JP6571568B2 - Power management apparatus and power management method - Google Patents
Power management apparatus and power management method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6571568B2 JP6571568B2 JP2016054812A JP2016054812A JP6571568B2 JP 6571568 B2 JP6571568 B2 JP 6571568B2 JP 2016054812 A JP2016054812 A JP 2016054812A JP 2016054812 A JP2016054812 A JP 2016054812A JP 6571568 B2 JP6571568 B2 JP 6571568B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- output
- control
- value
- pcs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
-
- 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
- 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
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
本発明は、電力管理装置、及び電力管理方法に関する。 The present invention relates to a power management apparatus and a power management method.
近年、太陽光発電システムなどの自然エネルギーを利用した発電システムが一般家庭用の住宅、或いは産業用施設などに導入されつつある。これらの発電システムでは、たとえば特許文献1に示すように、発電電力が電子機器及び蓄電池などの電力源として利用される。また、現在では、自然エネルギーを利用した発電システムをより普及させるべく、発電電力を売電して電力会社に買取させる電力買取制度が制定されている。
In recent years, power generation systems using natural energy, such as solar power generation systems, are being introduced into homes for general households or industrial facilities. In these power generation systems, for example, as shown in
発電システムは電力系統の需給バランスに大きな影響を与える。そのため、電力系統の運用者(たとえば電力会社)は発電システムが出力する電力の抑制を指令する権限を有している。この指令では、発電システムが備えるPCSの出力電力の上限と、出力電力を該上限以下に制御する出力制御期間とが指定される。この指令を受けた発電システムでは、出力制御期間になると、該発電システムの出力電力を該指令で指定された上限以下に出力制御することが義務付けられる。特に、発電装置のPCSを複数備える発電システムでは、各PCSの出力電力を上記指令で指定された上限以下に出力制御することが義務付けられる。 The power generation system has a great influence on the power supply-demand balance. Therefore, an operator of the power system (for example, a power company) has the authority to command suppression of power output from the power generation system. In this command, an upper limit of the output power of the PCS included in the power generation system and an output control period for controlling the output power to be equal to or lower than the upper limit are designated. In the power generation system that has received this command, during the output control period, it is obliged to output control the output power of the power generation system below the upper limit specified by the command. In particular, in a power generation system including a plurality of PCSs of power generation devices, it is obliged to output control the output power of each PCS to an upper limit specified by the above command.
ここで、出力制御期間において発電システム内の消費電力の増加により電力系統からの買電が発生すると、該指令で指定された上限を越えた出力電力が許容される場合がある。この場合に、発電システムが備える複数のPCSの各々に優先順位を単純に割り振って、上位のPCSの出力電力を制御しただけでは、消費電力を賄うための出力電力を得ることができず、買電を軽減又は解消できない恐れがある。また、発電システムの他の機能を阻害する恐れもある。特許文献1では、このような問題は何ら考慮されていない。
Here, when power purchase from the power system occurs due to an increase in power consumption in the power generation system during the output control period, output power exceeding the upper limit specified by the command may be allowed. In this case, simply assigning a priority to each of the plurality of PCSs included in the power generation system and controlling the output power of the upper PCS cannot obtain output power to cover the power consumption. Electricity may not be reduced or eliminated. In addition, other functions of the power generation system may be hindered. In
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、出力制御期間における電力系統からの買電を軽減又は解消できる電力管理装置、及び電力管理方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a condition, and it aims at providing the power management apparatus and power management method which can reduce or eliminate the power purchase from the electric power system in an output control period.
上記目的を達成するために、本発明の一の態様による電力管理装置は、電力系統及び電力負荷に接続された通電路と発電装置との間に接続されて該発電装置を制御し且つ電力系統と連系運転可能な電力制御装置を出力制御情報に基づいて複数管理する管理部と、通電路上の受電点に設けられた電力検出器の検出結果に基づいて受電点を流れる受電点電力を検知する電力検知部と、を備え、出力制御情報には、複数の電力制御装置の出力電力を制限する期間を示す出力制御期間が設定され、管理部は、出力制御期間にて電力系統から通電路に受電点電力が供給されている際に電力管理処理を行い、該電力管理処理において、管理部は、各々の電力制御装置に予め設定された優先順位が所定順位である第1電力制御装置が出力する第1出力電力の上限を示す第1出力上限値を調整することによって電力系統から供給される受電点電力を所定値以下にできる場合、調整した第1出力上限値を第1電力制御装置に設定し、第1出力上限値を設定した時点以後に第1出力電力が電力閾値未満となる出力不足期間が第1時間閾値以上になると、所定順位を1つ下げて電力管理処理を再び行う構成とされる。 In order to achieve the above object, a power management apparatus according to one aspect of the present invention is connected between a power generation path connected to a power system and a power load and the power generation apparatus, and controls the power generation apparatus. Based on the output control information, the management unit that manages multiple power control devices that can be connected to the power system and the power reception point power that flows through the power reception point is detected based on the detection result of the power detector provided at the power reception point on the current path An output control period indicating a period for limiting the output power of the plurality of power control devices is set in the output control information. The power management process is performed when receiving point power is supplied to the first power control apparatus. In the power management process, the management unit includes a first power control apparatus whose priority order set in advance for each power control apparatus is a predetermined order. Of the first output power to be output When the receiving point power supplied from the power system can be reduced to a predetermined value or less by adjusting the first output upper limit value indicating the limit, the adjusted first output upper limit value is set in the first power control device, and the first output If the output shortage period in which the first output power becomes less than the power threshold after the time when the upper limit value is set becomes equal to or greater than the first time threshold, the power management process is performed again by lowering the predetermined rank by one.
上記構成の電力管理装置は、電力管理処理において、管理部は、第1出力上限値を調整することによって受電点電力を所定値以下にできないと判定した場合、第1電力制御装置の定格出力電力及び該第1電力制御装置に接続された第1発電装置の発電容量のうちの少ない方を第1出力上限値として第1電力制御装置に設定した後に、所定順位を1つ下げて電力管理処理を再び実施する構成としてもよい。 In the power management apparatus configured as described above, in the power management process, when the management unit determines that the power receiving point power cannot be reduced to a predetermined value or less by adjusting the first output upper limit value, the rated output power of the first power control apparatus And a power management process in which the smaller one of the power generation capacities of the first power generation devices connected to the first power control device is set as the first output upper limit value in the first power control device, and then the predetermined order is lowered by one. It is good also as a structure which implements again.
上記構成の電力管理装置は、管理部は、出力不足期間が第1時間閾値以上になると、出力不足期間が第1時間閾値に達した時点で最後に検知された第1電力制御装置の第2出力電力と、該第2出力電力の検知の1回前に検知された第1電力制御装置の第3出力電力とに基づく第2出力制御値を第1電力制御装置に設定した後に、所定順位を1つ下げて電力管理処理を再び実施する構成としてもよい。 In the power management apparatus configured as described above, when the output shortage period becomes equal to or greater than the first time threshold, the management unit detects the second power control apparatus detected last when the output shortage period reaches the first time threshold. After setting the second output control value based on the output power and the third output power of the first power control device detected one time before the detection of the second output power in the first power control device, a predetermined order It is good also as a structure which carries out power management processing again by lowering by one.
上記構成の電力管理装置において、電力閾値は第1出力上限値に0より大きく且つ1より小さい所定の比率を掛けた値である構成としてもよい。 In the power management apparatus having the above configuration, the power threshold value may be a value obtained by multiplying the first output upper limit value by a predetermined ratio that is greater than 0 and less than 1.
上記構成の電力管理装置において、管理部は、最後に優先順位が設定された時点から経過した電力管理期間が第2時間閾値以上になると、各々の電力制御装置の優先順位を新たに設定する構成としてもよい。 In the power management apparatus having the above-described configuration, the management unit newly sets the priority order of each power control apparatus when the power management period that has elapsed since the last time the priority order was set becomes equal to or greater than the second time threshold. It is good.
上記構成の電力管理装置において、管理部は、電力制御装置の稼働数が増減した場合、各々の電力制御装置の優先順位を新たに設定する構成としてもよい。 In the power management apparatus configured as described above, the management unit may newly set the priority of each power control apparatus when the number of operating power control apparatuses increases or decreases.
また、上記構成の電力管理装置は、複数の電力制御装置のうち、エネルギー貯蔵装置が接続されていない第2電力制御装置の優先順位は、該エネルギー貯蔵装置が接続されている第3電力制御装置よりも上位に設定される構成としてもよい。 In the power management device having the above configuration, the priority order of the second power control device to which the energy storage device is not connected among the plurality of power control devices is the third power control device to which the energy storage device is connected. It is good also as a structure set higher than.
また、上記構成の電力管理装置において、優先順位はさらに、各々の電力制御装置の定格出力電力の大きさ順に設定される構成としてもよい。 Further, in the power management apparatus having the above configuration, the priority order may be further set in the order of the magnitude of the rated output power of each power control apparatus.
また、上記構成の電力管理装置において、優先順位はさらに、各々の電力制御装置に割り振られた固有の識別番号順に設定される構成としてもよい。 Moreover, in the power management apparatus having the above-described configuration, the priority order may be further set in the order of unique identification numbers assigned to the respective power control apparatuses.
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電力管理方法は、電力系統及び電力負荷に接続された通電路と発電装置との間に接続されて該発電装置を制御し且つ電力系統と連系運転可能な電力制御装置を管理する電力管理方法であり、複数の電力制御装置の出力電力を制限する期間を示す出力制御期間が設定された出力制御情報に基づいて電力制御装置を複数管理するステップと、通電路上の受電点に設けられた電力検出器の検出結果に基づいて受電点を流れる受電点電力を検知するステップと、を備え、管理するステップは、出力制御期間にて電力系統から通電路に受電点電力が供給されている際に電力管理処理を行うステップを有し、該電力管理処理を行うステップは、各々の電力制御装置に予め設定された優先順位が所定順位である第1電力制御装置が出力する第1出力電力の上限を示す第1出力上限値が調整されることによって電力系統から供給される受電点電力を所定値以下にできる場合、調整した第1出力上限値が第1電力制御装置に設定されるステップと、第1出力上限値が設定された時点以後に第1出力電力が電力閾値未満となる出力不足期間が第1時間閾値以上になると、所定順位を1つ下げて電力管理処理を行うステップが再び行われるステップと、を含む構成とされる。 In order to achieve the above object, a power management method according to an aspect of the present invention controls a power generation device connected between a power path connected to a power system and a power load and the power generation device, and A power management method for managing a power control apparatus that can be interconnected with a power system, based on output control information in which an output control period indicating a period for limiting output power of a plurality of power control apparatuses is set And a step of detecting the power receiving point power flowing through the power receiving point based on the detection result of the power detector provided at the power receiving point on the power supply path. The power management process is performed when receiving point power is supplied from the power system to the energization path, and the step of performing the power management process has a priority set in advance for each power control device. When the first output upper limit value indicating the upper limit of the first output power output by the first power control device, which is the order, is adjusted, and the receiving point power supplied from the power system can be reduced to a predetermined value or less, the adjusted first When the output shortage period during which the first output power is less than the power threshold after the time when the first output upper limit value is set and the time when the first output upper limit value is set is greater than or equal to the first time threshold. The step of performing the power management process by lowering the predetermined order by one is performed again.
本発明によれば、出力制御期間における電力系統からの買電を軽減又は解消できる電力管理装置、及び電力管理方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power management apparatus and power management method which can reduce or eliminate the power purchase from the electric power system in an output control period can be provided.
