JP5654179B1 - 充放電制御装置、プログラム - Google Patents

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Abstract

電力負荷と、前記電力負荷に電力を供給する分散型電源と、前記電力負荷及び前記分散型電源に接続される蓄電池と、を有する需要家における前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、前記分散型電源の発電量が前記電力負荷の消費電力量よりも多いか否かを判定する第1判定装置と、前記発電量が前記消費電力量よりも多いと前記第1判定装置が判定した場合、前記蓄電池の制御に基づく前記需要家の経済的利益が発生するように、前記蓄電池の充放電を制御する第1制御装置と、を備える。

Description

本発明は、充放電制御装置、プログラムに関する。
例えば、蓄電池の充放電を制御するための充放電装置が知られている(例えば特許文献1)。
特開2011−244682号公報
例えば、特許文献1の充放電装置は、電力の売買価格と基準価格との比較結果に基づいて蓄電池の充放電を制御している。この充放電装置による充放電の制御では、充放電装置を有する需要家の経済的利益が考慮されていない。このために、この充放電装置を用いて蓄電池を充放電したときに、蓄電池の充放電による経済的利益が発生しないことがある。
前述した課題を解決する主たる本発明は、電力負荷と、前記電力負荷に電力を供給する分散型電源と、前記電力負荷及び前記分散型電源に接続される蓄電池と、を有する需要家における前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、前記分散型電源の発電量が前記電力負荷の消費電力量よりも多いか否かを判定する第1判定装置と、前記発電量が前記消費電力量よりも多いと前記第1判定装置が判定した場合、前記蓄電池の制御に基づく前記需要家の経済的利益が発生するように、前記蓄電池の充放電を制御する第1制御装置と、を備え、前記蓄電池の制御は、制御計画により予め計画されており、前記第1制御装置は、前記蓄電池を放電することが前記制御計画によって計画されているときに、前記発電量に対する前記消費電力量の差分に応じて発生する余剰電力の売電価格が前記需要家に供給される供給電力の買電価格よりも高いか否かを判定する第2判定装置と、前記売電価格が前記買電価格よりも高いと前記第2判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第2制御装置と、前記売電価格が前記買電価格よりも低いと前記第2判定装置が判定した場合、前記売電価格が前記蓄電池を充電するために累積した前記買電価格に応じた累積価格よりも高いか否かを判定する第3判定装置と、前記売電価格が前記累積価格よりも高いと前記第3判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第3制御装置と、を有する。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
本発明によれば、需要家の経済的利益が発生するように、蓄電池の充放電を制御することができる。
本発明の第1実施形態における配電系統を示す図である。 本発明の第1実施形態における充放電制御装置のハードを示すブロック図である。 本発明の第1及び第2実施形態における充放電制御装置を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態における第1価格情報を示すグラフである。 本発明の第1実施形態における第1価格情報を示す図である。 本発明の第1実施形態における第2価格情報を示す図である。 本発明の第1実施形態における制御計画を示す図である。 本発明の第1実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態における蓄電池に入出力される電力のイメージを示す図である。 本発明の第1実施形態における需要家の状態と蓄電池の制御等を示す図である。 本発明の第1実施形態における充放電制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態における第4価格情報を示すグラフである。 本発明の第2実施形態における充放電制御装置の動作を示すフローチャートである。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
[第1実施形態]
===配電系統===
以下、図1を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図1は、本実施形態における配電系統を示す図である。
配電系統100は、需要家10に対しての電力を供給するための電力系統である。配電系統100は、配電用変圧器101、配電線L1、需要家10を有する。
配電用変圧器101の一次側には、発電機(不図示)から電力が供給される。配電用変圧器101の二次側には、配電線L1の一端が接続される。配電線L1は、配電用変圧器101の二次側に接続されている一端を上流側として、下流側に向かって延びている。
需要家10は、配電線L1から電力が供給されたり、配電線L1に対して電力を供給したりする例えば一般家庭等である。需要家10は、計測装置M1、充放電装置11、蓄電池12、負荷R1、充放電制御装置3、分散型電源G1を有する。尚、需要家10には、負荷R1及び分散型電源G1が複数個ずつ設けられていることとしてもよい。
負荷R1は、負荷R1の消費電力量に基づく電力W1が供給される電力負荷である。
計測装置M1は、配電線L1から需要家10に対して供給される供給電力を計測したり、需要家10から配電線L1に対して供給される電力を計測したりする、例えばスマートメータである。計測装置M1は、負荷R1の消費電力量及び分散型電源G1の発電量を計測する。計測装置M1は、これらの各計測結果を示す計測情報を出力する。計測装置M1は、更に、例えば電気事業者等(不図示)からの第1価格情報T1を受信し、当該第1価格情報T1を出力する。尚、第1価格情報T1の詳細については、後述する。
分散型電源G1は、発電量に基づく電力W2を出力し、負荷R1等に電力を供給する例えば太陽光発電装置である。
蓄電池12は、分散型電源G1及び負荷R1に接続されており、充放電される。
