WO2017026287A1 - 制御装置、エネルギー管理装置、システム、及び制御方法 - Google Patents
制御装置、エネルギー管理装置、システム、及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017026287A1 WO2017026287A1 PCT/JP2016/072065 JP2016072065W WO2017026287A1 WO 2017026287 A1 WO2017026287 A1 WO 2017026287A1 JP 2016072065 W JP2016072065 W JP 2016072065W WO 2017026287 A1 WO2017026287 A1 WO 2017026287A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- power
- output suppression
- storage device
- power generation
- energy
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/026—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system using a predictor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
- H02J2300/26—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
- Y04S10/123—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/14—Energy storage units
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/12—Energy storage units, uninterruptible power supply [UPS] systems or standby or emergency generators, e.g. in the last power distribution stages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
- Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators
Definitions
- the present invention relates to a device for controlling an energy storage device such as a storage battery.
- the power system operator for example, a power company
- the power system operator has the authority to suppress output such as disconnecting a photovoltaic power plant from the power system.
- the amount of power generated by solar power plants increases and decreases due to solar radiation and weather (for example, morning and evening solar radiation fluctuations and the effects of clouds due to weather changes).
- the output fluctuation for one minute using a power storage device or the like is, for example, 1 [% of the rated power. / Min] is required to be relaxed.
- Patent Document 1 teaches a power generation system including a solar battery and a power storage device.
- this power generation system when the system voltage rises due to the reverse power flow of excessive power to the power system, the reverse power flow is stopped and the power storage device is charged with the generated power.
- Patent Document 2 teaches a power generation system that converts generated energy into hot water heat and stores it in a hot water storage device.
- the generated power may be limited during the disconnection period.
- the power that should have been generated cannot be sold to the power system. Therefore, the power generation efficiency is lowered, and the profit of the solar power plant is also reduced by reducing the power that can be sold.
- a power storage device for relaxing / absorbing output fluctuation for example, is not used and charging / discharging operation is not performed.
- Patent Document 1 does not mention the case where the photovoltaic power plant is disconnected from the power system. Further, in the power generation system of Patent Document 1, since the generated power is charged into the power storage device in accordance with the increase in the system voltage, when the power storage device has a high charging rate, the chargeable power is reduced or cannot be charged.
- the power generation system of Patent Document 2 converts electric power into hot water and cannot be used for other purposes.
- standard of the output suppression in patent document 2 is the voltage of an electric power grid
- the hot water if the hot water is already warm when the output is suppressed, the hot water cannot be warmed any further. Therefore, it is preferable to use hot water in advance, but since the use of hot water is limited, the flexibility of use is low and the possibility of wasting power when using hot water or suppressing output is not low.
- solar power generation generates electricity well in summer, while hot water is not generally used in summer.
- an object of the present invention is to increase the overall generated power of one day by effectively using the generated power during the output suppression period.
- a control device is a control device that controls an energy storage device capable of storing electric power of a power generation facility that is interconnected with an electric power system, from the power generation facility. Based on output suppression information indicating an output suppression period during which power output to the power system is suppressed, the energy storage device is controlled so that the generated power can be stored in the energy storage device in the output suppression period; Is done.
- a control device that controls an energy storage device capable of storing power of a power generation facility that is interconnected with a power system, the power generation device including: Based on the information indicating the factors that cause the power to fluctuate from day to day and from time to time, the prediction result of predicting the generated power for each time zone of the power generation device of the power generation facility, and the power output from the power generation facility to the power system are Based on the output suppression information indicating the output suppression period to be suppressed, the energy storage device is controlled so that the generated power can be stored in the energy storage device in the output suppression period.
- a control device that controls an energy storage device capable of storing power of a power generation facility that is interconnected with a power system, the power generation device including: Based on the output suppression information indicating the output suppression period in which the power output from the facility to the power system is suppressed, the energy storage device during the output suppression period when the output suppression information indicates the presence of the output suppression period The storage amount is controlled to be less than the storage amount of the energy storage device at the same time when the output suppression information indicates that there is no output suppression period.
- a system includes a control device that controls an energy storage device that can store power of a power generation facility that is connected to an electric power system, and an energy storage device.
- the control device is configured to provide the generated power in the output suppression period based on output suppression information indicating an output suppression period in which power output from the power generation facility to the power system is suppressed.
- the energy storage device is controlled so that it can be stored in the storage device.
- a control method is a control method for a control device that controls an energy storage device that can store power of a power generation facility that is connected to a power system.
- the energy storage device is configured to store the generated power in the energy storage device in the output suppression period based on output suppression information indicating an output suppression period in which power output from the power generation facility to the power system is suppressed. It is set as the structure which controls.
- an energy management system that performs charge / discharge control of a battery, and includes an energy power generation unit, a storage battery unit, a power output suppression scheduled unit, and a control unit.
- the control unit sends a discharge instruction for instructing the storage battery unit to discharge during all or part of the period from the scheduled input to the start of suppression when the power output suppression scheduled unit is scheduled to suppress output.
- the charging instruction for charging the generated power of the energy power generation unit is sent to the storage battery unit during all or part of the suppression period.
- an energy management apparatus is an energy management apparatus that performs charge / discharge control for charging / discharging the storage battery with the generated power of the energy power generation apparatus, and includes a power output suppression scheduled unit A discharge instruction that instructs the storage battery to discharge during all or part of the period from the scheduled input time to the suppression start time when there is an output suppression schedule from the power output suppression scheduled section. And a charging instruction for charging the storage battery with the generated power of the energy power generation device is transmitted to the storage battery during all or part of the suppression period.
- a control method is a control method for an energy management device that performs charge / discharge control for charging / discharging a storage battery with power generated by an energy power generation device.
- An output suppression schedule that suppresses the output of the device is acquired, and a discharge instruction that instructs the storage battery to discharge is transmitted during all or part of the acquired timing and the start timing of the suppression period included in the output suppression schedule. It is set as the structure which sends the charge instruction
- the present invention it is possible to increase the total generated power for one day by effectively using the generated power during the output suppression period. Moreover, the electric power which cannot be output to a system
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a first configuration example of the power generation system 100a.
- the power generation system 100a is a power generation facility used as an industrial distributed power source, and is electrically connected to, for example, the commercial power system CS and the power load system LS via a single-phase three-wire energization path P.
- system CS is possible. That is, in the power generation system 100a, it is possible to convert the generated power from direct current to alternating current, and reversely flow (output) to the commercial power system CS via the current path P to sell the power to the power company. It has become.
- reverse power power that is reversely flowed (sold) to the commercial power system CS via the power path P
- power that is supplied (purchased) from the commercial power system CS to the power path P is received. Called electric power.
- the energization path P includes the first energization path Pa and the second energization path Pb.
- the first current path Pa is connected to the power conditioner 3 of the power generation system 100a.
- the power conditioner 3 is referred to as a PCS (Power Conditioning System) 3.
- the second energization path Pb is connected to the commercial power system CS.
- An electricity meter M is provided in the second energization path Pb.
- the watt-hour meter M is a power detector that detects the direction in which power flows in the second energization path Pb, the power amount, and the power value, and outputs a detection signal indicating the detection result to the PCS 3.
- the watt-hour meter M indicates that the power generation system 100a sells power to the commercial power system CS when the power flows from the power generation system 100a to the commercial power system CS in the second conduction path Pb, Detect the amount of power and power value.
- the watt-hour meter M further purchases power from the commercial power grid CS when the power flows from the commercial power grid CS toward the power generation system 100a and / or the power load grid LS in the second energization path Pb. That is, the amount of received power and the power value are detected.
- the power load system LS is connected between the first energization path Pa and the second energization path Pb.
- the power load system LS is a load device such as a household appliance or a factory equipment, and consumes power supplied from the first current path Pa and / or the second current path Pb.
- the power supplied to and consumed by the power load system LS is referred to as power consumption.
- the solar cell string 1 is a power generation device including a plurality of solar cell modules connected in series, generates power by receiving sunlight, and outputs the generated DC power to the PCS 3.
- the power output from the solar cell string 1 to the PCS 3 is referred to as generated power.
- the number of the solar cell strings 1 provided in the power generation system 100a is not limited to the illustration of FIG. 1, and may be plural.
- a plurality of solar cell strings 1 connected in parallel to each other may be connected to the PCS 3 (particularly, a DC / DC converter 31 described later).
- each solar cell string 1 may be connected to the PCS 3 via a backflow prevention device that prevents a reverse current from flowing through the solar cell string 1.
- the solar cell string 1 may include one solar cell module.
- the power storage device 2 is an energy storage device that can store the electric power of the power generation system 100a that is interconnected with the commercial power system CS in an electrical form, and has a charge / discharge function that can be repeatedly charged and discharged.
- the power storage device 2 can charge (store) DC power supplied from the PCS 3 and can discharge (release) DC power to the PCS 3 in accordance with the charging rate, that is, SOC (state of charge).
- SOC indicates the ratio of the charge amount to the charge capacity of the power storage device 2.
- charging power power supplied from the PCS 3 to the power storage device 2 during charging
- discharge power power output from the power storage device 2 to the PCS 3 during discharging
- the structure of the electrical storage apparatus 2 is not specifically limited.
- the power storage device 2 may include a secondary battery such as a lithium secondary battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, and a lead battery.
- the power storage device 2 may include an electric double layer capacitor.
- the number of the electrical storage apparatuses 2 is not limited to the illustration of FIG. 1, A plurality may be sufficient.
- the power storage device 2 has an input / output power detection unit 21.
- the input / output power detection unit 21 detects the charge / discharge operation (charge, discharge, charge / discharge stop) of the power storage device 2 and its state.
- the input / output power detection unit 21 detects the charging operation of the power storage device 2 and the power value of the charging power, the discharging operation and the power value of the discharging power, and the stop of the charging / discharging operation. These detection results are output from the power storage device 2 to the PCS 3 by a state notification signal.
- movement of the electrical storage apparatus 2 and the detection method of the state are not specifically limited.
- the input / output power detection unit 21 may detect a change in current input to and output from the power storage device 2. In this case, the input / output power detection unit 21 detects the charge / discharge operation of the power storage device 2 based on the direction in which current flows between the PCS 3 and the power storage device 2. The input / output power detection unit 21 can detect the power value of the charging power or the discharging power by using the change in the current value and the nominal voltage of the power storage device 2.
- PCS3 is a control device provided between the solar cell string 1 and the power storage device 2 and the commercial power system CS.
- the PCS 3 normally controls the operating voltage (operating point) of the solar cell string 1 so that the generated power is maximized by, for example, MPPT (Maximum Power Point Tracking) control.
- MPPT Maximum Power Point Tracking
- the PCS 3 sets the operating voltage of the solar cell string 1 to a value that deviates from the maximum output operating voltage and adjusts the generated power.
- the PCS 3 can also control the charge / discharge function of the power storage device 2.
- the PCS 3 can supply charging power to the power storage device 2 to charge it, or discharge the power storage device 2 to receive supply of discharging power.
- the PCS 3 includes a DC / DC converter 31, an inverter 32, a bidirectional DC / DC converter 33, a smoothing capacitor 34, a communication unit 35, a storage unit 36, and a CPU (central processing unit) 37.
- the DC / DC converter 31, the inverter 32, and the bidirectional DC / DC converter 33 are connected to each other via a bus line BL.
- the DC / DC converter 31 is provided between the solar cell string 1 and the bus line BL, converts the generated power of the solar cell string 1 into direct current power having a predetermined voltage value, and outputs it to the bus line BL.
- the DC / DC converter 31 also functions as a backflow prevention device that prevents reverse current from flowing through the solar cell string 1.
- the inverter 32 is a power conversion unit controlled by the CPU 37 and is provided between the bus line BL and the first energization path Pa.
- the inverter 32 can perform unidirectional power conversion as shown in FIG. 1 by PWM (Pulse Width Modulation) control or PAM (Pulse Amplitude Modulation) control. That is, the inverter 32 converts the DC power (at least one of the generated power and the discharged power of the power storage device 2) input from the bus line BL to an AC frequency according to the power standards of the commercial power system CS and the power load system LS. DC / AC conversion into AC power can be performed and output to the first current path Pa.
- PWM Pulse Width Modulation
- PAM Pulse Amplitude Modulation
- the power conversion of the power input from the bus line BL by the inverter 32 and output to the first current path Pa is referred to as power conversion in the reverse conversion direction b. Furthermore, the power conversion in the reverse conversion direction b is called reverse conversion, and the power conversion amount of the power to be reverse converted is called reverse conversion amount.
- the bidirectional DC / DC converter 33 is a charge / discharge power conversion unit controlled by the CPU 37 and is provided between the bus line BL and the power storage device 2.
- the bidirectional DC / DC converter 33 can DC / DC convert DC power input from the bus line BL into DC charging power suitable for the power storage device 2 and output the DC power to the power storage device 2.
- the bidirectional DC / DC converter 33 can also DC / DC convert the discharge power of the power storage device 2 into power corresponding to the specifications of the inverter 32 and output the power to the bus line BL.
- the bidirectional DC / DC converter 33 converts the power input from the bus line BL into power and outputs it to the power storage device 2 as power conversion in the charging direction A.
- the power conversion in the charging direction A is referred to as charge conversion, and the power conversion amount of the power for charge conversion is referred to as the charge conversion amount.
- the bidirectional DC / DC converter 33 converting the discharge power of the power storage device 2 into power and outputting it to the bus line BL is called power conversion in the discharge direction B.
- the power conversion in the discharge direction B is called discharge conversion, and the power conversion amount of the power to be discharged is called discharge conversion amount.
- the smoothing capacitor 34 is connected to the bus line BL, and removes or reduces fluctuations in the bus voltage value of the power flowing through the bus line BL.
- the communication unit 35 is a communication interface that performs wireless communication or wired communication with the controller 4.
- the storage unit 36 is a storage medium that holds stored information non-temporarily without supplying power.
- the storage unit 36 stores control information, programs, and the like used by each component (particularly the CPU 37) of the PCS 3.
- the storage unit 36 stores target value information, power generation fluctuation factor information, output suppression information, power demand information, and electricity rate information.
- the power generation variation factor information includes information (calendar information, weather information, etc.) indicating factors that cause the generated power of the solar cell string 1 to vary from day to day and from time to time.
- the calendar information is information related to the calendar, and particularly shows the sunrise time, sunset time, and the like at the place where the solar cell string 1 is installed.
- the weather information shows the weather forecast in the area including the place where the solar cell string 1 is installed for each time zone.
- the output suppression information is usually notified in advance from a power supply company (such as an electric power company) that operates and manages the commercial power system CS.
- a power supply company such as an electric power company
- the output suppression period is a period in which the reverse flow power sold from the power generation system 100a to the commercial power system CS is limited (output suppression).
- the output suppression period (date and time zone) and the content of output suppression are set in association with each other, and PCS3 corresponds to the output suppression period. Execute output suppression for the contents to be processed. If the output suppression period is not set in the output suppression information, the PCS 3 does not perform output suppression.
- the output suppression period includes a disconnection period in which the power generation system 100a is disconnected from the commercial power system CS.
- the output suppression information may be acquired from the server of the power supply company via the network NT, or may be appropriately set at an arbitrary timing according to user input.
- the power demand information indicates a predicted value of power consumption for each predicted time zone of the power load system LS.
- the predicted value is set to a value predicted based on the past power consumption history of the power load system LS.
- the electricity charge information indicates a charge for each time zone of power purchased from the commercial power grid CS or power sold to the commercial power grid CS.
- the CPU 37 is a computer unit that controls each component of the PCS 3 using control information, a program, and the like stored in the storage unit 36.
- the CPU 37 has a power monitoring unit 371, a power storage monitoring unit 372, a conversion control unit 373, a timer 374, an information acquisition unit 375, and a target setting unit 376 as functional elements.
- the power monitoring unit 371 monitors the power (reverse power flow, received power) flowing through the second energization path Pb. For example, the power monitoring unit 371 detects the direction in which power flows in the second energization path Pb, the power amount, the power value, and the like based on the detection signal output from the watt-hour meter M. In addition, the power monitoring unit 371 calculates the power consumption for each time zone of the power load system LS based on these detection results, and stores the power consumption information in association with the date and time (that is, the date and time zone).
- the power monitoring unit 371 also functions as a power generation prediction unit.
- the power generation prediction unit predicts the generated power for each time zone of the solar cell string 1 based on information stored in the storage unit 36 (for example, power generation variation factor information, power demand information, and electricity rate information).
- the power storage monitoring unit 372 monitors the state of the power storage device 2. For example, the power storage monitoring unit 372 detects the state of the power storage device 2 based on the state notification signal output from the power storage device 2.
- the state of the power storage device 2 includes a charge capacity, a charge amount (or SOC), a charge / discharge operation state (for example, a charge operation and a power value of charge power, a discharge operation and a power value of discharge power, and a charge / discharge operation state). Stop) etc.
- the conversion control unit 373 controls the DC / DC converter 31, the inverter 32, and the bidirectional DC / DC converter 33.
- the conversion control unit 373 receives the status of the power generation system 100a (such as power sale, self-consumption of power, and power values thereof), the status of the power storage device 2, information stored in the storage unit 36, and user input. Based on this, the power conversion operation of the DC / DC converter 31, the inverter 32, and the bidirectional DC / DC converter 33 is detected and the power conversion operation is controlled.
- the control of the power conversion operation includes switching of the power conversion direction, adjustment of the power conversion amount, stop of power conversion, and the like.
- the conversion control unit 373 functions as a storage control unit.
- the storage control unit controls the power storage device 2 based on the prediction result of the power generation prediction unit (that is, the power monitoring unit 371) and the output suppression information. That is, conversion control unit 373 controls the charge / discharge function of power storage device 2 by controlling DC / DC converter 31, inverter 32, and bidirectional DC / DC converter 33. For example, the conversion control unit 373 discharges the power storage device 2 in a time zone before the output suppression period, or charges the power storage device 2 with power in the output suppression period.
- the timer 374 is a timekeeping unit, which measures the current date and time (that is, the current date and time) or the elapsed time from a predetermined time to the current time.
- the information acquisition unit 375 acquires various information (calendar information, weather information, output suppression information, power demand information, electricity rate information, etc.) through the controller 4 and the network NT described later.
- Calendar information can be acquired from a server such as NAOJ
- weather information can be acquired from a server of the Japan Meteorological Agency.
- the output suppression information and the electricity bill information can be acquired from the server of the power supplier.
- the target setting unit 376 determines a target SOC for each time zone of each day based on the prediction result of the power generation prediction unit (that is, the power monitoring unit 371) and the information acquired by the information acquisition unit 375, and corresponds to the date and time. In addition, the target SOC is set.
- the controller 4 includes a display unit 41, an input unit 42, a communication unit 43, a communication I / F 44, and a CPU 45.
- the display unit 41 displays information related to the power generation system 100a on a display (not shown).
- the input unit 42 receives a user input and outputs an input signal corresponding to the user input to the CPU 45.
- the communication unit 43 is a communication interface that performs wireless communication or wired communication with the PCS 3. For example, the communication unit 43 transmits information related to the user input received by the input unit 42 to the PCS 3.
- the communication I / F 44 is a communication interface connected to a network NT (for example, the Internet).
- the CPU 45 controls each component of the controller 4 using control information, a program, and the like stored in a memory (not shown) that holds information non-temporarily.
- FIG. 2 is a flowchart for explaining power control processing in the first configuration example.
- the power control process on the day when the disconnection period is commanded will be described.
- the operating voltage (operating point) of the solar cell string 1 is normally controlled so that the generated power is maximized.
- the information acquisition unit 375 acquires power generation variation factor information and output suppression information and stores them in the storage unit 36 (S101).
- the power generation prediction unit that is, the power monitoring unit 371 predicts the generated power for each time zone of the solar cell string 1 based on the power generation variation factor information stored in the storage unit 36 (S102).
- the target setting unit 376 creates target value information based on the prediction result of the power generation prediction unit, output suppression information, and the like (S103).
- the timer 374 acquires the current date and time (S104).
- the target setting unit 376 determines whether or not to edit the target value information (S105). That is, it is determined whether or not to update the target SOC schedule of the power storage device 2 (setting of the target SOC for each time zone of each day).
- the process proceeds to S109 described later.
- the information acquisition unit 375 newly acquires the power generation variation factor information and the output suppression information and stores them in the storage unit 36 (S106).
- the power generation prediction unit newly predicts the generated power for each time zone based on the power generation fluctuation factor information stored in the storage unit 36 (S107).
- the target setting unit 376 edits the target value information (S108). Then, the process proceeds to S109.
- the power storage monitoring unit 372 acquires the current SOC of the power storage device 2 (S109). Then, based on the current date and output suppression information, it is determined whether or not the power generation system 100a is disconnected from the commercial power system CS (S110).
- the conversion control unit 373 controls the reverse conversion amount of the inverter 32 to a predetermined set value.
- the set value is set to a value equal to or higher than the predicted value of power consumption, and the setting information is stored in the storage unit 36.
- the conversion control unit 373 determines whether or not the reverse conversion amount of the inverter 32 is larger than a set value (S113).
- the conversion control unit 373 reduces the reverse conversion amount of the inverter 32 (S114). Then, the process returns to S113.
- the conversion control unit 373 determines whether the reverse conversion amount of the inverter 32 is smaller than the set value (S115). When it determines with it being smaller than a setting value (it is YES at S115), the conversion control part 373 increases the reverse conversion amount of the inverter 32 (S116). Then, the process returns to S113. If it is not determined that the value is smaller than the set value (NO in S115), the process proceeds to S117.
