JP2018117472A - 電力貯蔵装置の充放電制御装置、充放電制御方法、及び電力貯蔵システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電力系統(き電線3)の電圧を検出する電圧検出部4と、その電圧検出値の平均値と電力貯蔵装置1の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて、前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出するSOC補正値演算部5と、放電開始電圧設定値とSOC補正値とを加算してSOC補正後放電開始電圧設定値を算出する加減算器6とを備え、SOC補正後放電開始電圧設定値と電圧検出部4による電圧検出値との比較結果に基づいて電力貯蔵装置1の放電動作を制御する。
【選択図】図1
Description
ここで、き電線51の電圧(き電電圧)、及び電力変換器61の出力電流の挙動を例示すると、図8のようになる。
すなわち、この従来技術では、SOCと充放電開始電圧及び充放電電流飽和電圧との関係を示す充放電特性をテーブルとして予め用意しておき、このテーブルを用いて、充放電に伴って変化するSOCに応じて充放電開始電圧を変化させる。これにより、SOCが低ければ充放電開始電圧を下げて充電量を増加させると共に放電量を減少させ、SOCが高ければ充放電開始電圧を上げて放電量を増加させると共に充電量を減少させることができる。
更に、この従来技術においては、充放電特性のテーブルを予め設定する必要があり、曜日、時間帯、場所等によって変動の振る舞いが異なるき電電圧に対して、電力貯蔵装置の設置場所や時間帯等の特性を考慮したチューニングを行う場合には、現在の運行状況が計画時とは異なるような場合に対応できないという問題がある。
前記直流電力系統の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部による電圧検出値の平均値と前記電力貯蔵装置の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、当該目標電力貯蔵量と前記電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出するSOC補正値演算部と、
前記電力貯蔵装置に対する放電開始電圧設定値と前記SOC補正値とを加算してSOC補正後放電開始電圧設定値を算出する加算手段と、を備え、
前記SOC補正後放電開始電圧設定値と前記電圧検出値との比較結果に基づいて前記電力変換器による前記電力貯蔵装置の放電動作を制御することを特徴とする。
前記直流電力系統の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部による電圧検出値の平均値と前記電力貯蔵装置の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、当該目標電力貯蔵量と前記電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出するSOC補正値演算部と、
前記電力貯蔵装置に対する充電開始電圧設定値と前記SOC補正値とを加算してSOC補正後充電開始電圧設定値を算出する加算手段と、を備え、
前記SOC補正後充電開始電圧設定値と前記電圧検出値との比較結果に基づいて前記電力変換器による前記電力貯蔵装置の充電動作を制御することを特徴とする。
前記SOC補正値演算部により前記目標電力貯蔵量を設定するための前記特性が、前記平均値が低い場合には前記目標電力貯蔵量を大きくし、かつ、前記平均値が高い場合には前記目標電力貯蔵量を小さくするような特性であることを特徴とする。
前記直流電力系統の電圧検出値の平均値と前記電力貯蔵装置の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、当該目標電力貯蔵量と前記電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出すると共に、
前記電力貯蔵装置に対する充電開始電圧設定値及び放電開始電圧設定値に前記SOC補正値を加算してSOC補正後充電開始電圧設定値及びSOC補正後放電開始電圧設定値を算出し、
前記SOC補正後充電開始電圧設定値及び前記SOC補正後放電開始電圧設定値と前記電圧検出値との比較結果に基づいて前記電力変換器による前記電力貯蔵装置の充放電動作を制御することを特徴とする。
また、電力貯蔵装置には必要以上の容量が求められないため、コストの低減も可能である。
まず、図1は、本発明の実施形態に係る充放電制御装置10の構成を、き電系統と共に示したブロック図である。
ここで、電力変換器2は、き電電圧が低下してSOC補正後放電開始電圧設定値に達したら、電力貯蔵装置1を放電させて貯蔵電力をき電線3に注入し、き電電圧を上昇させるように制御される。
この充電開始電圧設定値についても、前述した放電開始電圧設定値と同様に、任意の値でも良いし、き電電圧やSOCに応じて変化する値でも良い。
まず、図2は図1におけるSOC補正値演算部5の機能ブロック図である。
図2において、平均値演算部5aは、電圧検出部4が検出したき電線3の電圧検出値を一次遅れフィルタや移動平均フィルタ等に通すことにより、き電電圧平均値を演算する。
