专利名称：电力管理系统、电力管理方法及区间控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力管理系统、电力管理方法及区间控制器。
背景技术：
目前，为了能够进行太阳能发电或风力发电等新能源的导入，进行了各种技术的搭配。作为搭配的技术之一，有用来有利于配电线系统的稳定化的技术。例如在专利文献I所记载的技术中，进行向连接着使用设置在设施中的蓄电池和太阳能发电装置的分散电源系统的配电线系统的电力供需的控制。现有技术文献
专利文献专利文献I :日本特开2002 - 44870号公报发明概要发明要解决的课题专利文献I以设置在设施中的蓄电池及发电装置为控制对象，但在实际今后使用的发电机中，有为了太阳能发电装置等太阳能资源的有效利用而希望尽量不抑制输出的发电机。此外，蓄电池容易因消耗而损耗，此外，由于昂贵，所以难以向普通家庭普及，所以在现状下在仅使用普及的蓄电池进行配电线系统的电力供需控制方面有极限。因此，有可能不能充分地进行向配电线系统的电力供需控制，配电线系统中的电压有可能超过基准值的范围。因而，在专利文献I所记载的技术中，不能有效利用太阳能资源、此外不对蓄电池等的设备施加过度的负担而使作为最初目的的配电线电压稳定在一定的范围内。所以，提供用来使配电线系统的电压稳定在一定的范围内的技术。
发明内容
解决课题的手段为了解决上述问题，本发明的一技术方案具备以下的结构。即，其特征在于，区域控制器对区间控制器发送关于目标的电力的信息和关于当前的电力的信息；区间控制器计算从区域控制器接收到的关于目标的电力的信息与关于当前的电力的信息的差，计算基于关于电力的信息的差的电力的供需调整委托量；设施设备控制器将设置有该设施设备控制器的设施的受放电能够进行的机器的可受放电信息向区间控制器发送；区间控制器基于机器的可受放电信息，发送机器的供需调整委托量；设施设备控制器基于从区间控制器接收的机器的供需调整委托量，将对机器控制的信号向设置有该机器的设施的设施设备控制器发送。发明效果能够使配电线系统的电压稳定在一定的范围内。
图I是表示电力管理系统、以及有关服务管理的电力系统的结构例的图。图2是表示房屋内的系统结构例的图。图3是表不由电力管理系统执行的处理的一例的处理框图。图4是表示供需调整委托量估算处理的一例的流程图。图5是在供需调整委托量估算处理302中的委托量决定中使用的曲线图的一例。图6是表示运行预约处理的一例的流程图。图7是表不承诺处理的一例的流程图。图8是例示距配电用变电站的距离与配电线电压的关系的图。 图9是例示太阳能切断次数的图。图10是表示电力管理系统的硬件结构例的图。图11是表示需要调整委托量估算处理的另一例的流程图。图12是表示检测到低压配电线的事故的区间控制器的处理的一例的图。图13是表示检测到PCS停止的区间控制器的处理的一例的图。
具体实施例方式实施例I以下，使用附图，参照
本实施方式。图I是有关本实施方式的电力管理系统、以及有关服务管理的电力系统的结构图。电力分散服务管理系统由区域控制器107、区间控制器1080 1084、房屋设备控制器1090 1099 (所谓设施，是普通房屋、工厂、成套设备、大厦等进行电力的使用或发电的场所。将设置在房屋中的设施设备控制器称作房屋设备控制器)构成。它们相互协同，控制电力及构成电力系统的设备。变电站101引出高压配电线102，进行电力的供给。高压配电线102是供应来自变电站101的电力的配电线。开闭器1031 1039进行高压配电线的电气的连接或切断。柱上变压器1041、1042设置在被开闭器1031 1039夹着的配电线上，将低压配电线105引出，例如向房屋1060 1069进行电力供给。低压配电线105是将柱上变压器1041、1042与各房屋连结的配电线。房屋设备1100 1109设置在各房屋中。这里，房屋设备除了房屋以外，也可以是例如普通家庭、大厦及工厂等的设施。房屋设备控制器1090 1099设置在房屋内，管理关于房屋的电力供给及关于房屋设备1100 1109的信息。房屋设备1100 1109是设置在房屋中的机器。区间控制器1080 1084按照开闭器单位或柱上变压器而设置。这里，区间是指开闭器或柱上变压器以下的多个房屋，区间控制器1080 1084管理关于区间内的低压配电线及设备的信息。区域控制器107设置在变电站中，管理关于从变电站引出的高压配电线及设备的信息。这些控制器群经由通信网络111收发这些信息。图10表示图I所示的电力管理系统的硬件结构的一形态。电力管理系统具有区域控制器107、区间控制器1081、房屋设备控制器1090，它们经由通信线111相互连接。区域控制器107包括CPU10001、外部存储介质10002、存储器10003、通信接口10004而构成。区域控制器107的上述构成要素中的CPU10001通过将保存在存储器10003中的程序读出并执行，实现区域控制器107的各种功能。