特許第5833082号(P5833082)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5833082
(24)【登録日】2015年11月6日
(45)【発行日】2015年12月16日
(54)【発明の名称】制御装置、制御方法、電力調整システム
(51)【国際特許分類】
   H02J 3/32 20060101AFI20151126BHJP
   H02J 3/38 20060101ALI20151126BHJP
   H02J 3/14 20060101ALI20151126BHJP
   H02J 7/35 20060101ALI20151126BHJP
【FI】
   H02J3/32
   H02J3/38 130
   H02J3/14
   H02J7/35 K
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2013-219396(P2013-219396)
(22)【出願日】2013年10月22日
(65)【公開番号】特開2015-82896(P2015-82896A)
(43)【公開日】2015年4月27日
【審査請求日】2014年12月3日
(73)【特許権者】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】一色国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】土居 崇
【審査官】 宮本 秀一
(56)【参考文献】
【文献】 特開2008−061382(JP,A)
【文献】 特開2006−345649(JP,A)
【文献】 特開平11−164480(JP,A)
【文献】 特開2007−330002(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J3/00−7/12、
7/34−7/36、
13/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御装置であって、
時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第1演算部と、
前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御部と、
前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第2演算部と、
前記第2演算部の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第3演算部と、
を備え、
前記第1演算部は、前記第3演算部の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算する
ことを特徴とする制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、
時間が経過するに従って前記出力目標値が増加する第1時間帯において、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値よりも大きい第1電力閾値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように制御し、前記第1時間帯において前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように制御し、
時間が経過するに従って前記出力目標値が減少する第2時間帯において前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値よりも小さい第3電力閾値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記第1演算部は、前記消費電力の予測値と定数との積に応じた値を前記分散型電源の出力目標値として演算する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
【請求項4】
電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御方法であって、
前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第1ステップと、
前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を、時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値として演算する第2ステップと、
前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第ステップと、
前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第ステップによって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第ステップによって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する第ステップと、を含む
ことを特徴とする制御方法。
【請求項5】
電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置と、
時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第1演算装置と、
前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算装置によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算装置によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御装置と、