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、太陽光発電システム100の構成例を示すブロック図である。太陽光発電システム100は、商用電力系統CSと系統連系運転が可能な分散型電源であり、太陽電池ストリングPV及び蓄電装置Sを有している。太陽光発電システム100は、たとえば単相三線の通電路Pを介して商用電力系統CSと電気的に接続されている。この太陽光発電システム100では、太陽電池ストリングPVの発電電力を直流から交流に変換し、太陽光発電システム100から通電路Pを介して商用電力系統CSに電力を伝送(すなわち逆潮流)して、該電力を電力会社などに売電することが可能となっている。また、商用電力系統CSから通電路Pへ電力の供給を受けて、電力会社などから該電力を買電することもできる。以下では、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ぶことがある。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the solar
通電路Pは、第1通電路Pa、第2通電路Pb、及び第3通電路Pcを含んで構成され、パワーコンディショナ1に接続されている。以下では、パワーコンディショナ1をPCS(Power Conditioning System)1と呼ぶ。図1のPCS1は発電用PCS1a及び複合型PCS1bを含んでいる。
The energization path P includes the first energization path Pa, the second energization path Pb, and the third energization path Pc, and is connected to the
第1通電路Paは発電用PCS1aに接続され、第2通電路Pbは複合型PCS1bに接続されている。第3通電路Pcは商用電力系統CSに接続されている。また、第3通電路Pcには、電力負荷Lが接続されている。この電力負荷Lは、たとえば家庭内の電化製品、工場の設備装置などの電力負荷(機器)であり、第3通電路Pcから供給される電力WLを消費する。なお、以下では、電力負荷Lで消費される電力WLを消費電力WLと呼ぶ。
The first current path Pa is connected to the
次に、太陽光発電システム100の構成について説明する。太陽光発電システム100は、図1に示すように、電力量計Mと、太陽電池ストリングPVと、蓄電装置Sと、発電用PCS1a及び複合型PCS1bを含むPCS1と、コントローラ3とを備えている。
Next, the configuration of the solar
電力量計Mは商用電力系統CS及び電力負荷L間における第3通電路Pc上の受電点に設けられている。電力量計Mは、第3通電路Pc上の受電点において電力Wrが流れる方向、その電力量([Wh])及び電力値([W])を検出する電力検出器であり、その検出結果を示す検出情報をコントローラ3に出力する。なお、以下では、電力量計Mが検出する電力Wrを受電点電力Wrと呼ぶ。また、電力量計Mは、商用電力系統CSから離れる方向に流れる受電点電力Wrの電力値を正の値で示し、商用電力系統CSに向かう方向に流れる受電点電力Wrの電力値を負の値で示す。すなわち、電力量計Mは、商用電力系統CSから供給される電力の電力値を受電点電力Wrの正の値で示し、逆潮流電力の電力値を受電点電力Wrの負の値で示す。
The watt-hour meter M is provided at a power receiving point on the third current path Pc between the commercial power system CS and the power load L. The watt-hour meter M is a power detector that detects the direction in which the power Wr flows at the power receiving point on the third energization path Pc, the power amount ([Wh]), and the power value ([W]). Is output to the
太陽電池ストリングPVは、第1太陽電池ストリングPVa及び第2太陽電池ストリングPVbを含んで構成されている。各太陽電池ストリングPVa、PVbは、1又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る。第1太陽電池ストリングPVaは、発電用PCS1aに接続され、太陽光を受けて発電した直流電力WGaを発電用PCS1aに出力する。以下では、この直流電力WGaを発電電力WGaと呼ぶ。また、第2太陽電池ストリングPVbは、複合型PCS1bに接続され、太陽光を受けて発電した直流電力WGbを複合型PCS1bに出力する。以下では、この直流電力WGbを発電電力WGbと呼ぶ。また、各発電電力WGa、WGbを総称して発電電力WGと呼ぶことがある。なお、発電用PCS1a及び複合型PCS1bに接続される太陽電池ストリングPVの数は、図1の例示に限定されず、それぞれ複数であってもよい。
The solar cell string PV includes a first solar cell string PVa and a second solar cell string PVb. Each solar cell string PVa, PVb is a power generation device including one or a plurality of solar cell modules connected in series. The first solar cell string PVa is connected to the
蓄電装置Sは、繰り返し充放電可能な充放電機能を有するエネルギー貯蔵装置である。たとえば蓄電装置Sは、複合型PCS1bから供給される直流電力WSを充電できるし、その蓄電量に応じた直流電力を複合型PCS1bに放電することもできる。以下では、充電の際に複合型PCS1bから蓄電装置Sに供給されて充電される電力WSを充電電力WSと呼び、放電の際に蓄電装置Sから複合型PCS1bに出力される電力を放電電力と呼ぶ。なお、蓄電装置Sの構成は特に限定しない。たとえば、蓄電装置S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S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Sの数は、図1の例示に限定されず、複数であってもよい。
The power storage device S is an energy storage device having a charge / discharge function capable of repeated charge / discharge. For example, the power storage device S can charge the DC power WS supplied from the
次に、発電用PCS1aについて説明する。発電用PCS1aは第1太陽電池ストリングPVaのような発電装置の発電を制御する電力制御装置であり、固有の機器ID番号”T001”が割り当てられている。発電用PCS1aは、通電路P(第1通電路Pa)及び第1太陽電池ストリングPVaと接続され、通電路Pを介して商用電力系統CSと接続されている。発電用PCS1aは、第1太陽電池ストリングPVaの発電電力WGaを電力変換して第1通電路Paに電力WOaを出力することができる。また、発電用PCS1aは、通常時には、たとえばMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御により、発電電力WGaが最大となるように第1太陽電池ストリングPVaの動作電圧(動作点)を制御する。但し、発電用PCS1aは、第1太陽電池ストリングPVaの発電を制限する必要がある場合、第1太陽電池ストリングPVa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WGaを調整する。
Next, the
この発電用PCS1aは、DC/DCコンバータ11aと、インバータ12aと、通信部15aと、メモリ16aと、IC17aと、を有している。また、DC/DCコンバータ11a及びインバータ12aは平滑コンデンサが設けられたバスラインを介して相互に接続されている。
The
DC/DCコンバータ11aは、IC17aにより制御される直流変換部であり、第1太陽電池ストリングPVa及びインバータ12a間に設けられている。DC/DCコンバータ11aは、第1太陽電池ストリングPVaの発電電力WGaを所定電圧値の直流の電力に変換してインバータ12aに出力する。また、DC/DCコンバータ11aは第1太陽電池ストリングPVaに逆電流が流れることを防止している。
The DC /
インバータ12aは、IC17aにより制御される電力変換部であり、DC/DCコンバータ11a及び第1通電路Pa間に設けられている。インバータ12aは、PWM(Pulse Width Modulation)制御又はPAM(Pulse Amplitude Modulation)制御などによって、DC/DCコンバータ11aから出力される直流電力を商用電力系統CS及び電力負荷Lの電力規格に応じた交流周波数の交流電力WOaに変換して第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12aがDC/DCコンバータ11aから出力される直流電力を電力変換して第1通電路Paに出力する電力WOaを出力電力WOaと呼ぶ。
The
ここで、発電用PCS1aから第1通電路Paに出力し得る出力電力WOaの上限値Uaはコントローラ3の電力制御管理により制限される。以下では、この上限値Uaを出力上限値Uaと呼ぶ。出力上限値Uaは、通常(たとえば後述する出力制御期間以外)では発電用PCS1aの定格出力電力Ea、及び第1太陽電池ストリングPVaで発電し得る発電電力WGaの発電容量EGaのうちの小さい方と同じ値に設定される。また、出力上限値Uaは、たとえば商用電力系統CSの運用者などから受電点電力Wrの出力制御が指令された場合、該運用者が指定する出力制御期間においてコントローラ3の電力制御管理により0以上且つ通常時の設定値(すなわち上記の小さい方と同じ値)以下の値に設定される。なお、定格出力電力Eaは、設計時に保証された発電用PCS1aから出力し得る出力電力WOaの上限として設定される定格の電力値Eaである。また、発電電力WGaの発電容量EGaは、設計時に保証された第1太陽電池ストリングPVaの発電電力WGaの上限として設定される定格の電力値である。
Here, the upper limit value Ua of the output power WOa that can be output from the
本実施形態では、定格出力電力Ea(たとえば4[kW])は発電電力WGaの発電容量EGa(たとえば4[kW])と同じとなっている。この場合、出力上限値Uaは、発電用PCS1aの定格出力電力Ea[kW]と変換制御値Xa[%]とを用いた値{(Xa/100)×Ea}で表すことができる。なお、変換制御値Xaは、発電用PCS1aの定格出力電力Eaに対する出力上限値Uaの割合を示す比率Xaであり、コントローラ3の電力制御管理により定格出力電力Eaに対して0[%]以上100[%]以下の値に設定される。
In the present embodiment, the rated output power Ea (for example, 4 [kW]) is the same as the power generation capacity EGa (for example, 4 [kW]) of the generated power WGa. In this case, the output upper limit value Ua can be represented by a value {(Xa / 100) × Ea} using the rated output power Ea [kW] of the
通信部15aは、コントローラ3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。たとえば、通信部15aは、DC/DCコンバータ11a及びインバータ12aの動作状態(特に、電力変換量、定格出力電力Eaなど)をコントローラ3に送信する。また、通信部15aは、発電用PCS1aの電力制御を管理するための制御情報をコントローラ3から受信してIC17aに送信する。
The
メモリ16a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不揮発性の記憶媒体である。メモリ16aは、発電用PCS1aの各構成要素(特にIC17a)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。
The
IC17aは、メモリ16aに格納された情報及びプログラムなどを用いて、発電用PCS1aの各構成要素を制御する制御部である。たとえば、IC17aは、コントローラ3から出力される制御情報に基づいて、DC/DCコンバータ11a及びインバータ12aを制御し、特にその電力変換を制御する。
The
次に、複合型PCS1bについて説明する。複合型PCS1bは、第2太陽電池ストリングPVbのような発電装置の発電を制御する電力制御装置であり、固有の機器ID番号”T002”が割り当てられている。複合型PCS1bは、発電装置以外に蓄電装置Sのようなエネルギー貯蔵装置にも接続可能となっている。複合型PCS1bは、通電路P(第2通電路Pb)、第2太陽電池ストリングPVb、及び蓄電装置Sと接続され、通電路Pを介して商用電力系統CSと接続されている。複合型PCS1bは、第2太陽電池ストリングPVbの発電電力WGbの少なくとも一部を電力変換して第2通電路Pbに出力することができる。また、複合型PCS1bは、通常時には、たとえばMPPT制御により、発電電力WGbが最大となるように第2太陽電池ストリングPVbの動作電圧(動作点)を制御する。但し、複合型PCS1bは、第2太陽電池ストリングPVbの発電を制限する必要がある場合、第2太陽電池ストリングPVb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WGbを調整する。
Next, the
また、複合型PCS1bは、蓄電装置Sの蓄放電制御装置としても機能する。たとえば、複合型PCS1bは、コントローラ3から出力される制御情報に基づいて、発電電力WGbの少なくとも一部を蓄電装置Sに充電電力WSとして供給したり、第2通電路Pbを流れる電力WIbを電力変換して蓄電装置Sに充電電力WSとして供給したり、蓄電装置Sから放電電力の供給を受けたりすることができる。
The
この複合型PCS1bは、DC/DCコンバータ11bと、双方向インバータ12bと、平滑コンデンサ13bと、双方向DC/DCコンバータ14bと、通信部15bと、メモリ16bと、IC17bと、を有している。また、DC/DCコンバータ11b、双方向インバータ12b、及び双方向DC/DCコンバータ14bはバスラインBLを介して相互に接続されている。
The
DC/DCコンバータ11bは、第2太陽電池ストリングPVbに接続される直流変換部である。DC/DCコンバータ11bは、第2太陽電池ストリングPVb及びバスラインBL間に設けられ、第2太陽電池ストリングPVbの発電電力WGbを所定電圧値の直流の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11bは第2太陽電池ストリングPVbに逆電流が流れることを防止している。
The DC /
双方向インバータ12bは、IC17bにより制御される双方向電力変換部であり、バスラインBL及び第2通電路Pb間に設けられている。双方向インバータ12bは、PWM制御又はPAM制御などによって、図1に示すような双方向a、b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12bは、第2通電路Pbから入力される交流電力WIb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。また、双方向インバータ12bは、バスラインBLから入力される直流電力(発電電力WGb及び蓄電装置S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Lの電力規格に応じた交流周波数の交流電力WObにDC/AC変換して第2通電路Pbに出力することができる。
The