- the power storage monitoring unit 372 determines whether or not the current SOC is lower than the target SOC based on the target value information and the current date and time (S117). When it is determined that the current SOC is low (YES in S117), conversion control unit 373 operates bidirectional DC / DC converter 33 in charge conversion direction A (S118). Then, the charge conversion of the bidirectional DC / DC converter 33 and the power generation of the solar cell string 1 are controlled (S119). That is, the conversion control unit 373 controls the charge conversion of the bidirectional DC / DC converter 33, and the DC / DC converter 31 controls the generated power of the solar cell string 1. For example, the charge conversion amount of the bidirectional DC / DC converter 33 is increased. When the charge conversion amount is maximized, the generated power is reduced by controlling the operating voltage of the solar cell string 1. Then, the process returns to S104.
- conversion control unit 373 stops the charge conversion of bidirectional DC / DC converter 33 in order to stop the charging of power storage device 2 (S120). Then, power generation of the solar cell string 1 is controlled (S121). That is, the DC / DC converter 31 reduces the generated power by controlling the operating voltage of the solar cell string 1. Then, the process returns to S104.
- the conversion control unit 373 first causes the DC / DC converter 31 to perform MPPT control on the solar cell string 1. It is determined whether or not (S122). If MPPT control is being performed (YES in S122), the process proceeds to S130 described later. When MPPT control is not performed (NO in S122), the conversion control unit 373 causes the DC / DC converter 31 to perform MPPT control (S123), and the process proceeds to S130.
- the power storage monitoring unit 372 determines whether or not the current SOC is higher than the current target SOC based on the target value information and the current date and time (S130). When it is determined that the current SOC is high (YES in S130), conversion control unit 373 causes bidirectional DC / DC converter 33 to operate in discharge conversion direction B (S132). Then, the conversion control unit 373 controls the discharge conversion of the bidirectional DC / DC converter 33 and the reverse conversion of the inverter 32 in order to reduce the current SOC (S133). Then, the process returns to S104.
- the power storage monitoring unit 372 determines whether the current SOC is lower than the current target SOC based on the target value information and the current date and time (S140). . If it is determined that the current SOC is low (YES in S140), conversion control unit 373 causes bidirectional DC / DC converter 33 to operate in charge conversion direction A (S141). Further, the conversion control unit 373 controls the charge conversion of the bidirectional DC / DC converter 33 and the reverse conversion of the inverter 32 based on the information stored in the storage unit 36 in order to increase the current SOC (S144). Then, the process returns to S104.
- the conversion control unit 373 stops the power conversion of the bidirectional DC / DC converter 33 (S151). Then, the process returns to S104.
- the set value of the reverse conversion amount in S113 to S116 is the power consumption. It may be set to a value less than the predicted value. For example, if the commercial power system CS is connected via a path different from the energization path P, the set value may be set to 0 [kW].
- the conversion control unit 373 stops the power conversion of the inverter 32 instead of the processes of S113 to S116, and operates the inverter 32 after the end of the disconnection period (that is, NO in S110). May be.
- FIG. 3 is a graph showing an example of charge / discharge control of the power storage device 2 in the first embodiment.
- the power storage device 2 cannot charge the received power purchased from the commercial power system CS.
- the sunrise is from 6:00 to 7:00 and the sunset is from 18:00 to 19:00.
- the amount of solar radiation usually increases from 6:00 to 7:00 in the daylight hours and becomes the maximum in the time zone from 12:00 to 13:00, and thereafter from 18:00 to 19:00 in the sunset time Decrease.
- the generated power is generated in the time zone from 6:00 to 19:00 from sunrise to sunset, and becomes the largest in the peak time zone from 12:00 to 13:00.
- the time period 11:00 to 14:00 including the peak time period 12:00 to 13:00 is designated as the disconnection period by the power supply company that operates and manages the commercial power system CS. Therefore, in this disconnection period 11:00 to 14:00, the power generation system 100a is disconnected (that is, the linked operation is released) and the connection with the commercial power system CS is disconnected in order to suppress the output of the reverse power flow. .
- the target setting unit 376 reserves the target SOC of the power storage device 2 in the graph of the thick broken line in FIG. 3 in order to secure in advance a free capacity of power to charge the power storage device 2 in the disconnection period 11:00 to 14:00. Set to. Therefore, the SOC of the power storage device 2 changes as shown by the solid line graph in FIG. That is, since the power storage device 2 is discharged and the SOC is lowered before the start time 11:00 of the disconnection period, the target SOC (Sb) in the time period 1:00 to 10:30 is a time period including the disconnection period. It is set sufficiently lower than the target SOC (Sc) of 10:30 to 15:00.
- the SOC difference (Sc ⁇ Sb) between the two is obtained by removing the predicted value of power consumption from the predicted value of generated power in the time period 10:30 to 15:00 including the disconnection period 11:00 to 14:00. It is desirable that the value be equal to or greater than the value corresponding to the electric energy, and it is more desirable that the value be larger than the value. If it carries out like this, the said electric energy can be charged to the electrical storage apparatus 2. FIG. Therefore, it is possible to reduce the suppression of the generated power in the disconnection period 11:00 to 14:00 and to generate power efficiently. Therefore, it is possible to increase the total generated power for one day by effectively using the generated power in the disconnection period 11:00 to 14:00.
- the reverse conversion amount of the inverter 32 is greatly reduced in order to stop the power sale in preparation for the disconnection of the power generation system 100a. Therefore, surplus power obtained by removing predetermined power (for example, power consumption) from the generated power is supplied to the power storage device 2, and the power storage device 2 charges this surplus power.
- the grid power operation of the power generation system 100a and the commercial power system CS becomes possible, and the power generation system 100a is released from the disconnection and can be sold. Therefore, in the time period 14:00 to 15:00, the amount of reverse conversion of the inverter 32 is greatly increased, the surplus power is almost eliminated, the power storage device 2 cannot be charged, and the SOC does not increase.
- the reserve stored power is set to a larger value than the configuration in which the received power can be charged.
- FIG. 4 is a block diagram showing a second configuration example of the power generation system 100a.
- the power generation system 100a is a power generation facility used as an industrial distributed power source, and can convert AC power received from the commercial power system CS through the current path P into DC power and charge the power storage device 2. .
- the PCS 3 includes a bidirectional inverter 38 in addition to the same components 31 and 33 to 37 as those in the first configuration example (FIG. 1).
- the bidirectional inverter 38 is connected to the DC / DC converter 31 and the bidirectional DC / DC converter 33 via the bus line BL.
- the bidirectional inverter 38 is a power conversion unit controlled by the CPU 37, and is provided between the bus line BL and the first current path Pa.
- the bidirectional inverter 38 can perform bidirectional power conversion as shown in FIG. 4 by PWM control or PAM control.
- the bidirectional inverter 38 AC / DC converts AC power input from the first current path Pa into DC power and outputs it to the bus line BL. Can do.
- the bidirectional inverter 38 converting the electric power input from the first energization path Pa and outputting the electric power to the bus line BL is referred to as power conversion in the forward conversion direction a.
- the power conversion in the forward conversion direction a is referred to as forward conversion
- the power conversion amount of the forward converted power is referred to as the forward conversion amount.
- the bidirectional inverter 38 is controlled by the conversion control unit 373.
- the conversion control unit 373 generates a bidirectional inverter based on the state of the power generation system 100a (such as power sale, power purchase, self-consumption of power, and power values thereof), the state of the power storage device 2, and user input. 38 power conversion operations are detected and the power conversion operations are controlled.
- FIG. 5 is a flowchart for explaining the power control process in the second configuration example.
- the power control process on the day when the disconnection period is commanded will be described.
- the operating voltage (operating point) of the solar cell string 1 is normally controlled so that the generated power is maximized.
- the conversion control unit 373 controls the reverse conversion amount of the bidirectional inverter 38 to a predetermined set value.
- the set value is set to a value equal to or higher than the predicted value of power consumption, and the setting information is stored in the storage unit 36.
- the conversion control unit 373 determines whether or not the bidirectional inverter 38 is operating in the reverse conversion direction b (S211). If it is determined that the camera is operating in the reverse conversion direction b (YES in S211), the process proceeds to S213 described later. When it is not determined that it is operating in the reverse conversion direction b (NO in S211), the conversion control unit 373 operates the bidirectional inverter 38 in the reverse conversion direction b (S212). And a process progresses to S213 mentioned later.
- the conversion control unit 373 determines whether or not the reverse conversion amount of the bidirectional inverter 38 is larger than the set value (S213). When it is determined that the value is larger than the set value (YES in S213), the conversion control unit 373 reduces the reverse conversion amount of the bidirectional inverter 38 (S214). Then, the process returns to S213. When it is not determined that the value is larger than the set value (NO in S213), the conversion control unit 373 determines whether the reverse conversion amount of the bidirectional inverter 38 is smaller than the set value (S215). When it is determined that the value is smaller than the set value (YES in S215), the conversion control unit 373 increases the reverse conversion amount of the bidirectional inverter 38 (S216).
- the power storage monitoring unit 372 determines whether or not the current SOC is higher than the target SOC based on the target value information and the current date and time (S230). When it is determined that the current SOC is high (YES in S230), the conversion control unit 373 operates the bidirectional inverter 38 in the reverse conversion direction b (S231) and causes the bidirectional DC / DC converter 33 to operate in the discharge conversion direction B. (S232). Then, the conversion control unit 373 controls the discharge conversion of the bidirectional DC / DC converter 33 and the reverse conversion of the bidirectional inverter 38 in order to reduce the current SOC (S233). Then, the process returns to S104.
- the power storage monitoring unit 372 determines whether the current SOC is lower than the current target SOC based on the target value information and the current date and time (S240). .
- conversion control unit 373 causes bidirectional DC / DC converter 33 to operate in charge conversion direction A (S241). Further, the conversion control unit 373 determines whether or not to purchase power based on information stored in the storage unit 36 (for example, power rate information) (S242). If it is not determined to purchase power (NO in S242), the process proceeds to S244 described later. If it is determined to purchase power (YES in S242), the conversion control unit 373 operates the bidirectional inverter 38 in the forward conversion direction a (S243). Then, the process proceeds to S244.
- the conversion control unit 373 controls the charge conversion of the bidirectional DC / DC converter 33 and the power conversion of the bidirectional inverter 38 based on the information stored in the storage unit 36 in order to increase the current SOC (S244). Then, the process returns to S104.
- the conversion control unit 373 When it is not determined that the current SOC is low (NO in S240), the conversion control unit 373 operates the bidirectional inverter 38 in the reverse conversion direction b (S250), and stops the power conversion of the bidirectional DC / DC converter 33. (S251). Then, the process returns to S104.
- FIG. 6 is a graph illustrating an example of charge / discharge control of the power storage device 2 according to the second embodiment.
- the power storage device 2 can charge the received power purchased from the commercial power system CS. Further, the distribution of generated power and the disconnection period in FIG. 6 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 3).
- the target setting unit 376 reserves the target SOC of the power storage device 2 in the graph of the thick broken line in FIG. 6 in order to secure a free capacity for the power charged in the power storage device 2 in the disconnection period 11:00 to 14:00 in advance. Set to. Therefore, the SOC of the power storage device 2 changes as shown by the solid line graph in FIG. That is, since the power storage device 2 is discharged before the disconnection period start time 11:00 to lower the SOC, the target SOC (Se) in the time zone 0:00 to 10:30 is a time zone including the disconnection period. It is set sufficiently lower than the target SOC (Sf) of 10:30 to 18:00.
- the SOC difference (Sf ⁇ Se) between the two is obtained by removing the predicted power consumption value from the predicted power generation value in the time period 10:30 to 18:00 including the disconnection period 11:00 to 14:00. It is desirable that the value be equal to or greater than the value corresponding to the electric energy, and it is more desirable that the value be larger than the value. If it carries out like this, the said electric energy can be charged to the electrical storage apparatus 2. FIG. Therefore, it is possible to reduce the suppression of the generated power in the disconnection period 11:00 to 14:00 and to generate power efficiently. Therefore, it is possible to increase the total generated power for one day by effectively using the generated power in the disconnection period 11:00 to 14:00.
- the target SOC is the target
- the reverse conversion amount of the inverter 32 is greatly reduced in order to stop the power sale in preparation for the disconnection of the power generation system 100a. Therefore, surplus power obtained by removing predetermined power (for example, power consumption) from the generated power is supplied to the power storage device 2, and the power storage device 2 charges this surplus power.
- the grid power operation of the power generation system 100a and the commercial power system CS becomes possible, and the power generation system 100a is released from the disconnection and can be sold. Therefore, during the time period 14:00 to 18:00, the amount of reverse conversion of the inverter 32 is greatly increased, the surplus power is almost eliminated, the power storage device 2 cannot be charged, and the SOC does not increase.
- the reserve stored power is set to a smaller value than the configuration where the received power cannot be charged.
- the power generation system 100a is a power generation facility used as a home-use distributed power source.
- the power storage device 2 converts AC power received from the commercial power system CS through the current path P into DC power. Can be charged.
- the configuration of the power generation system 100a and the power control method are the same as those in the second embodiment (see FIGS. 4 and 5).
- FIG. 7 is a graph illustrating an example of charge / discharge control of the power storage device 2 in the third embodiment. Note that the distribution of generated power and the disconnection period in FIG. 7 are the same as those in the first and second embodiments (see FIGS. 3 and 6).
- the power charges differ from time to time. For example, a nighttime charge (for example, before 7:00 and after 23:00) where power demand is relatively low is cheaper than a daytime charge. Therefore, the power to cover the power consumption of the power load system LS before the disconnection period (for example, from 7:00 to 10:00) is charged in advance at night (for example, from 0:00 to 7:00). Further, in order to secure in advance the power capacity to be charged in the disconnection period from 11:00 to 13:00, the SOC of the power storage device 2 is sufficiently lowered in the time zone before the disconnection period start time 11:00. Therefore, target setting unit 376 sets the target SOC of power storage device 2 as shown by the thick broken line graph in FIG. Therefore, the SOC of the power storage device 2 changes as shown by the solid line graph in FIG.
- the target SOC (Sh) in the time zone 0:00 to 7:00 is set higher than the target SOC (Si) in the time zone 7:00 to 10:30.
- the target SOC (Si) in the time zone 7:00 to 10:30 is set sufficiently lower than the target SOC (Sg) in the time zone 10:00 to 16:00 including the disconnection period.
- the SOC difference (Sj ⁇ Si) between the two is not less than a value corresponding to the amount of power obtained by subtracting the amount of consumed power from the amount of generated power in the disconnection period 11:00 to 14:00. desirable.
- the power storage device 2 can be charged with the power. Therefore, it is possible to efficiently generate power without missing the opportunity for the solar cell string 1 to generate power during the disconnection period 11:00 to 14:00. Therefore, it is possible to increase the total generated power for one day by effectively using the generated power in the disconnection period 11:00 to 14:00.
- the power storage device 2 in the time zone 0:00 to 7:00, the power storage device 2 is supplied with power for power consumption in the time zone 7:00 to 10:30 before the disconnection period.
- the target SOC is the target value in order to keep the electricity bill low and to discharge the power storage device 2 in preparation for charging in the disconnection period 11:00 to 14:00.
- power storage device 2 stops charging / discharging operation after discharging until SOC reaches target value Si.
- the reverse conversion amount of the inverter 32 is greatly reduced in order to stop the power sale in preparation for the disconnection of the power generation system 100a. Therefore, surplus power obtained by removing predetermined power (for example, power consumption) from the generated power is supplied to the power storage device 2, and the power storage device 2 charges this surplus power.
- predetermined power for example, power consumption
- the grid power operation of the power generation system 100a and the commercial power system CS becomes possible, and the power generation system 100a is released from the disconnection and can be sold. Therefore, in the time period from 14:00 to 16:00, the amount of reverse conversion of the inverter 32 is greatly increased, the surplus power is almost eliminated, the power storage device 2 cannot be charged, and the SOC does not increase.
- the power storage device 2 is configured to be able to charge received power, and since it is for home use, there is almost no need to leave spare stored power in preparation for a night power outage or the like. Therefore, the reserve stored power is set to a value smaller than that of an industrial configuration in which the received power cannot be charged.
- the power storage device 2 is exemplified as the energy storage device, but the present invention is not limited to this illustration.
- the energy storage device may be a device or equipment that can convert the electric power supplied from the PCS 3 into another predetermined form and store it (for example, thermal storage, mechanical storage, or chemical storage).
- the energy storage device may be a hot water tank, a flywheel battery, a hydrogen generation storage device, or the like.
- hot water tank hot water can be supplied using the converted heat.
- the flywheel battery electric energy can be converted into kinetic energy and stored, and electric power can be released by power generation using kinetic energy.
- hydrogen generation and storage device hydrogen is generated and stored, for example, by electrolysis of water, and the stored hydrogen is used for other energy, or the stored hydrogen is used to generate electricity using a fuel cell, etc. I can do it.
- the conversion control unit 373 controls the power storage device 2 based on the target value information, the power generation variation factor information, and the output suppression information when functioning as the storage control unit.
- Conversion control unit 373 may control power storage device 2 based on at least one of power demand information and electricity rate information in addition to target value information, power generation fluctuation factor information, and output suppression information.
- the power control methods (see FIGS. 2 and 5) of the first to third embodiments described above are performed based on the target SOC set in the target value information, but the present invention is not limited to this example. .
- the power control may be performed based on the target SOC and charge / discharge rate set in the target value information. That is, power control may be performed so that the current SOC reaches the target SOC at the charge rate or discharge rate set in the target value information. By so doing, rapid charging or discharging can be avoided, so that deterioration or breakage of the power storage device 2 can be suppressed or prevented.
- the charge / discharge control example (see FIGS. 3, 6, and 7) of the power storage device 2 will be described by taking the disconnection period as the output suppression period of the output suppression information.
- the present invention is not limited to this example. Even in a period other than the disconnection period in which the power flowing backward to the commercial power system CS is suppressed, the power that can be charged to the power storage device 2 in the output suppression period is increased by performing the same charge / discharge control. Can do. Therefore, the generated power during the output suppression period can be used effectively, and the overall generated power of the day can be increased.
- the solar cell string 1 is used as the power generation device, but the power generation device is not limited to these examples.
- a power generation apparatus that performs power generation using renewable energy other than sunlight naturally generation such as wind power, hydropower, geothermal, biomass, solar heat, waste power generation, etc. may be used.
- the commercial power system CS is connected to the power path P, but an AC power source other than the commercial power system CS may be connected to the power path P1.
- another power generation facility may be connected to the energization path P1.
- the functional components 371 to 376 of the CPU 37 are realized by physical components (for example, electric circuits, elements, devices, etc.). May be.
- the present invention is described by exemplifying the PCS 3 of the power generation system 100a.
- the present invention is not limited to these examples.
- the present invention can be widely applied to devices that control the charge / discharge function of the power storage device 2.
- the control device 3 controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is connected to the power system CS in a predetermined form.
- the power generation prediction unit 371 that predicts the generated power for each time zone of the power generation device 1 included in the power generation facility 100a based on the power generation variation factor information, and the prediction result and the output suppression information in the power generation prediction unit
- a storage control unit 373 for controlling the energy storage device 2 the power generation fluctuation factor information includes information indicating a factor that the generated power fluctuates every day and every time zone, and the output suppression information is transmitted from the power generation facility 100 a to the power system CS.
- the storage control unit 373 indicates a storage energy in a predetermined form stored in the energy storage device 2 before the output suppression period. To release, it is configured to be stored in a predetermined form the generated power to the energy storage device 2 at the output suppression period.
- the recording medium 36 readable by the computer 37 stores the control program in a non-temporary manner.
- This control program is a control program for causing the computer 37 to execute a process for controlling the energy storage device 2 capable of storing the power of the power generation facility 100a that is connected to the power system CS in a predetermined form.
- the step of controlling the energy storage device 2 has a predetermined form stored in the energy storage device 2 in a time zone before the output suppression period. It is a step of releasing the built energy, and steps to be stored in a predetermined form the generated power to the energy storage device 2 at the output suppression period, configured to include.
- the energy storage device 2 releases the stored energy in a predetermined form before the output suppression period (for example, the disconnection period) to increase the storage capacity, and then the power storage device 1 in the output suppression period.
- the generated power can be stored in a predetermined form. Therefore, it is possible to store a larger amount of generated electric power than when the stored energy is not released in advance. Therefore, for example, since it is not necessary to suppress or stop power generation in the output suppression period, the power generation apparatus 1 can be operated efficiently. Therefore, the overall generated power of the day can be increased by effectively using the generated power during the output suppression period.
- the control device 3 further includes a target setting unit 376 that sets a target value (target SOC) of the stored energy for each time zone based on the prediction result of the power generation prediction unit 371 and the output suppression information.
- the storage control unit 373 Based on the target value in each time zone, the stored energy of the energy storage device 2 is controlled, and the target setting unit 376 has a first target value Sc in the first time zone including an output suppression period (for example, a disconnection period),
- the configuration may be such that the second target values Sb, Se, Si in the second time zone immediately before the first time zone are set lower than Sf, Sj.
- the storage energy of the energy storage apparatus 2 can be controlled based on the target value (target SOC) of the storage energy set for every time slot
- target SOC target value of the storage energy set for every time slot
- zone for example, the disconnection period
- control device 3 may have a configuration in which the output suppression period includes a disconnection period in which the power generation facility 100a is disconnected from the power system CS.
- the energy storage device 2 stores the generated power of the power generation device 1 in the disconnection period after causing the energy storage device 2 to release the stored energy before the disconnection period in which the power that can be stored in a predetermined form becomes large. can do. Therefore, the power generator 1 can be operated more efficiently.
- control device 3 controls the energy storage device 2 based on at least one of the power demand information and the electricity price information, and the power demand information is a power load connected to the power generation facility 100a. Even if it is a structure which shows the predicted value of the power consumption for every time slot
- the energy storage device 2 can be controlled using at least one of the power demand information and the electricity rate information.
