JP2020195166A - 再生可能エネルギー発電機指令コントローラおよび蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システム - Google Patents

Abstract

【課題】再生可能エネルギー発電機に併設される蓄電池を用いて、再生可能エネルギー発電機の発電値の変動緩和を図りながら、系統安定のための調整力を供給することができる再生可能エネルギー発電機指令コントローラを提供する。【解決手段】再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、２以上のサイトの再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率を受けてサイトごとの調整力提供可能量を計算する調整力提供可能量計算部２と、再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率の少なくともひとつからサイトごとの調整力提供可能量の優先順位を計算する調整力提供可能量優先順位計算部３と、調整力提供可能量優先順位計算部３の計算結果に基づいて調整指令値からサイトごとに調整指令値を計算する各ＷＦ調整力配分計算部４を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、需給調整力提供のための蓄電池併設システムに係る再生可能エネルギー発電機指令コントローラおよび蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システムに関する。

ＣＯ_２排出抑制のために、電力をまかなうエネルギー源として、化石燃料のかわりに、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの比率を高める必要がある。火力発電機が系統から解列すると、需要の変動に対して系統安定のための調整力供給能力が低下してしまう。一方、個々の再生可能エネルギー発電機には自身の発電値の変動を緩和するための蓄電池を併設している場合がある。風力発電値の変動が最も激しい状況に備えて蓄電池容量を設計しているので、季節や天候によって安定的に発電できる期間には、蓄電池の能力が使われないままとなる。蓄電池は火力機と比べて応答性に優れており、この蓄電池の能力を調整力として活用できれば、系統安定に貢献できる。

系統安定に貢献するための先行技術として、例えば、特許文献１には、蓄電池を用いて需給バランス制御を行う場合、蓄電池のＳＯＣ（State of Charge：充電率）を適切に維持する方法が開示されている。

また、特許文献２には、個々の再生可能エネルギー発電機の合計出力が発電指令値となるよう、出力変更要求量を個々の再生可能エネルギー発電機に配分する技術が開示されている。

国際公開第２０１４／０７６９１８号 特開２０１４−９０６６５号公報

風力発電者所有の変動緩和用蓄電池は、再生可能エネルギーの変動緩和要件を満足するのみならず、アンシラリーサービス（需給調整力）用に蓄電池能力を提供することで有効に活用が可能である。いずれの先行技術文献にも、風力発電の変動緩和と調整力用電力提供を両立し、より収益を向上させるための蓄電池の充放電制御の詳細は明らかにされていない。したがって、調整力提供によって蓄電池の充電率が不足し、調整力提供も変動緩和もできなくなる恐れがある。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、変動緩和用蓄電池を用いて、再生可能エネルギーの変動緩和要件を満足しつつ、より多くの需給調整力用に蓄電池能力を提供することができる再生可能エネルギー発電機指令コントローラおよび蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の再生可能エネルギー発電機指令コントローラは、調整指令値の指令を受け、２つ以上のサイトに分かれて設置した蓄電池の調整指令値を計算してその合算が指令を受けた調整指令値になるようにサイトに指令する再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、サイトの再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率を受けてサイトごとの調整力提供可能量を計算する調整力提供可能量計算部と、再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率の少なくともひとつの数値からサイトごとの調整力提供可能量の優先順位を計算する調整力提供可能量優先順位計算部と、調整力提供可能量優先順位計算部の計算結果に基づいて調整指令値からサイトごとの調整指令値を計算する調整力配分計算部を備えることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、変動緩和用蓄電池を用いて、再生可能エネルギーの変動緩和要件を満足しつつ、より多くの需給調整力用に蓄電池能力を提供することができる。

第１実施形態に係る再生可能エネルギー発電機指令コントローラと各風力発電サイト全体の構成の例を示す図である。 第１実施形態に係る再生可能エネルギー発電機指令コントローラの構成の例を示す図である。 第１実施形態に係る風力発電サイトの構成の例を示す図である。 再生可能エネルギー発電機指令コントローラと各ＷＦサイトの動作フロー例を示す図である。 変動緩和制御と調整力提供量計算方法を説明する図である。 上げ取引の調整力提供量と優先順位の計算フロー例を示す図である。 下げ取引の調整力提供量と優先順位の計算フロー例を示す図である。 上げ取引の調整力提供量と優先順位の計算結果の例を示す図である。 下げ取引の調整力提供量と優先順位の計算結果の例を示す図である。 風力発電サイトへの指令値割り当ての計算フロー例を示す図である。 調整力提供による変動緩和への影響を説明する図である。 第２実施形態に係る風力発電サイトの構成の例を示す図である。 風力発電サイトの出力電力の制御特性を示す図である。

本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<<第１実施形態>>
図１は、第１実施形態に係る再生可能エネルギー発電機指令コントローラと各風力発電サイト全体の構成の例を示す図である。図１に、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１と、グループをなして需給調整力を提供する２つ以上の風力発電サイト（以下、ＷＦサイトと称する）の例を示す。ここでは、再生可能エネルギーの例として、風力発電を用いて説明するが、太陽光発電などを用いてもよい。また、系統安定のための調整力は需給調整力用の電力取引にて提供するものとする。

蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システム１０は、蓄電池併設の再生可能エネルギー発電機を有するＷＦサイト１００，２００，３００と、調整指令値の指令を受け、ＷＦサイト１００，２００、３００に分かれて設置した蓄電池の調整指令値を計算してその合算が指令を受けた調整指令値になるように、対応するサイトに指令する再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１とを有する。蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システム１０は、再生可能エネルギー発電機に併設される蓄電池を用いて、再生可能エネルギー発電機の発電値の変動緩和を図りながら、系統安定のための調整力を供給する。

再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、ＷＦサイト１００，２００，３００から、ＷＦサイト１００，２００，３００の風力変動緩和に必要な蓄電池の充放電値（再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値）と風車の出力上限指令値と風車の出力抑制をしなかった場合の出力（制御前ＷＦ出力）（再生可能エネルギー発電値）と蓄電池のＳＯＣの充放電状況（例えば、蓄電池の充電率）ほかを入力し、系統事業者から調整指令値６を入力し、ＷＦサイト１００，２００，３００に配分した調整指令値６とそれに伴う蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値を決定し、ＷＦサイト１００，２００，３００へ出力する。

ＷＦサイト１００は、風力状況から風力変動緩和に必要な蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値を計算し、蓄電池のＳＯＣの充放電状況とともに再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に出力する。

また、ＷＦサイト１００は、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１からＷＦサイト１００に配分した調整指令値６とそれに伴う蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値を入力し、それにしたがって蓄電池充放電と風車の出力上限制御を行い、配分した調整指令値を電力線１２５に、それ以外の出力値を電力線１２４に流す。各電力線の潮流の電力値は電力メータＭ１０１〜Ｍ１０３で測定する。なお、ＷＦ１００の詳細は、図３において後記する。

電力メータＭ１０１で測定される電力は、調整力として売電し、電力メータＭ１０２で測定される電力は、風力発電として売電する。ここでは、調整力の売電も風力発電の売電も同じ電力系統へ流れ、その合計の電力値は電力メータＭ１０３で測定される。電力系統の安定性からは、電力メータＭ１０３で測定される電力の変動が一定の範囲内に収めることが好ましい。