在外部存储介质10002中，保存有变电站107以下的设备数据等、区域控制器107的功能实现所需要的信息(例如，区间的电阻值及区间的电抗值)。通信接口 10004与区间控制器1081及房屋设备控制器1090经由通信线111进行通信。区间控制器1081包括CPU20001、通信接口 20002、外部存储介质20003、存储器20004、传感器IO 20005而构成。区间控制器107的上述构成要素中的CPU20001通过将保存在存储器20004中的程序读出并执行，实现区间控制器1081的各种功能。此外，通过传感器IO 20005进行安装在柱上变压器1042上的电力传感器60001的计测值(例如电压、电流等)的接收，通过CPU20001将该计测值在存储器20004中存储需要的期间。在外部存储介质20003中，保存有柱上变压器1042以下的房屋的数据等、区间控制器1081的功能实现所需要的信息。通信接口 20002与区域控制器107及房屋设备控制器1090经由通信线111进行通信。房屋设备控制器1090包括CPU40001、第I通信接口 40002、第2通信接口 40003、 存储器40004、外部存储介质40005而构成。房屋设备控制器1090的上述构成要素中的CPU40001通过将保存在存储器40004中的程序读出并执行，实现房屋设备控制器1090的各种功能。在外部存储介质40005中，保存有房屋设备数据等、房屋设备控制器1090的功能实现所需要的信息。第I通信接口 40002与区间控制器108经由通信线111进行通信。第2通信接口 40003与房屋设备1100经由通信线111进行通信。对于房屋设备1100经由低压配电线105供给电力。房屋设备1100具备通信接口50001、传感器50002、控制装置50003。上述要素中的传感器50002取得表示房屋设备的状态的计测值(例如蓄电池的剩余量及太阳能发电的发电量等)。控制装置50003进行房屋设备1100的控制。通信接口 50001经由通信线208将计测值向房屋设备控制器1090发送、或接收来自房屋设备控制器1090的控制信号。开闭器1034包括CPU30001、通信接口 30002、外部存储介质30003、存储器30004、IO 30005、开闭单元30006及电力传感器30007而构成。上述要素中的电力传感器30007取得表示区间的状态的计测值(例如电压、电流等)。将所取得的值通过IO 30005接收，通过CPU30001在存储器30004中存储需要的期间。在外部存储介质30003中，保存有操作开闭单元所需要的信息。CPU30001通过将保存在存储器30004中的程序读出并执行，操作开闭单元30006。开闭单元30006的操作也可以经由通信接口 30002及通信线111由其他控制器进行。这里，区间控制器1081的结构是与区间控制器1080 1084相同的结构，房屋设备控制器1100的结构是与房屋设备控制器1100 1109相同的结构。图2是表示图I所示的电力管理系统中的、房屋内的详细的结构例的图。房屋设备1100是设置在房屋中的设备。以下，表示房屋设备的具体例。作为房屋设备，有进行发电的分散型电源装置201、进行充放电的蓄电池装置202、电动汽车(EV)203、进行耗电的电力机器装置204、热泵热水器装置205等，对于这些房屋设备，从引入到房屋1060中的低压配电线供给电力。分散电源201具有PCS (Power ConditioningSubsystem)。另外，虽然没有图示，但蓄电池202、电力机器204、热泵热水器205、EV203也可以分别作为变换器而具有PCS。PCS由逆变器和变换器、以及控制装置构成。控制装置控制逆变器及变换器而进行输入输出电力调整，或在系统事故时为了防止单独运转而进行逆变器及变换器的停止。仪表206收集作为各设备201 205中具备的仪表的信息的房屋的电力供给量、电力消耗量、发电量等的信息，综合进行管理。房屋设备控制器1090为了将设备进行集团运用，基于来自仪表206的信息，经由通信线208进行各设备的控制。图3是由图I所示的电力管理系统执行的处理的处理框图。使用图3说明控制器群(107、1080 1084、1090 1099)的处理。系统状态收集处理301是区域控制器107进行的处理。区域控制器107从与区间控制器的通信取得安装在区间控制器1080 1084取得的柱上变压器1042上的电力传感器60001的计测值(例如电压、电流等)，或者通过在仪表206或开闭器1031 1039上安装传感器，计测区间流入电流、区间流出电流，推测或计测各区间的电压。此外，区域控制器107设定关于目标的电力的信息。例如，既可以将目标的电压值设定为101V，也可以设定为101V±6V的范围。区域控制器107取得由仪表206及开闭器1031 1039的传感器等测量的区间流入电流、区间流出电流、区间的电阻值及区间的电抗值，推测或计算各区间的电 压。这样，区域控制器对区间控制器发送关于目标的电力的信息和关于当前的电力的信息。