电力协调控制系统、电力协调控制方法及电力协调控制程序与流程

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电力协调控制系统、电力协调控制方法及电力协调控制程序与流程

本发明涉及一种电力协调控制系统、电力协调控制方法及电力协调控制程序。



背景技术:

近年来,利用可再生能源进行发电的发电装置(例如太阳光发电装置)被灵活运用。在日本由于已制定了多余电力购买制度,因此能够将由太阳光发电装置或风力发电装置等发出的电力售给电力公司。

另一方面,存在不可将所发出的电力售给电力公司的情况。例如为超出电力公司能购买的规定电力量的情况(以下示作产出限制(outputrestriction))等。因此,用户有时使用能暂时蓄积未能卖出的电力的蓄电池。

然而,在由发电装置发出的电力量多于蓄电池的剩余电池容量的情况下,有时不得不丢弃发电装置中发出的电力。

例如专利文献1中公开了一种电力管理系统,此电力管理系统根据包括用户的位置信息、设备位置信息及地图信息的各种信息来预测配电网,并且使用所预测的配电网算出规定区域的多余电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5576498号公报



技术实现要素:

但是,所述现有的电力管理系统有以下所示的问题点。

亦即,所述公报公开的电力管理系统中,无法自产生了多余电力的用户找出送电损耗少的属于同一配电网的其他用户。

尤其配电网的相关信息通常是作为机密信息处理,因此用户彼此难以辨别彼此的配电线系统是否相同。

本发明的课题在于提供一种通过在多个用户间探索连接于同一配电网的用户而能够高效率地互相融通多余电力的电力协调控制系统、电力协调控制方法及电力协调控制程序。

(解决问题的技术手段)

第一发明的电力协调控制系统用于探索连接于第一配电线系统的第一用户与第二用户的连接关系,且所述电力协调控制系统具备叠加信号生成部、发送部、接收部及连接关系推测部。叠加信号生成部在第一用户处生成叠加信号,此叠加信号是使规定信号叠加于自第一配电线系统供给的电压而成。发送部将叠加信号生成部中生成的叠加信号自第一用户发送至第二用户。接收部在第二用户处接收叠加信号。连接关系推测部根据叠加信号的接收状况及接收部中接收到的接收信息中的至少一者,推测第一用户与第二用户的连接关系。

此处,在第一用户处生成使规定信号叠加于系统电压而成的叠加信号并向第二用户发送此叠加信号,根据第二用户处的叠加信号的接收状况及接收部中接收到的接收信息中的至少一者,推测第一用户与第二用户的连接关系。

此处所谓第一用户与第二用户的连接关系,包括是否连接于同一配电线系统,或连接于同一配电线系统且送电距离是近还是远等关系。

此外,例如第一用户及第二用户处收发的叠加信号的信号强度优选在第一用户、第二用户处作为规定值而已知。由此,在连接关系推测部中检测叠加信号的接收状况时,通过将此规定值的信号强度与接收到的叠加信号的信号强度相比并求出其衰减率,能够推测第一用户与第二用户的连接关系。

而且,由包含所述第一用户、第二用户的多个用户所构成的用户群中,第一用户及第二用户并非指代特定用户,而是指包含多个用户的用户群中的任意用户。

另外,第一用户与第二用户不限于连接于同一配电线系统,也包含连接于不同配电线系统的用户。进而,第一用户及第二用户优选分别具备所述发送部及接收部。

由此,例如可在第二用户处根据叠加信号的接收状况来推测是否与第一用户连接于同一配电线系统、送电距离是否近。

此处,例如设第一用户及第二用户的至少一者持有供给电力的电力供给装置、消耗电力的负载。此情况下,通过将接收到叠加信号的多个用户中、送电距离距产生多余电力的用户最近的用户设定为多余电力的供给目标,能够在送电损耗少的用户处灵活运用多余电力。

结果,能够在多个用户间探索连接于同一配电网的用户,高效率地互相融通多余电力。

第二发明的电力协调控制系统为第一发明的电力协调控制系统,且在接收到叠加信号的情况下,连接关系推测部推测第一用户和第二用户连接于第一配电线系统。

此处,根据第二用户处是否接收到叠加信号来推测第二用户是否与第一用户连接于同一配电线系统。

此处,在第二用户处能够接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,推测:第一用户与第二用户为送电损耗小的关系,亦即连接于同一配电线系统的可能性高。

由此,在第二用户处能够接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,能够推测第一用户与第二用户连接于同一配电线系统。

第三发明的电力协调控制系统为第二发明的电力协调控制系统,且连接关系推测部根据叠加信号的信号强度与规定的信号强度相比的衰减率、信号的延迟时间、信噪比(signaltonoiseratio,s/n比)中的至少一个,推测第一用户与第二用户之间的送电距离。

此处,在第二用户处接收到叠加信号的情况下,根据将接收到的叠加信号的信号强度与发送时的叠加信号的信号强度相比所算出的衰减率、信号的延迟时间、s/n比中的至少一个,推测第一用户与第二用户在配电线系统上的距离(送电距离)。

此处,例如在第二用户处以80%以上的信号强度接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,推测:第一用户与第二用户为送电损耗小的关系,亦即在同一配电线系统中送电距离近的可能性高。

另一方面,例如在第二用户处以30%以下的信号强度接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,推测:第一用户与第二用户为送电损耗小的关系,亦即即使为同一配电线系统但送电距离也远的可能性高。

