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JP7268549B2 - Power supply and demand control system and power supply and demand control method - Google Patents
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Power supply and demand control system and power supply and demand control method Download PDF

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Description

本発明は、電力需給制御システム及び電力需給制御方法に関する。 The present invention relates to an electric power supply and demand control system and an electric power supply and demand control method.

近年、環境意識の高まりから、様々な分野においてＣＯ２等の温室効果ガスの排出量を低減する「低炭素化」の取り組みが行われている。このような取り組みの一環として、ＣＯ２の排出量がゼロ（ゼロ・エミッション）である非化石エネルギーの利用促進が挙げられる。例えば、太陽光、風力、地熱等の再生可能エネルギーを用いた発電装置（再エネ電源）の電源比率を向上させる取り組みが行われている。 In recent years, due to growing environmental awareness, efforts have been made in various fields to reduce emissions of greenhouse gases such as CO 2 . As part of such efforts, promotion of the use of non-fossil energy that emits zero CO 2 (zero emissions) can be mentioned. For example, efforts are being made to improve the power supply ratio of power generators (renewable energy sources) that use renewable energy such as sunlight, wind power, and geothermal heat.

ここで、再エネ電源は、天候等によって出力が増減することが知られている。従来は、再エネ電源の出力の増減を、電力系統で吸収していた。近年では、再エネ電源と蓄電池とを連携させて再エネ電源の出力の増減を吸収するシステムの適用が拡大している。このようなシステムを用いることで、電力系統への影響を抑制することができるため、停電のリスクの低減、及び系統運用コストの低減が期待されている。 Here, it is known that the output of renewable energy power sources fluctuates depending on the weather and the like. Conventionally, the power system absorbed changes in the output of renewable energy sources. In recent years, the application of a system that absorbs changes in the output of a renewable energy power source by linking a renewable energy power source and a storage battery is expanding. By using such a system, it is possible to suppress the influence on the electric power system, so it is expected to reduce the risk of power failure and reduce the system operation cost.

以下の特許文献１には、風力発電や太陽光発電等の再エネ電源、ディーゼル発電機等の内燃力発電装置、及び蓄電池を備える分散型電源を制御する技術が開示されている。具体的に、以下の特許文献１には、所定時間後の需要予測値から再エネ電源の出力予測値を引いた値が、所定時間後の内燃力発電装置の出力目標値の所定範囲内にある場合には、新たに内燃力発電装置を電力系統に並列又は解列させないように制御することで、運転コストを制御する技術が開示されている。 Patent Literature 1 below discloses a technology for controlling renewable energy sources such as wind power generation and solar power generation, internal combustion power generation devices such as diesel generators, and distributed power sources including storage batteries. Specifically, in Patent Document 1 below, the value obtained by subtracting the output prediction value of the renewable energy power supply from the demand prediction value after a predetermined time is within a predetermined range of the output target value of the internal combustion power generation device after a predetermined time. In some cases, a new technology has been disclosed for controlling operating costs by controlling an internal combustion power generator so that it is not paralleled or disconnected from the power system.

特開２０１６－９３０５０号公報JP 2016-93050 A

ところで、上述した再エネ電源と蓄電池とを連携させるシステムにおいて、再エネ電源の発電量に対して負荷で消費される電力量が少ない場合には、再エネ電源で発電された電力（余剰電力）は蓄電池に蓄えられ、蓄電池が満充電状態になったときには電力系統に吸収される。ここで、蓄電池の容量が大きければ大きいほど、より多くの電力を蓄電池に蓄えることができるため、電力系統への影響を少なくすることができる。しかしながら、蓄電池は、容量が大きくなるにつれて価格が飛躍的に上昇するとともに大型化する。このため、大容量の蓄電池を用いる場合には、コスト及び設置場所の問題が生ずる。 By the way, in the system that links the renewable energy power supply and the storage battery described above, if the amount of power consumed by the load is small compared to the amount of power generated by the renewable energy power supply, the power generated by the renewable energy power supply (surplus power) is stored in the storage battery and absorbed by the power system when the storage battery reaches a fully charged state. Here, the larger the capacity of the storage battery is, the more electric power can be stored in the storage battery, so the influence on the power system can be reduced. However, as the capacity of the storage battery increases, the price rises dramatically and the size of the storage battery increases. For this reason, when using a large-capacity storage battery, problems of cost and installation location arise.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電力系統への影響を抑制するために必要な蓄電装置の容量を小さくすることができる電力需給制御システム及び電力需給制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electric power supply and demand control system and an electric power supply and demand control method capable of reducing the capacity of a power storage device necessary to suppress the influence on the electric power system. With the goal.

