CN104620457B - 蓄电控制装置 - Google Patents

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Abstract

蓄电控制装置具有保持部、运算部、取得部、计算部、以及控制部。保持部在预先决定了的时刻，保持从受电系统对被从蓄电池供给电力的机器供给的受电量的值。运算部计算从受电系统对机器供给的受电量的当前值、与在预先决定了的时刻由保持部保持的受电量的值之差。取得部取得每个通过预先决定了的时刻的间隔决定的规定时间的受电量的指令值。计算部根据每个规定时间的受电量的指令值，计算每个比规定时间短的时间的受电量的限制值。控制部根据计算出的所述差、和受电量的限制值，控制蓄电池的蓄电。

Description

蓄电控制装置
技术领域
本发明的实施方式涉及蓄电控制装置、管理系统、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质。
背景技术
在大厦等设施中消耗的电力能量中的、商业设施这样的民用业务部门中的电力能量的消耗量可以说达到全部设施的整体的20[％]左右，而成为无法忽略的能量量。另外，受到近年来的电力供求的窘迫，电力的大宗消费者有时受到向机器(消费者设备)供给的受电量(受电电力量)的上限影响，并且用于削减峰值时间带中的受电量的调峰、有效利用了蓄热装置的峰移的需求变高。
根据这样的背景，预计太阳能发电(PV：PhotoVoltaics：光伏)、风力、太阳能热力等机器的导入也在今后进一步加速，另外，为了高效地运用输出不稳定的这些机器，认为能够控制向机器的电力的蓄电池、蓄热装置等的重要性也进一步增加。
这样，为了使消耗电力能量的各种机器与上游协作而使运用成本等最小化，需要确立这些机器的运转计划表的制定方法。在以往的该运转计划表的制定中，在建筑物、工厂等的机器中，有以节能以及节省成本为目的的例子，例如，有以削减空调机的能量消耗量或者运行成本为目的的空调系统。
专利文献1:日本专利第4396557号公报
发明内容
作为预先积蓄在各种机器中消耗的电力能量的例子，有蓄电池。 蓄电控制装置根据需求响应(需要应答)(DR：Demand Response)信号，控制蓄电池的蓄电(充电以及放电)。蓄电控制装置能够控制从蓄电池向机器(消费者设备)供给的电力。蓄电控制装置有时无法将对机器供给的电力高效地控制为在需求响应信号中所包含的受电量的指令值以上。
本发明想要解决的课题在于，提供一种蓄电控制装置、管理系统、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质，能够将对机器供给的电力高效地控制为基于需求响应信号的受电量的指令值以上。
实施方式的蓄电控制装置具有保持部、运算部、取得部、计算部、以及控制部。保持部在预先决定了的时刻，保持从受电系统对被从蓄电池供给电力的机器供给的受电量的值。运算部计算从所述受电系统对机器供给的受电量的当前值、与在预先决定了的时刻由保持部保持的受电量的值之差。取得部取得每个通过预先决定了的时刻的间隔决定的规定时间的受电量的指令值。计算部根据每个规定时间的受电量的指令值，计算每个比规定时间短的时间的受电量的限制值。控制部根据由运算部计算出的差、和受电量的限制值，控制蓄电池的蓄电。
附图说明
图1是第1实施方式的控制系统的图。
图2是第1实施方式的控制对象机器的图。
图3是第1实施方式的管理系统的图。
图4是第1实施方式的管理系统的图。
图5是第1实施方式的蓄电控制装置的图。
图6是第1实施方式的受电量的限制值的图。
图7是第1实施方式的蓄电池的输出的图。
图8是第1实施方式的蓄电控制装置的动作的图。
图9是第1实施方式的蓄电池的蓄电对奖励收领给予的效果的图。
图10是第2实施方式的受电量的限制值的图。
图11是第2实施方式的剩余时间、和受电量的超过量的关系的图。
图12是第2实施方式的蓄电池的输出的图。
图13是第2实施方式的蓄电控制装置的动作的图。
图14是第2实施方式的蓄电池的蓄电对奖励收领给予的效果的图。
图15是第3实施方式的受电量的限制值的图。
图16是第3实施方式的蓄电池的输出的图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明实施方式的蓄电控制装置、管理系统、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质。
(第1实施方式)
蓄电控制装置通过根据需求响应(DR)信号，控制蓄电池的蓄电(充电以及放电)，从而能够控制从蓄电池向控制对象机器供给的电力。
图1是控制系统SY的图。控制系统SY既可以设置于对象建筑物1中，也可以设置于对象建筑物1以外的规定的位置。控制系统SY也可以分散具备功能块。以下，关于控制系统SY，作为一个例子，设为设置于对象建筑物1中而继续进行说明。
控制系统SY具备控制对象机器2、本地控制装置3、以及管理系统4。控制对象机器2也可以是多个。即，控制系统SY也可以具备控制对象机器2-1～2-n(n是2以上的整数)。另外，控制系统SY具备本地控制装置3。本地控制装置3也可以是多个。即，控制系统SY也可以针对每个控制对象机器2具备本地控制装置3。
控制对象机器2是通过控制被供给的电力，控制受电量(受电电力量)的对象的机器。控制对象机器2具有能量消耗机器、能量生产机器、以及能量积蓄机器。能量消耗机器是例如热源机器。能量生产机器是例如太阳能发电(PV)。能量积蓄机器是例如蓄电池。
本地控制装置3根据由管理系统4实施的控制，控制对控制对象机器2供给的电力。即，本地控制装置3根据由管理系统4实施的控制，控制对控制对象机器2供给的受电量。
管理系统4是包括蓄电控制装置300的系统。蓄电控制装置300是例如服务器装置。对管理系统4输入需求响应信号。也可以在需求响应信号中，包括电力的峰移目标信息、以及电力的抑制指令信息。管理系统4根据需求响应信号，输出控制对象机器2的运转计划表(起动停止计划表)。另外，对管理系统4输入天气预报信号。管理系统4根据天气预报信号，输出控制对象机器2的运转计划表(起动停止计划表)。也可以在控制对象机器2的运转计划表中，包括蓄电池以及蓄热装置的运转计划表(蓄电蓄热计划表)。