- the power demand information it is possible to control the stored energy and the power discharged from the energy storage device 2 in consideration of the predicted value of the power consumption for each time zone required by the power load LS connected to the power generation facility 100a. . Therefore, the power generator 1 can be operated more efficiently, and power purchase (received power) and power sale (reverse power flow power) for the power system CS can be controlled more precisely.
- the power generator 1 can be operated more efficiently, and power purchase (received power) and power sale (reverse power flow power) for the power system CS can be controlled more precisely.
- the stored energy and the power released from the energy storage device 2 in consideration of the rate for each time zone of power (received power) purchased from the power system CS. Therefore, it becomes easy to adjust the charge of power to be purchased per day. For example, the daily charge can be kept low by purchasing power during a time when the charge is low.
- control apparatus 3 is the solar power generation apparatus 1 as the power generation apparatus 1, and the power generation variation factor information indicates the calendar information and the weather forecast in the area including the place where the power generation apparatus 1 is installed for each time zone. And a configuration including weather information.
- the solar radiation amount and the weather for every time zone of the day can be estimated, and the solar power generation device 1 can be operated efficiently. Therefore, the power generation efficiency of the solar power generation device 1 can be improved, and the overall generated power of the day can be increased.
- control device 3 may be configured such that the energy storage device 2 can store the power of the power generation facility 100a by converting it into a form other than the power.
- electric power can be converted from electrical energy to other energy forms (for example, thermal energy, dynamic energy, chemical energy) and the like and stored in the energy storage device 2.
- energy forms for example, thermal energy, dynamic energy, chemical energy
- control device 3 is a control device 3 that controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is connected to the power system CS in a predetermined form, and the generated power fluctuates for each time zone.
- a storage unit 36 that stores power generation variation factor information including information indicating the factor to perform, a power generation prediction unit 371 that predicts the generated power for each time zone of the power generation device 1 of the power generation facility 100a based on the power generation variation factor information,
- a storage control unit 373 that controls the energy storage device 2 based on the prediction result of the power generation prediction unit 371, and the storage unit 36 is an output that suppresses reverse power flow output from the power generation facility 100 a to the power system CS.
- a suppression period for example, a disconnection period
- the power generation device 1 of the power generation device 1 is output in the output suppression period in which the reverse power flow is suppressed.
- the generated power can be stored in a predetermined form. Therefore, it is possible to store a larger amount of generated electric power than when the stored energy is not released in advance. Therefore, for example, since it is not necessary to suppress or stop power generation in the output suppression period, the power generation apparatus 1 can be operated efficiently. Therefore, the overall generated power of the day can be increased by effectively using the generated power during the output suppression period.
- the control device 3 is a control device that controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is connected to the power system CS, and the power generation facility 100a.
- the energy storage device 2 is configured to store the generated power in the energy storage device 2 in the output suppression period based on output suppression information indicating an output suppression period in which power output to the power system CS is suppressed. It is set as the structure (1st structure) to control.
- the control device 3 is a control device 3 that controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is interconnected with the power system CS, and the generated power Is output to the power system CS from the power generation facility 100a and the prediction result of predicting the generated power for each time zone of the power generation device 1 included in the power generation facility 100a based on the information indicating the factors that fluctuate from day to day and from time to time.
- the control device 3 having the first or second configuration controls the energy storage device 2 so that the generated power can be stored in the energy storage device 2 during the output suppression period.
- the configuration is a control (third configuration) that controls the storage amount of the storage device 2.
- the control device 3 having the first or second configuration sets the target value of the stored energy for each time zone based on the prediction result obtained by predicting the generated power for each time zone of the power generation device 1 and the output suppression information.
- the stored energy of the energy storage device 2 is controlled based on the target value in each time zone, and immediately before the first time zone than the first target value in the first time zone including the output suppression period. It is set as the structure (4th structure) which sets the 2nd target value in the 2nd time slot
- the control device 3 having the first or second configuration further controls the energy storage device 2 based on at least one of power demand information and electricity rate information, and the power demand information is connected to the power generation facility 100a.
- the electric power information indicates a predicted value of power consumption for each time zone required for the power load LS to be performed, and the electricity rate information is a time zone of power supplied to the power generation facility 100a and / or the power load LS by the power system CS It is set as the structure (5th structure) which shows the charge for every.
- the information indicating the factor that the generated power fluctuates every day and every time zone includes calendar information and a place where the power generation device 1 is installed. It is set as the structure (6th structure) including the weather information which shows the weather forecast in the area containing for every time slot
- the control device 3 is a control device 3 that controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is interconnected with the power system CS. Based on output suppression information indicating an output suppression period in which power output from 100a to the power system CS is suppressed, an energy storage device during the output suppression period when the output suppression information indicates that the output suppression period is present The second storage amount is controlled to be less than the storage amount of the energy storage device 2 at the same time when the output suppression information indicates that there is no output suppression period (seventh configuration).
- the system according to the first to third embodiments includes a control device 3 that controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is connected to the power system CS, and the energy storage device 2.
- the control device 3 includes the generated power in the output suppression period based on output suppression information indicating an output suppression period in which power output from the power generation facility 100a to the power system CS is suppressed. Is configured to control the energy storage device 2 so as to be stored in the energy storage device 2 (eighth configuration).
- the control method according to the first to third embodiments is a control method of the control device 3 that controls the energy storage device 2 that can store the power of the power generation facility 100a that is interconnected with the power system CS.
- the energy storage so that the generated power can be stored in the energy storage device 2 during the output suppression period based on output suppression information indicating an output suppression period during which the power output from the power generation facility 100a to the power system CS is suppressed.
- the configuration is such that the device 2 is controlled (ninth configuration).
- the fourth embodiment exemplifies a configuration in which power generation using sunlight as natural energy is performed, and the inverters of the solar panel 111 and the storage battery 121 are different.
- power, voltage, and current that are “direct current” are simply referred to as “DC”
- power, voltage, and current that are “alternating current” are simply referred to as “AC”.
- DC direct current
- AC alternating current
- FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration including the energy management system 100b according to the fourth embodiment.
- the energy management system 100b is installed at the installation location 101.
- FIG. 8 is an example of a power plant that uses sunlight, but is not limited to a power plant.
- Equipment in the installation location 101 is connected to a system 200 that is an external power network and an external information network 300.
- a breaker 150 and a router 170 are installed inside the installation location 101.
- the energy management system 100 b includes a solar power generation system 110 (energy power generation unit), a storage battery system 120 (storage battery unit), and a computer system 130.
- the thick line is the main power flow
- the thin line is the information flow.
- Examples of the information network 300 include, for example, the Internet or a power company dedicated line.
- the solar power generation system 110 includes a solar panel 111 that generates DC (direct current) power and a solar inverter 112 that converts DC power into AC (alternating current) power.
- the electric power converted into AC is output to the system 200 or the storage battery system 120 through the breaker 150.
- the storage battery system 120 includes a storage battery 121 and a storage battery inverter 122.
- the storage battery 121 and the storage battery inverter 122 are connected by DC.
- the storage battery inverter 122 and the breaker 150 are connected by AC.
- AC power from the photovoltaic power generation system 110 or the system 200 is input to the storage battery inverter 122, converted to DC by the storage battery inverter 122, and charged to the storage battery 121.
- DC power from the storage battery 121 is input to the storage battery inverter 122, converted to AC by the storage battery inverter 122, and output to the system 200 through the breaker 150.
- the storage battery 121 further includes a part that actually stores power and a part that manages the part to be stored (omitted in FIG. 8). That is, the storage battery 121 is an example of the energy storage device of the present invention.
- the management part includes, for example, an IF (interface) for acquiring the state of the part to be saved, a connection switch switching IF for connecting the part to be saved and the outside, the number of times of charging / discharging the storage battery 121, and counting of history to manage.
- Examples of the portion that stores power include a lead battery, a NAS battery, a lithium ion battery, and a power storage device using hydrogen.
- a power storage device using hydrogen for example, uses charging power and water to decompose water into hydrogen and oxygen by electrolysis and store the hydrogen in a gas or liquid state in a tank. And when the electrical storage apparatus using hydrogen discharges, it functions as a fuel cell using hydrogen, and generates electric power.
- the computer system 130 performs charge / discharge control of the storage battery system 120.
- the computer system 130 may be, for example, a conventional personal computer or server, but may be a dedicated device having a computer function. In the case of a dedicated device, the computer system 130 may be incorporated in the storage battery inverter 122.
- the computer system 130 exchanges information with the photovoltaic power generation system 110, the storage battery system 120, the breaker 150, and the router 170.
- the information can be classified into device power / status information, information from the information network 300, and instruction information to the device.
- Power information can be acquired from the solar power generation system 110, the storage battery system 120, and the breaker 150. For this reason, each device needs a sensor for acquiring the power information.
- the information measured by the sensor can be acquired by the computer system 130 through the special interfaces of the photovoltaic power generation system 110, the storage battery system 120, and the breaker 150.
- the power information of the solar power generation system 110 includes the DC voltage, current, and power of the solar panel 111, and the AC side voltage, current, and power of the solar inverter 112.
- the interface between the storage battery 121 and the storage battery inverter 122 may be different.
- the power / state of the storage battery 121 the remaining amount of the storage battery 121, the switch state on the storage battery 121 side, the temperature of the storage battery 121, and the like can be given.
- the power and state of the storage battery inverter 122 include voltage, current, and power during charging or discharging on the DC side and AC side, a storage battery operating state (charging, discharging, and stopping), and an internal switch state. .
- information that can be acquired by the storage battery 121 and the storage battery inverter 122 may overlap.
- the power information of the breaker 150 the purchased power or the sold power from the system 200 can be cited.
- Information from the information network 300 includes, for example, output suppression schedule information from an electric power company, output suppression prediction schedule information, or weather information for predicting output suppression.
- Output suppression schedule information from the power company is input from the information network 300 through the router 170 to the power output suppression schedule unit 132 of the computer system 130 (energy management device).
- the control unit 131 acquires output suppression schedule information from the power output suppression schedule unit 132.
- the output suppression schedule information there is only communication that there is suppression (in this case, the suppression time zone and the suppression power are agreed with the power company in advance), or the suppression time zone (suppression period) or suppression power.
- the suppression power examples include complete suppression in which all of the photovoltaic power generation cannot be reversely flowed into the system 200 or an upper limit restriction that can be reversely flowed into the system 200.
- the output suppression prediction schedule information can be obtained from a service of the information network 300 or can be calculated from weather forecast information or the like. In the latter case of the output suppression prediction schedule information (that is, when calculating from the weather information), the weather forecast information is input from the information network 300 to the power output suppression schedule unit 132 of the computer system 130 via the router 170.
- the output suppression time zone is predicted based on past weather information and suppression information.
- Information acquired from the information network 300 may be acquired from the Internet or a dedicated line from an electric power company, or may be acquired from a combination of both.
- the output suppression schedule information and the output suppression prediction schedule information may be acquired from a dedicated line of an electric power company, and the weather information may be acquired from an intercket.
- the acquisition method of the output suppression schedule information, the output suppression prediction schedule information, and the weather information is a method of obtaining from the server (the power company or the weather information providing server) from which the power output suppression schedule planning unit 132 provides information.
- the server the power company or the weather information providing server
- a method in which the server pushes to the power output suppression scheduled unit 132 can be considered.
- the control unit 131 acquires the output suppression schedule information or the output suppression prediction schedule information from the power output suppression schedule unit 132 when necessary (described later).
- the power output suppression scheduling unit 132 may acquire / calculate these (related) information via the router 170 when requested by the control unit 131, or may acquire / calculate in advance. . In the latter case, the power output suppression scheduling unit 132 may store the acquired / calculated results and pass the information stored at the time of the request to the control unit 131.
- the control signal is used for charge / discharge control of the storage battery 121 of the storage battery system 120.
- the charge / discharge control includes switch control of the storage battery 121 and the storage battery inverter 122, charge / discharge power designated for the storage battery inverter 122, and the like.
- the details are performed by the control unit 131. An example of control will be described with reference to the simplified flowchart of FIG.
- the control signal is sent to the computer system 130 using a special interface, similar to the power information.
- Special interface examples include, but are not limited to, standard protocols such as ModBuS, CANBuS, RS-485, and SunSpec.
- an interface adapter that can be connected with a personal computer may be used for these interfaces (not shown in FIG. 8). These include, for example, adapters that convert ModBuS digital electrical signals to Ethernet (registered trademark), which is often used in computers.
- the system is initialized in S310. This includes, for example, initialization of variables performed in the software of the flowchart, initialization of the solar power generation system 110 and the storage battery system 120, and state confirmation.
- power / state information is acquired from the photovoltaic power generation system 110, the storage battery system 120, and the breaker 150, and information such as suppression / prediction is acquired from the power output suppression scheduled unit 132. Then, the process proceeds to S340.
- the control unit 131 confirms whether the output to the system 200 is being suppressed or whether the output is scheduled to be suppressed.
- the suppression information include suppression time zones and suppression power provided by an electric power company, prediction information provided by services on the information network 300, or prediction information of suppression times based on weather forecasts.
- zone provided by an electric power company or the case where the prediction of suppression is the future is the future schedule of suppression.
- the output is being suppressed during the time period provided by the power company. In these cases, the process proceeds to S350. If not, the process proceeds to S380. For example, when the schedule of suppression is after 2 days, it may be determined that there is no prediction before the day before the prediction.
- the process proceeds to S360. Otherwise, the process proceeds to S370.
- the storage battery 121 may be charged during the suppression time. In this case, before charging the storage battery 121, it may be necessary to precharge the DC bus connecting the storage battery 121 and the storage battery inverter 122. In this case, the process may transition to S360 from the minimum precharge time before the suppression time starts.
- the storage battery 121 is instructed to be charged with the difference power.
- the storage battery 121 and the storage battery inverter 122 have an upper limit of charging power. When the differential power is larger than this upper limit, this upper limit is used as an instruction for charging power.
- the upper limit is the smaller of the upper limit at storage battery 121 and the upper limit at storage inverter 122.
- As an upper limit of the charging power there is an example in which the rated power of the storage battery 121 and the storage battery inverter 122 is limited, or an example in which the charging power is further limited by the characteristics of the storage battery 121 when the storage battery 121 is almost fully charged.
- the storage battery 121 may be instructed to stop charging / discharging. In addition, if the storage battery 121 is already in a stopped state when entering S360, it is not necessary to issue a stop instruction again. Or when output suppression electric power is larger than generated electric power, the electric power of the difference may be discharged from a storage battery. For example, it is possible to cope with output suppression with a smaller storage battery capacity by discharging during the suppression time in areas with much clouding.
- FIG. 10 is an example of photovoltaic power generation on a cloudy day. For example, when the generated power is equal to or greater than the suppression power, the difference power is charged. When the generated power is less than or equal to the suppression power, discharging is performed. By repeating charging and discharging in the suppression time zone, it is possible to cope with relatively few storage batteries 121.
- the storage battery 121 or the storage battery inverter 122 may include a (charge) switch for actually connecting the storage battery 121 to the storage battery inverter 122.
- a (charge) switch for actually connecting the storage battery 121 to the storage battery inverter 122.
- a precharge operation for precharging for charging is performed in advance.
- S370 it enters when there is a future schedule of suppression (the power company provides the suppression time or predicts from weather information, etc.).
- the storage battery 121 is charged using power generated by sunlight.
- a discharge instruction is sent to the storage battery 121 unless the remaining power of the storage battery 121 is minimum, and a charge / discharge stop instruction is sent to the storage battery 121 if it is minimum.
- a charge / discharge stop instruction is sent to the storage battery 121 if it is minimum.
- the discharge control may be controlled so as to minimize the remaining amount of the storage battery 121. By performing such control, the electric power is not used wastefully socially.
- the storage battery 121 or the storage battery inverter 122 may have a (discharge) switch for connecting the storage battery 121 to the storage battery inverter 122. Therefore, it is necessary to perform these controls as well as charging. Similarly, if it is necessary to perform precharge before discharge, the control is also performed.
- the state of S380 is a state where the output is not being suppressed and there is no future schedule for suppression. Therefore, the storage battery 121 can be used for purposes other than output suppression. This is exemplified by the peak shift in the example of FIG. 11 in which the storage battery 121 is charged at midnight when power is supplied on the system 200 side and discharged in the time when the power in the daytime is relatively insufficient. In this case, in S380, the current time and the remaining power of the storage battery 121 are confirmed, and the storage battery 121 is instructed to be charged, discharged, or stopped. Then, the process returns to S320. Note that, when a charge / discharge instruction is issued, a switch and precharge control are also performed as necessary, similarly to S360 and S370.
- FIG. 12 is an example of the operation for two days in the flowchart of FIG. Here, the steps of the flowchart and two examples are given.
- Example 1 of FIG. 12 the next day's output suppression notification arrives from the power company at 18:00 on the first day.
- 9: 00-15: 00 is the suppression time zone. That is, from 18:00 on the first day to 9:00 on the second day, the control unit 131 operates in S320, S330, S340, S350, and S370.
- control unit 131 operates in S320, S330, S340, S350, and S360.
- control unit 131 operates in S320, S330, S340, and S380 when there is no future schedule for output suppression on the next day.
- control unit 131 operates in S320, S330, S340, S350, and S370.
- Example 2 in FIG. 12 is a case where the power output suppression scheduled unit 132 predicts the next day's output suppression at 18:00 on the first day.
- the control unit 131 starts the operations of S320, S330, S340, S350, and S370 from 18:00 on the first day. Then, at 8:00 on the second day, the power company will contact the suppression information of the day.
- the control unit 131 continues the operations of S320, S330, S340, S350, and S370 by 9:00 of the control start time.
- the control unit 131 operates in S320, S330, S340, S350, and S360 from the suppression start time. That is, even when the contact from the power company is immediately before the suppression, the storage battery 121 can be sufficiently discharged in S370 from the previous day. If the discharge is started after the contact at 8:00, the remaining amount of the storage battery 121 may not be minimized at the start of the suppression time.
- the storage battery 121 can be sufficiently discharged to a minimum even if the suppression notification from the power company is immediately before, for example.
- the social and economic effects can be improved by discharging at an appropriate time before the suppression time comes.
- an output suppression control signal (this signal is omitted in FIG. 8) of the solar inverter 112 can be sent from the control unit 131 to the solar power generation system 110 to perform suppression control of the solar power generation.
- the upper limit of the output of the solar inverter 112 is the output suppression power.
- the power company does not necessarily provide an interface on the information network 300 for acquiring the output suppression schedule information.
- a service that obtains the information by news or e-mail and provides a proxy interface on the information network 300 may be used.
- the solar power generation system 110 and the storage battery system 120 are separate systems in the illustration of FIG. 8, but the solar inverter 112 and the storage battery inverter 122 may be one hybrid inverter 115 as shown in FIG. In this case, the solar panel 111 and the storage battery 121 may be directly connected on the DC side of the hybrid inverter 115.
- the power of storage battery 121 can be expressed as follows during normal operation.
- Battery power Indicated power to inverter 115-Photovoltaic power Condition: All three items above are on the DC side or AC side. When DC and AC are mixed in the above formula, the calculation should be performed considering the efficiency of the inverter 115. Further, it is assumed that the command power to inverter 115> 0 is discharged and the command power ⁇ 0 is charge.
- the storage battery power> 0 is discharging
- the storage battery power ⁇ 0 is charging. Therefore, discharging is performed when the command power to the inverter 115> solar power generation power, and charging is performed when the power command to the inverter 115 ⁇ solar power generation power. That is, when the instruction power to the inverter 115 is constant, the storage battery 121 may be automatically switched from charging to discharging or vice versa due to fluctuations in the photovoltaic power generation.
- storage battery power indicated power to the inverter 115.
- the solar power is followed and the instruction power to the inverter 115 is recalculated from the following formula, or the storage battery 121 is charged.
- the discharge switch can be turned off to cope with it.
- Instructed power to inverter 115 storage battery target power-photovoltaic power generation
- the storage battery target power is the target power used for charging or discharging the storage battery 121.
- charging / discharging of the storage battery 121 can be used for other than output suppression.
- the hybrid inverter 115 can be automatically switched from charging to discharging, the control in S380 is simplified depending on the application. Etc. can be performed.
- a load 160 is added to the installation location 101 as shown in FIG. FIG. 14 is based on FIG. 13 of the fifth embodiment, but the same applies when the hybrid inverter of FIG. 8 is not used (fourth embodiment).
- the target of the present embodiment is, for example, a home, an office, a factory, and a building.
- the target of the present system can be classified into the fourth embodiment or the fifth embodiment.
- the load 160 is, for example, home appliances such as an air conditioner, a television, a refrigerator, and a lighting in the home, an air conditioning, lighting, a personal computer, a printer, and the like in the office, and an air conditioning and lighting in the factory. , And manufacturing equipment.
- the operation of the control unit 131 of the present embodiment is the same as that of the fourth or fifth embodiment.
- the output suppression power is the amount obtained by subtracting the power consumption of the load 160 from the photovoltaic power generation power.
- priority is given to a time zone with a high electricity bill based on the time until the suppression start time, the electricity charge for each hour, and the power consumption predicted by the load 160 over the fourth or fifth embodiment.
- the predicted power consumption of the load 160 may be calculated by the power output suppression schedule unit 132, for example.
- the power output suppression scheduling unit 132 predicts the power consumption of the load 160 based on the past power of the load 160. For example, in the case of prediction of power consumption at a certain time on weekdays, this may be average power at the same time for N days in the past weekdays.
- the discharge power for each time zone is calculated, and a discharge instruction for the discharge power is given.
- the discharge power is preferably less than the power consumption of the load 160 in order not to cause the power of the storage battery 121 to flow backward to the system 200.
