JP2009194947A - Charge/discharge depth management device and method, and power storage system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力利用者に導入される蓄電システムに関し、特に、蓄電システムに設けられた蓄電池の充電深度及び放電深度を管理するための充放電深度管理装置及び方法、並びに、その充放電深度管理装置及び方法を用いた蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system introduced to a power user, and more particularly to a charge / discharge depth management device and method for managing the charge depth and discharge depth of a storage battery provided in the power storage system, and the charge / discharge depth management thereof. The present invention relates to a power storage system using the apparatus and method.
近年、電力料金の削減を主目的として、電力利用者において蓄電システムが導入される場合がある。この蓄電システムは、充放電が可能な蓄電池を備え、安価な夜間電力にて蓄電池を充電し、これを昼間に放電させて負荷の一部を担わせるものである。かかる蓄電システムの導入により電力利用者は、昼間電力の一部が実質的に深夜電力で賄われることによる従量料金の削減メリットだけでなく、真夏期等に電力使用量が突出することで表れる年間最大ピーク電力のレベルを低減(所謂ピークカット)できることによる基本料金の削減メリットを享受できる。一方、電力事業者にとっても、電力利用者の各々においてピークカットが為されることで、究極的には発電所建設・増強投資を抑制できる利点がある。 In recent years, a power storage system may be introduced by power users mainly for the purpose of reducing power charges. This power storage system includes a storage battery that can be charged and discharged, charges the storage battery with inexpensive nighttime power, and discharges it in the daytime to carry a part of the load. With the introduction of this power storage system, electricity users can not only benefit from the reduction of pay-for-use charges by partly supplying daytime electricity with midnight power, but also the annual amount of electricity that appears in the midsummer season. You can enjoy the benefits of reducing basic charges by reducing the level of maximum peak power (so-called peak cut). On the other hand, for electric power companies, the peak cut is made in each electric power user, so that there is an advantage that it is possible to ultimately suppress investment in power plant construction and enhancement.
ところで、このような蓄電システムに搭載される蓄電池としては、通常、リチウムイオン電池や、ニッケル水素電池、鉛電池等の二次電池が利用される。リチウムイオン電池等の二次電池は、軽量で高容量、高出力であるため、上記のような大型の蓄電システム用の蓄電池として注目されている。 By the way, as a storage battery mounted in such a power storage system, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead battery is usually used. Secondary batteries such as lithium ion batteries are light, have high capacity, and high output, and thus are attracting attention as storage batteries for the large-scale power storage system as described above.
上記のような蓄電システム用の二次電池には、その高出力化の観点からは利用可能な容量をできるだけ大きくすることが好ましく、このため、二次電池を満充電まで充電する一方、完全に放電することが好ましい。しかしながら、リチウムイオン電池等の二次電池は、一般に、深い深度で充放電を繰り返すと、電池寿命が短くなってしまう特性を有している。例えば、図7に、一般的な二次電池における許容充放電回数と放電深度との関係を示す。図7に示すように、電池の放電深度が深くなればなるほど、電池の許容充放電回数が減少していくことがわかる。 For the secondary battery for the power storage system as described above, it is preferable to make the available capacity as large as possible from the viewpoint of increasing the output. For this reason, the secondary battery is fully charged while being fully charged. It is preferable to discharge. However, a secondary battery such as a lithium ion battery generally has a characteristic that the battery life is shortened when charging and discharging are repeated at a deep depth. For example, FIG. 7 shows the relationship between the allowable number of charges and discharges and the depth of discharge in a general secondary battery. As shown in FIG. 7, it can be seen that as the discharge depth of the battery becomes deeper, the allowable number of times of charge / discharge of the battery decreases.
さらに、上記の深い深度での充放電の繰り返しに加えて、深い深度で充電した後に放電せずに満充電状態のまま電池を長期にわたって保存した場合であっても、上記と同様、電池寿命は短くなってしまう。 Furthermore, in addition to the repetition of charging and discharging at a deep depth as described above, even if the battery is stored for a long time without being discharged after charging at a deep depth, the battery life is similar to the above. It will be shorter.
一方、電池の寿命を確保するためには、図7から明らかなように、浅い深度で電池の充放電を繰り返すことが好ましい。しかしながら、このような手法を用いた場合、今度は逆に電池の低出力化は避けられず、その結果、浅い深度のまま電池の高出力を確保するためには、電池の容量を必要以上に大きくしなければならない。つまり、二次電池の長寿命化と高出力化との間には互いにトレードオフの関係があり、これら2つを同時に最大化させることができないのが実情である。 On the other hand, in order to ensure the battery life, it is preferable to repeatedly charge and discharge the battery at a shallow depth, as is apparent from FIG. However, when such a method is used, lowering the output of the battery is unavoidable, and as a result, in order to ensure the high output of the battery at a shallow depth, the capacity of the battery is more than necessary. Must be bigger. In other words, there is a trade-off relationship between extending the life and increasing the output of the secondary battery, and the fact is that these two cannot be maximized simultaneously.
