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公開番号2024174548
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092427
出願日2023-06-05
発明の名称制御システムおよび電力管理システム
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H02J 3/32 20060101AFI20241210BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力系統における連系点の電力を要求電力に維持しながら、蓄電装置およびリソースを効率的に利用する。
【解決手段】制御システムは、電力系統との間で電力を授受する蓄電装置と、電力系統および蓄電装置との間で電力を授受するリソースとを制御するシステムであって、稼働計画Uに応じてリソースが稼働し、かつ、電力系統の連系点における電力が電力計画Kによる要求電力Zに維持されるように、蓄電装置および前記リソースの電力を調整する電力制御部40と、電力供出計画と蓄電装置の充電量とに応じて蓄電装置に余力が確保されているか否かを判定する余力判定部50とを具備し、電力制御部40は、蓄電装置に余力が確保されていないと余力判定部が判定した場合に、リソースの稼働を制限する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電力系統との間で電力を授受する蓄電装置と、前記電力系統および前記蓄電装置との間で電力を授受するリソースとを制御するシステムであって、
稼働計画に応じて前記リソースが稼働し、かつ、前記電力系統の連系点における電力が電力計画による要求電力に維持されるように、前記蓄電装置および前記リソースの電力を調整する電力制御部と、
電力供出計画と前記蓄電装置の充電量とに応じて前記蓄電装置に余力が確保されているか否かを判定する余力判定部とを具備し、
前記電力制御部は、前記蓄電装置に余力が確保されていないと前記余力判定部が判定した場合に、前記リソースの稼働を制限する
制御システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記電力制御部は、前記蓄電装置に余力が確保されていないと前記余力判定部が判定した場合に、前記蓄電装置と前記リソースとの間で授受される電力のうち前記蓄電装置の余力を減少させる方向における電力の授受を制限する
請求項１の制御システム。
【請求項３】
前記電力制御部は、前記蓄電装置に余力が確保されていないと前記余力判定部が判定した場合に、前記蓄電装置と前記リソースとの間で授受される電力、または、前記蓄電装置と前記電力系統との間で授受される電力を、前記蓄電装置の余力が増加する方向に変化させる
請求項１の制御システム。
【請求項４】
前記余力判定部は、前記電力供出計画に応じた必要電力量と、前記蓄電装置が充放電可能な電力量とを比較することで、前記蓄電装置に余力が確保されているか否かを判定する
請求項１の制御システム。
【請求項５】
前記必要電力量は、調整力として前記連系点に供出される電力の最大値または最小値に応じた電力である
請求項４の制御システム。
【請求項６】
前記必要電力量は、さらに、前記電力計画または前記稼働計画に応じて前記連系点または前記リソースと前記蓄電装置との間で授受される電力を、前記最大値または最小値に加算または減算した電力である
請求項５の制御システム。
【請求項７】
前記必要電力量は、さらに、前記蓄電装置に対して前記リソースから融通可能な電力の最大値または最小値を加算または減算した数値である
請求項４の制御システム。
【請求項８】
前記必要電力量は、
複数の時間帯のうち調整力を供出する予定の１以上の第１時間帯については、当該調整力の約定情報に応じた必要電力を、
前記複数の時間帯のうち前記１以上の第１時間帯以外の１以上の第２時間帯については、前記稼働計画および前記電力計画に応じた控除電力を、
現在時刻よりも後の時点から当該現在時刻まで時間的に遡及しながら積算した電力量である
請求項４の制御システム。
【請求項９】
前記控除電力は、前記蓄電装置が充放電可能な電力の最大値または最小値に応じた数値である
請求項８の制御システム。
【請求項１０】
前記控除電力は、前記蓄電装置に充放電させる計画における電力に応じた数値である
請求項８の制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力系統との間で電力を授受する設備を制御する技術に関する
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば蓄電装置または再生可能エネルギー発電装置等の各種のリソースの調整により、電力系統における連系点の電力を制御する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、連系点の電力が目標値に追従するように、水素製造装置に対する電力供給と、風力発電装置による発電と、蓄電装置から電力系統への電力供給とを管理する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２２５２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
迅速な応動が要求される調整力の提供のために充分な容量が蓄電装置に確保された状態でも、水素製造装置に対する電力供給等、連系点電力の調整以外の目的にも蓄電装置の電力が利用される環境では、蓄電装置に確保されていた電力量が不足する可能性がある。蓄電装置の電力量が不足した場合、調整力の指令に応動できない可能性がある。他方、調整力の提供が想定される時間帯において、連系点電力の調整以外の目的による蓄電装置の使用を完全に停止した場合には、水素製造装置等のリソースの稼働効率または蓄電装置の利用率が低下し、経済的な損失が発生するという課題がある。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、電力系統における連系点の電力を要求電力に維持しながら、蓄電装置およびリソースを効率的に利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係る制御システムは、電力系統との間で電力を授受する蓄電装置と、前記電力系統および前記蓄電装置との間で電力を授受するリソースとを制御するシステムであって、稼働計画に応じて前記リソースが稼働し、かつ、前記電力系統の連系点における電力が電力計画による要求電力に維持されるように、前記蓄電装置および前記リソースの電力を調整する電力制御部と、電力供出計画と前記蓄電装置の充電量とに応じて前記蓄電装置に余力が確保されているか否かを判定する余力判定部とを具備し、前記電力制御部は、前記蓄電装置に余力が確保されていないと前記余力判定部が判定した場合に、前記リソースの稼働を制限する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
電力管理システムの構成を例示するブロック図である。
制御システムの構成を例示するブロック図である。
制御システムの機能的な構成を例示するブロック図である。
余力判定部の具体的な構成を例示するブロック図である。
電力供出計画の模式図である。
電力量算定部が必要電力量を算定する方法の説明図である。
第２実施形態の電力量算定部が上げ調整力の必要電力量を算定する処理の説明図である。
変形例ａの電力量算定部が上げ調整力の必要電力量を算定する処理の説明図である。
第３実施形態の電力量算定部が上げ調整力の必要電力量を算定する処理の説明図である。
第４実施形態の電力量算定部が上げ調整力の必要電力量を算定する処理の説明図である。
第４実施形態の電力量算定部が必要電力量Ｅを算定する方法の説明図である。
数式(5)および数式(6)の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する形態は、本開示を実施する場合に想定される例示的な一形態である。したがって、本開示の範囲は、以下に例示する形態には限定されない。
【０００８】
Ａ：第１実施形態
図１は、第１実施形態における電力管理システム１００のブロック図である。第１実施形態の電力管理システム１００は、電力系統１０との間で電力（交流電力）を授受するシステムである。電力系統１０は、例えば、火力発電所または原子力発電所等の発電設備（図示略）により生成された電力を、事業設備または一般家庭等の需要家に供給するための配電系統である。
【０００９】
図１に例示される通り、電力管理システム１００は、蓄電装置２１とリソース２２と制御システム３０とを具備する。制御システム３０は、例えば専用線等の通信網（図示略）を介して蓄電装置２１およびリソース２２の各々と相互に通信可能である。
【００１０】
蓄電装置２１およびリソース２２は、電力系統１０との間で電力を授受する電力装置であり、連系点１１において電力系統１０に接続される。電力装置は、電力系統１０に対する電力の供給と、電力系統１０から供給される電力の消費との一方または双方を実行する設備である。なお、以下の説明においては、電力系統１０から連系点１１を介して蓄電装置２１またはリソース２２に向かう電力を便宜的に正数で表現する。
（【００１１】以降は省略されています）

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