本実施形態では、風速の変動に伴いＷＦサイト１００の出力電力ＰＳが変動する。この出力電力ＰＳの出力変動を緩和するには、任意の時間から始まるｎ分間（例えば、２０分以内）の間に、出力変動を、常に一定値（例えば、図３に示す風力発電システム１１５の定格ａ％以下（例えば１０％以下））以内に収めることが有効である。風力発電システム１１５の定格１０％以下程度であれば、風力発電群が多く連系した場合でも、電力系統に与える影響を小さくすることが可能である。具体的には、図１３を参照して説明する。

図１３は、風力発電サイトの出力電力の制御特性を示す図である。ＷＦコントローラ１０７（図３参照）は、前記したように、この出力変動の緩和の要件を２０分間の最大値と最小値がＷＦサイト１００の定格容量の１０％以下となるようにする。この要件において、ある時刻ｔにおける変動緩和の上限値は、直前の１９分間の最小値に定格容量の１０％を合算した値を採用し。変動緩和の下限値は、直前の１９分間の最大値から定格容量の１０％を減算した値を採用する。

図１に戻り、ＷＦサイト２００，３００もＷＦサイト１００と同様の構成である。ＷＦサイト２００は、電力メータＭ２０１で測定される電力は、調整力として売電し、電力メータＭ２０２で測定される電力は、風力発電として売電する。ここでは、調整力の売電も風力発電の売電も同じ電力系統へ流れ、その合計の電力値は電力メータＭ２０３で測定される。電力系統の安定性からは、電力メータＭ２０３で測定される電力の変動が一定の範囲内に収めることが好ましい。

ＷＦサイト３００は、電力メータＭ３０１で測定される電力は、調整力として売電し、電力メータＭ３０２で測定される電力は、風力発電として売電する。ここでは、調整力の売電も風力発電の売電も同じ電力系統へ流れ、その合計の電力値は電力メータＭ３０３で測定される。電力系統の安定性からは、電力メータＭ３０３で測定される電力の変動が一定の範囲内に収めることが好ましい。

図２は、第１実施形態に係る再生可能エネルギー発電機指令コントローラの構成の例を示す図である。再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、調整力提供可能量計算部２、調整力提供可能量優先順位計算部３、各ＷＦ調整力配分計算部４、通信送受信部５を含んで構成される。

調整力提供可能量計算部２は、通信線１２６と通信送受信部５を介して、ＷＦサイト１００，２００，３００からそれぞれの風力状況と風力変動緩和に必要な蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値と蓄電池のＳＯＣを受け取り、各ＷＦサイトの調整力提供可能量を計算し、調整力提供可能量優先順位計算部３に送る。

調整力提供可能量優先順位計算部３は、各ＷＦサイトの調整力提供可能量と風力状況と風力変動緩和に必要な蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値と蓄電池のＳＯＣを受け、上げ取引と下げ取引別に、各ＷＦサイト間の調整力提供の優先順を決定するために、各ＷＦサイトの優先順位ランク付けを行い、各ＷＦ調整力配分計算部４に渡す。

ここで、上げ取引とは、例えば系統側の周波数が低くなり電力供給が要求される際に、蓄電池からの放電により系統側の周波数をあげる調整力を提供する取引であり、下げ取引とは、例えば系統側の周波数が高くなり電力需要が要求される際に、蓄電池への蓄電により系統側の周波数を下げる調整力を提供する取引である。

各ＷＦ調整力配分計算部４は、通信線１２６と通信送受信部５を介して、系統運用事業者より調整指令値を受け、調整力提供可能量優先順位計算部３より各ＷＦサイトの調整力提供可能量とその優先順位ランクを受け、調整力提供可能量とその優先順位ランクに基づいて調整指令値をＷＦサイト１００，２００，３００に割り当てる。割り当て結果を、通信線１２６と通信送受信部５を介して、ＷＦサイト１００，２００，３００に送る。

図３は、第１実施形態に係る風力発電サイトの構成の例を示す図である。図３に、ＷＦサイト１００の詳細構成を示す。ＷＦサイト１００は、基本的に風力発電システム１１５、蓄電池システム１１６、ＷＦコントローラ１０７を含んで構成される。

ＷＦコントローラ１０７は、風車出力と充放電値決定部１１１、変換器制御部１１２、ＳＯＣ調整充放電値決定部１１３、成績記録部１１４、通信送受信部１１０を含んで構成される。

風車出力と充放電値決定部１１１は、図示されていない風力計により風力状況を測定し、風力状況と電力メータＭ１０３のメータ値から風力変動緩和に必要な蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値を計算し、通信送受信部１１０と通信線１２６を介して、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に送る。

ＳＯＣ調整充放電値決定部１１３は、通信送受信部１１０と通信線１２６を介して、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１からＷＦサイト１００に配分された調整指令値とそれに伴う蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値を受け取る。また、ＳＯＣ調整充放電値決定部１１３は、蓄電池システム１１６から、蓄電池のＳＯＣを受け取る。調整指令値と蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値と蓄電池のＳＯＣとあらかじめ設定されているＳＯＣ目標値から、蓄電池のＳＯＣがＳＯＣ目標値により近くなる蓄電池充放電値を補正する。そして、風力発電システム１１５に風車の出力上限指令値を送り、蓄電池システム１１６に蓄電池充放電値を送る。

風力発電システム１１５は、出力上限指令値を受けて、その値か風が十分吹いていない場合は風成りにそれ以下の発電をして電力線１２２に送る。また、発電した風車の出力を成績記録部１１４に送る。

蓄電池システム１１６は、蓄電池充放電値を受けて、その値となるように充放電するが、ＳＯＣが蓄電池の稼動可能な範囲外となれば、その値のとおりに充放電はできない。例えば、ＳＯＣ＝３０％であれば、放電量は０となる。蓄電池システム１１６は、充放電した電力を電力線１２３に送り、充放電値を成績記録部１１４に送る。

成績記録部１１４は、発電した風車の出力と蓄電池システム１１６が充放電した値と、電力メータＭ１０１，Ｍ１０２，Ｍ１０３で測定した出力値を記録するとともに、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に送る。

ここで、系統事業者から調整力としての売電する電力と、風力発電として売電する電力とを実測値で要求される際には、電力線１２２の電力と電力線１２３の電力は、ＢＴＢ１１９を利用して、調整力として売電する電力と風力発電として売電する電力に分けて、電力線１２５と電力線１２４に流される。

変換器制御部１１２は、通信送受信部１１０と通信線１２６を介して、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１からＷＦサイト１００に配分された調整指令値を受け、調整指令値のための潮流が電力線１２５にその残りが電力線１２４に分流されるように潮流を分けるようＢＴＢ１１９を制御する。なお、図３において、１１７、１１８、１２１、１２２は、電圧調整用の変圧器である。

以上、図３において、ＷＦサイト１００の構成を説明したが、ＷＦサイト２００，３００の構成も、ＷＦサイト１００の構成と同様である。

図４は、再生可能エネルギー発電機指令コントローラと各ＷＦサイトの動作フロー例を示す図である。なお、ＷＦサイトは３箇所あるものとして説明するが、各ＷＦサイトの構成要素の番号は代表してＷＦサイト１００の番号を用いて説明する。

まずステップＳ１０１で、ＷＦサイト１００〜３００の風車出力と充放電値決定部１１１にて変動緩和充放電値を決定し、決定事項その他を、ステップＳ１０２で各ＷＦの通信送受信部１１０から送信し、ステップＳ００１で再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１の通信送受信部５にて受信する。

