JP2023071463A - Control device, maintenance method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、保守方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, maintenance method and program.
従来、電力系統における電力変動を緩和する電力安定化システムが知られている(例えば、特許文献1-3参照)。
特許文献1 特開2018-161041号公報
特許文献2 特開2019-115131号公報
特許文献3 特開2018-38132号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, power stabilization systems that mitigate power fluctuations in power systems are known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
Patent Document 1: JP-A-2018-161041 Patent Document 2: JP-A-2019-115131 Patent Document 3: JP-A-2018-38132
電力安定化システムに含まれる蓄電池ユニットの保守タイミングを適切に設定できることが好ましい。 It is preferable to be able to appropriately set the maintenance timing of the storage battery unit included in the power stabilization system.
本発明の第1の態様においては、電力系統を安定化させる複数の蓄電池ユニットの保守スケジュールを制御する制御装置を提供する。制御装置は、電力系統に接続された発電設備が発電する電力量の推定値を取得する電力推定部を備えてよい。制御装置は、電力推定部が推定した電力量に基づいて、複数の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成するスケジュール生成部を備えてよい。 A first aspect of the present invention provides a control device for controlling a maintenance schedule for a plurality of storage battery units for stabilizing an electric power system. The control device may include a power estimation unit that acquires an estimated value of the amount of power generated by the power generation equipment connected to the power system. The control device may include a schedule generator that generates a maintenance schedule for the plurality of storage battery units based on the electric energy estimated by the electric power estimator.
電力系統には、1つ以上の再生エネルギー発電装置が接続されてよい。電力推定部は、再生エネルギー発電装置の発電電力量についての推定値を取得してよい。 One or more renewable energy generators may be connected to the power system. The power estimator may obtain an estimated value for the amount of power generated by the renewable energy power generation device.
スケジュール生成部は、各期間における推定値に基づいて、各期間において保守する前記蓄電池ユニットの台数を決定してよい。 The schedule generator may determine the number of storage battery units to be maintained in each period based on the estimated value in each period.
スケジュール生成部は、各期間における電力の需要予測に基づいて、各期間における複数の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成してよい。 The schedule generator may generate a maintenance schedule for the plurality of storage battery units in each period based on the power demand forecast in each period.
電力系統には火力発電設備が接続されてよい。スケジュール生成部は、火力発電設備の発電電力量についての推定値に基づいて、保守スケジュールを生成してよい。 A thermal power plant may be connected to the power system. The schedule generator may generate the maintenance schedule based on the estimated value of the amount of power generated by the thermal power plant.
複数の蓄電池ユニットは、いずれかの再生エネルギー発電装置の発電電力量の変動を緩和する変動緩和用の蓄電池ユニットを1つ以上含んでよい。スケジュール生成部は、再生エネルギー発電装置における発電電力量の推定値に基づいて、対応する変動緩和用の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成してよい。 The plurality of storage battery units may include one or more storage battery units for mitigating fluctuations in the amount of power generated by any one of the renewable energy power generators. The schedule generation unit may generate a maintenance schedule for the corresponding fluctuation mitigating storage battery unit based on the estimated value of the amount of power generated in the renewable energy power generation device.
スケジュール生成部は、再生エネルギー発電装置における発電電力量の推定値が基準値以下となる低発電期間において、対応する変動緩和用の蓄電池ユニットの保守を行うように、保守スケジュールを生成してよい。 The schedule generation unit may generate a maintenance schedule so as to perform maintenance on the corresponding fluctuation mitigation storage battery unit during a low power generation period when the estimated value of the power generation amount of the renewable energy power generation device is equal to or less than the reference value.
