JP4643759B1 - Power generation simulation apparatus, power generation simulation method, and program - Google Patents
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Abstract
【課題】木構造で示される発電システムで発電される電力量を取得する発電シミュレーション装置を提供する。
【解決手段】連系点のルートノードと、発電機器のリーフノードと、連系点から発電機器までの中間物の中間ノードとの親子関係を示し、各ノードでの電力の生成または減少の属性情報を有する木構造情報が記憶される木構造情報記憶部11、発電機器の発電割合に関する発電割合情報が少なくとも1日の時間帯ごとに記憶される発電割合情報記憶部12、属性情報と発電割合情報とを用い、発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得するシミュレーション部14、取得された各ノードの時間帯ごとの電力量を蓄積する蓄積部15を備える。
【選択図】図1A power generation simulation apparatus for acquiring an amount of power generated by a power generation system represented by a tree structure is provided.
A parent-child relationship between a root node of a connection point, a leaf node of a power generation device, and an intermediate node of an intermediate from the connection point to the power generation device, and an attribute of generation or reduction of power at each node Tree structure information storage unit 11 in which tree structure information having information is stored, power generation rate information storage unit 12 in which power generation rate information related to the power generation rate of the power generation equipment is stored at least for each time zone of one day, attribute information and power generation rate By calculating the amount of power generated by the power generation equipment for each time period using the information, and calculating the decrease in the generated power amount from the leaf node to the root node, the power amount corresponding to each node of the tree structure is calculated. The simulation part 14 acquired for every time slot | zone and the storage part 15 which accumulate | stores the electric energy for every time slot | zone of each acquired node are provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、木構造で示される発電システムの電力量を計算する発電シミュレーション装置等に関する。 The present invention relates to a power generation simulation apparatus that calculates the amount of power of a power generation system represented by a tree structure.
従来、自然エネルギーの発電機器で生成された電力を集約する発電システムで発電される電力量を算出する場合には、発電システムに応じた、あらかじめ用意されている式において、発電機器の個数や、発電機器によって発電される電力量を入力することによって、発電される電力量を算出することが行われていた。 Conventionally, when calculating the amount of power generated by a power generation system that aggregates the power generated by a natural energy power generation device, the number of power generation devices in the formula prepared in advance according to the power generation system, The amount of power generated has been calculated by inputting the amount of power generated by the power generation device.
なお、太陽電池等の発電に関する設計評価支援システムの開発も行われていた(例えば、特許文献1参照)。 In addition, the development of a design evaluation support system related to power generation such as solar cells has been performed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来のように発電される電力量を算出する場合には、あらかじめ想定されている発電システムの発電量しか算出することができないという問題があった。したがって、あらかじめ想定されている発電システムとは異なる発電システムについて発電量を計算することはできず、その計算は手作業で行わなければならなかった。例えば、家庭用の太陽電池発電システムの発電量は計算できても、発電を事業として行う大規模の太陽電池発電システムの発電量は計算できないことがあった。 However, when calculating the amount of power generated as in the prior art, there is a problem that only the power generation amount of a power generation system assumed in advance can be calculated. Therefore, the power generation amount cannot be calculated for a power generation system different from the power generation system assumed in advance, and the calculation has to be performed manually. For example, even if the power generation amount of a household solar cell power generation system can be calculated, the power generation amount of a large-scale solar power generation system that performs power generation as a business may not be calculated.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、木構造で示される発電システムの電力量を計算することができる発電シミュレーション装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a power generation simulation apparatus and the like that can calculate the amount of power of a power generation system represented by a tree structure.
上記目的を達成するため、本発明による発電シミュレーション装置は、連系点に対応するルートノードと、自然エネルギーの発電機器に対応するリーフノードと、連系点から発電機器までの経路に存在する物である中間物に対応する中間ノードとの親子関係を示す木構造の情報であり、各ノードに対応する電力の生成または減少に関する属性を示す属性情報を有する情報である木構造情報が記憶される木構造情報記憶部と、発電機器の発電割合に関する情報である発電割合情報が少なくとも1日の時間帯ごとに記憶される発電割合情報記憶部と、属性情報と発電割合情報とを用いて、発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得するシミュレーション部と、シミュレーション部が取得した各ノードの時間帯ごとの電力量を蓄積する蓄積部と、を備えたものである。 In order to achieve the above object, a power generation simulation apparatus according to the present invention includes a route node corresponding to a connection point, a leaf node corresponding to a natural energy power generation device, and an object existing on a route from the connection point to the power generation device. Is stored as tree structure information indicating parent-child relationships with intermediate nodes corresponding to intermediates and having attribute information indicating attributes relating to generation or reduction of power corresponding to each node. Power generation using a tree structure information storage unit, a power generation rate information storage unit in which power generation rate information, which is information related to the power generation rate of the power generation equipment, is stored at least every day of the day, and attribute information and power generation rate information By calculating the amount of power that the device generates for each time zone and calculating the decrease in the amount of generated power from the leaf node to the root node, each node in the tree structure A simulation unit that acquires the amount of power to respond to each time period, a storage section for storing the electric energy of each time period of each node simulation unit has obtained, those having a.
このような構成により、発電システムに応じた木構造における各ノードに対応する電力量を取得することができる。また、木構造で示される発電システムであれば、例えば、家庭用の発電システムであっても、大規模な発電システムであっても、その発電システムで発電された電力量をノードごとに取得できる。また、時間帯ごとに計算を行うため、1日を一括して計算した場合よりも、より正確な発電量を取得できる。さらに、例えば、蓄積された情報を用いることによって、より正確な1日の発電量を知ることができうる。 With such a configuration, it is possible to acquire the amount of power corresponding to each node in the tree structure corresponding to the power generation system. Moreover, if it is a power generation system shown by a tree structure, for example, even a household power generation system or a large-scale power generation system, the amount of power generated by the power generation system can be acquired for each node. . Moreover, since it calculates for every time slot | zone, the more exact electric power generation amount can be acquired rather than the case where 1 day is calculated collectively. Further, for example, by using the accumulated information, it is possible to know a more accurate daily power generation amount.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、発電割合情報記憶部では、発電割合情報が1日の時間帯及び1年の時期ごとに記憶されており、シミュレーション部は、木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯及び時期ごとに取得し、蓄積部は、各ノードの時間帯及び時期ごとの電力量を蓄積してもよい。
このような構成により、時期ごとに計算を行うため、1年を一括して計算した場合よりも、より正確な発電量を取得できる。さらに、例えば、蓄積された情報を用いることによって、より正確な1年間の発電量を知ることができうる。
In the power generation simulation apparatus according to the present invention, the power generation ratio information storage unit stores the power generation ratio information for each time zone of one day and one year, and the simulation unit corresponds to each node of the tree structure. The power amount may be acquired for each time zone and time, and the storage unit may store the power amount for each time zone and time of each node.
With such a configuration, since calculation is performed for each period, a more accurate power generation amount can be obtained than when one year is calculated collectively. Further, for example, by using the accumulated information, it is possible to know a more accurate power generation amount for one year.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、時期は1日であってもよい。
また、本発明による発電シミュレーション装置では、時間帯は1時間であってもよい。
In the power generation simulation apparatus according to the present invention, the time may be one day.
In the power generation simulation apparatus according to the present invention, the time zone may be one hour.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、中間ノードには、対応する中間物が存在しない中間ノードであるダミー中間ノードが含まれてもよい。
このような構成により、例えば、ノードの存在しない箇所においても発電量を取得できる。
In the power generation simulation apparatus according to the present invention, the intermediate node may include a dummy intermediate node that is an intermediate node for which no corresponding intermediate exists.
With such a configuration, for example, the power generation amount can be acquired even in a location where no node exists.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、木構造情報は、同一の親ノードを親とする複数の同じ部分木構造が並列して木構造に存在する場合に、親ノードを親とする一の部分木構造を示す木構造の情報と、同じ部分木構造の個数を示す個数情報とを有するものであり、シミュレーション部は、個数情報によって個数の示される部分構造木の親ノードにおける電力量を算出する際に、部分構造木のルートにおける電力量に、個数情報の示す個数を掛けた電力量を用いてもよい。 Further, in the power generation simulation apparatus according to the present invention, the tree structure information includes one part having a parent node as a parent when a plurality of the same partial tree structures having the same parent node as a parent exist in the tree structure in parallel. It has tree structure information indicating a tree structure and number information indicating the number of the same subtree structure, and the simulation unit calculates the electric energy at the parent node of the substructure tree indicated by the number information. At this time, the power amount obtained by multiplying the power amount in the root of the partial structure tree by the number indicated by the number information may be used.
このような構成により、同一の親ノードを親とする並列した同じ部分木構造が複数存在する場合に、それらをまとめて示すことができ、木構造情報をより簡易なものとすることができる。また、その木構造情報に応じた発電量を計算することができる。 With such a configuration, when there are a plurality of the same partial tree structures in parallel with the same parent node as the parent, they can be shown together, and the tree structure information can be simplified. Moreover, the power generation amount according to the tree structure information can be calculated.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、木構造には、電力を消費する電気機器に対応するリーフノードが含まれ、木構造情報は、リーフノードに対応する電力の消費に関する属性情報を有し、シミュレーション部は、電気機器に対応するリーフノードに応じた電力量の減算を行ってもよい。
このような構成により、電力を消費するリーフノードをも考慮したシミュレーションを行うことができるようになる。
In the power generation simulation apparatus according to the present invention, the tree structure includes leaf nodes corresponding to electric devices that consume power, and the tree structure information includes attribute information regarding power consumption corresponding to the leaf nodes, The simulation unit may perform subtraction of the electric energy according to the leaf node corresponding to the electric device.
With such a configuration, it is possible to perform a simulation in consideration of leaf nodes that consume power.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、蓄積部が蓄積した電力量をノードごとに出力する出力部をさらに備えてもよい。
このような構成により、蓄積された電力量が出力されることによって、例えば、その電力量をユーザが知ることができるようになる。
The power generation simulation apparatus according to the present invention may further include an output unit that outputs the amount of power stored in the storage unit for each node.
With such a configuration, the accumulated electric energy is output, so that the user can know the electric energy, for example.
また、本発明による発電シミュレーション装置では、発電機器は、太陽電池であってもよい。
このような構成により、太陽電池の発電システムに関するシミュレーションを行うことができるようになる。
In the power generation simulation apparatus according to the present invention, the power generation device may be a solar cell.
With such a configuration, it is possible to perform a simulation related to a power generation system of a solar cell.
本発明による発電シミュレーション装置等によれば、木構造で示される発電システムで発電される電力量を算出することができる。 According to the power generation simulation apparatus and the like according to the present invention, the amount of power generated by the power generation system indicated by the tree structure can be calculated.
以下、本発明による発電シミュレーション装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。 Hereinafter, a power generation simulation apparatus according to the present invention will be described using embodiments. In the following embodiments, components and steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1による発電シミュレーション装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による発電シミュレーション装置は、木構造で示される発電システムに応じた電力量を算出するものである。
(Embodiment 1)
A power generation simulation apparatus according to
図1は、本実施の形態による発電シミュレーション装置1の構成を示すブロック図である。本実施の形態による発電シミュレーション装置1は、木構造情報記憶部11と、発電割合情報記憶部12と、受付部13と、シミュレーション部14と、蓄積部15と、シミュレーション結果記憶部16と、出力部17とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power
木構造情報記憶部11では、木構造情報が記憶される。木構造情報は、連系点に対応するルートノードと、自然エネルギーの発電機器に対応するリーフノードと、連系点から発電機器までの経路に存在する物である中間物に対応する中間ノードとの親子関係を示す木構造の情報である。連系点とは、設計の対象となる発電システムが、商用の電力系統と接続する点である。したがって、発電システムにおける最も上流側が連系点である。また、自然エネルギーの発電機器とは、太陽光や風力、水力、潮力、波力等の自然エネルギーを用いた発電機器であって、例えば、太陽電池であってもよく、風力発電や水力発電、潮力発電、波力発電等の発電機であってもよい。本実施の形態では、その発電機器が太陽電池である場合について主に説明する。また、中間物には、ケーブル、接続箱、直流交流変換器、変圧器、昇圧ユニットの群から選ばれる1以上のものが含まれてもよい。すなわち、木構造に、ケーブル、接続箱、直流交流変換器、変圧器、昇圧ユニットの群から選ばれる1以上のものに対応する中間ノードが存在してもよい。したがって、中間ノードは、例えば、ケーブルに対応したものであってもよく、接続箱に対応したものであってもよく、直流交流変換器(以下、「直交変換器」と呼ぶこともある)に対応したものであってもよく、変圧器に対応したものであってもよく、昇圧ユニットに対応したものであってもよい。直交変換器は、パワーコンディショナや、PCS(power conditioning subsystem)と呼ばれることもある。また、その他の中間物に対応した中間ノードが存在してもよい。また、中間ノードに、対応する中間物が存在しない中間ノードであるダミー中間ノードが存在してもよい。その中間ノードは、例えば、シミュレーション部14において電力量を計算する箇所として用いられてもよい。また、木構造には、電力を消費する電気機器に対応するリーフノードが含まれてもよい。電力を消費する電気機器は、例えば、直交変換器や変圧器等を冷却するための空調電気機器(エアコン)であってもよく、照明機器であってもよく、監視機器であってもよく、その他の発電システムで用いられる電気機器であってもよい。なお、ルートノードとは、親ノードの存在しないノードである。また、リーフノードとは、子ノードの存在しないノードである。また、中間ノードとは、1個の親ノードと、1個以上の子ノードの存在するノードである。また、木構造を示す情報は、例えば、ノードごとに、そのノードの親ノードを特定する情報(例えば、親ノードのノードIDや、親ノードの情報が記憶されている位置を示すポインタ等)を有する情報であってもよく、ノードごとに、そのノードの子ノードを特定する情報(例えば、子ノードのノードIDや、子ノードの情報が記憶されている位置を示すポインタ等)を有する情報であってもよく、あるいは、ノードごとに、そのノードの親ノードと子ノードとを特定する情報を有する情報であってもよい。なお、木構造を示す情報は、各ノードの親子関係を示すことができる情報であれば、その他の情報であってもよい。
The tree structure
また、木構造情報は、各ノードに対応する電力の生成または減少に関する属性を示す属性情報を有する。電力の生成に関する属性情報は、例えば、100%の発電時や、標準試験条件(STC:Standard Test Conditions)における発電時の電圧や電流等を示す情報であってもよい。また、電力の減少に関する属性情報は、例えば、効率を示す情報や、そのノードでの電力の消費を算出するために用いられる情報、抵抗を算出するために用いられる情報等であってもよい。なお、属性情報が対応していないノードが存在してもよい。例えば、連系点に対応するルートノードや、ダミー中間ノードには、対応する属性情報が存在しなくてもよい。また、接続箱に対応する中間ノードにも、対応する属性情報が存在しなくてもよい。また、木構造に電力を消費する電気機器に対応するリーフノードが含まれる場合には、木構造情報に、そのリーフノードに対応する電力の消費に関する属性情報が含まれてもよい。 Further, the tree structure information has attribute information indicating attributes relating to generation or reduction of power corresponding to each node. The attribute information related to the generation of power may be, for example, information indicating a voltage, a current, or the like during 100% power generation or during power generation under standard test conditions (STC: Standard Test Conditions). Further, the attribute information related to power reduction may be, for example, information indicating efficiency, information used to calculate power consumption at the node, information used to calculate resistance, and the like. There may be a node that does not correspond to the attribute information. For example, the corresponding attribute information does not have to exist in the root node corresponding to the interconnection point or the dummy intermediate node. Also, the corresponding attribute information may not exist in the intermediate node corresponding to the connection box. Further, in the case where a leaf node corresponding to an electrical device that consumes power is included in the tree structure, attribute information regarding power consumption corresponding to the leaf node may be included in the tree structure information.
