JP2011147211A - 電力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力制御装置24の制御部10は、第1および第2の二次電池1,2の一方を第1のモードに設定し、他方を第2のモードに設定する。制御部10は、負荷23の電力変動を補償するために電力変動ΔPに応じた補償電力を算定し、補償電力が放電方向である場合に、第1のモードの二次電池に補償電力を放電させ、補償電力が充電方向である場合に、第2のモードの二次電池に補償電力を充電させる。制御部10は、第1のモードの二次電池の端子電圧が予め定める下限電圧に達したとき、または、第2のモードの二次電池の端子電圧が予め定める上限電圧に達したとき、第1および第2のモードを入替える。
【選択図】図1
Description
図1は、この発明の実施の一形態による電力制御装置24の構成図である。
図2は、二次電池の充電エネルギーと端子電圧との関係を示す図である。
図4は、図1の制御部10の動作を示す機能ブロック図である。以下に説明するように、制御部10は上記の補償動作に加えて、二次電池1,2の端子電圧V1,V2の平均値Vaveが予め設定された基準値Vrefに一致するように二次電池1,2を制御する。このため、制御部10は、変動抽出フィルタ30と、正負分離部31と、電圧平均化部32と、減算器35と、乗数器36,37と、加算器38,39とを含む。
図4、図5を参照して、ステップS1で、制御部10(詳しくは、正負分離部31)は、パラメータflagを0に初期設定し、パラメータrateを1に初期設定する。既に説明したように、flag=0かつrate=1の場合、二次電池1が第1のモード(主として放電のみを行なう)であり、二次電池2が第2のモード(主として充電のみを行なう)である。
図1、図6を参照して各ステップの概略を説明すると、まず、図6のステップS101〜S105は、端子電圧V1,V2に基づいて二次電池1,2について第1および第2のモードの入替を行うか否かを判定するためのステップである。
この場合、処理はステップS112に進む。ステップS112においてパラメータrateが1のとき(二次電池1,2が入替モードでないとき)、第1のモードである二次電池1の補償電力P1refの指令値(放電方向)がΔPに設定され、第2のモードである二次電池2の補償電力P2refの指令値が0に設定される。すなわち、正の電力変動ΔPを補償するために、第1のモードである二次電池1の放電方向の補償電力P1refとしてΔPが設定される。
この場合、処理はステップS113に進む。ステップS113においてパラメータrateが1のとき(二次電池1,2が入替モードでないとき)、第1のモードである二次電池1の補償電力P1refの指令値が0に設定され、第2のモードである二次電池2の補償電力P2refの指令値(充電方向)がΔPに設定される。すなわち、負の電力変動ΔPを補償するために、第2のモードである二次電池2の充電方向の補償電力P2refとしてΔPが設定される。
この場合、処理はステップS113に進む。ステップS113においてパラメータrateが1のとき(二次電池1,2が入替モードでないとき)、第1のモードである二次電池2の補償電力P2refの指令値(放電方向)がΔPに設定され、第2のモードである二次電池1の補償電力P1refの指令値が0に設定される。すなわち、正の電力変動ΔPを補償するために、第1のモードである二次電池2の放電方向の補償電力P2refとしてΔPが設定される。
この場合、処理はステップS112に進む。ステップS112においてパラメータrateが1のとき(二次電池1,2が入替モードでないとき)、第1のモードである二次電池2の補償電力P2refの指令値が0に設定され、第2のモードである二次電池1の補償電力P1refの指令値(充電方向)がΔPに設定される。すなわち、負の電力変動ΔPを補償するために、第2のモードである二次電池1の充電方向の補償電力P1refとしてΔPが設定される。
図7は、電力制御装置24のシミュレーションモデルを説明するための図である。
以下、前述の特開2009−222175号公報(特許文献1)に開示された技術と類似の電力制御装置100についてのシミュレーション結果を比較例として示す。
図4で制御部10のブロック図を示したが、あくまで一例でありこの構成に限られるものでない。たとえば、電圧平均化部32は端子電圧V1,V2の加算平均ではなく、重み付き平均を計算してもよい。さらに、端子電圧V1,V2の平均値が基準値Vrefと一致するように制御する場合、図4に示す比例要素36,37だけでなく一次遅れ要素など他の制御要素を組合わせてもよい。
Claims (4)
- 電力系統に接続された電力変動源の電力変動を補償するために前記電力系統に接続された第1および第2の二次電池と、
前記第1および第2の二次電池の端子電圧をそれぞれ検出する第1および第2の電圧検出部と、
前記第1および第2の二次電池の一方を第1のモードに設定し、他方を第2のモードに設定する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電力変動を補償するために前記電力変動に応じた補償電力を算定し、前記補償電力が放電方向の電力である場合に、前記第1のモードの二次電池に前記補償電力を放電させ、前記補償電力が充電方向の電力である場合に、前記第2のモードの二次電池に前記補償電力を充電させ、
前記制御部は、前記第1のモードの二次電池の端子電圧が予め定める下限電圧に達したとき、または、前記第2のモードの二次電池の端子電圧が予め定める上限電圧に達したとき、前記第1および第2のモードを入替える、電力制御装置。 - 電力系統に接続された電力変動源の電力変動を補償するために前記電力系統に接続された第1および第2の二次電池と、