そこで、他の手法として、例えば、次のようなものが挙げられる。特許文献1には、二次電池の劣化具合に応じて電池の充電深度を変更する方法が開示されている。この方法では、二次電池を充放電する際に、二次電池が新しいうちは充放電の容量を少なく取り、二次電池が劣化してくるにつれて充放電の容量を多く取るように充放電深度を制御し、そうすることで、電池の充放電可能容量の低下を少なくし、電池の寿命を長くしている。
Then, as another method, the following are mentioned, for example.
また、特許文献2には、深夜または軽負荷時間帯にバッテリーを充電し、重負荷時間帯に放電することにより、受電電力のピークを低減する電力貯蔵システムが開示されている。この電力貯蔵システムでは、年間を通じて電力ピークが生じる所定の期間のみシステム運転によりバッテリーを充放電し、他の期間はシステム停止またはバッテリーの補充電のみとし、電池のサイクル寿命を低減している。 Patent Document 2 discloses a power storage system that reduces the peak of received power by charging a battery at midnight or light load time and discharging it at heavy load time. In this power storage system, the battery is charged / discharged by operating the system only during a predetermined period in which a power peak occurs throughout the year, and the system is stopped or the battery is only supplementally charged during other periods, thereby reducing the cycle life of the battery.
さらに、特許文献3には、複数の小型電池を組み合わせて電池モジュールを形成し、運転中に故障した小型電池を除去することにより装置の寿命を長くするシステムが開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示された方法では、二次電池の劣化具合を測定するための回路構成が必要であり、その結果、装置構成が複雑となり、装置コストが増大してしまう。
However, the method disclosed in
また、特許文献2に開示されたシステムでは、システム停止期間中に急な重負荷期間が発生した場合、その重負荷期間に対するピークカットを行うことができない。 Further, in the system disclosed in Patent Document 2, when a sudden heavy load period occurs during the system stop period, the peak cut cannot be performed for the heavy load period.
さらに、特許文献3に開示されたシステムでは、電池モジュールの各小型電池自体の延命化を行うことができず、また、故障した電池を検出するための回路構成が必要となり、装置構成の複雑化、装置コストの増大を招いてしまう。 Furthermore, in the system disclosed in Patent Document 3, it is impossible to extend the life of each small battery of the battery module, and a circuit configuration for detecting a faulty battery is required, resulting in a complicated device configuration. This increases the device cost.
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、電力需要が多い期間に合わせて蓄電池の容量を大きくすることにより、蓄電池の短寿命化を招くこと無く、電力負荷の平準化を図ることができる充放電深度管理装置及び方法、並びに、蓄電システムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to increase the capacity of a storage battery in accordance with a period in which there is a large amount of power demand, so that the power load can be leveled without reducing the life of the storage battery. Disclosed is a depth-of-discharge management apparatus and method, and a power storage system.
上記目的を達成するために、本発明の一局面に従う充放電深度管理装置は、商用電力系統から受電し、該受電電力により蓄電される蓄電システムに搭載されており、前記蓄電システム内の蓄電池を充放電する際に用いられる充放電深度を前記受電電力の需要の増減に応じて変化させる充放電深度管理装置であって、前記受電電力の需要増大が生じると予測される需要増大期間を決定する第1の手段と、前記第1の手段が前記需要増大期間を決定した場合に、前記決定された需要増大期間において用いられる前記蓄電池の充放電深度を他の期間に対して相対的に深くする第2の手段とを備える。 In order to achieve the above object, a charge / discharge depth management device according to one aspect of the present invention is mounted on a power storage system that receives power from a commercial power system and is stored by the received power, and stores a storage battery in the power storage system. A charge / discharge depth management device that changes a charge / discharge depth used when charging / discharging according to an increase / decrease in the demand of the received power, and determines a demand increase period in which an increase in demand for the received power is expected to occur. When the first means and the first means determine the demand increase period, the charge / discharge depth of the storage battery used in the determined demand increase period is made relatively deep with respect to other periods. Second means.
上記の充放電深度管理装置では、受電電力の需要増大が生じる需要増大期間が決定された場合に、決定された需要増大期間において用いられる蓄電池の充放電深度を相対的に深くすることができるので、需要増大期間に合わせて蓄電池の高出力化を図ることができる。さらに、需要増大期間に合わせて充放電深度を相対的に深くし、それ以外の期間では比較的浅い充放電深度とするので、深い充放電深度で蓄電池が充放電される期間が相対的に短くなり、その結果、深い充放電深度を用いた充放電に起因する蓄電池の寿命劣化が抑制される。 In the above charge / discharge depth management device, when the demand increase period during which the increase in demand for received power is determined, the charge / discharge depth of the storage battery used in the determined demand increase period can be made relatively deep. The output of the storage battery can be increased in accordance with the demand increase period. Furthermore, since the charge / discharge depth is relatively deep according to the demand increase period, and the charge / discharge depth is relatively shallow in other periods, the period during which the storage battery is charged / discharged at the deep charge / discharge depth is relatively short. As a result, the life deterioration of the storage battery due to charging / discharging using a deep charging / discharging depth is suppressed.
前記第2の手段は、前記受電電力の需要が一時的に減少すると予測され、前記需要増大期間から除外すべきとされる期間が前記需要増大期間内に含まれている場合には、当該除外すべき期間を除いた前記需要増大期間における前記蓄電池の充放電深度を他の期間に足して相対的に深くすることが好ましい。 When the demand for the received power is predicted to temporarily decrease and the period that should be excluded from the demand increase period is included in the demand increase period, the second means excludes the received power It is preferable that the charge / discharge depth of the storage battery in the demand increase period excluding the period to be added is relatively deeper than other periods.
