JP2011200084A - Secondary battery control apparatus, secondary battery control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力系統の需給制御に使用する二次電池装置を制御する二次電池制御装置、二次電池制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a secondary battery control device, a secondary battery control method, and a program for controlling a secondary battery device used for power supply and demand control.
特定地域内に設置されるエンジン発電機、タービン発電機、電力貯蔵装置、燃料電池、太陽光発電や風力発電等の自然エネルギー発電装置等の複数種類の分散型電源を用いて、特定地域内の需要家に電力を供給するマイクログリッド等と呼ばれる小規模電力系統がある。 Using multiple types of distributed power sources such as engine generators, turbine generators, power storage devices, fuel cells, solar power generators and wind power generators installed in specific regions, There is a small-scale power system called a microgrid that supplies power to consumers.
小規模電力系統を電力会社の商用電力系統に連系する場合、商用電力系統から受電する順潮流とする場合と、商用電力系統に対して電力を供給する逆潮流とする場合とがあるが、いずれの場合においても電力系統上のある任意の箇所の電力潮流(電力量)、または小規模電力系統内の負荷電力と発電出力との偏差を一定に保つ小規模系統内の分散型電源の電力需給制御が必要である。 When connecting a small-scale power system to a commercial power system of an electric power company, there are a case where a forward power flow is received from the commercial power system and a case where a reverse power flow is supplied to the commercial power system. In any case, the power flow (amount of power) at any point on the power system, or the power of the distributed power source in the small system that keeps the deviation between the load power and the power generation output in the small power system constant. Supply and demand control is necessary.
小規模電力系統における電力需給制御においては、小規模電力系統内に発生する電力変動を吸収するためにエンジン発電機、タービン発電機、燃料電池とともに電力貯蔵のための二次電池装置(以下、二次電池と呼ぶ)を用い、小規模電力系統内の自然エネルギー発電装置で発生する比較的速い出力変動や、小規模電力系統内で発生する急峻な負荷変動は二次電池で吸収することが一般的である。 In power supply and demand control in a small-scale power system, in order to absorb power fluctuations generated in the small-scale power system, a secondary battery device (hereinafter referred to as “2”) for storing power together with an engine generator, a turbine generator, and a fuel cell. The secondary battery absorbs relatively fast output fluctuations generated by a natural energy generator in a small-scale power system and steep load fluctuations generated in a small-scale power system. Is.
なお、電力系統に二次電池を適用する技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。
As a technique for applying the secondary battery to the power system, for example,
二次電池を用いた需給制御を行う際、二次電池の蓄電量(以下、SOCと呼ぶ)を把握せずに二次電池を使うとSOCが100%に近い状態あるいはSOCが0%に近い状態になる可能性がある。SOCが100%に近い状態になってしまうと充電したいときに充電できなくなり、SOCが0%に近い状態になってしまうと放電したいときに放電できなくなるため、電力系統内の変動を効果的に補償できなくなり、需給バランスを維持できなくなる。 When performing supply and demand control using a secondary battery, if the secondary battery is used without knowing the amount of power stored in the secondary battery (hereinafter referred to as SOC), the SOC is close to 100% or the SOC is close to 0%. There is a possibility of entering a state. If the SOC is close to 100%, it cannot be charged when it is desired to be charged. If the SOC is close to 0%, it cannot be discharged when it is desired to be discharged. It becomes impossible to compensate, and it becomes impossible to maintain a balance between supply and demand.
特に、自然エネルギー発電装置の出力電力や負荷の消費電力の速い変動成分は確率的に発生するが、これらの速い変動を二次電池の補償対象とする際、二次電池に充放電損失がなければSOCはほぼ均衡するが、実際には充放電損失があるため、SOCは時間の経過とともに減少し続け、SOCが0%になる可能性がある。 In particular, fast fluctuation components of the output power of the natural energy power generator and the power consumption of the load are generated probabilistically. For example, the SOC is almost balanced, but actually there is a charge / discharge loss, so the SOC continues to decrease over time, and the SOC may become 0%.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、電力系統の需給制御に使用する二次電池装置の蓄電量を適切に制御する二次電池制御装置、二次電池制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a secondary battery control device, a secondary battery control method, and a program that appropriately control the amount of electricity stored in a secondary battery device used for supply and demand control of an electric power system. The purpose is to do.
