JPWO2014033893A1 - Power accommodation group creation method and power accommodation group creation device - Google Patents
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Abstract
電力融通を実行する場合に、任意の条件に基づき複数の電力融通装置からなるグループを作成し電力融通の制御を可能とする。電力変換装置129らを有し、変換情報126、設備情報127、取引情報128を有した電力融通装置102や109らが、通信ネットワーク150を介してサーバ101と接続し、グループデータベース118、設備管理データベース119、電力量情報データベース120を活用し、条件に基づくグループ選出を行い、そのグループ情報を電力融通装置102や109らに送信し、送信されたグループ情報で、自身の電力変換装置129らを制御し電力融通制御を実行する。When executing power accommodation, a group composed of a plurality of power accommodation devices is created based on an arbitrary condition to enable control of power accommodation. The power interchange devices 102 and 109 having the power conversion devices 129 and the like, and having the conversion information 126, the facility information 127, and the transaction information 128 are connected to the server 101 via the communication network 150, and the group database 118, the facility management Using the database 119 and the electric energy information database 120, group selection based on conditions is performed, the group information is transmitted to the power interchange apparatuses 102 and 109, etc., and the own power conversion apparatus 129 and the like are transmitted using the transmitted group information. Control and execute power interchange control.
Description
本発明は、電力融通制御端末、電力融通制御端末の制御方法、および電力融通制御端末で構成する電力系統関連系ネットワークシステムに関するものであり、具体的には、任意の条件に基づき複数の電力融通制御端末グループを作成し電力融通の制御を可能とする技術に関する。 The present invention relates to a power accommodation control terminal, a method for controlling a power accommodation control terminal, and a power system related network system configured by the power accommodation control terminal. Specifically, the present invention relates to a plurality of power accommodation based on arbitrary conditions. The present invention relates to a technology that enables control of power interchange by creating a control terminal group.
現在、電力の安定供給への期待が高まっている。また太陽光や風力発電らの分散電源や蓄電池の普及が進んでいる。さらに送電と配電を別事業者が実施する、いわゆる発送電分離が実施される可能性も高まっており、現状の大型発電所と送電/配電網による電力供給から、各地域で電力を発電し消費する地産地消型の電力需給システムへの変化の兆しが高い。 Currently, expectations for a stable supply of power are increasing. In addition, the spread of distributed power sources and storage batteries such as solar power and wind power generation is progressing. In addition, there is a growing possibility that so-called dispatch electricity separation will be carried out, in which separate companies carry out transmission and distribution, and electricity is generated and consumed in each region from the current large-scale power plant and the power supply by the transmission / distribution network. There are high signs of changes to the local production and consumption type power supply and demand system.
このような地産地消型の需給システムを構築する1手段として、多端型非同期連系装置を用いる技術(特許文献1参照)が提案されている。この従来技術は交流/直流/交流変換機を有する接続機で小さな送電網に分割し、多端子型非同期連系装置が相互に通信し、分割した送電網の間で電力授受を行うものである。 As one means for constructing such a local production and consumption type supply and demand system, a technique using a multi-terminal type asynchronous interconnection device (see Patent Document 1) has been proposed. In this prior art, a connecting device having an AC / DC / AC converter is divided into small power grids, multi-terminal asynchronous interconnection devices communicate with each other, and power is transferred between the divided power grids. .
電力授受を行うにはいくつかの目的が考えられる。例えば常に一定品質を満たす電力を使用できる環境を得ることがあげられる。災害発生時、需要過多、不安定不均一な分散電源主体の発電形態が主体になっても、常に一定品質を満たす電力を使用できるとよい。
上記のような一定品質を満たす電力を使用するためには、1つの電力需給システム内で、需要と供給のバランスを常に一定に保つ必要がある。There are several purposes for power transfer. For example, it is possible to obtain an environment in which electric power that always satisfies a certain quality can be used. When a disaster occurs, it is good to always be able to use power that satisfies a certain quality, even if the main power generation mode is a distributed power source that is over-demanded and unstable and uneven.
In order to use electric power that satisfies the above-mentioned constant quality, it is necessary to always maintain a constant balance between supply and demand within one electric power supply and demand system.
しかし、特許文献1では、供給要求や需要要求に応じて電力を授受することのみが開示されており、1つの電力需給システム内で、需要と供給のバランスを保つことについては考慮されていない。そこで本発明の目的は、電力を授受が可能な需給システムの中で需要よ供給のバランスを保つ技術を提供することである。
However,
需給バランスを一定に保つには複数の異なる需要や供給を均衡化することで解決できる。需要は需要家ごとに必要な電力量や使用する時間帯が異なる。供給も同様で、供給元ごとに発電可能な電力量や発電可能な時間帯が異なる。加えて需要家が有する蓄電能力も異なる。そのため、これら供給元、需要家をグルーピングすることで、需要と供給を均衡化し需給バランスを一定に保つことができる。 A constant supply-demand balance can be solved by balancing multiple different demands and supplies. Demand is different for each customer in the amount of power required and the time zone used. The supply is the same, and the amount of power that can be generated and the time period during which power can be generated differ for each supply source. In addition, the power storage capacity of consumers is different. Therefore, by grouping these suppliers and consumers, it is possible to balance demand and supply and keep the supply-demand balance constant.
より具体的には、電力の安定需給や電力機器の平滑化、コスト効果などの目的に沿って条件を設定し、これらの複数の条件を満足する電力融通装置のグループを選出し、グループ間で電力融通(電力授受)を行う。すなわち、電力融通装置が、融通する条件や設備情報、制御情報、取引情報を有しており、それらを通信によりサーバが取得し、融通する条件や設備情報、電力系統の融通条件や設備情報、電力の取引情報からなるデータベースを作成し、それに基いてグループを作成する。 More specifically, conditions are set according to the objectives such as stable supply and demand of power, smoothing of power equipment, cost effectiveness, etc., and a group of power interchange equipment that satisfies these multiple conditions is selected. Conduct power interchange (power transfer). That is, the power accommodation device has accommodation conditions, facility information, control information, and transaction information. The server obtains these through communication, accommodation conditions, facility information, power system accommodation conditions and facility information, Create a database of electricity transaction information and create groups based on it.