- the breaker 150 may collect information on the load 160, but this information can be calculated as a difference between both power of the inverter and the system 200 in the computer system 130 using other information.
- the storage battery In the state of S380, for example, the storage battery is charged at a non-peak time, and the peak is discharged and cut at the peak time so as to cut the power peak (demand charge) that is the basis of the basic charge of the electricity bill.
- FIG. 15 it turns out that the demand charge after a peak cut becomes cheap with respect to the demand charge determined by the peak (load power consumption-the peak of photovoltaic power generation) when not using a storage battery.
- the power purchased from the system 200 is confirmed, and the storage battery is charged, discharged, or stopped according to the peak degree of the purchased power. Then, the process returns to S320.
- 16 is based on the configuration of the seventh embodiment (FIG. 8), the configuration using wind power generation is the configuration of the fourth embodiment (FIG. 13) and the configuration of the fifth embodiment (FIG. 14). Is the same.
- a wind power generation system 116 is used instead of the solar power generation system 110.
- the wind power generation system 116 includes a wind power generator 117 and a wind power generator / storage battery hybrid inverter 119 shared with the storage battery system 120.
- the wind power generation system 116 has an inverter independent of the storage battery system 120.
- the control unit 131 basically operates in the same manner as in the case of the solar power generation system 110. That is, when the suppression time zone is received from the power company in advance or when the suppression time is predicted in advance, the control unit 131 discharges the storage battery until the suppression start time and charges the storage battery during the suppression time.
- the difference between the wind power generation system 116 and the solar power generation system 110 is that the wind power generation system 116 generates power at an arbitrary time, whereas the solar power generation system 110 generates power in the daytime. Therefore, in the wind power generation system 116, there is a possibility that the wind power generator 117 generates power from the time when the output suppression time is fixed or predicted to the start of output suppression, and the storage battery 121 is discharged during this time period. It will be.
- the energy management system 100b is an energy management system 100b that performs charge / discharge control of the storage battery 121, and includes an energy power generation unit 110, a storage battery unit 120, a power output suppression schedule unit 132, and a control unit 131.
- the control unit 131 includes a discharge instruction for instructing the storage battery unit 120 to discharge during all or a part of a period from the scheduled input time to the suppression start time when the power output suppression scheduled unit 132 has a scheduled output suppression.
- the energy management system 100b of the tenth configuration has a configuration (eleventh configuration) in which the output suppression schedule of the power output suppression schedule unit 132 is a communication from the power company acquired via the information network 300.
- the energy management system 100b having the tenth configuration is configured based on the weather forecast information obtained by the output suppression schedule of the power output suppression schedule unit 132 via the information network 300 (a twelfth configuration).
- the energy management system 100b of the tenth configuration is configured such that the discharge instruction time is discharged preferentially during a time zone when power on the system 200 side is not available (a thirteenth configuration).
- the energy management system 100b of the tenth configuration includes a load 160 in a facility where the energy management system 100b is installed, and the time for the discharge instruction is a configuration based on prediction information of power consumption of the load 160 (fourteenth configuration). ).
- the control unit 131 sets the storage battery unit when the power of the energy power generation unit 110 is smaller than the power of the power output suppression scheduled unit 132 scheduled to be suppressed during the suppression period.
- a configuration (fifteenth configuration) is configured to send a discharge instruction to instruct 121 to discharge.
- control unit 131 performs a charge, discharge, or stop instruction to the storage battery unit 121 during a period from the end of the suppression period to the next scheduled output suppression (16th configuration). Configuration).
- the energy management device 130 is an energy management device 130 that performs charge / discharge control for charging / discharging the power generated by the energy power generation device 111 to / from the storage battery 121, and includes a power output suppression scheduling unit 132 and
- the control unit 131 includes the control unit 131 that instructs the storage battery 121 to discharge during all or a part of the period from the scheduled input to the start of suppression when the power output suppression scheduled unit 131 has scheduled output suppression.
- the discharging instruction is sent, and the charging instruction for charging the power generated by the energy power generation device 111 is sent to the storage battery 121 during all or part of the suppression period (17th configuration).
- the control method according to the fourth to seventh embodiments is a control method of the energy management device 130 that performs charge / discharge control for charging / discharging the power generated by the energy power generation device 111 to / from the storage battery 121.
- An output suppression schedule that suppresses output is acquired, and a discharge instruction that instructs the storage battery 121 to discharge is sent during all or a part of the acquired timing and the start timing of the suppression period included in the output suppression schedule.
- a configuration (eighteenth configuration) is configured to send a charge instruction for charging the power generated by the energy power generation device 111 to the storage battery 121 during all or part of the period.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
システムは、電力を所定形態で貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置と、前記エネルギー貯蔵装置を制御する制御部を有する制御装置と、を備える。前記制御部は、電力系統と連系運転される発電設備から前記電力系統に出力される電力の出力抑制が行われる出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づいて、前記出力抑制期間において前記発電設備の発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように、前記エネルギー貯蔵装置を制御する。
Description
本発明は、蓄電池などのエネルギー貯蔵装置を制御する装置に関する。
近年、太陽電池や風力発電が自然エネルギーを利用した発電として期待されている。但し、その発電電力は天候などに依存するので、発電量が電力需要と一致するとは限らない。また、電力系統に接続される太陽光発電所などの分散型電源の増加が、電力系統の需給バランスに影響を与え、電力系統を不安定にすることが懸念されている。
たとえば大型連休などの電力需要が低い日に太陽光発電が活発に行われると、電力系統に逆潮流される電力が増えるため、電力系統での電力余剰が生じることがある。この電力余剰による電力系統への悪影響(たとえば電圧上昇)を防止するために、電力系統の運用者(たとえば電力会社)は太陽光発電所を電力系統から解列させる等の出力抑制を行う権限を有している。その一方で、太陽光発電所の発電量は日射及び天気など(たとえば朝夕の日射変動及び天候変化による雲の影響)により増減するため、電力系統に逆潮流される電力が急激に出力変動することがある。このような短期間の出力変動による電力系統への影響を低減するために太陽光発電所を新設する際には、蓄電装置などを利用して1分間の出力変動が定格電力のたとえば1[%/min]以内になるように緩和することが必要となってきている。
なお、本発明に関連する従来技術の一例として、特許文献1は、太陽電池及び蓄電装置を備える発電システムを教示している。この発電システムでは、電力系統への過剰な電力の逆潮流に起因して系統電圧が上昇すると、該逆潮流を停止して、発電電力を蓄電装置に充電している。
また、本発明に関連する従来技術の他の一例として、特許文献2は、発電したエネルギーをお湯の熱に変換して貯湯機に貯めておく発電システムを教示している。
しかしながら、太陽光発電所が電力系統から解列されると、その解列期間では発電電力の制限を要することがある。この場合、発電されるはずであった電力を電力系統に売電することはできない。従って、発電効率が低下し、売電できる電力の低減によって太陽光発電所の収益も低下する。また、この解列期間では通常、たとえば出力変動を緩和・吸収するための蓄電装置は利用されず充放電動作をしない。
このような問題に対して、特許文献1は太陽光発電所が電力系統から解列される場合について言及していない。また、特許文献1の発電システムでは、系統電圧の上昇に応じて発電電力を蓄電装置に充電するため、蓄電装置の充電率が高い場合には充電できる電力が少なくなったり充電できなかったりする。
また、特許文献2の発電システムでは、電力をお湯に変換しており、他の目的に利用することができない。また、特許文献2での出力抑制の制御基準は電力系統の電圧であり、たとえば遠隔から自然エネルギー発電の出力を制御する方式に対応していない。さらに、出力抑制時にお湯が既に温かい場合には、お湯をそれ以上温かくできない。従って、事前にお湯を使っておくことが好ましいが、お湯を使う用途は限られているため、用途の柔軟性が低くお湯の使い方または出力抑制時に電力を無駄にする可能性は低くない。特に太陽光発電は夏によく発電する一方、夏でのお湯の利用は一般に少ない。
本発明は、上記の状況を鑑みて、出力抑制期間の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の一の態様による制御装置は、電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置であって、前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様による制御装置は、電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置であって、前記発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報に基づき前記発電設備が有する発電装置の時間帯毎の発電電力を予測した予測結果と、前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報とに基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様による制御装置は、電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置であって、前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制情報が前記出力抑制期間有りを示す場合の、前記出力抑制期間時のエネルギー貯蔵装置の貯蔵量を、前記出力抑制情報が前記出力抑制期間無しを示す場合の同時刻のエネルギー貯蔵装置の貯蔵量よりも少なくなるように制御する構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様によるシステムは、電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置と、エネルギー貯蔵装置とを備えたシステムであって、前記制御装置は、前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様による制御方法は、電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置の制御方法であって、前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様によるエネルギー管理システムは、電池の充放電制御を行うエネルギー管理システムであって、エネルギー発電部、蓄電池部、電力出力抑制予定部および制御部を備え、前記制御部は、前記電力出力抑制予定部に出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全または一部期間に前記蓄電池部に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全または一部期間に前記蓄電池部に前記エネルギー発電部の発電電力を充電する充電指示を送る構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様によるエネルギー管理装置は、エネルギー発電装置の発電電力を蓄電池に充放電する充放電制御を行うエネルギー管理装置であって、電力出力抑制予定部および制御部を備え、前記制御部は、前記電力出力抑制予定部より出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全または一部期間に前記蓄電池に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全または一部期間に前記蓄電池に前記エネルギー発電装置の発電電力を充電する充電指示を送る構成とされる。
また、上記目的を達成するために本発明の一の態様による制御方法は、エネルギー発電装置の発電電力を蓄電池に充放電する充放電制御を行うエネルギー管理装置の制御方法であって、前記エネルギー発電装置の出力を抑制する出力抑制予定を取得し、取得したタイミングと前記出力抑制予定に含まれる抑制期間の開始タイミングとの全または一部期間に前記蓄電池に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全または一部期間に前記蓄電池に前記エネルギー発電装置の発電電力を充電する充電指示を送る構成とされる。
本発明の更なる特徴及び利点は、以下に示す実施形態によって一層明らかにされる。
本発明によると、出力抑制期間の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることができる。また、蓄電池を適切に充放電させることにより電力会社が定めた電力抑制時に系統に出力できない電力を、より幅広い用途に使うことができる。
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
<第1実施形態>
図1は、発電システム100aの第1構成例を示すブロック図である。発電システム100aは、産業用の分散型電源として用いられる発電設備であり、たとえば単相三線の通電路Pを介して商用電力系統CS及び電力負荷系統LSと電気的に接続される。この発電システム100aでは、太陽電池ストリング1及び蓄電装置2と商用電力系統CSとによる系統連系運転が可能である。すなわち、発電システム100aでは、発電した電力を直流から交流に変換し、通電路Pを介して商用電力系統CSに逆潮流(出力)して、該電力を電力会社に売電することが可能となっている。なお、以下では、通電路Pを介して商用電力系統CSに逆潮流(売電)される電力を逆潮流電力と呼び、商用電力系統CSから通電路Pに供給(買電)する電力を受電電力と呼ぶ。
図1は、発電システム100aの第1構成例を示すブロック図である。発電システム100aは、産業用の分散型電源として用いられる発電設備であり、たとえば単相三線の通電路Pを介して商用電力系統CS及び電力負荷系統LSと電気的に接続される。この発電システム100aでは、太陽電池ストリング1及び蓄電装置2と商用電力系統CSとによる系統連系運転が可能である。すなわち、発電システム100aでは、発電した電力を直流から交流に変換し、通電路Pを介して商用電力系統CSに逆潮流(出力)して、該電力を電力会社に売電することが可能となっている。なお、以下では、通電路Pを介して商用電力系統CSに逆潮流(売電)される電力を逆潮流電力と呼び、商用電力系統CSから通電路Pに供給(買電)する電力を受電電力と呼ぶ。
通電路Pは第1通電路Pa及び第2通電路Pbを含んで構成されている。第1通電路Paは発電システム100aのパワーコンディショナ3に接続されている。なお、以下では、パワーコンディショナ3をPCS(Power Conditioning System)3と呼ぶ。
第2通電路Pbは商用電力系統CSに接続されている。この第2通電路Pbには、電力量計Mが設けられている。電力量計Mは、第2通電路Pbにおいて電力が流れる方向、その電力量及び電力値を検知する電力検知器であり、その検知結果を示す検知信号をPCS3に出力する。たとえば、電力量計Mは、第2通電路Pbにおいて発電システム100aから商用電力系統CSに向かって電力が流れる場合、発電システム100aが商用電力系統CSに売電していること、逆潮流電力の電力量及び電力値を検知する。電力量計Mはさらに、第2通電路Pbにおいて商用電力系統CSから発電システム100a及び/又は電力負荷系統LSに向かって電力が流れる場合、発電システム100aが商用電力系統CSから買電していること、受電電力の電力量及び電力値を検知する。
また、第1通電路Pa及び第2通電路Pb間には、電力負荷系統LSが接続されている。この電力負荷系統LSは、たとえば家庭内の電化製品、工場の設備装置などの負荷機器であり、第1通電路Pa及び/又は第2通電路Pbから供給される電力を消費する。なお、以下では、電力負荷系統LSに供給されて消費される電力を消費電力と呼ぶ。
次に、太陽電池ストリング1は、直列接続された複数の太陽電池モジュールを含む発電装置であり、太陽光を受けて発電し、発電した直流電力をPCS3に出力する。以下では、太陽電池ストリング1からPCS3に出力される電力を発電電力と呼ぶ。なお、発電システム100aに設けられる太陽電池ストリング1の数は、図1の例示に限定されず、複数であってもよい。たとえば、互いに並列接続される複数の太陽電池ストリング1がPCS3(特に、後述するDC/DCコンバータ31)に接続されていてもよい。この場合、各太陽電池ストリング1は、太陽電池ストリング1に逆電流が流れることを防止する逆流防止装置を介してPCS3に接続されていてもよい。また、太陽電池ストリング1は、1の太陽電池モジュールを含む構成であってもよい。
蓄電装置2は、商用電力系統CSと連系運転される発電システム100aの電力を電気的な形態で貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置であり、繰り返し充放電可能な充放電機能を有する。たとえば蓄電装置2は、PCS3から供給される直流電力を充電(貯蔵)でき、その充電率、すなわちSOC(state of charge)に応じた直流電力をPCS3に放電(放出)することもできる。なお、SOCは蓄電装置2の充電容量に対する充電量の比率を示す。また、以下では、充電の際にPCS3から蓄電装置2に供給される電力を充電電力と呼び、放電の際に蓄電装置2からPCS3に出力される電力を放電電力と呼ぶ。なお、蓄電装置2の構成は特に限定しない。たとえば、蓄電装置2はリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、及び鉛電池などの二次電池を含んでいてもよい。或いは、蓄電装置2は電気二重層キャパシタなどを含んでいてもよい。また、蓄電装置2の数は、図1の例示に限定されず、複数であってもよい。
この蓄電装置2は、入出力電力検知部21を有している。入出力電力検知部21は、蓄電装置2の充放電動作(充電、放電、充放電停止)及びその状態を検知する。たとえば、入出力電力検知部21は、蓄電装置2の充電動作及び充電電力の電力値、放電動作及び放電電力の電力値、充放電動作の停止などを検知する。これらの検知結果は、状態通知信号により蓄電装置2からPCS3に出力される。なお、蓄電装置2の充放電動作及びその状態の検知方法は、特に限定されない。たとえば、入出力電力検知部21は、蓄電装置2に対して入出力する電流の変化から検知してもよい。この場合、入出力電力検知部21は、PCS3及び蓄電装置2間にて電流が流れる方向に基づいて蓄電装置2の充放電動作を検知する。そして、入出力電力検知部21は、該電流の値の変化及び蓄電装置2の公称電圧などを用いて充電電力又は放電電力の電力値を検知できる。