本発明の一態様による二次電池制御装置は、電力系統の需給制御装置から二次電池装置に対して生成される出力指令値を用いて当該二次電池装置を制御する二次電池制御装置において、前記二次電池装置の現在の蓄電量を把握する蓄電量把握手段と、前記蓄電量把握手段により把握された現在の蓄電量に応じて、蓄電量が充電末に近づくこともしくは放電末に近づくことを抑制するための蓄電量維持モードで前記二次電池装置を運転すべき否かを決定する制御モード決定手段と、前記二次電池装置の充電効率値および放電効率値を設定する充放電効率値設定手段と、前記需給制御装置により生成された出力指令値を前記充放電効率設定手段により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値を前記蓄電量維持モードのための出力指令値として生成する蓄電量維持モード用出力指令値生成手段と、前記制御モード決定手段により決定された制御モードが前記蓄電量維持モードのときは前記蓄電量維持モード用出力指令値生成手段により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、前記蓄電量維持モードではないときは前記需給制御装置により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、出力指令値を切り替える出力切替手段とを具備することを特徴とする。 A secondary battery control device according to an aspect of the present invention is a secondary battery control device that controls the secondary battery device using an output command value generated for the secondary battery device from a power supply and demand control device. The storage amount grasping means for grasping the current storage amount of the secondary battery device, and the storage amount approaches the end of charge or approaches the end of discharge according to the current storage amount grasped by the storage amount grasping means Control mode determining means for determining whether or not the secondary battery device should be operated in a storage amount maintaining mode for suppressing the charge, and charging and discharging efficiency for setting a charging efficiency value and a discharging efficiency value of the secondary battery device A value setting unit and a value obtained by correcting the output command value generated by the supply and demand control device using the charge efficiency value or the discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting unit; Output command value generation means for a storage amount maintenance mode generated as an output command value for generating, and when the control mode determined by the control mode determination means is the storage amount maintenance mode, the output instruction value for the storage amount maintenance mode is generated The output command value generated by the means is transmitted to the secondary battery device, and when not in the power storage amount maintenance mode, the output command value generated by the supply and demand control device is sent to the secondary battery device. It is characterized by comprising output switching means for switching the output command value so as to be transmitted.
本発明の他の態様による二次電池制御方法は、電力系統の需給制御装置から二次電池装置に対して生成される出力指令値に基づいて当該二次電池装置を制御する二次電池制御方法において、蓄電量把握手段が、前記二次電池装置の現在の蓄電量を把握し、制御モード決定手段が、前記蓄電量把握手段により把握された現在の蓄電量に応じて、蓄電量が充電末に近づくこともしくは放電末に近づくことを抑制するための蓄電量維持モードで前記二次電池装置を運転すべき否かを決定し、充放電効率値設定手段が、前記二次電池装置の充電効率値および放電効率値を設定し、蓄電量維持モード用出力指令値生成手段が、前記需給制御装置により生成された出力指令値を前記充放電効率設定手段により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値を前記蓄電量維持モードのための出力指令値として生成し、出力切替手段が、前記制御モード決定手段により決定された制御モードが前記蓄電量維持モードのときは前記蓄電量維持モード用出力指令値生成手段により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、前記蓄電量維持モードではないときは前記需給制御装置により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、出力指令値を切り替えることを有することを特徴とする。 A secondary battery control method according to another aspect of the present invention is a secondary battery control method for controlling a secondary battery device based on an output command value generated from a power supply / demand control device to the secondary battery device. In this case, the storage amount grasping means grasps the current storage amount of the secondary battery device, and the control mode determination means determines whether the storage amount is charged according to the current storage amount grasped by the storage amount grasping means. Determining whether or not the secondary battery device should be operated in a storage amount maintaining mode for suppressing approaching to the end of discharge or approaching the end of discharge, and the charge / discharge efficiency value setting means determines the charging efficiency of the secondary battery device A charge efficiency value or a discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting means. For A value obtained by correcting the power storage amount is generated as an output command value for the power storage amount maintenance mode, and the output switching means is configured to store the power storage when the control mode determined by the control mode determination means is the power storage amount maintenance mode. The output command value generated by the amount maintenance mode output command value generation means is transmitted to the secondary battery device, and when not in the power storage amount maintenance mode, the output command value generated by the supply and demand control device The output command value is switched so that the value is transmitted to the secondary battery device.