图2是控制对象机器2的图。控制对象机器2具备蓄电池20、PV21(太阳能发电系统)、空气冷却HP22(空气冷却热泵)、水冷冷冻机23、受电电力仪表24、吸收式冷热水器25、以及CGS28(Co-Generation System)(共生系统)。控制对象机器2还可以具备太阳能热水器。
另外，图2是控制对象机器2的能量交换的图。控制对象机器2以受电(电力)以及煤气为能量源，对对象建筑物1的电力需求系统(能量消耗机器)供给电力。从受电系统供给的电力被供给到对象建筑物1的电力需求系统。另外，来自受电系统的电力也可以充电到蓄电池20。控制对象机器2以受电(电力)以及煤气为能量源，对对象建筑物1的热需求系统供给冷热。
由PV21发电的电力被供给到电力需求系统。另外，由PV21发电的电力也可以充电到蓄电池20。
由CGS28发电的电力被供给到电力需求系统。另外，由CGS28发电的电力也可以被充电到蓄电池20。
在制造基于空气冷却HP22以及水冷冷冻机23的冷热中，消耗对电力需求系统供给的电力的一部分。
受电电力仪表24通过在规定时间内累加表示从受电系统对控制 对象机器2供给的电力的值，检测在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量。
CGS28通过从煤气系统供给的煤气，发生温热。另外，CGS28也可以通过从煤气系统供给的煤气，发生电力。
吸收式冷热水器25通过从CGS28供给的温热(热水)，制造冷热。
由空气冷却HP22、水冷冷冻机23以及吸收式冷热水器25制造出的冷热被供给到对象建筑物1的热需求系统。
图3是管理系统4的图。管理系统4具备需求响应接收部101、监视部102、需求响应公式化部103、进程值接收部104、最佳调度部105、预测部106、天气预报接收部107、机器指令值发送部108、承认部109、需求响应对应判定部110、运转数据库部201、蓄电控制装置300。
运转数据库部201存储基于需求响应信号的受电量的指令值(计划值)。另外，运转数据库部201具有数据库部202。数据库部202具有需求运转计划表数据库部202a、和DR运转计划表数据库部202b。
以下，将监视部102、最佳调度部105、预测部106、承认部109、需求响应对应判定部110、以及数据库部202合起来称为“需求响应对应型最佳运转部100”。
图4是管理系统4的图。需求响应接收部101接收需求响应信号，将接收到的需求响应信号转送到需求响应对应判定部110以及需求响应公式化部103。
需求响应公式化部103对从需求响应接收部101转送的需求响应信号进行公式化。需求响应公式化部103根据表示被公式化了的需求响应信号的公式，将奖励信息以及基线信息转送到最佳调度部105。此处，基线信息是表示规定的时间带中的受电量的指令值(计划值)的信息。另外，奖励信息是表示针对规定的时间带中的受电量相比于基线的削减量，对消费者支付的奖励(例如收领额)的信息。
对需求响应对应判定部110输入当前时刻信息。另外，对需求响应对应判定部110从需求响应接收部101输入需求响应信号。需求响应对应判定部110在被输入了需求响应信号的情况下，根据当前时刻，以恒定周期，判定是否执行与需求响应对应的动作。
以下，将执行与需求响应对应的动作的时间带称为“需求响应时间带(DR时间带)”。需求响应对应判定部110在判定为执行与需求响应对应的动作的情况下，将需求响应、触发信号输出到监视部102、最佳调度部105以及预测部106。
需求响应、触发信号是用于使控制对象机器2执行与需求响应对应的动作的触发信号。更具体而言，需求响应、触发信号是用于使最佳调度部105生成(制定)与需求响应对应的运转计划表(以下称为“DR运转计划表”)的触发信号。
进程值接收部104以恒定周期，收集进程值、即在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量、对象建筑物1的电力需求量以及热需求量。
监视部102根据由进程值接收部104收集到的进程值，以恒定周期，判定是否对预测部106以及最佳调度部105输出监视触发信号。
天气预报接收部107接收天气预报信号。也可以在天气预报信号中，例如包括表示每个时间带的气温的预报的信息。
预测部106在从监视部102被输入了监视触发信号的情况下，根据天气预报信号，预测对象建筑物1的电力需求量以及热需求量。
对最佳调度部105从预测部106输入被预测的电力需求量以及热需求量。最佳调度部105生成规定时间(规定期间)中的控制对象机器2的需求运转计划表信息，将生成了的需求运转计划表信息存储于需求运转计划表数据库部202a。也可以在需求运转计划表信息中，例如，包括用于满足电力需求量以及热需求量的控制对象机器2的运转计划表(起动停止计划表)信息。
对最佳调度部105从需求响应对应判定部110，输入需求响应、触发信号。最佳调度部105生成表示规定时间(规定期间)中的控制 对象机器2的DR运转计划表的信息，将表示生成的DR运转计划表的信息存储于DR运转计划表数据库部202b。
承认部109根据规定的条件，选择并承认需求运转计划表或者DR运转计划表。承认部109在承认了需求运转计划表的情况下，从需求运转计划表数据库部202a取得表示承认了的需求运转计划表的信息，转送到机器指令值发送部108。将表示承认了的需求运转计划表的信息作为受电量的指令值，从机器指令值发送部108发送到控制对象机器2(例如能量消耗机器)。
另外，承认部109在承认了DR运转计划表的情况下，从DR运转计划表数据库部202b，取得表示承认了的DR运转计划表的信息，转送到机器指令值发送部108。也可以将表示承认了的DR运转计划表的信息，作为受电量的指令值，从机器指令值发送部108发送到控制对象机器2(例如能量消耗机器)。另外，承认部109将图像信号输出到显示部400。该图像信号是表示承认了的需求运转计划表或者DR运转计划表的图像信号。
