JP2016015803A - Load leveler - Google Patents

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池田 敬一
Keiichi Ikeda
敬一 池田
栗尾 信広
Nobuhiro Kurio
信広 栗尾
秀稔 秦野
Hidetoshi Hatano
秀稔 秦野
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Kansai Electric Power Co Inc
Nissin Electric Co Ltd
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Kansai Electric Power Co Inc
Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load leveler capable of efficiently controlling a voltage state of a system power to reduce a load on a distribution line without sacrificing the function of leveling a user load.SOLUTION: A load leveler 30 has a secondary battery 32 capable of being charged and discharged, and levels a load of an electric power demand by charging and discharging the secondary battery 32, which is placed on a user side 20 of a power system 1 and which power-generating means 10A and 10B arranged to use recyclable energy are to be connected with. The load leveler 30 comprises: generation power-detecting means 33 for detecting a generation power by recyclable energy; and control means 34 for controlling the charge/discharge of the secondary battery 32. The control means 34 has the secondary battery 32 charged when the generation power exceeds a predetermined threshold in a first time zone in which a less electric power is used on the user side 20.

Description

本発明は、需要家に設置された二次電池を用いて、電力需要の負荷平準化を行う負荷平準化装置に関する。   The present invention relates to a load leveling device that performs load leveling of power demand using a secondary battery installed in a consumer.

一般的に、電力の使用量は、夜間は少なく昼間には増加するという傾向がある。特にピーク期である夏期には、ピーク期以外と比較して、昼間の時間帯における電力の需要量がより増加する(図17、図18参照)。このような電力需要量の昼夜間の格差を解消するために、電力需要の負荷平準化が行われる。負荷平準化は、例えば、充電及び放電が可能な二次電池を用いて、電力使用量の少ない夜間に充電を行い、昼間に放電を行うことによって、昼間の電力量を低下させることで負荷を減少(ピークカット)させるものである。   In general, power consumption tends to be small at night and increased during the day. Especially in the summer, which is the peak season, the amount of power demand during the daytime hours is higher than during periods other than the peak season (see FIGS. 17 and 18). In order to eliminate such a difference in the amount of power demand between day and night, load leveling of power demand is performed. Load leveling uses, for example, a rechargeable battery that can be charged and discharged, and is charged at night when the amount of power used is low, and discharged during the day to reduce the amount of power during the day. It is to reduce (peak cut).

また、近年、風力発電や太陽光発電等の再生可能エネルギーを使用した発電設備が増加している。しかし、このような風力発電や太陽光発電は、風の強弱や雲による太陽光の状態によって電力の出力変動が顕著に発生するため、電力を安定して供給することは困難である。そのため、このような電力の出力変動が、系統電力や配電線電圧に及ぼす影響について危惧されている。   In recent years, power generation facilities using renewable energy such as wind power generation and solar power generation are increasing. However, in such wind power generation and solar power generation, power output fluctuations remarkably occur depending on the strength of wind and the state of sunlight due to clouds, so it is difficult to stably supply power. For this reason, there is a concern about the influence of such power fluctuations on system power and distribution line voltage.

従来、このような電力の出力変動に対しては、火力発電等の発電機による出力を制御することで対応しているが、これらの対応には限界があり、対応できない分については、蓄電池のような二次電池の利用が提案されている。しかし、二次電池は高価であるため、電力会社等の系統事業者が全ての設備に設置することは負担が大きく現実的ではない。一方、電力系統の需要家においては、工場や事務所ビル等に、電力需要の負荷平準化のために二次電池が設置され始めている。また、複数の二次電池を設置して、電力系統を安定化するために用いることが提案されている(特許文献1)。   Conventionally, such power fluctuations have been dealt with by controlling the output of a power generator such as thermal power generation, but there is a limit to these correspondences. The use of such secondary batteries has been proposed. However, since the secondary battery is expensive, it is not practical for a system company such as an electric power company to install it in all facilities because the burden is large. On the other hand, in power system consumers, secondary batteries are beginning to be installed in factories, office buildings and the like for load leveling of power demand. In addition, it has been proposed to use a plurality of secondary batteries to stabilize a power system (Patent Document 1).

特開2010−233353号公報JP 2010-233353 A

ところで、二次電池を効率よく用いるためには、充電及び放電のタイミングを制御する必要がある。特許文献1の電力供給システムにおいては、再生可能エネルギー(風力発電装置)による発電電力量が、消費電力量を上回った場合に、その余剰電力を二次電池に充電している。しかし、充電する際に、電力系統に逆潮力を与えるため、系統電力が過電圧状態となり得る。そのため、電力系統の周波数及び電圧状態を検出して、検出した電圧の値によって、種々の制御を行っている。例えば、系統電力が過電圧状態となった場合には、二次電池の放電量の抑制又は蓄電の実施を行うか、あるいは、風力発電装置の出力抑制ないし遮断を行う。このとき、二次電池による制御を行う際には、複数の二次電池の調整能力に応じた優先順位を決めておき、電力量の必要な制御量に応じて、蓄電装置による制御(蓄電又は放電)が行われる。   By the way, in order to use a secondary battery efficiently, it is necessary to control the timing of charge and discharge. In the power supply system of Patent Document 1, when the amount of power generated by renewable energy (wind power generation device) exceeds the amount of power consumption, the surplus power is charged in the secondary battery. However, since reverse power is applied to the power system when charging, the system power can be in an overvoltage state. For this reason, the frequency and voltage state of the power system are detected, and various controls are performed according to the detected voltage value. For example, when the system power is in an overvoltage state, the discharge amount of the secondary battery is reduced or the power storage is performed, or the output of the wind power generator is suppressed or cut off. At this time, when performing control by the secondary battery, a priority order is determined according to the adjustment capability of the plurality of secondary batteries, and control by the power storage device (storage or Discharge).

このように、二次電池を用いて放電又は充電することによって、系統電力の電力量を安定化することができる。しかしながら、特許文献1の電力供給システムにおいては、二次電池への充電放電については、発電量と消費電力との関係による充電及び放電の制御と、系統電圧の電圧値の検出による制御が行われる。特に電圧値の検出による二次電池の制御は、複数の二次電池を対象とするため、システムが大がかりとなり、制御が複雑になるという問題があった。また、電圧値が適正範囲を下回っているか又は上回っているかを検出して初めて制御を行うため、電圧値が適正な範囲内にない状態があり、配電線等に負荷をかけていた。   Thus, the electric energy of system | strain electric power can be stabilized by discharging or charging using a secondary battery. However, in the power supply system of Patent Document 1, charging and discharging of the secondary battery are controlled by charging and discharging based on the relationship between the power generation amount and the power consumption and by detecting the voltage value of the system voltage. . In particular, the control of the secondary battery by detecting the voltage value targets a plurality of secondary batteries, so that there is a problem that the system becomes large and the control becomes complicated. Further, since control is performed only after detecting whether the voltage value is below or above the appropriate range, there is a state where the voltage value is not within the appropriate range, and a load has been applied to the distribution line and the like.

上記の事情に鑑みて、本発明が解決すべき技術的課題は、需要家の負荷平準化の機能を損なうことなく、効率的に系統電力の電圧状態を制御して配電線への負荷を抑制することができる負荷平準化装置を提供することにある。   In view of the above circumstances, the technical problem to be solved by the present invention is to efficiently control the voltage state of the system power and suppress the load on the distribution line without impairing the load leveling function of the consumer. An object of the present invention is to provide a load leveling device that can perform the above.

上記課題を解決するために、本発明にかかる負荷平準化装置は、再生可能エネルギーを用いた発電手段が接続される電力系統の需要家に設置されて充電及び放電可能な二次電池を有し、二次電池の充電及び放電によって電力需要の負荷平準化を行う負荷平準化装置であって、再生可能エネルギーを用いた発電電力を検出する発電電力検出手段と、二次電池の充電又は放電を制御する制御手段とを有し、制御手段は、需要家による使用電力の少ない第一の時間帯であって、かつ発電電力が所定の閾値を上回った場合に、二次電池への充電を行うことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a load leveling apparatus according to the present invention includes a secondary battery that can be charged and discharged by being installed in a power system customer to which power generation means using renewable energy is connected. A load leveling device for leveling power demand by charging and discharging a secondary battery, wherein the generated power detection means detects the generated power using renewable energy, and charges or discharges the secondary battery. A control means for controlling, and the control means charges the secondary battery when the generated power exceeds a predetermined threshold in a first time zone in which less power is used by the consumer. It is characterized by that.

このように構成することによって、例えば夜間のような使用電力の少ない第一の時間帯であって、かつ再生可能エネルギーを用いた発電電力が所定の閾値を上回った場合に、二次電池に充電を行うため、電力の消費を増加させることができる。電力の消費の増加によって、再生可能エネルギーを用いた発電電力が低下するため、系統電力の電圧状態を下降させて、配電線への負荷を低減することができる。また、再生可能エネルギーを用いた発電電力が所定の閾値よりも低くなると、二次電池への充電を停止するため、再生エネルギーを用いた発電電力を増加させることができ、系統電力の電圧状態を上昇させる。   By configuring in this way, the secondary battery is charged when the generated power using renewable energy exceeds a predetermined threshold in the first time zone where the amount of power used is low, such as at night. Therefore, power consumption can be increased. Due to the increase in power consumption, the generated power using renewable energy decreases, so the voltage state of the system power can be lowered to reduce the load on the distribution line. In addition, when the generated power using renewable energy becomes lower than a predetermined threshold, charging to the secondary battery is stopped, so the generated power using renewable energy can be increased, and the voltage state of the system power can be changed. Raise.

このとき、発電電力が所定の閾値を上回った場合に充電を行うため、二次電池には間欠的に充電される。ここで、二次電池は、間欠的に充電することで、回復電圧を利用することができ、連続的に充電するよりも多くの電力を充電することができる。そのため、多くの電力を充電することにより、二次電池を利用した負荷平準化の機能を向上させることができる。   At this time, the secondary battery is intermittently charged in order to perform charging when the generated power exceeds a predetermined threshold. Here, the secondary battery can use the recovery voltage by charging intermittently, and can charge more power than charging continuously. Therefore, the charge leveling function using the secondary battery can be improved by charging a large amount of power.

また、二次電池に充電する電力を、発電電力によらず一定とすることが好ましい。二次電池に充電する電力は、交流から直流に変換されて充電される。ここで、交流から直流に変換する変換器には、変換効率の良い電力値があり、変換は、その変換効率の良い値で行うことが好ましい。これによって、変換効率の良い一定の電力値で充電を行うことで、効率よく二次電池に充電することができる。   Moreover, it is preferable that the power charged in the secondary battery is constant regardless of the generated power. Electric power for charging the secondary battery is converted from AC to DC and charged. Here, the converter for converting from alternating current to direct current has a power value with good conversion efficiency, and the conversion is preferably performed with a value with good conversion efficiency. Thus, the secondary battery can be efficiently charged by charging with a constant power value with good conversion efficiency.

さらに、二次電池に充電する電力を、発電電力に比例して変化させてもよい。つまり、発電電力と所定の閾値との差が大きい場合には、充電電力を大きくして、発電電力と所定の閾値との差が小さい場合には、充電電力を小さくする。これにより、発電電力と所定の閾値との差が大きい場合には、充電電力を大きくすることで電力の消費量が増加するため、系統電力の電圧状態を大きく減少させることができる。一方、発電電力と所定の閾値との差が小さい場合には、充電電力を小さくすることで、電力の消費量は上記に比較するとそれほど大きくなく、系統電力の電圧状態を緩やかに減少させることができる。このように、二次電池に充電する電力を、発電電力に比例して変化させることで、系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   Further, the power charged in the secondary battery may be changed in proportion to the generated power. That is, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is large, the charging power is increased, and when the difference between the generated power and the predetermined threshold is small, the charging power is decreased. As a result, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is large, the power consumption increases by increasing the charging power, so that the voltage state of the system power can be greatly reduced. On the other hand, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is small, the power consumption is not so large compared to the above by reducing the charging power, and the voltage state of the system power can be reduced gradually. it can. As described above, by changing the power charged in the secondary battery in proportion to the generated power, it is possible to efficiently suppress the fluctuation of the voltage state of the system power.

また、二次電池に充電する電力を、発電電力に応じて段階的に変化させてもよい。これにより、発電電力と所定の閾値との差の大小によって、充電電力を増減することに加えて、所定の発電電力における充電電力を、適宜増減することができる。ここで、二次電池への充電によって、系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うためには、第一の時間帯の最初から終了時刻までの全体に亘って、二次電池への充電を行うことが好ましい。そのため、二次電池の充電量に応じて、所定発電電力における充電電力を増減することによって、第一の時間帯の途中で二次電池への充電が完了しないように、充電量を制御することができる。なお、発電電力に応じて充電電力を増減するため、上記と同様に系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   Moreover, you may change the electric power charged to a secondary battery in steps according to generated electric power. Thereby, in addition to increasing / decreasing the charging power depending on the difference between the generated power and the predetermined threshold, the charging power in the predetermined generated power can be increased / decreased as appropriate. Here, in order to efficiently suppress fluctuations in the voltage state of the system power by charging the secondary battery, the secondary battery is supplied over the entire period from the beginning to the end time of the first time zone. It is preferable to perform charging. Therefore, the amount of charge is controlled so that charging to the secondary battery is not completed in the middle of the first time period by increasing or decreasing the amount of charging power in the predetermined generated power according to the amount of charging of the secondary battery. Can do. In addition, since charging electric power is increased / decreased according to generated electric power, the fluctuation | variation of the voltage state of system electric power can be suppressed efficiently like the above.

