JP2008289250A - 監視制御装置および方法、受電制御装置および方法、受電システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力の供給を効率よく行い、また、使用状態に応じた課金が行われる受電システムを実現する。
【解決手段】商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置の充放電動作を制御するとともに前記商用電源の供給元へ送出する課金データを生成する監視制御装置であって、
前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力需要家内に設置され、商用電力からの供給電力を計測し、供給電力に応じて課金を行う受電システムに関わるものである。

従来の受電システムの構成を図３に示す。従来の受電システムは、電気事業者、電力再販業者１１が提供する商用電源１０と需要家２１に設置される電力計２０からなる。従来の受電システムの動作は以下である。

商用電源１０からは需要家２１の負荷に必要な電力を需要家２１に供給する。電力計２０は需要家２１への供給電力量を計測する。電力計２０が計測した供給電力量そのもの、もしくは、供給電力量に基づいた課金データＳ２２は、例えば担当員の目視による計測や、通信手段を用いて自動的に電気事業者、電力再販業者１１に送られ、需要家２１に対して課金される。

従来の受電システムにより、商用電源から需要家への供給電力量に応じた課金が可能である。しかしながら、受電システムには以下のような問題点がある。

第一に従来の受電システムでは、電力の需給状態によらず常に一定の価格にて課金される構成であるため、例えば深夜など電力の供給に余裕があり、低価格にて電力を供給できる場合にも需要家は通常料金にて電力を購入することを余儀なくされ、結果的に需要家の電力購入コストが上昇するという問題がある。

第二に、電気事業者は電力需要量と供給量を同時に同量にする責務を負っているが、従来の受電システムでは例えば夏場の日中など需要家への供給量が一時的に非常に大きくなった場合に備えて調整用の電源を準備する必要があり、発電施設の建設コストや高価格な調整電力の購入などが必要で、結果的に電力価格の高騰を招くという問題がある。

第三に、商用電源の内、水力、風力発電など自然エネルギー起源の発電や、場合によっては原子力発電などは、ＣＯ₂の排出原単位が少なく、環境性の高い電源といえるが、従来の受電システムを用いた場合には、電気事業者の発電状態に関わらず、需要家の電力需要が発生するため、ＣＯ₂の排出原単位の高い火力の調整電源の稼動が多くなり、結果的にＣＯ₂の排出量が多くなり、環境に悪影響を及ぼすという問題もある。

本発明は上述した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、電力の供給を効率よく行い、また、使用状態に応じた課金が行われる受電システムを実現することを目的とする。

本発明による監視制御装置は、商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置の充放電動作を制御するとともに前記商用電源の供給元へ送出する課金データを生成する監視制御装置であって、
前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、
前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、
前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する。

本発明による受電制御装置は、商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置と、
前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、
前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、
前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する。

本発明による受電システムは、商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置と、
前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、
前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量を検出する電力計と、
前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、
前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する。

この場合、前記電力需給状態が、電力供給力に余裕のある余剰状態であり、前記充電状態が、満充電でこれ以上充電が不可能なことを示す場合には、前記充放電制御器は、前記蓄電装置に対して補充電のみを行わせ、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して前記課金データを生成し、
前記電力需給状態が、前記余剰状態であり、前記充電状態が、満充電ではなく、さらに充電が可能なことを示す場合には、前記充放電制御器は、前記蓄電装置に対して充電を行わせ、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して前記課金データを生成し、
前記電力需給状態が、電力供給力に余裕がなく、前記需要家の消費電力を削減することが望ましい不足状態であり、前記充電状態が、内部に電力が蓄えられており、放電が可能なことを示す場合には、前記充放電制御装置は、前記蓄電装置による需要家への電力供給が行われるように前記蓄電装置を放電状態とし、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して前記課金データを生成し、
前記電力需給状態が、前記不足状態であり、前記充電状態が、内部に電力が蓄えられておらず、放電が不可能なことを示す場合には、前記充放電制御装置は、前記蓄電装置の放電を停止させ、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常の料金を適用して前記課金データを生成するとしてもよい。

本発明によれば、蓄電装置の蓄電状態と電力需給状態に基づき課金情報を決定するので、電力を効率的に利用できる監視制御装置、受電制御装置、受電システムを提供することができる。

次に、本発明による実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明による蓄電機能付き受電システムの一実施例の構成を示すブロック図、図２は図１に示した実施例の動作状態を示す図である。

本実施例の蓄電機能付き受電システムは、商用電源の供給元である電気事業者、電力再販業者１０１が提供する商用電源１００と需要家２０１に設置される電力計２００からなる。需要家２０１には、電力計２００、充放電装置３０、蓄電装置４０、監視制御装置５０が設けられる。監視制御装置５０は、充放電制御器５１、課金装置５２、状態監視器５３及び状態表示装置５４からなる。本実施例における蓄電機能付き受電システムの動作は以下である。

需要家２０１に対して電力を供給する商用電源１００は、電力の需給の状態が余剰状態で通常より安価に供給できる状態である、電力が不足している状態で、需要家の負荷規制など、需要を減らすことが望ましい状態であるなどの電力の需給状態についての情報を電力供給状態Ｓ３０５として需要家２０１に提供する。

