JP5833082B2 - 制御装置、制御方法、電力調整システム - Google Patents
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Description
以下、図1を参照して、本実施形態における電力系統について説明する。図1は、本実施形態における電力系統を示す図である。
以下、図2及び図3を参照して、本実施形態における制御装置について説明する。図2は、本実施形態における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制御装置を示すブロック図である。
以下、図1を参照して、本実施形態における出力目標値について説明する。
以下、図1及び図4を参照して、本実施形態における出力目標値演算部について説明する。図4は、本実施形態における1日における出力目標値等を示す図である。
図4の横軸は、1日における時間を示している。時刻T1は日の出の時刻に対応し、時刻T3は日の入りの時刻に対応している。つまり、時刻T1から時刻T3までの時間帯D3は日中の時間帯に対応している。尚、時刻T1よりも前及び時刻T3よりも後の時間帯は夜間の時間帯に対応している。図4の縦軸は、電力値を示している。
<翌日の出力電力W30の予測値>
出力目標値演算部41は、過去情報と未来情報とに基づいて、翌日の出力電力W30の予測値(曲線53)を算出する。過去情報は、例えば記憶装置33に記憶されており、過去の10年分の出力電力W30の実績値と電力系統100の地域の天候及び気温等を示す実績気象情報とが対応付けられている情報であることとする。未来情報は、例えば気象予報装置(不図示)からの受信する情報であり、翌日の電力系統100の地域の天候と気温等を示す予測気象情報が含まれていることとする。例えば、出力目標値演算部41は、翌日の天候及び気温と類似する天候及び気温を示す過去の日を類似日として抽出して、当該類似日の出力電力W30の実績値に応じた値を翌日の出力電力W30の予測値とすることとしてもよい。又、例えば、出力目標値演算部41は、重回帰分析等を用いて導出される所定の予測式に基づいて、出力電力W30の予測値を算出することとしてもよい。
出力目標値演算部41は、出力電力W30の予測値と第1定数との積に応じた値を発電機電力W3の予測値として算出する。尚、第1定数は、出力電力W30における電力線L10に供給され電力の比率を示している。例えば、電力L10に対して出力電力W30のうちの50(%)が供給される場合、第1定数は0.5となる。第1定数は、電力線L10に設けられている負荷の合計と、電力線L10以外の電力線であり出力電力W30が供給される電力に設けられている負荷の合計との比率に基づいて定められることとしてもよい。
以下、図4乃至図6を参照して、本実施形態における閾値設定部について説明する。図5は、本実施形態における出力目標値と閾値との関係を示す図である。図6は、本実施形態における閾値の一例を示す図である。
現在時刻が上昇トレンドの時間帯D1の場合、閾値設定部42は、現在時刻の出力目標値と増加抑制指令値の絶対値との和を増加抑制閾値に設定する。尚、増加抑制指令値は正の値であり、例えば、入力装置35に入力される情報に基づいて定められることとし、出力目標値の1割程度の大きさであることとしてもよい。増加抑制指令値は、出力電力W1の実績値が出力目的値を上回った場合における、減少制御が行われるのを抑止するためのマージンを設けるために用いられる。
現在時刻が下降トレンドの時間帯D2の場合、閾値設定部42は、現在時刻の出力目標値に対する減少抑制指令値の絶対値の差分を減少抑制閾値に設定する。尚、減少抑制指令値は負の値であり、例えば、入力装置35に入力される情報に基づいて定められることとし、出力目標値の1割程度の大きさであることとしてもよい。減少抑制指令値は、出力電力W1の実績値が出力目的値を下回った場合における、増加制御が行われるのを抑止するためのマージンを設けるために用いられる。
以下、図1を参照して、本実施形態における状態把握部について説明する。
状態把握部44は、充放電装置11、12から受信したSOC情報に基づいて、バッテリB1、EVバッテリB2の放電余力及び充電余力を把握する。更に、状態把握部44は、バッテリB1、EVバッテリB2が充電中であるか放電中であるか充放電が行われていないかを把握する。
状態把握部44は、負荷抑制の制御対象があるか否かを把握する。負荷抑制の制御対象とは、遮断器により電力線L10と接続されている負荷を示している。例えば、遮断器CB1乃至CB3のうちの遮断器CB1のみが接続されている場合、負荷抑制の制御対象は、負荷R1のみとなる。尚、遮断器CB1乃至CB3は夫々、遮断しているか接続しているかを示す遮断情報出力することとする。状態把握部44は、この遮断情報に基づいて把握を行うこととする。
状態把握部44は、出力抑制の制御対象があるか否かを把握する。出力抑制の制御対象とは、分散型電源G1乃至G3のうちの出力電力の値を減少させることが可能な分散型電源を示している。例えば、分散型電源G1乃至G3のうちの分散型電源G1のみが出力電力の値を減少させることが可能な場合、出力抑制の制御対象は、分散型電源G1のみとなる。尚、分散型電源G1乃至G3は夫々、この把握を行うための情報を出力することとする。状態把握部44は、この出力された情報に基づいて把握を行うこととする。
以下、図1を参照して、本実施形態における制御部について説明する。
出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていると判定部43が判定した場合、制御部45は、電力線L10の電力値が減少するように各電力機器を制御(減少制御)する。減少制御は、具体的には、バッテリB1、EVバッテリB2を充電させること、放電中のバッテリB1、EVバッテリB2を放電停止させること、出力電力W1の実績値を減少させること等を示している。尚、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていないと判定部43が判定した場合、制御部45は、制御を行わない。この場合、判定された時点での電力系統100の制御が維持される。
出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていると判定部43が判定した場合、制御部45は、電力線L10の電力値が増加するように各電力機器を制御(増加制御)する。増加制御は、具体的には、バッテリB1、EVバッテリB2を放電させること、充電中のバッテリB1、EVバッテリB2を充電停止させること、遮断器CB1乃至CB3を遮断すること等を示している。尚、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていないと判定部43が判定した場合、制御部45は、制御を行わない。この場合、判定された時点での電力系統100の制御が維持される。
以下、図1及び図7を参照して、本実施形態における制御装置の動作について説明する。図7は、本実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、ステップS10乃至ステップS25は、減少制御の動作を示しており、ステップS30乃至S45は、増加制御の動作を示している。
出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っていると判定部43が判定した場合(ステップS0のYES)、判定部43は、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っているか否かを判定する(ステップS10)。出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていないと判定部43が判定した場合(ステップS10のNO)、制御装置3は、制御動作を終了する。ステップS10において出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていると判定部43が判定した場合(ステップS10のYES)、制御部45は、状態把握部44の把握結果に応じて減少制御を行う。
