JP6426010B2 - Control device of power supply system, control method and program - Google Patents
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Description
本発明は、売電による電力融通を行う電力供給システムの制御装置、制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, control method, and program of a power supply system that performs power interchange by selling electricity.
近年、電力需要者の地球環境問題に対する意識が高まり、自然エネルギーを利用した太陽光発電（ＰＶ：Photovoltaic）装置および蓄電池が併設されている電力供給システムが多く存在する。また、電力の売買を行うためのシステム（売電システム）も一般ユーザが使えるような低コストの技術が開示・提案されている（たとえば下記特許文献１参照）
BACKGROUND In recent years, power consumers have become more aware of global environmental problems, and there are many power supply systems in which photovoltaic devices (PV: Photovoltaic) devices using natural energy and storage batteries are provided side by side. In addition, low-cost technology has been disclosed and proposed for general users to use a system for selling and selling power (power sale system) (for example, see
電力システムの状況などによっては、電力融通（売電）を行うことができない場合や、電力融通を行うことが不適当な場合もある。しかしながら、従来の売電システムは電力融通を行うことができないタイミングや不適当であるタイミングについては考慮されていない。 Depending on the status of the power system, there are cases where it is not possible to perform power interchange (power sale) or it is inappropriate to perform power interchange. However, conventional power selling systems do not consider the timing when power interchange can not be performed or the timing when it is inappropriate.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電力供給システムが適切なタイミングで電力融通を行うことが可能な、電力供給システムの制御装置、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a control device, control method, and program of a power supply system capable of performing power interchange at an appropriate timing. Do.
本発明の一態様に係る制御装置は、電力網を介して電力を融通する複数の電力供給システムの制御装置であって、複数の電力供給システムが融通可能な電力量を予測する予測手段と、電力網の状態に基づいて、複数の電力供給システムが融通する電力量の上限値を算出する算出手段と、予測手段の予測結果および算出手段の算出結果に基づいて、複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生するか否かを判定する判定手段と、判定手段によって制約が発生すると判定された場合に、複数の電力供給システムが融通する電力の合計電力量が、算出手段によって算出された上限値以下になるように、複数の電力供給システムを制御する制御手段と、を備え、制御手段による制御は、複数の電力供給システムのうちの特定の電力供給システムが売電を行い他の電力供給システムが買電を行うように制御し、時間帯ごとで売電を行う電力供給システムと買電を行う電力供給システムが入れ替わるように制御することを含み、買電は、電力網からの電力を受けることであり、売電は、電力網へ電力を供給することであり、買電は、売電を行えるにもかかわらず電力網からの電力を蓄電池に充電させることを含む。 A control device according to an aspect of the present invention is a control device of a plurality of power supply systems that accommodates power via a power network, and a prediction unit that predicts the amount of power that can be accommodated by a plurality of power supply systems; Calculation means for calculating the upper limit value of the amount of power to be accommodated by the plurality of power supply systems based on the above state, and the plurality of power supply systems can be flexible based on the prediction result of the prediction means and the calculation result of the calculation means The calculation means calculates the total amount of electric power to be accommodated by the plurality of power supply systems when it is determined by the determination means that determines whether a restriction occurs in the amount of power and when the determination means determines that a restriction occurs Control means for controlling the plurality of power supply systems to be equal to or less than the upper limit value, and control by the control means is carried out by controlling the specific power supply system among the plurality of power supply systems. Temu controls as other power supply system performs a power sale makes a power purchase, look including to control such interchange power supply system for a power supply system and the power purchase for performing power sale in each time period , Buying power is to receive power from the power grid, selling power is to supply power to the power grid, and buying power causes the storage battery to charge power from the power grid despite being able to sell power. including that.
本発明の一態様に係る制御方法は、電力網を介して電力の融通を行う複数の電力供給システムの制御方法であって、複数の電力供給システムが融通可能な電力量を予測するステップと、電力網の状態に基づいて、複数の電力供給システムが融通する電力量の上限値を算出するステップと、予測するステップにおける予測結果および算出するステップにおける算出結果に基づいて、複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生するか否かを判定するステップと、判定するステップにおいて制約が発生すると判定された場合に、複数の電力供給システムが融通する電力の合計電力量が、算出するステップにおいて算出された上限値以下になるように、複数の電力供給システムを制御するステップと、を含み、制御するステップにおける制御は、複数の電力供給システムのうちの特定の電力供給システムが売電を行い他の電力供給システムが買電を行うように制御し、時間帯ごとで売電を行う電力供給システムと買電を行う電力供給システムが入れ替わるように制御することを含み、買電は、電力網からの電力を受けることであり、売電は、電力網へ電力を供給することであり、買電は、売電を行えるにもかかわらず電力網からの電力を蓄電池に充電させることを含む。 A control method according to an aspect of the present invention is a control method of a plurality of power supply systems performing power accommodation via a power network, and predicting the amount of power that can be accommodated by a plurality of power supply systems; The plurality of power supply systems can be flexible based on the calculation result in the step of calculating the upper limit value of the power amount that the plurality of power supply systems accommodates based on the state of and the prediction result in the step of predicting and the calculation step In the step of determining whether or not a restriction occurs in the power consumption, and in the step of calculating the total amount of electric power that the plurality of power supply systems accept, when it is determined that the restriction occurs in the determination step Controlling the plurality of power supply systems to be equal to or less than the calculated upper limit value. The control is controlled such that a specific power supply system among the plurality of power supply systems sells power and the other power supply systems purchase power, and the power supply system and power purchase which sell power for each time zone look including to control so that the power supply system switched performing, power purchase is to receive power from the power grid, power sale is to supply power to the power grid, electricity purchases, the power sale including that to charge the electric power from the though power grid to the battery to perform a.
本発明の一態様に係るプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A program according to an aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the control method described above.
上記の制御装置、制御方法およびプログラムによれば、複数の電力供給システムが融通可能な電力量が予測され、電力網の状態に基づいて、複数の電力供給システムが融通する電力量の上限値が算出され、それらの結果に基づいて複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生するか否かが判定される。そして、融通可能な電力量に制約が発生すると判定された場合に、複数の電力供給システムの融通電力の合計電力量が、算出された上限値以下になるように、複数の電力供給システムが制御される。これにより、融通可能な電力量に制約が発生するか否か、つまり電力融通が実施できないタイミングや不適当なタイミングであるか否かを考慮して、電力供給システムの制御を行うことができる。したがって、電力供給システムは、適切なタイミングで電力融通を行うことができる。 According to the above control device, control method and program, the amount of power that can be accommodated by a plurality of power supply systems is predicted, and the upper limit value of the amount of power accommodated by the plurality of power supply systems is calculated based on the state of the power network. Then, based on the results, it is determined whether or not a restriction occurs on the amount of power that can be accommodated by a plurality of power supply systems. Then, when it is determined that a restriction occurs in the allowable amount of power, the plurality of power supply systems control so that the total amount of power of the plurality of power supply systems with interchanged power is equal to or less than the calculated upper limit. Be done. As a result, control of the power supply system can be performed in consideration of whether or not a limitation occurs in the amount of power that can be accommodated, that is, whether it is a timing at which power interchange can not be performed or an inappropriate timing. Therefore, the power supply system can perform power interchange at appropriate timing.
