JP2013207937A - Energy management system and energy management method - Google Patents
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Abstract
【課題】 分散電源から出力される電力を適切に用いることを可能とするエネルギー管理システム及びエネルギー管理方法を提供する。
【解決手段】 燃料電池151は、電流計181によって検出される値が第1目標受電量に近づくように動作する。蓄電池141は、電流計182によって検出される値を使用して、電流計181が設けられている箇所の受電量が第2目標受電量に近づくように動作する。第1目標受電量は、第2目標受電量よりも小さい。
【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy management system and an energy management method capable of appropriately using electric power output from a distributed power source.
SOLUTION: A fuel cell 151 operates so that a value detected by an ammeter 181 approaches a first target power reception amount. The storage battery 141 operates using the value detected by the ammeter 182 so that the amount of power received at the location where the ammeter 181 is provided approaches the second target power reception amount. The first target power reception amount is smaller than the second target power reception amount.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、分散電源及び蓄電装置を備えるエネルギー管理システム、及び、エネルギー管理システムで用いられるエネルギー管理方法に関する。 The present invention relates to an energy management system including a distributed power source and a power storage device, and an energy management method used in the energy management system.
近年、分散電源及び蓄電装置を有するエネルギー管理システムにおいて、分散電源及び蓄電装置を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。分散電源は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。 In recent years, a technique for controlling a distributed power source and a power storage device in an energy management system having the distributed power source and the power storage device has been proposed (for example, Patent Document 1). A distributed power source is a device that outputs power using fuel gas, such as a fuel cell. The power storage device is a device that stores electric power, such as a secondary battery.
ここで、分散電源は、系統と分散電源とを接続する電力線上に設けられた電流計によって検出される値に分散電源から出力される電力が追従するように制御される(負荷追従制御)。言い換えると、分散電源は、電流計によって検出される値が目標受電力(例えば、”0”)となるように制御される。分散電源の目標受電力は、電流計よりも系統側から供給される電力量の目標値である。 Here, the distributed power supply is controlled so that the power output from the distributed power supply follows a value detected by an ammeter provided on a power line connecting the system and the distributed power supply (load following control). In other words, the distributed power supply is controlled such that the value detected by the ammeter becomes the target received power (for example, “0”). The target received power of the distributed power source is a target value for the amount of power supplied from the system side of the ammeter.
一方で、蓄電装置は、系統と蓄電装置とを接続する電力線上に設けられた電流計によって検出される値が目標受電力(例えば、”0”)となるように制御される(充放電制御)。蓄電装置の目標受電力は、電流計よりも系統側から供給される電力量の目標値である。 On the other hand, the power storage device is controlled such that a value detected by an ammeter provided on a power line connecting the grid and the power storage device becomes a target received power (for example, “0”) (charge / discharge control). ). The target received power of the power storage device is a target value for the amount of power supplied from the system side of the ammeter.
ところで、定格電力を出力する状態において、分散電源の効率が高い。また、分散電源の温度状態などによっては、出力可能な電力が定格電力以下となる。分散電源が定格電力もしくは最大出力可能電力を出力するためには、蓄電装置の充放電をどのように制御するかが重要である。例えば、分散電源の定格電力から負荷電力を除いた分の電力を蓄電装置に蓄積することが考えられる。しかしながら、このような制御を実現するためには、分散電源の定格電力や最大出力可能電力を蓄電装置が知っている必要がある。 By the way, in the state which outputs rated power, the efficiency of a distributed power supply is high. Further, depending on the temperature state of the distributed power supply, the power that can be output is less than the rated power. In order for the distributed power supply to output the rated power or the maximum power that can be output, it is important how to control charging / discharging of the power storage device. For example, it is conceivable to store in the power storage device the amount of power obtained by removing the load power from the rated power of the distributed power source. However, in order to realize such control, the power storage device needs to know the rated power and the maximum output power of the distributed power supply.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分散電源の定格電力や最大出力可能電力を蓄電装置が知らなくても、蓄電装置の充放電を適切に制御することを可能とするエネルギー管理システム及びエネルギー管理方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and appropriately controls charging / discharging of a power storage device even if the power storage device does not know the rated power and the maximum outputable power of the distributed power source. An object of the present invention is to provide an energy management system and an energy management method that enable the above.