再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、各ＷＦサイトより受けた風力情報（風なり出力）、変動緩和上下限値、電力メータＭ１０１〜Ｍ１０３の測定値、蓄電池システム１１６の変動緩和に必要な充放電値などを受信し、これら各情報に基づいて、ステップＳ００２で調整力提供可能量計算部２にて、上げ取引・下げ取引のためのＷＦサイト１００〜３００の調整力提供可能量計算をする（図５参照）。

次にステップＳ００３−１とステップＳ００３−２で、調整力提供可能量優先順位計算部３にて調整力提供可能量優先順位付け計算をする（図６、図７参照）。また、ステップＳ００４で通信送受信部５にて、系統事業者より調整指令値の指令を受信する。ステップＳ００５で各ＷＦ調整力配分計算部４にて各ＷＦ調整力配分計算を行う。ステップＳ００６で通信送受信部５にて、各ＷＦ調整力配分計算の結果を、ＷＦサイト１００〜３００に送信する。

前記したステップＳ１０１およびステップＳ００２では、ＷＦサイト１００，２００，３００は、変動緩和要件のためと調整力提供のために必要な充放電を算出する。このとき、蓄電池の単位時間に出力できるｋＷ容量には制限があり、ＳＯＣ状態によって、この制限値は変動する。ＳＯＣが高すぎ・低すぎの場合は、充放電ｋＷ容量は低下してしまう。

ＷＦサイト１００，２００，３００は、ステップＳ１０３で各ＷＦ調整力配分計算の結果を受信する。ステップＳ１０４でＳＯＣ調整充放電値決定部１１３にて各ＷＦ調整力配分計算の結果と蓄電池システム１１６のＳＯＣ値と変動緩和に必要な充放電値に基づいて、ＳＯＣ調整充放電値を決定する。ＳＯＣ値が目標値の範囲内であればＳＯＣ調整のための充放電値は０であるが、そうでない場合は、変動緩和状況に応じて充放電する場合がある。

ステップＳ１０５で、変換器制御部１１２にて受信した自身のＷＦサイト（１００〜３００）に割り当てられた調整力指令値の電力を電力線１２５に流すようＢＴＢ１１９を制御し、ＢＴＢ１１９では制御に従って動作し調整力指令値の電力を電力線１２５に流す。

ステップＳ１０６で成績記録部１１４にて、風車出力と蓄電池充放電値を記録（成績記録）し、ステップＳ１０７で再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に送信する。そして、ステップＳ００７で再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は受信する。

別案として、ステップＳ１０１で変動緩和充放電値が決定したら各ＷＦはただちに変動緩和のための充放電を開始し、その後、ステップＳ１０３で調整力指示を受け取り後に調整力提供を含めた充放電を開始する方法もある。各ＷＦでは、風況が急変した場合にもステップＳ１０１からステップＳ１０３の間に変動緩和逸脱することを回避できる効果がある。

図５は、変動緩和制御と調整力提供量計算方法を説明する図である。図５を用いて、図３のＷＦサイト１００の風車出力と充放電値決定部１１１の処理および本実施形態における変動緩和制御を説明する。ＷＦサイト２００，３００も同様である。

図１や図３の電力メータＭ１０３にて計測される電力は、電力メータＭ１０１にて計測される調整力として売電値と電力メータＭ１０２にて計測される風力発電として売電値の合計である。電力系統の安定性を確保するために電力メータＭ１０３にて計測される電力の変動を一定以下に抑えることが求められる。

本実施形態では、前記したように、この変動緩和の要件をｎ分間の最大値と最小値がＷＦサイトｉの定格容量のａ％以下となるとしている。この要件において、ある時刻における変動緩和の上限値は、直前のｎ分間の最小値に定格容量のａ％を合算した値となる。変動緩和の下限値は、直前のｎ分間の最大値から定格容量のａ％を減算した値となる。なお、風力抑制なしの風力発電値は、再生可能エネルギー発電値に対応する。

図５の（ｉ）の場合は、風力抑制なしの風力発電値が変動緩和の上下限値の範囲に入っており、蓄電池システム１１６の充放電出力値は０とする変動緩和制御を行う。
図５の（ii）の場合は、風力抑制なしの風力発電値が変動緩和の上限値を上回っており、蓄電池システム１１６の充放電出力値はｃ_ｓの充電を行う。
図５の（iii）の場合は、風力抑制なしの風力発電値が変動緩和の下限値を下回っており、蓄電池システム１１６の充放電出力値はｄ_ｓの放電を行う。

また、このとき、蓄電池システム１１６のＳＯＣ値（充電率）によって、充電可能量と放電可能量は変わり、それぞれＳＯＣから算出した充電可能量Ｆｃ（ＳＯＣ）、ＳＯＣから算出した放電可能量Ｆｄ（ＳＯＣ）とすれば、
図５の（ii）の場合は、実際に充電できるのはｃ_ｓとＦｃ（ＳＯＣ）の小さいほうの値、すなわち、最小値（｜ｃ_ｓ｜，｜Ｆｃ（ＳＯＣ）｜）である。絶対値で比較するのは、充電池はマイナス値となるためである。
図５の（iii）の場合は、実際に放電できるのは、ｄ_ｓ、Ｆｄ（ＳＯＣ）の小さいほうの値、すなわち、最小値（ｄ_ｓ，Ｆｄ（ＳＯＣ））である。

図４のステップＳ００２での調整力提供可能量は、次のように計算する。
図５の（ｉ）の場合は、風力抑制なしの風力発電値が変動緩和の上下限値の範囲に入っており、上げ取引の調整力提供可能量はｄ_ａである。下げ取引の調整力提供可能量はｃ_ａである。これらの値であれば、電力メータＭ１０３にて計測される電力は変動緩和の要件と調整力提供を両立できる。
ｄ_ａ＝上限値―制御前ＷＦ出力
ｃ_ａ＝−（制御前ＷＦ出力−下限値）

図５の（ii）の場合は、上げ取引に応じると変動緩和の上限値を上回ってしまうため、上げ取引への提供可能量は０である。下げ取引には応じられるが、後記する図１１に説明する理由から、優先順を下げることが有効である。
ｄ_ａ＝０
ｃ_ａ＝−（上限値−下限値）

図５の（iii）の場合は、下げ取引に応じると変動緩和の下限値を下回ってしまうため、下げ取引への提供可能量は０である。上げ取引には応じられるが、後記する図１１に説明する理由から、優先順を下げることが有効である。
ｄ_ａ＝上限値−下限値
ｃ_ａ＝０

図６は、上げ取引の調整力提供量と優先順位の計算フロー例を示す図である。図４のステップＳ００３−１の処理について、図６を用いて詳しく説明する。
ステップＳ２００で、調整力提供可能量計算部２は、変数ｉを初期化する（ｉ＝０）。
ステップＳ２０１で、調整力提供可能量計算部２は、変数ｉがＷＦサイト数より小さいか否かを判定する。変数ｉがＷＦサイト数より小さければ（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に進み、変数ｉがＷＦサイト数より小さくなければ（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、上げ取引の調整力提供量と優先順位の計算を終了する。