本発明の他の態様によるプログラムは、電力系統の需給制御装置から二次電池装置に対して生成される出力指令値に基づいて当該二次電池装置を制御するためのプログラムにおいて、前記二次電池装置の現在の蓄電量を把握する蓄電量把握機能と、前記蓄電量把握機能により把握された現在の蓄電量に応じて、蓄電量が充電末に近づくこともしくは放電末に近づくことを抑制するための蓄電量維持モードで前記二次電池装置を運転すべき否かを決定する制御モード決定機能と、前記二次電池装置の充電効率値および放電効率値を設定する充放電効率値設定機能と、前記需給制御装置により生成された出力指令値を前記充放電効率設定機能により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値を前記蓄電量維持モードのための出力指令値として生成する蓄電量維持モード用出力指令値生成機能と、前記制御モード決定機能により決定された制御モードが前記蓄電量維持モードのときは前記蓄電量維持モード用出力指令値生成機能により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、前記蓄電量維持モードではないときは前記需給制御装置により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、出力指令値を切り替える出力切替機能とをコンピュータに実現させるものである。 According to another aspect of the present invention, there is provided a program for controlling a secondary battery device based on an output command value generated for a secondary battery device from a power supply and demand control device. In order to suppress the storage amount approaching the end of charge or approaching the end of discharge according to the storage amount grasping function for grasping the current storage amount of the device and the current storage amount grasped by the storage amount grasping function A control mode determination function for determining whether or not to operate the secondary battery device in the storage amount maintenance mode, and a charge / discharge efficiency value setting function for setting a charge efficiency value and a discharge efficiency value of the secondary battery device, A value obtained by correcting the output command value generated by the supply and demand control device using the charge efficiency value or the discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting function is set in the storage amount maintenance mode. Output command value generation function for storage amount maintenance mode generated as an output command value for generation, and output command value generation for storage amount maintenance mode when the control mode determined by the control mode determination function is the storage amount maintenance mode The output command value generated by the function is transmitted to the secondary battery device, and when not in the power storage amount maintenance mode, the output command value generated by the supply and demand control device is sent to the secondary battery device. An output switching function for switching the output command value is realized by the computer so as to be transmitted.
本発明によれば、電力系統の需給制御に使用する二次電池装置の蓄電量を適切に制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage amount of the secondary battery apparatus used for the supply-and-demand control of an electric power grid | system can be controlled appropriately.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
最初に、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る二次電池制御装置が適用される電力系統システムの概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric power system to which the secondary battery control device according to the first embodiment of the present invention is applied.
本システムは、外部系統1および小規模電力系統2を有する。小規模電力系統2には、外部系統1が接続されるとともに、n個の分散型電源31〜3n、m個の負荷設備41〜4m、および二次電池装置5が接続されている。二次電池装置5は、交流直流変換器(AC/DC)5aおよび蓄電池5bを備えている。二次電池制御装置6は、二次電池装置5を制御できるように二次電池装置5に接続されている。需給制御装置7は、電力系統の需給制御を行えるように二次電池制御装置6を介して二次電池装置5などに接続されている。
This system has an
外部系統1は、例えば商用電力系統であり、小規模電力系統2にとって外部に位置する電力系統である。
The
小規模電力系統2は、例えばマイクログリッド(もしくはスマートグリッド)に相当するものであり、各種の分散型電源を用いて、特定地域内の需要家に電力を供給する。この小規模電力系統2は、外部系統1に連系し、外部系統1から受電する場合と、外部系統1に対して電力を供給する場合とがある。
The small-scale power system 2 corresponds to, for example, a microgrid (or smart grid), and supplies power to consumers in a specific area using various distributed power sources. The small-scale power system 2 is connected to the
分散型電源31〜3nは、例えば、エンジン発電機、タービン発電機、電力貯蔵装置、燃料電池、自然エネルギー発電装置等に相当するものである。
The
負荷設備41〜4mは、電力を消費する需要家の設備に相当するものである。
The
二次電池装置5は、小規模電力系統2内の自然エネルギー発電装置等で発生する比較的速い出力変動や、小規模電力系統2内で発生する急峻な負荷変動を吸収するものである。この二次電池制御装置6は、二次電池制御装置6から伝達される出力指令値に従い、交流直流変換器5aを通じて蓄電池5bに対する充放電を行う。以降、蓄電池5bのSOCを、「SOC」と呼ぶものとする。
The
上記二次電池装置5は、交流直流変換器5aの直流側の出力PC、PDが二次電池制御装置6から伝達された出力指令値となるように運転される。ここで、PCは、充電動作時における交流直流変換器5aの直流回路側の有効電力、PDは、放電動作時における交流直流変換器5aの直流回路側の有効電力である。また、PINは、充電動作時に蓄電池5bに蓄電される有効電力、POUTは、放電動作時に蓄電池5bから放電される有効電力である。PIN,POUTは、蓄電池5bの充電効率,放電効率から次のような(1)式および(2)式で表わされる。
The
PIN =PC×充電効率 …(1)
POUT=PD/放電効率 …(2)
需給制御装置7は、電力系統上のある任意の箇所の電力潮流(電力量)もしくは小規模電力系統2内の負荷電力と発電出力との偏差を一定に保つための電力需給制御を行うものである。この需給制御装置7は、分散型電源31〜3nに対する出力指令値および二次電池装置5に対する出力指令値を生成し、小規模電力系統2内の該当する箇所へ伝達する。但し、二次電池装置5に対する出力指令値は、二次電池制御装置6を経由して伝達される。
P IN = P C × charging efficiency ... (1)
P OUT = P D / Discharge efficiency (2)
The supply and
なお、図1では二次電池制御装置6が小規模電力系統2の外側に設けられた場合が例示されているが、二次電池制御装置6は小規模電力系統2の内部に設けられてもよい。また、そのような場合、二次電池制御装置6は二次電池装置5の内部に設けられてもよく、二次電池装置5の外部に設けられてもよい。
FIG. 1 illustrates the case where the secondary
図2は、同実施形態に係る二次電池制御装置の機能構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the secondary battery control device according to the embodiment.
