JP6148120B2 - Energy management apparatus, energy management method, and energy management system - Google Patents
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Description
本発明は、同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムに関するものである。 The present invention relates to an energy management device, an energy management method, and an energy management system that suppress variations in daily demand power in the same time zone.
かつて電力小売事業は一般電気事業者により独占されていたが、改正電気事業法の施行により、電力小売の自由化が一部認められるようになった。 In the past, the electricity retail business was monopolized by general electric utilities, but with the enforcement of the revised Electricity Business Law, the liberalization of electricity retailing has become partly permitted.
例えば、特定規模電気事業者(PPS:Power Producer and Supplier)は、契約電力が50kW以上の大口の需用者に対して電力を小売することを認められている。大口の需用者にとっては、有利な条件で契約できる電気事業者を選択することにより、電力コストを下げることができるというメリットがある。特定規模電気事業者に関連しては、低コスト化に関する様々な発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, a power producer and supplier (PPS) is permitted to retail power to large consumers with contracted power of 50 kW or more. For large-scale consumers, there is an advantage that the power cost can be reduced by selecting an electric power company that can be contracted under advantageous conditions. In relation to a specific scale electric power company, various inventions related to cost reduction have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図9は、特的規模電気事業者が需用者に対して電力を供給する様子を概念的に示す図である。特定規模電気事業者220は、電力供給者210から電力の供給を受ける。ここで、電力供給者は、一般電気事業者などの発電設備を有する事業者である。
FIG. 9 is a diagram conceptually illustrating a state in which a special scale electric power supplier supplies power to a consumer. The specific scale
特定電気事業者220は、送配電ネットワーク230を経由して、電力供給者210から供給された電力を、契約している需用者240に供給する。ここで、送配電ネットワーク230は、通常、一般電気事業者によって管理されている。
The specific
電力供給者210は、必要な発電量を見積もって発電計画を立てる必要があるため、特定規模電気事業者220に対し、例えば30分単位の需要電力量の予測値の1日分を通知する。
Since the
特定規模電気事業者220は、電力供給者210から実際に供給を受けた電力量(需要電力量)が、予測需要電力量に近い場合(例えば±3%以内)は、インバランス料金が比較的低コストとすることが出来る。一方、例えば、需要電力量が予測需要電力量より3%以上大きくなってしまった場合は、特定規模電気事業者220は、予測需要電力量を超えた分の電力量に対して、高コストなインバランス料金が発生する。また、需要電力量が予測需要電力量より3%以上小さくなった場合、その余剰分を電力供給者210は買い取らない。したがって、特定規模電気事業者220にとっては、単に需要電力量を減らすのではなく、需要電力量を予測需要電力量に近づけることが好ましい。
When the electric power actually supplied from the electric power supplier 210 (demand electric energy) is close to the predicted electric power consumption (for example, within ± 3%), the specific scale
電力供給者210が、需要電力量が予測需要電力量に近い場合に比較的低コストなインバランス料金を設定しているのは、電力供給者210から見ても発電計画が立てやすくなるなどのメリットがあることによる。よって、特定規模電気事業者220は、予測需要電力量に近い範囲の需要電力量で運営する実績を積むと、電力供給者210へインバランス料金を低下させることが出来るため、事業による利益を期待することが出来る。
The reason why the
特定規模電気事業者220は、電力供給者210へのインバランス料金を抑えるためには、翌日の需要電力量を精度良く予測する必要があるが、同一時間帯における日毎の消費電力量のばらつきは大きく、過去の消費電力量から精度の良い予測をすることは困難であった。
The specific scale
また、同一時間帯における日毎の消費電力量のばらつきが大きいと、予想需要電力量と実際の需要電力量との差が、特定規模電気事業者220がインバランス料金が安価に済む範囲を超える可能性が高くなり、特定規模電気事業者220が電力供給者210へ支払うインバランス料金が高価になり、結果的に、コストが高くなる可能性が高いという問題があった。
In addition, if there is a large variation in daily power consumption in the same time zone, the difference between the predicted demand power amount and the actual demand power amount may exceed the range where the specific-scale
また、特定規模電気事業者220が電力供給者210へ支払うインバランス料金が高くなると、結果的に、需用者240が特定規模電気事業者220から電力を購入する料金も高くなってしまう可能性が高いという問題があった。
In addition, when the imbalance fee paid by the specific scale
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、予想需要電力量と実際の需要電力量との差を小さくすることができるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムを提供することにある。 Therefore, the objective of this invention made | formed in view of this point is to provide the energy management apparatus, energy management method, and energy management system which can make the difference of an estimated demand electric energy and an actual demand electric energy small. is there.
