JP7254481B2 - power control system - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電装置を備えた建物への電力の供給を制御する電力制御システムに関するものである。 The present invention relates to a power control system that controls power supply to a building equipped with a photovoltaic power generation device.
住宅などの建物に電気自動車などの車載蓄電池が搭載された車両を接続することで、系統電力網などの外部系統電力から電気自動車に充電を行うだけでなく、車載蓄電池に充電された電力を住宅で利用できるようにした電力供給システムが知られている(特許文献1,2参照)。
By connecting a vehicle equipped with an on-board storage battery, such as an electric vehicle, to a building such as a house, it is possible not only to charge the electric vehicle from external system power such as the power grid, but also to use the electric power charged in the on-board storage battery at home. A power supply system is known that can be used (see
また、特許文献1には、電気自動車の充放電制御部に記憶された走行履歴等を住宅側の制御装置が取得して、走行パターンや走行距離を予測して必要な充電量を算出し、それに基づいて外部系統電力から電気自動車に充電することが記載されている。
In addition, in
さらに、特許文献2には、複数戸の住宅からなる地域において、複数戸の住宅で相互に地域内の電力を融通するに際して、各住宅と電気的に接続された車両から電力供給を受けることも考慮することが記載されている。
Furthermore, in
ここで、太陽光発電装置を備えた建物であれば、発電された電力を電気自動車の車載蓄電池に充電して、住宅の電力として利用することができる。しかしながら、移動によって住宅との接続が切り離される電気自動車の車載蓄電池を住宅の電力として利用する場合、日中の外出によって電気自動車に太陽光発電装置によって発電された電力の充電ができなくなると、住宅の消費電力を賄えない状況が発生して、電力価格が高い時間帯に外部系統電力を買電して光熱費が増加してしまうおそれがある。 Here, if the building is equipped with a photovoltaic power generation device, the generated power can be used as power for the house by charging an on-board storage battery of an electric vehicle. However, when using the on-board storage battery of an electric vehicle that is disconnected from the house when moving, if the electric vehicle cannot be charged with the power generated by the solar power generation device due to going out during the day, the house will be damaged. There is a risk that a situation may arise in which it is not possible to cover the total power consumption, and utility costs may increase due to the purchase of power from the external system during times when the power price is high.
そこで、本発明は、太陽光発電装置の発電電力量及び車両の走行スケジュールを適宜、予測することで、電力価格が高い時間帯に外部系統電力を買電することを極力、抑えることが可能な電力制御システムを提供することを目的としている。 Therefore, according to the present invention, by appropriately predicting the amount of power generated by the photovoltaic power generation device and the running schedule of the vehicle, it is possible to minimize the purchase of power from the external grid during times when the power price is high. The object is to provide a power control system.
前記目的を達成するために、本発明の電力制御システムは、太陽光発電装置を備えた建物への電力の供給を制御する電力制御システムであって、前記建物の消費電力量を予測する消費電力予測部と、前記太陽光発電装置の発電電力量を予測する発電電力予測部と、前記建物に接続される車載蓄電池が搭載された車両の走行スケジュールを予測する走行スケジュール予測部と、前記車載蓄電池の充電及び放電を制御する充放電制御部とを備え、前記充放電制御部は、外部系統電力から前記車載蓄電池に充電する充電量を、前記消費電力予測部、発電電力予測部及び走行スケジュール予測部の予測に基づいて決定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power control system of the present invention is a power control system for controlling the supply of power to a building equipped with a photovoltaic power generation device, wherein the power consumption of the building is predicted. a prediction unit, a power generation prediction unit that predicts the amount of power generated by the photovoltaic power generation device, a travel schedule prediction unit that predicts a travel schedule of a vehicle equipped with an in-vehicle storage battery connected to the building, and the in-vehicle storage battery and a charge/discharge control unit that controls charging and discharging of the charge/discharge control unit, the charge amount to be charged to the on-vehicle storage battery from the external system power is calculated by the power consumption prediction unit, the power generation prediction unit, and the traveling schedule prediction. determined based on part prediction.