供需调整委托量估算处理302是区间控制器1080 1084的供需调整委托量计算部进行的处理。在该处理中，基于从系统状态收集处理301得到的区间的电压的值，计算为了借机与规定的电压目标值(例如101V)而需要的委托量。这里，也可以在电压以外还基于包括有效电力、无效电力或频率的关于电力的值计算委托量。区间控制器计算从区域控制器接收到的关于当前的电力的信息与关于目标的电力的信息的差，计算基于关于电力的信息的差的电力的供需调整委托量。另外，例如在有预测为电压高于或低于基准值的区间控制器情况下，区域控制器也可以不仅是对该区间控制器，对于给该区间控制器带来影响的其他区间控制器也发送目标的电压。运行预约处理3031 3039是房屋设备控制器1090 1099的运行预约部进行的处理。运行预约处理3031 3039是基于由供需调整委托量估算处理302计算出的需要的电力量、通过使房屋设备1100 1109运行而能够放电或受电的房屋的房屋设备控制器输出可受放电电力量和该受放电机器的充放电的预约的信号的处理。所谓受电，例如是空调或热水器的消耗电力或从包括蓄电的配电线向房屋流入的电力，所谓放电，是例如从蓄电池、或通过PV发电而从房屋向配电线流出的电力。这样，房屋设备控制器将设置有该房屋设备控制器的设施的、能够受放电的机器的可受放电信息向区间控制器发送。承诺处理304是区间控制器1080 1084的承诺处理发送部分别进行的处理。承诺处理304基于运行预约处理3031 3039输出的可受放电电力量和预约的信号，计算能够接近于规定的电力目标值的房屋设备的组合、委托的电力量及其合计值。运行指令处理305是房屋设备控制器1100 1104中的运行指示部分别进行的处理。运行指令处理305基于承诺处理304输出的房屋设备的组合和委托量，向各对应房屋设备输出用来使该房屋设备运行的信号。这样，区间控制器基于机器的可受放电信息，将机器的供需调整委托量向设置有该机器的设施的房屋设备控制器发送，然后，房屋设备控制器基于从区间控制器接收到的机器的供需调整委托量向机器发送控制信号。本图的处理为了追随于区间流入电流、区间流出电流的变动，按照规定的时间幅度(例如一天中的每O. 5小时或每I小时)、或当从变电站供给的电力量大幅变化时进行。接着，将供需调整委托量估算处理302使用图4、将运行预约处理3031 3039使用图6、将承诺处理304使用图7分别说明。图4是表示图3所示的控制框图中的供需调整委托量估算处理302的一例的流程图。另外，该处理是区间控制器1080 1084分别进行的处理。在步骤401中，区间控制器1080 1084获取由区域控制器1041、1042中的系统状态收集处理301推测或计测的当前的区间的电压的值。在步骤402中，计算在步骤401中接收到的当前的区间电压的值与电压目标值(例如101V)的差。 在步骤403中，参照规定的曲线图405，根据当前的区间的电压的值与目标电压的差Λ V，计算供需调整委托电力量kWh。在步骤404中，将包含委托的供需调整电力量的供需调整委托向区间内的房屋设备报告。另外，关于规定的曲线图405在图5中在后面叙述。除了本实施方式以外，为了不发生恒常偏差，也可以对当前的区间的电压的值与目标电压的差Λ V (即偏差)进行根据偏差的变化使用对偏差的累积和乘以规定的Ki后的值的控制、或根据偏差的变化率使用乘以规定的值Kd后的值的预测控制。即，是供需调整委托量时的操作量m (t)也可以如以下这样定义。(式I) m (t) =Kc · e (t) +Ki · / e (t) dt+Kd · e (t) · d/dt另夕卜，Kc> Ki、Kd也可以通过学习控制来更新。这里，所谓操作量m (t)，相当于机器受电或放电的电力量。将操作量m (t)设为供需调整委托量。时间t是发出供需调整委托的各时刻。另外，也可以是，常数Kc是比例增益，常数Ki是积分增益，常数Kd是微分增益，通过学习控制来更新。图5是在图4所示的供需调整委托量估算处理302中用于供需调整电力量的委托量决定(步骤403)的曲线图的例图。设定曲线图，以使得在由系统状态收集处理301推测或计测出的当前的区间的电压V比目标电压(在图5的例子中目标电压是101V)大的情况下(Λ V是正的情况下)，供需调整委托电力量为正的值，为电力消耗(包括充电)的委托，越高于目标电压则委托的消耗电力量越大。另一方面，设定曲线图，以使得在区间的电压V低于目标电压(在图5的例子中目标电压是101V)的情况下(Λ V为负的情况下)，供需调整委托电力量为负的值，为放电的委托，越低于目标电压则委托的放电电力量越大。图6是表示图3所示的控制框图中的运行预约处理的一例的流程图。另外，该处理是房屋设备控制器1100 1104分别进行的处理。在步骤600中，接收由供需调整委托量估算处理302报告的供需调整委托和包含在该委托中的供需调整电力量。在步骤601中，按照规定的时间幅度(按照期间)，在现时间段(现期间)中进行分散型电源发电的电力量kWh的预测。