分散电源系统、控制装置以及分散电源控制方法

摘要

具有分散电源的分散电源系统具备：通信部，其从控制所述分散电源的电力管理服务器接收第1消息，从监视所述分散电源的设备管理服务器接收第2消息；和控制部，其基于所述第1消息以及所述第2消息来控制所述分散电源。在所述第1消息以及所述第2消息竞争的情况下，所述控制部比所述第1消息更优先地基于所述第2消息来控制所述分散电源。

说明书

技术领域

本发明涉及分散电源系统、控制装置以及分散电源控制方法。

背景技术

近年来，已知为了维持电力系统的电力供需平衡而将蓄电装置用作分散电源的技术(例如VPP(Virtual Power Plant，虚拟电厂))(例如专利文献1)。进而，作为VPP等中所用的分散电源，还考虑使用燃料电池系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-182399号公报

发明内容

第1特征所涉及的分散电源系统具有分散电源。所述分散电源系统具备：通信部，其从控制所述分散电源的电力管理服务器接收第1消息，从监视所述分散电源的设备管理服务器接收第2消息；和控制部，其基于所述第1消息以及所述第2消息来控制所述分散电源。在所述第1消息以及所述第2消息竞争的情况下，所述控制部比所述第1消息更优先地基于所述第2消息来控制所述分散电源。

第2特征所涉及的控制装置具备：通信部，其从控制分散电源的电力管理服务器接收第1消息，从监视所述分散电源的设备管理服务器接收第2消息；和控制部，其基于所述第1消息以及所述第2消息来控制所述分散电源。在所述第1消息以及所述第2消息竞争的情况下，所述控制部比所述第1消息更优先地基于所述第2消息来控制所述分散电源。

第3特征所涉及的分散电源控制方法包含：从控制分散电源的电力管理服务器接收第1消息；从监视所述分散电源的设备管理服务器接收第2消息；和基于所述第1消息以及所述第2消息来控制所述分散电源。控制所述分散电源包含：在所述第1消息以及所述第2消息竞争的情况下，比所述第1消息更优先地基于所述第2消息来控制所述分散电源。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的电力系统100的图。

图2是表示实施方式所涉及的电力管理服务器200的图。

图3是表示实施方式所涉及的设备管理服务器400的图。

图4是表示实施方式所涉及的分散电源系统600的图。

图5是表示实施方式所涉及的第1消息的一例的图。

图6是表示实施方式所涉及的第1消息的一例的图。

图7是表示实施方式所涉及的分散电源控制方法的图。

图8是表示实施方式所涉及的分散电源控制方法的图。

具体实施方式

设想为了维持电力系统的电力供需平衡而控制分散电源的电力管理服务器以及为了进行分散电源的维护而监视分散电源的设备管理服务器属于相互不同的实体的情形。

发明者等锐意研讨的结果，发现，在这样的情形中，若从设备管理服务器发送的消息以及从电力管理服务器发送的消息竞争，就会有由于这样的消息的竞争而不能合适地控制分散电源的可能性。

为此本公开为了解决上述的课题而提出，能合适地控制分散电源。

实施方式所涉及的分散电源系统具有分散电源。所述分散电源系统具备：通信部，其从控制所述分散电源的电力管理服务器接收第1消息，从监视所述分散电源的设备管理服务器接收第2消息；和控制部，其基于所述第1消息以及所述第2消息来控制所述分散电源。所述控制部在所述第1消息以及所述第2消息竞争的情况下，比所述第1消息更优先地基于所述第2消息来控制所述分散电源。

以下参考附图来说明实施方式。另外，在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。

其中，应当留意的是，附图是示意性的，各尺寸的比率等有与现实不同的情况。因此，具体的尺寸等应当参酌以下的说明来判断。另外，当然还有存在附图彼此之间包含相互的尺寸的关系或比率不同的部分的情况。

[实施方式]

(电力系统)

以下说明实施方式所涉及的电力系统。

如图1所示那样，电力系统100具有电力管理服务器200、设施300、设备管理服务器400和给定服务器500。在图1中，作为设施300而例示设施300A～设施300C。