また、算出手段は、電力網における電力量が、電力網の電力容量を超えないように上限値を算出し、判定手段は、電力網における電力量が上限値を超えると予測される場合に、複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生すると判定してもよい。これにより、電力網の規模を超えない範囲で、電力の融通を行うことができる。 Further, the calculation means calculates the upper limit value so that the amount of power in the power network does not exceed the power capacity of the power network, and the determination means calculates the plurality of powers when the amount of power in the power network is predicted to exceed the upper limit value It may be determined that a limitation arises on the amount of power that the supply system can accommodate. Thereby, the interchange of power can be performed within the range not exceeding the scale of the power grid.
また、算出手段は、電力網の電圧が所定値を超えないように上限値を算出し、判定手段は、電力網の電圧が上限値を超えると予測される場合に、複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生すると判定してもよい。これにより、電力網の電圧（系統電圧）の電圧が上昇しすぎることを防ぐことができる。 Further, the calculation means calculates the upper limit value so that the voltage of the power network does not exceed the predetermined value, and the determination means can adapt the plurality of power supply systems when the voltage of the power network is predicted to exceed the upper limit value It may be determined that a restriction occurs in the amount of power. This can prevent the voltage of the power grid (system voltage) from rising too much.
本発明によれば、電力供給システムが適切なタイミングで電力融通を行うことが可能になる。 According to the present invention, the power supply system can perform power interchange at appropriate timing.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols and redundant description will be omitted.
[第１実施形態]
図１は、第１実施形態に係る制御装置１が用いられる電力システム（売電システム）１００の概略構成を示す図である。図１に示す例では、電力システム１００は、複数の電力供給システムとして、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを含む。ただし、電力供給システムの数はとくに限定されるものではない。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a power system (power sale system) 100 in which the
電力システム１００において、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃは、電力網９３を介して電力を融通（売電）可能に構成されている。電力網９３は、たとえば商用電力系統である。その場合、電力網９３には、図示しない電力会社の発電設備が接続される。さらに、電力網９３には、電力の消費（買電）を行う需要家（たとえば家屋、オフィスビルおよび工場など）が接続されていてもよい。需要家には、売電を行うものが含まれてもよい。電力会社の発電設備の発電電力量や需要家が消費する電力量および売電電力量に関する情報（たとえば各電力量の予測値など）は、通信網８を介して制御装置１に送られてもよい。また、電力網９３は、商用電力系統に限られない。たとえば、電力網９３には電力会社の発電設備が接続されず、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃ（および必要に応じて種々の需要家）のみが接続されていてもよい。
In
電力システム１００において、電力網９３の状態はさまざまに変化する。電力網９３の状態とは、たとえば、電力網９３における電力量（電力網９３を流れる電力の電力量）、電力網９３の電圧（系統電圧）および融通電力の価格（売電価格）などである。
In
たとえば、電力網９３が商用電力系統である場合、電力会社の発電設備が電力網９３に供給する供給電力量と、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃおよび電力網９３の間で授受される授受電力量と、その他の需要家が消費する（買電する）消費電力量との関係によって、電力網９３における電力量や電力網９３の電圧が決定される。その他の需要家によって売電が行われる場合には、さらにその売電電力量との関係も考慮したうえで、電力網９３における電力量や電力網９３の電圧が決定される。電力網９３における電力量の上限容量や電力網９３の上限電圧は決まっている。電力システム１００においては、電力網９３における電力量が上限容量を超えないように、また、電圧が上限電圧を超えないように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが制御装置１によって制御される。
For example, when
また、電力網９３における売電価格が、欧州などのようにリアルタイムプライシングとされる場合、電力会社の発電設備が電力網９３に供給する供給電力量と、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃおよび電力網９３の間で授受される授受電力量と、その他の需要家が消費する消費電力量との関係によって、売電価格が決定される。実際には、売電価格は様々な要因（供給量過不足，系統利用状況，イベント，災害など）で変動することが想定される。たとえば売電量が過剰になれば売電価格は低下し、逆に、供給量が不足すれば売電価格は上昇すると考えられる。一例として、何らかのイベントによって、ある需要家において多くの電力が消費されるようなときには、供給量が不足して売電価格が上昇する可能性があると考えられる。電力システム１００において、制御装置１は、売電価格を考慮した制御を行うこともできる。
In addition, when the selling price in the
制御装置１は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを制御する。具体的に、制御装置１と、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃとは、通信網８を介して通信可能に構成されており、制御装置１は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃとの通信によって、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを制御する。
図２は、制御装置１およびハイブリッド電力供給システム９Ａの構成の一例を示す図である。ハイブリッド電力供給システム９Ａでは、負荷９５に電力供給が行われる。ハイブリッド電力供給システム９Ａは、電力網９３（あるいは電力網９３を介して他のハイブリッド電力供給システム９Ｂ，９Ｃ）との間で電力融通を行うことができる。つまり、電力網９３からの電力を受ける（買電を行う）こともできるし、電力網９３へ電力を供給する（売電を行う）こともできる。図２に示すように、ハイブリッド電力供給システム９Ａは、蓄電池９２と、太陽電池９４と、負荷９５と、整流器９７とを含む。なお、ハイブリッド電力供給システム９Ａにおける電力の流れの一例を示す矢印が、ＡＲ１〜ＡＲ５として図示される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of
整流器９７は、電力網９３からの電力（交流電力）を変換して直流電力を出力する。出力された直流電力は、蓄電池９２および負荷９５に供給される（ＡＲ１，ＡＲ３）。整流器９７は、出力する直流電力の電圧（出力電圧）を制御可能に構成されている。たとえば、整流器９７に含まれる電力変換回路（整流回路および昇圧回路など）の制御パラメータを調節することによって、整流器９７の出力電圧を制御することができる。この制御は、制御装置１からの通信信号（制御信号）Ｓ１に応じて行われる。