PCS3は、太陽電池ストリング1及び蓄電装置2と商用電力系統CSとの間に設けられる制御装置である。PCS3は、通常時には、たとえばMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御により、発電電力が最大となるように太陽電池ストリング1の動作電圧(動作点)を制御する。但し、PCS3は、太陽電池ストリング1での発電量を制限する必要がある場合、太陽電池ストリング1の動作電圧を最大出力動作電圧からずれた値に設定して、その発電電力を調整する。このほか、PCS3は、蓄電装置2の充放電機能を制御することもできる。たとえばPCS3は、蓄電装置2に充電電力を供給して充電させたり、蓄電装置2を放電させて放電電力の供給を受けたりすることができる。
このPCS3は、DC/DCコンバータ31と、インバータ32と、双方向DC/DCコンバータ33と、平滑コンデンサ34と、通信部35と、記憶部36と、CPU(central processing unit)37とを有する。DC/DCコンバータ31、インバータ32、及び双方向DC/DCコンバータ33はバスラインBLを介して相互に接続されている。
DC/DCコンバータ31は、太陽電池ストリング1及びバスラインBL間に設けられ、太陽電池ストリング1の発電電力を所定の電圧値の直流電力に変換してバスラインBLに出力する。また、DC/DCコンバータ31は太陽電池ストリング1に逆電流が流れることを防止する逆流防止装置としても機能している。
インバータ32は、CPU37により制御される電力変換部であり、バスラインBL及び第1通電路Pa間に設けられている。インバータ32は、PWM(Pulse Width Modulation)制御又はPAM(Pulse Amplitude Modulation)制御などによって、図1に示すような単方向の電力変換を行うことができる。すなわち、インバータ32は、バスラインBLから入力される直流電力(発電電力及び蓄電装置2の放電電力のうちの少なくとも一方)を商用電力系統CS及び電力負荷系統LSの電力規格に応じた交流周波数の交流電力にDC/AC変換して第1通電路Paに出力することができる。なお、以下では、インバータ32がバスラインBLから入力される電力を電力変換して第1通電路Paに出力することを逆変換方向bの電力変換と呼ぶ。さらに、逆変換方向bの電力変換を逆変換と呼び、逆変換する電力の電力変換量を逆変換量と呼ぶ。
双方向DC/DCコンバータ33は、CPU37により制御される充放電電力変換部であり、バスラインBL及び蓄電装置2間に設けられている。双方向DC/DCコンバータ33は、バスラインBLから入力される直流電力を蓄電装置2に適した直流の充電電力にDC/DC変換して蓄電装置2に出力することができる。また、双方向DC/DCコンバータ33は、蓄電装置2の放電電力をインバータ32の仕様に応じた電力にDC/DC変換してバスラインBLに出力することもできる。なお、以下では、双方向DC/DCコンバータ33がバスラインBLから入力される電力を電力変換して蓄電装置2に出力することを充電方向Aの電力変換と呼ぶ。さらに、充電方向Aの電力変換を充電変換と呼び、充電変換する電力の電力変換量を充電変換量と呼ぶ。また、双方向DC/DCコンバータ33が蓄電装置2の放電電力を電力変換してバスラインBLに出力することを放電方向Bの電力変換と呼ぶ。さらに、放電方向Bの電力変換を放電変換と呼び、放電変換する電力の電力変換量を放電変換量と呼ぶ。
平滑コンデンサ34は、バスラインBLに接続され、バスラインBLを流れる電力のバス電圧値の変動を除去又は軽減する。
通信部35は、コントローラ4と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。
記憶部36は、電力を供給しなくても格納された情報を非一時的に保持する記憶媒体である。記憶部36は、PCS3の各構成要素(特にCPU37)で用いられる制御情報及びプログラムなどを格納している。たとえば、記憶部36は、目標値情報、発電変動要因情報、出力抑制情報、電力需要情報、及び電気料金情報などを格納している。
目標値情報には、各日の時間帯毎の蓄電装置2のSOCの目標値、及び目標値情報の更新日時などが設定されている。なお、以下ではこの目標値を目標SOCと呼ぶ。発電変動要因情報は、太陽電池ストリング1の発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報(暦情報、気象情報など)を含んでいる。暦情報は、暦に関する情報であり、特に太陽電池ストリング1が設置される場所における日出時刻及び日没時刻などを日毎に示す。気象情報は太陽電池ストリング1が設置される場所を含む地域での天気予報を各日の時間帯毎に示す。
出力抑制情報は、通常、商用電力系統CSを運営・管理する電力供給事業者(電力会社など)から事前に通知される。出力抑制情報には、出力抑制期間の有無が設定されている。出力抑制期間は、発電システム100aから商用電力系統CSに売電される逆潮流電力が制限(出力抑制)される期間である。また、出力抑制情報には、出力抑制期間があると設定されている場合、出力抑制期間(日時及び時間帯)及び出力抑制の内容が対応付けられて設定され、PCS3は該出力抑制期間に対応する内容の出力抑制を実行する。なお、出力抑制情報に出力抑制期間が設定されていなければ、PCS3は出力抑制を実行しない。出力抑制期間は発電システム100aが商用電力系統CSから解列される解列期間を含む。出力抑制情報は、ネットワークNTを介して電力供給事業者のサーバなどから取得されてもよいし、ユーザ入力に応じて任意のタイミングで適宜設定されてもよい。
また、電力需要情報は電力負荷系統LSの予測される時間帯毎の消費電力の予測値を示す。この予測値は電力負荷系統LSの過去の消費電力の履歴に基づいて予測された値が設定される。電気料金情報は、商用電力系統CSから買電する電力又は商用電力系統CSに売電する電力の時間帯毎の料金を示す。
CPU37は、記憶部36に格納された制御情報及びプログラムなどを用いてPCS3の各構成要素を制御するコンピュータユニットである。CPU37は機能的要素として、電力監視部371と、蓄電監視部372と、変換制御部373と、タイマ374と、情報取得部375と、目標設定部376と、を有している。
電力監視部371は第2通電路Pbを流れる電力(逆潮流電力、受電電力)を監視する。たとえば電力監視部371は、電力量計Mから出力される検知信号に基づいて第2通電路Pbにおいて電力が流れる方向、その電力量及び電力値などを検知する。また、電力監視部371は、これらの検知結果に基づいて電力負荷系統LSの時間帯毎の消費電力を算出し、日時(すなわち日付及び時間帯)と対応付けて電力需要情報に格納する。
また、電力監視部371は発電予測部としても機能する。この発電予測部は、記憶部36に格納された情報(たとえば発電変動要因情報、電力需要情報、及び電気料金情報など)に基づいて、太陽電池ストリング1の時間帯毎の発電電力を予測する。
蓄電監視部372は蓄電装置2の状態を監視する。たとえば、蓄電監視部372は蓄電装置2から出力される状態通知信号に基づいて蓄電装置2の状態を検知する。なお、この蓄電装置2の状態は、充電容量、充電量(又はSOC)、充放電動作の状態(たとえば、充電動作及び充電電力の電力値、放電動作及び放電電力の電力値、充放電動作の停止)などを含む。
変換制御部373は、DC/DCコンバータ31、インバータ32、及び双方向DC/DCコンバータ33を制御する。たとえば、変換制御部373は、発電システム100aの状態(売電、電力の自家消費、及びこれらの電力値など)、蓄電装置2の状態、記憶部36に格納された情報、及びユーザ入力などに基づいて、DC/DCコンバータ31、インバータ32、及び双方向DC/DCコンバータ33の電力変換動作を検知するとともに、該電力変換動作の制御を行う。なお、電力変換動作の制御は、電力変換方向の切り替え、電力変換量の調節、及び電力変換停止などを含む。
また、変換制御部373は貯蔵制御部としても機能する。この貯蔵制御部は、発電予測部(すなわち電力監視部371)の予測結果及び出力抑制情報に基づいて蓄電装置2を制御する。すなわち、変換制御部373は、DC/DCコンバータ31、インバータ32、及び双方向DC/DCコンバータ33を制御することによって、蓄電装置2の充放電機能を制御する。たとえば、変換制御部373は、出力抑制期間以前の時間帯にて蓄電装置2を放電させたり、出力抑制期間にて蓄電装置2に電力を充電させたりする。
タイマ374は、計時部であり、現在日時(すなわち現時点の日付及び時刻)を計時したり所定の時点から現時点までの経過時間を計時したりする。
情報取得部375は後述するコントローラ4及びネットワークNTを通じて様々な情報(暦情報、気象情報、出力抑制情報、電力需要情報、電気料金情報など)を取得する。暦情報は国立天文台などのサーバから取得できるし、気象情報は気象庁のサーバなどから取得できる。また、出力抑制情報及び電気料金情報は電力供給事業者のサーバから取得できる。
目標設定部376は、発電予測部(すなわち電力監視部371)の予測結果及び情報取得部375で取得された情報などに基づいて、各日の時間帯毎の目標SOCを決定し、日時と対応付けて目標SOCに設定する。
次に、コントローラ4について説明する。コントローラ4は、表示部41と、入力部42と、通信部43と、通信I/F44と、CPU45と、を備えている。表示部41はディスプレイ(不図示)に発電システム100aに関する情報などを表示する。入力部42は、ユーザ入力を受け付け、該ユーザ入力に応じた入力信号をCPU45に出力する。通信部43は、PCS3と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。通信部43は、たとえば、入力部42が受け付けたユーザ入力に関する情報などをPCS3に送信する。通信I/F44は、ネットワークNT(たとえばインターネット)に接続される通信インターフェースである。CPU45は、情報を非一時的に保持するメモリ(不図示)に格納された制御情報及びプログラムなどを用いて、コントローラ4の各構成要素を制御する。
次に、第1構成例における発電システム100aの電力制御方法について説明する。図2は、第1構成例での電力制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、解列期間が指令されている日での電力制御処理を説明する。また、以下の電力制御処理において、太陽電池ストリング1の動作電圧(動作点)は通常、発電電力が最大となるように制御されている。
まず、情報取得部375は発電変動要因情報及び出力抑制情報を取得して記憶部36に格納する(S101)。発電予測部(すなわち電力監視部371)は太陽電池ストリング1の時間帯毎の発電電力を記憶部36に格納されている発電変動要因情報に基づいて予測する(S102)。目標設定部376は発電予測部の予測結果及び出力抑制情報などに基づいて目標値情報を作成する(S103)。そして、タイマ374が現在日時を取得する(S104)。
次に、目標設定部376は目標値情報を編集するか否かを判定する(S105)。すなわち、蓄電装置2の目標SOCのスケジュール(各日の時間帯毎の目標SOCの設定)の更新をするか否かが判定される。目標値情報を編集しない場合(S105でNO)、処理は後述するS109に進む。一方、目標値情報を編集する場合(S105でYES)、情報取得部375は発電変動要因情報及び出力抑制情報を新たに取得して記憶部36に格納し(S106)する。発電予測部は記憶部36に格納されている発電変動要因情報に基づいて時間帯毎の発電電力を新たに予測する(S107)。目標設定部376は目標値情報を編集する(S108)。そして、処理はS109に進む。
蓄電監視部372は蓄電装置2の現時点のSOCを取得する(S109)。そして、現在日時及び出力抑制情報に基づいて、発電システム100aが商用電力系統CSから解列されているか否かが判定される(S110)。
解列されていると判定される場合(S110でYES)、変換制御部373は、インバータ32の逆変換量を制御して所定の設定値にする。この上記設定値は消費電力の予測値以上の値に設定され、その設定情報は記憶部36に格納されている。具体的には、変換制御部373は、インバータ32の逆変換量が設定値よりも大きいか否かを判定する(S113)。設定値よりも大きいと判定される場合(S113でYES)、変換制御部373はインバータ32の逆変換量を低減させる(S114)。そして、処理はS113に戻る。設定値よりも大きいと判定されない場合(S113でNO)、変換制御部373は、インバータ32の逆変換量が設定値よりも小さいか否かを判定する(S115)。設定値よりも小さいと判定される場合(S115でYES)、変換制御部373はインバータ32の逆変換量を増加させる(S116)。そして、処理はS113に戻る。設定値よりも小さいと判定されない場合(S115でNO)、処理はS117に進む。
蓄電監視部372は、目標値情報及び現在日時に基づいて現時点のSOCが目標SOCよりも低いか否かを判定する(S117)。現時点のSOCが低いと判定される場合(S117でYES)、変換制御部373は双方向DC/DCコンバータ33を充電変換方向Aで動作させる(S118)。そして、双方向DC/DCコンバータ33の充電変換及び太陽電池ストリング1の発電が制御される(S119)。すなわち、変換制御部373により双方向DC/DCコンバータ33の充電変換が制御され、DC/DCコンバータ31により太陽電池ストリング1の発電電力が制御される。たとえば、双方向DC/DCコンバータ33の充電変換量が増加される。また、充電変換量が最大になると、太陽電池ストリング1の動作電圧の制御により発電電力が低減される。そして、処理はS104に戻る。
一方、現時点のSOCが低いと判定されない場合(S117でNO)、蓄電装置2の充電を停止させるべく、変換制御部373は双方向DC/DCコンバータ33の充電変換を停止する(S120)。そして、太陽電池ストリング1の発電が制御される(S121)。すなわち、DC/DCコンバータ31は太陽電池ストリング1の動作電圧の制御により発電電力を低減させる。そして、処理はS104に戻る。
次に、発電システム100aが商用電力系統CSから解列されていると判定されない場合(S110でNO)、変換制御部373は、まず、DC/DCコンバータ31が太陽電池ストリング1をMPPT制御しているか否かを判定する(S122)。MPPT制御している場合(S122でYES)、処理は後述するS130に進む。また、MPPT制御していない場合(S122でNO)、変換制御部373はDC/DCコンバータ31にMPPT制御をさせ(S123)、処理はS130に進む。
蓄電監視部372は、目標値情報及び現在日時に基づいて現時点のSOCが現時点の目標SOCよりも高いか否かを判定する(S130)。現時点のSOCが高いと判定される場合(S130でYES)、変換制御部373は双方向DC/DCコンバータ33を放電変換方向Bで動作させる(S132)。そして、変換制御部373は、現時点のSOCを低減させるべく、双方向DC/DCコンバータ33の放電変換及びインバータ32の逆変換を制御する(S133)。そして、処理はS104に戻る。
現時点のSOCが高いと判定されない場合(S130でNO)、蓄電監視部372は、目標値情報及び現在日時に基づいて現時点のSOCが現時点の目標SOCよりも低いか否かを判定する(S140)。現時点のSOCが低いと判定される場合(S140でYES)、変換制御部373は、双方向DC/DCコンバータ33を充電変換方向Aで動作させる(S141)。また、変換制御部373は、現時点のSOCを増加させるべく、記憶部36に格納された情報に基づいて双方向DC/DCコンバータ33の充電変換及びインバータ32の逆変換を制御する(S144)。そして、処理はS104に戻る。
現時点のSOCが低いと判定されない場合(S140でNO)、変換制御部373は、双方向DC/DCコンバータ33の電力変換を停止させる(S151)。そして、処理はS104に戻る。
なお、上述の電力制御処理において、解列期間中であっても発電システム100a以外の電源から電力負荷系統LSに電力供給可能な場合には、S113~S116における逆変換量の設定値は消費電力の予測値未満の値に設定されてもよい。たとえば、通電路Pとは別の経路にて商用電力系統CSと接続されていれば、上記設定値は0[kW]に設定されてもよい。或いは、このような場合、変換制御部373は、S113~S116の処理に代えてインバータ32の電力変換を停止させ、解列期間の終了後(すなわちS110でNOの場合)にインバータ32を動作させてもよい。
次に、本実施形態での蓄電装置2の制御例を説明する。図3は、第1実施形態での蓄電装置2の充放電制御例を示すグラフである。なお、前述のように、本実施形態の発電システム100aでは、蓄電装置2は商用電力系統CSから買電した受電電力を充電できない。
また、図3において、日出は時間帯6:00~7:00にてあり、日没は時間帯18:00~19:00にてある。日出前の時間帯0:00~6:00、及び日没後の時間帯19:00~24:00では日射が無いため、発電電力は生成されない。日射量は、通常、日出の時間帯6:00~7:00から増加して時間帯12:00~13:00で最大となり、以後は日没の時間帯18:00~19:00まで減少する。この場合、発電電力は、日出から日没までの時間帯6:00~19:00で生成され、ピークの時間帯12:00~13:00に最も多くなる。ただし、ピークの時間帯12:00~13:00及びその前後では、発電システム100a以外の分散型電源から商用電力系統CSに逆潮流される電力が増加するため、商用電力系統CSにおける電力に余剰が生じる。従って、ピークの時間帯12:00~13:00を含む時間帯11:00~14:00は商用電力系統CSを運営・管理する電力供給事業者によって解列期間に指定されている。従って、この解列期間11:00~14:00では逆潮流電力の出力抑制を行うべく、発電システム100aは解列(すなわち連係運転を解除)されて商用電力系統CSとの接続が断たれる。
目標設定部376は、解列期間11:00~14:00にて蓄電装置2に充電する電力の空き容量を予め確保するため、蓄電装置2の目標SOCを図3の太い破線のグラフのように設定する。従って、蓄電装置2のSOCは図3の実線のグラフのように変化する。すなわち、解列期間の開始時刻11:00以前に蓄電装置2を放電させてSOCを下げておくため、時間帯1:00~10:30の目標SOC(Sb)は解列期間を含む時間帯10:30~15:00の目標SOC(Sc)よりも十分に低く設定される。この際、両者のSOC差(Sc-Sb)は、解列期間11:00~14:00を含む時間帯10:30~15:00における発電電力の予測値から消費電力の予測値を除いた電力量に対応する値以上であることが望ましく、該値よりも大きいことがより望ましい。こうすれば、蓄電装置2に上記電力量を充電させることができる。従って、解列期間11:00~14:00での発電電力の抑制を軽減して、効率良く発電させることができる。よって、解列期間11:00~14:00の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることもできる。
図3に基づいて具体的に説明すると、時間帯0:00~1:00において、目標SOCは目標値Sa(たとえばSa=60%)に設定されている。この際、SOCは目標SOCに達しているため、蓄電装置2は充放電動作を停止している。
時間帯1:00~10:30において、解列期間11:00~14:00での充電に備えて蓄電装置2を放電させるため、目標SOCは目標値Saよりも低い目標値Sb(たとえばSb=30%)に設定される。従って、蓄電装置2は、SOCが目標値Sbに達するまで放電した後、充放電動作を停止する。
解列期間11:00~14:00を含む時間帯10:30~15:00において、目標SOCは、目標値Sbよりも高い目標値Sc(たとえばSc=95%)に設定される。なお、時間帯10:30~14:00では、発電システム100aの解列に備えて売電を停止させるべく、インバータ32の逆変換量は大幅に低減される。従って、発電電力から所定の電力(たとえば消費電力)を除いた余剰の電力が蓄電装置2に供給され、蓄電装置2はこの余剰の電力を充電する。一方、解列期間11:00~14:00を過ぎると、発電システム100aと商用電力系統CSとの連系運転が可能となり、発電システム100aの解列が解除されて売電が可能となる。そのため、時間帯14:00~15:00では、インバータ32の逆変換量は大幅に増加されて余剰の電力がほぼなくなり、蓄電装置2は充電できず、SOCも増加しない。
時間帯15:00~24:00において、予備の蓄電電力を残して放電させるべく、目標SOCは目標値Scよりも低い目標値Sd(たとえばSd=60%)に設定される。従って、蓄電装置2は、SOCが目標値Sdに達するまで放電した後、充放電動作を停止する。なお、本実施形態では、蓄電装置2が受電電力を充電できない構成であるため、予備の蓄電電力は受電電力を充電できる構成よりも大きい値に設定されている。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
次に、第2実施形態について説明する。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
図4は、発電システム100aの第2構成例を示すブロック図である。発電システム100aは、産業用の分散型電源として用いられる発電設備であり、商用電力系統CSから通電路Pを介して受電する交流電力を直流電力に変換して蓄電装置2に充電することができる。
第2構成例の発電システム100aにおいて、PCS3は、第1構成例(図1)と同様の構成要素31及び33~37に加えて、双方向インバータ38を有する。この双方向インバータ38は、バスラインBLを介してDC/DCコンバータ31及び双方向DC/DCコンバータ33と相互に接続されている。
双方向インバータ38は、CPU37により制御される電力変換部であり、バスラインBL及び第1通電路Pa間に設けられている。双方向インバータ38は、PWM制御又はPAM制御などによって、図4に示すような双方向の電力変換を行うことができる。たとえば、双方向インバータ38は、逆変換(逆変換方向bの電力変換)のほか、第1通電路Paから入力される交流電力を直流電力にAC/DC変換してバスラインBLに出力することができる。なお、以下では、双方向インバータ38が第1通電路Paから入力される電力を電力変換してバスラインBLに出力することを順変換方向aの電力変換と呼ぶ。さらに、順変換方向aの電力変換を順変換と呼び、順変換する電力の電力変換量を順変換量と呼ぶ。
この双方向インバータ38は変換制御部373により制御される。たとえば、変換制御部373は、発電システム100aの状態(売電、買電、電力の自家消費、及びこれらの電力値など)、蓄電装置2の状態、及びユーザ入力などに基づいて、双方向インバータ38の電力変換動作を検知するとともに、該電力変換動作の制御を行う。
次に、第2構成例における発電システム100aの電力制御方法について説明する。図5は、第2構成例での電力制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、解列期間が指令されている日での電力制御処理を説明する。また、以下の電力制御処理において、太陽電池ストリング1の動作電圧(動作点)は通常、発電電力が最大となるように制御されている。
まず、S101~S110の処理は第1構成例での電力制御処理(図2参照)と同様である。そのため、これらの説明は割愛する。
発電システム100aが商用電力系統CSから解列されていると判定される場合(S110でYES)、変換制御部373は、双方向インバータ38の逆変換量を制御して所定の設定値にする。この上記設定値は消費電力の予測値以上の値に設定され、その設定情報は記憶部36に格納されている。具体的には、変換制御部373は、双方向インバータ38が逆変換方向bで動作しているか否かを判定する(S211)。逆変換方向bで動作していると判定される場合(S211でYES)、処理は後述するS213に進む。逆変換方向bで動作していると判定されない場合(S211でNO)、変換制御部373は、双方向インバータ38を逆変換方向bで動作させる(S212)。そして、処理は後述するS213に進む。
変換制御部373は、双方向インバータ38の逆変換量が設定値よりも大きいか否かを判定する(S213)。設定値よりも大きいと判定される場合(S213でYES)、変換制御部373は双方向インバータ38の逆変換量を低減させる(S214)。そして、処理はS213に戻る。設定値よりも大きいと判定されない場合(S213でNO)、変換制御部373は、双方向インバータ38の逆変換量が設定値よりも小さいか否かを判定する(S215)。設定値よりも小さいと判定される場合(S215でYES)、変換制御部373は双方向インバータ38の逆変換量を増加させる(S216)。そして、処理はS213に戻る。設定値よりも小さいと判定されない場合(S215でNO)、第1構成例での電力制御処理(図2参照)と同様にS117~S121が行われた後、処理はS104に戻る。
次に、発電システム100aが商用電力系統CSから解列されていると判定されない場合(S110でNO)、まず、DC/DCコンバータ31が太陽電池ストリング1をMPPT制御されているか否かが判定される(S122)。MPPT制御している場合(S122でYES)、MPPT制御されていない場合(S122でNO)、DC/DCコンバータ31はMPPT制御され(S123)、処理はS230に進む。
蓄電監視部372は、目標値情報及び現在日時に基づいて現時点のSOCが目標SOCよりも高いか否かを判定する(S230)。現時点のSOCが高いと判定される場合(S230でYES)、変換制御部373は、双方向インバータ38を逆変換方向bで動作させ(S231)、双方向DC/DCコンバータ33を放電変換方向Bで動作させる(S232)。そして、変換制御部373は、現時点のSOCを低減させるべく、双方向DC/DCコンバータ33の放電変換及び双方向インバータ38の逆変換を制御する(S233)。そして、処理はS104に戻る。
現時点のSOCが高いと判定されない場合(S230でNO)、蓄電監視部372は、目標値情報及び現在日時に基づいて現時点のSOCが現時点の目標SOCよりも低いか否かを判定する(S240)。現時点のSOCが低いと判定される場合(S240でYES)、変換制御部373は、双方向DC/DCコンバータ33を充電変換方向Aで動作させる(S241)。また、変換制御部373は、記憶部36に格納された情報(たとえば電力料金情報)に基づいて買電するか否かを判定する(S242)。買電すると判定されない場合(S242でNO)、処理は後述するS244に進む。買電すると判定される場合(S242でYES)、変換制御部373は、双方向インバータ38を順変換方向aで動作させる(S243)。そして、処理はS244に進む。
変換制御部373は、現時点のSOCを増加させるべく、記憶部36に格納された情報に基づいて双方向DC/DCコンバータ33の充電変換及び双方向インバータ38の電力変換を制御する(S244)。そして、処理はS104に戻る。
現時点のSOCが低いと判定されない場合(S240でNO)、変換制御部373は、双方向インバータ38を逆変換方向bで動作させ(S250)、双方向DC/DCコンバータ33の電力変換を停止させる(S251)。そして、処理はS104に戻る。
次に、本実施形態での蓄電装置2の制御例を説明する。図6は、第2実施形態での蓄電装置2の充放電制御例を示すグラフである。なお、前述のように、本実施形態の発電システム100aでは、蓄電装置2は商用電力系統CSから買電した受電電力を充電することができる。また、図6での発電電力の分布及び解列期間は第1実施形態(図3参照)と同様である。
目標設定部376は、解列期間11:00~14:00にて蓄電装置2に充電する電力の空き容量を予め確保するため、蓄電装置2の目標SOCを図6の太い破線のグラフのように設定する。従って、蓄電装置2のSOCは図6の実線のグラフのように変化する。すなわち、解列期間の開始時刻11:00以前に蓄電装置2を放電させてSOCを下げておくため、時間帯0:00~10:30の目標SOC(Se)は解列期間を含む時間帯10:30~18:00の目標SOC(Sf)よりも十分に低く設定される。この際、両者のSOC差(Sf-Se)は、解列期間11:00~14:00を含む時間帯10:30~18:00における発電電力の予測値から消費電力の予測値を除いた電力量に対応する値以上であることが望ましく、該値よりも大きいことがより望ましい。こうすれば、蓄電装置2に上記電力量を充電させることができる。従って、解列期間11:00~14:00での発電電力の抑制を軽減して、効率良く発電させることができる。よって、解列期間11:00~14:00の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることもできる。
図6に基づいて具体的に説明すると、時間帯0:00~10:30において、解列期間11:00~14:00での充電に備えて蓄電装置2を放電させるため、目標SOCは目標値Se(たとえばSe=30%)に設定されている。なお、時刻0:00において既に目標SOCは目標値Seに達しているため、蓄電装置2は充放電動作を停止している。