き電電圧平均値は目標電力貯蔵量設定部5bに入力されており、この目標電力貯蔵量設定部5bでは、き電電圧平均値に応じて設定された目標電力貯蔵量を出力する。
逆に、き電電圧平均値が高い場合には、き電電圧の運用下限値との差が大きく、運用上限値との差が小さいことから、放電機会より充電機会の方が多くなると考えられるため、目標電力貯蔵量は小さくした方が良い。
また、図4は、上記一定範囲(VCL〜VCH)で目標電力貯蔵量を概ね大きくしたい場合の特性である。図5は、目標電力貯蔵量を、図3の特性で示される目標電力貯蔵量よりも概ね小さくしたい場合の反比例特性である。
この場合には、電力貯蔵装置1への充電頻度や充電電力を適切に制御して電力貯蔵量を最適値に保つと共に、無駄な充電動作を回避して省エネ効果を高めることができる。
また、SOC補正値を、電力貯蔵装置1の現在の電力貯蔵量と目標電力貯蔵量との偏差の関数として算出することができる。
更に、電力貯蔵装置1の現在の電力貯蔵量が目標電力貯蔵量とほぼ一致している場合にはSOC補正値をゼロとして、SOC補正後の充電開始電圧設定値及び放電開始電圧設定値の変動を抑制することもできる。
2:電力変換器
3:き電線
4:電圧検出部
5:SOC補正値演算部
5a:平均値演算部
5b:目標電力貯蔵量設定部
5c:加減算器
5d:補正係数乗算部
6,7:加減算器
10:充放電制御装置
Claims (5)
- 直流電力系統に電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置の充放電を制御するための充放電制御装置において、
前記直流電力系統の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部による電圧検出値の平均値と前記電力貯蔵装置の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、当該目標電力貯蔵量と前記電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出するSOC補正値演算部と、
前記電力貯蔵装置に対する放電開始電圧設定値と前記SOC補正値とを加算してSOC補正後放電開始電圧設定値を算出する加算手段と、
を備え、
前記SOC補正後放電開始電圧設定値と前記電圧検出値との比較結果に基づいて前記電力変換器による前記電力貯蔵装置の放電動作を制御することを特徴とする電力貯蔵装置の充放電制御装置。 - 直流電力系統に電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置の充放電を制御するための充放電制御装置において、
前記直流電力系統の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部による電圧検出値の平均値と前記電力貯蔵装置の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、当該目標電力貯蔵量と前記電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出するSOC補正値演算部と、
前記電力貯蔵装置に対する充電開始電圧設定値と前記SOC補正値とを加算してSOC補正後充電開始電圧設定値を算出する加算手段と、
を備え、
前記SOC補正後充電開始電圧設定値と前記電圧検出値との比較結果に基づいて前記電力変換器による前記電力貯蔵装置の充電動作を制御することを特徴とする電力貯蔵装置の充放電制御装置。 - 請求項1または2に記載した充放電制御装置において、
前記SOC補正値演算部により前記目標電力貯蔵量を設定するための前記特性が、前記平均値が低い場合には前記目標電力貯蔵量を大きくし、かつ、前記平均値が高い場合には前記目標電力貯蔵量を小さくするような特性であることを特徴とする電力貯蔵装置の充放電制御装置。 - 直流電力系統に電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置の充放電を制御するための充放電制御方法において、
前記直流電力系統の電圧検出値の平均値と前記電力貯蔵装置の目標電力貯蔵量とにより表される特性を用いて前記平均値に応じた目標電力貯蔵量を設定し、当該目標電力貯蔵量と前記電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量との偏差に基づいてSOC補正値を算出すると共に、
前記電力貯蔵装置に対する充電開始電圧設定値及び放電開始電圧設定値に前記SOC補正値を加算してSOC補正後充電開始電圧設定値及びSOC補正後放電開始電圧設定値を算出し、
前記SOC補正後充電開始電圧設定値及び前記SOC補正後放電開始電圧設定値と前記電圧検出値との比較結果に基づいて前記電力変換器による前記電力貯蔵装置の充放電動作を制御することを特徴とする電力貯蔵装置の充放電制御方法。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載した電力貯蔵装置の充放電制御装置により前記電力変換器を制御して、前記電力貯蔵装置を充放電させることを特徴とする電力貯蔵システム。
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