JP2017192167A - Photovoltaic power generation system and control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池で発電された電力を電力会社に売電可能な太陽光発電システムおよび当該太陽光発電システムに用いる制御ユニットに関する。 The present invention relates to a solar power generation system capable of selling electric power generated by a solar cell to an electric power company and a control unit used in the solar power generation system.
家屋等に設置された太陽光発電システムでは、太陽電池で発電された直流電力がパワーコンディショナーによって商用系統と同様の交流電力に変換される。こうして変換された交流電力は、家屋内の各種負荷において消費されるとともに、消費し切れない余剰電力が電力会社に売電される。以下の特許文献1には、余剰電力を蓄電装置に蓄電させる構成が記載されている。
In a solar power generation system installed in a house or the like, DC power generated by a solar cell is converted into AC power similar to that in a commercial system by a power conditioner. The AC power thus converted is consumed at various loads in the house, and surplus power that cannot be consumed is sold to the power company. The following
上述の太陽光発電システムでは、太陽電池の普及に伴い、売電可能な電力量を電力会社において制御する制度が導入されようとしている。たとえば、夏期等、過剰に電力が消費され電力不足となりがちな時期には売電可能な電力量が高められ、逆に、春期や秋期等、電力消費が少なく電力不足となりにくい時期には売電可能な電力量が抑制される。このような制御は、インターネットを介した電力会社からの制御指令に基づいて行われる。しかしながら、電力会社からの制御指令どおりに、パワーコンディショナーが出力電力を制御すると、本来抑制する必要のない電力が無駄になるとの問題が生じる。 In the above-described solar power generation system, with the spread of solar cells, a system for controlling the amount of power that can be sold in an electric power company is about to be introduced. For example, the amount of power that can be sold is increased during summer and other times when power is likely to become insufficient, and conversely, in the spring and autumn, when power consumption is low and power shortage is unlikely. The amount of power that is possible is suppressed. Such control is performed based on a control command from an electric power company via the Internet. However, if the power conditioner controls the output power according to the control command from the power company, there arises a problem that power that is not originally required to be suppressed is wasted.
かかる課題に鑑み、本発明は、電力会社からの制御指令に対応しつつ、無駄になる電力を抑制することが可能な太陽光発電システムおよびそれに用いる制御ユニットを提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system capable of suppressing wasted power while responding to a control command from an electric power company, and a control unit used therefor.
本発明の第1の態様は、太陽光発電システムに関する。本態様に係る太陽光発電システムは、太陽電池と、前記太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するとともに制御に応じて前記交流電力の出力値を変化させるパワーコンディショナーと、外部ネットワークを介してサーバから取得した調整情報に基づいて前記パワーコンディショナーの前記出力値を制御する制御ユニットと、前記パワーコンディショナーから出力された交流電力を前記制御ユニットからの制御に応じて蓄積する蓄積ユニットと、を備える。前記制御ユニットは、前記パワーコンディショナーから出力された交流電力のうち商用系統に出力される売電電力の値を取得し、取得した前記売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する。 A 1st aspect of this invention is related with a solar power generation system. The photovoltaic power generation system according to this aspect includes a solar cell, a power conditioner that converts DC power output from the solar cell into AC power, and changes an output value of the AC power according to control, and an external network. A control unit for controlling the output value of the power conditioner based on the adjustment information acquired from the server, and a storage unit for storing the AC power output from the power conditioner according to the control from the control unit, Is provided. The control unit acquires the value of the power selling power output to a commercial system from the AC power output from the power conditioner, and the power selling setting in which the acquired value of the power selling power is indicated by the adjustment information The output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit are controlled so as to match the values.
本態様に係る太陽光発電システムによれば、パワーコンディショナーの出力値は、蓄積ユニットで蓄積可能な範囲内において、売電設定値を超える値に制御される。このため、外部に出力される売電電力を指定の売電設定値に整合させつつ、太陽電池の発電能力を無駄なく発揮させて、売電に供されない発電電力を蓄積ユニットに随時、蓄積させることができる。よって、電力会社のサーバから提供される調整情報(制御指令)に対応しつつ、本来抑制する必要のない電力が無駄になることを抑止することができる。 According to the photovoltaic power generation system according to this aspect, the output value of the power conditioner is controlled to a value exceeding the power sale set value within a range that can be stored by the storage unit. For this reason, the electric power sold to the outside is matched with the specified electric power sale setting value, and the electric power generation capacity of the solar cell is exhibited without waste, and the electric power generated not to be sold is stored in the storage unit as needed. be able to. Therefore, it is possible to prevent waste of power that is not originally required to be suppressed while corresponding to the adjustment information (control command) provided from the server of the electric power company.
本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記蓄積ユニットは、供給された前記交流電力を蓄電する蓄電部を備える構成とされ得る。こうすると、蓄電部に蓄積された電力を、適宜、所定の電力消費負荷のために用いることができる。なお、蓄積ユニットは、蓄電部に代えて、あるいは、蓄電部とともに、供給された交流電力を熱などの他のエネルギーとして蓄積する構成を含んでいてもよい。 In the solar power generation system according to this aspect, the storage unit may include a power storage unit that stores the supplied AC power. In this way, the electric power stored in the power storage unit can be used for a predetermined power consumption load as appropriate. Note that the storage unit may include a configuration that stores the supplied AC power as other energy such as heat instead of or together with the power storage unit.
