JP7764302B2 - Virtual Power Plant Power Management System - Google Patents
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Description
本発明は、車群に対する出力電力量要求及び瞬時出力要求に追従するように各車両の車載電池の充放電動作を制御する仮想発電所(VPP)の電力管理システムに関する。 The present invention relates to a power management system for a virtual power plant (VPP) that controls the charging and discharging operations of the onboard batteries of each vehicle to follow the output power demands and instantaneous output demands for a fleet of vehicles.
特許文献1には、電力需給ギャップの変化をマイクログリッド毎に予測する予測手段と、各マイクログリッドに対応するエリア内に位置する電動車両について、少なくとも二次電池の充電残量を含む車両情報を取得する取得手段と、予測手段の予測結果及び取得手段が取得した車両情報に基づいて、電動車両に対して二次電池の充放電に関する情報を配信する配信手段と、を備え、配信手段は、各マイクログリッドにおける電力需給ギャップが平準化されるように所定の電動車両に対して二次電池の充放電を促す情報を配信する電力管理システムが記載されている。 Patent Document 1 describes an energy management system that includes a prediction means for predicting changes in the power supply-demand gap for each microgrid, an acquisition means for acquiring vehicle information including at least the remaining charge of the secondary battery for electric vehicles located within the area corresponding to each microgrid, and a distribution means for distributing information regarding the charging and discharging of the secondary battery to electric vehicles based on the prediction results of the prediction means and the vehicle information acquired by the acquisition means, where the distribution means distributes information to designated electric vehicles encouraging them to charge and discharge the secondary battery so as to equalize the power supply-demand gap in each microgrid.
近年、電動車両の蓄電池としての機能を電力インフラと連携させ、電動車両の車載電池の充放電量や充放電タイミングを最適化することにより電動車両をVPPの一部として運用することが注目されている。このVPPには、出力電力量(kWh)制御による電力の需給調整と瞬時電力(kw)制御による周波数調整という二つの用途が存在し、限られた電池リソーセスを有効利用するために出力電力量と瞬時電力の同時制御が求められる。このため、瞬時電力制御要求を各電動車両に比例配分して各電動車両に対する出力電力量制御指示に重畳させる手法が提案されている。しかしながら、この手法を用いた場合、出力電力量制御指示が車載電池の充電指示であるのにも関わらず放電指示に切り替えられ、又は、電力量制御指示が車載電池の放電指示であるのにも関わらず充電指示に切り替えられ、車載電池の充放電動作の切り替え時に追従遅れが発生することがある。このため、車載電池の充放電動作の切り替え時に追従遅れが発生することを抑制可能な技術の提供が求められていた。 In recent years, there has been growing interest in operating electric vehicles as part of a virtual power plant (VPP) by linking their battery functions with the power infrastructure and optimizing the charge/discharge amount and timing of the vehicle's onboard batteries. This VPP has two uses: adjusting power supply and demand by controlling output power (kWh) and adjusting frequency by controlling instantaneous power (kW). Simultaneous control of output power and instantaneous power is required to effectively utilize limited battery resources. For this reason, a method has been proposed in which the instantaneous power control request is proportionally allocated to each electric vehicle and superimposed on the output power control command for each electric vehicle. However, when this method is used, a tracking delay may occur when switching between onboard battery charging and discharging operations, as the output power control command may be switched to a discharging command despite being a charging command for the onboard battery, or the power control command may be switched to a charging command despite being a discharging command for the onboard battery. Therefore, there is a need for technology that can suppress tracking delays when switching between onboard battery charging and discharging operations.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車載電池の充放電動作の切り替え時に追従遅れが発生することを抑制可能な仮想発電所の電力管理システムを提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a power management system for a virtual power plant that can suppress tracking delays when switching between charging and discharging operations of an onboard battery.