ここで、前記充電量は、深夜電力の時間帯における充電量であることが好ましい。また、前記充放電制御部では、前記消費電力予測部、発電電力予測部及び走行スケジュール予測部の予測に基づいて、前記建物に前記車両が接続されている時間帯の発電余剰電力量と消費不足電力量とを推定し、前記充電量は、前記車載蓄電池の残容量値に前記発電余剰電力量の予測値を加えた値から、前記消費不足電力量の予測値及び前記車両の走行電力量の予測値を引いた値として決定される構成とすることができる。 Here, it is preferable that the charge amount is a charge amount in a time zone of late-night electric power. Further, in the charge/discharge control unit, based on the predictions of the power consumption prediction unit, the generated power prediction unit, and the travel schedule prediction unit, the generated surplus power amount and the consumption shortage during the time period when the vehicle is connected to the building The amount of charge is obtained by adding the predicted value of the surplus generated power amount to the remaining capacity value of the on-vehicle storage battery, and calculating the predicted value of the power consumption shortage and the amount of power consumed by the vehicle. It can be configured to be determined as a value obtained by subtracting the predicted value.
このように構成された本発明の電力制御システムは、建物の消費電力予測部に加えて、太陽光発電装置の発電電力量を予測する発電電力予測部と、建物に接続される車載蓄電池が搭載された車両の走行スケジュール予測部とを備えている。そして、外部系統電力から車載蓄電池に充電する充電量を、前記消費電力予測部、発電電力予測部及び走行スケジュール予測部の予測に基づいて決定する。 The power control system of the present invention configured as described above includes a power generation prediction unit that predicts the amount of power generated by the photovoltaic power generation device, and an on-board storage battery that is connected to the building, in addition to the power consumption prediction unit of the building. and a traveling schedule prediction unit for the vehicle. Then, the amount of charge to be charged from the external system power to the vehicle-mounted storage battery is determined based on the predictions of the power consumption predictor, the generated power predictor, and the travel schedule predictor.
このように、太陽光発電装置の発電電力量及び車両の走行スケジュールを適宜、予測することで、翌日に必要とされる車載蓄電池に蓄えておかなければならない充電量を、例えば深夜電力の時間帯等の電力価格が安い時間の電力で賄うことができ、電力価格が高い時間帯に外部系統電力を買電することを極力、抑えることができるようになる。 In this way, by appropriately predicting the amount of power generated by the photovoltaic power generation device and the running schedule of the vehicle, the amount of charge that must be stored in the on-vehicle storage battery for the next day can be calculated, for example, during late-night power hours. Therefore, it is possible to cover it with power during the time when the power price is low, and it is possible to minimize the purchase of power from the external system during the time when the power price is high.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、図1を参照しながら本実施の形態の電力制御システムの全体構成について説明する。この電力制御システムによって制御される建物としての住宅Hは、電力会社の発電所や地域毎に設置されたコジェネレーション設備などからの外部系統電力を受けるために、系統電力網に接続されている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of the power control system of the present embodiment will be described with reference to FIG. A house H, which is a building controlled by this power control system, is connected to the grid power network in order to receive external grid power from power plants of power companies, cogeneration facilities installed in each region, and the like.
また、住宅Hは、太陽光発電装置としての太陽電池パネル1を備えている。さらに、この住宅Hには、電気自動車4やプラグインハイブリッド車などの車載蓄電池41が搭載された車両を接続することができるようになっている。
Moreover, the house H is equipped with a
この太陽電池パネル1の発電電力は、車載蓄電池41に一時的に蓄えておくことができる。さらに、この住宅Hは、インターネットなどの外部の通信網に繋がっている。そして、同じく通信網に接続された外部の管理サーバ5との間で、計測値や演算処理結果などのデータの送受信や制御信号の送受信などが行われる。
The power generated by the
本実施の形態の電力制御システムは、住宅側としての住宅Hに配置される構成と、サーバ側としての管理サーバ5に配置される構成とを有している。なお、本実施の形態では説明を省略するが、管理サーバ5には、複数の住宅Hが接続されている。
The power control system of the present embodiment has a configuration that is arranged in the house H as the house side and a configuration that is arranged in the
まず、処理対象となる住宅H側の構成について説明する。
住宅Hは、太陽電池パネル1と、太陽電池パネル1の時間毎の発電電力及び住宅Hの時間毎の消費電力を計測する計測装置2と、表示装置としての表示モニタ3と、電気自動車4を電気的に接続させる充放電口とを主に備えている。
First, the configuration of the house H side to be processed will be described.