由此,在第二用户处能够接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,能够推测第一用户与第二用户处于同一配电线系统上的何种程度的距离关系。

同样地,在使用接收到信号为止的延迟时间、s/n比的情况下,也能够推测第一用户与第二用户处于同一配电线系统上的何种程度的距离关系。

第四发明的电力协调控制系统为第一发明至第三发明中任一项的电力协调控制系统,且在无法接收到叠加信号的情况下,连接关系推测部推测第一用户与第二用户连接于与第一配电线系统不同的第二配电线系统。

此处,根据第二用户处是否接收到叠加信号来推测第二用户是否与第一用户连接于同一配电线系统。

此处,在第二用户处无法接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,推测:第一用户与第二用户为无法进行信号收发的关系,即连接于不同的配电线系统的可能性高。

由此,在第二用户处无法接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,能够推测第一用户与第二用户连接于不同的配电线系统。

第五发明的电力协调控制系统为第一发明至第四发明中任一项的电力协调控制系统,且叠加信号生成部将规定的高频成分叠加于自第一配电线系统供给的电压,生成叠加信号。

此处,使用规定的高频成分作为叠加于电压的信号。

由此,通过将高频成分叠加于通常的电压,能够容易地生成叠加信号。

第六发明的电力协调控制系统为第一发明至第五发明中任一项的电力协调控制系统,且叠加信号生成部生成带有第一用户的位置信息及识别信息中的至少一者的叠加信号。

此处,在第一用户处生成叠加信号时,带有第一用户的位置信息及识别信息中的至少一者。

由此,能够在接收到叠加信号的第二用户处了解从哪个用户接收到叠加信号。

第七发明的电力协调控制系统为第一发明至第六发明中任一项的电力协调控制系统,且还包括匹配部,在接收到由多个第一用户发送的叠加信号的情况下,此匹配部根据连接关系推测部的推测结果,决定第一用户或第二用户处产生的多余电力的供给目标。

此处,例如在第二用户处接收到自第一用户发送的叠加信号的情况下,将接收到叠加信号的第二用户与第一用户匹配。

结果,例如在第一用户处产生多余电力的情况下,能够对可送电损耗不大地供给电力的第二用户高效率地灵活运用多余电力。

第八发明的电力协调控制系统为第一发明至第七发明中任一项的电力协调控制系统,且匹配部将连接关系推测部的推测结果中,叠加信号的信号强度的衰减率低、或信号的延迟时间小、或s/n比大的第一用户与第二用户组合,进行多余电力的供给。

此处,例如在第二用户处接收到自多个第一用户发送的多个叠加信号的情况下,根据所述信号强度的衰减率的大小、信号的延迟时间、s/n比等,将能够以最优效率融通电力的第一用户与第二用户匹配。

结果,例如在第一用户处产生多余电力的情况下,通过与送电损耗最小的第二用户匹配,能够高效率地灵活运用多余电力。

第九发明的电力协调控制方法用于探索连接于第一配电线系统的第一用户与第二用户的连接关系,且所述电力协调控制方法包括叠加信号生成步骤、发送步骤、接收步骤及连接关系推测步骤。叠加信号生成步骤在第一用户处生成叠加信号,此叠加信号是使规定信号叠加于自第一配电线系统供给的电压而成。发送步骤将叠加信号生成步骤中生成的叠加信号自第一用户发送至第二用户。接收步骤在第二用户处接收叠加信号。连接关系推测步骤根据接收步骤中接收到的叠加信号的状态及接收部步骤中接收到的接收信息中的至少一者,推测第一用户与第二用户的连接关系。

此处,在第一用户处生成使规定信号叠加于系统电压而成的叠加信号并向第二用户发送此叠加信号,根据第二用户处的叠加信号的接收状况及接收部步骤中接收到的接收信息中的至少一者,推测第一用户与第二用户的连接关系。

此处,所谓第一用户与第二用户的连接关系,包括是否连接于同一配电线系统,或连接于同一配电线系统且送电距离是近还是远等关系。

此外,例如第一用户及第二用户处收发的叠加信号的信号强度优选在第一用户、第二用户处作为规定值而已知。由此,在连接关系推测步骤中检测叠加信号的接收状况时,通过将此规定值的信号强度与接收到的叠加信号的信号强度相比并求出其衰减率,能够推测第一用户与第二用户的连接关系。

而且,由包含所述第一用户、第二用户的多个用户所构成的用户群中,第一用户及第二用户并非指代特定用户,而是指包含多个用户的用户群中的任意用户。

另外,第一用户与第二用户不限于连接于同一配电线系统,也包含连接于不同配电线系统的用户。进而,第一用户及第二用户优选分别实施所述发送步骤及接收步骤。

由此,例如能够在第二用户处根据叠加信号的接收状况来推测是否与第一用户连接于同一配电线系统、送电距离是否近。

此处,例如设第一用户及第二用户的至少一者持有供给电力的电力供给装置、消耗电力的负载。此情况下,通过将接收到叠加信号的多个用户中、送电距离距产生多余电力的用户最近的用户设定为多余电力的供给目标,能够在送电损耗少的用户处灵活运用多余电力。

