JP6478032B2 - Control device and power distribution system using the same - Google Patents
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Description
本発明は、制御技術に関し、特に発電された電力の出力先を制御する制御装置およびそれを利用した配電システムに関する。 The present invention relates to a control technique, and more particularly to a control device that controls an output destination of generated electric power and a power distribution system using the control device.
太陽電池は、それ自体で直流電力を出力可能な直流電源であって、クリーンなエネルギー源である。太陽電池で発生した直流電力は、パワーコンディショナによって交流電力に変換されてから、交流負荷、商用の電力系統に供給されている。ここで、電力系統との接点の電圧が適正値の上限を超えると、パワーコンディショナは、接点への出力を抑制し、蓄電池に余剰電力を蓄えさせる(例えば、特許文献1参照)。 A solar cell is a DC power source capable of outputting DC power by itself, and is a clean energy source. The DC power generated by the solar cell is converted into AC power by a power conditioner and then supplied to an AC load and a commercial power system. Here, when the voltage at the contact point with the power system exceeds the upper limit of the appropriate value, the power conditioner suppresses the output to the contact point and causes the storage battery to store surplus power (see, for example, Patent Document 1).
太陽電池により発電される電力が、さまざまな理由により抑制されることがある。抑制された電力は活用されずに無駄になってしまう。この無駄になってしまう電力を有効に活用することが望まれる。 The power generated by the solar cell may be suppressed for various reasons. The suppressed power is not used and is wasted. It is desired to effectively utilize this wasted power.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電された電力を有効に活用する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which utilizes effectively the produced | generated electric power.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制可能なパワーコンディショナに接続されるとともに、可動時刻が自在な第1負荷と第2負荷に接続される制御装置であって、再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制させるための指示を受けつける受付部と、再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を蓄える蓄電池の蓄電状況値を取得する取得部と、(1)受付部が指示を受けつけた場合に、第1負荷を選択し、(2)取得部において取得した蓄電状況値が、選択した第1負荷に対応した第1しきい値以上である場合、第1負荷に、再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させ、(3)取得部において取得した蓄電状況値が、第1しきい値以上でない場合、第2負荷を選択し、(4)取得部において取得した蓄電状況値が、選択した第2負荷に対応した第2しきい値以上である場合、第2負荷に、再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させる制御部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a control device according to an aspect of the present invention is connected to a power conditioner capable of suppressing the amount of power generated by a renewable energy power generation device , and has a first load and a second load that can freely move. A control device connected to the load, which receives an instruction to suppress the amount of power generated by the renewable energy power generation device, and acquires a storage status value of a storage battery that stores power generated by the renewable energy power generation device An acquisition unit; (1) when the receiving unit receives an instruction , the first load is selected; and (2) the storage state value acquired by the acquisition unit is a first threshold value corresponding to the selected first load. When it is above, the electric power generated in the renewable energy power generator is supplied to the first load, and (3) the storage state value acquired in the acquisition unit is equal to or greater than the first threshold value. If not, the second load is selected, and (4) if the storage state value acquired in the acquisition unit is equal to or greater than the second threshold value corresponding to the selected second load, the second load is supplied with renewable energy power generation. And a control unit for supplying electric power generated in the apparatus .
本発明の別の態様は、配電システムである。この配電システムは、再生可能エネルギー発電装置と、再生可能エネルギー発電装置に接続され、再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制可能なパワーコンディショナと、パワーコンディショナと商用電源とを結ぶ経路に接続され、再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を蓄える蓄電池と、パワーコンディショナと商用電源とを結ぶ経路に接続され、可動時刻が自在な第1負荷と第2負荷と、パワーコンディショナに接続される制御装置とを備える。制御装置は、再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制させるための指示を受けつける受付部と、蓄電池の蓄電状況値を取得する取得部と、(1)受付部が指示を受けつけた場合に、第1負荷を選択し、(2)取得部において取得した蓄電状況値が、選択した第1負荷に対応した第1しきい値以上である場合、第1負荷に、再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させ、(3)取得部において取得した蓄電状況値が、第1しきい値以上でない場合、第2負荷を選択し、(4)取得部において取得した蓄電状況値が、選択した第2負荷に対応した第2しきい値以上である場合、第2負荷に、再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させる制御部と、を備える。 Another aspect of the present invention is a power distribution system. This power distribution system is connected to a renewable energy power generator, a power conditioner that is connected to the renewable energy power generator and can suppress the amount of power generated by the renewable energy power generator, and a path that connects the power conditioner and the commercial power supply. Connected to a path connecting the storage battery for storing the electric power generated in the renewable energy power generation apparatus, the power conditioner and the commercial power supply, and connected to the power conditioner, the first load and the second load which can freely move. And a control device. The control device includes: a reception unit that receives an instruction for suppressing the amount of power generated by the renewable energy power generation device; an acquisition unit that acquires a storage state value of the storage battery; and (1) when the reception unit receives the instruction , 1 load is selected, and (2) when the power storage status value acquired in the acquisition unit is equal to or greater than the first threshold value corresponding to the selected first load, the renewable energy power generator generates power for the first load. (3) When the power storage status value acquired in the acquisition unit is not equal to or greater than the first threshold, the second load is selected, and (4) the power storage status value acquired in the acquisition unit is A control unit that supplies power generated by the renewable energy power generator to the second load when the second threshold is equal to or greater than the second threshold corresponding to two loads .
