特許 7261914 電力調整遠隔制御装置及び制御方法

(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】

(24)【登録日】2023-04-12

(45)【発行日】2023-04-20

(54)【発明の名称】電力調整遠隔制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20230413BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20230413BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20230413BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20230413BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20230413BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20230413BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20230413BHJP

   G06Q 50/06 20120101ALI20230413BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 110

H02J3/00 180

H02J3/32

H02J3/00 130

H02J9/06 120

H02J13/00 311A

H02J7/34 G

H02J7/35 K

G06Q50/06

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022048880

(22)【出願日】2022-03-24

(65)【公開番号】P2022159062

(43)【公開日】2022-10-17

【審査請求日】2022-03-24

(31)【優先権主張番号】110112275

(32)【優先日】2021-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】516007825

【氏名又は名称】低▲炭▼動能開發股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】陳 ▲フ▼▲ジエ▼

【審査官】佐藤 卓馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８８９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３３２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０００９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２７８８６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ ７／３４

Ｈ０２Ｊ ７／３５

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力調整遠隔制御装置であって、複数の基地局と、複数の区域と、制御モジュールと、バックエンド管理システムを含み、
前記複数の基地局がそれぞれ少なくとも１つの負荷と、少なくとも１つの蓄電装置を含み、前記蓄電装置が少なくとも１つの二次電池を含み、前記負荷及び前記蓄電装置の主要電力源が送配電事業者により管理される電力系統であり、
前記複数の区域が、それぞれ地域的関連性を有する複数の前記基地局を含み、
前記制御モジュールが、前記蓄電装置と一対一で配置され、前記各制御モジュールが、マイクロプロセッサと、制御ユニットと、無線通信ユニットを含み、前記マイクロプロセッサが前記制御ユニットと計量ユニットの動作を指揮・制御・命令・管理し、前記無線通信ユニットが無線通信接続を実行するために用いられ、前記制御ユニットが前記電力系統と前記負荷の電路の開閉、前記電力系統と前記蓄電装置の電路の開閉、及び前記蓄電装置と前記負荷の電路の開閉を制御し、
前記バックエンド管理システムが、各区域の前記基地局、前記蓄電装置に関する関連資料を記録及び管理し、かつ前記制御モジュールの動作を指揮・制御・命令するとともに、前記バックエンド管理システムが無線通信方式で前記送配電事業者及び前記各制御モジュールに接続され、前記バックエンド管理システムが前記送配電事業者の発する配電指令を受信し、前記配電指令が指定の前記区域と開始・終了時間を含み、前記バックエンド管理システムが前記配電指令を指定の前記区域中の前記各制御モジュールに送信し、前記制御モジュールの前記マイクロプロセッサが前記配電指令を受信して、開始時間になると前記制御ユニットに前記電力系統の前記負荷に対する給電電路を切断し、同時に前記蓄電装置内の前記二次電池の前記負荷に対する給電電路を導通させるように命令し、前記蓄電装置により前記負荷に対する給電を継続させ、前記制御モジュールが前記終了時間になると、前記制御ユニットに前記二次電池の前記負荷に対する給電を停止し、同時に前記電力系統の前記負荷に対する給電と前記二次電池に対する充電を導通させるように命令する、
ことを特徴とする、電力調整遠隔制御装置。

【請求項2】

前記制御モジュールがさらに、前記マイクロプロセッサに電気的に接続された計量ユニットを含み、前記計量ユニットが計算メカニズムを実行して、前記電力系統と前記負荷の電路が開路になった持続時間をカウントし、前記持続時間及び前記蓄電装置が前記持続時間内に前記負荷に供給した電力量をパラメータとして、前記送配電事業者が規定する計算式に従い給電補助インセンティブを計算し、前記マイクロプロセッサを介して前記給電補助インセンティブを前記バックエンド管理システムに送信し、前記バックエンド管理システムが前記給電補助インセンティブを前記送配電事業者に送信することを特徴とする、請求項１に記載の電力調整遠隔制御装置。

【請求項3】

前記基地局が移動体通信基地局であり、前記蓄電装置が前記基地局中の無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ，ＵＰＳ）であることを特徴とする、請求項１に記載の電力調整遠隔制御装置。

【請求項4】

前記バックエンド管理システムが、前記制御モジュールの電力調整アプリケーションプログラムを遠隔制御するコンピューターまたは携帯端末を搭載したことを特徴とする、請求項１に記載の電力調整遠隔制御装置。