充放電装置11は、充放電制御装置3によって制御され、蓄電池12を充放電したり充放電を停止したりするための装置である。
充放電制御装置3は、蓄電池12の充放電の制御計画T3を作成したり、充放電装置11を制御したりする。
===充放電制御装置===
以下、図2及び図3を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図2は、本実施形態における充放電制御装置のハードを示すブロック図である。図3は、本実施形態における充放電制御装置を示すブロック図である。
充放電制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)31、通信装置32、記憶装置33、表示装置34、入力装置35を有する。CPU31は、記憶装置33に記憶されているプログラムを実行することにより充放電制御装置3の各種機能を実現し、充放電制御装置3を統括制御する。記憶装置33には、前述のプログラム、各種情報が記憶されている。表示装置34は、充放電制御装置3の情報を表示するディスプレイである。入力装置35は、充放電制御装置3に対して情報を入力するための例えばキーボード、マウス等である。通信装置32は、通信ネットワーク300を介して計測装置M1及び充放電装置11との間で通信を行う。通信部32は、計測装置M1から計測情報及び第1価格情報T1を受信する。
充放電制御装置3は、更に、計画部36、余剰判定部37(第1判定装置)、経済性判定部38(第2判定装置、第3判定装置)、累積単価演算部39、制御部40(「充放電制御装置3の各種機能」とも称する)を有する。尚、充放電制御装置3の各種機能は、記憶装置33に記憶されているプログラムのCPU31による実行により実現される。
計画部36は、第1価格情報T1に基づいて蓄電池12の制御計画T3を作成する。
余剰判定部37は、需要家10で発生するPV余剰電力についての判定を行う。PV余剰電力は、電力W2についての需要家10での余剰を示しており、電力W2の値が電力W1の値を上回った際に発生する。PV余剰電力は、例えば、需要家10から配電線L1に供給されて、需要家10から電気事業者に対して売却される。又、PV余剰電力は、例えば、蓄電池12に供給されて蓄電池12が充電される。
経済性判定部38は、蓄電池12の充放電を制御することに基づく経済的メリットについての判定を行う。累積単価演算部39は、充電累積単価X(累積価格)を算出する。制御部40(第2制御装置)は、充放電装置11を制御することにより、蓄電池12の充放電を制御する。尚、経済性判定部38及び制御部40が第1制御装置に相当する。
===第1価格情報===
以下、図4及び図5を参照して、本実施形態における第1価格情報について説明する。図4は、本実施形態における第1価格情報を示すグラフである。図5は、本実施形態における第1価格情報を示す図である。
第1価格情報T1は、各時間帯と電力価格の計画値とPV買取価格の計画値とが対応付けられている。
電力価格は、リアルタイムプライシングに基づいて定められている。尚、リアルタイムプライシングとは、例えば、1日における1時間等の時間帯毎に電力価格が変動する電力料金制度を示している。
電力価格とは、配電線L1から需要家10に供給される電力(「買電電力」とも称する)の価格(単価)と、蓄電池12の放電により需要家10から配電線L1に供給される電力(「売電電力」とも称する)の価格(単価)とを示している。尚、需要家10から配電線L1に供給される電力には、売電電力と当該売電電力とは異なるPV余剰電力とが含まれていることになる。第1価格情報T1においては、売電電力の価格と買電電力の価格とが同価格であるとされている。つまり、第1価格情報T1は、時間帯B1における売電電力の価格及び時間帯B1における買電電力の価格の双方が、A1であること等を示している。
又、PV買取価格は、単価変動に基づいて定められている。PV買取価格とは、PV余剰電力を需要家10が売却する際の当該PV余剰電力の売却単価を示している。PV買取価格は、例えば、1日における1時間等の時間帯毎に変動している。第1価格情報T1は、時間帯B1におけるPV買取価格がE1であること等を示している。
又、第1価格情報T1は(図4)、時間帯B1乃至B11の電力価格がPV買取価格よりも高いこと、時間帯B12乃至B15の電力価格がPV買取価格よりも低いこと、時間帯B16乃至B24の電力価格がPV買取価格よりも高いことを示している。
===計画部===
以下、図5乃至図8を参照して、本実施形態における計画部について説明する。図6は、本実施形態における第2価格情報を示す図である。図7は、本実施形態における制御計画を示す図である。尚、図7においては、時間帯B1乃至B24のうちの時間帯B2、B7、B9、B10、B12、B15以外の時間帯においても、充電、放電、停止のうちの何れかの制御が設定されているが、説明の便宜上、記載が省略されている。又、図7における充電は蓄電池12を充電させることを示しており、放電は蓄電池12を放電させることを示しており、停止は蓄電池12の充放電を行わせないことを示している。図8は、本実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。
<概要>
計画部36は、第1価格情報T1を並べ替えて第2価格情報T2を作成した後、第2価格情報T2における一対の時間帯を選択し、選択された一対の時間帯における制御を設定する。計画部36は、第1価格情報T1における例えば24時間分の全ての時間帯に対して制御を設定する。計画部36は、これらの制御の設定が反映された制御計画T3を作成する。
<詳細>
計画部36は、第1価格情報T1を取得する(ステップS11)。計画部36は、第1価格情報T1について、電力価格が安い順に、時間帯と当該時間帯に対応する電力価格との組合せを並び替えて、第2価格情報T2を作成する(ステップS12)。尚、図6においては、A1乃至A24のうちの最安値A10を示す組み合わせが最上段に示されており、最高値A6を示す組み合わせが最下段に示されている。
計画部36は、変数Kの値を1とする(ステップS13)。尚、変数Kは、第2価格情報T2から一対の電力価格を選択するのに用いられる。変数Kの値が1の場合、電力価格A10、A6が計画部36によって選択される。又、変数Kの値が2の場合、電力価格A11、A7が選択される。