解列期間11:00~14:00を含む時間帯10:30~18:00において、目標SOCは、目標値Seよりも高い目標値Sf(たとえばSf=95%)に設定される。なお、時間帯10:30~14:00では、発電システム100aの解列に備えて売電を停止させるべく、インバータ32の逆変換量は大幅に低減される。従って、発電電力から所定の電力(たとえば消費電力)を除いた余剰の電力が蓄電装置2に供給され、蓄電装置2はこの余剰の電力を充電する。一方、解列期間11:00~14:00を過ぎると、発電システム100aと商用電力系統CSとの連系運転が可能となり、発電システム100aの解列が解除されて売電が可能となる。そのため、時間帯14:00~18:00では、インバータ32の逆変換量は大幅に増加されて余剰の電力がほぼなくなり、蓄電装置2は充電できず、SOCも増加しない。
時間帯18:00~24:00において、予備の蓄電電力を残して放電させるべく、目標SOCは目標値Sfよりも低い目標値Sg(たとえばSd=30%)に設定される。従って、蓄電装置2は、SOCが目標値Sgに達するまで放電した後、充放電動作を停止する。なお、本実施形態では、蓄電装置2が受電電力を充電できる構成であるため、予備の蓄電電力は受電電力を充電できない構成よりも少ない値に設定されている。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
次に、第3実施形態について説明する。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
第3実施形態において、発電システム100aは、家庭用の分散型電源として用いられる発電設備であり、商用電力系統CSから通電路Pを介して受電する交流電力を直流電力に変換して蓄電装置2に充電することができる。なお、発電システム100aの構成及び電力制御方法は第2実施形態と同様である(図4及び図5参照)。
本実施形態での蓄電装置2の制御例を説明する。図7は、第3実施形態での蓄電装置2の充放電制御例を示すグラフである。なお、図7での発電電力の分布及び解列期間は第1及び第2実施形態(図3、図6参照)と同様である。
まず、商用電力系統CSから買電する際、その電力料金は時間帯毎に異なる。たとえば、電力需要が比較的に少ない夜間(たとえば7時以前且つ23時以降)の料金は昼間の料金よりも割安である。よって、解列期間前(たとえば時間帯7時から10時)での電力負荷系統LSの消費電力を賄うための電力が夜間(たとえば時間帯0時~7時)に予め充電される。さらに、解列期間11時~13時にて充電する電力容量を予め確保するため、解列期間の開始時刻11時以前の時間帯にて蓄電装置2のSOCを十分に下げておく。そのため、目標設定部376は蓄電装置2の目標SOCを図7の太い破線のグラフのように設定する。従って、蓄電装置2のSOCは図7の実線のグラフのように変化する。
すなわち、時間帯0:00~7:00の目標SOC(Sh)は時間帯7:00~10:30の目標SOC(Si)よりも高く設定される。また、時間帯7:00~10:30の目標SOC(Si)は解列期間を含む時間帯10:00~16:00の目標SOC(Sg)よりも十分に低く設定される。この際、両者のSOC差(Sj-Si)は、解列期間11:00~14:00における発電電力の発電量から消費電力の消費量を除いた電力量に対応する値以上であることが望ましい。こうすれば、蓄電装置2に上記電力を充電させることができる。従って、解列期間11:00~14:00にて太陽電池ストリング1が発電する機会を逃すことなく、効率良く発電させることができる。よって、解列期間11:00~14:00の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることもできる。
図7に基づいて具体的に説明すると、時間帯0:00~7:00において、解列期間前の時間帯7:00~10:30での消費電力を賄うための電力を蓄電装置2に充電しておくため、目標SOCは目標値Sh(たとえばSh=50%)に設定される。そのため、蓄電装置2は、SOCが目標値Shに達するまで放電した後、充放電動作を停止する。
時刻7:00になると買電の電力料金が夜間よりも割高になる。そのため、時間帯7:00~10:30において、電気料金を低く抑え、且つ、解列期間11:00~14:00での充電に備えて蓄電装置2を放電させるため、目標SOCは目標値Si(たとえばSi=5%)に設定される。そのため、蓄電装置2は、SOCが目標値Siになるまで放電した後、充放電動作を停止する。
解列期間11:00~14:00を含む時間帯10:30~16:00時において、目標SOCは、目標値Siよりも高い目標値Sj(たとえばSj=95%)に設定される。なお、時間帯10:30~14:00では、発電システム100aの解列に備えて売電を停止させるべく、インバータ32の逆変換量は大幅に低減される。従って、発電電力から所定の電力(たとえば消費電力)を除いた余剰の電力が蓄電装置2に供給され、蓄電装置2はこの余剰の電力を充電する。一方、解列期間11:00~14:00を過ぎると、発電システム100aと商用電力系統CSとの連系運転が可能となり、発電システム100aの解列が解除されて売電が可能となる。そのため、時間帯14:00~16:00では、インバータ32の逆変換量は大幅に増加されて余剰の電力がほぼなくなり、蓄電装置2は充電できず、SOCも増加しない。
時間帯16:00~24:00において、予備の蓄電電力を残して放電させるべく、目標SOCは目標値Sjよりも低い目標値Sk(たとえばSd=5%)に設定される。従って、蓄電装置2は、SOCが目標値Skに達するまで放電した後、充放電動作を停止する。なお、本実施形態では、蓄電装置2が受電電力を充電できる構成であり、家庭用であるため夜間の停電などに備えて予備の蓄電電力を残しておく必要もほとんどない。そのため、予備の蓄電電力は受電電力を充電できない産業用の構成よりも少ない値に設定されている。
<第1~第3実施形態のまとめ>
上述の第1~第3実施形態では、蓄電装置2をエネルギー貯蔵装置として例示しているが、本発明はこの例示に限定されない。エネルギー貯蔵装置は、PCS3から供給される電力を他の所定形態に変換して貯蔵(たとえば熱的貯蔵、力学的貯蔵、又は化学的貯蔵)できる装置又は設備であってもよい。たとえばエネルギー貯蔵装置は貯湯槽、フライホイールバッテリー、水素生成貯蔵装置などであってもよい。貯湯槽では、変換した熱を利用して給湯できる。また、フライホイールバッテリーでは、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して貯蔵し、さらに運動エネルギーを利用した発電により電力を放出できる。また、水素生成貯蔵装置では、たとえば水の電気分解によって水素を発生させて貯蔵し、貯蔵した水素を他にエネルギー利用したり、貯蔵した水素を燃料電池などに用いて発電することにより電力を放出したりできる。
上述の第1~第3実施形態では、蓄電装置2をエネルギー貯蔵装置として例示しているが、本発明はこの例示に限定されない。エネルギー貯蔵装置は、PCS3から供給される電力を他の所定形態に変換して貯蔵(たとえば熱的貯蔵、力学的貯蔵、又は化学的貯蔵)できる装置又は設備であってもよい。たとえばエネルギー貯蔵装置は貯湯槽、フライホイールバッテリー、水素生成貯蔵装置などであってもよい。貯湯槽では、変換した熱を利用して給湯できる。また、フライホイールバッテリーでは、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して貯蔵し、さらに運動エネルギーを利用した発電により電力を放出できる。また、水素生成貯蔵装置では、たとえば水の電気分解によって水素を発生させて貯蔵し、貯蔵した水素を他にエネルギー利用したり、貯蔵した水素を燃料電池などに用いて発電することにより電力を放出したりできる。
また、上述の第1~第3実施形態では、変換制御部373は、貯蔵制御部として機能する際に目標値情報、発電変動要因情報、及び出力抑制情報に基づいて蓄電装置2を制御しているが、本発明はこの例示に限定されない。変換制御部373は、目標値情報、発電変動要因情報、及び出力抑制情報に加えて、電力需要情報及び電気料金情報のうちの少なくとも一方に基づいて蓄電装置2を制御してもよい。
また、上述の第1~第3実施形態の電力制御方法(図2及び図5参照)は目標値情報に設定される目標SOCに基づいて行われているが、本発明はこの例示に限定されない。該電力制御は、目標値情報に設定される目標SOC及び充放電レートに基づいて行われてもよい。すなわち、現時点のSOCが目標値情報に設定される充電レート又は放電レートで目標SOCに達するように電力制御が行われてもよい。こうすれば、急速な充電又は放電を回避できるため、蓄電装置2の劣化、破損などを抑制又は防止できる。
また、上述の第1~第3実施形態において蓄電装置2の充放電制御例(図3、図6、及び図7参照)では、出力抑制情報の出力抑制期間として解列期間を挙げて説明しているが、本発明はこの例示に限定されない。商用電力系統CSに逆潮流する電力が抑制される解列期間以外の期間であっても、同様の充放電制御を行うことにより、出力抑制期間にて蓄電装置2に充電できる電力を増加させることができる。従って、出力抑制期間の発電電力を有効利用することができ、1日の全体的な発電電力を増加させることができる。
また、上述の第1~第3実施形態では、発電装置として太陽電池ストリング1を用いているが、発電装置はこれらの例示に限定されない。太陽光以外の再生可能エネルギーを利用した発電(風力、水力、地熱、バイオマス、太陽熱など自然エネルギー発電、廃棄物発電など)を行う発電装置が用いられていてもよい。
また、上述の第1~第3実施形態では、通電路Pには商用電力系統CSが接続されているが、商用電力系統CS以外の交流電力源が通電路P1に接続されていてもよい。たとえば、他の発電設備が通電路P1に接続されていてもよい。
また、上述の第1~第3実施形態において、CPU37の機能的な構成要素371~376のうちの少なくとも一部又は全部は、物理的な構成要素(たとえば電気回路、素子、装置など)で実現されていてもよい。
また、上述の第1~第3実施形態では、発電システム100aのPCS3を例示して本発明を説明しているが、本発明はこれらの例示に限定されない。本発明は、蓄電装置2の充放電機能を制御する装置に広く適用することができる。
以上に説明した第1~第3実施形態によれば、制御装置3は、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を所定形態で貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置3であって、発電設備100aが有する発電装置1の時間帯毎の発電電力を発電変動要因情報に基づいて予測する発電予測部371と、発電予測部での予測結果及び出力抑制情報に基づいてエネルギー貯蔵装置2を制御する貯蔵制御部373と、を備え、発電変動要因情報は発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報を含み、出力抑制情報は発電設備100aから電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間を示し、貯蔵制御部373は、出力抑制期間以前においてエネルギー貯蔵装置2に貯蔵された所定形態の貯蔵エネルギーを放出させ、出力抑制期間において発電電力をエネルギー貯蔵装置2に所定形態で貯蔵させる構成とされる。
また、以上に説明した第1~第3実施形態によれば、コンピュータ37で読み取り可能な記録媒体36は制御プログラムを非一時的に格納する。この制御プログラムは、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を所定形態で貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する処理をコンピュータ37に実行させるための制御プログラムであって、該処理は、発電設備100aが有する発電装置1の発電電力が時間帯毎に変動する要因を示す情報を含む発電変動要因情報に基づいて時間帯毎の発電電力を予測するステップと、予測するステップでの予測結果、及び、発電設備100aから電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間(たとえば解列期間)を示す出力抑制情報に基づいてエネルギー貯蔵装置2を制御するステップと、を有し、エネルギー貯蔵装置2を制御するステップが、出力抑制期間以前の時間帯にてエネルギー貯蔵装置2に貯蔵された所定形態の貯蔵エネルギーを放出させるステップと、出力抑制期間にて発電電力をエネルギー貯蔵装置2に所定形態で貯蔵させるステップと、を含む構成とされる。
これらの構成によれば、エネルギー貯蔵装置2は、出力抑制期間(たとえば解列期間)以前において所定形態の貯蔵エネルギーを放出して貯蔵容量の空きを増やした後に、出力抑制期間において発電装置1の発電電力を所定形態で貯蔵することができる。そのため、予め貯蔵エネルギーを放出させない場合よりも多くの発電電力を貯蔵することができる。従って、たとえば出力抑制期間にて発電を抑制又は停止する必要がないので、発電装置1を効率よく稼働させることができる。従って、出力抑制期間の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることができる。
また、制御装置3は、発電予測部371の予測結果及び出力抑制情報に基づいて貯蔵エネルギーの目標値(目標SOC)を時間帯毎に設定する目標設定部376をさらに備え、貯蔵制御部373は各時間帯での目標値に基づいてエネルギー貯蔵装置2の貯蔵エネルギーを制御し、目標設定部376は、出力抑制期間(たとえば解列期間)を含む第1時間帯での第1目標値Sc、Sf、Sjよりも第1時間帯直前の第2時間帯での第2目標値Sb、Se、Siを低く設定する構成であってもよい。
こうすれば、エネルギー貯蔵装置2の貯蔵エネルギーを時間帯毎に設定される貯蔵エネルギーの目標値(目標SOC)に基づいて制御できる。また、出力抑制期間(たとえば解列期間)を含む第1時間帯直前の第2時間帯の目標値Sb、Se、Siを下げておくことによって、貯蔵エネルギーを予め放出させてエネルギー貯蔵装置2の貯蔵容量を空けておくことができる。従って、出力抑制期間を含む第1時間帯において、予め貯蔵エネルギーを放出させない場合よりも多くの発電電力をエネルギー貯蔵装置2に貯蔵することができる。
また、制御装置3は、出力抑制期間は発電設備100aが電力系統CSから解列される解列期間を含む構成であってもよい。
こうすれば、エネルギー貯蔵装置2は、エネルギー貯蔵装置2に所定形態で貯蔵可能な電力が大きくなる解列期間以前において貯蔵エネルギーを放出させた後に、解列期間において発電装置1の発電電力を貯蔵することができる。従って、発電装置1をより効率よく稼働させることができる。
また、制御装置3は、貯蔵制御部373は、電力需要情報及び電気料金情報のうちの少なくとも一方にさらに基づいてエネルギー貯蔵装置2を制御し、電力需要情報は発電設備100aに接続される電力負荷LSが要する時間帯毎の消費電力の予測値を示し、電気料金情報は電力系統CSが発電設備100a及び電力負荷LSの少なくとも一方に供給する電力の時間帯毎の料金を示す構成であってもよい。
こうすれば、電力需要情報及び電気料金情報のうちの少なくとも一方をさらに用いてエネルギー貯蔵装置2を制御できる。電力需要情報をさらに用いて制御する場合、発電設備100aに接続される電力負荷LSが要する時間帯毎の消費電力の予測値を考慮して貯蔵エネルギー及びエネルギー貯蔵装置2から放出する電力を制御できる。従って、発電装置1をより効率よく稼働させることができるし、電力系統CSに対する買電(受電電力)及び売電(逆潮流電力)をより精密に制御することもできる。また、電気料金情報をさらに用いて制御する場合、電力系統CSから買電する電力(受電電力)の時間帯毎の料金を考慮して貯蔵エネルギー及びエネルギー貯蔵装置2から放出する電力を制御できる。従って、1日に買電する電力の料金が調整し易くなる。たとえば料金が安い時間帯に買電することにより1日の料金を低く抑えることができる。
また、制御装置3は、発電装置1は太陽光発電装置1であり、発電変動要因情報は、暦情報と、発電装置1が設置される場所を含む地域での天気予報を時間帯毎に示す気象情報と、を含む構成であってもよい。
こうすれば、1日の時間帯毎の日射量及び天気を予測して、太陽光発電装置1を効率よく稼働させることができる。従って、太陽光発電装置1の発電効率を向上させて、1日の全体的な発電電力を増加させることができる。
また、制御装置3は、エネルギー貯蔵装置2は発電設備100aの電力を該電力以外の形態に変換して貯蔵可能である構成であってもよい。
こうすれば、電力を電気エネルギーから他のエネルギー形態(たとえば熱エネルギー、力学エネルギー、化学エネルギー)などに変換してエネルギー貯蔵装置2に貯蔵することができる。
或いは、制御装置3は、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を所定形態で貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置3であって、発電電力が時間帯毎に変動する要因を示す情報を含む発電変動要因情報を格納する記憶部36と、発電設備100aが有する発電装置1の時間帯毎の発電電力を発電変動要因情報に基づいて予測する発電予測部371と、発電予測部371の予測結果に基づいてエネルギー貯蔵装置2を制御する貯蔵制御部373と、を備え、記憶部36は、発電設備100aから電力系統CSに出力される逆潮流電力が抑制される出力抑制期間(たとえば解列期間)の有無を示す出力抑制情報をさらに格納し、出力抑制情報が出力抑制期間有りを示す場合、出力抑制期間以前において貯蔵制御部373がエネルギー貯蔵装置2に貯蔵された所定形態の貯蔵エネルギーを放出させるとともに、出力抑制期間において逆潮流電力が抑制されて貯蔵制御部373が発電電力をエネルギー貯蔵装置2に所定形態で貯蔵し、出力抑制情報が出力抑制期間無しを示す場合、逆潮流電力が抑制されない構成とされる。
こうすれば、出力抑制期間が有れば、該出力抑制期間(たとえば解列期間)以前において所定形態の貯蔵エネルギーを放出した後に、逆潮流電力が抑制されている出力抑制期間において発電装置1の発電電力を所定形態で貯蔵することができる。そのため、予め貯蔵エネルギーを放出させない場合よりも多くの発電電力を貯蔵することができる。従って、たとえば出力抑制期間にて発電を抑制又は停止する必要がないので、発電装置1を効率よく稼働させることができる。従って、出力抑制期間の発電電力を有効利用することにより、1日の全体的な発電電力を増加させることができる。
また、第1~第3実施形態による制御装置3は、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置であって、前記発電設備100aから前記電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置2に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置2を制御する構成(第1構成)とされる。
また、第1~第3実施形態による制御装置3は、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置3であって、前記発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報に基づき前記発電設備100aが有する発電装置1の時間帯毎の発電電力を予測した予測結果と、前記発電設備100aから前記電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報とに基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置2に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置2を制御する構成(第2構成)とされる。
上記第1又は第2の構成の制御装置3は、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置2に貯蔵できるよう行う前記エネルギー貯蔵装置2の制御は、前記出力抑制期間開始時のエネルギー貯蔵装置2の貯蔵量を制御する制御である構成(第3構成)とされる。
上記第1又は第2の構成の制御装置3は、発電装置1の時間帯毎の発電電力を予測した予測結果及び前記出力抑制情報に基づいて前記貯蔵エネルギーの目標値を時間帯毎に設定し、各時間帯での前記目標値に基づいて前記エネルギー貯蔵装置2の前記貯蔵エネルギーを制御し、前記出力抑制期間を含む第1時間帯での第1の目標値よりも前記第1時間帯直前の第2時間帯での第2の目標値を低く設定する構成(第4構成)とされる。
上記第1又は第2の構成の制御装置3は、電力需要情報及び電気料金情報のうちの少なくとも一方にさらに基づいて前記エネルギー貯蔵装置2を制御し、前記電力需要情報は前記発電設備100aに接続される電力負荷LSが要する時間帯毎の消費電力の予測値を示すもので、前記電気料金情報は前記電力系統CSが前記発電設備100a及び前記電力負荷LSの少なくとも一方に供給する電力の時間帯毎の料金を示すものである構成(第5構成)とされる。
上記第1~請求項5のいずれかの構成の制御装置3は、前記発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報は、暦情報と、前記発電装置1が設置される場所を含む地域での天気予報を時間帯毎に示す気象情報と、を含む構成(第6構成)とされる。
また、第1~第3実施形態による制御装置3は、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置3であって、前記発電設備100aから前記電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制情報が前記出力抑制期間有りを示す場合の、前記出力抑制期間時のエネルギー貯蔵装置2の貯蔵量を、前記出力抑制情報が前記出力抑制期間無しを示す場合の同時刻のエネルギー貯蔵装置2の貯蔵量よりも少なくなるように制御する構成(第7構成)とされる。
また、第1~第3実施形態によるシステムは、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置3と、前記エネルギー貯蔵装置2とを備えたシステムであって、前記制御装置3は、前記発電設備100aから前記電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置2に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置2を制御する構成(第8の構成)とされる。
また、第1~第3実施形態による制御方法は、電力系統CSと連系運転される発電設備100aの電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置2を制御する制御装置3の制御方法であって、前記発電設備100aから前記電力系統CSに出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置2に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置2を制御する構成(第9の構成)とされる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下では、第1~第3実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
次に、第4実施形態について説明する。以下では、第1~第3実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
第4実施形態は、自然エネルギーとして太陽光を用いた発電が行われ、且つ、太陽光パネル111と蓄電池121のインバータが別である構成を例示している。なお、以下では、電力、電圧、及び電流が「直流」であることを単に「DC」と呼び、電力、電圧、及び電流が「交流」であることを単に「AC」と呼ぶ。これは、後述する第5~第7実施形態でも同様である。
図8は、第4実施形態に従うエネルギー管理システム100bを含む全体構成を示す図である。エネルギー管理システム100bは設置場所101に設置されている。図8は、例えば、太陽光を利用した発電所の例であるが、発電所には限定されない。設置場所101内の設備は、外部の電力網である系統200と、外部の情報ネットワーク網300とに接続されている。設置場所101の内部には本エネルギー管理システム100bに加え、ブレーカ150とルータ170とが設置されている。エネルギー管理システム100bは、太陽光発電システム110(エネルギー発電部)と、蓄電池システム120(蓄電池部)と、コンピュータシステム130とを含む。図8では、太線が主な電力の流れであり、細線が情報の流れである。情報ネットワーク網300の例として、例えばインターネット又は電力会社の専用回線があげられる。
太陽光発電システム110は、DC(直流)電力を発電する太陽光パネル111と、DC電力をAC(交流)電力に変換する太陽光インバータ112と、を有する。ACに変換された電力は、ブレーカ150を通して系統200または蓄電池システム120に出力される。
蓄電池システム120は、蓄電池121と、蓄電池インバータ122と、を有する。蓄電池121及び蓄電池インバータ122間はDCで接続される。蓄電池インバータ122及びブレーカ150間はACで接続される。蓄電池121を充電する際、太陽光発電システム110または系統200からのAC電力が、蓄電池インバータ122に入力され、蓄電池インバータ122によりDCに変換されて、蓄電池121に充電される。蓄電池121を放電する際、蓄電池121からのDC電力が、蓄電池インバータ122に入力され、蓄電池インバータ122によりACに変換されて、ブレーカ150を通して系統200に出力される。
なお、蓄電池121はさらには、電力を実際に保存する部分と、該保存する部分を管理する部分とを含む(図8では省略)。すなわち、蓄電池121は、本発明のエネルギー貯蔵装置の一例である。なお、管理する部分は、例えば、保存する部分の状態を取得するIF(interface)、保存する部分と外部を接続するための接続スイッチ切替IF、蓄電池121の充放電の回数及び履歴の計上等を管理する。また、電力を保存する部分としては、例えば、鉛電池、NAS電池、リチウムイオン電池、水素を利用した蓄電装置などを挙げることができる。水素を利用した蓄電装置は、例えば、充電電力と水を使って、電気分解により水を水素と酸素に分解して、水素を気体または液体の状態でタンクに貯めておく。そして、水素を利用した蓄電装置は、放電する際、水素を用いた燃料電池として機能して、電力を発電する。
蓄電池システム120の充放電制御は、コンピュータシステム130が行う。コンピュータシステム130は、例えば従来のパソコンやサーバ等であっても良いが、コンピュータ機能を持つ専用機器であっても良い。専用機器の場合、コンピュータシステム130は、蓄電池インバータ122に組み込まれてもよい。コンピュータシステム130は、太陽光発電システム110、蓄電池システム120、ブレーカ150、及びルータ170と情報交換を行う。
情報は、機器の電力・状態情報、情報ネットワーク網300からの情報と、機器への指示情報に分類できる。
電力情報は、太陽光発電システム110、蓄電池システム120、ブレーカ150から取得可能である。そのため、それぞれの機器には、これらの電力情報を取得するためのセンサーが必要となる。そして、センサーで測定した情報は、太陽光発電システム110、蓄電池システム120、ブレーカ150の特殊なインターフェースによりコンピュータシステム130に取得されることが可能である。
太陽光発電システム110の電力情報として、太陽光パネル111のDCの電圧、電流、及び電力、太陽光インバータ112のAC側の電圧、電流、及び電力が挙げられる。
蓄電池システム120の場合、蓄電池121と蓄電池インバータ122のインターフェースが別の場合もある。別の場合、例えば蓄電池121の電力・状態として、蓄電池121の残量や蓄電池121側のスイッチ状態、蓄電池121の温度等が挙げられる。蓄電池インバータ122の電力・状態として、DC側及びAC側での充電または放電の際の電圧、電流、及び電力と、蓄電池動作状態(充電、放電、停止)と、内部のスイッチ状態とが挙げられる。なお、別の場合、蓄電池121と蓄電池インバータ122とで取得できる情報が重複している場合もある。
ブレーカ150の電力情報として、系統200からの買電電力または売電電力が挙げられる。