電力計２００は、商用電源１００、もしくは、蓄電池４０から充放電装置３０を介して需要家内の負荷に供給される供給電力量を計測し、供給電力量Ｓ３０４として監視制御装置５０に出力する。

充放電装置３０は監視制御装置５０からの充放電指令Ｓ３０１に基づき、商用電源１００から蓄電装置４０への充電あるいは蓄電装置４０から需要家２０１の負荷への放電量を任意に調整する。

蓄電装置４０は充放電装置３０により制御され、商用電源１００から送られる電力を蓄積する機能と、蓄積された電力を放電する機能を有するとともに、「蓄電装置４０が満充電でこれ以上電力を充電できない状態である」、「満充電ではなくさらに電力を充電できる状態である」、「蓄電装置４０の内部に電力が蓄えられており、放電により電力供給が可能な状態である」、「蓄電装置４０に全く電力が蓄積されておらず、放電が不可能な状態である」などの充電状態Ｓ３０２を監視制御装置５０に出力する機能を有する。

状態監視器５３は商用電源１００から入力された電力需給状態Ｓ３０５と蓄電装置４０から入力された充電状態Ｓ３０２をとりまとめ、システム状態Ｓ３０３として充放電制御器５１、課金装置５２、状態表示装置５４に出力する。

充放電制御器５１及び課金装置５２には、電力計２００及び状態監視器５３から供給電力量Ｓ３０４とシステム状態Ｓ３０３がそれぞれ入力される。これらの入力に応じて、充放電制御器５１は充放電装置３０への充放電指令Ｓ３０１を出力し、課金装置５２は電気事業者、電力販売業者１０１へ課金データＳ３０６を出力する。

充放電制御器５１及び課金装置５２の具体的動作について図３を参照し、以下に説明する。

電力需給状態が、電力供給力に余裕のある余剰状態であり、かつ蓄電装置４０の状態が、満充電でこれ以上充電が不可能な場合（状態Ｎｏ１）には、充放電制御器５１は、充放電装置３０を停止、もしくは、蓄電装置４０の補充電のみを行う旨の充放電指令Ｓ３０１を充放電装置３０へ出力する。

また、課金装置５２は、供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して計算した課金データＳ３０６を電気事業者、電力販売業者１０１へ出力する。

電力需給状態が、余剰状態でありかつ蓄電装置４０の状態が、満充電ではなくさらに充電が可能な場合（状態Ｎｏ２）には、充放電制御器５１は、充放電装置３０により蓄電装置４０が最も効率よく充電を行える条件での充電を行う旨の充放電指令Ｓ３０１を充放電装置３０へ出力する。

また、課金装置５２は、供給電力量あたりの電力料金として、通常より安い割引料金を適用して計算した課金データＳ３０６を電気事業者、電力販売業者１０１へ出力する。

電力需給状態が、電力供給力に余裕がなく、需要家の消費電力を削減することが望ましい不足状態であるものの、蓄電装置４０の状態が、内部に電力が蓄えられており、放電が可能な場合（状態Ｎｏ３）には、充放電制御器５１は、充放電装置３０により需要家２０１への供給電力と等しい量の電力が充放電装置３０を介して需要家２０１へ供給されるように蓄電装置４０の放電を行う旨の充放電指令Ｓ３０１を充放電装置３０へ出力する。

また、課金装置５２は、供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して計算した課金データＳ３０６を電気事業者、電力販売業者１０１へ出力する。

電力需給状態が、状態Ｎｏ３と同様に不足状態であり、かつ蓄電装置４０の状態が、内部に電力が蓄えられておらず、放電が不可能な場合（状態Ｎｏ４）には、充放電制御器５１は、充放電装置３０の動作を停止し、蓄電装置４０の放電を停止する旨の充放電指令Ｓ３０１を充放電装置３０へ出力する。

また、課金装置５２は、供給電力量あたりの電力料金としては、通常の料金を適用して計算した課金データＳ３０６を電気事業者、電力販売業者１０１へ出力する。

状態表示装置５４は状態監視器５３から入力された電力需給の状態や充電状態を表示することにより、需要家に情報を提供する。

なお、以上説明した実施例では、監視制御装置５０が需要家２０１側にある場合について説明したが、監視制御装置５０を電気事業者、電力再販業者１０１側に設ける構成としてもよい。このような構成とした場合、監視制御装置５０から充放電装置３０への充放電指令Ｓ３０１や、蓄電装置４０から監視制御装置５０への充電状態Ｓ３０２のやり取りは、有線または無線による通信やインターネットなどのネットワーク接続を用いて行うことができる。

また、電力計２００は、需要家２０１側に設けられるものとして説明したが、電気事業者、電力再販業者１０１側に設ける構成としてもよい。このような構成とした場合、電力計２００から監視制御装置５０への供給電力量Ｓ３０４のやり取りは、有線または無線による通信やインターネットなどのネットワーク接続を用いて行うことができる。