さらに、制御手段は、第一の時間帯において、所定時間毎に二次電池の充電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、所定の基準値に達していないと判断した場合には閾値を所定量だけ下降させ、所定の基準値に達していると判断した場合には閾値を維持させてもよい。例えば、発電電力が所定の閾値よりも小さい状態が続くと、二次電池には十分に充電が行われない。そのため、充電を行う第一の時間帯の終了時おいて、二次電池への充電が完了しないこともある。それでは、充電された二次電池の電力による、系統電力の電圧状態の抑制を十分に行うことができなくなる。そこで、所定時間毎に二次電池の充電状態が所定の基準値に達したかどうかを確認し、所定時間内に充電量が所定の基準値に達していない場合には、充電を行う閾値を下降させることで、充電を起こり易くする。これにより、第一の時間帯において、頻繁に充電を行うことができ、第一の時間帯の終了時に、確実に充電を完了することできる。その結果、充電された二次電池を用いて系統電力の電圧状態の抑制を効率的に行うことができる。なお、二次電池の充電状態が所定の基準値に達している場合には、所定の閾値を維持することで、継続して同じ条件下で充電を行うことができる。   Further, the control means determines whether or not the state of charge of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the first time zone, and determines that the predetermined reference value has not been reached. May lower the threshold by a predetermined amount, and maintain the threshold when it is determined that the predetermined reference value has been reached. For example, if the generated power continues to be smaller than a predetermined threshold, the secondary battery is not sufficiently charged. Therefore, the charging of the secondary battery may not be completed at the end of the first time zone for charging. Then, the voltage state of the system power cannot be sufficiently suppressed by the charged power of the secondary battery. Therefore, it is confirmed whether or not the state of charge of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time, and if the charge amount has not reached the predetermined reference value within the predetermined time, the threshold value for charging is set. Lowering makes it easier to charge. Thereby, charging can be performed frequently in the first time zone, and charging can be reliably completed at the end of the first time zone. As a result, it is possible to efficiently suppress the voltage state of the system power using the charged secondary battery. In addition, when the charging state of the secondary battery has reached a predetermined reference value, it is possible to continue charging under the same conditions by maintaining the predetermined threshold value.

また、制御手段は、第一の時間帯において、所定時間毎に二次電池の充電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、所定の基準値に達していると判断した場合には閾値を所定量だけ上昇させ、所定の基準値に達していないと判断した場合には閾値を所定量だけ下降させてもよい。例えば、上記と反対に、発電電力が所定の閾値より大きい状態が続くと、二次電池には連続して充電が行われる。そのため、充電が行われる第一の時間帯の初期や途中において、二次電池への充電が完了してしまうこともある。それでは、第一の時間帯の終期において、二次電池への充電による系統電力の電圧状態の変動の抑制を行うことができなくなる。そこで、所定時間毎に二次電池の充電状態が所定の基準値に達したかどうかを確認し、所定時間内に充電量が所定の基準値に達している場合には、充電を行う閾値を上昇させることで、充電を起こりにくくする。その結果、二次電池への充電が早期に完了することはなく、時間をかけて充電を行うことができる。なお、所定時間内に充電量が所定の基準値に達していない場合には、上記と同様に、閾値を下降させることで、頻繁に充電を行うことで、確実に充電を行う。このようにして二次電池への充電による系統電力の電圧状態の抑制を効率的に行う。   Further, the control means determines whether or not the state of charge of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the first time zone, and determines that the predetermined reference value has been reached. May increase the threshold by a predetermined amount, and decrease the threshold by a predetermined amount when it is determined that the predetermined reference value has not been reached. For example, contrary to the above, when the state where the generated power is larger than a predetermined threshold continues, the secondary battery is continuously charged. For this reason, the charging of the secondary battery may be completed at the beginning or midway of the first time zone in which charging is performed. Then, at the end of the first time zone, it becomes impossible to suppress fluctuations in the voltage state of the system power due to charging of the secondary battery. Therefore, it is confirmed whether or not the state of charge of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time, and if the amount of charge has reached the predetermined reference value within the predetermined time, the threshold value for charging is set. By making it rise, it makes charging difficult. As a result, charging to the secondary battery is not completed early, and charging can be performed over time. In addition, when the charge amount does not reach the predetermined reference value within the predetermined time, similarly to the above, charging is performed reliably by frequently charging by lowering the threshold value. In this way, the voltage state of the system power is efficiently suppressed by charging the secondary battery.

ここで、所定の閾値は、予め把握した発電電力の傾向に基づいて設定することが好ましい。再生可能エネルギーは、自然のエネルギーを利用しているため、再生可能エネルギーを用いた発電電力は、一定ではなくばらつきがある。そこで、例えば季節毎の発電電力の傾向を把握して、その傾向に基づいて所定の閾値を設定することで、その時期に得られる発電電力の適正な閾値を設定することができる。それによって、二次電池への充電及び系統電力の電圧状態の制御をより効率的に行うことができる。   Here, the predetermined threshold value is preferably set based on the tendency of the generated power grasped in advance. Since renewable energy uses natural energy, the power generated using renewable energy is not constant and varies. Therefore, for example, by grasping the trend of the generated power for each season and setting a predetermined threshold based on the trend, an appropriate threshold of the generated power obtained at that time can be set. Thereby, the charging of the secondary battery and the control of the voltage state of the system power can be performed more efficiently.

さらに、第一の時間帯は、二次電池に目標充電量を充電するのに必要な充電時間よりも長く設定され、制御手段は、所定の時点における二次電池に充電された充電量と目標充電量とから充電が完了するまでの充電残量を求め、予め求めた二次電池の充電量と充電時間との関係に基づいて、充電残量を充電するのに必要な充電残時間を求め、所定の時点から第一の時間帯が終了するまでの残り時間と充電残時間とを比較し、残り時間が充電残時間に一致すると、残り時間の間は二次電池に連続的に充電を行ってもよい。ここで、発電電力は、不定期かつ不確実に変動するため、所定の閾値を下回ることが多いと、第一の時間帯が終了する際に充電が完了しないおそれがある。そのため、予め二次電池への充電量と充電時間との関係を求め、所定の時刻から第一の時間帯が終了するまでの残り時間と、充電が完了するまでの充電残時間とを比較して、残り時間が充電残時間に一致すると残りの時間を連続的に充電する。これにより、第一の時間帯の終了時には、二次電池への充電を確実に完了することができる。   Further, the first time zone is set longer than the charging time required to charge the target charge amount to the secondary battery, and the control means sets the charge amount and the target charged to the secondary battery at a predetermined time point. The remaining charge until the charge is completed is calculated from the charge amount, and the remaining charge time required to charge the remaining charge is determined based on the relationship between the charge amount of the secondary battery and the charge time obtained in advance. Compare the remaining time from the predetermined time to the end of the first time period with the remaining charge time.If the remaining time matches the remaining charge time, the secondary battery is continuously charged during the remaining time. You may go. Here, since the generated power fluctuates irregularly and uncertainly, if it often falls below a predetermined threshold, charging may not be completed when the first time period ends. Therefore, the relationship between the amount of charge to the secondary battery and the charging time is obtained in advance, and the remaining time from the predetermined time until the end of the first time zone is compared with the remaining charging time until the charging is completed. When the remaining time matches the remaining charging time, the remaining time is continuously charged. Thereby, at the end of the first time zone, the charging of the secondary battery can be reliably completed.

一方、上記課題を解決するために、本発明にかかる負荷平準化装置は、再生可能エネルギーを用いた発電手段が接続される電力系統の需要家に設置されて充電及び放電可能な二次電池を有し、二次電池の充電及び放電によって電力需要の負荷平準化を行う負荷平準化装置であって、再生可能エネルギーを用いた発電電力を検出する発電電力検出手段と、二次電池の充電又は放電を制御する制御手段とを有し、制御手段は、需要家による使用電力の多い第二の時間帯であって、かつ発電電力が所定の閾値を下回った場合に、二次電池の放電を行うことを特徴とする。   On the other hand, in order to solve the above-mentioned problem, a load leveling device according to the present invention includes a secondary battery that can be charged and discharged by being installed at a customer of an electric power system to which power generation means using renewable energy is connected. A load leveling device that performs load leveling of power demand by charging and discharging a secondary battery, the generated power detection means for detecting the generated power using renewable energy, and charging or charging the secondary battery Control means for controlling the discharge, and the control means discharges the secondary battery when the generated power is below a predetermined threshold in a second time zone in which a large amount of power is used by the consumer. It is characterized by performing.

このように構成することによって、例えば昼間のような使用電力の多い第二の時間帯であって、かつ再生可能エネルギーを用いた発電電力が所定の閾値を下回った場合に、二次電池から放電を行うため、電力の供給を増加させることができる。電力の供給の増加によって、系統電力の電圧状態を上昇させて、配電線への負荷の低下を抑制することができる。また、再生可能エネルギーを用いた発電電力が所定の閾値よりも高くなると、二次電池からの放電を停止するため、再生エネルギーを用いた発電電力を低下させることができ、系統電力の電圧状態を下降させる。   By configuring in this way, the secondary battery is discharged when the generated power using renewable energy falls below a predetermined threshold in the second time period when there is a large amount of power used, such as during the daytime. Therefore, the power supply can be increased. By increasing the supply of electric power, the voltage state of the system power can be increased, and a decrease in load on the distribution line can be suppressed. In addition, when the generated power using renewable energy becomes higher than a predetermined threshold, the discharge from the secondary battery is stopped, so that the generated power using renewable energy can be reduced, and the voltage state of the system power can be reduced. Lower.

このとき、発電電力が所定の閾値を下回った場合に放電を行うため、二次電池からは間欠的に放電される。ここで、二次電池は、間欠的に放電することで、回復電圧を利用することができ、連続的に放電するよりも多くの電力を放電することができる。そのため、多くの電力を放電することにより、二次電池を利用した負荷平準化の機能を向上させることができる。   At this time, since the discharge is performed when the generated power falls below a predetermined threshold, the secondary battery is intermittently discharged. Here, the secondary battery can use the recovery voltage by discharging intermittently, and can discharge more power than continuous discharge. Therefore, by discharging a large amount of power, the load leveling function using the secondary battery can be improved.

また、二次電池が放電する電力を、発電電力によらず一定とすることが好ましい。二次電池が放電する電力は、直流から交流に変換されて放電される。ここで、直流から交流に変換する変換器には、変換効率の良い電力値があり、変換は、その変換効率の良い値で行うことが好ましい。これによって、変換効率の良い一定の電力値で放電を行うことで、効率よく二次電池から放電することができる。   Moreover, it is preferable to make constant the electric power which a secondary battery discharges irrespective of generated electric power. The electric power discharged from the secondary battery is converted from direct current to alternating current and discharged. Here, the converter for converting from direct current to alternating current has a power value with good conversion efficiency, and the conversion is preferably performed with a value with good conversion efficiency. Thus, the secondary battery can be efficiently discharged by discharging at a constant power value with good conversion efficiency.

さらに、二次電池が放電する電力を、発電電力に比例して変化させてもよい。つまり、発電電力と所定の閾値との差が大きい場合には、放電電力を大きくして、発電電力と所定の閾値との差が小さい場合には、放電電力を小さくする。これにより、発電電力と所定の閾値との差が大きい場合には、放電電力を大きくすることで電力の供給量が増加するため、系統電力の電圧状態を大きく増加させることができる。一方、発電電力と所定の閾値との差が小さい場合には、放電電力を小さくすることで、電力の供給量は上記に比較するとそれほど大きくなく、系統電力の電圧状態を緩やかに増加させることができる。このように、二次電池が放電する電力を、発電電力に比例して変化させることで、系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   Furthermore, the power discharged from the secondary battery may be changed in proportion to the generated power. That is, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is large, the discharge power is increased, and when the difference between the generated power and the predetermined threshold is small, the discharge power is decreased. As a result, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is large, the supply amount of power increases by increasing the discharge power, so that the voltage state of the system power can be greatly increased. On the other hand, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is small, the amount of power supplied is not so large compared to the above by reducing the discharge power, and the voltage state of the system power can be increased gradually. it can. As described above, by changing the power discharged from the secondary battery in proportion to the generated power, it is possible to efficiently suppress the fluctuation of the voltage state of the system power.

また、二次電池が放電する電力を、発電電力に応じて段階的に変化させてもよい。これにより、発電電力と所定の閾値との差の大小によって、放電電力を増減することに加えて、所定の発電電力における放電電力を、適宜増減することができる。ここで、二次電池からの放電によって、系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うためには、第二の時間帯の最初から終了時刻までの全体に亘って、二次電池からの放電を行うことが好ましい。そのため、二次電池の放電量に応じて、所定発電電力における放電電力を増減することによって、第二の時間帯の途中で二次電池からの放電が完了しないように、放電量を制御することができる。なお、発電電力に応じて放電電力を増減するため、上記と同様に系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   Moreover, you may change the electric power which a secondary battery discharges in steps according to generated electric power. Thereby, in addition to increasing / decreasing the discharge power depending on the difference between the generated power and the predetermined threshold, the discharge power in the predetermined generated power can be appropriately increased / decreased. Here, in order to efficiently suppress fluctuations in the voltage state of the system power by discharging from the secondary battery, from the secondary battery over the entire period from the beginning to the end time of the second time zone. It is preferable to perform the discharge. Therefore, the discharge amount is controlled so that the discharge from the secondary battery is not completed in the middle of the second time period by increasing or decreasing the discharge power in the predetermined generated power according to the discharge amount of the secondary battery. Can do. In addition, since discharge electric power is increased / decreased according to generated electric power, the fluctuation | variation of the voltage state of system electric power can be suppressed efficiently like the above.