この場合、受電電力の需要が一時的に減少する期間においては浅い充放電深度で蓄電池が充放電されることになるので、蓄電池の寿命劣化がより抑制されることになる。 In this case, since the storage battery is charged / discharged at a shallow charge / discharge depth during a period in which the demand for the received power is temporarily reduced, the life deterioration of the storage battery is further suppressed.
前記第1の手段は、あらかじめ準備された前記受電電力の需要予測曲線が入力される入力手段を有し、当該入力手段から入力された前記需要予測曲線における最大ピーク期間を前記需要増大期間として決定することが好ましい。 The first means has input means for inputting a demand prediction curve of the received power prepared in advance, and determines the maximum peak period in the demand prediction curve input from the input means as the demand increase period. It is preferable to do.
この場合、受電電力の需要の最大ピーク期間において蓄電池が高出力化されるので、最大ピーク期間の電力使用量を低減することができる。最大ピーク期間の電力使用量は電気料金に大きく影響を及ぼすものであり、その低減の実現により、電力利用者は電気料金を削減することができる。 In this case, since the storage battery has a high output in the maximum peak period of the demand for received power, the power consumption during the maximum peak period can be reduced. The amount of power used during the maximum peak period has a great influence on the electricity bill. By realizing the reduction, the electricity user can reduce the electricity bill.
本発明の他の一局面に従う充放電深度管理方法は、商用電力系統から受電し、該受電電力により蓄電される蓄電システム内の蓄電池を充放電する際に用いられる充放電深度を前記受電電力の需要の増減に応じて変化させる充放電深度管理方法であって、前記受電電力の需要増大が生じると予測される需要増大期間を決定する第1の工程と、前記第1の工程において前記需要増大期間が決定された場合に、前記決定された需要増大期間において用いられる前記蓄電池の充放電深度を他の期間に対して相対的に深くする第2の工程とを備える。 A charge / discharge depth management method according to another aspect of the present invention is a charge / discharge depth used for charging / discharging a storage battery in a power storage system that receives power from a commercial power system and is stored by the received power. A charge / discharge depth management method that changes according to an increase or decrease in demand, the first step of determining a demand increase period in which a demand increase of the received power is predicted to occur, and the demand increase in the first step And a second step of increasing the depth of charge and discharge of the storage battery used in the determined demand increase period relative to other periods when the period is determined.
上記の充放電深度管理方法では、受電電力の需要増大が生じる需要増大期間が決定された場合に、決定された需要増大期間において用いられる蓄電池の充放電深度を相対的に深くすることができるので、需要増大期間に合わせて蓄電池の高出力化を図ることができる。さらに、需要増大期間に合わせて充放電深度を相対的に深くし、それ以外の期間では比較的浅い充放電深度とするので、深い充放電深度で蓄電池が充放電される期間が相対的に短くなり、その結果、深い充放電深度を用いた充放電に起因する蓄電池の寿命劣化が抑制される。 In the charge / discharge depth management method described above, when the demand increase period during which the increase in demand for received power is determined, the charge / discharge depth of the storage battery used in the determined demand increase period can be made relatively deep. The output of the storage battery can be increased in accordance with the demand increase period. Furthermore, since the charge / discharge depth is relatively deep according to the demand increase period, and the charge / discharge depth is relatively shallow in other periods, the period during which the storage battery is charged / discharged at the deep charge / discharge depth is relatively short. As a result, the life deterioration of the storage battery due to charging / discharging using a deep charging / discharging depth is suppressed.
本発明のさらに他の一局面に従う蓄電システムは、商用電力系統から受電し、該受電電力により蓄電される蓄電システムであって、蓄電池と、前記蓄電池を充放電する際に用いられる充放電深度を前記受電電力の需要の増減に応じて変化させる充放電深度管理装置と、前記充放電深度管理装置から与えられる前記蓄電池の充放電深度を用いて前記蓄電池を充放電する充放電制御装置とを備え、前記充放電深度管理装置は、前記受電電力の需要増大が生じると予測される需要増大期間を決定する第1の手段と、前記第1の手段が前記需要増大期間を決定した場合に、前記決定された需要増大期間における前記蓄電池の充放電深度を他の期間に対して相対的に深くする第2の手段とを有する。 A power storage system according to still another aspect of the present invention is a power storage system that receives power from a commercial power system and stores power by the received power, and has a storage battery and a charge / discharge depth used when charging / discharging the storage battery. A charge / discharge depth management device that changes according to an increase or decrease in demand for the received power, and a charge / discharge control device that charges / discharges the storage battery using the charge / discharge depth of the storage battery given from the charge / discharge depth management device. The charge / discharge depth management device has a first means for determining a demand increase period in which a demand increase of the received power is predicted to occur, and when the first means determines the demand increase period, And a second means for deepening the charge / discharge depth of the storage battery in the determined demand increase period relative to other periods.