结果,能够在多个用户间探索连接于同一配电网的用户,高效率地互相融通多余电力。

第十发明的电力协调控制程序用于探索连接于第一配电线系统的第一用户与第二用户的连接关系,且所述电力协调控制程序使电脑执行电力协调控制方法,此电力协调控制方法包括叠加信号生成步骤、发送步骤、接收步骤及连接关系推测步骤。叠加信号生成步骤在第一用户处生成叠加信号,此叠加信号是使规定信号叠加于自第一配电线系统供给的电压而成。发送步骤将叠加信号生成步骤中生成的叠加信号自第一用户发送至第二用户。接收步骤在第二用户处接收叠加信号。连接关系推测步骤根据接收步骤中接收到的叠加信号的状态及接收部步骤中接收到的接收信息中的至少一者,推测第一用户与第二用户的连接关系。

此处,在第一用户处生成使规定信号叠加于系统电压而成的叠加信号并向第二用户发送此叠加信号,根据第二用户处的叠加信号的接收状况及接收部步骤中接收到的接收信息中的至少一者,推测第一用户与第二用户的连接关系。

此处所谓第一用户与第二用户的连接关系,包括是否连接于同一配电线系统,或连接于同一配电线系统且送电距离是近还是远等关系。

此外,例如第一用户及第二用户处收发的叠加信号的信号强度优选在第一用户、第二用户处作为规定值而已知。由此,在连接关系推测步骤中检测叠加信号的接收状况时,通过将此规定值的信号强度与接收到的叠加信号的信号强度相比并求出其衰减率,能够推测第一用户与第二用户的连接关系。

而且,由包含所述第一用户、第二用户的多个用户所构成的用户群中,第一用户及第二用户并非指代特定用户,而是指包含多个用户的用户群中的任意用户。

另外,第一用户与第二用户不限于连接于同一配电线系统,也包含连接于不同配电线系统的用户。进而,第一用户及第二用户优选分别实施所述发送步骤及接收步骤。

由此,例如能够在第二用户处根据叠加信号的接收状况来推测是否与第一用户连接于同一配电线系统、送电距离是否近。

此处,例如使第一用户及第二用户的至少一者持有供给电力的电力供给装置、消耗电力的负载。此情况下,通过将接收到叠加信号的多个用户中、送电距离距产生多余电力的用户最近的用户设定为多余电力的供给目标,能够在送电损耗少的用户处灵活运用多余电力。

结果,能够在多个用户间探索连接于同一配电网的用户,高效率地互相融通多余电力。

(发明的效果)

根据本发明的电力协调控制系统,通过在多个用户间探索连接于同一配电网的用户,能够高效率地互相融通多余电力。

附图说明

图1为表示构成本发明的一实施方式的电力协调控制系统的多个用户与配电线系统的连接关系的方块图。

图2的(a)、(b)、(c)为表示构成图1的电力协调控制系统的各用户的智能电表内形成的控制块(controlblock)的方块图。

图3为表示图1的电力协调控制系统进行的电力协调控制方法的流程的流程图。

图4为表示自图1的用户a发送的叠加信号的信号强度的图。

图5为表示自图1的用户a发送且在连接于同一配电线系统的用户b处接收到的叠加信号的信号强度变化的图表。

图6为表示自图1的用户a发送且在连接于不同配电线系统的用户c处无法接收到的叠加信号的图表。

图7为表示在图3所示的连接关系的推测后,决定融通多余电力的用户组合的流程的流程图。

具体实施方式

使用图1~图7对本发明的一实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c进行如下说明。

此处,以下的说明中出现的用户a20(第一用户)是指持有发电装置(太阳能电池板(solarpanel)21)和蓄电池(蓄电装置23),在规定时间段内产生多余电力的用户。另外,用户b30(第二用户)及用户c40是指持有发电装置(太阳能电池板31、太阳能电池板41)和蓄电池(蓄电装置33、蓄电装置43),预计在规定时间段内电力不足而产生需求的用户。此外,这些用户a20、用户b30、用户c40也可每隔规定时间轮换产生多余电力的一侧与需要电力的一侧。

另外,所谓用户,例如为与电力公司签订合同而使用自电力公司经由系统50(参照图1)供给的电力的个人、法人、团体等,且例如包括普通家庭(独立门户、公寓)、企业(事业所、工厂、设施等)、地方自治体、国家机关等。此外,用户中也包括通过自家发电来供应电力的用户、实现了零能耗建筑(zeroenergybuilding,zeb)的用户。

另外,以下的实施方式中,为便于说明而列举生成叠加信号的一侧的用户a20及接收此叠加信号的一侧的用户b30、用户c40来进行说明。然而本发明中,用户a20与用户b30、用户c40的组合不限定于1比2,被一个用户a20发送叠加信号的多个用户也可存在三个以上。

另外,以下的实施方式中,所谓系统50(参照图1)是指自电力公司对各用户供给电力的电力系统。

而且,以下的实施方式中,所谓智能电表(smartmeter)27、智能电表37、智能电表47(参照图1)是指分别设置于各用户处,测量发电量、蓄电量、消耗电力量,并使用通信功能向电力公司等发送测量结果的测量设备。通过设置智能电表27、智能电表37、智能电表47,电力公司能够准确掌握各用户a20、b30、c40的实时(realtime)电力状况,并且能够实现每隔规定期间实施的电表指针检查业务的自动化。

进而,以下的实施方式中,所谓负载24、负载34、负载44(参照图1),例如在用户为普通家庭的情况下是指空调、冰箱、微波炉、间接加热(indirectheating,ih)电磁炉(cookingheater)、电视等电力消耗体。另外,例如在用户为企业(工厂等)的情况下,是指设置于工厂内的各种设施、空气调节设施等电力消耗体。