ステップS0の判断において出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っていないと判定部43が判定した場合(ステップS0のNO)、判定部43は、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っているか否かを判定する(ステップS30)。出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていないと判定部43が判定した場合(ステップS30のNO)、制御装置3は、制御動作を終了する。ステップS30において出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていると判定部43が判定した場合(ステップS30のYES)、制御部45は、状態把握部44の把握結果に応じて増加制御を行う。
以下、図8及び図9を参照して、本実施形態における各電力機器の制御について説明する。図8は、本実施形態における上昇トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。図9は、本実施形態における下降トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。
図8では、時刻T21、T23、T25、T27、T29において、出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っている。これらの時刻のうちの時刻T23、T25において、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っているので、時刻T23、T25に減少制御が行われる。時刻T21、T27、T29においては、減少制御が行われないことになる。従って、減少制御の回数を減少させて、上昇トレンドに沿った電力系統100の制御を行うことが可能となる。尚、例えば減少抑制閾値が出力目標値と同じ値に設定されている場合、時刻T22、T24、T26、T28において、増加制御が行われることになる。
図9では、時刻T32、T34、T36、T38において、出力電力W1の実績値が出力目標値を下回っている。これらの時刻のうちの時刻T36において、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っているので、時刻T36に増加制御が行われる。時刻T32、T34、T38においては、増加制御が行われないことになる。従って、増加制御の回数を減少させて、下降トレンドに沿った電力系統100の制御を行うことが可能となる。尚、例えば増加抑制閾値が出力目標値と同じ値に設定されている場合、時刻T31、T33、T35、T37、T39において、減少制御が行われることになる。
11、12 充放電装置
B1 バッテリ
B2 EVバッテリ
CB1、CB2、CB3 遮断器
G1、G2、G3 分散型電源
L10 電力線
R1、R2、R3 負荷
Claims (5)
- 電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御装置であって、
時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第1演算部と、
前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御部と、
前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第2演算部と、
前記第2演算部の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第3演算部と、
を備え、
前記第1演算部は、前記第3演算部の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算する
ことを特徴とする制御装置。 - 前記制御部は、
時間が経過するに従って前記出力目標値が増加する第1時間帯において、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値よりも大きい第1電力閾値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように制御し、前記第1時間帯において前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように制御し、
時間が経過するに従って前記出力目標値が減少する第2時間帯において前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値よりも小さい第3電力閾値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記第1演算部は、前記消費電力の予測値と定数との積に応じた値を前記分散型電源の出力目標値として演算する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御方法であって、
前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第1ステップと、
前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を、時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値として演算する第2ステップと、
前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第3ステップと、
前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第3ステップによって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第3ステップによって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する第4ステップと、を含む
ことを特徴とする制御方法。 - 電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置と、
時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第1演算装置と、
前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算装置によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算装置によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御装置と、
前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第2演算装置と、
前記第2演算装置の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第3演算装置と、
を備え、
前記第1演算装置は、前記第3演算装置の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算する
ことを特徴とする電力調整システム。
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