机器指令值发送部108在从承认部109输入了表示需求运转计划表的信息的情况下，将表示需求运转计划表的信息作为受电量的指令值，发送到控制对象机器2。机器指令值发送部108在从承认部109被输入了表示DR运转计划表的信息的情况下，将表示DR运转计划表的信息作为受电量的指令值，发送到控制对象机器2。
显示部400根据从承认部109输出的图像信号，显示图像。该图像信号也可以是表示承认部109承认了的需求运转计划表或者DR运转计划表的图像信号。关于基于该图像信号的图像，使用图9以后叙述。
接下来，说明DR运转计划表的生成例子。
在需求响应信号是PTR(Peak Time Rebate：避峰优惠)的情况下，针对规定的时间带中的受电量相比于基线的削减量，对消费者支付奖励。在该情况下，在需求响应信号中，包括按时间带的电力费用、按时间带的奖励、以及按时间带的基线。
需求响应公式化部103生成用于实现节能、节省成本以及省CO2(二氧化碳)等的DR运转计划表(运转计划)。例如，在生成用于实现节省成本的DR运转计划表的情况下，需求响应公式化部103以使通过式(1)表示的目的函数C成为最小化的方式，生成运转计划表即可。
C＝Σ{ki×Li-mi×(Li-Bi)+ni×Pi}…(1)
此处，C表示运转期间中的成本。i是表示将1日24等分得到的时间带的符号，表示与从0时起的经过时间对应的1～24中的某一个。ki表示时间带i中的电力费用(受电单价)。Li表示时间带i中的受电量。mi表示时间带i中的奖励(金额等)。Bi表示时间带i中的基线。ni表示时间带i中的煤气费用。Pi表示时间带i中的煤气消耗量。
受电量的可削减量Li通过式(2)表示。
Li＝Si+Di…(2)
此处，Si是按时间带的受电量的可削减量。Di表示按时间带的受电量。
最佳调度部105求解使通过式(1)表示的目的函数C最小化的最佳化问题。为了求解该最佳化问题，也可以使用各种方法。例如，最佳调度部105也可以通过根据利用天气预报信号预测出的电力需求量以及热需求量，计算按时间带的受电量Di，求解最佳化问题。
接下来，说明蓄电控制装置300(参照图3)。
图5是蓄电控制装置300的图。蓄电控制装置300具有保持部301、运算部302、蓄电池输出指令值制作部303、以及存储部304。存储部304能够由非临时性的记录介质构成。存储部304也可以如图5所示设置于蓄电控制装置300的内部。另外，存储部304也可以设置于蓄电控制装置300的外部。保持部301、运算部302、以及蓄电池输出指令值制作部303的一部分或者全部是通过例如CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器执行在存储部304中存储的程序而发挥功能的软件功能部。这些功能部中的一部分或者全部也可以是LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)、ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)等硬件功能部。
保持部301从受电电力仪表24经由本地控制装置3(通信系统)接收在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量(当前值)。以下，将决定了基于需求响应信号的受电量的指令值的时刻称为“保持时刻”。保持时刻也可以是例如每小时0分或者每小时30分。
保持部301在当前时刻是保持时刻(每小时0分或者每小时30分)的情况下，保持在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量(当前值)。即，保持部301每当当前时刻成为保持时刻(每小时0分或者每小时30分)时，更新保持的受电量。保持部301将保持的受电量的值输出到运算部302。
运算部302从受电电力仪表24经由本地控制装置3(通信系统)接收在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量(当前值)。运算部302从在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量(当前值)，减去由保持部301保持的受电量。即，该减法结果表示在规定的T时间(例如从时刻0分至时刻30分的0.5小时)内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量。运算部302将在T时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量输出到蓄电池输出指令值制作部303。
蓄电池输出指令值制作部303从运转数据库部201取得基于需求响应信号的受电量的指令值(计划值)。即，蓄电池输出指令值制作部303从运转数据库部201取得从蓄电池20供给电力的向能量消耗机器每个规定时间供给的受电量的指令值。
蓄电池输出指令值制作部303从运算部302取得在T时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量。蓄电池输出指令值制作部303根据在T时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的指令值，计算每个比T时间短的时间的受电量的限制值。
蓄电池输出指令值制作部303以满足受电量的指令值(计划值)的方式，根据受电量的限制值，经由本地控制装置3(通信系统)， 控制蓄电池20的蓄电(充电以及放电)。更具体而言，蓄电池输出指令值制作部303将表示蓄电池的输出值的信号经由本地控制装置3(通信系统)输出到蓄电池20。
蓄电池20在蓄电池的输出值是正值的情况下，根据表示蓄电池的输出值的信号，执行放电。另一方面，蓄电池20在蓄电池的输出值是负值的情况下，根据表示蓄电池的输出值的信号，执行充电。
图6是受电量的限制值的图。横轴表示时刻。纵轴表示受电量[kWh]。当前时刻下的受电量的限制值通过式(3)表示。