进而,以下的实施方式中,所谓能源管理系统(energymanagementsystem,ems)26、ems36、ems46(参照图1)是指分别设置于各用户处,为了削减各用户的消耗电力量而设置的系统。

(实施方式1)

本实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c为在持有电力供给装置及蓄电装置的多个用户间推测彼此的连接关系而互相融通多余电力的系统。具体而言,如图1所示,电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c进行用户a(第一用户)20与用户b(第二用户)30及用户c(第二用户)40之间的连接关系的推测,并且在用户a20与用户b30之间进行多余电力的融通。

此外,图1所示的各用户a20、b30、c40内的实线表示数据等信息的流动,点划线表示电的流动。

另外,关于本实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c的构成,将于下文的段落中加以详述。

(用户a)

本实施方式中,如图1所示,用户a20经由变电站51及切换部52a连接于系统50。而且,用户a20属于与下文将述的用户b30相同的用户群53a。

自系统50经由共同的配电线系统54a对属于用户群53a的用户a20、用户b30等供给电力。而且,在属于用户群53a的各用户a20、b30等处产生了多余电力的情况下,经由配电线系统54a彼此互相融通电力。

用户a20在下文将述的智能电表27内所设置的叠加信号生成部11a中生成叠加信号,此叠加信号是将规定的高频成分叠加于自系统50供给的电压而成。而且,用户a20经由发送部12a向其他用户b30、c40发送所生成的叠加信号。

如图1所示,用户a20具有太阳能电池板(发电装置)21、太阳光发电用电力转换装置(电力调节系统(powerconditioningsystem,pcs))22、发电电力用电力传感器22a、蓄电装置(蓄电池)23、蓄电电力用电力传感器23a、负载24、负载用电力传感器24a、分电盘25、ems26及智能电表27。

太阳能电池板(发电装置)21为利用光伏效应而产生电的装置,且设置于用户a20的房顶等,所述光伏效应利用太阳光的光能。而且,太阳能电池板21中的发电量能够根据天气预报的日照时间的相关信息预测。

如图1所示,太阳光发电用电力转换装置(pcs)22与太阳能电池板21连接,将太阳能电池板21中产生的直流电流转换成交流电流。

如图1所示,发电电力用电力传感器22a连接于太阳光发电用电力转换装置22,测定太阳能电池板21所发出的电力量。而且,发电电力用电力传感器22a对ems26发送测定结果(发电量)。

蓄电装置(蓄电池)23是为了暂时蓄积太阳能电池板21所发出的电力中未被负载24完全消耗的多余电力而设置。由此,即便在利用太阳能电池板21进行发电的白天时间段内负载24的消耗电力量少的情况下,也将多余电力预先蓄积到蓄电装置23中,由此能够排除丢弃所发出的电力的浪费。

如图1所示,蓄电电力用电力传感器23a连接于蓄电装置23,测定蓄电装置23中蓄积的电力量。而且,蓄电电力用电力传感器23a对ems26发送测定结果(蓄电量)。

如上所述,负载24为普通家庭中的空调或冰箱等家电产品或者工厂等中的设施、空气调节装置等电力消耗体,且消耗自系统50供给的电力、由太阳能电池板21所产生的电力、蓄电装置23中蓄积的电力。

如图1所示,负载用电力传感器24a连接于负载24,测定被负载24消耗的电力量。而且,负载用电力传感器24a对ems26发送测定结果(消耗电力量)。

如图1所示,分电盘25与发电电力用电力传感器22a、蓄电电力用电力传感器23a、负载用电力传感器24a及智能电表27连接。而且,分电盘25对负载24供给太阳能电池板21所发出的电力、蓄电装置23中蓄积的电力。进而,分电盘25将视时间段而产生的多余电力经由智能电表27供给至系统50。由此,用户a20能够将多余电力售给电力公司。

如上所述,ems26是为了削减用户a20的消耗电力量而设置的能源管理系统,且如图1所示与各传感器22a、23a、24a连接。另外,ems26使用自各传感器22a、23a、24a接收到的检测结果,对负载24高效率地供给太阳能电池板21的发电电力、蓄电装置23中的蓄电量。由此,能够抑制自系统50供给的电力的消耗量,有效地削减用户a20的电力成本。

如上所述,智能电表27测量用户a20持有的太阳能电池板21的发电量、蓄电装置23的蓄电量及负载24的消耗电力量。而且,如图1所示,智能电表27经由分电盘25与各传感器22a、23a、24a连接。进而,智能电表27具有通信功能(发送部12a及接收部13a(参照图2))。由此,智能电表27能够对电力公司发送用户a20的发电量、蓄电量、消耗电力量的相关信息。

此外,本实施方式中,智能电表27具有电力协调控制系统10a。关于电力协调控制系统10a的构成,将于下文的段落中加以详述。

另外,本实施方式中,将用户a20作为能在规定时间段内向外部供给多余电力的一侧来说明。因此在用户a20处,在当前或将来的规定时间段内,太阳能电池板21的发电电力与蓄电装置23中的蓄电量之和多于负载24的消耗电力量。

(用户b)

本实施方式中,如图1所示,用户b30与用户a20同样地经由变电站51及切换部52a连接于系统50。而且如上所述,用户b30属于与用户a20相同的用户群53a。

如上所述,经由用户a20的发送部12a,用户b30在接收部13b(参照图2)中接收叠加信号,此叠加信号是在用户a20的智能电表27内设置的叠加信号生成部11b中生成。而且,用户b30处,在连接关系推测部14b中根据叠加信号的接收状况(例如是否接收到,接收到的叠加信号的信号强度等)来推测与用户a20的连接关系。

