JP2014121151A - Power storage system and power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、負荷に電力供給する蓄電池を備えた蓄電システムに関するものであり、前記蓄電システムを備えた電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power storage system including a storage battery that supplies power to a load, and relates to a power supply system including the power storage system.
近年、負荷が接続されている電力系統(負荷系統と称する)に電力を供給システムとして、商用電力系統とは別系統の電力源を備えた電力供給システムの導入が増加してきている。このような別系統の電力源を備えた電力供給システムでは、前記負荷系統の消費電力(需要電力)の一部を前記電力源からの電力でまかない、前記商用電力系統からの電力の供給を減らしている。このような電力供給システムでは、前記負荷系統の需要電力が小さい期間に充電し、前記負荷系統の需要電力が多くなる期間に放電するようになっている。 In recent years, there has been an increase in the introduction of a power supply system including a power source that is different from a commercial power system as a power supply system for a power system (referred to as a load system) to which a load is connected. In such a power supply system having a separate power source, a part of the power consumption (demand power) of the load system is covered by the power from the power source, and the power supply from the commercial power system is reduced. ing. In such a power supply system, charging is performed during a period when the demand power of the load system is small, and discharging is performed during a period when the demand power of the load system increases.
次に、従来の蓄電池を用いた電力供給システムについて説明する。前記電力供給システムは蓄電池と、前記蓄電池の充放電を調整するパワーコンディショナーと、電力の流れを調整する配電部と、前記商用電力系統からの受電電力を検出する電力検出部と、制御部とを備えている。 Next, a power supply system using a conventional storage battery will be described. The power supply system includes a storage battery, a power conditioner that adjusts charging / discharging of the storage battery, a power distribution unit that adjusts the flow of power, a power detection unit that detects received power from the commercial power system, and a control unit. I have.
前記電力供給システムでは、前記商用電力系統からの受電電力(の平均値)の上限を予め設定(以下、設定電力とする)しておき、前記受電電力が設定電力を超えるとき、前記蓄電池から前記負荷系統に電力を供給する。つまり、電力供給システムでは、前記商用電力系統からの受電電力が前記設定電力を超えないように前記蓄電池から電力を引き出す。 In the power supply system, an upper limit of received power (average value) from the commercial power system is set in advance (hereinafter referred to as set power), and when the received power exceeds set power, the storage battery Supply power to the load system. That is, in the power supply system, power is drawn from the storage battery so that the received power from the commercial power system does not exceed the set power.
例えば、前記負荷系統の需要電力が増大し、前記受電電力が前記設定電力を超える場合、前記制御部は前記パワーコンディショナーを制御し前記蓄電池の放電による電力を配電部に出力させる。前記配電部では、前記商用電力系統からの受電電力と前記蓄電池の放電電力を合わせた電力を、前記負荷系統に供給する。また、前記制御部は、前記負荷系統の需要電力が少ないとき、すなわち、前記商用電力系統からの受電電力が前記設定電力に比べて少ないとき(例えば、深夜時間帯)、前記パワーコンディショナーを制御し、前記蓄電池の充電を行う(例えば、特開2008−306832号公報参照)。 For example, when the demand power of the load system increases and the received power exceeds the set power, the control unit controls the power conditioner and causes the power distribution unit to output power due to the discharge of the storage battery. The power distribution unit supplies the load system with power that is a combination of the received power from the commercial power system and the discharge power of the storage battery. Further, the control unit controls the power conditioner when the demand power of the load system is small, that is, when the received power from the commercial power system is smaller than the set power (for example, at midnight). Then, the storage battery is charged (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-306832).
以上のように前記電力供給システムでは、前記商用電力系統からの受電電力が設定電力を超えないように抑えている(いわゆるピークカット)。 As described above, in the power supply system, the received power from the commercial power system is suppressed so as not to exceed the set power (so-called peak cut).
また、現在、日本国内において、電力供給者は、予め決められた基本料金(契約料金)と電力使用量に応じた従量料金との合算で電力使用料金(商用電力系統から受電した受電電力の料金)を決定している。そして、基本料金は、過去一年間の受電電力の最大ピーク(以下ピーク電力と称する)に基づいて決定されるようになっている。つまり、過去一年間において、わずかな期間であっても、突出した電力使用実績(最大ピーク電力)があると、その後一年、最大ピーク電力に基づいた基本料金となり、高く設定されてしまう。前記電力供給システムを利用することで、前記ピークカットが可能であるので、最大ピーク電力を下げることができ、基本料金の低減が可能となっている。 Currently, in Japan, the power supplier can use the power usage fee (the amount of received power received from the commercial power grid) by adding the basic fee (contract fee) determined in advance and the metered fee according to the power usage. ) Has been determined. The basic charge is determined based on the maximum peak (hereinafter referred to as peak power) of received power in the past year. In other words, even if it is a short period in the past year, if there is a prominent power usage record (maximum peak power), it becomes a basic charge based on the maximum peak power for one year and is set high. Since the peak cut can be performed by using the power supply system, the maximum peak power can be reduced and the basic charge can be reduced.
そして、上記電力供給システムでは、余剰電力(前記商用電力系統の供給電力の需要電力よりも上回る部分の電力)を前記蓄電池に充電し、その後、前記余剰電力が減少したときに、前記蓄電池からの放電電力で、前記受電電力を補助することで、前記商用電力系統が供給する電力量の最大値を抑えることができ、大規模停電の発生や、さらに大停電に備えた設備拡張を抑制することも可能となる。 And in the said electric power supply system, when surplus electric power (the electric power of the part which exceeds the demand electric power of the supply electric power of the said commercial power system) is charged to the said storage battery, and when the said surplus electric power reduces after that, from the said storage battery By assisting the received power with the discharged power, the maximum amount of power supplied by the commercial power system can be suppressed, and the occurrence of large-scale power outages and further expansion of facilities in preparation for large power outages can be suppressed. Is also possible.
特開2008−306832号公報の電力貯蔵システムでは、前記負荷系統の需要電力が減少する時間帯に、前記蓄電池を充電する構成となっている。しかしながら、前記電力供給システムが接続された前記負荷系統の需要電力が常に同じ時間帯で減少するとは限らず、前記商用電力系統の供給電力が減少する時間が必ずしも一致せず、蓄電池の充電と負荷系統への電力供給で確実なピークカットが行われない恐れがある。 The power storage system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-306832 has a configuration in which the storage battery is charged in a time zone in which the demand power of the load system decreases. However, the demand power of the load system to which the power supply system is connected does not always decrease in the same time zone, and the time when the supply power of the commercial power system decreases does not necessarily match, and charging of the storage battery and the load There is a risk that reliable peak cut may not be performed by supplying power to the grid.
また、蓄電池を並列に複数個備えるシステムの場合、前記並列に備えられた蓄電池の充電で、前記商用電力の受電電力が設定電力を超えるおそれがあり、確実なピークカットが行われなくなる場合がある。 Further, in the case of a system including a plurality of storage batteries in parallel, charging of the storage batteries provided in parallel may cause the received power of the commercial power to exceed the set power, and reliable peak cut may not be performed. .
そこで本発明は、商用電力系統からの受電電力で充電する蓄電装置を備え、前記蓄電装置を十分に充電することができるとともに、前記商用電力系統からの受電電力を確実に低減することができる蓄電システム及びこれを備えた電力供給システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention includes a power storage device that is charged with received power from a commercial power system, can sufficiently charge the power storage device, and can reliably reduce the received power from the commercial power system. An object is to provide a system and a power supply system including the system.