本発明に係る仮想発電所の電力管理システムは、車群に対する出力電力量要求及び瞬時出力要求に追従するように各車両の車載電池の充放電動作を制御する仮想発電所の電力管理システムであって、各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量、充放電切り替えまでの出力可能電力量、及び充電限界出力可能電力量のうちの最小値を各車両の出力可能電力量として算出し、算出された各車両の出力可能電力量の総和が車群に対する瞬時出力要求値より大きい場合、各車両の出力可能電力量の大きさに応じて瞬時出力要求値を各車両に配分し、配分された瞬時出力要求値に応じて各車両の車載電池の充放電動作を制御する制御サーバを備えることを特徴とする。 The virtual power plant power management system of the present invention controls the charging and discharging operations of each vehicle's onboard battery to follow the output power demands and instantaneous output demands for the vehicle group. It calculates the minimum value of the discharge limit output power of each vehicle's onboard battery, the output power demands until charge/discharge switching, and the charge limit output power demands as the output power demands of each vehicle. If the sum of the calculated output power demands of each vehicle is greater than the instantaneous output demand value for the vehicle group, the instantaneous output demand value is allocated to each vehicle according to the magnitude of each vehicle's output power demand, and the charging and discharging operations of each vehicle's onboard battery are controlled according to the allocated instantaneous output demand value.
本発明に係る仮想発電所の電力管理システムは、上記発明において、前記制御サーバは、各車両の出力可能電力量の総和が車群に対する瞬時出力要求値以下である場合、各車両の車載電池の充放電切り替えまでの出力可能電力量の総和を算出し、各車両の車載電池の充放電切り替えまでの出力可能電力量の総和が車群に対する瞬時出力要求値より大きい場合、各車両の車載電池の充放電切り替えまでの出力可能電力量を各車両の出力可能電力量に設定することを特徴とする。これにより、バッテリの充放電動作を切り替えることなく瞬時出力要求に追従させることができる。 The power management system for a virtual power plant according to the present invention is characterized in that, in the above invention, if the sum of the available power output of each vehicle is less than or equal to the instantaneous output required value for the vehicle group, the control server calculates the sum of the available power output of each vehicle until the charge/discharge switching of its onboard battery; and if the sum of the available power output of each vehicle until the charge/discharge switching of its onboard battery is greater than the instantaneous output required value for the vehicle group, the control server sets the available power output of each vehicle until the charge/discharge switching of its onboard battery. This allows the vehicle to follow the instantaneous output request without switching the battery's charge/discharge operation.
本発明に係る仮想発電所の電力管理システムは、上記発明において、前記制御サーバは、各車両の車載電池の充放電切り替えまでの出力可能電力量の総和が車群に対する瞬時出力要求値以下である場合、各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量と充電限界出力可能電力量の小さい方の総和を算出し、各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量と充電限界出力可能電力量の小さい方の総和が車群に対する瞬時出力要求値より大きい場合、各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量と充電限界出力可能電力量の小さい方を各車両の出力可能電力量に設定することを特徴とする。これにより、充電側及び放電側の対称性を維持したまま瞬時出力要求に追従させることができる。 The virtual power plant power management system of the present invention is characterized in that, in the above invention, the control server calculates the sum of the smaller of the discharge limit output power and charge limit output power of each vehicle's onboard battery when the sum of the available output power of each vehicle's onboard battery up to the charge/discharge switch is less than the instantaneous output required value for the vehicle group; and, when the sum of the smaller of the discharge limit output power and charge limit output power of each vehicle's onboard battery is greater than the instantaneous output required value for the vehicle group, sets the available output power of each vehicle to the smaller of the discharge limit output power and charge limit output power of each vehicle's onboard battery. This allows the instantaneous output required to be met while maintaining symmetry between the charge and discharge sides.
本発明に係る仮想発電所の電力管理システムは、上記発明において、前記制御サーバは、各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量と充電限界出力可能電力量の小さい方の総和が車群に対する瞬時出力要求値以下である場合において、車群に対する瞬時出力要求値が0より大きい場合は各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量を各車両の出力可能電力量に設定し、車群に対する瞬時出力要求値が0以下である場合には各車両の車載電池の充電限界出力可能電力量を各車両の出力可能電力量に設定することを特徴とする。これにより、大きな瞬時出力要求への追従を実現することができる。 The virtual power plant power management system of the present invention is characterized in that, in the above invention, when the sum of the smaller of the discharge limit output power capacity and the charge limit output power capacity of the onboard battery of each vehicle is less than or equal to the instantaneous output request value for the vehicle group, if the instantaneous output request value for the vehicle group is greater than 0, the control server sets the discharge limit output power capacity of the onboard battery of each vehicle to the output power capacity of each vehicle, and if the instantaneous output request value for the vehicle group is less than or equal to 0, the control server sets the charge limit output power capacity of the onboard battery of each vehicle to the output power capacity of each vehicle. This makes it possible to comply with large instantaneous output requests.