The
整流器９７の出力電圧を制御することによって、整流器９７から蓄電池９２および負荷９５に供給される電力を制御することができる。たとえば、整流器９７の出力電圧を高くすると、整流器９７から蓄電池９２および負荷９５に供給される電力が大きくなる。逆に、整流器９７の出力電圧を低くすると、整流器９７から蓄電池９２および負荷９５に供給される電力が小さくなる。
By controlling the output voltage of the
太陽電池９４は、日射量などに応じた電力（直流電力）を発生して出力する。太陽電池９４で発生した電力（発電電力）は、インバータ９４ａによって交流電力に変換される。これにより、太陽電池９４の発電電力を、電力網９３に供給する（電力融通を行う）ことができる（ＡＲ５）。また、太陽電池９４の発電電力を、整流器９７を介して、蓄電池９２および負荷９５に供給することもできる（ＡＲ１，ＡＲ４）。
The
蓄電池９２は、整流器９７からの電力を充電することができる（ＡＲ１）。整流器９７からの電力は、電力網９３からの電力および太陽電池９４の発電電力である（ＡＲ２）。また、蓄電池９２は、放電によって、負荷９５に電力を供給することもできる。蓄電池９２が充電状態および放電状態のいずれの状態となるかは、整流器９７から供給される電力と、負荷９５で消費される電力との大小関係によって決まる。具体的に、整流器９７から供給される電力が負荷９５で消費される電力よりも大きい場合には、その分の電力が蓄電池９２に充電されるので、蓄電池９２は充電状態となる。一方、整流器９７から供給される電力が負荷９５で消費される電力よりも小さい場合には、その分の電力が蓄電池９２から放電されるので、蓄電池９２は放電状態となる。なお、整流器９７が蓄電池９２の電力（直流）を交流電力に変換して電力網９３に出力する機能を有する場合には、蓄電池９２の電力は、電力網９３にも供給される。そのような機能は、たとえば、双方向インバータを整流器９７として用いることで実現される。
The
負荷９５は、蓄電池９２からの電力および整流器９７からの電力を消費する（ＡＲ２〜ＡＲ４）。負荷９５の消費電力は検出可能に構成されており、そのデータは、通信信号Ｓ２として、制御装置１に送信される。
気象センサ９１は、気象データを取得する。気象データは、たとえば、気温、気圧および日射量などを含む。気象センサ９１は、ハイブリッド電力供給システム９Ａにおける気象データを取得できるように設けられる。気象センサ９１によって取得された気象データは、通信信号Ｓ３として、制御装置１に送信される。
The
次に、ハイブリッド電力供給システム９Ａの動作について図２を用いて説明する。ハイブリッド電力供給システム９Ａは、負荷９５に電力を供給する。負荷９５に供給される電力は、電力網９３からの電力（ＡＲ３）、太陽電池９４からの電力（ＡＲ４）および蓄電池９２からの電力（ＡＲ２）である。
Next, the operation of the hybrid
太陽電池９４の発電電力は、日射量などによって変化する。たとえば、太陽電池９４の発電電力が負荷９５の消費電力よりも大きいと、その分、太陽電池９４の発電電力に余剰が生じる。そこで、余剰電力が生じた場合、ハイブリッド電力供給システム９Ａは、余剰電力によって蓄電池９２を充電する（ＡＲ１）、あるいは、余剰電力を電力網９３に供給する（電力融通を行う（ＡＲ５））。なお、太陽電池９４の発電電力のうち余剰電力のみが電力網９３に供給されるのではなく、太陽電池９４の発電電力のすべてが電力網９３に供給されてもよい。電力融通を行うか否かは、整流器９７から蓄電池９２および負荷９５に供給する電力を制御（つまり整流器９７の出力電圧を制御）することによって決定することができる。たとえば、積極的に電力融通を行う場合には、整流器９７の出力電圧を下げるとよい。逆に、積極的に充電を行う（売電しない、または買電する）場合には、整流器９７の電圧を上げるとよい。
The generated power of the
積極的に電力融通等を行うか否かは、ハイブリッド電力供給システム９Ａの運転計画において定められる。その際、たとえば、ハイブリッド電力供給システム９Ａが融通する電力の価格（売電価格）を考慮して、積極的に電力融通等を行うか否かを決定することも考えられる。先に説明したように売電価格がリアルタイムプライシングとされる場合には、売電価格が低下し、設定している（月、日単位の）目標電気料金を下回ってしまうときには、売電を行わず積極的に充電を行うことが考えられる。逆に、売電価格が上昇し、目標電気料金を上回るような場合には、積極的に電力融通を行うことが考えられる。
It is determined in the operation plan of the hybrid
以上説明したハイブリッド電力供給システム９Ａの構成および動作は、ハイブリッド電力供給システム９Ｂ，９Ｃ（図１）についても同様である。図１に示すように、電力システムにおいては、複数のハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが存在する。この場合、電力システムの状況などによっては、電力融通（売電）を行うことができない場合や、電力融通を行うことが不適当な場合もある。
The configuration and operation of the hybrid
たとえば、日射量が大きく太陽電池９４の発電電力が大きいときには、融通電力量が大きくなる。このことは、他のハイブリッド電力供給システム９Ｂ，９Ｃにおいても同じタイミングで生じると考えられる。そのため、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃによる電力融通が集中してしまう可能性がある。電力融通が集中すると、たとえば、電力網９３の電圧が上昇する。その場合、電力融通の実施が制限されてしまう可能性がある。このように、電力融通を行うことができないあるいは電力融通を行うことが不適当である（後述の融通制限が発生する）タイミングが存在する。
For example, when the amount of solar radiation is large and the generated power of the
そこで、本実施形態では、制御装置１の機能によって、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが適切なタイミングで電力融通を行うことを可能にする。
Thus, in the present embodiment, the functions of the
図３は、制御装置１の機能ブロックの一例を示す図である。図３に示すように、制御装置１は、通信部１１と、電力予測部１２と、上限値算出部１３と、融通制約判定部１４と、運転計画最適化部１５と、制御部１６とを含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of functional blocks of the
通信部１１は、通信網８を介して、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃ（図１）と通信する部分である。通信は、先に説明した通信信号Ｓ１〜Ｓ３の送信または受信によって行われる。
The
電力予測部１２は、電力予測部１２は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが、電力網９３に供給することができる電力量（融通可能な電力量）を予測する部分（予測手段）である。そのために、電力予測部１２は、負荷９５(図２)の消費電力（需要電力）の予測値と、太陽電池９４の発電電力の予測値とを算出する。
The
需要電力の予測値を算出するために、電力予測部１２は、負荷９５の消費電力に関するデータを取得する。このデータは、通信部１１が受信する通信信号Ｓ２に含まれている。また、発電電力の予測値を算出するために、電力予測部１２は、気象センサ９１の気象データを取得する。このデータは、通信部１１が受信する通信信号Ｓ３に含まれている。
In order to calculate the predicted value of the demand power, the
需要電力の予測値の算出方法の例としては、たとえば、時系列データを用いた予測手法が挙げられる。この手法は、時間経過毎に記録された過去の数値列から電力予測モデルを作成し、将来の予測を行う（需要電力の予測値を算出する）分析手法である。 As an example of the calculation method of the forecast value of demand power, the prediction method using time series data is mentioned, for example. This method is an analysis method in which a power prediction model is created from a past numerical value string recorded for each elapsed time, and a future prediction is performed (a predicted value of demand power is calculated).