本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記制御ユニットは、前記売電電力の値が前記売電設定値に整合するまで前記パワーコンディショナーの出力値を増加させ、さらに、前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を高めつつ前記パワーコンディショナーの出力値を増加させる処理を実行するよう構成され得る。こうすると、パワーコンディショナーの出力の上昇と、蓄積ユニットに供給される交流電力の電力値の上昇とを、円滑に制御することができる。 In the photovoltaic power generation system according to this aspect, the control unit increases the output value of the power conditioner until the value of the power sale power matches the power sale setting value, and is further supplied to the storage unit. It may be configured to execute a process of increasing the output value of the power conditioner while increasing the power value of the AC power. In this way, it is possible to smoothly control the increase in the output of the power conditioner and the increase in the power value of the AC power supplied to the storage unit.
本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記制御ユニットは、前記調整情報により指示された前記売電設定値が変化した場合、変化後の前記売電設定値に対応する値に前記パワーコンディショナーの前記出力値を設定した後、前記売電電力の値が変化後の前記売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御するよう構成され得る。こうすると、売電設定値が変化した直後の制御において、売電電力の値が少なくとも売電設定値以下に設定され、その後の制御により、売電電力の値が、売電設定値に近づけられる。よって、売電設定値の変化時の制御において、売電電力の値が電力会社により指定された売電設定値よりも高くなることを抑止することができる。 In the photovoltaic power generation system according to this aspect, when the power sale setting value instructed by the adjustment information changes, the control unit sets the power conditioner to a value corresponding to the changed power sale setting value. After setting the output value, control the output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit so that the value of the power selling power matches the power selling setting value after the change. Can be configured to. In this way, in the control immediately after the power sale setting value changes, the power sale power value is set to at least the power sale set value or less, and the subsequent control brings the power sale power value closer to the power sale set value. . Therefore, in the control when the power sale setting value changes, it is possible to prevent the power sale power value from becoming higher than the power sale setting value designated by the power company.
本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記制御ユニットは、時点と前記売電設定値に関する情報とを所定期間において対応づけたスケジュールを前記調整情報として前記サーバから取得し、取得したスケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御するよう構成され得る。こうすると、サーバに対するアクセス回数を制限しつつ、円滑に、パワーコンディショナーの出力値と蓄積ユニットに供給される交流電力の電力値を制御することができる。 In the photovoltaic power generation system according to this aspect, the control unit acquires a schedule associating the time point and the information related to the power sale setting value in a predetermined period from the server as the adjustment information, and based on the acquired schedule The output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit may be controlled. In this way, the output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit can be controlled smoothly while limiting the number of accesses to the server.
この場合、前記調整情報は、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報をさらに含み、前記制御ユニットは、前記タイミング情報により指定されたタイミングにおいて、前記サーバにアクセスして最新の前記スケジュールを取得するよう構成され得る。こうすると、適切なタイミングで円滑に、サーバからスケジュールを取得することができる。 In this case, the adjustment information further includes timing information designating the next acquisition timing, and the control unit accesses the server and acquires the latest schedule at the timing specified by the timing information. Can be configured. In this way, the schedule can be acquired smoothly from the server at an appropriate timing.