なお、以下では、双方向インバータ12bがバスラインBLから入力される電力を電力変換して第2通電路Pbに出力することを逆変換方向bの電力変換と呼ぶ。また、逆変換方向bの電力変換を逆変換と呼び、逆変換されて出力される電力WObを出力電力WObと呼ぶ。また、双方向インバータ12bが第2通電路Pbから入力される電力WIb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。また、順変換方向aの電力変換を順変換と呼び、順変換される電力WIbを順変換電力WIbと呼ぶ。出力電力WOb及び順変換電力WIbの各上限値Ub、UIbはコントローラ3の電力制御管理により制限される。以下では、出力電力WObの上限値Ubを出力上限値Ubと呼び、順変換電力WIbの上限値UIbを順変換上限値UIbと呼ぶ。
In the following description, the
出力上限値Ubは、通常(たとえば出力制御期間以外)では複合型PCS1bの定格出力電力Eb、及び第2太陽電池ストリングPVbで発電し得る発電電力WGbの発電容量EGaのうちの小さい方と同じ値に設定される。また、出力上限値Ubは、たとえば商用電力系統CSの運用者などから逆潮流電力の出力制御が指令された場合、該運用者が指定する出力制御期間においてコントローラ3の電力制御管理により0以上且つ通常時の設定値(すなわち上記の小さい方と同じ値)以下の値に設定される。なお、定格出力電力Ebは、設計時に保証された複合型PCS1bから出力し得る出力電力WObの上限として設定される定格の電力値Ebである。また、発電電力WGbの発電容量EGaは、設計時に保証された第2太陽電池ストリングPVbの発電電力WGbの上限として設定される定格の電力値である。
The output upper limit value Ub is usually the same value as the smaller one of the rated output power Eb of the
本実施形態では、定格出力電力Eb(たとえば4[kW])は発電電力WGbの発電容量EGa(たとえば4[kW])と同じ値となっている。この場合、出力上限値Ubは、複合型PCS1bの定格出力電力Eb[kW]と変換制御値Xb[%]とを用いた値{(Xb/100)×Eb}で表すことができる。なお、変換制御値Xbは、複合型PCS1bの定格出力電力Ebに対する出力上限値Ubの割合を正の値で示す比率Xbであり、コントローラ3の電力制御管理により定格出力電力Ebに対して0[%]以上100[%]以下の値に設定される。
In the present embodiment, the rated output power Eb (for example, 4 [kW]) has the same value as the power generation capacity EGa (for example, 4 [kW]) of the generated power WGb. In this case, the output upper limit value Ub can be represented by a value {(Xb / 100) × Eb} using the rated output power Eb [kW] and the conversion control value Xb [%] of the
また、順変換上限値UIbは、定格順変換電力EIb[kW]と順変換制御値XIb[%]とを用いた値{(XIb/100)×EIb}[kW]で表すことができる。順変換上限値UIbは、通常、定格順変換電力EIbと同じ値に設定される。なお、定格順変換電力EIbは、設計時に保証された複合型PCS1bに入力される順変換電力WIbの上限として設定される定格値EIbである。順変換制御値XIbは、複合型PCS1bの定格順変換電力EIbに対する順変換上限値UIbの割合を示す比率XIbであり、コントローラ3の電力制御管理により定格順変換電力EIbに対して0[%]以上100[%]以下の値に設定される。なお、本実施形態では、定格順変換電力EIbは定格出力電力Ebと同じ値とされている。そのため、順変換制御値XIbを変換制御値Xb[%]の負の値で示すことがある。すなわち、XIb=(−Xb)と表すことがある。
The forward conversion upper limit UIb can be represented by a value {(XIb / 100) × EIb} [kW] using the rated forward converted power EIb [kW] and the forward conversion control value XIb [%]. The forward conversion upper limit value UIb is normally set to the same value as the rated forward conversion power EIb. The rated forward conversion power EIb is a rated value EIb set as the upper limit of the forward conversion power WIb input to the
平滑コンデンサ13b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。
The smoothing
双方向DC/DCコンバータ14bは、IC17b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S間に設けられている。双方向DC/DCコンバータ14bは、バスラインBLから入力される直流電力を蓄電装置Sの電力規格に適した直流の充電電力WSにDC/DC変換して蓄電装置Sに出力することができる。また、双方向DC/DCコンバータ14bは、蓄電装置Sの放電電力を所定電圧値の直流電力に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14b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S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ぶ。また、双方向DC/DCコンバータ14bが蓄電装置S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ぶ。
The bidirectional DC /
通信部15bは、コントローラ3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。たとえば、通信部15bは、DC/DCコンバータ11b、双方向インバータ12b、双方向DC/DCコンバータ14bの動作状態(特に、電力変換量、電力変換方向、定格順変換電力EIb、定格出力電力Ebなど)、及び蓄電装置Sから出力される情報(特に、蓄電装置Sの動作状態、温度、残りの空き容量など)をコントローラ3に送信する。また、通信部15bは、複合型PCS1bの電力制御及び蓄電装置Sの充放電制御を管理するための制御情報をコントローラ3から受信してIC17bに送信する。
The
メモリ16b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不揮発性の記憶媒体である。メモリ16bは、複合型PCS1bの各構成要素(特にIC17b)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。
The
IC17bは、メモリ16bに格納された情報及びプログラムなどを用いて、複合型PCS1bの各構成要素を制御する制御部である。たとえば、IC17bは、コントローラ3から出力される制御情報に基づいて、DC/DCコンバータ11b、双方向インバータ12b、及び双方向DC/DCコンバータ14bを制御し、特にそれらの電力変換を制御する。
The
次に、コントローラ3について説明する。コントローラ3は、商用電力系統CSと連系運転可能な発電用PCS1a及び複合型PCS1bの電力制御を管理する電力管理装置である。コントローラ3は、図1に示すように、表示部31と、入力部32と、通信部33と、通信I/F34と、記憶部35と、CPU36と、を備えている。
Next, the
表示部31はディスプレイ(不図示)に太陽光発電システム100に関する情報などを表示する。
The
入力部32は、ユーザ入力を受け付け、該ユーザ入力に応じた入力情報をCPU36に出力する。たとえば、入力部32には、商用電力系統CSの運用者が指定する後述する出力制御期間及び後述する指定制御値αなどが入力される。なお、この場合、出力制御期間及び指定制御値αは互いに対応付けられて後述する出力制御情報に設定されて記憶部35に格納される。
The
通信部33は、発電用PCS1a及び複合型PCS1b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33は、たとえば、発電用PCS1a及び複合型PCS1bに関する情報を受信してCPU36に出力し、CPU36から出力される制御情報を発電用PCS1a及び複合型PCS1bに送信する。また、通信部33は、たとえば、複合型PCS1bの電力変換に関する情報、蓄電装置Sの状態(特に充放電)に関する情報、及び発電用PCS1aの電力変換に関する情報などを受信するしてCPU36に送信する。
The
通信I/F34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。
The communication I /
記憶部35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35は、コントローラ3の各構成要素(特にCPU36)で用いられる様々な情報及びソフトウェアプログラムなどを格納している。また、記憶部35は、後述する情報取得部361により取得、又はユーザ入力により作成された出力制御情報を格納している。この出力制御情報には、出力制御期間及び指定制御値αが互いに対応付けられて設定されている。出力制御期間及び指定制御値αは商用電力系統CSの運用者又はユーザにより指定される。出力制御期間は、太陽光発電システム100が通電路Pに出力する総出力電力WTを抑制する制御を行う期間であり、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの出力電力WOa、WObが制限される期間である。また、指定制御値αは、出力制御期間において総出力電力WTが消費電力WLよりも大きい場合に許容される総出力電力WTの上限値UTを示す出力制御値である。指定制御値αは、発電用PCS1aの定格出力電力Ea、複合型PCS1bの定格出力電力Ebに対する出力上限値Ua、Ubの割合を示す比率α={(Ua/Ea)×100}={(Ub/Eb)×100}[%](0≦α≦100)で指定される。
The
CPU36は、情報を非一時的に保持する記憶部35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3の各構成要素を制御する。CPU36は、機能的な構成要素として、情報取得部361と、電力監視部362と、算出部363と、タイマ364と、管理部365とを有している。
The
情報取得部361は、通信I/F34を介してネットワークNTからさまざまな情報(たとえば出力制御情報)を取得する。出力制御情報は、たとえば、太陽光発電システム100に通知、又はネットワークNT(或いはネットワークNTに接続されたサーバなど)に公開されている。
The
電力監視部362は、太陽光発電システム100の電力を監視する。電力監視部362は、第3通電路Pcに設けられた電力量計Mの検出結果に基づいて商用電力系統CS及び電力負荷L間の第3通電路Pc上の受電点を流れる電力を監視する。電力監視部362は、たとえば電力検知部として機能し、電力量計Mの検出結果に基づいて受電点電力Wrを検知する。このほか、電力監視部362は、発電用PCS1a及び複合型PCS1bから受信した情報などに基づいて、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの入出力電力(すなわち出力電力WOa、順変換電力WIb、出力電力WOb)を検知する。
The
また、電力監視部362は、蓄電装置Sの状態を監視する蓄電監視部としても機能する。たとえば、電力監視部362は、複合型PCS1bから送信される蓄電装置Sに関する情報に基づいて、蓄電装置Sの動作状態(たとえば、充電動作及び充電電力値、放電動作及び放電電力値、充放電動作の停止)、温度、残りの空き容量などを検知する。
The
さらに、電力監視部362は、たとえば電力量計Mが検知する受電点電力Wr及び通信部33が受信する各PCS1の入出力電力WOa、WIb、WObに基づいて、消費電力WLを検知することもできる。或いは、電力負荷L及び第3通電路Pc間の通電路に消費電力WLを検出する他の電力量計(不図示)を設けてもよい。この場合、電力監視部362は該他の電力量計の検出結果に基づいて消費電力WLを検知することができる。このほか、電力監視部362は、通信部33によって第1及び第2太陽電池ストリングPVa、PVbの各発電電力WGa、WGbを検知することもできる。或いは、電力監視部362は、コントローラ3から発電用PCS1a及び複合型PCS1bに通知した変換制御値Xa、変換制御値Xb、及び通信部33が受信する発電用PCS1a及び複合型PCS1bの入出力電力WOa、WIb、WObなどに基づいて、各太陽電池ストリングPVa、PVbの発電電力WGa、WGbを検知することもできる。
Further, the
算出部363は様々な管理パラメータを算出及び決定する。たとえば、算出部363は、出力制御情報に設定された指定制御値αに基づいて総出力電力WTの上限値UTを算出する。なお、上限値UTは、指示制御値αで出力制御される期間の開始時点から所定の第1過渡制御時間Tγ1後の時点までの期間では徐々に制限され、指示制御値αで出力制御される期間の終了時点よりも所定の第2過渡制御時間Tγ2前の時点から該終了時点迄の期間では徐々に緩和される。以下では、第1過渡制御時間Tγ1及び第1過渡制御時間Tγ2を総称して過渡制御時間Tγと呼ぶことがある。過渡制御時間Tγにおいて、算出部363は、変換制御値Xa、Xbに設定される暫定的な出力制御値Aである過渡制御値γ(α<γ<100)を算出する。なお、過渡制御値γの算出方法は特に限定しないが、現時点が第1過渡制御時間Tγ1以内である場合、たとえばγ={(α−100)×t1/Tγ1+100}で算出できる。また、現時点が第2過渡制御時間Tγ2以内である場合、たとえばγ={(α−100)×t2/Tγ2+100}で算出できる。ただし、t1は第1過渡制御時間Tγ1の開始時点から現在時点までの間に経過した時間であり、t2は第2過渡制御時間Tγ2内の現在時点から出力制御期間の終了時点までの時間である。また、算出部363は、発電用PCS1aの出力上限値Ua[kW]及び変換制御値Xa[%]を算出したり、複合型PCS1bの出力上限値Ub[kW]及び変換制御値Xb[%]などを算出したりする。
The
タイマ364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。
The
管理部365は、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの電力制御を管理する。たとえば、管理部365は、通信部33が複合型PCS1bに送信する制御情報により、DC/DCコンバータ11a、11bによる太陽電池ストリングPVの発電制御、双方向インバータ12b及び双方向DC/DCコンバータ14bの電力変換を管理する。また、管理部365は、通信部33が発電用PCS1aに送信する制御情報により、DC/DCコンバータ11aにおける第1太陽電池ストリングPVaの制御、DC/DCコンバータ11a及びインバータ12aの電力変換を管理する。また、管理部365は、出力制御情報に設定された出力制御期間において、該出力制御情報、電力監視部362の監視結果、算出部363の算出・決定結果などに基づいて、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの電力制御を管理する。
The
また、管理部365は、PCS1の電力制御を行う際、制御対象とするPCS1の優先順位を設定する。具体的に説明すると、管理部365は、運転中の電力制御可能なPCS1を確認して、各PCS1の優先順位を設定する。この優先順位は、たとえば、次の3つの条件(1)〜(3)に基づく下記の手順(I)〜(III)で設定できる。
(1)蓄電装置Sなどのエネルギー貯蔵装置の接続の有無、
(2)定格出力電力の大きさ
(3)割り振られた固有の機器ID番号
Further, the
(1) Presence or absence of connection of an energy storage device such as the power storage device S,
(2) Size of rated output power (3) Assigned unique device ID number
(I)まず、管理部365は、太陽光発電システム100が備えるM台のPCS1のうち、運転中の電力制御可能なN台のPCS1を識別する。なお、Mは2以上の自然数である。Nは1以上M以下の自然数であり電力管理可能なPCS1の稼働数を示す。
(I) First, the
