JP2013188087A - Distributed type power supply system - Google Patents
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Abstract
【課題】災害等が発生して、逆潮流させる要望が生じた際に、需要者にて逆潮流させるか否かを電力供給元が管理しつつ、分散型電源システムからの余剰電力を電力系統に逆潮流させることができる化石燃料を用いて発電させる分散型電源システムを提供する。
【解決手段】制御切替判定手段は、電力供給元から通信装置を介して受信した逆潮流を許容する旨の情報に基づき、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えるか否かを判定(ステップ104)する。制御切替判定手段が切り替える旨の判定をした場合に(ステップ106で「YES」と判定)、制御切替実行手段は、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えて逆潮流許可制御を実行する。
【選択図】 図3When a demand for reverse power flow occurs due to a disaster or the like, a power supply source manages whether or not a reverse power flow is performed by a consumer, while surplus power from a distributed power supply system is Provided is a distributed power supply system that generates electricity using fossil fuel that can be reversely flowed into the sea.
Control switching determination means determines whether or not to switch from reverse power flow prohibition control to reverse power flow permission control based on information indicating that reverse power flow received from a power supply source via a communication device is allowed (step 104). When the control switching determination means determines that switching is to be performed (determined as “YES” in Step 106), the control switching execution means switches from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control and executes the reverse power flow permission control.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、電力系統に接続された需要者の負荷装置に電力を供給する分散型電源システムに関する。 The present invention relates to a distributed power supply system that supplies power to a load device of a consumer connected to a power system.
分散型電源システムは、従来からある発電所で一度に多量の電力を生成し需要者である家庭、ビル、工場などに電線を介して送電する集中型電源システムに対して開発されたものである。このシステムは、発電所に比べて小規模な電源(発電装置)を例えば需要者先に設置し、電源を分散して配置し、需要者の電力消費に応じた電力をそれぞれ生成して供給するシステムである。電源としては、太陽光発電装置、風力発電装置、マイクロガスタービン発電装置、ガスエンジン発電装置、燃料電池発電装置などがある。 A distributed power supply system was developed for a centralized power supply system that generates a large amount of power at a time at a conventional power plant and transmits it to consumers, such as homes, buildings, and factories via electric wires. . In this system, a small-scale power source (power generation device) compared to a power plant is installed, for example, at a customer's destination, and the power sources are distributed and arranged to generate and supply power corresponding to the consumer's power consumption. System. Examples of the power source include a solar power generation device, a wind power generation device, a micro gas turbine power generation device, a gas engine power generation device, and a fuel cell power generation device.
太陽光や風力等の再生可能エネルギーで発電された余剰電力は、電力系統に電力を供給する電力供給元が買い取る義務がある。一方で、化石燃料により発電された余剰電力は、電力供給元が買取る義務が無いことから、余剰電力を電力系統に逆潮流させても、需要者が無駄に燃料費を負担することとなる。このため、一般的には、前記余剰電力を電力系統に逆潮流させない制御を行うのが一般的である。 Surplus power generated by renewable energy such as sunlight and wind power is obliged to be purchased by a power supplier that supplies power to the power system. On the other hand, surplus power generated by fossil fuels is not obliged to be purchased by the power supplier, so even if the surplus power is caused to flow backward to the power system, the consumer will be burdened with fuel costs. For this reason, in general, control is performed so that the surplus power does not flow backward to the power system.
化石燃料を用いて発電する分散型電源システムの一例としては、特許文献1に示される電力系統連系型の分散型電源システムがある。この分散型電源システムは、複数の発電システム20と、これら複数の発電システム20がそれぞれ発電した電力を電力系統と同期のとれた交流電力に変換する複数のパワーコンディショナ10と、複数のパワーコンディショナ10及び電力系統の少なくとも一方から供給される電力で稼働する負荷装置2、3を備えている。特許文献1に示される分散型電源システムでは、複数のパワーコンディショナ10のうち1のパワーコンディショナ10で逆潮流の監視を行い、この監視情報と他のパワーコンディショナ10の情報を交換して、全てのパワーコンディショナ10の出力を均等化して出力電力を消費電力に追従させる制御を行い、電力系統への逆潮流を防止している。
As an example of a distributed power supply system that generates power using fossil fuel, there is an electric power grid-connected distributed power supply system disclosed in Patent Document 1. The distributed power system includes a plurality of
また他の一例としては、特許文献2に示される燃料電池システムがある。この燃料電池システム10は、燃料電池を備えた燃料電池装置11と、この燃料電池装置11から供給される直流電流を電力系統と同期のとれた交流電力に変換するパワーコンディショナ12と、このパワーコンディショナ12から供給される電力で稼動する負荷16と、電力系統17への逆潮流を検出する検出部MC1とから構成されている。この検出部MC1によって逆潮流が検出された場合に、パワーコンディショナ20からの出力電力が負荷16の消費電力もしくはそれ以下となるよう制御される。特許文献2に示される燃料電池システム10では、燃料電池装置11とパワーコンディショナ12間を接続する配線に、コンデンサ等の充放電装置13を接続している。これにより、燃料電池装置11からの出力電力が余り、逆潮流するおそれが生じた場合には、前記出力電力が充放電装置13に充電され、一方で、負荷16への供給電力が不足する場合には、充放電装置13から電力が供給されるようになっている。
災害等により、電力系統に電力を供給する電力供給元の発電機が停止し、需要に対する発電量が不足する場合には、大規模停電が発生するおそれが有る。このような電力需要が逼迫する緊急時には、化石燃料を用いて発電する分散型電源システムであっても、余剰電力を電力系統に逆潮流させる要望が生じる。しかしながら、上述した特許文献1に記載の分散型電源システムや特許文献2に記載の燃料電池システムでは、単純に出力電力を負荷の消費電力の変化に追従させる制御を解除して、需要者が勝手に分散型電源システムから電力系統に逆潮流させた場合には、以下の問題が生じる。電力需要が逼迫していない状態では、化石燃料を用いて発電した余剰電力を電力系統へ逆潮流させる必要は無く、もし、電力供給元が余剰電力を買い取った場合には、電力供給元の負担となるという問題が生じる。このように、従来の分散型電源システムでは、逆潮流させる要望が生じた場合に、需要者にて逆潮流させるか否かを電力供給元が管理しつつ、分散型電源システムからの余剰電力を電力系統に逆潮流させることができなかった。 If the generator of the power supply source that supplies power to the power system stops due to a disaster or the like, and the amount of power generation with respect to demand is insufficient, a large-scale power outage may occur. In such an emergency where power demand is tight, there is a desire to reverse the surplus power to the power system even in a distributed power system that generates power using fossil fuel. However, in the distributed power supply system described in Patent Document 1 and the fuel cell system described in Patent Document 2, the control for simply causing the output power to follow the change in the power consumption of the load is canceled, and the customer is free. In the case of reverse power flow from the distributed power system to the power system, the following problems occur. When power demand is not tight, it is not necessary to reverse the surplus power generated using fossil fuel to the power system. If the power supplier purchases surplus power, the burden of the power supplier Problem arises. As described above, in the conventional distributed power system, when a demand for reverse power flow occurs, the power supplier manages whether or not the reverse power flow is performed by the consumer, while surplus power from the distributed power system is reduced. It was not possible to reverse power flow to the power system.