上記課題を解決するために、本発明の一態様による電力需給制御システムは、電力系統（ＰＳ）に接続された再生可能エネルギー発電装置（１１）と、前記電力系統に接続された蓄電装置（１２）と、前記電力系統に接続された可変負荷装置（１４）と、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力と前記蓄電装置の充電状態との測定結果に基づいて、前記可変負荷装置を制御する電力需給制御装置（１５）と、を備える。 In order to solve the above problems, an electric power supply and demand control system according to one aspect of the present invention includes a renewable energy power generation device (11) connected to a power system (PS), and a power storage device (12) connected to the power system. ), a variable load device (14) connected to the power system, and power for controlling the variable load device based on measurement results of the power generated by the renewable energy power generation device and the state of charge of the power storage device. A supply and demand control device (15).

また、本発明の一態様による電力需給制御システムは、前記電力需給制御装置が、前記蓄電装置の充電状態が満充電状態にならず、且つ前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力のトレンドに応じて、電力の需給の差が小さくなるように前記可変負荷装置を制御する。 Further, in the power supply and demand control system according to one aspect of the present invention, the power supply and demand control device prevents the state of charge of the power storage device from reaching a fully charged state and according to the trend of the power generated by the renewable energy power generation device and controlling the variable load device so as to reduce the difference between supply and demand of electric power.

また、本発明の一態様による電力需給制御システムは、前記電力需給制御装置が、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力のトレンドを、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力の測定結果を移動平均することにより求める。 Further, in the power supply and demand control system according to one aspect of the present invention, the power supply and demand control device performs a moving average of the trend of the power generated by the renewable energy power generation device and the measurement result of the power generated by the renewable energy power generation device. Seek by.

また、本発明の一態様による電力需給制御システムは、前記電力需給制御装置が、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力に応じて前記可変負荷装置で消費させるべき電力が規定された第１テーブル（ＴＢ１）と、前記蓄電装置の充電状態に応じて前記可変負荷装置で消費させるべき電力が規定された第２テーブル（ＴＢ２）とを用い、前記第１テーブルと前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力の測定結果の移動平均値とから前記可変負荷装置で消費させるべき第１電力（ＰＬ１）を求め、前記第２テーブルと前記蓄電装置の充電状態との測定結果とから前記可変負荷装置で消費させるべき第２電力（ＰＬ２）を求め、前記第１電力と前記第２電力とを加算して得られる電力（ＰＬ）が消費されるように前記可変負荷装置を制御する。 Further, in the power supply and demand control system according to one aspect of the present invention, the power supply and demand control device includes a first table ( TB1) and a second table (TB2) that defines the power to be consumed by the variable load device according to the state of charge of the power storage device, and the first table and the power generated by the renewable energy power generation device are calculated. The first power (PL1) to be consumed by the variable load device is obtained from the moving average value of the measurement results of and is consumed by the variable load device from the second table and the measurement results of the state of charge of the power storage device. A second power (PL2) that should be equal to the second power is obtained, and the variable load device is controlled so that the power (PL) obtained by adding the first power and the second power is consumed.

本発明の一態様による電力需給制御方法は、電力系統（ＰＳ）に接続された再生可能エネルギー発電装置（１１）と、前記電力系統に接続された蓄電装置（１２）と、前記電力系統に接続された可変負荷装置（１４）と、を備える電力システムにおける電力需給制御方法であって、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力と前記蓄電装置の充電状態とを測定する第１ステップ（Ｓ１１、Ｓ１４）と、前記第１ステップの測定結果に基づいて、前記可変負荷装置を制御する第２ステップ（Ｓ１６）と、を有する。 A power supply and demand control method according to one aspect of the present invention comprises a renewable energy power generation device (11) connected to a power system (PS), a power storage device (12) connected to the power system, and a power storage device (12) connected to the power system. A power supply and demand control method in a power system, comprising: a variable load device (14), wherein a first step (S11, S14 ) and a second step (S16) of controlling the variable load device based on the measurement result of the first step.

本発明によれば、電力系統への影響を抑制するために必要な蓄電装置の容量を小さくすることができる、という効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the capacity|capacitance of the electrical storage apparatus required in order to suppress the influence on an electric power system can be made small.