(II)次に、管理部365は、条件(1)に基づいて、エネルギー貯蔵装置が接続されていない電力制御装置1の優先順位を該エネルギー貯蔵装置が接続されている電力制御装置1よりも上位に設定する。すなわち、N台のPCS1のうち、エネルギー貯蔵装置(たとえば蓄電装置S)が接続されていないH台のPCS1を識別する。なお、Hは0以上且つN以下の自然数である。そして、条件(2)に基づいて、H台の各PCS1の優先順位を定格出力電力Eが大きい順に設定する。すなわち、H台の各PCS1のうち、定格出力電力Eが最も大きいPCS1の優先順位は1番目(最上位)に設定され、定格出力電力Eが最も小さいPCS1の優先順位はH番目に設定される。但し、条件(2)が適用される際、定格出力電力Eが同じPCS1がI台あれば、I台の各PCS1の優先順位は、条件(3)に基づいて機器ID番号に基づいて設定される(たとえばID番号の小さい順)。なお、Iは0以上且つH以下の自然数である。
(II) Next, the
(III)また、エネルギー貯蔵装置が接続されている(N−H)台のPCS1の優先順位も同様に、上記条件(2)及び(3)に基づいて設定される。すなわち、管理部365は、(N−H)台の各PCS1のうち、定格出力電力Eが最も大きいPCS1の優先順位は(N−H)番目に設定され、定格出力電力Eが最も小さいPCS1の優先順位はN番目(最下位)に設定される。但し、定格出力電力Eが同じPCS1がJ台あれば、(N−H)台の各PCS1の優先順位は、条件(3)に基づいて機器ID番号に基づいて設定される(たとえばID番号の小さい順)。なお、Jは0以上且つ(N−H)以下の自然数である。
(III) Further, the priority order of the (N−H)
なお、以下では、優先順位がn番目のPCS1の出力電力WO、定格出力電力E、変換制御値X、出力上限値UをそれぞれWOn、En、Xn、Unで表すことがある。なお、変数nは1以上の自然数である。本実施形態では、発電用PCS1aの優先順位はn=1番目(最上位)に設定され、複合型PCS1bの優先順位はn=2番目に設定される。この場合、各出力電力はW1=Wa、W2=Wbとなり、各定格出力電力はE1=Ea、E2=Ebとなり、各変換制御値はX1=Xa、X2=Xbとなり、各出力上限値はU1=Ua=(Xa×Ea)、U2=Ub=(Xb×Eb)となる。
In the following description, the output power WO, the rated output power E, the conversion control value X, and the output upper limit value U of the
次に、余剰買取制度における太陽光発電システム100の電力制御の一例を説明する。図2は、余剰買取制度にて出力制御期間に許容される太陽光発電システム100の電力制御を説明するためのグラフである。図2の太い実線は余剰買取制度において実際に許容される総出力電力WTの上限値UTの経時変化を示す。なお、以下では、この上限値UTを許容上限値UTと呼ぶ。また、一点鎖線はMPPT制御された太陽電池ストリングPVの通常状態での発電電力WGの総和ΣWG=(WGb+WGa)の経時変化を示す。なお、通常状態とは、天候不良、物体の影による受光面の陰りなどが無い理想的な状態である。
破線は電力負荷Lの消費電力WLの経時変化を示す。図2において、出力制御期間は9時〜15時となっており、出力制御情報には指定制御値α=40[%]が指定されている。なお、図2では、各PCS1a、1bの定格出力電力Ea、Ebがそれぞれ、少なくとも各太陽電池ストリングPVa、PVbの発電電力WGa、WGbの発電容量EGa、EGb以下である場合を示しているので、出力制御指示がない状態(出力制御期間外の0時〜9時及び15時〜24時)での出力制御値Ua、Ubの最大値は100[%]とされている。仮に、各PCS1a、1bの定格出力電力Ea、Ebがそれぞれ、少なくとも各太陽電池ストリングPVa、PVbの発電容量EGa、EGbよりも大きい場合には、出力制御値Ua、Ubの最大値はそれぞれ発電電力WGa、WGbの各発電容量EGa、EGbに基づく値となることはいうまでもない。
Next, an example of power control of the solar
A broken line indicates a change with time of the power consumption WL of the power load L. In FIG. 2, the output control period is from 9:00 to 15:00, and the designated control value α = 40 [%] is designated in the output control information. 2 shows a case where the rated output powers Ea and Eb of the
余剰買取制度では、図2の太い実線よりも下の領域(言い換えると太い実線及び横軸間の領域)での売電が許可される。すなわち、指定制御値α[%]の出力制御指示がある場合、出力制御期間では、原則として、図2の9時〜10時のように、許容上限値UTは指定制御値αに基づく指定上限値UTα={(α/100)×(Eb+Ea)}に制限される。ただし、図2の10時〜15時のように、消費電力WLが指定上限値UTαを上回る場合、図2の斜線部のように、その差に応じた電力を発電用PCS1a及び複合型PCS1bからさらに出力することが許容される。すなわち、この場合、許容上限値UTは消費電力WLと同じ値とされる。なお、以下では、消費電力WLと同じ値の許容上限値UTを消費上限値UTβと呼ぶ。
In the surplus purchase system, power sale is permitted in the area below the thick solid line in FIG. 2 (in other words, the area between the thick solid line and the horizontal axis). In other words, when there is an output control instruction for the designated control value α [%], in the output control period, as a general rule, the allowable upper limit value UT is a designated upper limit based on the designated control value α, as from 9:00 to 10:00 in FIG. It is limited to the value UTα = {(α / 100) × (Eb + Ea)}. However, when the power consumption WL exceeds the specified upper limit value UTα as from 10:00 to 15:00 in FIG. 2, the power corresponding to the difference is generated from the
なお、許容上限値UT、消費電力WL、及び総発電電力ΣWGの経時変化を見ると、図2の出力制御期間のうちの9時〜10時では、総発電電力ΣWG及び許容上限値UTは消費電力WLよりも大きくなっている。すなわち、WL<UT=UTα<ΣWGである。そのため、この時間帯では、許容上限値UTが指定上限値UTα={(α/100)×(Eb+Ea)}になるように、出力電力WOaの出力上限値Ua及び出力電力WObの出力上限値Ubは指示制御値αに基づいて制限される。 Note that, when the temporal change of the allowable upper limit value UT, the power consumption WL, and the total generated power ΣWG is seen, the total generated power ΣWG and the allowable upper limit value UT are consumed at 9 to 10 in the output control period of FIG. It is larger than the power WL. That is, WL <UT = UTα <ΣWG. Therefore, in this time zone, the output upper limit value Ua of the output power WOa and the output upper limit value Ub of the output power WOb so that the allowable upper limit value UT becomes the specified upper limit value UTα = {(α / 100) × (Eb + Ea)}. Is limited based on the instruction control value α.
また、出力制御期間のうちの10時〜14時30分では、許容上限値UTは消費電力WLと同じ値とされ、総発電電力ΣWGは消費電力WLよりも大きくなっている。すなわち、UT=UTβ=WL<ΣWGである。そのため、この時間帯では、太陽光発電システム100は、許容上限値UTが消費電力WLと同じ値になるように、出力電力WOaの出力上限値Ua及び出力電力WObの出力上限値Ubは調整される。
Further, in the output control period from 10:00 to 14:30, the allowable upper limit value UT is set to the same value as the power consumption WL, and the total generated power ΣWG is larger than the power consumption WL. That is, UT = UTβ = WL <ΣWG. Therefore, in this time zone, the photovoltaic
また、出力制御期間のうちの14時30分〜15時では、許容上限値UTは消費電力WLと同じ値に設定され、総発電電力ΣWGは消費電力WLよりも小さくなっている。すなわち、UT=WL>ΣWGである。そのため、この時間帯では、太陽光発電システム100は、総発電電力ΣWGのみでは消費電力WLと同じ電力を電力負荷Lに供給できない。すなわち、発電用PCS1a及び複合型PCS1bは、変換制御値Xb及び変換制御値Xaを100%として出力しても、消費電力WLには足りない。従って、太陽光発電システム100は、不足分の電力を商用電力系統CSから供給されて買電している。
In addition, from 14:30 to 15:00 in the output control period, the allowable upper limit value UT is set to the same value as the power consumption WL, and the total generated power ΣWG is smaller than the power consumption WL. That is, UT = WL> ΣWG. Therefore, in this time zone, the photovoltaic
次に、太陽光発電システム100が出力制御指示を受けた場合に上述のような電力制御を行うために、コントローラ3が行うPCS1の電力管理処理について説明する。図3は、余剰買取制度におけるコントローラ3の電力管理処理の一例を説明するためのフローチャートである。図3の処理は、たとえば、情報制御部361が出力制御情報を取得したり、出力制御指示の内容が入力部32にユーザ入力されたりすると開始される。
Next, the power management process of the
管理部365は、記憶部35から出力制御情報を読み出し、該出力制御情報に設定されている出力制御期間のスケジュールと各出力制御期間での指示制御値αを取得する(S101)。タイマ364は、現在日時を取得して、直近の出力制御期間に達したか否かを判定する(S102)。出力制御期間に達したと判定されない場合(S102でNO)、管理部365は、各PCS1a、1bの変換制御値Xa、Xbを100[%]に設定する(S103)。管理部365の制御によって通信部33は各PCS1a、1bに変換制御値Xa、Xbを通知する(S104)。そして、処理はS101に戻る。
The
出力制御期間に達したと判定される場合(S102でYES)、電力監視部362は、電力量計Mの検出結果に基づいて受電点電力Wr及び消費電力WLを検知し(S105)、そして、受電点電力Wrが0[W]より大きい(すなわち買電)か否かを判定する(S106)。
When it is determined that the output control period has been reached (YES in S102), the
買電(Wr>0)である場合(S106でYES)、電力監視部362は、消費電力WLが各PCS1a、1bの定格出力電力Ea、Ebの総和ΣEn=(Ea+Eb)以上であるか否かを判定する(S107)。WL≧ΣEnである場合(S107でYES)、管理部365は、各PCS1の変換制御値Xa、Xbを100[%]に設定する(S108)。そして、各PCS1に変換制御値Xa、Xbを通知すべく、処理は後述するS120に進む。一方、WL≧ΣEnでない場合(S107でNO)、自家消費制御処理が実施され(S200)、処理はS101に戻る。なお、自家消費制御処理は次の電力管理処理を含む。すなわち、管理部365は、優先順位がn番目よりも下位のPCS1n−1、・・・に指示制御値αに基づく出力上限値Un−1、・・・を設定し、且つ、優先順位がn番目のPCS1nに設定する第2出力上限値Unを調整することによって、買電を停止(すなわち商用電力系統CSから供給されている受電点電力Wrを0に)できるか否かを判定する判定処理を実施する。管理部365は、該判定処理にて買電を停止できないと判定する場合には順位nのPCS1nの定格出力電力Enを出力上限値Unとして設定した後に順位nを1つ下げて判定処理を再び実施する。また管理部365は、判定処理にて買電を停止できると判定する場合には調整した出力上限値Unを順位nのPCS1nに設定する。管理部365は、さらに、出力上限値Unの設定後に順位nのPCS1nから出力された出力電力WOnが電力閾値未満である期間(後述するPCS制御時間ta)が時間閾値Ta以上になると、順位nを1つ下げて上記の電力処理を再び行う。自家消費制御処理の更なる内容は後述する図4にて詳述する。
When power purchase (Wr> 0) (YES in S106), the
また、買電ではない場合(S106でNO)、タイマ364は現在日時を取得して、現時点が過渡制御時間Tγ以内であるか否かを判定する(S110)。すなわち、タイマ364は、現時点が、出力制御期間の開始時点を始点とする第1過渡制御時間Tγ1以内、又は該出力制御期間の終了時点を終点とする第2過渡制御時間Tγ2以内であるか否かを判定する。なお、第1及び第2過渡制御時間Tγ1、Tγ2の各時間長は同じであってもよいし異なっていてもよい。過渡制御時間Tγ以内であると判定されない場合(S110でNO)、管理部365は出力制御値Aに指示制御値αを設定する。そして、処理は後述するS114に進む。一方、過渡制御時間Tγ以内であると判定される場合(S110でYES)、算出部363は、出力制御期間、現在日時、過渡制御時間Tγ、及び指示制御値αなどに基づいて、過渡制御値γ(α<γ<100)を算出する(S112)。管理部365は出力制御値Aに過渡制御値γを設定する(S113)。そして、管理部365は各PCS1の変換制御値Xa、Xbに出力制御値A[%]に設定し(S114)、処理はS120に進む。
If it is not a power purchase (NO in S106), the
次に、管理部365の制御によって通信部33は各PCS1a、1bに変換制御値Xa、Xbを通知する(S120)。タイマ364は、現在日時を取得して、出力制御期間が終了したか否かを判定する(S121)。出力制御期間が終了したと判定される場合(S121でYES)、処理はS101に戻る。一方、出力制御期間が終了したと判定されない場合(S121でNO)、処理はS105に戻る。
Next, under the control of the
次に、図3のS200における自家消費制御処理の詳細を説明する。図4は、自家消費制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。 Next, details of the private consumption control process in S200 of FIG. 3 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the private consumption control process.