二次電池制御装置6は、SOC把握部61、制御モード決定部62、充放電効率値設定部63、SOC維持モード用出力指令値生成部64、および出力切替部65を有する。
The secondary
SOC把握部61は、二次電池装置5から出力されているSOC値を取り込んで現在のSOC値を把握し、それを制御モード決定部62へ伝達するものである。
The
制御モード決定部62は、SOC把握部61から伝達される現在のSOC値に応じて、SOCを適切な値に維持するためのSOC維持モードで二次電池装置5を運転すべきか、あるいは一般的な通常モードで二次電池装置5を運転すべきかを決定し、決定した制御モードを識別する信号を出力切替部65へ伝達するものである。
The control
ここで、SOC維持モードは、二次電池装置5での充放電においてSOCが充電末(容量の100%)に近づくこともしくはSOCが放電末(容量の0%)に近づくことを抑制するためのモードであり、通常モードは、需給制御装置7からの出力指令値どおりに二次電池装置5での充放電が行われるようにするモードである。SOCが放電末あるいは充電末に近づいたらSOC維持モードが選択され、SOCが放電末あるいは充電末に対して余裕がある場合には、通常モードが選択される。例えば、図3に示されるような、SOCの上限値Aと下限値Bを、制御モード決定部62に予め設定しておき、SOC把握部61から伝達された現在のSOCと上限値Aと下限値Bと比較し、現在のSOC>A、または、現在のSOC<Bという関係が成立する場合は、制御モード決定部62は、SOC維持モードを選択して制御モードの識別信号として1を出力切替部65へ伝達し、一方、A>現在のSOC>Bという関係が成立する場合は、制御モード決定部62は、「通常モード」を選択して制御モードの識別信号として0を出力切替部65へ伝達する。
Here, the SOC maintenance mode is for suppressing that the SOC approaches the end of charging (100% of the capacity) or the SOC approaches the end of discharge (0% of the capacity) in charging / discharging in the
充放電効率値設定部63は、二次電池装置5の充電効率値および放電効率値を設定するものである。
The charge / discharge efficiency
SOC維持モード用出力指令値生成部64は、需給制御装置7により生成された出力指令値を充放電効率設定部63により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値をSOC維持モードのための出力指令値として生成するものである。例えば、SOC維持モード用出力指令値生成部64は、需給制御装置7から伝達された出力指令値を、図4に示されるような処理により、SOCを適切な値に維持できるような出力指令値に補正し、出力切替部65へ伝達する。
The SOC maintenance mode output command
図4の処理においては、図5(a)に示されるような需給制御装置7から伝達される出力指令値を、放電側と充電側の方向性に応じて分離する。放電方向の出力指令値(正の値)には、「放電効率」を掛けて、図5(b)に示されるように、当該出力指令値を補正したものを二次電池装置5に対する出力指令値として出力する。一方、充電方向の出力指令値(負の値)には、「1/充電効率」を掛けて、図5(c)に示されるように、当該出力指令値を補正したものを二次電池装置5に対する出力指令値として出力する。放電側の出力指令値と充電側の出力指令値とを合わせたものを図5(d)に示す。ここで、充電効率値および放電効率値は、充放電効率値設定部63から伝達されたものである。
In the process of FIG. 4, the output command value transmitted from the supply and
出力切替部65は、制御モード決定部62から伝達される制御モードの識別信号に応じて、SOC維持モード用出力指令値生成部64から伝達される出力指令値と、需給制御装置7から伝達される出力指令値との間で出力指令値を切り替えて二次電池装置5へ伝達するものである。すなわち、出力切替部65は、制御モード決定部62により決定された制御モードがSOC維持モードのときはSOCモード用出力指令値生成部64により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、SOC維持モードではないときは需給制御装置7により生成された出力指令値が二次電池装置5へ伝達されるように、出力指令値を切り替える。例えば、図6に示されるような、乗算器、加算器、およびNOR演算器を組み合わせた回路を採用することにより、制御モード識別信号に応じて、需給制御装置7からの出力指令値と、SOCモード用出力指令値生成部64からのSOCモード用出力指令値とを切り替える機構を実現することができる。
In response to the control mode identification signal transmitted from the control
次に、図7を参照して、同実施形態に係る二次電池制御装置の動作について説明する。 Next, with reference to FIG. 7, the operation of the secondary battery control device according to the embodiment will be described.