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、発電された電力を有効に活用できる。 According to the present invention, the generated electric power can be effectively utilized.
(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例1は、太陽電池を商用電力系統と並列に接続し、商用電力系統および太陽電池の両方から負荷へ電力を供給するとともに、蓄電池を充電する配電システムに関する。蓄電池は、商用電力系統および太陽電池によって充電される。配電システムにおいて、太陽電池には、パワーコンディショナが接続されている。パワーコンディショナによって、太陽電池により発電される電力が、商用電力系統を安定化するために抑制される。具体的に説明すると、系統連系契約により抑制が必要になることがある。また、商用電力系統の電力が上昇した場合にも抑制が必要になることがある。これらの場合において、電力会社からの抑制指示が受けつけられる。なお、太陽電池は抑制されている状態において、どれだけ発電できるかが不明であり、かつ天気の変化によって発電量が変動する。前述のごとく、抑制された電力は活用されずに無駄になってしまうので、無駄になってしまう電力を有効に活用することが望まれる。
Example 1
Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Embodiment 1 of the present invention relates to a power distribution system that connects a solar cell in parallel with a commercial power system, supplies power from both the commercial power system and the solar cell to a load, and charges the storage battery. The storage battery is charged by a commercial power system and a solar battery. In the power distribution system, a power conditioner is connected to the solar cell. The power conditioner suppresses the power generated by the solar cell in order to stabilize the commercial power system. More specifically, there may be a need for suppression due to grid interconnection contracts. Also, suppression may be necessary when the power of the commercial power system rises. In these cases, a restraining instruction from the power company is accepted. Note that it is unknown how much power can be generated in a state where the solar cell is suppressed, and the amount of power generation varies due to changes in weather. As described above, since the suppressed power is wasted without being utilized, it is desirable to effectively utilize the wasted power.
これに対応するために、本実施例は、次の処理を実行する。パワーコンディショナには、制御装置が接続されており、電力会社からの抑制指示は制御装置に入力される。制御装置は、抑制指示を受けつけた場合、太陽電池により発電される電力を抑制する前に、発電される電力をタイムシフト可能な負荷に消費させる。タイムシフト可能な負荷とは、電力を消費するタイミングと、その付加の価値が出るタイミングとをずらすことが可能な負荷である。なお、負荷の種類によって、ずらせるタイミングの大小が異なる。一方、テレビジョン受像装置などでは、電力を消費するタイミングと、その付加の価値が出るタイミングとが一致しており、タイムシフト可能な負荷とはいえない。 In order to cope with this, the present embodiment executes the following processing. A control device is connected to the power conditioner, and a suppression instruction from the power company is input to the control device. When the control device receives the suppression instruction, the control device consumes the generated power in a load capable of time shift before suppressing the power generated by the solar cell. A load that can be time-shifted is a load that can shift the timing at which power is consumed and the timing at which the added value comes out. The timing of shifting differs depending on the type of load. On the other hand, in a television receiver or the like, the timing at which power is consumed coincides with the timing at which the added value comes out, and it cannot be said that the load can be shifted in time.