上記目的を達成するため本発明は、負荷に電力を供給するとともに、商用電力系統が接続している受電部と前記負荷との間に接続された蓄電システムであって、蓄電装置の充放電を調整する蓄電用パワーコンディショナーと、前記商用電力系統からの受電電力を検出する受電電力検出手段と、制御部とを備え、前記制御部が、受電電力検出手段から受電電力を取得し、前記受電電力が予め与えられた設定電力値よりも小さいとき、前記設定電力値と前記受電電力の差分値に基づいて充電電力を決定し、その充電電力で前記蓄電装置を充電するように前記蓄電用パワーコンディショナーを制御することを特徴とする蓄電システムを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a power storage system that supplies power to a load and is connected between a power receiving unit to which a commercial power system is connected and the load, and charges and discharges the power storage device. A power conditioner for power storage to be adjusted; a received power detection means for detecting received power from the commercial power system; and a control unit, wherein the control unit acquires the received power from the received power detection means, and the received power Is smaller than a preset set power value, the charging power is determined based on a difference value between the set power value and the received power, and the power storage power conditioner is charged with the charged power. A power storage system characterized by controlling the power supply is provided.
この構成によると、前記蓄電装置を充電するとき、前記蓄電装置への充電電力値を切り替えることで、前記蓄電装置への充電を細かく調整することが可能である。また、前記商用電力系統からの受電電力が予め決定した設定値を超えるのを抑制することができる。 According to this configuration, when charging the power storage device, it is possible to finely adjust the charge to the power storage device by switching the charging power value to the power storage device. Moreover, it can suppress that the received electric power from the said commercial power grid exceeds the preset value.
以上のことより、前記蓄電装置の充電残量を確保しつつ、前記商用電力系統からの受電電力が予め決めた設定電力値を超えるのを抑制することができる。なお、前記設定電力値としては、電気供給家と電気需要家との間で契約された契約電力値であってもよいし、契約電力値に対し、1よりも小さい安全率を掛けた値を用いてもよい。制御部での動作の遅れが発生する場合において、前記設定電力値は前記契約電力値よりも小さいことが好ましい。 From the above, it is possible to suppress the received power from the commercial power system from exceeding a predetermined set power value while securing the remaining charge of the power storage device. The set power value may be a contract power value contracted between an electric supplier and an electric consumer, or a value obtained by multiplying the contract power value by a safety factor smaller than 1. It may be used. When a delay in the operation of the control unit occurs, it is preferable that the set power value is smaller than the contract power value.
上記構成において、前記充電電力を検出しその結果を前記制御部に送る充電量検出手段をさらに備え、前記制御部は、前記充電電力が前記設定電力値と前記受電電力の差分値に基づいて決定された値となるように前記蓄電用パワーコンディショナーを制御するようにしてもよい。 The above configuration further includes a charge amount detection unit that detects the charge power and sends the result to the control unit, and the control unit determines the charge power based on a difference value between the set power value and the received power. The power storage power conditioner may be controlled so as to have the value obtained.
上記構成において、前記設定電力値と前記受電電力の差分値によって決定される充電電力値が、前記充電電力の最大値よりも大きいとき、前記制御部が、前記充電電力の最大値で前記蓄電装置を充電するように前記蓄電用パワーコンディショナーを制御するようにしてもよい。 In the above configuration, when the charging power value determined by the difference value between the set power value and the received power is larger than the maximum value of the charging power, the control unit sets the power storage device at the maximum value of the charging power. The power storage power conditioner may be controlled so as to charge the battery.
上記構成において、前記蓄電装置及び前記蓄電用パワーコンディショナーを直列に接続した蓄電系統を複数個備えるとともに、前記受電部に対し並列に接続しており、前記制御部が、各蓄電系統において前記蓄電装置を充電する電力量の和が、前記設定電力値と前記受電電力の差分値によって決定される充電電力値よりも小さくなるように、各蓄電用パワーコンディショナーを制御するようにしてもよい。 In the above configuration, the power storage device includes a plurality of power storage systems in which the power storage device and the power conditioner for power storage are connected in series, and is connected in parallel to the power receiving unit, and the control unit includes the power storage device in each power storage system. Each power storage power conditioner may be controlled such that the sum of the amount of power for charging is smaller than the charging power value determined by the difference value between the set power value and the received power.
本発明は前記負荷に電力を供給するとともに、前記商用電力系統に電力を逆潮流させる発電システムと、上記構成の蓄電システムとを前記受電部に対し、並列に接続している電力供給システムを提供する。 The present invention provides a power supply system in which power is supplied to the load, and a power generation system that reversely flows power to the commercial power system and a power storage system configured as described above are connected in parallel to the power receiving unit. To do.
蓄電装置の制御方法であって、受電電力を取得する工程と、前記受電電力と予め与えられた設定電力値とを比較する工程と、前記受電電力が前記設定電力値よりも小さいとき、前記設定電力値と前記受電電力の差分値を算出する工程と、前記算出した差分値に基づいて充電電力値を決定する工程と、その充電電力で前記蓄電装置を充電する工程とを含んでいる。 A method for controlling a power storage device, the step of obtaining received power, the step of comparing the received power with a preset power value, and the setting when the received power is smaller than the set power value. A step of calculating a difference value between the power value and the received power, a step of determining a charging power value based on the calculated difference value, and a step of charging the power storage device with the charging power.
上記構成において、前記充電電力値が前記設定電力値と前記受電電力の差分値に基づいて決定された値となるように充電量を調整する工程を含んでいてもよい。 The said structure WHEREIN: The process of adjusting charge amount may be included so that the said charging power value may become a value determined based on the difference value of the said setting power value and the said received power.
上記構成において、前記設定電力値と前記受電電力の差分値によって決定される充電電力値と前記充電電力の最大値とを比較する工程を含み、前記充電電力値が前記充電電力の最大値よりも大きいとき、前記充電電力値を前記充電電力の最大値に設定する工程とを備えていてもよい。 In the above configuration, the method includes a step of comparing a charging power value determined by a difference value between the set power value and the received power and a maximum value of the charging power, wherein the charging power value is greater than the maximum value of the charging power. A step of setting the charging power value to the maximum value of the charging power when the charging power value is large.
本発明によると、商用電力系統からの受電電力で充電する蓄電池を備え、前記商用電力系統からの受電電力を確実に低減することができる蓄電システム及びこれを用いた電力供給システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage system that includes a storage battery that is charged with received power from a commercial power system and that can reliably reduce the received power from the commercial power system, and a power supply system using the same. it can.
(第1の実施形態)
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明にかかる蓄電システムを備えた電力供給システムの一例のブロック図である。図1に示す蓄電システムは、蓄電池1を備えており、蓄電池1の蓄電電力(放電電力)を負荷系統LSに供給することで、商用電力系統CSからの受電電力を低減する。 FIG. 1 is a block diagram of an example of a power supply system provided with a power storage system according to the present invention. The power storage system shown in FIG. 1 includes a storage battery 1, and reduces the received power from the commercial power system CS by supplying the stored power (discharge power) of the storage battery 1 to the load system LS.
