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公開番号2024073813
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022184722
出願日2022-11-18
発明の名称電力システム
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類H02J 13/00 20060101AFI20240523BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】上位システムに処理負荷が集中することを抑制しつつ、VPPを構築できる電力システムを提供する。
【解決手段】電力システムS1は、集計部12および通信部11を含む上位システムA1と、各々が少なくとも1つの電力制御装置22および電力管理装置21を備える複数の需要家設備B1とを備える。集計部12は、各需要家設備B1の設備電力および設備制御幅をそれぞれ集計する。通信部11は、集計結果およびシステム全体の電力目標を各需要家設備B1に送信する。電力管理装置21は、集計結果およびシステム全体の電力目標を用いて、設備目標を設定する設定部213と、設定された設備目標を基に誘導指令値を算出する指令値算出部214とを含む。各需要家設備B1において、各電力制御装置22は、誘導指令値に基づいて出力目標値を算出する機器目標算出部221と、制御対象の電力機器C1を制御する電力制御部222とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力機器が各々に接続された少なくとも１つの電力制御装置、および、前記少なくとも１つの電力制御装置を管理する電力管理装置を、各々が備える複数の需要家設備と、
前記複数の需要家設備の各々の前記電力管理装置とそれぞれ通信可能な上位システムと、
を備え、
前記複数の需要家設備の各々において、前記少なくとも１つの電力制御装置の各々は、電力系統に接続されており、
前記上位システムは、前記複数の需要家設備の各々における前記電力系統との接続点での出力電力である設備電力および前記複数の需要家設備の各々が制御可能な最大電力である設備制御幅をそれぞれ集計する集計部と、前記集計部による集計結果およびシステム全体の電力目標を前記複数の需要家設備の各々の前記電力管理装置に送信する通信部とを含み、
前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置は、対応する前記需要家設備の前記設備電力の情報および前記設備制御幅の情報を前記上位システムに送信する送信部と、前記上位システムから受信する前記集計結果および前記システム全体の電力目標を用いて、前記設備電力の目標値である設備目標を設定する設定部と、設定された前記設備目標を基に前記設備電力を制御するための誘導指令値を算出する指令値算出部と、を含み、
前記複数の需要家設備の各々において、前記少なくとも１つの電力制御装置の各々は、前記電力管理装置が算出した前記誘導指令値に基づいて出力目標値を算出する機器目標算出部と、当該出力目標値となるように制御対象の前記電力機器を制御する電力制御部とを含む、電力システム。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記システム全体の電力目標は、前記システム全体での入出力電力の目標である絶対目標値であり、
前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置の前記設定部は、前記集計結果および前記システム全体の電力目標を用いて、対応する前記需要家設備の前記設備目標を設定するための指標を算出する指標算出部と、当該指標を用いて前記設備目標を算出する設備目標算出部とを含む、請求項１に記載の電力システム。
【請求項３】
前記システム全体の電力目標は、前記システム全体での全体需要基準値に対する相対的な目標である相対目標値であり、
前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置の前記送信部は、対応する前記需要家設備の個別需要基準値の情報をさらに送信し、
前記上位システムにおいて、前記集計部は、前記全体需要基準値として、さらに前記複数の需要家設備の各々の前記個別需要基準値を集計し、且つ、前記通信部は、前記集計結果としてさらに前記個別需要基準値の集計値を送信し、
前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置の前記設定部は、前記個別需要基準値の集計値と前記相対目標値とを用いて、前記システム全体での入出力電力の目標である絶対目標値を算出するシステム目標算出部と、前記集計結果および前記絶対目標値を用いて、対応する前記需要家設備の前記設備目標を設定するための指標を算出する指標算出部と、当該指標を用いて前記設備目標を算出する設備目標算出部とを含む、請求項１に記載の電力システム。
【請求項４】
前記複数の需要家設備のうちの少なくとも１つは、前記電力系統に接続された電力負荷を備える、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電力システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力システムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、複数の地域（拠点）に分散するエネルギーリソース（発電設備、蓄電設備および負荷など）を管理および制御することにより、一つの発電所のように機能させるバーチャルパワープラント（Virtual Power Plant：ＶＰＰ）がある。特許文献１には、従来のＶＰＰの一例が開示されている。当該ＶＰＰは、複数の電力システム（下位システム）と、これらを管理する中央管理装置（上位システム）を備える。中央管理装置は、調整対象電力の合計電力が全体目標電力となるように、各電力システムに対して調整対象電力を制御させるための上位指標を算出する指標算出部を備える。各電力システムはそれぞれ、複数台のパワーコンディショナと、これらを管理する集中管理装置を備える。各電力システムにおいて、集中管理装置は、中央管理装置から上位指標を受信した場合には、上位指標に基づく下位指標を、複数台のパワーコンディショナの各々に出力する。各パワーコンディショナはそれぞれ、集中管理装置から入力された下位指標を用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力を算出し、個別出力電力を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１４３０４６号公報
特開２０２０－１５０６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のＶＰＰでは、上位システム（中央管理装置）および下位システム（各電力システム）の両方に、指標（上位指標または下位指標）を算出する機能がそれぞれ必要となる。そのため、ＶＰＰが行う電力制御では、上位システムおよび下位システムの両方が、専用のパラメータ（指標）を用いる必要がある。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、上位システムにおいて、専用のパラメータ（指標）を用いない場合でも、上位システムに処理負荷が集中することを抑制しつつ、ＶＰＰを構築できる電力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によって提供される電力システムは、電力機器が各々に接続された少なくとも１つの電力制御装置、および、前記少なくとも１つの電力制御装置を管理する電力管理装置を、各々が備える複数の需要家設備と、前記複数の需要家設備の各々の前記電力管理装置とそれぞれ通信可能な上位システムと、を備え、前記複数の需要家設備の各々において、前記少なくとも１つの電力制御装置の各々は、電力系統に接続されており、前記上位システムは、前記複数の需要家設備の各々における前記電力系統との接続点での出力電力である設備電力および前記複数の需要家設備の各々が制御可能な最大電力である設備制御幅をそれぞれ集計する集計部と、前記集計部による集計結果およびシステム全体の電力目標を前記複数の需要家設備の各々の前記電力管理装置に送信する通信部とを含み、前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置は、対応する前記需要家設備の前記設備電力の情報および前記設備制御幅の情報を前記上位システムに送信する送信部と、前記上位システムから受信する前記集計結果および前記システム全体の電力目標を用いて、前記設備電力の目標値である設備目標を設定する設定部と、設定された前記設備目標を基に前記設備電力を制御するための誘導指令値を算出する指令値算出部と、を含み、前記複数の需要家設備の各々において、前記少なくとも１つの電力制御装置の各々は、前記電力管理装置が算出した前記誘導指令値に基づいて出力目標値を算出する機器目標算出部と、当該出力目標値となるように制御対象の前記電力機器を制御する電力制御部とを含む。
【０００７】
前記電力システムの好ましい実施の形態において、前記システム全体の電力目標は、前記システム全体での入出力電力の目標である絶対目標値であり、前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置の前記設定部は、前記集計結果および前記システム全体の電力目標を用いて、対応する前記需要家設備の前記設備目標を設定するための指標を算出する指標算出部と、当該指標を用いて前記設備目標を算出する設備目標算出部とを含む。
【０００８】
前記電力システムの好ましい実施の形態において、前記システム全体の電力目標は、前記システム全体での全体需要基準値に対する相対的な目標である相対目標値であり、前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置の前記送信部は、対応する前記需要家設備の個別需要基準値の情報をさらに送信し、前記上位システムにおいて、前記集計部は、前記全体需要基準値として、さらに前記複数の需要家設備の各々の前記個別需要基準値を集計し、且つ、前記通信部は、前記集計結果としてさらに前記個別需要基準値の集計値を送信し、前記複数の需要家設備の各々において、前記電力管理装置の前記設定部は、前記個別需要基準値の集計値と前記相対目標値とを用いて、前記システム全体での入出力電力の目標である絶対目標値を算出するシステム目標算出部と、前記集計結果および前記絶対目標値を用いて、対応する前記需要家設備の前記設備目標を設定するための指標を算出する指標算出部と、当該指標を用いて前記設備目標を算出する設備目標算出部とを含む。
【０００９】
前記電力システムの好ましい実施の形態において、前記複数の需要家設備のうちの少なくとも１つは、前記電力系統に接続された電力負荷を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の電力システムでは、各需要家設備から上位システムに現在の電力情報（設備電力）と制御可能な電力情報（設備制御幅）とが送信される。上位システムでは、これらの情報を集計して、全体目標とともに各需要家設備に送信する。各需要家設備では、集計結果と全体目標とに基づいて、設備目標を設定する。そして、電力管理装置は、設備目標と現在の電力情報（設備電力）とを用いた誘導指令値を算出し、電力制御装置は、誘導指令値を用いて接続される電力機器の電力制御を分散的に行う。この構成では、上位システムと、各需要家設備との間で、設備電力および設備制御幅の各情報のやり取りを行うだけである。つまり、本開示の電力システムは、上位システムが専用のパラメータ（誘導指令値と類似の上位誘導指令値であり、特許文献１における上位指標）を用いることなく、ＶＰＰを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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