上記の蓄電システムでは、受電電力の需要増大が生じる需要増大期間が決定された場合に、決定された需要増大期間において用いられる蓄電池の充放電深度を相対的に深くすることができるので、需要増大期間に合わせて蓄電池の高出力化を図ることができる。さらに、需要増大期間に合わせて充放電深度を相対的に深くし、それ以外の期間では比較的浅い充放電深度とするので、深い充放電深度で蓄電池が充放電される期間が相対的に短くなり、その結果、深い充放電深度を用いた充放電に起因する蓄電池の寿命劣化が抑制される。 In the above power storage system, when a demand increase period in which a demand increase in received power is determined, the charge / discharge depth of the storage battery used in the determined demand increase period can be relatively deepened, so the demand increases The output of the storage battery can be increased in accordance with the period. Furthermore, since the charge / discharge depth is relatively deep according to the demand increase period, and the charge / discharge depth is relatively shallow in other periods, the period during which the storage battery is charged / discharged at the deep charge / discharge depth is relatively short. As a result, the life deterioration of the storage battery due to charging / discharging using a deep charging / discharging depth is suppressed.
本発明によれば、電力需要が多い期間に合わせて蓄電池の容量を大きくすることにより、蓄電池の短寿命化を招くこと無く、電力負荷の平準化を図ることができる充放電深度管理装置及び方法、並びに、蓄電システムを提供することができる。 According to the present invention, a charge / discharge depth management device and method capable of leveling a power load without increasing the storage battery capacity by increasing the capacity of the storage battery in accordance with a period during which there is a large amount of power demand. In addition, a power storage system can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同じ要素または類似する要素には、同じまたは類似の符号を付しており、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof may be omitted.
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電システムが設置された、電力利用者用の電力設備の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る蓄電システム13が設置された電力設備10は、工場のような高圧電力の利用者における電力設備であり、受電設備11と、負荷12A、12B、12Cと、蓄電システム13と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of power equipment for a power user in which a power storage system according to an embodiment of the present invention is installed. The
受電設備11は、商用電力系統から電力利用者が電力を受電するための設備であって、変圧器や開閉器等を含むものである。負荷12A、12B、12Cは、例えば電動モータ、電気炉、空調設備、電灯等の、電力を消費する各種の電気機器である。負荷12A、12B、12Cには、通常は受電設備11を介して商用電力系統から電力が供給され、稼働される。
The power receiving facility 11 is a facility for a power user to receive power from a commercial power system, and includes a transformer, a switch, and the like. The
本実施の形態に係る蓄電システム13は、受電設備11及び負荷12A、12B、12Cに相互接続され、商用電力により充電される一方、負荷12A、12B、12Cに電力を供給する機能を持つ。蓄電システム13は、図1に示すように、AC/DC変換器131と、蓄電池132と、充放電制御装置133と、充放電深度管理装置134と、を有している。
The
AC/DC変換器131は、整流器等を備え、50Hz/60Hzの交流商用電力を直流電力に変換すると共に、蓄電池132から放電される直流電力を交流電力に変換する。蓄電池132は、繰り返しの充放電動作が可能な二次電池からなり、商用電力で充電される一方、充電電力を放電して負荷12A、12B、12Cに電力を供給する。
The AC /
充放電制御装置133は、AC/DC変換器131及び蓄電池132の動作モードを、充電モード又は放電モードのいずれかに切り換える制御を行う。例えば、充放電制御装置133は、深夜電力時間帯に蓄電池132が充電され、主に昼間の電力ピーク時間帯に蓄電池132から放電されるように切り換える制御を行う。
The charge /
さらに、充放電制御装置133は、蓄電池132の充放電を行う際、本発明の特徴部分である充放電深度管理装置134が管理する蓄電池132の充電深度及び放電深度(以下、これら2つを合わせて「充放電深度」と呼ぶ場合もある。)を利用する。すなわち、充放電制御装置133は、充放電深度管理装置134から与えられる充電深度まで蓄電池132を充電する一方、充放電深度管理装置134から与えられる放電深度まで蓄電池132を放電する。
Furthermore, when charging / discharging the
ここで、本実施の形態においては、充電深度とは、蓄電池132の満充電容量に対して実際に充電された蓄電池132の容量の比率のことを指すものとし、例えば、蓄電池132の満充電容量が100kWhであるときに、実際に充電された容量が90kWhである場合、その場合の蓄電池132の充電深度は90%である。また、充電された容量が70kWhであれば、充電深度は70%である。一方、放電深度とは、蓄電池132の満充電容量に対して実際に放電された蓄電池132の容量の比率のことを指すものとし、例えば、蓄電池132の満充電容量が100kWhであるときに、実際に放電された容量が90kWhである場合、その場合の蓄電池132の放電深度は90%である。また、放電された容量が70kWhであれば、放電深度は70%である。そして、充電深度、放電深度のいずれの場合も、100%に近づくほどその深さは深くなり、0%に近づくほどその深さは浅くなる。例えば、90%の充電深度、90%の放電深度、すなわち、90%の深い充放電深度で蓄電池132の充放電が繰り返された場合、蓄電池132の容量は満充電容量に対して10〜90%の範囲で推移することになる。また、70%の充電深度、70%の放電深度、すなわち、70%の浅い充放電深度で蓄電池132の充放電が繰り返された場合、蓄電池132の容量は満充電容量に対して30〜70%の範囲で推移することになる。