前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第2演算装置と、
前記第2演算装置の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第3演算装置と、
を備え、
前記第1演算装置は、前記第3演算装置の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算する
ことを特徴とする電力調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置、制御方法、電力調整システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、電力系統に供給される電力値の変動を抑制するために蓄電池の充放電を制御する制御装置が知られている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012-249447号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、特許文献1の制御装置は、時間の経過に従って変動する電力系統の消費電力に関わらず蓄電池の充放電を制御している。このために、例えば、消費電力が増大しているために電力系統に供給される電力値が増大するのを抑制する必要がないときにも、電力値が増大するのを抑制するために蓄電池の充電が行われることがある。従って、電力系統に供給される電力値の変動を抑制するための制御が過剰となる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前述した課題を解決する主たる本発明は、電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御装置であって、時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第1演算部と、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第1演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御部と、前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第2演算部と、前記第2演算部の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第3演算部と、を備え、前記第1演算部は、前記第3演算部の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算することを特徴とする制御装置である。
【0006】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、電力線の電力の値を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の実施形態における電力系統を示す図である。
図2】本発明の実施形態における制御装置のハードを示すブロック図である。
図3】本発明の実施形態における制御装置を示すブロック図である。
図4】本発明の実施形態における1日における出力目標値等を示す図である。
図5】本発明の実施形態における出力目標値と閾値との関係を示す図である。
図6】本発明の実施形態における閾値の一例を示す図である。
図7】本発明の実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。
図8】本発明の実施形態における上昇トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。
図9】本発明の実施形態における下降トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0010】
===電力系統===
以下、図1を参照して、本実施形態における電力系統について説明する。図1は、本実施形態における電力系統を示す図である。
【0011】
電力系統100は、負荷R1乃至R3に対して電力を供給するための配電系統である。電力系統100は、電力線L10、分散型電源G1乃至G3、負荷R1乃至R3、遮断器CB1乃至CB3、充放電装置11、12、バッテリB1、電気自動車用バッテリB2(「EVバッテリB2」とも称する)を有する。
【0012】
電力線L10は、発電機G100から出力された電力W3が供給される配電線である。尚、発電機G100は、発電所に設けられている複数の発電機である。電力線L10には、発電機G100の出力電力W30のうちの一部の電力W3(「発電機電力W3」とも称する)が供給される。
【0013】
分散型電源G1乃至G3は、電力線L10に接続されている例えば太陽光発電装置である。分散型電源G1乃至G3夫々の出力電力は、電力線L10に供給される。尚、分散型電源G1乃至G3夫々の出力電力の合計を出力電力W1と称する。分散型電源G1乃至G3は、制御装置3による制御により、出力電力が抑制される。
【0014】
負荷R1乃至R3は、電力線L10に接続されている電力負荷である。負荷R1乃至R3には、電力線L10から電力が供給される。尚、電力線L10から負荷R1乃至R3夫々に供給される電力の合計を消費電力W2とも称する。
【0015】
遮断器CB1乃至CB3は夫々、負荷R1乃至R3夫々と電力線L10とを電気的に遮断したり、負荷R1乃至R3夫々と電力線L10とを電気的に接続したりする。遮断器CB1乃至CB3は、制御装置3の制御により、遮断又は接続する。
【0016】
バッテリB1、EVバッテリB2は、電力線L10から電力が供給されて充電されたり、放電により電力線L10に対して電力を供給したりする。
【0017】