The house H includes a
太陽電池パネル1は、太陽電池を利用することによって、太陽光を電力に変換して発電を行う装置である。この太陽電池パネル1は、太陽光を受けることができる時間帯のみ電力を供給することが可能な装置である。また、太陽電池パネル1によって発電された直流電力は、通常、図示を省略したパワーコンディショナによって交流電力に変換されて使用される。なお、この住宅Hに設置された太陽電池パネル1の発電容量などの仕様については、管理サーバ5側の後述する邸情報データベース51に記憶されている。
The
一方、車載蓄電池41の充放電口も、太陽電池パネル1と同様に、図示省略のパワーコンディショナに接続されて、充放電の制御がなされる。例えば、車載蓄電池41には、系統電力網から供給される深夜電力などの電力価格が安い電力を充電する。この車載蓄電池41の蓄電容量や定格出力などの仕様も、管理サーバ5側の後述する邸情報データベース51に記憶されている。
On the other hand, the charging/discharging port of the in-
また、住宅Hには、分電盤を通して外部系統電力が供給され、電力を消費する様々な負荷が設置されている。この様々な負荷としては、例えば、エアコンディショナーなどの空調装置、給湯装置、照明スタンドやシーリングライトなどの照明装置、冷蔵庫やテレビなどの家電装置などがある。 Also, the house H is supplied with power from an external system through a distribution board, and various loads that consume power are installed. The various loads include, for example, an air conditioner such as an air conditioner, a hot water supply system, a lighting system such as a lighting stand and a ceiling light, and a household appliance such as a refrigerator and a television.
計測装置2は、住宅Hに設置された太陽電池パネル1によって実際に発電された発電電力量を計測する。また、計測装置2は、住宅Hに設置された負荷によって消費された消費電力量も計測する。この計測装置2による計測は、秒単位、分単位、時間単位などの任意の間隔で時間毎に行うことができる。そして、計測装置2によって計測された計測値のデータは、管理サーバ5側の後述する消費電力履歴データベース52に記憶される。
The
なお、消費電力履歴データベース52では、気温などの気象条件に影響を受け易い空調装置などの空調負荷及び給湯装置などの給湯負荷の消費電力量と、気温などの気象条件に影響を受け難いその他の負荷の消費電力量とを、負荷別にカテゴリー分けして記憶される。
In addition, in the power
表示モニタ3には、計測装置2で計測された計測値や、管理サーバ5側の制御状態を示す情報などを表示させる。この表示モニタ3には、専用の端末モニタを用いてもよいし、パーソナルコンピュータなどの汎用機器の画面などを用いてもよい。
The
次に、住宅Hと通信網を介して接続される管理サーバ5側の構成について説明する。
管理サーバ5側は、通信手段としての通信部56と、各種制御を行う制御部6と、記憶手段としての邸情報データベース51、消費電力履歴データベース52、電力価格データベース53、気象予報データベース54及び外出パターン履歴データベース55とを備える。
Next, the configuration of the
The
通信部56は、住宅Hから送信されてくる各種設備の仕様、計測値、処理要求などを、管理サーバ5の制御部6に送るとともに、各種データベース(51,52,53,54,55)に記憶されたデータ、制御部6で行われた演算処理結果、更新プログラムなどを住宅Hに向けて送る機能を有している。
The
邸情報データベース51には、複数の住宅Hの邸コード(識別番号)、その邸コードに関連付けられた住所、建築年、断熱性能、間取り、電気配線、使用部材、太陽電池パネル1の仕様(発電容量)、接続される電気自動車4の車載蓄電池41の仕様(蓄電容量、定格出力)などの情報が記憶されている。
The
消費電力履歴データベース52には、各住宅Hで計測されて通信部56を介して管理サーバ5が受信した計測値のデータが記憶される。この計測値は、邸コードに関連付けて記憶させることで、いずれの住宅Hで計測された結果であるかを識別させることができる。
In the power
さらに、この消費電力履歴データベース52に記憶される消費電力量の履歴は、上述したように、気温などの気象条件に影響を受け易い空調装置などの空調負荷及び給湯装置などの給湯負荷の消費電力量と、気温などの気象条件に影響を受け難いその他の負荷の消費電力量とを、負荷別にカテゴリー分けした記録となっている。
Furthermore, the history of power consumption stored in the power
また、電力価格データベース53には、外部系統電力を供給する電力会社等が設定する一日の時間によって変化する電力価格(住人側から見て買電価格)に関する情報が記憶されている。
The
例えば、23時から翌6時までの時間帯の深夜電力の買電価格は、それ以外の日中電力などの買電価格よりも安く設定されている。電力価格データベース53には、電力価格が切り替わる時刻と、各時間帯の電力価格(単価)が記憶される。また、電力価格データベース53には、太陽電池パネル1で発電した電力を電力会社等が買い取る買取価格(住人側から見て売電価格)も記憶されている。