本発明によれば、電力融通を実行する場合に、任意の条件に基づき複数の電力融通装置からなるグループを作成し電力融通の制御を可能となる。 According to the present invention, when power accommodation is executed, a group composed of a plurality of power accommodation devices can be created based on an arbitrary condition to control power accommodation.
−−−システム構成−−−
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。--- System configuration ---
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の電力融通ネットワークシステム100の構成例を示す図である。図1に示す電力融通ネットワークシステム100(以下、システム100)は、電力融通ネットワークで電力融通を実行する場合に、任意の条件に基づき複数の電力融通装置のグループを作成し電力融通の制御を可能とするコンピュータシステムである。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a power
図1に例示した本実施形態のシステム100は、ある多端子型非同期連系装置(電力融通装置)102(以下、装置102)が、電源135、電池133、負荷134と電力線で接続され、同様に電源、電池、負荷と接続した他の電力融通装置103、104、105、106、107、108、109(以下、他の装置103ら)と系統電源線160を介して電力融通ネットワークを構成している。また、本実施形態のシステム100は、装置102、他の装置103らは、通信ネットワーク150を介してサーバ101と結ばれている。
In the
装置102(他の装置103らも同様)のハードウェア構成は以下のようになる。装置102は、ハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶装置で構成される記憶装置121、RAMなど揮発性記憶装置で構成される内部メモリ141、記憶装置121などに保持されるプログラム142を内部メモリ141に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なうCPUなどの中央演算装置143、電力変換装置A129、電力変換装置B130、電力変換装置C131、電力変換装置132と通信や、他の装置103らとの通信や、通信ネットワーク150を介したサーバ101との通信を行う通信機器制御部140、を備える。なお、記憶装置121には、本実施形態の装置102として必要な機能を実装する為のプログラム142の他、変換情報126、設備情報127、取引情報128が少なくとも記憶されている。
The hardware configuration of the device 102 (the same applies to the other devices 103) is as follows. The
続いて、本実施形態の装置102(他の装置103らも同様)が備える機能について説明する。上述したように、以下に説明する機能は、例えば装置102が備えるプログラム142を実行することで実装される機能と言える。但し、装置102が備える機能はプログラムにより実装される例だけでなく、該当機能に対応した専用のハードウェア装置により実現するとしても良い。 装置102は、サーバ101もしくは他の装置103らより通信機器制御部140を介してデータを受信した場合、サーバもしくは他の装置103らからの制御命令に応じて、電力変換装置129、130、131、132(以下、電力変換装置129ら)を制御する機能を有する。また装置102が有する各種データを通信機器制御部140を介してサーバ101もしくは他の装置103らに送信する機能を有する。また必要に応じて通信機器制御部140を介してサーバ101もしくは他の装置103らから情報を取得する機能を有する。
Next, functions provided in the
また、装置102は、通信機器制御部140を介して電力変換装置129らと通信し、電力変換装置129らを制御したり、電力変換装置129らから機器状態を取得する機能を有する。
In addition, the
装置102は電力変換装置129らの現在状況、制御履歴、接続している装置の種別、接続している種別の電力量、装置102が所属するグループおよびグループメンバである電力融通装置らを記録、読み出しする機能を有する。
The
電源135のハードウェア構成は、太陽光パネルや風力発電機らの分散電源機器で構成する。電源135は電力変換装置A129と通信する機能を有してもよい。また電源132は電力変換装置A129から要求に応じて電力を供給したり停止したりする機能を有してもよい。また電源135は電力変換装置A129に現在の状態や流れる電力量を送信する機能を有してもよい。前記の供給や停止などの制御機能や電力量の取得機能は電力変換装置A129が有してもよい。 The hardware configuration of the power supply 135 is configured by distributed power supply devices such as a solar panel and a wind power generator. The power source 135 may have a function of communicating with the power conversion device A129. Further, the power supply 132 may have a function of supplying or stopping power according to a request from the power conversion device A129. The power source 135 may have a function of transmitting the current state and the amount of flowing power to the power conversion device A129. The power conversion device A129 may have the control function such as supply and stop and the power amount acquisition function.
電池133のハードウェア構成は、鉛電池やリチウム電池らの蓄電池で構成する。電池133は電力変換装置B130と通信する機能を有してもよい。また電池133は電力変換装置B130から要求に応じて電力を蓄電したり放電したり停止したりする機能を有してもよい。また電池133は電力変換装置B130に現在の状態や流れる電力量を送信する機能を有してもよい。前記の蓄電や放電などの制御機能や電力量の取得機能は電力変換装置B130が有してもよい。
The hardware configuration of the
負荷134は家庭機器や工場機器らの任意の電力負荷で構成する。負荷134は電力変換装置C131と通信する機能を有してもよい。また負荷134は電力変換装置C131から要求に応じて電力を消費したり停止したりする機能を有してもよい。また負荷134は電力変換装置C131に現在の状態や流れる電力量を送信する機能を有してもよい。前期の消費や停止などの制御機能や電力量の取得機能は電力変換装置C131が有してもよい。 The load 134 is configured by an arbitrary power load such as a household device or a factory device. The load 134 may have a function of communicating with the power conversion device C131. The load 134 may have a function of consuming or stopping power according to a request from the power conversion device C131. In addition, the load 134 may have a function of transmitting the current state and the amount of flowing power to the power conversion device C131. The power conversion device C131 may have a control function such as consumption or stop in the previous period and a power amount acquisition function.