情報ネットワーク網300からの情報として、例えば電力会社からの出力抑制予定情報、出力抑制予測予定情報、または出力抑制を予測するための天気情報が挙げられる。電力会社からの出力抑制予定情報は、情報ネットワーク網300からルータ170を介して、コンピュータシステム130(エネルギー管理装置)の電力出力抑制予定部132に入力される。制御部131は、出力抑制予定情報を電力出力抑制予定部132から取得する。出力抑制予定情報の例として、抑制があることのみの連絡(この場合、抑制時間帯及び抑制電力は予め電力会社と合意)、または抑制時間帯(抑制期間)あるいは抑制電力があげられる。抑制電力の例として、太陽光発電電力を全て系統200に逆潮流できない完全な抑制、または系統200に逆潮流できる上限の制限があげられる。出力抑制予測予定情報は、情報ネットワーク網300のサービスから取得、または天気予報情報等から計算することができる。出力抑制予測予定情報での後者の場合(すなわち天気情報から計算する場合)、天気予報情報は情報ネットワーク網300からルータ170を介してコンピュータシステム130の電力出力抑制予定部132に入力される。ここでは過去の天候情報や抑制情報を元に、出力抑制時間帯の予測が行われる。なお、情報ネットワーク網300から取得する情報は、インターネット又は電力会社からの専用回線から取得されてもよいが、両方の組合せから取得されても良い。例えば、出力抑制予定情報と出力抑制予測予定情報は電力会社の専用回線から取得されて、天気情報はインターケットから取得されても良い。なお、出力抑制予定情報、出力抑制予測予定情報、及び天気情報の取得には、電力出力抑制予定部132が情報を提供しているサーバ(電力会社、または天気情報提供サーバ)から取りに行く方法、または、サーバが電力出力抑制予定部132にプッシュする方法が考えられる。制御部131は必要な時(後述)に電力出力抑制予定部132より出力抑制予定情報または出力抑制予測予定情報を取得する。一方、電力出力抑制予定部132は、制御部131の依頼時にルータ170を介してこれらの(関連)情報を取得・計算しても良いし、或いは、事前に取得・計算しておいても良い。後者の場合、電力出力抑制予定部132は、取得・計算した結果を保存しておいて、依頼時に保存した情報を制御部131に渡しても良い。
制御信号は、蓄電池システム120の蓄電池121の充放電制御に用いられる。充放電制御は、蓄電池121及び蓄電池インバータ122のスイッチ制御、蓄電池インバータ122に指定する充電・放電電力などを含む。その詳細は制御部131で行われる。制御の例を制御部131で動作する図9の簡略のフローチャートに従って説明する。制御信号は、電力情報と同様に、特殊なインターフェースを用いてコンピュータシステム130に送られる。
特殊なインターフェース例として、ModBuS、CANBuS、RS-485、SunSpec等の標準プロトコルが挙げられるが、これらに限定されない。また、場合により、これらのインターフェースを、パソコンで接続可能なインタフェースアダプタも用いる場合がある(図8では省略)。これらは、例えばModBuSのデジタル電気信号を、コンピュータに多く使われるイーサネット(登録商標)に変換するアダプタが例として挙げられる。
図9のフローチャートでは、まずシステム開始後に、S310によりシステムの初期化が行われる。これには、例えば、フローチャートのソフトウエアの内部で行う変数の初期化、太陽光発電システム110と蓄電池システム120の初期化及び状態確認が挙げられる。
S310の初期化後、S320で、予め設定されているX秒間待ち(例えば、X=5秒)が行われる。そして、処理はS330に進む。
S330では、太陽光発電システム110、蓄電池システム120、及びブレーカ150から電力・状態情報が取得され、電力出力抑制予定部132から抑制・予測等の情報が取得される。そして、処理はS340に進む。
S340では、制御部131は、系統200への出力抑制中であるのか、または抑制の予定があるのかが確認される。抑制情報の例として、電力会社が提供する抑制時間帯と抑制の電力、情報ネットワーク網300上のサービスで提供される予測情報、または天気予報による抑制時間の予測情報があげられる。そして、電力会社により提供される時間帯、または抑制の予測が未来である場合が、抑制の未来予定である。電力会社により提供される時間帯中が、出力抑制中である。これらの場合、処理はS350に進む。そうではない場合には、処理はS380に進む。なお、例えば抑制の予定が二日後以降である場合、予測の前日より前には予測なしと判定されても良い。
S350の状態では、抑制中であるのかが確認される。すなわち、現時刻が電力会社により提供される抑制時間帯内であれば、処理はS360に進む。そうではない場合、処理はS370に進む。なお、抑制時間中には蓄電池121の充電を行う可能性がある。この場合、蓄電池121を充電する前に、蓄電池121と蓄電池インバータ122とを接続するDCバスに対して、プリチャージを行う必要がある場合がある。この場合、抑制時間が開始する、最低プリチャージ時間分前から、処理はS360に遷移されても良い。
S360では、まず、充電電力が、太陽光インバータ112の発電電力と電力会社が指定する出力抑制電力との差分により、計算されても良い。例えば発電電力が100kWであり、出力抑制として30kWまでの電力が許されている場合、充電電力は、100kW-30kW=70kWになる。完全な出力抑制の場合には、この計算は不要であり、太陽光により発電される全電力が充電される。
このように、出力抑制電力が発電電力より小さい場合、蓄電池121に差分の電力で充電を行う指示が出される。なお、蓄電池121及び蓄電池インバータ122には、充電電力の上限がある。差分電力がこの上限より大きい場合、この上限が充電電力の指示とされる。なお、上限は、蓄電池121での上限と蓄電インバータ122での上限とのうちの小さい方とされる。充電電力の上限として、蓄電池121及び蓄電池インバータ122の定格電力が制限される例、または、蓄電池121がほぼ満充電の場合に蓄電池121の特性により充電電力がさらに制限される例がある。
差分が0である場合または出力抑制電力が発電電力より大きい場合、蓄電池121に充放電停止指示がだされてもよい。なお、もしS360に入った時点で蓄電池121が既に停止状態の場合、再度停止指示が行われる必要はない。あるいは、出力抑制電力が発電電力より大きい場合、その差分の電力が蓄電池から放電されても良い。例えば、曇りが多い地域では抑制時間中に放電することにより、より少ない蓄電池容量で出力抑制に対応できる。図10は、曇った日の太陽光発電の例である。例えば、発電電力が抑制電力以上である場合には、その差分の電力が充電される。発電電力が抑制電力以下である場合には、放電が行われる。抑制時間帯に充電と放電とが繰り返されることにより、比較的少ない蓄電池121で対応することができる。
なお、通常、蓄電池121または蓄電池インバータ122には、蓄電池121を実際に蓄電池インバータ122に接続するための(充電)スイッチが内部にある場合がある。充電の際、これらのスイッチがOFF状態である場合、該スイッチがONにされてから、充電が行われる。なお、ON指示が蓄電池121または蓄電池インバータ122に出力され、蓄電池121または蓄電池インバータ122の内部状態が取得されて、スイッチが実際にONになったことが確認される。
また、充電前にプリチャージを行う必要がある場合、充電のためのプリチャージを行うプリチャージ操作(プリチャージ用スイッチ操作、DCバスの電圧確認等)が事前に行われる。
そして、これらが行われてから、処理はS320に戻る。
S370では、抑制の未来予定(電力会社が抑制時間を提供、または天候情報等から予測)がある場合に入る。抑制時間中には、太陽光で発電した電力を用いて蓄電池121が充電される。但し、全抑制時間帯に対して抑制された電力分を十分充電に使うため、蓄電池121の残量を、抑制時間開始前までに最小限にしておくことが好ましい。そのため、抑制の未来予定が確定したら、抑制が開始するまでに蓄電池121の放電制御が行われることが好ましい。
よって、S370では、例えば、蓄電池121の残力が最小限でない限り放電指示が蓄電池121に送られ、最小限の場合には充放電停止指示が蓄電池121に送られる。なお、蓄電池121が既に停止状態の場合、再度停止指示が送られる必要はない。
また、系統200側に電力を放電する際、例えば系統200側では深夜時間に電力があまることから、深夜には放電しないまたは少なめに放電し、深夜以外に多めに放電し、抑制開始時刻までに蓄電池121の残量を最小限にするように放電制御が制御されても良い。このような制御を行うことにより、社会的に電力を無駄に使わないことになる。
なお、蓄電池121または蓄電池インバータ122には、蓄電池121を蓄電池インバータ122に接続するための(放電)スイッチがある場合がある。そのため、充電と同様にこれらの制御も行うことが必要である。同様に、放電前のプリチャージも行う必要がある場合はその制御も行う。
そして、これらが行われてから、処理はS320に戻る。
S380の状態は、出力抑制中ではなく且つ抑制未来予定がない状態である。そのため、蓄電池121を出力抑制以外の目的に使うことができる。これは、例えば系統200側で電力があまる深夜に蓄電池121を充電して、昼間の電力が比較的不足している時間に放電する図11の例のピークシフトが挙げられる。この場合、S380では現在の時刻と蓄電池121の残力等が確認されて、蓄電池121へ充電、放電、または停止指示が行われる。そして、処理はS320に戻る。なお、充電・放電指示の際、必要に応じてS360とS370と同様に、スイッチ及びプリチャージ制御も行われる。
図12は、図9のフローチャートの二日間の動作の例である。ここでは、フローチャートのステップと、二つの例とを挙げる。
初期状態では、抑制中ではなく未来予定もないと仮定する。よって、フローチャートはS320、S330、S340、及びS380を繰り返す。
次に、図12の例1では、1日目の18:00に電力会社より翌日の出力抑制連絡が届く。ここでは、9:00-15:00が抑制時間帯である。即ち、1日目の18:00から2日目の9:00までは、制御部131は、S320、S330、S340、S350、及びS370で動作する。
次に、2日目の9:00-15:00の抑制時間中には、制御部131は、S320、S330、S340、S350、及びS360で動作する。
最後に、2日の15:00以降では、制御部131は、翌日の出力抑制の未来予定がない場合、S320、S330、S340、及びS380で動作する。予定がある場合、制御部131は、S320、S330、S340、S350、及びS370で動作する。
図12の例2は、1日目の18:00に電力出力抑制予定部132が翌日の出力抑制を予測した場合である。この場合、制御部131は、1日目の18:00からS320、S330、S340、S350、及びS370の動作を始める。そして、2日目の8:00に、電力会社より当日の抑制情報の連絡が入る。制御部131は、制御開始時刻の9:00までにS320、S330、S340、S350、及びS370の動作を継続する。制御部131は、抑制開始時刻からはS320、S330、S340、S350、及びS360で動作する。すなわち、電力会社からの連絡が抑制の直前であった場合でも、前日からS370で蓄電池121を充分に放電しておくことができる。仮に8:00の連絡後に放電を開始する場合、抑制時間開始時に蓄電池121の残量を最小にできない可能性がある。
このように、抑制時間を事前に予測することにより、例えば電力会社からの抑制連絡が直前であっても、十分に蓄電池121を余裕に最小限まで放電できる。または抑制時間が来るまでに適切な時間に放電することにより、社会・経済効果を向上することができる。
なお、蓄電池121の容量が小さい場合、蓄電池121が事前に十分放電できていない場合、抑制時間が長すぎる場合等では、抑制時間が終わる前に蓄電池121が満充電になる可能性がある。この場合、制御部131から太陽光発電システム110に太陽光インバータ112の出力抑制制御信号(図8ではこの信号は省略)を送って、太陽光発電電力の抑制対応を行うことができる。この場合、太陽光インバータ112の出力の上限が出力抑制電力とされる。
なお、電力会社が出力抑制予定情報を取得するためのインターフェースを情報ネットワーク網300上で提供すると限らない。この場合、例えばその情報をニュースやメール等で取得して、代理のインターフェースを情報ネットワーク網300上で提供するサービスを利用しても良い。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。以下では、第4実施形態と異なる構成について説明する。また、第4実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
次に、第5実施形態について説明する。以下では、第4実施形態と異なる構成について説明する。また、第4実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
第5実施形態では、太陽光パネル111と蓄電池121のインバータが同じである構成を例示している。
ここで、太陽光発電システム110と蓄電池システム120は図8の例示では別システムとしているが、図13のように太陽光インバータ112と蓄電池インバータ122とを一つのハイブリッドインバータ115としても良い。この場合、太陽光パネル111及び蓄電池121はハイブリッドインバータ115のDC側で直結されていてもよい。
ハイブリッドインバータ115を用いた場合、蓄電池121の電力は正常動作時には以下で表わすことができる。
蓄電池電力 = インバータ115への指示電力 - 太陽光発電電力
条件:上記3項目が全てDC側またはAC側であること。上記数式でDCとACが混合する場合、インバータ115の効率を考慮して計算すること。また、インバータ115への指示電力>0を放電とし、指示電力<0を充電とする。
蓄電池電力 = インバータ115への指示電力 - 太陽光発電電力
条件:上記3項目が全てDC側またはAC側であること。上記数式でDCとACが混合する場合、インバータ115の効率を考慮して計算すること。また、インバータ115への指示電力>0を放電とし、指示電力<0を充電とする。
ここで、蓄電池電力>0が放電であり、蓄電池電力<0が充電であるとする。よって、インバータ115への指示電力>太陽光発電電力の場合が放電になり、インバータ115への指示電力<太陽光発電電力の場合が充電になる。すなわち、インバータ115への指示電力が一定である場合、太陽光発電電力の変動により、蓄電池121は自動的に充電から放電、またはその逆に自動に切り替わることがある。
また、例えば太陽光が発電していない場合、蓄電池電力 = インバータ115への指示電力となる。
また、太陽光が発電している際に、充電と放電の切り替えが自動で好ましくない場合、太陽光発電電力を追従してインバータ115への指示電力を下記数式より再計算、または蓄電池121の充電または放電スイッチをOFFにして対応が可能となる。
インバータ115への指示電力 = 蓄電池目標電力 - 太陽光発電電力
ここで、蓄電池目標電力が蓄電池121の充電または放電に使う目標電力である。
インバータ115への指示電力 = 蓄電池目標電力 - 太陽光発電電力
ここで、蓄電池目標電力が蓄電池121の充電または放電に使う目標電力である。
図9のフローチャートに対して、第4実施形態との差分より変更があるのはS360、S370、S380の内部である。
S360では、例えば電力会社の条件により、蓄電池121を放電させないことが好ましい場合、ハイブリッドインバータ115の放電スイッチをOFFにしておくことができる。
S370では、蓄電池121を充電させないことが好ましいため、ハイブリッドインバータ115の充電スイッチをOFFにしておくことが好ましいが、必須ではない。これは、例えば抑制の前日には充電を可能にしておき、夜中に蓄電池121の残量を最小限まで放電するようにする。なお、抑制当日の、抑制前の太陽光発電電力からの充電は好ましくない。
S380では、蓄電池121の充放電を出力抑制以外に使うことができるが、ハイブリッドインバータ115を使うこと自動に充電から放電への切り替えが可能になるため、用途に応じてS380内の制御の簡単化等を行うことができる。
<第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。以下では、第4及び第5実施形態と異なる構成について説明する。また、第4及び第5実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
次に、第6実施形態について説明する。以下では、第4及び第5実施形態と異なる構成について説明する。また、第4及び第5実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
第6実施形態では、図14のように、負荷160が設置場所101に追加される。図14は第5実施形態の図13を元にしているが、図8のハイブリッドインバータを使わない場合(第4実施形態)も同様である。
第4及び第5実施形態は例えば太陽光による発電所を例示したが、負荷160が追加されることにより、本実施形態の対象は、例えば家庭内、オフィス、工場、及びビル等となる。ただし、例えば負荷160がブレーカ150と別のブレーカに接続している場合等では、本システムの対象を、第4実施形態または第5実施形態に分類することもできる。
ここで、負荷160は、例えば、宅内の場合ではエアコン・テレビ・冷蔵庫・照明等の家電であり、オフィスの場合では空調・照明・パソコン・プリンタ等の機器であり、工場の場合では空調・照明、及び製造機器等である。
そして、各インバータ112、122、115のACに変換された電力は、ブレーカ150を通して負荷160、系統200、又は蓄電池システム120に出力される。
負荷160が追加された場合、出力抑制の定義により、対応が異なる。
出力抑制が太陽光発電電力として定義されている場合、本実施形態の制御部131の動作は第4又は第5実施形態と同様になる。
出力抑制が系統200への出力として定義されている場合、負荷160の消費電力を考慮する必要がある。
すなわち、図9のS360では、出力抑制する電力は、太陽光発電電力から、負荷160の消費電力を減算した分となる。また、S370では、第4又は第5実施形態に対して、抑制開始時間までの時間、時間毎の電気料金と、負荷160で予測される消費電力を元に、電気代が高い時間帯を優先して、抑制開始時間までに残量が最小限になるように蓄電池121の放電制御を行いかつ経済効果を向上することができる。負荷160の予測消費電力は、例えば電力出力抑制予定部132で計算しても良い。このため、電力出力抑制予定部132は負荷160の過去の電力を元に、負荷160の消費電力を予測する。これは、例えば平日のある時刻の消費電力の予測の場合、これを過去平日のN日分の同じ時刻の平均電力としても良い。
すなわち、時間帯毎の放電電力を計算して、その放電電力に対する放電指示を行う。
なお、放電電力は、蓄電池121の電力を系統200に逆潮流させないため、負荷160の消費電力以下にすることが望ましい。
なお、ブレーカ150は負荷160の情報を収集しても良いが、この情報は他の情報を使ってコンピュータシステム130内で、インバータと系統200の両電力の差分として計算できる。
また、S380の状態では、例えば電気代の基本料金の基準となる電力のピーク(デマンド料金)をカットするように、ピーク時ではない時に蓄電池を充電して、ピーク時に放電してピークをカットする図15に例示する機能として使っても良い。なお、図15では蓄電池を使わない場合に対するピーク(負荷消費電力―太陽光発電電力のピーク)で決まるデマンド料金に対して、ピークカット後のデマンド料金が安くなることが分かる。この場合、S380では系統200から購入している電力を確認して、購入電力のピーク度合いに応じて蓄電池へ充電、放電、又は停止指示を行う。そして、処理はS320に戻る。
<第7実施形態>
次に、第7実施形態について説明する。以下では、第4~第6実施形態と異なる構成について説明する。また、第4~第6実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
次に、第7実施形態について説明する。以下では、第4~第6実施形態と異なる構成について説明する。また、第4~第6実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態では、太陽光から発電した電力ではなく、風力から発電した電力を使った場合を説明する。なお、図16は第7実施形態の構成(図8)を元にしているが、風力発電を利用する構成は第4実施形態の構成(図13)及び第5実施形態の構成(図14)も同様である。
図16では、太陽光発電システム110の代わりに、風力発電システム116を使っている。そして、風力発電システム116は、風力発電機117と、蓄電池システム120と共有する風力発電機・蓄電池ハイブリッドインバータ119と、を有する。なお、図8との比較の場合、風力発電システム116は、蓄電池システム120から独立したインバータを有することになる。
制御部131は、基本的には、太陽光発電システム110の場合と同様に動作する。すなわち、電力会社から事前に抑制時間帯を受けた場合、または、抑制時間を事前に予測した場合、制御部131は、抑制開始時間まで蓄電池を放電し、抑制時間中には蓄電池を充電する。風力発電システム116が太陽光発電システム110と異なる点は、太陽光発電システム110が昼間に発電することに対して、風力発電システム116は任意の時間に発電することである。よって、風力発電システム116では、出力抑制の時間が確定または予測されてから出力抑制の開始までに風力発電機117が電力を発電している可能性があり、この時間帯に蓄電池121を放電することになる。
<第4~第7実施形態のまとめ>
第4~第7実施形態によるエネルギー管理システム100bは、蓄電池121の充放電制御を行うエネルギー管理システム100bであって、エネルギー発電部110、蓄電池部120、電力出力抑制予定部132および制御部131を備え、前記制御部131は、前記電力出力抑制予定部132に出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全てまたは一部期間に前記蓄電池部120に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全てまたは一部期間に前記蓄電池部120に前記エネルギー発電部110の発電電力を充電する充電指示を送る構成(第10の構成)とされる。よって、蓄電池121を適切に充放電させることにより電力会社が定めた電力抑制時に系統200に出力できない電力を、より幅広い用途に使うことができる。
第4~第7実施形態によるエネルギー管理システム100bは、蓄電池121の充放電制御を行うエネルギー管理システム100bであって、エネルギー発電部110、蓄電池部120、電力出力抑制予定部132および制御部131を備え、前記制御部131は、前記電力出力抑制予定部132に出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全てまたは一部期間に前記蓄電池部120に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全てまたは一部期間に前記蓄電池部120に前記エネルギー発電部110の発電電力を充電する充電指示を送る構成(第10の構成)とされる。よって、蓄電池121を適切に充放電させることにより電力会社が定めた電力抑制時に系統200に出力できない電力を、より幅広い用途に使うことができる。
上記第10の構成のエネルギー管理システム100bは、前記電力出力抑制予定部132の出力抑制予定が情報ネットワーク網300経由で取得した電力会社からの連絡である構成(第11の構成)とされる。
上記第10の構成のエネルギー管理システム100bは、前記電力出力抑制予定部132の出力抑制予定が情報ネットワーク網300経由で取得した天気予報情報に基づく構成(第12の構成)とされる。
上記第10の構成のエネルギー管理システム100bは、前記放電指示の時間は系統200側での電力があまっていない時間帯を優先して放電する構成(第13の構成)とされる。
上記第10の構成のエネルギー管理システム100bは、エネルギー管理システム100bを設置する施設内に負荷160を備え、前記放電指示の時間は前記負荷160の消費電力の予測情報に基づく構成(第14の構成)とされる。
上記第10の構成のエネルギー管理システム100bは、前記抑制期間中に前記エネルギー発電部110の電力が前記電力出力抑制予定部132の出力抑制予定の電力より小さい場合に前記制御部131は前記蓄電池部121に放電を指示する放電指示を送る構成(第15の構成)とされる。
上記第10の構成のエネルギー管理システム100bは、前記抑制期間終了時から次の出力抑制予定までの期間中に前記制御部131は前記蓄電池部121へ充電、放電または停止指示を行う構成(第16の構成)とされる。
また、第4~第7実施形態によるエネルギー管理装置130は、エネルギー発電装置111の発電電力を蓄電池121に充放電する充放電制御を行うエネルギー管理装置130であって、電力出力抑制予定部132および制御部131を備え、前記制御部131は、前記電力出力抑制予定部131より出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全てまたは一部期間に前記蓄電池121に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全てまたは一部期間に前記蓄電池121に前記エネルギー発電装置111の発電電力を充電する充電指示を送る構成(第17の構成)とされる。
また、第4~第7実施形態による制御方法は、エネルギー発電装置111の発電電力を蓄電池121に充放電する充放電制御を行うエネルギー管理装置130の制御方法であって、前記エネルギー発電装置111の出力を抑制する出力抑制予定を取得し、取得したタイミングと前記出力抑制予定に含まれる抑制期間の開始タイミングとの全てまたは一部期間に前記蓄電池121に放電を指示する放電指示を送り、抑制期間中の全てまたは一部期間に前記蓄電池121に前記エネルギー発電装置111の発電電力を充電する充電指示を送る構成(第18の構成)とされる。
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素及び各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
100a 発電システム
1 太陽電池ストリング
2 蓄電装置
3 パワーコンディショナ(PCS)
31 DC/DCコンバータ
32 インバータ
33 双方向DC/DCコンバータ
34 平滑コンデンサ
35 通信部
36 記憶部
37 CPU
38 双方向インバータ
371 電力監視部
372 蓄電監視部
373 変換制御部
374 タイマ
375 情報取得部
376 目標設定部
4 コントローラ
41 表示部
42 入力部
43 通信部
44 通信I/F
45 CPU
BL バスライン
P 通電路
M 電力量計
CS 商用電力系統
LS 電力負荷系統
NT ネットワーク
100b エネルギー管理システム
110 太陽光発電システム
111 太陽光パネル
112 太陽光インバータ
115 ハイブリッドインバータ
120 蓄電池システム
121 蓄電池
122 蓄電池インバータ
130 コンピュータシステム
131 制御部
132 電力出力抑制予定部
150 ブレーカ
160 負荷
170 ルータ
101 本システムの設置場所
200 系統
300 情報ネットワーク網
116 風力発電システム
117 風力発電機
119 風力発電機・蓄電池ハイブリッドインバータ
1 太陽電池ストリング
2 蓄電装置
3 パワーコンディショナ(PCS)
31 DC/DCコンバータ
32 インバータ
33 双方向DC/DCコンバータ
34 平滑コンデンサ
35 通信部
36 記憶部
37 CPU
38 双方向インバータ
371 電力監視部
372 蓄電監視部
373 変換制御部
374 タイマ
375 情報取得部
376 目標設定部
4 コントローラ
41 表示部
42 入力部
43 通信部
44 通信I/F
45 CPU
BL バスライン
P 通電路
M 電力量計
CS 商用電力系統
LS 電力負荷系統
NT ネットワーク
100b エネルギー管理システム
110 太陽光発電システム
111 太陽光パネル
112 太陽光インバータ
115 ハイブリッドインバータ
120 蓄電池システム
121 蓄電池
122 蓄電池インバータ
130 コンピュータシステム
131 制御部
132 電力出力抑制予定部
150 ブレーカ
160 負荷
170 ルータ
101 本システムの設置場所
200 系統
300 情報ネットワーク網
116 風力発電システム
117 風力発電機
119 風力発電機・蓄電池ハイブリッドインバータ
Claims (18)
- 電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置であって、
前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、
前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する制御装置。 - 電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置であって、
前記発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報に基づき前記発電設備が有する発電装置の時間帯毎の発電電力を予測した予測結果と、
前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報とに基づき、