第1の特徴に係るエネルギー管理システムは、分散電源及び蓄電装置を備える。前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計及び前記蓄電装置の充放電制御に用いる第2電流計が設けられている。前記第1電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点及び前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。前記分散電源は、前記第1電流計によって検出される値が第1目標受電量に近づくように動作する。前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値を使用して、前記第1電流計が設けられている箇所の受電量が第2目標受電量に近づくように動作する。前記第1目標受電量は、前記第2目標受電量よりも小さい。 The energy management system according to the first feature includes a distributed power source and a power storage device. A first ammeter used for load follow-up control of the distributed power source and a second ammeter used for charge / discharge control of the power storage device are provided on a power line connecting the distributed power source and the power storage device to the system. The first ammeter is provided on a side closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line and a connection point between the distributed power source and the power line. The distributed power supply operates so that a value detected by the first ammeter approaches a first target power reception amount. The power storage device operates using a value detected by the second ammeter so that the amount of power received at a location where the first ammeter is provided approaches the second target power reception amount. The first target power reception amount is smaller than the second target power reception amount.
第1の特徴において、前記第2電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値を使用して、前記第1電流計が設けられている箇所の受電量が第2目標受電量となるように、前記蓄電装置の充放電量を制御する。 In the first feature, the second ammeter is closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line, and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line. On the side. The power storage device uses the value detected by the second ammeter to charge the power storage device so that the amount of power received at the location where the first ammeter is provided becomes the second target power reception amount. Control the amount of discharge.
第1の特徴において、前記第2電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点及び前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値が第2目標受電量となるように、前記蓄電装置の充放電量の変化量を制御する。 In the first feature, the second ammeter is provided closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line and a connection point between the distributed power source and the power line. The power storage device controls a change amount of the charge / discharge amount of the power storage device so that a value detected by the second ammeter becomes a second target power reception amount.
第2の特徴に係るエネルギー管理方法は、分散電源及び蓄電装置を備えるエネルギー管理システムで用いる。エネルギー管理方法は、前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いるために、前記蓄電装置と前記電力線との接続点及び前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側の電流を検出する第1電流計測ステップと、前記蓄電装置の充放電制御に用いるための電流を検出する第2電流計測ステップと、前記第1電流検出ステップによって検出される値が第1目標受電量に近づくように前記分散電源が動作するステップと、前記第2電流検出ステップによって検出される値を使用して、前記第1電流計が設けられている箇所の受電量が第2目標受電量に近づくように前記蓄電装置が動作するステップとを備える。前記第1目標受電量は、前記第2目標受電量よりも小さい。 The energy management method according to the second feature is used in an energy management system including a distributed power source and a power storage device. In order to use the energy management method for load follow-up control of the distributed power supply on the power line connecting the distributed power source and the power storage device to the system, the connection point between the power storage device and the power line, the distributed power source, and the power source A first current measuring step for detecting a current closer to the system than a connection point with a power line; a second current measuring step for detecting a current used for charge / discharge control of the power storage device; and the first current. The first ammeter is provided using the step of operating the distributed power supply so that the value detected by the detection step approaches the first target power reception amount, and the value detected by the second current detection step. And the step of operating the power storage device so that the amount of received power at a location close to the second target received amount. The first target power reception amount is smaller than the second target power reception amount.
本発明によれば、分散電源の定格電力や最大出力可能電力を蓄電装置が知らなくても、蓄電装置の充放電を適切に制御することを可能とするエネルギー管理システム及びエネルギー管理方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an energy management system and an energy management method capable of appropriately controlling charge / discharge of a power storage device without the power storage device knowing the rated power and the maximum output power of the distributed power source. be able to.