系統電源線160は低圧配電線や高圧配電線や自営線らで構成する。系統電源線160は電力変換装置D132と接続し電力を送電したり受電したりする機能を有する。
The
サーバ101のハードウェア構成は以下のようになる。サーバ101は、ハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶装置で構成される記憶装置114、RAMなど揮発性記憶装置で構成される内部メモリ115、記憶装置114などに保持されるプログラム116を内部メモリ115に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なうCPUなどの中央演算装置117、通信ネットワーク150を介して装置102、他の装置103らとの通信を行う通信機器制御部113、を備える。なお、記憶装置114には、本実施形態のサーバ101として必要な機能を実装する為のプログラム116の他、グループ情報であるグループデータベース118、設備情報である設備情報データベース119、電力量情報である電力量情報データベース120が少なくとも記憶されている。
The hardware configuration of the
続いて、本実施形態のサーバ101が備える機能について説明する。上述したように、以下に説明する機能は、例えばサーバ101が備えるプログラム116を実行することで実装される機能と言える。但し、サーバ101が備える機能はプログラムにより実装される例だけでなく、該当機能に対応した専用のハードウェア装置により実現するとしても良い。
Next, functions provided in the
サーバ101は、装置102もしくは他の装置103らより通信機器制御部113を介してデータを受信した場合、装置102もしくは他の装置103らからの要求命令に応じて、記憶装置内にある必要なデータを応答する機能を有する。また通信機器制御部113を介して装置102もしくは他の装置103らが有する各種データを取得する機能を有する。また通信機器制御部113を介して装置102もしくは他の装置103らに対して制御命令を送信し、装置102もしくは他の装置103らを制御する機能を有する。
When the
また、サーバ101は、装置102もしくは他の装置103らから変換情報126、設備情報127、取引情報128らを取得し、設備管理データベース119、電力情報データベース120に記録し必要に応じて読み出し加工する機能を有する。
Further, the
また、サーバ101は、設備管理データベース119、電力情報データベースのデータを用いて、装置102や他の装置103らの電力融通グループを算出し、グループデータベース118に記録し、必要に応じて再計算する機能を有する。また計算結果は通信機器制御部113を介して、装置102や他の装置103らに情報送信し、電力融通の制御を行う機能を有する。
Further, the
−−−データ構造例−−−
次に、本実施形態のサーバ101や装置102や他の装置103らが用いるテーブルにおけるデータ構造例について説明する。--- Data structure example ---
Next, an example of a data structure in a table used by the
図2は本実施形態におけるグループデータベース118の例を示す図である。図2に例示するグループデータベース118は、装置101や他の装置103らがどのグループに所属しているか、あるいはどのグループに所属していたかを格納し、サーバ101が管理している。このグループデータベース118は、装置101や他の装置103らが所属するグループ名202、203、204、グループ構成の期間を表す期間211、212、213といったデータで構成されている。このグループデータベース118は、サーバ101が、装置102や他の装置103らの設備情報や電力量情報から生成されたものであるか、管理者がデータ入力して生成されたものであることが想定できる。なお、期間の欄を設けずに、現在のグループのみを把握するデータベースとしても良い。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the
図3は本実施形態における設備管理データベース119の例を示す図である。図3に例示する設備管理データベース119は、装置102や他の装置103らが有する授受能力や電力消費能力を期間ごとに格納し、サーバ101が管理している。この設備管理データベース119は、装置102や他の装置103らごと、最大発電量301、最大蓄電量303、最大負荷量304、設置場所305、授受可否306、情報を測定し記録した期間を表す期間301といったデータで構成されている。この設備管理データベースは、装置102や他の装置103らの設備情報や取引情報から生成されたものであるか、管理者がデータ入力して生成されたものであることが想定できる。また装置102や他の装置103らは、それぞれの装置毎(311、312、313の各列)のように、に同様の情報を取得し管理し設備情報127に管理している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the
図4は本実施形態における電力量情報データベース120の例を示す図である。図4に例示する電力量情報データベース120は、系統電源線160の設備情報や、装置102や他の装置103らが有する授受能力や電力消費能力を期間ごとに格納し、サーバ101が管理している。この電力情報データベース119は、装置102や他の装置103らごと、単位期間中に給電可能量を表す給電量402、単位期間中に受電可能量を表す受電量403、給電時に必要な給電費用404、受電時に必要な受電費用405、情報を測定し記録した期間を表す期間401といったデータで構成されている。給電費用とは給電にかかす費用を表し、例えば電力を授与するために系統電源線160を送電する費用や電源135の取得や設置する費用や運用するための費用などがある。受電費用とは受電かかる費用を表し、例えば電力を受け取るために系統電源線160を使用する費用や電池133の取得や設置するための費用や運用費用などがある。この電力量情報データベース120は、装置102や他の装置103らの設備情報や取引情報から生成されたものであるか、管理者がデータ入力して生成されたものであることが想定できる。また装置102や他の装置103らは、それぞれの装置毎(411、412、413の各列)に同様の情報を取得し管理し設備情報128や取引情報129に管理している。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the power
−−−処理手順例1−−−
以下、本実施形態における電力融通装置の制御方法の実際手順について図に基づき説明する。以下で説明する電力融通装置の制御方法に対応する各種動作は、前記システム100を構成する電力融通装置102らがそれぞれ内部メモリ等に読み出して実行するプログラムによって実現される。そして、このプログラムは、以下に説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。--- Example of
Hereinafter, the actual procedure of the control method of the power accommodation apparatus in the present embodiment will be described with reference to the drawings. Various operations corresponding to the control method of the power accommodation apparatus described below are realized by programs that are read and executed by the
図5は、本実施形態におけるサーバ101と装置102および他の装置103らの制御方法の処理手順例1を示すフロー図である。ここではまず、サーバ101と装置102および他の装置103らが実行する主たる処理を説明する。この場合、サーバ101は装置情報取得503を行い、装置102、103、104、105に対して、情報取得要求511を送信する。装置102、103、104、105は情報取得要求511を受け、変換情報126、設備情報127、取引情報128を、情報取得に対する応答512としてサーバ101に送信する。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure example 1 of the control method of the
ここでサーバ101はグループ化計算504を実施する。グループ化計算504は、入手した装置ごとの変換情報126、設備情報127、取引情報128、から設備管理データベース119、電力情報データベース120を更新し、グループ化計算を実施し、グループデータベース118を更新する。グループ化計算の詳細は後述する。
Here, the