ステップＳ２０２で、調整力提供可能量計算部２は、ランクつき調整力提供可能量を格納する変数値を０で初期化する。Ｍｄ_ａ［ｉ，０〜２］は放電（上げ取引）の調整力提供可能量を格納する配列変数であり、積極的に調整力を提供したいほど添え字が小さい配列変数に格納する。すなわち、調整力提供可能量ｘを、積極的に提供したければＭｄ_ａ［ｉ，０］に格納し、消極的に提供したければＭｄ_ａ［ｉ，２］に格納し、どちらでもなければＭｄ_ａ［ｉ，１］に格納する。

ステップＳ２０３で、調整力提供可能量計算部２は、図４のステップＳ００２で計算した上げ取引（放電）の調整力提供可能量をＭｄ_ａ［ｉ，１］に格納し、ステップＳ２０４で図４のステップＳ００１で受信した情報から上げ取引（放電）に応じることでＷＦサイトｉにメリットまたはデメリットが生じるかどうかを判定し調整力提供可能量を積極的に提供したいか消極的に提供したいか場合分けを行う。

メリットがあれば（３）の分岐となり、優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ステップＳ２１０でＭｄ_ａ［ｉ，１］の値をＭｄ_ａ［ｉ，０］に移動する。すなわち、Ｍｄ_ａ［ｉ，０］がＭｄ_ａ［ｉ，１］よりも優先度が高い。

デメリットがあれば（２）の分岐となり、ほかのＷＦサイトが優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ＷＦサイトｉ の優先順位を下げるためステップＳ２０９でＭｄ_ａ［ｉ，１］の値をＭｄ_ａ［ｉ，２］に移動する。どちらでもない場合は、（１）（４）（５）分岐となり調整力提供可能量はＭｄ_ａ［ｉ，１］にそのまま格納される。

ステップＳ２０４の場合分けは次のように行う。
ステップＳ２０５で風速が大きく出力制御しない制御前ＷＦ出力が変動緩和の上限値より大きいかを判定する。ステップＳ２０５の判定がＹｅｓの場合は，上げ取引の調整力提供はできない状況である（図５における（ii）の場合参照）。蓄電池システム１１６は、充電して蓄電池システム１１６の充電量と風力発電との合計値が変動緩和の上限値となるようにする必要があるためである。このため、図４のステップＳ００２で計算した上げ取引（放電）の調整力提供可能量は０であるのでＭｄ_ａ［ｉ，１］＝０となっており、そのままの値を保持する。そして、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２０５の判定がＮｏであれば、ステップＳ２０６で風速が小さく、出力制御しない制御前ＷＦ出力が変動緩和の下限値より小さいかを判定する。ステップＳ２０６の判定がＮｏであれば、上げ取引の調整力提供ができる状況である（図５において、（ｉ）の場合参照）。

ステップＳ２０８でＷＦサイトｉのＳＯＣ値が高い状況にあり放電を必要としているかを判定する。具体的には、あらかじめ設定したＳＯＣ上限値とＷＦサイトｉのＳＯＣ値の差分があらかじめ設定した定数ｋより小さいかを判定する。例えば、ＳＯＣ上限値が９５％、ＷＦサイトｉのＳＯＣ値が９３％とすると差分２％となり、定数ｋが５％とすると、差分が定数ｋよりも小さいこと（２％＜５％）になる。蓄電池システム１１６の充電量がほとんど満杯状況にあり、放電が必要となる。

ステップＳ２０８の判定がＹｅｓ（放電が必要）で、かつ、調整指令値が上げ取引（放電）であれば、ＷＦサイトｉに割り当てることで、調整指令値の提供をしつつ、放電によってＷＦサイトｉの蓄電池システム１１６のＳＯＣ値を適切な値に近づけるメリットがある。したがって、優先的に調整指令値を割り当てが行われるよう、ステップＳ２１０に処理を進める。

ステップＳ２１０では、前記したように、優先的に積極的に割り当てを受けられるように、Ｍｄ_ａ［ｉ，１］の値をＭｄ_ａ［ｉ，０］に移動する。また、Ｍｄ_ａ［ｉ，１］の値を０に設定する。そして、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２０８の判定でＮｏ（放電が不要）であれば、ＷＦサイトｉは優先的に割り当てを受けることによるメリットもデメリットもないため、優先度は普通とする。そして、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２０６の判定でＹｅｓであれば、ＷＦサイトｉは出力下降中につき放電して出力を上げたくない状況と考えられる（図５において、（iii）の場合参照）。ＷＦサイトｉは調整力提供を控えたほうが将来の変動緩和の放電に備えるメリットがある。したがって、ＷＦサイトｉ以外のサイトに調整指令値を割り当てが行われるよう、ＷＦサイトｉの優先順位を下げたい。

ステップＳ２０７では、ＷＦサイトｉのＳＯＣ値が高い状況にあり放電を必要としているかを判定する。Ｙｅｓ（放電が必要）で、かつ、調整指令値が上げ取引（放電）であればＷＦサイトｉに割り当てることで、調整指令値の提供をしつつ、放電によってＷＦサイトｉの蓄電池システム１１６のＳＯＣ値を適切な値に近づけるメリットがある。しかし、前記したようにステップＳ２０６の判定からは反対に放電を控えたい状況であるので、優先度は普通とする。そして、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２０７の判定でＮｏ（放電が不要）であれば、ＳＯＣ値からは優先度は普通だが、ステップＳ２０６の判定からは放電を控えたいのでＷＦサイトｉの優先順位を下げるため、ステップＳ２０９に処理を進める。

ステップＳ２０９では、前記したように、ほかのＷＦサイトが優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ＷＦサイトｉの優先順位を下げるため、Ｍｄ_ａ［ｉ，１］の値をＭｄ_ａ［ｉ，２］に移動する。また、Ｍｄ_ａ［ｉ，１］の値を０に設定する。そして、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、変数ｉに１を加算し、ステップＳ２０１に戻る。

図７は、下げ取引の調整力提供量と優先順位の計算フロー例を示す図である。図４のステップＳ００３−２の処理について、図７を用いて説明する。

ステップＳ２００ｄで、調整力提供可能量計算部２は、変数ｉを初期化する（ｉ＝０）。ステップＳ２０１ｄで、調整力提供可能量計算部２は、変数ｉがＷＦサイト数より小さいか否かを判定する。変数ｉがＷＦサイト数より小さければ（ステップＳ２０１ｄ，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２ｄに進み、変数ｉがＷＦサイト数より小さくなければ（ステップＳ２０１ｄ，Ｎｏ）、下げ取引の調整力提供量と優先順位の計算を終了する。

ステップＳ２０２ｄで、調整力提供可能量計算部２は、ランクつき調整力提供可能量を格納する変数値を０で初期化する。Ｍｃ_ａ［ｉ，０〜２］は充電（下げ取引）の調整力提供可能量を格納する配列変数であり、積極的に調整力を提供したいほど添え字が小さい配列変数に格納する。すなわち、調整力提供可能量ｘを、積極的に提供したければＭｃ_ａ［ｉ，０］に格納し、消極的に提供したければＭｃ_ａ［ｉ，２］に格納し、どちらでもなければＭｃ_ａ［ｉ，１］に格納する。

ステップＳ２０３ｄで、調整力提供可能量計算部２は、図４のステップＳ００２で計算した下げ取引（充電）の調整力提供可能量をＭｃ_ａ［ｉ，１］に格納し、ステップＳ２０４ｄで図４のステップＳ００１で受信した情報から下げ取引（充電）に応じることでＷＦサイトｉにメリットまたはデメリットが生じるかどうかを判定し調整力提供可能量を積極的に提供したいか消極的に提供したいか場合分けを行う。