前記第1および第2の二次電池の端子電圧をそれぞれ検出する第1および第2の電圧検出部と、
前記第1および第2の二次電池の一方を第1のモードに設定し、他方を第2のモードに設定する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電力変動を補償するために前記電力変動に応じた補償電力を算定するとともに、前記第1および第2の端子電圧の平均値を予め定める基準値に一致させるために前記平均値と前記基準値との偏差に応じた調整電力を算定し、
前記制御部は、前記補償電力および前記調整電力がともに放電方向の電力である場合に、前記第1のモードの二次電池に前記補償電力と前記調整電力とを加算した電力を放電させ、前記第2のモードの二次電池に前記調整電力を放電させ、
前記制御部は、前記補償電力および前記調整電力がともに充電方向の電力である場合に、前記第2のモードの二次電池に前記補償電力と前記調整電力とを加算した電力を充電させ、前記第1のモードの二次電池に前記調整電力を充電させ、
前記制御部は、前記補償電力が放電方向の電力でありかつ前記調整電力が充電方向の電力である場合に、前記補償電力から前記調整電力を減じた差電力が放電方向の電力か充電方向の電力かに応じて前記第1のモードの二次電池に前記差電力を放電または充電させ、前記第2のモードの二次電池に前記調整電力を充電させ、
前記制御部は、前記補償電力が充電方向の電力でありかつ前記調整電力が放電方向の電力である場合に、前記差電力が充電方向の電力か放電方向の電力かに応じて前記第2のモードの二次電池に前記差電力を充電または放電させ、前記第1のモードの二次電池に前記調整電力を放電させ、
前記制御部は、前記第1のモードの二次電池の端子電圧が予め定める下限電圧に達したとき、または、前記第2のモードの二次電池の端子電圧が予め定める上限電圧に達したとき、前記第1および第2のモードを入替える、電力制御装置。 - 前記制御部は、前記第1および第2の二次電池のいずれか一方の端子電圧が前記下限電圧または前記上限電圧に達したとき、前記第1および第2のモードを入替える前に前記第1および第2の二次電池を入替モードに設定し、
前記制御部は、前記入替モードにおいて第1および第2の部分補償電力を算定し、前記第1および第2の部分補償電力の和は前記補償電力に等しく、前記制御部は、前記第1の部分補償電力の割合を次第に減少させるとともに前記第2の部分補償電力の割合を次第に増加させ、
前記制御部は、前記入替モードにおいて、前記補償電力が放電方向の電力の場合に前記入替モードの前に前記第1のモードであった二次電池に前記第1の部分補償電力を放電させ、前記入替モードの後に前記第1のモードになる二次電池に前記第2の部分補償電力を放電させ、
前記制御部は、前記入替モードにおいて、前記補償電力が充電方向の電力の場合に前記入替モードの前に前記第2のモードであった二次電池に前記第1の部分補償電力を充電させ、前記入替モードの後に前記第2のモードになる二次電池に前記第2の部分補償電力を充電させる、請求項1に記載の電力制御装置。 - 前記制御部は、前記第1および第2の二次電池のいずれか一方の端子電圧が前記下限電圧または前記上限電圧に達したとき、前記第1および第2のモードを入替える前に前記第1および第2の二次電池を入替モードに設定し、
前記制御部は、前記入替モードにおいて第1および第2の部分補償電力を算定し、前記第1および第2の部分補償電力の和は前記補償電力に等しく、前記制御部は、前記第1の部分補償電力の割合を次第に減少させるとともに前記第2の部分補償電力の割合を次第に増加させ、
前記制御部は、前記入替モードにおいて、前記補償電力および前記調整電力がともに放電方向の電力である場合に、前記入替モードの前に前記第1のモードであった二次電池に前記第1の部分補償電力と前記調整電力とを加算した電力を放電させ、前記入替モードの後に前記第1のモードになる二次電池に前記第2の部分補償電力と前記調整電力とを加算した電力を放電させ、
前記制御部は、前記入替モードにおいて、前記補償電力および前記調整電力がともに充電方向の電力である場合に、前記入替モードの前に前記第2のモードであった二次電池に前記第1の部分補償電力と前記調整電力とを加算した電力を充電させ、前記入替モードの後に前記第2のモードになる二次電池に前記第2の部分補償電力と前記調整電力とを加算した電力を充電させ、
前記制御部は、前記入替モードにおいて、前記補償電力が放電方向の電力でありかつ前記調整電力が充電方向の電力である場合に、前記第1の部分補償電力から前記調整電力を減じた第1の差電力が放電方向の電力か充電方向の電力かに応じて、前記入替モードの前に前記第1のモードであった二次電池に前記第1の差電力を放電または充電させ、前記第2の部分補償電力から前記前記調整電力を減じた第2の差電力が放電方向の電力か充電方向の電力かに応じて、前記入替モードの後に前記第1のモードになる二次電池に前記第2の差電力を放電または充電させ、
前記制御部は、前記入替モードにおいて、前記補償電力が充電方向の電力でありかつ前記調整電力が放電方向の電力である場合に、前記第1の差電力が充電方向の電力か放電方向の電力かに応じて、前記入替モードの前に前記第2のモードであった二次電池に前記第1の差電力を充電または放電させ、前記第2の差電力が充電方向の電力か放電方向の電力かに応じて、前記入替モードの後に前記第2のモードになる二次電池に前記第2の差電力を充電または放電させる、請求項2に記載の電力制御装置。
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