以下において、本発明の実施形態に係るエネルギー管理システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, an energy management system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[実施形態の概要]
実施形態に係るエネルギー管理システムは、分散電源及び蓄電装置を備える。前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計及び前記蓄電装置の充放電制御に用いる第2電流計が設けられている。前記第1電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点及び前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。前記分散電源は、前記第1電流計によって検出される値が第1目標受電量に近づくように動作する。前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値が第2目標受電量に近づくように動作する。前記第1目標受電量は、前記第2目標受電量よりも小さい。
[Outline of Embodiment]
The energy management system according to the embodiment includes a distributed power source and a power storage device. A first ammeter used for load follow-up control of the distributed power source and a second ammeter used for charge / discharge control of the power storage device are provided on a power line connecting the distributed power source and the power storage device to the system. The first ammeter is provided on a side closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line and a connection point between the distributed power source and the power line. The distributed power supply operates so that a value detected by the first ammeter approaches a first target power reception amount. The power storage device operates so that a value detected by the second ammeter approaches a second target power reception amount. The first target power reception amount is smaller than the second target power reception amount.
実施形態では、分散電源の負荷追従制御に用いる第1目標受電量は、蓄電装置の充放電制御に用いる第2目標受電量よりも小さい。従って、第1目標受電量と第2目標受電量との差異に起因して、分散電源の出力電力が上昇する。分散電源の出力電力が上昇すると、蓄電装置の充放電量が減少する。第1電流計よりも下流に設けられた機器(主として負荷)の消費電力が分散電源の定格電力よりも小さい場合には、このような動作が繰り返されることによって、分散電源の出力電力が上昇し、蓄電装置の充電が行われる。一方で、第1電流計よりも下流に設けられた機器(主として負荷)の消費電力が分散電源の定格電力よりも大きい場合には、分散電源の出力電力によって消費電力を賄えないため、蓄電装置の放電が行われる。 In the embodiment, the first target power reception amount used for load follow-up control of the distributed power supply is smaller than the second target power reception amount used for charge / discharge control of the power storage device. Therefore, the output power of the distributed power source increases due to the difference between the first target power reception amount and the second target power reception amount. When the output power of the distributed power source increases, the charge / discharge amount of the power storage device decreases. When the power consumption of the device (mainly the load) provided downstream from the first ammeter is smaller than the rated power of the distributed power source, the output power of the distributed power source increases by repeating such an operation. The power storage device is charged. On the other hand, when the power consumption of equipment (mainly the load) provided downstream from the first ammeter is larger than the rated power of the distributed power supply, the power consumption cannot be covered by the output power of the distributed power supply. The device is discharged.
このように、分散電源の定格電力や最大出力可能電力を蓄電装置が知らなくても、蓄電装置の充放電が適切に制御される。 Thus, even if the power storage device does not know the rated power or the maximum output possible power of the distributed power supply, charging / discharging of the power storage device is appropriately controlled.
実施形態では、第1電流計は、蓄電装置と電力線との接続点及び分散電源と電力線との接続点よりも系統に近い側に設けられているため、分散電源を制御するための制御電力、蓄電装置に蓄積する電力及び蓄電装置を制御するための制御電力が負荷追従制御で考慮される。 In the embodiment, since the first ammeter is provided on the side closer to the system than the connection point between the power storage device and the power line and the connection point between the distributed power source and the power line, control power for controlling the distributed power source, The power stored in the power storage device and the control power for controlling the power storage device are considered in the load following control.