充放電装置11は、制御装置3による制御により、バッテリB1を充放電させる。充放電装置12も、充放電装置11と同様に、制御装置3による制御により、EVバッテリB2を充放電させる。更に、充放電装置11、12は夫々、バッテリB1、EVバッテリB2夫々の充電量を示すSOC情報を制御装置3に対して出力する。
【0018】
制御装置3は、出力電力W1に基づいて、分散型電源G1乃至G3、遮断器CB1乃至CB3、充放電装置11、12(「各電力機器」とも称する)を制御する。尚、各電力機器が電力調整装置に相当する。制御装置3及び各電力機器が電力調整システムに相当する。
【0019】
===制御装置===
以下、図2及び図3を参照して、本実施形態における制御装置について説明する。図2は、本実施形態における制御装置のハードを示すブロック図である。図3は、本実施形態における制御装置を示すブロック図である。
【0020】
制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)31、通信装置32、記憶装置33、表示装置34、入力装置35を有する。CPU31は、記憶装置33に記憶されているプログラムを実行することにより制御装置3の各種機能を実現し、制御装置3を統括制御する。記憶装置33には、前述のプログラム、各種情報が記憶されている。表示装置34は、位置決定装置3の情報を表示するディスプレイである。入力装置35は、位置決定装置3に対して情報を入力するための例えばキーボード、マウス等である。通信装置32は、ネットワーク300を介して各電力機器との間で通信を行う。
【0021】
制御装置3は、更に、出力目標値演算部41(第1演算部、第2演算部、第3演算部)、閾値設定部42、判定部43、状態把握部44、制御部45(「制御装置3の各種機能」とも称する)を有する。尚、制御装置3の各種機能は、記憶装置33に記憶されているプログラムのCPU31による実行により実現される。
【0022】
出力目標値演算部41は、所定のデータベース(不図示)に記憶されている系統情報及び気象情報に基づいて、出力目標値を算出する。閾値設定部42は、出力電力W1の実績値と比較される増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。
【0023】
判定部43は、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っているか否かと、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っているか否かを判定する。更に、判定部43は、出力電力W1の実績値が出力目標値以上であるか、出力電力W1の実績値が出力目標値以下であるかを判定する。尚、例えば、分散型電源G1乃至G3は、出力電力W1の実績値についての情報を出力することし、判定部43は当該出力された情報に基づいて出力電力W1の実績値を把握し判定することとしてもよい。
【0024】
状態把握部44は、各電力機器の状態を把握する。制御部45は、各電力機器を制御する。
【0025】
===出力目標値===
以下、図1を参照して、本実施形態における出力目標値について説明する。
【0026】
出力目標値とは、出力電力W1の目標値である。ここで、例えば、発電機G100の出力電力W30は、発電機電力W3の値と出力電力W1の値との合計が消費電力W2の値になるように制御される。翌日の出力電力W30(発電機電力W3)の値は、翌日の出力電力W1の値が出力目標値になるものとみなして、計画される。従って、例えば、翌日の出力電力W1の値が出力目標値からずれた場合、電力線L10の電力が不安定化する虞がある。尚、電力線L10の電力が不安定化するとは、例えば、電力線L10の電力が不足したり過剰となったりすることにより、電力線L10の電圧値が予め定められている所定値(例えば6600(kV))を含む所定範囲を逸脱すること、電力線L10の電圧の周波数が所定値(例えば60(Hz))を含む所定範囲を逸脱することと等を示している。電力線L10の電力が不安定化した場合、例えば、負荷R1乃至R3の誤動作又は損傷等が引き起こされることがある。このために、電力線L10の電力が不安定化しないように、出力電力W1の実績値と出力目標値とに基づいて、各電力機器を制御する必要がある。
【0027】
===出力目標値演算部===
以下、図1及び図4を参照して、本実施形態における出力目標値演算部について説明する。図4は、本実施形態における1日における出力目標値等を示す図である。
【0028】
図4について=
図4の横軸は、1日における時間を示している。時刻T1は日の出の時刻に対応し、時刻T3は日の入りの時刻に対応している。つまり、時刻T1から時刻T3までの時間帯D3は日中の時間帯に対応している。尚、時刻T1よりも前及び時刻T3よりも後の時間帯は夜間の時間帯に対応している。図4の縦軸は、電力値を示している。
【0029】
曲線53は、翌日の出力電力W30の予測値を示している。曲線52は、日負荷曲線であり、翌日の消費電力W2の予測値を示している。曲線51は、翌日の出力目標値を示している。尚、曲線51乃至53は、出力目標値演算部41の演算により求められる。
【0030】
=出力目標値演算部の演算=
<翌日の出力電力W30の予測値>
出力目標値演算部41は、過去情報と未来情報とに基づいて、翌日の出力電力W30の予測値(曲線53)を算出する。過去情報は、例えば記憶装置33に記憶されており、過去の10年分の出力電力W30の実績値と電力系統100の地域の天候及び気温等を示す実績気象情報とが対応付けられている情報であることとする。未来情報は、例えば気象予報装置(不図示)からの受信する情報であり、翌日の電力系統100の地域の天候と気温等を示す予測気象情報が含まれていることとする。例えば、出力目標値演算部41は、翌日の天候及び気温と類似する天候及び気温を示す過去の日を類似日として抽出して、当該類似日の出力電力W30の実績値に応じた値を翌日の出力電力W30の予測値とすることとしてもよい。又、例えば、出力目標値演算部41は、重回帰分析等を用いて導出される所定の予測式に基づいて、出力電力W30の予測値を算出することとしてもよい。