複数の蓄電池ユニットは、いずれかの再生エネルギー発電装置と対応付けられ、対応する再生エネルギー発電装置の発電電力量の変動を緩和する変動緩和用の蓄電池ユニットを1つ以上含んでよい。再生エネルギー発電装置の発電電力量と、対応する変動緩和用の蓄電池ユニットの供給電力との和が減少することが禁止された減少禁止期間が設定されてよい。スケジュール生成部は、減少禁止期間以外の期間において、変動緩和用の蓄電池ユニットの保守を行うように、保守スケジュールを生成してよい。 The plurality of storage battery units may be associated with one of the renewable energy power generation devices, and may include one or more storage battery units for mitigating fluctuations in the amount of power generated by the corresponding renewable energy power generation device. A decrease prohibition period may be set in which a decrease in the sum of the amount of power generated by the renewable energy power generation device and the power supplied to the corresponding storage battery unit for fluctuation mitigation is prohibited. The schedule generation unit may generate a maintenance schedule so that maintenance of the fluctuation mitigation storage battery unit is performed during a period other than the decrease prohibited period.
複数の蓄電池ユニットは、いずれかの再生エネルギー発電装置と対応付けられ、対応する再生エネルギー発電装置の発電電力量の変動を緩和する変動緩和用の蓄電池ユニットを1つ以上含んでよい。スケジュール生成部は、蓄電池ユニットを保守した場合の損失の大きさに基づいて、対応する変動緩和用の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成してよい。 The plurality of storage battery units may be associated with one of the renewable energy power generation devices, and may include one or more storage battery units for mitigating fluctuations in the amount of power generated by the corresponding renewable energy power generation device. The schedule generation unit may generate a maintenance schedule for the corresponding fluctuation mitigation storage battery unit based on the magnitude of the loss when the storage battery unit is maintained.
制御装置は、複数の蓄電池ユニットにおける充放電を制御する電池制御部を備えてよい。池制御部は、複数の蓄電池ユニットのうち、保守対象となった対象蓄電池ユニットについて、保守開始タイミングにおける充電量が予め定められた条件を満たすように、対象蓄電池ユニットを制御してよい。 The control device may include a battery control section that controls charging and discharging in the plurality of storage battery units. The battery control unit may control the target storage battery unit to be subjected to maintenance among the plurality of storage battery units so that the charge amount at the maintenance start timing satisfies a predetermined condition.
電池制御部は、2つの対象蓄電池ユニットのうちの一方の対象蓄電池ユニットの充電量が保守開始タイミングにおいて第1閾値より大きくなり、他方の対象蓄電池ユニットの充電量が保守開始タイミングにおいて第2閾値より小さくなるように、それぞれの対象蓄電池ユニットを制御してよい。 In the battery control unit, the charge amount of one of the two target storage battery units becomes larger than a first threshold at the maintenance start timing, and the charge amount of the other target storage battery unit becomes larger than the second threshold at the maintenance start timing. Each target storage battery unit may be controlled to be smaller.
スケジュール生成部は、保守開始タイミングにおける再生エネルギー発電装置の発電電力量に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニットの台数を補正してよい。 The schedule generator may correct the number of storage battery units for which maintenance is to be performed, based on the amount of power generated by the renewable energy power generation device at the maintenance start timing.
スケジュール生成部は、保守を実行する蓄電池ユニットの台数が補正により減少する場合に、設定される優先順位に基づいて保守を実行する蓄電池ユニットを選択してよい。 When the number of storage battery units for which maintenance is to be performed decreases due to the correction, the schedule generator may select the storage battery unit for which maintenance is to be performed based on the set priority.
スケジュール生成部は、保守が計画されていた蓄電池ユニットの、保守開始タイミングにおける充電量に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニットを選択してよい。 The schedule generation unit may select a storage battery unit for which maintenance is to be performed based on the amount of charge at the maintenance start timing of the storage battery unit for which maintenance was planned.
スケジュール生成部は、蓄電池ユニット毎に計画されていた保守の内容に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニットを選択してよい。 The schedule generation unit may select a storage battery unit to perform maintenance based on the content of maintenance planned for each storage battery unit.