計画部36は、選択された一対の電力価格A10、A6に基づいて、充放電価格比率を算出する。具体的には、計画部36は、一対の電力価格のうちの価格が安い方の電力価格A10を被除数とし、価格が高い方の電力価格A6を除数とする除算の結果を、変数Kの値が1のときの充放電価格比率とする。
尚、ステップS14におけるC、C24−(k−1)は、第2価格情報T2における電力価格に対応している。C、C24−(k−1)のkは、変数Kに対応している。例えば、変数Kの値が1の場合、ステップS14におけるCはC1となり、C24−(k−1)はC24となる。このとき、Cの添え字は、第2価格情報T2における電力価格が低い順序を示している。従って、C1、24は夫々、第2価格情報T2におけるA10、A6を示すことになる。つまり、例えば、変数Kの値が1の場合、CはA10を示し、C24−(k−1)はA6を示すことになる。又、例えば、変数Kの値が2の場合、CはA11を示し、C24−(k−1)はA7を示すことになる。
計画部36は、充放電価格比率が蓄電システムの充放電効率(「充放電効率」とも称する)よりも小さいか否かを判断(判定)する(ステップS14)。
充放電効率とは、蓄電池12に対して電力を充電するときの充電効率pと、蓄電池12に充電されている電力を放電するときの放電効率qとの積である。例えば、充電効率pが0.9であるということは、蓄電池12に対して1(kWh)の電力を供給した場合、1(kWh)の0.9倍に相当する0.9(kWh)に対応する電力が充電されることを示している。又、例えば、放電効率qが0.9であることは、蓄電池12に対して1(kWh)に対応する電力が充電されているときに、蓄電池12に充電されている電力を全て放電した場合、1(kWh)の0.9倍に相当する0.9(kWh)の電力が蓄電池12から出力されることを示している。
ステップS14において、例えば、充放電価格比率が充放電効率よりも小さいと判断(判定)した場合(ステップS14のYES)、計画部36は、需要家10の経済的メリットがあるものとして、選択された一対の電力価格に対応する時間帯に対して充電及び放電を設定する。具体的には、計画部36は、一対の電力価格のうちの価格が安い方の電力価格としてのA10に対応する時間帯B10を充電制御に設定し、価格が高い方の電力価格としてのA6に対応する時間帯B6を放電制御に設定する(ステップS15)。このとき、計画部36は、制御計画T3に対して設定結果を反映させる。
一方、ステップS14において、例えば、充放電価格比率が充放電効率よりも小さくないと判断(判定)した場合(ステップS14のNO)、計画部36は、需要家10の経済的メリットがないものとして、選択された一対の電力価格に対応する時間帯の双方を停止に設定する(ステップS17)。このとき、計画部36は、制御計画T3に対して設定結果を反映させる。
計画部36は、変数Kの値が12であるか否かについて判断する(ステップS16)。例えば、変数Kの値が12でないと判断した場合(ステップS16のNO)、計画部36は、第2価格情報T2において未だ全ての時間帯に対して制御が設定されていないものとして、変数Kの値に対して1を加算(ステップS18)した後、ステップS14の判断を再度行う。一方、例えば、変数Kの値が12であると判断した場合(ステップS16のYES)、計画部36は、第2価格情報T2において全ての時間帯に対して制御が設定されているものとして動作を終了する。
===余剰判定部===
以下、図1を参照して、本実施形態における余剰判定部について説明する。
余剰判定部37は、通信装置32が受信した計測情報に基づいて、分散型電源G1の発電量が負荷R1の消費電力量よりも多いか否かを判定する。
発電量が消費電力量よりも多いと余剰判定部37が判定した場合、PV余剰電力が発生することになるので、当該PV余剰電力を用いて需要家10の経済的メリット(経済的利益)が発生するように蓄電池12の充放電を制御するのが好ましい。例えば、この場合、充放電制御装置3は、需要家10においてダブル発電が行われないように制御したり、需要家10によって売却されるPV余剰電力の電力量が増大するように制御したり、充電累積単価Xが低下するように制御したりする。尚、発電量が消費電力量よりも少ないと余剰判定部37が判定した場合、PV余剰電力が発生しないことになる。
===累積単価演算部===
以下、図9を参照して、本実施形態における累積単価演算部について説明する。図9は、本実施形態における蓄電池に入出力される電力のイメージを示す図である。
累積単価演算部39は、放電可能電力量Sを算出したり、充電累積単価Xを算出したりする。
放電可能電力量Sは、蓄電池12の残蓄電量Wbに基づいて放電することができる電力量の最大値に対応している。残蓄電量Wbは、蓄電池12の充電容量Wcにおける現時点で充電されている充電量に対応している。累積単価演算部39は、蓄電池12に供給される電力量を示す充電電力量Wtに基づいて放電可能電力量Sを算出したり、残蓄電量Wbに基づいて放電可能電力量Sを算出したりする。具体的には、累積演算部39は、式(1)、式(2)を用いて放電可能電力量Sを算出する。
[数1]
放電可能電力量S=残蓄電量Wb*放電効率q・・・(1)
放電可能電力量S=充電電力量Wtの合計*充電効率p*放電効率q・・・(2)
充電累積単価Xは、蓄電池12を充電するために累積した買電電力の価格に応じて定まる価格である。累積単価演算部39は、式(3)を用いて充電累積単価Xを算出する。
[数2]
充電累積単価Xb=(放電可能電力量Sa*充電累積単価Xa+電力価格At*充電電力量Wt*充電効率p*放電効率q)/放電可能電力量Sb・・・(3)
尚、充電累積単価Xa、Xbは夫々、時間Aにおける充電累積単価X、時間Aよりも後の時間Bにおける充電累積単価Xを示している。放電可能電力量Sa、Sbは夫々、時間Aにおける放電可能電力量S、時間Bにおける放電可能電力量Sを示している。電力価格Atは、時間Aから時間Bまでの時間帯における電力価格を示している。充電電力量Wtは、時間Aから時間Bまでの時間帯における充電電力量を示している。
===経済性判定部、制御部===
以下、図7及び図10を参照して、本実施形態における経済性判定部及び判定部について説明する。図10は、本実施形態における需要家の状態と蓄電池の制御等を示す図である。
経済性判定部38は、需要家10の経済的メリットについての各判定を行う。
=蓄電池を充電することが設定されている時間帯=
