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公開番号2025095780
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212069
出願日2023-12-15
発明の名称電力調整システム及び電力調整システムの制御方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類H02J 3/00 20060101AFI20250619BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】買電料金・充放電可能量・他用途活用に備えた制約を最適な比率で考慮した充放電を計画することできる電力調整システムを提供する。
【解決手段】電力系統に接続された負荷設備、蓄電池設備及び発電設備を制御する電力調整システムであって、蓄電池設備が調整力として応答した際に経費を計算する経費計算部9と、蓄電池設備が応答した後の調整力としての応答可能量を計算する応答可能量演算部10と、蓄電池設備の運転制約と該運転制約が生じる時間を考慮する充電制約考慮部11と、蓄電池設備の充放電時間と応答量を決定する充放電計画決定部12とを有し、充放電計画決定部12は、経費と応答可能量と運転制約に基づき充放電計画を決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力系統に接続された負荷設備、蓄電池設備及び発電設備を制御する電力調整システムであって、
前記蓄電池設備が調整力として応答した際に経費を計算する経費計算部と、
前記蓄電池設備が応答した後の調整力としての応答可能量を計算する応答可能量演算部と、
前記蓄電池設備の運転制約と該運転制約が生じる時間を考慮する充電制約考慮部と、
前記蓄電池設備の充放電時間と応答量を決定する充放電計画決定部とを有し、
前記充放電計画決定部は、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約に基づき充放電計画を決定することを特徴とする電力調整システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記経費は、充電時と放電時の電力料金の差分である
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電力調整システムであって、
前記経費計算部は、放電によって損失してしまう機器の損失価格も含めて経費として計算する
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項４】
請求項３に記載の電力調整システムであって、
前記経費計算部は、充放電によって損失してしまう機器の損失価格が、稼働年数に基づき想定した劣化率よりも劣化していない場合には損失する価格が小さいと判断し、前記損失価格を補正する
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項５】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記充放電計画決定部は、契約電力の削減を目的としたピークカット制御を実施する際に、契約電力値よりも超過すると予測されている電力量に基づいて充放電計画を決定する
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項６】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記電力調整システムは、外部因子により、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約の重み付けを決定する最適化条件決定部をさらに有し、
前記最適化条件決定部は、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約に基づき充放電計画を決定する際に、天気情報を入力とし、天気が悪天すると判断された場合には前記経費よりも前記応答可能量と前記運転制約の判断の比重を大きくする
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項７】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記電力調整システムは、外部因子により、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約の重み付けを決定する最適化条件決定部をさらに有し、
前記最適化条件決定部は、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約に基づき充放電計画を決定する際に、交通情報を入力とし、渋滞が発生すると判断された場合には前記経費と前記応答可能量よりも前記運転制約の判断の比重を大きくする
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項８】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記電力調整システムは、外部因子により、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約の重み付けを決定する最適化条件決定部をさらに有し、
前記最適化条件決定部は、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約に基づき充放電計画を決定する際に、電力情報を入力とし、電力が逼迫し停電が発生すると判断された場合には前記経費よりも前記応答可能量と前記運転制約の判断の比重を大きくする
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項９】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記充放電計画決定部は、前記発電設備の運転が抑制されると予測されている抑制量に基づいて充放電計画を決定する
ことを特徴とする電力調整システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の電力調整システムであって、
前記充放電計画決定部は、前記経費計算部での買電料金と、前記応答可能量演算部での放電可能量及び充電可能量と、前記充電制約考慮部での充電制約指標と、を変数とする目的関数が最小となる充放電計画を決定する
ことを特徴とする電力調整システム。
（【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】
本発明は、電力調整システム及び電力調整システムの制御方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
再生可能エネルギー比率向上、災害対応のために太陽光発電システム（ＰＶ）や蓄電池システムを導入する需要家が増加している。特に電気自動車（ＥＶ）は、モビリティとして活用できるのに加え、電力価格の時間帯による値差を活用した電力価格の削減、系統への調整力提供による収益、災害時の電力の供給が可能であるため、導入が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２５６７６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では、電力単価と蓄電池に充電されている電力の電力単価に基づいて充電する時間と量を決定する制御方法が示されている。特許文献１を活用することで電力価格の低減は可能である。しかしながら、経費（買電料金）の削減のみではなく、充放電計画を実行した後に緊急時に調整するための電力、モビリティ用途等別用途活用のための電力量、を考慮しないと調整用途や車両用途等の他用途で使用する際に十分な容量を確保できない課題がある。
【０００５】
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、買電料金・充放電可能量・他用途活用に備えた制約を最適な比率で考慮した充放電を計画することできる電力調整システム及び電力調整システムの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の電力調整システムは、電力系統に接続された負荷設備、蓄電池設備及び発電設備を制御する電力調整システムであって、前記蓄電池設備が調整力として応答した際に経費を計算する経費計算部と、前記蓄電池設備が応答した後の調整力としての応答可能量を計算する応答可能量演算部と、前記蓄電池設備の運転制約と該運転制約が生じる時間を考慮する充電制約考慮部と、前記蓄電池設備の充放電時間と応答量を決定する充放電計画決定部とを有し、前記充放電計画決定部は、前記経費と前記応答可能量と前記運転制約に基づき充放電計画を決定することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、買電料金・充放電可能量・他用途活用に備えた制約を最適な比率で考慮した充放電を計画することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る電力調整システムの基本構成を示す図である。
第１実施形態に係る充放電計画決定の制御ブロック線図を示す図である。
ＥＶの充放電計画例を示す図である。
充放電計画の第１案の計算結果を示す図である。
充放電計画の第２案の計算結果を示す図である。
時系列での各最適化因子の推移を示す図である。
充放電計画決定の制御フローを示す図である。
第２実施形態に係る劣化を考慮した充放電計画決定の制御ブロック線図を示す図である。
劣化を考慮する際の判断イメージを示す図である。
劣化コストの演算フローを示す図である。
第３実施形態に係るピークカットを考慮した充放電計画決定の制御ブロック線図を示す図である。
ピークカット超過量の算出イメージを示す図である。
第４実施形態に係る定置型蓄電池を活用した電力調整システムの基本構成を示す図である。
第５実施形態に係る外部因子によって最適化条件を変更する充放電計画決定の制御ブロック線図を示す図である。
天気情報による定数の変化を示す図である。
交通情報による定数の変化を示す図である。
電力情報による定数の変化を示す図である。
第６実施形態に係る太陽光発電システムを有する電力調整システムの基本構成を示す図である。
第６実施形態に係る自家消費率を考慮した充放電計画決定の制御ブロック線図を示す図である。
太陽光発電システムの出力抑制イメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更及び修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電力調整システム１００の基本構成を示す図である。図１にて電力調整システム１００を含めた需要家のシステム構成を示す。図１は、ある工場、もしくはビル等の需要家の事業所とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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