For example, the purchase price of late-night electricity from 23:00 to 6:00 the next day is set lower than the purchase price of other daytime electricity. The
気象予報データベース54には、気象庁や気象予報会社等の図示省略のサーバから通信網を介して受信した、住宅Hが立地する全国各地の気温や日射量などの翌日の気象予報データが記憶される。
The
外出パターン履歴データベース55には、電気自動車4の住宅Hへの接続又は非接続の情報、車載蓄電池41の充放電履歴の情報などが記憶される。この外出パターン履歴データベース55のデータは、後述する走行スケジュール予測部64で利用される。
The going-out
そして、制御部6には、充放電制御部61と、消費電力予測部62と、発電電力予測部63と、走行スケジュール予測部64とが設けられている。
The
消費電力予測部62は、単位時間(本実施の形態では1時間を単位時間とする)毎の消費電力を予測する手段である。例えば、前日に翌日の住宅Hの時間毎の消費電力を予測することができる。この消費電力予測部62では、気温などの気象条件に影響を受け易い空調負荷及び給湯負荷の時間毎の消費電力は、気象予報データに基づいて予測し、気温などの気象条件に影響を受け難いその他の負荷の時間毎の消費電力については、過去の履歴データに基づいて予測し、これらを合計して、住宅Hの時間毎の消費電力を予測するものである。
The power
具体的には、空調負荷及び給湯負荷の時間毎の消費電力を予測するにあたっては、気象予報データベース54に記憶された気温などの翌日の気象予報データを参照し、消費電力予測部62により、時間毎の消費電力を予測する。その他の負荷の時間毎の消費電力を予測するにあたっては、消費電力履歴データベース52にカテゴリー分けして記憶された過去の履歴データを参照し、消費電力予測部62により、時間毎の消費電力を予測する。そして、これらを合計して、住宅Hの時間毎の消費電力を予測する。
Specifically, in predicting the hourly power consumption of the air conditioning load and the hot water supply load, the weather forecast data for the next day, such as the temperature, stored in the
発電電力予測部63は、太陽電池パネル1の時間毎の発電電力を予測する。例えば、前日に翌日の住宅Hの時間毎の発電電力を予測することができる。具体的には、太陽電池パネル1の時間毎の発電電力を予測するにあたっては、気象予報データベース54に記憶された日射量などの翌日の気象予報データを参照し、発電電力予測部63により、住宅Hの時間毎の発電電力を予測する。
The generated
走行スケジュール予測部64は、電気自動車4を使用した外出時間又は在宅時間や、電気自動車4の走行に必要な走行電力量を予測する。電気自動車4の住宅Hへの接続又は非接続のパターンや走行後の車載蓄電池41の残容量のパターンなどを、外出パターン履歴データベース55に記憶させて、そのデータに基づいて機械学習などをさせることで、住人による電気自動車4の走行スケジュールが予測できるようになる。例えば、翌日が火曜日であれば日中に外出する可能性が高い、日曜日の走行距離は通常より長くなる(車載蓄電池41の残容量が少なくなる)などのパターンによる予測が可能になる。また、走行スケジュール予測部64は、任意の時刻において車載蓄電池41の残容量値を取得することができる。
The travel
そして、予測された住宅Hの消費電力量、発電電力量及び電気自動車4の走行スケジュールと、車載蓄電池41の残容量とに基づいて、充放電制御部61によって車載蓄電池41の充放電の制御を行う。この充放電制御部61による制御の詳細を説明する前に、発電電力(発電)と消費電力との関係について、図2を参照しながら説明する。
Then, the charge/
この図2において、「発電」は、時刻単位における太陽電池パネル1による発電電力を指し、「消費電力」は、時刻単位における住宅Hの消費電力を指す。そして、「発電余剰電力」とは、時刻単位における発電から消費電力を引いた値の正(プラス)となる電力であり、24時間などで積算した余剰となる発電電力量が、「発電余剰電力量」となる。
In FIG. 2, "power generation" refers to power generated by the
一方、「消費不足電力」は、時刻単位における消費電力から発電を引いた値の正(プラス)となる電力であり、24時間などで積算した不足する電力量が、「消費不足電力量」となる。すなわち、発電が消費電力よりも上回る時間では「発電余剰電力量」として積算され、消費電力が発電を上回る時間では「消費不足電力量」として積算されていく。 On the other hand, "underpower consumption" is the power that is the positive value obtained by subtracting power generation from power consumption in units of time. Become. In other words, when the power generation exceeds the power consumption, it is accumulated as "surplus power generation", and when the power consumption exceeds the power generation, it is accumulated as "under-consumption power".