次いでサーバ101はグループ化情報送信504を行い、装置102、103、104、105に対して、グループ化制御要求513を送信する。装置102、103、104、105はグループ化制御要求513を受け、変換情報126、設備情報127、取引情報128を更新し、グループ化制御要求応答514でサーバ101に受信できたことを送信する。
Next, the
グループ化計算では、図2の211のように、グループ1(202)が装置102、装置103で、グループ2(203)が装置104、装置105がとなる。装置102、103、104、105は、制御要求を受けグループ化した装置同士で電力融通506、507、508、509を実施する。必要に応じて変換情報125、設備情報126、取引情報127を更新する。
In the grouping calculation, the group 1 (202) is the
次いでサーバ101は融通結果取得510を行い、装置102、103、104、105に対して、融通結果取得要求515を送信する。装置102、103、104、105は融通結果取得要求515を受け、変換情報125、設備情報126、取引情報127を、融通結果取得応答516でサーバ101に送信する。
Next, the
ここでサーバ101は入手した装置ごとの変換情報126、設備情報127、取引情報128、から設備管理データベース119、電力情報データベース120を更新し、グループ化計算504で想定した結果と差異を確認し、必要であれば再度グループ化計算を実施し、グループデータベース118を更新する。グループ化再計算は後述する。ここではグループ再計算の結果、図2の212のようにグループ1(202)が装置102、装置104で、グループ2(203)が装置103、装置105となる。
Here, the
次いでサーバ101はグループ化情報送信512を行い、装置102、103、104、105に対して、グループ化制御要求517を送信する。装置102、103、104、105はグループ化制御要求517を受け、変換情報126、設備情報127、取引情報128を更新し、グループ化制御要求応答518でサーバ101に受信できたことを送信する。
Next, the
処理は図5の1(501)に戻る(502)。設備情報取得503から再度実施する
次に図5のグループ選出504、およびグループ再選出511の処理詳細を示す。図6は、本実施形態のサーバ101の制御方法のグループ決定処理手順例を示すフロー図である。まず、新規装置の追加があるか無いかを判断する(601)。新規装置の追加には装置102や他の装置103らがサーバに電力融通を要求する場合や、サーバ101が装置に追加を問い合わせる場合などがある。The process returns to 1 (501) in FIG. 5 (502). Re-execution from
新規装置の追加がある場合(601:Yes)、装置情報追加処理を行う(602)。装置情報追加ではサーバ101は装置102および他の装置103らと通信し、装置の各種情報を取得し、設備管理データベース119、電力量情報データベース120を更新する。また本例では装置追加について述べたが、装置の削除や、装置情報の更新も同様のフローとなる。
If a new device is added (601: Yes), device information addition processing is performed (602). In the addition of device information, the
次いで、電力融通装置のグループ選出処理の第一段階として、大グループ分割が必要であるかを必要でないかを判断する(603)。大グループ分割とは、複数の電力融通装置をグループ選出する前に、まず複数の電力融通装置の候補自体も分類することである。本実施形態を例にすれば、装置102および他の装置103らの計8台の電力融通装置がある。大グループ分割とはこのうち条件にもとづき、装置102、103、104、105で1つの大グループ1、装置106、107、108、109で大グループ2に分類し、次いで大グループ1の中でのグループ選出、大グループ2のなかでグループ選出する。
Next, as a first stage of the group selection process of the power interchange apparatus, it is determined whether large group division is necessary or not (603). The large group division is to classify a plurality of power interchange apparatus candidates themselves before selecting a plurality of power interchange apparatuses as a group. Taking this embodiment as an example, there are a total of eight power interchange devices, such as the
大グループ分割が必要であるかの判断は、物理的な制限、法律的な制限、性能的な制限などがある。物理的な制限とは、1点目の例は、装置が物理的に離れておりグループ化して融通することができない、離島の装置と別の離島の装置のような場合がある。2点目の例は、電力融通を行う系統電源線160が多数の装置で電力授受を同時に行うほど電力を物理的に送電する能力がないような場合がある。特に2点目は既存の送電線や配電線の設計が発電機を上流とした発電から需要家にツリー構造で一方的に送電するように設計されており、網目状で双方向に送電するような電力融通の場合は、物理的な制限に特に考慮する必要がある。物理的制限は設備管理データベース119にある設置場所305から判断できる。
Determining whether a large group split is necessary includes physical limitations, legal limitations, and performance limitations. In the first example, there is a case where the device is physically separated and cannot be grouped and accommodated, such as a device on a remote island and a device on another remote island. In the second example, there is a case where the system
法律的な制限とは、1点目の例は、ある装置とある装置の電力融通が許可されていない、国家や地域が異なり融通ができない場合がある。2点目の例は、ある装置らが罰則をかけられており電力融通が許可されてない、課金不足や虚偽の設備情報や取引情報を通知した場合がある。法律的制限は設備管理データベース119にある授受可否306から判断できる。
The legal restriction is that, in the first example, power interchange between a certain device and a certain device is not permitted. As a second example, there is a case where a certain device has been penalized and has not been allowed power interchange, and has been informed of insufficient billing or false facility information or transaction information. Legal restrictions can be determined from the acceptance /
性能的な制限とは、1点目の例は、サーバ101が多数の装置でグループ選出できない、計算時間が掛かりすぎてグループ選出が規定時間内に間に合わない場合である。2点目の例は、サーバ101が装置102および他の装置103らの情報が取得または要求できない、通信性能の影響で同じ時間にすべての装置情報が収集できず、グループ選出が間に合わない場合である。性能的制限は、プログラム内に格納する計算結果のログや通信ログから判断できる。
The performance limitation is the first example when the
大グループ分割が必要である場合(603:Yes)、大グループ分割処理を行う(604)。サーバ101は設備管理データベース119から、前記の3種類の制限らに合致する場合は、大グループ分割し、それぞれのグループに所属する装置を算出し、グループデータベース118に記録する。
When large group division is necessary (603: Yes), large group division processing is performed (604). If the