発電電力の予測値の算出方法の例としては、数値予報モデルや衛星観測データ、天空画像のデータを用いた予測手法が挙げられる。この手法では、上述の電力予測モデルや各データに、気象データとして取得された日射量データもしくは日照時間データを加えて、推定変換モデルで演算して日射量予測値を算出する。さらに発電データを加えて演算することにより、発電電力の予測値を算出する。推定変換モデルとしては多重回帰モデル、機械学習モデル、遺伝的アルゴリズム、Ｊｕｓｔ−Ｉｎ−Ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇなどが知られている。 As an example of the calculation method of the predicted value of the generated power, there is a prediction method using data of a numerical forecast model, satellite observation data, and sky image data. In this method, the solar radiation amount data acquired as weather data or sunshine time data is added to the above-described power prediction model and each data, and a solar radiation amount predicted value is calculated by calculation using an estimated conversion model. Further, the power generation data is added and calculated to calculate the predicted value of the generated power. As estimated transformation models, multiple regression models, machine learning models, genetic algorithms, Just-In-Time modeling, etc. are known.
たとえば、電力予測部１２は、算出した発電電力の予測値から算出した需要電力の予測値を差し引いた電力（つまり余剰電力の予測値）を、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の予測値として算出する。余剰電力だけでなく発電電力のすべてが電力網９３に供給される場合には、電力予測部１２は、発電電力の予測値を、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の予測値として算出する。さらに蓄電池９２の電力が電力網９３に供給される場合には、電力予測部１２は、その分の電力量を加算した電力量を、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の予測値として算出する。なお、以後、需要電力およびハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量を総称して需給電力という場合もある。
For example, the
上限値算出部１３は、電力網９３の状態に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力量の上限値を算出する部分（算出手段）である。融通制約判定部１４は、電力予測部１２の予測結果および上限値算出部１３の算出結果に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量に制約（つまり融通制約）が発生するか否かを判定する部分（判定手段）である。
The upper limit
上限値算出部１３は、後述するような融通制約が発生しない範囲で、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値を算出する。融通制約判定部１４は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量が、上限値算出部１３によって算出された上限値を上回る場合には、融通制約が発生すると判定する。
Upper limit
たとえば、融通制約は、電力融通が行われることによって、電力会社が扱える電力範囲を超えてしまう場合に発生する。電力会社には、いわゆる新電力会社（ＰＰＳ：Power Producer and Supplier）も含まれる。 For example, the flexibility constraint occurs when the power interchange is performed and exceeds the power range that the power company can handle. The power companies include so-called new power companies (PPS: Power Producer and Supplier).
その場合、上限値算出部１３は、電力網９３における電力量が、電力網９３の電力容量を超えない範囲で、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値を算出する。この上限値の算出は、たとえば次のようにして行われる。まず、電力網９３の電力容量（上限容量）が取得される。電力網９３の上限容量は、たとえば通信網８を介して取得される。また、電力網９３における電力量が取得される。上限値算出部１３は、電力網９３における電力量および上限容量に基づいて、上限値を算出する。たとえば先に図１を参照して説明したように、電力網９３における電力量は、電力会社の発電設備が電力網９３に供給する供給電力量と、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃおよび電力網９３の間で授受される授受電力量と、その他の需要家が消費する消費電力量との関係によって決定される。その他の需要家によって売電が行われる場合には、さらにその売電電力量との関係も考慮したうえで、電力網９３における電力量が決定される。その場合、電力会社の発電設備の供給電力量（予測値でもよい）および需要家が消費する消費電力量（予測値でもよい）から、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃによる電力融通が行われない場合の、電力網９３における電力量（予測値でもよい）を算出することができる。算出された電力網９３における電力量と、電力網９３の上限容量との差が、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値として算出される。
In that case, upper limit
また、融通制約は、電力融通が行われることによって、電力網９３の電圧（系統電圧）が上限電圧以上になってしまう場合にも発生する。 Further, the flexibility restriction also occurs when the voltage of the power grid 93 (system voltage) becomes equal to or higher than the upper limit voltage due to the power interchange.
その場合、上限値算出部１３は、電力網９３の電圧が上限電圧を超えない範囲で、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値を算出する。この上限値の算出は、たとえば次のようにして行われる。まず、電力網９３の上限電圧が取得される。電力網９３の上限電圧は予め定められた値（所定値）であり、たとえば通信網８を介して取得される。また、電力網９３の電圧値が取得される。電力網９３の電圧値（予測値でもよい）は、電圧計（図示しない）の値に基づいて取得されてもよいし、通信網８を介して取得されてもよい。ここで、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力量が変化すると、電力網９３の電圧は変化する。融通電力量の変化と電力網９３の電圧の変化との関係は予め把握されているものとする。その場合、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃによる電力融通が行われないときの、電力網９３の電圧（予測値でもよい）を算出することができる。算出された電力網９３の電圧と、電力網９３の上限電圧との電圧差から、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値が算出される。
In that case, upper limit
また、先に説明したように売電価格がリアルタイムプライシングとされる場合には、融通制約は、売電価格が低下し、設定している（月、日単位の）目標電気料金を下回ってしまう場合にも発生する。 In addition, when the selling price is considered to be real-time pricing as described above, the flexibility constraint is that the selling price falls and falls below the target electricity rate (in units of months and days) being set. Also occurs if.