続いて、電気自動車4の車載蓄電池41を深夜電力によって充電する「深夜充電」と、太陽電池パネル1の発電電力によって充電する「余剰充電」とについて説明する。「深夜充電」では、単価の安い深夜電力を系統電力網から買電して車載蓄電池41に充電する。
Next, “midnight charging” in which the vehicle-mounted
一方、日中の太陽電池パネル1の発電電力は、住宅Hで使用できる宅内消費電力として消費することができる。また、発電余剰電力は系統電力網に売電することもできる。さらに、発電余剰電力を売電せずに、車載蓄電池41に充電することができる。これが、「余剰充電」となる。
On the other hand, the power generated by the
そして、太陽電池パネル1の発電電力が消費電力を下回った場合には、車載蓄電池41に充電された電力を住宅Hに放電して補うことになる。また、深夜の時間帯においても、住宅Hの消費電力は、車載蓄電池41の放電によって賄うことができる。
Then, when the power generated by the
次に、制御部6による充放電制御について、図3に示した本実施の形態の電力制御システムの処理の流れを参照しながら説明する。
本実施の形態の電力制御システムでは、例えば毎日の所定の時刻に、深夜充電による充電量の決定のための演算処理が行われる。例えば、現在時刻が深夜電力価格(深夜料金)の開始される時刻(例えば23時)の1時間前か否かを判断し、現在時刻が22時になった時点で演算処理が開始される。以下の処理で「翌日」とは、深夜料金の開始時刻を起点とした24時間(例えば23時から次の23時まで)を言う。
Next, charge/discharge control by the
In the power control system of the present embodiment, for example, at a predetermined time every day, arithmetic processing for determining the amount of charge due to late-night charging is performed. For example, it is determined whether or not the current time is one hour before the start time (for example, 23:00) of the late-night electricity price (late-night rate), and the arithmetic processing is started when the current time reaches 22:00. In the following processing, "next day" refers to 24 hours (for example, from 23:00 to the next 23:00) starting from the start time of the late-night charge.
深夜充電による充電量の決定においては、発電電力の予測が行われる(S21)。翌日の住宅Hの太陽電池パネル1の発電電力量は、気象予報データベース54から取得された翌日の日射量(S11)、及び消費電力履歴データベース52から取得された過去の発電量(S12)の実績などのデータに基づいて、発電電力予測部63によって予測される。このため、翌日の天気予報が「曇り」や「雨」の場合と「晴れ」の場合とでは、予測される発電電力量が大きく変わる。この予測された発電電力を予測値Aとする。
In the determination of the charging amount by late-night charging, the generated power is predicted (S21). The amount of power generated by the
一方、翌日の住宅Hの消費電力量は、消費電力履歴データベース52から取得された過去の消費電力量(S13)の実績などのデータに基づいて、消費電力予測部62によって予測される。この予測された消費電力を予測値Bとする(S22)。
On the other hand, the power consumption of the house H on the next day is predicted by the power
また、走行スケジュール予測部64では、翌日に電気自動車4が住宅Hに接続する時間帯(EV在宅時間)と電気自動車4の走行に必要な走行電力量(EV外出時の走行電力量)を、外出パターン履歴データベース55に記憶されたデータに基づいて推定する。
In addition, the driving
そして、予測された翌日の電気自動車4の走行スケジュール(EV外出スケジュール(S14))から、電気自動車4が「外出なし」で接続状態となるEV在宅時間を予測値Cとして取得する(S23)。
Then, from the predicted driving schedule of the
また、電気自動車4のEV外出時の走行電力量を、予測値Dとして取得する(S24)。さらに、走行スケジュール予測部64によって、現在の車載蓄電池41(EV蓄電池)の残容量値Eを取得する(S15)。
Also, the amount of electric power for running the