本発明の一実施形態による電力需給制御システムの要部構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the main configuration of a power supply and demand control system according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態において可変負荷制御に用いられるテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table used for variable load control in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力需給制御方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of a power supply and demand control method according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態における効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect in one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による電力需給制御システム及び電力需給制御方法について詳細に説明する。 A power supply and demand control system and a power supply and demand control method according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

〈電力需給制御システム〉
図１は、本発明の一実施形態による電力需給制御システムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の電力需給制御システム１は、再生可能エネルギー発電装置１１、蓄電装置１２、ＰＣＳ（Power Conditioning System：パワーコンディショナー）１３、可変負荷装置１４、及び電力需給制御装置１５を備えており、電力の需給制御を行う。 <Power supply and demand control system>
FIG. 1 is a block diagram showing the essential configuration of a power supply and demand control system according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the power supply and demand control system 1 of the present embodiment includes a renewable energy power generation device 11, a power storage device 12, a PCS (Power Conditioning System: power conditioner) 13, a variable load device 14, and a power supply and demand control device 15. and controls power supply and demand.

図１に示す通り、電力需給制御システム１は、電力系統ＰＳに接続されており、需要家ＥＣに対して電力の供給を行う。具体的に、電力需給制御システム１は、再生可能エネルギー発電装置１１で発電された電力を需要家ＥＣに供給し、或いは、蓄電装置１２に蓄えられた電力を需要家ＥＣに供給する。再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力及び蓄電装置１２に蓄えられた電力が少ない場合には、需要家ＥＣに対する電力供給は、電力系統ＰＳから行われることもある。尚、電力系統ＰＳの基準周波数は、５０Ｈｚであっても良く、６０Ｈｚであっても良い。 As shown in FIG. 1, the power supply and demand control system 1 is connected to a power system PS and supplies power to consumers EC. Specifically, the power supply and demand control system 1 supplies power generated by the renewable energy power generation device 11 to the consumer EC, or supplies power stored in the power storage device 12 to the consumer EC. When the power generated by the renewable energy power generation device 11 and the power stored in the power storage device 12 are small, power may be supplied to the consumer EC from the power system PS. The reference frequency of the power system PS may be 50 Hz or 60 Hz.

再生可能エネルギー発電装置１１は、例えば太陽光発電装置、風力発電装置、地熱発電装置、その他の再生可能エネルギーを用いて発電を行う発電装置である。尚、本実施形態では、再生可能エネルギー発電装置１１は、交流電力を発電するものとする。再生可能エネルギー発電装置１１は、母線ＰＢを介して電力系統ＰＳに接続されている。尚、図１では、再生可能エネルギー発電装置１１を１つのみ図示しているが、再生可能エネルギー発電装置１１は複数設けられていても良い。 The renewable energy power generation device 11 is, for example, a solar power generation device, a wind power generation device, a geothermal power generation device, or other power generation device that generates power using renewable energy. In addition, in this embodiment, the renewable energy power generator 11 shall generate alternating current power. The renewable energy power generator 11 is connected to the power system PS via a bus line PB. In addition, although only one renewable energy power generation device 11 is illustrated in FIG. 1 , a plurality of renewable energy power generation devices 11 may be provided.

蓄電装置１２は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の再充電が可能な二次電池である。この蓄電装置１２は、ＰＣＳ１３及び母線ＰＢを介して電力系統ＰＳに接続されている。蓄電装置１２は、再生可能エネルギー発電装置１１で発電された電力の一部を蓄えるとともに、必要に応じて蓄えた電力を需要家ＥＣに供給するために設けられる。 The power storage device 12 is, for example, a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. This power storage device 12 is connected to the power system PS via the PCS 13 and the bus line PB. The power storage device 12 is provided to store part of the power generated by the renewable energy power generation device 11 and to supply the stored power to the consumer EC as needed.

蓄電装置１２は、電力の充電及び放電が可能なものであれば良く、上記の二次電池以外にフライホイール電力貯蔵装置（電力エネルギーをフライホイールの回転エネルギーに変換することによって蓄電する装置）を用いることもできる。尚、本実施形態では、コスト及び設置場所の関係から、蓄電装置１２として容量の小さなものを用いている。 The power storage device 12 may be any device capable of charging and discharging power, and may include a flywheel power storage device (a device that stores power by converting power energy into rotational energy of a flywheel) in addition to the above secondary battery. can also be used. In the present embodiment, a small-capacity power storage device 12 is used in consideration of cost and installation location.

ＰＣＳ１３は、母線ＰＢを介して電力系統ＰＳに接続されており、電力需給制御装置１５の制御の下で、蓄電装置１２の充放電を行う。具体的に、ＰＣＳ１３は、蓄電装置１２を充電する場合には、再生可能エネルギー発電装置１１で発電されて母線ＰＢを介して供給されてくる交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１２に出力する。また、ＰＣＳ１３は、蓄電装置１２に蓄えられた電力を放電する場合には、蓄電装置１２から出力される直流電力を交流電量に変換して母線ＰＢに出力する。 The PCS 13 is connected to the power system PS via the bus line PB, and charges and discharges the power storage device 12 under the control of the power supply and demand control device 15 . Specifically, when charging the power storage device 12 , the PCS 13 converts AC power generated by the renewable energy power generation device 11 and supplied via the bus PB into DC power and outputs the power to the power storage device 12 . do. Further, when discharging the power stored in the power storage device 12, the PCS 13 converts the DC power output from the power storage device 12 into an AC power amount and outputs the AC power to the bus PB.