[第1実施形態]
(エネルギー管理システム)
以下において、第1実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。図1は、第1実施形態に係るエネルギー管理システム100を示す図である。
[First Embodiment]
(Energy management system)
Hereinafter, the energy management system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an
図1に示すように、エネルギー管理システム100は、需要家10と、CEMS20と、変電所30と、スマートサーバ40と、発電所50とを有する。なお、需要家10、CEMS20、変電所30及びスマートサーバ40は、ネットワーク60によって接続されている。
As shown in FIG. 1, the
需要家10は、分散電源及び蓄電装置を少なくとも有する。分散電源は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。
The
需要家10は、例えば、一戸建ての住宅であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよい。
For example, the
第1実施形態では、複数の需要家10によって、需要家群10A及び需要家群10Bが構成されている。需要家群10A及び需要家群10Bは、例えば、地理的な地域によって分類される。
In the first embodiment, a
CEMS20は、複数の需要家10と電力系統との間の連系を制御する。なお、CEMS20は、複数の需要家10を管理するため、CEMS(Cluster/Community Energy Management System)と称されることもある。具体的には、CEMS20は、停電時などにおいて、複数の需要家10と電力系統との間を解列する。一方で、CEMS20は、復電時などにおいて、複数の需要家10と電力系統との間を連系する。
The CEMS 20 controls interconnection between the plurality of
第1実施形態では、CEMS20A及びCEMS20Bが設けられている。CEMS20Aは、例えば、需要家群10Aに含まれる需要家10と電力系統との間の連系を制御する。CEMS20Bは、例えば、需要家群10Bに含まれる需要家10と電力系統との間の連系を制御する。
In the first embodiment, a
変電所30は、複数の需要家10に対して、配電線31を介して電力を供給する。具体的には、変電所30は、発電所50から供給される電圧を降圧する。
The substation 30 supplies electric power to the plurality of
第1実施形態では、変電所30A及び変電所30Bが設けられている。変電所30Aは、例えば、需要家群10Aに含まれる需要家10に対して、配電線31Aを介して電力を供給する。変電所30Bは、例えば、需要家群10Bに含まれる需要家10に対して、配電線31Bを介して電力を供給する。
In the first embodiment, a
スマートサーバ40は、複数のCEMS20(ここでは、CEMS20A及びCEMS20B)を管理する。また、スマートサーバ40は、複数の変電所30(ここでは、変電所30A及び変電所30B)を管理する。言い換えると、スマートサーバ40は、需要家群10A及び需要家群10Bに含まれる需要家10を統括的に管理する。スマートサーバ40は、例えば、需要家群10Aに供給すべき電力と需要家群10Bに供給すべき電力とのバランスを取る機能を有する。
The
発電所50は、火力、風力、水力、原子力などによって発電を行う。発電所50は、複数の変電所30(ここでは、変電所30A及び変電所30B)に対して、送電線51を介して電力を供給する。
The
ネットワーク60は、信号線を介して各装置に接続される。ネットワーク60は、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、携帯電話網などである。 The network 60 is connected to each device via a signal line. The network 60 is, for example, the Internet, a wide area network, a narrow area network, a mobile phone network, or the like.
(需要家)
以下において、第1実施形態に係る需要家について説明する。図2は、第1実施形態に係る需要家10の詳細を示す図である。
(Customer)
Below, the consumer which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a diagram illustrating details of the
図2に示すように、需要家10は、分電盤110と、負荷120と、PVユニット130と、蓄電池ユニット140と、燃料電池ユニット150と、貯湯ユニット160と、HEMS200とを有する。
As shown in FIG. 2, the
第1実施形態において、需要家10は、電流計181及び電流計182を有する。電流計181及び電流計182は、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150と系統とを接続する電力線上に設けられる。電流計181は、燃料電池ユニット150の負荷追従制御に用いられる。電流計182は、蓄電池ユニット140の充放電制御に用いられる。
In the first embodiment, the
第1実施形態では、電流計181は、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2及び燃料電池ユニット150と電力線との接続点P3よりも上流(系統に近い側)に設けられる。電流計182は、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2よりも下流(系統から離れた側)、かつ、燃料電池ユニット150と電力線との接続点P3よりも上流(系統に近い側)に設けられる。
In the first embodiment, the
電流計181及び電流計182が負荷120と電力線との接続点P4よりも上流(系統に近い側)に設けられることは勿論である。
Of course, the
第1実施形態において、各機器は、系統に近い順から見て、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び負荷120の順で電力線に接続されていることに留意すべきである。
In the first embodiment, it should be noted that each device is connected to the power line in the order of the
分電盤110は、配電線31(系統)に接続されている。分電盤110は、電力線を介して、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150に接続されている。