このようにして取得された予測値A-予測値D及び残容量値Eを使って、充放電制御部61では、系統電力網から深夜料金時間帯に車載蓄電池41に充電する充電量(EV充電量V)を算定する。まず、EV在宅時間の予測値Cにおける発電余剰電力量の予測と、消費不足電力量の予測とを行う(S25)。
Using the predicted value A−predicted value D and the remaining capacity value E obtained in this manner, the charge/
すなわち、発電余剰電力量の予測値Fは、EV在宅時間帯(予測値C)の各単位時間の発電電力(予測値A)から消費電力(予測値B)を引いた正(プラス)となる値の積算値として算出される。また、消費不足電力量の予測値Gは、EV在宅時間帯(予測値C)の各単位時間の消費電力(予測値B)から発電電力(予測値A)を引いた正(プラス)となる値の積算値として算出される。 That is, the predicted value F of the generated surplus power amount is positive (plus) obtained by subtracting the power consumption (predicted value B) from the generated power (predicted value A) for each unit time during the EV home time period (predicted value C). It is calculated as an integrated value of values. In addition, the predicted value G of the consumption shortage power amount is positive (plus) by subtracting the generated power (predicted value A) from the power consumption (predicted value B) for each unit time during the EV home time period (predicted value C). It is calculated as an integrated value of values.
そして、このようにして算出された発電余剰電力量の予測値Fと消費不足電力量の予測値Gとを使って、深夜料金時間帯に車載蓄電池41に充電する充電量(EV充電量V)を、次の式で決定する(S26)。
EV充電量V=残容量値E+発電余剰電力量F-消費不足電力量G-走行電力量D
Then, using the predicted value F of the generated surplus power amount and the predicted value G of the insufficient consumed power amount calculated in this way, the amount of charge (EV charge amount V) to charge the vehicle-mounted
EV charging amount V = Remaining capacity value E + Surplus generated power F - Consumed power shortage G - Driving power D
次に、本実施の形態の電力制御システムによる運転制御の例示と、その作用について説明する。
図4-図7は、本実施の形態の電力制御システムによる充放電制御を例示(ケース1-ケース4)した説明図である。これらの図には、深夜充電による充電量を決定した後の翌日の制御が例示されている。
Next, an example of operation control by the power control system of the present embodiment and its action will be described.
4 to 7 are explanatory diagrams showing examples (
深夜電力による車載蓄電池41への充電量(EV充電量V)の決定は、深夜料金時間帯の例えば1時間前の時刻(22時)に開始される。この時刻に、EV蓄電池(車載蓄電池41)の残容量値Eが確認される(図3のS15)。
The determination of the charge amount (EV charge amount V) of the vehicle-mounted
続いて、翌日となる翌24時間(時刻23時~時刻23時)までの太陽電池パネル1による発電電力量と、住宅Hの消費電力量と、EV外出スケジュール(図3のS14)の予測を行う。
そして、予測によって得られた発電余剰電力量F、消費不足電力量G及び走行電力量Dの予測値と残容量値Eとから、深夜料金時間帯に車載蓄電池41に充電する充電量(EV充電量V)を決定する(図3のS21-S26)。
Next, the amount of power generated by the
Then, the amount of charge (EV charge quantity V) is determined (S21-S26 in FIG. 3).