本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、災害等が発生して、逆潮流させる要望が生じた際に、需要者にて逆潮流させるか否かを電力供給元が管理しつつ、分散型電源システムからの余剰電力を電力系統に逆潮流させることができる、化石燃料を用いて発電する分散型電源システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When a disaster or the like occurs and a request for reverse flow occurs, the power supply source determines whether or not the reverse flow is caused by the consumer. It is an object of the present invention to provide a distributed power supply system that generates electric power using fossil fuel, which can reversely flow surplus power from the distributed power supply system to the power system while managing.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明は、電力系統に接続された需要者の負荷装置に電力を供給する分散型電源システムであって、化石燃料を用いて発電した電力を負荷装置に供給する発電装置と、発電装置の出力を制御する制御装置と、電力系統に電力を供給する電力供給元との通信を行う通信装置とを備え、制御装置は、負荷装置の消費電力を超えない範囲の出力電力を発電装置に発電させ、電力系統への逆潮流を禁止する逆潮流禁止制御を実行する逆潮流禁止制御手段と、負荷装置の消費電力を超える出力電力を発電装置に発電させ、出力電力から消費電力を除いた余剰電力の電力系統への逆潮流を許容する逆潮流許可制御を実行する逆潮流許可制御手段と、電力供給元から通信装置を介して受信した逆潮流を許容する旨の情報に基づき、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えるか否かを判定する制御切替判定手段と、制御切替判定手段が切り替える旨の判定をした場合に、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えて前記逆潮流許可制御を実行する制御切替実行手段を備えたことである。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a distributed power supply system that supplies power to a load device of a consumer connected to an electric power system, and loads electric power generated using fossil fuel. A power generation device that supplies power to the device, a control device that controls the output of the power generation device, and a communication device that communicates with a power supply source that supplies power to the power system. Output power in the range that does not exceed is generated by the power generator, and reverse power flow prohibition control means that executes reverse power flow prohibition control that prohibits reverse power flow to the power system, and output power that exceeds the power consumption of the load device is generated by the power generator And reverse flow permission control means for performing reverse power flow permission control that allows reverse power flow to the power system of surplus power excluding power consumption from output power, and reverse power flow received from a power supply source via a communication device. Tolerated Based on the information, when it is determined that the control switching determination unit and the control switching determination unit switch the reverse power flow prohibition control from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control, the reverse power flow permission control is switched to the reverse power flow permission control. And switching control execution means for executing the reverse flow permission control by switching to.
また請求項2に係る発明は、請求項1において、制御切替判定手段は、電力供給元からの逆潮流要求を通信装置を介して受信した場合において、需要者による逆潮流許可の入力を検知すると、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えると判定することである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the control switching determination unit detects a reverse power flow permission input by a consumer when a reverse power flow request from the power supply source is received via the communication device. In other words, it is determined to switch from reverse power flow prohibition control to reverse power flow permission control.
また請求項3に係る発明は、請求項1において、制御切替判定手段は、需要者による逆潮流要求の入力を検知すると、需要者によって入力された逆潮流要求を通信装置を介して電力供給元に送信し、需要者から受信した逆潮流要求に対する電力供給元からの逆潮流許可を通信装置を介して受信すると、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えると判定することである。 The invention according to claim 3 is that in claim 1, when the control switching determination unit detects an input of the reverse flow request by the consumer, the reverse flow request input by the consumer is transmitted to the power supply source via the communication device. When the reverse power flow permission from the power supply source for the reverse power flow request received from the consumer is received via the communication device, it is determined to switch from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control.
また請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3の何れか一項において、制御切替判定手段は、需要者による解除要求を検知した場合、又は、通信装置を介して受信された電力供給元による解除要求を検知した場合に、逆潮流許可制御から逆潮流禁止制御に切り替えると判定する機能を更に備え、制御切替実行手段は、制御切替判定手段の判定結果に基づき、逆潮流許可制御から逆潮流禁止制御に切り替える機能を更に備えたことである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the control switching determining means detects the cancellation request by the consumer, or the power received via the communication device. When a release request from the supplier is detected, it further has a function of determining that the reverse power flow permission control is switched to the reverse power flow prohibition control, and the control switching execution unit is configured to perform the reverse power flow permission control based on the determination result of the control switching determination unit. Is further provided with a function of switching from reverse flow prohibition control to reverse flow control.
また請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4の何れか一項において、発電装置から電力系統への逆潮流電力を検出する逆潮流電力検出手段と、逆潮流電力検出手段が検出した逆潮流電力量を積算して逆潮流積算電力量を算出する逆潮流電力量積算手段を備えたことである。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the reverse flow power detection means for detecting the reverse flow power from the power generator to the power system and the reverse flow power detection means are detected. The reverse flow power amount integrating means for calculating the reverse flow integrated power amount by integrating the reverse flow power amount is provided.
また請求項6に係る発明は、請求項5において、逆潮流電力量積算手段が積算した逆潮流積算電力量を通信装置を介して電力供給元に送信する逆潮流積算電力量送信実行手段を備えたことである。 The invention according to claim 6 further comprises reverse flow integrated power amount transmission execution means for transmitting the reverse flow integrated power amount integrated by the reverse flow power amount integrating means to the power supply source via the communication device in claim 5. That is.
また請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項6の何れか一項において、制御装置は、逆潮流許可制御における発電装置の出力電力を決定する出力電力決定手段を備えたことである。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the control device comprises output power determining means for determining the output power of the power generator in the reverse flow permission control. .
また請求項8に係る発明は、請求項7において、出力電力を決定するための入力手段を備えたことである。 The invention according to claim 8 is the apparatus according to claim 7, further comprising input means for determining output power.
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、制御切替判定手段は、電力供給元から通信装置を介して受信した逆潮流を許容する旨の情報に基づき、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えるか否かを判定し、制御切替判定手段が切り替える旨の判定をした場合に、制御切替実行手段は、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えて逆潮流許可制御を実行する。これにより、分散型電源システムにおいて逆潮流禁止制御が行われているときに、分散型電源システムは、電力供給元から逆潮流を許容する旨の情報を受信すると、今まで行っていた逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えて逆潮流許可制御を実行する。換言すると、分散型電源システムが、逆潮流を許容する旨の情報を電力供給元から受信して初めて、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えるようにすることができ、ひいては、電力供給元が需要者にて逆潮流させるか否かを管理するようにすることができる。よって、需要者が勝手に分散型電源システムから電源系統に逆潮流させてしまうことを防止することができる。したがって、災害等が発生して、逆潮流させる要望が生じた際に、需要者にて逆潮流させるか否かを電力供給元が管理しつつ、分散型電源システムからの余剰電力を電力系統に逆潮流させることができる化石燃料を用いて発電する分散型電源システムを提供することができる。 In the invention according to claim 1 configured as described above, the control switching determination unit performs the reverse power flow from the reverse power flow prohibition control based on the information indicating that the reverse power flow received from the power supply source via the communication device is permitted. When it is determined whether or not to switch to permission control, and the control switching determination means determines that switching is to be performed, the control switching execution means switches from reverse power flow prohibition control to reverse power flow permission control and executes reverse power flow permission control. . As a result, when reverse power flow prohibition control is performed in the distributed power supply system, when the distributed power supply system receives information indicating that reverse power flow is permitted from the power supply source, the reverse power flow prohibition that has been performed so far is performed. Switch from control to reverse flow permission control to execute reverse flow permission control. In other words, the distributed power supply system can be switched from reverse power flow prohibition control to reverse power flow permission control only after receiving information indicating that reverse power flow is permitted from the power supply source. It is possible to manage whether or not the consumer is caused to flow backward. Therefore, it is possible to prevent the consumer from making a reverse flow from the distributed power supply system to the power supply system. Therefore, when a disaster or the like occurs and a request for reverse flow occurs, the power supplier manages whether or not the reverse flow is made by the consumer, while surplus power from the distributed power system is transferred to the power system. It is possible to provide a distributed power supply system that generates electric power using fossil fuel that can be reversely flowed.