Here, in the present embodiment, the charging depth refers to the ratio of the capacity of the
次に、本発明の特徴部分である充放電深度管理装置134について説明する。最初に、充放電深度管理装置134の原理について説明し、その後、充放電深度管理装置134の構成及び動作について詳細に説明する。充放電深度管理装置134は、上述したように、充放電制御装置133が蓄電池132の充放電を行う際に利用する蓄電池132の充電深度及び放電深度を変更、管理するためのものである。
Next, the charge / discharge
上記の背景技術の欄でも述べたように、蓄電池132の充放電を繰り返す場合において、蓄電池132の電池寿命と出力との間には互いにトレードオフの関係がある。すなわち、蓄電池132の長寿命化が図られるように充放電深度を浅く設定すると、蓄電池132の出力が低下してしまう。逆に、蓄電池132が高出力化するように充放電深度を深く設定すると、蓄電池132の寿命の劣化を招いてしまう。
As described above in the section of the background art, when charging / discharging of the
一方、電力利用者における年間の電力需要は、夏季の数週間等の特定の期間にピークが生じるのが一般的である。したがって、少なくともこの特定の期間に蓄電池132が高出力化していれば、この特定の期間におけるピーク需要に対するピークカットは実行可能となる。逆に、この特定の期間を除く期間においては蓄電池132の出力が低下していても何ら問題は無いと言える。
On the other hand, the annual power demand of power users generally peaks during a specific period such as several weeks in summer. Therefore, if the
そこで、本実施の形態に係る充放電深度管理装置134は、電力利用者の年間電力需要に応じて充放電制御装置133に与える蓄電池132の充放電深度を変化させることにより、利用者の電力需要のピーク期間に合わせて蓄電池132を高出力化させる一方、それ以外の期間においては蓄電池132の出力を低下させ、蓄電池132の電池寿命の劣化を抑制する。すなわち、本実施の形態に係る充放電深度管理装置134によれば、蓄電池132の寿命劣化の要因となる期間を最小限として寿命劣化を抑制しつつ、利用者の電力需要のピーク期間に応じてピークカットを実行することが可能となるのである。
Therefore, the charge / discharge
続いて、充放電深度管理装置134の構成及び動作について説明する。図2は、本実施の形態に係る充放電深度管理装置134の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る充放電深度管理装置134は、図2に示すように、需要予測曲線入力部21と、解析部22と、最適化部23と、個別情報入力部24と、格納部25と、設定部26と、を有している。
Next, the configuration and operation of the charge / discharge
需要予測曲線入力部21は、充放電制御装置133に与える蓄電池132の充放電深度を変更、管理するための基礎データとなる、電力利用者の年間電力の需要予測曲線が入力されるものである。図5に、需要予測曲線の一例を示す。図5に示す需要予測曲線A1においては、期間Bが制限電力Cを超える年間最大ピーク需要の期間(重負荷期間)である。需要予測曲線は、例えば、昨年度の実績に基づいて作成されても良いし、また、予測気象情報等から予測されたものであっても構わない。
The demand prediction
一般に、現行の一般的な高圧電力の利用者に対する電力料金体系は、予め定められた基本料金と、電力使用量に応じた従量料金との合算からなる。そして、基本料金は、過去一年間(その1月と前11ヶ月)の最大ピーク需要によって定められるようになっている。つまり、年間の僅かな期間でも制限電力を突出した電力使用実績が存在すると、これに合わせてその後一年間の基本料金が設定されることとなる。したがって、年間最大ピーク需要の大きさは、電力料金に大きな影響を及ぼすということができる。例えば、図5の例では、期間Bにおいて制限電力Cを超える最大ピーク需要があるが、この最大ピーク需要を蓄電システム10を用いてピークカットすることにより電力料金(基本料金)の低減が実現される。
In general, the current power charge system for general high-voltage power users consists of a sum of a predetermined basic charge and a pay-per-use charge corresponding to the amount of power used. The basic fee is determined by the maximum peak demand for the past year (January and the previous 11 months). That is, if there is a power usage record that exceeds the limit power even in a short period of the year, the basic charge for the next year will be set accordingly. Therefore, it can be said that the magnitude of the annual maximum peak demand has a great influence on the electricity rate. For example, in the example of FIG. 5, there is a maximum peak demand that exceeds the limited power C in the period B, but the peak charge is cut using the
図2に戻り、解析部22は、需要予測曲線入力部21により入力された需要予測曲線を解析し、最大ピーク需要の期間を決定する。具体的には、解析部22は、需要予測曲線入力部21から需要予測曲線を取得し、その需要予測曲線に基づき最大ピーク需要の期間を重負荷期間として決定する。例えば、図5に示した需要予測曲線A1が入力された場合には、期間B(7〜8月)が重負荷期間として決定される。なお、本実施の形態では、需要予測曲線が需要予測曲線入力部21に入力され、その需要予測曲線に基づいて解析部22が重負荷期間を決定しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、電力利用者あるいは電力事業者が重負荷期間とすべき期間を予め設定し、その設定された期間をそのまま解析部22が重負荷期間として決定するようにしても構わない。
Returning to FIG. 2, the
最適化部23は、解析部22により決定された重負荷期間において、蓄電池132の充放電の際に用いられる蓄電池132の充放電深度の最適化を行うものである。具体的には、最適化部23は、上記の重負荷期間において蓄電池132の充放電深度をどのように変化させるかを決定する。最適化部23は、例えば、次のようにして蓄電池132の充放電深度を変化させる。
The
上記の重負荷期間は最大ピーク需要の期間であることから、上記の重負荷期間においては、基本的には、蓄電池132の充放電深度を深くし、蓄電池132の高出力化を図らなければならない。しかしながら、最適化部23はさらに、上記の重負荷期間のうち蓄電池132の充放電深度を深くする必要の無い、つまり、電力需要が一時的に減少する期間がある場合には、その期間においては蓄電池132の充放電深度が浅くなるようにする。最適化部23は、このようにして上記の重負荷期間における蓄電池132の充放電深度を決定し、格納部25に格納する。