本発明の第2の態様においては、電力系統を安定化させる複数の蓄電池ユニットの保守方法を提供する。保守方法は、電力系統に接続された発電設備が発電する電力量の推定値を取得する推定段階を備えてよい。保守方法は、推定段階で推定した電力量に基づいて、複数の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成するスケジュール生成段階を備えてよい。 A second aspect of the present invention provides a maintenance method for a plurality of storage battery units for stabilizing a power system. The maintenance method may comprise an estimating step of obtaining an estimate of the amount of power generated by a power plant connected to the power system. The maintenance method may include a schedule generating step of generating a maintenance schedule for the plurality of storage battery units based on the electric energy estimated in the estimating step.
本発明の第3の態様においては、コンピュータに、第2の態様に係る保守方法を実行させるためのプログラムを提供する。 A third aspect of the present invention provides a program for causing a computer to execute the maintenance method according to the second aspect.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not list all the necessary features of the invention. Subcombinations of these feature groups can also be inventions.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention.
図1は、電力系統100の概要を示す図である。本例の電力系統100は、基幹送電系統110および制御システム120を含む。基幹送電系統110には、基幹送電系統110に電力を供給する1つ以上の電力供給設備と、基幹送電系統110から電力が供給される1つ以上の電力需要設備140とが接続されている。図1においては基幹送電系統110を模式的に環状としているが、基幹送電系統110は環状の系統に限定されない。
FIG. 1 is a diagram showing an overview of a
制御システム120は、基幹送電系統110に接続される電力供給設備のうち、少なくとも一部を制御する。例えば制御システム120は、電力需要設備140における電力需要量に応じて、それぞれの電力供給設備における電力供給量を制御する。制御システム120には、それぞれの電力供給設備の現在の電力供給量に関する情報が通知されてよい。また制御システム120は、基幹送電系統110における電圧または周波数等を安定化させるために、それぞれの電力供給設備における有効電力および無効電力の供給量を制御してもよい。制御システム120は、それぞれの電力供給設備に設けられた制御装置等を介して、それぞれの電力供給設備を制御してよい。
The
電力需要設備140は、電力を消費する負荷が設けられた設備である。電力需要設備140は、工場、ビル等の建造物または施設毎に設けられた設備を指してもよい。
The
本例の電力系統100は、電力供給設備として、1つ以上の火力発電設備130、1つ以上の再生可能エネルギー発電装置(RE発電装置150)および1つ以上の蓄電池システム10を含む。また、電力系統100は、電力供給設備として、水力発電所、揚水発電所、およびPPS(特定規模電気事業者)電源等の各種発電設備を含んでもよい。
The
火力発電設備130は、石油、石炭または天然ガス等の燃料を消費して、火力により発電する設備である。1つ以上の火力発電設備130から電力系統100に供給される総電力(kWh)は、他の電力供給設備から供給される総電力よりも大きくてよい。他の例では、1つ以上の火力発電設備130から電力系統100に供給される総電力(kWh)は、他の電力供給設備から供給される総電力より小さくてもよい。
The thermal
RE発電装置150は、再生可能エネルギー(例えば太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、バイオマス等の、永続的に使用可能なエネルギー)を用いて発電する装置である。RE発電装置150に供給される再生可能エネルギーの量は天候等の周囲環境により変動する。このため、RE発電装置150における発電量は天候等の周囲環境により変動する。 The RE power generator 150 is a device that generates power using renewable energy (for example, permanently usable energy such as sunlight, wind power, water power, geothermal heat, solar heat, biomass, etc.). The amount of renewable energy supplied to the RE power generator 150 varies depending on the surrounding environment such as weather. Therefore, the amount of power generated by the RE power generation device 150 fluctuates depending on the surrounding environment such as the weather.