最初に、SOC把握部61は、二次電池装置5から出力されているSOC値を取り込んで現在のSOC値を把握する(ステップS11)。
First, the
次に、制御モード決定部62は、現在のSOC値が、上限値Aと下限値Bとの間の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS12)。
Next, the control
現在のSOC値が、上限値Aを上回っている、もしくは下限値Bを下回っている場合(ステップS12のNO)、以下のステップS13〜S15の処理が行われる。 When the current SOC value is higher than the upper limit value A or lower than the lower limit value B (NO in step S12), the following steps S13 to S15 are performed.
まず、制御モード決定部62は、制御モードをSOC維持モードにすることを決定する(ステップS13)。SOC維持モード用出力指令値生成部64は、需給制御装置7により生成された出力指令値を充放電効率設定部63により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値をSOC維持モードのための出力指令値として生成する(ステップS14)。そして、出力切替部65は、SOCモード用出力指令値生成部64により生成された出力指令値が二次電池装置5へ伝達されるように、出力指令値を切り替える(ステップS15)。
First, the control
一方、現在のSOC値が、上限値Aと下限値Bとの間にある場合(ステップS12のYES)、以下のステップS16〜S17の処理が行われる。 On the other hand, when the current SOC value is between the upper limit value A and the lower limit value B (YES in step S12), the following steps S16 to S17 are performed.
まず、制御モード決定部62は、制御モードを通常モードにすることを決定する(ステップS16)。そして、出力切替部65は、需給制御装置7により生成された出力指令値が二次電池装置5へ伝達されるように、出力指令値を切り替える(ステップS17)。
First, the control
以降、ステップS11からの処理が繰り返される。 Thereafter, the processing from step S11 is repeated.
この第1の実施形態によれば、SOCに余裕がある場合には需給制御装置7からの出力指令値どおりに二次電池装置5の充放電を行い、SOCが充電末あるいは放電末に近づいてきた場合にはSOCが充電末あるいは放電末にならないように二次電池装置5を制御すすることができる。
According to the first embodiment, when there is a margin in the SOC, the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
なお、この第2の実施形態においては、前述の第1の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。 In the second embodiment, the same reference numerals are given to the portions common to the configuration of the first embodiment described above, and a duplicate description is omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
本発明の第2の実施形態に係る二次電池制御装置が適用される電力系統システムの概略構成は、前述の第1の実施形態で説明した図1と同じ構成となる。 The schematic configuration of the power system to which the secondary battery control device according to the second embodiment of the present invention is applied is the same as that of FIG. 1 described in the first embodiment.
図8は、本発明の第2の実施形態に係る二次電池制御装置の機能構成を示すブロック図である。ここでは、図2と異なる部分を中心に説明する。 FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the secondary battery control device according to the second embodiment of the present invention. Here, the description will focus on the parts different from FIG.
第2の実施形態に係る二次電池制御装置6は、前述のSOC把握部61の代わりに、もしくは前述のSOC把握部61に加え、SOC算出部66を備えている。SOC算出部66は、充放電効率設定部63により設定された充電効率値もしくは放電効率値および二次電池装置5の出力値を用いて、二次電池装置5の現在のSOCを算出するものである。
The secondary
例えば、SOC算出部66は、二次電池装置5から現在の実出力値(PC(t)、PD(t))を取り込み、充放電効率設定部63により設定されている充電効率値と放電効率値から、時間経過に伴い変化している現在のSOCを次の(3)式により算出する。
For example, the
ここで、(3)式中のP0は、初期SOCを示す値である。 Here, P 0 in the equation (3) is a value indicating the initial SOC.