此处,所谓在用户b30处推测的与用户a20的连接关系,例如包括是否属于同一配电线系统54a,或者在属于同一配电线系统54a的情况下配电线上的距离是远还是近等关系。

本实施方式中如图1所示,用户b30与用户a20连接于共同的配电线系统54a。因此推测,当用户b30处接收到自用户a20发送的叠加信号时,此叠加信号的信号强度的衰减率小。

如图1所示,用户b30具备太阳能电池板(发电装置)31、太阳光发电用电力转换装置(pcs)32、发电电力用电力传感器32a、蓄电装置(蓄电池)33、蓄电电力用电力传感器33a、负载34、负载用电力传感器34a、分电盘35、ems36及智能电表37。

太阳能电池板(发电装置)31为利用光伏效应而产生电的装置,且设置于用户b30的房顶等,所述光伏效应利用太阳光的光能。而且,太阳能电池板31中的发电量能够根据天气预报的日照时间的相关信息预测。

如图1所示,太阳光发电用电力转换装置(pcs)32与太阳能电池板31连接,将太阳能电池板31中产生的直流电流转换成交流电流。

如图1所示,发电电力用电力传感器32a连接于太阳光发电用电力转换装置32,测定太阳能电池板31所发出的电力量。而且,发电电力用电力传感器32a向ems36发送测定结果(发电量)。

蓄电装置(蓄电池)33是为了暂时蓄积太阳能电池板31所发出的电力中未被负载34完全消耗的多余电力而设置。由此,即便在利用太阳能电池板31进行发电的白天时间段内负载34的消耗电力量少的情况下,也将多余电力预先蓄积到蓄电装置33中,由此能够排除丢弃所发出的电力的浪费。

如图1所示,蓄电电力用电力传感器33a连接于蓄电装置33,测定蓄电装置33中蓄积的电力量。而且,蓄电电力用电力传感器33a向ems36发送测定结果(蓄电量)。

如上所述,负载34为普通家庭中的空调或冰箱等家电产品或者工厂等中的设施、空气调节装置等电力消耗体,且消耗自系统50供给的电力、由太阳能电池板31产生的电力、蓄电装置33中蓄积的电力。

如图1所示,负载用电力传感器34a连接于负载34,测定被负载34消耗的电力量。而且,负载用电力传感器34a向ems36发送测定结果(消耗电力量)。

如图1所示,分电盘35与发电电力用电力传感器32a、蓄电电力用电力传感器33a、负载用电力传感器34a及智能电表37连接。而且,分电盘35对负载34供给太阳能电池板31所发出的电力、蓄电装置33中蓄积的电力。进而,分电盘35将视时间段而产生的多余电力经由智能电表37供给至系统50。由此,用户b30能够将多余电力售给电力公司。

如上所述,ems36是为了削减用户b30的消耗电力量而设置的能源管理系统,且如图1所示与各传感器32a、33a、34a连接。另外,ems36使用自各传感器32a、33a、34a接收到的检测结果,对负载34高效率地供给太阳能电池板31的发电电力、蓄电装置33中的蓄电量。由此,能够抑制自系统50供给的电力的消耗量,有效地削减用户b30的电力成本。

如上所述,智能电表37测量用户b30持有的太阳能电池板31的发电量、蓄电装置33的蓄电量及负载34的消耗电力量。而且,如图1所示,智能电表37经由分电盘35与各传感器32a、33a、34a连接。进而,智能电表37具有通信功能(发送部12b及接收部13b(参照图2))。由此,智能电表37向电力公司发送用户b30的发电量、蓄电量、消耗电力量的相关信息。

此外,本实施方式中,智能电表37具有电力协调控制系统10b。关于电力协调控制系统10b的构成,将于下文的段落中加以详述。

另外,本实施方式中,将用户b30作为在规定时间段中需要从外部供给电力的一侧来说明。因此,在用户b30处,在当前或将来的规定时间段内,负载24的消耗电力量多于太阳能电池板31的发电电力与蓄电装置33中的蓄电量之和。

(用户c)

本实施方式中,如图1所示,用户c40经由变电站51及切换部52b连接于系统50。而且如上所述,用户c40属于与用户a20、用户b30不同的用户群53b。

如上所述,经由用户a20的发送部12a,用户c40在接收部13c(参照图2)中接收叠加信号,此叠加信号是在用户a20的智能电表27内设置的叠加信号生成部11b中生成。而且,用户c40处,在连接关系推测部14c中根据叠加信号的接收状况(例如是否接收到,接收到的叠加信号的信号强度等)推测与用户a20的连接关系。

此处,所谓用户c40处推测的与用户a20的连接关系,例如包括是否属于同一配电线系统,或者在属于同一配电线系统的情况下配电线上的距离是远还是近等关系。

本实施方式中,如图1所示,用户c40连接于与用户a20不同的配电线系统54b。因此推测,当用户c40接收到自用户a20发送的叠加信号时,此叠加信号的信号强度的衰减率大,难以接收。

如图1所示,用户c40具备太阳能电池板(发电装置)41、太阳光发电用电力转换装置(pcs)42、发电电力用电力传感器42a、蓄电装置(蓄电池)43、蓄电电力用电力传感器43a、负载44、负载用电力传感器44a、分电盘45、ems46及智能电表47。