その場合、上限値算出部１３は、融通電力の価格（つまり売電価格）が所定値を下回らない範囲で、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値を算出する。この上限値の算出は、たとえば次のようにして行われる。まず、電力網９３を介した融通電力の価格が取得される。融通電力の価格は、たとえば通信網８を介して取得される。上限値算出部１３は、融通電力の価格が所定値を下回るときには、最小の電力量（たとえばゼロ）を、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値として算出する。なお、売電価格について複数の所定値を段階的に設定し、各段階に応じて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値が異なる値となるように算出してもよい。たとえば、売電価格が低くなるほど、上限値を小さくするようにしてもよい。
In that case, upper limit
以上説明した内容を踏まえた上限値算出部１３による上限値の算出の流れの一例について説明する。まず、前提として、需要電力（負荷９５の消費電量）と太陽電池９４の発電電力とから、蓄電池９２に充電できる電力量が定められているものとする。この前提のもと、売電価格（たとえば電力会社から通知される）と買電価格とを比較し、買電価格の方が高い場合には充電を優先し、予測を外して充電できずに余剰した分は売電することを計画する。そして電力網９３の電圧が取得（たとえば測定）され、上限値算出部１３は、売電によって電力網９３の電圧が上限電圧を超えてしまうと予測される電力量を、融通可能な電力量の上限値として算出する。これにより、電力網９３における合計売電電力量が上限値を超えないことを制約条件とし、後述の運転計画最適化部１５が、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力の算出を含めた最適運転計画の作成を行う。
An example of the flow of calculation of the upper limit value by the upper limit
なお、電力会社の売買状況がわかるのであれば、電力会社の扱っている電力規模と現在の売買状況との比較に基づき、上限値算出部１３は、その電力規模を超えてしまうと予測される電力量を、融通可能な電力量の上限値として算出してもよい。
In addition, if the trading situation of the power company is known, the upper limit
また、融通制約判定部１４は、融通制約が発生すると判定した場合、融通制約が発生する時間帯を算出することもできる。たとえば、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの需給電力の予測値を所定時間ごとに算出し、各時間における融通電力と上限値とを比較することによって、融通制約が発生する時間帯を算出することができる。
Further, when the accommodation
運転計画最適化部１５は、ハイブリッド電力供給システム９Ａの最適な運転計画（最適運転計画）を作成する部分である。最適運転計画は、複数のハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃ（図１）が全体として最適に運転されるための運転計画である。そのため、最適運転計画は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの各々について個別に作成してもよい。
The operation
運転計画最適化部１５は、電力予測部１２によって予測された需給電力の予測値、上限値算出部１３によって算出された融通可能な電力量の上限値、および融通制約判定部１４によって判定された融通制約の発生の有無に基づいて、最適運転計画を作成する。
The operation
たとえば、電気料金や二酸化炭素排出量を最小化する等の運転計画での目的達成の度合いを評価するための目的関数が設定され、所定の期間における目的関数の値が最良となる運転計画の探索が実行される。この探索には、たとえば、遺伝的アルゴリズム、タブーサーチ、線形計画法などのアルゴリズムを用いることができる（上記特許文献２参照）。
For example, an objective function is set to evaluate the degree of achievement of the objective in the operation plan such as minimizing electricity rates and carbon dioxide emissions, and a search for an operation plan in which the value of the objective function in a predetermined period is the best Is executed. For this search, for example, an algorithm such as a genetic algorithm, tabu search or linear programming can be used (see
とくに、融通制約判定部１４によって融通制約が発生すると判定された場合、運転計画最適化部１５は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力の合計電力量が、上限値算出部１３によって算出された上限値を超えないように、最適運転計画を作成する。そのような最適運転計画の一例として、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが電力融通を行うタイミングをずらす運転計画が挙げられる。この場合、先に説明したように融通制約判定部１４は融通制約が発生する時間帯を算出するので、その時間帯において、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃによって行われる電力融通を調整するように運転計画が作成される。たとえば、融通制約が発生する時間帯の一部の時間帯において、ハイブリッド電力供給システム９Ａが電力融通（売電）を行い、他のハイブリッド電力供給システム９Ｂ，９Ｃが買電を行うとよい。買電は、たとえば、電力網９３からの電力を積極的に蓄電池９２に充電させること（充電制御）によって行うことができる。また、融通制約が発生する時間帯の別の一部の時間帯においては、ハイブリッド電力供給システム９Ｂが電力融通を行い、他のハイブリッド電力供給システム９Ａ，９Ｃが買電を行うようにする。また、別の一部の時間帯においては、ハイブリッド電力供給システム９Ｃが電力融通を行い、他のハイブリッド電力供給システム９Ａ，９Ｂが買電を行うようにする。このようにしてハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが電力融通を行うタイミングをずらすことによって、たとえば、電力網９３の電力容量を超えないように（あるいは電力網９３の電圧が上昇しすぎないように）電力融通を行うことが可能になる。
In particular, when it is determined by the flexible
最適運転計画の別の例として、融通制約が発生する時間帯において、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力量をいずれも制限する運転計画が挙げられる。たとえば、融通制約が発生する時間帯において、ハイブリッド電力供給システム９Ａ，９Ｂおよび９Ｃが融通する電力量をそれぞれ５０％，２０％，３０％に制限するとよい。これによっても、電力網９３の電力容量を超えないように電力融通を行うことが可能になる。
Another example of the optimal operation plan is an operation plan that limits any amount of power that the hybrid
最適運転計画のさらに別の例として、融通制約が発生する時間帯において、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが積極的に充電制御を行い、電力網９３における融通電力量を抑制する運転計画が挙げられる。すなわち、融通制約が発生する時間帯において、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが電力網９３からの電力を積極的に蓄電池９２に充電させるようにする。これによっても、電力網９３の電力容量を超えないようにすることができる。
Another example of the optimal operation plan is an operation plan in which the hybrid
制御部１６は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力の合計電力量が、上限値算出部１３によって算出された上限値以下になるように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを制御する部分（制御手段）である。
The
具体的に、制御部１６は、運転計画最適化部１５によって作成された最適運転計画が、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃにおいて実行されるように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを制御する。たとえば、先に図２を参照して説明したように、通信信号Ｓ１を用いて整流器９７の出力電圧を制御することによって、電力融通を行うようにしたり、逆に、電力融通を行わないように蓄電池９２を充電したりすることができる。
Specifically,
ここで、図４を参照して、制御装置１のハードウェア構成について説明する。図４は、制御装置１のハードウェア構成図である。図４に示されるように、制御装置１は、物理的には、１または複数のＣＰＵ（Central Processing unit）３１、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）３２およびＲＯＭ（Read Only Memory)３３、データ送受信デバイスである通信モジュール３４、半導体メモリなどの補助記憶装置３５、操作盤（操作ボタンを含む）やタッチパネルなどのユーザの入力を受け付ける入力装置３６、ディスプレイなどの出力装置３７などのハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。図３における制御装置１の各機能は、たとえば、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２などのハードウェア上に１または複数の所定のコンピュータソフトウェア（プログラム）を読み込ませることにより、ＣＰＵ３１の制御のもとで通信モジュール３４、入力装置３６、出力装置３７、を動作させるとともに、ＲＡＭ３２および補助記憶装置３５におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現することができる。なお、後述の制御装置２についても制御装置１と同様のハードウェア構成とすることができる。
Here, the hardware configuration of the
次に、図５を参照して、制御装置１の動作について説明する。図５は、制御装置１によって実行される処理（制御方法）の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
まず、制御装置１は、負荷設備から電力データを受信する（ステップＳ１１）。具体的に、通信部１１が、負荷９５の消費電力（需要電力）のデータを、通信信号Ｓ２として受信する。
First, the
また、制御装置１は、気象センサから気象データを受信する（ステップＳ１２）。具体的に、通信部１１が、気象センサ９１が取得した気象データを、通信信号Ｓ３として受信する。
Further, the
次に、制御装置１は、得られたデータから需給電力量を予測する（ステップＳ１３）。具体的に、電力予測部１２が、需要電力（負荷９５の消費電力）の予測値を算出し、さらに、供給電力（ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが電力網９３に供給する電力（つまり融通電力））の予測値を算出する。
Next, the
また、制御装置１は、融通可能な電力量の上限値を算出する（ステップＳ１４）。たとえば、上限値算出部１３が、電力網９３の状態および先のステップＳ１３の予測結果に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量の上限値を算出する。