ここで、各ノードの種類ごとの属性情報について簡単に説明する。
太陽電池の属性情報は、その太陽電池での発電量を計算するために用いられる情報であり、例えば、100%の発電時や標準試験条件の発電時の電圧、電流、太陽電池の法線方向の方位角、太陽電池の傾斜角等であってもよい。
ケーブルの属性情報は、そのケーブルでの電力の減少を計算するために用いられる情報であり、例えば、ケーブルの抵抗であってもよく、ケーブルの抵抗を算出するために用いられる情報(例えば、長さ、断面積、本数、材質等)であってもよい。
直交変換器の属性情報は、その直交変換器での電力の減少を計算するために用いられる情報であり、例えば、直流電圧、交流電圧、交流の配線方式(例えば、単相2線や、三相3線等)、変換効率であってもよい。電圧は、幅を有するものであってもよい。また、変換効率は、入力される直流電圧の幅ごとに設定されてもよい。
変圧器の属性情報は、その変圧器での電力の減少を計算するために用いられる情報であり、例えば、定格容量、無負荷損、負荷損、変圧比等であってもよい。なお、本実施の形態では、変圧器の変圧比は、リーフ側を一次電圧、ルート側を二次電圧とした場合の変圧比であるとする。すなわち、ルート側の電圧に変圧比を掛けたものがリーフ側の電圧になるものとする。このことは、リーフ側からルート側に電力が供給される場合にも、ルート側からリーフ側に電力が供給される場合にも同じであるとする。また、変圧器の属性情報に、ルート側の電圧が含まれていてもよい。タップ切り替えによって、ルート側の電圧を選択できる場合もあるからである。
電力を消費する電気機器の属性情報は、その電気機器での電力の消費量を計算するために用いられる情報であり、例えば、電圧、電流(あるいは、消費電力)、運転率等であってもよい。運転率とは、その電気機器が動作している平均の割合である。例えば、運転率が50%であれば、ある期間(例えば、1か月、1日、1時間等)において、50%の電力量が消費されることになる。
Here, the attribute information for each node type will be briefly described.
The attribute information of the solar cell is information used to calculate the amount of power generated by the solar cell. For example, the voltage, current, and normal direction of the solar cell during 100% power generation or power generation under standard test conditions Azimuth angle, solar cell tilt angle, and the like.
The attribute information of the cable is information used to calculate the reduction in power in the cable, and may be, for example, the resistance of the cable, or information used to calculate the resistance of the cable (for example, a long length). , Cross-sectional area, number, material, etc.).
The attribute information of the quadrature transformer is information used to calculate the decrease in power in the quadrature transformer, and includes, for example, a DC voltage, an AC voltage, and an AC wiring system (for example, single-phase two-wire or three-
The attribute information of the transformer is information used for calculating a reduction in power in the transformer, and may be, for example, a rated capacity, a no-load loss, a load loss, or a transformation ratio. In the present embodiment, it is assumed that the transformation ratio of the transformer is the transformation ratio when the leaf side is the primary voltage and the root side is the secondary voltage. That is, the voltage on the root side multiplied by the transformation ratio becomes the voltage on the leaf side. This is the same whether power is supplied from the leaf side to the root side or when power is supplied from the root side to the leaf side. Moreover, the voltage on the route side may be included in the attribute information of the transformer. This is because the voltage on the root side may be selected by tap switching.
The attribute information of an electric device that consumes power is information used to calculate the amount of power consumed by the electric device. For example, even if it is voltage, current (or power consumption), operation rate, etc. Good. The operating rate is the average rate at which the electrical equipment is operating. For example, if the operation rate is 50%, 50% of the electric energy is consumed in a certain period (for example, one month, one day, one hour, etc.).
また、上述した情報のうち、少なくとも一部が木構造情報の属性情報に含まれていなくてもよく、また、上述した情報以外の情報が、木構造情報の属性情報に含まれていてもよい。例えば、ケーブルや直交変換器、変圧器において、入力される電圧や電流の上限値等が属性情報に含まれていてもよい。 In addition, at least a part of the information described above may not be included in the attribute information of the tree structure information, and information other than the information described above may be included in the attribute information of the tree structure information. . For example, in a cable, an orthogonal transformer, or a transformer, an upper limit value of an input voltage or current may be included in the attribute information.
また、木構造情報は、同一の親ノードを親とする複数の同じ部分木構造が並列して木構造に存在する場合に、その親ノードを親とする一の部分木構造を示す木構造の情報と、同じ部分木構造の個数を示す個数情報とを有してもよい。このようにすることで、木構造において、同じ部分木構造を繰り返して設定する必要がなくなり、シミュレーションの計算が容易になる。 Also, the tree structure information includes a tree structure indicating one subtree structure having a parent node as a parent when a plurality of the same subtree structures having the same parent node as a parent exist in the tree structure in parallel. Information and number information indicating the number of the same subtree structure may be included. By doing so, it is not necessary to repeatedly set the same partial tree structure in the tree structure, and simulation calculation is facilitated.
本実施の形態では、木構造情報が各ノードに対応したノード情報を含む場合について説明する。各ノード情報は、そのノードに対応する属性情報及び個数情報を有しているものとする。また、各ノード情報は、木構造の親子関係を示す情報を有しているものとする。親子関係を示す情報は、前述のように、例えば、親ノードを特定するための情報であってもよく、子ノードを特定するための情報であってもよく、あるいは、親ノードと子ノードとの両方を特定するための情報であってもよい。本実施の形態では、ノード情報が、対応するノードの親ノードを特定する情報を有する場合について説明する。また、木構造情報に含まれる属性情報は、別ファイルとして管理されていてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。 In the present embodiment, a case where the tree structure information includes node information corresponding to each node will be described. Each node information has attribute information and number information corresponding to the node. Each node information has information indicating a parent-child relationship of a tree structure. As described above, the information indicating the parent-child relationship may be, for example, information for specifying the parent node, information for specifying the child node, or the parent node and the child node. It may be information for specifying both. In the present embodiment, a case will be described in which node information includes information for specifying a parent node of a corresponding node. Further, the attribute information included in the tree structure information may be managed as a separate file or not.
発電割合情報記憶部12では、発電割合情報が記憶される。発電割合情報とは、発電機器の発電割合に関する情報である。前述のように、発電機器に対応するリーフノードの属性情報によって、100%の発電時の電圧や電流、電力等が示される場合には、この発電割合情報を用いることによって、実際の発電量を算出することができるようになる。例えば、発電割合情報によって発電割合が50%であることが示される場合には、100%の発電時の電力に0.5を掛けることによって、実際の発電量を算出することができる。なお、この発電割合情報は、発電割合そのものを示す情報(例えば、50%等)であってもよく、あるいは、その発電割合を算出するために用いられる情報であってもよい。前者の場合には、発電割合情報は、例えば、太陽光が太陽電池に到達する平均の割合を示す情報や、平均の水の流速またはその流速の最大流速に対する割合を示す情報、平均の風力またはその風力の最大風力に対する割合を示す情報、平均の潮力またはその潮力の最大潮力に対する割合を示す情報、平均の波力またはその波力の最大波力に対する割合を示す情報であってもよい。また、後者の場合(発電割合情報が発電割合を算出するために用いられる情報である場合)には、発電割合情報は、太陽光線の方向を示す情報であってもよい。例えば、その発明割合情報によって示される太陽光線の方向と、太陽電池の法線方向とを用いることによって、太陽光線が太陽電池に照射される割合(発電割合)を算出することができるからである。
The power generation ratio
また、その発電割合情報は、1日の時間帯ごとに記憶されていてもよく、1年の時期ごとに記憶されていてもよく、1日の時間帯及び1年の時期ごとに記憶されていてもよい。その時間帯は、例えば、1時間であってもよく、2時間であってもよく、それ以外であってもよい。また、その時期は、例えば、1日であってもよく、1週間であってもよく、1か月であってもよく、それ以外であってもよい。また、発電割合情報記憶部12において、複数の種類の発電割合情報が記憶されており、ある発電割合情報は1日の時間帯ごとに記憶されており、別の発電割合情報は1年の時期ごとに記憶されていてもよい。また、発電割合情報記憶部12において、異なる時期ごとの発電割合情報や、異なる時間帯ごとの発電割合情報が記憶されていてもよい。例えば、1日ごとの発電割合情報と、1か月ごとの発電割合情報とが発電割合情報記憶部12において記憶されていてもよい。
In addition, the power generation ratio information may be stored for each time zone of the day, may be stored for each time of the year, or may be stored for each time zone of the day and each time of the year. May be. For example, the time period may be one hour, two hours, or any other time. The time may be, for example, one day, one week, one month, or any other time. In addition, the power generation ratio
木構造情報記憶部11及び発電割合情報記憶部12に木構造情報や発電割合情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して木構造情報等が木構造情報記憶部11、発電割合情報記憶部12で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された木構造情報等が木構造情報記憶部11、発電割合情報記憶部12で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された木構造情報等が木構造情報記憶部11、発電割合情報記憶部12で記憶されるようになってもよい。また、木構造情報記憶部11や発電割合情報記憶部12での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、あるいは、長期的な記憶でもよい。また、木構造情報記憶部11や発電割合情報記憶部12は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。
The process of storing the tree structure information and the power generation ratio information in the tree structure
受付部13は、発電シミュレーション装置1に入力される指示や情報等を受け付ける。受付部13は、例えば、入力デバイス(例えば、キーボードやマウス、タッチパネルなど)から入力された情報を受け付けてもよく、あるいは、有線もしくは無線の通信回線を介して送信された情報を受信してもよい。なお、受付部13は、受け付けを行うためのデバイス(例えば、モデムやネットワークカードなど)を含んでもよく、あるいは含まなくてもよい。また、受付部13は、ハードウェアによって実現されてもよく、あるいは所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
The accepting
シミュレーション部14は、属性情報と発電割合情報とを用いて、発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得する。木構造に電力を消費する電気機器に対応するリーフノードが含まれる場合には、シミュレーション部14は、その電気機器に対応するリーフノードに応じた電力量の減算を行う。また、シミュレーション部14は、木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯及び時期ごとに取得してもよい。時間帯及び時期ごとに電力量を取得するとは、ある時期の時間帯ごとに電力量を取得すると共に、その取得を時期ごとに繰り返して行うことである。本実施の形態では、シミュレーション部14が時間帯及び時期ごとに各ノードの電力量を取得する場合について説明する。この時期は、発電割合情報記憶部12で記憶されている時期ごとの発電割合情報における「時期」と同じであってもよく、あるいは、異なっていてもよい。前者の場合であって、発電割合情報記憶部12に複数の時期ごとの発電割合情報が記憶されている場合には、シミュレーション部14は、その複数の時期のうち、最も短い時期ごとに電力量を取得することが好適である。また、木構造情報に個数情報が含まれる場合には、シミュレーション部14は、その個数情報によって個数の示される部分構造木の親ノードにおける電力量を算出する際に、部分構造木のルートにおける電力量に、個数情報の示す個数を掛けた電力量を用いる。
The simulation unit 14 uses the attribute information and the power generation ratio information to calculate the amount of power generated by the power generation device for each time period, and calculates a decrease in the generated power amount from the leaf node to the root node. The amount of power corresponding to each node of the tree structure is acquired for each time zone. If the tree structure includes a leaf node corresponding to an electrical device that consumes power, the simulation unit 14 performs subtraction of the amount of power corresponding to the leaf node corresponding to the electrical device. Moreover, the simulation part 14 may acquire the electric energy corresponding to each node of a tree structure for every time slot | zone and time. Acquiring the electric energy for each time zone and time means acquiring the electric energy for each time zone of a certain period and repeating the acquisition for each period. In the present embodiment, a case will be described in which the simulation unit 14 acquires the power amount of each node for each time zone and time. This time may be the same as or different from the “time” in the power generation ratio information for each time stored in the power generation ratio
シミュレーション部14は、各リーフノードについては、そのリーフノードで生成される、あるいは、消費される電力を算出する。発電機器に対応するリーフノードについては、シミュレーション部14は、属性情報を用いて100%の発電時の電力を算出し、その算出した値を、時期や時間帯に応じた発電割合情報を用いて補正することによって、リーフノードで生成される電力を算出してもよい。また、シミュレーション部14は、各中間ノードについては、その中間ノードの1以上の子ノードからのすべての電力の合計を入力とし、その中間ノードにおける電力の減少分を考慮することによって、その中間ノードのルート側での電力を計算することができる。その中間ノードのリーフ側の電力が正である場合(すなわち、そのリーフ側において発電が行われる場合)には、シミュレーション部14は、そのリーフ側の正の電力から中間ノードで減少する電力を引くことによって、親ノードに渡される電力を計算することができる。具体的には、中間ノードの効率が90%であり、その中間ノードのリーフ側の電力がA(W)である場合には、シミュレーション部14は、その中間ノードのルート側の電力として、0.9×A(W)を計算することができる。その中間ノードのリーフ側の電力が負である場合(すなわち、そのリーフ側において電力が消費される場合)には、シミュレーション部14は、そのリーフ側の負の電力から中間ノードで減少する電力を足すことによって、ルート側の電力を計算することができる。具体的には、中間ノードの効率が90%であり、その中間ノードのリーフ側の電力がA(W)である場合には、シミュレーション部14は、その中間ノードのルート側の電力として、A/0.9(W)を計算することができる。その中間ノードのリーフ側でA(W)が必要であるため、ルート側からA/0.9(W)を受け取る必要があるからである。なお、消費の場合には、電力をマイナスで表記してもよい。このような計算を、リーフノードからルートノードまで順次、行うことによって、ルートノードである連系点における電力量を知ることができ、設計した発明システムによって発電される電力量を知ることができるようになる。なお、最終的に電力量(Wh)を算出することができるのであれば、シミュレーション部14は、電力(W)を計算してもよい。また、電力(W)は、電圧(V)と電流(A)の積であるため、シミュレーション部14は、電圧と電流とを計算してもよい。後述するように、中間ノードの種類によっては、電圧や電流を用いた計算を行う必要があるからである。したがって、シミュレーション部14が各ノードの電力量を計算することは、各ノードの時間帯や時期ごとの電圧と電流とを計算することであってもよい。なお、電圧と電流を用いた計算を行う場合には、例えば、計算対象のノードが複数の子ノードからの電力を受け取る際に、その複数の子ノードについて電流の合計と、複数の子ノードからの電圧そのもの(通常、複数の子ノードのすべてについて電圧は同じである)とを、計算対象のノードのリーフ側の電流、電圧として用いるものとする。 For each leaf node, the simulation unit 14 calculates the power generated or consumed by the leaf node. For the leaf node corresponding to the power generation device, the simulation unit 14 calculates the power at the time of power generation of 100% using the attribute information, and uses the calculated value using the power generation ratio information corresponding to the time and the time zone. By correcting, the power generated at the leaf node may be calculated. Further, the simulation unit 14 inputs, for each intermediate node, the sum of all the power from one or more child nodes of the intermediate node, and considers the decrease in power at the intermediate node to thereby determine the intermediate node. The power on the route side of When the power on the leaf side of the intermediate node is positive (that is, when power generation is performed on the leaf side), the simulation unit 14 subtracts the power decreasing at the intermediate node from the positive power on the leaf side. Thus, the power passed to the parent node can be calculated. Specifically, when the efficiency of the intermediate node is 90% and the power on the leaf side of the intermediate node is A (W), the simulation unit 14 uses 0 as the power on the root side of the intermediate node. .9 * A (W) can be calculated. When the power on the leaf side of the intermediate node is negative (that is, when power is consumed on the leaf side), the simulation unit 14 reduces the power on the intermediate node from the negative power on the leaf side. By adding, the power on the route side can be calculated. Specifically, when the efficiency of the intermediate node is 90% and the power on the leaf side of the intermediate node is A (W), the simulation unit 14 uses A as the power on the root side of the intermediate node as A /0.9 (W) can be calculated. This is because A (W) is necessary on the leaf side of the intermediate node, and A / 0.9 (W) needs to be received from the root side. In the case of consumption, the power may be expressed as minus. By performing such calculations sequentially from the leaf node to the root node, it is possible to know the amount of power at the interconnection point that is the root node, and to know the amount of power generated by the designed invention system. become. Note that the simulation unit 14 may calculate the power (W) as long as the power amount (Wh) can be calculated finally. Further, since the power (W) is a product of the voltage (V) and the current (A), the simulation unit 14 may calculate the voltage and the current. This is because, as will be described later, depending on the type of the intermediate node, it is necessary to perform calculation using voltage or current. Therefore, the simulation unit 14 may calculate the power amount of each node by calculating the voltage and current of each node at each time zone and time. When performing calculation using voltage and current, for example, when a calculation target node receives power from a plurality of child nodes, the sum of currents for the plurality of child nodes and a plurality of child nodes are calculated. Is used as the current and voltage on the leaf side of the node to be calculated (usually the voltage is the same for all of the plurality of child nodes).