上記課題を解決するため、本発明に係るエネルギー管理装置は、消費電力量の情報を取得する通信部と、前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、前記制御部は、需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御し、前記目標範囲を所定の時限毎に算出し、各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, an energy management device according to the present invention includes a communication unit that acquires power consumption information, and a future predicted demand power amount that is notified to a power company based on the power consumption information. A control unit that calculates a target range of the control unit, wherein the control unit controls the storage battery so that the amount of power demand does not deviate from the target range, calculates the target range for each predetermined time period, and starts each time period A current rate of change in power consumption is calculated from a short-term power consumption immediately after, and the storage battery is controlled so as not to deviate from the target range based on the rate of change in power consumption in each time period. It is what.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、所定の日数分の前記消費電力量から、前記所定の時限毎における消費電力量の変化率の過去の平均値を算出することが好ましい。 Moreover, in the energy management apparatus according to the present invention, it is preferable that the control unit calculates a past average value of the rate of change of the power consumption amount for each predetermined time period from the power consumption amount for a predetermined number of days. .
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記所定の時限は、前記電力事業者との間で電気料金決定の基準となる時間長であることが好ましい。 Moreover, the energy management apparatus which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said predetermined | prescribed time period is the time length used as the reference | standard of an electricity bill determination with the said electric power provider.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記所定の時限は、前記電力事業者との間で月次の従量連動料金とは別途設定される基本料金の基準となる時間長であることが好ましい。 In the energy management apparatus according to the present invention, it is preferable that the predetermined time period is a time length that serves as a reference for a basic fee that is set separately from a monthly pay-as-you-go fee with the power provider. .
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、各時限において、現在の変化率が過去の変化率の平均値より大きく、需要電力量が前記目標範囲の上限を上回りそうな場合に、前記蓄電池を放電させることが好ましい。 Further, in the energy management device according to the present invention, the control unit, in each time period, when the current rate of change is larger than the average value of the past rate of change, and the amount of power demand is likely to exceed the upper limit of the target range. The storage battery is preferably discharged.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、各時限において、現在の変化率が過去の変化率の平均値より小さく、需要電力量が前記目標範囲の下限を下回りそうな場合に、前記蓄電池を充電することが好ましい。 Further, in the energy management device according to the present invention, the control unit, in each time period, when the current rate of change is smaller than the average value of the past rate of change, and the amount of power demand is likely to fall below the lower limit of the target range. It is preferable to charge the storage battery.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記所定の時限単位で放電又は充電を切り換えることが好ましい。 In the energy management device according to the present invention, it is preferable that the control unit switches between discharging and charging in the predetermined time unit.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記蓄電池を放電させた結果、需要電力量が前記目標範囲の下限を下回りそうになった場合は、前記蓄電池の放電を停止することが好ましい。 Moreover, in the energy management apparatus according to the present invention, the control unit stops discharging the storage battery when the demand power amount is likely to fall below a lower limit of the target range as a result of discharging the storage battery. Is preferred.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記蓄電池を充電させた結果、需要電力量が前記目標範囲の上限を上回りそうになった場合は、前記蓄電池の充電を停止することが好ましい。 Moreover, in the energy management device according to the present invention, the control unit stops charging the storage battery when the demanded power amount is likely to exceed the upper limit of the target range as a result of charging the storage battery. Is preferred.