ここで、商用電力系統CSとは、電力会社等の電力供給家による電力供給網のことである。そして、負荷系統LSは、通常負荷系統LSsと、特殊負荷系統LSpとに分けられている。通常負荷系統LSsは、電灯、洗濯機等の負荷であり、電力供給が停止した場合でも、それぞれの機器や生活に大きな支障がない負荷が接続されている系統である。一方、特殊負荷系統LSpは、冷蔵庫、サーバ等、電力供給が停止されると、それぞれの機器や生活に大きく支障をきたす負荷が接続されている系統である。 Here, the commercial power system CS is a power supply network by a power supplier such as a power company. The load system LS is divided into a normal load system LSs and a special load system LSp. The normal load system LSs is a load such as an electric lamp and a washing machine, and is a system to which loads that do not greatly hinder each device and life even when power supply is stopped. On the other hand, the special load system LSp is a system to which loads such as refrigerators, servers, and the like that greatly hinder each device and life are connected when power supply is stopped.
図1に示すように、蓄電システムAは、蓄電池1(蓄電装置)と、蓄電池用パワーコンディショナー2(蓄電用パワーコンディショナー)と、制御部8とを備えている。そして、蓄電システムAを備えた電力供給システムは、配電部5と、受電部6と、切替器7とを更に備えている。なお、以下の説明において、蓄電池1と蓄電池用パワーコンディショナー2とをまとめて蓄電系統BSと説明する場合がある。
As shown in FIG. 1, the power storage system A includes a storage battery 1 (power storage device), a storage battery power conditioner 2 (power storage power conditioner), and a
蓄電システムAの詳細について図面を参照して説明する。蓄電池1は、繰り返し放充電可能な二次蓄電池である。蓄電池1として、例えば、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池及び鉛蓄電池等を挙げることができる。蓄電池1からの放電電力(出力)は直流である。蓄電池1の入出力端子(不図示)に接続される配線には、ブレーカー11が取り付けられている。このブレーカー11は常時ONであり、ブレーカー11がONのとき、蓄電池1は放充電される。また、蓄電池1の現在の充電量(充電残量)を検出する、充電量センサー12が備えられている。充電量センサー12は制御部8と接続されており、制御部8に蓄電池1の現在の充電量(例えば、電力量)を送信している。
The details of the power storage system A will be described with reference to the drawings. The storage battery 1 is a secondary storage battery that can be repeatedly discharged and charged. Examples of the storage battery 1 include a lithium secondary battery, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, and a lead storage battery. The discharge power (output) from the storage battery 1 is direct current. A
蓄電池1は、蓄電池用パワーコンディショナー2を介して配電部5に接続されている。蓄電池用パワーコンディショナー2は、双方向DC/DCコンバーター21と、双方向インバーター(双方向DC/ACコンバーター)22と、保護リレー23と、連系リレー24とを備えている。蓄電池用パワーコンディショナー2は蓄電池1側から、双方向DC/DCコンバーター21、双方向インバーター22、保護リレー23及び連系リレー24がこの順番に接続されている。
The storage battery 1 is connected to the
蓄電池1の放電電力(出力)は蓄電池用パワーコンディショナー2の双方向DC/DCコンバーター21に流入する。双方向DC/DCコンバーター21は蓄電池1と双方向インバーター22との間に配置されている。双方向DC/DCコンバーター21は、蓄電池1の出力の電圧を任意に変換して双方向インバーター22に出力するとともに、双方向インバーター22からの電力を任意に変換して蓄電池1に出力する。双方向インバーター22は蓄電池1からの直流を交流に変換するとともに、商用電力系統CSから供給された交流を直流に変換する。双方向DC/DCコンバーター21及び双方向インバーター22は従来よく知られた構成であり、詳細は省略する。
Discharge power (output) of the storage battery 1 flows into the bidirectional DC /
保護リレー23は常時ONのスイッチであり、大電流が流れたとき、蓄電池1や蓄電池用パワーコンディショナー2に異常が発生したとき等にOFFになり、蓄電池用パワーコンディショナー2を構成する回路、機器等を保護する。
The
連系リレー24は蓄電池1の出力を配電部5に供給するときにONになるスイッチである。連系リレー24は、通常OFFになっている。そして、負荷系統LSの需要電力が増大し、商用電力系統CSからの受電電力が予め決められた設定電力値を超える場合、連系リレー24がONになる。そして、蓄電池1の電力を、商用電力系統CSからの受電電力に付加して負荷系統LSに供給する。なお、保護リレー23と連系リレー24とは、逆に配置されていてもよい。
The
そして、蓄電池用パワーコンディショナー2には、双方向インバーター43と保護リレー23との間に接続された自立リレー25を備えている。自立リレー25は、蓄電池用パワーコンディショナー2の外部に配置された切替器7に接続されている。自立リレー25は、蓄電池1の出力電力を特殊負荷系統LSpに直接供給する回路を構成するリレーであり、常時OFFの回路である。
The storage
また、蓄電池用パワーコンディショナー2には、双方向DC/DCコンバーター21と双方向インバーター22との間の間を流れる電力(電圧、電流等)を検出する電力検出センサー26を備えている。
The storage
蓄電池用パワーコンディショナー2は、双方向DC/DCコンバーター21、双方向インバーター22、保護リレー23、連系リレー24、自立リレー25及び電力検出センサー26を制御するための制御回路20を備えている。なお、制御回路20は、それ自体独立して蓄電池用パワーコンディショナー2を制御する構成であってもよいし、制御部8の指示に従って従動的に蓄電池用パワーコンディショナー2を制御する構成であってもよい。制御回路20は電力検出センサー26で検出された電力の情報を取得するようになっている。
The storage
また、保護リレー23、連系リレー24及び自立リレー25は従来よく知られた構造を有するものであり、詳細は省略する。また、リレーとしているが、大電力をスイッチングできるスイッチング素子を用いてもよい。
Further, the
配電部5は蓄電池1及び商用電力系統CSからの電力を受電し、負荷系統LSに或いは商用電力系統CSからの電力を負荷系統LS及び蓄電池1に電力を配電する機器である。配電部5は蓄電用パワーコンディショナー2、受電部6及び負荷系統LSが接続されている。
The
受電部6は、受電電力検出手段である電力センサー61を備えている。電力センサー61は、商用電力系統CSから蓄電システムAに流れる電力を検出するセンサーである。電力センサー61は制御部8に接続されており、検出結果(例えば、電圧、電流等)は制御部8に送られる。
The
切替器7は、切り替えスイッチであり、特殊負荷系統LSpを配電部5又は自立リレー25のいずれかに接続するスイッチである。切替器7は常時、配電部5と特殊負荷系統LSpとを接続する状態となっており、停電等で配電部5側からの電力供給が停止されるとき、自立リレー25側に接続する。切替器7はそれ自体、配電部5からの電力供給が停止されたことを検知し、接続を切り替わる構成であってもよいし、制御部8からの指示によって接続を切り替わる構成であってもよい。
The
制御部8は、蓄電システムAの動作を制御する装置である。制御部8は、蓄電池用パワーコンディショナー2の制御回路20、蓄電池1のブレーカー11、電力センサー61及び切替器7と接続している。そして、制御部8は、電力センサー61より、電流の流れ方向とそのときの電力値(電圧、電流)の情報を取得している。また、制御部8には、不図示の記憶部(メモリ)を備えている構成であってもよい、記憶部は、蓄電システムAを制御するために必要なデータ、制御部8に接続されている機器からの情報等を格納することができるものである。
The
以下に、本発明にかかる蓄電システムAの動作について複数の条件ごとに説明する。蓄電システムAでは、商用電力系統CSの状態、商用電力系統CSからの受電電力、蓄電池1の残量等によって、異なるモードで負荷系統LS(特殊負荷系統LSpのみの場合がある)に電力を供給する。なお、以下の説明において、蓄電系統BSを商用電力系統LSから負荷系統LSに電力を配電する配電線(ここでは、配電部5)に対し、商用電力系統LSと並列に接続することを系統連系(或いは、単に連系)と称する。また、系統連系状態を解除する(接続を切る)ことを、解列すると称する。 Below, operation | movement of the electrical storage system A concerning this invention is demonstrated for every some conditions. In the power storage system A, power is supplied to the load system LS (which may be only the special load system LSp) in different modes depending on the state of the commercial power system CS, the received power from the commercial power system CS, the remaining amount of the storage battery 1, and the like. To do. In the following description, connecting the power storage system BS in parallel with the commercial power system LS to a distribution line (here, the distribution unit 5) that distributes power from the commercial power system LS to the load system LS This is referred to as a system (or simply interconnected). Also, releasing the system connection state (disconnecting) is referred to as disconnecting.