次いで、電力融通装置のグループ選出の主要処理を行う。まず全条件でグループ選出を行ったか行っていないかを判断する(605)。条件でグループ選出するとは、それぞれのグループ候補に対して任意の条件を満足するかを判断し、満足する場合にその候補を残すことである。全条件でグループ選出とは規定の条件すべてでグループ候補の満足可否を確認したことを意味する。本条件は、装置102および他の装置103らからの設備情報126に記録されたものや、サーバ101の設備管理データベース119に記録されたものや、管理者がデータ入力して生成されたものであることが想定できる。条件に基づく選出例は処理手順例2で詳細に説明する。
Next, main processing for selecting a group of power interchange apparatuses is performed. First, it is determined whether or not a group is selected under all conditions (605). “Selecting a group by condition” means determining whether or not an arbitrary condition is satisfied for each group candidate, and leaving the candidate when satisfied. Selecting a group under all conditions means confirming whether a group candidate is satisfied under all prescribed conditions. This condition is recorded in the
全条件に基づきグループ選出を行っている場合(605:Yes)、装置に選出したグループを伝達し電力融通の制御を開始する(607)。サーバ101は装置102および他の装置103らにグループ情報を送信し、装置同士での電力融通を指示する。
When group selection is performed based on all conditions (605: Yes), the selected group is transmitted to the apparatus and control of power interchange is started (607). The
全条件に基づきグループ選出を行っていない場合(605:No)、それぞれの条件に基づきグループ分割処理をおこなう(606)。それぞれの条件に基づきグループ分割処理606とは、3段階の処理を行う。はじめに候補となるすべての装置で組合すことができるグループ候補を算出する。次に算出したグループ候補の中で、ある条件に基づいた場合に実行可能であるグループを選出する。最後に条件に基づいて選出されたグループが物理的に実行可能であるかを確認し、実行不可能な場合は候補から除外する。本処理は処理手順例2で後述する。 次いで、再度のグループ選出が必要であるか必要でないかを判断する(608)。再度のグループ選出が必要であるかは、グループ選出した中での電力融通結果に基づき判断する。電力融通結果が当初の条件と大きく乖離する場合(608:Yes)、再度グループ選出を行う(609)。本条件の選出については後述する。再度のグループ選出が必要でない場合(608:No)は、一定時間が経過したかを確認する(610)。一定時間が経過していない場合(610:No)、電力融通を実行し、再度のグループ選出が必要であるかを確認する(608)。一定時間が経過している場合(610:Yes)、新規装置の追加があるかを判断する(601)。一定時間の経過とは、例えば1週間、1ヶ月などがある。大グループ分割単位で算出しなおすため、ある程度の時間間隔を決める。また電力変動が少ない期間は長く、電力変動が多い期間は短く設定してもよい。
When group selection is not performed based on all conditions (605: No), group division processing is performed based on each condition (606). Based on the respective conditions, the
−−−処理手順例2−−−
条件に基づくグループ選出(606)について、図7、図8、図9、図10を用いて説明する。--- Processing procedure example 2 ---
The group selection based on the condition (606) will be described with reference to FIGS. 7, 8, 9, and 10. FIG.
図7は、本実施形態における電力融通ネットワークの物理的接続構成例を示す図である。この電力融通ネットワークは電力融通装置A701(以下、装置A)、電力融通装置B702(以下、装置B)、電力融通装置C(以下、装置C)、電力融通装置D(以下、装置D)の4台で構成されている。それぞれの装置は電力が送電可能な送電線で接続されている。装置Aと装置Bには送電線712があり、装置Aと装置Cには送電線711があり、装置Aと装置Dには送電線715があり、装置Bと装置Dには送電線713があり、装置Cと装置Dには送電線714があり、電力をお互い送電できる。なおこの場合の送電線とは、物理的に接続されている場合でも、論理的に接続されている場合でも、いずれの場合でも電力が送電できればよい。
FIG. 7 is a diagram illustrating a physical connection configuration example of the power accommodation network in the present embodiment. This power accommodation network includes power accommodation device A 701 (hereinafter referred to as device A), power accommodation device B 702 (hereinafter referred to as device B), power accommodation device C (hereinafter referred to as device C), and power accommodation device D (hereinafter referred to as device D). It consists of a stand. Each device is connected by a transmission line capable of transmitting power. Apparatus A and apparatus B have a
図8は、本実施形態における図7に示した電力融通ネットワークの送電線における送電可能容量例を示す図であり、変換情報126や設備情報127や取引情報128より、サーバ101の設備管理データベース119に格納する。装置A811は、装置B802、装置C803、装置D804に対して送電可能量が、5、10、1である。装置B812は、装置A801、装置C803、装置D804に対して送電可能量が、5、0、10である。装置C813は、装置A801、装置B802、装置D804に対して送電可能量が、10、0、3である。装置D814は、装置A801、装置B802、装置C803に対して送電可能量が、1、10、3である。以上より、図7の電力融通ネットワークでは、装置A701と装置B702は送電量5を互いに送電可能であり、装置A701と装置C703は送電量10を互いに送電可能であり、装置A701と装置D704は送電量1で互いに送電可能であり、装置B702と装置D704は送電量10で互いに送電可能であり、装置C703と装置D704は送電量3で互いに送電可能である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the transmittable capacity in the transmission line of the power interchange network shown in FIG. 7 in the present embodiment, and the
図9は、本実施形態における図7に示した電力融通ネットワークの装置が有する設備情報例を示す図であり、変換情報126や設備情報127や取引情報128より、サーバ101の設備管理データベース119に格納する。それぞれ装置A911、装置B912、装置C913、装置D914ごとの発電量901、蓄電量902、負荷量903、基本融通量904、最大融通量905を示す。発電量901はある単位時間あたりに対象装置が発電できる発電量である。蓄電量902はある単位時間あたりに対象装置が蓄電できる蓄電量である。また本例では単位時間あたりに対象装置が放電できる放電量であるとする。負荷量903はある単位時間あたりに対象装置が消費する電力量である。基本融通量904は対象装置がある単位時間あたりの別の装置に送電可能な電力量であり、プラスは授電可能で、マイナスは受電必要であることを示す。最大融通量905は対象装置がある単位時間あたりに別の装置に送電可能な最大電力量である、基本融通量904との違いは、蓄電量をすべて放電し電力融通のために使用する点である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of facility information included in the apparatus of the power interchange network illustrated in FIG. 7 in the present embodiment. The