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記消費電力量の情報として、前記エネルギー管理装置外のデマンドコントローラにて用いられるデータを利用することが好ましい。 Moreover, the energy management apparatus which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said control part utilizes the data used with the demand controller outside the said energy management apparatus as information of the said power consumption.
また、上記課題を解決するため、本発明に係るエネルギー管理方法は、消費電力量の情報を取得するステップと、前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量から目標範囲を算出するステップと、需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御するステップと、前記目標範囲を所定の時限毎に算出するステップと、各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出するステップと、各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御するステップとを含むことを特徴とするものである。 Moreover, in order to solve the said subject, the energy management method which concerns on this invention is the step which acquires the information of power consumption, and the future estimated demand power notified to a power provider based on the information of the said power consumption. A step of calculating a target range from the amount, a step of controlling the storage battery so that the amount of power demand does not deviate from the target range, a step of calculating the target range for each predetermined time period, and a short-term immediately after the start of each time period Calculating the current rate of change of the power consumption from the amount of power consumed between and controlling the storage battery so as not to deviate from the target range based on the rate of change of the power consumption in each time period It is characterized by this.
また、上記課題を解決するため、本発明に係るエネルギー管理システムは、エネルギー管理装置と蓄電池とを備えるエネルギー管理システムであって、前記エネルギー管理装置は、消費電力量の情報を取得する通信部と、前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、前記制御部は、需要電力量が前記目標範囲から外れないように前記蓄電池を制御し、前記目標範囲を所定の時限毎に算出し、各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするものである。 Moreover, in order to solve the said subject, the energy management system which concerns on this invention is an energy management system provided with an energy management apparatus and a storage battery, Comprising: The said energy management apparatus is a communication part which acquires the information of power consumption. A control unit that calculates a target range of future predicted demand power amount to be notified to an electric power company based on the information on the power consumption amount, and the control unit does not deviate from the target range. The storage battery is controlled as described above, the target range is calculated for each predetermined time period, the current change rate of the power consumption is calculated from the power consumption for a short time immediately after the start of each time period, and the consumption in each time period is calculated. The storage battery is controlled so as not to deviate from the target range based on the rate of change of the electric energy .
本発明によれば、予想需要電力量と実際の需要電力量との差を小さくすることができる。 According to the present invention, the difference between the predicted demand power amount and the actual demand power amount can be reduced.
以下、本発明に係る実施形態について説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below.
まず、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概要について説明する。本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムは、需用者が、例えば一つの店舗においてエネルギーを管理するためのエネルギー管理システムである。後述する図1の電力事業者60は、例えば、特定規模電気事業者に相当するものである。図1の商用電源50は、電力事業者60(特定規模電気事業者)が、一般電気事業者などの電力供給者から購入し、一般電気事業者が管理する送配電ネットワークを経由して需用者に供給している電力を表すものである。
First, an outline of an energy management system according to an embodiment of the present invention will be described. The energy management system which concerns on one Embodiment of this invention is an energy management system for a consumer to manage energy in one shop, for example. The
図1は、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システム10は、エネルギー管理装置11、スマートメータ12、パワーコンディショナ13、太陽光発電システム14、蓄電池15、分電盤16及び負荷機器17を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy management system according to an embodiment of the present invention. An
図1において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを表す。また、図1において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号又は通信される情報の流れを表す。当該破線が示す通信は有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。 In FIG. 1, a solid line connecting each functional block represents a flow of electric power. Further, in FIG. 1, a broken line connecting each functional block represents a control signal or a flow of information to be communicated. The communication indicated by the broken line may be wired communication or wireless communication.