ここで、具体的にノードの種類ごとの計算方法について説明する。リーフノードに対応する太陽電池、中間ノードに対応するケーブル、直交変換器、変圧器、接続箱、リーフノードに対応する電力を消費する電気機器のそれぞれについて説明する。リーフノードについては、ルート側の電圧等を算出する方法について説明する。中間ノードについては、リーフ側の電圧等を用いて、ルート側の電圧等を算出する方法について説明する。なお、ルートノードについては、そのルートノードの子ノードのルート側の電力を合計することによって、ルートノードの電力を計算することができる。また、このシミュレーションでは、電力が消費される場合も、電力が生成される場合も、リーフ側からルート側に向かって、計算が行われるものとする。 Here, a calculation method for each type of node will be specifically described. Each of a solar cell corresponding to a leaf node, a cable corresponding to an intermediate node, an orthogonal transformer, a transformer, a connection box, and an electric device that consumes power corresponding to a leaf node will be described. Regarding the leaf node, a method for calculating the voltage and the like on the root side will be described. For the intermediate node, a method for calculating the voltage on the root side using the voltage on the leaf side will be described. For the root node, the power of the root node can be calculated by summing the power on the root side of the child nodes of the root node. Further, in this simulation, it is assumed that calculation is performed from the leaf side toward the root side regardless of whether power is consumed or generated.
[太陽電池]
太陽電池については、その太陽電池に対応する属性情報(厳密に言えば、太陽電池に対応するリーフノードに対応する属性情報)に、標準試験条件の発電時の電流及び電圧、すなわち、公称出力電流及び公称出力電圧が含まれているものとする。また、前述のように、発電割合情報記憶部12において、太陽光が地上に到達する割合に応じた発電割合情報等が、一定の時期ごとに記憶されているものとする。例えば、曇りや雨であれば、晴天の場合と比較して太陽電池に到達する日射量が落ちることになる。したがって、過去の気象情報(例えば、過去20年間の気象情報)を用いて、一定の時期ごと(例えば、1週間ごと、1か月ごとなど)に、標準試験条件の日射量に対する過去の日射量の比率である日射比率を計算し、その比率(割合)を示す、気象に応じた発電割合情報があらかじめ発電割合情報記憶部12において記憶されているものとする。また、シミュレーション部14は、発電割合情報記憶部12で記憶されている発電割合情報を用いることによって、日時に応じた太陽高度(水平を0度、天頂を90度とする角度)と太陽の方位角とを取得できるものとする。太陽高度や方位角は、緯度・経度に応じて取得することができる。なお、緯度・経度と共に、高度に対応する太陽高度や方位角を取得してもよい。この取得は、例えば、太陽高度等を計算することによる取得であってもよく、あるいは、日時と、太陽の高度及び方位角とを対応付ける情報(例えば、図8参照)を用いた取得であってもよい。したがって、太陽高度等を取得するために用いられる太陽光線の方向に応じた発電割合情報は、例えば、太陽高度等を算出するための式であってもよく、あるいは、日時と、太陽の高度及び方位角とを対応付ける情報であってもよい。また、太陽電池に対応する属性情報には、太陽電池の法線方向の方位角や、太陽電池の傾斜角(水平を0度とする、水平に対する傾斜の角度)も含まれていてもよい。そして、シミュレーション部14は、例えば、ある時間帯について、太陽光線と、太陽電池の法線とのなす角度θの余弦(cosθ)を算出する。そして、その算出した余弦cosθと、太陽電池の発電量を算出したい時期の発電割合(日射比率)と、標準試験条件の発電時の電流とを掛けることによって、太陽電池が生成する電流を算出することができる。なお、太陽電池の電圧は、発電量に応じてほとんど変化しないため、標準試験条件の発電時の電圧を、発電された電圧として用いることにする。すなわち、太陽電池のルート側の電圧、電流は次式のようになる。
ルート側の電圧=公称出力電圧(V)
ルート側の電流=cosθ×(日射比率(%)/100)×公称出力電流(A)
その算出した電流と、標準試験条件の発電時の電圧とによって求められる電力量が、太陽電池の発電した電力量となる。なお、本来は、太陽電池の発電量は電力によって示されるものであるが、上位ノードでの算出において、電流や電圧の値が必要になることがあるため、前述のように、シミュレーション部14は、電圧や、算出した電流を図示しない記録媒体において記憶してもよい。また、ここで説明した算出方法は、日射がすべて直射日光に対応するものであると近似した簡易の計算方法である。日射を直達日射と、散乱日射とに分けた場合の計算方法については後述する。
[Solar cell]
For solar cells, the attribute information corresponding to the solar cell (strictly speaking, attribute information corresponding to the leaf node corresponding to the solar cell) includes the current and voltage during power generation under standard test conditions, that is, the nominal output current. And the nominal output voltage. In addition, as described above, it is assumed that the power generation ratio
Root side voltage = nominal output voltage (V)
Route side current = cos θ × (insolation ratio (%) / 100) × nominal output current (A)
The amount of power determined by the calculated current and the voltage at the time of power generation under the standard test conditions is the amount of power generated by the solar cell. Originally, the amount of power generated by the solar cell is indicated by electric power, but in the calculation at the upper node, the value of current or voltage may be required. The voltage or the calculated current may be stored in a recording medium (not shown). The calculation method described here is a simple calculation method that approximates that all the solar radiation corresponds to direct sunlight. A calculation method when the solar radiation is divided into direct solar radiation and scattered solar radiation will be described later.
[ケーブル]
ケーブルについては、そのケーブルに対応する属性情報を用いることによって、そのケーブルの抵抗(Ω)を取得することができるものとする。したがって、シミュレーション部14は、ケーブルの抵抗を取得する。そして、その取得した抵抗を用いて、次式によってケーブルによる電圧降下を算出することができる。また、シミュレーション部14は、ケーブルのリーフ側の電圧から、算出した電圧降下分を減算することによって、ケーブルのルート側の電圧を算出することができる。なお、ケーブルのルート側の電流は、ケーブルのリーフ側の電流と同じである。ケーブルのリーフ側に複数の子ノードが存在する場合には、ケーブルのリーフ側の電流は、それらの複数の子ノードのルート側の電流の合計となる。
[cable]
For a cable, it is assumed that the resistance (Ω) of the cable can be acquired by using attribute information corresponding to the cable. Therefore, the simulation unit 14 acquires the resistance of the cable. And the voltage drop by a cable is computable by following Formula using the acquired resistance. The simulation unit 14 can calculate the voltage on the cable root side by subtracting the calculated voltage drop from the voltage on the leaf side of the cable. Note that the current on the route side of the cable is the same as the current on the leaf side of the cable. When there are a plurality of child nodes on the leaf side of the cable, the current on the leaf side of the cable is the sum of the currents on the root side of the plurality of child nodes.
電圧降下(V)=K×抵抗(Ω)×電流(A)
ここで、Kは、配線方式(電気方式)に応じた係数であり、次のようになる。
配線方式 Kの値
直流2線式 2
交流単相2線式 2
交流単相3線式 1
交流三相3線式 31/2
交流三相4線式 1
Voltage drop (V) = K x resistance (Ω) x current (A)
Here, K is a coefficient corresponding to the wiring system (electric system) and is as follows.
Wiring method K value DC 2-
AC single-phase two-
AC single-phase three-
AC three-phase three-
AC three-phase four-
したがって、ケーブルのリーフ側の電圧がD(V)であり、リーフ側の電流の合計がE(A)である場合には、ケーブルの抵抗をR(Ω)とすると、
ケーブルのルート側の電圧=D−K×R×E(V)
ケーブルのルート側の電流=E(A)
となる。
Therefore, when the voltage on the leaf side of the cable is D (V) and the total current on the leaf side is E (A), if the resistance of the cable is R (Ω),
Cable side voltage = DK x R x E (V)
Current on the cable route side = E (A)
It becomes.
なお、配線方式については、太陽電池から直交変換器までの間は直流2線式となり、直交変換器よりもルートノード側は、直交変換器により生成された交流の配線方式となる。その配線方式は、直交変換器の属性情報を用いて取得することができる。また、電力を消費する電気機器の上位ノードに直交変換器や交直変換器が存在しない場合には、その電気機器よりも上位ノードの配線方式は、ルートノードの配線方式と同じになる。一方、電気機器の上位ノードに直交変換器や交直変換器が存在する場合には、太陽電池の場合と同様になる。すなわち、電気機器から直交変換器や交直変換器までの間はそれらのリーフ側の配線方式となり、直交変換器や交直変換器よりもルートノード側はそれらのルート側の配線方式となる。 In addition, about a wiring system, it becomes a direct current | flow 2-line system between a solar cell and an orthogonal converter, and the root node side becomes an alternating current wiring system produced | generated by the orthogonal converter rather than the orthogonal converter. The wiring method can be acquired using the attribute information of the orthogonal transformer. Further, when there is no orthogonal transformer or AC / DC converter in the upper node of the electric device that consumes power, the wiring method of the upper node is the same as that of the root node. On the other hand, when an orthogonal converter or an AC / DC converter is present at a higher node of the electrical device, the same applies to the case of the solar cell. That is, between the electrical equipment and the orthogonal transformer or AC / DC converter, the leaf side wiring system is used, and the root node side of the orthogonal converter or AC / DC converter is the root side wiring system.
また、ケーブルのリーフ側に電力を消費する電気機器が存在する場合には、ケーブルのルート側からケーブルのリーフ側に電流が流れることになるため、消費される電力量は、ケーブルの上位側が下位側に比べて高くなる。具体的には、ケーブルのリーフ側の電圧がD(V)であり、リーフ側の電流の合計がE(A)である場合には、ケーブルの抵抗をR(Ω)とすると、
ケーブルのルート側の電圧=D+K×R×E(V)
ケーブルのルート側の電流=E(A)
となる。
In addition, if there is an electrical device that consumes power on the leaf side of the cable, current flows from the cable root side to the cable leaf side, so the amount of power consumed is lower on the upper side of the cable. Higher than the side. Specifically, when the voltage on the leaf side of the cable is D (V) and the total current on the leaf side is E (A), if the resistance of the cable is R (Ω),
Cable route side voltage = D + K x R x E (V)
Current on the cable route side = E (A)
It becomes.
[直交変換器]
直交変換器については、その直交変換器に対応する属性情報を参照することによって、その直交変換器の入力電圧、出力電圧、効率を知ることができる。したがって、それらを用いることによって、リーフ側の電圧や電流に対応するルート側の電圧や電流を算出することができる。なお、本実施の形態では、直交変換器のリーフ側が直流であり、ルート側が交流である場合について説明する。例えば、直交変換器の入力直流電圧が200〜600(V)、出力交流電圧がB(V)、効率がC(%)であり、その直交変換器のリーフ側の直流の電圧がD(V)、電流がE(A)である場合には、
直交変換器のルート側の電圧=B(V)
直交変換器のルート側の電流=D×E×(C/100)/B(A)
となる。ここで、Dは200〜600の範囲内に入っているものとする。
[Orthogonal transformer]
For an orthogonal transformer, the input voltage, output voltage, and efficiency of the orthogonal transformer can be known by referring to attribute information corresponding to the orthogonal transformer. Accordingly, by using them, the voltage and current on the root side corresponding to the voltage and current on the leaf side can be calculated. In the present embodiment, the case where the leaf side of the orthogonal transformer is a direct current and the root side is an alternating current will be described. For example, the input DC voltage of the orthogonal transformer is 200 to 600 (V), the output AC voltage is B (V), the efficiency is C (%), and the DC voltage on the leaf side of the orthogonal transformer is D (V ), When the current is E (A),
Voltage on the root side of the orthogonal transformer = B (V)
Current on the root side of the orthogonal transformer = D × E × (C / 100) / B (A)
It becomes. Here, D is assumed to be in the range of 200 to 600.
なお、ここでは直交変換器について説明したが、リーフ側に直流で動作する電気機器が存在する場合であって、その電気機器の上位側において交直変換器を用いる場合にも、同様にして計算を行うことができる。例えば、その交直変換器のルート側の交流電圧がB(V)、効率がC(%)であり、リーフ側の直流電圧がD(V)、電流がE(A)である場合には、
交直変換器のルート側の電圧=B(V)
交直変換器のルート側の電流=D×E×(100/C)/B(A)
となる。
Although the orthogonal transformer has been described here, the calculation is performed in the same manner when there is an electrical device that operates on a direct current on the leaf side and the AC / DC converter is used on the upper side of the electrical device. It can be carried out. For example, when the AC voltage on the root side of the AC / DC converter is B (V), the efficiency is C (%), the DC voltage on the leaf side is D (V), and the current is E (A),
Voltage on the root side of AC / DC converter = B (V)
Current on the root side of the AC / DC converter = D × E × (100 / C) / B (A)
It becomes.
[接続箱]
本実施の形態において、接続箱では、電力の減少は起こらないものとする。したがって、その接続箱のリーフ側の電力を合計したものが、その接続箱のルート側の電力となる。電圧、電流を用いた計算の場合には、前述のように、
接続箱のルート側の電圧=接続箱のリーフ側の電圧(V)
接続箱のルート側の電流=接続箱のリーフ側の電流の合計(A)
となる。なお、接続箱の複数の子ノードのルート側の電圧は通常すべて同じである。なお、ダミー中間ノードや、連系点に対応するルートノードに関する計算も、接続箱と同様にして行うことができる。
[Connection box]
In the present embodiment, it is assumed that no power reduction occurs in the junction box. Therefore, the sum of the power on the leaf side of the connection box is the power on the root side of the connection box. In the case of calculation using voltage and current, as described above,
Voltage on the root side of the junction box = Voltage on the leaf side of the junction box (V)
Current on the root side of the junction box = total current on the leaf side of the junction box (A)
It becomes. Note that the voltages on the root side of the plurality of child nodes of the junction box are usually all the same. Note that calculations regarding dummy intermediate nodes and route nodes corresponding to interconnection points can also be performed in the same manner as the connection box.
[変圧器]
変圧器については、その変圧器に対応する属性情報を用いて、次式によって変圧器での損失(W)を算出することができる。
損失(W)=無負荷損(W)+(入力比率)2×負荷損(W)
[Transformer]
For the transformer, the loss (W) in the transformer can be calculated by the following equation using the attribute information corresponding to the transformer.
Loss (W) = No-load loss (W) + (Input ratio) 2 x Load loss (W)
ここで、「入力比率=入力された電力/変圧器の定格容量」である。なお、無負荷損は、変圧器が変圧を行わない場合にも消費されることになる。したがって、トランスよりも下位側のすべてのノードの電力が0である場合には、変圧器は、その無負荷損に応じた電力を消費する電気機器と同様の振る舞いをすることになる。 Here, “input ratio = input power / rated capacity of transformer”. The no-load loss is consumed even when the transformer does not perform transformation. Therefore, when the power of all nodes lower than the transformer is 0, the transformer behaves in the same manner as an electric device that consumes power corresponding to the no-load loss.
また、その変圧器からの出力電圧、出力電流を算出する際に、損失は出力電流に影響を与えるという近似を行う。すると、例えば、変圧器のリーフ側からD(V)、E(A)の交流が入力され、変圧比がNであり、無負荷損がF(W)、負荷損がG(W)であり、定格容量がH(VA)であるとすると、損失(W)は、F+(D×E/H)2×Gとなる。そして、
変圧器のルート側の電圧=D/N(V)
変圧器のルート側の電流=N×E−N×{F+(D×E/H)2×G}/D(A)
となる。
Further, when calculating the output voltage and output current from the transformer, an approximation is made that the loss affects the output current. Then, for example, AC of D (V) and E (A) is input from the leaf side of the transformer, the transformation ratio is N, the no-load loss is F (W), and the load loss is G (W) If the rated capacity is H (VA), the loss (W) is F + (D × E / H) 2 × G. And
Transformer root voltage = D / N (V)
Current on the root side of the transformer = N × E−N × {F + (D × E / H) 2 × G} / D (A)
It becomes.