蓄電システムAでは、制御部8は、予め決められた運転モードにしたがって蓄電系統BSを系統連系させる。運転モードに関する情報は、制御部8の内部に備えられている記憶部(不図示)内に記憶されている。
In power storage system A,
蓄電システムAの運転モードとしては、例えば、系統連系運転モード、充電運転モード、解列モード、自立運転モード等がある。また、これら以外の運転モードを備えている場合もある。 Examples of the operation mode of the power storage system A include a grid interconnection operation mode, a charge operation mode, a disconnection mode, and a self-sustaining operation mode. In some cases, other operation modes are provided.
以下に、系統連系する運転モードについて説明する。図2は図1の蓄電システムを系統連系運転モードで運転している状態を示す図である。なお、図2では、電気の流れを破線で示している。また、以下の運転モードの説明で用いる図面には、同様に電気の流れを破線で示すものとする。 Below, the operation mode which carries out grid connection is demonstrated. FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the power storage system of FIG. 1 is operated in the grid interconnection operation mode. In FIG. 2, the flow of electricity is indicated by a broken line. Further, in the drawings used in the description of the following operation modes, the flow of electricity is similarly indicated by broken lines.
系統連系運転モードは、蓄電系統BSが系統連系されている状態である。図2に示すように、蓄電システムAでは、蓄電池用パワーコンディショナー2の連系リレー24がONになっている。これにより、蓄電系統BSが系統連系される。
The grid interconnection operation mode is a state in which the power storage system BS is grid-connected. As shown in FIG. 2, in the power storage system A, the
配電部5では、蓄電系統BSから供給される電力と商用電力系統CSから受電した受電電力とを合わせて、負荷系統LSに供給する。このとき、切替器7は配電部5と特殊負荷系統LSpとを接続しており、配電部5からの電力は、通常負荷系統LSs及び特殊負荷系統LSpの両方に供給可能な状態となっている。
In the
そして、蓄電池用パワーコンディショナー2の制御回路20は、双方向DC/DCコンバーター21及び双方向インバーター22を駆動し、蓄電池1の放電電力を商用電力系統CSから受電した受電電力と同期した交流に変換し、配電部5に送る。
Then, the
蓄電システムAを系統連系運転モードで駆動することで、負荷系統LSで消費される電力の一部を蓄電池1の放電電力でまかなうことができるので、商用電力系統CSからの受電電力を抑えることができる。 By driving the power storage system A in the grid-connected operation mode, part of the power consumed by the load system LS can be covered by the discharge power of the storage battery 1, so that the received power from the commercial power system CS is suppressed. Can do.
なお、蓄電池1から供給される電力量は、制御部8によって制御される。制御部8は、電力センサー61より、商用電力系統CSから受電している電力の情報を取得しており、商用電力系統CSが予め決めた設定電力を下回るように、蓄電池1からの電力量を決定する。このように、蓄電池1から供給される電力量を決定することで、商用電力系統CSからの受電電力を設定電力以下に抑えることができる。
The amount of power supplied from the storage battery 1 is controlled by the
日本国内において、電力料金は、受電電力に基づいて、決定されている。詳しく説明すると、電力料金は、基本料金と、電力使用量(受電電力)によって決められる従量料金との合算で決定されている。商用電力系統CSからの受電電力は、所定の期間(基準期間)を基準として算出される。そして、基本料金は、過去の一定期間(例えば、1年)内の各基準期間における受電電力の平均値を算出し、その平均値の最大値(最大ピーク電力と称する)に基づいて決定される。 In Japan, the electricity rate is determined based on the received power. More specifically, the power charge is determined by adding the basic charge and the metered charge determined by the power consumption (received power). The received power from the commercial power system CS is calculated based on a predetermined period (reference period). The basic charge is determined based on the maximum value of the average value (referred to as the maximum peak power) by calculating the average value of the received power in each reference period within a certain past period (for example, one year). .
日本国内において、多くの電力需要家において、負荷系統LSの消費電力が最大となる時間帯は、略一致する。その時間帯に蓄電池1からの電力を負荷系統LSに供給し、受電電力を設定電力以下に抑えることで、商用電力系統CSからの受電電力の最大ピーク電力を低減している(ピークカット)。 In Japan, for many electric power consumers, the time periods when the power consumption of the load system LS is maximum are substantially the same. The maximum peak power of the received power from the commercial power system CS is reduced by supplying the power from the storage battery 1 to the load system LS during that time period and suppressing the received power below the set power (peak cut).
また、商用電力系統CSでは発電所等の機器の都合によって、供給電力を細かく調整することが難しい。そして、商用電力系統CSが電力供給できなくなるのを抑制するため、商用電力系統CSでは、全ての電力需要家の負荷系統LSに供給する電力の最大の電力を供給できるように設備を構成する。そして、多くの電力需要家において、各電力需要家の最大ピーク電力の発生時間帯は略一致する。そのため、蓄電システムAで蓄電池1からの電力を負荷系統LSに供給し、商用電力系統CSからの最大ピーク電力を小さくすることで、商用電力系統CS全体の設備拡張を抑制することが可能である。 Further, in the commercial power system CS, it is difficult to finely adjust the supplied power due to the convenience of equipment such as a power plant. In order to prevent the commercial power system CS from being unable to supply power, the commercial power system CS is configured to supply the maximum power to be supplied to the load systems LS of all power consumers. And in many electric power consumers, the generation | occurrence | production time zone of the maximum peak electric power of each electric power consumer substantially corresponds. Therefore, it is possible to suppress the facility expansion of the entire commercial power system CS by supplying the power from the storage battery 1 to the load system LS in the power storage system A and reducing the maximum peak power from the commercial power system CS. .
次に、蓄電池1を充電しつつ負荷系統LSに電力を供給する充電運転モードについて説明する。図3は図1の蓄電システムを充電運転モードで運転している状態を示す図である。 Next, a charging operation mode for supplying power to the load system LS while charging the storage battery 1 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a state where the power storage system of FIG. 1 is operated in the charge operation mode.
蓄電池1は、充電している電力を放電し、負荷系統LSに供給する電力の一部を補うものである。そのため、蓄電池1は、蓄電システムAが系統連系運転モードで運転される前に、充電されている必要がある。そのため、蓄電システムAでは、図3に示すような充電運転モードで運転する。 The storage battery 1 discharges the charged electric power and supplements a part of the electric power supplied to the load system LS. Therefore, the storage battery 1 needs to be charged before the power storage system A is operated in the grid connection operation mode. Therefore, the power storage system A operates in the charging operation mode as shown in FIG.