此外,关于太阳能电池板41、太阳光发电用电力转换装置42、发电电力用电力传感器42a、蓄电装置43、蓄电电力用电力传感器43a、负载44、负载用电力传感器44a、分电盘45及ems46,具有与所述用户a20、用户b30持有的各构成相同的功能。因此,此处省略其详细说明。

如上所述,智能电表47测量用户c40持有的太阳能电池板41的发电量、蓄电装置43的蓄电量及负载44的消耗电力量。而且,如图1所示,智能电表47经由分电盘45与各传感器42a、43a、44a连接。进而,智能电表47具有通信功能(发送部12c及接收部13c(参照图2))。由此,智能电表47向电力公司发送用户c40的发电量、蓄电量、消耗电力量的相关信息。

此外,本实施方式中,智能电表47具有电力协调控制系统10c。关于电力协调控制系统10c的构成,将于下文的段落中加以详述。

(电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c的构成)

本实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c用于在包含多个用户的用户群53a、用户群53b中推测彼此的连接关系,对能够高效率地灵活运用各用户a20~c40处产生的多余电力的用户融通所述多余电力。而且,如图2所示,电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c具备叠加信号生成部11a~叠加信号生成部11c、发送部12a~发送部12c、接收部13a~接收部13c、连接关系推测部14a~连接关系推测部14c、匹配部15a~15c及存储部16a~存储部16c。

此外,各用户a20~c40持有的智能电表27、智能电表37、智能电表47内设置的电力协调控制系统10a、电力协调控制系统10b、电力协调控制系统10c的各构成具备相同功能。因此,以下的说明中,为便于说明而列举用户a20持有的智能电表27内设置的电力协调控制系统10a的构成作为示例来进行说明。因此,关于其他电力协调控制系统10b、10c的构成,虽省略详细说明,但设为与电力协调控制系统10a相同的构成。

叠加信号生成部11a生成叠加信号,此叠加信号是用于推测用户a20与其他用户b30、c40的连接关系。叠加信号是使规定的高频成分(参照图4)叠加于自系统50供给的电压而生成。

此外,本实施方式中,在用户a20持有的智能电表27内设置的叠加信号生成部11a中生成叠加信号。

发送部12a向其他用户的接收部13b、接收部13c发送叠加信号生成部11a中生成的叠加信号。

此外,本实施方式中,自用户a20持有的智能电表27内设置的发送部12a向其他用户b30、c40发送叠加信号。

接收部13a接收自其他用户b30的发送部12b发送来的叠加信号。

此外,本实施方式中,连接于同一配电线系统54a的用户b30的接收部13b接收自用户a20发送来的叠加信号(参照图5)。

连接关系推测部14a根据接收部13a中接收到的叠加信号的接收状况,推测与发送叠加信号的用户之间的连接关系。

例如,本实施方式中,能够在用户b30的接收部13b中接收自用户a20发送来的叠加信号。因此推测用户a20与用户b30连接于同一配电线系统54a,处于送电损耗小的连接关系。

另一方面,无法在用户c40的接收部13c中接收自用户a20发送而来的叠加信号(参照图6)。因此推测用户a20与用户c40分别连接于不同的配电线系统54a、配电线系统54b,处于送电损耗大的连接关系。

匹配部15a将在连接关系推测部14a中被推测为连接于共同的配电线系统54a的用户a20、用户b30的组合匹配。

具体而言,将发送叠加信号的一侧和能够接收到所发送的叠加信号的一侧作为能送受电的用户组合而匹配。

另外,在自用户a20发送的叠加信号被多个用户b30等接收到的情况下,匹配部15a根据各用户所接收到的叠加信号的衰减率来决定匹配的用户组合。

亦即,在能够接收到叠加信号的用户存在多个的情况下,推测这些用户连接于同一配电线系统54a,或连接于处于非常近的关系的其他配电线系统。

此情况下,对于能够接收到叠加信号的多个用户,将叠加信号的衰减率小的用户优先进行匹配。

由此,能在能够接收到叠加信号的多个用户中,选择处于被推测为送电损耗最少的连接关系的用户进行匹配。因此,例如能够将用户a20所产生的多余电力供给于处于送电损耗最少的连接关系的用户b30。

结果,能够将用户群53a内所产生的多余电力供给于送电损耗最少的用户,因此能够有效地灵活运用多余电力。

另外,关于匹配部15a中实施的用户的组合,除了根据所述叠加信号的衰减率实施以外,例如也可对亲戚、朋友、熟人、公共机关等的用户优先进行组合。

存储部16a保存用于生成所述叠加信号的高频成分、系统电压、叠加信号生成部11a中生成的叠加信号、发送部12a的发送历程、接收部13a的接收历程、连接关系推测部14a的推测结果、匹配部15a的组合结果等的相关信息。

<电力协调控制方法>

本实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c利用如上所述的构成,按照图3所示的流程图来实施电力协调连接控制。

亦即,步骤s11中,在用户a20处叠加信号生成部11a生成叠加信号,此叠加信号是使规定的高频成分叠加于自系统50供给的电压而成。

此处,如图4所示,用户a20的叠加信号生成部11a中生成的叠加信号是使高频成分叠加于系统电压,且以带有用户a20的位置信息的状态生成。

此外,本实施方式中生成带有用户a20的位置信息的叠加信号,但例如在能够根据信号强度的衰减率、接收信号的延迟时间、s/n比等而了解与用户a20的位置关系的情况下,无需带有用户a20的位置信息。