さらに、制御手段は、第二の時間帯において、所定時間毎に二次電池の放電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、所定の基準値に達していないと判断した場合には閾値を所定量だけ上昇させ、所定の基準値に達していると判断した場合には閾値を維持させてもよい。例えば、発電電力が所定の閾値よりも大きい状態が続くと、二次電池からは十分に放電が行われない。そのため、放電を行う第二の時間帯の終了時において、二次電池からの放電が完了しないこともある。それでは、系統電力の電圧状態の抑制を十分に行うことができなくなる。そこで、所定時間毎に二次電池の放電状態が所定の基準値に達したかどうかを確認し、所定時間内に放電量が所定の基準値に達していない場合には、放電を行う閾値を上昇させることで、放電を起こり易くする。これにより、第二の時間帯において、頻繁に放電を行うことができ、第二の時間帯の終了時に確実に放電を完了することができる。その結果、放電による系統電力の電圧状態の抑制を効率的に行うことができる。なお、二次電池の放電状態が所定の基準値に達している場合には、所定の閾値を維持することで、継続して同じ条件下で放電を行うことができる。   Further, the control means determines whether or not the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the second time zone, and determines that the predetermined reference value has not been reached. May increase the threshold by a predetermined amount, and maintain the threshold when it is determined that the predetermined reference value has been reached. For example, if the generated power continues to be larger than a predetermined threshold, the secondary battery is not sufficiently discharged. Therefore, the discharge from the secondary battery may not be completed at the end of the second time period during which discharge is performed. As a result, the voltage state of the system power cannot be sufficiently suppressed. Therefore, it is confirmed whether or not the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time. If the discharge amount has not reached the predetermined reference value within the predetermined time, the threshold value for discharging is set. Increasing it makes it easier for discharge to occur. Thus, frequent discharge can be performed in the second time zone, and the discharge can be reliably completed at the end of the second time zone. As a result, the voltage state of the system power due to the discharge can be efficiently suppressed. In addition, when the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value, the discharge can be continuously performed under the same conditions by maintaining the predetermined threshold value.

また、制御手段は、第二の時間帯において、所定時間毎に二次電池の放電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、所定の基準値に達していると判断した場合には閾値を所定量だけ下降させ、所定の基準値に達していないと判断した場合には閾値を所定量だけ上昇させてもよい。例えば、上記と反対に、発電電力が所定の閾値より小さい状態が続くと、二次電池からは連続して放電が行われる。そのため、放電が行われる第二の時間帯の初期や途中において、二次電池からの放電が完了してしまうこともある。それでは、第二の時間帯の終期において、二次電池からの放電による系統電力の電圧状態の変動の抑制を行うことができなくなる。そこで、所定時間毎に二次電池の放電状態が所定の基準値に達したかどうかを確認し、所定時間内に放電量が所定の基準値に達している場合には、放電を行う閾値を下降させることで、放電を起こりにくくする。その結果、二次電池からの放電が早期に完了することはなく、時間をかけて放電を行うことができる。なお、所定時間内に放電量が所定の基準値に達していない場合には、上記と同様に、閾値を上昇させることで、頻繁に放電を行うことで、確実に放電を行う。このようにして、二次電池からの放電による系統電力の電圧状態の抑制を効率的に行う。   Further, the control means determines whether or not the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the second time zone, and determines that the predetermined reference value has been reached. May decrease the threshold by a predetermined amount, and increase the threshold by a predetermined amount when it is determined that the predetermined reference value has not been reached. For example, contrary to the above, when the state where the generated power is smaller than a predetermined threshold continues, the secondary battery is continuously discharged. For this reason, the discharge from the secondary battery may be completed in the initial stage or in the middle of the second time period during which the discharge is performed. Then, at the end of the second time zone, it becomes impossible to suppress fluctuations in the voltage state of the system power due to the discharge from the secondary battery. Therefore, it is confirmed whether or not the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time. If the discharge amount has reached the predetermined reference value within the predetermined time, the threshold value for discharging is set. Lowering makes it difficult to discharge. As a result, the discharge from the secondary battery is not completed early, and the discharge can be performed over time. When the discharge amount does not reach the predetermined reference value within the predetermined time, the discharge is surely performed by increasing the threshold value and performing frequent discharge in the same manner as described above. In this way, the voltage state of the system power due to the discharge from the secondary battery is efficiently suppressed.

ここで、所定の閾値は、予め把握した発電電力の傾向に基づいて設定することが好ましい。再生可能エネルギーは、自然のエネルギーを利用しているため、再生可能エネルギーを用いた発電電力は、一定ではなくばらつきがある。そこで、例えば季節毎の発電電力の傾向を把握して、その傾向に基づいて所定の閾値を設定することで、その時期に得られる発電電力の適正な閾値を設定することができる。それによって、二次電池からの放電及び系統電力の電圧状態の制御をより効率的に行うことができる。   Here, the predetermined threshold value is preferably set based on the tendency of the generated power grasped in advance. Since renewable energy uses natural energy, the power generated using renewable energy is not constant and varies. Therefore, for example, by grasping the trend of the generated power for each season and setting a predetermined threshold based on the trend, an appropriate threshold of the generated power obtained at that time can be set. Thereby, it is possible to more efficiently control the discharge from the secondary battery and the voltage state of the system power.

さらに、第二の時間帯は、二次電池から目標放電量を放電するのに必要な放電時間よりも長く設定され、制御手段は、所定の時点における二次電池から放電された放電量と目標放電量とから放電が完了するまでの放電残量を求め、予め求めた二次電池の放電量と放電時間との関係に基づいて、放電残量を放電するのに必要な放電残時間を求め、所定の時点から第二の時間帯が終了するまでの残り時間と放電残時間とを比較し、残り時間が放電残時間に一致すると、残り時間の間は二次電池から連続的に放電を行ってもよい。ここで、発電電力は、不定期かつ不確実に変動するため、所定の閾値を上回ることが多いと、第二の時間帯が終了する際に放電が完了しないおそれがある。そのため、予め二次電池からの放電量と放電時間との関係を求め、所定の時刻から第二の時間帯が終了するまでの残り時間と、放電が完了するまでの放電残時間とを比較して、残り時間が放電残時間に一致すると残りの時間を連続的に放電する。これにより、第二の時間帯の終了時には、二次電池からの放電を確実に完了することができる。   Further, the second time zone is set longer than the discharge time required to discharge the target discharge amount from the secondary battery, and the control means sets the discharge amount discharged from the secondary battery at the predetermined time point and the target amount. The remaining amount of discharge until the discharge is completed is determined from the discharge amount, and the remaining discharge time required to discharge the remaining discharge amount is determined based on the relationship between the discharge amount of the secondary battery and the discharge time obtained in advance. Compare the remaining time from the predetermined time to the end of the second time period with the remaining discharge time, and if the remaining time matches the remaining discharge time, the secondary battery is continuously discharged from the remaining time. You may go. Here, since the generated power fluctuates irregularly and uncertainly, if it often exceeds a predetermined threshold, there is a possibility that the discharge will not be completed when the second time period ends. Therefore, the relationship between the amount of discharge from the secondary battery and the discharge time is obtained in advance, and the remaining time from the predetermined time until the end of the second time zone is compared with the remaining discharge time until the discharge is completed. When the remaining time matches the remaining discharge time, the remaining time is continuously discharged. Thereby, at the end of the second time zone, the discharge from the secondary battery can be reliably completed.

以上のように本発明によれば、需要家の負荷平準化の機能を損うことなく、効率的に系統電力の電圧状態を制御して配電線への負荷を抑制することができる負荷平準化装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, load leveling that can efficiently control the voltage state of the system power and suppress the load on the distribution line without impairing the load leveling function of the consumer. An apparatus can be provided.

本発明の一実施形態にかかる負荷平準化装置を電力系統に接続した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which connected the load leveling apparatus concerning one Embodiment of this invention to the electric power grid | system. 図1にかかる負荷平準化装置における、二次電池の充電のタイミングを示す説明図。Explanatory drawing which shows the timing of charge of a secondary battery in the load leveling apparatus concerning FIG. 上記の二次電池への充電の際の、時間と電圧との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between time and the voltage at the time of charge to said secondary battery. 図1にかかる負荷平準化装置に使用される変換器において、変換効率の良い電力を示す説明図。Explanatory drawing which shows electric power with favorable conversion efficiency in the converter used for the load leveling apparatus concerning FIG. 上記の二次電池において、充電残量と充電残時間との関係を示す説明図。In said secondary battery, explanatory drawing which shows the relationship between charge remaining charge and charge remaining time. 図1にかかる負荷平準化装置における、時刻と、発電電力、充電電力、及び充電量との関係をまとめた説明図。Explanatory drawing which put together the relationship between the time in the load leveling apparatus concerning FIG. 1, generated electric power, charging power, and charging amount. (a)〜(c)上記の二次電池への充電において、発電電力と充電電力との関係を示す説明図。(A)-(c) Explanatory drawing which shows the relationship between generated electric power and charging electric power in charge to said secondary battery. (a)〜(c)上記の二次電池への充電において、時刻と発電電力の閾値との関係を示す説明図。(A)-(c) Explanatory drawing which shows the relationship between time and the threshold value of generated electric power in charge to said secondary battery. (a)〜(c)上記の二次電池への充電において、時刻と発電電力の閾値との関係の他の例を示す説明図。(A)-(c) Explanatory drawing which shows the other example of the relationship between time and the threshold value of generated electric power in charge to said secondary battery. 図1にかかる負荷平準化装置における、月と発電電力の閾値との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the moon and the threshold value of generated electric power in the load leveling apparatus concerning FIG. 図1にかかる負荷平準化装置における、二次電池の放電のタイミングを示す説明図。Explanatory drawing which shows the timing of the discharge of a secondary battery in the load leveling apparatus concerning FIG. 上記の二次電池からの放電の際の、時間と電圧との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between time and a voltage in the case of discharge from said secondary battery. 上記の二次電池において、放電残量と放電残時間との関係を示す説明図。In said secondary battery, explanatory drawing which shows the relationship between discharge residual amount and discharge remaining time. 図1にかかる負荷平準化装置における、時刻と、発電電力、放電電力、及び放電量との関係をまとめた説明図。Explanatory drawing which put together the relationship between the time in the load leveling apparatus concerning FIG. 1, generated electric power, discharge electric power, and discharge amount. (a)〜(c)上記の二次電池からの放電において、発電電力と放電電力との関係を示す説明図。(A)-(c) Explanatory drawing which shows the relationship between generated electric power and discharge electric power in discharge from said secondary battery. (a)〜(c)上記の二次電池からの放電において、時刻と発電電力の閾値との関係を示す説明図。(A)-(c) Explanatory drawing which shows the relationship between time and the threshold value of generated electric power in discharge from said secondary battery. (a)〜(c)上記の二次電池からの放電において、時刻と発電電力の閾値との関係の他の例を示す説明図。(A)-(c) Explanatory drawing which shows the other example of the relationship between time and the threshold value of generated electric power in discharge from said secondary battery. 従来の、ピーク期における負荷平準化の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the conventional load leveling in the peak period. 従来の、ピーク期以外における負荷平準化の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the load leveling in the past except the peak period.

以下、本発明にかかる負荷平準化装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of a load leveling apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態にかかる負荷平準化装置を電力系統に接続した状態を示す概略図である。電力系統1は、電力の生産(発電)から消費までを行う設備全体のことであり、発電を行う発電設備10と電力を消費する需要家20が、送電線11を介して接続される。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which a load leveling device according to an embodiment of the present invention is connected to a power system. The power system 1 is an entire facility that performs power generation (power generation) to consumption, and a power generation facility 10 that generates power and a consumer 20 that consumes power are connected via a transmission line 11.

発電設備10は、系統事業者が所有する設備であって、火力発電、水力発電、原子力発電等種々の方法によって発電を行う。発電設備10には、発電された電力を送電する送電線11が接続される。送電線11は、変電所12や変圧器13を介して発電設備10で発電された電力を送電する。ここで、変電所12は発電設備10で発電された電力の電圧や周波数の変換を行う施設であり、変圧器13は、電圧をさらに変換する機器である。   The power generation facility 10 is a facility owned by a system operator, and generates power by various methods such as thermal power generation, hydropower generation, and nuclear power generation. A power transmission line 11 that transmits the generated power is connected to the power generation facility 10. The power transmission line 11 transmits the power generated by the power generation facility 10 via the substation 12 and the transformer 13. Here, the substation 12 is a facility that converts the voltage and frequency of the power generated by the power generation facility 10, and the transformer 13 is a device that further converts the voltage.

また、送電線11には、他の発電設備として、太陽光発電10Aや、風力発電10B等の設備が接続される。太陽光発電10Aや風力発電10Bは、太陽光や風力といった再生可能エネルギーを用いて発電を行う設備である。これらの設備は、系統事業者が有する発電設備10とは異なり、小規模な設備であるため、工場や事務所ビル等に分散して設置される。   The power transmission line 11 is connected to other power generation facilities such as a solar power generation 10A and a wind power generation 10B. The solar power generation 10A and the wind power generation 10B are facilities that generate power using renewable energy such as sunlight and wind power. Unlike the power generation facility 10 owned by the grid operator, these facilities are small-scale facilities, and are installed in a factory or an office building.

需要家20は、送電線11に接続されて、電力を受電して消費する設備である。以下、電力系統1において、工場やビル等の大型の設備や個人の家庭等の、電力の供給を受けている電力消費者を総称して需要家20と呼ぶ。   The customer 20 is a facility that is connected to the power transmission line 11 to receive and consume power. Hereinafter, in the electric power system 1, electric power consumers who are supplied with electric power, such as large facilities such as factories and buildings, and private homes, are collectively referred to as consumers 20.

負荷平準化装置30は、需要家20の設備内に設置される。また、負荷平準化装置30は、変換器31を介して充電及び放電が可能な二次電池32と、再生可能エネルギーを用いた発電電力を検出する発電電力検出手段33と、二次電池32及び発電電力検出手段33に接続される制御手段34とを有する。   The load leveling device 30 is installed in the facility of the customer 20. Further, the load leveling device 30 includes a secondary battery 32 that can be charged and discharged via a converter 31, a generated power detection means 33 that detects generated power using renewable energy, a secondary battery 32, and And control means 34 connected to the generated power detection means 33.

変換器31は、交流電力と直流電力とを相互に変換する機器であり、詳しくは、交流電力を直流電力に変換するコンバータの機能と、直流電力を交流電力に変換するインバータの機能とを有する。本実施形態においては、交流電力である系統電力を、二次電池32に充電するために直流電力に変換すると共に、二次電池32に蓄積されている直流電力を、交流電圧に変換して電力系統1に放電する。   The converter 31 is a device that mutually converts AC power and DC power, and specifically has a function of a converter that converts AC power to DC power and a function of an inverter that converts DC power to AC power. . In the present embodiment, system power, which is AC power, is converted to DC power to charge the secondary battery 32, and DC power stored in the secondary battery 32 is converted to AC voltage to generate power. Discharge to system 1.

二次電池32は、充電によって電力を蓄えて、放電によって電力を供給する。例えば、周知のリチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池等の、自己放電の少ない畜電池が好ましい。ここで、二次電池32の充電の際は、充電可能な容量に対して、満充電よりも若干低い充電量を目標充電量として設定し、第一の時間帯の終了時おいて、目標充電量となるように充電を行う。また、放電の際には、充電された電力を完全に放電するように設定し、第二の時間帯の終了時において、完全放電するように放電を行う。   The secondary battery 32 stores power by charging and supplies power by discharging. For example, a livestock battery with less self-discharge, such as a well-known lithium ion battery or sodium sulfur battery, is preferable. Here, when the secondary battery 32 is charged, a charge amount slightly lower than the full charge is set as the target charge amount for the chargeable capacity, and the target charge is set at the end of the first time zone. Charge to the amount. Further, at the time of discharging, the charged electric power is set to be completely discharged, and discharging is performed so as to be completely discharged at the end of the second time zone.

発電電力検出手段33は、周知の方法によって、発電電力を検出する手段である。本実施形態においては、太陽光発電10A及び風力発電10Bに接続されて、再生可能エネルギーを用いた発電電力を検出する。以下、再生可能エネルギーを用いた発電電力のことを、発電電力と呼ぶ。   The generated power detection means 33 is means for detecting the generated power by a known method. In the present embodiment, the power generation using renewable energy is detected by being connected to the solar power generation 10A and the wind power generation 10B. Hereinafter, generated power using renewable energy is referred to as generated power.

制御手段34は、二次電池32及び発電電力検出手段33に接続される。制御手段34は、図示しない時計によって取得される時刻情報に基づいて、二次電池32の充電と放電とを切り替える。また、発電電力検出手段33によって検出された発電電力の値に基づいて、二次電池32への充電又は放電のタイミングの制御を行う。このように、制御手段34は、負荷平準化装置30に対して種々の制御を行う。なお、制御手段34による、二次電池32への充電又は放電の制御の詳細については後述する。   The control unit 34 is connected to the secondary battery 32 and the generated power detection unit 33. The control unit 34 switches between charging and discharging of the secondary battery 32 based on time information acquired by a clock (not shown). Further, based on the value of the generated power detected by the generated power detection means 33, the timing of charging or discharging the secondary battery 32 is controlled. As described above, the control unit 34 performs various controls on the load leveling device 30. Details of control of charging or discharging the secondary battery 32 by the control unit 34 will be described later.

続いて、負荷平準化装置30の動作について説明する。負荷平準化装置30は、使用電力の少ない第一の時間帯としての夜間には、二次電池32に充電を行い、使用電力の多い第二の時間帯としての昼間には、二次電池32から放電を行うことによって、電力需要の負荷平準化を行う。なお、本実施形態においては、第一の時間帯を午後10時(22時)から午前8時までとして、第二の時間帯を午前8時から午後10時までとする。なお、上述のように、二次電池32の放電と充電との切替えは、制御手段34によって行われる。   Next, the operation of the load leveling device 30 will be described. The load leveling device 30 charges the secondary battery 32 at night as a first time zone where the power consumption is low, and the secondary battery 32 during the daytime as a second time zone when the power usage is high. By performing discharge from the power source, load leveling of power demand is performed. In the present embodiment, the first time zone is from 10 pm (22:00) to 8 am, and the second time zone is from 8 am to 10 pm. Note that, as described above, switching between discharging and charging of the secondary battery 32 is performed by the control means 34.

以下、制御手段34によって行われる、第一の時間帯における二次電池32への充電の制御の詳細について説明する。図2に、第一の時間帯の時刻と発電電力との関係、及び二次電池32の充電のタイミングを示す。ここで、第一の時間帯においては、再生可能エネルギーとしては、風力発電10Bが用いられる。なお、発電電力は不定期に変動しており、図2に示される発電電力の変動は一例を示すものである。   Hereinafter, the details of the control of charging the secondary battery 32 in the first time zone performed by the control unit 34 will be described. FIG. 2 shows the relationship between the time of the first time zone and the generated power, and the charging timing of the secondary battery 32. Here, in the first time zone, wind power generation 10B is used as renewable energy. The generated power fluctuates irregularly, and the generated power fluctuation shown in FIG. 2 shows an example.

二次電池32への充電は、図2に示すように、発電電力が所定の閾値を上回った場合に行う。本実施形態においては、所定の閾値を50kWとする。発電電力検出手段33は、発電電力を検出して、検出した値を制御手段34に送信する。制御手段34は、発電電力が、予め設定しておいた所定の閾値(50kW)を上回ると、二次電池32の充電を行い、所定の閾値を下回ると二次電池32の充電を停止する。このように、発電電力が所定の閾値を上回った場合に、二次電池32に充電を行うため、電力系統1においては、電力の消費量が増加する。そのため、系統電力の電圧状態を下げる方向に変動することができる。   The secondary battery 32 is charged when the generated power exceeds a predetermined threshold, as shown in FIG. In the present embodiment, the predetermined threshold is 50 kW. The generated power detection means 33 detects the generated power and transmits the detected value to the control means 34. The control unit 34 charges the secondary battery 32 when the generated power exceeds a predetermined threshold (50 kW) set in advance, and stops charging the secondary battery 32 when the generated power falls below the predetermined threshold. Thus, since the secondary battery 32 is charged when the generated power exceeds a predetermined threshold, the power consumption in the power system 1 increases. Therefore, the voltage state of the system power can be changed in a decreasing direction.

図2に示すように、第一の時間帯(22時〜8時)において、22時から時刻aまで、また、時刻bから時刻cまでの時間帯では、発電電力が所定の閾値を上回るため、二次電池32に充電される。なお、時刻d以降は、発電電力が閾値を下回った状態であっても充電が行われるが、詳細については後述する。   As shown in FIG. 2, in the first time zone (22:00 to 8:00), the generated power exceeds a predetermined threshold in the time zone from 22:00 to time a and from time b to time c. The secondary battery 32 is charged. In addition, after the time d, charging is performed even in a state where the generated power is below the threshold, but details will be described later.

このように、発電電力が所定の閾値を上回る場合に、二次電池32に充電が行われるため、二次電池32には、間欠的に充電が行われる。二次電池32に充電される際の、時間と電圧との関係を図3に示す。図示のように、二次電池32への充電は、電圧が所定の値(所定電圧)に達するまで間欠的に行われる。ここで、二次電池32に充電される間は、電圧は上昇する。一方、充電されない間においては、二次電池32の電圧は下降する。これは、回復電圧と呼ばれる。充電中に測定される電圧は、内部抵抗を含めて測定された値であり、内部抵抗の分だけ電圧が高くなる。しかし、充電停止中の測定値は、内部抵抗を含まないため、実質的な二次電池32の電圧が示される。そのため、二次電池32に間欠的に充電すると、連続して充電する場合に比べると、回復電圧を利用することができるため、所定電圧に達するまでの時間が長くなる。したがって、二次電池32に充電できる電力量を多くすることができる。   Thus, since the secondary battery 32 is charged when the generated power exceeds a predetermined threshold, the secondary battery 32 is intermittently charged. FIG. 3 shows the relationship between time and voltage when the secondary battery 32 is charged. As illustrated, the charging of the secondary battery 32 is intermittently performed until the voltage reaches a predetermined value (predetermined voltage). Here, the voltage rises while the secondary battery 32 is charged. On the other hand, while the battery is not charged, the voltage of the secondary battery 32 decreases. This is called the recovery voltage. The voltage measured during charging is a value measured including the internal resistance, and the voltage increases by the amount of the internal resistance. However, since the measured value during the charge stop does not include the internal resistance, a substantial voltage of the secondary battery 32 is indicated. Therefore, if the secondary battery 32 is intermittently charged, the recovery voltage can be used as compared with the case where the secondary battery 32 is continuously charged. Therefore, the amount of power that can be charged in the secondary battery 32 can be increased.

また、系統電力は交流であるため、変換器31(図1参照)によって直流に変換されて二次電池32に充電される。ここで、図4に示すように、変換器31は、変換効率の良い電力の範囲がある。例えば、変換器31の定格(上限)が100kWであれば、60kW〜100kWにおいて変換効率が良い。本実施形態においては、定格が100kWの変換器31を用いて、交流の系統電力を80kWに変換する。これによって、二次電池32には、80kWの直流電力が充電される。   Further, since the system power is alternating current, it is converted into direct current by the converter 31 (see FIG. 1) and charged to the secondary battery 32. Here, as shown in FIG. 4, the converter 31 has a range of electric power with good conversion efficiency. For example, if the rating (upper limit) of the converter 31 is 100 kW, the conversion efficiency is good at 60 kW to 100 kW. In the present embodiment, AC system power is converted to 80 kW using a converter 31 with a rating of 100 kW. As a result, the secondary battery 32 is charged with 80 kW of DC power.

ここで、図2における時刻d以降の充電について説明する。上述のように、発電電力が所定の閾値を上回った際に二次電池32へ充電を行うと、発電電力の変動は不定期かつ不確実であるため、発電電力が所定の閾値を上回る時間が少ない場合には、充電時間を十分取ることができず、第一の時間帯が終了するまでに充電が完了しないおそれがある。そこで、制御手段34は、第一の時間帯の終了時刻が近くなると、連続的に二次電池32への充電を行うように制御を行う。なお、第一の時間帯は、二次電池32に目標の充電量を充電するのに必要な充電時間よりも長く設定される。   Here, charging after time d in FIG. 2 will be described. As described above, when the secondary battery 32 is charged when the generated power exceeds the predetermined threshold, the fluctuation of the generated power is irregular and uncertain, so the time during which the generated power exceeds the predetermined threshold If the amount is small, the charging time cannot be sufficiently taken, and there is a possibility that the charging will not be completed before the first time period ends. Therefore, the control unit 34 performs control so that the secondary battery 32 is continuously charged when the end time of the first time zone approaches. Note that the first time zone is set longer than the charging time required to charge the secondary battery 32 with the target charge amount.

第一の時間帯の終了時刻が近くなった際の制御手段34の制御を、以下に詳しく説明する。まず、所定の時点における二次電池32に充電された充電量と、目標充電量とから、充電が完了するまでの残量(以下、充電残量と呼ぶ)を求める。また、二次電池32への充電量と充電時間との関係を予め求める。この関係から、充電残量を充電するのに必要な時間(以下、充電残時間と呼ぶ)を求める。さらに、上記の所定の時点から、第一の時間帯が終了するまでの残り時間と充電残時間とを比較して、残り時間が充電残時間に一致すると、残りの時間の間は、二次電池32に連続して充電を行う。   The control of the control means 34 when the end time of the first time zone is near will be described in detail below. First, the remaining amount until the charging is completed (hereinafter referred to as the remaining charge amount) is obtained from the amount of charge charged in the secondary battery 32 at a predetermined time and the target amount of charge. Further, the relationship between the amount of charge to the secondary battery 32 and the charging time is obtained in advance. From this relationship, the time required to charge the remaining charge (hereinafter referred to as remaining charge time) is obtained. Furthermore, when the remaining time from the predetermined time point until the end of the first time period is compared with the remaining charge time and the remaining time matches the remaining charge time, the remaining time The battery 32 is continuously charged.

図5に、二次電池32の充電残量と充電残時間との関係を示す。この関係は、充電量と充電時間との関係と同じであり、所定の充電量から目標充電量に達するまでの充電時間が示される。ここで、縦軸を、二次電池32に充電を行う第一の時間帯の時刻に対応させると、所定の時刻とその時の充電残量を示す点が、図示の直線よりも上側の領域に位置すると、第一の時間帯が終了するまでに充電を完了することができる。この場合には、充電は連続して行わなくてもよいため、上記の制御による充電を行う。しかし、所定の時刻とその時の充電残量を示す点が、図示の直線よりも下側の領域に位置すると、それ以後に充電を行っても第一の時間帯の終了時までに充電を完了することができなくなる。そのため、所定の時刻とその時の充電残量を示す点が、図示の直線上に位置する際の時刻になると、充電を開始して、充電が完了するまで連続して充電を行う必要がある。   FIG. 5 shows the relationship between the remaining charge of the secondary battery 32 and the remaining charge time. This relationship is the same as the relationship between the charge amount and the charge time, and indicates the charge time until the target charge amount is reached from the predetermined charge amount. Here, if the vertical axis corresponds to the time of the first time zone in which the secondary battery 32 is charged, the point indicating the predetermined time and the remaining charge at that time is in the region above the straight line in the figure. Once located, charging can be completed by the end of the first time period. In this case, since it is not necessary to perform charging continuously, charging is performed by the above control. However, if the point indicating the predetermined time and the remaining charge at that time is located in the area below the straight line in the figure, charging will be completed by the end of the first time zone even if charging is performed thereafter Can not do. Therefore, when the point indicating the predetermined time and the remaining charge amount at that time is located on the straight line in the figure, it is necessary to start charging and continuously charge until charging is completed.

ここで、図5に示すa〜dは、図2の各時刻に対応する時点を示す。aの時点においては、二次電池32には既に所定量の充電がされており、aからbの間では充電がされない。このとき、aからbの間では充電がされないが、時間は経過しているため、図5においては、aからbの間では充電残時間のみが減少する。また、bからcの間では、二次電池32には充電がされる。なお、充電される間においては、図示の直線に並行して充電残量と充電残時間とが共に減少する。   Here, a to d shown in FIG. 5 indicate time points corresponding to the respective times shown in FIG. At the time point a, the secondary battery 32 is already charged by a predetermined amount, and is not charged between a and b. At this time, charging is not performed between a and b, but since time has elapsed, in FIG. 5, only the remaining charge time decreases between a and b. In addition, the secondary battery 32 is charged between b and c. During charging, both the remaining charge and the remaining charge time decrease in parallel with the straight line shown in the figure.

さらに、cの時点になると、図2に示すように発電電力が所定の閾値を下回るため、二次電池32への充電が停止される。その後は、時刻c(図2参照)における充電残量のままで、充電残時間が減少する。さらに時間が経過すると、図5に示す直線と重なる(図5にdで示す)。上述のように、図5に示す充電残時間と充電残量との関係により、dの時点以降においては、連続して充電を行う必要がある。そのため、制御手段34は、dの時点において二次電池32の充電を開始する。また、この後は、発電電力による充電の制御は行うことなく、充電が完了するまで連続して充電を行う。このように制御することで、第一の時間帯の終了時には、二次電池32への充電を確実に完了することができる。なお、二次電池32における充電量と充電時間との関係(図5参照)は、二次電池32の経時変化によって変わるため、適宜測定を行うことで、最新の情報に更新する。   Further, at time c, since the generated power falls below a predetermined threshold as shown in FIG. 2, charging of the secondary battery 32 is stopped. Thereafter, the remaining charge time decreases with the remaining charge remaining at time c (see FIG. 2). As time elapses, it overlaps with the straight line shown in FIG. 5 (indicated by d in FIG. 5). As described above, due to the relationship between the remaining charge time and the remaining charge shown in FIG. 5, it is necessary to continuously charge after the time point d. Therefore, the control means 34 starts charging the secondary battery 32 at the time point d. After this, charging is continuously performed until charging is completed without controlling charging with generated power. By controlling in this way, the charging of the secondary battery 32 can be reliably completed at the end of the first time period. Note that the relationship between the amount of charge and the charging time in the secondary battery 32 (see FIG. 5) changes depending on the change over time of the secondary battery 32, and therefore is updated to the latest information by appropriately measuring.

以上のようにして行われる二次電池32への充電について、制御手段34による各種の制御、充電量の推移等を纏めて図6に示す。詳しくは、図6には、第一の時間帯の時刻と、発電電力、充電電力、及び充電量との関係を示す。上述のように、二次電池32への充電は、発電電力が所定の閾値(50kW)を上回った際に行う(時刻aまで、時刻b〜c)。このときの充電電力は、80kWである。また、このとき、充電量は、目標充電量に達するまで徐々に上昇する。さらに、第一の時間帯の残り時間が少なくなる(時刻d)と、発電電力が所定の閾値を下回っていても、充電を開始して、連続して充電を行う。このようにして、第一の時間帯における、二次電池32への充電を効率的に行うことができる。   For charging the secondary battery 32 performed as described above, various controls by the control means 34, changes in the charge amount, and the like are collectively shown in FIG. Specifically, FIG. 6 shows the relationship between the time of the first time zone, the generated power, the charged power, and the charge amount. As described above, charging of the secondary battery 32 is performed when the generated power exceeds a predetermined threshold (50 kW) (until time a, times b to c). The charging power at this time is 80 kW. At this time, the charge amount gradually increases until the target charge amount is reached. Furthermore, when the remaining time in the first time period decreases (time d), charging is started and charging is continued even if the generated power is below a predetermined threshold. In this way, it is possible to efficiently charge the secondary battery 32 in the first time zone.

上記の実施形態においては、充電電力を80kWとして、図7(a)に示すように一定の値としたが、これに限ることはない。例えば、二次電池32に充電を行う電力を、発電電力に比例して変化させてもよい。図7(b)に示すように、例えば、50kWから100kWに至るまでの発電電力に対して、充電電力は、変換器31の変換効率の良い範囲内(60kW〜100kW:図4参照)で変化させることが好ましい。これにより、発電電力と所定の閾値との差が大きい場合には、充電電力が大きくなるため、電力系統における電力の消費量が増加し、系統電力の電圧状態の下降を促進することとなる。一方、発電電力と所定の閾値との差が小さい場合には、充電電力は小さくなる。この場合には、電力の消費量は上記に比べてそれほど大きくないため、系統電力の電圧状態を急激に下降させることなく、緩やかに下降させることができる。このように、二次電池32に充電する電力を、発電電力に比例して変化させることにより、系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   In the above embodiment, the charging power is set to 80 kW and a constant value as shown in FIG. 7A. However, the present invention is not limited to this. For example, the power for charging the secondary battery 32 may be changed in proportion to the generated power. As shown in FIG. 7B, for example, for the generated power from 50 kW to 100 kW, the charging power changes within a range in which the converter 31 has good conversion efficiency (60 kW to 100 kW: see FIG. 4). It is preferable to make it. As a result, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is large, the charging power increases, so that the amount of power consumed in the power system increases and the voltage state of the system power is promoted to decrease. On the other hand, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is small, the charging power is small. In this case, since the power consumption is not so large as compared with the above, the voltage state of the system power can be lowered gently without being suddenly lowered. In this way, by changing the power charged in the secondary battery 32 in proportion to the generated power, it is possible to efficiently suppress fluctuations in the voltage state of the system power.

なお、二次電池32の充電電力と発電電力との比率を、二次電池32の充電状態(SOC:State Of Charge)に応じて変化させてもよい。図7(b)に破線で示すように、二次電池32の充電量が多い(図7(b)に高SOCで示す)場合には、充電電力と発電電力との比率を小さくすることで、二次電池32への充電をあまり行わないようにする。一方、二次電池32の充電量が少ない(図7(b)に低SOCで示す)場合には、充電電力と発電電力との比率を大きくすることで、二次電池32に、より多くの充電を行う。   Note that the ratio between the charging power of the secondary battery 32 and the generated power may be changed according to the state of charge (SOC: State Of Charge) of the secondary battery 32. As shown by a broken line in FIG. 7B, when the amount of charge of the secondary battery 32 is large (indicated by high SOC in FIG. 7B), the ratio between the charged power and the generated power is reduced. The secondary battery 32 is not charged so much. On the other hand, when the amount of charge of the secondary battery 32 is small (indicated by low SOC in FIG. 7 (b)), the secondary battery 32 has more charge by increasing the ratio of charge power and generated power. Charge the battery.

また、二次電池32に充電を行う電力を、発電電力に応じて段階的に変化させてもよい。この場合の発電電力と充電電力との関係を図7(c)に示す。これにより、所定の発電電力における充電電力を適宜増減することができる。図示において、充電電力が上下方向に延びる発電電力においては、同じ発電電力であっても、充電電力を適宜増減することができる。これによって、二次電池32の充電の残量と、第一の時間帯の残り時間とを考慮して、充電量を増減させることにより、第一の時間帯内に確実に充電を完了することができる。例えば、残り時間に対して充電量が少ない場合には、所定の発電電力において、充電電力を増加させて充電を行うことにより、早く充電を行うことが可能となる。また、残り時間に対して充電量が多い場合には、所定の発電電力において、充電電力を減少させて充電を行うことにより、充電時間を延ばすことができる。なお、この例においても、二次電池32への充電量を発電電力に応じで増減するため、上記と同様に系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   Moreover, you may change the electric power which charges the secondary battery 32 in steps according to generated electric power. The relationship between the generated power and the charged power in this case is shown in FIG. Thereby, the charging power in predetermined generated electric power can be increased / decreased suitably. In the figure, in the generated power in which the charging power extends in the vertical direction, the charging power can be increased or decreased as appropriate even if the generated power is the same. Thus, the charging amount is increased or decreased in consideration of the remaining amount of charge of the secondary battery 32 and the remaining time of the first time zone, thereby reliably completing the charging within the first time zone. Can do. For example, when the amount of charge is small with respect to the remaining time, charging can be performed quickly by increasing the charging power and charging with a predetermined generated power. Further, when the amount of charge is large with respect to the remaining time, the charging time can be extended by performing charging by reducing the charging power at a predetermined generated power. In this example as well, since the amount of charge to the secondary battery 32 is increased or decreased according to the generated power, fluctuations in the voltage state of the system power can be efficiently suppressed as described above.

さらに、上記の実施形態においては、二次電池32に充電を行う際の、発電電力の閾値を50kWとしたが、これに限ることはない。所定時間毎の二次電池32の充電状態に応じて、発電電力の閾値を変更させてもよい。本実施形態においては、1時間毎に、二次電池32の充電状態を検出して、所定の基準値(10%)に達しているかどうかを判断する。図8(a)に示すように、22時から23時においては、発電電力の閾値を50kWとして、閾値を上回った場合に充電を行う。1時間経過すると、二次電池32の充電量が10%に達したかどうかを判断し、達しないと判断した場合には、制御手段34は、次の1時間(23時〜24時)については、閾値を1kW下げて、49kWに設定する(図8(b)参照)。1時間経過後に、同様に二次電池32の充電量が20%に達しているかどうかを判断して、達していれば、閾値を48kWに設定し、以後同様に繰返す。なお、1時間毎に発電電力の閾値を連続して下降させると、最小では7時の時点での閾値が41kWに設定される(図8(c)参照)。一方、1時間経過時に二次電池32の充電量が、所定の基準値に達していなかった場合には、設定されている発電電力の閾値をそのまま維持する。   Furthermore, in the above embodiment, the threshold value of the generated power when charging the secondary battery 32 is 50 kW, but is not limited thereto. The threshold value of the generated power may be changed according to the state of charge of the secondary battery 32 every predetermined time. In the present embodiment, the state of charge of the secondary battery 32 is detected every hour to determine whether or not a predetermined reference value (10%) has been reached. As shown in FIG. 8A, from 22:00 to 23:00, the threshold value of the generated power is set to 50 kW, and charging is performed when the threshold value is exceeded. When one hour has elapsed, it is determined whether or not the charge amount of the secondary battery 32 has reached 10%, and if it is determined that the amount has not reached, the control unit 34 determines for the next hour (23:00 to 24:00). Lowers the threshold by 1 kW and sets it to 49 kW (see FIG. 8B). Similarly, after 1 hour has passed, it is determined whether or not the charge amount of the secondary battery 32 has reached 20%. If it has reached, the threshold value is set to 48 kW, and the same is repeated thereafter. When the threshold value of the generated power is continuously lowered every hour, the threshold value at the time of 7 o'clock is set to 41 kW at the minimum (see FIG. 8C). On the other hand, when the amount of charge of the secondary battery 32 has not reached the predetermined reference value when one hour has elapsed, the set threshold value of the generated power is maintained as it is.

このようにして、所定時間経過後に、二次電池32の充電量が、所定の基準値に達している場合には、閾値を所定量だけ下降させるため、発電電力が所定の閾値を上回った状態が続いた場合であっても、第一の時間帯の途中で充電が完了してしまうことを防止することができる。二次電池32の充電が、第一の時間帯の途中で完了してしまうと、それ以後については、二次電池32への充電による系統電力の電圧状態の制御を行うことができなくなる。そのため、第一の時間帯の途中で充電が完了することを防止することで、二次電池32への充電による系統電力の電圧状態の抑制を効率的に行うことができる。   In this way, when the amount of charge of the secondary battery 32 has reached a predetermined reference value after a predetermined time has elapsed, the threshold value is decreased by a predetermined amount, so that the generated power exceeds the predetermined threshold value. Even when the operation continues, charging can be prevented from being completed in the middle of the first time period. If the charging of the secondary battery 32 is completed in the middle of the first time period, the voltage state of the system power cannot be controlled by charging the secondary battery 32 thereafter. Therefore, it is possible to efficiently suppress the voltage state of the system power by charging the secondary battery 32 by preventing the charging from being completed in the middle of the first time period.

また、所定時間経過した際に、二次電池32の充電量が所定値に達している場合に、発電電力の閾値を上昇させてもよい。この場合には、図9(a)に示すように、22時から23時においては、発電電力の閾値を45kWに設定する。1時間経過した状態で、二次電池32の充電量が10%に達したかどうかを判断し、達したと判断した場合には、閾値を1kW上げて、46kWに設定し、達していないと判断した場合には、上記と同様に、閾値を1kW下げて、44kWに設定する(図9(b)参照)。1時間毎に同様の判断及び閾値の設定を繰返す。これによって、例えば、二次電池32への充電量が多い場合には、7時の時点における閾値が54kWとなり、充電量が少ない場合には、7時の時点における閾値が36kWとなる(図9(c)参照)。このようにすることで、二次電池32への充電を確実に完了させることができる。なお、22時から1時間経過した状態で、二次電池32の充電量が10%ちょうどであれば、その閾値を維持して、同様に1時間毎の充電量が所定値に等しい場合には、その時点の閾値の設定をそのまま維持するようにしてもよい。   Further, when the amount of charge of the secondary battery 32 has reached a predetermined value when a predetermined time has elapsed, the threshold value of the generated power may be increased. In this case, as shown in FIG. 9A, the threshold value of the generated power is set to 45 kW from 22:00 to 23:00. In a state where 1 hour has passed, it is determined whether or not the charge amount of the secondary battery 32 has reached 10%. If it is determined that it has reached, the threshold is increased by 1 kW and set to 46 kW. If it is determined, the threshold value is lowered by 1 kW and set to 44 kW as described above (see FIG. 9B). The same determination and threshold setting are repeated every hour. Thus, for example, when the amount of charge to the secondary battery 32 is large, the threshold at the time of 7 o'clock is 54 kW, and when the amount of charge is small, the threshold at the time of 7 o'clock is 36 kW (FIG. 9). (See (c)). By doing in this way, the charge to the secondary battery 32 can be completed reliably. If the charge amount of the secondary battery 32 is exactly 10% after 1 hour has elapsed since 22:00, the threshold value is maintained, and similarly, when the charge amount per hour is equal to the predetermined value. The threshold setting at that time may be maintained as it is.

このように、二次電池32への充電電力や、充電を行う際の発電電力の閾値を変化させることによって、第一の時間帯内における二次電池32への充電量を変化させることができ、第一の時間内全体に亘って充電を行うことができると共に、第一の時間帯の終了時に充電を完了することができる。なお、図5に示す充電時間と充電量との関係を考慮して、第一の時間帯が終了するまでの残り時間と、充電残時間とが一致する場合に、連続して充電を行う制御を併用することによって、より確実に第一の時間帯の終了時に充電を完了することができる。   Thus, the amount of charge to the secondary battery 32 in the first time zone can be changed by changing the charging power to the secondary battery 32 and the threshold value of the generated power at the time of charging. In addition, charging can be performed over the entire first time period, and charging can be completed at the end of the first time period. In addition, in consideration of the relationship between the charging time and the charging amount shown in FIG. 5, when the remaining time until the first time period ends and the remaining charging time coincide with each other, the charging is continuously performed. By using together, charging can be completed more reliably at the end of the first time period.

なお、二次電池32に充電を行う発電電力の閾値は、上記に設定した値に限らず、適宜設定することができる。また、閾値は、第一の時間帯の初期で小さく設定(例えば41kW)しておき、所定時間経過後に、充電量が所定の基準値に達していない場合に閾値を上昇させるように制御してもよい。また、閾値を上昇又は下降する際に、一定値毎に変化させるのではなく、変化量を変えてもよい。このように、充電電力や発電電力の閾値を適宜変化させることによって、第一の時間帯内における二次電池32への充電のタイミングや充電量を制御することができる。これによって、夜間における系統電力の電圧状態の変化の抑制を、効率的に行うことができる。   In addition, the threshold value of the generated power for charging the secondary battery 32 is not limited to the value set above, and can be set as appropriate. In addition, the threshold value is set to a small value (for example, 41 kW) at the beginning of the first time period, and is controlled so that the threshold value is increased when the charge amount has not reached the predetermined reference value after a predetermined time has elapsed. Also good. Further, when the threshold value is raised or lowered, the amount of change may be changed instead of being changed for every fixed value. Thus, the timing and amount of charge to the secondary battery 32 within the first time zone can be controlled by appropriately changing the threshold values of the charge power and generated power. Thereby, it is possible to efficiently suppress the change in the voltage state of the system power at night.

また、二次電池32に充電を行う際の閾値は、予め把握した発電電力の傾向(トレンド)に基づいて設定してもよい。再生可能エネルギーは、自然のエネルギー(本実施形態においては風力)を利用しているため、再生可能エネルギーを用いた発電電力は一定ではなく、ばらつきが発生する。しかし、長期的にみると自然のエネルギーは、傾向がある。そのため、例えば、季節毎の平均風速を把握して、それに基づいて季節毎の発電電力の傾向を求め、その傾向に基づいて、所定の閾値を設定することができる。   Further, the threshold value for charging the secondary battery 32 may be set based on a tendency (trend) of generated power grasped in advance. Since renewable energy uses natural energy (in this embodiment, wind power), the generated power using the renewable energy is not constant and varies. However, in the long term, natural energy has a tendency. Therefore, for example, it is possible to grasp the average wind speed for each season, obtain the tendency of the generated power for each season based on the average wind speed, and set a predetermined threshold based on the tendency.

図10に、1年間における月と発電電力の閾値との関係を示す。ここでは、季節毎、つまり3か月毎の平均風速に基づいて、発電電力の閾値を設定した。これによって、二次電池への充電を行うかどうかの基準となる閾値を、その時期の発電電力の傾向に基づいて設定するため、閾値を適正に設定することができ、二次電池への充電及びそれによる系統電力の電圧状態の制御をより効率的に行うことができる。   FIG. 10 shows the relationship between the month in one year and the threshold value of the generated power. Here, the threshold value of the generated power is set based on the average wind speed every season, that is, every three months. As a result, the threshold value used as a reference for whether or not to charge the secondary battery is set based on the tendency of the generated power at that time, so the threshold value can be set appropriately, and the secondary battery can be charged. Thus, the voltage state of the system power can be controlled more efficiently.

続いて、制御手段34によって行われる、第二の時間帯における二次電池32からの放電の制御の詳細について説明する。図11に、第二の時間帯の時刻と発電電力との関係、及び二次電池32からの放電のタイミングを示す。ここで、第二の時間帯においては、再生可能エネルギーとしては、太陽光発電10A及び風力発電10Bが用いられる。なお、発電電力は、不定期に変動しており、図11に示される発電電力の変動は一例を示すものである。   Next, details of the control of the discharge from the secondary battery 32 in the second time zone performed by the control unit 34 will be described. FIG. 11 shows the relationship between the time of the second time zone and the generated power, and the timing of discharge from the secondary battery 32. Here, in the second time zone, solar power generation 10A and wind power generation 10B are used as renewable energy. Note that the generated power fluctuates irregularly, and the fluctuation of the generated power shown in FIG. 11 is an example.

二次電池32からの放電は、図11に示すように、発電電力が所定の閾値を下回った場合に行う。本実施形態においては、所定の閾値を40kWとする。発電電力検出手段33は、発電電力を検出して、検出した値を制御手段34に送信する。制御手段34は、発電電力が、予め設定しておいた所定の閾値(40kW)を下回ると、二次電池32からの放電を行い、所定の閾値を上回ると二次電池からの放電を停止する。このように、発電電力が所定の閾値を下回った場合に、二次電池32から放電を行うため、電力系統1においては、電力の供給量が増加する。そのため、系統電力の電圧状態を上げる方向に変動することができる。   As shown in FIG. 11, the secondary battery 32 is discharged when the generated power falls below a predetermined threshold. In the present embodiment, the predetermined threshold is 40 kW. The generated power detection means 33 detects the generated power and transmits the detected value to the control means 34. The control means 34 discharges from the secondary battery 32 when the generated power falls below a predetermined threshold (40 kW) set in advance, and stops discharging from the secondary battery when it exceeds the predetermined threshold. . Thus, since the secondary battery 32 is discharged when the generated power falls below a predetermined threshold, the power supply amount in the power system 1 increases. Therefore, it can be varied in the direction of increasing the voltage state of the system power.

図11に示すように、第二の時間帯(8時〜22時)において、8時から時刻eまで、また、時刻fから時刻gまでの時間帯では、発電電力が所定の閾値を下回るため、二次電池32から放電される。なお、時刻h以降は、発電電力が閾値を上回った状態であっても放電が行われるが、詳細については後述する。   As shown in FIG. 11, in the second time zone (8:00 to 22:00), the generated power is below a predetermined threshold in the time zone from 8:00 to time e and from time f to time g. The secondary battery 32 is discharged. In addition, after time h, discharge is performed even in a state where the generated power exceeds the threshold value, but details will be described later.

このように、発電電力が所定の閾値を下回る場合に、二次電池32から放電が行われるため、二次電池32からは、間欠的に放電が行われる。二次電池32から放電される際の、時間と電圧との関係を図12に示す。図示のように、二次電池32からの放電は、電圧が所定の値(所定電圧)に達するまで間欠的に行われる。ここで、二次電池32から放電される間は、電圧は下降する。一方、放電されない間においては、二次電池32の電圧は上昇する。これは、回復電圧と呼ばれる。放電中に測定される電圧は、内部抵抗を含めて測定された値であり、内部抵抗の分だけ電圧が低くなる。しかし、放電停止中の測定値は、内部抵抗を含まないため、実質的な二次電池32の電圧が示される。そのため、二次電池32から間欠的に放電すると、連続して放電する場合に比べると、回復電圧を利用することができるため、所定電圧に達するまでの時間が長くなる。したがって、二次電池32から放電できる電力量を多くすることができる。   Thus, since the secondary battery 32 is discharged when the generated power is lower than the predetermined threshold, the secondary battery 32 is intermittently discharged. FIG. 12 shows the relationship between time and voltage when the secondary battery 32 is discharged. As illustrated, the discharge from the secondary battery 32 is intermittently performed until the voltage reaches a predetermined value (predetermined voltage). Here, the voltage decreases while the secondary battery 32 is discharged. On the other hand, while the battery is not discharged, the voltage of the secondary battery 32 rises. This is called the recovery voltage. The voltage measured during discharge is a value measured including the internal resistance, and the voltage decreases by the amount of the internal resistance. However, since the measured value when the discharge is stopped does not include the internal resistance, a substantial voltage of the secondary battery 32 is indicated. Therefore, when the secondary battery 32 is intermittently discharged, the recovery voltage can be used as compared with the case where the secondary battery 32 is continuously discharged, so that the time until the predetermined voltage is reached becomes longer. Therefore, the amount of power that can be discharged from the secondary battery 32 can be increased.

また、二次電池32は直流であるため、変換器31(図1参照)によって交流に変換されて電力系統に放電される。変換器31の特性は、上述と同様に、図4に示すように、効率の良い電力の範囲がある。本実施形態においては、定格が100kWの変換器31を用いて、二次電池32の直流の電力を60kWに変換する。これによって、電力系統1には、60kWの交流電力が放電される。   Moreover, since the secondary battery 32 is direct current, it is converted into alternating current by the converter 31 (refer FIG. 1), and is discharged to an electric power grid | system. The characteristic of the converter 31 has a range of efficient power as shown in FIG. 4 as described above. In the present embodiment, the DC power of the secondary battery 32 is converted to 60 kW using the converter 31 having a rating of 100 kW. As a result, 60 kW of AC power is discharged to the power system 1.

ここで、図11における時刻h以降の放電について説明する。上述のように、発電電力が所定の閾値を下回った際に二次電池32からの放電を行うと、発電電力の変動は不定期かつ不確実であるため、発電電力が所定の閾値を下回る時間が少ない場合には、放電時間を十分取ることができず、第二の時間帯が終了するまでに放電が完了しないおそれがある。そこで、制御手段34は、第二の時間帯の終了時刻が近くなると、連続的に二次電池32からの放電を行うように制御を行う。なお、第二の時間帯は、二次電池32から目標の放電量を放電するのに必要な放電時間よりも長く設定される。   Here, the discharge after time h in FIG. 11 will be described. As described above, when the secondary battery 32 is discharged when the generated power falls below the predetermined threshold, the fluctuation of the generated power is irregular and uncertain, so the time when the generated power falls below the predetermined threshold. When there is little, discharge time cannot fully be taken and there exists a possibility that discharge may not be completed by the end of a 2nd time slot | zone. Therefore, the control unit 34 performs control so that the secondary battery 32 is continuously discharged when the end time of the second time zone approaches. The second time period is set longer than the discharge time necessary for discharging the target discharge amount from the secondary battery 32.

第二の時間帯の終了時刻が近くなった際の制御手段34の制御を、以下に詳しく説明する。まず、所定の時点における二次電池32から放電された放電量と、目標放電量(完全放電)とから、放電が完了するまでの残量(以下、放電残量と呼ぶ)を求める。また、二次電池32からの放電量と放電時間との関係を予め求める。この関係から、放電残量を放電するのに必要な時間(以下、放電残時間と呼ぶ)を求める。さらに、上記の所定の時点から、第二の時間帯が終了するまでの残り時間と放電残時間とを比較して、残り時間が、放電残時間に一致すると、残りの時間の間は、二次電池32から連続して放電を行う。   The control of the control means 34 when the end time of the second time zone is near will be described in detail below. First, the remaining amount until the discharge is completed (hereinafter referred to as the remaining discharge amount) is obtained from the discharge amount discharged from the secondary battery 32 at a predetermined time point and the target discharge amount (complete discharge). Further, the relationship between the discharge amount from the secondary battery 32 and the discharge time is obtained in advance. From this relationship, a time required to discharge the remaining discharge (hereinafter referred to as remaining discharge time) is obtained. Further, the remaining time from the predetermined time point until the end of the second time period is compared with the remaining discharge time. If the remaining time matches the remaining discharge time, the remaining time is The secondary battery 32 is continuously discharged.

図13に、二次電池32の放電残量と放電残時間との関係を示す。この関係は、放電量と放電時間との関係と同じであり、所定の放電量から目標放電量に達するまでの放電時間が示される。ここで、縦軸を、二次電池32からの放電を行う第二の時間帯の時刻に対応させると、所定の時刻とその時の放電残量を示す点が、図示の直線よりも上側の領域に位置すると、第二の時間帯が終了するまでに放電を完了することができる。この場合には、放電は連続して行わなくてもよいため、上記の制御による放電を行う。しかし、所定の時刻とその時の放電残量を示す点が、図示の直線よりも下側の領域に位置すると、それ以後に放電を行っても第二の時間帯の終了時までに放電を完了することができなくなる。そのため、所定の時刻とその時の放電残量を示す点が、図示の直線上に位置する際の時刻になると、放電を開始して、放電が完了するまで連続して放電を行う必要がある。   FIG. 13 shows the relationship between the remaining discharge amount of the secondary battery 32 and the remaining discharge time. This relationship is the same as the relationship between the discharge amount and the discharge time, and the discharge time from the predetermined discharge amount until reaching the target discharge amount is shown. Here, when the vertical axis corresponds to the time of the second time zone in which the discharge from the secondary battery 32 is performed, the point indicating the predetermined time and the remaining amount of discharge at that time is a region above the straight line in the figure. If it is located, the discharge can be completed by the end of the second time period. In this case, since the discharge does not have to be performed continuously, the discharge by the above control is performed. However, if the point indicating the predetermined time and the remaining amount of discharge at that time is located in the area below the straight line in the figure, the discharge will be completed by the end of the second time zone even if discharge is performed thereafter Can not do. For this reason, when the point indicating the predetermined time and the remaining amount of discharge at that time is located on the straight line shown in the figure, it is necessary to start discharging and continuously discharge until discharging is completed.

ここで、図13に示すe〜hは、図11の各時刻に対応する時点を示す。eの時点においては、二次電池32からは所定量の放電がされており、eからfの間では放電がされない。このとき、eからfの間では放電がされないが、時間は経過しているため、図13においては、eからfの間では、放電残時間のみが減少する。また、fからgの間では、二次電池32からは放電される。なお、放電される間においては、図示の直線に並行して放電残量と放電残時間とが共に減少する。   Here, e to h illustrated in FIG. 13 indicate time points corresponding to the respective times illustrated in FIG. 11. At the time point e, the secondary battery 32 is discharged by a predetermined amount, and is not discharged between e and f. At this time, although no discharge is performed between e and f, since time has elapsed, only the remaining discharge time is decreased between e and f in FIG. Further, the secondary battery 32 is discharged between f and g. During discharge, both the remaining amount of discharge and the remaining discharge time decrease in parallel with the straight line shown in the figure.

さらに、gの時点になると、図11に示すように発電電力が所定の閾値を上回るため、二次電池32からの放電が停止される。その後は、時刻g(図11参照)における放電量のままで、放電残時間が減少する。さらに時間が経過すると、図11に示す直線と重なる(図13にhで示す)。上述のように、図11に示す放電時間と放電残量との関係により、hの時点以降においては、連続して放電を行う必要がある。そのため、制御手段34は、hの時点において二次電池32からの放電を開始する。また、この後は、発電電力による放電の制御は行うことなく、放電が完了するまで連続して放電を行う。このように制御することで、第二の時間帯の終了時には、二次電池32からの放電を確実に完了することができる。なお、二次電池32における放電量と放電時間との関係(図13参照)は、二次電池32の経時変化によって変わるため、適宜測定を行うことで、最新の情報に更新する。   Further, at time point g, since the generated power exceeds a predetermined threshold as shown in FIG. 11, the discharge from the secondary battery 32 is stopped. Thereafter, the remaining discharge time decreases with the amount of discharge at time g (see FIG. 11) remaining unchanged. As time elapses, it overlaps with the straight line shown in FIG. 11 (indicated by h in FIG. 13). As described above, due to the relationship between the discharge time and the remaining amount of discharge shown in FIG. 11, it is necessary to continuously discharge after the time point h. Therefore, the control means 34 starts discharging from the secondary battery 32 at the time point h. After that, the discharge is continuously performed until the discharge is completed without controlling the discharge by the generated power. By controlling in this way, the discharge from the secondary battery 32 can be reliably completed at the end of the second time zone. Note that the relationship between the discharge amount and the discharge time in the secondary battery 32 (see FIG. 13) changes depending on the change over time of the secondary battery 32, and is updated to the latest information by appropriately measuring.

以上のようにして行われる二次電池32からの放電について、制御手段34による各種の制御、放電量の推移等を纏めて図14に示す。詳しくは、図14には、第二の時間帯の時刻と、発電電力、放電電力、及び放電量との関係を示す。上述のように、二次電池32からの放電は、発電電力が所定の閾値(40kW)を下回った際に行う(時刻eまで、時刻f〜g)。このときの放電電力は、60kWである。また、このとき、放電量は、目標放電量に達するまで徐々に下降する。さらに、第二の時間帯の残り時間が少なくなる(時刻h)と、発電電力が所定の閾値を上回っていても、放電を開始して、連続して放電を行う。このようにして、第二の時間帯における、二次電池32からの放電を効率的に行うことができる。   For discharge from the secondary battery 32 performed as described above, various controls by the control means 34, changes in discharge amount, and the like are collectively shown in FIG. Specifically, FIG. 14 shows the relationship between the time of the second time zone, the generated power, the discharged power, and the discharge amount. As described above, the discharge from the secondary battery 32 is performed when the generated power falls below a predetermined threshold (40 kW) (until time e, times f to g). The discharge power at this time is 60 kW. At this time, the discharge amount gradually decreases until the target discharge amount is reached. Furthermore, when the remaining time in the second time zone decreases (time h), even if the generated power exceeds a predetermined threshold, discharging is started and discharging is performed continuously. In this way, the secondary battery 32 can be efficiently discharged in the second time zone.

上記の実施形態においては、放電電力を60kWとして、図15(a)に示すように一定の値としたが、これに限ることはない。例えば、二次電池32から放電を行う電力を、発電電力に比例して変化させてもよい。図15(b)に示すように、例えば、50kWから100kWに至るまでの発電電力に対して、放電電力は、変換器31の変換効率の良い範囲内(60kW〜100kW:図4参照)で変化させることが好ましい。これにより、発電電力と所定の閾値との差が大きい場合には、放電電力が大きくなるため、電力系統における電力の供給量が増加し、系統電力の電圧状態の上昇を促進することとなる。一方、発電電力と所定の閾値との差が小さい場合には、放電電力は小さくなる。この場合には、電力の供給量は上記に比べてそれほど大きくないため、系統電力の電圧状態を急激に上昇させることなく、緩やかに上昇させることができる。このように、二次電池32から放電する電力を、発電電力に比例して変化させることにより、系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   In the above embodiment, the discharge power is set to 60 kW and a constant value as shown in FIG. 15A. However, the present invention is not limited to this. For example, the power for discharging from the secondary battery 32 may be changed in proportion to the generated power. As shown in FIG. 15B, for example, with respect to the generated power from 50 kW to 100 kW, the discharge power changes within a range where the conversion efficiency of the converter 31 is good (60 kW to 100 kW: see FIG. 4). It is preferable to make it. As a result, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is large, the discharge power increases, so the amount of power supplied in the power system increases, and the increase in the voltage state of the system power is promoted. On the other hand, when the difference between the generated power and the predetermined threshold is small, the discharge power is small. In this case, since the amount of power supply is not so large as compared with the above, the voltage state of the system power can be increased slowly without increasing rapidly. Thus, by changing the power discharged from the secondary battery 32 in proportion to the generated power, it is possible to efficiently suppress fluctuations in the voltage state of the system power.

なお、二次電池32の放電電力と発電電力との比率を、二次電池32の充電状態(SOC:State Of Charge)に応じて変化させてもよい。図15(b)に破線で示すように、二次電池32の充電量が少ない(図15(b)に低SOCで示す)場合には、放電電力と発電電力との比率を小さくすることで、二次電池32からの放電をあまり行わないようにする。一方、二次電池32の充電量が多い(図15(b)に高SOCで示す)場合には、放電電力と発電電力との比率を大きくすることで、二次電池32から、より多くの放電を行う。   Note that the ratio between the discharged power of the secondary battery 32 and the generated power may be changed in accordance with the state of charge (SOC) of the secondary battery 32. As shown by the broken line in FIG. 15B, when the amount of charge of the secondary battery 32 is small (indicated by low SOC in FIG. 15B), the ratio of the discharged power and the generated power is reduced. The secondary battery 32 is not discharged so much. On the other hand, when the amount of charge of the secondary battery 32 is large (indicated by high SOC in FIG. 15B), by increasing the ratio between the discharged power and the generated power, the secondary battery 32 increases the amount of charge. Discharge.

また、二次電池32から放電を行う電力を、発電電力に応じて段階的に変化させてもよい。この場合の発電電力と放電電力との関係を図15(c)に示す。これにより、所定の発電電力における放電電力を適宜増減することができる。図示において、放電電力が上下方向に延びる発電電力においては、同じ発電電力であっても、放電電力を適宜増減することができる。これによって、二次電池32の放電の残量と、第二の時間帯の残り時間とを考慮して、放電量を増減させることにより、第二の時間帯内に確実に放電を完了することができる。例えば、残り時間に対して放電量が少ない場合には、所定の発電電力において、放電電力を増加させて放電を行うことにより、早く放電を行うことが可能となる。また、残り時間に対して、放電量が多い場合には、所定の発電電力において、放電電力を減少させて放電を行うことにより、放電時間を延ばすことができる。なお、この例においても、二次電池32からの放電量を発電電力に応じて増減するため、上記と同様に系統電力の電圧状態の変動の抑制を効率的に行うことができる。   Moreover, you may change the electric power which discharges from the secondary battery 32 in steps according to generated electric power. The relationship between the generated power and the discharged power in this case is shown in FIG. Thereby, the discharge electric power in predetermined | prescribed generated electric power can be increased / decreased suitably. In the drawing, in the generated power in which the discharge power extends in the vertical direction, even if the generated power is the same, the discharge power can be appropriately increased or decreased. As a result, the discharge amount is increased or decreased in consideration of the remaining amount of discharge of the secondary battery 32 and the remaining time of the second time zone, so that the discharge is reliably completed within the second time zone. Can do. For example, when the amount of discharge is small with respect to the remaining time, it is possible to discharge quickly by increasing the discharge power for a predetermined generated power. Further, when the discharge amount is large with respect to the remaining time, the discharge time can be extended by reducing the discharge power and performing the discharge at a predetermined generated power. In this example as well, since the amount of discharge from the secondary battery 32 is increased or decreased according to the generated power, fluctuations in the voltage state of the system power can be efficiently suppressed as described above.

さらに、上記の実施形態においては、二次電池32から放電を行う際の、発電電力の閾値を40kWとしたが、これに限ることはない。所定時間毎の二次電池32からの放電状態に応じて、発電電力の閾値を変更させてもよい。本実施形態においては、1時間毎に、二次電池32からの放電状態を検出して、所定の基準値(10%)に達しているかどうかを判断する。図16(a)に示すように、8時から9時においては、発電電力の閾値を40kWとして、閾値を下回った場合に放電を行う。1時間経過すると、二次電池32からの放電量が10%に達したかどうかを判断し、達したと判断した場合には、制御手段34は、次の1時間(9時〜10時)については、閾値を1kW上げて、41kWに設定する(図16(b)参照)。1時間経過後に、同様に二次電池32からの放電量が20%に達しているかどうかを判断して、達していれば、閾値を42kWに設定し、以後同様に繰返す。なお、1時間毎に発電電力の閾値を連続して上昇させると、最大では21の時点で閾値が54kWに設定される(図16(c)参照)。一方、1時間経過時に二次電池32からの放電量が、所定の基準値に達していなければ、設定されている発電電力の閾値をそのまま維持する。   Furthermore, in the above embodiment, the threshold value of the generated power when discharging from the secondary battery 32 is 40 kW, but is not limited thereto. The threshold value of the generated power may be changed according to the discharge state from the secondary battery 32 every predetermined time. In the present embodiment, the discharge state from the secondary battery 32 is detected every hour to determine whether or not a predetermined reference value (10%) has been reached. As shown in FIG. 16A, from 8 o'clock to 9 o'clock, the threshold value of the generated power is set to 40 kW, and discharging is performed when the threshold value is below the threshold. When one hour has passed, it is determined whether or not the amount of discharge from the secondary battery 32 has reached 10%. If it is determined that the discharge amount has reached, the control means 34 performs the next one hour (9:00 to 10:00). For, increase the threshold by 1 kW and set it to 41 kW (see FIG. 16B). Similarly, after 1 hour has passed, it is determined whether or not the discharge amount from the secondary battery 32 has reached 20%. If it has reached, the threshold is set to 42 kW, and the same is repeated thereafter. In addition, if the threshold value of generated electric power is continuously raised every hour, the threshold value is set to 54 kW at the maximum 21 times (see FIG. 16C). On the other hand, if the amount of discharge from the secondary battery 32 does not reach a predetermined reference value when one hour has elapsed, the set threshold value of the generated power is maintained as it is.

このようにして、所定時間経過後に、二次電池32からの放電量が所定値に達している場合には、閾値を所定量だけ上昇させるため、発電電力が所定の閾値を下回った状態が続いた場合であっても、第二の時間帯の途中で放電が完了してしまうことを防止することができる。二次電池32からの放電が第二の時間帯の途中で完了してしまうと、それ以後については、二次電池32からの放電による系統電力の電圧状態の制御を行うことができなくなる。そのため、第二の時間帯の途中で放電が完了することを防止することで、二次電池32からの放電による系統電力の電圧状態の抑制を効率的に行うことができる。   In this way, when the discharge amount from the secondary battery 32 has reached a predetermined value after a predetermined time has elapsed, the threshold value is increased by a predetermined amount, so that the state where the generated power falls below the predetermined threshold value continues. Even in this case, it is possible to prevent the discharge from being completed during the second time period. If the discharge from the secondary battery 32 is completed in the middle of the second time period, the voltage state of the system power due to the discharge from the secondary battery 32 cannot be controlled thereafter. Therefore, the voltage state of the system power due to the discharge from the secondary battery 32 can be efficiently suppressed by preventing the discharge from being completed in the middle of the second time period.