充電運転モードでは、蓄電池用パワーコンディショナー2の連系リレー24がONとなっており、蓄電系統BSは系統連系されている。そして、制御回路20は、双方向DC/DCコンバーター21及び双方向インバーター22を系統連系運転モード時とは逆、すなわち、商用電力系統CSからの受電電力を双方向インバーター22で直流に変換し、さらに双方向DC/DCコンバーター21で蓄電池1に充電するための電圧の直流に変換して、蓄電池1への充電を行う。なお、充電運転モードのとき、負荷系統LSに電力需要がある場合、商用電力系統CSからの受電電力の一部を負荷系統LSに供給し、残りを蓄電池1の充電に充てる。
In the charging operation mode, the
以上のように、負荷系統LSの需要電力が低いとき、すなわち、商用電力系統CSの供給電力に余裕があるとき、蓄電池1に充電し、商用電力系統CSからの受電電力が設定電力よりも大きくなる場合、蓄電池1からの電力を負荷系統LSに供給し、受電電力の最大ピークを分散できる(ピークカットができる)。 As described above, when the demand power of the load system LS is low, that is, when the supply power of the commercial power system CS has a margin, the storage battery 1 is charged and the received power from the commercial power system CS is larger than the set power. When it becomes, the electric power from the storage battery 1 can be supplied to the load system | strain LS, and the maximum peak of received electric power can be disperse | distributed (a peak cut can be performed).
さらに、蓄電池1の充電量が十分でない等で、蓄電池1から電力を供給することができない場合や蓄電地1が満充電になりそれ以上の充電が必要なくなる場合がある。その場合、蓄電システムAは解列モードで運転される。図4は図1の蓄電システムを解列モードで運転している状態を示す図である。 Furthermore, there is a case where power cannot be supplied from the storage battery 1 due to an insufficient amount of charge of the storage battery 1 or the storage battery 1 is fully charged and no further charging is required. In that case, the power storage system A is operated in the disconnection mode. FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the power storage system of FIG. 1 is operated in the disconnection mode.
図4に示すように解列モードでは、蓄電システムAは、蓄電系統BSを解列状態にしている。すなわち、蓄電池用パワーコンディショナー2の制御回路20は、連系リレー24をOFFにするとともに、双方向DC/DCコンバーター21及び双方向インバーター22をOFFにし、蓄電池用パワーコンディショナー2の動作を停止する。これにより、商用電力系統CSからの受電電力は、負荷系統LSにのみ供給される。
As shown in FIG. 4, in the disconnection mode, the power storage system A puts the power storage system BS in a disconnected state. That is, the
また、図4に示す解列モードの場合、連系リレー24をOFFにすることで解列しているものとしているが、これに限定されるものではなく、双方向インバーター22がOFFになると、回路が切断されるようなインバーターを用いている場合、連系リレー24はONのまま、双方向インバーター22をOFFにすることで、解列モードすることが可能となる。なお、連系リレー24はON、OFFの切替えが、双方向インバーター22のON、OFFの切替えよりも時間がかかる場合、頻繁に解列モードに切り替わる場合、双方向インバーター24のON/OFFで解列モードに切り替え、長期間にわたって解列モードを維持する場合に連系リレー24をOFFにするようにしてもよい。
In the case of the disconnection mode shown in FIG. 4, the disconnection is performed by turning off the
また、商用電力系統CSが停電等によって、負荷系統LSに電力が供給されなくなる場合がある。このとき、少なくとも専用負荷系統LSpに接続された機器に電力を供給する必要がある。そのため、蓄電システムAは、自立運転モードで運転される。図5は図1の蓄電システムを自立運転モードで運転している状態を示す図である。 Further, the commercial power system CS may not be supplied with power to the load system LS due to a power failure or the like. At this time, it is necessary to supply power to at least a device connected to the dedicated load system LSp. Therefore, the power storage system A is operated in the independent operation mode. FIG. 5 is a diagram illustrating a state where the power storage system of FIG. 1 is operated in the self-sustaining operation mode.
図5に示すように、自立運転モードで蓄電システムAを運転する場合、蓄電池1からの電力を専用負荷系統LSpにのみ供給させる。そのため、制御回路20は、連系リレー24をOFFにし、蓄電系統BSを配電部5より解列状態とする。これにより、蓄電池1からの電力が配電部5に流入しなくなる。
As shown in FIG. 5, when the power storage system A is operated in the self-sustaining operation mode, the power from the storage battery 1 is supplied only to the dedicated load system LSp. Therefore, the
そして、制御回路20は、自立リレー25をONにする。自立リレー25をONにすることで、蓄電池1からの電力は、双方向DC/DCコンバーター21及び双方向インバーター22で交流に変換され、切替器7に送られる。
Then, the
蓄電システムAでは、運転モードが自立運転モードに切り替わるとき、切替器7も、配電部5と専用負荷系統LSpとを接続する位置から、自立リレー25と専用負荷系統LSpとを接続する位置に切り替わる。これにより、双方向インバーター22からの電力が切替器7を通って、専用負荷系統LSpに供給される。これにより、停電等によって、商用電力系統CSからの受電電力が滞っても、少なくとも専用電力系統LSpに電力を供給することができる。
In the power storage system A, when the operation mode is switched to the self-sustained operation mode, the
以上示したように、蓄電システムAでは、蓄電池1の充電残量、負荷系統LSの需要電力量、商用電力系統CSからの受電電力によって運転モードを切り替えることで、商用電力系統CSからの受電電力を低減、また、少なくとも専用負荷系統LSpに電力が供給されなくなるのを抑制することができる。 As described above, in the power storage system A, the received power from the commercial power system CS is switched by switching the operation mode according to the remaining charge of the storage battery 1, the demand power amount of the load system LS, and the received power from the commercial power system CS. In addition, it is possible to prevent power from being supplied to at least the dedicated load system LSp.
