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公開番号2025082683
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023196179
出願日2023-11-17
発明の名称処理装置、プログラム、及び処理方法
出願人株式会社ダイヘン,関西電力送配電株式会社
代理人個人,個人
主分類H02J 1/00 20060101AFI20250522BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】直流配電系統に接続される直流負荷の消費電力と再生可能エネルギー発電機の発電量とにおける過不足分に応じて、蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を効率的に行うことが可能な処理装置等を提供する。
【解決手段】処理装置は、直流配電系統に接続される蓄電池ユニットと、通信可能に接続される処理装置であって、前記蓄電池ユニットの制御に関する処理を行う処理部を備え、前記処理部は、前記蓄電池ユニットに接続される直流負荷と直流出力する発電機とによる電力における直流過不足量を取得し、取得した前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直流配電系統に接続される蓄電池ユニットと、通信可能に接続される処理装置であって、
前記蓄電池ユニットの制御に関する処理を行う処理部を備え、
前記処理部は、
前記蓄電池ユニットに接続される直流負荷と直流出力する発電機とによる電力における直流過不足量を取得し、
取得した前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
処理装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記処理部は、
前記蓄電池ユニットに含まれる蓄電池の充電率を取得し、
取得した充電率、及び前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記直流過不足量が負の値である際、
前記蓄電池の充電率が予め定められた下限値未満である場合、前記直流配電系統から直流電力を取得するように、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行い、
前記蓄電池の充電率が予め定められた下限値以上である場合、前記蓄電池から放電が行われるように前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記直流過不足量が正の値である際、
前記蓄電池の充電率が予め定められた上限値未満である場合、前記蓄電池への充電が行われるように前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更し、
前記蓄電池の充電率が予め定められた上限値以上である場合、前記直流配電系統から直流電力を放出するように、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記蓄電池ユニットと同じ需要家に対応して載置され交流配電系統に接続されるパワーコンディショナーと、通信可能に接続され、
前記処理部は、
前記パワーコンディショナーに接続される交流負荷による交流電力消費量を取得し、
前記交流電力消費量に対する、正の値である前記直流過不足量の交流過不足量を導出し、
導出した前記交流過不足量と、前記蓄電池の充電率とに応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
請求項２に記載の処理装置。
【請求項６】
前記直流配電系統における系統安定度に関する処理を行う全体コントローラと通信可能に接続され、
前記処理部は、前記全体コントローラからの指令を取得した場合、前記全体コントローラからの指令を優先して、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理は、前記蓄電池ユニットに対し指令値を出力する処理を含み、
前記指令値は、上昇指令値と下降指令値とを含み、
前記処理部は、前記蓄電池ユニットに対し、
前記上昇指令値を出力することにより前記蓄電池ユニットからの出力電圧を上昇させて前記蓄電池からの放電を行い、
前記下降指令値を出力することにより前記蓄電池ユニットからの出力電圧を下降させて前記蓄電池への充電を行う
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項８】
直流配電系統に接続される蓄電池ユニットと、通信可能に接続されるコンピュータに、
前記直流配電系統に接続される直流負荷による直流電力消費量に関する情報を取得し、
前記蓄電池ユニットに接続される直流負荷と直流出力する発電機とによる電力における直流過不足量を取得し、
取得した前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
処理を実行させるプログラム。