另外，在本实施方式中，将一天划分为规定的时间划区(期间)来进行预测。例如，如果是O. 5小时幅度，则也可以按照48划区的时间段(期间)进行预测。另外，也可以预测从现时点到10分钟、30分钟或I小时后的分散型电源发电的电力量kWh。在步骤602中，经由通信I/F50001从传感器50002取得当前运行中的机器的列表。在步骤603中，推测、计算这些运行中的机器消耗的电力量。预测的消耗电力也可以基于到目前为止的消耗电力量来计算。在步骤604中，经由通信I/F50001从传感器50002取得当前没有运行但能够追加运行的机器的列表。在步骤605中，对于在步骤604中取得的列表的各个机器，预测、计算能够消耗的电力量kWh。 关于该步骤604、步骤605，也可以通过使用房屋内的居住者的行动感应的数据进行需要的预测来进行更正确的运行的预测。例如，在感应中使用人感传感器或定时器等，将电气机器的利用时间段及利用时间数存储。将该数据在统计上处理，推测今后以何种程度发生需要。作为具体例，将今后的入浴时刻根据到此为止的利用履历推测，根据热水剩余量事前计算今后需要的热水的量和在热水做饭中需要的热泵热水器的电力量。这样，通过用行动感应推测居住者的行动样式，能够预测、计算更正确的消耗电力量。在步骤606中，推测设置在房屋中的蓄电池的当前的充电的状态，推测可充放电的电力量kWh。在步骤607中，参照在步骤605中计算出的可运行的机器列表、和在步骤606中计算出的蓄电池的信息，对于能够以能够将发电出的电力量最大限度消耗的组合运行的机器或蓄电池发出运行的指示。但是，由于蓄电池具有在使用中劣化的特性，所以即使在蓄电池中有能够供需调整的富余，在今后有可能能够由别的设备供需调整的情况下，也可以使供需调整的待机比从蓄电池的放电更优先。在步骤608中，在经过步骤607还有能够运行的设备的情况下，对承诺处理304发送能够受放电的房屋设备及消耗电力量的预测值、和供需调整的预约信号。图7是表示图3所示的控制框图中的承诺处理304的一例的流程图。另外，该处理是区间控制器1080 1084分别进行的处理。在步骤701中，接收在运行预约处理3031 3039中输出的可受放电的设备及消耗电力量的预测值、和供需调整的预约的信号。在步骤702中，生成、取得接收到的全部的可受放电的房屋设备的列表。列表的生成也可以每当接收到时进行。在步骤703中，判别是受电和放电的哪个模式。在受电模式的情况下，前进到步骤704，当从能够受电的房屋设备的列表中决定委托受电的设备时，制作进行房屋设备的次序设定的键字。在受电模式中，也可以设定进行次序设定的键字，以使得尽量不进行发电设备的停止，而优先地进行通过向房屋设备的受电来增加电力消耗量。进而，也可以追加制作次序设定的键字，以使委托不会集中到特定的房屋。在步骤705中，基于在步骤704中制作出的键字，将列表中的可受电的房屋设备重新排列。在步骤706中，基于在供需调整委托量估算处理302中计算出的供需调整委托量，从列表中选择受电的房屋设备。此时，在仅通过受电不超过委托量的情况下，进行发电设备的停止。停止的发电设备的选择参照发电设备的过去停止次数。例如，也可以制作次序设定键字，以从停止次数较多的家庭起优先地受电。在步骤707中，对所选择的发电设备进行停止次数的更新。在步骤708中，对所选择的各个房屋设备进行运行委托。在步骤703中，在判别为放电模式的情况下前进到步骤709，在步骤709中，对于可放电的房屋设备的列表，制作在决定委托放电的设备时进行房屋设备的次序设定的键字。此时，也可以制作进行次序设定以使委托不会集中到特定的房屋的键字。在步骤710中，基于在步骤709中制作出的键字，将列表中的可放电的房屋设备重新排列。在步骤711中，基于在供需调整委托量估算处理302中计算出的供需调整委托量， 从列表中选择放电的房屋设备。在步骤708中，对在步骤711中选择的各个房屋设备进行运行委托。这样，通过将区间控制器计算出的供需调整委托量分配多个设施中的多个机器能够对应的量，能够使电压稳定在基准范围内。使用图8说明本实施方式的效果。通常，高压配电线中的电压如图8 (A)那样，随着远离配电用变电站而下降。以该电压变化为前提设定柱上变压器，以按照其设置场所将期待的高压电压(各区间的电压上限值，作为电压下限值图示)变压为低压(例如101±6伏特)而向低压配电线电力供给(通过将称作抽头的变压线圈的卷数比的调整器定位，将变压比固定)。但是，如图8 (B)所示，在配电线上连接着分散型电源，如果发生有效、无效电力流入的逆潮流的现象，则高压配电线的电压比基准值提高，因此低压配电线的电压也比基准值提高，脱离适当范围(例如101±6伏特)。另一方面，图8 (C)是表示进行本实施体系的电力管理系统中的处理后的情况下的高压配电线的电压的图。在连接着分散型电源而流入了有效、无效电力的情况下，也通过在电压比基准值提高之前进行房屋设备的集团运行而抑制了向系统的过大的逆潮流，进行了为基准值以下的适当的电压范围内的运行。使用图9说明本实施方式的其他效果。