各设施300与电力系统110连接。以下，将从电力系统110向设施300的电力的流动称作潮流，将从设施300向电力系统110的电力的流动称作逆潮流。

电力管理服务器200是控制分散电源(例如后述的分散电源310)的服务器。电力管理服务器200对设于设施300的EMS330发送第1消息，该第1消息指示对设于设施300的分散电源310的控制。例如电力管理服务器200可以发送请求潮流的控制的潮流控制消息(例如DR；Demand Response，需求响应)，也可以发送请求逆潮流的控制的逆潮流控制消息。进而，电力管理服务器200也可以发送控制分散电源的动作状态的电源控制消息。潮流或逆潮流的控制程度可以用绝对值(例如○○kW)表征，也可以用相对值(例如○○％)表征。或者，潮流或逆潮流的控制程度也可以用2个以上的水平表征。潮流或逆潮流的控制程度可以用根据当前的电力供需平衡而确定的电力费用(RTP；Real Time Pricing，实时计价)表征，也可以用根据过去的电力供需平衡确定的电力费用(TOU；Time Of Use，分时计价)表征。

例如电力管理服务器200由发电提供商、送配电提供商、零售提供商等电力提供商来管理。第1消息是用于这些电力提供商调整电力系统110的电力供需平衡的消息。

设施300具有分散电源310、负载设备320以及EMS330。

分散电源310可以是使用燃料来进行发电的燃料电池装置。燃料电池装置是使用燃料来进行发电的装置。例如燃料电池装置可以是固体氧化物型燃料电池(SOFC：SolidOxide Fuel Cell)、固体高分子型燃料电池(PEFC：Polymer Electrolyte Fuel Cell)、磷酸型燃料电池(PAFC：Phosphoric Acid Fuel Cell)以及熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC：Molten Carbonate Fuel Cell)当中至少1者。分散电源310可以是使用太阳光、风力、水力以及地热等当中至少1种自然能源进行发电的装置。分散电源310可以是进行电力的充电以及电力的放电的蓄电装置。

负载设备320是消耗电力的设备。例如负载设备320是空调设备、照明设备以及AV(Audio Visual，视听)设备等当中至少1者。

EMS330是管理设施300的电力的装置(EMS；Energy Management System，能源管理系统)。EMS330相当于控制装置。EMS330可以控制分散电源310以及负载设备320的动作状态。EMS330是VEN(Virtual End Node，虚拟末端节点)的一例。

设备管理服务器400是监视分散电源(例如上述的分散电源310)的服务器。设备管理服务器400对设于设施300的EMS330发送用于进行设于设施300的分散电源310的维护的第2消息。例如维护包含：调查没备的劣化状态的检点；在检点时进行轻微的修理的保养；处置设备的不良状况的修缮；以及将已有的设备更换成新的设备的替换。另外，维护可以在分散电源310停止的期间进行，也可以在分散电源310运转的期间进行。

例如设备管理服务器400由分散电源310的制造从业人员、销售从业人员、以及维护从业人员等设备从业人员来管理。

给定服务器500是对第1消息以及第2消息进行中继的服务器。给定服务器500可以基于以由电力管理服务器200管理的设施300为对象的第1消息，来发送以由给定服务器500管理的设施300为对象的第1消息。给定服务器500可以对第2消息透过地进行中继。

例如给定服务器500由资源聚合商(Resource aggregator)管理。资源聚合商是在VPP(Virtual Power Plant，虚拟电厂)中对发电提供商、送配电提供商以及零售提供商等提供逆潮流的电力的电力提供商。资源聚合商可以是通过由资源聚合商管理的设施的消耗电力的削减而产生出的剩余电力(负瓦特)的电力提供商。这样的剩余电力可以视作发电电力。资源聚合商可以是通过由资源聚合商管理的设施的消耗电力的增大(例如蓄电池装置的充电量的增大)来吸收过剩的电力的电力提供商。

在实施方式中，电力管理服务器200与给定服务器500之间的通信、设备管理服务器400与给定服务器500之间的通信、以及给定服务器500与EMS330之间的通信可以按照第1协议来进行。另一方面，EMS330与分散电源310之间的通信以及EMS330与负载设备320之间的通信可以按照与第1协议不同的第2协议来进行。例如，作为第1协议，能使用遵循OpenADR(Automated Demand Response，自动需求响应)2.0的协议、或独自的专用协议。例如，第2协议能使用遵循ECHONET Lite的协议、SEP(Smart Energy Profile，智能能源规范)2.0、KNX、或独自的专用协议。另外，第1协议和第2协议不同即可，即使两方是独自的专用协议，只要是以不同的规则做出的协议即可。

(电力管理服务器)