本発明に係る仮想発電所の電力管理システムによれば、各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量、充放電切り替えまでの出力可能電力量、及び充電限界出力可能電力量のうちの最小値を各車両の出力可能電力量として算出し、算出された各車両の出力可能電力量の総和が車群に対する瞬時出力要求値より大きい場合、各車両の出力可能電力量の大きさに応じて瞬時出力要求値を各車両に配分し、配分された瞬時出力要求値に応じて各車両の車載電池の充放電動作を制御するので、車載電池の充放電動作の切り替え時に追従遅れが発生することを抑制できる。 The virtual power plant power management system of the present invention calculates the output power capacity of each vehicle as the minimum of the discharge limit output power capacity of each vehicle's onboard battery, the output power capacity until charge/discharge switching, and the charge limit output power capacity.If the sum of the calculated output power capacity of each vehicle is greater than the instantaneous output demand value for the vehicle group, the instantaneous output demand value is allocated to each vehicle according to the size of each vehicle's output power capacity, and the charge/discharge operation of each vehicle's onboard battery is controlled according to the allocated instantaneous output demand value, thereby reducing tracking delays when switching between onboard battery charge/discharge operations.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である仮想発電所(VPP)の電力管理システムについて詳しく説明する。 Below, we will explain in detail the power management system for a virtual power plant (VPP), one embodiment of the present invention, with reference to the drawings.
〔構成〕
まず、図1を参照して、本発明の一実施形態であるVPPの構成について説明する。
〔composition〕
First, the configuration of a VPP according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の一実施形態であるVPPの構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態であるVPP1は、車両2に搭載されているバッテリの充放電動作を制御することによって送配電網内の電力の需給バランスを調整するシステムである。本実施形態では、VPP1は、複数の車両2、電力会社3、及び制御サーバ4を主な構成要素として備え、各構成要素は、インターネット回線や電力線等の電気通信回線5を介して相互に情報通信可能なように構成されている。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a VPP, one embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the VPP 1, one embodiment of the present invention, is a system that adjusts the balance of power supply and demand within a power transmission and distribution network by controlling the charging and discharging operations of batteries installed in vehicles 2. In this embodiment, the VPP 1 mainly comprises multiple vehicles 2, a power company 3, and a control server 4, and each component is configured to be able to communicate information with each other via telecommunications lines 5, such as the Internet or power lines.
車両2は、HV(Hybrid Vehicle)やEV(Electric Vehicle)、FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)等の車両により構成されている。車両2は、送配電網を介して充放電可能なバッテリを備え、電気通信回線5を介して各種車両データを送信可能なように構成されている。車両データには、車両2の識別番号(VIN番号等)、バッテリのSOC(State Of Charge)、バッテリの出力電力量の上下限値等の情報が含まれている。車両2は、バッテリを充電する充電スタンド6に接続されている際、充電スタンド6を介して電気通信回線5に接続して車両データを送信してもよい。 Vehicle 2 is composed of a vehicle such as an HV (Hybrid Vehicle), EV (Electric Vehicle), or FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle). Vehicle 2 is equipped with a battery that can be charged and discharged via a power transmission and distribution network, and is configured to be able to transmit various vehicle data via telecommunications line 5. The vehicle data includes information such as the vehicle 2's identification number (such as a VIN number), the battery's SOC (State of Charge), and the upper and lower limits of the battery's output power. When vehicle 2 is connected to a charging station 6 that charges the battery, it may connect to telecommunications line 5 via the charging station 6 to transmit vehicle data.
電力会社3は、送配電網を介して水力発電所、火力発電所、原子力発電所等の周知の発電所において発電された電力を需要家や需要施設に供給すると共に、送配電網を介して需要家や需要施設から供給された余剰電力を買電する。 Power company 3 supplies electricity generated at well-known power plants such as hydroelectric power plants, thermal power plants, and nuclear power plants to consumers and demand facilities via the power transmission and distribution network, and also purchases surplus electricity supplied by consumers and demand facilities via the power transmission and distribution network.