可変負荷装置１４は、電気的な負荷（抵抗、インダクタンス、キャパシタンス等）を連続的又は段階的に変えることが可能な負荷であり、母線ＰＢを介して電力系統ＰＳに接続されている。可変負荷装置１４は、電力需給制御装置１５によって制御される。つまり、電力需給制御装置１５の制御によって、可変負荷装置１４の電気的な負荷が設定される（変えられる）。この可変負荷装置１４は、蓄電装置１２の充放電電力を低減するために設けられる。 The variable load device 14 is a load whose electric load (resistance, inductance, capacitance, etc.) can be changed continuously or stepwise, and is connected to the power system PS via the bus line PB. The variable load device 14 is controlled by the power supply and demand control device 15 . In other words, the electric load of the variable load device 14 is set (changed) under the control of the power supply and demand control device 15 . This variable load device 14 is provided to reduce the charge/discharge power of the power storage device 12 .

電力需給制御装置１５は、蓄電装置１２に対する充放電制御と、可変負荷装置１４に対する可変負荷制御とを行う。具体的に、電力需給制御装置１５は、蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を測定しており、その測定結果に基づいて蓄電装置１２に対する充放電制御を行う。また、電力需給制御装置１５は、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力を測定しており、その測定結果と蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ）との測定結果に基づいて可変負荷装置１４に対する可変負荷制御を行う。 The power supply and demand control device 15 performs charge/discharge control for the power storage device 12 and variable load control for the variable load device 14 . Specifically, the power supply and demand control device 15 measures the state of charge (SOC) of the power storage device, and performs charge/discharge control for the power storage device 12 based on the measurement result. In addition, the power supply and demand control device 15 measures the power generated by the renewable energy power generation device 11, and based on the measurement result and the state of charge (SOC) of the power storage device, determines the variable load for the variable load device 14. control.

電力需給制御装置１５は、上記可変負荷制御を行う場合には、蓄電装置１２の充電状態が満充電状態にならず、且つ再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力のトレンド（変化傾向）に応じて、電力の需給の差が小さくなるように可変負荷装置１４を制御する。ここで、電力需給制御装置１５は、上記のトレンドを、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力の測定結果を移動平均することにより求める。再生可能エネルギー発電装置１１は、天候等によって出力が細かく変化することがある。発電電力の測定結果を移動平均することによって、このような細かな変化を排除してトレンドを求めるようにしている。 When performing the variable load control, the power supply and demand control device 15 prevents the state of charge of the power storage device 12 from reaching the fully charged state and according to the trend (change tendency) of the power generated by the renewable energy power generation device 11. , the variable load device 14 is controlled so that the difference between supply and demand of electric power becomes small. Here, the power supply and demand control device 15 obtains the above trend by taking a moving average of the measurement results of the power generated by the renewable energy power generation device 11 . The output of the renewable energy power generator 11 may change minutely depending on the weather or the like. By taking a moving average of the measurement results of the generated power, such small changes are eliminated to obtain the trend.

電力需給制御装置１５は、可変負荷装置１４に対する可変負荷制御を行う場合には、図２（ａ）に示すテーブルＴＢ１（第１テーブル）と、図２（ｂ）に示すテーブルＴＢ２（第２テーブル）とを用いる。図２は、本発明の一実施形態において可変負荷制御に用いられるテーブルを示す図である。 When the power supply and demand control device 15 performs variable load control on the variable load device 14, the table TB1 (first table) shown in FIG. 2(a) and the table TB2 (second table) shown in FIG. ). FIG. 2 is a diagram showing a table used for variable load control in one embodiment of the present invention.

図２（ａ）に示すテーブルＴＢ１は、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力に応じて可変負荷装置１４で消費させるべき電力が規定されたテーブルである。図２（ａ）に示す通り、テーブルＴＢ１では、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力と、可変負荷装置１４で消費させるべき電力（消費電力ＰＬ１）とが対応づけられている。尚、図２（ａ）に示す「ＰＧ１」～「ＰＧｎ」には、具体的な電力値（或いは、具体的な電力値の範囲）が格納され、「ＰＡ１」～「ＰＡｎ」には、具体的な電力値が格納される。 A table TB1 shown in FIG. 2A is a table that defines the power to be consumed by the variable load device 14 according to the power generated by the renewable energy power generation device 11 . As shown in FIG. 2A, in the table TB1, the power generated by the renewable energy power generation device 11 and the power to be consumed by the variable load device 14 (power consumption PL1) are associated. It should be noted that specific power values (or specific power value ranges) are stored in “PG1” to “PGn” shown in FIG. typical power value is stored.