図10は、図7の装置A701、装置B702、装置C703、装置D704、計4台の装置があった場合に何種類のグループを作成できるかを示している。本処理は組み合わせ問題として処理できる。装置が4台あるため、パターン1(1011)からパターン15(1025)の計15種類の組み合わせがある。それぞれの組み合わせで、グループ1(1001)、グループ2(1002)、グループ3(1003)、グループ4(1004)に、各装置の組み合わせができる。
FIG. 10 shows how many types of groups can be created when there are a total of four devices,
図11は本実施例における図10のパターンから条件に基づき適切なグループを選出する例であり、変換情報126や設備情報127や取引情報128より、サーバ101のグループデータベース118に格納する。
FIG. 11 shows an example in which an appropriate group is selected based on conditions from the pattern shown in FIG. 10 in the present embodiment, which is stored in the
図11は図10と同様のパターン1(1111)からパターン15(1126)がある。初期状態(1101)ではすべてのパターンが「あり」である。次いでここでは条件1(1102)から条件4(1105)の4種類の条件に基づきパターン1(1111)からパターン15(1126)のうち、有効なパターンを選出する。本例では条件1(1102)を、物理的な融通可否(1131)による選択、条件2(1103)を、安定的供給可否(1104)による選択、条件3(1104)を、連系線容量判定(1133)による選択、条件4(1105)を、機器平滑利用(1134)による選択を示す。 11 includes pattern 1 (1111) to pattern 15 (1126) similar to FIG. In the initial state (1101), all patterns are “present”. Next, an effective pattern is selected from the patterns 1 (1111) to 15 (1126) based on four types of conditions 1 (1102) to 4 (1105). In this example, Condition 1 (1102) is selected based on whether or not physical accommodation is possible (1131), Condition 2 (1103) is selected based on whether or not stable supply is possible (1104), and Condition 3 (1104) is determined based on the interconnection capacity. Selection according to (1133), Condition 4 (1105), shows selection by device smooth use (1134).
まず、条件1(1102)、物理的な融通可否(1131)を示す。物理的な融通可否とは、図9において装置A、装置B、装置C、装置D、での物理的な送電可能量に基づき、物理的に送電不可能なパターンを選別する。図9にて装置Bと装置Cは互いに送電不可能なため、図10のパターン1からパターン15のうち、装置Bと装置Cのみがグループとなっているパターンを無効とする。図11ではパターン10(1121)およびパターン13は条件1(1102)の選出を経て無効となる。 続いて、条件2(1103)、安定的供給可否(1132)を示す。安定的供給可否とは、グループ内での電力融通量が最低でも0になるパターンを選別する。本条件は常に電力が安定して供給を受けられる、すなわち電力融通量がマイナスになり停電するような事態にならないようにすることを意味する。図9では装置Cの融通量がマイナスとなり、装置Cが単独となるグループが存在する場合は、電力の安定供給をうけることができない。以上より図11ではパターン4(1115)、パターン7(1118)、パターン11(1122)、パターン13(1124)、パターン15(1126)が無効となる。
First, condition 1 (1102) and physical accommodation availability (1131) are shown. In FIG. 9, “physical interchangeability” refers to selecting a pattern incapable of physically transmitting power based on the amount of physical power transmission in devices A, B, C, and D in FIG. 9. In FIG. 9, since the devices B and C cannot transmit power to each other, the pattern in which only the devices B and C are grouped out of the
続いて、条件3(1104)、連系線容量判定(1133)を示す。連系線容量判定とは、装置間で電力融通可能であるが融通するための送電容量の限界のために電力融通ができない場合を選別することである。図8から装置間の送電可能容量が把握しており、図9では装置Cに対して電力を供給する必要があることがわかる。以上より図11では、まずパターン2(1113)が無効となる。グループは装置BCDが所属しているが、装置Cには装置Dしか供給できず、送電可能量が1しかないため、装置Cの電力融通量はマイナスになるためである。またパターン6(1117)も無効となる。グループは装置CDが所属しており、装置Cには装置Dしか供給できず、送電可能量が1しかないため、装置Cの電力融通量はマイナスになるためである。同様な理由でパターン14(1125)も無効となる。 Subsequently, Condition 3 (1104) and interconnection capacity determination (1133) are shown. The interconnected line capacity determination is to select a case where power can be interchanged between apparatuses but power interchange is not possible due to a limit of a transmission capacity for accommodating. As can be seen from FIG. 8, the transmittable capacity between the devices is known, and in FIG. 9, it is necessary to supply power to the device C. Thus, in FIG. 11, pattern 2 (1113) is first invalidated. This is because the device BCD belongs to the group, but only the device D can be supplied to the device C, and the amount of power that can be transmitted is only 1, so the power interchange amount of the device C becomes negative. Pattern 6 (1117) is also invalidated. This is because the device CD belongs to the group, and only the device D can be supplied to the device C, and the power transmission amount is only 1, so that the power interchange amount of the device C becomes negative. For the same reason, the pattern 14 (1125) is also invalidated.