是导入了本实施方式的电力管理系统的情况下的、关于太阳能输出的抑制的效果。如图8 (B)所示，如果发生比基准值高的电压上升，则通常太阳能发电等的分散型电源采取将发电切断等的应对。在将太阳能发电机导入了某个数量(例如在进行向全部1200房屋的供给的配电线中是600座房屋处)的情况下，为了防止作为电压上升的原因的逆潮流，每一个月需要例如500 [次/处]的切断。但是，通过采用本实施方式的电力管理系统，能够削减该切断次数，在图9所示的例子中，可知减半为每I个月250 [次/处]。以上，根据本实施例，能够合理地利用设施内的受电机器及放电机器，能够不将特定设施的设备机器过度地施加负担而使配电线系统的电压稳定在一定的范围内。实施例2接着，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式是将在第一实施方式中表示的图I、图2的系统结构中的图3的处理变更的实施方式，是发生了高压配电线中的事故(接地等)的情况下的实施方式。如果发生高压配电线中的事故，则包含事故地点的区间被从系统切离，被切离的区间成为仅通过分散型电源向需要住户供给电力的状态(单独运转)，配电线的电压变得不稳定。因而，为了将配电线的电压保持在一定的范围，需要检测这些异常并除去。以在图I的高压配电线102中发生了事故(接地等)的情况为例进行说明。具有配电自动化系统的功能的区域控制器代替在上述第一实施方式中区域控制器执行的步骤301 (参照图3)的处理，确定配置在夹着事故点(接地点)的位置处的两个开放的开闭器(例如1033和1034)。区域控制器在步骤301中，对于包含事故点的该区间的全部的区间控制器将OV设定为作为区间的目标的电压。代替上述第一实施方式中区间控制器实施的步骤302，使用图11说明在本实施方 式中区间控制器实施的处理。区间控制器在步骤401中从区域控制器获取当前的该区间的电压的值和目标电 压值。在步骤1101中，区间控制器确认从区域控制器接收到的目标电压值是否是0V。当作为目标电压而接收到OV时，由于有可能有该区间内的分散型电源等的单独运转的情况，所以处于对应区间中的各区间控制器前进到步骤1102，判断是否存在正进行单独运转的电源。各区间控制器对属下的房屋设备控制器询问分散型电源201、蓄电池202、及附属于EV203的PCS的输出量。并且，在存在输出量比O大的电源的情况下，判断为存在正进行单独运转的电源(步骤1102为“是”)。或者，区间控制器也可以取得柱上变压器下的电力传感器的电压及电流的值、基于该电压及电流的值判断正进行单独运转的电源的有无(步骤1102)。在判断为存在正进行单独运转的电源的情况下，区间控制器为了将正进行单独运转的分散型电源201、蓄电池202、或EV203解除并行，在步骤302中将各设备的输出计算为O,向具有对应的设备的房屋的房屋设备控制器发出指令(步骤1103)。如果向房屋设备控制器发出步骤1103的指示，则不进行第一实施例的图3的从步骤3031到3039及步骤304的处理，将在上述第一实施方式中的用图3说明的步骤305用房屋设备控制器的处理执行，房屋设备控制器进行PCS的停止。在PCS的停止处理结束后，房屋设备控制器将该情况向区间控制器通知。在进行单独运转的全部PCS的停止处理结束后，区间控制器将该消息向区域控制器通知。具有配电自动化系统的功能的区域控制器107如果取得了高压配电线的事故的恢复信息，则再次开始图3的处理。此时区域控制器对处于已从事故恢复的区间内的全部的区间控制器指示，以设定IOlV或101V±6V的范围作为是目标的电压。在全部PCS的停止处理后，当从区域控制器接收到指示以将电压目标值设定为IOlV或101V±6V时，区间控制器对房屋设备控制器指示，以再次开始对应的分散型电源201、蓄电池202、或EV203的运转。根据以上，在高压配电线上的事故时，区域控制器能够检测事故发生、检测电源的单独运转。此外，能够与房屋设备控制器协同而实现电源的单独运转的可靠的防止。此外，区域控制器与区间控制器协同而能够自动地进行再并行。根据本实施方式，即使在高压配电线上发生事故，也能够进行控制，以将事故的波及和电源的单独运转停止、使得不给配电线电压带来影响。
实施例3接着，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式是将在第一实施方式中表示的图I、图2的系统结构中的图3的处理变更的实施方式，是在低压配电线中发生了接地等的事故的情况下的实施方式。如果在低压配电线中发生事故，则仅通过区域控制器不能检测事故。如果在低压配电线中发生事故，则成为仅通过分散型电源向需要家庭供给电力的状态(单独运转)，配电线的电压有可能变得不稳定。为了将配电线的电压保持在一定的范围中，需要检测并除去这些异常。以在图I的低压配电线(例如105)中发生了事故(接地等)的情况为例进行说明。在本实施方式中，假设区间控制器具有自己设定低压配电线事故时的区间的目标电压值的功能。