制御サーバ4は、ワークステーション等の周知の情報処理装置により構成されている。制御サーバ4は、電気通信回線5を介して車群に対する出力電力量要求及び瞬時出力要求や車群を構成する車両2の車両データを取得する。そして、制御サーバ4は、取得した情報に基づいて車両2に搭載されているバッテリの充放電動作を制御する。 The control server 4 is composed of a well-known information processing device such as a workstation. The control server 4 acquires output power requests and instantaneous output requests for the vehicle group, as well as vehicle data for the vehicles 2 that make up the vehicle group, via the telecommunications line 5. The control server 4 then controls the charging and discharging operations of the batteries installed in the vehicles 2 based on the acquired information.
このような構成を有するVPP1では、制御サーバ4が、以下に示す電力管理処理を実行することにより、車両2に搭載されているバッテリの充放電動作の切り替え時に追従遅れが発生することを抑制する。以下、図2を参照して、電力管理処理を実行する際の制御サーバ4の動作について説明する。 In a VPP 1 configured as described above, the control server 4 executes the power management process described below to prevent tracking delays when switching between charging and discharging the battery installed in the vehicle 2. Below, we will explain the operation of the control server 4 when executing the power management process, with reference to Figure 2.
〔電力管理処理〕
図2は、本発明の一実施形態である電力管理処理の流れを示すフローチャートである。図2に示すフローチャートは、制御サーバ4が電気通信回線5を介して車群に対する出力電力量要求及び瞬時出力要求及び車群を構成する車両2の車両データを取得し、制御サーバ4に対して電力管理処理の実行指令が入力されたタイミングで開始となり、電力管理処理はステップS1の処理に進む。なお、以下に示す制御サーバ4の動作は、制御サーバ4がコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
[Power management processing]
Figure 2 is a flowchart showing the flow of power management processing according to one embodiment of the present invention. The flowchart shown in Figure 2 begins when the control server 4 acquires, via the telecommunications line 5, an output power request and an instantaneous output request for the vehicle group, as well as vehicle data for the vehicles 2 that make up the vehicle group, and inputs a command to execute the power management processing to the control server 4. The power management processing then proceeds to step S1. The operation of the control server 4 described below is realized by the control server 4 executing a computer program.
ステップS1の処理では、制御サーバ4が、電力の需給バランス調整に応じた車群に対する出力電力量要求に基づいて、制御対象の車両i(=1~N(総車両台数))に対する出力電力量(kWh)追従指示値Pbase(i)(図3に示す星印)を算出する。これにより、ステップS1の処理は完了し、電力管理処理はステップS2の処理に進む。 In the process of step S1, the control server 4 calculates the output power (kWh) tracking instruction value P base (i) (indicated by a star in FIG. 3 ) for the vehicle i (= 1 to N (total number of vehicles)) to be controlled, based on the output power request for the vehicle group in response to the adjustment of the balance between supply and demand of electricity. This completes the process of step S1, and the power management process proceeds to the process of step S2.
ステップS2の処理では、制御サーバ4が、ステップS1の処理において算出された電力量追従指示値Pbase(i)と制御対象の車両iに搭載されているバッテリの出力電力量の上下限値(図3に示す上下限出力)から放電限界出力可能電力量Pub(i)(図3参照)、充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)(図3参照)、及び充電限界出力可能電力量Plb(i)(図3参照)を算出する。これにより、ステップS2の処理は完了し、電力管理処理はステップS3の処理に進む。 In the process of step S2, the control server 4 calculates the discharge limit output power amount P ub (i) (see FIG. 3), the output power amount P O (i) (see FIG. 3) until charge/discharge switching, and the charge limit output power amount P lb (i) (see FIG. 3) from the power amount tracking instruction value P base (i) calculated in the process of step S1 and the upper and lower limit values of the output power amount of the battery mounted on the vehicle i to be controlled (upper and lower limit outputs shown in FIG. 3). This completes the process of step S2, and the power management process proceeds to the process of step S3.