まず、管理部365は、運転中の電力制御可能なPCS1(すなわち発電PCS1a及び複合型PCS1b)を確認して、該PCS1の優先順位を設定する(S201)。そして、管理部365は、制御対象のPCS1の順位を示す変数nを1に設定する(S202)。タイマ364は、PCS制御時間ta、及び制御間隔時間tbをそれぞれ0に設定して計時を開始する(S203)。なお、PCS制御時間taは、順位nのPCS1の電力制御を行う装置制御期間であり、後述するように、出力上限値Unを設定した時点以後に順位nのPCS1nから出力された出力電力WOnが電力閾値未満となる期間(出力不足期間)でもある。制御間隔時間tbは、S201で設定した優先順位の有効期間であり、最後に優先順位を設定した時点から経過した電力管理期間でもある。
First, the
次に、タイマ364は現在日時を取得して、現時点が過渡制御時間Tγ以内であるか否かを判定する(S204)。過渡制御時間Tγ以内であると判定されない場合(S204でNO)、管理部365は出力制御値Aに指示制御値αを設定する(S205)。そして、処理は後述するS208に進む。一方、過渡制御時間Tγ以内であると判定される場合(S204でYES)、算出部363は、出力制御期間、現在日時、過渡制御時間Tγ、及び指示制御値α[%]などに基づいて、過渡制御値γ[%](α<γ<100)を算出する(S206)。管理部365は出力制御値Aに過渡制御値γを設定し(S207)、処理はS208に進む。
Next, the
次に、管理部365は、優先順位が(n−1)番目以降のPCS1の変換制御値Xn−1、・・・に出力制御値A[%]に設定する(S208)。すなわち、n=1であれば、優先順位が2番目以降のPCS1bの変換制御値Xbに出力制御値A[%]に設定される。なお、n=2であれば、優先順位がこれ以降のPCS1はないため、S208の処理は省略される。
Next, the
管理部365は、優先順位がn番目のPCS1の変換制御値Xnを100[%]以下の範囲内の値に調整することによって、買電を解消して受電点電力Wr=0にできるか否かを判定する(S209)。たとえば、管理部365は、判定式{Xna+χ×100×(Wr/ΣU)}≦100[%]を満たすか否かを判定する。なお、該判定式において、Xnaは優先順位がn番目のPCS1の該判定時点において実際に設定されている変換制御値である。χは、所定の数値範囲(たとえば0〜9.9)内の値に設定される変数であり、本実施形態では工場出荷時の初期値である1.0に設定されている。この変数χは、コントローラ3の記憶部35に格納された設定情報を用いてPCS毎に変更可能であり、PCS1及びコントローラ3の再起動により更新される。ΣUは、各PCS1の出力上限値Uの総和である。本実施形態では、発電用PCS1aの定格出力電力Eaは第1太陽電池ストリングPVaの発電容量EGaよりも大きく、複合型PCS1bの定格出力電力Ebは第2太陽電池ストリングPVbの発電容量EGbよりも大きいため、ΣU=Σ(Xn×En)={(Xa×Ea)+(Xb×Eb)}となっている。
Whether or not the
受電点電力Wr=0にできると判定される場合(S209でYES)、管理部365は、優先順位がn番目のPCS1の変換制御値Xnを受電点電力Wr=0となる値に設定する(S210)。そして、処理は後述するS215に進む。
When it is determined that the power receiving point power Wr = 0 can be set (YES in S209), the
受電点電力Wr=0にできると判定されない場合(S209でNO)、管理部365は、優先順位がn番目のPCS1の変換制御値Xnを100[%]に設定し(S211)、優先順位nが最下位であるか否かを判定する(S212)。優先順位nが最下位であると判定されない場合(S212でNO)、管理部365は変数nに1を加算し(S213)、タイマ364はPCS制御時間taをクリア(すなわち0に設定)して計時を再開する(S214)。そして、処理はS208に戻る。また、優先順位nが最下位であると判定される場合(S212でYES)、処理はS215に進む。
When it is not determined that the power receiving point power Wr = 0 can be set (NO in S209), the
次に、管理部365の制御によって通信部33は、各PCS1に変換制御値Xn、Xn−1、・・・を通知する(S215)。すなわち、発電用PCS1aに変換制御値Xaが通知され、複合型PCS1bに変換制御値Xbが通知される。そして、タイマ364は、現在日時を取得して、出力制御期間が終了したか否かを判定する(S216)。出力制御期間が終了したと判定される場合(S216でYES)、図3のS101の処理に戻るべく、図4の処理は終了する。
Next, under the control of the
出力制御期間が終了したと判定されない場合(S216でNO)、電力監視部362は、電力量計Mの検出結果に基づいて受電点電力Wr及び消費電力WLを検知し(S217)、そして、受電点電力Wrが0[W]未満(すなわち売電)か否かを判定する(S218)。売電(Wr<0)である場合(S218でYES)、管理部365は、各PCS1の変換制御値Xa、Xbに出力制御値A[%]に設定して各PCS1に通知する(S219)。そして、処理はS201に戻る。
When it is not determined that the output control period has ended (NO in S216), the
売電ではない場合(S218でNO)、管理部365は、優先順位がn番目のPCS1nの出力電力WOnは該PCS1nの出力上限値Un=(Xn×En)の(100−Q)[%]未満であるか否かを判定する(S220)。すなわち、第1出力上限値Unに0より大きく且つ1より小さい所定の比率(100−Q)[%]を掛けた値を電力閾値として、出力電力WOnが電力閾値{Un×(100−Q)/100}未満であるか否かを判定する。WOn<{Un×(100−Q)/100}である場合(S220でYES)、処理は後述するS222に進む。一方、WOn<{Un×(100−Q)/100}ではない場合(S220でNO)、タイマ364はPCS制御時間taをクリア(すなわち0に設定)して計時を再開する(S221)。そして、処理はS222に進む。
When it is not the power sale (NO in S218), the
なお、上記Qは、0[%]<Q<100[%]の範囲内で任意に設定可能な比率である。但し、比率Qが小さ過ぎると、PCS制御時間taが頻繁にクリアされ易くなってしまう。また、比率Qが大き過ぎると、PCS制御時間taがクリアされ難くなり過ぎてしまう。そのため、本実施形態では、比率Qは10[%]程度に設定されている。 The Q is a ratio that can be arbitrarily set within the range of 0 [%] <Q <100 [%]. However, if the ratio Q is too small, the PCS control time ta is likely to be cleared frequently. If the ratio Q is too large, the PCS control time ta is difficult to be cleared. Therefore, in this embodiment, the ratio Q is set to about 10 [%].
次に、タイマ364は、制御間隔時間tbが時間閾値Tb(たとえば3600[sec])未満であるか否かを判定する(S222)。tb<Tbではない場合(S222でNO)、各PCS1の優先順位を再設定すべく、処理はS201に戻る。また、tb<Tbである場合(S222でYES)、タイマ364はさらに、PCS制御時間taが時間閾値Ta(<Tb、たとえば300[sec])以上であるか否かを判定する(S223)。ta≧Taではない場合(S223でNO)、処理はS204に戻る。
Next, the
ta≧Taである場合(S223でYES)、算出部363は平均制御値Xnmを算出する(S224)。この平均制御値Xnmは、たとえば、最後に検知された第1瞬時出力電力WOn1に基づく第1変換制御値Xn1=(WOn1/En)と、その1回前に検知された第2瞬時出力電力WOn1とに基づく変換制御値Xn2=(WOn2/En)との平均値である。或いは、平均制御値Xnmは、第1及び第2瞬時出力電力WOn1、WOn2の平均電力値Wnmに対応する変換制御値であってもよい。なお、第1瞬時出力電力WOn1は、PCS制御時間taが時間閾値Taに達した時点で最後に検知した順位nのPCS1nの出力電力WOnである。また、第2瞬時出力電力WOn2は、第1瞬時出力電力WOn1の検知よりも1回前に検知した順位nのPCS1nの出力電力WOnである。上述の算出を行う際、小数点以下は切り捨ててもよい。また、平均制御値Xnmの算出方法は特に限定しないが、算出平均、相乗平均などを用いることができる。
When ta ≧ Ta (YES in S223), the
次に、管理部365は、優先順位がn番目のPCS1nの変換制御値Xnに平均制御値Xnmを設定して該PCS1に通知し(S225)、n番目の優先順位が最下位であるか否かを判定する(S226)。優先順位nが最下位であると判定される場合(S226でYES)には、処理はS201に戻る。
Next, the
優先順位nが最下位であると判定されない場合(S226でNO)、管理部365は変数nに1を加算し(S227)、タイマ364はPCS制御時間taをクリア(すなわち0に設定)して計時を再開する(S228)。そして、処理はS204に進む。
When it is not determined that the priority n is the lowest (NO in S226), the
なお、以上に説明した図4の処理では、S224及びS225において、平均制御値Xnmを算出して、優先順位がn番目のPCS1nの変換制御値Xnに平均制御値Xnmを設定しているが、本発明はこの例示に限定されない。S224及びS225に代えて、優先順位がn番目のPCS1nの変換制御値Xnに100[%]を設定して該PCS1に通知する処理が採用されてもよい。
In the process of FIG. 4 described above, the average control value Xnm is calculated in S224 and S225, and the average control value Xnm is set as the conversion control value Xn of the PCS1n with the priority order. The present invention is not limited to this illustration. Instead of S224 and S225, a process of setting 100 [%] to the conversion control value Xn of the PCS 1n with the priority n and notifying the
また、以上に説明した図3及び図4の処理では、図1のように太陽光発電システム100が備えている稼働している管理可能なPCS1の数が2つである場合を例に挙げて説明したが、稼働している管理可能なPCS1の数が3以上の複数である場合も同様に制御できることは言うまでもない。
Moreover, in the process of FIG.3 and FIG.4 demonstrated above, the case where the number of PCS1 which the photovoltaic
次に、変換制御値Xaの通知を受信した発電用PCS1aの電力制御処理について説明する。図5は、発電用PCS1aの電力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。まず、通信部15aが変換制御値Xaを受信すると(S301)、IC17aは、発電用PCS1aの定格出力電力Eaに対して第1通電路Paに出力する出力電力WOaの比率{100×(WOa/Ea)}が変換制御値Xaを越えているか否かを判定する(S302)。該比率{100×(WOa/Ea)}が変換制御値Xaを越えている場合(S302でYES)、インバータ12aでの電力変換量が低減されることにより、出力電力WOaが減少する(S303)。そして、処理はS301に戻る。
Next, the power control process of the
一方、上記比率{100×(WOa/Ea)}が変換制御値Xaを越えない場合(S302でNO)、上記比率{100×(WOa/Ea)}が変換制御値Xa未満であるか否かを判定する(S304)。上記比率{100×(WOa/Ea)}が変換制御値Xa未満でない場合(S304でYES)、そのまま、処理はS301に戻る。また、上記比率{100×(WOa/Ea)}が変換制御値Xa未満である場合(S304でYES)、インバータ12aでの電力変換量が増加されることにより、出力電力WOaが増加する(S305)。そして、処理はS301に戻る。
On the other hand, if the ratio {100 × (WOa / Ea)} does not exceed the conversion control value Xa (NO in S302), whether or not the ratio {100 × (WOa / Ea)} is less than the conversion control value Xa. Is determined (S304). If the ratio {100 × (WOa / Ea)} is not less than the conversion control value Xa (YES in S304), the process directly returns to S301. When the ratio {100 × (WOa / Ea)} is less than the conversion control value Xa (YES in S304), the output power WOa is increased by increasing the power conversion amount in the
次に、変換制御値Xbの通知を受信した複合型PCS1bの電力制御処理について説明する。図6は、複合型PCS1bの電力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
Next, the power control process of the
まず、通信部15が変換制御値Xbを受信すると(S401)、IC17は、複合型PCS1bの定格出力電力Ebに対して第2通電路Pbに出力する出力電力WObの比率{100×(WOb/Eb)}[%]が変換制御値Xbを越えているか否かを判定する(S402)。該比率{100×(WOb/Eb)}が変換制御値Xbを越える場合(S402でYES)、双方向インバータ12bでの逆変換量が低減されることにより、出力電力WObが減少する(S403)。そして、処理は後述するS406に進む。
First, when the
一方、上記比率{100×(WOb/Eb)}が変換制御値Xbを越えない場合(S402でNO)、上記比率{100×(WOb/Eb)}が変換制御値Xb未満であるか否かを判定する(S404)。上記比率{100×(WOb/Eb)}が変換制御値Xb未満でない場合(S404でNO)、処理はS406に進む。また、上記比率{100×(WOb/Eb)}が変換制御値Xb未満である場合(S404でYES)、双方向インバータ12bでの逆変換量が増加されることにより、出力電力WObが増加する(S405)。そして、処理はS406に進む。
On the other hand, if the ratio {100 × (WOb / Eb)} does not exceed the conversion control value Xb (NO in S402), whether or not the ratio {100 × (WOb / Eb)} is less than the conversion control value Xb. Is determined (S404). If the ratio {100 × (WOb / Eb)} is not less than the conversion control value Xb (NO in S404), the process proceeds to S406. When the ratio {100 × (WOb / Eb)} is less than the conversion control value Xb (YES in S404), the output power WOb is increased by increasing the reverse conversion amount in the
次に、たとえばS403で出力電力WObが減少すると、発電電力WGbに余剰電力が発生する場合がある。余剰電力がある場合、バスラインBLのバス電圧値は上昇する。そのため、バスラインBLのバス電圧値が閾値以上であれば(S406でYES)、双方向DC/DCコンバータ14bは充電変換を行う(S407)。この処理により蓄電装置Sが充電を実行し、処理はS401に戻る。
Next, for example, when the output power WOb decreases in S403, surplus power may be generated in the generated power WGb. When there is surplus power, the bus voltage value of the bus line BL increases. Therefore, if the bus voltage value of the bus line BL is equal to or higher than the threshold value (YES in S406), the bidirectional DC /
一方、バスラインBLのバス電圧値が閾値未満であれば(S406でNO)、発電電力WGbに余剰電力がないと判断し、双方向DC/DCコンバータ14bは放電変換を行う(S408)。この処理により蓄電装置Sが放電を実行し、処理はS401に戻る。
On the other hand, if the bus voltage value of the bus line BL is less than the threshold value (NO in S406), it is determined that there is no surplus power in the generated power WGb, and the bidirectional DC /
次に、余剰買取制度における出力制御期間中の太陽光発電システム100の電力制御について動作例を挙げてさらに詳述する。図7は、太陽光発電システム100の余剰買取制御の動作例を説明するための概要図である。図7は、出力制御期間に達する前後における動作例を示している。なお、図7において、第1及び第2太陽電池ストリングPVa、PVbの各発電容量EGa、EGbはともに4[kW]である。特に断りのない限り、第1及び第2太陽電池ストリングPVa、PVbの各発電電力WGa、WGbは発電容量EGa、EGbと同じとする。また、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの各定格出力電力Ea、Ebはともに4[kW]となっている。
Next, the power control of the photovoltaic
(第1制御例)
まず、出力制御期間の開始直後の第1過渡制御時間Tγ1における電力制御例について説明する。なお、指示制御値αは50[%]であり、第1過渡制御時間は5[min]であり、過渡制御値γは出力制御期間の開始時点からの経過時間t1と線形に変化するものとする。
(First control example)
First, an example of power control in the first transient control time Tγ1 immediately after the start of the output control period will be described. The instruction control value α is 50 [%], the first transient control time is 5 [min], and the transient control value γ changes linearly with the elapsed time t1 from the start of the output control period. To do.