(3)式により算出した現在のSOC値は、制御モード決定部62へ伝達される。
The current SOC value calculated by the equation (3) is transmitted to the control
この第2の実施形態によれば、前述の第1の実施形態と同様の効果が得られるほか、二次電池装置からSOCの情報が得られなくてもSOCを算出することができるという効果が得られる。 According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and the SOC can be calculated even if the SOC information is not obtained from the secondary battery device. can get.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
なお、この第3の実施形態においては、前述の第1および第2の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第1および第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。 In the third embodiment, parts that are the same as those in the first and second embodiments described above are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. Below, it demonstrates focusing on a different part from 1st and 2nd embodiment.
本発明の第3の実施形態に係る二次電池制御装置が適用される電力系統システムの概略構成は、前述の第1の実施形態で説明した図1と同じ構成となる。 The schematic configuration of the power system to which the secondary battery control device according to the third embodiment of the present invention is applied is the same as that of FIG. 1 described in the first embodiment.
この第3の実施形態は、前述の第1および第2の実施形態に示した充放電効率設定部63(図2、図8参照)の具体的な構成例を示すものである。 The third embodiment shows a specific configuration example of the charge / discharge efficiency setting unit 63 (see FIGS. 2 and 8) shown in the first and second embodiments described above.
図9は、本発明の第3の実施形態に係る二次電池制御装置に備えられる充放電効率設定部の機能構成を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a charge / discharge efficiency setting unit provided in the secondary battery control device according to the third embodiment of the present invention.
図9に示されるように、充放電効率設定部63は、充放電効率値DB部63aおよび充放電効率値抽出部63bを有する。
As shown in FIG. 9, the charge / discharge
充放電効率値DB部63aは、二次電池装置5のSOCと充電効率値および放電効率値との関係を示す情報を記憶するものである。
The charge / discharge efficiency
充放電効率値抽出部63bは、充放電効率値DB部63aに記憶されている情報を用いて、現在のSOCに対応する充電効率値および放電効率値を抽出するものである。
The charge / discharge efficiency
このように構成において、SOC把握部61から充放電効率値設定部63に伝達された現在のSOC値は、充放電効率値抽出部63bに伝達される。充放電効率値抽出部63bは、伝達された現在のSOC値に対応する充電効率値と放電効率値を充放電効率値DB部63aに記憶される情報から抽出する。例えば、充放電効率値DB部63aには、当該情報として、蓄電池の特性データなどに基づくテーブルを用意しておく。テーブルの一例を以下に示す。
Thus, in the configuration, the current SOC value transmitted from the
例えば、現在のSOCが50%とすると、充放電効率値DB部63aのテーブルから充電効率=0.70、放電効率=0.95が抽出され、二次電池制御装置6ではこれらの充電効率値、放電効率値を用いて処理が行われる。
For example, assuming that the current SOC is 50%, charging efficiency = 0.70 and discharging efficiency = 0.95 are extracted from the table of the charging / discharging efficiency
また、上記では充放電効率値DB部63aにテーブルを用意してテーブルから充放電効率値を抽出する方法を示したが、テーブルを用いず、代わりに演算式を用いた形態を採用してもよい。例えば、図10に示されるような、SOCと充放電効率との関係を表す特性データ(放電効率曲線,充電効率曲線)を基に、充電効率,放電効率をSOCの関数で近似した特性式である(4)式,(5)式を作成して用意しておき、これらを用いて充電効率値,放電効率値を求めるようにしてもよい。
In the above description, a method for preparing a table in the charge / discharge efficiency
充電効率=f(SOC) …(4)
放電効率=f(SOC) …(5)
この第3の実施形態によれば、前述の第1および第2の実施形態と同様の効果が得られるほか、SOCの状態に応じて充放電効率値を変えられるため、SOCの状態に関わらず充放電効率値を一定とした制御よりも、精度の高いSOC維持制御を実現できるという効果が得られる。
Charging efficiency = f (SOC) (4)
Discharge efficiency = f (SOC) (5)
According to the third embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments described above can be obtained, and the charge / discharge efficiency value can be changed according to the state of the SOC, regardless of the state of the SOC. As compared with the control in which the charge / discharge efficiency value is constant, the effect that the SOC maintenance control with higher accuracy can be realized is obtained.