Since the heavy load period is a period of maximum peak demand, basically, in the heavy load period, it is necessary to increase the charge / discharge depth of the
個別情報入力部24は、最適化部23が上記の重負荷期間における蓄電池132の充放電深度の変化を最適化する際に利用される個別情報が入力されるためのものである。最適化部23は、個別情報入力部24により入力される個別情報を参酌し、上記の重負荷期間における蓄電池132の充放電深度の変化を最適化する。個別情報入力部24は、例えば、電力利用者あるいは電力事業者により個別情報が入力されると、その個別情報を最適化部23に出力する。
The individual
ここで、上記の個別情報としては、例えば、最大ピーク需要の期間である7〜8月の真夏期における、休日である土日、祝日や、帰省シーズンである盆期間を示す情報である。これらの期間では7〜8月の真夏期であっても電力需要が一時的に減少することが予想される。図6に、盆期間付近における需要予測曲線の一例を示す。図6に示す需要予測曲線A2では、盆期間D2(13〜15日)以前の期間D1及び盆期間D2以後の期間D3において電力需要が大きく、盆期間D2において電力需要が一時的に減少している。したがって、盆期間D2においては蓄電池132の充放電深度を浅くし、蓄電池132を低出力化しても問題は無い。さらに、盆期間D2等の電力需要が一時的に減少すると予想される期間内であっても何らかの理由により電力需要が一段と大きくなることが明らかな期間があれば、その期間中は蓄電池132の充放電深度を深くし、蓄電池132の高出力化を維持する。
Here, the individual information is, for example, information indicating weekends and holidays that are holidays, and a Bon period that is a homecoming season in the midsummer period of July to August, which is the period of maximum peak demand. In these periods, it is expected that the power demand will temporarily decrease even in the midsummer season from July to August. FIG. 6 shows an example of a demand prediction curve near the tray period. In the demand prediction curve A2 shown in FIG. 6, the power demand is large in the period D1 before the basin period D2 (13 to 15 days) and the period D3 after the basin period D2, and the power demand temporarily decreases in the basin period D2. Yes. Therefore, in the tray period D2, there is no problem even if the charge / discharge depth of the
格納部25は、上述したように、最適化部23により決定された蓄電池132の充放電深度を格納するための記憶装置である。格納部25は、最適化部23により最適化された、上記の重負荷期間における蓄電池132の充放電深度に加えて、上記の重負荷期間を除く期間における蓄電池132の充放電深度を格納する。上記の重負荷期間を除く期間における蓄電池の132の充放電深度は、予め格納部25に格納されていても良いし、上記の重負荷期間における充放電深度の最適化の際に、最適化部23が格納部25に格納するようにしても構わない。
As described above, the
設定部26は、格納部25から適宜、蓄電池132の充放電深度を取得し、充放電制御装置133に与えるためのものである。具体的には、設定部26は、格納部25に格納されている蓄電池132の充放電深度を各々が設定されるべき時期に合わせて格納部25から取得する。取得後、設定部26は、その充放電深度を充放電制御部133に与え、充放電制御部133は、その与えられた充放電深度に基づいて蓄電池132の充放電を実行する。
The setting
次に、本実施の形態に係る充放電深度管理装置134の動作について説明する。図3は、本実施の形態に係る充放電深度管理方法の処理手順を示すフローチャートである。図3に示すように、まず、例えば電力利用者あるいは電力事業者により需要予測曲線が需要予測曲線入力部21に入力されると(ステップS101)、入力された需要予測曲線の解析が解析部22により実行される(ステップS102)。
Next, the operation of the charge / discharge
続いて、例えば電力利用者あるいは電力事業者により個別情報が個別情報入力部24に入力されると(ステップS103)、本ステップS103で入力された個別情報と上記のステップS102で解析された結果とを用いて最適化部23により蓄電池132の充放電深度の最適化が実行される(ステップS104)。なお、本ステップS104で実行される最適化の処理については後述する。
Subsequently, for example, when individual information is input to the individual
最後に、上記のステップS104で最適化が図られた蓄電池132の充放電深度は格納部25に格納された後、設定部26により充放電制御装置133に与えられ、設定されることになる(ステップS105)。
Finally, the charge / discharge depth of the
次に、図3のステップS104における最適化の処理手順について具体例を用いて説明する。図4は、図3のステップS104における最適化の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、最大ピーク需要の期間を7〜8月の真夏期とし、その期間中の休日である土日及び祝日、さらに、帰省シーズンである盆期間において電力需要が一時的に減少すると予想されると共に、盆期間中において電力需要が増加することが明らかである日がある場合について説明する。 Next, the optimization procedure in step S104 of FIG. 3 will be described using a specific example. FIG. 4 is a flowchart showing the optimization processing procedure in step S104 of FIG. Here, the period of maximum peak demand is the midsummer period of July to August, and power demand is expected to decrease temporarily during weekends and holidays, which are holidays during that period, and during the Bon Festival, which is the homecoming season. The case where there is a day when it is clear that the power demand will increase during the tray period will be described.