本発明の第2の態様は、太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーの出力値および蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御ユニットに関する。本態様に係る制御ユニットは、外部ネットワークを介してサーバから調整情報を取得する通信部と、売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御部と、を備える。 A second aspect of the present invention relates to a control unit that controls an output value of a power conditioner that converts DC power output from a solar cell into AC power and a power value of the AC power supplied to a storage unit. The control unit according to this aspect includes a communication unit that acquires adjustment information from a server via an external network, and the power conditioner so that a value of power sale power matches a power sale setting value indicated by the adjustment information. And a control unit for controlling the power value of the AC power supplied to the storage unit.
本態様に係る制御ユニットによれば、上記第1の態様と同様の効果が奏される。 According to the control unit according to this aspect, the same effects as those of the first aspect are exhibited.
以上のとおり、本発明によれば、電力会社からの制御指令に対応しつつ、無駄になる電力を抑制することが可能な太陽光発電システムおよびそれに用いる制御ユニットを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a photovoltaic power generation system capable of suppressing wasted power while responding to a control command from an electric power company, and a control unit used therefor.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the embodiment described below is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
図1は、太陽光発電システム10の構成を模式的に示す図である。図1には、太陽光発電システム10の他、発電された電力を消費する電力消費負荷部20と、電力会社が管理するサーバ30と、インターネット通信網40が示されている。太陽光発電システム10は、たとえば、家屋に設置される。この場合、電力消費負荷部20は、冷蔵庫や洗濯機等、家庭内に設置された電気機器である。この他、太陽光発電システム10が発電プラント等の施設に設置されてもよい。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a solar
図1に示すように、太陽光発電システム10は、太陽電池パネル11と、パワーコンディショナー12と、分電盤13と、売電電力計14と、制御ユニット15と、蓄積ユニット16と、を備える。
As shown in FIG. 1, the photovoltaic
太陽電池パネル11は、複数の太陽電池がモジュール化されたものである。
The
パワーコンディショナー12は、太陽電池パネル11により発電された直流電力を商用系統と同様の交流電力に変換するとともに、制御ユニット15からの制御に応じて交流電力の出力値を変化させる。パワーコンディショナー12は、電力変換部12aと、出力制御部12bと、記憶部12cとを備える。
The
電力変換部12aは、太陽電池パネル11から入力された直流電力を交流電力に変換する。出力制御部12bは、パワーコンディショナー12から出力される交流電力の出力値P1を制御する。記憶部12cは、電力会社との契約時に設定された契約電力P0を記憶する。出力制御部12bは、契約電力P0を超えない範囲内において、制御ユニット15からの制御に応じて、出力値P1を変化させる。
The
分電盤13は、太陽光発電側の電力と商用系統の電力とを連携し、施設内の電力消費負荷部20へ電力を分配する。
The
売電電力計14は、分電盤13を介して商用系統に出力される売電電力の値P3を検出し、検出した売電電力値P3を制御ユニット15に出力する。ここで、売電電力値P3は、パワーコンディショナー12の出力値P1から、電力消費負荷部20で消費される消費電力値P2と、蓄積ユニット16に供給される蓄積電力値P4とを減算した値となる。
The
制御ユニット15は、インターネット通信網40を介してサーバ30から売電電力調整のための調整情報(スケジュールテーブル)を取得する。また、制御ユニット15は、取得した調整情報(スケジュールテーブル)と、売電電力計14から入力される売電電力値P3とに基づいて、売電電力値P3が調整情報(スケジュールテーブル)により指示された売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー12の出力値P1と蓄積ユニット16に供給される蓄積電力値P4とを制御する。制御ユニット15の構成および制御処理については、追って、図2(a)、(b)および図4、図5を参照して説明する。
The
蓄積ユニット16は、パワーコンディショナー12から出力された交流電力を制御ユニット15からの制御に応じて蓄積する。蓄積ユニット16は、蓄電部16aと、蓄電制御部16bとを備える。蓄電部16aは、充電池と充電回路を備えている。蓄電制御部16bは、制御ユニット15からの制御に応じて、蓄電部16aに蓄電される電力の値(蓄積電力値P4)を変化させる。蓄積ユニット16は、制御に応じてリアルタイムで、蓄積電力値P4を変化させ得る構成となっている。制御ユニット15は、たとえば、ECHONET_LITE通信機能(RS485)を用いて、蓄積ユニット16に対する蓄積電力値P4をリアルタイムで制御する。
The
図2(a)は、制御ユニット15の構成を示すブロック図である。
FIG. 2A is a block diagram showing the configuration of the
図2(a)に示すように、制御ユニット15は、制御部101と、記憶部102と、表示部103と、入力部104と、通信部105とを備える。
As illustrated in FIG. 2A, the
制御部101は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理回路を備え、記憶部102に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。記憶部102は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶媒体を備え、制御部101における制御のためのプログラムを記憶する。また、記憶部102は、通信部105を介してサーバ30から取得した調整情報(スケジュールテーブル)を記憶する。さらに、記憶部102は、通信部105を介してパワーコンディショナー12から取得した契約電力P0を記憶する。なお、契約電力P0は、入力部104を介して直接、制御ユニット15に入力されてもよい。
The
図2(b)は、実施形態に係るスケジュールテーブルの構成を示す図である。 FIG. 2B is a diagram illustrating a configuration of the schedule table according to the embodiment.