このようなタイムシフト可能な負荷は、次の2つに分類される。1つは、電力の電気エネルギーを蓄える負荷であり、例えば、蓄電池である。また、蓄電池が搭載された電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、モバイル端末等もこの負荷に含まれる。もう1つは、電力を電気エネルギー以外のエネルギーに変換して消費する負荷である。また、電気エネルギー以外のエネルギーには、熱エネルギー、位置エネルギー等が含まれる。熱エネルギーに変換する負荷の一例は、電気給湯器、エコキュート、エアコン、冷蔵庫等である。また、位置エネルギーを変換する負荷の一例は、揚水ポンプである。 Such time-shiftable loads are classified into the following two types. One is a load for storing electric energy of electric power, for example, a storage battery. Also included in this load are electric vehicles equipped with storage batteries, plug-in hybrid vehicles, mobile terminals, and the like. The other is a load that converts electric power into energy other than electric energy and consumes it. In addition, energy other than electrical energy includes thermal energy, potential energy, and the like. An example of a load that converts heat energy is an electric water heater, an eco-cute, an air conditioner, a refrigerator, and the like. An example of a load that converts potential energy is a pump.
ここで、タイムシフト可能な負荷の中には、連続運転する方が効率がいいものがある。そのため、この負荷を効率よく運転できるようにすることも望まれる。また、蓄電池では、充電したエネルギー(電力量)に対して、放電できるエネルギーが少なくなる。このため、蓄電池に貯めてから使用するよりも、負荷で直接消費した方が効率がよくなる。そのため、より効率がよくなるように蓄電池を有効に使うことも望まれる。 Here, among the loads that can be time-shifted, there are some that are more efficient in continuous operation. Therefore, it is also desired that this load can be operated efficiently. Moreover, in a storage battery, the energy which can be discharged with respect to the charged energy (electric power amount) decreases. For this reason, it is more efficient to consume directly with the load than to use after storing in the storage battery. Therefore, it is also desired to use the storage battery effectively so as to improve efficiency.
図1は、本発明の実施例1に係る配電システム100の構成を示す。配電システム100は、太陽電池10、パワーコンディショナ12、電力量計14、商用電源16、蓄電池18、負荷22と総称される第1負荷22a、第2負荷22b、制御装置30、電気事業者32、ネットワーク34を含む。
FIG. 1 shows a configuration of a
太陽電池10は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する電力機器である。太陽電池10として、シリコン太陽電池、さまざまな化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感型(有機太陽電池)等が使用される。太陽電池10は、直流電力を発電し、発電した直流電力を出力する。
The
パワーコンディショナ12は、一端側に太陽電池10を接続し、他端側に後述の電力量計14を介して、商用電源16を接続する。パワーコンディショナ12は、一端側からの直流電力を入力し、直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ12は、交流電力を他端側から出力する。その際、パワーコンディショナ12は、出力する交流電力の電力量を調節する。電力量の調節には、例えば、MPPT(Maximum Power Point Tracking)が使用される。これは、電圧と電流を適切なバランスで制御することによって取り出せる電力の値を最大化する技術である。MPPTによる制御がなされることによって、太陽電池10は、設置場所や天候に応じた最大の電力を出力可能である。また、パワーコンディショナ12は、後述の制御装置30からの指示により、太陽電池10による発電量を抑制可能である。