制御計画T3において充電と設定されている時間帯(「充電予定時間帯」とも称する)に、経済性判定部38は、電力価格がPV買取価格よりも高いか低いかを判定したり、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定したりする。又、充電予定時間帯に、経済性判定部38は、PV買取価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも高いか低いかを判定する。
=蓄電池を放電することが設定されている時間帯=
制御計画T3において放電と設定されている時間帯(「放電予定時間帯」とも称する)に、経済性判定部38は、PV買取価格が電力価格よりも高いか低いかを判定したり、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定したりする。又、放電予定時間帯に、経済性判定部38は、PV買取価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する。尚、PV買取価格に応じて価格は、式(4)に基づいて経済性判定部38によって算出されることとする。
[数3]
PV買取価格に応じた価格=(PV買取価格Bt/充電効率p*放電効率q)+所定価格・・・(4)
=蓄電池を充放電しないことが設定されている時間帯=
制御計画T3において停止と設定されている時間帯(「停止予定時間帯」とも称する)に、経済性判定部38は、電力価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定したり、電力価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定したり、電力価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも高いか低いかを判定したりする。
尚、電力価格に応じた価格は、式(5)に基づいて経済性判定部38によって算出されることとする。
[数4]
電力価格に応じた価格=電力価格At/(充電効率p*放電効率q)+所定価格・・・(5)
制御部40は、経済性判定部38の判定結果に基づいて、蓄電池12の充放電を制御する。尚、式(4)、(5)夫々の所定単価と、ステップS25での充電累積単価Xと所定単価との合計における所定単価と、ステップS34での充電累積単価Xと所定単価との合計における所定単価は、0又は正の値であり、互いに異なる値であっても同じ値であってよいし、入力装置35を介して入力される情報に基づいて設定されることとしてもよい。又、これらの所定単価は、経済性判定部38による判定のマージンとしての機能を発揮する。
===充放電制御装置の動作===
以下、図1、図10及び図11を参照して、本実施形態における充放電制御装置の動作について説明する。図11は、本実施形態における充放電制御装置の動作を示すフローチャートである。
充放電制御装置3は、前日最終の充電累積単価X、放電可能電力量S及び制御計画T3を読み込む(ステップS21)。尚、これらの読み込まれる情報は、記憶装置33に記憶されていることとしてもよい。
充放電制御装置3は、現在の時間帯が充電予定時間帯、放電予定時間帯、停止予定時間帯のうちの何れの時間帯であるかを判断する(ステップS22)。例えば、現在の時間帯が時間帯B2、B7、B10(図7)の場合夫々、充放電制御装置3は、停止予定時間帯、放電予定時間帯、充電予定時間帯であると判断する。
=充電予定時間帯の制御=
ステップS22において充電予定時間帯であると判断された場合、余剰判定部37は、分散型電源G1の発電量が負荷R1の消費電力量よりも多いか少ないかを判定する(ステップS31)。発電量が消費電力量よりも少ないと余剰判定部37が判定した場合(ステップS31のNO)、制御部40は、契約電力範囲内で蓄電池12が充電されるように制御する(ステップS35)。一方、発電量が消費電力量よりも多いと余剰判定部37が判定した場合(ステップS31のYES)、PV余剰電力が発生しているものとして、以下の判定及び制御が行われる。
<電力価格、PV買取価格>
経済性判定部38は、電力価格がPV買取価格よりも高いか低いかを判定する(ステップS32)。電力価格がPV買取価格よりも高いと経済性判定部38が判定した場合(ステップS32のYES)、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、ステップS35の動作を行う。この場合、PV余剰電力が蓄電池12に供給されるので、買電電力の電力量が減少する。このために、需要家10から電気事業者に支払われる対価の額が減少し、需要家10の経済的メリットが発生する。
一方、電力価格がPV買取価格よりも低いと判定した場合(ステップS32のNO)、経済性判定部38は、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する(ステップS33)。
<PV買取価格、充電累積単価X>
PV買取価格が充電累積単価Xよりも低いと判定した場合(ステップS33のYES)、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、ステップS35の動作を行う。この場合、ステップS32がYESの場合と同様な経済的メリット発生する。更に、この場合、充電累積単価Xの額が減少し、需要家10の経済的メリットが発生する。
一方、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いと判定した場合(ステップS33のNO)、経済性判定部38は、PV買取価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも高いか低いかを判定する(ステップS34)。
<PV買取価格、充電累積単価Xと所定単価との合計>
PV買取価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも高いと判定した場合(ステップS34のYES)、蓄電池12が充放電されないことに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、蓄電池12が充放電されないように制御する(ステップS26)。この場合、蓄電池12に対してPV余剰電力が供給されないので、需要家10から電気事業者に対して売却されるPV余剰電力の電力量を増大させることができる。このために、電気事業者から需要家10に支払われる対価の額が増大し、需要家10の経済的メリットが発生する。