【0031】
<日負荷曲線としての翌日の消費電力W2の予測値>
出力目標値演算部41は、出力電力W30の予測値と第1定数との積に応じた値を発電機電力W3の予測値として算出する。尚、第1定数は、出力電力W30における電力線L10に供給され電力の比率を示している。例えば、電力L10に対して出力電力W30のうちの50(%)が供給される場合、第1定数は0.5となる。第1定数は、電力線L10に設けられている負荷の合計と、電力線L10以外の電力線であり出力電力W30が供給される電力に設けられている負荷の合計との比率に基づいて定められることとしてもよい。
【0032】
出力目標値演算部41は、算出された発電機電力W3の予測値に応じた値を、翌日の消費電力W2の予測値(曲線52)とみなす。尚、発電機電力W2の予測値に応じた値とは、例えば、発電機電力W3の予測値と例えば送電効率等に基づく定数との積であり、出力目標値演算部41によって算出されることとしてもよい。出力目標値演算部41は、翌日の消費電力W2の予測値と第2定数との積に応じた値を出力目標値(曲線51)として算出する。尚、第2定数は、類似日における消費電力W2の実績値に対する出力電力W1の比率に応じた値であることとしてもよい。
【0033】
尚、この出力目標値の演算は、例えば、日中における出力電力W1の実績値を示す第1曲線と消費電力W2の実績値を示す第2曲線(日負荷曲線)との形が近似していることに基づく演算である。尚、第1曲線は、日中の各時間における出力電力W1の実績値の近似曲線である。第2曲線は、日中の各時間における消費電力W2の実績値の近似曲線である。第1曲線と第2曲線との形が近似しているとは、例えば第1曲線に示されている値と所定定数との積が第2曲線に示されている値に応じた値になることを示している。つまり、消費電力W2の値から出力電力W1の値を推定することが可能となる。
【0034】
===閾値設定部===
以下、図4乃至図6を参照して、本実施形態における閾値設定部について説明する。図5は、本実施形態における出力目標値と閾値との関係を示す図である。図6は、本実施形態における閾値の一例を示す図である。
【0035】
閾値設定部42は、出力電力W1の実績値と比較される増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。尚、増加抑制閾値は、電力線L10の電力値を減少させる制御(「減少制御」とも称する)を行うか否かを判断するのに用いられる。減少抑制閾値は、電力線L10の電力値を増加させる制御(「増加制御」とも称する)を行うか否かを判断するのに用いられる。
【0036】
閾値設定部42は、現在時刻が時間帯D3(図4)における上昇トレンドの時間帯D1(第1時間帯)であるか下降トレンドの時間帯D2(第2時間帯)であるかに基づいて、増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。尚、上昇トレンドの時間帯D1は、時間が経過するに従って出力目標値が増加する時間帯である。下降トレンドの時間帯D2は、時間が経過するに従って出力目標値が減少する時間帯である。
【0037】
<上昇トレンドの時間帯>
現在時刻が上昇トレンドの時間帯D1の場合、閾値設定部42は、現在時刻の出力目標値と増加抑制指令値の絶対値との和を増加抑制閾値に設定する。尚、増加抑制指令値は正の値であり、例えば、入力装置35に入力される情報に基づいて定められることとし、出力目標値の1割程度の大きさであることとしてもよい。増加抑制指令値は、出力電力W1の実績値が出力目的値を上回った場合における、減少制御が行われるのを抑止するためのマージンを設けるために用いられる。
【0038】
現在時刻が上昇トレンドの時間帯D1の場合、閾値設定部42は、増加抑制閾値より小さい値を減少抑制閾値に設定する。例えば、閾値設定部42は、現在時刻における出力目標値に応じた値を減少抑制閾値に設定することとしてもよい。これらにより、上昇トレンドの時間帯D1においては、減少制御についてのみ出力目標値に対するマージンが設定されることになる。
【0039】
<下降トレンドの時間帯>
現在時刻が下降トレンドの時間帯D2の場合、閾値設定部42は、現在時刻の出力目標値に対する減少抑制指令値の絶対値の差分を減少抑制閾値に設定する。尚、減少抑制指令値は負の値であり、例えば、入力装置35に入力される情報に基づいて定められることとし、出力目標値の1割程度の大きさであることとしてもよい。減少抑制指令値は、出力電力W1の実績値が出力目的値を下回った場合における、増加制御が行われるのを抑止するためのマージンを設けるために用いられる。
【0040】
現在時刻が下降トレンドの時間帯D2の場合、閾値設定部42は、減少抑制閾値より大きい値を増加抑制閾値に設定する。例えば、閾値設定部42は、現在時刻における出力目標値に応じた値を増加抑制閾値に設定することとしてもよい。これらにより、下降トレンドの時間帯D2においては、増加制御についてのみ出力目標値に対するマージンが設定されることになる。
【0041】
===状態把握部===
以下、図1を参照して、本実施形態における状態把握部について説明する。
【0042】
状態把握部44は、各電力機器の状態を把握する。
【0043】
<バッテリ、EVバッテリ>
状態把握部44は、充放電装置11、12から受信したSOC情報に基づいて、バッテリB1、EVバッテリB2の放電余力及び充電余力を把握する。更に、状態把握部44は、バッテリB1、EVバッテリB2が充電中であるか放電中であるか充放電が行われていないかを把握する。
【0044】
<負荷>
状態把握部44は、負荷抑制の制御対象があるか否かを把握する。負荷抑制の制御対象とは、遮断器により電力線L10と接続されている負荷を示している。例えば、遮断器CB1乃至CB3のうちの遮断器CB1のみが接続されている場合、負荷抑制の制御対象は、負荷R1のみとなる。尚、遮断器CB1乃至CB3は夫々、遮断しているか接続しているかを示す遮断情報出力することとする。状態把握部44は、この遮断情報に基づいて把握を行うこととする。