図２（ｂ）に示すテーブルＴＢ２は、蓄電装置１２の充電状態に応じて可変負荷装置１４で消費させるべき電力が規定されたテーブルである。図２（ｂ）に示す通り、テーブルＴＢ２では、蓄電装置１２の充電状態(ＳＯＣ）と、可変負荷装置１４で消費させるべき電力（消費電力ＰＬ２）とが対応づけられている。尚、図２（ｂ）に示す「ＳＯＣ１」～「ＳＯＣｎ」には具体的な数値（或いは、具体的な数値の範囲）が格納され、「ＰＢ１」～「ＰＢｎ」には具体的な電力値が格納される。 A table TB<b>2 shown in FIG. 2B is a table that defines the power to be consumed by the variable load device 14 according to the state of charge of the power storage device 12 . As shown in FIG. 2B, table TB2 associates the state of charge (SOC) of power storage device 12 with power to be consumed by variable load device 14 (power consumption PL2). Note that specific numerical values (or specific numerical ranges) are stored in “SOC1” to “SOCn” shown in FIG. 2B, and specific power values are stored in “PB1” to “PBn”. is stored.

電力需給制御装置１５は、図２（ａ）に示すテーブルＴＢ１と、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力の測定結果の移動平均値とから可変負荷装置１４で消費させるべき電力である消費電力ＰＬ１（第１電力）を求める。また、電力需給制御装置１５は、図２（ｂ）に示すテーブルＴＢ２と、蓄電装置１２の充電状態との測定結果とから可変負荷装置１４で消費させるべき電力である消費電力ＰＬ２（第２電力）を求める。そして、電力需給制御装置１５は、可変負荷装置１４を制御して、消費電力ＰＬ１と消費電力ＰＬ２とを加算して得られる消費電力ＰＬが可変負荷装置１４で消費されるようにする。 Power supply and demand control device 15 determines power consumption PL1, which is power to be consumed by variable load device 14, based on table TB1 shown in FIG. (First power) is obtained. Further, the power supply and demand control device 15 determines the power consumption PL2 (second power ). Then, power supply and demand control device 15 controls variable load device 14 so that variable load device 14 consumes power PL obtained by adding power consumption PL1 and power consumption PL2.

〈電力需給制御方法〉
図３は、本発明の一実施形態による電力需給制御方法の一例を示すフローチャートである。尚、図３に示すフローチャートの処理は、例えば一定の時間間隔（例えば、予め規定された制御周期）で繰り返し行われる。 <Power supply and demand control method>
FIG. 3 is a flow chart showing an example of a power supply and demand control method according to an embodiment of the present invention. Note that the processing of the flowchart shown in FIG. 3 is repeated, for example, at regular time intervals (for example, a predetermined control cycle).

図３に示すフローチャートの処理が開始されると、まず、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力を測定する処理が電力需給制御装置１５で行われる（ステップＳ１１：第１ステップ）。次に、ステップＳ１１で測定された発電電力の測定結果を用いて移動平均値を演算する処理が電力需給制御装置１５で行われる（ステップＳ１２）。尚、移動平均を行う時間間隔は、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力の変動を考慮して適宜設定される。 When the process of the flowchart shown in FIG. 3 is started, first, the process of measuring the power generated by the renewable energy power generation device 11 is performed by the power supply and demand control device 15 (step S11: first step). Next, the power supply and demand control device 15 performs a process of calculating a moving average value using the measurement results of the generated power measured in step S11 (step S12). Note that the time interval for performing the moving average is appropriately set in consideration of fluctuations in the power generated by the renewable energy power generator 11 .

次いで、図２（ａ）に示したテーブルＴＢ１とステップＳ１２で求められた移動平均値とから、可変負荷装置１４で消費させるべき電力である消費電力ＰＬ１を算出する処理が電力需給制御装置１５で行われる（ステップＳ１３）。例えば、ステップＳ１２で求められた移動平均値が「ＰＧ５」である場合には、図２（ａ）に示したテーブルＴＢ１に基づいて、可変負荷装置１４で消費させるべき電力である消費電力ＰＬ１として「ＰＡ５」が算出される。 Next, from the table TB1 shown in FIG. 2A and the moving average value obtained in step S12, the power supply and demand control device 15 performs the process of calculating the power consumption PL1, which is the power to be consumed by the variable load device 14. is performed (step S13). For example, when the moving average value obtained in step S12 is "PG5", the power consumption PL1, which is the power to be consumed by the variable load device 14, is calculated based on the table TB1 shown in FIG. "PA5" is calculated.