The
商用電源16は、電力会社からの電力を供給するための交流電源であり、前述の商用電力系統に相当する。電力量計14は、パワーコンディショナ12と商用電源16の間に接続される。電力量計14では、例えば、パワーコンディショナ12から商用電源16へ出力される電力の電力量が測定される。また、電力量計14が、商用電源16の電力を測定することによって、商用電源16が停電した場合が検出される。電力量計14は、測定結果を制御装置30に出力する。
The
蓄電池18は、パワーコンディショナ12と商用電源16とを結ぶ経路に接続される。蓄電池18は、充電を行うことにより電気を蓄えて電池として使用できるようになり、繰り返し使用することができる2次電池である。蓄電池18は、パワーコンディショナ12からの電力、あるいは商用電源16からの電力によって充電される。なお、パワーコンディショナ12からの電力、商用電源16からの電力は、いずれも交流電力であるので、蓄電池18は、交流電力を直流電力に変換してから充電を実行する。蓄電池18には、負荷22が消費するための電力を蓄積しておく。負荷22が直接電力を消費する場合と比較して、蓄電池18に一旦貯めた電力を負荷22で消費する方が効率が悪くなる。
The
負荷22は、パワーコンディショナ12と商用電源16とを結ぶ経路に接続される交流駆動型の電気機器である。負荷22は、前述のタイムシフト可能な負荷であり、さらにそのうちの電力を電気エネルギー以外のエネルギーに変換する負荷である。これは、可動時刻が自在な負荷22ともいえる。負荷22は、電気給湯器、エコキュート、エアコン、冷蔵庫、揚水ポンプ等である。これらにおいて、1つの動作の完了まで断続的に実行するより、連続して動作させる方が効率がよくなる。なお、洗濯機・乾燥機では、電力消費と価値が出るタイミングが一致するが、時間的な緊急度がないことが多いので、ここでは、これらもタイムシフト可能な負荷に含める。第1負荷22aと第2負荷22bとは、別のタイムシフト可能な負荷である。配電システム100に含まれる負荷22の数は、「2」に限定されない。
The load 22 is an AC drive type electric device connected to a path connecting the
なお、図示していないが、パワーコンディショナ12と商用電源16とを結ぶ経路には、一般負荷も接続される。一般負荷は、タイムシフト可能な負荷以外の交流駆動型の電気機器である。一般負荷では、電力を消費するタイミングと、その付加の価値が出るタイミングが一致しており、その一例は、テレビジョン受像装置、照明装置である。
Although not shown, a general load is also connected to a path connecting the
制御装置30は、パワーコンディショナ12に接続される。また、制御装置30は、蓄電池18、負荷22、電力量計14、ネットワーク34にも接続される。制御装置30の処理は、後述する。電気事業者32は、商用電源16を提供する事業者である。なお、以下では、電気事業者32は、電気事業者32によって所有される通信端末装置であってもよい。ネットワーク34は、一例として、インターネットである。このような構成によって、電気事業者32から出力された信号は、ネットワーク34を経由して制御装置30に受信される。ここでの信号についても後述する。
The
以下では、配電システム100における通常時の動作を説明する。電力会社が時間帯別電気料金制度を採用している場合、夜間の時間帯の電気料金は、昼間の時間帯の電気料金よりも低く設定される。また、一例として、昼間の時間帯は7時から23時であり、夜間の時間帯は23時から翌日の7時というように規定される。そのため、夜間の時間帯において、商用電源16から供給される電力は、蓄電池18に充電されるとともに、負荷22にも供給される。なお、商用電源16から供給される電力が、一般負荷に供給されてもよい。
Hereinafter, the normal operation of the
昼間の時間帯において、太陽電池10が発電した電力は、一般負荷において消費される。また、太陽電池10が発電した電力が、一般負荷において消費される電力よりも多い場合、余剰の電力が蓄電池18に充電される。さらに、太陽電池10が発電した電力は、商用電源16に出力される。特に、一般負荷において消費される電力が多くなる時間帯において、商用電源16からの電力の消費を低減するために、蓄電池18に蓄えられた電力が放電される。放電された電力は、一般負荷に供給される。
The electric power generated by the
図2は、制御装置30の構成を示す。制御装置30は、受付部40、取得部42、制御部44を含む。受付部40は、太陽電池10による発電量を抑制させるための指示を受けつける。この指示は、図1の電気事業者32から出力されており、ネットワーク34を介して受付部40に入力される。電気事業者32は、商用電源16を保守管理しており、太陽電池10からの電力の出力を商用電源16において受け入れられない場合に、この指示を出力する。受付部40は、受けつけた指示を制御部44に出力する。
FIG. 2 shows the configuration of the