図2(b)に示すように、スケジュールテーブルは、売電設定値に関する情報として、契約電力P0に対する比率(%)を保持している。たとえば、比率が100%である場合、売電設定値は、契約電力P0と同一である。比率が95%である場合、売電設定値は、契約電力P0に0.95を乗じた値となる。スケジュールテーブルには、日時と比率が互いに対応づけられて保持されている。スケジュールテーブルの取得処理については、追って、図4を参照して説明する。 As shown in FIG. 2B, the schedule table holds a ratio (%) to the contract power P0 as information related to the power sale setting value. For example, when the ratio is 100%, the power sale setting value is the same as the contract power P0. When the ratio is 95%, the power sale setting value is a value obtained by multiplying the contract power P0 by 0.95. In the schedule table, the date and the ratio are held in association with each other. The schedule table acquisition process will be described later with reference to FIG.
図2(a)に戻り、表示部103は、たとえば、液晶モニタを備え、入力部104に対する操作に応じて、パワーコンディショナー12の出力値P1、売電設定値、売電電力値P3、蓄積電力値P4および契約電力P0等の情報を表示する。入力部104は、各種操作ボタンを備える。なお、表示部103と入力部104が、表示機能付きのタッチパネルで構成されてもよい。
Returning to FIG. 2A, the
通信部105は、インターネット通信網40に接続され、制御部101からの制御に応じて、インターネット通信網40を介してサーバ30にアクセスする。また、通信部105は、通信回線によって、パワーコンディショナー12、売電電力計14および蓄積ユニット16に接続されている。この接続は、無線通信により行われてもよい。
The
図3(a)は、電力会社のサーバ30の構成を示すブロック図である。
FIG. 3A is a block diagram showing a configuration of the
図3(a)に示すように、サーバ30は、制御部201と、記憶部202と、表示部203と、入力部204と、通信部205とを備える。
As illustrated in FIG. 3A, the
制御部201は、CPU等の演算処理回路を備え、記憶部102に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。記憶部202は、ROMやRAM等の記憶媒体を備え、制御部201における制御のためのプログラムを記憶する。また、記憶部202には、スケジュールテーブル群からなるスケジュールデータベース202aが構築されている。
The
図3(b)は、スケジュールデータベース202aの構成を示す図である。
FIG. 3B is a diagram showing the configuration of the
図3(b)に示すように、スケジュールデータベース202aには、各月のスケジュールテーブルが保持されている。各月のスケジュールテーブルは、図2(b)に示す1ヶ月分のスケジュールテーブルである。スケジュールデータベース202aには、年および月とスケジュールテーブルが互いに対応づけられて保持されている。スケジュールデータベース202aは、電力会社により1ヶ月単位で随時追加される。既に経過した月のスケジュールテーブルは、随時自動で、スケジュールデータベース202aから削除される。
As shown in FIG. 3B, the
スケジュールデータベース202aの構成は、図3(b)の構成に限られるものではない。たとえば、日ごとに区分された状態でスケジュールテーブルがスケジュールデータベース202aに保持されていてもよく、あるいは、年ごとに区分された状態でスケジュールテーブルがスケジュールデータベース202aに保持されていてもよい。また、スケジュールデータベース202aは、全ての契約電力P0に対して共通であってもよく、あるいは、契約電力P0ごとに個別に設定されていてもよい。スケジュールテーブルの送信処理については、追って、図4を参照して説明する。
The configuration of the
図3(a)に戻り、表示部203は、たとえば、液晶モニタを備え、入力部204に対する操作に応じて、スケジュールデータベース202aを更新するための画面等の各種画面を表示する。入力部204は、キーボードやマウス等の入力手段を備える。通信部205は、インターネット通信網40に接続され、制御部201からの制御に応じて、インターネット通信網40を介して制御ユニット15にアクセスする。
Returning to FIG. 3A, the
図4は、スケジュールテーブルを送受信する際の制御ユニット15およびサーバ30における処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing processing in the
制御ユニット15の制御部101は、内部の時計を参照して、現在の日時がスケジュールテーブルの取得タイミングに到達したか否かを判定する(S101)。現在の日時が取得タイミングに到達すると(101:YES)、制御部101は、通信部105を介してサーバ30にアクセスし、スケジュールテーブルの送信要求をサーバ30に送信する(S102)。送信要求には、制御ユニット15の識別IDが含まれている。その後、制御部101は、サーバ30からスケジュールテーブルが送信されてくるのを待つ(S103)。
The
サーバ30の制御部201は、制御ユニット15から送信要求を受信すると(S201:YES)、送信要求に含まれた識別IDを参照し、当該識別IDの制御ユニット15に送信すべきスケジュールテーブルをスケジュールデータベース202aから抽出する(S202)。具体的には、制御部201は、当該識別IDの制御ユニット15に過去に送信したスケジュールテーブルの履歴を参照し、当該制御ユニット15に未送信のスケジュールテーブルの範囲を特定する。そして、制御部201は、特定した範囲のうち古い順に所定期間分(たとえば1年分)のスケジュールテーブルを、スケジュールデータベース202aから抽出する。
When receiving a transmission request from the control unit 15 (S201: YES), the
制御部201は、こうして抽出した所定期間分のスケジュールテーブルと、次回のスケジュールテーブルの取得タイミングとを含む調整情報を、当該識別IDの制御ユニット15に送信する(S203)。ここで、次回の取得タイミングは、たとえば、スケジュールテーブルを抽出した所定期間の最終日から一定期間前(たとえば1ヶ月前)の日の所定時刻(たとえば、午前0時)に設定される。図4のS101では、こうして調整情報に含まれた取得タイミングに現在の日時が到達したか否かが判定される。
The
制御ユニット15の制御部101は、サーバ30から調整情報を受信すると(S103:YES)、調整情報に含まれているスケジュールテーブルを記憶部102に格納してスケジュールテーブルを更新する(S104)。このとき、制御部101は、調整情報に含まれている取得タイミングをさらに記憶部102に記憶させる。こうして、調整情報の取得処理が終了すると、制御部101は、処理をステップS101に移行させて、現在の日時が、新たに記憶した取得タイミングに到達するのを待つ。
When receiving the adjustment information from the server 30 (S103: YES), the
図5は、制御ユニット15における出力電力制御処理を示すフローチャートである。図5のフローチャートにおいて、初期の売電設定値は、契約電力P0に設定されている。
FIG. 5 is a flowchart showing an output power control process in the
制御ユニット15の制御部101は、内部の時計を参照して、現在の日時がスケジュールテーブルに記述された日時に到達したか否かを判定する(S301)。ステップS301の判定がYESであると、制御部101は、スケジュールテーブルにおいて当該日時に対応づけられている比率を参照し、この比率が現在設定されている比率から変化しているか否かを判定する(S302)。比率が変化している場合(S302:YES)、制御部101は、出力値P1が、契約電力P0に新たな比率を乗じた値、すなわち、調整後の売電設定値となるように、パワーコンディショナー12に制御信号を出力する(S303)。これにより、パワーコンディショナー12の出力制御部12bは、出力値P1を、調整後の売電設定値に設定する。