以上示した、蓄電システムAの各運転モードの選択は、制御部8によって行われている。以下に、制御部8が運転モードを選択する工程について図面を参照して説明する。図6は運転モードを決定するためのフローチャートである。
The selection of each operation mode of the power storage system A described above is performed by the
図1に示しているように、蓄電システムAにおいて、制御部8は、電力センサー61、制御回路20、電力検出センサー26及び充電量センサー12と接続されている。そして、制御部8は、電力センサー61より商用電力系統CSからの受電電力(電流、電圧等)、電力検出センサー26からの双方向インバーター22の出力電力値又は入力電力値、充電量センサー12からの蓄電地1の充電残量をそれぞれ取得している。
As shown in FIG. 1, in the power storage system A, the
制御部8は、充電量センサー12より蓄電池1の充電残量を取得する(ステップS11)。制御部8は蓄電池1が満充電であるかどうか判断する(ステップS12)。蓄電池1が満充電であるとき(ステップS12でYesのとき)、制御部8は、蓄電池1への充電が不要であると判断し、電力センサー61から受電電力を取得する(ステップS13)。制御部8は、受電電力の最大値としてあらかじめ設定されている電力値、すなわち、設定電力値を記憶しており、制御部8は商用電力系統CSが停電していないかどうか検出する(ステップS14)。
The
通常、負荷系統LSには、待機電力等があり、需要電力が0になることはない。すなわち、商用電力系統CSからの受電電力が0になることはない。そのため、制御部8は、電力センサー61から取得した電力値が0であるとき、商用電力系統CSが停電状態であると判断する。
Usually, the load system LS has standby power and the like, and the demand power does not become zero. That is, the received power from the commercial power system CS does not become zero. Therefore, when the power value acquired from the
商用電力系統CSが停電しているとき(ステップS14でYesのとき)、制御部8は蓄電システムAを自立運転モードM1で運転する(ステップS15:図5参照)。このとき、制御部8は、制御回路20に連系リレー24をOFFにする指示を送信するとともに、切替器7を切り替える。
When the commercial power system CS has a power failure (Yes in step S14), the
商用電力系統CSが停電していないとき(ステップS14でNoのとき)、制御部8は受電電力が設定電力値よりも小さいかどうか判断する(ステップS16)。制御部8の
When the commercial power system CS is not out of power (No in Step S14), the
受電電力値が設定電力値よりも小さいとき(ステップS16でYesのとき)、制御部8は、蓄電池1からの電力供給は不要であると判断し、解列モードM2で運転する(ステップS17:図4参照)。受電電力値が設定電力値と同じか超えた場合(ステップS17でNoの場合)、制御部8は蓄電池1からの電力供給が必要であると判断し、系統連系モードM3で運転する(ステップS18:図2参照)。
When the received power value is smaller than the set power value (Yes in step S16), the
また、蓄電池1が満充電ではないとき(ステップS12でNoのとき)、制御部8は受電電力が設定電力値よりも小さいかどうか判断する(ステップS19)。受電電力が設定電力値よりも小さい場合(ステップS19でYesの場合)、制御部8は蓄電池1への充電が可能であると判断し、充電運転モードM4で運転する(ステップS110:図3参照)。受電電力が設定電力値と同じかそれよりも大きい場合(ステップS19でNoの場合)、制御部8は蓄電池1が、負荷系統LSに電力を供給するために十分な充電残量であるかどうか判断する(ステップS111)。
Further, when the storage battery 1 is not fully charged (No in Step S12), the
蓄電池1が負荷系統LSに電力を供給できる十分な充電残量を有しているとき(ステップS111でYesのとき)、制御部8は、系統連系モードM3で運転する(ステップS18:図2参照)。また、蓄電池1が負荷系統LSに電力を供給できる充電残量を有していないとき(ステップS111でNoのとき)、制御部8は解列モードM2で運転する(ステップS17:図4参照)。
When the storage battery 1 has a sufficient remaining charge amount that can supply power to the load system LS (Yes in Step S111), the
そして、制御部8は、図6に示す運転モードを決定する工程を定期的に行うことで、その時に最適な運転モードを決定している。
And the
以上示したように、制御部8は商用電力系統CSからの受電電量、蓄電池1の蓄電残量をもとに、運転モードを決定することで、蓄電池1の放充電を細かく制御することができ、商用電力系統CSからの受電電力の最大ピーク電力の低減(ピークカット)を効率よく行うことができる。
As described above, the
次に、充電運転モードで運転したときの蓄電地1への充電量の決定過程について図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる蓄電システムにおける蓄電量の決定工程を示すフローチャートである。なお、図7の蓄電量の決定工程は、上述の運転モードの決定工程で、充電運転モードM4(図3参照)が選択された後に行われる工程である。 Next, the process of determining the amount of charge to the battery 1 when operating in the charge operation mode will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a flowchart showing the determination process of the storage amount in the storage system according to the present invention. 7 is a process performed after the charging operation mode M4 (see FIG. 3) is selected in the above-described operation mode determination process.
通常蓄電池1では、単位時間当たりの充電可能電力(充電速度)の最大値が決められている。そのため、以下の説明では、充電速度を充電可能電力と称する。また、蓄電池1への蓄電能力は、双方向インバーター22の出力(電力検出センサー26で検出した電力情報)を変動させることで、商用電力系統CSからの受電電力を調整することができる。すなわち、双方向インバーター22の出力電力と、商用電力系統CSからの受電電力のうち蓄電池1に供給される充電電力とが対応している。
In the normal storage battery 1, the maximum value of chargeable power (charging speed) per unit time is determined. Therefore, in the following description, the charging speed is referred to as chargeable power. Moreover, the power storage capacity to the storage battery 1 can adjust the received power from the commercial power system CS by changing the output of the bidirectional inverter 22 (power information detected by the power detection sensor 26). That is, the output power of the
運転モードの決定工程で、充電運転モードM4が選択されると、制御部8は、受電電力と設定電力値のとの差分値を算出する(ステップS21)。受電電力と設定電力値の差分値より、蓄電池1への充電電力値を算出する(ステップS22)。算出された充電電力値が蓄電地1への充電可能電力の最大値よりも大きいかどうか判断する(ステップS23)。受電電力と設定電力値の差分値より算出した充電電力値が蓄電地1への充電可能電力の最大値よりも大きいとき(ステップS23でYesのとき)、制御部8は、双方向インバーター22の出力が蓄電池1を充電可能電力の最大値で充電するときの出力(最大出力)になっているかどうか判断する(ステップS24)。
When the charging operation mode M4 is selected in the operation mode determination step, the
双方向インバーター22からの充電電力値(出力電力値)が充電可能電力の最大値であるとき(ステップS24でYESのとき)、制御部8は制御回路20に双方向インバーター22の出力を維持するように指示する(ステップS25)。双方向インバーター22からの充電電力値(出力電力値)が最大出力よりも小さいとき(ステップS24でNoのとき)、制御部8は制御回路20に双方向インバーター22からの充電電力値(出力電力値)が充電可能電力の最大値となるように双方向インバーター22を制御するよう指示を送る(ステップS26)。
When the charging power value (output power value) from the
受電電力と設定電力値の差分値から算出した充電電力値が蓄電地1への充電可能電力の最大値よりも小さいとき(ステップS23でNoのとき)、制御部8は制御回路20に双方向インバーター22からの充電電力値(出力電力値)が受電電力と設定電力値の差分値より算出した充電電力値となるように制御する指示を送る(ステップS27)。
When the charge power value calculated from the difference value between the received power and the set power value is smaller than the maximum value of the chargeable power to the storage battery 1 (No in step S23), the
このように制御部8は、受電電力と設定電力値の差に基づいて、蓄電地1への充電電力値を変動させることで、蓄電池1の充電を行うときにも、受電電力が設定電力値を超えるのを抑制することが可能である。
In this way, the
これにより、蓄電システムAでは、蓄電池1からの電力を負荷系統LSに供給することで受電電力の最大ピーク電力をカットするとともに、蓄電池1を充電するときにも受電電力の最大ピーク電力のカットを行うことが可能である。このことから、蓄電システムAでは、受電電力を確実に低減することが可能である。 Thereby, in the power storage system A, the maximum peak power of the received power is cut by supplying the power from the storage battery 1 to the load system LS, and the maximum peak power of the received power is also cut when the storage battery 1 is charged. Is possible. From this, in the electrical storage system A, it is possible to reduce received electric power reliably.
