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公開番号2024168245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084746
出願日2023-05-23
発明の名称電力需給調整装置、電力需給調整方法、及びプログラム
出願人株式会社竹中工務店
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H02J 3/14 20060101AFI20241128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】一定の電力指令値による複数のリソースを連続稼働させる場合と比べて、電力を削減又は増加させる要請に対して柔軟な制御が可能であり、また、ハンチング回避も可能な電力需給調整装置を提供する。
【解決手段】電力需給調整装置は、需要家において電力の供給を受ける負荷設備と、電力を放電又は充電可能な電源設備または電力消費を増減可能な負荷設備を含む複数のリソースを備えた需給調整部と、受電電力を削減又は増加させる要請を受け取った場合、過去の受電電力実績値に基づく基準値を用いて定められる増減電力指令値に応じて、予め定めた電力を放電又は充電可能な複数の第1リソースのうち、稼働させる前記第1リソースを設定し、前記負荷設備の現時点の受電電力実績値を用いて定められる増減電力目標値に応じて、電力の放電又は充電、及び停止に関する応答性が前記第1リソースより速い第2リソースを稼働させるように設定する制御部と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
需要家において電力の供給を受ける負荷設備と、
前記需要家に設置されると共に、電力を放電又は充電可能な電源設備または電力消費を増減可能な負荷設備を含む複数のリソースを備えた需給調整部と、
前記負荷設備で消費される電力として外部から受電電力を受電する際に、前記受電電力を削減又は増加させる要請である要請削減電力値を受け取った場合、
過去の受電電力実績値に基づく基準値と前記要請削減電力値から定められる受電電力目標値と、現時点の受電電力実績値との差分から定められる増減電力指令値に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、予め定めた電力を放電又は充電可能な複数の第１リソースのうち、稼働させる前記第１リソースを設定し、
前記増減電力指令値と、前記第１リソースの稼働による増減電力との差分に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、電力の放電又は充電、電力負荷の消費増減、及び停止に関する応答性が前記第１リソースより速い第２リソースを稼働させるように設定し、
前記負荷設備で消費される電力に応じて前記需給調整部を制御する制御部と、
を備えた電力需給調整装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記増減電力指令値が、予め定めた閾値を超えた場合、前記閾値に対して予め定めた前記第１リソースを、稼働させる前記第１リソースとして設定し、設定された前記第１リソースの稼働を開始するように前記需給調整部の制御を行う
請求項１に記載の電力需給調整装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記要請削減電力値に応じて前記第１リソースの稼働を開始する際に、前記要請削減電力値の開始時刻から、前記第１リソースによる電力の放電又は充電が安定するまでの時間だけ前の時点から、前記第１リソースの稼働を開始させる請求項１に記載の電力需給調整装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記複数の第１リソースを稼働させる際に、環境情報に応じて定められた順に、稼働させる前記第１リソースを設定する
請求項１に記載の電力需給調整装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第２リソースは、複数の第２リソースを含み、
前記複数の第２リソースを稼働させる際に、放電又は充電可能な出力に対して放電又は充電可能な容量の比率が大きいリソースから順に、稼働させる前記第２リソースを設定する
請求項１に記載の電力需給調整装置。
【請求項６】
需要家において電力の供給を受ける負荷設備と、
前記需要家に設置されると共に、電力を放電又は充電可能な電源設備または電力消費を増減可能な負荷設備を含む複数のリソースを備えた需給調整部と、を備えた電力需給調整装置の電力需給調整方法であって、
前記負荷設備で消費される電力として外部から受電電力を受電する際に、前記受電電力を削減又は増加させる要請である要請削減電力値を受け取った場合、
過去の受電電力実績値に基づく基準値と前記要請削減電力値から定められる受電電力目標値と、現時点の受電電力実績値との差分から定められる増減電力指令値に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、予め定めた電力を放電又は充電可能な複数の第１リソースのうち、稼働させる前記第１リソースを設定し、
前記増減電力指令値と、前記第１リソースの稼働による増減電力との差分に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、電力の放電又は充電、電力負荷の消費増減、及び停止に関する応答性が前記第１リソースより速い第２リソースを稼働させるように設定し、
前記負荷設備で消費される電力に応じて前記需給調整部を制御する
電力需給調整方法。
【請求項７】
需要家において電力の供給を受ける負荷設備と、