受电量的限制值＝(T-ΔT)/T×(受电量的指令值)…(3)
此处，T是预先决定了的保持时刻的间隔(规定时间)。以下，关于T，作为一个例子，设为是0.5小时(＝30分钟)而继续说明。ΔT是当前时刻至接下来的保持时刻(每小时30分)的剩余时间。因此，“T-ΔT”是最近的保持时刻(每小时0分)至当前时刻的时间。
蓄电池的输出值(电池输出)是例如从当前时刻下的受电量的限制值减去从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给的受电量而得到的值。即，蓄电池的输出值是根据针对当前时刻下的受电量的限制值的、从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的背离而决定的。
在图6中，以根据时间的经过而线性地增加的方式，决定了受电量的限制值[kWh]。另外，关于从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给的受电量[kWh]，作为一个例子，按照模式A、模式B以及模式C的各个进行变化。在模式A下，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量始终低于受电量的限制值。在模式B下，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量当初超过受电量的限制值，但在途中低于受电量的限制值。在模式C下，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量当初低于受电量的限制值，但在途中超过受电量的限制值。
图7是蓄电池20的输出的图。在最上段，示出图6所示的图形。另外，在下段，示出模式A、模式B以及模式C各自下的、表示蓄电 池的输出值的图形。在表示蓄电池的输出的图形中，横轴表示时刻。纵轴表示蓄电池的输出值[kW]。
在模式A下，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量始终低于受电量的限制值，所以蓄电池20的输出值成为负值。即，在模式A下，蓄电池20根据表示蓄电池的输出值的信号，始终执行充电。在模式B下，蓄电池20根据表示蓄电池的输出值的信号，在当初执行了放电，但从途中执行充电。在模式C下，根据表示蓄电池的输出值的信号，蓄电池20在当初执行了充电，但从途中执行放电。通过这样的控制，在模式A、模式B以及模式C的各自下，在T时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量与受电量的限制值始终一致。
在图7中，示出了在1日中，每小时0分至每小时30分的30分钟的动作。在模式A、模式B以及模式C的各自下，能够根据30分钟中的充电以及放电的累加值、即30分钟中的蓄电池20的输出值的累加值，计算蓄电池20的蓄电所需的成本。另外，在从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的调整中，使用蓄电池20的蓄电。因此，蓄电池20的蓄电所需的电力单价与受电单价相同。
在需求响应时间带中的受电量的指令值成为用于计算奖励的基线(受电量的限制值)的情况下，关于在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量，通过蓄电池20根据表示蓄电池的输出值的信号执行蓄电，能够低于基线。因此，消费者能够收领与由承认部109承认了的运转计划表对应的奖励。
接下来，说明蓄电控制装置300的动作步骤例子。
图8是蓄电控制装置300的动作的图。
(步骤S1)保持部301从受电电力仪表24经由本地控制装置3(通信系统)接收在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量(当前值)。
(步骤S2)保持部301判定当前时刻是否为保持时刻(每小时0分或者每小时30分)。在当前时刻是保持时刻的情况下(步骤S2： “是”)，保持部301使处理进入到步骤S3。另一方面，在当前时刻并非保持时刻的情况下(步骤S2：“否”)，保持部301使处理进入到步骤S4。
(步骤S3)保持部301保持(保持)在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的当前值。
(步骤S4)保持部301将保持了的受电量的值(保持值)输出到运算部302。
(步骤S5)运算部302从在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的当前值，减去由保持部301保持的受电量的值。即，运算部302计算在规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的当前值、与由保持部301保持的受电量的值之差。
(步骤S6)蓄电池输出指令值制作部303从运转数据库部201取得基于需求响应信号的受电量的指令值(计划值)。
(步骤S7)蓄电池输出指令值制作部303根据在T时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量，计算每个比T时间短的时间的受电量的限制值(参照式(3))。
(步骤S8)蓄电池输出指令值制作部303计算蓄电池的输出值。此处，蓄电池的输出值也可以是从当前时刻下的受电量的限制值减去从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给了的受电量而得到的值。
(步骤S9)蓄电池输出指令值制作部303将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄电池20。
图9是蓄电池20的蓄电对奖励收领给予的效果的图。更具体而言，图9是用于确认运转计划表(运转计划)的图像的图。该图像也可以根据承认部109输出的图像信号，显示于显示部400。在用于确认运转计划表的图像中，示出了“运转计划和实际成绩”、DR时间带的充电成本、DR时间带的基于放电的奖励收领额、奖励收领额、以及DR时间带的基线。