此外,在用户a20持有的智能电表27中测量图4所示的叠加于系统电压的高频成分。

其次,步骤s12中,用户a20通过发送部12a向其他用户b30、c40等发送所生成的叠加信号。

然后,步骤s13中,在用户b30、用户c40处判定各自的接收部13b、接收部13c是否接收到自用户a20的发送部12a发送的叠加信号。此处,在接收到叠加信号的情况下进入步骤s14,在无法接收到叠加信号的情况下进入步骤s18。

此处,在接收到叠加信号的用户b30处,能够根据接收到叠加信号、及叠加信号所附带的用户a20的位置信息,了解与用户a20连接于共同的配电线系统54a。

之后,步骤s14中,由于用户b30的接收部13b中能够接收叠加信号,因此从接收到的叠加信号中提取叠加于系统电压的成分。

此处,从用户b30的接收部13b中接收到的叠加信号中提取出的成分δv’如图5所示,成为图4所示的高频成分(差值δv)衰减的状态(δv>δv’)。作为此衰减的原因,可想到在用户a20与用户b30之间送电时所产生的损耗。

此外,在用户b30持有的智能电表37中测量图5所示的作为与系统电压的差值而提取的成分。

然后,步骤s15中,算出接收到的叠加信号(从中提取出的成分)的衰减率,并根据此衰减率推测用户a20与用户b30之间的配电线上的送电距离。

之后,步骤s16中,由用户b30的发送部12b根据叠加信号的接收状况,将属于共同的配电线系统54a、及送电距离的相关信息叠加于系统电压而向用户a20的接收部13a发送。

然后,步骤s17中,能够根据自用户b30接收到的信号而了解连接于同一配电线系统54a的用户b30处接收到所发送的叠加信号。

由此能够推测用户a20与用户b30为彼此连接于共同的配电线系统54a的属于同一用户群53a的用户。因此,在用户a20或用户b30处产生了多余电力的情况下,能够在送电损耗少的用户间互相融通。

另一方面,步骤s18中,如图6所示,无法在用户c40的接收部13c中接收(提取)叠加信号中所叠加的成分,因此用户c无法将接收到的信息叠加于系统电压并回信给用户a。

此外,图6所示的测量结果是在用户c40持有的智能电表47中测量。

此处,作为用户c40中无法接收叠加信号的原因,可想到发送叠加信号的用户a20与用户c40连接于不同的配电线系统54b。亦即,用户a20、用户c40连接于互不相同的配电线系统54a、配电线系统54b,因此推测经过杆装变压器(未图示)等时送电损耗变大,叠加信号中所叠加的高频成分衰减而消失。

由此,用户a20处能够了解用户c40无法接收到所发送的叠加信号。

因此,用户a20处能够了解:即便在产生了多余电力的情况下,若将多余电力供给于用户c40则送电损耗大,导致多余电力的一部分或全部衰减。

结果,用户a20能够将发送出叠加信号的用户b30与用户c40相比,将能高效率地送电的用户b30设定为多余电力的供给目标或供给源。

此外,在用户a20持有的智能电表27内的存储部16a中,保存自用户b30接收到的叠加信号的回信中所含的各种信息。

<匹配方法>

本实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c利用如上所述的构成,按照图7所示的流程,在经推测出连接关系的用户a20、用户b30间将成为多余电力的供给源及供给目标的用户组合匹配。

亦即,步骤s21中,判定自用户b30接收到叠加信号的回信的用户a20处是否产生了多余电力。

此处判定的多余电力的有无可根据目前的电力供需状况而判定,或也可根据规定时间段的用户a20内的电力供需状况以推测值的形式判定。此处,若用户a20处产生多余电力则进入步骤s22。

此外,将来的电力供需中,电力供给量的预测只要使用天气预报的日照时间等数据以各用户a20、b30等持有的太阳能电池板21、太阳能电池板31的发电力的形式预测即可。另外,蓄电装置23、蓄电装置33的电力供给量的预测只要使用当前的蓄电装置23、蓄电装置33的蓄电量来预测即可。

另一方面,将来的电力供需中,消耗电力量的预测只要根据各用户a20、b30的生活方式(lifepattem)等数据来预测即可。

然后,步骤s22中,判定与用户a20连接于同一配电线系统54a的用户b30等是否存在多个。

此处,在判定为存在多个的情况下进入步骤s23,在判定为仅为用户b30的情况下进入步骤s26。

之后,步骤s23中,由于与用户a20连接于同一配电线系统54a的用户b30等存在多个,因此用户a20从存储部16a中读出自各用户b30等接收到的叠加信号的回信的内容。

然后,步骤s24中,选择多个用户中叠加信号的衰减率低的用户作为用户a20处产生的多余电力的供给目标进行匹配。

随后,步骤s25中,在用户a20处产生多余电力的规定时间段内,对步骤s24中选择的用户供给多余电力。

另一方面,步骤s26中,由于与用户a20连接于同一配电线系统54a的用户仅为用户b30,因此将此用户b30与用户a20匹配。

然后,步骤s27中,在用户a20处产生多余电力的规定时间段内,对用户b30供给多余电力。

本实施方式的电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c如以上推测各用户a20、b30、c40彼此的连接关系,并且根据推测结果将互相融通多余电力的用户匹配。