【0045】
更に、状態把握部44は、負荷抑制の制御対象における遮断される優先順位を把握する。この優先順位は、例えば、負荷量、病院等の施設の重要度、過去における遮断回数等に基づいて予め設定されていることとしてもよいし、入力装置35に入力される情報により設定されることとしてもよい。
【0046】
<分散型電源>
状態把握部44は、出力抑制の制御対象があるか否かを把握する。出力抑制の制御対象とは、分散型電源G1乃至G3のうちの出力電力の値を減少させることが可能な分散型電源を示している。例えば、分散型電源G1乃至G3のうちの分散型電源G1のみが出力電力の値を減少させることが可能な場合、出力抑制の制御対象は、分散型電源G1のみとなる。尚、分散型電源G1乃至G3は夫々、この把握を行うための情報を出力することとする。状態把握部44は、この出力された情報に基づいて把握を行うこととする。
【0047】
更に、状態把握部44は、出力抑制の制御対象における抑制される優先順位を把握する。この優先順位は、例えば、分散型電源G1乃至G3における発電容量、過去による抑制回数、電力線L10における接続位置に基づいて予め設定されていることとしてもよいし、ランダム関数を用いてランダムに設定されることとしてもよいし、入力装置35に入力される情報により設定されることとしてもよい。
【0048】
===制御部===
以下、図1を参照して、本実施形態における制御部について説明する。
【0049】
制御部45は、判定部43の判定結果及び状態把握部44の把握結果等に基づいて、各電力機器を制御する。
【0050】
<出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っている場合>
出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていると判定部43が判定した場合、制御部45は、電力線L10の電力値が減少するように各電力機器を制御(減少制御)する。減少制御は、具体的には、バッテリB1、EVバッテリB2を充電させること、放電中のバッテリB1、EVバッテリB2を放電停止させること、出力電力W1の実績値を減少させること等を示している。尚、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていないと判定部43が判定した場合、制御部45は、制御を行わない。この場合、判定された時点での電力系統100の制御が維持される。
【0051】
<出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っている場合>
出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていると判定部43が判定した場合、制御部45は、電力線L10の電力値が増加するように各電力機器を制御(増加制御)する。増加制御は、具体的には、バッテリB1、EVバッテリB2を放電させること、充電中のバッテリB1、EVバッテリB2を充電停止させること、遮断器CB1乃至CB3を遮断すること等を示している。尚、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていないと判定部43が判定した場合、制御部45は、制御を行わない。この場合、判定された時点での電力系統100の制御が維持される。
【0052】
===制御装置の動作===
以下、図1及び図7を参照して、本実施形態における制御装置の動作について説明する。図7は、本実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、ステップS10乃至ステップS25は、減少制御の動作を示しており、ステップS30乃至S45は、増加制御の動作を示している。
【0053】
出力目標値演算部41は、出力目標値を算出する。閾値設定部42は、現時点の時間帯に基づいて、増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。
【0054】
判定部43は、現時点の出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っているか否かを判定する(ステップS0)。
【0055】
<減少制御>
出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っていると判定部43が判定した場合(ステップS0のYES)、判定部43は、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っているか否かを判定する(ステップS10)。出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていないと判定部43が判定した場合(ステップS10のNO)、制御装置3は、制御動作を終了する。ステップS10において出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っていると判定部43が判定した場合(ステップS10のYES)、制御部45は、状態把握部44の把握結果に応じて減少制御を行う。
【0056】