制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、エネルギー管理装置11と、スマートメータ12及びパワーコンディショナ13との通信には、ZigBee(登録商標)などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばZigBee SEP2.0(Smart Energy Profile 2.0)、ECHONET Lite(登録商標)などのような物理層に自由度をもたせ、上位層だけを規定した通信プロトコルと、WiFi(登録商標)あるいはPLC(Power Line Communication)のような物理層が規定される通信プロトコルとを組み合わせて動作させてもよい。
Various methods can be adopted for communication of control signals and information including each layer. For example, for communication between the energy management apparatus 11 and the
エネルギー管理システム10は、商用電源50から供給される電力の他、太陽光発電システム14が発電する電力、蓄電池15に充電された電力のうち放電された電力を、分電盤16を介して負荷機器17に供給可能である。
The
エネルギー管理装置11は、例えば、一店舗のエネルギーを管理するエネルギー管理装置である。エネルギー管理装置11は、パワーコンディショナ13を介して、太陽光発電システム14が発電した電力における自家消費割合を管理したり、蓄電池15の充放電を管理したりする。エネルギー管理装置11の機能についての詳細は後述する。
The energy management apparatus 11 is an energy management apparatus that manages the energy of one store, for example. The energy management device 11 manages the self-consumption ratio in the power generated by the solar
スマートメータ12は、商用電源50に接続されて、商用電源50から供給される電力量(需要電力量)を計測する。また、スマートメータ12は、エネルギー管理システム10内の負荷機器17などによって消費される電力(消費電力量)を計測する。スマートメータ12は、計測した電力量を、エネルギー管理装置11に通知可能である。
The
パワーコンディショナ13は、太陽光発電システム14及び蓄電池15から供給される直流(DC)の電力を、交流(AC)の電力に変換する。パワーコンディショナ13は、変換した交流の電力を、分電盤16で複数に分岐した支幹を介して各負荷機器17に供給する。
The
また、パワーコンディショナ13は、太陽光発電システム14が発電した電力に余剰がある場合には、変換した交流の電力を、分電盤16を介して電力会社に売電することもできる。また、パワーコンディショナ13は、商用電源50から供給される交流の電力を、蓄電池15に充電するための直流の電力に変換可能である。
Further, the
太陽光発電システム14は、太陽光を利用して発電する。このため、太陽光発電システム14は、太陽電池を備えており、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。本実施形態において、太陽光発電システム14は、例えば家の屋根などにソーラパネルを設置して、太陽光を利用して発電するような態様を想定している。しかしながら、本発明において、太陽光発電システム14は、太陽光のエネルギーを電力に変換できるものであれば、任意のものを採用することができる。
The solar
太陽光発電システム14は、エネルギー管理装置11の管轄下にあり、太陽光発電システム14が発電する電力は、上述したように、パワーコンディショナ13によって交流に変換されてから、各負荷機器17へ供給、及び/又は、電力会社に売電可能である。また、太陽光発電システム14が発電した電力により、蓄電池15が充電可能であってもよく、さらには直流のまま負荷機器17に供給される構成であってもよい。
The photovoltaic
蓄電池15は、エネルギー管理装置11の管轄下にあり、充電された電力を放電することにより、負荷機器17に電力を供給可能である。また、蓄電池15は、商用電源50又は太陽光発電システム14等から供給される電力を充電可能である。図1に示すように、蓄電池15から放電される電力も、各負荷機器17及びエネルギー管理装置11に供給可能である。
The
分電盤16は、供給された電力を複数の支幹に分岐させて各負荷機器17に分配する。
The
図1において、エネルギー管理システム10に接続される負荷機器17は、任意の数とすることができる。負荷機器17は分電盤16を介してパワーコンディショナ13に接続されて、電力が供給される。
In FIG. 1, the number of
次に、エネルギー管理装置11の動作について具体的に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理装置の概略構成を示すブロック図である。エネルギー管理装置11は、通信部111と、制御部112とを備える。
Next, the operation of the energy management apparatus 11 will be specifically described. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the energy management apparatus according to the embodiment of the present invention. The energy management device 11 includes a communication unit 111 and a