由此,能够对连接关系的推测结果中,例如为处于送电损耗最少的连接关系的用户供给多余电力。结果,能够将用户a20处产生的多余电力供给于可高效率地灵活运用此多余电力的用户b30。

[其他实施方式]

以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明不限定于所述实施方式,可在不偏离发明主旨的范围内进行各种变更。

(a)

所述实施方式中,作为本发明的电力协调控制方法,列举按照图3及图7所示的流程实施电力协调控制的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如也能以电力协调控制程序的形式实现本发明,所述电力协调控制程序使电脑执行按照图3及图7所示的流程实施的电力协调控制方法。

另外,也能以存储有所述电力协调控制程序的记录媒体的形式实现本发明。

(b)

所述实施方式中,列举对一个用户a20组合属于同一用户群53a且连接于同一配电线系统54a的一个用户b30来进行多余电力的融通的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如在用户a20处产生的多余电力量大于用户b30的需求电力量的情况下,也可对一个用户a20组合连接于同一配电线系统的多个用户b30。

此情况下,能够从大量产生多余电力的用户a20对送电损耗小的多个用户b30进行多余电力的供给。因此,能够更高效率地在多个用户间互相融通多余电力。

(c)

所述实施方式中,列举从生成叠加信号并向其他用户发送的用户a20对接收到叠加信号的其他用户供给多余电力的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如,生成叠加信号并发送此叠加信号的一侧的用户与成为多余电力的供给源的用户也可不一致。

亦即,也可为生成叠加信号并向其他用户发送此叠加信号的用户要求从其他用户供给多余电力的构成。

(d)

所述实施方式中,列举对用户b30及用户c40发送用户a20处生成的叠加信号,并根据用户b30及用户c40的叠加信号的接收状况推测连接关系的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如,也可将用户b30或用户c40处生成的叠加信号发送给其他用户a20、c40或用户a20、用户b30,根据用户a20、用户c40或用户a20、用户b30的叠加信号的接收状况推测连接关系。

亦即,如图1及图2所示,各用户a20、b30、c40分别具备叠加信号生成部11a~叠加信号生成部11c、发送部12a~发送部12c、接收部13a~接收部13c及连接关系推测部14a~连接关系推测部14c。

因此,叠加信号的生成可由任一用户进行,或可由任一用户接收所生成的叠加信号。

另外,连接关系的推测不限定于在接收到叠加信号的用户处实施,也可自接收叠加信号的用户将所接收到的叠加信号的衰减率的相关信息回信给发送源用户,由此在发送源用户处实施所述推测。

(e)

所述实施方式中,如图1所示,作为多个用户a20、用户b30、用户c40持有的电力供给装置,列举使用太阳能电池板(太阳光发电装置)21、太阳能电池板(太阳光发电装置)31、太阳能电池板(太阳光发电装置)41等发电装置以及蓄电装置23、蓄电装置33、蓄电装置43的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如,作为多个用户持有的电力供给装置,也可使用风力发电装置、地热发电装置等其他发电装置,或也可使用电动汽车(中搭载的电池)、热泵等。

另外,各用户持有的电力供给装置不限于同种装置,也可持有不同种类的电力供给装置。

(f)

所述实施方式中,如图2所示,列举在构成电力协调控制系统10a~电力协调控制系统10c的各用户a20、b30、c40持有的智能电表27、智能电表37、智能电表47内设有保存各种信息的存储部16a、存储部16b、存储部16c的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如也可将电力协调控制系统外的服务器(server)、云服务(cloudservice)等用作保存各种信息的存储部。

(g)

所述实施方式中,对在叠加信号生成部11a、叠加信号生成部11b、叠加信号生成部11c中生成叠加信号时将规定的高频成分叠加于系统电压的示例进行了说明。但是,本发明不限定于此。

例如作为叠加于系统电压的规定信号,不限于高频成分,也可使用其他信号。

产业上的可利用性

本发明的电力协调控制系统发挥通过在多个用户间探索连接于同一配电网的用户而能够高效率地互相融通多余电力的效果,因此能够广泛地应用于包含连接有多个用户的配电线系统的系统。

[符号的说明]

10a、10b、10c:电力协调控制系统

11a、11b、11c:叠加信号生成部

12a、12b、12c:发送部

13a、13b、13c:接收部

14a、14b、14c:连接关系推测部

15a、15b、15c:匹配部

16a、16b、16c:存储部

20:用户a(第一用户)

21:太阳能电池板(电力供给装置)

22:太阳光发电用电力转换装置(pcs)

22a:发电电力用电力传感器

23:蓄电装置

23a:蓄电电力用电力传感器

24:负载

24a:负载用电力传感器

25:分电盘

26:ems

27:智能电表

30:用户b(第二用户)

31:太阳能电池板(电力供给装置)

32:太阳光发电用电力转换装置(pcs)

32a:发电电力用电力传感器

33:蓄电装置

33a:蓄电电力用电力传感器

34:负载

34a:负载用电力传感器

35:分电盘

36:ems

37:智能电表

40:用户c(第二用户)

41:太阳能电池板(电力供给装置)

42:太阳光发电用电力转换装置(pcs)

42a:发电电力用电力传感器

43:蓄电装置

43a:蓄电电力用电力传感器

44:负载

44a:负载用电力传感器

45:分电盘

46:ems

47:智能电表

50:系统(第一配电线系统)

51:变电站

52a、52b:切换部

53a、53b:用户群

54a:配电线系统(第一配电线系统)

54b:配电线系统(第二配电线系统)

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