図4に示したケース1は、翌日に電気自動車4による外出がないと予測された場合、すなわち住宅Hと電気自動車4とが1日中、接続状態となる場合の例示である。このケース1では、翌日の天気が晴れで日射量が充分にあるという気象予報データに基づいて、日中に発電余剰電力による車載蓄電池41の余剰充電(EV充電)が行えると予測されている。この結果、深夜電力による車載蓄電池41への充電量(EV充電量V)は0と決定され、深夜充電は行われない。
そして、電気自動車4が1日を通して接続されていることから、消費電力が太陽電池パネル1の発電電力(発電)を上回る6時ごろまでは、車載蓄電池41からの放電(EV放電)によって住宅Hの消費電力を賄う放電制御を行う。
Since the
続いて、発電が消費電力を上回る日中においては、宅内消費電力を超える発電の余剰分を車載蓄電池41に充電する充電制御が行われる。そして、発電が低下して、再び消費電力が発電を上回る夕刻以降は、EV放電によって消費電力を賄う放電制御が行われる。
Subsequently, during the daytime when the power generation exceeds the power consumption, charging control is performed to charge the in-
一方、図5に示したケース2も、翌日に電気自動車4による外出がないと予測された場合ではあるが、翌日の発電電力量が少ないと予測されたうえに、深夜から朝までと夕刻から深夜までの夜間の消費電力が高いと予測される場合の例示である。
On the other hand,
このケース2では、深夜電力による車載蓄電池41への充電量がEV充電量Vの算定式(図3のS26)により決定され、系統電力網から買電した外部系統電力による車載蓄電池41への深夜充電(EV買電充電)が行われる。
In this
そして、ケース1と同様に、消費電力が発電を上回る8時ごろまでと15時以降は、EV放電によって消費電力を賄う放電制御が行われる。また、発電が消費電力を上回る日中においては、宅内消費電力を超える発電の余剰分を車載蓄電池41に充電する充電制御が行われる。
Then, as in
これらに対して、図6に示したケース3は、翌日の日中に電気自動車4による外出がある(EV外出)と予測された場合である。そして、電気自動車4が住宅Hと非接続状態になる11時から16時までのEV外出の時間帯に、発電余剰電力が発生すると予測される。
On the other hand,
このケース3では、電気自動車4が日中に一時的に非接続にはなるが、朝から発電が消費電力を上回る時間帯が続くため、午前中の電気自動車4が住宅Hと接続状態にあるときには、発電の余剰分を車載蓄電池41に余剰充電する充電制御が行われる。
In
そして、この午前中に充電されたEV充電によって、EV外出時の電気自動車4の走行電力量と、消費電力が発電を上回る夕刻以降の消費電力を賄うことができる。また、EV外出時の発電余剰電力は、系統電力網に売電されることになる。
Then, the EV charging in the morning can cover the running power amount of the
一方、図7に示したケース4も、翌日に電気自動車4による外出があると予測された場合ではあるが、翌日の発電電力量が少ないと予測されたうえに、深夜から朝までと夕刻から深夜までの夜間の消費電力が高いと予測される場合の例示である。
On the other hand,
このケース4では、深夜電力による車載蓄電池41への充電量がEV充電量Vの算定式(図3のS26)により決定され、系統電力網から買電した外部系統電力による車載蓄電池41への深夜充電(EV買電充電)が行われる。
In this
そして、消費電力が発電を上回る8時ごろまでは、EV放電によって消費電力を賄う放電制御が行われる。また、午前中の電気自動車4が住宅Hと接続状態にあるときには、発電の余剰分を車載蓄電池41に余剰充電する充電制御が行われる。
Until around 8:00 when the power consumption exceeds the power generation, discharge control is performed to cover the power consumption by EV discharge. Further, when the
さらに、EV外出時の発電余剰電力は、系統電力網に売電される。このケース4では、電気自動車4が住宅Hと非接続状態になる時間帯が11時から16時までと予測されているので、15時から16時までは、消費電力をEV放電で補うことができない。そこで、この時間帯の消費電力が発電を上回る分は、系統電力網から買電した外部系統電力(買電電力)によって消費電力が賄われることになる。
In addition, the surplus power generated when the EV goes out is sold to the power grid. In this
このように構成された本実施の形態の電力制御システムは、住宅Hの消費電力量を予測する消費電力予測部62に加えて、太陽電池パネル1の発電電力量を予測する発電電力予測部63と、住宅Hに接続される車載蓄電池41が搭載された電気自動車4の走行スケジュール予測部64とを備えている。
The power control system of the present embodiment configured as described above includes a power
そして、系統電力網から車載蓄電池41に充電するEV充電量Vを、消費電力予測部62、発電電力予測部63及び走行スケジュール予測部64の予測(予測値A-予測値D)と残容量値Eとに基づいて決定する。
Then, the power
このように、太陽電池パネル1の発電電力量及び電気自動車4の走行スケジュールを適宜、予測することで、翌日に必要とされる車載蓄電池41に蓄えておかなければならないEV充電量Vを、深夜料金時間帯という電力価格が安い時間の外部系統電力で賄うことができ、電力価格が高い時間帯に外部系統電力を買電することを極力、抑えることができるようになる。
In this way, by appropriately predicting the amount of power generated by the
また、走行スケジュール予測部64による予測が、車載蓄電池41の充放電履歴データなどの外出パターン履歴データベース55に記憶されたデータに基づいて行われるのであれば、データの蓄積によって住人の走行パターンの予測精度が向上し、より適切な深夜充電の充電量の決定が行えるようになる。
Further, if the prediction by the travel
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施の形態では、深夜料金時間帯の買電価格が安いため「深夜充電」として説明したが、これに限定されるものではなく、系統電力網から供給される電力の買電価格が安い時間帯を「外部系統電力を車載蓄電池に充電する時間」とすることができる。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment. Included in the invention.