下げ取引のための調整力提供可能量ｘを、積極的に提供したければＭｃ_ａ［ｉ，０］に格納し、消極的に提供したければＭｃ_ａ［ｉ，２］に格納し、どちらでもなければＭｃ_ａ［ｉ，１］に格納する。

メリットがあれば（３）の分岐となり、優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ステップＳ２１０ｄでＭｃ_ａ［ｉ，１］の値をＭｃ_ａ［ｉ，０］に移動する。デメリットがあれば（２）の分岐となり、ほかのＷＦサイトが優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ＷＦサイトｉの優先順位を下げるためステップＳ２０９ｄでＭｃ_ａ［ｉ，１］の値をＭｃ_ａ［ｉ，２］に移動する。どちらでもない場合は、（１）（４）（５）の分岐となり調整力提供可能量はＭｃ_ａ［ｉ，１］にそのまま格納される。

ステップＳ２０４ｄの場合分けは次のように行う。
ステップＳ２０５ｄで風速が小さく制御前ＷＦ出力が変動緩和の下限値より小さいかを判定する。ステップＳ２０５ｄの判定がＹｅｓの場合は、下げ取引の調整力提供はできない状況である（図５における（iii）の場合参照）。蓄電池システム１１６は、放電して蓄電池システム１１６の充電量と風力発電との合計値が変動緩和の下限値となるようにする必要があるため。このため、図４のステップＳ００２で計算した下げ取引（充電）の調整力提供可能量は０であるのでＭｃ_ａ［ｉ，１］＝０となっており、そのままの値を保持する。そして、ステップＳ２１１ｄに進む。

ステップＳ２０５ｄの判定がＮｏであれば、ステップＳ２０６ｄで風速が大きく、出力制御しない制御前ＷＦ出力が変動緩和の上限値より大きいかを判定する。ステップＳ２０６ｄの判定がＮｏであれば、下げ取引の調整力提供ができる状況である（図５において、（ｉ）の場合参照）。

ステップＳ２０８ｄでＷＦサイトｉのＳＯＣ値が低い状況にあり充電を必要としているかを判定する。具体的には、あらかじめ設定したＳＯＣ上限値とＷＦサイトｉのＳＯＣ値の差分があらかじめ設定した定数ｋより小さいかを判定する。例えば、ＳＯＣ下限値が３０％、ＷＦサイトｉのＳＯＣ値が３３％とすると差分３％となり、定数ｋが５％とすると、差分が定数ｋ２よりも小さいこと（３％＜５％）になる。蓄電池システム１１６の充電量があまりない状況にあり、充電が必要となる。

ステップＳ２０８ｄの判定がＹｅｓ（充電が必要）で、かつ、調整指令値が下げ取引（充電）であれば、ＷＦサイトｉに割り当てることで、調整指令値の提供をしつつ、充電によってＷＦサイトｉの蓄電池システム１１６のＳＯＣ値を適切な値に近づけるメリットがある。したがって、優先的に調整指令値を割り当てが行われるよう、ステップＳ２１０ｄに処理を進む。

ステップＳ２１０ｄでは、前記したように、優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ステップＳ２１０ｄでＭｃ_ａ［ｉ，１］の値をＭｃ_ａ［ｉ，０］に移動する。また、Ｍｃ_ａ［ｉ，１］の値を０に設定する。そして、ステップＳ２１１ｄに進む。

ステップＳ２０８ｄの判定でＮｏ（充電が不要）であれば、ＷＦサイトｉは優先的に割り当てを受けることによるメリットもデメリットもないため、優先度は普通とする。そして、ステップＳ２１１ｄに進む。

ステップＳ２０６ｄの判定でＹｅｓであれば、ＷＦサイトｉは出力上昇中につき充電して出力を下げたくない状況と考えられる（図５において、（ii）の場合参照）。ＷＦサイトｉは調整力提供を控えたほうが将来の変動緩和の放電に備えるメリットがある。したがって、ＷＦサイトｉ以外のサイトに調整指令値を割り当てが行われるよう、ＷＦサイトｉの優先順位を下げたい。

ステップＳ２０７ｄでは、ＷＦサイトｉのＳＯＣ値が低い状況にあり充電を必要としているかを判定する。Ｙｅｓ（充電が必要）で、かつ、調整指令値が下げ取引（充電）であればＷＦサイトｉに割り当てることで、調整指令値の提供をしつつ、充電によってＷＦサイトｉの蓄電池システム１１６のＳＯＣ値を適切な値に近づけるメリットがある。しかし、前記したようにステップＳ２０６ｄの判定からは反対に充電を控えたい状況であるので、優先度は普通とする。そして、ステップＳ２１１ｄに進む。

ステップＳ２０７ｄの判定でＮｏ（充電が不要）であれば、ＳＯＣ値からは優先度は普通だが、ステップＳ２０６ｄの判定からは充電を控えたいのでＷＦサイトｉの優先順位を下げるため、ステップＳ２０９ｄに処理を進む。

ステップＳ２０９ｄでは、前記したように、ほかのＷＦサイトが優先的に積極的に割り当てを受けられるように、ＷＦサイトｉの優先順位を下げるためステップＳ２０９ｄでＭｃ_ａ［ｉ，１］の値をＭｃ_ａ［ｉ，２］に移動する。また、Ｍｃ_ａ［ｉ，１］の値を０に設定する。そして、ステップＳ２１１ｄに進む。

ステップＳ２１１ｄでは、変数ｉに１を加算し、ステップＳ２０１ｄに戻る。

図８は、上げ取引の調整力提供量と優先順位の計算結果の例を示す図である。図９は、下げ取引の調整力提供量と優先順位の計算結果の例を示す図である。図４のステップＳ００３−１、ステップＳ００３−２の処理により、ＷＦサイト１００，２００，３００の各々についての調整力提供可能量とランク計算の結果の例を図８、図９に示す。

図８は、上げ取引についての優先順位と調整力提供可能量［ＭＷ］である。Ｍｄ_ａ［ｉ，ｘ］は、ＷＦサイトｉから優先順位ランクｘで提供できる放電の調整力提供可能量である。図８の例では、ＷＦサイト１００は、上げ取引の優先順位ランクが普通で、提供できる調整力提供可能量は２００である（（ＷＦサイト１００、Ｍｄ_ａ［ｉ，１］）の欄参照）。ＷＦサイト２００は、上げ取引の優先順位ランクが高く、提供できる調整力提供可能量は１５０である（（ＷＦサイト２００、Ｍｄ_ａ［ｉ，０］）の欄参照）。ＷＦサイト３００は、上げ取引の優先順位ランクが低く、すなわち，できれば提供たくない状況にあるが、提供できる調整力提供可能量は２５０である（（ＷＦサイト３００、Ｍｄ_ａ［ｉ，２］）の欄参照）。