続いて、蓄電装置１２の充電状態(ＳＯＣ）を測定する処理が電力需給制御装置１５で行われる（ステップＳ１４：第１ステップ）。次いで、図２（ｂ）に示したテーブルＴＢ２とステップＳ１４測定された蓄電装置１２の充電状態(ＳＯＣ）とから、可変負荷装置１４で消費させるべき電力である消費電力ＰＬ２を算出する処理が電力需給制御装置１５で行われる（ステップＳ１５）。例えば、ステップＳ１４で測定された蓄電装置１２の充電状態(ＳＯＣ）が「ＳＯＣ３」である場合には、図２（ｂ）に示したテーブルＴＢ２に基づいて、可変負荷装置１４で消費させるべき電力である消費電力ＰＬ２として「ＰＢ３」が算出される。 Subsequently, the power supply and demand control device 15 performs a process of measuring the state of charge (SOC) of the power storage device 12 (step S14: first step). Next, from the table TB2 shown in FIG. 2B and the state of charge (SOC) of the power storage device 12 measured in step S14, the process of calculating the power consumption PL2, which is the power to be consumed by the variable load device 14, is performed. This is performed by the supply and demand control device 15 (step S15). For example, when the state of charge (SOC) of the power storage device 12 measured in step S14 is "SOC3", the power to be consumed by the variable load device 14 is calculated based on the table TB2 shown in FIG. "PB3" is calculated as the power consumption PL2.

以上の処理が終了すると、ステップＳ１３で算出された消費電力ＰＬ１と、ステップＳ１５で算出された消費電力ＰＬ２とを加算し、可変負荷装置１４で最終的に消費させるべき消費電力ＰＬを求める処理が電力需給制御装置１５で行われる。そして、上記の消費電力ＰＬが可変負荷装置１４で消費されるように、可変負荷装置１４を制御する処理が電力需給制御装置１５で行われる（ステップＳ１６：第２ステップ）。 When the above processing is completed, the power consumption PL1 calculated in step S13 and the power consumption PL2 calculated in step S15 are added to determine the power consumption PL to be finally consumed by the variable load device 14. It is performed by the power supply and demand control device 15 . Then, the process of controlling the variable load device 14 is performed by the power supply and demand control device 15 so that the power consumption PL is consumed by the variable load device 14 (step S16: second step).

尚、図３では、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理が、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理の後に行われる例を図示した。しかしながら、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理は、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理の前に行われても良く、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理と並行して行われても良い。 Note that FIG. 3 illustrates an example in which the processes of steps S14 and S15 are performed after the processes of steps S11 to S13. However, the processes of steps S14 and S15 may be performed before the processes of steps S11 to S13, or may be performed in parallel with the processes of steps S11 to S13.

図４は、本発明の一実施形態における効果を説明するための図である。図４中に示す曲線Ｘは、蓄電装置１２の充放電電力の経時変化を示すものである。尚、図４に示すグラフは、横軸に時間をとり、縦軸に電力［ｋＷ］をとってある。また、図４においては、天候の変化等による再生可能エネルギー発電装置１１の出力の細かな変化の図示は省略している。 FIG. 4 is a diagram for explaining the effects of one embodiment of the present invention. A curve X shown in FIG. 4 indicates changes over time in the charge/discharge power of the power storage device 12 . In the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents power [kW]. Further, in FIG. 4, illustration of detailed changes in the output of the renewable energy power generation device 11 due to changes in weather or the like is omitted.

図４に示すグラフにおいて、蓄電装置１２の充電電力を正の電力で示しており、蓄電装置１２の放電電力を負の電力で示している。つまり、図４に示す例では、時刻ｔ１～ｔ２の間は、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力が蓄電装置１２に充電され、時刻ｔ２～ｔ３の間は、蓄電装置１２に蓄えられた電力が放電されることを示している。 In the graph shown in FIG. 4, the charging power of the power storage device 12 is indicated by positive power, and the discharging power of the power storage device 12 is indicated by negative power. That is, in the example shown in FIG. 4, the electric power generated by the renewable energy power generation device 11 is charged in the power storage device 12 between times t1 and t2, and the electric power stored in the power storage device 12 is charged between times t2 and t3. is discharged.