通信部111は、エネルギー管理システム10が管理する店舗などにおいて負荷機器17によって消費されている消費電力量の情報を、スマートメータ12から取得する。なお、通信部111は、エネルギー管理装置11の外部にある図示しないデマンドコントローラから消費電力量の情報を取得してもよい。
The communication unit 111 acquires information on the power consumption consumed by the
制御部112は、通信部111が取得した消費電力量の情報を、記憶媒体25に記憶させる。記憶媒体25は、エネルギー管理装置11の外部に接続されるようにしてもよいし、エネルギー管理装置11に内蔵されるようにしてもよい。
The
図3は、通信部111が取得した消費電力量の情報を、5日分重ねて表示した例である。図3に示されるように、通常、エネルギー管理システム10内における消費電力量は、日毎にばらつく。
FIG. 3 is an example in which the information on the power consumption acquired by the communication unit 111 is displayed by being overlapped for five days. As shown in FIG. 3, the power consumption in the
図4は、制御部112が、図3に示したようなデータから、所定の時限における、平均値及び目標範囲を算出したグラフの例である。実線は平均値であり、破線は目標範囲の上限及び下限を示している。
FIG. 4 is an example of a graph in which the
ここで、所定の時限とは、エネルギー管理システム10が管理する店舗と電力事業者60との契約において、電気料金決定の基準となる時間長であり、例えば30分などを単位とするものである。この時限はデマンド時限とも称され、基本料金の基準となる時間長であり、また、月次の従量連動料金も、デマンド時限毎の電力量に基づいて算出される。
Here, the predetermined time period is a length of time used as a reference for determining an electric charge in a contract between a store managed by the
制御部112は、過去の所定の日数分の消費電力量の統計値に基づいて、所定の時限毎に目標範囲を算出する。以下、算出方法の一例を具体的に説明する。
The
制御部112は、各時限において、過去の所定の日数分の消費電力量のデータを平均して、平均値を算出する。制御部112は、例えば、午前9時から午前9時30分までの直近14日分のデータを平均して、午前9時から午前9時30分までの時限における消費電力量の平均値を算出する。デマンド時限が30分である場合、1日は48時限からなるが、この場合、制御部112は、48時限の全てについて、上述の方法で平均値を算出する。
The
また、制御部112は、各時限において、過去の所定の日数分の消費電力量のデータから標準偏差を算出する。制御部112は、例えば、午前9時から午前9時30分までの直近14日分のデータから、午前9時から午前9時30分までの時限における消費電力量の標準偏差を算出する。
In addition, the
制御部112は、各時限において、例えば、以下のような数式により、目標範囲の上限を算出する。
For each time period, the
上記数式(1)において、P1は需要電力量の目標範囲の上限値、Paは消費電力量の平均値、σは消費電力量の標準偏差、αは所定の係数である。所定の係数αは、蓄電池15の仕様を満たす範囲内で充放電が確保できるように決められる値である。
In the above equation (1), P 1 is the upper limit of the target range of demand power amount, the average value of P a power consumption amount, sigma is the standard deviation of the energy consumption, alpha is a predetermined coefficient. The predetermined coefficient α is a value determined so that charging / discharging can be secured within a range satisfying the specifications of the
制御部112は、各時限において、例えば、以下のような数式により、目標範囲の下限を算出する。
For each time period, the
上記数式(2)において、P2は需要電力量の目標範囲の下限値、Paは消費電力量の平均値、σは消費電力量の標準偏差、βは所定の係数である。所定の係数βは、蓄電池15の仕様を満たす範囲内で充放電が確保できるように決められる値である。係数βは、αと同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。
In the above equation (2), P 2 is the lower limit of the target range of demand power amount, the average value of P a power consumption amount, sigma is the standard deviation of the energy consumption, beta is a predetermined coefficient. The predetermined coefficient β is a value determined so that charging / discharging can be secured within a range satisfying the specifications of the