また、商用電源１００から蓄電装置４０への充電あるいは蓄電装置４０から需要家２０１の負荷への放電量は、充放電装置３０が監視制御装置５０（充放電制御器５１）からの充放電指令Ｓ３０１に基づいて調整するものとして説明したが、充放電制御器５１が直接制御を行うこととしてもよい。

上記のように構成される本実施例においては、電力の需給状態により、割引価格を適用して課金される構成であるため、例えば深夜など電力の供給に余裕があり、低価格にて電力を供給できる場合は需要家は安く電力を購入することが可能となる。

さらに、割引価格の時間帯に余剰電力を蓄えることができ、蓄電池に電力が蓄えられている限りにおいては需要家は安く電力を購入することが可能で、結果的に需要家の電力購入コストを安くできるという効果がある。

また、本実施例によれば、例えば夏場の日中など需要家への供給量が一時的に非常に大きくなった場合には、蓄電装置に蓄えた電力により、需要家個々に電力を調整することが可能であり、電気事業者としては調整用の電源を準備する必要がなくなるため、発電施設の建設コストや高価格な調整電力の購入などが不要となる。結果的に電力価格全体を安くできるという効果も生じる。

さらに、電気事業者の電力需給状態に応じて需要家への電力供給量を調整できるためＣＯ₂の排出原単位の高い火力の調整電源の稼動を抑えることができ、結果的にＣＯ₂の排出量が削減でき、環境への悪影響を低減できる。

また、需要家は蓄電装置の充電状態や電力需給の状態を容易に知ることができるため、電力が不足している場合や、蓄電装置の充電量が少ない場合には自主的に電力消費を減らす努力を行うことができ、全体としての電力消費の抑制や電力消費のピークシフトも可能となる。

本発明の実施例の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例の動作を示す図である。 従来例の構成を示すブロック図である。

符号の説明

３０ 充放電装置
４０ 蓄電装置
５０ 監視制御装置
５１ 充放電制御器
５２ 課金装置
５３ 状態監視器
５４ 状態表示装置
１００ 商用電源
１０１ 電気事業者、電力再販業者
２００ 電力計
２０１ 需要家
Ｓ３０１ 充放電指令
Ｓ３０２ 充電状態
Ｓ３０３ システム状態
Ｓ３０４ 供給電力量
Ｓ３０５ 電力供給状態
Ｓ３０６ 課金データ

Claims (7)

1. 商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置の充放電動作を制御するとともに前記商用電源の供給元へ送出する課金データを生成する監視制御装置であって、
   前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、
   前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、
   前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する監視制御装置。
2. 商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置と、
   前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、
   前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、
   前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する受電制御装置。
3. 商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置と、
   前記蓄電装置の充電状態を検出する状態監視器と、
   前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量を検出する電力計と、
   前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御器と、
   前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する課金装置と、を有する受電システム。
4. 請求項３記載の受電システムにおいて、
   前記電力需給状態が、電力供給力に余裕のある余剰状態であり、前記充電状態が、満充電でこれ以上充電が不可能なことを示す場合には、前記充放電制御器は、前記蓄電装置に対して補充電のみを行わせ、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して前記課金データを生成し、
   前記電力需給状態が、前記余剰状態であり、前記充電状態が、満充電ではなく、さらに充電が可能なことを示す場合には、前記充放電制御器は、前記蓄電装置に対して充電を行わせ、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して前記課金データを生成し、
   前記電力需給状態が、電力供給力に余裕がなく、前記需要家の消費電力を削減することが望ましい不足状態であり、前記充電状態が、内部に電力が蓄えられており、放電が可能なことを示す場合には、前記充放電制御装置は、前記蓄電装置による需要家への電力供給が行われるように前記蓄電装置を放電状態とし、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して前記課金データを生成し、
   前記電力需給状態が、前記不足状態であり、前記充電状態が、内部に電力が蓄えられておらず、放電が不可能なことを示す場合には、前記充放電制御装置は、前記蓄電装置の放電を停止させ、前記課金装置は、前記供給電力量あたりの電力料金としては、通常の料金を適用して前記課金データを生成することを特徴とする受電システム。
5. 商用電源の供給を受ける需要家に配置され、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置の充放電動作を制御するとともに前記商用電源の供給元へ送出する課金データを生成する監視制御方法であって、
   前記蓄電装置の充電状態を検出し、
   前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御し、
   前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する監視制御方法。
6. 商用電源の供給を受ける需要家に、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置を配置し、
   前記蓄電装置の充電状態を検出し、
   前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、電力計から送られてくる前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御し、
   前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する受電制御方法。
7. 商用電源の供給を受ける需要家に、前記商用電源からの電力を蓄積して前記需要家に放電する蓄電装置を配置し、
   前記蓄電装置の充電状態を検出し、
   前記蓄電装置からの放電を含む前記商用電源からの前記需要家への供給電力量を検出し、
   前記商用電源の供給元から送られてくる電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記蓄電装置の充放電動作を制御し、
   前記電力需給状態、前記充電状態、および、前記供給電力量に基づいて前記課金データを生成する受電方法。

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