従来、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力が十分得られている場合において、電力系統への影響を抑制するには、図４（ａ）に示す通り、符号Ｑ１１を付して示した領域の面積で示される電力量を蓄電装置１２に蓄える必要があった。また、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力が十分得られなくなった場合には、図４（ａ）に示す通り、符号Ｑ１２を付して示した領域の面積で示される電力量を蓄電装置１２から放電させる必要があった。 Conventionally, in the case where the power generated by the renewable energy power generation device 11 is sufficiently obtained, in order to suppress the influence on the power system, as shown in FIG. It was necessary to store the amount of electric power indicated by the area in the power storage device 12 . In addition, when the power generated by the renewable energy power generation device 11 cannot be obtained sufficiently, as shown in FIG. had to be discharged from

これに対し、本実施形態では、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力が十分得られている場合には、図４（ｂ）に示す通り、符号Ｒを付して示した領域の面積で示される電力量が可変負荷装置１４で消費される。これにより、本実施形態では、蓄電装置１２の充電電力が低減され、符号Ｑ２１を付して示した領域の面積で示される電力量を蓄電装置１２に蓄えれば良くなる。このように、本実施形態では、蓄電装置１２の充放電電力が低減されることから、蓄電装置１２の容量を小さくすることができる。 On the other hand, in the present embodiment, when the power generated by the renewable energy power generation device 11 is sufficiently obtained, as shown in FIG. The amount of power consumed is consumed by the variable load device 14 . As a result, in the present embodiment, the charging power of the power storage device 12 is reduced, and the power storage device 12 only needs to store the amount of power indicated by the area of the region indicated by the reference symbol Q21. As described above, in the present embodiment, since the charge/discharge power of the power storage device 12 is reduced, the capacity of the power storage device 12 can be reduced.

以上の通り、本実施形態では、再生可能エネルギー発電装置１１の発電電力と蓄電装置１２の充電状態とを測定し、この測定結果に基づいて、可変負荷装置１４を制御するようにしている。これにより、蓄電装置１２の充放電電力を低減することができるため、電力系統ＰＳへの影響を抑制するために必要な蓄電装置１２の容量を小さくすることができる。その結果として、大容量の蓄電池を用いることなく容量の小さな蓄電装置１２を用いて電力系統ＰＳへの影響を極力抑制することができる。 As described above, in this embodiment, the power generated by the renewable energy power generator 11 and the state of charge of the power storage device 12 are measured, and the variable load device 14 is controlled based on the measurement results. As a result, the charging/discharging power of power storage device 12 can be reduced, so that the capacity of power storage device 12 required to suppress the influence on power system PS can be reduced. As a result, the power storage device 12 with a small capacity can be used without using a large-capacity storage battery, and the influence on the electric power system PS can be suppressed as much as possible.

以上、本発明の一実施形態による電力需給制御システム及び電力需給制御方法について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では図２に示すテーブルＴＢ１，ＴＢ２を用いて可変負荷装置１４を制御するようにしていた。しかしながら、テーブルＴＢ１，ＴＢ２に代えて、テーブルＴＢ１における発電電力と消費電力ＰＬ１との関係を示す関数と、テーブルＴＢ２におけるＳＯＣと消費電力ＰＬ２との関係を示す関数とを用いて可変負荷装置１４を制御するようにしても良い。 Although the power supply and demand control system and the power supply and demand control method according to one embodiment of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be freely modified within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the variable load device 14 is controlled using the tables TB1 and TB2 shown in FIG. However, instead of tables TB1 and TB2, variable load device 14 is controlled using a function indicating the relationship between power generation and power consumption PL1 in table TB1 and a function indicating the relationship between SOC and power consumption PL2 in table TB2. You may make it control.

１１…再生可能エネルギー発電装置、１２…蓄電装置、１４…可変負荷装置、１５…電力需給制御装置、ＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２…消費電力、ＰＳ…電力系統、ＴＢ１，ＴＢ２…テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Renewable energy power generation apparatus 12... Electricity storage apparatus 14... Variable load apparatus 15... Electric power supply and demand control apparatus PL, PL1, PL2... Power consumption PS... Power system TB1, TB2... Table

Claims (4)