変圧器のリーフ側で電力が消費されている場合には、次のように計算を行う。例えば、変圧器のリーフ側においてD(V)、E(A)の交流が消費され、変圧比がNであり、無負荷損がF(W)、負荷損がG(W)であり、定格容量がH(VA)であるとする。また、実際にはルート側からリーフ側に電力が供給されることになるため、変圧器のルート側の入力比率を用いなければならないが、ここでは、ルート側の入力比率と、リーフ側の入力比率(厳密には出力比率)が等しいと近似して、算出を行う。すると、損失(W)は、F+(D×E/H)2×Gとなる。そして、
変圧器のルート側の電圧=D/N(V)
変圧器のルート側の電流=N×E+N×{F+(D×E/H)2×G}/D(A)
となる。
When power is consumed on the leaf side of the transformer, the calculation is performed as follows. For example, D (V) and E (A) alternating current is consumed on the leaf side of the transformer, the transformation ratio is N, no-load loss is F (W), and load loss is G (W). Assume that the capacity is H (VA). In addition, since power is actually supplied from the root side to the leaf side, the input ratio on the root side of the transformer must be used. Here, the input ratio on the root side and the input on the leaf side must be used. The calculation is performed by approximating that the ratio (strictly speaking, the output ratio) is equal. Then, the loss (W) is F + (D × E / H) 2 × G. And
Transformer root voltage = D / N (V)
Current on the root side of the transformer = N × E + N × {F + (D × E / H) 2 × G} / D (A)
It becomes.
[電力を消費する電気機器]
電力を消費する電気機器については、その電気機器に対応する属性情報に、電気機器の電圧(V)や、消費電力(W)、運転率(%)が含まれている。したがって、シミュレーション部14は、それらを用いることによって、その電気機器で消費される電圧(V)、電流(A)を知ることができる。例えば、電気機器の電圧をJ(V)、消費電力をL(W)、運転率をM(%)とすると、
電気機器のルート側の電圧=J(V)
電気機器のルート側の電流=L×(M/100)/J(A)
となる。
[Electric appliances that consume power]
For electrical devices that consume power, the attribute information corresponding to the electrical device includes the voltage (V), power consumption (W), and operation rate (%) of the electrical device. Therefore, the simulation part 14 can know the voltage (V) and electric current (A) consumed by the electric equipment by using them. For example, if the voltage of the electrical device is J (V), the power consumption is L (W), and the operation rate is M (%),
Voltage on the root side of electrical equipment = J (V)
Current on the route side of electrical equipment = L × (M / 100) / J (A)
It becomes.
なお、電力を消費する電気機器の上位ノードでの計算は、計算対象となるノードにおける電力の減少を考慮しても、そのノードの下位側での電力を確保できるように、そのノードの上位側の電力を算出することになる。例えば、計算対象のノードの効率が90%であり、そのノードの下位側では、P(W)が消費される場合には、そのノードの上位側において、P/0.9(W)が必要になる。 Note that the calculation at the upper node of the electric device that consumes power is performed so that the power on the lower side of the node can be secured even if the reduction in power at the node to be calculated is taken into consideration. The power of is calculated. For example, if the efficiency of a node to be calculated is 90% and P (W) is consumed on the lower side of the node, P / 0.9 (W) is required on the upper side of the node. become.
また、各ノードの形状や、接続端子、その他の特徴に応じて、電力が減衰する場合もあり得る。したがって、各ノードに関する計算を行う場合に、そのような電力の減衰に関する特徴に応じた係数を掛けることによって、各ノードのルート側の電圧や電流、電力を計算するようにしてもよい。また、各ノードにおける計算は、上記の方法に限定されるものではなく、その他の計算を行ってもよい。例えば、変圧器において、損失が電流にのみ影響する場合について説明したが、損失が電流と電圧の両方に影響するように計算を行ってもよい。 Further, the power may be attenuated depending on the shape of each node, connection terminals, and other characteristics. Therefore, when performing the calculation for each node, the voltage, current, and power on the root side of each node may be calculated by multiplying by a coefficient corresponding to the characteristics related to the attenuation of power. The calculation at each node is not limited to the above method, and other calculations may be performed. For example, in the transformer, the case where the loss affects only the current has been described, but the calculation may be performed so that the loss affects both the current and the voltage.
なお、ノードごとに、ルート側の電圧や電流を算出する式が図示しない記録媒体で記憶されており、シミュレーション部14は、それを読み出して用いてもよい。その際に、リーフ側の電力が正の場合(生成されている場合)と、負の場合(消費されている場合)との2個の式がそれぞれ、記憶されていてもよい。 For each node, formulas for calculating the voltage and current on the root side are stored in a recording medium (not shown), and the simulation unit 14 may read and use it. At that time, two expressions, that is, when the power on the leaf side is positive (when generated) and when it is negative (when consumed) may be stored.
木構造の全体としては、シミュレーション部14は、次のように電力量の取得を行うことになる。シミュレーション部14は、まず、リーフノードにおいて生成される電力量や、リーフノードにおいて消費される電力量を計算する。シミュレーション部14は、電力量の取得対象のリーフノードの種類(例えば、太陽電池、電力を消費する電気機器)を特定し、それに応じた式を読み出す。そして、シミュレーション部14は、その読み出した式に応じて、ルート側の電圧や電流を計算する。なお、太陽電池に関する計算においては、シミュレーション部14は、前述のように、発電割合情報をも用いた計算を行うものとする。また、その計算において、リーフノードに対応する属性情報を用いて、読み出した式の係数等を取得してもよい。 As a whole of the tree structure, the simulation unit 14 acquires the electric energy as follows. First, the simulation unit 14 calculates the amount of power generated at the leaf node and the amount of power consumed at the leaf node. The simulation unit 14 specifies the type of leaf node (for example, a solar cell or an electric device that consumes power) from which the amount of power is acquired, and reads an expression corresponding thereto. Then, the simulation unit 14 calculates the voltage and current on the root side according to the read equation. In addition, in the calculation regarding a solar cell, the simulation part 14 shall perform the calculation which also used the electric power generation ratio information as mentioned above. In the calculation, the coefficient of the read expression may be acquired using attribute information corresponding to the leaf node.
次に、シミュレーション部14は、すべての子ノードの電力量がすでに取得済みである中間ノードについて、電力量の取得を行う。具体的には、シミュレーション部14は、木構造情報を用いることによって、電力量の取得対象の中間ノードの種類(例えば、ケーブル、変圧器、直交変換器、接続箱、ダミー中間ノード等)を特定する。また、シミュレーション部14は、その中間ノードのリーフ側の電力が正であるのか、あるいは、負であるのかを判断する。そして、シミュレーション部14は、その中間ノードの種類と、リーフ側の電力の正負とに応じて、その中間ノードのルート側の電圧や電流を算出する式を図示しない記録媒体から読み出す。なお、シミュレーション部14は、その中間ノードに対応する属性情報を用いて、その読み出した式の係数等を取得する。このように、属性情報は、ノードの種類を示す情報や、ノードのルート側の電力量を計算するために用いられる式中のパラメータを含むものであると考えることもできる。最後に、シミュレーション部14は、リーフ側の電圧や電力、係数等の代入された式を用いて、その中間ノードのルート側の電圧や電流を算出する。その算出された電圧や電流は、蓄積部15による蓄積が行われるまで、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。その際に、各ノードを識別する情報に対応付けられて蓄積されてもよい。また、この中間ノードの計算をルートノードまで繰り返して行うことによって、シミュレーション部14は、各ノードの電力量を計算することができる。
Next, the simulation unit 14 acquires the power amount for an intermediate node in which the power amounts of all the child nodes have already been acquired. Specifically, the simulation unit 14 specifies the type of intermediate node (for example, a cable, a transformer, an orthogonal transformer, a connection box, a dummy intermediate node, etc.) from which power is acquired by using the tree structure information. To do. The simulation unit 14 determines whether the power on the leaf side of the intermediate node is positive or negative. And the simulation part 14 reads the formula which calculates the voltage and electric current of the root side of the intermediate node from the recording medium which is not illustrated according to the kind of the intermediate node, and the positive / negative of the electric power of the leaf side. The simulation unit 14 uses the attribute information corresponding to the intermediate node to acquire the coefficient of the read expression. As described above, the attribute information can be considered to include information indicating the type of the node and a parameter in an expression used for calculating the power amount on the root side of the node. Finally, the simulation unit 14 calculates the voltage or current on the root side of the intermediate node using an expression into which the voltage, power, coefficient, or the like on the leaf side is substituted. The calculated voltage and current may be stored in a recording medium (not shown) until accumulation by the
なお、リーフノードや中間ノードに対応する個数情報が「1」以外である場合には、シミュレーション部14は、リーフノードや中間ノードについて、算出した電力量に、個数情報で示される値を掛けた電力量を、そのリーフノードや中間ノードのルート側の電力量として算出する。電力量が電圧と電流で示される場合には、シミュレーション部14は、算出した電流に個数情報で示される値を掛けることによって、ルート側の電流を算出する。 When the number information corresponding to the leaf node or the intermediate node is other than “1”, the simulation unit 14 multiplies the calculated power amount by the value indicated by the number information for the leaf node or the intermediate node. The amount of power is calculated as the amount of power on the root side of the leaf node or intermediate node. When the amount of power is indicated by voltage and current, the simulation unit 14 calculates the current on the root side by multiplying the calculated current by the value indicated by the number information.
また、中間ノードが変圧器であって、その中間ノードのリーフ側の電力が0である場合には、前述のように、シミュレーション部14は、その中間ノードが、その変圧器の無負荷損(W)だけの電力を消費する電気機器(100%の運転率とする)であるとしてルート側の電力(=無負荷損)を取得してもよい。なお、その電力を電圧と電流とに分ける際には、シミュレーション部14は、例えば、その変圧器の下位側のノードであって、電圧を決定できる直近のノード(例えば、直交変換器や太陽電池等)の電圧が、その変圧器に対応する中間ノードのリーフ側の電圧であるとして、ルート側の電力をルート側の電圧(=そのリーフ側の電圧/変圧比)と、ルート側の電流(=ルート側の電力/ルート側の電圧)とに分けてもよい。 When the intermediate node is a transformer and the power on the leaf side of the intermediate node is 0, as described above, the simulation unit 14 determines that the intermediate node has no load loss ( The power (= no load loss) on the route side may be acquired assuming that the electric device consumes only the power W) (having an operation rate of 100%). When the power is divided into voltage and current, the simulation unit 14 is, for example, a node on the lower side of the transformer, and the nearest node that can determine the voltage (for example, an orthogonal transformer or a solar cell). ) Is the voltage on the leaf side of the intermediate node corresponding to the transformer, the power on the root side is equal to the voltage on the root side (= voltage on the leaf side / transformation ratio) and the current on the root side ( = Route side power / route side voltage).
蓄積部15は、シミュレーション部14が取得した各ノードの時間帯ごとの電力量をシミュレーション結果記憶部16に蓄積する。また、シミュレーション部14が時期ごとにも電力量を取得する場合には、蓄積部15は、各ノードの時間帯及び時期ごとの電力量をシミュレーション結果記憶部16に蓄積する。この蓄積の際には、各ノードを識別する情報に対応付けて蓄積されることが好適である。その蓄積された情報を参照する際に、どのノードに対応した電力量かを特定することができるようにするためである。
The
シミュレーション結果記憶部16では、シミュレーション部14が取得した時間帯ごと、あるいは、時間帯及び時期ごとの電力量がノードごとに記憶される。その電力量は、前述のように、蓄積部15によって蓄積される。また、その電力量は、前述のように、結果として電力量を知ることができる情報であれば、電力であってもよく、電圧と電流とであってもよい。シミュレーション結果記憶部16での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、あるいは、長期的な記憶でもよい。また、シミュレーション結果記憶部16は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。
In the simulation
出力部17は、蓄積部15がシミュレーション結果記憶部16に蓄積した電力量をノードごとに出力する。電力量をノードごとに出力するとは、すべてのノードについて電力量を出力することであってもよく、あるいは、一部のノードについて電力量を出力することであってもよい。後者の場合には、例えば、受付部13が受け付けた指示によって特定される一部のノードについての出力であってもよい。また、出力部17は、時間帯ごとに電力量を出力してもよく、時期ごとに電力量を出力してもよく、あるいは、ある期間にわたって合計した電力量(例えば、年間の電力量)を出力してもよい。電力量を合計する場合に、その処理は、出力部17によって行われてもよい。また、電力量が電圧と電流とによって示される場合に、それらの積を算出し、その積に時間を乗算する処理は、出力部17によって行われてもよい。なお、シミュレーション結果記憶部16において、時間帯ごとに電圧と電流が記憶されている場合には、時間帯の長さをN時間とすると、出力部17は、電圧(V)×電流(A)×Nを計算することによって、電力量(Wh)を取得することができる。
The
ここで、この出力は、例えば、表示デバイス(例えば、CRTや液晶ディスプレイなど)への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、スピーカによる音声出力でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、出力部17は、出力を行うデバイス(例えば、表示デバイスやプリンタなど)を含んでもよく、あるいは含まなくてもよい。また、出力部17は、ハードウェアによって実現されてもよく、あるいは、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
Here, the output may be, for example, display on a display device (for example, a CRT or a liquid crystal display), transmission via a communication line to a predetermined device, printing by a printer, or audio output by a speaker. Alternatively, it may be stored in a recording medium or delivered to another component. The
なお、木構造情報記憶部11と、発電割合情報記憶部12と、シミュレーション結果記憶部16とのうち、任意の2以上の記憶部は、同一の記録媒体によって実現されてもよく、あるいは、別々の記録媒体によって実現されてもよい。前者の場合には、例えば、木構造情報を記憶している領域が木構造情報記憶部11となり、発電割合情報を記憶している領域が発電割合情報記憶部12となる。
Of the tree structure
次に、本実施の形態による発電シミュレーション装置1の動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS101)シミュレーション部14は、シミュレーションを行うかどうか判断する。そして、シミュレーションを行う場合には、ステップS102に進み、そうでない場合には、ステップS104に進む。なお、シミュレーション部14は、例えば、受付部13がシミュレーションを行う旨の指示を受け付けた場合に、シミュレーションを行うと判断してもよい。
Next, operation | movement of the electric power
(Step S101) The simulation unit 14 determines whether to perform a simulation. If simulation is to be performed, the process proceeds to step S102; otherwise, the process proceeds to step S104. For example, the simulation unit 14 may determine that the simulation is performed when the
(ステップS102)シミュレーション部14は、木構造情報と、発電割合情報とを用いて、時間帯及び時期ごとの各ノードの電力量を取得する。この処理の詳細については、図3のフローチャートを用いて後述する。 (Step S <b> 102) The simulation unit 14 acquires the power amount of each node for each time zone and time period using the tree structure information and the power generation ratio information. Details of this processing will be described later with reference to the flowchart of FIG.
(ステップS103)蓄積部15は、シミュレーション部14が取得した時間帯及び時期ごとの各ノードの電力量をシミュレーション結果記憶部16に蓄積する。そして、ステップS101に戻る。
(Step S <b> 103) The
(ステップS104)出力部17は、シミュレーション結果記憶部16で記憶されている電力量を出力するかどうか判断する。そして、出力する場合には、ステップS105に進み、そうでない場合には、ステップS101に戻る。なお、出力部17は、例えば、受付部13が出力を行う旨の指示を受け付けた場合に、出力を行うと判断してもよい。
(Step S <b> 104) The
(ステップS105)出力部17は、シミュレーション結果記憶部16から電力量を読み出して出力する。なお、受付部13が受け付けた指示に応じて出力が行われる場合であって、その指示によって、出力の対象となるノードや時期、時間帯等が指定された場合には、出力部17は、それに応じた出力を行ってもよい。また、出力部17は、その出力の際に、例えば、電圧と電流から電力量を算出するなどの処理を行ってもよい。そして、ステップS101に戻る。
(Step S <b> 105) The
なお、図2のフローチャートでは、シミュレーション部14によって取得された複数の電力量が一括して蓄積される場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、電力量が取得されるごとに、その電力量の蓄積が行われてもよい。また、図2のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。 In the flowchart of FIG. 2, the case has been described in which a plurality of electric energy acquired by the simulation unit 14 is accumulated in a lump, but this need not be the case. For example, whenever the amount of power is acquired, the amount of power may be accumulated. In the flowchart of FIG. 2, the process is ended by power-off or a process end interrupt.
図3は、図2のフローチャートにおけるシミュレーションの処理(ステップS102)の詳細を示すフローチャートである。
(ステップS201)シミュレーション部14は、木構造情報記憶部11で記憶されている木構造情報を用いて、各ノードの階層レベルを取得する。この階層レベルは、ルートノードを基準とするものである。また、子ノードの階層レベルは、その子ノードの親ノードの階層レベルよりも1だけ大きい値となる。本実施の形態では、ルートノードの階層レベルを「1」とする。なお、木構造の情報、例えば、ノード情報を用いて各ノードの階層レベルを取得する方法は、すでに公知であり、その説明を省略する。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the simulation process (step S102) in the flowchart of FIG.
(Step S201) The simulation unit 14 acquires the hierarchical level of each node using the tree structure information stored in the tree structure
(ステップS202)シミュレーション部14は、カウンタiを1に設定する。 (Step S202) The simulation unit 14 sets the counter i to 1.
(ステップS203)シミュレーション部14は、カウンタjを1に設定する。 (Step S203) The simulation unit 14 sets the counter j to 1.
(ステップS204)シミュレーション部14は、カウンタMを、ステップS201で取得した階層レベルの最大値に設定する。 (Step S204) The simulation unit 14 sets the counter M to the maximum value of the hierarchy level acquired in step S201.
(ステップS205)シミュレーション部14は、i番目の時期のj番目の時間帯において、階層レベルが「M」であるすべてのノードについて、発電した電力や、消費した電力、減少した電力等の計算を行う。この計算は、前述のように、リーフノードについては、発電した電力や、消費した電力を算出することによって行われる。また、この計算は、中間ノードについては、木構造情報を参照して、その中間ノードの子ノードを特定し、その特定した子ノードのルート側の電力を用いて、その中間ノードのルート側の電力を算出することによって行われる。また、この計算は、ルートノードについては、木構造情報を参照して、そのルートノードの子ノードを特定し、その特定した子ノードのルート側の電力を合計することによって行われる。なお、このようにして計算された電力は、図示しない記録媒体で一時的に記憶されてもよい。 (Step S205) The simulation unit 14 calculates generated power, consumed power, reduced power, etc. for all nodes having a hierarchical level “M” in the j-th time zone of the i-th time period. Do. As described above, this calculation is performed for leaf nodes by calculating generated power and consumed power. In addition, this calculation refers to the tree structure information for the intermediate node, identifies the child node of the intermediate node, and uses the power on the root side of the identified child node to determine the root side of the intermediate node. This is done by calculating the power. Further, this calculation is performed by referring to the tree structure information for the root node, specifying child nodes of the root node, and summing the power on the root side of the specified child node. The power calculated in this way may be temporarily stored in a recording medium (not shown).
(ステップS206)シミュレーション部14は、カウンタMを1だけデクリメントする。このようにすることで、計算対象となるノードが、1階層だけルートノードに近くなったことになる。 (Step S206) The simulation unit 14 decrements the counter M by 1. By doing so, the node to be calculated is close to the root node by one layer.
(ステップS207)シミュレーション部14は、カウンタMが0に等しいかどうか判断する。そして、0に等しい場合には、ルートノードまでの計算が終わっていることになるため、ステップS208に進み、そうでない場合には、ステップS205に戻る。 (Step S207) The simulation unit 14 determines whether the counter M is equal to zero. If it is equal to 0, the calculation up to the root node has been completed, so the process proceeds to step S208. Otherwise, the process returns to step S205.
(ステップS208)シミュレーション部14は、カウンタjを1だけインクリメントする。 (Step S208) The simulation unit 14 increments the counter j by 1.
(ステップS209)シミュレーション部14は、j番目の時間帯が存在するかどうか判断する。そして、存在する場合には、ステップS204に戻り、そうでない場合には、ステップS210に進む。 (Step S209) The simulation unit 14 determines whether or not the j-th time zone exists. And when it exists, it returns to step S204, and when that is not right, it progresses to step S210.
(ステップS210)シミュレーション部14は、カウンタiを1だけインクリメントする。 (Step S210) The simulation unit 14 increments the counter i by one.
(ステップS211)シミュレーション部14は、i番目の時期が存在するかどうか判断する。そして、存在する場合には、ステップS203に戻り、そうでない場合には、図2のフローチャートに戻る。 (Step S211) The simulation unit 14 determines whether or not the i-th period exists. If it exists, the process returns to step S203, and if not, the process returns to the flowchart of FIG.
なお、図3のフローチャートにおいて、図示しない記録媒体で電力を算出する時間帯と、時期とが記憶されており、シミュレーション部14は、それを読み出すことによって、時間帯及び時期ごとの電力を算出してもよい。 In the flowchart of FIG. 3, the time zone and the time for calculating the power with a recording medium (not shown) are stored, and the simulation unit 14 reads the values to calculate the power for each time zone and the time. May be.
次に、本実施の形態による発電シミュレーション装置1の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例では、シミュレーションにおいて、2010年の1月1日から12月31日まで、1時間ごとに各ノードにおける電力量を算出する場合について説明する。すなわち、一の時期は1日であり、2010年1月1日から2010年12月31日までの365日がある。また、一の時間帯は1時間であり、0時から23時までの24時間がある。したがって、シミュレーション部14は、各ノードについて、8760個の時間帯の電力量を算出することになる。また、この具体例において、出力部17による出力は表示であるとする。
Next, the operation of the power
この具体例において、木構造情報記憶部11では、図4で示される木構造情報、図5で示される属性情報が記憶されているものとする。なお、図4の木構造情報において、各レコードがノード情報に対応している。各ノード情報は、そのノード情報に対応するノードを識別するノードIDと、そのノードの名称と、そのノードの親ノードを識別する親ノードIDと、そのノードの属性情報と、そのノードの個数情報とを含んでいる。属性情報は、図5で示されるものとなる。図5(d)の最大電流とは、標準試験条件における電流のことである。また、例えば、ノードID「N002」で識別されるノード(このノードのことを「ノードN002」と呼ぶこともある。他のノードについても同様であるとする)の属性情報は「直交変換器001」であり、それは、図5(a)において、そのID「直交変換器001」に対応付けられている直流電圧の上限・下限、交流の電圧・配線方式、効率である。また、ノードN002のノード情報によって、ノードN002の親ノードがノードN003であることが分かる。また、図4から、ノードN005の個数が100個であることが分かる。図4で示される木構造は、図6で示されるものである。なお、図6は、各ノード情報の名称と、個数情報とを記載した木構造である。
In this specific example, it is assumed that the tree structure
また、この具体例において、発電割合情報記憶部12では、図7,図8で示される発電割合情報が記憶されているものとする。図7の発電割合情報は、気象に応じた発電割合(日射比率)を月ごとに示す情報であり、過去の気象情報を用いて、太陽光が太陽電池の位置に到達する割合に応じて算出されるものである。また、図8の発電割合情報は、太陽光線の方向に応じた発電割合を日時ごとに示す情報である。具体的には、図8の発電割合情報は、日本の大阪における、日時と、太陽の高度及び方位角との対応を示す情報である。太陽高度や方位角が存在しない日時は、日の出前あるいは日没後であり、太陽電池に照射される太陽光がないことを示している。
In this specific example, it is assumed that the power generation ratio
まず、ユーザがマウス等を操作することによって、シミュレーションを開始する指示を発電シミュレーション装置1に入力したとする。すると、受付部13は、その指示を受け付けてシミュレーション部14に渡す。すると、シミュレーション部14は、シミュレーションの処理を開始すると判断し(ステップS101)、1時間ごとに各ノードの電力量を算出する処理を行う(ステップS102)。
First, it is assumed that the user inputs an instruction to start a simulation to the power
具体的には、シミュレーション部14は、まず、図4の木構造情報で示される木構造の各ノードの階層レベルを取得する(ステップS201)。具体的には、シミュレーション部14は、ルートノードの階層レベルを「1」とし、そのルートノードの子ノードの階層レベルを「2」とする。また、階層レベル「2」のノードの子ノードの階層レベルを「3」とする。このように、シミュレーション部14は、階層レベル「N」のノードの子ノードの階層レベルを「N−1」とすることを、リーフノードの階層レベルを算出するまで繰り返して実行する。また、シミュレーション部14は、すべてのノードについて、階層レベルを算出する。シミュレーション部14は、ノードIDと、そのノードIDで識別されるノードの階層レベルとを対応付けて有する情報を、図示しない記録媒体に蓄積してもよい。 Specifically, the simulation unit 14 first acquires the hierarchical level of each node of the tree structure indicated by the tree structure information in FIG. 4 (step S201). Specifically, the simulation unit 14 sets the hierarchy level of the root node to “1”, and sets the hierarchy level of the child node of the root node to “2”. In addition, the hierarchy level of the child node of the node at the hierarchy level “2” is set to “3”. In this way, the simulation unit 14 repeatedly executes “N−1” as the hierarchical level of the child node of the node at the hierarchical level “N” until the hierarchical level of the leaf node is calculated. Moreover, the simulation part 14 calculates a hierarchy level about all the nodes. The simulation unit 14 may store information having a node ID and a hierarchical level of the node identified by the node ID in association with each other in a recording medium (not shown).
次に、シミュレーション部14は、すべてのノードに対応する階層レベルから、最も大きい値の階層レベルである最大階層レベルを取得する。図4の木構造情報の場合には、最大階層レベルは「6」となる。したがって、シミュレーション部14は、カウンタMをその最大階層レベル「6」に設定する(ステップS202〜S204)。 Next, the simulation unit 14 acquires a maximum hierarchy level that is a hierarchy level having the largest value from the hierarchy levels corresponding to all the nodes. In the case of the tree structure information in FIG. 4, the maximum hierarchical level is “6”. Therefore, the simulation unit 14 sets the counter M to the maximum hierarchy level “6” (steps S202 to S204).
その後、シミュレーション部14は、1番目の時期である2010年1月1日の1番目の時間帯である0時において、階層レベルが最大階層レベル「6」である各ノードに関する電力量の計算を行う(ステップS205)。この具体例では、階層レベルが「6」のノードは、太陽電池のノードのみであるため、シミュレーション部14は、その太陽電池のノードについて、2010年1月1日0時の計算を行う。具体的には、シミュレーション部14は、2010年1月1日0時に対応する、図7の発電割合情報(日射比率)「85(%)」と、図8の発電割合情報「高度:−、方位角:−」とを取得する。この場合には、太陽の高度、方位角がないため、シミュレーション部14は、太陽光がないと判断し、太陽電池の電圧「0」、電流「0」を取得する。したがって、それに個数情報の示す個数「5」を掛けても電圧、電流は0となり、シミュレーション部14は、図9の1番目のレコードで示されるように、2010年1月1日0時のノードN006に対応する電圧「0」、電流「0」を図示しない記録媒体に蓄積する。 Thereafter, the simulation unit 14 calculates the amount of electric power related to each node having the maximum hierarchy level “6” at 0 o'clock, which is the first time period on January 1, 2010, which is the first period. This is performed (step S205). In this specific example, since the node having the hierarchy level “6” is only the node of the solar cell, the simulation unit 14 performs the calculation at 0:00 on January 1, 2010 for the node of the solar cell. Specifically, the simulation unit 14 corresponds to the power generation rate information (sunlight ratio) “85 (%)” in FIG. 7 corresponding to 0:00 on January 1, 2010, and the power generation rate information “altitude: −, Azimuth:-"is acquired. In this case, since there is no altitude and azimuth angle of the sun, the simulation unit 14 determines that there is no sunlight, and acquires the voltage “0” and the current “0” of the solar cell. Therefore, even if it is multiplied by the number “5” indicated by the number information, the voltage and current are 0, and the simulation unit 14 is the node at 0 o'clock on January 1, 2010 as shown in the first record in FIG. A voltage “0” and a current “0” corresponding to N006 are stored in a recording medium (not shown).
次に、シミュレーション部14は、カウンタを「5」に更新し(ステップS206,S207)、階層レベルが「5」である各ノードに関する電力量の計算を行う(ステップS205)。この具体例では、階層レベルが「5」のノードは、結線ボックスのノードのみであるため、シミュレーション部14は、そのノードについて計算を行う。具体的には、結線ボックスは、リーフ側から入力された電力をまとめてルート側に出力するだけであるため、子ノードであるノードN006の電圧「0」、電力「0」を図9の1番目のレコードから取得する。そして、それらに個数情報の示す個数「100」を掛けた電圧、電流を、図9の2番目のレコードで示されるように蓄積する。 Next, the simulation unit 14 updates the counter to “5” (steps S206 and S207), and calculates the electric energy related to each node having the hierarchical level “5” (step S205). In this specific example, since the node whose hierarchy level is “5” is only the node of the connection box, the simulation unit 14 performs calculation for the node. Specifically, since the connection box only collects the power input from the leaf side and outputs it to the root side, the voltage “0” and the power “0” of the child node N006 are set to 1 in FIG. Get from the second record. Then, the voltage and current obtained by multiplying them by the number “100” indicated by the number information are stored as shown in the second record in FIG.
次に、シミュレーション部14は、カウンタを「4」に更新し(ステップS206,S207)、階層レベルが「4」である各ノードに関する電力量の計算を行う(ステップS205)。この具体例では、階層レベルが「4」のノードは、ケーブルのノードと、エアコンのノードであるため、シミュレーション部14は、まず、ケーブルについて計算を行う。ケーブルについては、結線ボックスの場合と同様に、ルート側に出力される電圧、電流は共に「0」となる。一方、エアコンについては、図5(e)で示される属性情報、すなわち、電圧「400(V)」、消費電力「12000(W)」、運転率「100(%)」が読み出され、運転率が100%であるため、電圧400(V)、電流30(A)が取得される。なお、エアコンは電力を消費する電気機器であるため、図9の4番目のレコードで示されるように、電流を負の値で記載することにする。4番目のレコードによって、2010年1月1日0時に、ノードN008では、400×30=12000(W)が消費されることが分かる。なお、電流の負号(マイナス記号)は、電力が消費されていることを示すものであるため、その電流の値を後の計算で用いる際には、正の値を用いればよい。 Next, the simulation unit 14 updates the counter to “4” (steps S206 and S207), and calculates the electric energy related to each node having the hierarchical level “4” (step S205). In this specific example, since the nodes having a hierarchy level of “4” are a cable node and an air conditioner node, the simulation unit 14 first calculates the cable. As for the cable, as in the case of the connection box, the voltage and current output to the route side are both “0”. On the other hand, for the air conditioner, the attribute information shown in FIG. 5E, that is, the voltage “400 (V)”, the power consumption “12000 (W)”, and the operation rate “100 (%)” are read out. Since the rate is 100%, a voltage of 400 (V) and a current of 30 (A) are acquired. Since the air conditioner is an electric device that consumes electric power, the current is described as a negative value as shown in the fourth record in FIG. The fourth record shows that 400 × 30 = 12000 (W) is consumed at the node N008 at 0:00 on January 1, 2010. In addition, since the negative sign (minus sign) of the current indicates that power is consumed, a positive value may be used when the current value is used in later calculations.
次に、シミュレーション部14は、カウンタを「3」に更新し(ステップS206,S207)、階層レベルが「3」である各ノードに関する電力量の計算を行う(ステップS205)。この具体例では、階層レベルが「3」のノードは、PCSのノードと、トランスのノードであるため、シミュレーション部14は、まず、PCSについて計算を行う。PCSについては、ケーブルの場合と同様に、ルート側に出力される電圧、電流は共に「0」となる。一方、トランスについては、属性情報が図5(b)の2番目のレコードで示され、そのトランスの子ノードであるエアコンのノードN008において、電圧400(V)、電流30(A)が消費されるため、前述の変圧器に関するシミュレーションの説明のように、ルート側の電圧、電流を計算する。この計算では、電流30(A)を用い、計算結果の電流にマイナス記号を付けて図9に蓄積するものとする。その結果、2010年1月1日0時のノードN007における電圧は200(V)となり、電流は−61.4(A)となる。 Next, the simulation unit 14 updates the counter to “3” (steps S206 and S207), and calculates the electric energy related to each node having the hierarchical level “3” (step S205). In this specific example, since the node having the hierarchical level “3” is a PCS node and a transformer node, the simulation unit 14 first calculates the PCS. As for the PCS, as in the case of the cable, the voltage and current output to the route side are both “0”. On the other hand, for the transformer, the attribute information is indicated by the second record in FIG. 5B, and the voltage 400 (V) and the current 30 (A) are consumed at the node N008 of the air conditioner that is a child node of the transformer. Therefore, the voltage and current on the root side are calculated as described in the simulation for the transformer. In this calculation, it is assumed that the current 30 (A) is used, and the current of the calculation result is attached with a minus sign and accumulated in FIG. As a result, the voltage at the node N007 at 0 o'clock on January 1, 2010 is 200 (V), and the current is −61.4 (A).
次に、シミュレーション部14は、カウンタを「2」に更新し(ステップS206,S207)、階層レベルが「2」である各ノードに関する電力量の計算を行う(ステップS205)。この具体例では、階層レベルが「2」のノードは、トランスのノードであるため、シミュレーション部14は、前述の説明と同様に、ルート側の電圧、電流を計算する。なお、その計算において、リーフ側の電流が負の値「−61.4(A)」であるため、シミュレーション部14は、変圧器のリーフ側で電力が消費されている場合の式を用いて計算を行うものとする。その結果、2010年1月1日0時のノードN003における電圧は20k(V)となり、電流は−0.664(A)となる。 Next, the simulation unit 14 updates the counter to “2” (steps S206 and S207), and calculates the electric energy related to each node having the hierarchical level “2” (step S205). In this specific example, since the node having the hierarchical level “2” is a transformer node, the simulation unit 14 calculates the voltage and current on the root side in the same manner as described above. In the calculation, since the current on the leaf side is a negative value “−61.4 (A)”, the simulation unit 14 uses an expression when power is consumed on the leaf side of the transformer. Calculation shall be performed. As a result, the voltage at the node N003 at 0:00 on January 1, 2010 is 20 k (V), and the current is −0.664 (A).
次に、シミュレーション部14は、カウンタを「1」に更新し(ステップS206,S207)、階層レベルが「1」である各ノードに関する電力量の計算を行う(ステップS205)。この具体例では、階層レベルの「1」のノードは連系点のノードであり、その子ノードはノードN003のみであり、連系点での電力量の減少はないため、連系点のノードN001の電圧、電流は、ノードN003と同じになる。したがって、2010年1月1日0時の1時間における連系点での電力量は、20k(V)×(−0.664)(A)=−13.28(kWh)となる。したがって、その1時間に連系点において、13.28(kWh)の電力量が発電システムの外部、すなわち商用の電力系統(電力会社)から供給されることになる。 Next, the simulation unit 14 updates the counter to “1” (steps S206 and S207), and calculates the amount of electric power related to each node whose hierarchical level is “1” (step S205). In this specific example, the node “1” at the hierarchical level is the node of the connection point, and its child node is only the node N003, and there is no reduction in the amount of power at the connection point, so the node N001 of the connection point The voltage and current are the same as those of the node N003. Therefore, the electric energy at the interconnection point for 1 hour on January 1, 2010 is 0 k (V) × (−0.664) (A) = − 13.28 (kWh). Therefore, at the connection point in that hour, the amount of power of 13.28 (kWh) is supplied from the outside of the power generation system, that is, from the commercial power system (electric power company).
その後、シミュレーション部14は、2010年1月1日1時における各ノードの電力量の取得を行う(ステップS208,S209,S204〜S207)。このようにして、1時間ごとに各ノードの電力量の取得が継続される。 Thereafter, the simulation unit 14 acquires the power amount of each node at 1 o'clock on January 1, 2010 (steps S208, S209, S204 to S207). In this way, the acquisition of the power amount of each node is continued every hour.
ここで、太陽電池による発電の行われる場合、すなわち、2010年1月1日9時のシミュレーションについて、簡単に説明する。その場合には、図8で示されるように、太陽高度が22.08度であり、方位角が142.51度である。また、図5(d)で示されるように、太陽電池の法線方向の方位角が180度であり、太陽電池の傾斜角が30度であるため、シミュレーション部14は、それらを用いて、太陽光線と、太陽電池の法線とのなす角度の余弦を算出する。その余弦は「0.693」となる。その余弦は、例えば、次のようにして算出してもよい。まず、太陽光線の方向と、太陽電池の法線方向との両方を同じ座標系(例えば、極座座標系)の角度を用いて表現する。次に、その座標系において、太陽光線の方向の単位ベクトルと、太陽電池の法線方向の単位ベクトルとの内積を算出する。すると、その内積の値が太陽光線と、太陽電池の法線とのなす角度θの余弦cosθとなる。また、図7の1月の発電割合(日射比率)85(%)を参照することによって、シミュレーション部14は、1個の太陽電池によって発電される電流0.693×0.85×2≒1.178(A)を算出する。なお、図4で示される木構造情報のノードN006に対応する個数情報が「5」であるため、シミュレーション部14は、その電流を5倍した値1.178×5=5.89(A)を2010年1月1日9時のノードN006の電流として、図10で示されるように蓄積する。 Here, a case where power generation by a solar cell is performed, that is, a simulation at 9:00 on January 1, 2010 will be briefly described. In that case, as shown in FIG. 8, the solar altitude is 22.08 degrees and the azimuth angle is 142.51 degrees. Further, as shown in FIG. 5D, the azimuth angle in the normal direction of the solar cell is 180 degrees, and the inclination angle of the solar cell is 30 degrees. Therefore, the simulation unit 14 uses them, The cosine of the angle formed by the sunlight and the normal line of the solar cell is calculated. Its cosine is “0.693”. The cosine may be calculated as follows, for example. First, both the direction of solar rays and the normal direction of solar cells are expressed using angles of the same coordinate system (for example, polar coordinate system). Next, in the coordinate system, the inner product of the unit vector in the direction of the solar ray and the unit vector in the normal direction of the solar cell is calculated. Then, the value of the inner product becomes the cosine cos θ of the angle θ formed by the solar ray and the normal line of the solar cell. In addition, referring to the January power generation ratio (sunlight ratio) 85 (%) in FIG. 7, the simulation unit 14 has a current generated by one solar cell 0.693 × 0.85 × 2≈1. 178 (A) is calculated. Since the number information corresponding to the node N006 of the tree structure information shown in FIG. 4 is “5”, the simulation unit 14 has a value 1.178 × 5 = 5.89 (A) obtained by multiplying the current by five. Is stored as the current of the node N006 at 9:00 on January 1, 2010, as shown in FIG.
次に、太陽電池よりも1階層だけルートノードに近い結線ボックスでは、太陽電池の上位ノード側の電流値を100倍するだけであるため、ノードN005の電流は、5.89×100=589(A)となる。 Next, in the connection box that is closer to the root node by one layer than the solar cell, the current value on the upper node side of the solar cell is simply multiplied by 100, so the current of the node N005 is 5.89 × 100 = 589 ( A).
次に、シミュレーション部14は、結線ボックスよりも1階層だけルートノードに近いケーブルに関する計算を行う。そのため、シミュレーション部14は、そのケーブルに対応する図5(c)で示される属性情報を参照し、そのケーブルの抵抗を算出する。なお、この具体例では、ケーブルはすべて銅線であるとする。また、銅の体積抵抗率として、1.78×10−8(Ω・m)を用いる。したがって、抵抗は、1.78×10−8×500/(100×10−6)=0.089(Ω)となる。なお、ケーブルのリーフ側の電流は、589(A)であるため、ケーブルでの電圧降下は、2×0.089×589≒105(V)となる。したがって、ケーブルのルート側での電圧は、500−105=395(V)となる。なお、エアコンに対応するノードN002の電圧、電流は、前述の説明と同様に、400(V)、−30(A)となる。 Next, the simulation unit 14 performs calculation related to the cable that is closer to the root node by one layer than the connection box. Therefore, the simulation unit 14 refers to the attribute information shown in FIG. 5C corresponding to the cable, and calculates the resistance of the cable. In this specific example, all the cables are assumed to be copper wires. Further, 1.78 × 10 −8 (Ω · m) is used as the volume resistivity of copper. Therefore, the resistance is 1.78 × 10 −8 × 500 / (100 × 10 −6 ) = 0.089 (Ω). Since the current on the leaf side of the cable is 589 (A), the voltage drop in the cable is 2 × 0.089 × 589≈105 (V). Therefore, the voltage on the route side of the cable is 500−105 = 395 (V). Note that the voltage and current of the node N002 corresponding to the air conditioner are 400 (V) and −30 (A), as described above.
次に、シミュレーション部14は、ケーブルよりも1階層だけルートノードに近い直交変換器に関する計算を行う。ケーブルのルート側の電力は395×589=232655(W)であり、そのうちの90%が電圧200(V)の交流に変換されるため、直交変換器のルート側の電圧、電流は、200(V)、232655×0.9/200≒1047(A)となる。なお、エアコンの親ノードであるトランスに対応するノードN007の電圧、電流は、前述の説明と同様に、200(V)、−61.4(A)となる。 Next, the simulation unit 14 performs calculation related to the orthogonal transformer that is closer to the root node by one layer than the cable. The power on the route side of the cable is 395 × 589 = 232655 (W), and 90% of the power is converted into an alternating current with a voltage of 200 (V), so the voltage and current on the route side of the orthogonal transformer are 200 ( V), 232655 × 0.9 / 200≈1047 (A). Note that the voltage and current of the node N007 corresponding to the transformer, which is the parent node of the air conditioner, are 200 (V) and −61.4 (A), as described above.
次に、シミュレーション部14は、直交変換器よりも1階層だけルートノードに近いトランスに関する計算を行う。そのトランスの子ノードである直交変換器に対応するノードN002のルート側の電流は1047(A)であり、そのトランスの子ノードであるトランスに対応するノードN007のルート側の電流は−61.4(A)であるため、そのトランスのリーフ側の電流は、1047−61.4≒986(A)となる。したがって、前述の説明と同様にして、ノードN003のルート側の電圧、電流を算出すると、20k(V)、9.77(A)となる。したがって、連系点に対応するノードN001の電圧、電流も、ノードN003と同じになる。このようにして、2010年1月1日9時の計算が終了する。その結果は、図10で示されるようになる。したがって、2010年1月1日9時の1時間に連系点において、20k×9.77≒195(kWh)の電力量が発電システムから外部、すなわち商用の電力系統(電力会社)に出力されることになる。 Next, the simulation unit 14 performs a calculation related to a transformer that is closer to the root node by one layer than the orthogonal transformer. The current on the root side of the node N002 corresponding to the orthogonal transformer that is a child node of the transformer is 1047 (A), and the current on the root side of the node N007 corresponding to the transformer that is a child node of the transformer is −61. Since 4 (A), the current on the leaf side of the transformer is 1047-61.4≈986 (A). Accordingly, when the voltage and current on the root side of the node N003 are calculated in the same manner as described above, they are 20 k (V) and 9.77 (A). Therefore, the voltage and current of the node N001 corresponding to the interconnection point are also the same as the node N003. In this way, the calculation at 9:00 on January 1, 2010 is completed. The result is as shown in FIG. Therefore, at 1 hour on January 1st, 2010, at the connection point, a power amount of 20 k × 9.77≈195 (kWh) is output from the power generation system to the outside, that is, to the commercial power system (electric power company). Will be.
シミュレーション部14は、このような計算を、2010年12月31日23時まで行う。そして、それが終了すると、蓄積部15は、取得された時期及び時間帯ごとの各ノードの電力量をシミュレーション結果記憶部16に蓄積する(ステップS103)。したがって、図9,図10で示される各ノードの電力量(電圧と電流の値)を含むシミュレーション結果が、シミュレーション結果記憶部16で記憶されることになる。
The simulation unit 14 performs such calculation until December 31, 2010 at 23:00. Then, when this is completed, the
その後、ユーザが、連系点における1年間の電力量を出力する指示を入力したとする。すると、その指示は受付部13で受け付けられ、出力部17に渡される。そして、出力部17は、出力を行うと判断し(ステップS104)、2010年1月1日0時から2010年12月31日23時までの連系点(ノードN001)に対応する電圧、電流をシミュレーション結果記憶部16から読み出し、各時間帯の電圧と電流との積をすべて加算する。その結果は、ABC(kWh)であったとする。すると、出力部17は、その値「ABC(kWh)」を表示する(ステップS105)。この表示によって、ユーザは、1年間の発電量を知ることができる。
Thereafter, it is assumed that the user inputs an instruction to output the electric energy for one year at the connection point. Then, the instruction is received by the receiving
次に、ユーザが、2010年1月1日12時のすべてのノードの電力量を出力する指示を入力したとする。すると、その指示は受付部13で受け付けられ、出力部17に渡される。そして、出力部17は、出力を行うと判断し(ステップS104)、2010年1月1日12時の各ノードに対応する電圧、電流をシミュレーション結果記憶部16から読み出し、各ノードの電圧と電流との積をそれぞれ計算する。そして、出力部17は、ノードごとに、その積の値である電力量を表示する(ステップS105)。この表示によって、ユーザは、2010年1月1日12時における各ノードの電力量を知ることができる。ユーザは、その結果を見ることによって、例えば、ユーザは、電力の減少が大きいノードを特定することができ、それに応じて、発電システムの設計変更を行ってもよい。具体的には、ケーブルでの電圧降下が大きいことが分かる。したがって、ユーザは、ケーブルの長さを短くしたり、ケーブルの断面積を大きくしたりすることによって、ケーブルでの電圧降下が大きくならないように設計を変更してもよい。また、他の箇所において設計変更を行ってもよい。
Next, it is assumed that the user inputs an instruction to output the power amount of all nodes at 12:00 on January 1, 2010. Then, the instruction is received by the receiving
なお、この具体例では、ダミー中間ノードのない場合について説明したが、ダミー中間ノードがあったとしても、同様のシミュレーションを行うことができる。例えば、木構造情報が図11で示されるものであったとする(なお、属性情報については省略する)。その図11の木構造情報で示される木構造は、図12で示されるようになる。この木構造では、2箇所にダミー中間ノードが設けられている。したがって、その2個のダミー中間ノードにおける電力量をも知ることができるようになる。なお、これらのダミー中間ノードが存在しなかった場合に、ユーザが、太陽電池A1〜A3の発電量を知ろうとすると、太陽電池A1〜A3に対応した3個のノードの電力量を加算する処理を手作業で行わなくてはならなかった。しかし、このようにダミー中間ノードが設定されていることによって、太陽電池A1〜A3に対応した3個のノードの電力量も計算されることになり、ユーザの利便性が向上されることになる。例えば、3個の太陽電池A1〜A3と、3個の太陽電池B1〜B3とは性能が異なっており、それらの比較を3個単位で行いたい場合には、このようなダミー中間ノードを設定することが便利である。 In this specific example, the case where there is no dummy intermediate node has been described. However, even if there is a dummy intermediate node, a similar simulation can be performed. For example, assume that the tree structure information is as shown in FIG. 11 (note that attribute information is omitted). The tree structure indicated by the tree structure information of FIG. 11 is as shown in FIG. In this tree structure, dummy intermediate nodes are provided at two locations. Therefore, it becomes possible to know the amount of power in the two dummy intermediate nodes. In addition, when these dummy intermediate nodes do not exist and the user tries to know the power generation amount of the solar cells A1 to A3, the process of adding the power amounts of the three nodes corresponding to the solar cells A1 to A3. Had to be done manually. However, since the dummy intermediate nodes are set in this way, the power amounts of the three nodes corresponding to the solar cells A1 to A3 are also calculated, and the convenience for the user is improved. . For example, when three solar cells A1 to A3 and three solar cells B1 to B3 have different performances and it is desired to compare them in units of three, such a dummy intermediate node is set. It is convenient to do.
また、シミュレーション部14は、上記説明以外の要因も考慮することによってシミュレーションを行ってもよい。例えば、シミュレーション部14は、太陽電池の周りの建造物等に起因する太陽電池のパネル上の影に応じた発電量の減少を考慮して、シミュレーションを行ってもよい。影を考慮する場合には、シミュレーション部14は、例えば、パネル上の影でない割合を、そのパネルで発電される電力量に掛けることによって、影に応じた発電量の減少を考慮してもよい。 Further, the simulation unit 14 may perform the simulation by considering factors other than the above description. For example, the simulation unit 14 may perform the simulation in consideration of a decrease in the amount of power generation according to the shadow on the solar cell panel caused by buildings around the solar cell. When considering the shadow, the simulation unit 14 may consider a reduction in the amount of power generation corresponding to the shadow, for example, by multiplying the amount of power not generated by the shadow on the panel by the amount of power generated by the panel. .
また、昇圧ユニットに対応した中間ノードが存在してもよいことは言うまでもない。昇圧ユニットは、直流で昇圧を行うものである。例えば、500Vを生成する太陽電池のリーフノードと、300Vを生成する太陽電池のリーフノードとが同一の親ノードを有する場合には、両リーフノードの電圧差に起因して、500Vの太陽電池から300Vの太陽電池の方に電流が流れてしまうことになる。したがって、その場合には300Vの太陽電池のリーフノードの親ノードとして昇圧ユニットを設け、その昇圧ユニットによって、300Vを他のリーフノードと同じ電圧(この場合には500V)に昇圧することによって、一のリーフノードから他のリーフノードの方に電流が流れることを防止することができる。その昇圧ユニットにおいても、昇圧を行うことによって電力の損失が発生する。そのため、例えば、直交変換器の場合と同様に、ルート側の電力を算出するようにしてもよい。例えば、ルート側の電圧は、昇圧後の電圧(上記の例の場合には、500V)となる。また、ルート側の電流は、直交変換器の場合と同様に算出することができる。なお、昇圧ユニットの効率は、一定であってもよく、リーフ側の電圧や電力の幅ごとに設定されてもよい。
また、この具体例の発電割合情報等は、この具体例の説明のために示したものであって、必ずしも実際の気象情報等にしたがったものではない。
It goes without saying that an intermediate node corresponding to the boosting unit may exist. The step-up unit performs step-up with direct current. For example, if a leaf node of a solar cell that generates 500 V and a leaf node of a solar cell that generates 300 V have the same parent node, the 500 V solar cell is caused by the voltage difference between the two leaf nodes. An electric current will flow to the 300V solar cell. Therefore, in that case, a boosting unit is provided as a parent node of the leaf node of the 300V solar cell, and the boosting unit boosts 300V to the same voltage (in this case, 500V) as the other leaf nodes. It is possible to prevent a current from flowing from one leaf node to another leaf node. Also in the boosting unit, power loss occurs due to boosting. Therefore, for example, the power on the route side may be calculated as in the case of the orthogonal transformer. For example, the voltage on the root side is a boosted voltage (in the above example, 500 V). Further, the current on the root side can be calculated in the same manner as in the case of the orthogonal transformer. Note that the efficiency of the boosting unit may be constant, or may be set for each voltage or power width on the leaf side.
In addition, the power generation ratio information and the like in this specific example are shown for explanation of this specific example, and do not necessarily follow actual weather information or the like.
以上のように、本実施の形態による発電シミュレーション装置1によれば、木構造で示される任意の発電システムのシミュレーションを行うことができる。そして、時間帯ごとに各ノードにおける電力量を求めることができる。したがって、そのシミュレーション結果を用いることにより、所望のノードにおける所望の時間帯や時期の電力量を知ることができるようになり、発電システムの評価を効果的に行うことができるようになる。また、各ノードでの電力量が蓄積されるため、シミュレーション結果を用いることによって、発電システムにおける改善した方がよい箇所などを容易に把握することができるようになる。また、ダミー中間ノードを含む木構造についてシミュレーションを行うことによって、所望のノードをまとめた単位での電力量を知ることができるようになり、利便性が向上される。
As described above, according to the power
なお、本実施の形態では、発電シミュレーション装置1が出力部17を備えた場合について説明したが、シミュレーション結果記憶部16で記憶されている情報が他の装置等に引き渡され、その装置等において出力部17と同様の処理が行われる場合等には、発電シミュレーション装置1は出力部17を備えていなくてもよい。
In the present embodiment, the case where the power
また、本実施の形態では、木構造に含まれるリーフノードが自然エネルギーの発電機器に対応するもののみである場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、バッテリーに対応するリーフノードが木構造に含まれてもよい。その場合には、バッテリーの上位ノードに充電・放電をコントロールする充放電コントローラに対応する中間ノードが存在することになる。その充放電コントローラに対応する中間ノードは、通常、直交変換器に対応する中間ノードと同じ親ノードを有するノードとなる。充放電コントローラでは、直流と交流の変換や、充電制御、放電制御が行われる。シミュレーション時には、充放電コントローラは、直交変換器と同様の振る舞いをするとして計算を行ってもよい。また、シミュレーションにおいて、バッテリーは、充電時には電力を消費する電気機器と同様に振る舞い、放電時には太陽電池と同様に振る舞うとして計算を行ってもよい。そのバッテリーが放電するのか、充電するのかについては、充放電コントローラによって決定されることになる。したがって、シミュレーション時には、その充放電コントローラと同様の判断を行うことによって、バッテリーの放電・充電を決定するようにしてもよい。また、シミュレーション時には、バッテリーに対応するリーフノードに対応付けて、そのバッテリーの充電量を記憶するようにしてもよい。 In the present embodiment, a case has been described in which the leaf nodes included in the tree structure are only those corresponding to the power generators of natural energy, but this need not be the case. For example, a leaf node corresponding to the battery may be included in the tree structure. In that case, an intermediate node corresponding to a charge / discharge controller that controls charging / discharging exists at an upper node of the battery. The intermediate node corresponding to the charge / discharge controller is usually a node having the same parent node as the intermediate node corresponding to the orthogonal transformer. In the charge / discharge controller, conversion between direct current and alternating current, charge control, and discharge control are performed. At the time of simulation, the charge / discharge controller may perform the calculation assuming that the behavior is the same as that of the orthogonal transformer. In the simulation, it may be calculated that the battery behaves in the same manner as an electric device that consumes power during charging, and behaves like a solar cell during discharging. Whether the battery is discharged or charged is determined by the charge / discharge controller. Therefore, at the time of simulation, the battery discharge / charge may be determined by making a determination similar to that of the charge / discharge controller. In the simulation, the charge amount of the battery may be stored in association with the leaf node corresponding to the battery.
また、ダミー中間ノードにおいて、そのダミー中間ノードが有効な時期や時間帯の設定を行うことができるようにしてもよい。例えば、電力を消費する電気機器の上位ノードにこのようなダミー中間ノードを設定することによって、電気機器で電力の消費される時期や時間帯を指定することができるようになる。時期は、例えば、月で指定されてもよく、曜日で指定されてもよく、その両方で指定されてもよい。時間帯は、例えば、7時〜9時や、17時〜21時のように指定されてもよい。具体的には、あるダミー中間ノードに、すべての月の月曜日から金曜日まで、7時から9時の範囲が有効である旨の設定を行っている場合には、シミュレーションの際に、その設定に応じた時期、時間帯(すなわち、月曜日から金曜日までの7時から9時まで)のみ、そのダミー中間ノードのリーフ側の電力量の合計が、ルート側の電力量となり、それ以外の時期、時間帯(すなわち、月曜日から金曜日までの7時から9時以外と、土曜日、日曜日の終日)には、そのダミー中間ノードのルート側の電力量の合計が0となる。このようなダミー中間ノードを用いる場合には、電力を消費する電気機器に対応するリーフノードの属性情報として運転率を設定しなくてもよいことになる。有効な時期や時間帯を設定したダミー中間ノードを用いることによって、シミュレーション時に、複数の電気機器に対して、使用される時間帯や時期を一括して設定できるメリットが得られる。例えば、同じ部屋に存在する複数の電気機器(例えば、エアコンとテレビ等)は、だいたい同時に使用されることが多いと考えられるが、そのような場合に、その同じ部屋に存在する複数の電気機器について、ダミー中間ノードを用いることによって、同じ時期や時間帯にのみ運転される旨の設定を行うことができるようになる。 Further, in the dummy intermediate node, it may be possible to set a time and a time zone when the dummy intermediate node is effective. For example, by setting such a dummy intermediate node in an upper node of an electric device that consumes power, it becomes possible to specify a time and a time zone in which the electric device consumes power. For example, the time may be specified by month, may be specified by day of the week, or may be specified by both. The time zone may be specified, for example, from 7 o'clock to 9 o'clock or from 17 o'clock to 21 o'clock. Specifically, if a setting is made that a range from 7 o'clock to 9 o'clock is valid from Monday to Friday of every month for a certain dummy intermediate node, the setting is made during simulation. The total amount of power on the leaf side of the dummy intermediate node is the amount of power on the root side only during the time and time period (that is, from 7:00 to 9:00 from Monday to Friday). In the band (that is, other than 7:00 to 9:00 from Monday to Friday, and all day on Saturday and Sunday), the total amount of power on the root side of the dummy intermediate node is zero. When such a dummy intermediate node is used, it is not necessary to set the operation rate as the attribute information of the leaf node corresponding to the electric device that consumes power. By using the dummy intermediate node in which the effective time and time zone are set, there is an advantage that the time zone and time to be used can be collectively set for a plurality of electric devices during simulation. For example, it is considered that a plurality of electric devices (for example, an air conditioner and a television set) existing in the same room are often used at the same time. In such a case, a plurality of electric devices existing in the same room is used. By using the dummy intermediate node, it is possible to make a setting to operate only at the same time and time.
また、本実施の形態では、連系点に対応するノードがルートノードである場合について説明したが、実際にはそうでなくてもよい。例えば、一のルートノードに対して、シミュレーションの条件を変更した複数の連系点に対応する子ノードが存在してもよい。その場合であっても、実際の設計やシミュレーションでは、その連系点に対応するノードをルートノードとする部分木構造に対して設計やシミュレーションが行われることになる。したがって、そのような場合であっても、その部分木構造に注目することによって、連系点に対応するノードをルートノードとする木構造であると考えることができる。 Further, in the present embodiment, the case where the node corresponding to the interconnection point is the root node has been described. However, this need not be the case. For example, for one root node, there may be child nodes corresponding to a plurality of interconnection points whose simulation conditions are changed. Even in that case, in the actual design or simulation, the design or simulation is performed on the partial tree structure having the node corresponding to the interconnection point as the root node. Therefore, even in such a case, it can be considered that the tree structure has a node corresponding to the interconnection point as a root node by paying attention to the partial tree structure.
また、発電システムに関するオプションの設定や、パラメータの設定することがある。オプションの設定とは、発電システムの種々のオプションを考慮に入れるかどうかの設定であり、例えば、太陽電池のパネル上の影を考慮に入れるかどうかの設定等である。また、パラメータの設定とは、発電システムで用いられるパラメータの設定であり、例えば、太陽電池の温度特性の設定等である。そのようなオプションの設定やパラメータの設定を、連系点に対応するルートノードの子ノードとして管理するようにしてもよい。その場合には、そのオプションの設定やパラメータの設定に関するノードは、シミュレーションにおいて電力量の算出対象とはならない。また、木構造においてオプションの設定やパラメータの設定の具体的なデータが表示されてもよく、あるいは、木構造において、オプションの設定やパラメータの設定に対応するノードが選択された際に、その選択されたノードに対応するオプションの設定やパラメータの設定の具体的なデータが表示されるようにしてもよい。また、シミュレーション部14は、シミュレーション時に、そのオプションの設定やパラメータの設定を参照してシミュレーションを行ってもよい。 In addition, options related to the power generation system and parameters may be set. The option setting is a setting as to whether or not various options of the power generation system are taken into consideration, for example, a setting as to whether or not a shadow on the panel of the solar cell is taken into consideration. The parameter setting is a parameter setting used in the power generation system, for example, a temperature characteristic setting of the solar cell. Such option settings and parameter settings may be managed as child nodes of the root node corresponding to the interconnection point. In that case, the node related to the setting of the option or the setting of the parameter is not a calculation target of the electric energy in the simulation. In addition, specific data for option settings and parameter settings may be displayed in the tree structure, or when a node corresponding to option settings or parameter settings is selected in the tree structure, the selection Specific data of option settings and parameter settings corresponding to the designated nodes may be displayed. Moreover, the simulation part 14 may perform a simulation with reference to the option setting and parameter setting at the time of simulation.
このように、木構造情報によって示される木構造は、少なくとも、連系点に対応するルートノード(このルートノードは、前述のように、部分木構造におけるルートノードであってもよい)と、発電機器に対応するリーフノードと、中間物に対応する中間ノードとの親子関係を示す木構造であればよく、その木構造は、その他のものに対応するノードをさらに含んでいてもよい。 As described above, the tree structure indicated by the tree structure information includes at least a root node corresponding to the interconnection point (this root node may be a root node in the partial tree structure as described above), power generation Any tree structure may be used as long as it indicates a parent-child relationship between a leaf node corresponding to a device and an intermediate node corresponding to an intermediate object, and the tree structure may further include nodes corresponding to other elements.
また、シミュレーション時の太陽電池についての計算方法について上述したが、その計算方法は一例であり、異なる計算を行ってもよいことは言うまでもない。通常、標準試験条件において太陽電池が生成する電力や電圧、電流が、その太陽電池の公称出力として公開されている。したがって、その公称出力が属性情報に含まれる場合に、その公称出力を用いてシミュレーションを行ってもよい。具体的には、標準試験条件の日射量は、1000W/m2である。したがって、公称出力は、日射量が1000W/m2である場合の出力である。また、過去の気象情報を用いて平均された(例えば、過去20年間の平均であってもよい)、各月日の各時間の日射量が図示しない記録媒体で記憶されているものとする。ここで、日射量は、直射日光に対応する直達日射量と、散乱された光に対応する散乱日射量とに分けることができる。また、太陽位置(太陽高度と太陽の方位角)を引数とし、直達日射量と、散乱日射量との割合を算出することができる関数(ここでは、「直達・散乱比率関数」と呼ぶことにする)が知られている。したがって、シミュレーション部14は、シミュレーションを行う月日、時間帯の日射量「P(W/m2)」を読み出す。また、その月日、時間帯に対応する太陽位置を取得し、直達・散乱比率関数を用いて、その太陽位置に対応する直達日射量と、散乱日射量との割合を取得する。直達日射量と、散乱日射量との比率がQ:(1−Q)であったとする。ただし、0≦Q≦1である。散乱日射量は、太陽電池の法線の方向に関係なく太陽電池に到達するが、直達日射量は、太陽光線と太陽電池の法線との足す角度θの余弦(cosθ)を掛けた量だけが太陽電池に到達することになる。したがって、太陽電池において発電に用いられる日射量は、P×{Q×cosθ+(1−Q)}(W/m2)となる。その結果、P×{Q×cosθ+(1−Q)}/1000の割合で発電が行われることになる。したがって、太陽電池のルート側の電圧、電流は、次式のようになる。
ルート側の電圧=公称出力電圧(V)
ルート側の電流=P×{Q×cosθ+(1−Q)}×公称出力電流/1000(A)
したがって、シミュレーション部14は、前述の式に代えて、この式を用いて太陽電池の電力量を計算してもよい。
Moreover, although the calculation method about the solar cell at the time of simulation was mentioned above, the calculation method is an example and it cannot be overemphasized that different calculation may be performed. Normally, power, voltage, and current generated by a solar cell under standard test conditions are disclosed as the nominal output of the solar cell. Therefore, when the nominal output is included in the attribute information, a simulation may be performed using the nominal output. Specifically, the amount of solar radiation under standard test conditions is 1000 W / m 2 . Therefore, the nominal output is an output when the solar radiation amount is 1000 W / m 2 . In addition, it is assumed that the amount of solar radiation of each hour of each month averaged using past weather information (for example, the average for the past 20 years) is stored in a recording medium (not shown). Here, the amount of solar radiation can be divided into direct solar radiation corresponding to direct sunlight and scattered solar radiation corresponding to scattered light. In addition, a function that can calculate the ratio between the amount of direct solar radiation and the amount of scattered solar radiation with the solar position (solar altitude and azimuth angle of the sun) as an argument (here called “direct-scattering / scattering ratio function”) Is known). Therefore, the simulation unit 14 reads out the amount of solar radiation “P (W / m 2 )” in the month and day of the simulation. Moreover, the sun position corresponding to the date and time zone is acquired, and the ratio of the direct solar radiation amount corresponding to the solar position and the scattered solar radiation amount is acquired using the direct / scattering ratio function. It is assumed that the ratio between the direct solar radiation amount and the scattered solar radiation amount is Q: (1-Q). However, 0 ≦ Q ≦ 1. The amount of scattered solar radiation reaches the solar cell regardless of the direction of the normal line of the solar cell, but the amount of direct solar radiation is the amount obtained by multiplying the cosine (cos θ) of the angle θ between the solar ray and the normal line of the solar cell. Will reach the solar cell. Therefore, the amount of solar radiation used for power generation in the solar cell is P × {Q × cos θ + (1−Q)} (W / m 2 ). As a result, power generation is performed at a rate of P × {Q × cos θ + (1−Q)} / 1000. Therefore, the voltage and current on the root side of the solar cell are as follows.
Root side voltage = nominal output voltage (V)
Route side current = P × {Q × cos θ + (1−Q)} × nominal output current / 1000 (A)
Therefore, the simulation part 14 may calculate the electric energy of a solar cell using this type | formula instead of the above-mentioned type | formula.
また、シミュレーション時のケーブルについての上述の計算方法では、電圧降下を計算する場合について説明したが、電圧降下に対応する電力の損失を電流の損失に置き換え、電圧は変化しないとして計算を行ってもよい。その場合には、ケーブルのリーフ側の電圧がD(V)であり、リーフ側の電流の合計がE(A)であり、ケーブルの抵抗をR(Ω)とすると、ケーブルのルート側の電圧、電流は、次式のようになる。
ケーブルのルート側の電圧=D(V)
ケーブルのルート側の電流=E−K×R×E2/D(A)
また、ケーブルのリーフ側に電力を消費する電気機器が存在する場合には、次式のようになる。
ケーブルのルート側の電圧=D(V)
ケーブルのルート側の電流=E+K×R×E2/D(A)
したがって、シミュレーション部14は、前述の式に代えて、これらの式を用いてケーブルの電力量を計算してもよい。
In the above calculation method for the cable at the time of simulation, the case where the voltage drop is calculated has been described. However, even if the calculation is performed assuming that the power loss corresponding to the voltage drop is replaced with the current loss and the voltage does not change. Good. In this case, if the voltage on the leaf side of the cable is D (V), the total current on the leaf side is E (A), and the resistance of the cable is R (Ω), the voltage on the route side of the cable The current is as follows:
Cable route side voltage = D (V)
Current on the route side of the cable = E−K × R × E 2 / D (A)
Further, when there is an electric device that consumes power on the leaf side of the cable, the following equation is obtained.
Cable route side voltage = D (V)
Cable side current = E + K x R x E 2 / D (A)
Therefore, the simulation unit 14 may calculate the power amount of the cable using these formulas instead of the above formulas.
また、有効な時期や時間帯の設定の設定されたダミー中間ノードが電力を消費する電気機器の上位ノードに存在する場合には、シミュレーション部14は、そのダミー中間ノードまでは、100%の運転率の場合と同様に消費電力の計算を行い、そのダミー中間ノードにおける計算において、算出対象となる時期、時間帯が有効な時期や時間帯でないのであれば、そのダミー中間ノードのルート側の電圧、電流、電力を0とし、算出対象となる時期、時間帯が有効な時期や時間帯であるのであれば、そのダミー中間ノードのルート側の電圧、電流、電力を、そのダミー中間ノードのリーフ側の電圧、電流、電力と同じにしてもよい。 Further, when the dummy intermediate node in which the effective time and the time zone are set exists in the upper node of the electric device that consumes power, the simulation unit 14 operates 100% until the dummy intermediate node. The power consumption is calculated in the same way as the rate, and in the calculation at the dummy intermediate node, if the calculation target time and time zone are not valid time or time zone, the voltage on the root side of the dummy intermediate node If the current and power are set to 0, and the time and time zone to be calculated are valid times and time zones, the voltage, current and power on the root side of the dummy intermediate node are It may be the same as the voltage, current, and power on the side.
また、シミュレーション部14は、上述のケーブルでの説明のように、各中間ノードにおける電力の損失を、電流の損失として計算し、電圧は中間ノードのリーフ側とルート側とで変化しないようにシミュレーションを行ってもよい。すなわち、シミュレーション部14がそのような計算を行うような式を設定していてもよい。このようにすることで、中間ノードや、ルートノードが複数の子ノードを有している場合に、その複数の子ノードのルート側の電圧を等しくすることが容易になる。 In addition, the simulation unit 14 calculates the power loss at each intermediate node as a current loss as described in the above cable, and the simulation is performed so that the voltage does not change between the leaf side and the root side of the intermediate node. May be performed. That is, an expression that allows the simulation unit 14 to perform such a calculation may be set. In this way, when the intermediate node or the root node has a plurality of child nodes, it becomes easy to equalize the voltages on the root side of the plurality of child nodes.
また、シミュレーション部14は、例えば、各ノードについて、リーフ側の電圧、電流、電力と、ルート側の電圧、電流、電力と、そのノードで減少した電力(=リーフ側の電力−ルート側の電力)とを算出してもよい。そして、それらの情報が蓄積部15によってシミュレーション結果記憶部16に蓄積され、出力部17によって出力されてもよい。また、シミュレーション結果ではないが、各ノードの電圧や電流と共に、各ノードのリーフ側の配線方式、及びルート側の配線方式をもシミュレーション結果と共に記憶するようにしてもよい。
In addition, for example, for each node, the simulation unit 14 determines the voltage, current, and power on the leaf side, the voltage, current, and power on the root side, and the power decreased on the node (= the power on the leaf side−the power on the root side). ) May be calculated. Such information may be accumulated in the simulation
また、上記実施の形態では、発電シミュレーション装置1がスタンドアロンである場合について説明したが、発電シミュレーション装置1は、スタンドアロンの装置であってもよく、サーバ・クライアントシステムにおけるサーバ装置であってもよい。後者の場合には、出力部や受付部は、通信回線を介して入力を受け付けたり、情報を出力したりしてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the power
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。 In the above embodiment, each process or each function may be realized by centralized processing by a single device or a single system, or may be distributedly processed by a plurality of devices or a plurality of systems. It may be realized by doing.
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、あるいは、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。 In the above embodiment, the information exchange between the components is performed by one component when, for example, the two components that exchange the information are physically different from each other. It may be performed by outputting information and receiving information by the other component, or when two components that exchange information are physically the same, one component May be performed by moving from the phase of the process corresponding to to the phase of the process corresponding to the other component.
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いるしきい値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していない場合であっても、図示しない記録媒体において、一時的に、あるいは長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、あるいは、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、あるいは、図示しない読み出し部が行ってもよい。 In the above embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information received, acquired, selected, generated, transmitted, or received by each component In addition, information such as threshold values, mathematical formulas, addresses, etc. used by each component in processing is retained temporarily or over a long period of time on a recording medium (not shown) even when not explicitly stated in the above description. It may be. Further, the storage of information in the recording medium (not shown) may be performed by each component or a storage unit (not shown). Further, reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or a reading unit (not shown).
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いるしきい値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していない場合であっても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。 In the above embodiment, when information used by each component, for example, information such as a threshold value, an address, and various setting values used by each component may be changed by the user Even if it is not specified in the above description, the user may be able to change the information as appropriate, or it may not be. If the information can be changed by the user, the change is realized by, for example, a not-shown receiving unit that receives a change instruction from the user and a changing unit (not shown) that changes the information in accordance with the change instruction. May be. The change instruction received by the receiving unit (not shown) may be received from an input device, information received via a communication line, or information read from a predetermined recording medium, for example. .
また、上記実施の形態において、発電シミュレーション装置1に含まれる2以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、2以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、あるいは、別々のデバイスを有してもよい。
In the above embodiment, when two or more constituent elements included in the power
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。なお、上記実施の形態における発電シミュレーション装置1を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、連系点に対応するルートノードと、自然エネルギーの発電機器に対応するリーフノードと、連系点から発電機器までの経路に存在する物である中間物に対応する中間ノードとの親子関係を示す木構造の情報であり、各ノードに対応する電力の生成または減少に関する属性を示す属性情報を有する情報である木構造情報が記憶される木構造情報記憶部と、発電機器の発電割合に関する情報である発電割合情報が少なくとも1日の時間帯ごとに記憶される発電割合情報記憶部とにアクセス可能なコンピュータを、属性情報と発電割合情報とを用いて、発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得するシミュレーション部、シミュレーション部が取得した各ノードの時間帯ごとの電力量を蓄積する蓄積部として機能させるためのプログラムである。
In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be realized by software may be realized by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. In addition, the software which implement | achieves the electric power
なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、コンピュータを、情報を受け付ける受付部や、情報を出力する出力部等として機能させる場合に、モデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には少なくとも含まれないものとする。 In the program, the functions realized by the program do not include functions that can be realized only by hardware. For example, when the computer functions as an accepting unit that receives information, an output unit that outputs information, or the like, functions that can be realized only by hardware such as a modem or an interface card are at least included in the functions realized by the program. Shall not.
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、CD−ROMなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。 Further, this program may be executed by being downloaded from a server or the like, and a program recorded on a predetermined recording medium (for example, an optical disk such as a CD-ROM, a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like) is read out. May be executed by Further, this program may be used as a program constituting a program product.
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。 Further, the computer that executes this program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
図13は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による発電シミュレーション装置1を実現するコンピュータの外観の一例を示す模式図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of an external appearance of a computer that executes the program and realizes the power
図13において、コンピュータシステム900は、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)ドライブ905を含むコンピュータ901と、キーボード902と、マウス903と、モニタ904とを備える。
In FIG. 13, the
図14は、コンピュータシステム900の内部構成を示す図である。図14において、コンピュータ901は、CD−ROMドライブ905に加えて、MPU(Micro Processing Unit)911と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのROM912と、MPU911に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するRAM(Random Access Memory)913と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク914と、MPU911、ROM912等を相互に接続するバス915とを備える。なお、コンピュータ901は、LANへの接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。
FIG. 14 is a diagram showing an internal configuration of the
コンピュータシステム900に、上記実施の形態による発電シミュレーション装置1の機能を実行させるプログラムは、CD−ROM921に記憶されて、CD−ROMドライブ905に挿入され、ハードディスク914に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ901に送信され、ハードディスク914に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にRAM913にロードされる。なお、プログラムは、CD−ROM921、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。
A program for causing the
プログラムは、コンピュータ901に、上記実施の形態による発電シミュレーション装置1の機能を実行させるオペレーティングシステム(OS)、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能(モジュール)を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム900がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
The program does not necessarily include an operating system (OS) or a third-party program that causes the
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明による発電シミュレーション装置等によれば、木構造で示される発電システムの各ノードにおける電力量を取得することができ、発電システムのシミュレーション装置等として有用である。 As described above, according to the power generation simulation apparatus and the like according to the present invention, the amount of electric power at each node of the power generation system indicated by the tree structure can be acquired, which is useful as a power generation system simulation apparatus and the like.
1 発電シミュレーション装置
11 木構造情報記憶部
12 発電割合情報記憶部
13 受付部
14 シミュレーション部
15 蓄積部
16 シミュレーション結果記憶部
17 出力部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記発電機器の発電割合に関する情報である発電割合情報が少なくとも1日の時間帯ごとに記憶される発電割合情報記憶部と、
前記属性情報と前記発電割合情報とを用いて、前記発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、当該生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、前記木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得するシミュレーション部と、
前記シミュレーション部が取得した各ノードの時間帯ごとの電力量を蓄積する蓄積部と、を備えた発電シミュレーション装置。 A parent-child relationship between a root node corresponding to a connection point, a leaf node corresponding to a power generator of natural energy, and an intermediate node corresponding to an intermediate that is present in the path from the connection point to the power generation device A tree structure information storage unit for storing tree structure information that is attribute information indicating attributes relating to generation or reduction of power corresponding to each node,
A power generation ratio information storage unit in which power generation ratio information, which is information related to the power generation ratio of the power generation device, is stored at least for each time zone of one day;
By using the attribute information and the power generation ratio information, calculating the amount of power generated by the power generation device for each time zone, and calculating the decrease in the generated power amount from the leaf node to the root node, A simulation unit that acquires the amount of power corresponding to each node of the tree structure for each time zone;
A power generation simulation apparatus comprising: an accumulation unit that accumulates electric power for each time zone of each node acquired by the simulation unit.
前記シミュレーション部は、前記木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯及び時期ごとに取得し、
前記蓄積部は、各ノードの時間帯及び時期ごとの電力量を蓄積する、請求項1記載の発電シミュレーション装置。 In the power generation ratio information storage unit, the power generation ratio information is stored for each time period of one day and one year,
The simulation unit acquires the amount of power corresponding to each node of the tree structure for each time zone and period,
The power generation simulation device according to claim 1, wherein the accumulation unit accumulates an electric energy for each time zone and time of each node.
前記シミュレーション部は、前記個数情報によって個数の示される部分構造木の親ノードにおける電力量を算出する際に、当該部分構造木のルートにおける電力量に、前記個数情報の示す個数を掛けた電力量を用いる、請求項1から請求項5のいずれか記載の発電シミュレーション装置。 The tree structure information includes a tree structure indicating one subtree structure having a parent node as a parent when a plurality of the same subtree structures having the same parent node as a parent exist in the tree structure in parallel. Information and number information indicating the number of the same subtree structure,
When the simulation unit calculates the power amount at the parent node of the partial structure tree indicated by the number information, the power amount obtained by multiplying the power amount at the root of the partial structure tree by the number indicated by the number information The power generation simulation apparatus according to claim 1, wherein:
前記木構造情報は、当該リーフノードに対応する電力の消費に関する属性情報を有し、
前記シミュレーション部は、前記電気機器に対応するリーフノードに応じた電力量の減算を行う、請求項1から請求項6のいずれか記載の発電シミュレーション装置。 The tree structure includes leaf nodes corresponding to electrical devices that consume power,
The tree structure information includes attribute information regarding power consumption corresponding to the leaf node,
The power generation simulation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the simulation unit performs subtraction of an electric energy according to a leaf node corresponding to the electric device.
前記シミュレーション部が、前記属性情報と前記発電割合情報とを用いて、前記発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、当該生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、前記木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得するシミュレーションステップと、
前記蓄積部が、前記シミュレーションステップで取得した各ノードの時間帯ごとの電力量を蓄積する蓄積ステップと、を備えた発電シミュレーション方法。 A parent-child relationship between a root node corresponding to a connection point, a leaf node corresponding to a power generator of natural energy, and an intermediate node corresponding to an intermediate that is present in the path from the connection point to the power generation device A tree structure information storage unit that stores tree structure information that is attribute information indicating attributes related to generation or reduction of power corresponding to each node, and a power generation ratio of the power generation equipment A power generation simulation method processed using a power generation ratio information storage unit, a simulation unit, and a storage unit in which power generation rate information that is information on at least one day is stored,
The simulation unit uses the attribute information and the power generation ratio information to calculate the amount of power generated by the power generation device for each time period, and calculates a decrease in the generated power amount from the leaf node to the root node. A simulation step of acquiring for each time zone the amount of power corresponding to each node of the tree structure,
A power generation simulation method comprising: a storage step in which the storage unit stores a power amount for each time zone of each node acquired in the simulation step.
前記属性情報と前記発電割合情報とを用いて、前記発電機器が時間帯ごとに生成する電力量を算出し、当該生成される電力量の減少をリーフノードからルートノードまで計算することによって、前記木構造の各ノードに対応する電力量を時間帯ごとに取得するシミュレーション部、
前記シミュレーション部が取得した各ノードの時間帯ごとの電力量を蓄積する蓄積部として機能させるためのプログラム。 A parent-child relationship between a root node corresponding to a connection point, a leaf node corresponding to a power generator of natural energy, and an intermediate node corresponding to an intermediate that is present in the path from the connection point to the power generation device A tree structure information storage unit that stores tree structure information that is attribute information indicating attributes related to generation or reduction of power corresponding to each node, and a power generation ratio of the power generation equipment A computer capable of accessing a power generation ratio information storage unit in which power generation ratio information, which is information related to at least one day, is stored,
By using the attribute information and the power generation ratio information, calculating the amount of power generated by the power generation device for each time zone, and calculating the decrease in the generated power amount from the leaf node to the root node, A simulation unit that acquires the amount of power corresponding to each node of the tree structure for each time zone,
A program for causing the simulation unit to function as an accumulation unit that accumulates the electric energy for each time zone of each node.
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