【請求項９】
直流配電系統に接続される蓄電池ユニットと、通信可能に接続されるコンピュータに、
前記蓄電池ユニットに接続される直流負荷と直流出力する発電機とによる電力における直流過不足量を取得し、
取得した前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う
処理を実行させる処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置、プログラム、及び処理方法に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
直流電圧供給回路を用いた電力システムが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の直流電圧供給回路においては、当該地絡検出回路が、直流電源と負荷との間に設けられている電力システムの一例が開示されている。直流電源の正側端が地絡した場合、地絡電流が、地絡箇所からグランドへ流れ、更にグランドから接地点Ｇを通じて地絡検出リレーを通して流れる。当該地絡検出回路は、地絡検出リレーを通して流れる電流を用いて地絡を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０３００９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された電力システムは、直流配電系統に接続される直流負荷の消費電力と再生可能エネルギーなどを利用した発電機（再生可能エネルギー発電機）の発電量とにおける過不足分に応じて、蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を効率的に行う点について考慮されていない。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、直流配電系統に接続される直流負荷の消費電力と再生可能エネルギー発電機の発電量とにおける過不足分に応じて、蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を効率的に行うことが可能な処理装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る処理装置は、直流配電系統に接続される蓄電池ユニットと、通信可能に接続される処理装置であって、前記蓄電池ユニットの制御に関する処理を行う処理部を備え、前記処理部は、前記蓄電池ユニットに接続される直流負荷と直流出力する発電機とによる電力における直流過不足量を取得し、取得した前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う。
【０００７】
本態様にあたっては、処理装置は、直流配電系統に対し電流制御モードのＤＣ／ＤＣコンバータを介することなく直接的に接続される蓄電池ユニットと無線又は、通信線を介した有線により通信可能に接続される。有線通信を行う場合、処理装置と蓄電池ユニットとは電力線搬送により通信を行うものであってもよい。処理装置（処理部）は、直流配電系統に配置された蓄電池ユニットの出力電圧を変更するための処理を行う。当該出力電圧を変更するための処理は、例えば、蓄電池ユニットに対し、制御信号（指令値）を出力する処理を含む。蓄電池ユニットは、処理装置（処理部）から出力された制御信号（指令値）に応じて、出力電圧を変更する。直流配電系統に設けられた受電点（連系点）に接続された直流引込線には、蓄電池ユニット、直流出力する発電機及び直流負荷が設けられ、これら蓄電池ユニット、再生可能エネルギー発電機及び直流負荷により並列回路が構成される。直流出力する発電機は、例えば、再生可能エネルギーなどを利用した発電機（再生可能エネルギー発電機）により構成される。当該蓄電池ユニット、再生可能エネルギー発電機、直流負荷及び処理装置は、直流配電系統からの給電を受ける個々の需要家それぞれに対応して構成されている。処理装置は、当該処理装置に対応する需要家における受電点電力を最適化又は好適化する個別コントローラとして機能する。処理装置の処理部は、直流配電系統から需要家に引き込まれた直流引込線における受電点の電力（受電点直流電力）と、蓄電池ユニットからの出力電力とを取得し、これら受電点直流電力と蓄電池ユニットの出力電力との差分を算出することにより、電力における直流過不足量を取得する。直流負荷による消費電力を正（＋）の直流負荷電力とした場合、再生可能エネルギー発電機による発電電力（ＰＶ(Photovoltaic)発電電力）は、負（－）の直流負荷電力に相当する。従って、直流負荷及び再生可能エネルギー発電機（ＰＶ発電機）による直流負荷電力の総和（直流負荷の消費電力（正）＋ＰＶ発電電力（負））が、直流過不足量に相当する。当該直流過不足量は、直流受電点電力と蓄電池ユニット出力電力との差異に相当（過不足電力＝直流受電点電力－蓄電池ユニット出力電力）する。すなわち、電流の流れ方向において直流受電点を上流（直流受電点から直流負荷等への電流の流れ方向を正）とした場合、直流受電点電力は、蓄電池ユニット出力電力と、直流負荷電力の総和（過不足電力）との合計値（直流受電点電力＝蓄電池ユニット出力電力＋過不足電力）に相当する。