負荷120は、電力線と接続点P4で接続されており、電力線を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷120は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどの装置を含む。なお、負荷120は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。
The
PVユニット130は、電力線と接続点P1で接続されており、PV131と、PCS132とを有する。PV131は、分散電源の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う装置である。PV131は、発電されたDC電力を出力する。PV131の発電量は、PV131に照射される日射量に応じて変化する。PCS132は、PV131から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。PCS132は、電力線を介してAC電力を分電盤110に出力する。
The
第1実施形態において、PVユニット130は、PV131に照射される日射量を測定する日射計を有していてもよい。
In the first embodiment, the
PVユニット130は、MPPT(Maximum Power Point Tracking)法によって制御される。詳細には、PVユニット130は、PV131の動作点(動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点)を最適化する。
The
蓄電池ユニット140は、電力線と接続点P2で接続されており、蓄電池141と、PCS142とを有する。蓄電池141は、電力を蓄積する装置である。PCS142は、配電線31(系統)から供給されるAC電力をDC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。また、PCS142は、蓄電池141から出力されたDC電力をAC電力に変換する。
The
蓄電池ユニット140は、充放電制御によって動作する。詳細には、蓄電池ユニット140は、電流計182によって検出される電流値に基づいて、蓄電池141の充放電量を制御する。言い換えると、蓄電池141は、電流計182によって検出される値を使用して、電流計181が設けられている箇所の受電力が第2目標受電力に近づくように動作する。
The
具体的には、第2目標受電力が“X”であり、電流計181が設けられている箇所の受電力(後述するように、電流計182によって検出される値を使用して特定される値)が”Y”であり、充放電量が”C”である場合に、充放電量Cは、「C=Y−X」の式を満たすように制御される。
Specifically, the second target received power is “X”, and the received power at the location where the
すなわち、蓄電池141は、電流計182によって検出される値を使用して、電流計181が設けられている箇所の受電力が第2目標受電力となるように、蓄電池141の充放電量を制御する。詳細には、蓄電池141は、電流計182によって検出される値に蓄電池141の充放電量を加算して、電流計181が設けられている箇所の受電力を特定する。続いて、蓄電池141は、特定された受電量が第2目標受電力となるように、蓄電池141の充放電量を制御する。第1実施形態では、このように、蓄電池141の充放電がリアルタイムで行われる。
That is, the
第2目標受電力は、系統から供給される電力量の目標値である。第2目標受電力は、後述するHEMS200によって指示された値であってもよい。或いは、第2目標受電力は、既知であってもよい。
The second target received power is a target value for the amount of power supplied from the grid. The second target received power may be a value instructed by the
ここで、充放電量とは、充電量及び放電量を示す用語である。充放電量が大きいほど、充電量が小さく、放電量が大きい。言い換えると、充放電量が小さいほど、充電量が大きく、放電量が小さい。 Here, the charge / discharge amount is a term indicating a charge amount and a discharge amount. The larger the charge / discharge amount, the smaller the charge amount and the greater the discharge amount. In other words, the smaller the charge / discharge amount, the larger the charge amount and the smaller the discharge amount.
燃料電池ユニット150は、電力線と接続点P3で接続されており、燃料電池151と、PCS152とを有する。燃料電池151は、分散電源の一例であり、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。PCS152は、燃料電池151から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。
The
燃料電池ユニット150は、負荷追従制御によって動作する。詳細には、燃料電池ユニット150は、電流計181によって検出される電流値に基づいて、燃料電池151から出力される電力が電流計181によって検出される電流値に追従するように燃料電池151を制御する。言い換えると、燃料電池151は、電流計181によって検出される値が第1目標受電力に近づくように動作する。
The
第1目標受電力は、系統から供給される電力量の目標値である。第1目標受電力は、後述するHEMS200によって指示された値であってもよい。或いは、第1目標受電力は、既知であってもよい。第1目標受電力は、第2目標受電力よりも小さいことに留意すべきである。
The first target received power is a target value for the amount of power supplied from the grid. The first target received power may be a value instructed by the
貯湯ユニット160は、電力を熱に変換して、熱を蓄積したり、燃料電池ユニット150等のコージェネレーション機器が発生する熱を湯として蓄えたりする蓄熱装置の一例である。具体的には、貯湯ユニット160は、貯湯槽を有しており、燃料電池151の運転(発電)によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯ユニット160は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。
The hot