取得部42は、太陽電池10において発電した電力を蓄える蓄電池18の蓄電状況値(SOC:State Of Charge)を取得する。また、取得部42は、電力量計14からの電力量を取得してもよい。取得部42は、取得したSOC、電力量を制御部44に出力する。
The
制御部44は、受付部40からの指示を受けつけるとともに、取得部42からのSOC、電力量を受けつける。制御部44は、受付部40からの指示を受けつけた場合、つまり電気事業者32からの発電量抑制の指示を受けつけた場合に、太陽電池10において発電された電力の供給先を決定する。電力の供給先の候補は、複数の負荷22、蓄電池18であり、いずれも選択できない場合に太陽電池10の発電量が抑制される。図3は、制御部44に保持されているテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、負荷欄200、しきい値欄202が含まれる。負荷欄200は、図1に示されているような配電システム100に含まれる負荷22を示す。しきい値欄202には、各負荷22に対するしきい値を示す。しきい値は、連続運転する方が効率がいい当該負荷22が動作を完了させるまでに必要な電力量をもとに決定される。このように、制御部44におけるしきい値は、可変である。図2に戻る。
The
制御部44は、受付部40が指示を受けつけた場合、電力の供給対象となる負荷22が存在するかを確認する。存在する場合、制御部44は、いずれかの負荷22を選択する。負荷22の選択基準については後述する。制御部44は、図3に示したテーブルを参照し、選択した負荷22に対するしきい値を取得する。制御部44は、受付部40が指示を受けつけ、かつ取得部42において取得したSOCがしきい値以上である場合、選択した負荷22に、太陽電池10において発電した電力を供給させる。これによって、発電抑制されるはずの電力が、タイムシフト可能かつ連続運転する方が効率がいい負荷22で消費される。もし抑制するはずの発電が負荷22の消費電力より少ない場合や、天気により発電量が少なくなってしまった場合は、蓄電池18からの放電でこの負荷22が動作され続ける。蓄電池18から放電がない場合、足りない分の電力を、商用電源16からの買電で補うが、電力料金が高いためこの負荷を停止しなければならないことがありえる。しかしながら、蓄電池18に十分な電力が蓄積されているので、商用電源16からの電力料金の高い電力を使用することなく、この負荷22が動作完了まで動かし続けられる。これを実現するために、制御部44は、各負荷22の動作完了までの消費電力量の最小値もしくは最大値、平均値を把握している。
When the receiving
取得部42において取得したSOCがしきい値以上でない場合、制御部44は、次の優先順位を付与した負荷22を選択して、同様の処理を繰り返す。ここで、制御部44によって電力の供給対象とされる複数の負荷22には、電力を供給させる場合の優先順位が設定されている。複数の負荷22のそれぞれに対して、以下の指標のいずれかにしたがって優先順位が付与される。
「0」:登録された順など特に意味を持たない順番
「1」:動作完了までの消費電力量が多い順
「2」:動作完了までの消費電力量が少ない順
「3」:動作開始期限の早い順
「4」:動作終了期限から動作時間を引いた時刻が早い順
ここで、「3」、「4」を実現するために、制御部44は、各負荷22の以下の情報を把握する。
「3」の場合:動作開始期限
「4」の場合:動作終了期限、動作時間の最大値もしくは最小値、平均値
When the SOC acquired by the
“0”: Order that has no particular meaning such as registered order “1”: Order in which power consumption is large until operation completion “2”: Order in which power consumption is small until operation completion “3”: Operation start time limit In order of “4”: the order of the time obtained by subtracting the operation time from the operation end deadline Here, in order to realize “3” and “4”, the
“3”: Operation start time limit “4”: Operation end time limit, maximum or minimum value of operation time, average value
なお、動作完了までの消費電力量や動作開始期限、動作終了期限、動作時間の情報は以下の手段によって得られる。
・負荷の製品出荷時に登録
・ユーザなど人手によりコントローラに登録
・ユーザなど人手により負荷に登録
・過去の動作状況によりコントローラが予測
・過去の動作状況により負荷が予測
Note that the power consumption amount until the operation is completed, the operation start time limit, the operation end time limit, and the operation time information are obtained by the following means.