上げ取引の調整指令を受けたならば、まずＷＦサイト２００に割り当てられ、次にＷＦサイト１００、最後にＷＦサイト３００に割り当てられる。

図９は、下げ取引についての優先順位と調整力提供可能量［ＭＷ］である。Ｍｃ_ａ［ｉ，ｘ］は、ＷＦサイトｉから優先順位ランクｘで提供できる放電の調整力提供可能量である。図９の例では、ＷＦサイト１００は、下げ取引の優先順位ランクが普通で、提供できる調整力提供可能量は−１００である（（ＷＦサイト１００、Ｍｃ_ａ［ｉ，１］）の欄参照）。ＷＦサイト２００は、下げ取引の優先順位ランクが低く、提供できる調整力提供可能量は−２００である（（ＷＦサイト２００、Ｍｃ_ａ［ｉ，２］）の欄参照）。ＷＦサイト３００は、下げ取引の優先順位ランクが高く、提供できる調整力提供可能量は−１５０である（（ＷＦサイト３００、Ｍｃ_ａ［ｉ，０］）の欄参照）。

下げ取引は、まずＷＦサイト３００に割り当てられ、次にＷＦサイト１００、最後にＷＦサイト２００に割り当てられる。

図１０は、風力発電サイトへの指令値割り当ての計算フロー例を示す図である。ここで、サイクル制約について説明する。ＷＦサイト１００，２００，３００にそれぞれ併設されている蓄電池システム１１６は、目標の年数の間稼動することが期待されるが、充放電に伴って劣化するため、年間の充放電の総量Ａ［ｋＷｈ］を制限する必要がある。Ａから、変動緩和に利用する年間の充放電の総量予測値Ｂ［ｋＷｈ］を減算したＣ＝Ａ−Ｂ［ｋＷｈ］が調整力提供に利用できる年間の充放電の総量である。本実施形態では、サイクル制約を考慮した調整指令値割り当て手法を説明する。

図１０にて、上げ取引の場合の図４のステップＳ００５の処理の詳細として、ＷＦサイトｉの調整指令値Ｒ［ｉ］の計算手順を説明する。本処理は各ＷＦ調整力配分計算部４が実行する。

ステップＳ３０１で、ＷＦサイト１００〜３００の蓄電池システム１１６について調整力提供に利用できる当該期間の残り充放電量を計算し、残り（残値）が多いＷＦサイトのサイクル制約余力順位を高く（小さい値）に設定する。

ステップＳ３０２で、ＷＦサイトｉの調整指令値Ｒ［ｉ］を０で初期化する。ステップＳ３０３で、まず優先度の高いＭｄ_ａ［ｉ，０］を調整指令値に割り当てる。Ｍｄ_ａ［０，０］、Ｍｄ_ａ［１，０］、Ｍｄ_ａ［２，０］の優先度は０で等しいが、その中でさらに優先順位を次のように決定する。

Ｍｄ_ａ［ｉ，０］をＷＦサイトｉのサイクル制約余力順に並べて、その順にＭｄ_ａ［ｉ，０］だけＷＦサイトｉの調整指令値Ｒ［ｉ］に割り当てる。Ｍｄ_ａ［ｉ，０］の合計値が必要な調整指令値よりも大きければ、優先順の最後のＷＦサイトｉへの割り当ては、ＷＦサイトに割り当てる調整指令値の合計が全体の調整指令値となるようにＭｄ_ａ［ｉ，０］の一部を割り当てる。例として、図８に示すＭｄ_ａ［ｉ，０］の状況で全体の調整指令値が５０であれば、ＷＦサイト２００の調整指令値Ｒ［１］に５０を割り当てるのみとする。

ステップＳ３０４でそれまでの各ＷＦサイトへの割り当てで全体の調整指令値をまかなえたかどうかを調べ、不足していれば（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５に進み、そうでなければ（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、処理を終了する。

ステップＳ３０５では、ステップＳ３０３と同様に、普通の優先度の調整力提供可能量Ｍｄ_ａ［ｉ，１］からＷＦサイトに調整指令値を割り当てる。ステップＳ３０６でそれまでの割り当てＲ［ｉ］のｉについての合計値（Ｒ［０］＋Ｒ［１］）が全体の調整指令値に達したかどうかを調べ、不足していれば（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７に進み、そうでなければ（ステップＳ３０６，Ｎｏ）、処理を終了する。例として、図８に示すようなＭｄ_ａ［ｉ，１］の状況で全体の調整指令値が２００であれば、ＷＦサイト２００に１５０、ＷＦサイト１００に５０が割り当てられる。

ステップＳ３０７で、低い優先度の調整力提供可能量Ｍｄ_ａ［ｉ，２］からＷＦサイトに調整指令値を割り当て、処理を終了する。

図１１は、調整力提供による変動緩和への影響を説明する図である。ここで、調整力提供による風力変動緩和への影響について説明する。図１１は、ＷＦ出力が急激に減少する状況で、調整力提供により出力減少速度を抑えてしまう状況を説明している。

風力が急激に弱まり、出力制御をしない風成り出力が変動緩和の下限値を下回る場合、蓄電池システム１１６（ＥＳＳ）から放電して風力発電システム１１５（ＷＦ）の出力と蓄電池システム１１６（ＥＳＳ）の放電出力の合計（電力メータＭ１０３で測定される出力値）が変動緩和の下限値となるようにする。

変動緩和の要件がｎ分間（図ではｎ＝２０）の最大値と最小値がＷＦサイトｉの定格容量のａ％以下（図ではａ＝１０）となるようにする場合、（ｉ）調整力提供がなしであれば最速ｎ分間に定格容量のａ％で、出力を下げていくことができる。しかしこの状況で、時刻ｔに（ii）に示す定格容量のｘ％の調整力提供をすると、時刻ｔ＋ｎ分後には、下限値は最大値からａ％下げた値となるため（ａ−ｘ）％までしか出力を下げられない。このため、蓄電池システム１１６はハッチの相当分多く放電しなくてはならず、蓄電池システム１１６の蓄電池のＳＯＣ値が低下して変動緩和ができなくなる場合がある。

そこで、ＷＦサイトｉがこのような状況にあれば調整力提供の優先順を下げるために、図６のステップＳ２０６でこの状況かどうかを判定、すなわち、風速が小さく出力制御しない制御前ＷＦ出力が変動緩和下限値より小さいかを判定して、優先順を下げる。

また、図１１とは逆に、ＷＦ出力が急激に増加する状況で、調整力提供により出力増加速度を最速にするためには、下げ調整力提供を回避したほうがよい。そこで、ＷＦサイトｉがこのような状況にあれば調整力提供の優先順を下げるために、図７のステップＳ２０６ｄでこの状況かどうかを判定、すなわち、風速が大きく出力制御しない制御前ＷＦ出力が変動緩和上限値より大きいかを判定して、優先順を下げる。

以上、第１実施形態は、再生可能エネルギー発電機として風力発電を例にとって説明したが、そのほかの再生可能エネルギー発電機でも同様である。

（変形例）
図６では、調整力提供可能量優先順位計算部３は、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が低下中である場合は、上げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くする方法を示したが、下げ取引における優先順位を高くする方法でもよい。

すなわち、図６では、ステップＳ２０６の判定でＹｅｓ（出力下降中に突き放電して出力を上げたくない）かつステップＳ２０７の判定でＮｏ（放電が不要）の場合、ステップＳ２０９で当該サイトの優先順位を低くする。これを、図６のステップＳ２０９を図７のＳ２１０ｄを実行すれば下げ取引における優先順位を高くできる。