HEMS200は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。具体的には、HEMS200は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160に信号線を介して接続されており、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。また、HEMS200は、負荷120の動作モードを制御することによって、負荷120の消費電力を制御してもよい。
The
但し、第1実施形態において、HEMS200は必須の構成ではなく、HEMS200が設けられていなくてもよいことに留意すべきである。
However, it should be noted that in the first embodiment, the
例えば、図3に示すように、HEMS200は、受信部210と、送信部220と、制御部230とを有する。
For example, as illustrated in FIG. 3, the
受信部210は、信号線を介して接続された装置から各種信号を受信する。例えば、受信部210は、PV131の発電量を示す情報をPVユニット130から受信する。受信部210は、蓄電池141の蓄電量を示す情報を蓄電池ユニット140から受信する。受信部210は、燃料電池151の発電量を示す情報を燃料電池ユニット150から受信する。受信部210は、貯湯ユニット160の貯湯量を示す情報を貯湯ユニット160から受信する。
The receiving
送信部220は、信号線を介して接続された装置に各種信号を送信する。例えば、送信部220は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御するための信号を各装置に送信する。
The
制御部230は、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。
The
第1実施形態において、制御部230は、第1目標受電力及び第2目標受電力を設定する機能を有していてもよい。また、制御部230は、第1目標受電力を燃料電池ユニット150に指示し、第2目標受電力を蓄電池ユニット140に指示する機能を有していてもよい。
In the first embodiment, the
(エネルギー管理方法)
以下において、第1実施形態に係るエネルギー管理方法について説明する。図4は、第1実施形態に係るエネルギー管理方法を説明するためのフロー図である。図4に示す動作は、所定制御周期で繰り返されることに留意すべきである。
(Energy management method)
Hereinafter, an energy management method according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining the energy management method according to the first embodiment. It should be noted that the operation shown in FIG. 4 is repeated at a predetermined control period.
図4のステップ10に示すように、電流計181よりも下流に設けられた機器(ここでは、負荷120及び蓄電池ユニット140)の消費電力が燃料電池151の定格電力に達しているか否かに応じて、後続する処理が変わる。判定結果が”YES”である場合に、すなわち、消費電力が定格電力に達していない場合に、ステップ20の処理が行われる。一方で、判定結果が”NO”である場合に、すなわち、消費電力が定格電力に達している場合に、ステップ40の処理が行われる。
As shown in
ステップ20において、燃料電池151は、燃料電池151の出力電力を上昇する。具体的には、第1目標受電量が第2目標受電量よりも小さい。従って、燃料電池151は、電流計181によって検出される値を第1目標受電力に近づけるために、電流計181よりも下流に設けられた機器(ここでは、負荷120及び蓄電池ユニット140)の消費電力よりも余分に電力を出力しなければならない。
In step 20, the
但し、燃料電池151の出力電力が燃料電池151の定格電力に達している場合には、燃料電池151は、燃料電池151の出力電力を定格電力で維持する。
However, when the output power of the
ステップ30において、蓄電池141は、蓄電池141の充放電量を減少する。具体的には、燃料電池151が余分に電力を出力するため、電流計182によって検出される値が増大する。従って、蓄電池141は、電流計181が設けられている箇所の受電力を第2目標受電力に近づけるために、蓄電池141の充放電量を減少する必要がある。上述したように、電流計181が設けられている箇所の受電力は、電流計182によって検出される値を使用して特定されることに留意すべきである。すなわち、蓄電池141の充電が行われる。
In step 30, the
ステップ20及びステップ30の処理が繰り返されることによって、燃料電池151の出力電力は、燃料電池151の定格電力に達するまで上昇する。また、蓄電池141の充電が行われる。
By repeating the processing of step 20 and step 30, the output power of the
ステップ40において、燃料電池151は、電流計181よりも下流に設けられた機器(ここでは、主として負荷120)の消費電力が大きいため、燃料電池151の出力電力が燃料電池151の定格電力に達していなければ、燃料電池151の出力電力を上昇する。但し、燃料電池151の出力電力が燃料電池151の定格電力に達している場合には、燃料電池151は、燃料電池151の出力電力を定格電力で維持する。
In
ステップ50において、蓄電池141は、蓄電池141の充放電量を増大する。具体的には、電流計182よりも下流に設けられた機器(ここでは、負荷120)の消費電力を燃料電池151の出力電力によって賄えないため、電流計182によって検出される値が増加する。従って、蓄電池141は、電流計181が設けられている箇所の受電力を第2目標受電力に近づけるために、蓄電池141の充放電量を増大する必要がある。上述したように、電流計181が設けられている箇所の受電力は、電流計182によって検出される値を使用して特定されることに留意すべきである。すなわち、蓄電池141の放電が行われる。
In
(作用及び効果)
第1実施形態では、燃料電池151の負荷追従制御に用いる第1目標受電量は、蓄電池141の充放電制御に用いる第2目標受電量よりも小さい。従って、第1目標受電量と第2目標受電量との差異に起因して、燃料電池151の出力電力が上昇する。燃料電池151の出力電力が上昇すると、蓄電池141の充放電量が減少する。電流計181よりも下流に設けられた機器(主として負荷120)の消費電力が燃料電池151の定格電力よりも小さい場合には、このような動作が繰り返されることによって、燃料電池151の出力電力が上昇し、蓄電池141の充電が行われる。一方で、電流計181よりも下流に設けられた機器(主として負荷120)の消費電力が燃料電池151の定格電力よりも大きい場合には、燃料電池151の出力電力によって消費電力を賄えないため、蓄電池141の放電が行われる。
(Function and effect)
In the first embodiment, the first target power reception amount used for load follow-up control of the