蓄電池システム10は、電力系統100を安定化させるべく、基幹送電系統110に接続される。電力系統100を安定化させるとは、電力系統100から電力需要設備140に供給する電力量、電力の電圧、電力の周波数等を安定させることを指す。例えば蓄電池システム10は、他の電力供給設備における発電量の変動を補償するように充放電制御される。
The
蓄電池システム10は、RE発電装置150と対応付けて設けられてよく、RE発電装置150とは独立に設けられていてもよい。図1の例では、蓄電池システム10-1が、RE発電装置150-1と対応付けて設けられている。電力系統100は、RE発電装置150-1および蓄電池システム10-1を含むRE発電設備170が設けられてよい。RE発電設備170は、RE発電装置150-1および蓄電池システム10-1からの電力を変圧して基幹送電系統110に供給する変圧器160を含んでよい。
The
蓄電池システム10-1は、RE発電設備170が基幹送電系統110に供給する電力量の変動を抑制する。本例の蓄電池システム10-1は、対応するRE発電装置150-1の発電量の変動を補償するように充放電する。例えば蓄電池システム10-1は、RE発電装置150-1の発電電力のうちの余剰電力を充電し、また、RE発電装置150-1の発電電力が不足する場合には、当該不足分を補償するように放電する。
Storage battery system 10-1 suppresses fluctuations in the amount of electric power supplied to main
蓄電池システム10-1は、RE発電装置150の発電量の変動を緩和する変動緩和用の1つ以上の蓄電池ユニット20を有する。それぞれの蓄電池ユニット20は、蓄電池22と電力変換器24(PCS)とを含んでよい。蓄電池22は、例えば鉛蓄電池またはリチウムイオン蓄電池等であるがこれに限定されない。電力変換器24は、蓄電池22が充放電する電力の電圧および周波数を変換する。例えば電力変換器24は、蓄電池22が放電する電力の電圧および周波数の特性を、制御システム120等から指定される特性に変換する。電力変換器24は、蓄電池22が充放電する電力の大きさを制御してもよい。
The storage battery system 10 - 1 has one or more
蓄電池システム10-1は、制御装置40を有する。制御装置40は、それぞれの蓄電池ユニット20の充放電を制御する。制御装置40は、RE発電装置150の発電量および制御システム120からの指令の少なくとも一方に基づいて、蓄電池ユニット20の充放電を制御してよい。制御装置40は、蓄電池ユニット20の電力変換器24を制御してよい。
The storage battery system 10-1 has a
電力系統100は、RE発電装置150とは独立した蓄電池システム10-2を含んでよい。蓄電池システム10-2は、RE発電装置150の発電量とは独立して制御される。蓄電池システム10-2は、火力発電設備130から基幹送電系統110に供給される電力量に基づいて制御されてよい。蓄電池システム10-2の構成は、蓄電池システム10-1と同様である。
それぞれの蓄電池ユニット20の特性は、経時的に変動する場合がある。例えば蓄電池ユニット20の満充電容量等の特性は、経時劣化する場合がある。このため、それぞれの蓄電池ユニット20は、所定の期間ごとに保守されることが好ましい。蓄電池ユニット20の保守とは、蓄電池ユニット20の電気的な特性の点検、蓄電池ユニット20の外観の点検、蓄電池22または電力変換器24の修理、および、蓄電池22または電力変換器24の交換等を指す。
The characteristics of each
なお、蓄電池システム10-1に含まれる全ての蓄電池ユニット20を同時期に点検すると、RE発電設備170からの供給電力の変動を抑制できなくなる。一方で、電力系統100から、供給電力の変動を一定以下にすることが要求される場合がある。このため、全ての蓄電池ユニット20を同時期に点検しようとすると、RE発電設備170から基幹送電系統110に電力供給できなくなり、RE発電設備170における発電も停止することになる。
Note that if all the
また、蓄電池システム10-1に含まれる蓄電池ユニット20を1つずつ順番に点検した場合、蓄電池システム10-1における電池容量が制限された状態が長期間に渡ってしまう。蓄電池システム10-2についても同様である。
Further, if the
蓄電池システム10に含まれる複数の蓄電池ユニット20の保守は、RE発電設備170等の電力供給設備への影響を極小化しつつ、できるだけ短期間に行うことが好ましい。本例の制御装置40は、それぞれの蓄電池ユニット20の保守スケジュールを生成する。制御装置40に代えて、制御システム120が当該保守スケジュールを生成してもよい。
Maintenance of the plurality of
図2は、制御装置40の機能構成例を示す図である。制御装置40は、それぞれの機能を実現するためのプログラムが組み込まれたコンピュータであってよい。本例の制御装置40は、蓄電池システム10が保持すべき満充電容量を維持できるように、蓄電池システム10に含まれる複数の蓄電池ユニット20の保守スケジュールを生成する。蓄電池システム10が保持すべき満充電容量は、蓄電池システム10が補償すべき電力量の変動の大きさによって定まる。例えばRE発電設備170に組み込まれた蓄電池システム10-1は、RE発電装置150-1の発電量の減少を補償できる満充電容量を維持することが好ましい。また、RE発電装置150とは独立した蓄電池システム10-2は、基幹送電系統110に供給される電力量の減少を補償できる満充電容量を維持することが好ましい。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
RE発電装置150-1の発電量が減少し得る最大幅は、RE発電装置150-1の発電量の大きさにより変化する。例えば、RE発電装置150-1の発電量が、現在値から0まで低下した場合が、発電量の減少の最大幅となる。つまり、RE発電装置150-1の発電量が大きいほど減少し得る電力量が大きくなるので、蓄電池システム10は、より多くの満充電容量を維持することが好ましい。制御装置40は、RE発電装置150-1の発電量がより小さい時期に、蓄電池システム10-1においてより多くの蓄電池ユニット20を保守するような保守スケジュールを生成する。
The maximum width by which the power generation amount of RE power generation device 150-1 can decrease changes depending on the magnitude of the power generation amount of RE power generation device 150-1. For example, when the power generation amount of the RE power generation device 150-1 decreases from the current value to 0, the power generation amount decreases to the maximum extent. In other words, the larger the amount of power generated by RE power generation device 150-1, the larger the amount of electric power that can be reduced.
なお、RE発電装置150-2の発電量の変動等により、基幹送電系統110に供給される電力量が変動する。一方で火力発電設備130の発電量は、投入する燃料の量等により制御可能である。このため火力発電設備130の発電量を調整することで、基幹送電系統110に供給される電力量の変動を抑制できる。火力発電設備130において調整できる発電量の幅は、火力発電設備130の発電量が多いほど大きくなり、また、火力発電設備130の台数が多いほど大きくなる。蓄電池システム10-2は、火力発電設備130で補償できない変動分を賄えればよいので、火力発電設備130における電力調整幅が大きいほど、蓄電池システム10-2が維持すべき満充電容量は小さくなる。制御装置40(または制御システム120)は、火力発電設備130の発電量がより多い時期、または、稼働している火力発電設備130の台数がより多い時期に、蓄電池システム10-2においてより多くの蓄電池ユニット20を保守するような保守スケジュールを生成する。
Note that the amount of power supplied to the main
本例の制御装置40は、計画部50および保守実行部60を有する。計画部50は、蓄電池システム10に含まれる複数の蓄電池ユニット20の保守スケジュールを生成する。保守実行部60は、保守スケジュールに沿って複数の蓄電池ユニット20の保守を実行する。
The
計画部50は、電力推定部52、必要電池容量算出部54、停止台数算出部56、および、スケジュール生成部58を有する。電力推定部52は、基幹送電系統110に接続された発電設備が発電する電力量の推定値を取得する。当該推定値は、将来の時点における電力量の推定値を含む。基幹送電系統110に接続された発電設備は、例えばRE発電装置150、または、火力発電設備130である。
The