・ Registering the product when the load is shipped ・ Registering to the controller manually by the user ・ Registering to the load by the user manually ・ Predicting the controller based on the past operation status
このような処理の結果、電力の供給対象となる負荷22を選択できなかった場合、制御部44は、太陽電池10において発電した電力の供給として、蓄電池18を選択する。蓄電池18に充電が可能でない場合、制御部44は、電力供給を中止し、パワーコンディショナ12に対して、太陽電池10の発電量を抑制させる。
As a result of such processing, when the load 22 to be supplied with electric power cannot be selected, the
以上の構成による配電システム100の動作を説明する。図4は、制御装置30の処理手順を示すフローチャートである。受付部40が指示を受けつけなければ(S10のN)、待機する。受付部40が指示を受けつければ(S10のY)、取得部42は、SOCを取得する(S12)。動作可能な負荷22がある場合(S14のY)、制御部44は、指標により負荷22を選択する(S16)。SOCがしきい値以上でなければ(S18のN)、ステップ14に戻る。一方、SOCがしきい値以上であれば(S18のY)、制御部44は、選択した負荷22に電力を供給する(S20)。動作可能な負荷22がない場合(S14のN)、蓄電池18に充電可能であれば(S22のY)、制御部44は、蓄電池18に電力を供給する(S24)。蓄電池18に充電可能でなければ(S22のN)、制御部44は、パワーコンディショナ12に対して発電を抑制させる(S26)。
The operation of the
本実施例によれば、太陽電池による発電量を抑制させるための指示を受けつけると、SOCがしきい値以上であれば、タイムシフト可能な負荷に電力を供給するので、太陽電池による発電量の抑制を回避できる。また、太陽電池による発電量の抑制が回避されるので、発電された電力を有効に活用できる。また、SOCがしきい値以上であれば、タイムシフト可能な負荷に電力を供給するので、当該負荷を効率的に動作させることができる。また、太陽電池による発電量を抑制させるための指示は、電気事業者から出力されているので、系統運転している場合にも対応できる。また、充電できない余剰電力を出来るだけ抑制することがないようタイムシフト可能な負荷を動作できる。また、負荷の状態(例えばエコキュートであれば沸き上げ完了済みなど)によって、より効率がよくなる負荷を選択できる。また、負荷ごとにしきい値を決定するので、連続運転することによる効率を考慮できる。また、連続運転することによる効率が考慮されるので、負荷を効率よく運転できる。また、蓄電池よりも優先して負荷に電力を供給するので、効率を向上できる。 According to the present embodiment, when an instruction for suppressing the amount of power generated by the solar cell is received, if the SOC is equal to or greater than the threshold value, power is supplied to a load that can be time-shifted. Suppression can be avoided. Moreover, since the suppression of the power generation amount by the solar cell is avoided, the generated power can be used effectively. If the SOC is equal to or greater than the threshold value, power is supplied to a load that can be time-shifted, so that the load can be operated efficiently. Moreover, since the instruction | indication for suppressing the electric power generation amount by a solar cell is output from the electric power provider, it can respond also to the case of system operation. Moreover, the load which can be time-shifted can be operated so that the surplus electric power which cannot be charged is suppressed as much as possible. In addition, a load with higher efficiency can be selected depending on the state of the load (for example, boiling is completed in the case of eco-cute). Further, since the threshold value is determined for each load, the efficiency due to continuous operation can be considered. In addition, since the efficiency due to continuous operation is considered, the load can be operated efficiently. In addition, since power is supplied to the load in preference to the storage battery, the efficiency can be improved.
本実施例の概要は、次の通りである。本発明のある態様の制御装置30は、太陽電池10による発電量を抑制可能なパワーコンディショナ12に接続される制御装置30であって、太陽電池10による発電量を抑制させるための指示を受けつける受付部40と、太陽電池10において発電した電力を蓄える蓄電池18の蓄電状況値を取得する取得部42と、受付部40が指示を受けつけ、かつ取得部42において取得した蓄電状況値がしきい値以上である場合、可動時刻が自在な負荷22に、太陽電池10において発電した電力を供給させる制御部44と、を備える。
The outline of the present embodiment is as follows. The
可動時刻が自在な負荷22は、電気エネルギー以外のエネルギーに変換する負荷22であってもよい。 The load 22 having a movable time may be a load 22 that converts energy other than electric energy.