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、請求項1に係る発明において、制御切替判定手段は、通信装置を介して電力供給元から逆潮流要求を受信した場合において、需要者による逆潮流許可の入力を検知すると、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えると判定する。したがって、電力供給元が予め逆潮流要求を需要者に送信した場合において、当該需要者が逆潮流を許可した場合に、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替わる。これにより、電力供給元が分散型電源システムから電力系統に逆潮流させるか否かを管理しつつ、需要者もまた逆潮流させるか否かを管理することができる。 In the invention according to claim 2 configured as described above, in the invention according to claim 1, when the control switching determination unit receives the reverse power flow request from the power supply source via the communication device, When the input of the reverse power flow permission is detected, it is determined to switch from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control. Therefore, when the power supply source transmits a reverse power flow request to the consumer in advance, when the consumer permits the reverse power flow, the reverse power flow prohibition control is switched to the reverse power flow permission control. As a result, it is possible to manage whether or not the power supply source also causes reverse flow while managing whether or not the power supply source causes reverse flow to the power system from the distributed power supply system.
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、請求項1に係る発明において、制御切替判定手段が、需要者による逆潮流要求の入力を検知すると、需要者によって入力された逆潮流要求を通信装置を介して電力供給元に送信し、需要者から受信した逆潮流要求に対する電力供給元からの逆潮流許可を通信装置を介して受信すると、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替えると判定する。したがって、需要者が逆潮流要求を予め電力供給元に送信した場合において、電力供給元が逆潮流を許可した場合に、逆潮流禁止制御から逆潮流許可制御に切り替わる。これにより、電力供給元が分散型電源システムから電力系統に逆潮流させるか否かを管理しつつ、需要者もまた逆潮流させるか否かを管理することができる。 In the invention according to claim 3 configured as described above, in the invention according to claim 1, when the control switching determination unit detects the input of the reverse power flow request by the consumer, the reverse power flow request input by the consumer. Is transmitted to the power supply source via the communication device, and when the reverse power flow permission from the power supply source for the reverse power flow request received from the consumer is received via the communication device, switching from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control is performed. Is determined. Therefore, when the consumer transmits a reverse power flow request to the power supply source in advance, when the power supply source permits the reverse power flow, the reverse power flow prohibition control is switched to the reverse power flow permission control. As a result, it is possible to manage whether or not the power supply source also causes reverse flow while managing whether or not the power supply source causes reverse flow to the power system from the distributed power supply system.
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、請求項1乃至請求項3において、制御切替判定手段は、需要者による解除要求を検知した場合、又は、通信装置を介して受信した電力供給元から解除要求を検知した場合に、逆潮流許可制御から逆潮流禁止制御に切り替えると判定する。これにより、電力供給元が電力系統に余剰電力を逆潮流させたくない場合に、例えば、過大な逆潮流電流が電力系統に流入し電力系統が不安定になるおそれが生じる場合に、電力供給元は逆潮流許可制御から逆潮流禁止制御に切り替えることができる。また、需要者が電力系統に余剰電力を逆潮流させたくない場合に、例えば、燃料が高騰し、売電価格よりも燃料費のほうが高額となってしまう場合に、需要者は逆潮流許可制御から逆潮流禁止制御に切り替えることができる。 In the invention according to claim 4 configured as described above, in claims 1 to 3, the control switching determination means detects the cancellation request by the consumer, or the power received via the communication device When the release request is detected from the supply source, it is determined to switch from the reverse flow permission control to the reverse flow prohibition control. As a result, when the power supply source does not want to reverse flow of surplus power to the power system, for example, when an excessive reverse flow current flows into the power system and the power system may become unstable, the power supply source Can be switched from reverse flow permission control to reverse power flow prohibition control. In addition, when the consumer does not want to reverse the surplus power to the power system, for example, when the fuel soars and the fuel cost becomes higher than the power selling price, the consumer controls the reverse power flow permission control. To reverse power flow prohibition control.
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、請求項1乃至請求項4において、発電装置から電力系統への逆潮流電力を検出する逆潮流電力検出手段と、逆潮流電力検出手段が検出した逆潮流電力量を積算して逆潮流積算電力量を算出する逆潮流電力量積算手段を備える。これにより、逆潮流積算電力量に基づき、電力供給元に対する売電額を算出することもできる。 In the invention according to claim 5 configured as described above, in claim 1 to claim 4, there is provided reverse flow power detection means for detecting reverse flow power from the power generator to the power system, and reverse flow power detection means. A reverse flow power amount integrating means for calculating the reverse flow integrated power amount by integrating the detected reverse flow power amount is provided. As a result, the amount of power sold to the power supply source can be calculated based on the reverse flow integrated power amount.
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、請求項5において、逆潮流電力量積算手段が積算した逆潮流積算電力量を、通信装置を介して電力供給元に送信する逆潮流積算電力量送信実行手段を備える。したがって、積算された逆潮流電力量が自動的に電力供給元に送信される。このため、電力供給元は、検針作業を行うこと無く、売電額を算出することができる。 In the invention according to claim 6 configured as described above, in claim 5, the reverse power integration that transmits the reverse power integrated power amount integrated by the reverse power control unit to the power supply source via the communication device. An electric energy transmission execution means is provided. Accordingly, the integrated reverse power flow amount is automatically transmitted to the power supply source. For this reason, the power supply source can calculate the amount of power sales without performing meter-reading work.
上記のように構成した請求項7に係る発明においては、請求項1乃至請求項6において、制御装置は、逆潮流許可制御における発電装置の出力電力を決定する出力電力決定手段を備える。これにより、化石燃料の価格や電力需要の逼迫度等の事情を参酌して、発電装置の出力電力を決定し、電力系統に逆潮流させる逆潮流電力量を決定することができる。 In the invention according to claim 7 configured as described above, in claim 1 to claim 6, the control device includes output power determining means for determining the output power of the power generator in the reverse flow permission control. This makes it possible to determine the output power of the power generation device in consideration of circumstances such as the price of fossil fuel and the degree of tightness of power demand, and the amount of reverse power flow to be reversely flowed to the power system.
上記のように構成した請求項8に係る発明においては、請求項7において、出力電力を決定するための入力手段を備える。これにより、需要者は、任意に発電装置の出力電力を決定することができ、電力系統に逆潮流させる逆潮流電力量を任意に決定することができる。 In the invention according to claim 8 configured as described above, in claim 7, an input means for determining output power is provided. Thereby, the consumer can arbitrarily determine the output power of the power generator, and can arbitrarily determine the amount of reverse power flow to be reversely flowed to the power system.