以下说明实施方式所涉及的电力管理服务器。如图2所示那样，电力管理服务器200具有数据库210、通信部220和控制部230。电力管理服务器200是VTN(Virtual TopNode，虚拟顶端节点)的一例。

数据库210包含非易失性存储器或者/以及HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等存储介质，存储与由电力管理服务器200管理的设施300相关的数据。由电力管理服务器200管理的设施300，可以是与电力提供商有合同的设施300。例如，与设施300相关的数据可以是从电力系统110提供到设施300的需要电力。与设施300相关的数据可以是设于设施300的分散电源310的类别、以及设于设施300的分散电源310的规格等当中至少1者。规格可以是分散电源310的额定发电功率(W)以及最大输出功率(W)等。

通信部220包含通信模块，经由给定服务器500与EMS330进行通信。通信部220如上述那样，按照第1协议进行通信。

控制部230包含控制电路，其包含存储器以及CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等，对设于电力管理服务器200的各结构进行控制。例如控制部230从电力系统110的电力供需平衡的观点出发来决定第1消息的发送。第1消息可以是下述的(a1)到(a7)的消息的任一者、或将这些消息当中2个以上的消息组合得到的消息。

(a1)为了维持电力供需平衡而指示分散电源310的输出增大或输出减少的消息

(a2)为了维持电力供需平衡而指示分散电源310的运转停止或运转开始的消息

(a3)为了维持电力供需平衡而指示开始分散电源310的运转停止的时刻或开始运转的时刻的消息

(a4)指示需要电力供需平衡的维持的时间或期间的消息

(a5)通知电力供需平衡的维持的结束的消息

(a6)伴随电力供需平衡的维持的结束而指示分散电源310的运转重开的消息

(a7)伴随电力供需平衡的维持的结束而促使向通常模式的恢复的消息

如上述那样，第1消息可以是潮流控制消息、逆潮流控制消息以及电源控制消息当中至少1者。

(设备管理服务器)

以下说明实施方式所涉及的设备管理服务器。如图3所示那样，设备管理服务器400具有数据库410、通信部420和控制部430。

数据库410包含非易失性存储器或者/以及HDD等存储介质，管理与多个设施300相关的信息。

数据库410可以存储分别设于多个设施300的设备的基本信息。数据库410例如将设施名、设施ID、设备名、设备ID、导入年、经年以及耐用年数建立对应来存储。设施名是设置设备的设施300的名称。设施ID是识别设施300的识别符。设备名是设备的名称。设备ID是识别设备的识别符。导入年是导入设备的年份。经年是导入设备起经过的年。耐用年数由设备的制造商等确定，是表示从导入设备起能合适地使用设备的期间的信息。

数据库410可以对多个设施300的各自存储分别设于多个设施300的设备的维护信息。数据库410例如将设施名、设备名、维护日、维护概要以及维护详细建立对应来存储。数据库410也可以和这些信息一起将设施ID以及设备ID建立对应来存储。设施名以及设备名如上述那样。维护日是进行维护的日期。维护概要是表示维护的概要的信息，维护详细是表示维护的详细的信息。实施方式所涉及的维护信息至少包含在将来进行设备的维护的维护期间(预定)即可。维护信息也可以包含在过去进行过设备的维护的维护期间。

通信部420包含通信模块，经由给定服务器500与EMS330进行通信。通信部420如上述那样按照第1协议进行通信。

控制部430包含控制电路，其包含存储器以及CPU等，对设于设备管理服务器400的各结构进行控制。例如控制部430从分散电源310的维护的观点出发来决定第2消息的发送。第2消息可以是下述的(b1)到(b6)的消息的任一者、或将这些消息当中2个以上的消息组合得到的消息。

(b1)为了开始维护而指示分散电源310的运转停止的消息

(b2)为了开始维护而指示开始分散电源310的运转停止的时刻的消息

(b3)指示分散电源310的维护所需的时间或期间的消息

(b4)通知分散电源310的维护的结束的消息

(b5)伴随分散电源310的维护的结束而指示分散电源310的运转重开的消息

(b6)伴随分散电源310的维护的结束而促使向通常模式的恢复的消息

(分散电源系统)

在以下说明实施方式所涉及的分散电源系统。如图4所示那样，分散电源系统600具有通信部610和控制部620。分散电源系统600是包含分散电源310的系统即可。例如分散电源系统600包含分散电源310以及EMS330。分散电源系统600可以不含EMS330而包含分散电源310。