まず、第1過渡制御時間Tγ1の開始直後において、太陽光発電システム100が売電状態であった場合、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの各変換制御値はXa=Xb=γ[%]とされる。
First, when the photovoltaic
経過時間t1=1[min]では、過渡制御値γ=90「%」とされる。この際、消費電力WLが7.6[kW]であれば、変換制御値Xa、Xbに過渡制御値γを設定すると、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから0.4[kW]を買電する必要がある。この場合、優先順位が1番目の発電用PCS1aは、変換制御値Xaがγ=90[%]に設定された状態では出力電力WOaをさらに0.4[kW]増やすことができる。従って、変換制御値Xaを100[%]に設定すれば、買電しない状態(Wr=0)にできる。そのため、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知される。なお、優先順位が2番目の複合型PCS1bには、過渡制御値γと同じ変換制御値Xb=90[%]が通知される。
At the elapsed time t1 = 1 [min], the transient control value γ = 90 “%”. At this time, if the power consumption WL is 7.6 [kW], when the transient control value γ is set to the conversion control values Xa and Xb, the photovoltaic
経過時間t1=2[min]では、過渡制御値γ=80「%」とされる。この際、消費電力WLが少なくなって、太陽光発電システム100が商用電力系統CSに0.5[kW]を売電している場合を考える。この場合、変換制御値Xa、Xbには過渡制御値γが設定されるため、発電用PCS1a及び複合型PCS1bにはXa=Xb=80[%]が通知される。
At the elapsed time t1 = 2 [min], the transient control value γ = 80 “%”. At this time, consider the case where the power consumption WL is reduced and the photovoltaic
経過時間t1=4[min]では、過渡制御値γ=60「%」とされる。この際、消費電力WLが6.8[kW]であれば、変換制御値Xa、Xbに過渡制御値γを設定すると、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから2.0[kW]を買電する必要がある。この場合、優先順位が1番目の発電用PCS1aは、変換制御値Xaがγ=60[%]に設定された状態では出力電力WOaをさらに1.6[kW]しか増やせない。すなわち、変換制御値Xaを100[%]に設定しても、0.4[kW]足りず、太陽光発電システム100の買電は解消できない。そのため、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知される。そして、自家消費制御処理の対象は、優先順位が2番目の複合型PCS1bに移り、変換制御値Xbは{γ+(χ×100×0.4)/Eb}=70[%](なお、χ=1.0)に設定されての複合型PCS1bに通知される。
At the elapsed time t1 = 4 [min], the transient control value γ = 60 “%”. At this time, if the power consumption WL is 6.8 [kW], when the transient control value γ is set to the conversion control values Xa and Xb, the photovoltaic
経過時間t1=5[min]では、第1過渡制御時間Tγ1は終了し、過渡制御値γ=50「%」とされる。この際、太陽光発電システム100が商用電力系統CSに売電している場合、変換制御値Xa、Xbには過渡制御値γが設定されるため、発電用PCS1a及び複合型PCS1bにはXa=Xb=50[%]が通知される。
At the elapsed time t1 = 5 [min], the first transient control time Tγ1 ends and the transient control value γ = 50 “%”. At this time, when the photovoltaic
(第2制御例)
次に、第1過渡制御時間Tγ1の経過後且つ第2過渡制御時間Tγ2の開始前の期間で電力制御処理を説明する。この期間では、出力制御値Aは一定の指示制御値α=50[%]に設定される。
(Second control example)
Next, the power control process will be described in the period after the first transient control time Tγ1 has elapsed and before the second transient control time Tγ2 starts. During this period, the output control value A is set to a constant instruction control value α = 50 [%].
消費電力WLが6.0[kW]である場合、変換制御値Xa、Xbに出力制御値A=αを設定すると、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから2.0[kW]を買電する必要がある。この場合、優先順位が1番目の発電用PCS1aは、出力電力Waをさらに2.0[kW]増やすことができる。従って、変換制御値Xaを100[%]に設定すれば、買電しない状態(Wr=0)にできる。そのため、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知される。なお、優先順位が2番目の複合型PCS1bには、出力制御値A=αと同じ変換制御値Xb=50[%]が通知される。
When the power consumption WL is 6.0 [kW], when the output control value A = α is set to the conversion control values Xa and Xb, the photovoltaic
次に、上記の状態、すなわちXa=100[%]、Xb=50[%]、及び買電(Wr=2.0[kW])の状態でPCS制御時間taに係る時間閾値Ta(たとえば300[sec])が経過して、発電用PCS1aの出力電力WOaが2.2[kW]である場合を考える。たとえば、出力電力WOaの出力上限値Unが4[kW]に設定されているにもかかわらず、天候不順などの理由により発電用PCS1aの発電電力WGaが2.2[kW]で頭打ちした場合である。この場合、発電用PCS1aは変換制御値Xaに換算して55[%]で稼働しているが、出力電力WOa(=2.2[kW])は電力閾値{Un×(100−Q)/100}(=3.6[kW])未満である。なお、ここでは電力閾値に係る値Qは10[%]にされているものとする。すなわち、出力電力WOaは出力上限値Ua(=4[kW])の(100−Q)=90[%]よりも小さい。そのため、発電用PCS1aの変換制御値Xaは、時間閾値Taが経過した時点で最後に検知した第1瞬時出力電力WOn1に基づく変換制御値Xa1(=55[%])と、その1回前に検知した第2瞬時出力電力WOn2に基づく変換制御値Xa2(=55[%])との平均制御値Xam=55[%]に設定される。そして、自家消費制御処理の対象は、優先順位が2番目の複合型PCS1bに移り、変換制御値Xbは{α+(χ×100×1.8)/Eb}=95[%](なお、χ=1.0)に設定されての複合型PCS1bに通知される。
Next, in the above-described state, that is, in the state of Xa = 100 [%], Xb = 50 [%], and power purchase (Wr = 2.0 [kW]), the time threshold Ta (for example, 300) related to the PCS control time ta Consider the case where [sec]) has elapsed and the output power WOa of the
この状態で、すなわちXa=55[%]、Xb=95[%]、及び買電(Wr=2.0[kW])の状態で10[min]が経過して、各PCS1a、1bの出力電力WOa、WObがそれぞれ2.2[kW]である場合を考える。この場合、既に制御対象となる順位nは2番目(最下位)となっているため、各変換制御値Xa、Xbは維持される。
In this state, that is, in the state of Xa = 55 [%], Xb = 95 [%], and power purchase (Wr = 2.0 [kW]), 10 [min] has elapsed, and the output of each
また、制御間隔時間tb(3600[sec])が過ぎると、自家消費制御されるPCS1の優先順位は再設定され、制御対象の優先順位が1番目の発電用PCS1aに戻される。この際、消費電力WLが6.0[kW]であれば、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知される。なお、優先順位が2番目の複合型PCS1bには、出力制御値A=αと同じ変換制御値Xb=50[%]が通知される。
Further, when the control interval time tb (3600 [sec]) has passed, the priority order of the PCS1 that is subject to self-consumption control is reset, and the priority order of the control target is returned to the first power generation PCS1a. At this time, if the power consumption WL is 6.0 [kW], Xa = 100 [%] is notified to the
優先順位が再設定されてから5分後、消費電力WLが7.0[kW]である場合、変換制御値Xa、Xbに出力制御値A=αを設定すると、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから3.0[kW]を買電する必要がある。この場合、優先順位が1番目の発電用PCS1aは、出力電力WOaをさらに2.0[kW]しか増やせない。すなわち、変換制御値Xaを100[%]に設定しても、1.0[kW]足りず、太陽光発電システム100の買電は解消できない。そのため、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知される。そして、自家消費制御処理の対象は、優先順位が2番目の複合型PCS1bに移り、変換制御値Xbは{α+(χ×100×1.0)/Eb}=75[%](なお、χ=1.0、Eb=4.0)に設定されての複合型PCS1bに通知される。
When the power consumption WL is 7.0 [kW] five minutes after the priority is reset, when the output control value A = α is set for the conversion control values Xa and Xb, the photovoltaic
優先順位が再設定されてから10分後、太陽光発電システム100が売電状態であった場合、発電用PCS1a及び複合型PCS1bの各変換制御値はXa=Xb=α[%]とされる。
When the solar
(第3制御例)
次に、出力制御値Aが一定の指示制御値α=50[%]で稼働している際に、指示制御値αが30[%]に変更された場合について説明する。この場合、出力制御値Aは経過時間に応じて徐々に50[%]から30[%]に変化する。この過渡制御時間Tγでの電力制御処理は上述の第1制御例と同じである。
(Third control example)
Next, a case where the instruction control value α is changed to 30 [%] when the output control value A is operating at a constant instruction control value α = 50 [%] will be described. In this case, the output control value A gradually changes from 50 [%] to 30 [%] according to the elapsed time. The power control process during the transient control time Tγ is the same as that in the first control example.