在项目“运转计划和实际成绩”中，通过条形图，示出电力需求 的发展、和蓄电池20的蓄电的发展。该条形图的横轴表示时刻。该条形图的纵轴表示受电力[kW]。因此，该条形图的每1个相当于每1小时的受电量(电力量)。另外，在该条形图中，示出了受电力的基线(在图9中620[kW])。
在图9中，在DR时间带的第1小时以及第2小时中，蓄电池20执行放电。在DR时间带的第3小时中，蓄电池20执行充电。在DR时间带的第4小时中，蓄电池20不执行充电以及放电中的任意一个。在图9中，在DR时间带的第1小时、第2小时以及第3小时中，CGS28通过从煤气系统供给的煤气发电而发生电力。
在项目“DR时间带的充电成本”中，示出DR时间带的第3小时中的、蓄电池20的充电所需的成本“15千日元”。在项目“DR时间带的基于放电的奖励收领额”中，示出能够通过蓄电池20的放电得到的奖励的收领额“20千日元”。
假设，在DR时间带的第1小时以及第2小时中，蓄电池20未执行放电的情况下，从受电系统对控制对象机器2供给的受电力无法低于基线，消费者无法收领奖励。实际上，在DR时间带的第1小时以及第2小时中，蓄电池20根据表示蓄电池的输出值的信号，执行了放电，所以从受电系统对控制对象机器2供给的受电力能够低于基线，消费者能够收领奖励。
在项目“奖励收领额”中，示出了能够最终得到的奖励的收领额“41千日元”。在能够最终得到的奖励的收领额中，包括能够通过蓄电池20的放电得到的奖励的收领额“20千日元”、和能够通过CGS28等的发电得到的奖励的收领额“21千日元”。在项目“DR时间带的基线”中，示出了基于需求响应信号的基线“620[kW]”。
如以上那样，第1实施方式的蓄电控制装置300具备保持部(例如保持部301)、运算部(例如运算部302)、取得部(例如蓄电池输出指令值制作部303)、计算部(例如蓄电池输出指令值制作部303)、以及控制部(例如蓄电池输出指令值制作部303)。保持部在预先决定了的时刻，保持从受电系统对从蓄电池20供给电力的机器供给的 受电量的值。运算部计算从受电系统对机器供给的受电量的当前值、与在预先决定了的时刻由保持部保持的受电量的值之差。取得部取得每个通过预先决定了的时刻的间隔决定的规定时间的受电量的指令值(例如在图6中时刻30分的受电量的指令值)。计算部根据每规定时间(例如30分钟)的受电量的指令值(基于需求响应信号的受电量的指令值)，计算每个比规定时间短的时间的受电量的限制值。控制部根据由运算部计算出的差、和受电量的限制值，控制蓄电池的蓄电。
管理系统4具备蓄电控制装置(例如蓄电控制装置300)、和运转数据库部201。运转数据库部201存储基于需求响应信号的受电量的指令值(计划值)。
第1实施方式的蓄电控制方法是蓄电控制装置300中的蓄电控制方法，具有保持的步骤、计算差的步骤、取得的步骤、计算限制值的步骤、以及控制的步骤。在保持的步骤中，保持部(例如保持部301)在预先决定了的时刻，保持从受电系统对从蓄电池20供给电力的机器供给的受电量的值。在计算差的步骤中，运算部(例如运算部302)计算从受电系统对机器供给了的受电量的当前值、与在预先决定了的时刻由保持部保持了的受电量的值之差。在取得的步骤中，取得部(例如蓄电池输出指令值制作部303)取得每个通过预先决定了的时刻的间隔决定的规定时间的受电量的指令值。在计算限制值的步骤中，计算部(例如蓄电池输出指令值制作部303)根据每个规定时间的受电量的指令值，计算每个比规定时间短的时间的受电量的限制值。在控制的步骤中，控制部(例如蓄电池输出指令值制作部303)根据由运算部计算出的差、和受电量的限制值，控制蓄电池20的蓄电。
第1实施方式的蓄电控制程序使计算机执行保持的步骤、计算差的步骤、取得的步骤、计算限制值的步骤、以及控制的步骤。在保持的步骤中，蓄电控制程序使计算机，执行在预先决定了的时刻，保持从受电系统对从蓄电池20供给电力的机器供给了的受电量的值的步骤。在计算差的步骤中，蓄电控制程序使计算机，执行计算从受电系 统对机器供给的受电量的当前值、与在预先决定了的时刻保持的受电量的值之差的步骤。在取得的步骤中，蓄电控制程序使计算机，执行取得每个通过预先决定了的时刻的间隔决定的规定时间的受电量的指令值的步骤。在计算限制值的步骤中，蓄电控制程序使计算机执行根据每个规定时间的受电量的指令值，计算每个比规定时间短的时间的受电量的限制值的步骤。在控制的步骤中，蓄电控制程序使计算机执行根据计算出的差、和受电量的限制值，控制蓄电池20的蓄电的步骤。
记录介质是记录了蓄电控制程序的计算机可读取的记录介质。
通过该结构，控制部根据由运算部计算出的差、和受电量的限制值，控制蓄电池的蓄电。由此，第1实施方式的蓄电控制装置300、管理系统4、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质能够将对机器供给的电力高效地控制为基于需求响应信号的受电量的指令值以上。另外，第1实施方式的蓄电控制装置300、管理系统4、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质能够得到成本优点。
第1实施方式的蓄电池输出指令值制作部303根据在规定时间内(例如从最近的保持时刻至当前时刻)从受电系统对控制对象机器2供给的受电量、和基于需求响应信号的受电量的指令值，将表示蓄电池的输出值的信号经由本地控制装置3(通信系统)输出到蓄电池20。
第1实施方式的蓄电池输出指令值制作部303也可以根据当前时刻下的受电量的限制值(参照例如式(3))，将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄电池20。
第1实施方式的蓄电池输出指令值制作部303也可以根据从当前时刻至接下来的保持时刻(每小时30分)为止的剩余时间ΔT(参照例如式(3))，将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄电池20。