通信部610包含通信模块，经由给定服务器500与电力管理服务器200以及设备管理服务器400进行通信。即，通信部610从电力管理服务器200接收第1消息，从设备管理服务器400接收第2消息。

控制部620包含控制电路，其包含存储器以及CPU等，对设于分散电源系统600的各结构进行控制。例如控制部620基于第1消息以及第2消息来控制分散电源310。

在实施方式中，控制部620在第1消息以及第2消息竞争的情况下，比第1消息更优先地基于第2消息来控制分散电源310。所谓第1消息以及第2消息的竞争，考虑如下情形：以正基于第1消息控制分散电源310的时间带为对象，基于第2消息来控制分散电源310。例如考虑如下情形：在正基于第1消息而指示分散电源310的输出增大或输出减少的时间带，基于第2消息而指示分散电源310的停止。或者考虑如下情形：以正基于第2消息控制分散电源310的时间带为对象，基于第1消息来控制分散电源310。例如考虑如下情形：在正基于第2消息而指示分散电源310的停止的时间带，基于第1消息而指示分散电源310的输出增大或输出减少。即，所谓第1消息以及第2消息的竞争，包含不能同时实现基于第1消息执行的控制和基于第2消息执行的控制、或由于同时实现两者的控制而会产生不良状况的状况。

在此，考虑第1消息的通信协议与第2消息的通信协议相同的情形。在实施方式中，由于从给定服务器500对分散电源系统600发送第1消息以及第2消息，因此在第1消息以及第2消息的通信协议相同的情况下，考虑控制部620不能区别第1消息以及第2消息的可能性。因此在实施方式中，第1消息构成为能识别是从电力管理服务器200发送的消息，或者第2消息构成为能识别是从设备管理服务器400发送的消息。

例如考虑第1消息以及第2消息的通信协议遵循OpenADR2.0的情形。

第1，如图5以及图6所示那样，第1消息以及第2消息包含表示优先顺位的信息要素(这里是)。控制部620基于优先顺序来判定由通信部610接收的消息是从电力管理服务器200以及设备管理服务器400的哪一者发送的。具体地，如图5所示那样，第1消息的优先顺位是“100”，如图6所示那样，第2消息的优先顺位是“1”。在这样的情形中，“1”这样的给定值可以确定为第2消息中专用使用的优先顺位。即，对于“1”这样的给定值以外的优先顺位，可以基于第1消息的优先顺位来设定。

第2，如图5以及图6所示那样，第1消息以及第2消息可以包含能用在对分散电源310的控制的识别中的信息要素(这里是)。控制部620基于marketContext优先顺序来判定由通信部610接收的消息是从电力管理服务器200以及设备管理服务器400的哪一者发送的。具体地，如图5所示那样，第1消息的marketContext是“DR”，如图6所示那样，第2消息的marketContext是“Maintenance”。在这样的情形中，需要留意的是，“Maintenance”这样的给定值是新定义的值。

进而，控制部620也可以在接收到指示分散电源310的停止的第2消息后，直到进行分散电源310的启动为止都拒绝第1消息的接受。在这样的情形中，通信部610在第1消息的接受被拒绝的情况下，将表示不进行基于第1消息的控制的意思的通知消息发送到电力管理服务器200。

(分散电源控制方法)

以下说明实施方式所涉及的分散电源控制方法。在图7以及图8中省略给定服务器500。

第1，考虑以正基于第1消息控制分散电源310的时间带为对象、基于第2消息来控制分散电源310的情形。

在步骤S10中，电力管理服务器200将第1消息发送到分散电源系统600。

在步骤S11，设备管理服务器400将第2消息发送到分散电源系统600。

在步骤S12，分散电源系统600判定第1消息以及第2消息是否竞争。分散电源系统600可以基于优先顺位进行判定，也可以基于marketContext进行判定。在此，继续说明第1消息以及第2消息竞争的情形。

在步骤S13，分散电源系统600基于第2消息来控制分散电源310。分散电源系统600在基于第1消息而开始了分散电源310的控制的情况下，将基于第1消息的控制取消。另外，分散电源系统600也可以将表示不进行基于第1消息的控制的意思的通知消息发送到电力管理服务器200。这样的处理在基于第1消息的控制与基于第2消息的控制相同的情况下可以省略。另一方面，分散电源系统600在未基于第1消息开始分散电源310的控制的情况下，不进行基于第1消息的控制而进行基于第2消息的控制。