最後に条件4(1105)、機器平滑利用(1134)を示す。機器の平滑化利用とは特定の装置のみが発電や蓄電をするのではなく、全端末がなるべく均等に機器を使用するようなグループを選出することである。ここでは、パターン5(1116)は無効となる。これは装置Dのみが自分自身で融通を行い、かつ、蓄電していた分を放電して釣り合いがとれるため、装置Dのみ機器に負担が掛かるためである。同様の理由でパターン9(1019)も無効となる。 Finally, condition 4 (1105) and device smooth use (1134) are shown. The smoothing use of equipment is not to generate or store electricity only by a specific device but to select a group in which all terminals use the equipment as evenly as possible. Here, pattern 5 (1116) is invalid. This is because only the device D performs accommodation on its own and discharges the stored power to balance it, so that only the device D places a burden on the equipment. For the same reason, the pattern 9 (1019) is also invalid.
以上の条件で残存したパターン1(1112)、パターン3(1114)、パターン9(1120)が最終候補となる。この中で任意のパターンを選択する。選択方法は、、例えばランダムや後述する計算式を用いる方法がある。 Pattern 1 (1112), pattern 3 (1114), and pattern 9 (1120) remaining under the above conditions are final candidates. An arbitrary pattern is selected from these. The selection method includes, for example, a method using random or a calculation formula described later.
―――処理手順例3―――
本実施例における融通結果による再グループ選出処理(609)の例を示す。グループ選出後、電力融通量に対して以下のような判定基準を設ける。時間あたりの発電量A、時間当たりの蓄電量B、時間当たりの使用量C、を用い、A+B−C=Pとし、Pを判断基準とする。Aは、α×f(t)とし、時間の関数と重み係数αで表される。時間によって総発電量は変化する。Bは、β×g(t)とし、時間の関数と重み係数βで表される。時間によって総蓄電量は変化する。Cは、γ×h(t)とし、時間の関数と重み係数βで表される。時間によって総使用量は変化する。P=0の場合は発電と蓄電と負荷が最もバランスよく電力融通が実行されたことを表す。――― Processing procedure example 3 ――――
The example of the regroup selection process (609) by the accommodation result in a present Example is shown. After selecting the group, the following criteria will be set for the power accommodation. Using power generation amount A per hour, power storage amount B per hour, and usage amount C per hour, A + BC = P, and P is a criterion. A is α × f (t) and is represented by a function of time and a weighting factor α. Total power generation changes with time. B is β × g (t) and is expressed by a function of time and a weighting coefficient β. The total amount of stored electricity changes with time. C is γ × h (t) and is represented by a function of time and a weighting coefficient β. Total usage varies with time. In the case of P = 0, it indicates that power interchange is executed with the most balanced power generation, power storage, and load.
再グループ選出にあたり満足度を定義する。満足度は仮想的な単位電力あたりの値段で定義する。算出する電力量、消費する電力量に、それぞれ値段をつけたものである。基本的にお金のやり取りで解決する。ここでは満足度を+2から−2までの数値とする。以下の5種類の数値となることを考える。(1)A+B−C=0である場合、もっとも満足度は最大で+2とする。(2)P(最大)>A+B−C>0である場合、供給が高いが非効率なため、満足度は高い+1とする。もしくは標準として0とする。(3)A+B−C>P(最大)である場合は、供給過多のため、満足度は低い−1とする。(4)P(最小)<A+B−C<0である場合、需要が高いため、満足度は低い−1とする。(5)A+B−C<P(最小)である場合は、需要過多のため、満足度は最低で−2とする。前記の満足度の値を基に、サーバ101は、グループ選出を再度おこなうかを判断できる。
グループの再選出には、図11で選出したグループ候補に残ったパターン1、パターン3、パターン9でまだ選択していないグループ候補を新しいグループとして選択する。もしくは、再度条件を変更してグループ選出を行うか、設備管理データベース119、電力量情報データベース120を更新しグループ選出を再度行う方法などがある。
以上、本発明を実施するための最良の形態などについて具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。Define satisfaction when regrouping. Satisfaction is defined by the price per virtual unit power. The amount of power to be calculated and the amount of power to be consumed are each given a price. Basically, it is solved by exchanging money. Here, the degree of satisfaction is a value from +2 to -2. Consider the following five numerical values. (1) When A + B−C = 0, the degree of satisfaction is the maximum +2. (2) When P (maximum)> A + B-C> 0, the supply is high but inefficient, so the satisfaction level is
For group re-selection, a group candidate that has not yet been selected in the
Although the best mode for carrying out the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
こうした本実施形態によれば、電力融通を実行する場合に、任意の条件に基づき複数の電力融通制御端末グループを作成し電力融通の制御を可能となる。 According to this embodiment, when power accommodation is performed, a plurality of power accommodation control terminal groups can be created based on an arbitrary condition to control power accommodation.
本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、前記条件に基づくグループの選出ごとに、前記大グループ分割のときと同様、物理的な制限、法律的な制限、性能的な制限などを加えてもよい。特に物理的な制限として、分散電源は日射量や風向きによって出力が変動するため安定した供給を確保するために、電力融通量が満足していてもグループ候補から削除してもよい。また同じく物理的制限として、発電地はリチウム電池、鉛電池で、放電の速度が異なる。前記分散電源と同様に安定した供給を確保するために、電力融通量を満足していてもグループ候補から削除してもよい。 At least the following will be clarified by the description of the present specification. That is, every time a group is selected based on the above conditions, physical restrictions, legal restrictions, performance restrictions, and the like may be added as in the case of the large group division. In particular, as a physical limitation, since the output of the distributed power supply varies depending on the amount of solar radiation and the wind direction, even if the power interchange amount is satisfied, it may be deleted from the group candidates in order to ensure a stable supply. Similarly, as a physical limitation, the power generation sites are lithium batteries and lead batteries, and the speed of discharge is different. In order to ensure a stable supply as in the case of the distributed power source, even if the power interchange amount is satisfied, it may be deleted from the group candidates.