受付部40において受けつけた指示は、太陽電池10において発電した電力を出力可能な商用電源16の電気事業者32から出力されていてもよい。
The instruction received in the
制御部44におけるしきい値は、可変であってもよい。
The threshold value in the
制御部44によって電力の供給対象とされる負荷22は、複数接続されていてもよい。
A plurality of loads 22 to be supplied with power by the
制御部44によって電力の供給対象とされる複数の負荷22には、電力を供給させる場合の優先順位が設定されていてもよい。
Priorities for supplying power may be set for the plurality of loads 22 to be supplied with power by the
本発明の別の態様は、配電システム100である。この配電システム100は、太陽電池10と、太陽電池10に接続され、太陽電池10による発電量を抑制可能なパワーコンディショナ12と、パワーコンディショナ12と商用電源16とを結ぶ経路に接続され、太陽電池10において発電した電力を蓄える蓄電池18と、パワーコンディショナ12と商用電源16とを結ぶ経路に接続され、可動時刻が自在な負荷22と、パワーコンディショナ12に接続される制御装置30とを備える。制御装置30は、太陽電池10による発電量を抑制させるための指示を受けつける受付部40と、蓄電池18の蓄電状況値を取得する取得部42と、受付部40が指示を受けつけ、かつ取得部42において取得した蓄電状況値がしきい値以上である場合、負荷22に、太陽電池10において発電した電力を供給させる制御部44とを備える。
Another aspect of the present invention is a
(実施例2)
次に、実施例2を説明する。実施例2は、実施例1と同様に、商用電力系統および太陽電池の両方から負荷へ電力を供給するとともに、蓄電池を充電する配電システムに関する。前述のごとく、パワーコンディショナによって、太陽電池により発電される電力が抑制される場合がある。実施例1とは異なった別の状況は、商用電力系統が停電しており、自立運転中の蓄電池の状況を考慮する場合である。具体的に説明すると、発電量に対し負荷が少なくなると抑制が必要になることがある。また、蓄電池との連系で、蓄電池が満充電に近かったり、温度条件で余剰電力の充電ができなかったりすれば、抑制が必要になることがある。このような場合、制御装置は、蓄電池からの抑制指示を受けつけると、太陽電池により発電される電力を抑制する前に、発電される電力をタイムシフト可能な負荷に消費させる。実施例2に係る制御装置30は、図2と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. As in the first embodiment, the second embodiment relates to a power distribution system that supplies power from both a commercial power system and a solar battery to a load and charges a storage battery. As described above, power generated by the solar cell may be suppressed by the power conditioner. Another situation different from the first embodiment is a case where the commercial power system has a power outage and the situation of the storage battery during self-sustaining operation is considered. More specifically, when the load is reduced with respect to the power generation amount, suppression may be necessary. In addition, if the storage battery is close to full charge or cannot be charged with surplus power under temperature conditions, it may be necessary to suppress it. In such a case, when receiving a suppression instruction from the storage battery, the control device causes the generated power to be consumed by a load capable of time shift before suppressing the power generated by the solar battery. The
図5は、本発明の実施例2に係る配電システム100の構成を示す。配電システム100は、図1と同様に、太陽電池10、パワーコンディショナ12、電力量計14、商用電源16、蓄電池18、負荷22、制御装置30を含む。実施例2では商用電源16が停電していることを前提とするので、図1における電気事業者32、ネットワーク34は、省略される。
FIG. 5 shows a configuration of a
蓄電池18は、満充電に近い場合あるいは温度条件で余剰電力の充電ができない場合に、太陽電池10による発電量を抑制させるための指示を制御装置30に出力する。制御装置30の受付部40は、蓄電池18からの指示を受けつける。これに続く、制御装置30の処理は、実施例1と同様であるので、ここでは説明を省略する。
The
本実施例によれば、太陽電池による発電量を抑制させるための指示は、電気事業者から出力されているので、自立運転、つまり停電している場合にも対応できる。 According to the present embodiment, since the instruction for suppressing the amount of power generated by the solar cell is output from the electric power company, it is possible to cope with a case where the operation is independent, that is, a power failure occurs.
本実施例の概要は、次の通りである。受付部40において受けつけた指示は、蓄電池18から出力されていてもよい。
The outline of the present embodiment is as follows. The instruction received in the receiving
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例1、2において、再生可能エネルギー発電装置として、太陽電池10が設けられている。しかしながらこれに限らず例えば、太陽電池10以外に、再生可能エネルギー源をもとした電力を生成するための装置が設けられてもよい。例えば、風力発電機である。本変形例によれば、配電システム100の構成の自由度を向上できる。
In Example 1, 2 of this invention, the
本発明の実施例1、2において、制御装置30の受付部40が、太陽電池10による発電量を抑制させるための指示を受けつけた場合をトリガーとして、制御部44は、処理を実行している。しかしながらこれに限らず例えば、受付部40が、太陽電池10による発電量を抑制させるための指示を受けつけない場合であっても、制御部44は処理を実行してもよい。本変形例によれば、抑制される電力だけでなく、発電電力すべてについてどの負荷22で消費するかを決定できる。
In the first and second embodiments of the present invention, the
なお、取得部42で取得するSOCは動作しているタイムシフト可能な負荷22が動作していない場合は蓄電池18のSOCであるが、既にタイムシフト可能な負荷22を動作させている場合は蓄電池18のSOCから既に動作させている負荷22の完了までに必要な電力量を減算した値となる。そのため、既に動作させている負荷22に関しては完了まで蓄電池18で動作できることを保証しながら、更に蓄電容量に余裕があれば他の負荷22を動作させることができる。
Note that the SOC acquired by the
10 太陽電池(再生可能エネルギー発電装置)、 12 パワーコンディショナ、 14 電力量計、 16 商用電源、 18 蓄電池、 22 負荷、 30 制御装置、 32 電気事業者、 34 ネットワーク、 40 受付部、 42 取得部、 44 制御部、 100 配電システム。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制させるための指示を受けつける受付部と、
前記再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を蓄える蓄電池の蓄電状況値を取得する取得部と、