【請求項5】

請求項２に記載の電力調整遠隔制御装置の制御方法であって、
前記送配電事業者がある前記区域の特定の時間における総電力需要量が前記送配電事業者の運転予備力を若干超過する状況を把握または予測すると、前記送配電事業者が前記バックエンド管理システムに対し、配電を指定する前記区域と開始・終了時間が含まれる配電指令を発する工程１と、
前記バックエンド管理システムが前記配電指令を受信し、指定された前記区域中の前記各制御モジュールに前記配電指令を送信し、前記制御モジュールの前記マイクロプロセッサが前記配電指令を受信して、前記制御ユニットに開始時間になると前記電力系統の前記負荷に対する給電電路を切断し、同時に前記蓄電装置の前記負荷に対する給電電路を導通させるように命令して、前記蓄電装置により前記負荷に対する給電を継続させ、前記終了時間まで継続させる工程２と、
前記終了時間になると、前記マイクロプロセッサが前記制御ユニットに前記蓄電装置の前記負荷に対する給電電路を切断し、前記電力系統の前記負荷に対する給電電路を導通させ、前記電力系統の前記蓄電装置に対する給電電路を導通させるように命令し、前記電力系統による前記負荷への給電と前記蓄電装置への充電を回復させる工程３と、
を含むことを特徴とする、電力調整遠隔制御装置の制御方法。

【請求項6】

前記工程２がさらに、計量ユニットが前記開始時間に前記計算メカニズムを作動させる工程を含み、前記工程３がさらに、前記計量ユニットが前記終了時間に前記計算メカニズムを停止し、前記マイクロプロセッサを介して前記計算メカニズムにより得られた前記給電補助インセンティブを前記バックエンド管理システムに送信する工程を含む、ことを特徴とする、請求項５に記載の電力調整遠隔制御装置の制御方法。

【請求項7】

さらに、前記バックエンド管理システムが、前記給電補助インセンティブを前記送配電事業者に送信し、前記送配電事業者に補助インセンティブを申請する工程４を含む、ことを特徴とする、請求項６に記載の電力調整遠隔制御装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エリア給電の調整制御に関し、特に電力調整遠隔制御装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

１つの区域の電力消費はピーク時とオフピーク時に分けられるが、送配電事業者（台湾の場合、台湾電力公司）はピーク時にも需要を満たせるように運転予備力（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｒｅｓｅｒｖｅ）を持つ必要がある。
しかしながら、特定地域のある時間帯の総電力需要が運転予備力をわずかに上回る程度であれば、送配電事業者の解決策は、その地域または特定ユーザーへの電力供給を緊急停止して負荷を減らすことであるが、これでは送配電事業者が安定供給を保証できないという問題が発生する。

【0003】

このジレンマを克服するために、送配電事業者は、発電所を建設するか、発電装置を増やして運転予備力増やすしかない。
しかしながら、わずかな電力需要の増加に対応するために多額の資金を投入することが経済的であるかどうかは、検討する必要がある。しかも、１つの発電所や発電装置の発電量は、前述の「総電力需要が運転予備力をわずかに上回る程度」よりもはるかに大きいことが多く、結果として資源を有効活用できず無駄になる状況が発生する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、単に発電所を建設したり、発電設備を増やしたりすることではなく、電力需要に応じて送配電事業者の運転予備力の圧迫を動的に軽減し、電力供給を調整して電力需要に対応する電力調整遠隔制御装置及び制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の電力調整遠隔制御装置は、複数の基地局と、複数の区域と、制御モジュールと、バックエンド管理システムを含み、前記複数の基地局がそれぞれ少なくとも１つの負荷と、少なくとも１つの蓄電装置を含み、前記蓄電装置が少なくとも１つの二次電池を含み、前記負荷及び前記蓄電装置の主要電力源が送配電事業者により管理される電力系統であり、前記複数の区域が、それぞれ地域的関連性を有する複数の前記基地局を含み、前記制御モジュールが、前記蓄電装置と一対一で配置され、前記各制御モジュールが、マイクロプロセッサと、制御ユニットと、無線通信ユニットを含み、前記マイクロプロセッサが前記制御ユニットと計量ユニットの動作を指揮・制御・命令・管理し、前記無線通信ユニットが無線通信接続を実行するために用いられ、前記制御ユニットが前記電力系統と前記負荷の電路の開閉、前記電力系統と前記蓄電装置の電路の開閉、及び前記蓄電装置と前記負荷の電路の開閉を制御し、前記バックエンド管理システムが、各区域の前記基地局、前記蓄電装置に関する関連資料を記録及び管理し、かつ前記制御モジュールの動作を指揮・制御・命令するとともに、前記バックエンド管理システムが無線通信方式で前記送配電事業者及び前記各制御モジュールに接続され、前記バックエンド管理システムが前記送配電事業者の発する配電指令を受信し、前記配電指令が指定の前記区域と開始・終了時間を含み、前記バックエンド管理システムが前記配電指令を指定の前記区域中の前記各制御モジュールに送信し、前記制御モジュールの前記マイクロプロセッサが前記配電指令を受信して、前記開始時間になると前記制御ユニットに前記電力系統の前記負荷に対する給電電路を切断し、同時に前記蓄電装置内の前記二次電池の前記負荷に対する給電電路を導通させるように命令し、前記蓄電装置により前記負荷に対する給電を継続させ、前記制御モジュールが前記終了時間になると、前記制御ユニットに前記二次電池の前記負荷に対する給電を停止し、同時に前記電力系統の前記負荷に対する給電と前記二次電池に対する充電を導通させるように命令する。