The
次に、制御部101は、売電電力計14から継続的に入力されている売電電力値P3を参照し、売電電力値P3が調整後の売電設定値より小さいか否かを判定する(S304)。ステップS304の判定がYESであると、制御部101は、パワーコンディショナー12の出力値P1を参照し、出力値P1が契約電力P0未満であるか否かを判定する(S305)。出力値P1が契約電力P0未満である場合(S305:YES)、制御部101は、出力値P1をΔPaだけ増加させる制御信号をパワーコンディショナー12に出力する(S306)。これにより、パワーコンディショナー12の出力制御部12bは、出力値P1をΔPaだけ増加させる。
Next, the
ステップS306を実行した後、制御部101は、処理をステップS301に戻す。その後、制御部101は、売電電力計14から入力された売電電力値P3が売電設定値に到達するか(S304:NO)、出力値P1が契約電力P0に到達するまで(S305:NO)、出力値P1をΔPaだけ増加させる処理を繰り返し実行する(S301〜S306)。
After executing step S306, the
なお、日照が不十分である場合等、パワーコンディショナー12が出力値P1を上昇させ得ない状況にある場合、ステップS305において制御部101から出力値P1をΔPaだけ増加させる制御信号がパワーコンディショナー12に出力されても、パワーコンディショナー12の出力値P1は増加されない。この場合、日照が回復した場合等、パワーコンディショナー12において出力値P1を上昇させ得る状況となった後に、ステップS305において制御部101から出力値P1をΔPaだけ増加させる制御信号がパワーコンディショナー12に出力されることにより、パワーコンディショナー12の出力値P1がΔPaずつ増加される。
When the
売電電力値P3が売電設定値に到達する前に(S304:NO)、パワーコンディショナー12の出力値P1が契約電力P0に到達すると(S305:NO)、制御部101は、蓄積ユニット16に電力(蓄積電力値P4)が供給されているか否かを判定する(S307)。蓄積ユニット16に電力が供給されている場合(S307:YES)、制御部101は、蓄積電力値P4をΔPbだけ減少させ、蓄積ユニット16へと分流する電力を減少させる(S308)。たとえば、ΔPbは、ΔPaと同じ大きさに設定される。この制御により、パワーコンディショナー12の出力値P1を最高値(契約電力P0)に維持しつつ、売電電力値P3を増加させることができる。なお、ステップS307の判定がNOの場合、制御部101は、処理をステップS301に戻す。
If the output value P1 of the
売電電力値P3が売電設定値に到達すると(S304:NO)、制御部101は、蓄積ユニット16が充電可能な状態にあるか否か、すなわち、蓄積ユニット16が満充電状態でないか否かを判定する(S309)。蓄積ユニット16が充電可能である場合(S309:YES)、制御部101は、現在の蓄積電力値P4が、蓄積ユニット16の定格蓄積電力値Pmaxより低いか、すなわち、蓄積電力値P4をさらに増加させ得る否かを判定する(S310)。ステップS310の判定がYESの場合、制御部101は、蓄積ユニット16の蓄積電力値P4をΔPcだけ増加させる(S311)。たとえば、ΔPcは、ΔPaと同じ大きさに設定される。その後、制御部101は、処理をステップS301に戻す。
When the power sale power value P3 reaches the power sale set value (S304: NO), the
ステップS311の処理により蓄積電力値P4が増加されると、パワーコンディショナー12から出力される電力のうち蓄積ユニット16へと分流する電力が増加する。このため、分電盤13から商用系統に出力される売電電力が低下し、これに応じて、売電電力計14から制御ユニット15に入力される売電電力値P3が低下する。売電電力値P3の低下によりステップS304の判定がYESとなると、制御部101は、ステップS305において、出力値P1が契約電力P0未満であるかを判定し、この判定がYESである場合に、ステップS305の処理により、パワーコンディショナー12の出力値P1をΔPaだけ増加させる。こうして、ステップS311において蓄積ユニット16の蓄積電力値P4を高めつつ、ステップS306においてパワーコンディショナー12の出力値P1が高められる。この処理は、ステップS309、S310の判定がNOとなるか、ステップS305の判定がNOとなるまで繰り返される。
When the accumulated power value P4 is increased by the process of step S311, the power diverted to the
ステップS309、S310の何れかの判定がNOとなると、制御部101は、売電電力値P3が売電設定値を超えているか否かを判定する(S312)。たとえば、図1の電力消費負荷部20により消費される電力が減少すると、売電電力値P3が増加する。これにより、売電電力値P3が売電設定値を超えることが起こり得る。このような場合に、処理が、ステップS304からステップS309またはステップS310を経由してステップS312に進むと、ステップS312における判定がYESとなる。これにより、制御部101は、ステップS313において、パワーコンディショナー12の出力値P1をΔPdだけ減少させる。たとえば、ΔPdは、ΔPaと同じか、ΔPaよりもやや大きく設定される。その後、制御部101は、処理をステップS301に戻す。
When the determination in any of steps S309 and S310 is NO, the
このように、売電設定値に対する売電電力値P3の超過を蓄積ユニット16で吸収できない場合、制御部101は、パワーコンディショナー12の出力値P1を低下させて、売電電力値P3を売電設定値に収束させる。これにより、調整情報により指示された売電設定値を売電電力が超えることが適切に抑制される。
As described above, when the
図6は、制御ユニット15によって電力制御がなされた場合の各電力の遷移を模式的に示すタイミングチャートである。ここでは、売電設定値が契約電力P0の100%から契約電力P0のA1%(A1<100)に調整された場合の各電力の遷移が示されている。また、太陽電池パネル11は、契約電力P0以上の電力を発電し続けていることが想定されている。
FIG. 6 is a timing chart schematically showing the transition of each power when the power control is performed by the
時刻t1は、現在の時刻がスケジュールテーブルに記載された日時に整合するタイミングである。時刻t1において、図5のステップS301がYESと判定される。これにより、図5のステップS303において、パワーコンディショナー12の出力値P1が、契約電力P0にA1%を乗じた値に低下する。これに伴い、売電電力値P3が同様に低下する。その後、売電電力値P3が売電設定値(P0×A1%)に到達するまで、図5のステップS306の処理が繰り返され、徐々に、パワーコンディショナー12の出力値P1が増加する。時刻t2は、売電電力値P3が売電設定値(P0×A1%)に到達したタイミングである。
Time t1 is timing when the current time matches the date and time described in the schedule table. At time t1, step S301 in FIG. 5 is determined as YES. Thereby, in step S303 of FIG. 5, the output value P1 of the
時刻t2に到達した後は、図5のステップS309〜S311の処理により蓄積ユニット16に供給される蓄積電力値P4が増加されつつ、ステップS304〜S306の処理によりパワーコンディショナー12の出力値P1が増加される。この処理は、パワーコンディショナー12の出力値P1が契約電力P0に到達するまで繰り返される。この処理が繰り返される間、売電電力値P3は、図5のステップS304の処理により、売電設定値(P0×A%)を追従する。時刻t3は、パワーコンディショナー12の出力値P1が契約電力P0に到達したタイミングである。