なお、前述の第1乃至第3の実施形態に示した二次電池制御装置6は、さらに、二次電池装置5の現在の制御状態に関する情報を、当該二次電池制御装置6の外部へ発信する機能(図示せず)を備えている。現在の制御状態に関する情報としては、二次電池装置5の現在のSOC、制御モード、充電末に達したことを認識する信号、放電末に達したことを認識する信号などが含まれる。需給制御装置7などの他の装置は、当該情報を取り込むことにより、二次電池装置5の運用状態を把握することができる。
The secondary
また、前述の第1乃至第3の実施形態に示した二次電池制御装置6の各種機能は、ハードウェアで実現してもよいし、ソフトウェア(コンピュータプログラム)で実現してもよい。コンピュータプログラムで実現する場合、当該プログラムを記憶した記憶媒体および当該プログラムを実行するプロセッサを、例えば二次電池装置5に実装するようにしてもよい。その場合、二次電池装置が自律して放電末や充電末にならないように動作することができるため、小規模電力系統の運用者による蓄電量管理業務を軽減することができる。あるいは需給制御装置側における蓄電量管理機能の責務を軽減することができる。
The various functions of the secondary
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…外部系統、2…小規模電力系統、31〜3n…分散型電源、41〜4m…負荷設備、5…二次電池装置、5a…交流直流変換器、5b…蓄電池、6…二次電池制御装置、7…需給制御装置、61…SOC把握部、62…制御モード決定部、63…充放電効率値設定部、64…SOC維持モード用出力指令値生成部、65…出力切替部、63a…充放電効率値DB部、63b…充放電効率値抽出部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記二次電池装置の現在の蓄電量を把握する蓄電量把握手段と、
前記蓄電量把握手段により把握された現在の蓄電量に応じて、蓄電量が充電末に近づくこともしくは放電末に近づくことを抑制するための蓄電量維持モードで前記二次電池装置を運転すべき否かを決定する制御モード決定手段と、
前記二次電池装置の充電効率値および放電効率値を設定する充放電効率値設定手段と、
前記需給制御装置により生成された出力指令値を前記充放電効率設定手段により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値を前記蓄電量維持モードのための出力指令値として生成する蓄電量維持モード用出力指令値生成手段と、
前記制御モード決定手段により決定された制御モードが前記蓄電量維持モードのときは前記蓄電量維持モード用出力指令値生成手段により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、前記蓄電量維持モードではないときは前記需給制御装置により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、出力指令値を切り替える出力切替手段と
を具備することを特徴とする二次電池制御装置。 In the secondary battery control device that controls the secondary battery device using the output command value generated for the secondary battery device from the supply and demand control device of the power system,
A storage amount grasping means for grasping a current storage amount of the secondary battery device;
The secondary battery device should be operated in the storage amount maintenance mode for suppressing the storage amount from approaching the end of charging or the end of discharging according to the current storage amount grasped by the storage amount grasping means. Control mode determining means for determining whether or not,
Charge / discharge efficiency value setting means for setting a charge efficiency value and a discharge efficiency value of the secondary battery device;
A value obtained by correcting the output command value generated by the supply and demand control device using the charge efficiency value or the discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting means is an output command value for the storage amount maintaining mode. Output command value generation means for the storage amount maintenance mode generated as:
When the control mode determined by the control mode determination unit is the storage amount maintenance mode, the output command value generated by the storage amount maintenance mode output command value generation unit is transmitted to the secondary battery device. And output switching means for switching the output command value so that the output command value generated by the supply and demand control device is transmitted to the secondary battery device when not in the power storage amount maintenance mode. A secondary battery control device.
前記充放電効率設定手段により設定された充電効率値もしくは放電効率値および前記二次電池装置の出力値を用いて、前記二次電池装置の現在の蓄電量を算出する蓄電量算出手段を具備することを特徴とする二次電池制御装置。 The secondary battery control device according to claim 1,
Using a charge efficiency value or discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting means and an output value of the secondary battery device, comprising a storage amount calculation means for calculating a current storage amount of the secondary battery device. A secondary battery control device.
前記充放電効率設定手段は、
前記二次電池装置の蓄電量と充電効率値および放電効率値との関係を示す情報を記憶している充放電効率値記憶手段と、
前記充放電効率値記憶手段に記憶されている情報を用いて、現在の充電量に対応する充電効率値および放電効率値を抽出する充放電効率値抽出手段と
を具備することを特徴とする二次電池制御方法。 The secondary battery control device according to claim 1 or 2,
The charge / discharge efficiency setting means includes:
Charge / discharge efficiency value storage means for storing information indicating the relationship between the storage amount of the secondary battery device and the charge efficiency value and the discharge efficiency value;
Charge / discharge efficiency value extraction means for extracting a charge efficiency value and a discharge efficiency value corresponding to a current charge amount using information stored in the charge / discharge efficiency value storage means; Next battery control method.