在本实施方式中，代替在第一实施方式中区域控制器执行的图3的步骤 301，区间控制器进行以下的图12所示的处理。首先，通过安装在开闭器或柱上变压器中的区间控制器1081根据电力传感器60001的电流的值检测接地电流等，检测低压配电线中的事故(步骤1201)。此时，区间控制器向区域控制器107通知事故发生及事故发生区间。接着，区间控制器不等待来自区域控制器的指令，而直接将本区间的目标电压设定为OV (步骤1202)。区间控制器对区域控制器发送区间的目标电压的变更信息(步骤1203)。另外，区域控制器在接收到该变更信息后，在恢复的通知到来之前，进行控制，以将向该区间控制器的目标电压的值维持为0V。作为代替第一实施方式的图3的步骤302的处理，与第二实施方式同样，区间控制器进行图11所示的处理。由于通过上述步骤1201将OV设定为目标电压(步骤1101 :“是”)，所以转移到步骤1102，区间控制器对房屋设备控制器1090 1094询问分散型电源201、蓄电池202、及附属于EV203的PCS的输出量，判断输出量是否比O大，判断该电源是否正进行单独运转。在判断为电源正在进行单独运转的情况下，对指令停止PCS，以使房屋设备控制器为了将对应的分散型电源201、蓄电池202、及EV203解除并行(步骤1103)。在此情况下，不进行图3的从步骤3031到3039和步骤304的处理，在图3的步骤305中，房屋设备控制器进行PCS的停止指令的处理。在PCS的停止处理结束后，房屋设备控制器向区间控制器通知。在进行单独运转的全部PCS的停止处理结束后，区间控制器向区域控制器通知该情况。区间控制器1081通过例如经由与维护员持有的信息终端的通信I/F接收来自维护员的恢复信息的输入，来检测低压配电线中的事故恢复的情况。或者，区间控制器也可以经由房屋设备控制器向房屋内的分散型电源投入无效电力来检测事故已恢复的情况。区间控制器1081在检测到恢复时，对区域控制器107进行该消息的通知。接收到通知的区域控制器再次开始图3的处理。此时区域控制器对于对应区间的区间控制器，在步骤301中作为区间的目标的电压而设定IOlV或101V±6V的范围。在单独运转的停止处理后，当从区域控制器接收到IOlV或101V±6V的电压的范围作为目标电压时，区间控制器对房屋设备控制器指令对应的分散型电源的运转再开始。
根据以上，在低压配电线上的事故时，区间控制器检测事故，进而通过与房屋设备控制器的协同来检测单独运转，由此能够实现电源的单独运转的可靠的防止。此外，能够自动地进行再并行。根据本实施方式，即使在低压配电线上发生事故，也能够进行控制，以防止事故的波及和单独运转、使得不给配电线电压带来影响。实施例4接着，对本发明的第四实施方式进行说明。本实施方式是将在第一实施方式中表示的图I、图2的系统结构中的图3的处理变更的实施方式，是通过瞬间电压下降、系统扰乱而具有单独运转防止功能的PCS误动作的情况下的实施方式。如果发生瞬间电压下降、系统扰乱，则通过具有单独运转防止功能的PCS因误动作而停止，分散型电源等一齐解除并行，配电线的电压有可能急剧地下降。为了将配电线的电压保持为一定的范围，需要检测并除去不是这些事故的瞬间电压下降、系统扰乱。 以包含在房屋设备1100中的某个PCS停止的情况为例进行说明。代替上述第一实施方式中的步骤302 (参照图3)，区间控制器执行图13所示的处理。具备具有停止的PCS的房屋设备的区间内的开闭器、或者向该房屋设备引出低压配电线的柱上变压器上的区间控制器1081从房屋设备控制器1090直接接收PCS停止的通知(步骤1301)。区间控制器直接对区域控制器107询问高压配电线102中的事故的有无(步骤1302)。进而，区间控制器判断低压配电线105中的事故的有无(步骤1303)。在步骤1304中判明在高压配电中及低压配电线中都没有事故的情况下，看作瞬间电压下降、系统扰乱，为了防止一齐解除并行，区间控制器对房屋设备控制器或PCS发出指令以进行再并行(步骤1305)。在此情况下，不执行图3所示的从步骤3031到3039及步骤304的处理，由房屋设备控制器执行步骤305。在再排列的处理完成后，区间控制器向区域控制器通知处理完成。根据以上，在瞬间电压下降或扰乱时，即使PCS因误动作而解除并行，区间控制器也还通过与房屋设备控制器的协同而检测解除并行，能够实现区间内的分散型电源等的一齐解除排列的可靠的防止。根据本实施方式，在瞬间电压下降及扰乱时，也能够防止分散型电源等的一齐解除并行，能够进行控制以使得不给配电线电压带来影响。在第一至第四实施方式中，通常将作为目标的电压设为IOlV (通常基准值)或101V±6V，在事故发生时将作为目标的电压设为OV (事故时基准值)，但本发明并不限定于这些实施方式。例如，也可以通常将作为目标的电压设定为在供给地域中事前设定的基准电压(例如，设定为110V±10V、或设定为120V±10V、或设定为110V、115V、120V、127V、220V.230V.240V)ο此外，房屋设备也可以对区间控制器进行直接的通信。这如果在房屋内仅有少量房屋设备、在房屋设备中直接设有房屋设备控制器的功能那样的形态等中实施则是有效的。