After reaching time t2, the stored power value P4 supplied to the
その後、時刻t4まで、パワーコンディショナー12の出力値P1と、売電電力値P3および蓄積電力値P4は、それぞれ、時刻t3の値に略維持される。時刻t4において、電力消費負荷部20における電力消費が低下し、消費電力値P2が低下すると、これに伴い、売電電力値P3が増加する。時刻t4においては、蓄積ユニット16は未だ充電可能であり、且つ、蓄積ユニット16の蓄積電力値P4は定格蓄積電力値Pmaxよりも低い。このため、図5のステップS309〜S311の処理が繰り返し実行され、蓄積ユニット16の蓄積電力値P4が徐々に高められる。これに伴い、売電電力値P3が売電設定値(P0×A%)に収束する。時刻t5は、売電電力値P3が売電設定値(P0×A%)に収束したタイミングである。
Thereafter, until time t4, the output value P1, the power sale power value P3, and the stored power value P4 of the
時刻t6において、電力消費負荷部20における電力消費が増加して、消費電力値P2が増加すると、これに伴い売電電力値P3が低下する。この場合、既に、パワーコンディショナー12の出力値P1が契約電力P0に到達しているため、図5のステップS307、S308の処理により、蓄積ユニット16の蓄積電力値P4が減少される。これに伴い、売電電力値P3が上昇する。この処理は、時刻t7において、売電電力値P3が売電設定値(P0×A%)に到達するまで繰り返される。
At time t6, when the power consumption in the power
その後、時刻t8において、電力消費負荷部20における電力消費が低下して、消費電力値P2が低下すると、これに伴い、売電電力値P3が増加する。この場合も、時刻t4の場合と同様、図5のステップS309〜S311の処理が繰り返えされて、蓄積ユニット16の蓄積電力値P4が徐々に高められる。これに伴い、売電電力値P3が徐々に減少する。しかし、この場合は、時刻t8における消費電力値P2の減少幅が大きいため、売電電力値P3が売電設定値(P0×A%)に収束する前に、時刻t9において、蓄積ユニット16の蓄積電力値P4が定格蓄積電力値Pmaxに到達する。このため、時刻t9〜時刻t10までの間は、図5のステップS312、S313の処理により、パワーコンディショナー12の出力値P1が徐々に減少される。
Thereafter, at time t8, when the power consumption in the power
時刻t11において、蓄積ユニット16が満充電状態になると、蓄積電力値P4が0に立ち下がり、これに伴い、売電電力値P3が増加する。この場合、図5のステップS312、S313の処理により、パワーコンディショナー12の出力値P1が徐々に減少される。この処理は、時刻t12において、売電電力値P3が売電設定値(P0×A%)に収束されるまで繰り返される。
When the
時刻t12以降は、蓄積ユニット16による電力吸収ができないため、電力消費負荷部20において電力消費の変動が生じると、パワーコンディショナー12の出力値P1が制御される。その後、再び、蓄積ユニット16が充電可能な状態になると、上記と同様、パワーコンディショナー12の出力値P1とともに蓄積ユニット16の蓄積電力値P4が制御される。これにより、売電電力値P3を売電設定値に追従させながら、パワーコンディショナー12の出力値P1を高めることができる。その後、スケジュールテーブルに記載された次の日時が到来すると、上記と同様の処理が行われる。
After time t12, since the power cannot be absorbed by the
<実施形態の効果>
以上、本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
<Effect of embodiment>
As described above, according to the present embodiment, the following effects are exhibited.
パワーコンディショナー12の出力値P1は、蓄積ユニット16で電力を蓄積可能な範囲内において、売電設定値を超える値に制御される。このため、商用系統に出力される売電電力値P3を指定の売電設定値に整合させつつ、太陽電池パネル11の発電能力を無駄なく発揮させて、売電に供されない発電電力を蓄積ユニット16に随時、蓄積させることができる。よって、電力会社のサーバ30から提供される調整情報(制御指令)に対応しつつ、本来抑制する必要のない電力が無駄になることを抑止することができる。
The output value P1 of the
蓄積ユニット16は、供給された交流電力を蓄電する蓄電部16aを備える構成となっている。このため、蓄電部16aに蓄積された電力を、適宜、所定の電力消費負荷のために用いることができる。
The
図5に示すように、制御ユニット15の制御部101は、売電電力値P3が売電設定値に整合するまでパワーコンディショナー12の出力値P1を増加させ、さらに、蓄積ユニット16に供給される交流電力の蓄積電力値P4を高めつつパワーコンディショナー12の出力値P1を増加させる処理を実行するよう構成されている。このため、パワーコンディショナー12の出力の上昇と、蓄積ユニット16に供給される交流電力の蓄積電力値P4の上昇とを、円滑に制御することができる。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、制御ユニット15の制御部101は、スケジュールテーブルにより指示された売電設定値が変化した場合に、変化後の売電設定値に対応する値にパワーコンディショナー12の出力値P1を設定した後、売電電力値P3が変化後の売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー12の出力値P1と蓄積ユニット16に供給される交流電力の蓄積電力値P4を制御するよう構成されている。こうすると、売電設定値が変化した直後の制御において、売電電力値P3が少なくとも売電設定値以下に設定され、その後の制御により、売電電力値P3が、売電設定値に近づけられる。よって、売電設定値の変化時の制御において、売電電力値P3が電力会社により指定された売電設定値よりも高くなることを抑止することができる。
As shown in FIG. 5, when the power sale setting value indicated by the schedule table changes, the
制御ユニット15の制御部101は、日時と売電設定値に関する情報(比率)とを所定期間において対応づけたスケジュールテーブルを調整情報としてサーバ30から取得し、取得したスケジュールテーブルに基づいて、パワーコンディショナー12の出力値P1と蓄積ユニット16に供給される交流電力の蓄積電力値P4を制御するよう構成されている。このため、サーバ30に対するアクセス回数を制限しつつ、円滑に、パワーコンディショナー12の出力値P1と蓄積ユニット16に供給される交流電力の蓄積電力値P4を制御することができる。
The
サーバ30から送信される調整情報は、スケジュールテーブルとともに、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報を含んでおり、制御ユニット15の制御部101は、取得したタイミング情報により指定されたタイミングにおいて、サーバ30にアクセスして最新のスケジュールテーブルを取得するよう構成されている。このため、適切なタイミングで円滑に、サーバ30からスケジュールテーブルを取得することができる。
The adjustment information transmitted from the
<変更例>
本発明は、上記実施の形態に制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。
<Example of change>
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications other than the above can be made to the embodiment of the present invention.