Further, the
さらに、制御装置１は、複数装置のデータから融通制約がある時間帯を予測する（ステップＳ１５）。たとえば、融通制約判定部１４が、先のステップＳ１３において予測された需給電力と、先のステップＳ１４において算出された上限値と各時間ごとに比較することによって、融通制約が発生する時間帯を算出する。
Furthermore, the
そして、制御装置１は、融通制約時間帯が発生するか否かを判断する（ステップＳ１６）。具体的に、融通制約判定部１４が、先のステップＳ１５における予測結果に基づいて、融通制約時間帯が発生するか否かを判断する。融通制約時間帯が発生する場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置１は、ステップＳ１７に処理を進める。そうでない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ１８に処理を進める。
Then, the
ステップＳ１６において融通制約時間帯が発生すると判断された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置１は、制約時間帯に積極的に充電を行い、融通タイミングをずらす条件を最適化計算に追加する（ステップＳ１７）。具体的に、運転計画最適化部１５が、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃによる電力融通のタイミングをずらすための条件を、最適運転計画の作成プロセスに反映させる。
If it is determined in step S16 that the flexible constraint time zone occurs (step S16: YES), the
ステップＳ１６またはステップＳ１７の処理が完了した後、制御装置１は、需給電力量から最適運転計画を作成する（ステップＳ１８）。具体的に、運転計画最適化部１５が、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの最適運転計画を作成する。
After the process of step S16 or step S17 is completed, the
そして、制御装置１は、最適運転計画に基づいて各装置を制御する（ステップＳ１９）。具体的に、制御部１６が、運転計画最適化部１５によって作成された最適運転計画に基づいて、通信部１１を介して、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを制御する。
And control
次に、制御装置１の作用効果について説明する。制御装置１によれば、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量が予測され（ステップＳ１３）、電力網の状態に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力量の上限値が算出され（ステップＳ１４）、それらの結果に基づいてハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量に制約が発生するか否かが判定される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。そして、融通可能な電力量に制約が発生すると判定された場合に（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、最適運転計画に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力の合計電力量が、算出された上限値以下になるように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが制御される（ステップＳ１９）。これにより、融通制約が発生するか否かを考慮して、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの制御を行うことができる。したがって、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃは、適切なタイミングで電力融通を行うことができる。
Next, the operation and effect of the
また、上限値算出部１３は、電力網９３における電力量が、電力網９３の電力容量を超えないように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力量の上限値を算出し、融通制約判定部１４は、電力網９３における電力量が上限値を超えると予測される場合に、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量に制約が発生すると判定する。これにより、電力網９３の規模を超えない範囲で、電力の融通を行うことができる。
Further, upper limit
また、上限値算出部１３は、電力網９３の電圧が上限電圧（所定値）を超えないように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力量の上限値を算出し、融通制約判定部１４は、電力網９３の電圧が上限値を超えると予測される場合に、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量に制約が発生すると判定する。これにより、電力網９３の電圧（系統電圧）の電圧が上昇しすぎることを防ぐことができる。
In addition, upper limit
このように、制御装置１によれば、融通制約を予測して電力融通制御をすることができる。そのため、たとえば、本来切り捨てられてしまう太陽電池９４の発電電力を活用する制御が可能である。また、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの複数装置で融通電力制御を行うため、各装置の蓄電池９２の容量の削減が期待できる。
As described above, according to the
なお、先に図４を参照して説明したように、制御装置１の各機能は、たとえば、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２などのハードウェア上に所定のプログラムを読み込ませること等によって実現することができる。
As described above with reference to FIG. 4, each function of the
図６は、制御装置１によって実行される処理の別の例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing another example of the process executed by the
まず、ステップＳ２１〜Ｓ２４において、先に図５を参照して説明したステップＳ１１〜Ｓ１４と同様の処理が実行される。すなわち、制御装置１は負荷設備から電力データを受信し（ステップＳ２１）、気象センサから気象データを受信し（ステップＳ２２）、得られたデータから需給電力量を予測し（ステップＳ２３）、融通可能な電力量の上限値を算出する（ステップＳ２４）。
First, in steps S21 to S24, the same processes as steps S11 to S14 described above with reference to FIG. 5 are performed. That is, the
次に、制御装置１は、複数装置のデータから融通電力量の制約を予測する（ステップＳ２５）。たとえば、融通制約判定部１４が、先のステップＳ２３において予測された需給電力と、先のステップＳ２４において算出された上限値とを比較することによって、融通制約が発生するか否かを予測する。
Next, the
そして、制御装置１は、売電量の制約が発生するか否かを判断する（ステップＳ２６）。具体的に、融通制約判定部１４が、先のステップＳ２５における予測結果に基づいて、融通制約が発生するか否かを判断する。売電量の制約が発生する場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、制御装置１は、ステップＳ２７に処理を進める。そうでない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ２８に処理を進める。
Then, the
ステップＳ２６において売電量の制約が発生すると判断された場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、制御装置１は、融通電力量が多い時に積極的に充電を行い、融通電力量を抑制する条件を最適化計算に追加する（ステップＳ２７）。具体的に、運転計画最適化部１５が、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃによる電力融通の電力量を抑制するための条件を、最適運転計画の作成プロセスに反映させる。
If it is determined in step S26 that a restriction on the sale of electricity will occur (step S26: YES), the
ステップＳ２６またはステップＳ２７の処理が完了した後、ステップＳ２８およびステップＳ２９において、先に図５を参照して説明したステップＳ１８およびステップＳ１９と同様の処理が実行される。すなわち、制御装置１は、需給電力量から最適運転計画を作成し（ステップＳ２８）、最適運転計画に基づいて各装置を制御する（ステップＳ２９）。
After the process of step S26 or step S27 is completed, in steps S28 and S29, the same processes as step S18 and step S19 described above with reference to FIG. 5 are performed. That is, the
図６のフローチャートによれば、売電量の制約が発生すると判定された場合に（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、最適運転計画に基づいて（ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力の合計電力量が、算出された上限値以下になるように）ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが制御される（ステップＳ２９）。このような処理によっても、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃは、適切なタイミングで電力融通を行うことができる。
According to the flowchart of FIG. 6, when it is determined that the restriction on the amount of power sale occurs (step S26: YES), the total amount of the interchanged power of the hybrid
[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る制御装置２について説明する。制御装置２は、第１実施形態に係る制御装置１と同様に、電力システム１００（図１）に用いられる。すなわち、制御装置２は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃを制御する。
Second Embodiment
Next, the
図７は、制御装置２およびハイブリッド電力供給システム９Ａの構成の一例を示す図である。制御装置２は、制御装置１（図２）と比較して、気象センサ９１（図２）の気象データを利用しない点において相違する。気象データに代えて、制御装置２は、サーバ９８のデータを利用する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of
図８は、制御装置２の機能ブロックの一例を示す図である。制御装置２は、制御装置１（図２）と比較して、電力予測部１２に代えて電力予測部２２を含む点において相違する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a functional block of the