出力制御値Aは一定の指示制御値α=30[%]に設定される期間において、消費電力WLが3.4[kW]である場合、変換制御値Xa、Xbに出力制御値A=αを設定すると、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから1.0[kW]を買電する必要がある。この場合、優先順位が1番目の発電用PCS1aは、出力電力WOaをさらに2.8[kW]増やすことができる。従って、変換制御値Xaは{α+(χ×100×1.0)/Ea}=55[%](なお、χ=1.0)に設定されて発電用PCS1aに通知される。なお、優先順位が2番目の複合型PCS1bには、出力制御値A=αと同じ変換制御値Xb=30[%]が通知される。
When the power consumption WL is 3.4 [kW] in a period in which the output control value A is set to a constant instruction control value α = 30 [%], the output control value A = α Is set, it is necessary for the photovoltaic
また、消費電力WLが7.4[kW]である場合、変換制御値Xa、Xbに出力制御値A=αを設定すると、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから5.0[kW]を買電する必要がある。この場合、優先順位が1番目の発電用PCS1aは、変換制御値Xaがα=30[%]に設定された状態では出力電力WOaをさらに2.8[kW]しか増やせない。すなわち、変換制御値Xaを100[%]に設定しても、2.2[kW]足りず、太陽光発電システム100の買電は解消できない。そのため、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知される。そして、自家消費制御処理の対象は、優先順位が2番目の複合型PCS1bに移り、変換制御値Xbは{α+(χ×100×2.2)/Eb}=85[%](なお、χ=1.0)に設定されての複合型PCS1bに通知される。
Further, when the power consumption WL is 7.4 [kW], when the output control value A = α is set to the conversion control values Xa and Xb, the photovoltaic
また、消費電力WLが9.4[kW]であって、太陽光発電システム100が商用電力系統CSから7.0[kW]を買電している場合を考える。この場合、消費電力WLは、各PCS1の出力制御対象値の総和ΣU=(Ea+Eb)=8[kW]を越えている。そのため、発電用PCS1aにはXa=100[%]が通知され、複合型PCS1bにはXb=100[%]が通知される。そして、不足分の1.4[kW]が買電される。
Also, consider a case where the power consumption WL is 9.4 [kW] and the photovoltaic
なお、本実施形態では、余剰買取制度での出力制御期間において、消費電力WLが指定上限値UTαを上回る場合に、商用電力系統CSからの買電を解消して受電点電力Wr=0にする構成について説明したが、本発明はこの例示に限定されない。この場合に買電している電力(すなわち受電点電力Wr>0)を所定値以下にする構成であってもよい。この所定値はたとえば0[W]よりも大きい値である。このような構成は、たとえば図4のS209において受電点電力Wr(>0)を所定値以下にできるか否かを判定し、図4のS210において優先順位がn番目のPCS1の変換制御値Xnを受電点電力Wr(>0)が所定値以下となる値に設定することにより実現可能である。 In the present embodiment, when the power consumption WL exceeds the specified upper limit value UTα during the output control period in the surplus purchase system, the power purchase from the commercial power system CS is canceled and the receiving point power Wr = 0. Although the configuration has been described, the present invention is not limited to this example. In this case, the power purchased (that is, the receiving point power Wr> 0) may be set to a predetermined value or less. This predetermined value is a value larger than 0 [W], for example. Such a configuration determines, for example, whether or not the power receiving point power Wr (> 0) can be made equal to or lower than a predetermined value in S209 of FIG. 4, and in S210 of FIG. 4, the conversion control value Xn of the PCS1 having the nth priority order. Can be realized by setting the power receiving point power Wr (> 0) to a value equal to or less than a predetermined value.
以上に説明した本実施形態によれば、電力管理装置3は、電力系統CS及び電力負荷Lに接続された通電路Pと発電装置PVとの間に接続されて該発電装置PVを制御し且つ電力系統CSと連系運転可能な電力制御装置1を出力制御情報に基づいて複数管理する管理部365と、通電路P上の受電点に設けられた電力検出器Mの検出結果に基づいて受電点を流れる受電点電力Wrを検知する電力検知部362と、を備える。出力制御情報には、複数の電力制御装置1の出力電力WOを制限する期間を示す出力制御期間が設定されている。管理部365は、出力制御期間にて電力系統CSから通電路Pに受電点電力Wrが供給されている際に電力管理処理を行う。該電力管理処理において、管理部365は、各々の電力制御装置1に予め設定された優先順位が所定順位n(n番目)である第1電力制御装置1nが出力する第1出力電力WOnの上限を示す第1出力上限値Unを調整することによって電力系統CSから供給される受電点電力Wr(>0)を所定値(たとえば0[W])以下にできる場合、調整した第1出力上限値Unを第1電力制御装置1nに設定し、第1出力上限値Unを設定した時点以後に第1出力電力WOnが電力閾値{Un×(100−Q)/100}未満(但し0<Q<100)となる出力不足期間taが第1時間閾値Ta以上になると、所定順位nを1つ下げて電力管理処理を再び行う。
According to the present embodiment described above, the
なお、出力制御情報には、出力制御期間において各々の電力制御装置に設定される出力電力の上限を示す指示制御値αがさらに設定されている。上述の電力管理処理において、所定順位nよりも下位の電力制御装置1n−1、・・・には、指示制御値αに基づく出力制御値Un−1、・・・が設定される。 In the output control information, an instruction control value α indicating an upper limit of output power set in each power control apparatus in the output control period is further set. In the power management process described above, output control values Un-1,... Based on the instruction control value α are set in the power control devices 1n-1,.
また、電力管理装置3による電力管理方法は、電力系統CS及び電力負荷Lに接続された通電路Pと発電装置PVとの間に接続されて該発電装置PVを制御し且つ電力系統CSと連系運転可能な電力制御装置1を管理する電力管理方法であり、複数の電力制御装置1の出力電力WOを制限する期間を示す出力制御期間が設定された出力制御情報に基づいて電力制御装置1を複数管理するステップと、通電路P上の受電点に設けられた電力検出器Mの検出結果に基づいて受電点を流れる受電点電力Wrを検知するステップと、を備え、管理するステップは、出力制御期間にて電力系統CSから通電路Pに受電点電力Wrが供給されている際に電力管理処理を行うステップを有し、該電力管理処理を行うステップは、各々の電力制御装置1に予め設定された優先順位が所定順位n(n番目)である第1電力制御装置1nが出力する第1出力電力WOnの上限を示す第1出力上限値Unが調整されることによって電力系統CSから供給される受電点電力Wr(>0)を所定値(たとえば0[W])以下にできる場合、調整した第1出力上限値Unが第1電力制御装置1nに設定されるステップと、第1出力上限値Unが設定された時点以後に第1出力電力WOnが電力閾値{Un×(100−Q)/100}未満(但し0<Q<100)となる出力不足期間taが第1時間閾値Ta以上になると、所定順位nを1つ下げて電力管理処理を行うステップが再び行われるステップと、を含む。
Further, the power management method by the
これらの構成によれば、買電の際、優先順位の順に第1出力上限値Un(すなわち買電する電力を所定値以下にできる出力電力WOnの上限値)を電力制御装置1nに設定することによって、買電している電力を所定値以下にすることを試みることができる。また、第1出力上限値Unを設定しても、第1時間閾値Ta以上の長期間に渡って、電力制御装置1nの実際の出力電力WOnが電力閾値{Un×(100−Q)/100}以上にならない場合には、上記の試みを行う対象となる電力制御装置1を下位の電力制御装置1n−1に変更して、上記の試みを再び実施できる。従って、出力制御期間における電力系統CSからの買電を効率よく軽減又は解消することができる。
According to these configurations, at the time of power purchase, the first output upper limit value Un (that is, the upper limit value of the output power WOn that can reduce the power to be purchased to a predetermined value or less) is set in the power control device 1n in order of priority. Thus, it is possible to attempt to reduce the purchased power to a predetermined value or less. Even if the first output upper limit value Un is set, the actual output power WOn of the power control device 1n is set to the power threshold {Un × (100−Q) / 100 over a long period of time equal to or greater than the first time threshold Ta. } If not, it is possible to change the
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、管理部365は、第1出力上限値を調整することによって受電点電力Wrを所定値以下にできないと判定した場合、第1電力制御装置1nの定格出力電力En及び該第1電力制御装置1nに接続された第1発電装置PVの発電容量のうちの少ない方を第1出力上限値Unとして第1電力制御装置1nに設定した後に、所定順位nを1つ下げて電力管理処理を再び実施する。
Also, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、所定順位nの電力制御装置1nに設定する第1出力上限値Unを調整しても、電力系統CSから供給される受電点電力Wrを所定値以下にできない場合、第1出力上限値Unを出力制御期間において許容される最大値(すなわち定格出力電力En及び第1発電装置PVの発電容量のうちの少ない方)に設定できる。従って、電力制御装置1nから出力される第1出力電力WOnを最大限に利用できる。さらに、対象を下位(n−1)の電力制御装置1n−1に変更して電力管理処理を再び実施することにより、第1出力電力WOnだけでは賄いきれない不足分の(買電)電力を所定値以下にする試みを再び実施することができる。 According to this configuration, even if the first output upper limit value Un set in the power control device 1n of the predetermined rank n is adjusted, the first power point Wr supplied from the power system CS cannot be reduced to a predetermined value or less. The output upper limit Un can be set to the maximum value allowed in the output control period (that is, the smaller of the rated output power En and the power generation capacity of the first power generator PV). Therefore, the first output power WOn output from the power control device 1n can be utilized to the maximum. Furthermore, by changing the target to the lower (n-1) power control device 1n-1 and performing the power management process again, the shortage (power purchase) power that cannot be covered by the first output power WOn alone can be obtained. Attempts to bring it below the predetermined value can be made again.
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、管理部365は、出力不足期間taが第1時間閾値Taに達した時点で最後に検知された第1電力制御装置1nの第2出力電力WOn1と、該第2出力電力WOn1の検知の1回前に検知された第1電力制御装置1nの第3出力電力WOn2とに基づく第2出力制御値Xnmを第1電力制御装置1nに設定した後に、所定順位nを1つ下げて電力管理処理を再び実施する。
Further, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、実際の出力電力WOnが電力閾値{Un×(100−Q)/100}未満にしかならない期間taが第1時間閾値Ta以上続く場合、実際の出力電力WOnに近い電力値に対応する第2出力制御値Xnmを設定できる。その後、上記の試みを行う対象となる電力制御装置1を変更することができる。
According to this configuration, when the period ta during which the actual output power WOn is less than the power threshold {Un × (100−Q) / 100} continues for the first time threshold Ta or more, the power value close to the actual output power WOn. The second output control value Xnm corresponding to can be set. Thereafter, the
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、電力閾値{Un×(100−Q)/100}は第1出力上限値Unに0より大きく且つ1より小さい所定の比率(100−Q)[%]を掛けた値である。なお、Qは、0[%]<Q<100[%]の範囲内で任意に設定可能な比率であり、たとえば10[%]程度に設定される。
Further, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、第1出力上限値Unを考慮して電力閾値{Un×(100−Q)/100}を設定することができる。 According to this configuration, the power threshold {Un × (100−Q) / 100} can be set in consideration of the first output upper limit Un.
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、管理部365は、最後に優先順位を設定した時点から経過した電力管理期間tbが第2時間閾値Tb以上になると、各々の電力制御装置1の優先順位を新たに設定する。
Further, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、第2時間閾値Tbが経過するごとに、各電力制御装置1の優先順位を新たに設定して見直すことができる。
According to this configuration, each time the second time threshold value Tb elapses, the priority of each
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、管理部365は、電力制御装置1の稼働数Nが増減した場合、各々の電力制御装置1の優先順位を新たに設定する。
Further, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、電力管理装置3が管理する各電力制御装置1の稼働状態に応じて優先順位を設定することができる。
According to this configuration, the priority order can be set according to the operating state of each
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、複数の電力制御装置1のうち、エネルギー貯蔵装置Sが接続されていない第2電力制御装置1aの優先順位は、該エネルギー貯蔵装置Sが接続されている第3電力制御装置1bよりも上位に設定される。
Moreover, according to this embodiment, in the
この構成によれば、発電電力WGをエネルギー貯蔵装置Sに貯蔵する可能性がない電力制御装置1aの優先順位をより上位に設定できる。すなわち、より多くの発電電力WGを通電路Pに出力できる電力制御装置1aを優先的に、買電する電力を所定値以下にすることを試みる対象にすることができる。
According to this configuration, the priority order of the
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、優先順位はさらに、各々の電力制御装置1の定格出力電力Eの大きさ順に設定される。
Further, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、出力電力WOが大きくできる可能性が高い電力制御装置1(すなわち定格出力電力Eがより大きい電力制御装置1)の優先順位をより上位に設定することができる。
According to this configuration, the priority of the power control apparatus 1 (that is, the
また、本実施形態によれば、電力管理装置3において、優先順位はさらに、各々の電力制御装置1に割り振られた固有の識別番号順に設定される。
Further, according to the present embodiment, in the
この構成によれば、電力制御装置1の機器設定に応じて、優先順位を設定することができる。
According to this configuration, the priority order can be set according to the device setting of the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、コントローラ3が複合型PCS1bと一体に設けられている。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。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the
図8は、太陽光発電システム100の他の構成例を示すブロック図である。図8の太陽光発電システム100では、複合型PCS1bは、コントローラ3を内蔵しており、DC/DCコンバータ11bと、双方向インバータ12bと、平滑コンデンサ13bと、双方向DC/DCコンバータ14bと、表示部31と、入力部32と、通信部33と、通信I/F34と、記憶部35と、CPU36と、を備えている。DC/DCコンバータ11b、双方向インバータ12b、及び双方向DC/DCコンバータ14bはそれぞれCPU36により制御されている。また、表示部31、入力部32、通信部33、通信I/F34、記憶部35、及びCPU36は発電用PCS1a及び複合型PCS1bを制御・管理する電力管理装置を構成している。
FIG. 8 is a block diagram illustrating another configuration example of the solar
なお、本実施形態ではコントローラ3は複合型PCS1bに内蔵されているが、この例示に限定されず、コントローラ3は発電用PCS1aに設けられていてもよい。
In the present embodiment, the
以上に説明した本実施形態によれば、電力管理装置3は、第1電力制御装置1a及び第2電力制御装置1bのうちの一方と一体に設けられる構成とされる。
According to the present embodiment described above, the
この構成によれば、第1電力制御装置1a及び第2電力制御装置1bのうちの一方と電力管理装置3とが別々に設けなくてもよい。従って、第1電力制御装置1a及び第2電力制御装置2b(並びに電力管理装置3)を含むシステム100の構成を簡略化できる。
According to this configuration, one of the first
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、分散型電源が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。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要素には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, the distributed power source performs power generation using renewable energy other than sunlight (natural energy power generation such as wind, hydropower, geothermal, biomass, solar heat, waste power generation, etc.). Hereinafter, a configuration different from the first and second embodiments will be described. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st and 2nd embodiment, and the description may be abbreviate | omitted.