一方、PV買取価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも低いと判定した場合(ステップS34のNO)、蓄電池12が充放電されないことに基づく需要家10の経済的メリットが発生しないことを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、ステップS35の動作を行う。
これらの後、充放電制御装置3は、充電電力量Wtを積算し(ステップS36)、放電可能量Sを計算し(ステップS37)、充電累積単価Xを計算する(ステップS38)。尚、ステップS37においては、充放電制御装置3は、ステップS36で積算された充電電力量Wtと充電効率pと放電効率qとの積と、ステップS35において充電される前の放電可能電力量Sとの合計を放電可能電力量Sとする。
充放電制御装置3は、充電計画T3の全ての時間帯において制御が行われたか否かを判断する(ステップS58)。つまり、充放電制御装置3は、1日における蓄電池12の制御が全て行われたか否かを判断する。1日における蓄電池12の制御が全て行われたと判断した場合(ステップS58のYES)、充放電制御装置3は、動作を終了する。一方、1日における蓄電池12の制御が全て行われたと判断しない場合(ステップS58のNO)、充放電制御装置3は、ステップS22の判断を再度行う。
=放電予定時間帯の制御=
ステップS22において放電予定時間帯であると判断された場合、余剰判定部37は、ステップS41の判断を行う。尚、ステップS41の判定は、ステップS31の判定と同様である。発電量が消費電力量よりも少ないと余剰判定部37が判定した場合(ステップS41のNO)、制御部40は、逆潮しない範囲で蓄電池12が放電されるように制御する(ステップS55)。尚、逆潮しない範囲とは、例えば、需要家10において予め設定されている電力量の範囲内であることを示していることとしてもよい。この後、充放電制御装置3は、放電電力量Ptを積算し(ステップS56)、放電可能電力量Sを計算(ステップS57)した後、ステップS58の判断を行う。尚、ステップS57においては、充放電制御装置3は、ステップS55で放電される前の放電可能電力量Sに対するステップS56で積算された放電電力量Ptの差分を放電可能電力量Sとする。
ステップS41において、発電量が消費電力量よりも多いと余剰判定部37が判定した場合(ステップS41のYES)、PV余剰電力が発生しているものとして、以下の判定及び制御が行われる。
<PV買取価格、電力価格>
経済性判定部38は、PV買取価格が電力価格よりも高いか低いかを判定する(ステップS42)。PV買取価格が電力価格よりも高いと判定した場合(ステップS42のNO)、蓄電池12の充放電が停止されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、ステップS26の動作を行う。この場合、需要家10がダブル発電状態となるのを防止しつつ、PV余剰電力を需要家10が電気事業者に売却することができる。このために、電気事業者から需要家10に対して対価が支払われることになり、需要家10の経済的メリットが発生する。
尚、ダブル発電状態とは、PV余剰電力と蓄電池12の放電により出力される電力の双方が配電線L1に対して供給される状態である。ダブル発電状態となったときにPV買取価格の額が低下するように、需要家10と電気事業者との間の電気契約により定められているために、需要家10の経済的メリットを発生させて増大させるために、ダブル発電状態となるのを防止する必要がある。
ステップS42において、PV買取価格が電力価格よりも低いと判定した場合(ステップS42のYES)、経済性判定部38は、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する(ステップS43)。
<PV買取価格、充電累積単価X>
PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いと判定した場合(ステップS43のNO)、蓄電池12の充放電が停止されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、ステップS26の動作を行う。この場合、ステップS42のNOが場合と同様な経済的メリットが発生する。
ステップS43において、PV買取価格が充電累積単価Xよりも低いと判定した場合(ステップS43のYES)、PV買取価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する(ステップS44)。
<PV買取価格に応じた価格、充電累積単価X>
PV買取価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも低いと判定した場合(ステップS44のYES)、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、PV余剰電力が蓄電池12に充電されるように制御する(ステップS45)。この場合、ステップS33がYESの場合と同様な経済的メリットが発生することになる。更に、需要家10がダブル発電状態となるのが防止される。 これらの後、充放電制御装置3は、ステップS46乃至S48の動作を行った後、ステップS58の判断を行う。尚、ステップS46乃至S48の動作は夫々、ステップS36乃至S38の動作と同様である。
一方、PV買取価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも高いと判定した場合(ステップS44のNO)、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生しないことを経済性判定部38が判定したことになる。この場合、制御部40は、ステップS26の動作を行う。
=停止予定時間帯の制御=
ステップS22において停止予定時間帯であると判断された場合、経済性判定部38は、電力価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する(ステップS23)。充放電制御装置3は、ステップS23の判定結果に基づいてステップS24、25の判定を行った後、所定の制御を行う。
[第2実施形態]
第2実施形態における充放電制御装置3B(図3)は、第1実施形態の充放電制御装置3における経済性判定部38以外の構成を有し、計画部36、制御部40を夫々、計画部36B、制御部40Bに変更したものである。充放電制御装置3Bのこれらの構成以外は充放電制御装置3の構成と同様である。
===充放電制御装置===
以下、図3、図12及び図13を参照して、本実施形態における充放電制御装置について説明する。図12は、本実施形態における第4価格情報を示すグラフである。図13は、本実施形態における充放電制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、図11と同様な動作には、同様な符号を付しその説明については省略する。
第4価格情報T4は、第1価格情報T1(図4)と同様な情報である。尚、第4価格情報T4のPV買取価格は、固定単価に基づいて定められている。固定単価とは、各時間帯において単価が変動しないことである。又、第4価格情報T4のPV買取価格は、電力価格よりも高く設定されている。
充放電制御装置3Bは、計画部36B、制御部40Bを有する。
計画部36Bは、第4価格情報T4に基づいて所定の制御計画を作成する。尚、計画部36Bが所定の制御計画を作成する構成は、計画部36が制御計画T3を作成する構成と同様である。
制御部40Bは、余剰判定部37の判定結果に基づいて蓄電池12の充放電を制御する。
具体的には、余剰判定部37は、ステップS61、S62(図13)において、ステップS31、41(図11)と同様な判定を行う。発電量が消費電力量よりも少ないと余剰判定部37が判定した場合(ステップS61のNO、ステップS62のNO)、制御部40Bは、ステップS35、S55の動作を行う。一方、発電量が消費電力量よりも多いと余剰判定部37が判定した場合(ステップS61のYES、ステップS62のYES)、制御部40Bは、PV余剰電力が発生しているものとして、蓄電池12が充放電されないように制御する(ステップS26)。尚、ステップS61がYESの場合、ステップS34がYESの場合と同様な経済的メリットが発生する。又、ステップS62がYESの場合、ステップS42がNOの場合と同様な経済的メリットが発生する。
前述したように、充放電制御装置3は、需要家10における蓄電池12の充放電を制御する。充放電制御装置3は、負荷R1と、負荷R1に電力を供給する分散型電源G1と、負荷R1及び分散型電源G1に接続される蓄電池12とを有する。充放電制御装置3は、余剰判定部37、制御部40を有する。余剰判定部37は、分散型電源G1の発電量が負荷R1の消費電力量よりも多いか否かを判定する。制御部40は、分散型電源G1の発電量が負荷R1の消費電力量よりも多いと余剰判定部37が判定した場合、蓄電池12の制御に基づく需要家10の経済的メリット(経済的利益)が発生するように、蓄電池12の充放電を制御する。従って、需要家10の経済的メリットが発生するように、蓄電池12の充放電を制御することができる。
又、充放電制御装置3は、経済性判定部38を有する。蓄電池12の制御は、制御計画T3により予め計画されている。経済性判定部38は、蓄電池12を放電することが制御計画T3によって計画されているときに、PV余剰電力のPV買取価格(売電価格)が需要家10に供給される買電電力(供給電力)の電力価格(買電価格)よりも高いか低いかを判定する。PV買取価格が電力価格よりも高いと経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に関わらず蓄電池12が充放電されないように制御する。従って、需要家10がダブル発電状態となるのを防止しつつ、PV余剰電力を需要家10が電気事業者に売却することができる。このために、電気事業者から需要家10に対して対価が支払われることになり、需要家10の経済的メリットが発生する。
又、PV買取価格が電力価格よりも低いと経済性判定部38が判定した場合、経済性判定部38は、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する。PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いと経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に関わらず蓄電池12が充放電されないように制御する。従って、需要家10がダブル発電状態となるのを防止しつつ、PV余剰電力を需要家10が電気事業者に売却することにより、需要家10の経済的メリットが発生する。
又、経済性判定部38は、蓄電池12を充電することが制御計画T3によって計画されているときに、需要家10に供給される買電電力の電力価格がPV余剰電力のPV買取価格よりも高い低いかを判定する。電力価格がPV買取価格よりも高いと経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に基づいて蓄電池12が充電されるように制御する。従って、PV余剰電力が蓄電池12に供給されるので、買電電力の電力量が減少する。このために、需要家10から電気事業者に支払われる対価の額が減少し、需要家10の経済的メリットが発生する。
又、電力価格がPV買取価格よりも低いと経済性判定部38が判定した場合、経済性判定部38は、PV買取価格が充電累積単価Xよりも高いか低いかを判定する。PV買取価格が充電累積単価Xよりも低いと判定した場合、制御部40は、制御計画T3に基づいて蓄電池12が充電されるように制御する。従って、充電累積単価Xの額が減少し、需要家10の経済的メリットが発生する。
又、経済性判定部38は、蓄電池12を放電することが制御計画T3によって計画されているときに、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生するか否かを判定する。需要家10の経済的メリットが発生すると経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に関わらず蓄電池12が充電されるように制御する。この場合、需要家10がダブル発電状態となるのを防止しつつ、充電累積単価Xの額を減少させて、需要家10の経済的メリットが発生する。一方、需要家10の経済的メリットが発生しないと経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に関わらず蓄電池12が充放電されないように制御する。この場合、需要家10がダブル発電状態となるのが防止することができる。
又、PV買取価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも低いと経済性判定部38が判定した場合、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。PV買取価格に応じた価格が充電累積単価Xよりも高いと経済性判定部38が判定した場合、蓄電池12が充電されることに基づく需要家10の経済的メリットが発生しないことを経済性判定部38が判定したことになる。従って、経済的メリットが発生するか否かの判定精度を向上させることができる。
又、経済性判定部38は、蓄電池12を充電することが制御計画T3によって計画されているときに、蓄電池12が充放電されないことに基づく需要家10の経済的メリットが発生するか否かを判定する。需要家10の経済的メリットが発生すると経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に関わらず蓄電池12が充放電されないように制御する。従って、蓄電池12に対してPV余剰電力が供給されないので、需要家10から電気事業者に対して売却されるPV余剰電力の電力量を増大させることができる。このために、電気事業者から需要家10に支払われる対価の額が増大し、需要家10の経済的メリットが発生する。需要家10の経済的メリットが発生しないと経済性判定部38が判定した場合、制御部40は、制御計画T3に基づいて蓄電池12が充電されるように制御する。この場合、PV余剰電力が蓄電池12に供給されるので、買電電力の電力量を減少させることができる。
又、PV買取価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも高いと経済性判定部38が判定した場合、蓄電池12が充放電されないことに基づく需要家10の経済的メリットが発生することを経済性判定部38が判定したことになる。PV買取価格が充電累積単価Xと所定単価との合計よりも低いと経済性判定部38が判定した場合、蓄電池12が充放電されないことに基づく需要家10の経済的メリットが発生しないことを経済性判定部38が判定したことになる。従って、経済的メリットが発生するか否かの判定精度を向上させることができる。
尚、第1及び第2実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
第1実施形態においては、ステップS31がYESの場合、ステップS32乃至S34の判断及びこれらの判断結果に基づく制御が行われることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ステップS31がYESの後の判断として、ステップS32乃至S34のうちの少なくとも1つの判断及び制御がされることしてもよい。つまり、例えば、ステップS32乃至S34のうちの何れか1つのみが設けられていることとしてもよいし、ステップS32、S33のみ、又は、ステップS33、S34のみ、又は、ステップS32、S34のみが設けられていることとしてもよい。又、例えば、ステップS41がYESの場合も、同様にして、テップS42乃至S44のうちの少なくとも1つの判断及び制御がされることしてもよい。
又、第1実施形態においては、分散型電源G1が太陽光発電装置であることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、分散型電源G1が風力発電装置であることとしてもよい。
又、第1実施形態においては、制御計画T3が計画部36によって作成されることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御計画T3は予め定められていることとしてもよいし、制御計画T3を示す情報が入力装置35を介して入力されることとしてもよい。
又、第1実施形態においては、第1価格情報T1が1時間毎の電力価格等を示していることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第1価格情報T1が30分等毎の電力価格等を示していることとしてもよい。
又、第1実施形態においては、第1価格情報T1において、売電電力の価格と買電電力の価格とが同価格であることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、同じ時間帯における売電電力の価格と買電電力の価格とが相互に異なることとしてもよい。
又、充放電制御装置3の構成と同様な構成を有する他の充放電制御装置を用いて、例えば、配電線L1に接続されているフライホイール等の電力貯蔵装置と配電線L1との間の電力の授受を制御することとしてもよい
又、例えば、充放電装置11が充放電制御装置3の機能を発揮することとしてもよいし、計測装置M1が充放電制御装置3の機能を発揮することとしてもよい。
3、3B 充放電制御装置
10 需要家
12 蓄電池
37 余剰判定部
38 経済性判定部
40、40B 制御部
G1 分散型電源
R1 負荷

Claims (7)

  1. 電力負荷と、前記電力負荷に電力を供給する分散型電源と、前記電力負荷及び前記分散型電源に接続される蓄電池と、を有する需要家における前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
    前記分散型電源の発電量が前記電力負荷の消費電力量よりも多いか否かを判定する第1判定装置と、
    前記発電量が前記消費電力量よりも多いと前記第1判定装置が判定した場合、前記蓄電池の制御に基づく前記需要家の経済的利益が発生するように、前記蓄電池の充放電を制御する第1制御装置と、
    を備え、
    前記蓄電池の制御は、制御計画により予め計画されており、
    前記第1制御装置は、
    前記蓄電池を放電することが前記制御計画によって計画されているときに、前記発電量に対する前記消費電力量の差分に応じて発生する余剰電力の売電価格が前記需要家に供給される供給電力の買電価格よりも高いか否かを判定する第2判定装置と、
    前記売電価格が前記買電価格よりも高いと前記第2判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第2制御装置と、