また、前記条件にグループ再選出の評価として規定した満足度を加えてもよい。満足度が常に高くなるようにグループ選出をしてもよい。 Moreover, you may add the satisfaction prescribed | regulated as evaluation of group re-election to the said conditions. A group may be selected so that satisfaction is always high.
また、前記条件に加えて、電力融通装置を使用する使用者もしくは管理者のポリシーを加えてもよい。例えば使用者もしくは管理者のポリシーとしてQoL(Quality of Life)と言う指標を定義し、QoLを複数の指標で構成する目的関数で表記する。QoL=A×f(x)+B×g(y)+…+Z×a(z)とし、A、B、…、Zをを重み係数として、各指標は一時独立とする。指標は重み係数と関数で表す。各指標の一例として、「好き/嫌い」、「多い/少ない」などがある。
「好き/嫌い」=「制約条件」+「個人差(重み係数)」×「経験(指標)」で表す。この場合、「経験」は、装置102の取引情報127や設備情報126から算出可能である。「好き/嫌い」の代表例は、温度であり、温度に基づく感情の快不快をグループ分けの判断要素として使用することができる。
「多い/少ない」=「制約条件(融通可能な範囲など)」+「稼働率(重み係数)」×「資産(指標)」で表す。「稼働率」は、装置102の取引情報127に関係し変動する。また「資産」は「発電や蓄電の最大量」であり、装置102の設備情報126や変換情報127から算出可能である。また「機器の老朽化」も本式で表現できる。「多い/少ない」の代表例は、お金であり、お金に基づく損得をグループ分けの判断要素として使用することができる。In addition to the above conditions, a policy of a user or an administrator who uses the power interchange device may be added. For example, an index called QoL (Quality of Life) is defined as a user or administrator policy, and QoL is expressed by an objective function composed of a plurality of indices. QoL = A × f (x) + B × g (y) +... + Z × a (z), and A, B,..., Z are weighting factors, and each index is temporarily independent. The index is expressed by a weighting factor and a function. Examples of each index include “like / dislike” and “more / less”.
“Like / dislike” = “constraint condition” + “individual difference (weighting coefficient)” × “experience (index)”. In this case, “experience” can be calculated from the transaction information 127 and the
“Large / low” = “Restriction conditions (such as a range that can be accommodated)” + “Occupancy rate (weighting factor)” × “Asset (index)”. The “operating rate” varies in relation to the transaction information 127 of the
また、図11の前記グループ選出では、物理的融通可否(1131)、安定的供給可否(1132)、連系線容量判定(1133)、機器平滑利用(1134)の順でグループ選出をしていったが、順番は変更してもよいし、条件に応じて優先度として変更してもよい。例えば需要家が一般家庭であれば安定供給よりも取引金額を優先し、需要家が工場であれば取引金額よりも安定供給を優先したグループ選出を行うようにしてもよい。 In the group selection of FIG. 11, the group selection is performed in the order of physical interchangeability (1131), stable supply availability (1132), interconnection capacity determination (1133), and equipment smooth use (1134). However, the order may be changed, and the priority may be changed according to conditions. For example, if the consumer is a general household, the group selection may be made such that the transaction amount is given priority over the stable supply, and if the consumer is a factory, the stable supply is given priority over the transaction amount.
また、前記グループ選出では、条件にあわないパターンは無効としたが、メンバを多めに入れることで、発電量、蓄電量、負荷量が変動した際の、変動分を吸収させてもよい。 Further, in the group selection, patterns that do not meet the conditions are invalidated. However, by adding a large number of members, fluctuations when the power generation amount, power storage amount, and load amount fluctuate may be absorbed.
100 電力融通ネットワークシステム
101 サーバ
102 電力融通装置
103−109 (他の)電力融通装置
113 サーバの通信機器制御部
114 サーバの記憶装置
115 内部メモリ
116 プログラム
117 サーバの中央演算装置
118 グループデータベース
119 設備管理データベース
120 電力量情報データベース
121 電力融通装置の記憶装置
126 変換情報
127 設備情報
128 取引情報
129 電力変換装置A
130 電力変換装置B
131 電力変換装置C
132 電力変換装置D
132 電力融通装置に接続している電源
133 電力融通装置に接続している電池
134 電力融通装置に接続している負荷
140 電力融通装置の通信機器制御部
141 電力融通装置の内部メモリ
142 電力融通装置のプログラム
143 電力融通装置の中央演算装置
160 系統電源線DESCRIPTION OF
130 Power Converter B
131 Power converter C
132 Power converter D
132 Power supply connected to
Claims (3)
前記演算装置は、
前記算出のグループ作成後、任意の時間が経過後に、一定の評価指標と比較、良好でない場合に再度グループを算出する演算装置を有することを特徴とする、電力系統間非同期連系ネットワークシステム。In the asynchronous interconnection network system between electric power systems according to claim 1,
The arithmetic unit is:
An asynchronous interconnection network system between power systems, comprising: an arithmetic unit that compares a predetermined evaluation index after an arbitrary time has elapsed after creation of the calculation group and calculates a group again when it is not good.
前記演算装置は、
前記算出のグループ作成に、送電線容量、制御時間、送電距離の物理的制限事項を考慮してグループを算出する演算装置を有することを特徴とする、電力系統間非同期連系ネットワークシステム。In the asynchronous interconnection network system between electric power systems according to claim 2,
The arithmetic unit is:
An asynchronous interconnection network system between power systems, comprising: an arithmetic unit that calculates a group in consideration of physical restrictions of transmission line capacity, control time, and transmission distance in creating the calculation group.
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