ステップS3の処理では、制御サーバ4が、ステップS2の処理において算出された放電限界出力可能電力量Pub(i)、充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)、及び充電限界出力可能電力量Plb(i)のうちの最小値を、制御対象の車両iの出力可能電力量P(i)として算出する。これにより、ステップS3の処理は完了し、電力管理処理はステップS4の処理に進む。 In the process of step S3, the control server 4 calculates the minimum value of the discharge limit output power amount P ub (i), the output power amount P O (i) until charge/discharge switching, and the charge limit output power amount P lb (i) calculated in the process of step S2 as the output power amount P(i) of the vehicle i to be controlled. This completes the process of step S3, and the power management process proceeds to the process of step S4.
ステップS4の処理では、制御サーバ4が、ステップS3の処理において算出された各車両iの出力可能電力量P(i)の総和を算出し、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力(kw)要求量PfleetkWより大きいか否かを判別する。判別の結果、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkWより大きい場合(ステップS4:Yes)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS12の処理に進める。一方、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkW以下である場合には(ステップS4:No)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS5の処理に進める。 In the process of step S4, the control server 4 calculates the sum of the available output amounts of energy P(i) of each vehicle i calculated in the process of step S3, and determines whether the sum of the available output amounts of energy P(i) is greater than the instantaneous power (kW) demand amount PfleetkW for the vehicle fleet. If the result of the determination is that the sum of the available output amounts of energy P(i) is greater than the instantaneous power demand amount PfleetkW for the vehicle fleet (step S4: Yes), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S12. On the other hand, if the sum of the available output amounts of energy P(i) is equal to or less than the instantaneous power demand amount PfleetkW for the vehicle fleet (step S4: No), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S5.
ステップS5の処理では、制御サーバ4が、ステップS2の処理において算出された充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)を制御対象の車両iの出力可能電力量P(i)に設定する。これにより、ステップS5の処理は完了し、電力管理処理はステップS6の処理に進む。 In the process of step S5, the control server 4 sets the available output power P( i ) of the vehicle i to the available output power P(i) calculated in the process of step S2 until the charge/discharge switching. This completes the process of step S5, and the power management process proceeds to the process of step S6.
ステップS6の処理では、制御サーバ4が、ステップS5の処理において設定された各車両iの出力可能電力量P(i)の総和を算出し、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力(kw)要求量PfleetkWより大きいか否かを判別する。判別の結果、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkWより大きい場合(ステップS6:Yes)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS12の処理に進める。一方、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkW以下である場合には(ステップS6:No)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS7の処理に進める。 In the process of step S6, the control server 4 calculates the sum of the available output amounts of energy P(i) of each vehicle i set in the process of step S5, and determines whether the sum of the available output amounts of energy P(i) is greater than the instantaneous power (kW) demand amount PfleetkW for the vehicle fleet. If the result of the determination is that the sum of the available output amounts of energy P(i) is greater than the instantaneous power demand amount PfleetkW for the vehicle fleet (step S6: Yes), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S12. On the other hand, if the sum of the available output amounts of energy P(i) is equal to or less than the instantaneous power demand amount PfleetkW for the vehicle fleet (step S6: No), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S7.
ステップS7の処理では、制御サーバ4が、ステップS2の処理において算出された放電限界出力可能電力量Pub(i)と充電限界出力可能電力量Plb(i)の小さい方を制御対象の車両iの出力可能電力量P(i)に設定する。これにより、ステップS7の処理は完了し、電力管理処理はステップS8の処理に進む。 In the process of step S7, the control server 4 sets the smaller of the discharge limit output power amount P ub (i) and the charge limit output power amount P lb (i) calculated in the process of step S2 as the output power amount P(i) of the vehicle i to be controlled. This completes the process of step S7, and the power management process proceeds to the process of step S8.