(本発明の分散型電源システムの構成の説明)
以下、図1を用いて、本発明による分散型電源システムの一実施の形態について説明する。本発明の分散型電源システム100は、発電装置30と、この発電装置30から供給される電力で稼動する負荷装置91と、発電装置30の出力電力を制御する制御装置40と、電力系統200に電力を供給する電力供給元300の指令部302との通信を行う通信装置50と、発電装置30の出力電力を決定するための操作部60を備えている。発電装置30と負荷装置91を接続する電力供給線81の接続部83に、電力系統200に接続する接続線82が接続されている。
(Description of configuration of distributed power supply system of the present invention)
Hereinafter, an embodiment of a distributed power supply system according to the present invention will be described with reference to FIG. The distributed
発電装置30は、化石燃料を用いて発電する発電機10と、発電機10により発電された電流を、電力系統200と同期のとれた交流電力に変換し、負荷装置91に供給する変換器20とから構成されている。前記化石燃料には、天然ガス、LPG、灯油、ガソリン、メタノール等が含まれる。発電機10には、燃料電池発電機、エンジン発電機が含まれる。
The
発電機10が燃料電池発電機である場合の構成について、図2の(A)を用いて説明する。燃料電池発電機は、燃料電池11及び改質装置12から構成されている。改質装置12は、燃料供給装置14から供給される化石燃料を、水供給装置15から供給される水で水蒸気改質(一酸化炭素シフト反応を含む)して水素リッチな改質ガスを生成するものである。また、改質装置12は、選択酸化触媒により、改質ガスに含まれる一酸化炭素を、空気供給装置16から供給される空気と反応させて、所定濃度(10ppm以下)にまで低減して燃料電池11に導出する一酸化炭素低減装置を備えている。燃料電池11は、改質装置12から燃料極に供給された改質ガス中の水素と、空気供給装置13から空気極に供給された酸化剤ガスである空気との化学反応により発電して直流電力を出力する。
A configuration when the
発電機10がエンジン発電機である場合の構成について、図2の(B)を用いて説明する。エンジン発電機は、燃料供給装置19から供給される化石燃料と空気との燃焼による熱エネルギーを回転エネルギー(運動エネルギー)に変換するエンジン17と、この回転エネルギーから電気エネルギーである電流を生成する発電機本体18を備えている。エンジン17には、ガスタービンエンジン、レシプロエンジン等の内燃機関、蒸気タービンエンジン等の外燃機関が含まれる。発電機本体18には、直流発電機及び交流発電機が含まれる。
A configuration in the case where the
本実施形態では、図1に示されるように、貯湯水を貯湯する貯湯槽70と、貯湯水が循環する貯湯水循環回路71、発電機10の発熱(発電機10の発電で発生する排熱)を回収した冷却水が循環する冷却水循環回路72と、貯湯水と冷却水との間で熱交換が行われる熱交換器73が設けられている。これにより、発電機10にて発生した排熱(熱エネルギー)は、冷却水に回収され、熱交換器73を介して貯湯水に回収され、その結果貯湯水が加温(昇温)される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a hot water storage tank 70 for storing hot water, a hot
負荷装置91は、照明・エアーコンディショナー・テレビなどの電気器具である。なお、発電装置30の出力電力より負荷装置91の総消費電力が上回った場合には、その不足電力を電力系統200から受電(順潮流)して補うようになっている。
The
分散型電源システム100は、接続部83よりも発電装置30側の電力供給線81の電力量及び電流の向きを検出する第1電力検出部84、接続部83よりも負荷装置91側の電力供給線81の電力量及び電流の向きを検出する第2電力検出部85、接続線82の電力量及び電流の向きを検出する第3電力検出部86を備えている。なお、第1電力検出部84、第2電力検出部85、第3電力検出部86は、電流を検出する整流器や電圧を検出する分圧器等から構成されている。
The distributed
第3電力検出部86は、発電装置30から電力系統200への逆潮流電力を検出する「逆潮流電力検出手段」としての役割を果たしている。なお、第3電力検出部86は、逆潮流であるか順潮流であるかを検出することができる。また、第1電力検出部84及び第2電力検出部85とから「逆潮流電力検出手段」を構成しても差し支え無い。この場合には、第2電力検出部85で検出された負荷装置91の総消費電力から第1電力検出部84で検出された発電装置30の出力電力を除くことにより、電力系統200に逆潮流する逆潮流電力が算出される。
The third
制御装置40は、第1電力検出部84〜第3電力検出部86の少なくとも1以上によって検出された信号を入力し、この信号に基づいて発電装置30の発電量(出力電力)を制御している。制御装置40は、CPU41、記憶装置42、入出力インターフェース等により構成されている。なお、制御装置40は、特許請求の範囲に記載の「逆潮流禁止制御手段」、「逆潮流許可制御手段」、「制御切替判定手段」、「制御切替実行手段」、「逆潮流電力量積算手段」、「逆潮流積算電力量送信実行手段」に相当し得るものである。
The
CPU41は、制御装置40を制御する中央演算処理装置で、図略のシステムバスを介して記憶装置42や入出力インターフェースに接続されている。記憶装置42は、いわゆるRAM、ROM、不揮発性メモリ等の半導体記憶装置で、図略のシステムバスを介してCPU41に接続されている。ROMや不揮発性メモリには、CPU41を制御するシステムプログラムのほかに、後述する「制御切替処理」、「第1制御切替判定処理」、「第2制御切替判定処理」、「逆潮流電力量積算・送信処理」の処理を可能にする各種制御プログラムが格納されている。RAMは前記プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものである。入出力インターフェースは、第1電力検出部84〜第3電力検出部86、通信装置50、及び、操作部60とCPU41とのデータのやり取りを仲介する装置で、システムバスに接続されている。
The
CPU41は、図3〜図6のフローチャートに対応したプログラムをROMや不揮発性メモリから読み出して逐次実行する。本発明の分散型電源システム100では、電力系統200への逆潮流が禁止される「逆潮流禁止制御」と、電力系統200への逆潮流が許可される「逆潮流許可制御」の2つの運転モードを有している。
CPU41 reads the program corresponding to the flowchart of FIGS. 3-6 from ROM or non-volatile memory, and performs it sequentially. In the distributed
分散型電源システム100の運転モードが「逆潮流禁止制御」である場合には、「逆潮流禁止制御手段」である制御装置40は、負荷装置91の総消費電力(消費電力)を超えない範囲の出力電力を発電装置30に発電させ、電源系統200への逆潮流を禁止する「逆潮流禁止制御」を実行する。本実施形態では、制御装置40は、第1電力検出部84及び第2電力検出部85から検出された信号に基づいて、発電装置30の出力電力を制御し、逆潮流が起こらない範囲で、発電装置30の発電量(出力電力)を負荷装置91の総消費電力に追従させる運転(追従運転)を行う。具体的には、制御装置40は、第2電力検出部85によって負荷装置91の総消費電力を検出するとともに、第1電力検出部84によって発電装置30の出力電力を検出し、この検出された出力電力が検出された総消費電力と一致するように、発電装置30の出力電力を制御する。
When the operation mode of the distributed
なお、制御装置40は、第3電力検出部86によって接続線82の電流の向きを検出し、逆潮流が検出された場合又は逆潮流が起こりそうと判断した場合に、逆潮流を防止するために、発電機10の発電量を低下させる制御及び変換器20の出力電力の低減の少なくとも一方を行い、追従運転を行うことにしても差し支え無い。勿論、負荷装置91の総消費電力が、発電装置30の発電能力を超える場合には、電力系統200から負荷装置91に電力が供給される(順潮流)。
The
発電機10が燃料電池発電機である実施形態(図2の(A))では、制御装置40は、燃料供給装置14による改質装置12への化石燃料供給量、水供給装置15による改質装置12への水供給量、空気供給装置16による改質装置12への空気供給量、空気供給装置13による燃料電池11への空気供給量を制御することにより、燃料電池11の出力電力を制御する。発電機10がエンジン発電機である実施形態(図2の(B))では、制御装置40は、燃料供給装置19によるエンジン17への化石燃料供給量を制御することにより、発電機本体18の出力電力を制御する。
In the embodiment in which the
分散型電源システム100の運転モードが「逆潮流許可制御」である場合には、「逆潮流許可制御手段」である制御装置40は、上記した「逆潮流禁止制御」を解除し、負荷装置91の総消費電力(消費電力)を超える出力電力を発電装置30に発電させ、発電装置30の出力電力から負荷装置91の総消費電力を除いた余剰電力の電力系統200への逆潮流を許容する「逆潮流許可制御」を実行する。勿論、負荷装置91の消費電力が、発電装置30の発電能力(最大発電量)を超える場合には、「逆潮流許可制御」であっても、逆潮流させることができない。
When the operation mode of the distributed