    前記売電価格が前記買電価格よりも低いと前記第2判定装置が判定した場合、前記売電価格が前記蓄電池を充電するために累積した前記買電価格に応じた累積価格よりも高いか否かを判定する第3判定装置と、
    前記売電価格が前記累積価格よりも高いと前記第3判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第3制御装置と、を有する
    ことを特徴とする充放電制御装置。
  2. 前記第1制御装置は、
    前記蓄電池を充電することが前記制御計画によって計画されているときに、前記需要家に供給される供給電力の買電価格が前記発電量に対する前記消費電力量の差分に応じて発生する余剰電力の売電価格よりも高いか否かを判定する第判定装置と、
    前記買電価格が前記売電価格よりも高いと前記第判定装置が判定した場合、前記制御計画に基づいて前記蓄電池が充電されるように制御する第制御装置と、を更に有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の充放電制御装置。
  3. 前記第1制御装置は、
    前記買電価格が前記売電価格よりも低いと前記第判定装置が判定した場合、前記売電価格が前記蓄電池を充電するために累積した前記買電価格に応じた累積価格よりも高いか否かを判定する第判定装置と、
    前記売電価格が前記累積価格よりも低いと前記第判定装置が判定した場合、前記制御計画に基づいて前記蓄電池が充電されるように制御する第制御装置と、を更に有する
    ことを特徴とする請求項に記載の充放電制御装置。
  4. 電力負荷と、前記電力負荷に電力を供給する分散型電源と、前記電力負荷及び前記分散型電源に接続される蓄電池と、を有する需要家における前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
    前記分散型電源の発電量が前記電力負荷の消費電力量よりも多いか否かを判定する第1判定装置と、
    前記発電量が前記消費電力量よりも多いと前記第1判定装置が判定した場合、前記蓄電池の制御に基づく前記需要家の経済的利益が発生するように、前記蓄電池の充放電を制御する第1制御装置と、
    を備え、
    前記蓄電池の制御は、制御計画により予め計画されており、
    前記第1制御装置は、
    前記蓄電池を放電することが前記制御計画によって計画されているときに、前記蓄電池が充電されることに基づく前記需要家の経済的利益が発生するか否かを判定する第2判定装置と、
    前記需要家の経済的利益が発生すると前記第2判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充電されるように制御する第2制御装置と、
    前記需要家の経済的利益が発生しないと前記第2判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第3制御装置と、を有し、
    前記第2判定装置は、前記発電量に対する前記消費電力量の差分に応じて発生する余剰電力の売電価格に応じた価格が前記蓄電池を充電するために累積した前記需要家に供給される供給電力の買電価格に応じた累積価格よりも低い場合、前記需要家の経済的利益が発生すると判定し、前記売電価格に応じた価格が前記累積価格よりも高い場合、前記需要家の経済的利益が発生しないと判定する
    ことを特徴とする充放電制御装置。
  5. 前記第1制御装置は、
    前記蓄電池を充電することが前記制御計画によって計画されているときに、前記蓄電池が充放電されないことに基づく前記需要家の経済的利益が発生するか否かを判定する第3判定装置と、
    前記需要家の経済的利益が発生すると前記第3判定装置が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第4制御装置と、
    前記需要家の経済的利益が発生しないと前記第3判定装置が判定した場合、前記制御計画に基づいて前記蓄電池が充電されるように制御する第5制御装置と、を有する
    ことを特徴とする請求項に記載の充放電制御装置。
  6. 前記第3判定装置は、前記発電量に対する前記消費電力量の差分に応じて発生する余剰電力の売電価格が前記蓄電池を充電するために前記需要家に供給される供給電力の買電価格が累積した累積価格に応じた価格よりも高い場合、前記需要家の経済的利益が発生すると判定し、前記売電価格が前記累積価格に応じた価格よりも低い場合、前記需要家の経済的利益が発生しないと判定する
    ことを特徴とする請求項に記載の充放電制御装置。
  7. 電力負荷と、前記電力負荷に電力を供給する分散型電源と、前記電力負荷及び前記分散型電源に接続される蓄電池と、を有する需要家における前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置に対して、
    前記分散型電源の発電量が前記電力負荷の消費電力量よりも多いか否かを判定する第1機能と、
    前記発電量が前記消費電力量よりも多いと前記第1機能が判定した場合、前記蓄電池の制御に基づく前記需要家の経済的利益が発生するように、前記蓄電池の充放電を制御する第2機能と、を実現させ、
    前記蓄電池の制御は、制御計画により予め計画されており、
    前記第機能は、
    前記蓄電池を放電することが前記制御計画によって計画されているときに、前記発電量に対する前記消費電力量の差分に応じて発生する余剰電力の売電価格が前記需要家に供給される供給電力の買電価格よりも高いか否かを判定する第3機能と、
    前記売電価格が前記買電価格よりも高いと前記第3機能が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第4機能と、
    前記売電価格が前記買電価格よりも低いと前記第3機能が判定した場合、前記売電価格が前記蓄電池を充電するために累積した前記買電価格に応じた累積価格よりも高いか否かを判定する第5機能と、
    前記売電価格が前記累積価格よりも高いと前記第5機能が判定した場合、前記制御計画に関わらず前記蓄電池が充放電されないように制御する第6機能と、
    を含むことを特徴とするプログラム。
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