このように、燃料電池151の定格電力や最大出力可能電力を蓄電池141が知らなくても、蓄電池141の充放電が適切に制御される。
Thus, even if the
第1実施形態では、電流計181は、蓄電池141と電力線との接続点及び燃料電池151と電力線との接続点よりも系統に近い側に設けられているため、燃料電池151を制御するための制御電力、蓄電池141に蓄積する電力及び蓄電池141を制御するための制御電力が負荷追従制御で考慮される。
In the first embodiment, the
[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点にいて主として説明する。
[Modification 1]
Hereinafter, Modification Example 1 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、変更例1では、電流計182が設けられる位置が第1実施形態と異なる。変更例1において、電流計182は、図5に示すように、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2及び燃料電池ユニット150と電力線との接続点P3よりも上流(系統に近い側)に設けられる。すなわち、電流計182は、電流計181と同様の位置に設けられる。
Specifically, in the first modification, the position where the
このように、電流計182の位置が第1実施形態と異なるため、蓄電池141の充放電制御も、第1実施形態と異なっている。
Thus, since the position of the
具体的には、第2目標受電力が“X”であり、電流計182によって検出される値が”Y”であり、所定制御周期における充放電量の変化量が”ΔC”である場合に、充放電量の変化量ΔCは、「ΔC=Y−X」を満たすように制御される。
Specifically, when the second target received power is “X”, the value detected by the
すなわち、蓄電池141は、電流計182によって検出される値が第2目標受電力となるように、蓄電池141の充放電量の変化量を制御する。変更例1では、このように、蓄電池141の充放電がタイムラグ(所定制御周期)を生じながら行われる。
That is, the
但し、タイムラグが生じる点を除いて、第1実施形態と同様の制御が行われる。従って、変更例1においても、燃料電池151の定格電力や最大出力可能電力を蓄電池141が知らなくても、蓄電池141の充放電が適切に制御される。
However, the same control as in the first embodiment is performed except that a time lag occurs. Therefore, also in the first modification, even if the
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
実施形態では、需要家10は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を有する。しかしながら、需要家10は、少なくとも、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150のいずれかを有していればよい。
In the embodiment, the
実施形態では、分散電源として、燃料電池ユニット150を例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。分散電源は、負荷追従制御によって動作する電源であればよい。
In the embodiment, the
変更例2において、電流計181及び電流計182が設けられるケースについて例示した。しかしながら、電流計181及び電流計182が同様の位置に設けられるため、負荷追従制御に用いる電流計及び充放電制御に用いる電流計は、1つの電流計であってもよい。言い換えると、第1電流計及び第2電流計は同じ電流計であってもよい。
In the second modification, the case where the
実施形態では特に触れていないが、電流計182は、燃料電池ユニット150と電力線との接続点P3よりも下流(系統から離れた側)に設けられていてもよい。但し、電流計182は、負荷120と電力線との接続点P4よりも上流(系統に近い側)に設けられる。
Although not particularly mentioned in the embodiment, the
10…需要家、20…CEMS、30…変電所、31…配電線、40…スマートサーバ、50…発電所、51…送電線、60…ネットワーク、100…エネルギー管理システム、110…分電盤、120…負荷、130…PVユニット、131…PV、132…PCS、140…蓄電池ユニット、141…蓄電池、142…PCS、150…燃料電池ユニット、151…燃料電池、152…PCS、160…貯湯ユニット、181,182…電流計、200…HEMS、210…受信部、220…送信部、230…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計及び前記蓄電装置の充放電制御に用いる第2電流計が設けられており、
前記第1電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点及び前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられており、
前記分散電源は、前記第1電流計によって検出される値が第1目標受電量に近づくように動作し、
前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値を使用して、前記第1電流計が設けられている箇所の受電量が第2目標受電量に近づくように動作し、
前記第1目標受電量は、前記第2目標受電量よりも小さいことを特徴とするエネルギー管理システム。 An energy management system comprising a distributed power source and a power storage device,
On the power line connecting the distributed power source and the power storage device and the system, a first ammeter used for load follow-up control of the distributed power source and a second ammeter used for charge / discharge control of the power storage device are provided,
The first ammeter is provided on a side closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line and a connection point between the distributed power source and the power line,