此外，第一至第四实施方式的区域控制器107也可以从具有配电自动化(DA :Distribution Automation)的功能的外部服务器得到高压配电线102的开闭器的状态信息，也可以作为区域控制器中具备的功能之一而除了配电自动化(DA)的功能以外还得到高压配电线102的开闭器的状态信息。此外，特别是高压配电线102的开闭器也可以具备再闭路器(自动开关)。在此情况下，具备再闭路器的开闭器对于接地事故及短路事故，判断预先设定的事故检测条件(接地切断电流、电压、时间、短路切断电流、电压、时间)，自动地将高压配电线开放(事故切断)，在事故切断后在经过由再闭路功能预先设定的时限(再闭路时限)后进行开闭器的再投入。当然配电自动化(DA)具有监视这样的开闭器的开放、及再投入的信息的功能。此外，区域控制器也可以从具有配电自动化(DA)的功能的外部服务器得到从变电站101向高压配电线102的送出电力(电流、电压、无效电力、有效电力)的信息，或者也可以通过作为区域控制器具备的功能之一而具备配电自动化(DA)的功能来得到向高压配电线102的送出电力的信息。此外，包括第一至第四实施方式的区间控制器安装在柱上变压器上、具有从该柱上变压器接受电极供给的负荷侧的房屋设备控制器和房屋设备的信息的情况，区间控制器 当然可以从安装在柱上变压器上的电力传感器的计测值(电压、电流、有效电力、无效电力等)取得从高压配电线102经过柱上变压器分支的低压配电线的区间内的电力信息。此外，在第一至第四实施方式中，在构建系统时，在已经有图I所示的电力系统的情况下，也可以首先设置区域控制器，关于区间控制器，当发生了包括连接在增设有由分散型电源或蓄电池等对低压配电线进行放电的机器的低压线上的柱上变压器的区间时设置区间控制器。由此，能够消除通过放电而低压配电线的电压不为作为基准的电压(例如101 + 6V)或在事故时不为OV的区间。此外，关于没有通过分散电源或蓄电池的放电的区间，能够进行基于电气性质的自然的电压下的电力供给。以上，说明了这些电压维持能够经过仅在需要的部位经济且阶段性地设置区间控制器的建设过程实现。
权利要求
1.一种电力管理系统，具备控制多个设施中的电力的区间控制器、控制上述区间控制器的区域控制器、以及设置在每个上述设施设置、并管理上述设施中的机器的设施设备机器控制器，该电力管理系统的特征在于， 上述区域控制器对上述区间控制器发送表示关于电力的目标值和关于电力的现状值的信息； 上述区间控制器计算上述目标值与现状值的差值，基于上述差值计算电力的供需调整委托量； 上述设施设备控制器将可受放电机器信息向区间控制器发送，该可受放电机器信息是设置有该设施设备控制器的设施的能够进行受放电的机器的信息； 上述区间控制器基于上述可受放电机器信息，将对于能够受放电的上述机器的供需调整委托量向设置有该机器的设施的设施设备控制器发送； 上述设施设备控制器基于从区间控制器接收到的上述机器的供需调整委托量向上述机器发送控制信号。
2.如权利要求I所述的电力管理系统，其特征在于， 上述现状值是现状电压值，上述目标值是目标电压值; 在上述现状电压比上述目标电压高的情况下， 上述区间控制器向上述设施设备控制器发送消耗电力量作为上述供需调整委托量； 在上述现状电压比上述目标电压低的情况下， 上述区间控制器向上述设施设备控制器发送放电量作为上述供需调整委托量。
3.如权利要求I所述的电力管理系统，其特征在于， 上述可受放电机器信息包括表示可受放电的机器的信息、和表示该机器能够受放电的消耗电力量或放电量的信息。
4.如权利要求I所述的电力管理系统，其特征在于， 上述区间控制器基于上述可受放电信息计算上述机器的运行次序，基于上述运行次序，将上述机器的上述供需调整委托量向上述设施设备控制器发送。
5.如权利要求4所述的电力管理系统，其特征在于， 分散到多个上述设施而决定上述运行次序。
6.如权利要求I所述的电力管理系统，其特征在于， 上述现状值是现状电压值，上述目标值是目标电压值。
7.如权利要求I所述的电力管理系统，其特征在于， 上述区间控制器计算上述供需调整委托量，对能够受放电的上述机器分配上述机器的供需调整委托量。
8.如权利要求I所述的电力管理系统，其特征在于， 上述现状值是现状电压值，上述目标值是目标电压值； 上述区域控制器在上述区间控制器的作为关于电力的信息的值高于规定的基准值的情况下，将该区间控制器和其他区间控制器的目标电压设定得较低；在上述区间控制器的作为关于电力的信息的值低于基准值的情况下，将该区间控制器和其他区间控制器的目标电压设定得较高。