図4に示すように、まず、解析部22により需要予測曲線が解析され、最大ピーク需要の期間である重負荷期間が決定されると、その重負荷期間内の月が最適化部23により重負荷月として決定される(ステップS201)。
As shown in FIG. 4, first, when the demand prediction curve is analyzed by the
続いて、個別情報入力部24により入力された個別情報が参酌され、電力需要が一時的に減少すると予想される土日及び祝日が最適化部23により除外曜日として決定され(ステップS202)、同様にして、電力需要が一時的に減少すると予想される盆期間が除外日として決定される(ステップS203)。さらに、除外日のうち電力需要が増加することが明らかである日が追加日として決定される(ステップS204)。
Subsequently, the individual information input by the individual
続いて、上記のステップS201において決定された重負荷月、上記のステップS202において決定された除外曜日、上記のステップS203において決定された除外日、及び、上記のステップS204において決定された追加日に基づいて、蓄電池132の充放電深度を深くして蓄電池132の高出力化を図るべき日が最適化部23により重負荷日として決定される(ステップS205)。
Subsequently, the heavy load month determined in the above step S201, the exclusion day determined in the above step S202, the exclusion date determined in the above step S203, and the additional date determined in the above step S204. Based on this, the
続いて、上記のステップS205において決定された重負荷日における蓄電池132の充放電深度が最適化部23により第1の充放電深度として決定され(ステップS206)、同様に、上記の重負荷日以外の日における蓄電池132の充放電深度が最適化部23により第2の充放電深度として決定される(ステップS207)。最後に、上記の第1の充放電深度及び第2の充放電深度が最適化部23により格納部25に格納される(ステップS208)。
Subsequently, the charge / discharge depth of the
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、電力需要の少ない期間では浅い充放電深度で充放電して蓄電池の延命化を図ると共に、電力需要が多い期間に合わせて充放電深度を深くして蓄電池の高出力化を図ることができる。そうすることにより、蓄電池の短寿命化を招くこと無く、電力負荷の平準化を実現することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the life of the storage battery is extended by charging / discharging at a shallow charge / discharge depth in a period in which the power demand is low, and the charge / discharge depth is adjusted in accordance with the period in which the power demand is high. By increasing the depth, the output of the storage battery can be increased. By doing so, leveling of the electric power load can be realized without causing the life of the storage battery to be shortened.
10 電力設備
11 受電設備
12A、12B、12C 負荷
13 蓄電システム
21 需要予測曲線入力部
22 解析部
23 最適化部
24 個別情報入力部
25 格納部
26 設定部
131 AC/DC変換器
132 蓄電池
133 充放電制御装置
134 充放電深度管理装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記受電電力の需要増大が生じると予測される需要増大期間を決定する第1の手段と、
前記第1の手段が前記需要増大期間を決定した場合に、前記決定された需要増大期間において用いられる前記蓄電池の充放電深度を他の期間に対して相対的に深くする第2の手段と
を備えることを特徴とする充放電深度管理装置。 The charging / discharging depth used when charging / discharging the storage battery in the power storage system is mounted on the power storage system that receives power from the commercial power system and is stored by the received power according to the increase / decrease in the demand of the received power A charge / discharge depth management device that changes,
A first means for determining a demand increase period during which a demand increase of the received power is expected to occur;
When the first means determines the demand increase period, second means for making the charge / discharge depth of the storage battery used in the determined demand increase period relatively deeper than other periods; A charge / discharge depth management device comprising:
前記受電電力の需要増大が生じると予測される需要増大期間を決定する第1の工程と、
前記第1の工程において前記需要増大期間が決定された場合に、前記決定された需要増大期間において用いられる前記蓄電池の充放電深度を他の期間に対して相対的に深くする第2の工程と
を備えることを特徴とする充放電深度管理方法。 A charge / discharge depth management method for changing a charge / discharge depth used when charging / discharging a storage battery in a power storage system that receives power from a commercial power system and is stored by the received power according to an increase or decrease in demand for the received power. And
A first step of determining a demand increase period in which a demand increase of the received power is predicted to occur;
A second step of deepening the charge / discharge depth of the storage battery used in the determined demand increase period relative to other periods when the demand increase period is determined in the first step; A charge / discharge depth management method comprising:
蓄電池と、
前記蓄電池を充放電する際に用いられる充放電深度を前記受電電力の需要の増減に応じて変化させる充放電深度管理装置と、
前記充放電深度管理装置から与えられる前記蓄電池の充放電深度を用いて前記蓄電池を充放電する充放電制御装置と
を備え、
前記充放電深度管理装置は、前記受電電力の需要増大が生じると予測される需要増大期間を決定する第1の手段と、前記第1の手段が前記需要増大期間を決定した場合に、前記決定された需要増大期間における前記蓄電池の充放電深度を他の期間に対して相対的に深くする第2の手段とを有することを特徴とする蓄電システム。 A power storage system that receives power from a commercial power system and stores power by the received power,
A storage battery,
A charge / discharge depth management device that changes a charge / discharge depth used when charging / discharging the storage battery according to an increase / decrease in the demand of the received power; and
A charge / discharge control device for charging / discharging the storage battery using a charge / discharge depth of the storage battery given from the charge / discharge depth management device;
The charge / discharge depth management device determines the demand increase period when it is predicted that the demand increase of the received power will occur, and the determination is performed when the first means determines the demand increase period. And a second means for deepening the charging / discharging depth of the storage battery in the demand increase period relative to other periods.