また、所定時間経過した後に、二次電池32からの放電量が所定値に達している場合に、発電電力の閾値を下降させてもよい。この場合には、図17(a)に示すように、8時から9時においては、発電電力の閾値を45kWに設定する。1時間経過した状態で、二次電池32からの放電量が10%に達したかどうかを判断し、達したと判断した場合には、上記と同様に、閾値を1kW下げて、44kWに設定し、達していないと判断した場合には、閾値を1kW上げて、46kWに設定する(図17(b)参照)。1時間毎に同様の判断及び閾値の設定を繰返す。これによって、例えば、二次電池32からの放電量が多い場合には、21時の時点における閾値が31kWとなり、放電量が少ない場合には、21時の時点における閾値が54kWとなる(図17(c)参照)。このようにすることで、二次電池からの放電を確実に完了させることができる。なお、8時から1時間経過した状態で、二次電池からの放電量が10%ちょうどであれば、その閾値を維持して、同様に1時間毎の放電量が所定値に等しい場合には、その時点の閾値の設定をそのまま維持するようにしてもよい。   Further, the threshold value of the generated power may be lowered when the discharge amount from the secondary battery 32 reaches a predetermined value after a predetermined time has elapsed. In this case, as shown in FIG. 17A, the threshold value of the generated power is set to 45 kW from 8:00 to 9:00. After one hour has passed, it is determined whether or not the discharge amount from the secondary battery 32 has reached 10%. If it is determined that the discharge amount has reached, the threshold value is lowered by 1 kW and set to 44 kW as described above. If it is determined that the threshold has not been reached, the threshold is increased by 1 kW and set to 46 kW (see FIG. 17B). The same determination and threshold setting are repeated every hour. Thus, for example, when the discharge amount from the secondary battery 32 is large, the threshold value at 21 o'clock is 31 kW, and when the discharge amount is small, the threshold value at 21 o'clock is 54 kW (FIG. 17). (See (c)). By doing in this way, the discharge from a secondary battery can be completed reliably. If the discharge amount from the secondary battery is exactly 10% after 1 hour has elapsed from 8 o'clock, the threshold value is maintained, and similarly, when the discharge amount per hour is equal to the predetermined value. The threshold setting at that time may be maintained as it is.

このように、二次電池からの放電電力や、放電を行う際の発電電力の閾値を変化させることによって、第二の時間帯内における二次電池32からの放電量を変化させることができ、第二の時間内全体に亘って放電を行うことができると共に、第二の時間帯の終了時には、放電を完了することができる。なお、図13に示す放電時間と放電量の関係を考慮して、第二の時間帯が終了するまでの残り時間と、放電残時間とが一致する場合に、連続して放電を行う制御を併用することによって、より確実に第二の時間帯の終了時に放電を完了することができる。   Thus, by changing the discharge power from the secondary battery and the threshold value of the generated power when discharging, the amount of discharge from the secondary battery 32 in the second time zone can be changed, The discharge can be performed over the entire second time period, and the discharge can be completed at the end of the second time period. In consideration of the relationship between the discharge time and the discharge amount shown in FIG. 13, when the remaining time until the end of the second time zone and the remaining discharge time coincide with each other, the control for continuously discharging is performed. By using in combination, the discharge can be completed more reliably at the end of the second time period.

なお、二次電池32から放電を行う発電電力の閾値は、上記に設定した値に限らず、適宜設定することができる。また、第二の時間帯においては、自然エネルギーとして太陽光発電10A及び風力発電10B(図1参照)を利用できるため、所定の閾値を、第二の時間帯の初期で大きく設定(例えば90kW)しておき、所定時間経過後に、放電量が所定の基準値に達していない場合に閾値を下降させるように制御してもよい。また、閾値を上昇又は下降させる際に、一定値毎に変化させるのではなく、変化量を変えてもよい。このように、放電電力や発電電力の閾値を適宜変化させることによって、第二の時間帯内における二次電池32からの放電のタイミングや放電量を制御することができる。これによって、昼間における系統電力の電圧状態の変化の抑制を、効率的に行うことができる。   In addition, the threshold value of the generated power for discharging from the secondary battery 32 is not limited to the value set above, and can be set as appropriate. In addition, since the solar power generation 10A and the wind power generation 10B (see FIG. 1) can be used as natural energy in the second time zone, the predetermined threshold is set to be large at the beginning of the second time zone (for example, 90 kW). In addition, the control may be performed so that the threshold value is lowered when the discharge amount has not reached the predetermined reference value after the predetermined time has elapsed. Further, when the threshold value is raised or lowered, the amount of change may be changed instead of being changed for every fixed value. Thus, the timing and amount of discharge from the secondary battery 32 in the second time zone can be controlled by appropriately changing the threshold values of the discharge power and generated power. As a result, it is possible to efficiently suppress the change in the voltage state of the system power during the daytime.

また、二次電池32から放電を行う際の閾値は、上述のように、図10に示す、予め把握した発電電力の傾向(トレンド)に基づいて設定してもよい。これによって、二次電池からの放電を行うかどうかの基準となる閾値を、その時期の発電電力の傾向に基づいて設定するため、閾値を適正に設定することができ、二次電池からの放電及びそれによる系統電力の電圧状態の制御をより効率的に行うことができる。   Further, as described above, the threshold value when discharging from the secondary battery 32 may be set based on the tendency (trend) of the generated power shown in FIG. As a result, since the threshold value used as a reference for whether or not to discharge from the secondary battery is set based on the tendency of the generated power at that time, the threshold value can be set appropriately and the discharge from the secondary battery can be performed. Thus, the voltage state of the system power can be controlled more efficiently.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。なお、本発明の負荷平準化装置30は、電力系統1の送電線11に接続される複数の需要家20に配置してもよい。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In addition, you may arrange | position the load leveling apparatus 30 of this invention in the some consumer 20 connected to the power transmission line 11 of the electric power grid | system 1. FIG.

1 電力系統
10 需要家
30 負荷平準化装置
32 二次電池
33 発電電力検出手段
34 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power system 10 Consumer 30 Load leveling apparatus 32 Secondary battery 33 Generated power detection means 34 Control apparatus

Claims (16)

再生可能エネルギーを用いた発電手段が接続される電力系統の需要家に設置されて充電及び放電可能な二次電池を有し、前記二次電池の充電及び放電によって電力需要の負荷平準化を行う負荷平準化装置であって、
前記再生可能エネルギーを用いた発電手段の発電電力を検出する発電電力検出手段と、
前記二次電池の充電又は放電を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記需要家による使用電力の少ない第一の時間帯であって、かつ前記発電電力が所定の閾値を上回った場合に、前記二次電池への充電を行うことを特徴とする負荷平準化装置。
A secondary battery that can be charged and discharged is installed at a customer of a power system to which power generation means using renewable energy is connected, and load balancing of power demand is performed by charging and discharging the secondary battery. A load leveling device,
Generated power detection means for detecting the generated power of the power generation means using the renewable energy;
Control means for controlling charging or discharging of the secondary battery,
The control means performs charging of the secondary battery in a first time zone in which less power is used by the consumer and when the generated power exceeds a predetermined threshold value. Load leveling device.
前記二次電池に充電する電力を、前記発電電力によらず一定とすることを特徴とする請求項1に記載の負荷平準化装置。   The load leveling device according to claim 1, wherein the power charged in the secondary battery is constant regardless of the generated power. 前記二次電池に充電する電力を、前記発電電力に比例して変化させることを特徴とする請求項1に記載の負荷平準化装置。   The load leveling apparatus according to claim 1, wherein power charged in the secondary battery is changed in proportion to the generated power. 前記二次電池に充電する電力を、前記発電電力に応じて段階的に変化させることを特徴とする請求項1に記載の負荷平準化装置。   The load leveling device according to claim 1, wherein the electric power charged in the secondary battery is changed stepwise according to the generated electric power. 前記制御手段は、前記第一の時間帯において、所定時間毎に前記二次電池の充電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、前記所定の基準値に達していないと判断した場合には前記閾値を所定量だけ下降させ、前記所定の基準値に達していると判断した場合には前記閾値を維持することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の負荷平準化装置。   The control means determines whether or not the state of charge of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the first time zone, and determines that the predetermined reference value has not been reached. The threshold value is lowered by a predetermined amount in the case, and the threshold value is maintained when it is determined that the predetermined reference value has been reached. Load leveling device. 前記制御手段は、前記第一の時間帯において、所定時間毎に前記二次電池の充電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、前記所定の基準値に達していると判断した場合には前記閾値を所定量だけ上昇させ、前記所定の基準値に達していないと判断した場合には前記閾値を所定量だけ下降させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の負荷平準化装置。   The control means determines whether or not the state of charge of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the first time zone, and determines that the predetermined reference value has been reached. The threshold value is increased by a predetermined amount in the case, and the threshold value is decreased by a predetermined amount when it is determined that the predetermined reference value has not been reached. The load leveling device described in 1. 前記所定の閾値は、予め把握した前記発電電力の傾向に基づいて設定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の負荷平準化装置。   The load leveling apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined threshold is set based on a tendency of the generated power grasped in advance. 前記第一の時間帯は、前記二次電池に目標充電量を充電するのに必要な充電時間よりも長く設定され、
前記制御手段は、所定の時点における前記二次電池に充電された充電量と前記目標充電量とから充電が完了するまでの充電残量を求め、予め求めた前記二次電池の充電量と充電時間との関係に基づいて、前記充電残量を充電するのに必要な充電残時間を求め、前記所定の時点から前記第一の時間帯が終了するまでの残り時間と前記充電残時間とを比較し、前記残り時間が前記充電残時間に一致すると、前記残り時間の間は前記二次電池に連続的に充電を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の負荷変動平準化装置。
The first time zone is set longer than the charging time required to charge the secondary battery with a target charge amount,
The control means obtains a charge remaining amount until the charging is completed from a charge amount charged to the secondary battery at a predetermined time and the target charge amount, and obtains a charge amount and charge of the secondary battery obtained in advance. Based on the relationship with time, the remaining charge time required to charge the remaining charge is obtained, and the remaining time from the predetermined time point until the end of the first time zone and the remaining charge time are calculated. 8. The battery according to claim 1, wherein when the remaining time coincides with the remaining charging time, the secondary battery is continuously charged during the remaining time. Load fluctuation leveling device.
再生可能エネルギーを用いた発電手段が接続される電力系統の需要家に設置されて充電及び放電可能な二次電池を有し、前記二次電池の充電及び放電によって電力需要の負荷平準化を行う負荷平準化装置であって、
前記再生可能エネルギーを用いた発電手段の発電電力を検出する発電電力検出手段と、
前記二次電池の充電又は放電を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記需要家による使用電力の多い第二の時間帯であって、かつ前記発電電力が所定の閾値を下回った場合に、前記二次電池の放電を行うことを特徴とする負荷平準化装置。
A secondary battery that can be charged and discharged is installed at a customer of a power system to which power generation means using renewable energy is connected, and load balancing of power demand is performed by charging and discharging the secondary battery. A load leveling device,
Generated power detection means for detecting the generated power of the power generation means using the renewable energy;
Control means for controlling charging or discharging of the secondary battery,
The control means discharges the secondary battery in a second time zone in which a large amount of power is used by the consumer and the generated power falls below a predetermined threshold. Leveling device.
前記二次電池が放電する電力を、前記発電電力によらず一定とすることを特徴とする請求項9に記載の負荷平準化装置。   The load leveling apparatus according to claim 9, wherein the electric power discharged from the secondary battery is constant regardless of the generated electric power. 前記二次電池が放電する電力を、前記発電電力に比例して変化させることを特徴とする請求項9に記載の負荷平準化装置。   The load leveling device according to claim 9, wherein power discharged from the secondary battery is changed in proportion to the generated power. 前記二次電池が放電する電力を、前記発電電力に応じて段階的に変化させることを特徴とする請求項9に記載の負荷平準化装置。   The load leveling apparatus according to claim 9, wherein the electric power discharged from the secondary battery is changed stepwise according to the generated electric power. 前記制御手段は、前記第二の時間帯において、所定時間毎に前記二次電池の放電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、前記所定の基準値に達していないと判断した場合には前記閾値を所定量だけ上昇させ、前記所定の基準値に達していると判断した場合には前記閾値を維持することを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の負荷平準化装置。   The control means determines whether or not the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the second time zone, and determines that the predetermined reference value has not been reached. The threshold value is increased by a predetermined amount in a case, and the threshold value is maintained when it is determined that the predetermined reference value has been reached. Load leveling device. 前記制御手段は、前記第二の時間帯において、所定時間毎に前記二次電池の放電状態が所定の基準値に達したかどうかを判断し、前記所定の基準値に達していると判断した場合には前記閾値を所定量だけ下降させ、前記所定の基準値に達していないと判断した場合には前記閾値を所定量だけ上昇させることを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の負荷平準化装置。   The control means determines whether or not the discharge state of the secondary battery has reached a predetermined reference value every predetermined time in the second time zone, and determines that the predetermined reference value has been reached. The threshold value is lowered by a predetermined amount in the case, and the threshold value is raised by a predetermined amount when it is determined that the predetermined reference value has not been reached. The load leveling device described in 1. 前記所定の閾値は、予め把握した前記発電電力の傾向に基づいて設定することを特徴とする請求項9〜14のいずれか1項に記載の負荷平準化装置。   The load leveling apparatus according to any one of claims 9 to 14, wherein the predetermined threshold is set based on a tendency of the generated power grasped in advance. 前記第二の時間帯は、前記二次電池から目標放電量を放電するのに必要な放電時間よりも長く設定され、
前記制御手段は、所定の時点における前記二次電池から放電された放電量と前記目標放電量とから放電が完了するまでの放電残量を求め、予め求めた前記二次電池の放電量と放電時間との関係に基づいて、前記放電残量を放電するのに必要な放電残時間を求め、前記所定の時点から前記第二の時間帯が終了するまでの残り時間と前記放電残時間とを比較し、前記残り時間が前記放電残時間に一致すると、前記残り時間の間は前記二次電池から連続的に放電を行うことを特徴とする請求項9〜15のいずれか1項に記載の負荷変動平準化装置。
The second time zone is set longer than the discharge time necessary to discharge the target discharge amount from the secondary battery,
The control means obtains a remaining amount of discharge until the discharge is completed from a discharge amount discharged from the secondary battery at a predetermined time and the target discharge amount, and calculates the discharge amount and discharge of the secondary battery obtained in advance. Based on the relationship with time, the remaining discharge time required to discharge the remaining discharge is obtained, and the remaining time from the predetermined time point until the end of the second time zone and the remaining discharge time are calculated. 16. The discharge according to claim 9, wherein when the remaining time coincides with the remaining discharge time, the secondary battery is continuously discharged during the remaining time. Load fluctuation leveling device.
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