第1实施方式的蓄电池输出指令值制作部303也可以根据从当前时刻下的受电量的限制值减去从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给的受电量而得到的值、即受电量相对限制值的背离(参照例如图7)，将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄 电池20。
(第2实施方式)
在第2实施方式中，在紧接着保持时刻之前集中执行蓄电池20的放电的点与第1实施方式不同。以下，仅说明与第1实施方式的不同点。
在从受电系统对控制对象机器2供给的受电量的调整中，使用了蓄电池20的蓄电。因此，蓄电池20的充电以及放电所需的电力单价与受电单价相同。因此，蓄电池20有时以白天的峰值时间带中的高的电力单价充电。例如，在第1实施方式中，项目“DR时间带的充电成本”表示DR时间带的第3小时中的蓄电池20的充电的成本“15千日元”(参照图9)。另外，在第2实施方式中，受电电力仪表24通过在规定时间内累加表示从受电系统对控制对象机器2供给的电力的值，检测在该规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量。受电电力仪表24通过在该规定时间内累加表示从控制对象机器2对受电系统供给的电力的值，检测在该规定时间内从控制对象机器2向受电系统流入了的电力量(以下称为“逆流了的电力量”)。蓄电池输出指令值制作部303能够检测在该规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量、和在该规定时间内逆流了的电力量之差。
蓄电池20在夜间预先执行了充电的情况下，能够在白天的峰值时间带中，以比白天的电力单价廉价的电力单价执行充电。因此，蓄电控制装置能够降低DR时间带的充电成本，成本优点变高。另外，关于蓄电池20的容量，如果能够减少放电量，则能够将其减小。
即，如果蓄电池20事先(例如在前一日的夜间)执行充电，则在DR时间带中蓄电池20无需执行充电，所以蓄电控制装置相比于第1实施方式，更能够得到成本优点。另外，由于蓄电池20的容量小，蓄电控制装置相比于第1实施方式，更能够得到成本优点。
图10是受电量的限制值的图。横轴表示时刻。纵轴表示受电量[kWh]。关于从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给的受电量[kWh]，作为一个例子，在模式A、模式B以及模 式D的各自下变化。
模式A以及模式B与图6相同。在模式D下，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量在当初超过受电量的限制值，但在成为从当前时刻至接下来的保持时刻的剩余时间ΔT之后，低于受电量的限制值。其原因为，在成为从当前时刻至接下来的保持时刻的剩余时间ΔT之后、即在紧接着接下来的保持时刻之前，根据表示蓄电池的输出值的信号，蓄电池20集中执行了放电。
在直至接下来的保持时刻成为剩余时间ΔT的当前时刻，在成为受电量相对限制值的超过量ΔW的阶段中，执行蓄电池20的放电，所以蓄电池输出指令值制作部303根据通过剩余时间ΔT、和受电量的超过量ΔW决定的函数，将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄电池20。
关于通过剩余时间ΔT、和受电量相对限制值的超过量ΔW[kWh]决定的函数，使用蓄电池可输出(可放电)的最大电力值X[kW]，通过式(4)来表示。
ΔW/(ΔT/T)＝X…(4)
此处，为了针对蓄电池可输出的最大电力值X附加余量，也可以对受电量的超过量ΔW加上预先决定了的电力量α[kWh]。
(ΔW+α)/(ΔT/T)＝X…(5)
图11是剩余时间、和受电量的超过量的关系的图。横轴表示剩余时间ΔT。纵轴表示受电量相对限制值的超过量ΔW。关于剩余时间ΔT，越接近最近的保持时刻，越成为大的值，但越接近接下来的保持时刻，越成为小的值。如式(4)以及式(5)所示，剩余时间ΔT越小，蓄电池20可容许的受电量的超过量ΔW越小。换言之，蓄电池可输出的最大电力值X越大，即使剩余时间ΔT小，蓄电池也能够补偿受电量相对限制值的超过量ΔW。
如果以图10所示的模式D为例子进行说明，则受电量的超过量ΔW从负值开始，在超过了受电量的限制值的阶段中成为正值。进而，受电量的超过量ΔW在保持正值的状态下逐渐增加，但在满足了式(5) 所示的关系的阶段中，减少至成为负值。其原因为，在满足了式(5)所示的关系的阶段中，根据表示蓄电池的输出值的信号，蓄电池20集中执行了放电。受电量的超过量ΔW在剩余时间ΔT＝0、即保持时刻，成为规定的负值。
在图11中，通过式(4)或者式(5)决定的直线的斜率根据蓄电池可输出的最大电力值X分别变大。即，越是蓄电池可输出的最大电力值X大的蓄电池，即使剩余时间ΔT少，也越能够补偿受电量相对限制值的超过量ΔW，针对电力需求量的变动成为优势。
图12是蓄电池20的输出的图。在最上段，示出了图10所示的图形。另外，在下段，示出了模式A、模式B以及模式D的各自下的、表示蓄电池的输出值的图形。在表示蓄电池的输出的图形中，横轴表示时刻。纵轴表示蓄电池的输出值[kW]。
在模式A下，在成为剩余时间ΔT的时间点，不满足式(5)所示的关系，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量低于受电量的限制值，所以蓄电池20的输出值始终为值0。即，在模式A下，蓄电池20根据表示蓄电池的输出值的信号，不执行充电以及放电中的任意一个。模式B也相同。由此，不发生“DR时间带的充电成本”(使用图14以后叙述)，所以蓄电控制装置能够得到成本优点。
另一方面，在模式D下，在成为剩余时间ΔT的时间点，满足式(5)所示的关系，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量高于受电量的限制值，所以蓄电池20在成为剩余时间ΔT的时间点，集中执行放电。通过这样的控制，在模式A、模式B以及模式D的各自下，在T时间从受电系统对控制对象机器2供给的受电量至少在保持时刻，满足受电量的限制值。
接下来，说明蓄电控制装置300的动作步骤例子。
图13是蓄电控制装置300的动作的图。
步骤Sa1～步骤Sa7与图8所示的步骤S1～步骤S7相同。
(步骤Sa8)蓄电池输出指令值制作部303判定受电量相对限制值的超过量ΔW是否为蓄电池20可容许的最大的受电量的超过量以 上、即是否满足式(4)或者式(5)所示的关系。在受电量相对限制值的超过量ΔW是蓄电池20可容许的最大的受电量的超过量以上的情况下(步骤Sa8)，蓄电池输出指令值制作部303使处理进入到步骤Sa9。另一方面，在受电量相对限制值的超过量ΔW小于蓄电池20可容许的最大的受电量的超过量的情况下(步骤Sa8)，蓄电池输出指令值制作部303使处理进入到步骤Sa10。
(步骤Sa9)蓄电池输出指令值制作部303将蓄电池的输出值决定为蓄电池可输出的最大电力值X。
(步骤Sa10)蓄电池输出指令值制作部303将蓄电池的输出值决定为值0。
(步骤Sa11)蓄电池输出指令值制作部303将表示蓄电池的输出值的信号经由本地控制装置3(通信系统)输出到蓄电池20。在蓄电池的输出值被决定为最大电力值X的情况下，蓄电池20以最大电力值X放电。另一方面，在蓄电池的输出值被决定为值0的情况下，蓄电池20不执行充电以及放电中的任意一个。
图14是蓄电池20的蓄电对奖励收领给予的效果的图。更具体而言，图14是用于确认运转计划表(运转计划)的图像的图。也可以根据从承认部109输出的图像信号，在显示部400中显示该图像。
在图14中，在DR时间带的第1小时以及第2小时中，蓄电池20执行了放电。在DR时间带的第3小时中，与第1实施方式不同，蓄电池20不执行充电以及放电中的任意一个。在DR时间带的第4小时中，蓄电池20不执行充电以及放电中的任意一个。在图14中，在DR时间带的第1小时、第2小时以及第3小时中，CGS28通过从煤气系统供给的煤气发电，发生电力。
与第1实施方式不同，在项目“DR时间带的充电成本”中，示出了DR时间带中的、蓄电池20的充电所需的成本“0千日元”。这样，第2实施方式的蓄电控制装置300相比于第1实施方式，能够降低DR时间带的充电成本，成本优点变高。
如以上那样，第2实施方式的控制部(例如蓄电池输出指令值制 作部303)在超过限制值而对控制对象机器2供给的受电量是基于蓄电池20可输出的最大电力值X的电力量以上、即蓄电池20可容许的受电量以上的情况下，也可以直至预先决定了的时刻(接下来的保持时刻)，集中控制蓄电池20的蓄电(参照例如图12的最下段)。
通过该结构，控制部也可以直至预先决定了的时刻(保持时刻)，集中控制蓄电池20的蓄电。由此，第2实施方式的蓄电控制装置300、管理系统4、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质能够将对机器供给的电力更高效地控制为基于需求响应信号的受电量的指令值以上。另外，第2实施方式的蓄电控制装置300、管理系统4、蓄电控制方法、蓄电控制程序以及记录介质更能够得到成本优点。
第2实施方式的蓄电池输出指令值制作部303也可以根据蓄电池20可输出的最大电力值X，将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄电池20。
第2实施方式的蓄电池输出指令值制作部303也可以根据针对蓄电池可输出的最大电力值X少了余量值的值，将表示蓄电池的输出值的信号输出到蓄电池20。例如，根据蓄电池20的放电特性，决定该余量值。该余量值是例如式(5)、图11所示的电力量α。
(第3实施方式)
在第3实施方式中，蓄电池20以使受电量不超过指令值的方式放电的点与第2实施方式不同。以下，仅说明与第2实施方式的不同点。在第3实施方式中，以不发生逆流为前提进行说明。
受电电力仪表24通过在规定时间内累加表示从受电系统对控制对象机器2供给的电力的值，检测在该规定时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量。
图15是受电量的限制值的图。横轴表示时刻。纵轴表示受电量[kWh]。关于从最近的保持时刻至当前时刻从受电系统对控制对象机器2供给的受电量[kWh]，作为一个例子，在模式A、模式B以及模式E的各自下变化。
模式A以及模式B与图10相同。在模式E下，从受电系统对控 制对象机器2供给的受电量当初超过受电量的限制值，但在成为从当前时刻至接下来的保持时刻的剩余时间ΔT之后，超过受电量的限制值。其原因为，在成为从当前时刻至接下来的保持时刻的剩余时间ΔT之后、即在紧接着接下来的保持时刻之前，根据表示蓄电池的输出值的信号，蓄电池20集中执行了放电。剩余时间ΔT比图12所示的情况更长。在模式E下，受电量不超过指令值的点与图10所示的模式D不同。
图16是蓄电池20的输出的图。在最上段，示出了图15所示的图形。另外，在下段，示出了模式A、模式B以及模式E的各自下的、表示蓄电池的输出值的图形。在表示蓄电池的输出的图形中，横轴表示时刻。纵轴表示蓄电池的输出值[kW]。
在模式A下，在成为剩余时间ΔT的时间点，不满足式(5)所示的关系，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量低于受电量的限制值。因此，蓄电池20的输出值始终成为值0。即，在模式A下，蓄电池20不执行充电以及放电中的任意一个。模式B也相同。由此，不发生“DR时间带的充电成本”，所以蓄电控制装置300能够得到成本优点。
在模式E下，在成为比图12所示的情况更长的剩余时间ΔT的时间点，满足式(5)所示的关系，从受电系统对控制对象机器2供给的受电量超过受电量的限制值。因此，蓄电池20在成为剩余时间ΔT的时间点，集中执行放电。由此，在模式A、模式B以及模式E的各自下，在T时间内从受电系统对控制对象机器2供给的受电量至少能够在保持时刻，满足受电量的限制值。