たとえば、サーバ30から供給されるスケジュールテーブルの構成は、図2(b)に示すものに限られるものではない。図2(b)の構成では、30分ごとに比率が対応づけられたが、1時間ごとや、他の時間間隔で比率が対応づけられてもよい。さらに、比率が変化する時刻のみをスケジュールテーブルに記述して、各時刻に比率を対応づけてもよい。また、比率に替えて、売電設定値がスケジュールテーブルに記述されてもよく、売電設定値を指定するための他の情報がスケジュールテーブルに記述されてもよい。
For example, the configuration of the schedule table supplied from the
図4の処理では、制御ユニット15がサーバ30にスケジュールテーブルの送信要求を送信したが、サーバ30の方から制御ユニット15に随時アクセスして、スケジュールテーブルを制御ユニット15に提供してもよい。また、所定期間の調整情報が一括して送信されなくともよく、たとえば、売電設定値を変化させるタイミングで変化後の売電設定値のみがサーバ30から制御ユニット15に送信されてもよい。
In the process of FIG. 4, the
また、蓄積ユニット16は、蓄電部16aに代えて、あるいは、蓄電部16aとともに、供給された交流電力を熱などの他のエネルギーとして蓄積する構成を含んでいてもよい。たとえば、電力で沸かした湯を保温容器内に溜めておき、風呂や食洗機、湯用のコックに供給する給湯設備が蓄積ユニット16に含まれてもよい。
Further, the
さらに、出力値P1および蓄積電力値P4を制御する処理フローは、必ずしも図5の処理フローに限られるものではなく、売電電力計14から入力される売電電力値P3が調整情報(スケジュールテーブル)により指示された売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー12の出力値P1と蓄積ユニット16の蓄積電力値P4を制御可能であれば、他の処理フローであってもよい。
Furthermore, the processing flow for controlling the output value P1 and the stored power value P4 is not necessarily limited to the processing flow of FIG. 5, and the power sale power value P3 input from the
たとえば、制御においてさらに消費電力値P2を監視して、出力値P1が契約電力P0に到達した後に、消費電力値P2が減少すると売電電力値P3が売電設定値に収束するよう蓄積電力値P4を増加させ、消費電力値P2が増加すると売電電力値P3が売電設定値に収束するよう蓄積電力値P4を減少させるように制御が行われてもよい。この場合も、蓄積電力値P4の制御によって売電電力値P3を売電設定値に収束させ得ない場合は、売電電力値P3が売電設定値に収束するようパワーコンディショナー12の出力値P1が制御されればよい。
For example, the power consumption value P2 is further monitored in the control, and when the power consumption value P2 decreases after the output value P1 reaches the contract power P0, the stored power value P3 converges to the power sale setting value. When P4 is increased and the power consumption value P2 is increased, the stored power value P4 may be controlled so that the power sale power value P3 converges to the power sale setting value. Also in this case, when the power sale power value P3 cannot be converged to the power sale set value by the control of the stored power value P4, the output value P1 of the
また、上記実施の形態では、制御ユニット15とは別の売電電力計14により、商用系統に出力される売電電力値P3を計測したが、図7に示すように、制御ユニット15が売電検出計15aを内蔵していてもよい。この場合、売電電力の送電線に売電検出計15aが接続されて、分電盤13を介して商用系統に出力される売電電力値P3が売電検出計15aによって検出される。検出された売電電力値P3は、上記実施形態と同様、制御ユニット15の制御部101に出力され、上記と同様の制御処理が制御部101により行われる。
Further, in the above embodiment, the power selling power value P3 output to the commercial system is measured by the power
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 In addition, the embodiments of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.
10 太陽光発電システム
11 太陽電池パネル(太陽電池)
12 パワーコンディショナー
15 制御ユニット
16 蓄積ユニット
16a 蓄電部
30 サーバ
40 インターネット通信網(外部ネットワーク)
101 制御部
105 通信部
10 Solar
12
Claims (11)
前記太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するとともに制御に応じて前記交流電力の出力値を変化させるパワーコンディショナーと、
外部ネットワークを介してサーバから取得した調整情報に基づいて前記パワーコンディショナーの前記出力値を制御する制御ユニットと、
前記パワーコンディショナーから出力された交流電力を前記制御ユニットからの制御に応じて蓄積する蓄積ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、前記パワーコンディショナーから出力された交流電力のうち商用系統に出力される売電電力の値を取得し、取得した前記売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
ことを特徴とする太陽光発電システム。 Solar cells,
A power conditioner that converts the DC power output from the solar cell into AC power and changes the output value of the AC power according to the control,
A control unit for controlling the output value of the power conditioner based on adjustment information acquired from a server via an external network;
A storage unit that stores AC power output from the power conditioner in accordance with control from the control unit;
The control unit acquires the value of the power selling power output to a commercial system from the AC power output from the power conditioner, and the power selling setting in which the acquired value of the power selling power is indicated by the adjustment information Controlling the output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit to match the value,
A solar power generation system characterized by that.