前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する制御装置。 - 前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるよう行う前記エネルギー貯蔵装置の制御は、前記出力抑制期間開始時のエネルギー貯蔵装置の貯蔵量を制御する制御である請求項1または請求項2に記載の制御装置。
- 発電装置の時間帯毎の発電電力を予測した予測結果及び前記出力抑制情報に基づいて前記貯蔵エネルギーの目標値を時間帯毎に設定し、
各時間帯での前記目標値に基づいて前記エネルギー貯蔵装置の前記貯蔵エネルギーを制御し、
前記出力抑制期間を含む第1時間帯での第1の目標値よりも前記第1時間帯直前の第2時間帯での第2の目標値を低く設定する請求項1または請求項2に記載の制御装置。 - 電力需要情報及び電気料金情報のうちの少なくとも一方にさらに基づいて前記エネルギー貯蔵装置を制御し、
前記電力需要情報は前記発電設備に接続される電力負荷が要する時間帯毎の消費電力の予測値を示すもので、
前記電気料金情報は前記電力系統が前記発電設備及び前記電力負荷の少なくとも一方に供給する電力の時間帯毎の料金を示すものである請求項1又は請求項2に記載の制御装置。 - 前記発電電力が日毎及び時間帯毎に変動する要因を示す情報は、暦情報と、前記発電装置が設置される場所を含む地域での天気予報を時間帯毎に示す気象情報と、を含む請求項1~請求項5のいずれかに記載の制御装置。
- 電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置であって、
前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、
前記出力抑制情報が前記出力抑制期間有りを示す場合の、前記出力抑制期間時のエネルギー貯蔵装置の貯蔵量を、前記出力抑制情報が前記出力抑制期間無しを示す場合の同時刻のエネルギー貯蔵装置の貯蔵量よりも少なくなるように制御する制御装置。 - 電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置と、
エネルギー貯蔵装置とを備えたシステムであって、
前記制御装置は、
前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、
前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御するシステム。 - 電力系統と連系運転される発電設備の電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置を制御する制御装置の制御方法であって、
前記発電設備から前記電力系統に出力される電力が抑制される出力抑制期間を示す出力抑制情報に基づき、
前記出力抑制期間において前記発電電力を前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵できるように前記エネルギー貯蔵装置を制御する制御方法。 - 蓄電池の充放電制御を行うエネルギー管理システムであって、
エネルギー発電部、蓄電池部、電力出力抑制予定部および制御部を備え、
前記制御部は、
前記電力出力抑制予定部に出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全または一部期間に前記蓄電池部に放電を指示する放電指示を送り、
抑制期間中の全または一部期間に前記蓄電池部に前記エネルギー発電部の発電電力を充電する充電指示を送るエネルギー管理システム。 - 前記電力出力抑制予定部の出力抑制予定が情報ネットワーク網経由で取得した電力会社からの連絡であることを特徴とする請求項10に記載のエネルギー管理システム。
- 前記電力出力抑制予定部の出力抑制予定が情報ネットワーク網経由で取得した天気予報情報に基づくことを特徴とする請求項10に記載のエネルギー管理システム。
- 前記放電指示の時間は系統側での電力があまっていない時間帯を優先して放電することを特徴とする請求項10に記載のエネルギー管理システム。
- 当エネルギー管理システムを設置する施設内に負荷を備え、
前記放電指示の時間は前記負荷の消費電力の予測情報に基づくことを特徴とする請求項10に記載のエネルギー管理システム。 - 前記抑制期間中に前記エネルギー発電部の電力が前記電力出力抑制予定部の出力抑制予定の電力より小さい場合に前記制御部は前記蓄電池部に放電を指示する放電指示を送ることを特徴とする請求項10に記載のエネルギー管理システム。
- 前記抑制期間終了時から次の出力抑制予定までの期間中に前記制御部は前記蓄電池部へ充電、放電または停止指示を行うことを特徴とする請求項10に記載のエネルギー管理システム。
- エネルギー発電装置の発電電力を蓄電池に充放電する充放電制御を行うエネルギー管理装置であって、
電力出力抑制予定部および制御部を備え、
前記制御部は、
前記電力出力抑制予定部より出力抑制予定があった場合に予定入力時から抑制開始時までの全または一部期間に前記蓄電池に放電を指示する放電指示を送り、
抑制期間中の全または一部期間に前記蓄電池に前記エネルギー発電装置の発電電力を充電する充電指示を送るエネルギー管理装置。 - エネルギー発電装置の発電電力を蓄電池に充放電する充放電制御を行うエネルギー管理装置の制御方法であって、
前記エネルギー発電装置の出力を抑制する出力抑制予定を取得し、取得したタイミングと前記出力抑制予定に含まれる抑制期間の開始タイミングとの全または一部期間に前記蓄電池に放電を指示する放電指示を送り、
抑制期間中の全または一部期間に前記蓄電池に前記エネルギー発電装置の発電電力を充電する充電指示を送る制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/750,919 US20180233914A1 (en) | 2015-08-07 | 2016-07-27 | Control device, energy management device, system, and control method |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-156754 | 2015-08-07 | ||
JP2015156754A JP2017038432A (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | 制御装置、システムおよび制御方法 |
JP2015170059A JP2017050903A (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | エネルギ管理システム、エネルギ管理装置およびエネルギ管理方法 |
JP2015-170059 | 2015-08-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017026287A1 true WO2017026287A1 (ja) | 2017-02-16 |
Family
ID=57984542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/072065 WO2017026287A1 (ja) | 2015-08-07 | 2016-07-27 | 制御装置、エネルギー管理装置、システム、及び制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180233914A1 (ja) |
WO (1) | WO2017026287A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019009873A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 住友電気工業株式会社 | 電力制御指示生成装置、コンピュータプログラム及び電力制御指示生成方法 |
EP3522323A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-07 | Johnson Controls Technology Company | Frequency response control system with clipping parameter determination |
WO2020059741A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 旭化成株式会社 | 計画装置、方法、およびプログラム |
EP3627657A4 (en) * | 2017-05-19 | 2020-05-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | CONTROL DEVICE, ELECTRICITY STORAGE SYSTEM, AND PROGRAM |
JP7394388B2 (ja) | 2020-05-26 | 2023-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 制御方法、プログラム、及び分散電源システム |
JP7510850B2 (ja) | 2020-11-05 | 2024-07-04 | 株式会社日立製作所 | Dcグリッドシステム、制御装置、制御方法 |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017154116A1 (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 日本電気株式会社 | 電力制御装置、電力制御システム、電力制御方法、及び、プログラム |
US10819269B2 (en) * | 2016-09-09 | 2020-10-27 | Inventus Holdings, Llc | DC integration of photovoltaic and DFIG wind turbine generation with electric storage |
US10218177B2 (en) * | 2016-09-22 | 2019-02-26 | Sunpower Corporation | Plug-in distributed energy resource |
JP6765078B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2020-10-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置、電力変換システム |
EP3619075A4 (en) * | 2017-05-04 | 2021-01-13 | Cummins Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR REFERENCE PLANNING OF THE STATE OF CHARGE OF A HYBRID ELECTRIC VEHICLE BATTERY |
US10978896B2 (en) | 2017-06-23 | 2021-04-13 | Dell Products L.P. | High efficiency power storage adapter |
US10928880B2 (en) | 2017-06-23 | 2021-02-23 | Dell Products L.P. | Power storage adapter for communicating battery data with a portable information handling system |
US10452102B2 (en) | 2017-06-23 | 2019-10-22 | Dell Products L.P. | Power delivery contract establishment in a power storage adapter |
US10389154B2 (en) | 2017-06-23 | 2019-08-20 | Dell Products L.P. | Power storage adapter using a high efficiency charging method |
US10381844B2 (en) | 2017-06-23 | 2019-08-13 | Dell Products L.P. | Sourcing power from a battery or AC-DC converter of a power storage adapter |
US10476288B2 (en) * | 2017-06-23 | 2019-11-12 | Dell Products L.P. | Power storage adapter for peak shift operation with a portable information handling system |
US10608443B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-03-31 | Dell Products L.P. | Battery management using battery temperature distribution |
US10642333B2 (en) | 2017-08-24 | 2020-05-05 | Dell Products L.P. | Power storage adapter for efficient supply of power of multiple portable information handling systems |
US10620679B2 (en) | 2017-09-01 | 2020-04-14 | Dell Products L.P. | Prioritizing supplying electrical power by a power storage adapter to connected devices |
US10673271B2 (en) | 2017-09-01 | 2020-06-02 | Dell Products L.P. | Efficient charging of multiple portable information handling systems based on learned charging characteristics |
US10404105B2 (en) | 2017-09-14 | 2019-09-03 | Dell Products L.P. | Power storage adapter for wireless power transmission |
US10714797B2 (en) | 2017-09-18 | 2020-07-14 | Dell Products L.P. | Multilayer thermal laminate with aerogel for battery cell enclosures |
US11513928B2 (en) | 2017-09-18 | 2022-11-29 | Dell Products L.P. | Power storage adapter with power cable validation |
US10488906B2 (en) | 2017-09-26 | 2019-11-26 | Dell Products L.P. | Power delivery based on temperature and other factors in a power storage adapter |
CN109698517B (zh) * | 2017-10-23 | 2023-03-28 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 一种控制电力***的方法和装置 |
US20190123580A1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-04-25 | Sigora International Inc. | Management of a power-distribution system |
JP7130946B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2022-09-06 | オムロン株式会社 | 蓄電パワーコンディショナー |
JP7037353B2 (ja) * | 2017-12-27 | 2022-03-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 制御指令システム |
US10326305B1 (en) * | 2018-08-27 | 2019-06-18 | Ekergy Llc | Personal power plant system and methods of inverse energy generation |
EP3726698A1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-21 | Sunpower Corporation | Energy control system |
US11201496B2 (en) | 2019-04-19 | 2021-12-14 | Sunpower Corporation | Energy control system |
US11476693B2 (en) * | 2019-05-20 | 2022-10-18 | sonnen, Inc. | System and method for optimizing storage and consumption of power according to tiered time-based criteria |
US10615610B1 (en) | 2019-05-28 | 2020-04-07 | Ekergy Llc | System and method for efficient charging of multiple battery cassettes |
CN113783255B (zh) * | 2021-08-31 | 2023-05-30 | 福建众益太阳能科技股份公司 | 一种交直流太阳能路灯控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012100395A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Toshiba Corp | 家庭用エネルギー管理システム |
JP2012135134A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 熱電併給システム、熱電併給制御装置、熱電併給制御方法、及びプログラム |
JP2012139019A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Noritz Corp | パワーコンディショナ |
JP2013051833A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Nichicon Corp | マルチパワーコンディショナシステム |
JP2014187799A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Fujitsu Ltd | 電力供給システム、制御装置、制御方法および制御プログラム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7333880B2 (en) * | 2002-12-09 | 2008-02-19 | Enernoc, Inc. | Aggregation of distributed energy resources |
WO2011118607A1 (ja) * | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 三洋電機株式会社 | 電力供給装置、蓄電装置並びに電力制御装置 |
JP2013529051A (ja) * | 2010-05-07 | 2013-07-11 | アドバンスド エナージィ インダストリーズ,インコーポレイテッド | 太陽光発電予測システム並びに方法 |
US20110285546A1 (en) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | General Electric Company | Audio-Enabled Energy Meter Devices and Methods |
WO2013013174A2 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Inventus Holdings, Llc | Dispatchable renewable energy generation, control and storage facility |
-
2016
- 2016-07-27 US US15/750,919 patent/US20180233914A1/en not_active Abandoned
- 2016-07-27 WO PCT/JP2016/072065 patent/WO2017026287A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012100395A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Toshiba Corp | 家庭用エネルギー管理システム |
JP2012135134A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 熱電併給システム、熱電併給制御装置、熱電併給制御方法、及びプログラム |
JP2012139019A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Noritz Corp | パワーコンディショナ |
JP2013051833A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Nichicon Corp | マルチパワーコンディショナシステム |
JP2014187799A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Fujitsu Ltd | 電力供給システム、制御装置、制御方法および制御プログラム |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3627657A4 (en) * | 2017-05-19 | 2020-05-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | CONTROL DEVICE, ELECTRICITY STORAGE SYSTEM, AND PROGRAM |
US11394218B2 (en) | 2017-05-19 | 2022-07-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Controller, electricity storage system, and recording medium |
JP2019009873A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 住友電気工業株式会社 | 電力制御指示生成装置、コンピュータプログラム及び電力制御指示生成方法 |
JP7073639B2 (ja) | 2017-06-22 | 2022-05-24 | 住友電気工業株式会社 | 電力制御指示生成装置、コンピュータプログラム及び電力制御指示生成方法 |
EP3522323A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-07 | Johnson Controls Technology Company | Frequency response control system with clipping parameter determination |
WO2020059741A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 旭化成株式会社 | 計画装置、方法、およびプログラム |
JP7394388B2 (ja) | 2020-05-26 | 2023-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 制御方法、プログラム、及び分散電源システム |
JP7510850B2 (ja) | 2020-11-05 | 2024-07-04 | 株式会社日立製作所 | Dcグリッドシステム、制御装置、制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180233914A1 (en) | 2018-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017026287A1 (ja) | 制御装置、エネルギー管理装置、システム、及び制御方法 | |
US10193343B2 (en) | Method for managing power of energy storage system connected with renewable energy | |
RU2692083C1 (ru) | Устройство управления энергоснабжением для жилых домов, коммерческих и промышленных объектов с использованием сетевых, вспомогательных и возобновляемых источников электрической энергии и их комбинаций и способ интеллектуального управления подключением источников электроэнергии | |
JP2017038432A (ja) | 制御装置、システムおよび制御方法 | |
KR101369692B1 (ko) | 전력 저장 시스템 및 그 제어방법 | |
JP5265639B2 (ja) | 共同住宅のエネルギー保存システム、並びに統合電力管理システム及びその制御方法 | |
JP5590033B2 (ja) | エネルギーシステム | |
US8803362B2 (en) | Standalone unit of a standalone power grid for communicating energy requests with another standalone unit | |
WO2013015256A1 (ja) | 電力管理システム及び管理方法 | |
CN107210606B (zh) | 能源管理的方法 | |
WO2020161765A1 (ja) | 直流給電システム | |
JP6828567B2 (ja) | 系統連系システムおよび電力システム | |
JP2011250673A (ja) | エネルギーコントローラおよび制御方法 | |
JP6821904B2 (ja) | 電力システム | |
JP6557153B2 (ja) | 電力管理装置 | |
JP6449645B2 (ja) | 電力制御装置、及び電力制御方法 | |
JP2013017284A (ja) | 電力制御システム、電気機器、および充放電制御部 | |
WO2015001767A1 (ja) | 制御装置、電力管理システム | |
JP6580950B2 (ja) | 電力管理装置 | |
JP6363412B2 (ja) | パワーコンディショナ及び電力制御方法 | |
JP2019122150A (ja) | 電力システムおよび蓄電池パワーコンディショナ | |
JP2017050903A (ja) | エネルギ管理システム、エネルギ管理装置およびエネルギ管理方法 | |
JP2014121151A (ja) | 蓄電システム及び電力供給システム | |
WO2016056315A1 (ja) | パワーコンディショナ、その電力制御方法、及び電力制御システム | |
JP7356922B2 (ja) | 分散型電源システムおよび分散型電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16834984 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15750919 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16834984 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |