JP2016067101A - Change mitigation storage battery system for renewable energy - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continue operation of a system by mitigating its impact, even if such a state that a gap of the electrical characteristics from the standard is large occurs in any storage battery cell, in a storage battery system for mitigating variation of generated power using renewable energy.SOLUTION: A current comparison unit 104 compares the current of each storage battery string 111 detected by a current detector 120. Based on the comparison results of current by the current comparison unit 104, a mode setting unit 106 determines whether or not a storage battery cell 101 having a large gap of the electrical characteristics from the standard exists in a storage battery bank 112. If a determination is made that a storage battery cell 101 having a large gap of the electrical characteristics from the standard exists, at least one of the upper limit value of discharge depth and the maximum continuous discharge charge amount is changed when charging or discharging the storage battery bank 112.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、風力などの再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムに関する。   The present invention relates to a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system for mitigating fluctuations in generated power using renewable energy such as wind power.

近年、風力や太陽光などの再生可能エネルギを利用した発電が広く行われている。こうした発電により得られる電力は、天候などによって大きく変動するため、送配電システムへの影響が大きい。そこで、このような再生可能エネルギを利用した発電を行う発電サイトにおいては、直列や並列に接続された複数の蓄電池セルを用いて発電電力の変動を緩和する蓄電池システムが広く利用されている。   In recent years, power generation using renewable energy such as wind power and sunlight has been widely performed. Since the electric power obtained by such power generation varies greatly depending on the weather and the like, it has a great influence on the power transmission and distribution system. Therefore, in power generation sites that perform power generation using such renewable energy, storage battery systems that reduce fluctuations in generated power using a plurality of storage battery cells connected in series or in parallel are widely used.

並列接続された蓄電池の制御においては、並列接続された蓄電池間の電流の偏差の閾値判定に基づき、電流制限を行う方式が下記の特許文献1に開示されている。   In the control of storage batteries connected in parallel, a method of performing current limitation based on threshold determination of the deviation of current between storage batteries connected in parallel is disclosed in Patent Document 1 below.

特開2011−250622号公報JP 2011-250622 A

近年、上記のような再生可能エネルギを利用した発電サイトは、大規模化によって発電可能な電力が増大しており、これに伴って、変動緩和に用いられる蓄電池システムの大容量化が求められている。蓄電池システムの大容量化は、一般に蓄電池セルの個数を増加することで達成できるが、蓄電池セルの個数が増加すると、それに応じて、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが発生する確率も増加する。   In recent years, power generation sites that use renewable energy as described above have increased in power that can be generated due to the increase in scale, and with this, there is a need to increase the capacity of storage battery systems used for mitigating fluctuations. Yes. Increasing the capacity of a storage battery system can generally be achieved by increasing the number of storage battery cells, but as the number of storage battery cells increases, the probability that a storage battery cell with a large difference in electrical characteristics from the standard will be generated accordingly. Will also increase.

もし、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セルをそのままにして蓄電池システムの運用を継続すると、本来の設計値からバイアスがかかった状態で充放電が行われることとなるため、他の蓄電池セルの寿命等に影響を与える可能性がある。特に、鉛蓄電池などは、リチウムイオン電池のように個別のセルの電圧の検出を行っていないため、多数の蓄電池セルが直列に接続されている場合に、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セルの検出が困難である。   If the storage battery system operation is continued with the storage battery cells in a state where the electrical characteristics differ greatly from the standard, the charge and discharge will be performed in a biased state from the original design value. The life of other storage battery cells may be affected. In particular, lead-acid batteries do not detect the voltage of individual cells like lithium-ion batteries. Therefore, when a large number of battery cells are connected in series, there is a large difference in electrical characteristics from the standard. It is difficult to detect a storage battery cell in a state.

上記の状況に鑑みて、本発明の主な目的は、再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための蓄電池システムにおいて、いずれかの蓄電池セルに標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態が生じた場合にも、その影響を低減してシステムの運用を継続することにある。   In view of the above situation, the main object of the present invention is to provide a storage battery system for alleviating fluctuations in generated power using renewable energy, and any storage battery cell has a large difference in electrical characteristics from the standard. Even if a situation arises, it is to reduce the influence and continue the operation of the system.

本発明の一態様による再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための蓄電池システムであって、1または2以上の蓄電池セルを直列接続してそれぞれ構成される複数の蓄電池ストリングを有する蓄電池バンクと、前記複数の蓄電池ストリングが並列に接続され、前記蓄電池バンクの充放電を行う変換器と、前記複数の蓄電池ストリングの各々に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器により検出された各蓄電池ストリングの電流を比較する電流比較部と、前記変換器による前記蓄電池バンクの充放電を制御する充放電制御部と、前記電流比較部による前記電流の比較結果に基づいて、前記蓄電池バンクに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在するか否かを判断し、前記標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断した場合に、前記蓄電池バンクを充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更するモード設定部と、を備える。
本発明の他の一態様による再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための蓄電池システムであって、1または2以上の蓄電池セルを直列接続してそれぞれ構成される複数の蓄電池ストリングを有する蓄電池バンクと、前記複数の蓄電池ストリングが並列に接続され、前記蓄電池バンクの充放電を行う変換器と、前記複数の蓄電池ストリングをそれぞれ構成する各蓄電池セルの電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧検出器により検出された各蓄電池セルの電圧を比較する電圧比較部と、前記変換器による前記蓄電池バンクの充放電を制御する充放電制御部と、前記電圧比較部による前記電圧の比較結果に基づいて、前記蓄電池バンクに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在するか否かを判断し、前記標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断した場合に、前記蓄電池バンクを充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更するモード設定部と、を備える。
A fluctuation mitigation storage battery system for renewable energy according to an aspect of the present invention is a storage battery system for mitigating fluctuations in generated power using renewable energy, wherein one or two or more storage battery cells are connected in series, respectively. A storage battery bank having a plurality of storage battery strings configured, a converter in which the plurality of storage battery strings are connected in parallel to charge and discharge the storage battery bank, and a current for detecting a current flowing through each of the storage battery strings A detector, a current comparison unit that compares the current of each storage battery string detected by the current detector, a charge / discharge control unit that controls charging / discharging of the storage battery bank by the converter, and the current comparison unit Based on the current comparison results, there are battery cells in the battery bank that have a large difference in electrical characteristics from the standard. And determining that there is a storage battery cell with a large difference in electrical characteristics from the standard, at least the upper limit of the depth of discharge when charging and discharging the storage battery bank and at least the maximum continuous discharge charge amount A mode setting unit for changing one of them.
A fluctuation mitigation storage battery system for renewable energy according to another aspect of the present invention is a storage battery system for mitigating fluctuations in generated power using renewable energy, wherein one or more storage battery cells are connected in series. A plurality of storage battery strings each having a plurality of storage battery strings, a converter in which the plurality of storage battery strings are connected in parallel and charging / discharging the storage battery bank, and each storage battery cell forming each of the plurality of storage battery strings A voltage detector for detecting the voltage of the battery, a voltage comparison unit for comparing the voltage of each storage battery cell detected by the voltage detector, a charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the storage battery bank by the converter, Based on the comparison result of the voltage by the voltage comparison unit, the storage battery bank has a large electrical characteristic gap from the standard. When determining whether or not a battery cell exists, and determining that there is a storage battery cell with a large difference in electrical characteristics from the standard, an upper limit value and a maximum continuous discharge depth when charging and discharging the storage battery bank A mode setting unit that changes at least one of the discharge charge amounts.

本発明によれば、再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための蓄電池システムにおいて、いずれかの蓄電池セルに標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態が生じた場合にも、その影響を低減してシステムの運用を継続することができる。   According to the present invention, in a storage battery system for mitigating fluctuations in generated power using renewable energy, even when any of the storage cells has a large difference in electrical characteristics from the standard, The system operation can be continued with reduced impact.

本発明の第1の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態における健全性モード変更タスクの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the soundness mode change task in 1st Embodiment. 閾値の設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of a threshold value. 本発明の第2の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態における健全性モード変更タスクの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the soundness mode change task in 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 代替モード移行動作タスクの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of an alternative mode transfer operation | work task. 本発明の第4の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 代替組み合わせ動作タスクの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of an alternative combination operation | movement task. 本発明の第5の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの別の一構成例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 6th Embodiment of this invention.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。この蓄電池システムは、再生可能エネルギの一つである風力を利用した発電電力の変動を緩和するためのシステムであり、風力発電機110と送配電システム108の間に設けられた母線109に接続されている。図1に示す蓄電池システムは、複数の蓄電池セル101を直列接続してそれぞれ構成された2つの蓄電池ストリング111をそれぞれ有する複数の蓄電池バンク112と、各蓄電池バンク112にそれぞれ接続された複数の変換器102と、平準化制御装置103とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system according to a first embodiment of the present invention. This storage battery system is a system for reducing fluctuations in generated power using wind power, which is one of renewable energy, and is connected to a bus 109 provided between the wind power generator 110 and the power transmission and distribution system 108. ing. The storage battery system shown in FIG. 1 includes a plurality of storage battery banks 112 each having two storage battery strings 111 each formed by connecting a plurality of storage battery cells 101 in series, and a plurality of converters connected to each storage battery bank 112. 102 and a leveling control device 103.

なお、図1では複数の蓄電池セル101を直列接続して蓄電池ストリング111を構成しているが、1つの蓄電池セル101を蓄電池ストリング111として用いてもよい。また、蓄電池バンク112は2つの蓄電池ストリング111を有しているが、3つ以上の蓄電池ストリング111を蓄電池バンク112内に設けてもよい。   In FIG. 1, a plurality of storage battery cells 101 are connected in series to form the storage battery string 111, but one storage battery cell 101 may be used as the storage battery string 111. Further, the storage battery bank 112 includes two storage battery strings 111, but three or more storage battery strings 111 may be provided in the storage battery bank 112.

風力発電機110は、回転翼等により風力を受けて得た発電機駆動力により発電を行い、発電によって得られた電力を母線109を介して送配電システム108に出力する。この風力発電機110で発電される電力量は、風力に応じて変化するために変動が大きい。こうした風力発電機110による発電電力の変動の緩和を行わずに、外部の送配電システム108と連系させることは、送配電システム108に与える影響を考慮すると、困難な場合が多い。そこで、本実施形態の蓄電池システムは、平準化制御装置103により変換器102を制御して蓄電池バンク112の充放電を行うことで、このような発電電力の変動を緩和する。   The wind power generator 110 generates power using a generator driving force obtained by receiving wind power from a rotary blade or the like, and outputs the power obtained by the power generation to the power transmission and distribution system 108 via the bus 109. The amount of electric power generated by the wind power generator 110 varies depending on the wind power, and thus varies greatly. In many cases, it is difficult to link the power transmission / distribution system 108 with the external power transmission / distribution system 108 without reducing the fluctuation of the power generated by the wind power generator 110 in consideration of the influence on the power transmission / distribution system 108. Therefore, the storage battery system of the present embodiment alleviates such fluctuations in generated power by controlling the converter 102 by the leveling control device 103 to charge and discharge the storage battery bank 112.

ここで、複数の蓄電池セル101を直列接続して蓄電池ストリング111としているのは、変換器102において十分に効率的な変換を行えるように、所定の充放電電圧を確保するためである。また、蓄電池バンク112内の2つの蓄電池ストリング111は、1つの変換器102に対して並列に接続されている。これは、単一の蓄電池セル101の大容量化には限界があるため、1つの変換器102あたりの電流量に対応する充放電電流を並列化によって確保するためである。   Here, the reason why the plurality of storage battery cells 101 are connected in series to form the storage battery string 111 is to ensure a predetermined charge / discharge voltage so that the converter 102 can perform sufficiently efficient conversion. Further, the two storage battery strings 111 in the storage battery bank 112 are connected in parallel to one converter 102. This is because the charge / discharge current corresponding to the amount of current per converter 102 is secured by parallelization because there is a limit to increasing the capacity of the single storage battery cell 101.

蓄電池バンク112内には、各蓄電池ストリング111に流れる電流を検出するための電流検出器120が設けられている。電流検出器120による各蓄電池ストリング111の電流検出結果を示す計測データは、電流検出器120から平準化制御装置103に出力される。   In the storage battery bank 112, a current detector 120 for detecting a current flowing through each storage battery string 111 is provided. The measurement data indicating the current detection result of each storage battery string 111 by the current detector 120 is output from the current detector 120 to the leveling control device 103.

変換器102は、対応する蓄電池バンク112の充放電をそれぞれ行う。ここで図1に示すように、近年の風力発電機110の大容量化に伴って、母線109には複数の変換器102が並列に接続されている場合が多い。   The converter 102 performs charging / discharging of the corresponding storage battery bank 112, respectively. Here, as shown in FIG. 1, with the increase in capacity of the wind power generator 110 in recent years, a plurality of converters 102 are often connected to the bus 109 in parallel.

平準化制御装置103には、図1に示すように、風力発電機110の発電電力を示す計測データ、送配電システム108への出力電力を示す計測データ、および電流検出器120による各蓄電池ストリング111の電流検出結果を示す計測データが入力される。平準化制御装置103は、これらの計測データに基づいて、変換器102の制御を行う。具体的には、風力発電機110により発電された電力の変動に対して、蓄電池バンク112からの充放電電力がおよそ逆位相となるように、変換器102を介して蓄電池バンク112を充放電させる。これにより、風力発電機110を送配電システム108に連系させることが可能となる程度まで、風力発電機110による発電電力の変動量を平準化する。   As shown in FIG. 1, the leveling control device 103 includes measurement data indicating the generated power of the wind power generator 110, measurement data indicating the output power to the power transmission and distribution system 108, and each storage battery string 111 by the current detector 120. Measurement data indicating the current detection result is input. The leveling control device 103 controls the converter 102 based on these measurement data. Specifically, the storage battery bank 112 is charged / discharged via the converter 102 so that the charge / discharge power from the storage battery bank 112 is approximately in reverse phase with respect to the fluctuation of the power generated by the wind power generator 110. . Thereby, the fluctuation amount of the electric power generated by the wind power generator 110 is leveled to the extent that the wind power generator 110 can be linked to the power transmission and distribution system 108.

平準化制御装置103は、電流比較部104、充放電制御部105、モード設定部106および制御定数保持部107を有する。   The leveling control device 103 includes a current comparison unit 104, a charge / discharge control unit 105, a mode setting unit 106, and a control constant holding unit 107.

電流比較部104は、電流検出器120により検出された各蓄電池ストリング111の電流を比較し、その比較結果を充放電制御部105およびモード設定部106に出力する。具体的には、並列接続された2つの蓄電池ストリング111の電流値の差分を算出し、その差分が所定の閾値未満であるか否かを判定する。   The current comparison unit 104 compares the currents of the storage battery strings 111 detected by the current detector 120 and outputs the comparison result to the charge / discharge control unit 105 and the mode setting unit 106. Specifically, a difference between current values of two storage battery strings 111 connected in parallel is calculated, and it is determined whether or not the difference is less than a predetermined threshold.

充放電制御部105は、制御定数保持部107に保持された各種の制御定数を用いて、変換器102に対する制御演算を行い、その演算結果に応じた制御信号を変換器102に出力する。これにより、各変換器102による蓄電池バンク112の充放電を制御する。   The charge / discharge control unit 105 performs a control calculation on the converter 102 using various control constants held in the control constant holding unit 107, and outputs a control signal corresponding to the calculation result to the converter 102. Thereby, charging / discharging of the storage battery bank 112 by each converter 102 is controlled.

モード設定部106は、電流比較部104による各蓄電池ストリング111の電流の比較結果に基づいて、いずれかの蓄電池バンク112に標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断する。その結果、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断した場合は、当該蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度(DOD:Depth Of Discharge)の上限値を変更する指令を制御定数保持部107に対して出力すると共に、外部への制御信号として警報113を出力する。なお、ここでいう標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101とは、充放電時の電圧や電流の低下、内部抵抗値の増加など、一般的には充放電能力の低下につながるものである。   Based on the comparison result of the current of each storage battery string 111 by the current comparison unit 104, the mode setting unit 106 determines whether or not the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard exists in any storage battery bank 112. Judging. As a result, when it is determined that there is a storage battery cell 101 with a large difference in electrical characteristics from the standard, a command to change the upper limit value of the depth of discharge (DOD) when charging / discharging the storage battery bank 112 Is output to the control constant holding unit 107 and an alarm 113 is output as a control signal to the outside. Here, the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard here generally leads to a decrease in charge / discharge capability, such as a decrease in voltage and current during charge / discharge and an increase in internal resistance. It is.

制御定数保持部107は、充放電制御部105が行う制御演算に用いるための各種の制御定数を記憶保持している。この制御定数は、各蓄電池バンク112が有する蓄電池ストリング111の電気的特性などに応じて設定されており、各蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度の上限値(充放電可能な電池容量の範囲)や、最大連続放電電荷量(連続して放電可能な電荷量の最大値)などを含む。   The control constant holding unit 107 stores and holds various control constants for use in the control calculation performed by the charge / discharge control unit 105. This control constant is set according to the electrical characteristics of the storage battery string 111 of each storage battery bank 112, and the upper limit value of the depth of discharge when charging / discharging each storage battery bank 112 (the battery capacity that can be charged / discharged). Range), maximum continuous discharge charge amount (maximum value of charge amount that can be continuously discharged), and the like.

図2は、本発明の第1の実施形態における平準化制御装置103が実行する健全性モード変更タスクの処理フローを示す図である。この処理フローに示す健全性モード変更タスクは、図1の蓄電池システムが起動されたときや、所定の処理周期ごとに実行されるものである。   FIG. 2 is a diagram illustrating a processing flow of the soundness mode change task executed by the leveling control apparatus 103 according to the first embodiment of the present invention. The soundness mode change task shown in this processing flow is executed when the storage battery system of FIG. 1 is activated or every predetermined processing cycle.

ここで、健全性モードとは、各蓄電池バンク112に対して、前述のような標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かに応じて設定される変数である。具体的には、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在しない蓄電池バンク112に対しては、当該蓄電池バンク112が正常な状態にあることを表すために、健全性モードの値を0に設定する。一方、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在する蓄電池バンク112に対しては、当該蓄電池バンク112が警戒すべき状態にあることを表すために、健全性モードの値を1に設定することとする。以下では、健全性モードの値が0に設定されている場合を「正常(0)」、健全性モードの値が1に設定されている場合を「警戒(1)」とそれぞれ称する。   Here, the soundness mode is a variable that is set for each storage battery bank 112 depending on whether or not there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard as described above. Specifically, for a storage battery bank 112 in which there is no storage battery cell 101 with a large difference in electrical characteristics from the standard, the value of the soundness mode is used to indicate that the storage battery bank 112 is in a normal state. Is set to 0. On the other hand, for the storage battery bank 112 in which the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard exists, the value of the soundness mode is set to 1 to indicate that the storage battery bank 112 is in a state to be warned. Set to. Hereinafter, the case where the soundness mode value is set to 0 is referred to as “normal (0)”, and the case where the soundness mode value is set to 1 is referred to as “warning (1)”.

なお、以降では、図1の蓄電池システムがn個の蓄電池バンク112を有しており、このn個の蓄電池バンク112を対象に図2の処理を行う場合を例として説明する。   Hereinafter, the case where the storage battery system of FIG. 1 has n storage battery banks 112 and the process of FIG. 2 is performed on the n storage battery banks 112 will be described as an example.

ステップS501において、モード設定部106は、n個の各蓄電池バンク112に対する健全性モードの初期値として、正常(0)をそれぞれ設定する。なお、初回の起動時以降では、各蓄電池バンク112に対して前回設定されていたモードを図示しないデータ格納部に保存しておき、そのモードをステップS501で設定してもよい。   In step S501, the mode setting unit 106 sets normal (0) as the initial value of the soundness mode for each of the n storage battery banks 112. Note that after the first activation, the mode previously set for each storage battery bank 112 may be stored in a data storage unit (not shown), and the mode may be set in step S501.

ステップS502において、電流比較部104およびモード設定部106は、各蓄電池バンク112に対するループ処理を開始する。ここでは、n個の蓄電池バンク112のうち、k番目の蓄電池バンク112(k=1〜n)を対象に、以降説明するステップS504〜S507のループ処理を行う。なお、kの値は、ループ処理を行う度に1ずつ増加される。   In step S <b> 502, the current comparison unit 104 and the mode setting unit 106 start loop processing for each storage battery bank 112. Here, the loop process of steps S504 to S507 described below is performed for the kth storage battery bank 112 (k = 1 to n) among the n storage battery banks 112. Note that the value of k is incremented by 1 each time loop processing is performed.

ステップS503において、電流比較部104は、k番目の蓄電池バンク112が有する2つの蓄電池ストリング111について、これらに流れる電流値を、ストリング電流値I1−kおよびI2−kとして電流検出器120から取得する。   In step S503, the current comparison unit 104 acquires the current values flowing through the two storage battery strings 111 included in the kth storage battery bank 112 from the current detector 120 as string current values I1-k and I2-k. .

ステップS504において、電流比較部104は、ステップS503で取得したストリング電流値I1−kとストリング電流値I2−kの差分を算出し、この差分が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。その結果、差分が閾値よりも大きければステップS505に進み、閾値以下であればステップS508に進む。   In step S504, the current comparison unit 104 calculates a difference between the string current value I1-k and the string current value I2-k acquired in step S503, and determines whether this difference is larger than a predetermined threshold. As a result, if the difference is larger than the threshold value, the process proceeds to step S505, and if the difference is less than the threshold value, the process proceeds to step S508.

なお、信頼性向上のため、上記のステップS503およびS504の処理を複数回行うことで判定処理を行ってもよい。この判定処理の例としては、ストリング電流値のサンプリングを複数回行い、それぞれの差分が閾値を継続して超過するか否かの判定を行う方式が挙げられる。または、回数以外に、差分が閾値を超過する継続時間等に基づいて判定処理を行ってもよい。こうした判定処理は、ソフトウェアにより実現してもよいし、コンパレータとタイマーを適宜組み合わせる等の方法でハードウェアにより実現してもよい。   In order to improve reliability, the determination process may be performed by performing the processes in steps S503 and S504 a plurality of times. As an example of this determination process, there is a method of performing sampling of the string current value a plurality of times and determining whether or not each difference continuously exceeds a threshold value. Alternatively, in addition to the number of times, the determination process may be performed based on a duration for which the difference exceeds the threshold. Such a determination process may be realized by software, or may be realized by hardware by a method of appropriately combining a comparator and a timer.

ステップS505において、モード設定部106は、k番目の蓄電池バンク112に標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断し、この蓄電池バンク112に対する健全性モードを警戒(1)に設定する。   In step S505, the mode setting unit 106 determines that there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard in the kth storage battery bank 112, and sets the soundness mode for the storage battery bank 112 to warning (1). Set.

ステップS506において、モード設定部106は、ステップS505で標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断して健全性モードを警戒(1)に設定したk番目の蓄電池バンク112に対して、この蓄電池バンク112に対応する放電深度の上限値を変更(減少)させる指令を制御定数保持部107に出力する。この指令に応じて、制御定数保持部107は、当該蓄電池バンク112に対して設定されている制御定数のうち放電深度の上限値を変更(減少)する。   In step S506, the mode setting unit 106 determines that there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard in step S505, and sets the soundness mode to the kth storage battery bank 112 that has been set to alert (1). On the other hand, a command to change (decrease) the upper limit value of the discharge depth corresponding to the storage battery bank 112 is output to the control constant holding unit 107. In response to this command, the control constant holding unit 107 changes (decreases) the upper limit value of the discharge depth among the control constants set for the storage battery bank 112.

たとえば、健全性モードが正常(0)のときに、放電深度の上限値を70%とし、充電状態(SOC:State Of Charge)が90%〜30%の範囲で蓄電池バンク112を運用していた場合、健全性モードを警戒(1)に設定したときには、放電深度の上限値を60%(SOCが90%〜40%)に変更する。ここで、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セル101では、他の蓄電池セル101と比べて、SOCが低い範囲において電気的特性(たとえば端子電圧)の隔たりが大きくなるのに対して、SOCが高い範囲では電気的特性の隔たりが比較的小さくなる傾向がある。したがって、上記のように放電深度の上限値を減少し、低いSOCでの運用を行わないようにすることで、いずれかの蓄電池セル101が標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった場合でも、当該蓄電池バンク112の2つの蓄電池ストリング111間における電流のアンバランスを比較的小さな値で推移させつつ、システムの運用を継続することができる。その結果、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が出現した場合でも、他の蓄電池セル101に与える悪影響を抑制し、最終的に多数の蓄電池セル101の特性の変化や交換に至る事態を回避できる。また、蓄電池システムの運用を継続することで、再生可能エネルギを利用した発電サイトの収益確保に寄与できる。   For example, when the soundness mode is normal (0), the upper limit value of the discharge depth is set to 70%, and the storage battery bank 112 is operated in a state of charge (SOC: State Of Charge) of 90% to 30%. In this case, when the soundness mode is set to vigilance (1), the upper limit value of the discharge depth is changed to 60% (SOC is 90% to 40%). Here, in the storage battery cell 101 in which the separation of the electrical characteristics from the standard is large, the separation of the electrical characteristics (for example, the terminal voltage) is larger in the range where the SOC is lower than the other storage battery cells 101. On the other hand, when the SOC is high, the electrical characteristic gap tends to be relatively small. Therefore, by reducing the upper limit value of the depth of discharge as described above and not operating with a low SOC, one of the storage battery cells 101 is in a state where there is a large difference in electrical characteristics from the standard. Even in this case, the system operation can be continued while the current imbalance between the two storage battery strings 111 of the storage battery bank 112 is changed at a relatively small value. As a result, even when a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard appears, adverse effects on other storage battery cells 101 are suppressed, and eventually the characteristics of many storage battery cells 101 are changed or replaced. The situation can be avoided. Moreover, by continuing the operation of the storage battery system, it is possible to contribute to securing profits of the power generation site using renewable energy.

一般に、並列接続された蓄電池の場合、蓄電池間に電気的特性のアンバランスが存在すると、充放電を繰り返すことにより、通常はそのアンバランスがより拡大する方向に進む場合が多い。再生可能エネルギを利用した発電サイトにおいては、高価な蓄電池を多数使用しており、蓄電池の所定の寿命を確保する必要があることから、並列に接続された蓄電池間のバランスの確保は重要である。そのため本実施形態では、いずれかの蓄電池セル101の電気的特性が標準から有意に隔たりを生じたと判断した場合には、上記ステップS506で設定した新しい放電深度の上限値を参照して、充放電制御部105が変換器102に対して、変動緩和に必要な充放電の指令を行うようにしている。   In general, in the case of storage batteries connected in parallel, if there is an unbalance in electrical characteristics between the storage batteries, the unbalance usually proceeds in the direction of further expansion by repeating charge and discharge. In a power generation site using renewable energy, a large number of expensive storage batteries are used, and it is necessary to secure a predetermined life of the storage batteries. Therefore, it is important to secure a balance between the storage batteries connected in parallel. . Therefore, in this embodiment, when it is determined that the electrical characteristics of any of the storage battery cells 101 are significantly different from the standard, the charge / discharge is performed by referring to the upper limit value of the new discharge depth set in step S506. The control unit 105 instructs the converter 102 to charge / discharge necessary for fluctuation mitigation.

なお、充放電制御部105にとって、蓄電池バンク112に対する放電深度の上限値を下げるということは、当該蓄電池バンク112の見かけ上の容量が縮小(減少)することになる。しかし、一般に再生可能エネルギを利用した発電サイトでは、経年変化等に備えて蓄電池の容量に余裕をもたせている場合が多いため、見かけ上の蓄電池容量が縮小(減少)したとしても、サイト全体の動作に重大な影響を与える確率は低い。また、蓄電池の容量に余裕がない場合においても、最大の蓄電池容量が必要となるタイミングは、たとえば最大発電電力が長時間継続した場合などであり、その頻度は比較的小さい。そのため、この場合であっても、見かけ上の蓄電池容量を減じた影響は限定的となる。   For the charge / discharge control unit 105, lowering the upper limit value of the depth of discharge for the storage battery bank 112 reduces (decreases) the apparent capacity of the storage battery bank 112. However, in general, power generation sites that use renewable energy often have extra storage battery capacity in preparation for aging, etc., so even if the apparent storage battery capacity is reduced (decreased), The probability of having a significant impact on operation is low. Even when the capacity of the storage battery is not sufficient, the timing when the maximum storage battery capacity is required is, for example, when the maximum generated power continues for a long time, and the frequency is relatively small. Therefore, even in this case, the effect of reducing the apparent storage battery capacity is limited.

なお、それまでの蓄電池バンク112の残容量を前提に充放電制御部105が制御を行っているときに、健全性モードが警戒(1)に設定された場合、変更後の放電深度の上限値の適用は、次の制御サイクルからとしてもよい。また、通常の充放電電流値にバイアスを加え、徐々に変更後の放電深度の条件に適合するよう移行させても良い。   In addition, when the soundness mode is set to alert (1) when the charge / discharge control unit 105 performs control assuming the remaining capacity of the storage battery bank 112 until then, the upper limit value of the discharge depth after the change May be applied from the next control cycle. Further, a bias may be applied to the normal charge / discharge current value, and the transition may be made so as to gradually adapt to the condition of the depth of discharge after the change.

ステップS507において、モード設定部106は、外部に所定の警報113を出力する。この警報113は、図示しないネットワークや通信路を経由して、図示しない再生可能エネルギ利用サイトの制御コンソールや、上位系コントローラ、遠隔監視システム等に出力される。こうして出力された警報113を確認することで、再生可能エネルギ利用サイトのオペレータは、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となっており点検や交換の必要がある蓄電池セル101の出現を認識して、たとえば次回の点検時に備えて代替品を手配するなど、必要な措置を迅速に行うことができる。   In step S507, the mode setting unit 106 outputs a predetermined alarm 113 to the outside. This alarm 113 is output to a control console of a renewable energy utilization site (not shown), a host system controller, a remote monitoring system, etc. via a network or communication path (not shown). By confirming the alarm 113 output in this way, the operator of the renewable energy utilization site recognizes the appearance of the storage battery cell 101 that needs to be inspected and replaced because there is a large difference in electrical characteristics from the standard. Thus, for example, necessary measures can be taken quickly, such as arranging for a substitute for the next inspection.

ステップS508において、電流比較部104およびモード設定部106は、ループ処理を未実施の蓄電池バンク112があれば、ステップS502に戻ってループ処理を継続し、n個の蓄電池バンク112の全てに対してループ処理を実施済みであれば、ループ処理を終了する。ループ処理を終えたら図2の処理フローを終了し、健全性モード変更タスクの実行を完了する。   In step S508, if there is a storage battery bank 112 that has not been subjected to loop processing, current comparison unit 104 and mode setting unit 106 return to step S502 to continue loop processing, and for all n storage battery banks 112, If the loop processing has been performed, the loop processing is terminated. When the loop process is finished, the process flow of FIG. 2 is finished, and the execution of the soundness mode change task is completed.

なお、以上説明した図2の処理フローにおいて、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在する場合に設定する健全性モードに複数のレベルを設けてもよい。たとえば、ステップS504の判定に用いる閾値を二段階に設定し、ストリング電流値の差分が上位の閾値よりも大きければ、ステップS505において、より強い警戒が必要であると判断し、健全性モードの値を2に設定する。以下では、健全性モードの値が2に設定されている場合を「厳重警戒(2)」と称する。この厳重警戒(2)の健全性モードが設定された場合、ステップS506では、警戒(1)が設定された場合と比べて、当該蓄電池バンク112の放電深度の上限値をより小さい値に変更することが好ましい。さらに、充放電制御部105の処理に割り込みをかけ、当該蓄電池バンク112の充放電を即時に中止してもよい。または、必要に応じて当該蓄電池バンク112を優先的に充放電してもよい。たとえば、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が低SOC状態であれば即時に充電を開始し、反対に高SOC状態であれば、即時に放電を開始する。ただし、こうした即時の充放電は、本来の発電電力の変動緩和動作に影響を与える可能性があるため、慎重に行うことが好ましい。より一般的には、蓄電池のコストと、風力発電電力の変動値逸脱のペナルティとをトレードオフした上で、即時の充放電停止を行うか否かを決定すればよい。   In the processing flow of FIG. 2 described above, a plurality of levels may be provided in the soundness mode set when there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard. For example, if the threshold value used for the determination in step S504 is set in two stages and the difference between the string current values is larger than the upper threshold value, it is determined in step S505 that stronger vigilance is required, and the value of the soundness mode Is set to 2. Hereinafter, the case where the value of the soundness mode is set to 2 is referred to as “strict warning (2)”. When the soundness mode of the strict warning (2) is set, in step S506, the upper limit value of the discharge depth of the storage battery bank 112 is changed to a smaller value than when the warning (1) is set. It is preferable. Furthermore, the process of the charge / discharge control unit 105 may be interrupted, and the charge / discharge of the storage battery bank 112 may be immediately stopped. Or you may charge / discharge the said storage battery bank 112 preferentially as needed. For example, if the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard is in a low SOC state, charging is started immediately, whereas if it is in a high SOC state, discharging is started immediately. However, such immediate charging / discharging may affect the fluctuation mitigation operation of the original generated power, so it is preferable to perform it carefully. More generally, it is only necessary to determine whether or not to immediately stop charging / discharging after making a trade-off between the cost of the storage battery and the penalty of deviation from the fluctuation value of the wind power.

また、蓄電池バンク112中の2つの蓄電池ストリング111が直結の並列接続の場合は、充放電の中止後に流れる循環電流により、これらの間における充電状態のアンバランスが緩和される。たとえば、一方の蓄電池ストリング111内に低SOCの蓄電池セル101が存在する場合、他方の蓄電池ストリング111から当該蓄電池ストリング111に循環電流が流れることで、当該蓄電池ストリング111がある程度は充電される。そのため、単に充放電を中止するだけでも、応急措置とすることができる場合がある。   Moreover, when the two storage battery strings 111 in the storage battery bank 112 are directly connected in parallel, the charge current imbalance between them is reduced by the circulating current that flows after the charge / discharge is stopped. For example, when a low SOC storage battery cell 101 exists in one storage battery string 111, the storage battery string 111 is charged to some extent by circulating current flowing from the other storage battery string 111 to the storage battery string 111. Therefore, it may be possible to take an emergency measure simply by stopping charging / discharging.

上記の例では、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断した場合に、制御定数保持部107に格納されている定数のうち、当該蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度の上限値を変更(減少)させるようにした。しかし、これ以外の定数を変更してもよい。たとえば、最大連続放電電荷量を変更しても、放電深度の上限値を変更したのと類似の効果が得られる。これは、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セル101の電気的特性(たとえば電圧)が他の蓄電池セル101に対して有意に逸脱している場合であっても、時間的に連続した放電量(充電や休止を挟まない放電のみの連続放電量)が小さい範囲では、その影響が表面化しにくいためである。また、放電深度の上限値と最大連続放電電荷量の両方を変更してもよい。すなわち、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断した場合に、蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更することで、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101による影響を抑えて蓄電池システムの運用を継続することができる。   In the above example, when it is determined that there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard, among the constants stored in the control constant holding unit 107, the storage battery bank 112 is charged / discharged. The upper limit of the depth of discharge was changed (decreased). However, other constants may be changed. For example, even if the maximum continuous discharge charge amount is changed, an effect similar to that obtained by changing the upper limit value of the discharge depth can be obtained. This is because even if the electrical characteristics (for example, voltage) of the storage battery cell 101 in which the difference in electrical characteristics from the standard is large deviates significantly from the other storage battery cells 101, the time This is because, in a range where the continuous discharge amount (continuous discharge amount only for discharge without interposing charging and resting) is small, the influence is difficult to be surfaced. Further, both the upper limit value of the discharge depth and the maximum continuous discharge charge amount may be changed. That is, when it is determined that there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard, at least one of the upper limit value of the discharge depth and the maximum continuous discharge charge amount when charging / discharging the storage battery bank 112 is changed. Therefore, the operation of the storage battery system can be continued while suppressing the influence of the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard.

なお、以上説明したような処理によって得られる効果としては、並列接続された複数の蓄電池ストリング111の電流バランスの維持以外にも、蓄電池ストリング111の電圧に基づいて算出されるSOC推定値の信頼性が向上する点がある。すなわち、蓄電池ストリング111の電圧(たとえば閉路電圧)に基づいてSOCを求める場合、放電深度の上限値の縮小または最大連続放電電荷量の縮小により、各蓄電池セル101の電圧のばらつきが小さい値で推移する。そのため、電気的特性(閉路電圧)の隔たりが大きい蓄電池セル101が蓄電池ストリング111中に存在する場合においても、その電圧から正しいSOC値を算出しやすくなる。逆に、放電深度の上限値の縮小や最大連続放電電荷量の縮小を行わない場合、SOCが低い範囲では、電気的特性の隔たりが大きな蓄電池セル101の電圧が他と比べて有意な差をもって低下するため、蓄電池ストリング111のSOC値を過小に評価してしまう可能性がある。   The effects obtained by the processing as described above include the reliability of the estimated SOC value calculated based on the voltage of the storage battery string 111 in addition to maintaining the current balance of the plurality of storage battery strings 111 connected in parallel. There is a point to improve. That is, when obtaining the SOC based on the voltage of the storage battery string 111 (for example, the closed circuit voltage), the variation in the voltage of each storage battery cell 101 changes with a small value by reducing the upper limit value of the discharge depth or reducing the maximum continuous discharge charge amount. To do. Therefore, even when the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics (closed circuit voltage) is present in the storage battery string 111, it is easy to calculate a correct SOC value from the voltage. On the contrary, when the upper limit value of the discharge depth is not reduced or the maximum continuous discharge charge amount is not reduced, the voltage of the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics is significantly different from the others in the low SOC range. Therefore, the SOC value of the storage battery string 111 may be underestimated.

一部の蓄電池セル101における端子電圧の有意な変化は、蓄電池ストリング111全体に対して、状況によってはSOC換算で10%以上の誤差を与える場合がある。これは、起電力の低下に加え、放電電流と内部抵抗による電圧降下が相当程度発生するためと考えられる。上記のように、SOCが低い範囲で有意に低下した端子電圧値に基づきSOCを過小に評価してしまうと、それ以降の充電電荷量と回復した端子電圧から求めたSOC値との間に乖離が生じる。そのため、前述のような複数回のサンプリングによる各ストリング電流値の差分に基づく判定処理を行っている場合は、電池の異常と誤認される、あるいは蓄電池ストリング111の時間平均でのSOC値を誤認させる方向にバイアスをかけてしまう可能性がある。   A significant change in the terminal voltage in some of the storage battery cells 101 may give an error of 10% or more in terms of SOC to the entire storage battery string 111 depending on the situation. This is presumably because, in addition to the decrease in electromotive force, a considerable voltage drop due to the discharge current and internal resistance occurs. As described above, if the SOC is underestimated based on the terminal voltage value that is significantly reduced in the low SOC range, there is a discrepancy between the subsequent charge amount and the SOC value obtained from the recovered terminal voltage. Occurs. Therefore, when the determination process based on the difference between the string current values obtained by sampling a plurality of times as described above is performed, it is misidentified as a battery abnormality, or the SOC value in the time average of the storage battery string 111 is misidentified. There is a possibility of biasing the direction.

図3は、電流比較部104における閾値の設定方法を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a threshold setting method in the current comparison unit 104.

図3(a)は、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が発生する前の測定期間で測定された各蓄電池セル群の電流と電圧のばらつき具合を示している。一方、図3(b)は、図3(a)の測定期間に加え、さらに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が発生した後の測定期間を加えた期間で測定された各蓄電池セル群の電流と電圧のばらつき具合を示している。なお、図3(a)、(b)では、蓄電池バンク112内の2つの蓄電池ストリング111の蓄電池セル101を所定個数ずつまとめたものを蓄電池セル群として、その電流および電圧の測定結果のばらつきを示している。また、図3(b)では、図2で説明したような放電深度の上限値の変更を行わずに測定を続けた場合の測定結果を示している。   FIG. 3A shows the variation in current and voltage of each storage battery cell group measured in the measurement period before the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard is generated. On the other hand, FIG. 3 (b) is measured in the period including the measurement period after the generation of the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard in addition to the measurement period in FIG. 3 (a). The variation of the current and voltage of the storage battery cell group is shown. 3A and 3B, the storage battery cell group is a group of the storage battery cells 101 of the two storage battery strings 111 in the storage battery bank 112, and the variations in the measurement results of the current and voltage are shown. Show. FIG. 3B shows a measurement result when the measurement is continued without changing the upper limit value of the discharge depth as described in FIG.

図3(a)および(b)において、横軸の大きさは、放電電流が約0.13CA以上となる条件下での各蓄電池セル群の電流のばらつきを表している。ここでは、前述のストリング電流値I1−k、I2−kにより、以下の式(1)を用いて各電池セル群の電流のばらつきを算出した。一方、縦軸の大きさは、同じく放電電流が約0.13CA以上となる条件下での各蓄電池セル群の電圧のばらつきを標準偏差で表している。
|((I1−k)−(I2−k))/(I1−k)| (1)
3 (a) and 3 (b), the horizontal axis represents the variation in current of each battery group under the condition that the discharge current is about 0.13 CA or more. Here, the current variation of each battery cell group was calculated using the following formula (1) based on the string current values I1-k and I2-k. On the other hand, the size of the vertical axis represents the variation in the voltage of each storage battery cell group under the condition that the discharge current is about 0.13 CA or more, as a standard deviation.
| ((I1-k)-(I2-k)) / (I1-k) | (1)

電流比較部104における判定のための閾値は、図3(a)に示した平時の電流ばらつきの分布を考慮して設定することができる。たとえば図3(c)に示すように、平均値に4σ(σは標準偏差)を加えた値を閾値として設定し、ストリング電流値の差分がこの閾値を超えたか否かを電流比較部104において判定する。その結果、ストリング電流値の差分が閾値を超えたと判定された場合に、モード設定部106において健全性モードを警戒(1)に設定する。また、平均値に5σを加えた値を閾値として設定し、ストリング電流値の差分がこの閾値を超えたか否かを電流比較部104において判定する。その結果、ストリング電流値の差分が閾値を超えたと判定された場合に、モード設定部106において健全性モードを厳重警戒(2)に設定する。   The threshold for determination in the current comparison unit 104 can be set in consideration of the distribution of current variations during normal times shown in FIG. For example, as shown in FIG. 3C, a value obtained by adding 4σ (σ is a standard deviation) to the average value is set as a threshold value, and the current comparison unit 104 determines whether or not the difference between the string current values exceeds the threshold value. judge. As a result, when it is determined that the difference between the string current values exceeds the threshold value, the mode setting unit 106 sets the soundness mode to alert (1). Further, a value obtained by adding 5σ to the average value is set as a threshold value, and the current comparison unit 104 determines whether or not the difference between the string current values exceeds the threshold value. As a result, when it is determined that the difference between the string current values exceeds the threshold value, the mode setting unit 106 sets the soundness mode to strict alert (2).

なお、上記の閾値はあくまでも一例であり、たとえば電流のばらつきの分布が正規分布ではない場合などは、閾値を適宜増減させてもよい。また、蓄電池セル101の経年変化に応じて、全体的に電流や電圧のばらつきは増加傾向となるため、これを考慮して、運用開始からの期間の経過に伴って閾値を増減させてもよい。加えて、鉛蓄電池には使用開始後から総充放電量の増加に伴い蓄電池容量が増加する期間が存するものがある。左記期間経過後は、総充放電量の増加に伴い蓄電池容量は減少に転じる。よって総充放電量の増加に伴い蓄電池容量が増加するセルを含む期間においては、ばらつきの性状も当然変化するため、適宜閾値を調整するなどの措置が考えられる。   Note that the above threshold value is merely an example. For example, when the distribution of current variation is not a normal distribution, the threshold value may be increased or decreased as appropriate. In addition, since variations in current and voltage generally increase according to the secular change of the storage battery cell 101, the threshold value may be increased or decreased with the passage of the period from the start of operation in consideration of this. . In addition, some lead storage batteries have a period in which the storage battery capacity increases as the total charge / discharge amount increases after the start of use. After the period shown on the left, the storage battery capacity starts to decrease as the total charge / discharge amount increases. Therefore, during the period including cells in which the storage battery capacity increases as the total charge / discharge amount increases, the nature of the variation naturally changes, so measures such as adjusting the threshold value as appropriate can be considered.

また、図1のような蓄電池システムでは一般に、各蓄電池セル101間の充電状態のばらつきを補正するため、均等充電と呼ばれる動作が例えば2週間などの周期で定期的に行われる。この均等充電の終了から次の均等充電を開始するまでのインターバル期間のうち、後期になるにしたがい、個々の蓄電池セル101のばらつきが増加する傾向がある。そのため、インターバル期間の初期では閾値を小さくし、インターバル期間内での時間の経過にしたがい、段階的にまたは連続的に閾値を増加させてもよい。   In addition, in the storage battery system as shown in FIG. 1, generally, an operation called equal charge is periodically performed at a cycle of, for example, two weeks in order to correct the variation in the state of charge between the storage battery cells 101. In the interval period from the end of the equal charge to the start of the next equal charge, the variation of the individual storage battery cells 101 tends to increase as it becomes later. For this reason, the threshold value may be reduced at the beginning of the interval period, and the threshold value may be increased stepwise or continuously as time elapses within the interval period.

以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。   According to the 1st Embodiment of this invention demonstrated above, there exist the following effects.

図1に示した再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、電流比較部104およびモード設定部106を備える。電流比較部104は、電流検出器120により検出された各蓄電池ストリング111の電流を比較する(ステップS504)。この電流比較部104による電流の比較結果に基づいて、モード設定部106は、蓄電池バンク112に標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断し(ステップS505)、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断した場合に、蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更する(ステップS506)。このようにしたので、いずれかの蓄電池セル101に標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態が生じた場合にも、その影響を低減してシステムの運用を継続することができる。   The renewable energy fluctuation mitigating storage battery system shown in FIG. 1 includes a current comparison unit 104 and a mode setting unit 106. The current comparison unit 104 compares the currents of the storage battery strings 111 detected by the current detector 120 (step S504). Based on the comparison result of the current by the current comparison unit 104, the mode setting unit 106 determines whether or not the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard exists in the storage battery bank 112 (step S505). When it is determined that there is a storage battery cell 101 with a large difference in electrical characteristics from the standard, at least one of the upper limit value of the discharge depth and the maximum continuous discharge charge amount when charging / discharging the storage battery bank 112 is changed (step) S506). Since it did in this way, even when the state where the gap of the electrical characteristic from a standard arises in any of the storage battery cells 101, the influence can be reduced and system operation can be continued.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

前述の第1の実施形態において、図3(a)、(b)の縦軸に示した電圧のばらつきは、横軸に示した電流のばらつきと比較して、図3(a)と図3(b)の間での変化量が大きい。したがって、蓄電池セル101の電圧を個別に計測できる場合は、その電圧のばらつきに基づいて、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セル101の有無をより高精度に判断できる。さらに、電圧のばらつきと電流のばらつきの双方を用いれば、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル発生の判断の確実性をより一層増すことができるため、最終判定までの時間の短縮につながり、蓄電池保護の効果を高めることができる。その場合、必ずしも個々の蓄電池セル101について電圧の計測を行う必要はなく、たとえば10個等の蓄電池セル101をまとめて電圧測定の一単位とすることができる。このようにすれば、個々の蓄電池セル101の電圧を測定する場合と比べて、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルの発生検出の精度(感度)はやや低下するものの、低コスト化が図れる。   In the first embodiment described above, the voltage variation shown on the vertical axis in FIGS. 3A and 3B is compared with the current variation shown on the horizontal axis in FIGS. The amount of change between (b) is large. Therefore, when the voltage of the storage battery cell 101 can be measured individually, the presence or absence of the storage battery cell 101 in which the difference in electrical characteristics from the standard is large can be determined with higher accuracy based on the variation in the voltage. Furthermore, if both voltage and current variations are used, it is possible to further increase the certainty of the determination of the generation of storage battery cells with a large difference in electrical characteristics from the standard, so the time until the final determination can be shortened. Connection and storage battery protection can be enhanced. In that case, it is not always necessary to measure the voltage of each storage battery cell 101. For example, ten storage battery cells 101 can be collectively used as a unit of voltage measurement. In this way, compared with the case where the voltage of each storage battery cell 101 is measured, the accuracy (sensitivity) of occurrence detection of the storage battery cell having a large difference in electrical characteristics from the standard is slightly reduced, but the cost is reduced. Can be planned.

本実施形態では、上記を踏まえて、各蓄電池ストリング111の電流のばらつきに加えて、さらに各蓄電池セル101の電圧のばらつきを用いて、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断する例を説明する。   In the present embodiment, based on the above, in addition to the current variation of each storage battery string 111, there is also a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard by using the voltage variation of each storage battery cell 101. An example of determining whether or not to perform will be described.

図4は、本発明の第2の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。この蓄電池システムは、図1に示した第1の実施形態に係る蓄電池システムと比較して、蓄電池バンク112に電圧検出器130がさらに設けられている点と、平準化制御装置103に電圧比較部131がさらに設けられている点が異なっている。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system according to the second embodiment of the present invention. Compared with the storage battery system according to the first embodiment shown in FIG. 1, this storage battery system further includes a voltage detector 130 in the storage battery bank 112, and a voltage comparison unit in the leveling control device 103. The difference is that 131 is further provided.

電圧検出器130は、各蓄電池バンク112内に設けられた2つの蓄電池ストリング111をそれぞれ構成する各蓄電池セル101の電圧を検出し、その検出結果を平準化制御装置103に出力する。   The voltage detector 130 detects the voltage of each storage battery cell 101 that constitutes each of the two storage battery strings 111 provided in each storage battery bank 112, and outputs the detection result to the leveling control device 103.

電圧比較部131は、電圧検出器130により検出された各蓄電池セル101の電圧を比較し、その比較結果をモード設定部106に出力する。具体的には、各蓄電池セル101の電圧値のばらつきの指標として標準偏差等を算出し、その値が所定の閾値未満であるか否かを判定する。   The voltage comparison unit 131 compares the voltages of the storage battery cells 101 detected by the voltage detector 130 and outputs the comparison result to the mode setting unit 106. Specifically, a standard deviation or the like is calculated as an index of variation in the voltage value of each storage battery cell 101, and it is determined whether or not the value is less than a predetermined threshold value.

モード設定部106は、電流比較部104による各蓄電池ストリング111の電流の比較結果と、電圧比較部131による各蓄電池セル101の電圧の比較結果に基づいて、いずれかの蓄電池バンク112に標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断する。その結果、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断した場合は、第1の実施形態と同様に、当該蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度の上限値を変更する指令を制御定数保持部107に対して出力すると共に、外部への制御信号として警報113を出力する。   Based on the comparison result of the current of each storage battery string 111 by the current comparison unit 104 and the comparison result of the voltage of each storage battery cell 101 by the voltage comparison unit 131, the mode setting unit 106 sets one of the storage battery banks 112 from the standard. It is determined whether or not there is a storage battery cell 101 with a large difference in electrical characteristics. As a result, if it is determined that there is a storage battery cell 101 with a large difference in electrical characteristics from the standard, the upper limit value of the depth of discharge when charging and discharging the storage battery bank 112 is changed as in the first embodiment. Is output to the control constant holding unit 107, and an alarm 113 is output as a control signal to the outside.

図5は、本発明の第2の実施形態における平準化制御装置103が実行する健全性モード変更タスクの処理フローを示す図である。この処理フローに示す健全性モード変更タスクは、図4の蓄電池システムが起動されたときや、所定の処理周期ごとに実行される。なお、図5では、図2に示した第1の実施形態における健全性モード変更タスクの処理フローと同じ処理を実行する処理ステップに対して、同一のステップ番号としている。以下では、この図2と同一ステップ番号の処理ステップについて、特に必要のない限りは説明を省略する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow of the soundness mode change task executed by the leveling control apparatus 103 according to the second embodiment of the present invention. The soundness mode change task shown in this processing flow is executed when the storage battery system of FIG. 4 is activated or every predetermined processing cycle. In FIG. 5, the same step numbers are used for the processing steps that execute the same processing as the processing flow of the soundness mode change task in the first embodiment shown in FIG. In the following, the description of the processing steps having the same step numbers as those in FIG. 2 will be omitted unless particularly necessary.

ステップS510において、電流比較部104は、図2のステップS503と同様に、k番目の蓄電池バンク112が有する2つの蓄電池ストリング111について、これらに流れる電流値を、ストリング電流値I1−kおよびI2−kとして電流検出器120から取得する。一方、電圧比較部131は、k番目の蓄電池バンク112が有する2つの蓄電池ストリング111の各蓄電池セル101について、これらの電圧値を、セル電圧V1−k、V2−k、・・・V2m−kとして電圧検出器130から取得する。なお、ここでは2つの蓄電池ストリング111が合わせて2m個の蓄電池セル101を有しており、この2m個の蓄電池セル101の電圧値をそれぞれ取得する場合の例を説明する。   In step S510, as in step S503 of FIG. 2, the current comparison unit 104 determines the current values flowing through the two storage battery strings 111 included in the kth storage battery bank 112 as string current values I1-k and I2- k is obtained from the current detector 120. On the other hand, the voltage comparison unit 131 uses the cell voltages V1-k, V2-k,... V2m-k for each storage battery cell 101 of the two storage battery strings 111 of the kth storage battery bank 112. As obtained from the voltage detector 130. Here, an example will be described in which two storage battery strings 111 collectively have 2m storage battery cells 101, and the voltage values of the 2m storage battery cells 101 are respectively acquired.

ステップS511において、電流比較部104は、図2のステップS504と同様に、ステップS510で取得したストリング電流値I1−kとストリング電流値I2−kの差分を算出し、この差分が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。一方、電圧比較部131は、ステップS510で取得したセル電圧V1−k、V2−k、・・・V2m−kのばらつき(標準偏差)を算出し、このばらつきが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。その結果、いずれの値も閾値より大きければステップS505に進み、いずれか少なくとも一方が閾値以下であればステップS508に進む。   In step S511, the current comparison unit 104 calculates the difference between the string current value I1-k and the string current value I2-k acquired in step S510, as in step S504 in FIG. It is determined whether or not it is larger. On the other hand, the voltage comparison unit 131 calculates the variation (standard deviation) of the cell voltages V1-k, V2-k,... V2m-k acquired in step S510, and determines whether this variation is larger than a predetermined threshold value. Determine whether. As a result, if any value is larger than the threshold value, the process proceeds to step S505, and if at least one of the values is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S508.

なお、図2と同様に、信頼性向上のため、上記のステップS510およびS511の処理を複数回行うことで判定処理を行ってもよい。この場合、図2の処理フローよりも少ない回数の判定処理により、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを高い精度で判断することができる。電気的特性のばらつきの拡大によってSOCの低い蓄電池セル101が蓄電池ストリング111内に存在する場合、通常、当該蓄電池セル101の電圧値は、他の蓄電池セル101と比較して放電にともない急峻に低下する。そのため、上記のような判定処理の迅速化は、蓄電池の劣化モードであるサルフェーション防止等の観点から好ましい。   As in FIG. 2, the determination process may be performed by performing the processes in steps S <b> 510 and S <b> 511 a plurality of times in order to improve reliability. In this case, it is possible to determine with high accuracy whether or not there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard, by performing the determination process fewer times than the processing flow of FIG. When the storage battery cell 101 having a low SOC exists in the storage battery string 111 due to an increase in variation in electrical characteristics, the voltage value of the storage battery cell 101 generally decreases sharply with discharge as compared with other storage battery cells 101. To do. Therefore, speeding up the determination process as described above is preferable from the viewpoint of preventing sulfation, which is a deterioration mode of the storage battery.

また、上記ステップS511では、ストリング電流値の差分とセル電圧のばらつきのいずれか一方のみを閾値と判定し、その値が閾値を超えたか否かによって標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断してもよい。その場合、ステップS510では、ステップS511の判定に使用しない方の測定値については取得しなくてもよい。すなわち、ステップS511では、電流比較部104によるストリング電流の比較結果および電圧比較部131によるセル電圧の比較結果の少なくとも一方に基づいて、蓄電池バンク112に標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断することができる。また、セル電圧の標準偏差などのばらつきを算出する際、前出の例では、2つのストリングあわせて2m個の電圧値に関し、演算を行う例を示したが、1つのストリング毎のm個の電圧値に関し、それぞればらつきの評価をおこなっても良い。個別の蓄電池ストリング毎の電圧のばらつきを評価することで、どちらの蓄電池ストリングに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが含まれているかの判定材料を得ることができる。更に、2つの蓄電池ストリングのうち、片方のみの電圧のばらつきと、ストリング電流の比較結果を用いることでも、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが含まれる蓄電池ストリングの判定が可能である。片方のみの電圧のばらつきの利用は、セル電圧の計測点数を削減できるため、より低コストで実現できる。また、上記ステップS511で、セル電圧のばらつきのみを閾値判定する場合、並列接続された複数の蓄電池ストリングによる構成のみでなく、単一の蓄電池ストリングによる構成にも適用できる。   In step S511, only one of the difference between the string current values and the variation in cell voltage is determined as a threshold value, and the battery cell has a large difference in electrical characteristics from the standard depending on whether the value exceeds the threshold value. It may be determined whether or not 101 exists. In that case, in step S510, the measurement value that is not used for the determination in step S511 may not be acquired. That is, in step S511, the storage battery cell 112 has a large difference in electrical characteristics from the standard based on at least one of the string current comparison result by the current comparison unit 104 and the cell voltage comparison result by the voltage comparison unit 131. It can be determined whether or not 101 exists. In addition, when calculating variations such as the standard deviation of the cell voltage, in the previous example, an example was shown in which 2m voltage values were combined for two strings. Variations may be evaluated for each voltage value. By evaluating the variation in voltage for each individual storage battery string, it is possible to obtain a material for determining which storage battery string includes a storage battery cell having a large difference in electrical characteristics from the standard. Furthermore, it is possible to determine a storage battery string that includes storage battery cells that have a large difference in electrical characteristics from the standard by using the voltage variation of only one of the two storage battery strings and the comparison result of the string current. . Utilization of voltage variation on only one side can be realized at a lower cost because the number of cell voltage measurement points can be reduced. Further, in the above-described step S511, when only the cell voltage variation is determined as a threshold value, it can be applied not only to a configuration using a plurality of storage battery strings connected in parallel but also to a configuration using a single storage battery string.

以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。   According to the 2nd Embodiment of this invention demonstrated above, there exist the following effects.

図4に示した再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、電流比較部104、モード設定部106および電圧比較部131を備える。電流比較部104は、電流検出器120により検出された各蓄電池ストリング111の電流を比較し、電圧比較部131は、電圧検出器130により検出された各蓄電池セル101の電圧を比較する(ステップS511)。これらの電流比較部104による電流の比較結果および電圧比較部131による電圧の比較結果の少なくとも一方に基づいて、モード設定部106は、蓄電池バンク112に標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かを判断し(ステップS505)、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断した場合に、蓄電池バンク112を充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更する(ステップS506)。このようにしたので、第1の実施形態と同様に、いずれかの蓄電池セル101に標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態が生じた場合にも、その影響を低減してシステムの運用を継続することができる。また、第1の実施形態と比べて、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在するか否かをより迅速かつ正確に判断することができる。   The renewable energy fluctuation mitigating storage battery system shown in FIG. 4 includes a current comparison unit 104, a mode setting unit 106, and a voltage comparison unit 131. The current comparison unit 104 compares the currents of the storage battery strings 111 detected by the current detector 120, and the voltage comparison unit 131 compares the voltages of the storage battery cells 101 detected by the voltage detector 130 (step S511). ). Based on at least one of the current comparison result by the current comparison unit 104 and the voltage comparison result by the voltage comparison unit 131, the mode setting unit 106 has the storage battery cell 112 with a large difference in electrical characteristics from the standard. 101 is determined (step S505), and when it is determined that there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard, the upper limit value of the depth of discharge when charging / discharging the storage battery bank 112 At least one of the maximum continuous discharge charge amount is changed (step S506). As described above, as in the first embodiment, even when any of the storage battery cells 101 has a large difference in electrical characteristics from the standard, it is possible to reduce the influence and operate the system. Can continue. In addition, it is possible to more quickly and accurately determine whether or not there is a storage battery cell 101 that has a large difference in electrical characteristics from the standard as compared to the first embodiment.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態では、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セル101を含む蓄電池バンク112に代替して、他の蓄電池バンク112を動作させる例を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example will be described in which another storage battery bank 112 is operated instead of the storage battery bank 112 including the storage battery cell 101 that has a large difference in electrical characteristics from the standard.

図6は、本発明の第3の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。この蓄電池システムは、図1に示した第1の実施形態に係る蓄電池システムと比較して、平準化制御装置103に代替動作制御部114がさらに設けられている点が異なっている。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system according to the third embodiment of the present invention. This storage battery system is different from the storage battery system according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that an alternative operation control unit 114 is further provided in the leveling control device 103.

代替動作制御部114は、モード設定部106により蓄電池バンク112のいずれかに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断された場合に、当該蓄電池バンク112を除いた他の蓄電池バンク112のいずれかを、当該蓄電池バンク112の代替として動作させる。この代替動作は、いずれかの蓄電池バンク112の健全性モードが警戒(1)以上の場合、すなわち警戒(1)の場合や、前述のように厳重警戒(2)の場合(3種類以上のモードを設定可能とした場合も同様)に、蓄電池セル101の標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態をさらに拡大させてしまわないように、他の蓄電池バンク112を用いて種々の補助を行うものである。   When the mode setting unit 106 determines that the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard is present in any of the storage battery banks 112, the alternative operation control unit 114 removes the storage battery bank 112. Any one of the storage battery banks 112 is operated as an alternative to the storage battery bank 112. This alternative operation is performed when the health mode of any battery bank 112 is higher than warning (1), that is, when warning (1), or when severe warning (2) as described above (three or more modes) In the same way, the other storage battery bank 112 is used to provide various assistance so as not to further expand the state in which the difference in electrical characteristics from the standard of the storage battery cell 101 is large. It is.

たとえば、ある蓄電池バンク112の健全性モードが警戒(1)以上の場合に、前述のように放電深度の上限値を縮小する等の対策を行ったとしても、予期せぬ電流の不安定化や、電圧低下等の事象が発生するケースが考えられる。これは、蓄電池セル101として鉛蓄電池を使用した場合に、鉛蓄電池の性質上、その正確な電池状態の把握が困難であるために、SOCの把握に限界があることや、劣化モードが多様であることなどに起因する。   For example, when the soundness mode of a certain storage battery bank 112 is higher than warning (1), even if measures such as reducing the upper limit of the discharge depth as described above are taken, unexpected current instability or In some cases, an event such as a voltage drop occurs. This is because when a lead storage battery is used as the storage battery cell 101, it is difficult to grasp the exact battery state due to the nature of the lead storage battery, so there is a limit in grasping the SOC, and there are various deterioration modes. This is due to certain things.

そこで、本実施形態では、健全性モードが警戒(1)以上の場合に、他の蓄電池バンク112を待機状態とすることで、その蓄電池バンク112を待機蓄電池バンクとして準備する。これにより、健全性モードが警戒(1)以上の蓄電池バンク112が状態の急変等によって充放電を中止した場合でも、待機蓄電池バンクとして準備しておいた蓄電池バンク112を用いて、発電電力の変動緩和動作を継続させるものである。ただし、送配電システム108との連係要件、すなわち変動のある風力発電機110の出力を外部の送配電システム108に連系させるための要件を超過した場合のペナルティと、他の蓄電池バンク112を待機状態とすることによる効率低下とをトレードオフした上で、待機蓄電池バンクを準備しないという選択も可能である。   Therefore, in this embodiment, when the soundness mode is alert (1) or higher, the other storage battery bank 112 is set in a standby state to prepare the storage battery bank 112 as a standby storage battery bank. As a result, even when the storage battery bank 112 having a soundness mode of warning (1) or higher stops charging / discharging due to a sudden change in state or the like, the fluctuation of the generated power is performed using the storage battery bank 112 prepared as a standby storage battery bank. The relaxation operation is continued. However, there is a penalty for exceeding the link requirement with the power transmission / distribution system 108, that is, the requirement to link the output of the fluctuating wind power generator 110 to the external power transmission / distribution system 108, and another battery bank 112 It is also possible to select not to prepare the standby storage battery bank after making a trade-off with the efficiency reduction due to the state.

待機蓄電池バンクの準備による効率低下の一例としては、均等充電のスケジューリングの自由度の低下がある。通常、変動緩和動作に関与していない蓄電池バンク112は、変動緩和蓄電池システム全体からみて、あるいは近隣の再生可能エネルギ利用サイトを含めたより広域のシステム全体からみて、最も効率の良いタイミングで均等充電を開始できる。たとえば、サイト内外の蓄電池バンク112で満充電から、あるSOC値に調整使用としているものがあるとすると、当該蓄電池バンク112の電荷を、均等充電を行う蓄電池バンク112への充電に割り当てる等のやり取りが可能である。しかし、待機蓄電池バンクを準備した場合、待機期間中は、上記のような変動緩和蓄電池システム全体からみて、最適なタイミングでの均等充電はできない。そのため、効率低下の要因となりうる。   As an example of the efficiency reduction due to the preparation of the standby storage battery bank, there is a reduction in the degree of freedom of equal charge scheduling. Normally, the storage battery bank 112 that is not involved in the fluctuation mitigation operation is charged evenly at the most efficient timing as seen from the whole fluctuation mitigation battery system or from the entire wider system including neighboring renewable energy utilization sites. You can start. For example, if there is an internal / external storage battery bank 112 that is adjusted and used from a full charge to a certain SOC value, the exchange of the charge of the storage battery bank 112 is assigned to the charge to the storage battery bank 112 that performs equal charge Is possible. However, when a standby storage battery bank is prepared, during the standby period, it is not possible to perform equal charge at an optimal timing from the viewpoint of the entire fluctuation mitigating storage battery system as described above. Therefore, it can be a factor of efficiency reduction.

代替動作制御部114は、健全性モードが警戒(1)以上の蓄電池バンク112を代替するための待機蓄電池バンクの割り当てと、これに関連する制御とを行う。   The alternative operation control unit 114 performs standby storage battery bank assignment for substituting the storage battery bank 112 whose health mode is warning (1) or higher, and control related thereto.

図7は、本発明の第3の実施形態における代替動作制御部114が実行する代替モード移行動作タスクの処理フローを示す図である。この処理フローに示す代替モード移行動作タスクは、所定の処理周期ごとに実行される。   FIG. 7 is a diagram illustrating a processing flow of an alternative mode transition operation task executed by the alternative operation control unit 114 according to the third embodiment of the present invention. The alternative mode transition operation task shown in this processing flow is executed every predetermined processing cycle.

ステップS520において、代替動作制御部114は、各蓄電池バンク112のうち、健全性モードが警戒(1)以上に設定された蓄電池バンク112の有無を確認する。具体的には、モード設定部106や制御定数保持部107内に保持されているモード設定情報をスキャンすることで、健全性モードが警戒(1)以上である蓄電池バンク112の有無を確認することができる。または、各蓄電池バンク112内にモード設定情報が保持されている場合は、これをスキャンしてもよい。その結果、健全性モードが警戒(1)以上である蓄電池バンク112(以下では、これを「被代替蓄電池バンク」と称する)が存在する場合はステップS521に進み、存在しない場合はステップS525に進む。   In step S520, the alternative operation control unit 114 confirms the presence or absence of the storage battery bank 112 in which the soundness mode is set to alert (1) or more among the storage battery banks 112. Specifically, by checking the mode setting information held in the mode setting unit 106 or the control constant holding unit 107, the presence or absence of the storage battery bank 112 whose health mode is higher than warning (1) is confirmed. Can do. Alternatively, when mode setting information is held in each storage battery bank 112, it may be scanned. As a result, if there is a storage battery bank 112 (hereinafter referred to as “substitute battery bank to be replaced”) having a soundness mode equal to or higher than warning (1), the process proceeds to step S521; otherwise, the process proceeds to step S525. .

ステップS521において、代替動作制御部114は、休止状態にある蓄電池バンク112の有無を確認する。ここで、休止状態にある蓄電池バンク112とは、図6の蓄電池システム内で変動緩和動作に寄与していない蓄電池バンク112のことである。一般に、多数の蓄電池バンクで構成される変動緩和蓄電池システムでは、一部の蓄電池バンクに対して順次均等充電を行い、それ以外の蓄電池バンクを用いて変動緩和動作を行うことで、稼働率を向上させる場合がある。このような蓄電池システムでは、均等充電中または均等充電が完了した蓄電池バンクは、必要に応じて待機蓄電池バンクとして稼働することができる。そのため、ステップS521では、このような蓄電池バンクを休止状態にある蓄電池バンクとして認識する。なお、どの蓄電池バンクが休止状態にあるかの情報は、たとえば平時に均等充電のスケジューリングを行っている充放電制御部105が保持する方式としてもよい。または、代替動作制御部114が均等充電のスケジューリングをオーバーライドして受け持ち、どの蓄電池バンクが休止状態にあるかの情報もあわせて保持する方式としてもよい。その結果、休止状態にある蓄電池バンク112が存在する場合は、その蓄電池バンク112を待機蓄電池バンクに設定してステップS522に進み、存在しない場合はステップS525に進む。   In step S521, the alternative operation control unit 114 confirms the presence or absence of the storage battery bank 112 in a dormant state. Here, the storage battery bank 112 in the dormant state is the storage battery bank 112 that does not contribute to the fluctuation mitigation operation in the storage battery system of FIG. In general, in a fluctuation mitigation battery system composed of a large number of storage battery banks, the operation rate is improved by performing equalization charging sequentially to some of the storage battery banks and performing fluctuation mitigation operations using other storage battery banks. There is a case to let you. In such a storage battery system, a storage battery bank during equal charge or complete charge equalization can be operated as a standby storage battery bank as required. Therefore, in step S521, such a storage battery bank is recognized as a storage battery bank in a dormant state. Note that the information indicating which storage battery bank is in the dormant state may be held by the charge / discharge control unit 105 that performs scheduling of equal charge during normal times, for example. Alternatively, the alternative operation control unit 114 may override the uniform charging scheduling and hold information on which storage battery bank is in the dormant state. As a result, if there is a storage battery bank 112 that is in a dormant state, the storage battery bank 112 is set as a standby storage battery bank, and the process proceeds to step S522. If not, the process proceeds to step S525.

ステップS522において、代替動作制御部114は、ステップS521で待機蓄電池バンクに設定した蓄電池バンク112に対する健全性モードを代替(-1)に設定し、この情報をモード設定部106内に格納する。   In step S522, the alternative operation control unit 114 sets the soundness mode for the storage battery bank 112 set as the standby storage battery bank in step S521 to alternative (−1), and stores this information in the mode setting unit 106.

ステップS523において、代替動作制御部114は、ステップS521で設定した待機蓄電池バンクが、ステップS520で判断した被代替蓄電池バンクの代替対象である旨を認識して、代替動作を開始する。この代替動作は、健全性モードが警戒(1)以上の被代替蓄電池バンクが突然に充放電を停止した場合に備えて、待機蓄電池バンクを待機させるものである。その簡便な手法としては、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクのSOCを同期させることが挙げられる。これにより、あらゆるタイミングにおいて、待機蓄電池バンクを被代替蓄電池バンクの代替として用いることが可能となる。   In step S523, the alternative operation control unit 114 recognizes that the standby storage battery bank set in step S521 is an alternative target of the alternative storage battery bank determined in step S520, and starts the alternative operation. This alternative operation makes the standby storage battery bank stand by in preparation for a case where the replacement storage battery bank whose soundness mode is warning (1) or higher suddenly stops charging and discharging. As a simple technique, it is possible to synchronize the SOCs of the substituting storage battery bank and the standby storage battery bank. This makes it possible to use the standby storage battery bank as an alternative to the replacement storage battery bank at any timing.

ここで、SOCの同期が有効である理由は以下の通りである。変動緩和動作中において、被代替蓄電池バンクのSOCが高い状態になるのは、変動緩和の時定数(たとえば、20分間での許容電力変動率が10%の場合は、200分)以上の時間だけ風力発電機110の出力が高い状態が続き、それに伴って、風力発電サイトから送配電システム108への出力が定格付近まで上昇している場合と考えられる。こうした状態では、風速の更なる上昇によって生じる風力発電機110のカットオフに備えて、被代替蓄電池バンクを含めた各蓄電池バンク112のSOCを運用範囲の上限に近い値にしておく必要がある。一方、これとは逆に、風が弱くて風力発電機110の出力が0付近の場合は、突然の風速の上昇に備えて電力を吸収できるようにするために、各蓄電池バンク112のSOCを低い値にしておく必要がある。   Here, the reason why the SOC synchronization is effective is as follows. During fluctuation mitigation operation, the SOC of the substituting battery bank becomes high only for a time longer than the time constant of fluctuation mitigation (for example, 200 minutes when the allowable power fluctuation rate in 20 minutes is 10%). It can be considered that the output from the wind power generator 110 continues to be high, and accordingly, the output from the wind power generation site to the power transmission and distribution system 108 is increased to the vicinity of the rating. In such a state, it is necessary to set the SOC of each storage battery bank 112 including the substituting storage battery bank to a value close to the upper limit of the operation range in preparation for cutoff of the wind power generator 110 caused by further increase of the wind speed. On the other hand, when the wind is weak and the output of the wind power generator 110 is close to 0, the SOC of each battery bank 112 is set so that power can be absorbed in preparation for a sudden increase in wind speed. Must be low.

よって、待機蓄電池バンクを被代替蓄電池バンクの代替として用いる場合、被代替蓄電池バンクが充放電を突然停止した後に、この被代替蓄電池バンクが本来放電すべき電荷量を待機蓄電池バンクが代替して放電できるように、発電の効率を重視すれば、両者は少なくとも同程度のSOC値にしておく必要がある。また、低SOC状態においても同様に、待機蓄電池バンクのSOCを、被代替蓄電池バンクが本来充電しうる電荷量を吸収できるだけのSOC値としておく必要がある。   Therefore, when the standby storage battery bank is used as an alternative to the alternative storage battery bank, after the alternative storage battery bank suddenly stops charging and discharging, the standby storage battery bank substitutes and discharges the amount of charge that the alternative storage battery bank should originally discharge. As much as possible, if importance is attached to the efficiency of power generation, both of them need to have SOC values of at least the same level. Similarly, in the low SOC state, it is necessary to set the SOC of the standby storage battery bank to an SOC value that can absorb the amount of charge that can be originally charged by the replacement storage battery bank.

ただし、風力発電機110が出力調整できるものである場合や、複数の風力発電機からなっており、発電機毎に起動または停止を任意に行うことで風力発電機110の出力を調整できるものである場合は、上記の限りではない。これは、風力発電を対象とした変動緩和に特徴的なもので、充電方向と放電方向において、蓄電池が備えるべき充電余力と放電余力が、非対称なことによる。例えば、長時間最大出力で風力発電機が発電を継続した場合には、風速増にともなう突然のカットオフに備え、最大電力値からの許容変化幅で系統への電力を漸減させるだけの放電余力を備えなければならない。一方、無風状態から突然風力発電機が最大出力で発電できる風が発生した場合においては、発電出力を下げる方向の操作は前述の調整により可能なため、充電余力に関しては必ずしも最大発電機出力に対応する量を備えておく必要はないことになる。そこで、発電の効率は下がるものの、待機蓄電池バンクを高いSOC値で待機させることは可能である。高いSOC値で待機させることにより、サルフェーションの防止や、電流積算によるSOC算出の基準点の確保の点で有利となる。   However, when the output of the wind power generator 110 can be adjusted, or it is composed of a plurality of wind power generators, and the output of the wind power generator 110 can be adjusted by arbitrarily starting or stopping each power generator. In some cases, this is not the case. This is characteristic for mitigating fluctuations for wind power generation, and is because the remaining charge capacity and the remaining discharge capacity of the storage battery are asymmetric in the charge direction and the discharge direction. For example, if the wind power generator continues to generate electricity at the maximum output for a long time, the discharge capacity is sufficient to gradually reduce the power to the system in the allowable change range from the maximum power value in preparation for a sudden cut-off with increasing wind speed. Must be provided. On the other hand, when there is a wind that can be generated by the wind power generator at maximum output from the no wind condition, the operation in the direction of decreasing the power generation output is possible by the adjustment described above, so the remaining power capacity does not necessarily correspond to the maximum power output. You don't have to have the amount you want. Therefore, although the efficiency of power generation is reduced, it is possible to make the standby storage battery bank stand by with a high SOC value. Waiting at a high SOC value is advantageous in terms of preventing sulfation and securing a reference point for calculating SOC by integrating current.

ステップS524において、代替動作制御部114は、ステップS523で代替動作を開始した待機蓄電池バンクに対して、被代替蓄電池バンクのバックアップ動作を開始させる。ここではまず、待機蓄電池バンクのSOCを被代替蓄電池バンクのSOCに近づけるためのSOC調整を行う。その後は必要に応じて、所定のバックアップ動作を開始する。このバックアップ動作の一例は、待機蓄電池バンクと被代替蓄電池バンクを同じSOCで運用することである。   In step S524, the alternative operation control unit 114 causes the standby storage battery bank that has started the alternative operation in step S523 to start a backup operation of the alternative storage battery bank. Here, first, SOC adjustment is performed to bring the SOC of the standby storage battery bank closer to the SOC of the alternative storage battery bank. Thereafter, a predetermined backup operation is started as necessary. One example of this backup operation is to operate the standby storage battery bank and the substitutable storage battery bank with the same SOC.

たとえば、待機蓄電池バンクと被代替蓄電池バンクがそれぞれ1つの蓄電池バンク112で構成される場合は、両者の放電深度の上限値を通常の半分の大きさでそれぞれ運用する。このようにすると、被代替蓄電池バンクが突然に充放電を停止した場合に、待機蓄電池バンク単独で、被代替蓄電池バンクの放電電荷量と充電電荷量の双方をまかなうことができる。このとき、充放電を行うSOC範囲の中心値についても、必要に応じて変更することが好ましい。   For example, when the standby storage battery bank and the substituting storage battery bank are each configured by one storage battery bank 112, the upper limit values of the discharge depths of both are operated at a half the normal size. In this way, when the substituting storage battery bank suddenly stops charging / discharging, the standby storage battery bank alone can cover both the discharge charge amount and the charging charge amount of the substituting storage battery bank. At this time, it is preferable to change the central value of the SOC range in which charging / discharging is performed as necessary.

また、待機蓄電池バンクがx個の蓄電池バンク112で構成され、被代替蓄電池バンクがy個の蓄電池バンク112で構成される場合は、放電深度の上限値を通常のy/(x+y)とすればよい。ただし、この値は、待機蓄電池バンクの健全性モードが警戒(1)以上となった場合の放電深度の上限値を上回らないようにすることが好ましい。   Further, when the standby storage battery bank is configured by x storage battery banks 112 and the replacement storage battery bank is configured by y storage battery banks 112, if the upper limit value of the discharge depth is normal y / (x + y) Good. However, it is preferable that this value does not exceed the upper limit of the depth of discharge when the soundness mode of the standby storage battery bank is higher than warning (1).

ステップS525において、代替動作制御部114は、図7に示した代替モード移行動作タスクを終了するか否かを判定する。代替モード移行動作タスクをまだ終了しない場合はステップS520に戻り、終了する場合は、図7の処理フローを終了する。   In step S525, the alternative operation control unit 114 determines whether or not to end the alternative mode transition operation task shown in FIG. If the alternative mode transition operation task has not been finished yet, the process returns to step S520, and if finished, the processing flow of FIG. 7 is finished.

なお、ステップS521では、休止状態にある蓄電池バンク112の中から待機蓄電池バンクを選択することとしたが、変動緩和動作に利用している蓄電池バンク112の中から待機蓄電池バンクを選択してもよい。この場合、前述の方法に従って、当該蓄電池バンク112の放電深度の上限値や充放電を行うSOC範囲の中心値を所定の割合で変更することにより、上記と同様の効果を得ることができる。   In step S521, the standby storage battery bank is selected from the storage battery banks 112 that are in the inactive state. However, the standby storage battery bank may be selected from the storage battery banks 112 that are used for the fluctuation mitigation operation. . In this case, according to the above-described method, the same effect as described above can be obtained by changing the upper limit value of the discharge depth of the storage battery bank 112 and the center value of the SOC range in which charging / discharging is performed at a predetermined ratio.

前述のように、出力調整が可能な風力発電機110を利用する場合は、特に低SOC側についてはある程度の自由度があるため、待機蓄電池バンクと被代替蓄電池バンクのSOCを必ずしも厳密に同期させる必要はない。その他にも、サイト内での消費電力などのサイト毎の特徴にあわせて、待機蓄電池バンクと被代替蓄電池バンクのSOCの同期の程度は適宜調整可能である。   As described above, when the wind power generator 110 capable of adjusting the output is used, the SOC of the standby storage battery bank and the substituting storage battery bank is not necessarily strictly synchronized because there is a certain degree of freedom particularly on the low SOC side. There is no need. In addition, the degree of synchronization of the SOCs of the standby storage battery bank and the substituting storage battery bank can be appropriately adjusted in accordance with the characteristics of each site such as power consumption in the site.

なお、代替動作中は、待機蓄電池バンクの均等充電を行うことができない。したがって、被代替蓄電池バンクと同時期に均等充電を行うか、または、待機蓄電池バンクの役割を健全性モードが正常(0)である複数の蓄電池バンク112間で順次入れ替えて、均等充電を行うことが好ましい。あるいは、複数の被代替蓄電池バンクについて突然の充放電停止が同時に発生する確率は低いと仮定して、待機蓄電池バンクの役割を、健全性モードが警戒(1)である他の蓄電池バンク112に割り当ててもよい。さらに状況に応じて、健全性モードが厳重警戒(2)である蓄電池バンク112に割り当ててもよい。   During the alternative operation, the standby storage battery bank cannot be charged uniformly. Therefore, perform equal charging at the same time as the replacement battery bank, or perform the equal charge by sequentially replacing the role of the standby storage battery bank among the plurality of storage battery banks 112 whose health mode is normal (0). Is preferred. Alternatively, assuming that there is a low probability that a sudden charge / discharge stop occurs simultaneously for a plurality of substituting storage battery banks, the role of the standby storage battery bank is assigned to another storage battery bank 112 whose sanity mode is alert (1). May be. Further, depending on the situation, the soundness mode may be assigned to the storage battery bank 112 that is strictly alert (2).

上記のような代替動作により、再生可能エネルギ利用サイトの効率が低下するが、この効率低下による収益減と、変動緩和の要件逸脱によるペナルティや蓄電池の劣化によるコストとをトレードオフした上で、最善の対策を選択してもよい。たとえば、所定期間における送配電システムへの出力電力が規定値から逸脱した時間の割合を表す逸脱率が送配電システムの要求値に対して余裕がある場合は、効率を優先して、あえて代替動作を行わない選択もある。一方、蓄電池の劣化は、総充放電量等、累積値に比例して進行するものと、断線や短絡等、単発的事象により離散的に進行するものとがある。そのため、後者の劣化が想定される場合は、発電の効率よりも蓄電池の保護を優先した方がコスト的に有利である。   The above-mentioned alternative operation reduces the efficiency of sites that use renewable energy. However, it is best to trade off the decrease in profits due to this decrease in efficiency, the penalty due to deviation from fluctuation mitigation requirements, and the cost of battery deterioration. You may choose a measure. For example, if the deviation rate, which represents the percentage of time that the output power to the transmission / distribution system deviates from the specified value for a given period, has a margin for the required value of the transmission / distribution system, priority is given to efficiency, and an alternative operation is performed. There are also options that do not. On the other hand, the deterioration of the storage battery may progress in proportion to the accumulated value such as the total charge / discharge amount, or may proceed in a discrete manner due to a single event such as disconnection or short circuit. Therefore, when the latter deterioration is assumed, it is advantageous in terms of cost to give priority to the protection of the storage battery over the efficiency of power generation.

以上説明した本発明の第3の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。   According to the 3rd Embodiment of this invention demonstrated above, there exist the following effects.

図6に示した再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、代替動作制御部114を備える。代替動作制御部114は、モード設定部106により複数の蓄電池バンク112のいずれかに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断された場合に、当該蓄電池バンク112を除いた他の蓄電池バンク112のいずれかを、当該蓄電池バンク112の代替として動作させる(ステップS523、S524)。このようにしたので、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断された蓄電池バンク112が充放電を停止した場合でも、発電電力の変動緩和動作を継続させることができる。   The renewable energy fluctuation mitigating storage battery system shown in FIG. 6 includes an alternative operation control unit 114. When the mode setting unit 106 determines that there is a storage battery cell with a large difference in electrical characteristics from the standard, the alternative operation control unit 114 excludes the storage battery bank 112. The storage battery bank 112 is operated as an alternative to the storage battery bank 112 (steps S523 and S524). Since it did in this way, even if the storage battery bank 112 judged that there exists the storage battery cell 101 with a large electrical characteristic gap from a standard stops charging / discharging, the fluctuation | variation reduction operation | movement of generated electric power can be continued.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態では、標準からの電気的特性の隔たりが大きい状態となった蓄電池セル101を含む蓄電池バンク112と他の蓄電池バンク112とを、仮想的に一つの蓄電池バンク112として組み合わせて動作させる例を説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example in which a storage battery bank 112 including a storage battery cell 101 that has a large difference in electrical characteristics from the standard and another storage battery bank 112 are virtually combined as one storage battery bank 112 and operated. Will be explained.

図8は、本発明の第4の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。この蓄電池システムは、図1に示した第1の実施形態に係る蓄電池システムと比較して、平準化制御装置103に組み合わせ制御部115がさらに設けられている点が異なっている。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system according to the fourth embodiment of the present invention. This storage battery system is different from the storage battery system according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that a combination control unit 115 is further provided in the leveling control device 103.

組み合わせ制御部115は、モード設定部106により蓄電池バンク112のいずれかに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断された場合に、当該蓄電池バンク112を除いた他の蓄電池バンク112のいずれかと当該蓄電池バンク112とを、仮想的に一つの蓄電池バンク112(以下では、これを「仮想蓄電池バンク」と称する)として組み合わせて動作させる。この組み合わせ動作の利点は、充放電制御部105からみて、ほぼ同一のやりとり(インターフェース)にて充放電動作を行えることである。これにより、充放電制御部105が複雑なロジックで構成されている場合においても、比較的小規模な改造にて対応させることができる。   When the mode setting unit 106 determines that the storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard exists in any of the storage battery banks 112, the combination control unit 115 removes other storage batteries excluding the storage battery bank 112. Any one of the banks 112 and the storage battery bank 112 are virtually combined as one storage battery bank 112 (hereinafter referred to as “virtual storage battery bank”) and operated. The advantage of this combination operation is that the charge / discharge operation can be performed with substantially the same exchange (interface) as seen from the charge / discharge control unit 105. As a result, even when the charge / discharge control unit 105 is configured with complicated logic, it can be handled with relatively small modifications.

なお、組み合わせ制御部115は、充放電制御部105から変換器102への出力と、制御定数保持部107から充放電制御部105への入力との間に介在している。これにより、制御定数保持部107から充放電制御部105に出力される、蓄電池バンク112の構成や状態を表す各種制御定数の値を、仮想蓄電池バンクの値へと置き換える。また、充放電制御部105から変換器102に出力される、仮想蓄電池バンクに対する充放電の制御信号を、元の蓄電池バンク112に対する充放電の制御信号へと置き換える。   The combination control unit 115 is interposed between the output from the charge / discharge control unit 105 to the converter 102 and the input from the control constant holding unit 107 to the charge / discharge control unit 105. As a result, the values of various control constants representing the configuration and state of the storage battery bank 112 output from the control constant holding unit 107 to the charge / discharge control unit 105 are replaced with the values of the virtual storage battery bank. Further, the charge / discharge control signal for the virtual storage battery bank output from the charge / discharge control unit 105 to the converter 102 is replaced with the charge / discharge control signal for the original storage battery bank 112.

図9は、本発明の第4の実施形態における組み合わせ制御部115が実行する代替組み合わせ動作タスクの処理フローを示す図である。この処理フローに示す代替組み合わせ動作タスクは、所定の処理周期ごとに実行されるものである。   FIG. 9 is a diagram illustrating a processing flow of an alternative combination operation task executed by the combination control unit 115 according to the fourth embodiment of the present invention. The alternative combination operation task shown in this processing flow is executed every predetermined processing cycle.

ステップS540において、組み合わせ制御部115は、各蓄電池バンク112のうち、健全性モードが警戒(1)以上に設定された蓄電池バンク112(被代替蓄電池バンク)について、これの代替対象としての待機蓄電池バンクを選択する。ここでは、前述の第3の実施形態における図7のステップS520〜S522と同様の動作を行うことで、待機蓄電池バンクを選択することができる。   In step S540, the combination control unit 115 sets the storage battery bank 112 (substitute battery bank) for which the soundness mode is set to warning (1) or higher among the storage battery banks 112 as a standby storage battery bank as a replacement target thereof. Select. Here, the standby storage battery bank can be selected by performing the same operations as in steps S520 to S522 of FIG. 7 in the third embodiment described above.

ステップS541において、組み合わせ制御部115は、被代替蓄電池バンクと、ステップS540で選択した待機蓄電池バンクとの組み合わせを、仮想蓄電池バンクとして設定する。そして、この仮想蓄電池バンクに対する諸元値の設定を行う。たとえば、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクを組み合わせた場合の放電深度の上限値(設定方法は第3の実施形態で説明済み)や電池容量(両者の電池容量の合計など)を仮想蓄電池バンクの放電深度の上限値や電池容量として設定すると共に、仮想蓄電池バンクの健全性モードを仮想(-2)に設定する。このとき、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクのSOCの平均値として仮想蓄電池バンクのSOCを算出しても、動作に影響はない。これは、元の組み合わせ前の放電深度の上限値よりも仮想蓄電池バンクの放電深度の上限値が小さくなるため、SOCの誤差に起因してSOCの運用範囲から逸脱する可能性が低いためである。また、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクを組み合わせて一つの仮想蓄電池バンクを生成することで、充放電制御部105からみた蓄電池バンク112の個数が変更となるため、充放電制御部105においては、変動緩和動作中に、動的に蓄電池個数が変化する場合に対応する機能が必要である。充放電制御部105は、動的な蓄電池個数の変化や、前述の放電深度の上限値の変化を、SOC値の動的な変動の機能の一部として容易に実装できる。これは、鉛蓄電池のSOC値の把握は一般に難しく、従来の運用においてもSOC値の不連続な変化に対応する機能が必要なことによる。   In step S541, the combination control unit 115 sets a combination of the substituting storage battery bank and the standby storage battery bank selected in step S540 as a virtual storage battery bank. And the specification value with respect to this virtual storage battery bank is set. For example, the upper limit of the depth of discharge (the setting method has already been described in the third embodiment) and the battery capacity (such as the sum of the battery capacities of both) in the combination of the substituting storage battery bank and the standby storage battery bank The upper limit value of the discharge depth and the battery capacity are set, and the soundness mode of the virtual storage battery bank is set to virtual (−2). At this time, even if the SOC of the virtual storage battery bank is calculated as the average value of the SOCs of the alternative storage battery bank and the standby storage battery bank, the operation is not affected. This is because the upper limit value of the discharge depth of the virtual storage battery bank is smaller than the upper limit value of the discharge depth before the original combination, and therefore, there is a low possibility of deviating from the SOC operating range due to the SOC error. . In addition, since the number of storage battery banks 112 viewed from the charge / discharge control unit 105 is changed by generating one virtual storage battery bank by combining the alternative storage battery bank and the standby storage battery bank, in the charge / discharge control unit 105, A function corresponding to the case where the number of storage batteries dynamically changes during the fluctuation mitigation operation is necessary. The charge / discharge control unit 105 can easily implement a dynamic change in the number of storage batteries or a change in the upper limit value of the above-described discharge depth as a part of the function of the dynamic fluctuation of the SOC value. This is because it is generally difficult to ascertain the SOC value of a lead-acid battery, and a function corresponding to discontinuous changes in the SOC value is necessary even in conventional operation.

なお、元の組み合わせ前の被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクの諸元値から、上記のようにして設定した仮想蓄電池バンクの諸元値への変更は、充放電制御部105が制御定数保持部107から制御定数を読み取る際に、組み合わせ制御部115が間に介在して行う。一方、制御定数保持部107では、従来と同じく、実際の各蓄電池バンク112の諸元値に応じた制御定数の情報を格納する。もちろん、同一のインターフェースの原則からは外れるが、必要に応じて充放電制御部105が制御定数保持部107を直接にアクセスすることも可能である。   It should be noted that the charge / discharge control unit 105 is controlled by the charge / discharge control unit 105 to change the specification value of the substituting storage battery bank and the standby storage battery bank before the original combination to the specification value of the virtual storage battery bank set as described above. When reading the control constant from 107, the combination control unit 115 is interposed. On the other hand, the control constant holding unit 107 stores information on control constants according to the actual specification values of each storage battery bank 112 as in the conventional case. Of course, the charge / discharge control unit 105 can directly access the control constant holding unit 107 as necessary, although it is not included in the principle of the same interface.

ステップS542において、組み合わせ制御部115は、ステップS541で設定した仮想蓄電池バンクに対する充放電指令を、元の組み合わせ前の被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクに振り分けるための設定を行う。たとえば、同一容量の蓄電池バンク112を被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクとしている場合は、仮想蓄電池バンクに対する放電指令を、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクに対して均等に振り分けるように設定する。すなわち、たとえば仮想蓄電池バンクに対する1kWの放電指令を、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクに対する0.5kWの放電指令に変換するように設定を行う。これ以外にも、被代替蓄電池バンクと待機蓄電池バンクの容量に応じて、任意の配分で振り分け設定を行うことができる。   In step S542, the combination control unit 115 performs settings for distributing the charge / discharge command for the virtual storage battery bank set in step S541 to the original storage battery bank to be replaced and the standby storage battery bank before the combination. For example, when the storage battery bank 112 having the same capacity is used as the replacement storage battery bank and the standby storage battery bank, the discharge command for the virtual storage battery bank is set to be equally distributed to the replacement storage battery bank and the standby storage battery bank. That is, for example, a setting is made so that a 1 kW discharge command for the virtual storage battery bank is converted into a 0.5 kW discharge command for the replacement storage battery bank and the standby storage battery bank. Other than this, according to the capacities of the substituting storage battery bank and the standby storage battery bank, the distribution setting can be performed with an arbitrary distribution.

ステップS543において、組み合わせ制御部115は、ステップS542で設定した振り分けに応じて、仮想蓄電池バンクを一体のものとして取り扱い、これに対する充放電を開始する。   In step S543, the combination control unit 115 treats the virtual storage battery bank as an integral unit according to the distribution set in step S542, and starts charging / discharging of the virtual storage battery bank.

ステップS544において、組み合わせ制御部115は、図9に示した代替組み合わせ動作タスクを終了するか否かを判定する。代替組み合わせ動作タスクをまだ終了しない場合はステップS540に戻り、終了する場合は、図9の処理フローを終了する。   In step S544, the combination control unit 115 determines whether to end the alternative combination operation task shown in FIG. If the alternative combination operation task is not yet finished, the process returns to step S540, and if finished, the processing flow of FIG. 9 is finished.

以上説明した本発明の第4の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。   According to the 4th Embodiment of this invention demonstrated above, there exist the following effects.

図8に示した再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、組み合わせ制御部115を備える。組み合わせ制御部115は、モード設定部106により複数の蓄電池バンク112のいずれかに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断された場合に、当該蓄電池バンク112を除いた他の蓄電池バンク112のいずれかと当該蓄電池バンク112とを、仮想的に一つの蓄電池バンクとして組み合わせて動作させる(ステップS541〜S543)。このようにしたので、第3の実施形態と同様に、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在すると判断された蓄電池バンク112が充放電を停止した場合でも、発電電力の変動緩和動作を継続させることができる。さらに、充放電制御部105を改修しなくても、こうした処理を容易に実現することができる。   The renewable energy fluctuation mitigating storage battery system shown in FIG. 8 includes a combination control unit 115. When the mode setting unit 106 determines that there is a storage battery cell having a large difference in electrical characteristics from the standard in any of the plurality of storage battery banks 112, the combination control unit 115 removes the storage battery bank 112. Any one of the storage battery banks 112 and the storage battery bank 112 are virtually combined and operated as one storage battery bank (steps S541 to S543). Since it did in this way, similarly to 3rd Embodiment, even when the storage battery bank 112 judged that there exists the storage battery cell 101 with the large gap of the electrical characteristic from a standard stops charging / discharging, the fluctuation | variation of generated electric power The relaxation operation can be continued. Furthermore, such a process can be easily realized without modifying the charge / discharge control unit 105.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。本実施形態では、第4の実施形態で説明した組み合わせ制御部115と同様の機能を、API(Application Programming Interface)により実現した例を説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example will be described in which functions similar to those of the combination control unit 115 described in the fourth embodiment are realized by an API (Application Programming Interface).

図10は、本発明の第5の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの一構成例を示す図である。この蓄電池システムは、図1に示した第1の実施形態に係る蓄電池システムと比較して、平準化制御装置103に仮想化API116および充放電下層ドライバ118がさらに設けられている点が異なっている。   FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system according to the fifth embodiment of the present invention. This storage battery system is different from the storage battery system according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that a virtualization API 116 and a charge / discharge lower layer driver 118 are further provided in the leveling control device 103. .

第4の実施形態で説明したように、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在する場合に、複数の蓄電池バンク112を仮想的に一つの蓄電池バンク112として組み合わせて動作させることは、多くの利点を有する。しかし、こうした仮想的な蓄電池の組み合わせ機能を平準化制御装置103に組み込むには、蓄電池バンク112に関する多くの知見が必要である。そのため、蓄電池バンク112の開発者と平準化制御装置103の開発者が異なる場合などは、実現の難易度が高い。そこで、本実施形態では、蓄電池バンク112の開発者が、第4の実施形態で説明したような組み合わせ制御部115の機能を実現するための仮想化API116を開発し、これを平準化制御装置103内に組み込むようにする。これにより、平準化制御装置103の開発者は、充放電制御部105や制御定数保持部107を特に改修することなく、従来と同じインターフェースで、仮想的な蓄電池の組み合わせ機能を実現することができる。   As described in the fourth embodiment, when there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard, a plurality of storage battery banks 112 are virtually combined as one storage battery bank 112 and operated. Has many advantages. However, in order to incorporate such a virtual storage battery combination function into the leveling control device 103, a lot of knowledge about the storage battery bank 112 is required. Therefore, when the developer of the storage battery bank 112 and the developer of the leveling control device 103 are different, the degree of difficulty in implementation is high. Therefore, in the present embodiment, the developer of the storage battery bank 112 has developed a virtualized API 116 for realizing the function of the combination control unit 115 as described in the fourth embodiment, and this is developed as a leveling control device 103. To be included in. As a result, the developer of the leveling control device 103 can realize a virtual storage battery combination function with the same interface as before without particularly modifying the charge / discharge control unit 105 and the control constant holding unit 107. .

充放電下層ドライバ118は、変換器102を駆動するための下層インターフェースを担う部分であり、充放電制御部105から出力されて仮想API116により変換された充放電指令に基づいて、充放電制御信号を変換器102に出力する。   The charge / discharge lower layer driver 118 is a part that bears the lower layer interface for driving the converter 102, and outputs a charge / discharge control signal based on the charge / discharge command output from the charge / discharge control unit 105 and converted by the virtual API 116. Output to the converter 102.

図11は、本発明の第5の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの別の一構成例を示す図である。この蓄電池システムは、図10に示したものと比較して、電流比較部104、モード設定部106および制御定数保持部107の機能を仮想化API117により実現している点が異なっている。   FIG. 11: is a figure which shows another example of a structure of the fluctuation | variation relaxation storage battery system for renewable energy which concerns on the 5th Embodiment of this invention. This storage battery system is different from that shown in FIG. 10 in that the functions of the current comparison unit 104, the mode setting unit 106, and the control constant holding unit 107 are realized by the virtualized API 117.

図11の構成では、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101の有無の判断と、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101が存在する場合に行う前述の各処理、すなわち放電深度の上限値の変更や、待機蓄電池バンクおよび仮想蓄電池バンクに関する処理を、仮想化API117により提供する。これにより、充放電制御部105は、標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セル101の有無を特に意識することなく、常に健全な蓄電池バンク112として充放電制御を行うことができる。   In the configuration of FIG. 11, it is determined whether or not there is a storage battery cell 101 having a large difference in electrical characteristics from the standard, and the above-described processes performed when the storage battery cell 101 has a large difference in electrical characteristics from the standard, that is, The virtualization API 117 provides a process for changing the upper limit value of the discharge depth and for the standby storage battery bank and the virtual storage battery bank. Thereby, the charging / discharging control part 105 can always perform charging / discharging control as the healthy storage battery bank 112, without being especially conscious of the presence or absence of the storage battery cell 101 with the large gap of the electrical characteristic from a standard.

なお、充放電制御部105は、蓄電池バンク112に関する各種諸元の変化に対して、動的に対応する必要がある。この点に関して、第4の実施形態の場合と同様に、充放電制御部105は、得られる測定値にはある程度の誤差が内包されていることを前提に制御を行っている。そのため、本実施形態のように、制御定数を動的に更新しつつ充放電制御部105が制御を行っても、特に問題は生じない。   The charge / discharge control unit 105 needs to dynamically respond to changes in various specifications related to the storage battery bank 112. In this regard, as in the case of the fourth embodiment, the charge / discharge control unit 105 performs control on the assumption that a certain amount of error is included in the obtained measurement value. Therefore, even if the charge / discharge control unit 105 performs control while dynamically updating the control constant as in the present embodiment, no particular problem occurs.

以上説明した本発明の第5の実施形態によれば、第4の実施形態で説明したのと同様の作用効果を奏する。   According to the fifth embodiment of the present invention described above, the same operational effects as described in the fourth embodiment can be obtained.

(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。本実施形態では、蓄電池バンク112と平準化制御装置103の間に蓄電池制御装置(BCU:Battery Control Unit)121を設け、この蓄電池制御装置121により、前述の電流比較部104、モード設定部106および制御定数保持部107の各機能を実現する例を説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a storage battery control unit (BCU) 121 is provided between the storage battery bank 112 and the leveling control device 103, and the storage battery control device 121 allows the above-described current comparison unit 104, mode setting unit 106, and An example of realizing each function of the control constant holding unit 107 will be described.

図12は、本発明の第6の実施形態に係る再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムの構成を示す図である。この蓄電池システムは、図1に示した第1の実施形態に係る蓄電池システムと比較して、蓄電池制御装置121が設けられている点が異なっている。   FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a renewable energy fluctuation mitigating storage battery system according to the sixth embodiment of the present invention. This storage battery system is different from the storage battery system according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that a storage battery control device 121 is provided.

蓄電池制御装置121は、蓄電池バンク112と接続されており、電流比較部104、モード設定部106、制御定数保持部107、BCU制御部122および更新バックアップ部125を有する。なお、電流比較部104、モード設定部106および制御定数保持部107は、前述の各実施形態で説明したのと同様の機能をそれぞれ有している。   The storage battery control device 121 is connected to the storage battery bank 112, and includes a current comparison unit 104, a mode setting unit 106, a control constant holding unit 107, a BCU control unit 122, and an update backup unit 125. The current comparison unit 104, the mode setting unit 106, and the control constant holding unit 107 have the same functions as those described in the above embodiments.

BCU制御部122は、蓄電池制御装置121が機能的に有する上記の各部分を統合的に制御すると共に、平準化制御装置103との間で行われる各種制御情報の通信を行う。BCU制御部122にはローカルコンソール123を接続可能であり、ローカルコンソール123を用いて、BCU制御部122が有する各部分の機能更新や、BCU制御部122から各蓄電池バンク112に関する制御情報の読み出し等を行うことができる。なお、蓄電池バンク112の点検時に、BCU制御部122は、点検対象の蓄電池バンク112に対する健全性モードを点検(-4)に設定する。これにより、当該蓄電池バンク112を変動緩和動作の対象から除外して、発電サイト全体としての変動緩和動作を継続しつつ、当該蓄電池バンク112の点検を行うことが可能となる。   The BCU control unit 122 integrally controls the above-described portions that the storage battery control device 121 has functionally, and performs communication of various control information performed with the leveling control device 103. A local console 123 can be connected to the BCU control unit 122. Using the local console 123, function update of each part of the BCU control unit 122, reading of control information about each storage battery bank 112 from the BCU control unit 122, etc. It can be performed. When the storage battery bank 112 is checked, the BCU control unit 122 sets the soundness mode for the storage battery bank 112 to be checked to check (−4). Thus, the storage battery bank 112 can be inspected while excluding the storage battery bank 112 from the target of the fluctuation relaxation operation and continuing the fluctuation relaxation operation as the entire power generation site.

BCU制御部122は、外部通信網124に接続されており、この外部通信網124を介して提供される更新情報を用いて、前述の各部分の機能更新を行うことができる。また、外部通信網124を介してBCU制御部122にアクセスすることで、各蓄電池バンク112の状態を遠隔監視することもできる。遠隔監視によって得られた各蓄電池バンク112の状態は、交換用の蓄電池の生産計画などに利用できる。すなわち、蓄電池バンク112において用いられる各蓄電池セル101のように、再生可能エネルギを利用した発電サイトの発電力の変動緩和に用いられる蓄電池は、自動車などの量産品で用いられるものとは異なり、事前の計画に従って生産される場合が多い。そのため、サイトの管理者から正式な交換要請が行われてから生産計画を立てると、調達のリードタイムが過大となる。これに対して、需要を予測して生産計画を立てることでリードタイムを短縮化することができるが、根拠の薄い需要予測に基づいた生産計画では無駄が生じやすい。そこで、遠隔監視によって得られた各蓄電池バンク112の状態を利用して、たとえば健全性モードが警戒(1)の場合は20%、厳重警戒(2)の場合は40%として需要を予測し、これを生産計画の根拠とすることで、生産効率を向上できる。   The BCU control unit 122 is connected to the external communication network 124, and can update the functions of the aforementioned parts by using update information provided via the external communication network 124. Further, by accessing the BCU control unit 122 via the external communication network 124, the state of each storage battery bank 112 can be remotely monitored. The state of each storage battery bank 112 obtained by remote monitoring can be used for production planning of storage batteries for replacement. That is, unlike each storage battery cell 101 used in the storage battery bank 112, a storage battery used for mitigating fluctuations in power generation at a power generation site using renewable energy is different from that used in mass-produced products such as automobiles. It is often produced according to the plan. Therefore, if a production plan is made after a formal replacement request is made by the site administrator, the lead time for procurement becomes excessive. On the other hand, it is possible to shorten the lead time by making a production plan by predicting demand, but it is likely to be wasted in a production plan based on a demand forecast with a weak basis. Therefore, by using the state of each storage battery bank 112 obtained by remote monitoring, for example, when the soundness mode is warning (1), the demand is predicted to be 20%, and when severe warning (2) is 40%, By using this as the basis for the production plan, production efficiency can be improved.

更新バックアップ部125は、BCU制御部122の機能更新を行っているときに、BCU制御部122が行う動作を一時的に代行する。一般に、BCU制御部122の更新と、平準化制御装置103の更新とは、同時に行われるとは限らない。そのため、BCU制御部122の停止や再起動を伴う更新作業中には、更新バックアップ部125により、このときに必要なBCU制御部122の機能を一時的に代行する。なお、こうした更新バックアップ部125の機能を、ローカルコンソール123や、外部通信網124を介して接続されたコンピュータ等により実現してもよい。   The update backup unit 125 temporarily substitutes the operation performed by the BCU control unit 122 when the function of the BCU control unit 122 is being updated. In general, the update of the BCU control unit 122 and the update of the leveling control device 103 are not always performed at the same time. For this reason, during an update operation that involves stopping or restarting the BCU control unit 122, the update backup unit 125 temporarily substitutes the necessary function of the BCU control unit 122 at this time. The function of the update backup unit 125 may be realized by a computer connected via the local console 123 or the external communication network 124.

平準化制御装置103は、前述の充放電制御部105および充放電下層ドライバ118と、インターフェース部119とを有する。インターフェース部119は、充放電制御部105に入出力される信号を所定の変換法則に従って変換するものであり、第5の実施形態で説明した仮想化API116と同様の機能を有する。これにより、第5の実施形態と同様に、平準化制御装置103の開発者は、従来と同じインターフェースで、仮想的な蓄電池の組み合わせ機能を実現することができる。また、電流比較部104、モード設定部106および制御定数保持部107を蓄電池制御装置121内に設けたため、平準化制御装置103の構成を単純化することができる。そのため、平準化制御装置103の製造工程を簡素化し、作業量を大幅に低減することができる。   The leveling control device 103 includes the charge / discharge control unit 105 and the charge / discharge lower layer driver 118 described above, and an interface unit 119. The interface unit 119 converts a signal input to and output from the charge / discharge control unit 105 in accordance with a predetermined conversion law, and has the same function as the virtualization API 116 described in the fifth embodiment. Thereby, similarly to the fifth embodiment, the developer of the leveling control device 103 can realize a virtual storage battery combination function with the same interface as the conventional one. Moreover, since the current comparison unit 104, the mode setting unit 106, and the control constant holding unit 107 are provided in the storage battery control device 121, the configuration of the leveling control device 103 can be simplified. Therefore, the manufacturing process of the leveling control device 103 can be simplified and the amount of work can be greatly reduced.

一方、蓄電池バンク112の開発者にとっては、蓄電池バンク112と蓄電池制御装置121を合わせて製造することで、本発明に係る機能を実現するための制御の最適化を容易に図ることができる。また、図12の蓄電池システムが接続される発電サイトの管理者の承諾を得ることで、平準化制御装置103を介さずに、種々の制御定数の更新や各種の機能更新等を容易に行うことができる。   On the other hand, the developer of the storage battery bank 112 can easily optimize the control for realizing the function according to the present invention by manufacturing the storage battery bank 112 and the storage battery control device 121 together. Further, by obtaining the consent of the manager of the power generation site to which the storage battery system of FIG. 12 is connected, various control constants and various functions can be easily updated without using the leveling control device 103. Can do.

以上説明した本発明の第6の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。   According to the sixth embodiment of the present invention described above, the following operational effects are obtained.

図12に示した再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムは、蓄電池制御装置121および平準化制御装置103を備える。蓄電池制御装置121は、蓄電池バンク112と接続されており、電流比較部104およびモード設定部106を有する。平準化制御装置103は、蓄電池制御装置121と接続されており、充放電制御部105と、充放電制御部105に入出力される信号の変換を行うインターフェース部119とを有する。このようにしたので、蓄電池バンク112の開発者と平準化制御装置103の開発者が異なる場合でも、それぞれの作業効率を向上することができる。   The renewable energy fluctuation mitigating storage battery system shown in FIG. 12 includes a storage battery control device 121 and a leveling control device 103. The storage battery control device 121 is connected to the storage battery bank 112 and includes a current comparison unit 104 and a mode setting unit 106. The leveling control device 103 is connected to the storage battery control device 121, and includes a charge / discharge control unit 105 and an interface unit 119 that converts signals input to and output from the charge / discharge control unit 105. Since it did in this way, even when the developer of the storage battery bank 112 and the developer of the leveling control apparatus 103 differ, each work efficiency can be improved.

なお、以上説明した各実施形態では、再生可能エネルギの一つである風力を利用した発電電力の変動を緩和する例を説明したが、たとえば太陽光など、他の再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和する蓄電システムにおいても、本発明を適用可能である。   In each of the embodiments described above, an example of mitigating fluctuations in generated power using wind power, which is one of renewable energy, has been described. However, generated power using other renewable energy such as sunlight, for example. The present invention can also be applied to a power storage system that alleviates fluctuations.

また、以上説明した各実施形態は、それぞれ任意に組み合わせてもよい。   Moreover, you may combine each embodiment described above arbitrarily, respectively.

以上説明した各実施形態や各種の変化例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   Each embodiment and various modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

101 蓄電池セル
102 変換器
103 平準化制御装置
104 電流比較部
105 充放電制御部
106 モード設定部
107 制御定数保持部
108 送配電システム
109 母線
110 風力発電機
111 蓄電池ストリング
112 蓄電池バンク
113 警報
114 代替動作制御部
115 組み合わせ制御部
116、117 仮想化API
118 充放電下層ドライバ
119 インターフェース部
120 電流検出器
121 蓄電池制御装置
122 BCU制御部
123 ローカルコンソール
124 外部通信網
125 更新バックアップ部
130 電圧検出器
131 電圧比較部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Storage battery cell 102 Converter 103 Leveling control apparatus 104 Current comparison part 105 Charging / discharging control part 106 Mode setting part 107 Control constant holding part 108 Power transmission / distribution system 109 Bus 110 Wind generator 111 Storage battery string 112 Storage battery bank 113 Alarm 114 Alternative operation Control unit 115 Combination control unit 116, 117 Virtualization API
118 Charge / Discharge Lower Layer Driver 119 Interface Unit 120 Current Detector 121 Storage Battery Control Unit 122 BCU Control Unit 123 Local Console 124 External Communication Network 125 Update Backup Unit 130 Voltage Detector 131 Voltage Comparison Unit

Claims (6)

再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための蓄電池システムであって、
1または2以上の蓄電池セルを直列接続してそれぞれ構成される複数の蓄電池ストリングを有する蓄電池バンクと、
前記複数の蓄電池ストリングが並列に接続され、前記蓄電池バンクの充放電を行う変換器と、
前記複数の蓄電池ストリングの各々に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器により検出された各蓄電池ストリングの電流を比較する電流比較部と、
前記変換器による前記蓄電池バンクの充放電を制御する充放電制御部と、
前記電流比較部による前記電流の比較結果に基づいて、前記蓄電池バンクに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在するか否かを判断し、前記標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断した場合に、前記蓄電池バンクを充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更するモード設定部と、を備えることを特徴とする再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システム。
A storage battery system for mitigating fluctuations in power generation using renewable energy,
A storage battery bank having a plurality of storage battery strings each configured by connecting one or more storage battery cells in series;
A plurality of storage battery strings connected in parallel, and charging and discharging the storage battery bank; and
A current detector for detecting a current flowing through each of the plurality of storage battery strings;
A current comparator for comparing the current of each storage battery string detected by the current detector;
A charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the storage battery bank by the converter;
Based on the comparison result of the current by the current comparison unit, it is determined whether or not there is a storage battery cell having a large electrical characteristic separation from the standard in the storage battery bank, and the electrical characteristic separation from the standard. A mode setting unit that changes at least one of an upper limit value of a depth of discharge and a maximum continuous discharge charge amount when charging and discharging the storage battery bank when it is determined that a large storage battery cell exists. Fluctuation mitigation storage battery system for possible energy.
請求項1に記載の再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムにおいて、
前記複数の蓄電池ストリングをそれぞれ構成する各蓄電池セルの電圧を検出する電圧検出器と、
前記電圧検出器により検出された各蓄電池セルの電圧を比較する電圧比較部と、をさらに備え、
前記モード設定部は、前記電流比較部による前記電流の比較結果および前記電圧比較部による前記電圧の比較結果の少なくとも一方に基づいて、前記蓄電池バンクに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在するか否かを判断することを特徴とする再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システム。
In the fluctuation relaxation storage battery system for renewable energy according to claim 1,
A voltage detector for detecting a voltage of each storage battery cell constituting each of the plurality of storage battery strings;
A voltage comparison unit for comparing the voltage of each storage battery cell detected by the voltage detector,
The mode setting unit is a storage battery cell having a large difference in electrical characteristics from the standard in the storage bank based on at least one of the current comparison result by the current comparison unit and the voltage comparison result by the voltage comparison unit. It is determined whether or not there is a fluctuation-reducing storage battery system for renewable energy.
請求項1に記載の再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムにおいて、
前記蓄電池バンクおよび前記変換器をそれぞれ複数ずつ備え、
前記モード設定部により前記複数の蓄電池バンクのいずれかに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断された場合に、当該蓄電池バンクを除いた他の蓄電池バンクのいずれかを、当該蓄電池バンクの代替として動作させる代替動作制御部をさらに備えることを特徴とする再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システム。
In the fluctuation relaxation storage battery system for renewable energy according to claim 1,
A plurality of the storage battery bank and the converter, respectively,
When it is determined by the mode setting unit that any of the plurality of storage battery banks has a large separation of electrical characteristics from the standard, any of the other storage battery banks excluding the storage battery bank, A fluctuation mitigating storage battery system for renewable energy, further comprising an alternative operation control unit that operates as an alternative to the storage battery bank.
請求項1に記載の再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムにおいて、
前記蓄電池バンクおよび前記変換器をそれぞれ複数ずつ備え、
前記モード設定部により前記複数の蓄電池バンクのいずれかに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断された場合に、当該蓄電池バンクを除いた他の蓄電池バンクのいずれかと当該蓄電池バンクとを、仮想的に一つの蓄電池バンクとして組み合わせて動作させる組み合わせ制御部をさらに備えることを特徴とする再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システム。
In the fluctuation relaxation storage battery system for renewable energy according to claim 1,
A plurality of the storage battery bank and the converter, respectively,
When it is determined by the mode setting unit that any one of the plurality of storage battery banks has a large difference in electrical characteristics from the standard, one of the other storage battery banks excluding the storage battery bank and the storage battery A fluctuation mitigation storage battery system for renewable energy, further comprising a combination control unit for operating the bank in combination as a virtual storage battery bank.
請求項1に記載の再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システムにおいて、
前記蓄電池バンクと接続されており、前記電流比較部および前記モード設定部を有する蓄電池制御装置と、
前記蓄電池制御装置と接続されており、前記充放電制御部と、前記充放電制御部に入出力される信号の変換を行うインターフェース部とを有する平準化制御装置と、を備えることを特徴とする再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システム。
In the fluctuation relaxation storage battery system for renewable energy according to claim 1,
A storage battery control device connected to the storage battery bank and having the current comparison unit and the mode setting unit;
The leveling control device, which is connected to the storage battery control device and includes the charge / discharge control unit and an interface unit that converts a signal input / output to / from the charge / discharge control unit. Fluctuation mitigation storage battery system for renewable energy.
再生可能エネルギを利用した発電電力の変動を緩和するための蓄電池システムであって、
1または2以上の蓄電池セルを直列接続してそれぞれ構成される複数の蓄電池ストリングを有する蓄電池バンクと、
前記複数の蓄電池ストリングが並列に接続され、前記蓄電池バンクの充放電を行う変換器と、
前記複数の蓄電池ストリングをそれぞれ構成する各蓄電池セルの電圧を検出する電圧検出器と、
前記電圧検出器により検出された各蓄電池セルの電圧を比較する電圧比較部と、
前記変換器による前記蓄電池バンクの充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧比較部による前記電圧の比較結果に基づいて、前記蓄電池バンクに標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在するか否かを判断し、前記標準からの電気的特性の隔たりが大きい蓄電池セルが存在すると判断した場合に、前記蓄電池バンクを充放電する際の放電深度の上限値および最大連続放電電荷量の少なくとも一方を変更するモード設定部と、を備えることを特徴とする再生可能エネルギ用変動緩和蓄電池システム。
A storage battery system for mitigating fluctuations in power generation using renewable energy,
A storage battery bank having a plurality of storage battery strings each configured by connecting one or more storage battery cells in series;
A plurality of storage battery strings connected in parallel, and charging and discharging the storage battery bank; and
A voltage detector for detecting a voltage of each storage battery cell constituting each of the plurality of storage battery strings;
A voltage comparison unit for comparing the voltage of each storage battery cell detected by the voltage detector;
A charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the storage battery bank by the converter;
Based on the comparison result of the voltage by the voltage comparison unit, it is determined whether there is a storage battery cell having a large electrical characteristic separation from the standard in the storage battery bank, and the electrical characteristic separation from the standard. A mode setting unit that changes at least one of an upper limit value of a depth of discharge and a maximum continuous discharge charge amount when charging and discharging the storage battery bank when it is determined that a large storage battery cell exists. Fluctuation mitigation storage battery system for possible energy.
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