前記需要家に設置されると共に、電力を放電又は充電可能な電源設備または電力消費を増減可能な負荷設備を含む複数のリソースを備えた需給調整部と、を備えた電力需給調整装置において電力需給を調整するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記負荷設備で消費される電力として外部から受電電力を受電する際に、前記受電電力を削減又は増加させる要請である要請削減電力値を受け取った場合、
過去の受電電力実績値に基づく基準値と前記要請削減電力値から定められる受電電力目標値と、現時点の受電電力実績値との差分から定められる増減電力指令値に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、予め定めた電力を放電又は充電可能な複数の第１リソースのうち、稼働させる前記第１リソースを設定し、
前記増減電力指令値と、前記第１リソースの稼働による増減電力との差分に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、電力の放電又は充電、電力負荷の消費増減、及び停止に関する応答性が前記第１リソースより速い第２リソースを稼働させるように設定し、
前記負荷設備で消費される電力に応じて前記需給調整部を制御する
ことを含む処理を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力需給調整装置、電力需給調整方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、分散型電源を負荷変動に対する追従性能に応じて応答性が早い機器を稼働することで、最適な分散型電源を用いて負荷変動に対して追従運転を可能にするシステムが提案されている。
また、電力会社からの節電要請への対応として、分散型エネルギーリソースをつなげて電気を供給するバーチャルパワープラントが知られている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１６０２８６号公報
【非特許文献】
【０００４】
「バーチャルパワープラント」、資源エネルギー庁ＨＰ掲載のリーフレット、インターネット検索＜URL:https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/advanced_systems/vpp_dr/files/vpp_leaflet.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に示されるバーチャルパワープラントでは、電力需要家は、過去の電力消費実績を元に算出された予想電力量から、要請された削減電力を差し引いた目標電力量に対して、受電電力量を一致させることが求められる。
【０００６】
バーチャルパワープラントに対応する需要家側の対策としては、要請された削減電力に相当するリソース（負荷制御または分散電源）を、予め設定された出力で稼働する方法が挙げられる。しかし、この方法では、需要家側の負荷が予想電力量から外れた場合、または対象となるリソースによる出力が設定値と乖離した場合、目標電力量を達成することができない。
【０００７】
また、複数のリソースに優先順位を付け、建物全体の電力負荷の変動に合わせて優先順位に従って稼働台数を制御する方法も考え得る。しかし、この場合、実際の受電電力量と目標電力量の差分をリソース群の制御によって調整する際、応答性の速い第１リソースと応答性の遅い第２リソースを組み合わせると、第２リソースの出力が指令値に達する前に電力量の差分が再計算され、不足分を第１リソースが出力を増加し、その後に第２リソースの出力が遅れて指令値に達することで、制御がオーバーシュートし、リソース群の出力低減を指令することとなり、制御がハンチングする恐れがある。これを防ぐためには、各リソースの出力をリアルタイムに計測して指令値との乖離を補正し続ける必要があり、通信頻度・計測点の増加、制御プログラムの複雑化などの課題が生じる。
【０００８】
また、特許文献１に示す方法を用いてバーチャルパワープラントに対応する場合、各リソースの対象電力負荷に対し、実績電力量と目標電力量の差分を按分し、対象となる電力負荷毎に目標電力量を達成するよう、各リソースを制御することとなる。この場合、ある対象電力負荷の変動に対し、割り当てられたリソースの出力範囲を超過して差分を解消できないとき、他のリソースの出力に余裕があっても、建物全体で目標電力量を達成することができない。
【０００９】
本発明の目的は、一定の電力指令値による複数のリソースを連続稼働させる場合と比べて、電力を削減又は増加させる要請に対して柔軟な制御が可能であり、また、ハンチング回避も可能な電力需給調整装置、電力需給調整方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の態様の電力需給調整装置は、需要家において電力の供給を受ける負荷設備と、前記需要家に設置されると共に、電力を放電又は充電可能な電源設備または電力消費を増減可能な負荷設備を含む複数のリソースを備えた需給調整部と、前記負荷設備で消費される電力として外部から受電電力を受電する際に、前記受電電力を削減又は増加させる要請である要請削減電力値を受け取った場合、過去の受電電力実績値に基づく基準値と前記要請削減電力値から定められる受電電力目標値と、現時点の受電電力実績値との差分から定められる増減電力指令値に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、予め定めた電力を放電又は充電可能な複数の第１リソースのうち、稼働させる前記第１リソースを設定し、前記増減電力指令値と、前記第１リソースの稼働による増減電力との差分に応じて、前記需給調整部の複数のリソースに含まれる、電力の放電又は充電、電力負荷の消費増減、及び停止に関する応答性が前記第１リソースより速い第２リソースを稼働させるように設定し、前記負荷設備で消費される電力に応じて前記需給調整部を制御する制御部と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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