具体的には、制御部45は、バッテリB1の充電が可能な場合(ステップS11のYES)、バッテリB1の充電を開始する(ステップS12)。この後、判定部43は、出力電力W1の実績値が出力目標値以下であるか否かを判定する(ステップS13)。出力電力W1の実績値が出力目標値以下であると判定部43が判定した場合(ステップS13のYES)、制御装置3は、制御動作を終了する。出力電力W1の実績値が出力目標値以下でないと判定部43が判定した場合(ステップS13のNO)、制御部45は、バッテリB1の放電停止が可能なとき(ステップ14のYES)、バッテリB1の放電停止を行う(ステップS15)。これらの後、制御装置3は、ステップS16乃至S23の各判断及び各動作を行う。ステップS23の判断において、出力抑制の制御対象がないと判断した場合(ステップS23のNO)、制御装置3は、出力電力W1の実績値と出力目標値との差分を示す情報を表示装置34に表示したり、出力したりした後(ステップS50)制御動作を終了する。尚、ステップS17、S18、S20、S21はEVバッテリB2についての判断及び動作を示しており、ステップS23、S24は分散型電源G1乃至G3についての判断及び動作を示している。
【0057】
従って、減少制御においては、バッテリB1、EVバッテリB2、分散型電源G1乃至G3の順に制御されることになる。又、分散型電源G1乃至G3は、設定されている優先順位に従って制御されることになる。
【0058】
<増加制御>
ステップS0の判断において出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っていないと判定部43が判定した場合(ステップS0のNO)、判定部43は、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っているか否かを判定する(ステップS30)。出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていないと判定部43が判定した場合(ステップS30のNO)、制御装置3は、制御動作を終了する。ステップS30において出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っていると判定部43が判定した場合(ステップS30のYES)、制御部45は、状態把握部44の把握結果に応じて増加制御を行う。
【0059】
具体的には、制御部45は、バッテリB1の放電が可能な場合(ステップS31のYES)、バッテリB1の放電を開始する(ステップS32)。この後、判定部43は、出力電力W1の実績値が出力目標値以上であるか否かを判定する(ステップS33)。出力電力W1の実績値が出力目標値以上であると判定部43が判定した場合(ステップS33のYES)、制御装置3は、制御動作を終了する。出力電力W1の実績値が出力目標値以上でないと判定部43が判定した場合(ステップS33のNO)、制御部45は、バッテリB1の充電停止が可能なとき(ステップ34のYES)、バッテリB1の充電停止を行う(ステップS35)。これらの後、制御装置3は、ステップS34乃至S43の各判断及び各動作を行う。ステップS43の判断において、負荷抑制の制御対象がないと判断した場合(ステップS43のNO)、制御装置3は、ステップS50の動作を行った後、制御動作を終了する。尚、ステップS37、S38、S40、S41はEVバッテリB2についての判断及び動作を示しており、ステップS43、S44は負荷R1乃至R3についての判断及び動作を示している。
【0060】
従って、増加制御においては、バッテリB1、EVバッテリB2、遮断器CB1乃至CB3の順に制御されることになる。又、遮断器CB1乃至CB3は、設定されている優先順位に従って制御されることになる。
【0061】
===各電力機器の制御===
以下、図8及び図9を参照して、本実施形態における各電力機器の制御について説明する。図8は、本実施形態における上昇トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。図9は、本実施形態における下降トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。
【0062】
<上昇トレンドの時間帯における制御>
図8では、時刻T21、T23、T25、T27、T29において、出力電力W1の実績値が出力目標値を上回っている。これらの時刻のうちの時刻T23、T25において、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回っているので、時刻T23、T25に減少制御が行われる。時刻T21、T27、T29においては、減少制御が行われないことになる。従って、減少制御の回数を減少させて、上昇トレンドに沿った電力系統100の制御を行うことが可能となる。尚、例えば減少抑制閾値が出力目標値と同じ値に設定されている場合、時刻T22、T24、T26、T28において、増加制御が行われることになる。
【0063】
<下降トレンドの時間帯における制御>
図9では、時刻T32、T34、T36、T38において、出力電力W1の実績値が出力目標値を下回っている。これらの時刻のうちの時刻T36において、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回っているので、時刻T36に増加制御が行われる。時刻T32、T34、T38においては、増加制御が行われないことになる。従って、増加制御の回数を減少させて、下降トレンドに沿った電力系統100の制御を行うことが可能となる。尚、例えば増加抑制閾値が出力目標値と同じ値に設定されている場合、時刻T31、T33、T35、T37、T39において、減少制御が行われることになる。
【0064】
従って、分散型電源G1乃至G3の出力抑制が過剰となるのを防止することができる。又、バッテリB1、EVバッテリB2の充放電回数を減少させて、バッテリB1、EVバッテリB2の延命を図ることが可能となる。又、電力線L10に対して出力電力W1が供給されるために、発電機G100の発電量を減少させて、発電機G100の燃料費を抑制することができる。又、分散型電源G1乃至G3の過剰抑制を防止し、分散型電源G1乃至G3の稼働率を上昇させて、分散型電源G1乃至G3の利用者の満足度を向上させることができる。又、電力線L10における需給を安定化させることができる。尚、需給を安定化させるとは、電力線L10の電力が不安定化する(前述)のを防止することである。
【0065】