制御部112は、目標範囲の範囲内のデータを、今後の予測需要電力量、例えば、翌日の予測需要電力量として、電力事業者60に通知する。制御部112は、例えば平均値を予測需要電力量とすることができる。
The
制御部112は、スマートメータ12を経由して、電力事業者60に予測需要電力量を通知してもよいし、ネットワーク70を経由して、電力事業者60に予測需要電力量を通知してもよい。なお、電力事業者60は、契約している複数の需用者から通知された予測需要電力量をまとめて、電力事業者60全体としての予測需要電力量を、一般電気事業者などの電力供給者に通知する。
The
制御部112は、目標範囲を毎日更新する。すなわち、制御部112は、1日分の新しい消費電力量データを取得すると、最も古い1日分の消費電力量データを新しい消費電力量データに置き換えて、消費電力量の平均値、目標範囲の上限及び目標範囲の下限を算出する。なお、制御部112が、目標範囲を毎日更新することは必須ではなく、数日おきに更新するなど、更新頻度は適宜調整してもよい。
The
制御部112は、目標範囲を算出すると、実際の需要電力量が目標範囲から外れないように、パワーコンディショナ13を介して蓄電池15を制御する。具体的には、制御部112は、消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうになると、蓄電池15を放電させるように制御して、商用電源50から供給を受ける電力を減らす。また、制御部112は、消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになると、蓄電池15を充電させるように制御して、商用電源50から供給を受ける電力を増やす。
When calculating the target range, the
図5に、制御部112が、需要電力量が目標範囲を超えないように蓄電池15を制御する様子を示す。
FIG. 5 shows a state in which the
制御部112は、図5において、A1、A2及びA3で示しているようなとき、すなわち、当日の消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうになっている場合は、蓄電池15を放電させて、商用電源50から供給を受ける需要電力量を減少させる。
In FIG. 5, the
また、制御部112は、図5において、B1及びB2で示しているようなとき、すなわち、当日の消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになっている場合は、蓄電池15を充電させて、商用電源50から供給を受ける需要電力量を増加させる。
Further, the
図6を参照して、当日の消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうになっている場合に、制御部112が蓄電池15を放電させる制御をする動作の一例を説明する。
With reference to FIG. 6, an example of an operation in which the
図6は、横軸が時間、縦軸が消費電力量のグラフである。横軸は、あるデマンド時限の開始から終了までを示している。以下、デマンド時限が開始する時間をデマンド時限の始期、デマンド時限が終了する時間をデマンド時限の終期と称する。図5は、デマンド時限が30分の場合の例であり、例えば、午前9時から午前9時30分までの30分間のグラフである。なお、デマンド時限を30分としたのは、あくまでも一例であり、30分に限るものではない。 FIG. 6 is a graph of time on the horizontal axis and power consumption on the vertical axis. The horizontal axis shows from the start to the end of a certain demand period. Hereinafter, the time at which the demand time period starts is referred to as the beginning of the demand time period, and the time at which the demand time period ends is referred to as the end time of the demand time period. FIG. 5 is an example when the demand time limit is 30 minutes, for example, a graph of 30 minutes from 9 am to 9:30 am. Note that the demand time limit of 30 minutes is merely an example, and is not limited to 30 minutes.
縦軸は、デマンド時限内における消費電力量を示し、デマンド時限の始期の消費電力量を0として記載したものである。 The vertical axis indicates the power consumption amount within the demand time period, and the power consumption amount at the beginning of the demand time period is described as zero.