電力予測部２２は、負荷９５（図７）の過去の消費電力データと、電力網９３における現在の融通可能電力量とに基づいて、将来の需給電力量を予測する。現在の融通可能電力量に関するデータは、電力会社から取得することができる。たとえば、配電会社がデータをサーバ９８にアップロードし、制御装置２が通信部１１を用いてサーバ９８にアクセスすることによって、現在の融通可能電力量に関するデータを取得することができる。このデータは、通信部１１が受信する通信信号Ｓ４に含まれている。なお、需給電力量の予測値は、先に説明した電力予測部１２（図３）と同様の手法によって算出することができる。
The
図９は、制御装置２によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing executed by the
まず、ステップＳ３１において、先に図５を参照して説明したステップＳ１１と同様の処理が実行される。すなわち、制御装置２は負荷設備から電力データを受信する（ステップＳ３１）。
First, in step S31, the same process as step S11 described above with reference to FIG. 5 is performed. That is, the
次に、制御装置２は、サーバからデータを受信する（ステップＳ３２）。具体的に、通信部１１が、電力網９３における現在の融通可能電力量に関するデータを、通信信号Ｓ４として受信する。
Next, the
さらに、制御装置２は、得られたデータから需給電力量を予測する（ステップＳ３３）。具体的に、電力予測部２２が、需要電力（負荷９５の消費電力）の予測値を算出し、さらに、供給電力（ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが電力網９３に供給する電力（つまり融通電力））の予測値を算出する。
Furthermore, the
その後、ステップＳ３４〜Ｓ３９において、先に図５を参照して説明したステップＳ１４〜Ｓ１９と同様の処理が実行される。すなわち、制御装置２は、融通可能な電力量の上限値を算出し（ステップＳ３４）、複数装置のデータから融通制約がある時間帯を予測し（ステップＳ３５）、融通制約時間帯が発生するか否かを判断し（ステップＳ３６）、必要であれば、制約時間帯に積極的に充電を行い、融通タイミングをずらす条件を最適化計算に追加した後に（ステップＳ３７）、需給電力量から最適運転計画を作成し（ステップＳ３８）、最適運転計画に基づいて各装置を制御する（ステップＳ３９）。
Thereafter, in steps S34 to S39, the same processes as steps S14 to S19 described above with reference to FIG. 5 are performed. That is, the
次に、制御装置２の作用効果について説明する。制御装置２によれば、制御装置１と同様に、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量が予測され（ステップＳ３３）、電力網の状態に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通する電力量の上限値が算出され（ステップＳ３４）、それらの結果に基づいてハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが融通可能な電力量に制約が発生するか否かが判定される（ステップＳ３５，Ｓ３６）。そして、融通可能な電力量に制約が発生すると判定された場合に（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、最適運転計画に基づいて、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力の合計電力量が、算出された上限値以下になるように、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが制御される（ステップＳ３９）。したがって、制御装置２によっても、制御装置１と同様に、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃは、適切なタイミングで電力融通を行うことができる。
Next, the operation and effect of the
さらに、制御装置２によれば、電力予測部２２が、負荷９５の過去の消費電力データと電力会社から取得した現在の融通可能電力量とに基づいて将来の需給電力量を予測する（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。これにより、気象データを用いることなく、将来の需給電力量を予測することが可能になる。
Furthermore, according to the
図１０は、制御装置２によって実行される処理の別の例を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing another example of the process executed by the
まず、ステップＳ４１〜Ｓ４４において、先に図９を参照して説明したステップＳ３１〜Ｓ３４と同様の処理が実行される。すなわち、制御装置２は、負荷設備から電力データを受信し（ステップＳ４１）、サーバからデータを受信し（ステップＳ４２）、得られたデータから需給電力量を予測し（ステップＳ４３）、融通可能な電力量の上限値を算出する（ステップＳ４４）。
First, in steps S41 to S44, the same processes as steps S31 to S34 described above with reference to FIG. 9 are performed. That is, the
次に、ステップＳ４５〜Ｓ４９において、先に図６を参照して説明したステップＳ２５〜Ｓ２９の処理が実行される。すなわち、制御装置２は、複数装置のデータから融通電力量の制約を予測し（ステップＳ４５）、売電量の制約が発生するか否かを判断し（ステップＳ４６）、必要であれば、融通電力量が多い時に積極的に充電を行い、融通電力量を抑制する条件を最適化計算に追加した後に（ステップＳ４７）、需給電力量から最適運転計画を作成し（ステップＳ４８）、最適運転計画に基づいて各装置を制御する（ステップＳ４９）。
Next, in steps S45 to S49, the processes of steps S25 to S29 described above with reference to FIG. 6 are performed. That is, the
図１０のフローチャートによれば、売電量の制約が発生すると判定された場合に（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、最適運転計画に基づいて（ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃの融通電力の合計電力量が、算出された上限値以下になるように）ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃが制御される（ステップＳ４９）。このような処理によっても、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃは、適切なタイミングで電力融通を行うことができる。
According to the flowchart of FIG. 10, when it is determined that the restriction on the amount of power sale occurs (step S46: YES), the total amount of the interchanged power of the hybrid
また、電力予測部２２が、負荷９５の過去の消費電力データと電力会社から取得した現在の融通可能電力量とに基づいて将来の需給電力量を予測する（ステップＳ４１〜Ｓ４３）。これにより、気象データを用いることなく、将来の需給電力量を予測することが可能になる。
Further, the
最後に、図１１を参照して、ハイブリッド電力供給システムの別の構成の例について説明する。図１１に示すハイブリッド電力供給システム１９は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃ（図２および図７）と比較して、負荷９５に代えて負荷９５Ａを含む点、および、整流器９７を含まない一方で双方向インバータ９９を含む点において相違する。
Finally, referring to FIG. 11, an example of another configuration of the hybrid power supply system will be described. Hybrid
双方向インバータ９９は、電力網９３からの交流電力を直流電力に変換し、蓄電池９２に供給する（ＡＲ１）。これにより、蓄電池９２が充電される。また、双方向インバータ９９は、蓄電池９２の直流電力を交流電力に変換し、負荷９５Ａに供給する（ＡＲ２）。これにより、蓄電池９２が放電される。すなわち、負荷９５Ａは、交流電力を消費する負荷である。双方向インバータ９９を制御することによって、蓄電池９２の充放電を制御することができる。双方向インバータ９９の制御は、制御装置１からの通信信号（制御信号）Ｓ５によって行われる。なお、電力網９３からの電力がそのまま負荷９５Ａに供給されてもよい（ＡＲ３）。
The
ハイブリッド電力供給システム１９においても、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃ（図２など）と同様に、太陽電池９４の発電電力によって蓄電池９２および負荷９５Ａに供給することができる（ＡＲ６，ＡＲ４）。また、太陽電池９４の発電電力を電力網９３に供給する（電力融通を行う）こともできる（ＡＲ５）。なお、蓄電池９２の電力を電力網９３に供給することもできる。電力融通を行うか否かは、双方向インバータ９９を制御することによって決定することができる。たとえば、積極的に電力融通を行う場合には、双方向インバータ９９によって蓄電池９２の電力を負荷９５Ａに供給するとよい。これにより、太陽電池９４の発電電力を、負荷９５Ａではなく、電力網９３に供給することができる。蓄電池９２の放電電力が負荷９５Ａの消費電力よりも大きければ、その分の蓄電池９２の電力を、電力網９３に供給することもできる。逆に、積極的に充電（買電）を行う場合には、双方向インバータ９９によって、太陽電池９４の発電電力および電力網９３からの電力を、蓄電池９２に充電するとよい。
In the hybrid
以上説明したハイブリッド電力供給システム１９も、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃ（図２など）と同様に、制御装置１（または制御装置２）によって制御することが可能である。そのため、電力システム１００（図１）において、制御装置１（または制御装置２）は、ハイブリッド電力供給システム９Ａ〜９Ｃに代えて、複数のハイブリッド電力供給システム１９を制御することもできる。
The hybrid
１，２…制御装置、８…通信網、９Ａ〜９Ｃ，１９…ハイブリッド電力供給システム、１１…通信部、１２…電力予測部、１３…上限値算出部、１４…融通制約判定部、１５…運転計画最適化部、１６…制御部、９１…気象センサ、９２…蓄電池、９３…電力網、９４…太陽電池、９４ａ…インバータ、９５…負荷、９７…整流器、９８…サーバ、９９…双方向インバータ、１００…電力システム（売電システム）。 1, 2 ... control device, 8 ... communication network, 9A to 9C, 19 ... hybrid power supply system, 11 ... communication unit, 12 ... power prediction unit, 13 ... upper limit value calculation unit, 14 ... interchange constraint determination unit, 15 ... Operation plan optimization part, 16 ... Control part, 91 ... Weather sensor, 92 ... Storage battery, 93 ... Power network, 94 ... Solar cell, 94 a ... Inverter, 95 ... Load ... 97 ... Rectifier ... 98 ... Server ... 99 ... Two-way inverter , 100 ... power system (power sale system).