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---|---|
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012002429A1 (en) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 三洋電機株式会社 | Charge/discharge control apparatus |
JP5677975B2 (en) * | 2010-05-10 | 2015-02-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Control device, power storage system, control method, and computer program |
NL2012127C2 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | Nedap Nv | Method for controlling transfer of electric energy into and out at least one rechargeable energy storage device. |
EP2602902A4 (en) * | 2010-08-05 | 2015-08-26 | Panasonic Ip Man Co Ltd | Power supplying system |
JP2015192458A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 東京電力株式会社 | Operating method for storage battery |
JP2016158351A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 清水建設株式会社 | Power management system and power management method |
KR101780342B1 (en) | 2015-06-12 | 2017-09-22 | 고려대학교 산학협력단 | Apparatus and method for scheduling energy storage system in electric railway system |
US10554065B2 (en) | 2013-11-29 | 2020-02-04 | Hitachi, Ltd. | Battery control apparatus |
JP2020188521A (en) * | 2019-05-09 | 2020-11-19 | 清水建設株式会社 | Storage battery operation device and storage battery operation method |
CN114268172A (en) * | 2021-12-02 | 2022-04-01 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | Multi-type energy storage operation control method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08140285A (en) * | 1994-11-07 | 1996-05-31 | Hitachi Ltd | Power storage system |
JPH1141831A (en) * | 1997-07-11 | 1999-02-12 | N T T Facilities:Kk | Power storage device and operating method for the power storage device |
JP2000092741A (en) * | 1998-09-16 | 2000-03-31 | Nissin Electric Co Ltd | Control of electric power storing system |
JP2001008385A (en) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Sekisui Chem Co Ltd | Power storing system |
JP2003189470A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-04 | Yuasa Corp | Method for operating peak-cut apparatus |
JP2006109621A (en) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Ngk Insulators Ltd | Operation method for electric power storage system and control program for charging/discharging of electric power storage system |
-
2008
- 2008-02-12 JP JP2008030059A patent/JP2009194947A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08140285A (en) * | 1994-11-07 | 1996-05-31 | Hitachi Ltd | Power storage system |
JPH1141831A (en) * | 1997-07-11 | 1999-02-12 | N T T Facilities:Kk | Power storage device and operating method for the power storage device |
JP2000092741A (en) * | 1998-09-16 | 2000-03-31 | Nissin Electric Co Ltd | Control of electric power storing system |
JP2001008385A (en) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Sekisui Chem Co Ltd | Power storing system |
JP2003189470A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-04 | Yuasa Corp | Method for operating peak-cut apparatus |
JP2006109621A (en) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Ngk Insulators Ltd | Operation method for electric power storage system and control program for charging/discharging of electric power storage system |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5677975B2 (en) * | 2010-05-10 | 2015-02-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Control device, power storage system, control method, and computer program |
US9071068B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-06-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Charge/discharge control apparatus |
WO2012002429A1 (en) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 三洋電機株式会社 | Charge/discharge control apparatus |
EP2602902A4 (en) * | 2010-08-05 | 2015-08-26 | Panasonic Ip Man Co Ltd | Power supplying system |
US10554065B2 (en) | 2013-11-29 | 2020-02-04 | Hitachi, Ltd. | Battery control apparatus |
NL2012127C2 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | Nedap Nv | Method for controlling transfer of electric energy into and out at least one rechargeable energy storage device. |
WO2015112005A1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | N.V. Nederlandsche Apparatenfabriek "Nedap" | Method for controlling transfer of electric energy into and out at least one rechargeable energy storage device |
JP2015192458A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 東京電力株式会社 | Operating method for storage battery |
JP2016158351A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 清水建設株式会社 | Power management system and power management method |
KR101780342B1 (en) | 2015-06-12 | 2017-09-22 | 고려대학교 산학협력단 | Apparatus and method for scheduling energy storage system in electric railway system |
JP2020188521A (en) * | 2019-05-09 | 2020-11-19 | 清水建設株式会社 | Storage battery operation device and storage battery operation method |
JP7374610B2 (en) | 2019-05-09 | 2023-11-07 | 清水建設株式会社 | Storage battery operation device and storage battery operation method |
CN114268172A (en) * | 2021-12-02 | 2022-04-01 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | Multi-type energy storage operation control method |
CN114268172B (en) * | 2021-12-02 | 2022-09-30 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | Multi-type energy storage operation control method |
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