ここでは、再生可能エネルギーを利用した発電システムの一例として、風力発電システム101を挙げて説明する。風力発電システム101は、風力を利用した発電方式で電力供給を行う分散型電源である。
Here, a wind
図9は、風力発電システム101の構成例を示すブロック図である。図9に示すように、風力発電システム101は風力発電装置AGを有している。該風力発電装置AGは第1風力発電装置AGaと、第2風力発電装置AGbとを含んで構成される。各風力発電装置AGa、AGbは、たとえば水平軸プロペラ式の風車(不図示)と、風車の回転により駆動される発電機(不図示)とを含んで構成される。風車のブレードが風を受けると、風車が回転する。その回転力が発電機に伝達され、交流の電力が発電機から発電電力として出力される。第1風力発電装置AGaは発電用PCS1aのAD/DCコンバータ18aに接続され、第2風力発電装置AGbは複合型PCS1bのAD/DCコンバータ18bに接続されている。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the wind
発電用PCS1aは、インバータ12a、通信部15a、メモリ16a、及びIC17aのほか、AC/DCコンバータ18aを有している。AC/DCコンバータ18aは、第1風力発電装置AGa及びインバータ12a間に設けられ、第1風力発電装置AGaが生成する交流の発電電力を直流の電力に変換してインバータ12aに出力する。また、AC/DCコンバータ18aは、第1風力発電装置AGa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。
The
複合型PCS1bは、双方向インバータ12b、平滑コンデンサ13b、双方向DC/DCコンバータ14b、通信部15b、メモリ16b、及びIC17bのほかに、AC/DCコンバータ18bを有している。また、AC/DCコンバータ18b、双方向インバータ12b、及び双方向DC/DCコンバータ14bはバスラインBLを介して相互に接続されている。AC/DCコンバータ18bは、第2風力発電装置AGb及びバスラインBL間に設けられ、第2風力発電装置AGbが生成する交流の発電電力を直流の電力に変換してバスラインBLに出力する。また、AC/DCコンバータ18bは、第2風力発電装置AGb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。
The
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。 The embodiment of the present invention has been described above. The above-described embodiment is an exemplification, and various modifications can be made to the combination of each component and each process, and it will be understood by those skilled in the art that it is within the scope of the present invention.
たとえば、上述の第1〜第3実施形態では、IC17a、17b、及びCPU36の機能的な構成要素361〜365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。
For example, in the first to third embodiments described above, at least some or all of the
また、上述の第1〜第3実施形態では、太陽光発電システム100は、エネルギー貯蔵装置が接続されない発電用PCS1aとエネルギー貯蔵装置(蓄電装置S)が接続される複合型PCS1bとを備えているが、本発明はこの例示に限定されない。太陽光発電システム100は3以上の複数のPCS1を備える構成であってもよい。さらに、PCS1は、エネルギー貯蔵装置が接続されないPCS1a、及びエネルギー貯蔵装置(たとえば蓄電装置S)が接続されるPCS1bのうちの少なくとも一方からなる構成であればよい。すなわち、PCS1は、上述の第1〜第3実施形態のように、エネルギー貯蔵装置が接続されないPCS1aと、エネルギー貯蔵装置が接続されるPCS1bとで構成されてよい。或いは、PCS1は、エネルギー貯蔵装置が接続されないPCS1aのみで構成されてもよいし、エネルギー貯蔵装置が接続されるPCS1bのみで構成されてもよい。
In the first to third embodiments described above, the photovoltaic
100 太陽光発電システム
101 風力発電システム
1 PCS(パワーコンディショナ)
1a 発電用PCS
1b 複合型PCS
11a、11b DC/DCコンバータ
12a インバータ
12b 双方向インバータ
13b 平滑コンデンサ
14b 双方向DC/DCコンバータ
15a、15b 通信部
16a、16b メモリ
17a、17b IC
18a、18b AC/DCコンバータ
3 コントローラ
31 表示部
32 入力部
33 通信部
34 通信I/F
35 記憶部
36 CPU
361 情報取得部
362 電力監視部
363 算出部
364 タイマ
365 管理部
CS 商用電力系統
L 電力負荷
NT ネットワーク
M 電力量計
BL バスライン
PV 太陽電池ストリング
AG 風力発電装置
S 蓄電装置
P 通電路
100 Solar
1a PCS for power generation
1b Composite PCS
11a, 11b DC /
18a, 18b AC /
35
361
Claims (10)
前記出力制御情報には、複数の前記電力制御装置の出力電力を制限する期間を示す出力制御期間が設定され、
前記管理部は、前記出力制御期間にて前記電力系統から前記通電路に前記受電点電力が供給されている際に電力管理処理を行い、
該電力管理処理において、前記管理部は、各々の前記電力制御装置に予め設定された優先順位が所定順位である第1電力制御装置が出力する第1出力電力の上限を示す第1出力上限値を調整することによって前記電力系統から供給される前記受電点電力を所定値以下にできる場合、調整した前記第1出力上限値を前記第1電力制御装置に設定し、前記第1出力上限値を設定した時点以後に前記第1出力電力が電力閾値未満となる出力不足期間が第1時間閾値以上になると、前記所定順位を1つ下げて前記電力管理処理を再び行う電力管理装置。 Based on the output control information, a plurality of power control devices that are connected between the power system and the power supply path connected to the power load and the power generation device to control the power generation device and can be interconnected with the power system are managed. A management unit, and a power detection unit that detects power reception point power flowing through the power reception point based on a detection result of a power detector provided at a power reception point on the current path,
In the output control information, an output control period indicating a period for limiting the output power of the plurality of power control devices is set,
The management unit performs power management processing when the power receiving point power is supplied from the power system to the energization path in the output control period,
In the power management process, the management unit has a first output upper limit value indicating an upper limit of the first output power output by the first power control device whose priority order set in advance for each of the power control devices is a predetermined order. When the receiving point power supplied from the power system can be reduced to a predetermined value or less by adjusting the power, the adjusted first output upper limit value is set in the first power control device, and the first output upper limit value is set to A power management apparatus that lowers the predetermined rank by one and performs the power management process again when an output shortage period in which the first output power becomes less than a power threshold after the set time becomes equal to or greater than a first time threshold.
複数の前記電力制御装置の出力電力を制限する期間を示す出力制御期間が設定された出力制御情報に基づいて前記電力制御装置を複数管理するステップと、
前記通電路上の受電点に設けられた電力検出器の検出結果に基づいて前記受電点を流れる受電点電力を検知するステップと、を備え、
前記管理するステップは、前記出力制御期間にて前記電力系統から前記通電路に前記受電点電力が供給されている際に電力管理処理を行うステップを有し、
該電力管理処理を行うステップは、
各々の前記電力制御装置に予め設定された優先順位が所定順位である第1電力制御装置が出力する第1出力電力の上限を示す第1出力上限値が調整されることによって前記電力系統から供給される前記受電点電力を所定値以下にできる場合、調整した前記第1出力上限値が前記第1電力制御装置に設定されるステップと、
前記第1出力上限値が設定された時点以後に前記第1出力電力が電力閾値未満となる出力不足期間が第1時間閾値以上になると、前記所定順位を1つ下げて前記電力管理処理を行うステップが再び行われるステップと、
を含む電力管理方法。 It is a power management method for managing a power control device that is connected between a power path and a power generation device connected to a power system and a power load and controls the power generation device and can be interconnected with the power system.
Managing a plurality of the power control devices based on output control information in which an output control period indicating a period for limiting the output power of the plurality of power control devices is set;
Detecting power receiving point power flowing through the power receiving point based on a detection result of a power detector provided at a power receiving point on the energization path, and
The managing step includes a step of performing a power management process when the power receiving point power is supplied from the power system to the energization path in the output control period,
The step of performing the power management process includes:
Supplied from the power system by adjusting the first output upper limit value indicating the upper limit of the first output power output by the first power control device whose priority order set in advance for each of the power control devices is a predetermined order. When the received power at the receiving point can be set to a predetermined value or less, the adjusted first output upper limit value is set in the first power control device;
If the output shortage period in which the first output power is less than the power threshold after the time when the first output upper limit value is set is equal to or greater than the first time threshold, the power management process is performed with the predetermined order lowered by one. A step where the step is performed again;
Power management method including.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016054812A JP6571568B2 (en) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | Power management apparatus and power management method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016054812A JP6571568B2 (en) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | Power management apparatus and power management method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017169413A JP2017169413A (en) | 2017-09-21 |
| JP6571568B2 true JP6571568B2 (en) | 2019-09-04 |
Family
ID=59914079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016054812A Active JP6571568B2 (en) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | Power management apparatus and power management method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6571568B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5580183B2 (en) * | 2010-12-13 | 2014-08-27 | パナソニック株式会社 | Power control apparatus and power control system using the same |
| JP5980536B2 (en) * | 2012-03-27 | 2016-08-31 | シャープ株式会社 | Power generation system, and power conditioner and output suppression management device used in the power generation system |
| JP2015165732A (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-17 | 株式会社Nttファシリティーズ | Storage battery control device, power supply system, storage battery control method and program |
| JP6574651B2 (en) * | 2015-09-10 | 2019-09-11 | シャープ株式会社 | Power control device |
| JP2017099148A (en) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Power management system and power management method |
-
2016
- 2016-03-18 JP JP2016054812A patent/JP6571568B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017169413A (en) | 2017-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2017026287A1 (en) | Control device, energy management device, system, and control method | |
| JP6449645B2 (en) | Power control apparatus and power control method | |
| JP2017038432A (en) | Control device, system, and control method | |
| CN105680471A (en) | Apparatus for the conversion and optimized consumption management of power from renewable sources | |
| JP6557153B2 (en) | Power management equipment | |
| JP6574651B2 (en) | Power control device | |
| JP2024009124A (en) | Power control device, storage battery system, storage battery charging power control method and program | |
| JP2013017284A (en) | Power control system, electric apparatus and charge/discharge control section | |
| JP6580950B2 (en) | Power management equipment | |
| JP5956517B2 (en) | Energy management system | |
| JP6363412B2 (en) | Power conditioner and power control method | |
| JP5373528B2 (en) | Power distribution equipment | |
| WO2020195525A1 (en) | Power control system and power control method | |
| JP7180993B2 (en) | power generation system | |
| JP5841279B2 (en) | Electric power charging device | |
| JP6527681B2 (en) | POWER CONDITIONER, POWER CONTROL METHOD THEREOF, AND POWER CONTROL SYSTEM | |
| JP6571568B2 (en) | Power management apparatus and power management method | |
| JP2022020005A (en) | Power management system | |
| JP6783288B2 (en) | Power control device and power control method | |
| JP7044091B2 (en) | Power management system | |
| JP2015220958A (en) | Power conditioner and power storage control method | |
| KR101415461B1 (en) | wind power heating generation system | |
| EP4438959B1 (en) | Energy management system for a building and method for managing energy | |
| JP2020171129A (en) | Power management system | |
| CN114467239B (en) | Systems and methods for operating inverters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180920 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190613 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190716 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190808 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6571568 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |