JP2015035913A - 蓄電システムの制御装置及び蓄電システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電池の充電又は放電に用いられるインバータの電力損失を低減する、ことを目的とする。
【解決手段】蓄電システム制御装置30は、発電装置14、負荷16、及び商用系統18に接続された送電線20に接続され、インバータを介して蓄電池24を充電又は放電させる。蓄電システム制御装置30は、蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力未満の場合、又は蓄電池24からの放電電力がインバータ22の消費電力以下の場合、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。
【選択図】図1
【解決手段】蓄電システム制御装置30は、発電装置14、負荷16、及び商用系統18に接続された送電線20に接続され、インバータを介して蓄電池24を充電又は放電させる。蓄電システム制御装置30は、蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力未満の場合、又は蓄電池24からの放電電力がインバータ22の消費電力以下の場合、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。
【選択図】図1
Description
本発明は、蓄電システムの制御装置及び蓄電システムの制御方法に関するものである。
太陽光発電や風力発電など自然エネルギーを利用した発電装置では、天候等の影響を受けて発電出力が変動する。そこで、例えばリチウムイオン電池等の蓄電装置を用いて、自然エネルギーを利用した発電装置の発電出力に対する平滑化が行われる。
一方、直流電力と交流電力を変換する電力変換器を含む発電装置は、電力変換損失及び補機等の消費電力による電力損失が存在する。
一方、直流電力と交流電力を変換する電力変換器を含む発電装置は、電力変換損失及び補機等の消費電力による電力損失が存在する。
そこで、特許文献1は,風力発電装置の補機損失を考慮した蓄電システムの制御手段を開示している。
具体的には、電力貯蔵装置を備える風力発電所の受電電力量を測定する手段が、風力発電所と電力系統との接続地点に備えられる。そして、風力発電所の電力系統からの受電電力量が所定値よりも大きい場合、風力発電所が発電状態又は風力発電所の出力電力が零となるように、制御器が電力貯蔵装置における蓄電装置の充放電電力指令を補正する。
具体的には、電力貯蔵装置を備える風力発電所の受電電力量を測定する手段が、風力発電所と電力系統との接続地点に備えられる。そして、風力発電所の電力系統からの受電電力量が所定値よりも大きい場合、風力発電所が発電状態又は風力発電所の出力電力が零となるように、制御器が電力貯蔵装置における蓄電装置の充放電電力指令を補正する。
しかしながら、特許文献1では風力発電所における損失を低減させる方法が記載されているものの、蓄電システムの損失を低減させる方法は記載されていない。蓄電システムにも風力発電所等の発電装置と同様に電力損失が存在する。具体的には、蓄電池の充電又は放電に用いるインバータの電力変換部による電力変換損失やインバータの補機による消費電力等の電力損失である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蓄電池の充電又は放電に用いられるインバータの電力損失を低減できる、蓄電システムの制御装置及び蓄電システムの制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の蓄電システムの制御装置及び蓄電システムの制御方法は以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る蓄電システムの制御装置は、発電装置、負荷、及び商用系統に接続された送電線に接続され、インバータを介して蓄電池を充電又は放電させる蓄電システムの制御装置であって、前記蓄電池への充電電力が前記インバータの消費電力未満の場合、又は前記蓄電池からの放電電力が前記インバータの消費電力以下の場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断する。
本構成によれば、蓄電システムは、発電装置、負荷、及び商用系統に接続された送電線に接続され、インバータを介して蓄電池を充電又は放電させる。インバータは、電力変換部と絶縁トランス等の補機とが直列に接続されている。
インバータは、蓄電池からの直流電力を交流電力へ変換し、送電線からの交流電力を直流電力へ変換するために、電力変換部において変換損失が生じる。また、インバータの補機でも電力が消費される。そして、インバータは、蓄電池の充電電力又は放電電力の増加に応じて消費電力も増加するが、蓄電池の充電電力又は放電電力が小さくてもある一定の消費電力を要する。このため、蓄電池からの放電電力がインバータによる消費電力以下の場合、蓄電池からの放電電力は、インバータでのみ消費され、負荷で消費されずに損失する。同様に、蓄電池への充電電力がインバータによる消費電力以下の場合、蓄電池への充電電力は、インバータでのみ消費され、蓄電池に充電されずに損失される。
そこで、本構成では、蓄電池への充電電力がインバータの消費電力未満の場合、インバータと送電線との接続が遮断される。また、蓄電池からの放電電力がインバータの消費電力以下の場合、インバータと送電線との接続が遮断される。
インバータと送電線との接続が遮断されることにより、蓄電池の充電又は放電が行われなくなるので、蓄電池の充電電力又は放電電力がインバータで消費されることがない。
従って、本構成は、蓄電池の充電又は放電に用いられるインバータの電力損失を低減できる。これにより、蓄電池からの放電電力も低減されるので、蓄電池の充電率の低下を抑制し、より長い時間負荷に対する放電が可能となる。
上記第一態様では、前記蓄電池への充電電力が前記インバータの消費電力未満の場合、前記インバータを待機状態とし、前記インバータの待機電力を賄うために前記蓄電池からの放電を必要とする場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断することが好ましい。
蓄電池への充電電力がインバータの消費電力未満の場合に、インバータと送電線との接続を遮断すると、本来であれば蓄電池へ充電される電力は商用系統へ供給されることとなる。しかしながら、商用系統の電力安定性の観点からは、商用系統へ電力が供給されることは好ましくない。
本構成によれば、蓄電池への充電電力がインバータの消費電力未満の場合、インバータを待機状態とする。これにより、本来であれば蓄電池へ充電される電力がインバータで消費されるので、商用系統への電力の供給が抑制され、かつインバータの運転状態が迅速に復帰可能となる。そして、充電電力がさらに減少し、インバータの待機電力を賄うために蓄電池から放電が行われると、蓄電池の充電率が減少する。このため、インバータの待機電力を賄うために蓄電池からの放電を必要とする場合、インバータと送電線との接続を遮断するので、蓄電池の充電率の減少を抑制できる。
上記第一態様では、前記蓄電システムの運転モードに応じて前記蓄電池の充電電力指令値又は放電電力指令値を生成し、前記充電電力指令値が前記インバータの消費電力未満の場合、又は前放電電力指令値が前記インバータの消費電力以下の場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断することが好ましい。
本構成によれば、インバータと送電線との接続遮断を、蓄電システムの運転モードに応じて適切に行える。
本発明の第二態様に係る蓄電システムの制御方法によれば、発電装置、負荷、及び商用系統に接続された送電線に接続され、インバータを介して蓄電池を充電又は放電させる蓄電システムの制御方法であって、前記蓄電池への充電電力が前記インバータの消費電力未満の場合、又は前記蓄電池からの放電電力が前記インバータの消費電力以下の場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断する。
本発明によれば、蓄電池の充電又は放電に用いられるインバータの電力損失を低減できる、という優れた効果を有する。
以下に、本発明に係る蓄電システムの制御装置及び蓄電システムの制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る蓄電システム10を含む電力系統12の構成図である。
蓄電システム10は、発電装置14、負荷16、及び商用系統18に接続された送電線20に接続され、インバータ22を介して蓄電池24を充電又は放電させる。なお、蓄電システム10は、発電装置14及び負荷16に比べて商用系統18側に接続されている。
発電装置14及び負荷16は、タウン(街)やビル等に設けられている。発電装置14は、例えば、自然エネルギーを利用した発電装置(太陽電池装置や風力発電装置等)又は燃料電池等である。負荷16は、例えば街灯やビルの空調及び電灯等、電力で動作する各種電気機器である。
電力系統12には、負荷16の消費電力と発電装置14による発電電力との差である負荷不足電力が生じる場合がある。この場合、負荷不足電力を賄うために、蓄電池24からの放電、商用系統18からの電力供給(以下「買電電力」という。)が行われる。
蓄電池24は、複数のセルが直列又は並列に接続され、発電装置14の発電電力や商用系統18からの買電電力を蓄電する。
インバータ22は、インバータ電力変換部26及びインバータ補機28Aが直列に接続されて構成される。具体的には、インバータ電力変換部26が蓄電池24に接続され、インバータ補機28Aが送電線20に接続される。
インバータ電力変換部26は、蓄電池24からの直流電力を交流電力へ変換し、送電線20からの交流電力を直流電力へ変換する。
インバータ補機28Aは、絶縁トランスを含む。絶縁トランスは、事故時の感電及びその波及拡大防止やノイズ対策のために用いられる。
インバータ電力変換部26は、蓄電池24からの直流電力を交流電力へ変換し、送電線20からの交流電力を直流電力へ変換する。
インバータ補機28Aは、絶縁トランスを含む。絶縁トランスは、事故時の感電及びその波及拡大防止やノイズ対策のために用いられる。
また、蓄電システム10は、インバータ補機28B、蓄電システム制御装置30、蓄電システム制御装置30の補機(以下「制御装置補機」という。)32、及び空調設備34が送電線20に接続される。
インバータ補機28Bは、例えば、インバータ22の制御電源やファン電源を含む。
蓄電システム制御装置30は、蓄電池24の状態の管理や、蓄電池24の充電又は放電に係る指令のインバータ22への出力、運転モードの切り替え等、蓄電システム10の全体の制御を司る。蓄電池24の運転状態は、例えば、蓄電池24の充電率(State of Charge:SOC)、蓄電池24の温度、蓄電池24が充電又は放電した回数等である。
なお、蓄電池24の運転状態(以下「蓄電池運転状態」という。)は、蓄電システム制御装置30から蓄電池24の状態を要求する状態要求指令を蓄電池・制御監視システム40(図2参照)へ送信することで、蓄電池・制御監視システム40によって検知される。検知された蓄電池運転状態は、蓄電システム制御装置30へ送信される。
なお、蓄電池24の運転状態(以下「蓄電池運転状態」という。)は、蓄電システム制御装置30から蓄電池24の状態を要求する状態要求指令を蓄電池・制御監視システム40(図2参照)へ送信することで、蓄電池・制御監視システム40によって検知される。検知された蓄電池運転状態は、蓄電システム制御装置30へ送信される。
制御装置補機32は、例えば、蓄電システム制御装置30の電源やファン電源である。
空調設備34は、蓄電システム10が設置されている部屋の温度や湿度等を制御する。
また、送電線20とインバータ補機28Aとの間には、電磁開閉器36が備えられる。電磁開閉器36が開かれることによって、蓄電池24の充電又は放電が行われなくなる。
インバータ補機28Aとインバータ22との間には、電力検出部38Aが備えられる。
蓄電池24が充電を行う場合、電力検出部38Aは、インバータ補機28Aで電力が消費された後の充電電力を検出することとなる。一方、蓄電池24が放電を行う場合、電力検出部38Aは、インバータ電力変換部26で電力が消費された後の放電電力を検出することとなる。
蓄電池24が充電を行う場合、電力検出部38Aは、インバータ補機28Aで電力が消費された後の充電電力を検出することとなる。一方、蓄電池24が放電を行う場合、電力検出部38Aは、インバータ電力変換部26で電力が消費された後の放電電力を検出することとなる。
さらに、送電線20と商用系統18との接続点付近には、送電線20を流れる電力(電流)を検出する電力検出部38Bが備えられる。電力検出部38Bは、商用系統18から負荷16等へ供給される電力(以下「買電電力」という。)、及び商用系統18へ供給される電力を検出する。
図2は、蓄電システム10における主な通信ラインを示した模式図である。
蓄電システム制御装置30は、蓄電システム10の運転モードに応じて、電力検出部38Bの検出値を所定値とするように、インバータ22へ運転指令(充電電力指令値又は放電電力指令値)を出力する。運転指令は、電力検出部38Bの検出値及び蓄電池・制御監視システム40で検知された蓄電池24の運転状態(SOC等)に基づいて、運転モードに応じて生成される。なお、インバータ22からは、蓄電システム制御装置30へインバータ22の運転状態が出力される。
蓄電システム制御装置30は、蓄電システム10の運転モードに応じて、電力検出部38Bの検出値を所定値とするように、インバータ22へ運転指令(充電電力指令値又は放電電力指令値)を出力する。運転指令は、電力検出部38Bの検出値及び蓄電池・制御監視システム40で検知された蓄電池24の運転状態(SOC等)に基づいて、運転モードに応じて生成される。なお、インバータ22からは、蓄電システム制御装置30へインバータ22の運転状態が出力される。
運転モードは、一例として、余剰電力充電モード、不足電力放電モード、及びピークカットモードがある。これらの運転モードは、一例として、予め設定された時間帯毎に切り替えられる。
余剰電力充電モードは、負荷16で消費されなかった発電装置14による発電電力である余剰電力を、蓄電池24へ充電する。蓄電池24に充電された余剰電力は、例えば電気料金の高くなる時間帯等に放電される。このため、蓄電システム制御装置30は、電力検出部38Bにおける電力(電流)が0(零)となるように、電力検出部38Aで検出される充電電力を制御する充電電力指令値を生成し、インバータ22へ出力する。
不足電力放電モードは、発電装置14による発電電力と負荷16の消費電力との差である負荷不足電力を賄うための、買電電力を減少させるように蓄電池24から放電する。このため、蓄電システム制御装置30は、電力検出部38Bにおける電力(電流)が0(零)となるように、電力検出部38Aで検出される放電電力を制御する放電電力指令値を生成し、インバータ22へ出力する。
ピークカットモードは、商用系統18からの買電電力が所定の設定値(契約電力)を超えないように蓄電池24から放電する。このため、蓄電システム制御装置30は、電力検出部38Bで検出される電力(電流)が契約電力以下となるように、電力検出部38Aで検出される放電電力を制御する放電電力指令値を生成し、インバータ22へ出力する。
図3は、インバータ22を流れる電力と消費電力との関係を示すグラフである。
インバータ電力変換部26は、直流電力と交流電力との変換において、変換損失が生じて電力が消費される。また、インバータ補機28Aでも電力が消費される。そして、インバータ22は、蓄電池24の充電電力又は放電電力の増加に応じて消費電力も増加するが、図3に示されるように蓄電池24の充電電力又は放電電力が小さくてもある一定の消費電力を要する。
このため、蓄電池24からの放電電力がインバータ22による消費電力以下の場合、蓄電池24からの放電電力は、インバータ22でのみ消費され、負荷16で消費されずに損失(電力損失)される。
また、蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力以下の場合、蓄電池24への充電電力は、インバータ22でのみ消費され、蓄電池24に充電されずに損失する。この場合、インバータ22の消費電力を賄うためだけに、蓄電池24から放電が行われる。
インバータ電力変換部26は、直流電力と交流電力との変換において、変換損失が生じて電力が消費される。また、インバータ補機28Aでも電力が消費される。そして、インバータ22は、蓄電池24の充電電力又は放電電力の増加に応じて消費電力も増加するが、図3に示されるように蓄電池24の充電電力又は放電電力が小さくてもある一定の消費電力を要する。
このため、蓄電池24からの放電電力がインバータ22による消費電力以下の場合、蓄電池24からの放電電力は、インバータ22でのみ消費され、負荷16で消費されずに損失(電力損失)される。
また、蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力以下の場合、蓄電池24への充電電力は、インバータ22でのみ消費され、蓄電池24に充電されずに損失する。この場合、インバータ22の消費電力を賄うためだけに、蓄電池24から放電が行われる。
そこで、本実施形態に係る蓄電システム制御装置30は、蓄電池24への充電電力がインバータ補機28Aの消費電力未満の場合、電磁開閉器36によってインバータ22と送電線20との接続を遮断する。また、蓄電システム制御装置30は、蓄電池24からの放電電力がインバータ22の消費電力以下の場合、電磁開閉器36によってインバータ22と送電線20との接続を遮断する。なお、以下の説明において、インバータ22と送電線20との接続を遮断させる処理を接続遮断処理という。
このように、接続遮断処理が行われることにより、蓄電池24の充電又は放電が行われなくなるので、蓄電池24の充電電力又は放電電力がインバータ22で消費されることがない。
このように、接続遮断処理が行われることにより、蓄電池24の充電又は放電が行われなくなるので、蓄電池24の充電電力又は放電電力がインバータ22で消費されることがない。
図4は、蓄電システム制御装置30による接続遮断処理に係る電気的構成を示す機能ブロック図である。
蓄電システム制御装置30は、消費電力算出部50、判定部52、及び指令値生成部54を備える。
蓄電システム制御装置30は、消費電力算出部50、判定部52、及び指令値生成部54を備える。
なお、蓄電システム制御装置30、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。そして、消費電力算出部50、判定部52、及び指令値生成部54における各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。
消費電力算出部50は、インバータ電力変換部26又はインバータ補機28Aの消費電力を、電力検出部38Aの検出値に基づいて算出する。具体的には、消費電力算出部50は、図3に示されるようなインバータ電力変換部26又はインバータ補機28Aに流れる電力と消費電力との関係(設計値)を予め記憶している。そして、消費電力算出部50は、電力検出部38Aの検出値を設計値に当てはめることにより、消費電力を算出する。
判定部52は、充電電力指令値又は放電電力指令値とインバータ22の消費電力とから、インバータ補機28Aと送電線20を遮断する必要性を判定する。
具体的には、判定部52は、充電電力指令値又は放電電力指令値と消費電力算出部50による消費電力の算出結果とを比較する。そして、判定部52は、充電電力指令値又は放電電力指令値が算出結果以下の場合に、遮断の必要性があると判定する。
具体的には、判定部52は、充電電力指令値又は放電電力指令値と消費電力算出部50による消費電力の算出結果とを比較する。そして、判定部52は、充電電力指令値又は放電電力指令値が算出結果以下の場合に、遮断の必要性があると判定する。
指令値生成部54は、判定部52によって遮断の必要性があると判定された場合、電磁開閉器36を開くための開閉指令値を生成し、電磁開閉器36へ出力する。また、指令値生成部54は、開かれている電磁開閉器36を閉じる場合、電磁開閉器36を閉じるための開閉指令値を生成し、電磁開閉器36へ出力する。
次に、接続遮断処理を蓄電システム10の運転モード毎に説明する。
なお、上述したように、蓄電システム10の運転モードに応じて蓄電池24の充電電力指令値又は放電電力指令値が生成される。そして、接続遮断処理は、充電電力指令値がインバータ22の消費電力未満の場合、又は放電電力指令値がインバータ22の消費電力以下の場合、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。
これにより、接続遮断処理は、インバータ22と送電線20との接続遮断を、蓄電システム10の運転モードに応じて適切に行える。
なお、上述したように、蓄電システム10の運転モードに応じて蓄電池24の充電電力指令値又は放電電力指令値が生成される。そして、接続遮断処理は、充電電力指令値がインバータ22の消費電力未満の場合、又は放電電力指令値がインバータ22の消費電力以下の場合、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。
これにより、接続遮断処理は、インバータ22と送電線20との接続遮断を、蓄電システム10の運転モードに応じて適切に行える。
次に、余剰電力充電モードにおける接続遮断処理について述べる。
上述したように、インバータ22の電力損失が存在する。このため、余剰電力があった場合でも、インバータ22で余剰電力が消費されて蓄電池24への充電が行われない場合がある。さらに、余剰電力が少ない場合(電力検出部38Aによる検出値<インバータ22の消費電力)、図5に示されるように、インバータ22に対して蓄電池24から放電される可能性がある。
そこで、余剰電力充電モードにおける接続遮断処理は、充電電力指令値がインバータ22(本実施形態ではインバータ電力変換部26)の消費電力未満の場合、インバータ22を待機状態とする。さらに、インバータ22の待機電力を賄うために蓄電池24からの放電を必要とする場合、接続遮断処理は、インバータ22と送電線20との接続を遮断するために、電磁開閉器36を開とする開閉指令値を生成する。
蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力未満の場合に、インバータ22と送電線20との接続を遮断すると、本来であれば蓄電池24へ充電される電力は商用系統18へ供給されることとなる。しかしながら、商用系統18の電力安定性の観点からは、商用系統18へ電力が供給されることは好ましくない。
余剰電力充電モードにおける接続遮断処理によれば、蓄電池24への充電電力(余剰電力)がインバータ22の消費電力未満の場合、インバータ22を待機状態とする。これにより、本来であれば蓄電池24へ充電される電力が待機状態のインバータ22で消費されるので、商用系統18への電力の供給が抑制され、かつインバータ22の運転状態が迅速に復帰可能となる。なお、蓄電池24への充電電力(余剰電力)がインバータ22の消費電力と同じ場合は、待機状態としていないインバータ22で充電電力を消費させることとなる。
充電電力がさらに減少し、インバータ22の待機電力を賄うために蓄電池24から放電が行われると、蓄電池24の充電率が減少する。このため、インバータ22の待機電力を賄うために蓄電池24からの放電を必要とする場合(充電電力指令値が0未満の場合)、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。これにより、蓄電池24の充電率の減少が抑制される。
充電電力がさらに減少し、インバータ22の待機電力を賄うために蓄電池24から放電が行われると、蓄電池24の充電率が減少する。このため、インバータ22の待機電力を賄うために蓄電池24からの放電を必要とする場合(充電電力指令値が0未満の場合)、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。これにより、蓄電池24の充電率の減少が抑制される。
なお、インバータ22と送電線20との接続を遮断することによって、図6に示されるように、余剰電力は商用系統18へ流れることとなる。
余剰電力充電モードにおける接続遮断処理は、インバータ22と送電線20との接続が遮断された状態で、蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力を超える場合、インバータ22と送電線20とを再び接続するために、電磁開閉器36を閉とする開閉指令値を生成する。
蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力を超える場合とは、電力検出部38Bの検出値が、インバータ22の消費電力よりも大きくなる場合である。
これにより、インバータ22と送電線20との接続が遮断されても、余剰電力が大きくなると蓄電池24への充電が行われることとなる。
蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力を超える場合とは、電力検出部38Bの検出値が、インバータ22の消費電力よりも大きくなる場合である。
これにより、インバータ22と送電線20との接続が遮断されても、余剰電力が大きくなると蓄電池24への充電が行われることとなる。
なお、余剰電力充電モードにおける接続遮断処理の他の例として、充電電力指令値がインバータ22(本実施形態ではインバータ電力変換部26)の消費電力未満となる場合、インバータ22を待機状態とする処理を行うことなく、インバータ22と送電線20との接続を遮断してもよい。また、インバータ22と送電線20との接続を遮断すると共に、蓄電池24から放電することで、インバータ22が待機状態とされてもよい。
次に、不足電力放電モードにおける接続遮断処理について述べる。
運転モードが時間帯毎に設定されている場合、不足電力放電モードにおいて余剰電力が発生しても、蓄電池24は充電を行わない。このため、電力検出部38Aの検出値が0となるように制御が行われる。
この場合、図7に示されるように、インバータ22による電力損失分の電力が蓄電池24から賄われる。このため、蓄電池24の充電率が減少し、必要なときに蓄電池24が放電を行えない可能性がある。また、不足電力放電モードにおいて蓄電池24からの放電電力が小さい場合、放電電力はビルやタウンの負荷16ではなくインバータ22の電力損失としてのみ消費される可能性がある。
この場合、図7に示されるように、インバータ22による電力損失分の電力が蓄電池24から賄われる。このため、蓄電池24の充電率が減少し、必要なときに蓄電池24が放電を行えない可能性がある。また、不足電力放電モードにおいて蓄電池24からの放電電力が小さい場合、放電電力はビルやタウンの負荷16ではなくインバータ22の電力損失としてのみ消費される可能性がある。
そこで、不足電力放電モードにおける接続遮断処理は、放電電力指令値がインバータ22(本実施形態ではインバータ補機28A)の消費電力以下の場合、図8に示されるようにインバータ22と送電線20とを接続するために、電磁開閉器36を閉とする開閉指令値を生成する。なお、インバータ22と送電線20との接続を遮断すると共に、蓄電池24から放電することで、インバータ22が待機状態とされてもよい。
なお、不足電力放電モードにおいて、インバータ22と送電線20との接続が遮断されると、負荷不足電力に応じた買電電力が商用系統18から供給される。
次に、ピークカットモードにおける接続遮断処理について述べる。
タウンやビル等内で消費される負荷不足電力が、商用系統18を有する電力業者との契約電力未満となっている場合、ピークカットモードは充電を行わない。このため、ピークカットモードでも、不足電力放電モードと同様に、図9に示されるように、蓄電池24からの放電電力がインバータ22の電力損失としてのみ消費されたり、買電電力の一部がインバータ22の電力損失としてのみ消費される可能性がある。
そこで、ピークカットモードにおける接続遮断処理は、放電電力指令値がインバータ22(インバータ補機28A)の消費電力以下の場合、図10に示されるように電磁開閉器36を閉とする開閉指令値を生成する。なお、インバータ22と送電線20との接続を遮断すると共に、蓄電池24から放電することで、インバータ22が待機状態とされてもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る蓄電システム制御装置30は、蓄電池24への充電電力がインバータ22の消費電力未満の場合、又は蓄電池24からの放電電力がインバータ22の消費電力以下の場合、インバータ22と送電線20との接続を遮断する。
従って、蓄電システム制御装置30は、蓄電池24の充電又は放電に用いられるインバータ22の電力損失を低減できる。これにより、蓄電池24からの放電電力も低減されるので、蓄電池24の充電率の低下を抑制し、より長い時間負荷に対する放電が可能となる。
従って、蓄電システム制御装置30は、蓄電池24の充電又は放電に用いられるインバータ22の電力損失を低減できる。これにより、蓄電池24からの放電電力も低減されるので、蓄電池24の充電率の低下を抑制し、より長い時間負荷に対する放電が可能となる。
以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態では、運転モードを予め設定した時間帯毎に切り替える形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。運転モードは、時間帯毎に切り替えられるのでなく、例えば、蓄電池24の充放電に関する制御目標値に基づいて自動的に切り替えられる形態(エネルギーマネジメントシステム)としてもよい。
また、上記実施形態では、蓄電池24からの充電電力又は放電電力を検出する電力検出部38Aをインバータ電力変換部26とインバータ補機28Aとの間に備える形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。電力検出部38Aは、例えば、蓄電池24とインバータ電力変換部26との間や、送電線20とインバータ補機28Aとの間に備えられる形態としてもよい。
また、上記実施形態で説明した接続遮断処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
10 蓄電システム
14 発電装置
16 負荷
18 商用系統
22 インバータ
24 蓄電池
30 蓄電システム制御装置
14 発電装置
16 負荷
18 商用系統
22 インバータ
24 蓄電池
30 蓄電システム制御装置
Claims (4)
- 発電装置、負荷、及び商用系統に接続された送電線に接続され、インバータを介して蓄電池を充電又は放電させる蓄電システムの制御装置であって、
前記蓄電池への充電電力が前記インバータの消費電力未満の場合、又は前記蓄電池からの放電電力が前記インバータの消費電力以下の場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断する蓄電システムの制御装置。 - 前記蓄電池への充電電力が前記インバータの消費電力未満の場合、前記インバータを待機状態とし、前記インバータの待機電力を賄うために前記蓄電池からの放電を必要とする場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断する請求項1記載の蓄電システムの制御装置。
- 前記蓄電システムの運転モードに応じて前記蓄電池の充電電力指令値又は放電電力指令値を生成し、
前記充電電力指令値が前記インバータの消費電力未満の場合、又は前放電電力指令値が前記インバータの消費電力以下の場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断する請求項1又は請求項2記載の蓄電システムの制御装置。 - 発電装置、負荷、及び商用系統に接続された送電線に接続され、インバータを介して蓄電池を充電又は放電させる蓄電システムの制御方法であって、
前記蓄電池への充電電力が前記インバータの消費電力未満の場合、又は前記蓄電池からの放電電力が前記インバータの消費電力以下の場合、前記インバータと前記送電線との接続を遮断する蓄電システムの制御方法。
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