逆に、図７では、調整力提供可能量優先順位計算部３は、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が上昇中である場合は、下げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くする方法を示したが、上げ取引における優先順位を高くする方法でもよい。図７のステップＳ２０９ｄを図６のステップＳ２１０を実行すれば上げ取引における優先順位を高くできる。

また、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が低下／上昇中であることの判定は、図６のステップＳ２０５，ステップＳ２０６、図７のステップＳ２０５ｄ，ステップＳ２０６ｄの判定以外に、次のような判定方法によっても同様の効果がある。

例えば、直前の５分間の制御前ＷＦ出力値がすべて変動緩和上下限値外にあるかどうかを判定する方法もある。図６のステップＳ２０５，Ｓ２０６、図７のステップＳ２０５ｄ，Ｓ２０６ｄの判定は現在時刻の単時間断面での判定であるが、その状態が直前の５分間継続しているならば低下／上昇中である確実性が増す。５分は任意の時間でもよい。

別案としては、制御前ＷＦ出力値は短期間の変動から揺らいでいるので、直前の５分間の制御前ＷＦ出力値の平均値を計算し、この平均値が変動緩和上下限値外にあるかどうかを判定する方法もある。あるいは、直前の５分間の制御前ＷＦ出力値の経過時刻Δｔに対する近似関数を求め（例えば、１次近似など）近似線または現在時刻の近似値が変動緩和上下限値外にあるかどうかを判定する方法もある。近似線から将来の制御前ＷＦ出力値を予測して、あらかじめ定めたしきい値範囲外にあるかどうかを判定する方法もある。また、上昇中／下降中のどちらでも、制御前ＷＦ出力値の変動があらかじめ設定したしきい値以上であれば、変動緩和用に蓄電池の充放電が望まれるため、優先度ランクを下げる方法もある。以上の別案についても、５分は任意の時間でもよい。

実施形態では、現在の制御前ＷＦ出力値に基づいて上げまたは下げの取引調整力提供量を計算する例を示したが、現在の制御前ＷＦ出力値の代わりに気象予測による発電値予測の値を用いることで、通信やWF制御の遅れによる取引調整力提供量の誤差を小さくできる効果がある。

また、再生可能エネルギー発電値が小さい場合は変動も小さく、発電値が大きい場合は変動も大きい。そこで、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が閾値より低い場合は、上げまたは下げの取引調整力提供における当該サイトの優先順位を高くするか、または、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が閾値より高い場合は、上げまたは下げの取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くするとよい。また、発電値は気象予測による発電値予測の値を用いてもよい。

すなわち、調整力提供可能量計算部２は、サイトの再生可能エネルギー発電値として、気象予測による任意のサイトの再生可能エネルギー発電予測値を用いてもよい。

図３に示す風車出力と充放電値決定部１１１では、調整力提供のための余力を残すために、変動緩和要件ではｎ分間の最大値と最小値がＷＦサイト１００の定格容量のａ％以下となるようにするところを、ｂ＞ａであるｂ％として変動緩和に必要な充放電値を計算すれば、より多くの調整量提供ができる。風車供給量の単価より調整力の単価が高ければ、ｂ％で制御すると収益増加の効果が見込める。

図１０では、ステップＳ３０６，ステップＳ３０７で優先度ランクが低い調整量提供可能量Ｍｄ_ａ［ｉ，２］も調整力に提供している。これを、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に調整力未達率履歴と予め設定された調整力未達率しきい値を保持し、調整力未達率履歴から任意の期間の調整力未達率を求め、調整力未達率しきい値より低い場合は、ステップＳ３０７を実施せず、すなわち、各ＷＦサイトの調整指令値に加算しないとする方法でもよい。

あるいは、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に変動緩和逸脱率履歴と変動緩和逸脱率しきい値を保持し、変動緩和逸脱率履歴から任意の期間の変動緩和逸脱率を求め、変動緩和逸脱率しきい値より高い場合は、ステップＳ３０７を実施しないとする方法でもよい。あるいは、任意の期間の調整力未達率と変動緩和逸脱率から、変動緩和と調整力提供の優先順位を決定し、ステップＳ３０７を実施するまたは実施しないを判断する方法もある。これらの方法を供給力売電と調整力売電の単価にあわせて切り替えてもよい。こうした方法により、変動緩和に与える悪影響の大きさをコントロールできるため、供給力売電と調整力売電の単価にあわせて、売電収益を最大化することができる。

<<第２実施形態>>
以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態では図１に示すように、ＷＦサイト１００，２００，３００は、説明したＷＦサイト１００と同様としたが、図１２に示すように、さまざまな形態のサイトの蓄電池を用いてもよい。

図１２のＷＦサイト２００は、変動緩和要件は電力メータＭ２０２で測定される電力にかかるとする構成をとっている。この場合は、図１１に説明したように調整力提供による変動緩和状況への影響はなくなるため、図６のステップＳ２０４におけるステップＳ２０５およびステップＳ２０６はＮｏの判定として適用する。同様に、図７のステップＳ２０４ｄにおけるステップＳ２０５ｄおよびステップＳ２０６ｄはＮｏの判定として適用する。

図１２のＷＦサイト３００（図１参照）は、再生可能エネルギー発電機サイトに併設されておらず、調整力提供専用またはバックアップ用の蓄電池システム１１６である。調整力提供専用であれば、このＷＦ調整力提供可能量優先順位は普通とすればよい。バックアップ用であれば、バックアップの必要リスクを計算してリスクが高ければ優先順位を低くするとよい。また、どちらのタイプの蓄電池であっても、サイクル制約による調整力提供総量残が大きいほうが優先順位が高くなるように設定する。この場合は、ＷＦサイトからは変動緩和に必要な充放電値の代わりに、現在必要とする充放電値を再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に送ることになる。

また、図１２の構成が複数組みあり、各々の再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に対して、調整指令値を指令する上位再生可能エネルギー発電機指令コントローラを備えた構成でも同様にできる。この場合は、各々の再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、各ＷＦサイトから収集した情報（優先順位ランク含む）をそのまま上位再生可能エネルギー発電機指令コントローラに送信し、上位再生可能エネルギー発電機指令コントローラは、系統運用者から全体の調整指令値を受けて、優先順位ランクを用いて各々の再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１に調整指令値を配分する。この方法であれば、より多くのＷＦサイトの中から調整力を提供しやすいＷＦサイトに調整指令値を配分できるため、変動緩和逸脱を回避しやすくなる効果がある。

第１実施形態、第２実施形態では、ＷＦサイトが３つの例で説明したが、２つ、あるいは、４つ以上あっても同様に適用できる。

本実施形態の再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、調整指令値の指令を受け、２つ以上のサイトに分かれて設置した蓄電池の調整指令値を計算してその合算が指令を受けた調整指令値になるようにサイトに指令する再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、サイトの再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率を受けてサイトごとの調整力提供可能量を計算する調整力提供可能量計算部と、再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率の少なくともひとつの数値からサイトごとの調整力提供可能量の優先順位を計算する調整力提供可能量優先順位計算部と、調整力提供可能量優先順位計算部の計算結果に基づいて調整指令値からサイトごとの調整指令値を計算する調整力配分計算部を備える。

本実施形態によれば、調整力提供可能量優先順位計算部３は、前記数値から前記優先順位を計算する場合において、任意のサイトの蓄電池の目標充電率を受け、任意のサイトの蓄電池の充電率が、目標充電率より小さければ、下げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を高くし、目標充電率より大きければ、上げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を高くする。これにより、任意のサイトの蓄電池の充電率を適正な値にするとともに、多くの需給調整力を系統に供給することができる。