前記蓄積ユニットは、供給された前記交流電力を蓄電する蓄電部を備える、
ことを特徴とする太陽光発電システム。 In the photovoltaic power generation system according to claim 1,
The storage unit includes a power storage unit that stores the supplied AC power.
A solar power generation system characterized by that.
前記制御ユニットは、前記売電電力の値が前記売電設定値に整合するまで前記パワーコンディショナーの出力値を増加させ、さらに、前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を高めつつ前記パワーコンディショナーの出力値を増加させる処理を実行する、
ことを特徴とする太陽光発電システム。 The solar power generation system according to claim 1 or 2,
The control unit increases the output value of the power conditioner until the power sale power value matches the power sale setting value, and further increases the power value of the AC power supplied to the storage unit. Execute the process to increase the output value of the inverter
A solar power generation system characterized by that.
前記制御ユニットは、前記調整情報により指示された前記売電設定値が変化した場合、変化後の前記売電設定値に対応する値に前記パワーコンディショナーの前記出力値を設定した後、前記売電電力の値が変化後の前記売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
ことを特徴とする太陽光発電システム。 In the solar power generation system according to any one of claims 1 to 3,
When the power sale setting value indicated by the adjustment information changes, the control unit sets the output value of the power conditioner to a value corresponding to the changed power sale setting value, and then the power sale setting value. Control the output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit so that the power value matches the power sale setting value after the change,
A solar power generation system characterized by that.
前記制御ユニットは、時点と前記売電設定値に関する情報とを所定期間において対応づけたスケジュールを前記調整情報として前記サーバから取得し、取得したスケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
ことを特徴とする太陽光発電システム。 In the solar power generation system according to any one of claims 1 to 4,
The control unit acquires a schedule associating the time point and the information related to the power sale setting value in a predetermined period from the server as the adjustment information, and based on the acquired schedule, the output value of the power conditioner and the storage Controlling the power value of the AC power supplied to the unit;
A solar power generation system characterized by that.
前記調整情報は、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報をさらに含み、
前記制御ユニットは、前記タイミング情報により指定されたタイミングにおいて、前記サーバにアクセスして最新の前記スケジュールを取得する、
ことを特徴とする太陽光発電システム。 In the solar power generation system according to claim 5,
The adjustment information further includes timing information for designating a next acquisition timing,
The control unit obtains the latest schedule by accessing the server at a timing specified by the timing information.
A solar power generation system characterized by that.
外部ネットワークを介してサーバから調整情報を取得する通信部と、
売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする制御ユニット。 A control unit for controlling an output value of a power conditioner for converting DC power output from a solar cell into AC power and a power value of the AC power supplied to a storage unit;
A communication unit for obtaining adjustment information from a server via an external network;
A control unit for controlling the output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit so that the value of the power sale power matches the power sale setting value indicated by the adjustment information; Comprising
A control unit characterized by that.
前記制御部は、前記売電電力の値が前記売電設定値に整合するまで前記パワーコンディショナーの出力値を増加させ、さらに、前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を高めつつ前記パワーコンディショナーの出力値を増加させる処理を実行する、
ことを特徴とする制御ユニット。 The control unit according to claim 7,
The control unit increases the output value of the power conditioner until the power sale power value matches the power sale setting value, and further increases the power value of the AC power supplied to the storage unit. Execute the process to increase the output value of the inverter
A control unit characterized by that.
前記制御部は、前記調整情報により指示された前記売電設定値が変化した場合、変化後の前記売電設定値に対応する値に前記パワーコンディショナーの前記出力値を設定した後、前記売電電力の値が変化後の前記売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
ことを特徴とする制御ユニット。 The control unit according to claim 7 or 8,
When the power sale setting value instructed by the adjustment information is changed, the control unit sets the output value of the power conditioner to a value corresponding to the changed power sale setting value, and then the power sale setting value. Control the output value of the power conditioner and the power value of the AC power supplied to the storage unit so that the power value matches the power sale setting value after the change,
A control unit characterized by that.
前記制御部は、時点と前記売電設定値に関する情報とを所定期間において対応づけたスケジュールを前記調整情報として前記サーバから取得し、取得したスケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
ことを特徴とする制御ユニット。 The control unit according to any one of claims 7 to 9,
The control unit acquires a schedule in which a time point and information on the power sale setting value are associated with each other in a predetermined period as the adjustment information from the server, and based on the acquired schedule, the output value of the power conditioner and the storage Controlling the power value of the AC power supplied to the unit;
A control unit characterized by that.
前記調整情報は、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報をさらに含み、
前記制御部は、前記タイミング情報により指定されたタイミングにおいて、前記サーバにアクセスして最新の前記スケジュールを取得する、
ことを特徴とする制御ユニット。
The control unit according to claim 10, wherein
The adjustment information further includes timing information for designating a next acquisition timing,
The control unit obtains the latest schedule by accessing the server at a timing specified by the timing information.
A control unit characterized by that.
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EP3813006A4 (en) * | 2018-06-14 | 2021-11-10 | GS Yuasa International Ltd. | Communication device, information processing system, information processing method, and computer program |
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