For example, in the above embodiment, since the power purchase price during the late-night rate period is low, the term "midnight charging" has been described. The time period can be defined as "a time period during which the external system power is charged to the vehicle-mounted storage battery".
1 :太陽電池パネル(太陽光発電装置)
4 :電気自動車(車両)
41 :車載蓄電池
61 :充放電制御部
62 :消費電力予測部
63 :発電電力予測部
64 :走行スケジュール予測部
H :住宅(建物)
V :EV充電量(充電量)
1: Solar panel (solar power generation device)
4: Electric vehicle (vehicle)
41: Vehicle-mounted storage battery 61: Charge/discharge control unit 62: Power consumption prediction unit 63: Generated power prediction unit 64: Driving schedule prediction unit H: House (building)
V: EV charging amount (charging amount)
Claims (1)
前記建物の消費電力量を予測する消費電力予測部と、
前記太陽光発電装置の発電電力量を予測する発電電力予測部と、
前記建物に接続される車載蓄電池が搭載された車両の走行スケジュールを予測する走行スケジュール予測部と、
前記車載蓄電池の充電及び放電を制御する充放電制御部とを備え、
前記走行スケジュール予測部では、前記車載蓄電池の残容量値の履歴を使って前記車両の走行電力量の予測を行うとともに、
前記充放電制御部は、外部系統電力から前記車載蓄電池に充電する深夜電力の時間帯における充電量を、前記消費電力予測部、発電電力予測部及び走行スケジュール予測部の予測に基づいて決定するものであって、
前記充放電制御部では、前記消費電力予測部、発電電力予測部及び走行スケジュール予測部の予測に基づいて、前記建物に前記車両が接続されている時間帯の発電余剰電力量と消費不足電力量とを推定し、
前記充電量は、前記車載蓄電池の残容量値に前記発電余剰電力量の予測値を加えた値から、前記消費不足電力量の予測値及び前記走行電力量の予測値を引いた値として決定されることを特徴とする電力制御システム。 A power control system for controlling the supply of power to a building equipped with a photovoltaic power generation device,
a power consumption prediction unit that predicts the power consumption of the building;
a power generation prediction unit that predicts the power generation amount of the photovoltaic power generation device;
a travel schedule prediction unit that predicts a travel schedule of a vehicle equipped with an in-vehicle storage battery connected to the building;
A charge/discharge control unit that controls charging and discharging of the in-vehicle storage battery,
The travel schedule prediction unit uses the history of the remaining capacity value of the in-vehicle storage battery to predict the travel power amount of the vehicle,
The charging/discharging control unit determines an amount of charge in the late-night power time period for charging the on-vehicle storage battery from external system power, based on the predictions of the power consumption predicting unit, generated power predicting unit, and travel schedule predicting unit. and
In the charge/discharge control unit, based on the predictions of the power consumption prediction unit, the power generation prediction unit, and the travel schedule prediction unit, the amount of surplus power generated and the amount of power shortage consumed during the time zone when the vehicle is connected to the building and
The amount of charge is determined as a value obtained by subtracting the predicted value of the consumed power amount and the predicted value of the running power amount from the value obtained by adding the predicted value of the generated surplus power amount to the remaining capacity value of the on-vehicle storage battery. A power control system characterized by :
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