前述したように、各電力機器は、電力線L10の電力を調整する。電力線L10には、負荷R1乃至R3、負荷R1乃至R3に対して電力を供給するための分散型電源G1乃至G3が接続されている。制御装置3は、各電力機器を制御する。制御装置3は、出力目標値演算部41、制御部45を有する。出力目標値演算部41は、時間の経過に従って変動する日負荷曲線としての消費電力W2の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する分散型電源G1乃至G3の出力目標値を演算する。制御部45は、出力電力W1の実績値が出力目標値に応じた増加抑制閾値を上回る場合、電力線L10の電力値が減少するように各電力機器を制御する。又、制御部45は、出力電力W1の実績値が出力目標値に応じた減少抑制閾値を下回る場合、電力線L10の電力値が増加するように各電力機器を制御する。従って、日負荷曲線に基づいて電力線L10の電力値を調整することができる。よって、電力線L10における需給を安定化させることができる。
【0066】
又、制御部45は、時間が経過するに従って出力目標値が増加する上昇トレンドの時間帯D1において、出力電力W1の実績値が出力目標値よりも大きい増加抑制閾値を上回る場合、電力線L10の電力値が減少するように制御する。制御部45は、時間帯D1において出力電力W1の実績値が増加抑制閾値よりも小さい減少抑制閾値を下回る場合、電力線L10の電力値が増加するように制御する。従って、上昇トレンドの時間帯D1においては、電力線L10の電力値を減少させるための減少制御が行われ難くすることにより、減少制御が過剰に行われるのを防止することができる。
【0067】
又、制御部45は、時間が経過するに従って出力目標値が減少する下降トレンドの時間帯D2において出力電力W1の実績値が出力目標値よりも小さい減少抑制閾値を下回る場合、電力線L10の電力値が増加するように制御する。出力電力W1の実績値が減少抑制閾値よりも大きい増加抑制閾値を上回る場合、電力線L10の電力値が減少するように制御する。従って、下降トレンドの時間帯D2においては、電力線L10の電力値を増加させるための増加制御が行われ難くすることにより、増加制御が過剰に行われるのを防止することができる。
【0068】
又、出力目標値演算部41は、電力系統100の地域(電力線L10が設けられている位置)の実績気象情報と、電力系統100の地域(電力線L10が設けられている位置)の予測気象情報と、出力電力W30の実績値とに基づいて翌日の出力電力W30の予測値(曲線53)を算出する。出力目標値演算部41は、出力電力W30の予測値と第1定数との積に応じた値を消費電力W2の予測値として演算する。従って、例えば消費電力W2の実績値を把握する必要がないために、消費電力W2の予測値を比較的容易に算出することができる。又、電力系統100の地域における気象情報を考慮することにより、消費電力W2の予測値の算出精度を向上させることができる。従って、電力線L10における需給を確実に安定化させることができる。
【0069】
又、出力目標値演算部41は、消費電力W2の予測値と第2定数との積に応じた値を出力目標値(曲線51)として算出する。従って、出力目標値を算出するための煩雑な演算が不要となり、出力目標値を比較的容易に算出することができる。又、消費電力W2の予測値に基づく制御を行うことにより、電力線L10における需給を確実に安定化させることができる。
【0070】
尚、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【0071】
上記実施形態においては、制御装置3が各電力機器を制御することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、出力電力W1の実績値が増加抑制閾値を上回った場合、分散型電源G1乃至G3、充放電装置11、12のうちの少なくとも1つを、電力線L10の電力値が減少するように制御装置3が制御することとしてもよい。又、出力電力W1の実績値が減少抑制閾値を下回った場合、遮断器CB1乃至CB3、充放電装置11、12のうちの少なくとも1つを、電力線L10の電力値が増加するように制御装置3が制御することとしてもよい。
【0072】
又、上記実施形態においては、配電系統100にバッテリB1が設けられることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、フライホイール、キャパシタ等の電力貯蔵装置が電力線L10に接続され、制御装置3の制御により電力線L10と電力貯蔵装置との間で電力の授受が行われることとしてもよい。
【0073】
又、上記実施形態においては、分散型電源G1乃至G3が太陽光発電装置であることとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、分散型電源G1乃至G3が風力発電装置であることとしてもよい。
【0074】
又、上記実施形態においては、出力目標値演算部41が翌日の出力目標値を算出することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、出力目標値演算部41が翌日以外の未来の時間、未来の日における出力目標値を算出することとしてもよい。
【0075】
又、現在時刻が下降トレンドの時間帯D2の場合、現在時刻の出力目標値と増加抑制指令値の絶対値との和を閾値設定部42が増加抑制閾値に設定し、現在時刻が上昇トレンドの時間帯D1の場合、現在時刻の出力目標値に対する減少抑制指令値の絶対値の差分を閾値設定部42が減少抑制閾値に設定することとしてもよい。
【符号の説明】
【0076】
3 制御装置
11、12 充放電装置
B1 バッテリ
B2 EVバッテリ
CB1、CB2、CB3 遮断器
G1、G2、G3 分散型電源
L10 電力線
R1、R2、R3 負荷
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9