Claims (5)
前記複数の電力供給システムが融通可能な電力量を予測する予測手段と、
前記電力網の状態に基づいて、前記複数の電力供給システムが融通する電力量の上限値を算出する算出手段と、
前記予測手段の予測結果および前記算出手段の算出結果に基づいて、前記複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって制約が発生すると判定された場合に、前記複数の電力供給システムが融通する電力の合計電力量が、前記算出手段によって算出された上限値以下になるように、前記複数の電力供給システムを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段による制御は、前記複数の電力供給システムのうちの特定の電力供給システムが売電を行い他の電力供給システムが買電を行うように制御し、時間帯ごとで売電を行う電力供給システムと買電を行う電力供給システムが入れ替わるように制御することを含み、
前記買電は、前記電力網からの電力を受けることであり、
前記売電は、前記電力網へ電力を供給することであり、
前記買電は、前記売電を行えるにもかかわらず前記電力網からの電力を蓄電池に充電させることを含む、電力供給システムの制御装置。 A control device for a plurality of power supply systems that perform power interchange via a power grid, comprising:
Prediction means for predicting the amount of power that can be accommodated by the plurality of power supply systems;
Calculating means for calculating an upper limit value of the amount of power to be accommodated by the plurality of power supply systems based on the state of the power network;
A determination unit that determines whether or not a restriction occurs on the amount of power that can be accommodated by the plurality of power supply systems based on the prediction result of the prediction unit and the calculation result of the calculation unit;
The plurality of power supplies are supplied such that the total amount of power to be accommodated by the plurality of power supply systems is equal to or less than the upper limit value calculated by the calculation unit when it is determined that the restriction is generated by the determination unit. Control means for controlling the system;
Equipped with
The control by the control means is controlled such that a specific power supply system among the plurality of power supply systems sells power and the other power supply systems purchase power, and power is sold every time zone look including to control so that the power supply system for the supply system and the power purchase are switched,
The purchase is to receive power from the power grid,
The selling of electricity is supplying power to the power grid,
The electricity purchases, including that to charge the electric power from the power grid despite enables the power selling to the battery, the control unit of the power supply system.
前記判定手段は、前記電力網における電力量が前記上限値を超えると予測される場合に、前記複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生すると判定する、請求項１に記載の制御装置。 The calculation means calculates the upper limit value such that the amount of power in the power network does not exceed the power capacity of the power network,
The control according to claim 1, wherein the determination unit determines that a restriction occurs in the amount of power that can be accommodated by the plurality of power supply systems when the amount of power in the power grid is predicted to exceed the upper limit value. apparatus.
前記判定手段は、前記電力網の電圧が前記上限値を超えると予測される場合に、前記複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生すると判定する、請求項１に記載の制御装置。 The calculation means calculates the upper limit value so that the voltage of the power grid does not exceed a predetermined value;
The control device according to claim 1, wherein the determination unit determines that a restriction is generated on the amount of power that can be accommodated by the plurality of power supply systems when the voltage of the power grid is predicted to exceed the upper limit value. .
前記複数の電力供給システムが融通可能な電力量を予測するステップと、
前記電力網の状態に基づいて、前記複数の電力供給システムが融通する電力量の上限値を算出するステップと、
前記予測するステップにおける予測結果および前記算出するステップにおける算出結果に基づいて、前記複数の電力供給システムが融通可能な電力量に制約が発生するか否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおいて制約が発生すると判定された場合に、前記複数の電力供給システムが融通する電力の合計電力量が、前記算出するステップにおいて算出された上限値以下になるように、前記複数の電力供給システムを制御するステップと、
を含み、
前記制御するステップにおける制御は、前記複数の電力供給システムのうちの特定の電力供給システムが売電を行い他の電力供給システムが買電を行うように制御し、時間帯ごとで売電を行う電力供給システムと買電を行う電力供給システムが入れ替わるように制御することを含み、
前記買電は、前記電力網からの電力を受けることであり、
前記売電は、前記電力網へ電力を供給することであり、
前記買電は、前記売電を行えるにもかかわらず前記電力網からの電力を蓄電池に充電させることを含む、制御方法。 A control method of a plurality of power supply systems performing power interchange through a power grid, comprising:
Predicting the amount of power that can be accommodated by the plurality of power supply systems;
Calculating an upper limit value of the amount of power to be accommodated by the plurality of power supply systems based on the state of the power network;
Determining whether a restriction occurs on the amount of power that can be accommodated by the plurality of power supply systems based on the prediction result in the predicting step and the calculation result in the calculating step;
When it is determined in the determination step that constraints occur, the plurality of power supply systems are configured such that the total amount of power accommodated by the plurality of power supply systems is equal to or less than the upper limit value calculated in the calculating step. Controlling the power supply system;
Including
In the control step, control is performed such that a specific power supply system among the plurality of power supply systems sells power and the other power supply system performs power purchase, and sells for each time zone look including to control so switched power supply system for a power supply system and the power purchase,
The purchase is to receive power from the power grid,
The selling of electricity is supplying power to the power grid,
The electricity purchases, including that to charge the electric power from the power grid despite enables the power selling to the battery, the control method.
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