9.一种电力管理系统中的电力管理方法，该电力管理系统具备控制多个设施中的电力的区间控制器、控制上述区间控制器的区域控制器、以及设置在每个上述设施设置、并管理上述设施中的机器的设施设备机器控制器，该电力管理方法特征在于，具备 上述区域控制器对上述区间控制器发送关于电力的目标值的步骤； 上述区间控制器计算关于电力的现状值与从上述区域控制器接收到的目标值的差、基于上述差计算电力的供需调整委托量的步骤； 上述房屋设备控制器将可受放电机器信息向区间控制器发送的步骤，该可受放电机器信息是设置有该设施设备控制器的设施的能够进行受放电的上述机器的信息； 上述区间控制器基于上述机器的可受放电机器信息、将上述机器的供需调整委托量向设置有该机器的设施的设施设备控制器发送的步骤；以及 上述房屋设备控制器基于从区间控制器接收到的供需调整委托量向上述机器发送控制信号的步骤。
10.如权利要求9所述的电力管理方法，其特征在于， 上述现状值是现状电压值，上述目标值是目标电压值； 该电力管理方法具备上述区间控制器在上述现状电压比上述目标电压高的情况下，将作为上述供需调整委托量的消耗电力量向上述设施设备控制器发送；在上述现状电压比上述目标电压低的情况下，将作为上述供需调整委托量的放电量向上述设施设备控制器发送的步骤。
11.如权利要求9所述的电力管理方法，其特征在于， 上述可受放电机器信息包括表示可受放电的机器的信息、和表示该机器的能够受放电的消耗电力量或放电量的信息。
12.如权利要求9所述的电力管理方法，其特征在于， 具备上述区间控制器的承诺处理发送部基于上述可受放电机器信息计算上述机器的运行次序、基于上述运行次序向上述设施设备控制器发送上述机器的运行委托的步骤。
13.如权利要求11所述的电力管理方法，其特征在于， 上述运行次序分散到多个上述设施中计算。
14.如权利要求9所述的电力管理方法，其特征在于， 上述区间控制器计算上述供需调整委托量，对能够受放电的上述机器分配上述机器的供需调整委托量。
15.—种区间控制器,控制多个设施中的电力,其特征在于,具备 供需调整委托量计算部，计算关于电力的现状值与从控制该区间控制器的区域控制器接收到的关于电力的目标值的差，基于上述差计算电力的供需调整委托量；以及 承诺处理发送部，从设施设备控制器接收可受放电机器信息，该可受放电机器信息是设置有该设施设备控制器的设施的机器、并且能够进行受放电的机器的信息，基于上述可受放电机器信息将面向上述设备的机器的供需调整委托量向上述设施设备控制器发送。
16.一种电力管理系统，控制电力及电力系统，其特征在于， 具备具有高压配电线的电力信息和开闭器的信息的区域控制器、具有从高压配电线分支的低压配电线的区间内的电力信息的区间控制器、具有进行电力的受电或放电的房屋设备的信息的房屋设备控制器、以及房屋设备； 上述区域控制器具备当检测到高压配电线的事故时、向处于该事故的影响范围中的区间的区间控制器指示事故时基准值作为目标电压的机构。
17.一种电力管理系统，控制电力及电力系统，其特征在于， 具备具有高压配电线的电力信息和开闭器的信息的区域控制器、具有从高压配电线分支的低压配电线的区间内的电力信息的区间控制器、具有进行电力的受电或放电的房屋设备的信息的房屋设备控制器、以及房屋设备； 上述区间控制器具备当从由上述低压配电线接受电力的供给的房屋的房屋设备控制器检测到事故信息时将该低压配电线的目标电压设为事故时基准值的机构。
18.如权利要求17所述的电力管理系统，其特征在于， 上述区间控制器具备 当从由上述低压配电线接受电力的供给的房屋的房屋设备控制器检测到事故信息时、对照来自从同一个低压配电线接受电力的供给的多个房屋设备的信息的机构、和取得并对照来自上述区域控制器及上述开闭器的事故信息的机构中的至少一个机构；以及 在对照事故信息而判断上述低压配电线的事故的真伪后将作为目标的电压变更为通常基准值或事故时基准值的机构。
19.如权利要求16所述的电力管理系统，其特征在于， 上述区间控制器具备 当作为目标的电压成为上述事故时基准值时、对上述房屋设备控制器或房屋设备指示停止向上述低压配电线的电力放电的机构；以及 当作为目标的电压恢复为通常基准值时对房屋设备控制器或房屋设备指示再开始向上述低压配电线的电力放电的机构。
全文摘要
使配电线系统的电压稳定在一定的范围中。一种电力管理系统，区域控制器对区间控制器发送关于目标的电力的信息和关于当前的电力的信息；区间控制器计算从区域控制器接收到的关于目标的电力的信息与关于当前的电力的信息的差，计算基于关于电力的信息的差的电力的供需调整委托量；设施设备控制器将设置有该设施设备控制器的设施的受放电能够进行的机器的可受放电信息向区间控制器发送；区间控制器基于机器的可受放电信息，发送机器的供需调整委托量；设施设备控制器基于从区间控制器接收的机器的供需调整委托量，将对机器控制的信号向设置有该机器的设施的设施设备控制器发送。
文档编号H02J13/00GK102844952SQ201180018708
公开日2012年12月26日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年4月12日
发明者志贺靖子, 渡边彻, 平泽茂树, 和知功 申请人:株式会社日立制作所