図6に示す消費電力量の変化率の平均値は、デマンド時限の始期と終期における消費電力量を結んだ直線を、過去の所定の日数分(例えば、14日間)について平均したものである。制御部112は、過去の所定の日数分の消費電力量のデータに基づいて、全ての時限について、消費電力量の変化率の平均値を算出する。
The average value of the power consumption change rate shown in FIG. 6 is obtained by averaging a straight line connecting the power consumption amounts at the beginning and end of the demand time period for a predetermined number of days in the past (for example, 14 days). The
制御部112は、デマンド時限の始期から所定の時刻t0までの短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、デマンド時限の終期における消費電力量を予測する。図6に示す例においては、消費電力量の現在の変化率が過去の消費電力量の変化率の平均値より大きく、予測消費電力量が目標範囲の上限を上回っている。この場合、制御部112は、需要電力量が目標範囲の上限を上回らないように、予測消費電力量が目標範囲の上限を上回っている分だけ、蓄電池15を放電させるように制御する。
The
制御部112は、蓄電池15を放電させるように制御すると、デマンド時限の終期まで、蓄電池15を放電させた状態を維持する。
If the
制御部112は、予測消費電力量が目標範囲の上限を上回り、蓄電池15を放電させる制御をした後も、消費電力量の監視を続ける。例えば、蓄電池15を放電させた結果、その後の消費電力量が予測以上に減り、消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになった場合は、制御部112は、蓄電池15の放電を停止させる。
The
続いて、図7を参照して、当日の消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになっている場合に、制御部112が蓄電池15を充電させる制御をする動作の一例を説明する。
Next, with reference to FIG. 7, an example of an operation in which the
制御部112は、デマンド時限の始期から所定の時刻t0までの短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、デマンド時限の終期における消費電力量を予測する。図7に示す例においては、消費電力量の現在の変化率が過去の消費電力量の変化率の平均値より小さく、予測消費電力量が目標範囲の下限を下回っている。この場合、制御部112は、需要電力量が目標範囲の下限を下回らないように、予測消費電力量が目標範囲の下限を下回っている分だけ、蓄電池15を充電させるように制御する。
The
制御部112は、蓄電池15を充電させるように制御すると、デマンド時限の終期まで、蓄電池15を充電させる状態を維持する。
If the
制御部112は、予測消費電力量が目標範囲の下限を下回り、蓄電池15を充電させる制御をした後も、消費電力量の監視を続ける。例えば、蓄電池15を充電させた結果、その後の消費電力量が予測以上に増え、需要電力量が目標範囲の上限を上回りそうになった場合は、制御部112は、蓄電池15の充電を停止させる。
The
なお、図6及び図7に示す例においては、制御部112は、デマンド時限の始期から時刻t0までの消費電力量の変化率が、デマンド時限の終期まで続くものとして、デマンド時限の終期における消費電力量を予測しているが、消費電力量の予測方法はこれに限るものではない。例えば、制御部112は、もっと多くの測定点における消費電力量を用いて、高次の関数で近似することにより、デマンド時限の終期における消費電力量を予測してもよい。
In the example shown in FIGS. 6 and 7, the
また、図6及び図7に示す例においては、制御部112は、デマンド時限の始期から時刻t0までの時間の傾きで、デマンド時限の終期における消費電力量を予測しているが、この時間範囲は一例であり、これに限るものではない。例えば、制御部112は、デマンド時限の始期より前の時限の消費電力量のデータを用いて、消費電力量を予測してもよい。具体的には、例えば、制御部112は、9時から9時30分までの消費電力量を予測する際に、8時30分から9時までの消費電力量のデータや、もっと前のデマンド時限の消費電力量のデータを用いて予測してもよい。
In the example shown in FIGS. 6 and 7, the
エネルギー管理装置11の制御部112が、このように蓄電池15を制御することにより、需要電力量が目標範囲内に収まるように平準化することができる。
The
また、制御部112は、消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうな場合、蓄電池15を放電させる代わり、あるいは放電に加えて、太陽光発電システム14が発電した電力を自家消費に回す割合を増加させてもよい。すなわち制御部112は、太陽光発電システム14からの電力会社への売電量を下げ、負荷機器17での使用量を上げるようパワーコンディショナ13を制御する。
In addition, when the power consumption amount is likely to exceed the upper limit of the target range, the
このように、本実施形態によれば、エネルギー管理装置11が、今後の予測需要電力量の目標範囲を算出し、需要電力量が目標範囲から外れないように蓄電池15を制御するため、同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えることができる。また、電力事業者60は、契約している各需用者のエネルギー管理装置11が、同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えると、電力事業者60全体としての需要電力量のばらつきを抑えることができ、一般電気事業者などの電力供給者から低コストで電力の供給を受けることができる。また、電力事業者60が電力供給者から低コストで電力の供給を受けることができるようになると、結果的に、需用者は電力事業者と有利な条件で契約できる可能性が高くなり、電力コストを下げることを期待できる。また、電力供給者にとってみても、電力事業者60が同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えることは、発電計画が立てやすくなるため好ましい。
Thus, according to the present embodiment, the energy management device 11 calculates the target range of the future predicted demand power amount, and controls the
また、エネルギー管理装置11が、所定の日数分の消費電力量から、所定の時限毎における消費電力量の変化率の過去の平均値を算出し、各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池15を制御することにより、同一時間帯の日毎の需要電力量のばらつきを抑えることができ、需要電力量を容易に把握できるようになる。
In addition, the energy management device 11 calculates a past average value of the rate of change of the power consumption for each predetermined time period from the power consumption for a predetermined number of days, and the power consumption for a short time immediately after the start of each time period From the above, the current rate of change in power consumption is calculated, and the
また、エネルギー管理装置11が、現在の変化率が過去の変化率の平均値より大きく、需要電力量が目標範囲の上限を上回りそうな場合に、蓄電池15を放電させ、現在の変化率が過去の変化率の平均値より小さく、需要電力量が目標範囲の下限を下回りそうな場合に、蓄電池15を充電することにより、同一時間帯の日毎の需要電力量のばらつきを抑えることができ、需要電力量を容易に把握できるようになる。
Further, the energy management device 11 discharges the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention.