なお、設定電力値として、蓄電システムAを有する電力需要家の契約電力としてもよいが、例えば、実際の制御を行う場合、受電電力が契約電力を超えるのはよろしくない。そこで、設定電力値を契約電力に対して一定の余裕を持たせた値としてもよい。一定の余裕を持たせる方法としては、例えば、安全率を掛ける方法を挙げることができる。すなわち、設定電力値として、契約電力の0.9又は0.8程度の安全率を掛けた値とすることで、で受電電力が設定電力値を超えても、受電電力が契約電力に達するまでに余裕があるので、制御部8が蓄電システムAの運転モードを変更する或いは蓄電池1の充電電力値を変更するための時間を得ることができる。
The set power value may be contract power of a power consumer having the power storage system A. For example, when actual control is performed, the received power does not exceed the contract power. Therefore, the set power value may be a value with a certain margin with respect to the contract power. As a method of giving a certain margin, for example, a method of multiplying the safety factor can be mentioned. That is, by setting the set power value to a value obtained by multiplying the contract power by a safety factor of about 0.9 or 0.8, even if the received power exceeds the set power value, the received power reaches the contract power. Therefore, it is possible to obtain time for the
(第2実施形態)
本発明にかかる蓄電システムの他の例について図面を参照して説明する。図8は本発明にかかる蓄電システムの他の例を示すブロック図である。図8に示す蓄電システムBは、複数個の蓄電地1と、蓄電池1ごとに直列に接続された蓄電池用パワーコンディショナー2とを備えている。そして、蓄電池用パワーコンディショナー2は配電部5に並列に接続されている。
(Second Embodiment)
Another example of the power storage system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram showing another example of the power storage system according to the present invention. The power storage system B shown in FIG. 8 includes a plurality of power storage locations 1 and a storage
すなわち、蓄電システムBでは、蓄電池1と蓄電池用パワーコンディショナー2を備える蓄電系統BSが配電部5に並列に接続された構成となっている。なお、蓄電池1及び蓄電池用パワーコンディショナー2の構成については、図1に示す蓄電システムAと同じ構成となっており、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
That is, in the power storage system B, a power storage system BS including the storage battery 1 and the storage
制御部8は、全ての蓄電地1の充電残量を検出し、その充電残量の総和が、満充電時の充電残量の総和よりも小さいかどうか判断する。そして、充電残量の総和が、満充電時の充電残量の総和よりも小さいとき、充電運転モードで運転する。そして、充電運転モードのとき、受電電力と設定電力値との差が、全ての充電池1への充電可能電力の総和よりも大きいかどうか判断し、受電電力と設定電力値との差が充電可能電力の総和よりも大きいとき、制御部8はすべての蓄電地1に対して、充電可能電力の最大値で充電する。また、受電電力と設定電力値との差が充電可能電力の総和よりも小さいとき、それぞれの蓄電地1に合わせて充電可能電力を調整する。
The
なお、充電池1から供給される電力或いは充電電力は、必ずしも同じではなく、変動する場合がある。この場合、蓄電池1の充電残量に合わせて、各蓄電池1への充電可能電力を変動させるようになっていてもよい。また、逆に、全ての充電池1に対して、同じ充電可能電力で充電を行い、充電が終了した蓄電池1から充電を停止するようにしてもよい。 Note that the power or charging power supplied from the rechargeable battery 1 is not necessarily the same and may vary. In this case, the chargeable power to each storage battery 1 may be changed in accordance with the remaining charge of the storage battery 1. Conversely, all the rechargeable batteries 1 may be charged with the same chargeable power, and charging may be stopped from the storage battery 1 that has been charged.
複数個の蓄電地1を並列に接続した場合でも、蓄電システムAでは、蓄電池1からの電力を負荷系統LSに供給することで受電電力の最大ピーク電力をカットするとともに、蓄電池1を充電するときの受電電力の最大ピーク電力のカットを行うことが可能である。このことから、蓄電システムAでは、受電電力を確実に低減することが可能である。 Even when a plurality of power storage locations 1 are connected in parallel, the power storage system A supplies the power from the storage battery 1 to the load system LS to cut the maximum peak power of the received power and charges the storage battery 1 It is possible to cut the maximum peak power of the received power. From this, in the electrical storage system A, it is possible to reduce received electric power reliably.
(第3実施形態)
本発明にかかる蓄電システムを備えた電力供給システムについて図面を参照して説明する。図9は本発明にかかる蓄電システムを備えた電力供給システムのブロック図である。図9に示す電力供給システムPWsは、発電系統GS(発電システム)を備えている以外は、図1に示す電力供給システムと同じであり、実質上同じ部分には、同じ符号が付してある。なお、発電系統GSは太陽電池3及び太陽電池用パワーコンディショナー4とを含む構成となっている。
(Third embodiment)
A power supply system provided with a power storage system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram of a power supply system including the power storage system according to the present invention. The power supply system PWs shown in FIG. 9 is the same as the power supply system shown in FIG. 1 except that it includes a power generation system GS (power generation system), and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals. . The power generation system GS includes a solar cell 3 and a solar
電力供給システムPWsでは、蓄電池1が蓄電池用パワーコンディショナー2を介して配電部5に接続されているとともに、太陽電池3が太陽電池用パワーコンディショナー4を介して配電部5に接続されている。すなわち、蓄電系統BSと発電系統GSとが並列に接続されている。
In the power supply system PWs, the storage battery 1 is connected to the
太陽電池用パワーコンディショナー4は、DC/DCコンバーター41と、インバーター(DC/ACコンバーター)42と、保護リレー43と、連系リレー44とを備えている。太陽電池用パワーコンディショナー4は太陽電池3側から、DC/DCコンバーター41、インバーター42、保護リレー43及び連系リレー44がこの順番に接続されている。
The solar
太陽電池3は太陽光を電気エネルギに変換する発電装置であり、従来よく知られたものであるので詳細は省略する。太陽電池3の発電電力は太陽電池用パワーコンディショナー4のDC/DCコンバーター41に流入する。太陽電池3で発電される電力は直流であり、日照量、気温等の条件によって、発電電圧が変動する。DC/DCコンバーター41は入力電圧を任意の出力電圧に変換することができるものであり、太陽電池3の発電電力が変動した場合でも、一定の電圧に変換して出力する。
The solar cell 3 is a power generation device that converts sunlight into electrical energy, and since it is well known in the art, its details are omitted. The power generated by the solar cell 3 flows into the DC /
商用電力系統CS及び負荷系統LSは交流であり、DC/DCコンバーター41の出力は直流であるため、DC/DCコンバーター41からの出力電力は、そのままでは負荷系統LSに供給することも、また、商用電力系統CSに逆潮流させることもできない。そこで、DC/DCコンバーター41の出力は、インバーター42で直流から交流に変換される。なお、DC/DCコンバーター41及びインバーター42の構成は、従来用いられているものと同じであり、詳細は省略する。
Since the commercial power system CS and the load system LS are alternating current and the output of the DC /
保護リレー43は常時ONのスイッチであり、大電流が流れたとき、太陽電池3や太陽電池用パワーコンディショナー4に異常が発生したとき等にOFFになり、太陽電池用パワーコンディショナー4を構成する回路、機器等を保護する。
The
連系リレー44は太陽電池3の発電電力を配電部5に供給するときにONになるスイッチである。連系リレー44は、通常ONになっており、停電等により商用電力系統CSから受電できなくなったり、商用電力系統CSからの受電電力で蓄電池1を充電したりする場合等にOFFになる。なお、保護リレー43と連系リレー44とは、逆に配置されていてもよい。
The
太陽電池用パワーコンディショナー4は、DC/DCコンバーター41、インバーター42、保護リレー43及び連系リレー44を制御するための制御回路40を備えている。なお、太陽電池用パワーコンディショナー4は、太陽電池3の最大電力点追従制御も行うことが可能となっており、その制御は制御回路40が行う。なお、保護リレー43、連系リレー44は従来よく知られた構造を有するものであり、詳細は省略する。また、リレーとしているが、大電力をスイッチングできるスイッチング素子を用いてもよい。また、制御回路20は、それ自体独立して太陽電池用パワーコンディショナー4を制御する構成であってもよいし、制御部8の指示に従って従動的に太陽電池用パワーコンディショナー4を制御する構成であってもよい。
The solar
また、蓄電池用パワーコンディショナー2には、太陽電池用DC/DCコンバーター27が備えられている。太陽電池用DC/DCコンバーター27は、太陽電池3の発電電力を直接、特殊負荷系統LSpに供給するときに駆動される。このDC/DCコンバーター46は、太陽電池3から特殊負荷系統LSpに電力を供給するときにのみ動作するので、太陽電池3側が入力、特殊負荷系統LSp側(双方向インバーター22側)が出力の一方向コンバーターであり、太陽電池用パワーコンディショナー4に取り付けられているDC/DCコンバーター41と同様の構成を有している。