【0006】

本発明の電力調整遠隔制御装置の制御方法は、前記送配電事業者がある前記区域の特定の時間における総電力需要量が前記送配電事業者の運転予備力を若干超過する状況を把握または予測すると、前記送配電事業者が前記バックエンド管理システムに対し、配電を指定する前記区域と開始・終了時間が含まれる配電指令を発する工程１と、前記バックエンド管理システムが前記配電指令を受信し、指定された前記区域中の前記各制御モジュールに前記配電指令を送信し、前記制御モジュールの前記マイクロプロセッサが前記配電指令を受信して、前記制御ユニットに開始時間になると前記電力系統の前記負荷に対する給電電路を切断し、同時に前記蓄電装置の前記負荷に対する給電電路を導通させるように命令して、前記蓄電装置により前記負荷に対する給電を継続させ、前記終了時間まで継続させる工程２と、前記終了時間になると、前記マイクロプロセッサが前記制御ユニットに前記蓄電装置の前記負荷に対する給電電路を切断し、前記電力系統の前記負荷に対する給電電路を導通させ、前記電力系統の前記蓄電装置に対する給電電路を導通させるように命令し、前記電力系統による前記負荷への給電と前記蓄電装置への充電を回復させる工程３とを含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、送配電事業者の配電指令に基づき、遠隔から当該区域中の制御モジュールに基地局の負荷への電力系統からの給電を停止するように命令し、同時に当該蓄電装置内の二次電池を導通させて当該基地局の負荷への給電を継続させ、区域のピーク時における総電力消費量を削減して送配電事業者の運転予備力の圧迫を軽減する一方で、蓄電装置（または設備）を利用して電力供給を調整し、電力需要に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態を示す電力調整遠隔制御装置のブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る制御モジュール、蓄電装置及び負荷のブロック図である。

【図3】本発明の実施形態を示す電力調整遠隔制御方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。

【0010】

図１と図２に示すように、本発明の電力調整遠隔制御装置は、複数の基地局１１を含み、各基地局１１が少なくとも１つの蓄電装置１２を含む。
基地局１１は、移動体通信を確立するための基地局、ハイテク工場、医療機関、金融機関または建物を含むが、これらに限らない。
蓄電装置１２は、電力系統１３の給電が停止された状況下で、移動体通信基地局の負荷４０に緊急的に給電を支援する無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ、ＵＰＳ）を含むが、これに限らず、当該無停電電源装置は少なくとも１つ以上の二次電池を含む。
基地局１１と蓄電装置１２は本発明のために特別に構築されるものではなく、本実施形態において基地局１１と蓄電装置１２はすでに構築済みの設備を選択して用いる。
負荷４０と蓄電装置１２の主要電力源は電力系統１３（送電網、Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ）であり、電力系統１３の供給源は発電所であり、発電所及び電力系統１３を指揮・制御・命令・管理する機関を送配電事業者１４と呼び、台湾の場合これは台湾電力公司である。