通信装置50は、電力供給元300の指令部302と通信を行う装置であり、専用回線、インターネット回線、PLC(電力線搬送通信)、無線を利用した通信方式に対応した通信装置が含まれる。なお、指令部302は、各発電所301の出力を決定し、各発電所301の出力を制御するものである。本発明では、指令部302は、逆潮流を許容する旨の情報である「逆潮流要求」や「逆潮流許可」を通信装置50に送信する。なお、「逆潮流要求」は、指令部302が需要者の分散型電源システム100に対して行う要求であって、分散型電源システム100の余剰電力を電力系統200に逆潮流させたい旨の要求である。また、「逆潮流許可要求」は、指令部302が需要者の分散型電源システム100に対して行う許可であって、指令部302が、分散型電源システム100から「逆潮流要求」を受信した場合に、分散型電源システム100が余剰電力を電力系統200に逆潮流させることを許容する許可である。
The
操作部60は、分散型電源システム100の設定を決定・変更するための入力部61と、各種情報を表示するLCD(液晶ディスプレイ)等の表示部62とから構成されている。入力部61には、タッチパネル、物理的なボタン、キーボード、マウス等のポインティングディバイス等が含まれる。なお、入力部61は、特許請求の範囲に記載の「入力手段」に相当し、発電装置30の出力電力を決定するためのものである。なお、操作部60は、制御装置40と情報を送受信するリモートコントローラであっても差し支え無い。
The
(制御切替処理の説明)
次に、上述した分散型電源システム100の作動について図3〜図6を参照して説明する。制御装置40は、発電装置30が発電可能な状態となると、図3に示される「制御切替処理」を順次実行する。まず、ステップ102において、「逆潮流制御手段」である制御装置40は、上述した「逆潮流禁止制御」を開始させ、プログラムをステップ104に進行させる。ステップ104において、「制御切替判定手段」である制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えるか否かを判定する「制御切替判定処理」(図4又は図5に示されるサブルーチン)を実行する。
(Description of control switching process)
Next, the operation of the above-described distributed
図3の「制御切替処理」のサブルーチン「制御切替判定処理」(ステップ104)の一例である「第1制御切替判定処理」について、図4を用いて説明する。
まず、ステップ202において、「制御切替判定手段」である制御装置40は、通信装置50が電力供給元300の指令部302から「逆潮流要求」を受信したか否かを判断し、当該「逆潮流要求」を受信したと判断した場合には(ステップ202で「YES」と判断)、プログラムをステップ204に進める。この際に、「逆潮流要求」が、操作部60の表示部62に表示され、需要者(操作者)が「逆潮流要求」を認識することができる。一方で、制御装置40が、前記「逆潮流要求」を受信していないと判断した場合には(ステップ202で「NO」と判断)、プログラムをステップ208に進める。
The “first control switching determination process”, which is an example of the subroutine “control switching determination process” (step 104) of the “control switching process” in FIG. 3, will be described with reference to FIG.
First, in
ステップ204において、制御装置40は、需要者(操作者)による「逆潮流許可」が操作部60から入力された否かを判断し、「逆潮流許可」が入力されたと判断した場合には(ステップ204で「YES」と判断)、プログラムをステップ206に進める。なお、「逆潮流許可」や後述する「逆潮流不許可」は、操作者が操作部60の入力部61を操作することにより、制御装置40に入力される。一方で、制御装置40は、需要者(操作者)による「逆潮流不許可」が入力されたと判断した場合、又は、所定時間が経過しても「逆潮流許可」が入力されていないと判断した場合には(ステップ204で「NO」と判断)、プログラムをステップ208に進める。
In
ステップ206において、制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えると判定し、切替フラグFに値1を設定して記憶装置42に記憶させる。そして、制御装置40は、プログラムをステップ210に進め、サブルーチンの処理を終了し、プログラムをステップ106(図3に示す)以降に進める。
In
ステップ208において、制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えないと判定し、切替フラグFに値0を設定して記憶装置42に記憶させる。そして、制御装置40は、プログラムをステップ210に進め、サブルーチンの処理を終了し、プログラムをステップ106(図3に示す)以降に進める。
In
次に、図3の「制御切替処理」のサブルーチン「制御切替判定処理」(ステップ104)の一例である「第2制御切替判定処理」について、図5を用いて説明する。
まず、ステップ302において、「制御切替判定手段」である制御装置40は、操作者による「逆潮流要求」が操作部60から入力された否かを判断し、前記「逆潮流要求」が入力されたと判断した場合には(ステップ302で「YES」と判断)、プログラムをステップ304に進め、「逆潮流要求」が入力されていないと判断した場合には(ステップ302で「NO」と判断)、プログラムをステップ310に進める。なお、「逆潮流要求」は、操作部60の入力部61を操作することにより、制御装置40に入力される。
Next, the “second control switching determination process” which is an example of the subroutine “control switching determination process” (step 104) of the “control switching process” in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
First, in
ステップ304において、制御装置40は、「逆潮流要求」を、通信装置50を介して、電力供給元300の指令部302に送信し、プログラムをステップ306に進行させる。ステップ306において、制御装置40は、通信装置50が電力供給元300の指令部302から前記「逆潮流要求」に対する「逆潮流許可」を受信したか否かを判断し、前記「逆潮流許可」を受信したと判断した場合には(ステップ306で「YES」と判断)、プログラムをステップ308に進める。一方で、制御装置40が、指令部302から「逆潮流不許可」を受信したと判断した場合、或いは、所定時間経過しても前記「逆潮流許可」を受信していないと判断した場合には(ステップ306で「NO」と判断)、プログラムをステップ310に進める。
In
ステップ308において、制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えると判定し、切替フラグFに値1を設定して記憶装置42に記憶させる。そして、制御装置40は、プログラムをステップ312に進め、サブルーチンの処理を終了し、プログラムをステップ106(図3に示す)以降に進める。
In
ステップ310において、制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えないと判定し、切替フラグFに値0を設定して記憶装置42に記憶させる。そして、制御装置40は、プログラムをステップ312に進め、サブルーチンの処理を終了し、プログラムをステップ106(図3に示す)以降に進める。
In
再び、図3に戻って「制御切替処理」を説明する。ステップ106において、「制御切替実行手段」である制御装置40は、ステップ104における判定結果が、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替える判定であったか否かを判断する。具体的には、制御装置40は、記憶装置42に記憶されている切替フラグFを参照し、切替フラグFが1であると判断した場合には(ステップ106で「YES」と判断)、プログラムをステップ108に進める。一方で、制御装置40が、切替フラグFが0であると判断した場合には(ステップ106で「NO」と判断)、プログラムをステップ104に戻す。
Returning to FIG. 3 again, the “control switching process” will be described. In
ステップ108において、「出力電力決定手段」である制御装置40は、発電装置30の出力電力を決定するための「出力電力決定情報」が操作部60から入力されたか否かを判断する。制御装置40が、「出力電力決定情報」が入力されたと判断した場合には(ステップ108で「YES」と判断)、プログラムをステップ110に進め、所定時間が経過しても「出力電力決定情報」が入力されていないと判断した場合には(ステップ108で「NO」と判断)、プログラムをステップ112に進める。操作者が、操作部60の入力部61を操作すると、「出力電力決定情報」が制御装置40に入力される。
In
本実施形態では、図7の(A)や(B)に示されるように、「逆潮流許可制御手段」である制御装置40は、発電装置30の出力電力を一定に制御する「出力電力一定制御」(図7の(A))又は、逆潮流電力が一定となるように発電装置30の出力電力を制御する「逆潮流電力一定制御」を実行する。なお、「出力電力一定制御」においては、発電装置30の出力電力が一定に制御されるので、総消費電力の変化に伴い、逆潮流電力(余剰電力)が変化する。また、「逆潮流電力一定制御」においては、逆潮流電力(余剰電力)が一定なので、総消費電力の変化に伴い、発電装置30の出力電力が変化する。但し、総消費電力が発電電力を上回る様な状況では逆潮電力としては発生しないため設定値とは異なる値となる。「出力電力決定情報」には、「出力電力一定制御」及び「逆潮流電力一定制御」のいずれかを選択する情報、需要者(操作者)が「出力電力一定制御」を選択した場合に、発電装置30の出力電力を決定する情報、需要者(操作者)が「逆潮流電力一定制御」を選択した場合に、電力系統200に逆潮流させる逆潮流電力(余剰電力)を決定する情報が含まれる。このように、需要者(操作者)は、化石燃料の価格や電力需要の逼迫度等の事情を参酌して、発電装置30の出力電力を決定し、電力系統200に逆潮流させる逆潮流電力量を任意に決定することができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
ステップ110において、「出力電力決定手段」である制御装置40は、入力された「出力電力決定情報」に基づき、発電装置30の出力電力を決定し、当該決定値を記憶装置42に記憶させ、プログラムをステップ114に進める。具体的には、「出力電力一定制御」(図7の(A))が選択されている場合には、制御装置40は、ステップ108において入力された出力電力を、発電装置30の出力電力と決定する。一方で、「逆潮流電力一定制御」(図7の(B))が選択されている場合には、制御装置40は、第2電力検出部85で検出された負荷装置91の総消費電力に、ステップ108において入力された逆潮流電力を加算して、発電装置30の出力電力をリアルタイムで決定し続ける。但し、負荷と逆潮電力の和が発電電力を上回る場合は逆潮電力が減る制御となる。
In step 110, the
ステップ112において、「出力電力決定手段」である制御装置40は、予め設定されている設定値、若しくは、前回の設定値を、発電装置30の出力電力と決定し、プログラムをステップ114に進める。
In step 112, the
ステップ114において、「制御切替実行手段」である制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替え、ステップ110又はステップ112において決定された出力電力となるように発電装置30を制御する。そして、ステップ116において、「逆潮流電力量積算手段」及び「逆潮流積算電力量送信実行手段」である制御装置40は、図6に示される「逆潮流電力量積算・送信処理」を開始させ、ステップ118にプログラムを進める。「逆潮流電力量積算・送信処理」とは、発電装置30から電力系統200への逆潮流電力量を積算して「逆潮流積算電力量」を算出し、当該「逆潮流積算電力量」を通信装置50を介して電力供給元300の指令部302に送信する処理である。この処理は、図3の「制御切替処理」と並行に行われる。「逆潮流電力量積算・送信処理」については、図6を用いて後で詳細に説明する。
In step 114, the
ステップ118において、「制御切替判定手段」である制御装置40は、操作部60又は通信装置50から「解除要求」が入力されたか否かを判断する。なお、前記「解除要求」は、「逆潮流許可制御」を解除し「逆潮流禁止制御」に変更させる要求である。この「解除要求」は、操作者及び指令部302のいずれもが、制御装置40に入力させることができる。操作者は、操作部60の入力部61を操作することにより、当該「解除要求」を制御装置40に入力させることができる。或いは、指令部302は、「解除要求」を分散型電源システム100に送信することにより、当該「解除要求」を通信装置50を介して制御装置40に入力させることができる。制御装置40が、前記「解除要求」が入力されたと判断した場合には(ステップ118で「YES」と判断)、プログラムをステップ120に進め、一方で、前記「解除要求」が入力されていないと判断した場合には(ステップ118で「NO」と判断)、ステップ118の処理を繰り返す。
In
ステップ120において、「制御切替実行手段」である制御装置40は、「逆潮流許可制御」から「逆潮流禁止制御」に切り替え、ステップ122にプログラムを進める。これにより、以降、「逆潮流許可制御」に切り替えられるまで、「逆潮流禁止制御」が実行される。
In
ステップ122において、制御装置40は、「逆潮流許可制御」から「逆潮流禁止制御」への切替が完了した旨の通知を通信装置50を介して電力供給元300の指令部302に送信し、プログラムをステップ104に戻す。
In step 122, the
以上説明した実施形態では、ステップ108において操作部60から制御装置40に入力された「出力電力決定信号」に基づいて、「出力電力決定手段」である制御装置40が、ステップ110において発電装置30の出力電力を決定しているが、電力供給元300の指令部302が分散型電源システム100に「出力電力決定信号」を出力し、ステップ110において前記「出力電力決定信号」に基づいて、発電装置30の出力電力を決定する実施形態であっても差し支え無い。
In the embodiment described above, based on the “output power determination signal” input from the
また、ステップ110において、「出力電力決定手段」である制御装置40は、ステップ108において入力された「出力電力決定信号」に基づいて、発電装置30の出力電力を決定するのでは無く、所定のプログラムに基づいて、発電装置30の出力電力を決定しても差し支え無い。上記プログラムの一例として、電力供給元300への売電価格が化石燃料の燃料費等の発電コストよりも高額となる場合に、発電装置30の出力電力を発電装置30の最大出力と決定するプログラムが含まれる。
In step 110, the
(逆潮流電力量積算・送信処理の説明)
図3の「逆潮流電力量積算・送信処理開始」(ステップ116)により開始する「逆潮流電力量積算・送信処理」について、図6を用いて説明する。
まず、ステップ402において、「逆潮流電力量積算手段」である制御装置40は、「逆潮流電力検出手段」である第3電力検出部86で検出された逆潮流電力を積算して「逆潮流積算電力量」を算出し、当該「逆潮流積算電力量」を記憶装置42に記憶させ、プログラムをステップ404に進める。ステップ402の処理において、「逆潮流積算電力量」が算出されるので、この「逆潮流積算電力量」に基づき、電力供給元300に対する売電額を算出することができる。
(Explanation of reverse flow energy accumulation and transmission processing)
The “reverse power flow energy accumulation / transmission process” started by “reverse power flow energy accumulation / transmission process start” (step 116) in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
First, in
ステップ404において、制御装置40は、所定時間(例えば30分)経過したか否かを判断し、所定時間経過したと判断した場合には(ステップ404で「YES」と判断)、プログラムを408に進め、所定時間経過していないと判断した場合には(ステップ404で「NO」と判断)、プログラムを406に進める。
In
ステップ406において、制御装置40は、「送信指示」が入力されたか否かを判断する。「送信指示」は、操作者が操作部60の入力部61を操作することにより、制御装置40に入力される。或いは、電力供給元300の指令部302が送信した「送信指示」が、通信装置50を介して制御装置40に入力される。制御装置40が、「送信指示」が入力されたと判断した場合には(ステップ406で「YES」と判断)、プログラムをステップ408に進め、「送信指示」が入力されていないと判断した場合には(ステップ406で「NO」と判断)、プログラムを404に戻す。
In
ステップ408において、「逆潮流積算電力量送信実行手段」である制御装置40は、記憶装置42に記憶されている「逆潮流積算電力量」を電力供給元300の指令部302に通信装置50を介して送信し、プログラムをステップ404に進める。
In
なお、貯湯槽70が温度的に満水となった場合には、発電装置30が発電停止するようになっている構成の場合、ステップ118において、制御装置40は、操作者による「解除要求」の入力を待つまでもなく、自動的に「解除要求」が入力されたと判断する。そして、ステップ120において、制御装置40は、発電装置30を停止させ、ステップ122において、制御装置40は、発電装置30を停止させた旨の通知を通信装置50を介して電力供給元300の指令部302に送信する。
In the case where the
なお、上述した実施形態では、第3電力検出部86で検出された逆潮流電力から、逆潮流積算電力量を算出し、当該逆潮流積算電力量を、通信装置50を介して電力供給元300の指令部302に送信する実施形態であるが、逆潮流電力量を積算することができ、且つ、電力供給元300の指令部302と通信することができる専用の逆潮流電力量積算メータを接続線82に設けた実施形態であっても差し支え無い。
In the above-described embodiment, the reverse flow integrated power amount is calculated from the reverse flow power detected by the third
上述した説明から明らかなように、図3のステップ104において、「制御切替判定手段」である制御装置40は、電力供給元300の指令部302から通信装置50を介して受信した逆潮流を許容する旨の情報である「逆潮流要求」や「逆潮流許可」に基づき、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えるか否かを判定する。そして、ステップ104において、「制御切替判定手段」である制御装置40が切り替える旨の判定をした場合に、ステップ114において、「制御切替実行手段」である制御装置40は、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えて「逆潮流許可制御」を実行する。これにより、分散型電源システム100において「逆潮流禁止制御」が行われているときに、分散型電源システム100は、電力供給元300の指令部302から逆潮流を許容する旨の情報を受信すると、今まで行っていた「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替える。換言すると、分散型電源システム100が電力供給元300からの逆潮流を許容する旨の情報を受信して初めて、電力供給元300は需要者にて「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えるようにすることができ、ひいては、電力供給元300が需要者にて逆潮流させるか否かを管理するようにすることができる。よって、需要者が勝手に分散型電源システム100から電源系統200に逆潮流させてしまうことを防止することができる。したがって、災害等が発生して、逆潮流させる要望が生じた際に、需要者にて逆潮流させるか否かを電力供給元が管理しつつ、分散型電源システムからの余剰電力を電力系統に逆潮流させることができる化石燃料を用いて発電する分散型電源システムを提供することができる。
As is clear from the above description, in
また、上述した図4に示される「第1制御切替判定処理」では、「制御切替判定手段」である制御装置40は、ステップ202において、電力供給元300の指令部302からの「逆潮流要求」を通信装置50を介して受信した場合に、ステップ204において、需要者による「逆潮流許可」の入力を検知すると、ステップ206において、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えると判定する。したがって、電力供給元300の指令部302が予め「逆潮流要求」を需要者の分散型電源システム100に送信した場合において、需要者(操作者)が逆潮流を許可した場合に、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替わり、「逆潮流許可制御」が実行される。このため、電力供給元300の指令部302が分散型電源システム100から電力系統200に逆潮流させるか否かを管理しつつ、需要者もまた逆潮流させるか否かを管理することができる。
Further, in the “first control switching determination process” shown in FIG. 4 described above, the
また、上述した図5に示される「第2制御切替判定処理」では、「制御切替判定手段」である制御装置40は、ステップ302において、需要者による「逆潮流要求」の入力を検知すると、ステップ304において、需要者によって入力された「逆潮流要求」を通信装置50を介して電力供給元300の指令部302に送信する。その後、制御装置40は、ステップ306において、電力供給元300の指令部302から「逆潮流要求」に対する「逆潮流許可」を通信装置50を介して受信すると、ステップ308において、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替えると判定する。したがって、需要者(操作者)が「逆潮流要求」を予め電力供給元300の指令部302に送信した場合において、電力供給元300の指令部302が逆潮流を許可した場合に、「逆潮流禁止制御」から「逆潮流許可制御」に切り替わり、「逆潮流許可制御」が実行される。このため、電力供給元300の指令部302が分散型電源システム100から電力系統200に逆潮流させるか否かを管理しつつ、需要者もまた逆潮流させるか否かを管理することができる。
Further, in the “second control switching determination process” shown in FIG. 5 described above, when the
また、上述した図3に示される「制御切替処理」では、ステップ118において、「制御切替判定手段」である制御装置40は、需要者による「解除要求」を検知した場合、又は、通信装置50を介して受信した電力供給元300からの「解除要求」を検知した場合に、「逆潮流許可制御」から「逆潮流禁止制御」に切り替えると判定する。そして、ステップ120において、「制御切替実行手段」である制御装置40は、「逆潮流許可制御」から「逆潮流禁止制御」に切り替えて、「逆潮流禁止制御」を実行する。これにより、電力供給元300が電力系統200に余剰電力を逆潮流させたくない場合に、例えば、過大な逆潮流電流が電力系統200に流入し電力系統200が不安定になるおそれが生じる場合に、電力供給元300は「逆潮流許可制御」から「逆潮流禁止制御」に切り替えることができる。また、需要者が電力系統200に余剰電力を逆潮流させたくない場合に、例えば、燃料が高騰し、売電価格よりも燃料費のほうが高額となってしまう場合に、需要者は「逆潮流許可制御」から「逆潮流禁止制御」に切り替えることができる。
Further, in the “control switching process” shown in FIG. 3 described above, in
また、上述した図6に示される「逆潮流電力量積算・送信処理」では、ステップ402において、「逆潮流電力量積算手段」である制御装置40は、「逆潮流電力検出手段」である第3電力検出部86で検出された逆潮流電力を積算して「逆潮流積算電力量」を算出する。これにより、「逆潮流積算電力量」に基づき、電力供給元300に対する売電額を算出することができる。
In the “reverse power flow amount integration / transmission process” shown in FIG. 6 described above, in
また、上述した図6に示される「逆潮流電力量積算・送信処理」では、ステップ408において、「逆潮流積算電力量送信実行手段」である制御装置40は、「逆潮流積算電力量」を通信装置50を介して電力供給元300に送信する。したがって、積算された「逆潮流積算電力量」が自動的に電力供給元300に送信される。このため、電力供給元300は、検針作業を行うこと無く、売電額を算出することもできる。
Further, in the “reverse flow energy integration / transmission process” shown in FIG. 6 described above, in
また、上述した図3に示される「制御切替処理」では、ステップ110において、「出力電力決定手段」である制御装置40は、「逆潮流許可制御」における発電装置30の出力電力を決定する。これにより、化石燃料の価格や電力需要の逼迫度等の事情を参酌して、発電装置30の出力電力を決定し、電力系統200に逆潮流させる逆潮流電力量を決定することができる。
Further, in the “control switching process” shown in FIG. 3 described above, in step 110, the
また、上述した図3に示される「制御切替処理」では、ステップ108において、操作者は「入力手段」である入力部61を操作することにより、発電装置30の出力電力を決定するための「出力電力決定情報」を「出力電力決定手段」である制御装置40に入力させることができる。これにより、需要者は、任意に発電装置30の出力電力を決定することができ、電力系統200に逆潮流させる逆潮流電力量を任意に決定することができる。
In the “control switching process” shown in FIG. 3 described above, in
13…空気供給装置、14…燃料供給装置、15…水供給装置、16…空気供給装置、19…燃料供給装置、30…発電装置、40…制御装置(逆潮流禁止制御手段、逆潮流許可制御手段、制御切替判定手段、制御切替実行手段、逆潮流電力量積算手段、逆潮流積算電力量送信実行手段)、50…通信装置、61…入力部(入力手段)、71…貯湯水循環回路、72…冷却水循環回路、73…熱交換器、81…電力供給線、82…接続線、83…接続部、84…第1電力検出部、85…第2電力検出部、86…第3電力検出部(逆潮流電力検出手段)、91…負荷装置、100…分散型電源システム、200…電力系統(商用電源)、300…電力供給元
DESCRIPTION OF
Claims (8)
化石燃料を用いて発電した電力を前記負荷装置に供給する発電装置と、
前記発電装置の出力を制御する制御装置と、
前記電力系統に電力を供給する電力供給元との通信を行う通信装置とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷装置の消費電力を超えない範囲の出力電力を前記発電装置に発電させ、前記電力系統への逆潮流を禁止する逆潮流禁止制御を実行する逆潮流禁止制御手段と、
前記負荷装置の消費電力を超える出力電力を前記発電装置に発電させ、前記出力電力から前記消費電力を除いた余剰電力の前記電力系統への逆潮流を許容する逆潮流許可制御を実行する逆潮流許可制御手段と、
前記電力供給元から前記通信装置を介して受信した逆潮流を許容する旨の情報に基づき、前記逆潮流禁止制御から前記逆潮流許可制御に切り替えるか否かを判定する制御切替判定手段と、
前記制御切替判定手段が切り替える旨の判定をした場合に、前記逆潮流禁止制御から前記逆潮流許可制御に切り替えて前記逆潮流許可制御を実行する制御切替実行手段を備えた分散型電源システム。 A distributed power supply system that supplies power to a load device of a consumer connected to an electric power system,
A power generation device that supplies the load device with electric power generated using fossil fuel;
A control device for controlling the output of the power generation device;
A communication device that communicates with a power supply source that supplies power to the power system,
The controller is
Reverse power flow prohibition control means for causing the power generator to generate output power in a range not exceeding the power consumption of the load device, and executing reverse power flow prohibition control for prohibiting reverse power flow to the power system;
Reverse power flow that performs reverse power flow permission control that allows the power generation device to generate output power that exceeds power consumption of the load device, and allows reverse power flow to the power system of surplus power obtained by removing the power consumption from the output power Permission control means;
Control switching determination means for determining whether to switch from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control, based on information indicating that reverse power flow received from the power supply source via the communication device is permitted.
A distributed power supply system comprising control switching execution means for switching from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control and executing the reverse power flow permission control when the control switch determination means determines to switch.
前記制御切替判定手段は、前記電力供給元からの逆潮流要求を前記通信装置を介して受信した場合において、前記需要者による逆潮流許可の入力を検知すると、前記逆潮流禁止制御から前記逆潮流許可制御に切り替えると判定する分散型電源システム。 In claim 1,
When the control switching determination unit detects a reverse power flow permission input by the consumer when receiving a reverse power flow request from the power supply source via the communication device, the control power switching determination unit performs the reverse power flow control from the reverse power flow prohibition control. A distributed power system that determines to switch to permission control.
前記制御切替判定手段は、
前記需要者による逆潮流要求の入力を検知すると、前記需要者によって入力された逆潮流要求を前記通信装置を介して前記電力供給元に送信し、
前記需要者から受信した逆潮流要求に対する前記電力供給元からの逆潮流許可を前記通信装置を介して受信すると、前記逆潮流禁止制御から前記逆潮流許可制御に切り替えると判定する分散型電源システム。 In claim 1,
The control switching determination means is
Upon detecting an input of a reverse power flow request by the consumer, a reverse power flow request input by the consumer is transmitted to the power supply source via the communication device,
A distributed power supply system that determines to switch from the reverse power flow prohibition control to the reverse power flow permission control when receiving a reverse power flow permission from the power supply source via the communication device in response to a reverse power flow request received from the consumer.
前記制御切替判定手段は、前記需要者による解除要求を検知した場合、又は、前記通信装置を介して受信された前記電力供給元による解除要求を検知した場合に、前記逆潮流許可制御から前記逆潮流禁止制御に切り替えると判定する機能を更に備え、
前記制御切替実行手段は、前記制御切替判定手段の判定結果に基づき、前記逆潮流許可制御から前記逆潮流禁止制御に切り替える機能を更に備える分散型電源システム。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The control switching determination means detects the reverse flow permission control from the reverse flow permission control when detecting a cancellation request by the consumer or when detecting a cancellation request by the power supply source received via the communication device. A function for determining to switch to tidal current prohibition control is further provided.
The distributed power supply system, wherein the control switching execution unit further includes a function of switching from the reverse flow permission control to the reverse flow prohibition control based on a determination result of the control switching determination unit.
前記発電装置から前記電力系統への逆潮流電力を検出する逆潮流電力検出手段と、
前記逆潮流電力検出手段が検出した逆潮流電力量を積算して逆潮流積算電力量を算出する逆潮流電力量積算手段を備えた分散型電源システム。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
Reverse power flow detection means for detecting reverse power flow from the power generator to the power system;
A distributed power supply system comprising reverse flow power amount integrating means for calculating reverse flow integrated power amount by integrating reverse flow power amounts detected by the reverse flow power detecting means.
前記逆潮流電力量積算手段が積算した逆潮流積算電力量を前記通信装置を介して前記電力供給元に送信する逆潮流積算電力量送信実行手段を備えた分散型電源システム。 In claim 5,
A distributed power supply system comprising reverse flow integrated power amount transmission execution means for transmitting the reverse flow integrated power amount integrated by the reverse flow power amount integrating means to the power supply source via the communication device.
前記制御装置は、前記逆潮流許可制御における前記発電装置の出力電力を決定する出力電力決定手段を備えた分散型電源システム。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The control device is a distributed power supply system including output power determination means for determining output power of the power generation device in the reverse power flow permission control.
前記出力電力を決定するための入力手段を備えた分散型電源システム。 In claim 7,
A distributed power supply system comprising input means for determining the output power.
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