The storage
このような構成の電力供給システムPWsにおいて、太陽電池3が発電している場合、その発電電力を負荷系統LSに供給するようになっている。そして、太陽電池3の発電電力だけでは、商用電力系統CSからの受電電力を設定電力値以下に抑えることができない場合、蓄電池1からの電力を負荷系統LSに供給する構成となっている。また、商用電力系統CSの停電等による自立運転を行う場合、蓄電池用パワーコンディショナー2の太陽電池用DC/DCコンバーター27を利用し、太陽電池3の発電電力を専用負荷系統LSpに供給することが可能となっている。
In the power supply system PWs having such a configuration, when the solar cell 3 is generating power, the generated power is supplied to the load system LS. And when only the generated electric power of the solar cell 3 cannot suppress the received power from the commercial power system CS below the set power value, the power from the storage battery 1 is supplied to the load system LS. In addition, when performing a self-sustained operation due to a power failure or the like of the commercial power system CS, the generated power of the solar battery 3 can be supplied to the dedicated load system LSp using the solar battery DC /
このような構成の電力供給システムPWsにおいて、蓄電池1を商用電力系統CSからの受電電力で充電する場合、発電系統GSを解列状態にする。この解列状態は、連系リレー44をOFFにする方法やインバーター42をOFFにする方法等があるが、蓄電池用パワーコンディショナー2と同様、解列状態の切替えの頻度、切替え時間に基づいていずれかの方法を選択するようにしてもよい。
In the power supply system PWs having such a configuration, when the storage battery 1 is charged with the received power from the commercial power system CS, the power generation system GS is disconnected. This disconnection state includes a method of turning off the
このような、構成の電力供給システムPWsであっても、蓄電池1からの電力を及び太陽電池3の発電電力を負荷系統LSに供給することで受電電力の最大ピーク電力をカットするとともに、蓄電池1を充電するときの受電電力の最大ピーク電力のカットを行うことが可能である。このことから、蓄電システムAでは、受電電力を確実に低減することが可能である。 Even in the power supply system PWs having such a configuration, the maximum peak power of the received power is cut by supplying the power from the storage battery 1 and the generated power of the solar battery 3 to the load system LS, and the storage battery 1 It is possible to cut the maximum peak power of the received power when charging. From this, in the electrical storage system A, it is possible to reduce received electric power reliably.
本実施形態において、電力供給システムの発電装置として太陽電池を採用しているが、これに限定されるものではなく、独立して発電するもの、特に、自然エネルギを利用する、風力、地熱等、或いは、太陽電池を含めこれらを複数種備えたものであってもよい。また、発電装置としてガスタービン又は蒸気タービン或いはその両方を用いた発電装置や、燃料電池等を採用することも可能である。 In the present embodiment, a solar cell is adopted as a power generation device of the power supply system, but is not limited to this, and those that generate power independently, in particular, natural energy, wind power, geothermal heat, etc. Or what was provided with multiple types of these including a solar cell may be sufficient. Moreover, it is also possible to employ | adopt the power generator using a gas turbine, a steam turbine, or both, a fuel cell, etc. as a power generator.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.
本発明は、商用電力系統から受電する受電電力を削減するための、電力供給システム、例えば、オフィスビルやマンションのコジェネレーションシステム、一般家庭の太陽発電システム、工場等の電力供給システムに採用することが可能である。 The present invention is applied to a power supply system for reducing received power received from a commercial power system, for example, a cogeneration system of an office building or a condominium, a solar power generation system of a general household, a power supply system of a factory, etc. Is possible.
A 蓄電システム
1 蓄電池
11 ブレーカー
12 充電量センサー
2 蓄電池用パワーコンディショナー
20 制御回路
21 双方向DC/DCコンバーター
22 双方向インバーター
23 保護リレー
24 連系リレー
25 自立リレー
26 電力検出センサー
27 太陽電池用DC/DCコンバーター
3 太陽電池
4 太陽電池用パワーコンディショナー
41 DC/DCコンバーター
42 インバーター
43 保護リレー
44 連系リレー
5 配電部
6 受電部
61 電力センサー
7 切替器
8 制御部
LS 負荷系統
BS 蓄電系統
GS 発電系統
CS 商用電力系統
A Power storage system 1
Claims (5)
蓄電装置の充放電を調整する蓄電用パワーコンディショナーと、
前記商用電力系統からの受電電力を検出する受電電力検出手段と、
制御部とを備え、
前記制御部が、受電電力検出手段から受電電力を取得し、前記受電電力が予め与えられた設定電力値よりも小さいとき、前記設定電力値と前記受電電力の差分値に基づいて充電電力を決定し、その充電電力で前記蓄電装置を充電するように前記蓄電用パワーコンディショナーを制御することを特徴とする蓄電システム。 A power storage system that supplies power to a load and is connected between a power reception unit to which a commercial power system is connected and the load,
A power conditioner for power storage that adjusts charging and discharging of the power storage device; and
Received power detection means for detecting received power from the commercial power system;
A control unit,
The control unit obtains received power from the received power detection means, and determines the charging power based on a difference value between the set power value and the received power when the received power is smaller than a preset set power value. And the power storage power conditioner is controlled to charge the power storage device with the charged power.
前記制御部は、前記充電電力が前記設定電力値と前記受電電力の差分値に基づいて決定された値となるように前記蓄電用パワーコンディショナーを制御する請求項1に記載の蓄電システム。 A charge amount detecting means for detecting the charge power and sending the result to the control unit;
The power storage system according to claim 1, wherein the control unit controls the power conditioner for power storage so that the charging power becomes a value determined based on a difference value between the set power value and the received power.
前記制御部が、各蓄電系統において前記蓄電装置を充電する電力量の和が、前記設定電力値と前記受電電力の差分値によって決定される充電電力値よりも小さくなるように、各蓄電用パワーコンディショナーを制御する請求項1から請求項3のいずれかに記載の蓄電システム。 A plurality of power storage systems connected in series with the power storage device and the power conditioner for power storage, and connected in parallel to the power receiving unit,
The power for each power storage so that the sum of the amount of power for charging the power storage device in each power storage system is smaller than the charge power value determined by the difference value between the set power value and the received power. The electrical storage system in any one of Claims 1-3 which controls a conditioner.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の蓄電システムを前記受電部に対し、前記発電システムと並列に接続していることを特徴とする電力供給システム。 A power generation system that supplies power to the load and reversely flows power to the commercial power system;
5. The power supply system, wherein the power storage system according to claim 1 is connected to the power reception unit in parallel with the power generation system.
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