この場合、蓄電池ユニット出力電力（蓄電池ユニット入出力電力）が正の値である場合、充電を示し、負の値である場合、放電を示す。上述した過不足電力においては、直流受電点から、直流負荷及び再生可能エネルギー発電機への電流の流れ方向を正としており、この際、過不足電力が正の値の場合、直流負荷及び再生可能エネルギー発電機による直流ユニットに対し、電流が流れるものとなる。すなわち直流負荷の消費電力に対し、再生可能エネルギー発電機（ＰＶ発電機）による発電電力（ＰＶ発電電力）が不足していることが、示される。このように直流受電点電力、蓄電池ユニット入出力電力、及び過不足電力の関係（直流受電点電力＝蓄電池ユニット入出力電力＋過不足電力）が示されるため、直流受電点電力と蓄電池ユニット入出力電力との差分に基づき、過不足電力を算出することができる。なお、本実施形態における以降の説明においては、過不足電力は、再生可能エネルギー発電機による発電電力（ＰＶ発電電力）に対し、直流負荷による消費電力の過不足（ＰＶ発電量－直流電力消費量）を示すものとして定義する。すなわち、ＰＶ発電量が直流電力消費量を上回る場合、過不足電力は正（ＤＣ余剰電力）となり、直流ユニット（直流負荷及び再生可能エネルギー発電機）から、直流受電点又は蓄電池ユニットに向かって、電流が流れる。ＰＶ発電量が直流電力消費量を下回る場合、過不足電力は負（ＤＣ不足電力）となり、直流ユニット（直流負荷及び再生可能エネルギー発電機）に対し、直流受電点又は蓄電池ユニットからの電流が流れる。又は、処理装置の処理部は、直流負荷による直流電力消費量に関する情報、及び再生可能エネルギー発電機による発電量に関する情報を取得するものであってもよい。処理装置の処理部は、発電量から直流電力消費量を減算することにより、直流電力消費量に対する、例えば太陽光発電機等の再生可能エネルギー発電機による発電量（ＰＶ発電量）の直流過不足量（直流過不足量＝ＰＶ発電量－直流電力消費量）を導出（算出）するものであってもよい。処理装置の処理部は、導出した直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う。このような構成とすることにより、処理装置を、蓄電池ユニットを有する需要家ごとに設置される個別コントローラとして機能させ、蓄電池ユニットに含まれるＤＣＤＣコンバータを定電圧制御モードで運転することにより、系統電圧を維持させることができる。また、処理装置（個別コントローラ）は、蓄電池ユニットからの出力電圧を変更することにより、受電点電圧（需要家の受電点における電圧）に対し、当該出力電圧を上下させることで、受電点電力を制御することができる。これにより、直流配電系統と需要家との連係点（受電点）に電流制御モード（定電流制御モード）で運転するＤＣＤＣコンバータを配置することを不要とし、直流配電系統に対し蓄電池ユニット等を直接的に接続することにより、変換ロスの発生を抑制することができる。更に、直流配電系統に例えば柱上蓄電池を配置する場合であっても、当該柱上蓄電池の電池容量が大容量化することを抑制することができる。これにより、比較的に安価にて、直流配電系統を構築することができる。
【０００８】
本開示の一態様に係る処理装置は、前記処理部は、前記蓄電池ユニットに含まれる蓄電池の充電率を取得し、取得した充電率、及び前記直流過不足量に応じて、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う。
【０００９】
本態様にあたっては、蓄電池ユニットには、蓄電池、ＤＣＤＣコンバータ、及び通信機能を有する制御装置（マイコン等）を含む。処理装置の処理部は、当該蓄電池ユニットに含まれる制御装置と周期的又は定常的に通信を行っており、電池ユニットに含まれる蓄電池の充電率（State of Charge：SOC（％）＝残容量（Ah）／満充電容量（Ah）×100）に関する情報を周期的に取得する。個々の需要家には、蓄電池ユニット、再生可能エネルギー発電機、及び直流負荷が配置されており、処理装置の処理部は、蓄電池の充電率（ＳＯＣ）と直流過不足量（発電量－直流電力消費量）とに基づくことにより、個々の需要家それぞれにおける自端情報それぞれをもとに、当該需要家の受電点電力の最適化等を図ることができる。
【００１０】
本開示の一態様に係る処理装置は、前記処理部は、前記直流過不足量が負の値である際、前記蓄電池の充電率が予め定められた下限値未満である場合、前記直流配電系統から直流電力を取得するように、前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行い、前記蓄電池の充電率が予め定められた下限値以上である場合、前記蓄電池から放電が行われるように前記蓄電池ユニットからの出力電圧を変更するための処理を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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