電力系統に接続された再生可能エネルギー発電装置と、
前記電力系統に接続された蓄電装置と、
前記電力系統に接続された可変負荷装置と、
前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力と前記蓄電装置の充電状態との測定結果に基づいて、前記可変負荷装置を制御する電力需給制御装置と、
を備え、
前記電力需給制御装置は、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力に応じて前記可変負荷装置で消費させるべき電力が規定された第１テーブルと、前記蓄電装置の充電状態に応じて前記可変負荷装置で消費させるべき電力が規定された第２テーブルとを用い、前記第１テーブルと前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力の測定結果の移動平均値とから前記可変負荷装置で消費させるべき第１電力を求め、前記第２テーブルと前記蓄電装置の充電状態との測定結果とから前記可変負荷装置で消費させるべき第２電力を求め、前記第１電力と前記第２電力とを加算して得られる電力が消費されるように前記可変負荷装置を制御する、
電力需給制御システム。 a renewable energy generator connected to a power grid;
a power storage device connected to the power system;
a variable load device connected to the power system;
a power supply and demand control device that controls the variable load device based on measurement results of the power generated by the renewable energy power generation device and the state of charge of the power storage device;
with
The power supply and demand control device includes a first table that defines power to be consumed by the variable load device according to the power generated by the renewable energy power generation device, and the variable load device according to the state of charge of the power storage device. using a second table that defines the power to be consumed by the variable load device, and the first power to be consumed by the variable load device from the first table and the moving average value of the measurement result of the power generated by the renewable energy power generation device is obtained, the second power to be consumed by the variable load device is obtained from the second table and the measurement result of the state of charge of the power storage device, and the first power and the second power are added to obtain controlling the variable load device such that power is consumed;
Power supply and demand control system. 前記電力需給制御装置は、前記蓄電装置の充電状態が満充電状態にならず、且つ前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力のトレンドに応じて、電力の需給の差が小さくなるように前記可変負荷装置を制御する、請求項１記載の電力需給制御システム。 The power supply and demand control device controls the variable load so that the state of charge of the power storage device does not reach a fully charged state and the difference between the supply and demand of power is reduced according to the trend of the power generated by the renewable energy power generation device. 2. The power supply and demand control system according to claim 1, which controls a device. 前記電力需給制御装置は、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力のトレンドを、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力の測定結果を移動平均することにより求める、請求項２記載の電力需給制御システム。 3. The power supply and demand control system according to claim 2, wherein said power supply and demand control device obtains a trend of power generated by said renewable energy power generation device by taking a moving average of measurement results of power generated by said renewable energy power generation device. 電力系統に接続された再生可能エネルギー発電装置と、前記電力系統に接続された蓄電装置と、前記電力系統に接続された可変負荷装置と、を備える電力システムにおける電力需給制御方法であって、
前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力と前記蓄電装置の充電状態とを測定する第１ステップと、
前記第１ステップの測定結果に基づいて、前記可変負荷装置を制御する第２ステップと、
を有し、
前記第２ステップは、前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力に応じて前記可変負荷装置で消費させるべき電力が規定された第１テーブルと、前記蓄電装置の充電状態に応じて前記可変負荷装置で消費させるべき電力が規定された第２テーブルとを用い、前記第１テーブルと前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力の測定結果の移動平均値とから前記可変負荷装置で消費させるべき第１電力を求め、前記第２テーブルと前記蓄電装置の充電状態との測定結果とから前記可変負荷装置で消費させるべき第２電力を求め、前記第１電力と前記第２電力とを加算して得られる電力が消費されるように前記可変負荷装置を制御するステップである、
電力需給制御方法。 A power supply and demand control method in a power system comprising a renewable energy power generation device connected to a power system, a power storage device connected to the power system, and a variable load device connected to the power system,
a first step of measuring the power generated by the renewable energy power generation device and the state of charge of the power storage device;
a second step of controlling the variable load device based on the measurement result of the first step;
has
The second step includes: a first table defining power to be consumed by the variable load device according to the power generated by the renewable energy power generation device; Using a second table that defines the power to be consumed, the first power to be consumed by the variable load device is determined from the first table and a moving average value of measurement results of the power generated by the renewable energy power generation device. second electric power to be consumed by the variable load device is obtained from the second table and the measurement result of the state of charge of the power storage device, and electric power obtained by adding the first electric power and the second electric power. controlling the variable load device to consume
Power supply and demand control method.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016171679A (en) 2015-03-13 2016-09-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Control device and power distribution system using the same
JP2016185055A (en) 2015-03-27 2016-10-20 大和ハウス工業株式会社 Power supply system for collective housing
JP2017169349A (en) 2016-03-16 2017-09-21 三菱電機株式会社 Power supply system
JP2017195728A (en) 2016-04-22 2017-10-26 株式会社日立製作所 Power generation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016171679A (en) 2015-03-13 2016-09-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Control device and power distribution system using the same
JP2016185055A (en) 2015-03-27 2016-10-20 大和ハウス工業株式会社 Power supply system for collective housing
JP2017169349A (en) 2016-03-16 2017-09-21 三菱電機株式会社 Power supply system
JP2017195728A (en) 2016-04-22 2017-10-26 株式会社日立製作所 Power generation system

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