ステップS8の処理では、制御サーバ4が、ステップS7の処理において設定された各車両iの出力可能電力量P(i)の総和を算出し、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkWより大きいか否かを判別する。判別の結果、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkWより大きい場合(ステップS8:Yes)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS12の処理に進める。一方、出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時電力要求量PfleetkW以下である場合には(ステップS8:No)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS9の処理に進める。 In the process of step S8, the control server 4 calculates the sum of the available output amounts of energy P(i) of each vehicle i set in the process of step S7, and determines whether the sum of the available output amounts of energy P(i) is greater than the instantaneous power demand PfleetkW for the vehicle fleet. If the result of the determination is that the sum of the available output amounts of energy P(i) is greater than the instantaneous power demand PfleetkW for the vehicle fleet (step S8: Yes), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S12. On the other hand, if the sum of the available output amounts of energy P(i) is equal to or less than the instantaneous power demand PfleetkW for the vehicle fleet (step S8: No), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S9.
ステップS9の処理では、制御サーバ4が、車群に対する瞬時電力要求量PfleetkWが0より大きいか否かを判別する。判別の結果、瞬時電力要求量PfleetkWが0より大きい場合(ステップS9:Yes)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS10の処理に進める。一方、瞬時電力要求量PfleetkWが0以下である場合には(ステップS9:No)、制御サーバ4は、電力管理処理をステップS11処理に進める。 In the process of step S9, the control server 4 determines whether the instantaneous power demand P fleet kW for the vehicle fleet is greater than 0. If the determination result shows that the instantaneous power demand P fleet kW is greater than 0 (step S9: Yes), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S10. On the other hand, if the instantaneous power demand P fleet kW is equal to or less than 0 (step S9: No), the control server 4 proceeds with the power management process to the process of step S11.
ステップS10の処理では、制御サーバ4が、制御対象の車両2の出力可能電力量P(i)をステップS2の処理において算出された放電限界出力可能電力量Pub(i)に設定する。これにより、ステップS10の処理は完了し、電力管理処理はステップS12の処理に進む。 In the process of step S10, the control server 4 sets the available output power P(i) of the vehicle 2 to be controlled to the discharge limit available output power P ub (i) calculated in the process of step S2. This completes the process of step S10, and the power management process proceeds to the process of step S12.
ステップS11の処理では、制御サーバ4が、制御対象の車両2の出力可能電力量P(i)をステップS2の処理において算出された充電限界出力可能電力量Plb(i)に設定する。これにより、ステップS11の処理は完了し、電力管理処理はステップS12の処理に進む。 In the process of step S11, the control server 4 sets the available output power P(i) of the vehicle 2 to be controlled to the charging limit available output power P lb (i) calculated in the process of step S2. This completes the process of step S11, and the power management process proceeds to the process of step S12.
ステップS12の処理では、制御サーバ4が、瞬時電力要求量PfleetkWを制御対象の各車両iの出力可能電力量P(i)の総和ΣP(i)で除算した値に制御対象の車両iの出力可能電力量P(i)を乗算した値を、制御対象の車両2に対する瞬時電力要求量PfleetkWの比例配分値Pfinal(i)として算出する。ここで、各車両iの出力可能電力量P(i)は、ステップS3、ステップS5、ステップS7、ステップS10、及びステップS11のうちのいずれかの処理において設定された値である。これにより、ステップS12の処理完了し、電力管理処理はステップS13の処理に進む。 In the process of step S12, the control server 4 calculates a proportional distribution value P final (i) of the instantaneous power demand P fleet kW for the controlled vehicle 2 by multiplying the value obtained by dividing the instantaneous power demand P fleet kW by the sum ΣP(i) of the available output power P(i) of each controlled vehicle i by the available output power P(i) of the controlled vehicle i. Here, the available output power P(i) of each vehicle i is a value set in any one of the processes of steps S3, S5, S7, S10, and S11. This completes the process of step S12, and the power management process proceeds to the process of step S13.
ステップS13の処理では、制御サーバ4が、ステップS1の処理において算出された出力電力量追従指示値Pbase(i)にステップS12の処理において算出された瞬時電力要求量PfleetkWの比例配分値Pfinal(i)を重畳させた指示値を、制御対象の車両iに対する充放電指示値として算出する。そして、制御サーバ4は、算出された充放電指示値を制御対象の車両iに送信することにより、バッテリの充放電動作を制御する。これにより、ステップS13の処理は完了し、一連の電力管理処理は終了する。 In the process of step S13, the control server 4 calculates an instruction value for the vehicle i to be controlled by superimposing the proportional allocation value P final (i) of the instantaneous power demand P fleetkW calculated in the process of step S12 on the output power amount tracking instruction value P base (i) calculated in the process of step S1. The control server 4 then controls the charging and discharging operation of the battery by transmitting the calculated charging and discharging instruction value to the vehicle i to be controlled. This completes the process of step S13, and the series of power management processes ends.