【0011】

複数の区域１０は、各区域１０に地域的関連性を有する複数の基地局１１を含む。

【0012】

蓄電装置１２と一対一で制御モジュール２０が配置され、各制御モジュール２０がマイクロプロセッサ２１と、制御ユニット２２と、無線通信ユニット２３と、計量ユニット２４を含む。制御モジュール２０の主要な電力源は電力系統１３である。
マイクロプロセッサ２１が制御ユニット２２及び計量ユニット２４と電気的に接続され、制御ユニット２２と計量ユニット２４の動作を指揮・制御・命令・管理する。
無線通信ユニット２３は無線通信接続に用いられる。
制御ユニット２２は電力系統１３と当該負荷４０の電路の開閉、電力系統１３と蓄電装置１２の電路の開閉、蓄電装置１２と負荷４０の電路の開閉を制御する。
計量ユニット２４は計算メカニズムを実行し、電力系統１３と負荷４０の電路が開路になった持続時間をカウントし、当該持続時間及び蓄電装置１２が当該持続時間内に負荷４０に供給した電力量（Ｗｈ）をパラメータとして、送配電事業者１４が規定する計算式に従い給電補助インセンティブを計算する。

【0013】

バックエンド管理システム３０は、制御モジュール２０の電力調整アプリケーションプログラムを遠隔制御するコンピューターまたは携帯端末を搭載し、各区域１０の基地局１１、蓄電装置１２の関連情報を記録・管理するとともに、制御モジュール２０の動作を指揮・制御・命令するために用いられる。
バックエンド管理システム３０は無線通信方式で送配電事業者１４及び各制御モジュール２０に接続する。

【0014】

バックエンド管理システム３０は送配電事業者１４が発する配電指令を受け取る。当該配電指令には指定区域１０と開始・終了時間が含まれる。
バックエンド管理システム３０は、当該配電指令を当該指令の指定する区域１０中の各制御モジュール２０に送信する。
制御モジュール２０のマイクロプロセッサ２１は当該配電指令を受信し、指定された開始時間に制御ユニット２２に電力系統１３の負荷４０に対する給電電路を切断し、同時に蓄電装置１２内の二次電池の負荷４０に対する給電電路を導通させるように命令し、蓄電装置１２により負荷４０に対する給電を継続させる。
制御モジュール２０は指定された終了時間に、制御ユニット２２に二次電池と負荷４０の給電を切断し、同時に電力系統１３の負荷４０に対する給電と二次電池に対する充電を導通させるように命令する。
計量ユニット２４は、給電補助インセンティブの演算を行い、給電補助インセンティブをマイクロプロセッサ２１を介してバックエンド管理システム３０に送信する。バックエンド管理システム３０は演算結果を受け取り、それを送配電事業者１４にフィードバックしてインセンティブの補助を申請する。

【0015】

図３に示すように、上記した電力調整遠隔制御装置を用いた電力調整遠隔制御方法は次の工程を含む。

【0016】

工程１では、送配電事業者１４がある区域１０の特定の時間における総電力需要量が送配電事業者１４の運転予備力を若干超過する状況を把握または予測すると、送配電事業者１４がバックエンド管理システム３０に対し、配電を指定する区域１０と開始・終了時間が含まれる配電指令を発する。

【0017】

工程２では、バックエンド管理システム３０が当該配電指令を受信し、当該配電指令を指定された区域１０中の各制御モジュール２０に送信する。
制御モジュール２０のマイクロプロセッサ２１が当該配電指令を受信すると、制御ユニット２２に当該開始時間に電力系統１３と負荷４０の給電電路を切断し、同時に蓄電装置１２内の二次電池と負荷４０の給電電路を導通するように命令し、蓄電装置１２により負荷４０に対する給電を継続させる。同時に、計量ユニット２４が当該開始時間に当該計算メカニズムを作動させ、終了時間になるまで継続する。

【0018】

工程３では、当該終了時間になると、マイクロプロセッサ２１が制御ユニット２２に蓄電装置１２の二次電池と負荷４０の給電電路を切断し、電力系統１３の負荷４０に対する給電電路を導通させるとともに、電力系統１３の蓄電装置１２の二次電池に対する給電電路を導通させるように命令し、電力系統１３での負荷４０に対する給電と蓄電装置１２の充電を回復させる。
計量ユニット２４は当該終了時間に計算メカニズムを停止し、マイクロプロセッサ２１を介して演算で得られた給電補助インセンティブをバックエンド管理システム３０に送信する。

【0019】

工程４では、バックエンド管理システム３０が当該給電補助インセンティブを送配電事業者１４に送信し、送配電事業者１４に補助インセンティブを申請する。

【符号の説明】

【0020】

１０ 区域
１１ 基地局
１２ 蓄電装置
１３ 電力系統
１４ 送配電事業者
２０ 制御モジュール
２１ マイクロプロセッサ
２２ 制御ユニット
２３ 無線通信ユニット
２４ 計量ユニット
３０ バックエンド管理システム
４０ 負荷

【図1】

【図2】

【図3】