The distributed power supply operates so that a value detected by the first ammeter approaches a first target power reception amount,
The power storage device operates using a value detected by the second ammeter so that the amount of power received at a location where the first ammeter is provided approaches a second target power reception amount,
The energy management system according to claim 1, wherein the first target power reception amount is smaller than the second target power reception amount.
前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値を使用して、前記第1電流計が設けられている箇所の受電量が第2目標受電量となるように、前記蓄電装置の充放電量を制御することを特徴とする請求項1に記載のエネルギー管理システム。 The second ammeter is provided on a side farther from the system than a connection point between the power storage device and the power line and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line. ,
The power storage device uses the value detected by the second ammeter to charge the power storage device so that the amount of power received at the location where the first ammeter is provided becomes the second target power reception amount. The energy management system according to claim 1, wherein a discharge amount is controlled.
前記蓄電装置は、前記第2電流計によって検出される値が第2目標受電量となるように、前記蓄電装置の充放電量の変化量を制御することを特徴とする請求項1に記載のエネルギー管理システム。 The second ammeter is provided on a side closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line and a connection point between the distributed power source and the power line,
2. The storage device according to claim 1, wherein the storage device controls a change amount of a charge / discharge amount of the storage device so that a value detected by the second ammeter becomes a second target power reception amount. 3. Energy management system.
前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いるために、前記蓄電装置と前記電力線との接続点及び前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側の電流を検出する第1電流計測ステップと、
前記蓄電装置の充放電制御に用いるための電流を検出する第2電流計測ステップと、
前記第1電流検出ステップによって検出される値が第1目標受電量に近づくように前記分散電源が動作するステップと、
前記第2電流検出ステップによって検出される値が第2目標受電量に近づくように前記蓄電装置が動作するステップとを備え、
前記第1目標受電量は、前記第2目標受電量よりも小さいことを特徴とするエネルギー管理方法。 An energy management method used in an energy management system including a distributed power source and a power storage device,
On a power line connecting the distributed power source and the power storage device and the system, a connection point between the power storage device and the power line and a connection point between the distributed power source and the power line for use in load following control of the distributed power source A first current measurement step of detecting a current closer to the system than
A second current measurement step of detecting a current for use in charge / discharge control of the power storage device;
Operating the distributed power supply so that a value detected by the first current detection step approaches a first target power reception amount;
The power storage device operates such that the value detected by the second current detection step approaches the second target power reception amount,
The energy management method according to claim 1, wherein the first target power reception amount is smaller than the second target power reception amount.
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