第2，考虑以正基于第2消息控制分散电源310的时间带为对象、基于第1消息来控制分散电源310的情形。

在步骤S20，设备管理服务器400将第2消息发送到分散电源系统600。

在步骤S21，电力管理服务器200将第1消息发送到分散电源系统600。

在步骤S22，分散电源系统600拒绝第1消息的接受。例如，在第2消息是指示分散电源310的停止的消息的情况下，分散电源系统600可以直到进行分散电源310的启动为止都拒绝第1消息的接受。在此，分散电源310的启动可以由维护从业人员手动进行，也可以对应于指示分散电源310的运转重开的第2消息的接收而进行。

在步骤S23，分散电源系统600将表示不进行基于第1消息的控制的意思的通知消息发送到电力管理服务器200。

在步骤S24，分散电源系统600基于第2消息来控制分散电源310。

(作用以及效果)

在实施方式中，在第1消息以及第2消息竞争的情况下，分散电源系统600比第1消息更优先地基于第2消息来控制分散电源310。根据这样的结构，能合适地解决第1消息以及第2消息的竞争，能合适地控制分散电源310。

在此，在实施方式中，基于与电力供需平衡相比应当更优选维护这样的新的见解，来解决第1消息以及第2消息的竞争。在实施方式中，在基于第2消息来控制分散电源310这样的前提下，能抑制在维护从业人员去往分散电源310的设置场所的情况下这样的前提崩解。例如，在设想了从发电状态向停止状态的过渡时间长的燃料电池装置的情况下，能避免在维护从业人员去往燃料电池装置的设置场所时，燃料电池装置未如预定那样停止这样的问题。

[其他实施方式]

本公开通过上述的实施方式进行了说明，但构成本公开的一部分的论述以及附图不应理解为是限定本发明。很显然本领域技术人员会从本公开得到种种代替实施方式、实施例以及运用技术。

在实施方式中，第1消息以及第2消息被发送到EMS330。但实施方式并不限定于此。第1消息以及第2消息也可以被直接发送到分散电源310。在这样的情形中，EMS330可以作为路由器发挥功能，也可以不设EMS330。

在实施方式中，设置给定服务器500。但实施方式并不限定于此。也可以不设给定服务器500。在这样的情形中，可以让电力管理服务器200对第2消息进行中继，可以让设备管理服务器400对第1消息进行中继。或者，也可以电力管理服务器200直接对分散电源系统600发送第1消息，设备管理服务器400直接对分散电源系统600发送第2消息。

在实施方式中，说明了第1消息的通信协议与第2消息的通信协议相同的情形，但实施方式并不限定于此。第1消息的通信协议也可以与第2消息的通信协议不同。

在实施方式中，数据库210设于电力管理服务器200，但实施方式并不限定于此。例如数据库210也可以设于经由网络与电力管理服务器200连接的服务器。

在实施方式中，数据库410设于设备管理服务器400，但实施方式并不限定于此。例如数据库410也可以设于经由网络与设备管理服务器400连接的服务器。

在实施方式中，例示第1协议是遵循Open ADR2.0的协议、第2协议是遵循ECHONETLite的协议的情。但实施方式并不限定于此。第1协议只要是作为电力管理服务器200与给定服务器500之间的通信、设备管理服务器400与给定服务器500之间的通信、以及给定服务器500与EMS330之间的通信中所用的协议而标准化的协议即可。第2协议只要是作为设施300中所用的协议而标准化的协议即可。

在实施方式中，在第1消息、和包含为了开始维护而指示分散电源310的运转停止的消息的第2消息竞争的情况下，分散电源系统600相比第1消息更优先地基于第2消息来控制分散电源310，对此进行了说明，但并不限定于此。也可以在第2消息包含伴随分散电源310的维护的结束而指示分散电源310的运转重开的消息的情况下，视作第1消息和第2消息未在竞争。在该情况下，由于分散电源310的维护已经结束，因此分散电源系统600也可以相比与分散电源310的维护的结束相伴的运转重开而优先用于电力供需平衡的维持的分散电源310的运转停止，来控制分散电源310。另外，在该情形的情况下，分散电源系统600可以将表示不进行基于第2消息的控制的意思的通知消息发送到设备管理服务器400。

本申请主张日本专利申请第2018-140935号(2018年7月27日申请)的优先权，将其内容全都引入到本申请说明书中。