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態であるVPP1では、制御サーバ4が、各車両2のバッテリの放電限界出力可能電力量Pub(i)、充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)、及び充電限界出力可能電力量Plb(i)うちの最小値を各車両2の出力可能電力量P(i)として算出し、算出された各車両2の出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時出力要求値PfleetkWより大きい場合、出力可能電力量P(i)の大きさに応じて瞬時出力要求値PfleetkWを各車両2に配分し、配分された瞬時出力要求値PfleetkWに応じて各車両2の車載電池の充放電動作を制御する。これにより、車両2に搭載されているバッテリの充放電動作の切り替え時に追従遅れが発生することを抑制できる。また、元の瞬時出力要求の波形を充電側及び放電側で対称に保ち瞬時出力要求を配分するので、瞬時出力要求に追従させることができる。 As is clear from the above description, in the VPP1 according to one embodiment of the present invention, the control server 4 calculates the available output power P (i) for each vehicle 2 as the minimum of the discharge limit available output power P ub (i), the available output power P O (i) until charge/discharge switching, and the available output power P lb (i) for the battery of each vehicle 2. If the sum of the calculated available output power P(i) for each vehicle 2 is greater than the instantaneous output request value P fleet kW for the vehicle fleet, the control server 4 allocates the instantaneous output request value P fleet kW to each vehicle 2 according to the magnitude of the available output power P(i), and controls the charging and discharging operation of the onboard battery of each vehicle 2 according to the allocated instantaneous output request value P fleet kW . This prevents a tracking delay when switching the charging and discharging operation of the battery installed in each vehicle 2. Furthermore, since the waveform of the original instantaneous output request is kept symmetrical between the charging side and the discharging side, the instantaneous output request can be tracked.
また、本発明の一実施形態であるVPP1では、制御サーバ4は、各車両2の出力可能電力量P(i)の総和が車群に対する瞬時出力要求値PfleetkW以下である場合、各車両2のバッテリの充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)の総和を算出し、各車両2のバッテリの充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)の総和が車群に対する瞬時出力要求値PfleetkWより大きい場合には、各車両2のバッテリの充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)を各車両2の出力可能電力量P(i)に設定する。これにより、バッテリの充放電動作を切り替えることなく瞬時出力要求に追従させることができる。 Furthermore, in the VPP1 according to one embodiment of the present invention, if the sum of the available output power P(i) of each vehicle 2 is equal to or less than the instantaneous output request value PfleetkW for the vehicle group, the control server 4 calculates the sum of the available output power P O (i) of each vehicle 2 until the battery charging/discharging switching, and if the sum of the available output power P O (i) of each vehicle 2 until the battery charging/discharging switching is greater than the instantaneous output request value PfleetkW for the vehicle group, the control server 4 sets the available output power P O (i) of each vehicle 2 until the battery charging/discharging switching as the available output power P(i) of each vehicle 2. This makes it possible to follow the instantaneous output request without switching the battery charging/discharging operation.
また、本発明の一実施形態であるVPP1では、制御サーバ4は、各車両2のバッテリの充放電切り替えまでの出力可能電力量PO(i)の総和が車群に対する瞬時出力要求値PfleetkW以下である場合、各車両2のバッテリの放電限界出力可能電力量Pub(i)と充電限界出力可能電力量Plb(i)の小さい方の総和を算出し、各車両2のバッテリの放電限界出力可能電力量Pub(i)と充電限界出力可能電力量Plb(i)の小さい方の総和が車群に対する瞬時出力要求値PfleetkWより大きい場合、各車両2のバッテリの放電限界出力可能電力量Plb(i)と充電限界出力可能電力量Pub(i)の小さい方を各車両2の出力可能電力量P(i)に設定する。これにより、充電側及び放電側の対称性を維持したまま瞬時出力要求に追従させることができる。 Furthermore, in the VPP1 according to one embodiment of the present invention, if the sum of the available output power P O (i) of the battery of each vehicle 2 up to the charge/discharge switching is equal to or less than the instantaneous output request value P fleet kW for the vehicle group, the control server 4 calculates the sum of the smaller of the discharge limit available output power P ub (i) and the charge limit available output power P lb (i) of the battery of each vehicle 2, and if the sum of the smaller of the discharge limit available output power P ub (i) and the charge limit available output power P lb (i) of the battery of each vehicle 2 is greater than the instantaneous output request value P fleet kW , the control server 4 sets the smaller of the discharge limit available output power P lb (i) and the charge limit available output power P ub (i) of the battery of each vehicle 2 as the available output power P(i) of each vehicle 2. This makes it possible to follow the instantaneous output request while maintaining symmetry between the charge side and the discharge side.