根据以上叙述的至少一个实施方式的蓄电控制装置300，通过具有根据由运算部302计算出的差和受电量的限制值而控制蓄电池20的蓄电的蓄电池输出指令值制作部303，能够将对机器供给的电力高效地控制为基于需求响应信号的受电量的指令值以上。
以上，说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够通过其他各种方式实 施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨内，同样地包含于在权利要求书记载的发明和其均等范围内。
例如，实施方式的控制系统SY的至少其一部分也可以通过云服务器装置构成。即，实施方式的控制系统SY执行的处理的至少一部分也可以通过云计算来执行。
也可以在该云计算中，包括将应用(软件)作为服务提供的SaaS(Software as aService：软件即服务)、将用于使应用工作的基盘(平台)作为服务提供的PaaS(Platformas a Service：平台即服务)、和将蓄电控制装置、中央运算处理装置以及存储设备等资源作为服务(公共云)提供的IaaS(Infrastructure as a Service：基础设施即服务)中的至少一个。例如，也可以在该云计算中包括通过云服务提供层(PaaS)经由因特网的远程操作。
实施方式的控制系统SY的监视、障碍对应以及运用中的至少一个也可以通过代理服务进行。例如，也可以由ASP(Application Service Provider：应用服务提供商)代理，对控制系统SY进行监视、障碍对应以及运用。另外，实施方式的控制系统SY也可以通过多个主体进行其监视、障碍对应以及运用。
另外，也可以通过将用于实现在上述中说明了的控制系统SY的程序记录到计算机可读取的记录介质中，并将在该记录介质中记录的程序读入到计算机系统并执行，从而进行执行处理。另外，此处所称的“计算机系统”是指，也可以是包括OS、周边机器等硬件的例子。
另外，关于“计算机系统”，如果是利用WWW系统的情况，则还包括主页提供环境(或者显示环境)。另外，“计算机可读取的记录介质”是指，软盘、光磁盘、ROM、闪存存储器等可写入的非易失性存储器、CD-ROM等可移动介质、内置在计算机系统中的硬盘等存储装置。
进而，“计算机可读取的记录介质”还包括如经由因特网等网络、电话线路等通信线路发送了程序的情况下的成为服务器、客户端的计 算机系统内部的易失性存储器(例如DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器))那样，在一定时间内保持程序的不见。
另外，也可以将上述程序从在存储装置等中储存了该程序的计算机系统，经由传送介质或者通过传送介质中的传送波传送到其他计算机系统。此处，传送程序的“传送介质”是指，具有如因特网等网络(通信网)、电话线路等通信线路(通信线)那样传送信息的功能的介质。
另外，上述程序也可以是用于实现上述功能的一部分的例子。进而，也可以是通过与已经在计算机系统中记录的程序的组合实现上述功能的、所谓差分文件(差分程序)。

Claims (9)

1.一种蓄电控制装置，具备：
保持部，在通过规定的时间间隔而决定的预先决定了的时间带内的时刻，保持从受电系统对被从蓄电池供给电力的机器供给的受电量的值；
第1计算部，在各所述时刻，计算从所述受电系统对所述机器供给的受电量的当前值与由所述保持部最近保持的受电量的最近保持值的相应的差；
取得部，取得所述预先决定了的时间带的受电量的指令值或计划值；
第2计算部，通过将所述指令值或计划值用作在所述预先决定了的时间带结束时的受电量的限制值，来计算在具有比各预先决定了的时间带短的间隔的时刻的受电量的限制值；以及
控制部，根据由所述第1计算部计算出的所述相应的差、和由所述第2计算部计算出的所述受电量的限制值，控制所述蓄电池的蓄电，其中所述控制部根据相比于所述蓄电池的最大输出电力值少了余量值的值，将表示所述蓄电池的输出值的信号输出到所述蓄电池。
2.一种蓄电控制装置，具备：
控制部，至少部分地根据从受电系统对机器供给的受电量的当前值与受电量的最后保持值之差，并且至少部分地根据所述受电量的限制值，来控制蓄电池的充电和放电的至少之一，并且
所述控制部根据相比于所述蓄电池的最大输出电力值少了余量值的值，将表示所述蓄电池的输出值的信号输出到所述蓄电池。
3.根据权利要求2所述的蓄电控制装置，还包括：
保持部，在预先决定了的时刻，保持从受电系统对被从蓄电池供给电力的机器供给的受电量的值。
4.根据权利要求3所述的蓄电控制装置，还包括：
第1计算部，计算在所述预先决定了的时刻的所述受电量的当前值与由所述保持部最后保持的所述受电量的所述最后保持值之差。
5.根据权利要求4所述的蓄电控制装置，还包括：
取得部，取得通过规定的时间间隔而决定的各预先决定了的时间带的受电量的指令值或计划值；以及
第2计算部，通过将所述指令值或计划值用作在所述预先决定了的时间带结束时的受电量的限制值，来计算比各预先决定了的时间带短的各时间带的受电量的限制值。
6.一种蓄电控制装置，具备：
第1计算部，通过将各预先决定了的时间带的电量的相应的指令值或相应的计划值用作在各所述预先决定了的时间带结束时的电量的限制值，来计算在比预先决定了的时间带短的时间间隔的电量的限制值；以及
控制部，在时间间隔，至少部分地根据在时间间隔的从受电系统对机器供给的电量的当前值与电量的最后保持值之差，并且至少部分地根据由所述第1计算部计算出的限制值，来控制蓄电池的充电和放电的至少之一，以抑制电力不超过所述指令值或计划值。
7.根据权利要求6所述的蓄电控制装置，还包括：
保持部，在时间间隔，保持从所述受电系统对被从蓄电池供给电力的机器供给的受电量的值。
8.根据权利要求7所述的蓄电控制装置，还包括：
第2计算部，在时间间隔，计算从所述受电系统对机器供给的电量的当前值与电量的最后保持值之差。
9.根据权利要求8所述的蓄电控制装置，还包括：
取得部，取得通过规定的时间间隔而决定的预先决定了的时间带的受电量的指令值或计划值。
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