少なくとも前記二次電池装置の蓄電量および前記制御モード決定手段により決定された制御モードを含む情報を、当該二次電池制御装置の外部へ出力する手段を具備することを特徴とする二次電池制御方法。 The secondary battery control device according to any one of claims 1 to 3,
A secondary battery control, comprising: means for outputting information including at least a storage amount of the secondary battery device and a control mode determined by the control mode determination means to the outside of the secondary battery control device. Method.
蓄電量把握手段が、前記二次電池装置の現在の蓄電量を把握し、
制御モード決定手段が、前記蓄電量把握手段により把握された現在の蓄電量に応じて、蓄電量が充電末に近づくこともしくは放電末に近づくことを抑制するための蓄電量維持モードで前記二次電池装置を運転すべき否かを決定し、
充放電効率値設定手段が、前記二次電池装置の充電効率値および放電効率値を設定し、
蓄電量維持モード用出力指令値生成手段が、前記需給制御装置により生成された出力指令値を前記充放電効率設定手段により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値を前記蓄電量維持モードのための出力指令値として生成し、
出力切替手段が、前記制御モード決定手段により決定された制御モードが前記蓄電量維持モードのときは前記蓄電量維持モード用出力指令値生成手段により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、前記蓄電量維持モードではないときは前記需給制御装置により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、出力指令値を切り替える
ことを有することを特徴とする二次電池制御方法。 In the secondary battery control method for controlling the secondary battery device based on the output command value generated for the secondary battery device from the power supply and demand control device,
The storage amount grasping means grasps the current storage amount of the secondary battery device,
The control mode determination unit is configured to store the secondary in the storage amount maintenance mode for suppressing the storage amount from approaching the end of charge or approaching the end of discharge according to the current storage amount grasped by the storage amount grasping unit. Decide whether or not to operate the battery device,
The charge / discharge efficiency value setting means sets the charge efficiency value and the discharge efficiency value of the secondary battery device,
A value obtained by correcting the output command value generated by the supply / demand control device using the charge efficiency value or the discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting unit, by the output command value generating unit for the storage amount maintaining mode Is generated as an output command value for the power storage amount maintenance mode,
When the control mode determined by the control mode determination unit is the storage amount maintenance mode, the output switching unit outputs the output command value generated by the storage amount maintenance mode output command value generation unit to the secondary battery device. And switching the output command value so that the output command value generated by the supply and demand control device is transmitted to the secondary battery device when not in the power storage amount maintenance mode. A secondary battery control method characterized by the above.
前記二次電池装置の現在の蓄電量を把握する蓄電量把握機能と、
前記蓄電量把握機能により把握された現在の蓄電量に応じて、蓄電量が充電末に近づくこともしくは放電末に近づくことを抑制するための蓄電量維持モードで前記二次電池装置を運転すべき否かを決定する制御モード決定機能と、
前記二次電池装置の充電効率値および放電効率値を設定する充放電効率値設定機能と、
前記需給制御装置により生成された出力指令値を前記充放電効率設定機能により設定された充電効率値もしくは放電効率値を用いて補正して得られる値を前記蓄電量維持モードのための出力指令値として生成する蓄電量維持モード用出力指令値生成機能と、
前記制御モード決定機能により決定された制御モードが前記蓄電量維持モードのときは前記蓄電量維持モード用出力指令値生成機能により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、また、前記蓄電量維持モードではないときは前記需給制御装置により生成された出力指令値が前記二次電池装置へ伝達されるように、出力指令値を切り替える出力切替機能と
をコンピュータに実現させるプログラム。 In a program for controlling a secondary battery device based on an output command value generated for a secondary battery device from a power supply and demand control device,
A power storage amount grasping function for grasping a current power storage amount of the secondary battery device;
The secondary battery device should be operated in a storage amount maintenance mode for suppressing the storage amount from approaching the end of charge or approaching the end of discharge according to the current storage amount grasped by the storage amount grasping function A control mode determination function for determining whether or not,
A charge / discharge efficiency value setting function for setting a charge efficiency value and a discharge efficiency value of the secondary battery device; and
A value obtained by correcting the output command value generated by the supply and demand control device using the charge efficiency value or the discharge efficiency value set by the charge / discharge efficiency setting function is an output command value for the storage amount maintenance mode. Output command value generation function for storage amount maintenance mode generated as
When the control mode determined by the control mode determination function is the storage amount maintenance mode, the output command value generated by the storage amount maintenance mode output command value generation function is transmitted to the secondary battery device. In addition, when not in the power storage amount maintenance mode, the computer realizes an output switching function for switching the output command value so that the output command value generated by the supply and demand control device is transmitted to the secondary battery device. program.
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