また、本発明の一実施形態であるVPP1では、制御サーバ4は、各車両2のバッテリの放電限界出力可能電力量Pub(i)と充電限界出力可能電力量Plb(i)の小さい方の総和が車群に対する瞬時出力要求値PfleetkW以下である場合において、車群に対する瞬時出力要求値PfleetkWが0より大きい場合は各車両2のバッテリの放電限界出力可能電力量Pub(i)を各車両2の出力可能電力量P(i)に設定し、車群に対する瞬時出力要求値PfleetkWが0以下である場合には各車両2のバッテリの充電限界出力可能電力量Plb(i)を各車両2の出力可能電力量P(i)に設定する。これにより、大きな瞬時出力要求への追従を実現することができる。 Furthermore, in the VPP1 according to one embodiment of the present invention, when the sum of the smaller of the discharge limit output power P ub (i) and the charge limit output power P lb (i) of the battery of each vehicle 2 is equal to or less than the instantaneous output request value P fleet kW for the vehicle group, the control server 4 sets the discharge limit output power P ub (i) of the battery of each vehicle 2 as the output power P(i) of each vehicle 2 if the instantaneous output request value P fleet kW for the vehicle group is greater than 0, and sets the charge limit output power P lb (i) of the battery of each vehicle 2 as the output power P(i) of each vehicle 2 if the instantaneous output request value P fleet kW for the vehicle group is equal to or less than 0. This makes it possible to comply with large instantaneous output requests.
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 The above describes an embodiment of the invention developed by the inventors, but the present invention is not limited to the descriptions and drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. In other words, all other embodiments, examples, and operational techniques that are developed by those skilled in the art based on this embodiment are included in the scope of the present invention.
1 仮想発電所(VPP)
2 車両
3 電力会社
4 制御サーバ
5 電気通信回線
6 充電スタンド
1. Virtual Power Plant (VPP)
2 Vehicle 3 Electric power company 4 Control server 5 Telecommunication line 6 Charging station
Claims (4)
各車両の車載電池の放電限界出力可能電力量、充放電切り替えまでの出力可能電力量、及び充電限界出力可能電力量のうちの最小値を各車両の出力可能電力量として算出し、算出された各車両の出力可能電力量の総和が車群に対する瞬時出力要求値より大きい場合、各車両の出力可能電力量の大きさに応じて瞬時出力要求値を各車両に配分し、配分された瞬時出力要求値に応じて各車両の車載電池の充放電動作を制御する制御サーバを備えることを特徴とする仮想発電所の電力管理システム。 A power management system for a virtual power plant that controls the charging and discharging operation of an on-board battery of each vehicle so as to follow an output power amount request and an instantaneous output request for a group of vehicles,
A power management system for a virtual power plant, characterized by comprising a control server that calculates the output power of each vehicle as the minimum value of the discharge limit output power of the onboard battery of each vehicle, the output power until charge/discharge switching, and the charge limit output power of the onboard battery of each vehicle, and if the sum of the calculated output power of each vehicle is greater than the instantaneous output required value for the vehicle group, allocates the instantaneous output required value to each vehicle according to the size of the output power of each vehicle, and controls the charging and discharging operation of the onboard battery of each vehicle according to the allocated instantaneous output required value.
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| WO2018084151A1 (en) | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 本田技研工業株式会社 | Server device and control method |
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