なお、本実施形態においては、太陽光発電システム14が発電した電力のうち余剰電力を電力会社に売電することを前提としたシステム構成の場合を例に説明を行ったが、蓄電池15の制御に関しては他のシステム構成を採用していても良い。つまり、図8に示すように全量買取制度に対応するシステム構成の場合であっても同様に蓄電池15の充電放電を行うことが好ましい。
In the present embodiment, the case where the system configuration is based on the assumption that surplus power among the power generated by the solar
10 エネルギー管理システム
11 エネルギー管理装置
12 スマートメータ
13 パワーコンディショナ
14 太陽光発電システム
15 蓄電池
16 分電盤
17 負荷機器
25 記憶媒体
50 商用電源
60 電力事業者
70 ネットワーク
111 通信部
112 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、
前記制御部は、
需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御し、
前記目標範囲を所定の時限毎に算出し、
各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、
各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするエネルギー管理装置。 A communication unit that obtains information on power consumption;
A control unit that calculates a target range of future predicted demand power amount to be notified to the power company based on the information of the power consumption amount,
The controller is
Control the storage battery so that the amount of power demand does not deviate from the target range ,
Calculating the target range for each predetermined time period;
Calculate the current rate of change in power consumption from the short-term power consumption immediately after the start of each time period,
An energy management apparatus that controls a storage battery based on a rate of change of power consumption in each time period so as not to deviate from the target range .
前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出するステップと、
需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御するステップと、
前記目標範囲を所定の時限毎に算出するステップと、
各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出するステップと、
各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御するステップと
を含むことを特徴とするエネルギー管理方法。 Obtaining power consumption information;
Calculating on the basis of the power consumption of the information, the target range of future predicted power demand amount notified to the power company,
Controlling the storage battery so that the amount of power demand does not deviate from the target range ;
Calculating the target range for each predetermined time period;
Calculating the current rate of change of power consumption from the power consumption for a short time immediately after the start of each time period;
And a step of controlling the storage battery so as not to deviate from the target range based on a rate of change of power consumption in each time period .
前記エネルギー管理装置は、
消費電力量の情報を取得する通信部と、
前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、
前記制御部は、
需要電力量が前記目標範囲から外れないように前記蓄電池を制御し、
前記目標範囲を所定の時限毎に算出し、
各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、
各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするエネルギー管理システム。 An energy management system comprising an energy management device and a storage battery,
The energy management device includes:
A communication unit that obtains information on power consumption;
A control unit that calculates a target range of future predicted demand power amount to be notified to the power company based on the information of the power consumption amount,
The controller is
Controlling the storage battery so that the amount of power demand does not deviate from the target range ;
Calculating the target range for each predetermined time period;
Calculate the current rate of change in power consumption from the short-term power consumption immediately after the start of each time period,
An energy management system that controls a storage battery so as not to deviate from the target range based on a rate of change of power consumption in each time period .
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