(1)前記受付部が指示を受けつけた場合に、前記第1負荷を選択し、(2)前記取得部において取得した蓄電状況値が、選択した前記第1負荷に対応した第1しきい値以上である場合、前記第1負荷に、前記再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させ、(3)前記取得部において取得した蓄電状況値が、前記第1しきい値以上でない場合、前記第2負荷を選択し、(4)前記取得部において取得した蓄電状況値が、選択した前記第2負荷に対応した第2しきい値以上である場合、前記第2負荷に、前記再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させる制御部と、
を備えることを特徴とする制御装置。 The control device is connected to a power conditioner capable of suppressing the amount of power generated by the renewable energy power generation device, and is connected to the first load and the second load that can freely move .
A reception unit that receives an instruction to suppress the amount of power generated by the renewable energy power generation device;
An acquisition unit that acquires a storage state value of a storage battery that stores electric power generated in the renewable energy power generation device;
(1) When the receiving unit receives an instruction , the first load is selected, and (2) a storage threshold value acquired by the acquisition unit is a first threshold value corresponding to the selected first load. When it is above, the electric power generated in the renewable energy power generator is supplied to the first load, and (3) when the storage status value acquired in the acquisition unit is not equal to or more than the first threshold value, When the second load is selected and (4) the power storage status value acquired in the acquisition unit is equal to or greater than a second threshold value corresponding to the selected second load, the renewable energy is supplied to the second load. A control unit for supplying electric power generated in the power generation device ;
A control device comprising:
前記再生可能エネルギー発電装置に接続され、前記再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制可能なパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナと商用電源とを結ぶ経路に接続され、前記再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を蓄える蓄電池と、
前記パワーコンディショナと商用電源とを結ぶ経路に接続され、可動時刻が自在な第1負荷と第2負荷と、
前記パワーコンディショナに接続される制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記再生可能エネルギー発電装置による発電量を抑制させるための指示を受けつける受付部と、
前記蓄電池の蓄電状況値を取得する取得部と、
(1)前記受付部が指示を受けつけた場合に、前記第1負荷を選択し、(2)前記取得部において取得した蓄電状況値が、選択した前記第1負荷に対応した第1しきい値以上である場合、前記第1負荷に、前記再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させ、(3)前記取得部において取得した蓄電状況値が、前記第1しきい値以上でない場合、前記第2負荷を選択し、(4)前記取得部において取得した蓄電状況値が、選択した前記第2負荷に対応した第2しきい値以上である場合、前記第2負荷に、前記再生可能エネルギー発電装置において発電した電力を供給させる制御部と、
を備えることを特徴とする配電システム。 A renewable energy generator,
A power conditioner connected to the renewable energy power generator and capable of suppressing the amount of power generated by the renewable energy power generator;
A storage battery that is connected to a path connecting the power conditioner and a commercial power source and stores the power generated by the renewable energy power generation device;
A first load and a second load which are connected to a path connecting the power conditioner and the commercial power source and have a movable time;
A control device connected to the inverter,
The control device includes:
A reception unit that receives an instruction to suppress the amount of power generated by the renewable energy power generation device;
An acquisition unit for acquiring a storage state value of the storage battery;
(1) When the receiving unit receives an instruction , the first load is selected, and (2) a storage threshold value acquired by the acquisition unit is a first threshold value corresponding to the selected first load. When it is above, the electric power generated in the renewable energy power generator is supplied to the first load, and (3) when the storage status value acquired in the acquisition unit is not equal to or more than the first threshold value, A second load is selected, and (4) when the storage state value acquired in the acquisition unit is equal to or greater than a second threshold value corresponding to the selected second load, the renewable energy is supplied to the second load. A control unit for supplying electric power generated in the power generation device ;
A power distribution system comprising:
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