また、調整力提供可能量優先順位計算部３は、前記数値から前記優先順位を計算する場合において、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が低下中である場合は、上げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くするかまたは下げ取引における優先順位を高くする。これにより、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、適切に需給調整力を選択することができる。

同様に、調整力提供可能量優先順位計算部３は、前記数値から前記優先順位を計算する場合において、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が上昇中である場合は、下げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くするかまたは上げ取引における優先順位を高くする。これにより、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、適切に需給調整力を選択することができる。

また、調整力提供可能量優先順位計算部３は、各サイトの再生可能エネルギー発電の変動緩和に必要な蓄電池の充放電値と再生可能エネルギー発電の出力上限指令値と再生可能エネルギー発電の出力抑制をしなかった場合の出力値と蓄電池の充電率のいずれかを用いて調整力提供の各サイト間の優先順位を決定する。これにより、再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１は、適切に需給調整力を選択することができる。

また、調整力提供可能量優先順位計算部３は、蓄電池のサイクル制約による調整力提供総量残値が小さいサイトの優先順位を下げるかまたは調整力提供総量残値が大きいサイトの優先順位を高くする。すなわち、図１０のステップＳ３０１で示したように、サイクル制約の余力がないサイトの優先順位を下げるかまたはサイクル制約の余力があるサイトの優先順位を高くするとよい。

本実施形態によれば、風力発電者所有の変動緩和用蓄電池を用いて、再生可能エネルギーの変動緩和要件を満足しつつ、より多くの需給調整力用に蓄電池能力を提供することができる。

本実施形態の再生可能エネルギー発電機指令コントローラ１によれば、風力変動緩和用途の蓄電池を用いてより多くの調整力提供ができ、風力発電事業者は収益向上を図ることができる。また、電力系統運用者は電力系統の安定性を保つことができる。

１ 再生可能エネルギー発電機指令コントローラ
２ 調整力提供可能量計算部
３ 調整力提供可能量優先順位計算部
４ 各ＷＦ調整力配分計算部（調整力配分計算部）
５ 通信送受信部
１０ 蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システム
１０７ ＷＦコントローラ
１００，２００，３００ ＷＦサイト（風力発電サイト、サイト）
１１１ 風車出力と充放電値決定部
１１２ 変換器制御部
１１３ ＳＯＣ調整充放電値決定部
１１４ 成績記録部
１１５ 風力発電システム
１１６ 蓄電池システム
１１７，１１８，１２０，１２１ 変圧器
１１９ ＢＴＢ（Back to Back）
１２２，１２３，１２４，１２５ 電力線
１２６ 通信線
Ｍ１０１，Ｍ１０２，Ｍ１０３ 電力メータ
Ｍ２０１，Ｍ２０２，Ｍ２０３ 電力メータ
Ｍ３０１，Ｍ３０２，Ｍ３０３ 電力メータ

Claims (11)

1. 調整指令値の指令を受け、２つ以上のサイトに分かれて設置した蓄電池の調整指令値を計算してその合算が前記指令を受けた調整指令値になるように前記サイトに指令する再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記サイトの再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率を受けて前記サイトごとの調整力提供可能量を計算する調整力提供可能量計算部と、
   前記再生可能エネルギー発電値と前記再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と前記蓄電池の充電率の少なくともひとつの数値からサイトごとの調整力提供可能量の優先順位を計算する調整力提供可能量優先順位計算部と、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部の計算結果に基づいて前記調整指令値から前記サイトごとの調整指令値を計算する調整力配分計算部を備える
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
2. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部は、前記数値から前記優先順位を計算する場合において、任意のサイトの蓄電池の目標充電率を受け、前記任意のサイトの蓄電池の充電率が、前記目標充電率より小さければ、下げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を高くし、前記目標充電率より大きければ、上げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を高くする
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
3. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部は、前記数値から前記優先順位を計算する場合において、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が低下中である場合は、上げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くするかまたは下げ取引における優先順位を高くする
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
4. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部は、前記数値から前記優先順位を計算する場合において、任意のサイトの再生可能エネルギー発電値が上昇中である場合は、下げ取引調整力提供における当該サイトの優先順位を低くするかまたは上げ取引における優先順位を高くする
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
5. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部は、各サイトの再生可能エネルギー発電の変動緩和に必要な蓄電池の充放電値と前記再生可能エネルギー発電の出力上限指令値と前記再生可能エネルギー発電の出力抑制をしなかった場合の出力値と前記蓄電池の充電率のいずれかを用いて調整力提供の各サイト間の優先順位を決定する
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
6. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部は、前記蓄電池のサイクル制約による調整力提供総量残値が小さいサイトの優先順位を下げるかまたは前記調整力提供総量残値が大きいサイトの優先順位を高くする
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
7. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力配分計算部は、任意の期間の調整力未達率を計算し、予め設定された調整力未達率しきい値より前記調整力未達率が小さければ、優先順位の低い調整力を調整指令値に加算しない
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
8. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記サイトは、風力発電サイトであり、
   前記調整力提供可能量優先順位計算部は、各サイトの風力変動緩和に必要な蓄電池充放電値と風車の出力上限指令値と風車の出力抑制をしなかった場合の出力値と蓄電池の充電率のいずれかを用いて調整力提供の各サイト間の優先順位を決定する
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
9. 請求項１に記載の再生可能エネルギー発電機指令コントローラであって、
   前記調整力提供可能量計算部は、前記サイトの再生可能エネルギー発電値として、気象予測による任意のサイトの再生可能エネルギー発電予測値を用いる
   ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
10. サイトから再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率を受けて前記サイトの調整力提供可能量を計算する調整力提供可能量計算部と、
    前記再生可能エネルギー発電値と前記再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と前記蓄電池の充電率の少なくともひとつの数値からサイトの調整力提供可能量の優先順位を計算する調整力提供可能量優先順位計算部と、
    調整指令値を受け、前記優先順位に基づいて前記調整指令値から前記サイトに配分する個別調整指令値を計算する調整力配分計算部を備える
    ことを特徴とする再生可能エネルギー発電機指令コントローラ。
11. 蓄電池併設の再生可能エネルギー発電機を有する２つ以上のサイトと、
    調整指令値の指令を受け、前記サイトに分かれて設置した蓄電池の調整指令値を計算してその合算が前記指令を受けた調整指令値になるように前記蓄電池に指令する再生可能エネルギー発電機指令コントローラとを有し、
    前記再生可能エネルギー発電機指令コントローラは、
    前記サイトの再生可能エネルギー発電値と再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と蓄電池の充電率を受けて前記サイトごとの調整力提供可能量を計算する調整力提供可能量計算部と、
    前記再生可能エネルギー発電値と前記再生可能エネルギー発電変動緩和のための蓄電池の充放電値と前記蓄電池の充電率の少なくともひとつの数値からサイトごとの調整力提供可能量の優先順位を計算する調整力提供可能量優先順位計算部と、
    前記調整力提供可能量優先順位計算部の計算結果に基づいて前記調整指令値から前記サイトごとの前記調整指令値を計算する調整力配分計算部を備える
    ことを特徴とする蓄電池併設再生可能エネルギー発電機システム。

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