電力推定部52は、RE発電装置150、または、火力発電設備130等の発電設備の将来の発電量の推定値を取得する。電力推定部52は、日照量、風力、気温、降水量等の環境変化の予測データ、それぞれの発電設備の発電量の過去の実績値データ等に基づいて推定値を算出してよく、外部で生成された推定値を取得してもよい。また、発電設備の将来の発電量の推定値は、将来の電力需要量に基づいて算出されてもよい。火力発電設備130の発電量は、電力需要量に応じて制御される場合があるので、将来の電力需要量から、火力発電設備130の将来の発電量を推定できる。電力推定部52は、発電電力量の推定値、または、当該推定値を算出するためのデータを、発電データベース70から取得してよい。発電データベース70は、それぞれの発電設備、制御装置40、制御システム120および電力需要設備140から収集されたデータが蓄積されてよい。
The
必要電池容量算出部54は、電力推定部52が推定した発電電力の推定値に基づいて、蓄電池システム10が維持すべき満充電容量を算出する。必要電池容量算出部54は、将来に維持すべき満充電容量を時系列に算出してよい。
The required
例えば必要電池容量算出部54は、RE発電装置150-1の発電電力の将来の推定値の時系列データに基づいて、蓄電システム10-1が将来に維持すべき満充電容量を時系列に算出する。必要電池容量算出部54は、RE発電装置150-1の発電電力の推定値を、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量としてよく、当該推定値に所定の係数(0より大きく、1より小さい係数)を乗じた値を、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量としてもよい。
For example, the required battery
また必要電池容量算出部54は、火力発電設備130の総発電電力(または稼働台数)の将来の推定値の時系列データに基づいて、蓄電池システム10-2が将来に維持すべき満充電容量を時系列に算出してよい。必要電池容量算出部54は、火力発電設備130の総発電電力(または稼働台数)の推定値が大きいほど、蓄電池システム10-2が維持すべき満充電容量を小さく評価してよい。当該推定値と、当該満充電容量との関係は、予め設定されてよい。
Further, the required battery
停止台数算出部56は、蓄電池システム10が将来に維持すべき満充電容量に基づいて、将来に停止可能な蓄電池ユニット20の台数を算出する。停止台数算出部56は、将来に停止可能な蓄電池ユニット20の台数の時系列データを算出してよい。それぞれの蓄電池ユニット20の満充電容量は同一であってよい。この場合、停止台数算出部56は、蓄電池システム10が維持すべき満充電容量を、一つの蓄電池ユニット20の満充電容量で除算した値に基づいて、通常動作させるべき蓄電池ユニット20の台数を算出する。停止台数算出部56は、蓄電池システム10が有する蓄電池ユニット20の台数から、通常動作させるべき台数を減じた台数を、停止可能な蓄電池ユニット20の台数として算出してよい。また、停止台数算出部56は、蓄電池システム10が維持すべき満充電容量を、複数の蓄電池ユニット20の満充電容量の平均値で除算した値に基づいて、停止可能な蓄電池ユニット20の台数を算出してもよい。また、停止台数算出部56は、蓄電池システム10が維持すべき満充電容量を、複数の蓄電池ユニット20の満充電容量の最大値で除算した値に基づいて、停止可能な蓄電池ユニット20の台数を算出してもよい。
The number-of-
スケジュール生成部58は、将来の各時期において停止可能な蓄電池ユニット20の台数に基づいて、複数の蓄電池ユニット20の将来の保守スケジュールを生成する。スケジュール生成部58は、各時期において保守する蓄電池ユニット20の台数が、各時期において停止可能な蓄電池ユニット20の台数より多くならないことを条件として、蓄電池システム10を保守している期間ができるだけ短くなるように保守スケジュールを生成してよい。これにより、発電設備における発電量の変動を補償できる満充電容量を維持しつつ、複数の蓄電池ユニット20を保守できる。
The
スケジュール生成部58は、それぞれの蓄電池ユニット20に対する保守の内容を含む保守スケジュールを生成してよい。保守の内容とは、例えば蓄電池ユニット20の電気的な特性の点検、蓄電池ユニット20または蓄電池システム10に特定の動作をさせたときの動作確認、蓄電池22または電力変換器24の全体または部品の状態の劣化確認、蓄電池22または電力変換器24の全体または部品の修理、蓄電池22または電力変換器24の全体または部品の交換等である。これらの保守においては、蓄電池ユニット20の停止させるか、または、蓄電池ユニット20の動作が制限される。保守の内容には、蓄電池ユニット20を通常動作させながら実施できる内容が含まれてもよい。例えば保守の内容には、蓄電池システム10が設けられた電気室の空調点検、制御装置40により記録されている蓄電池システム10の動作履歴(例えば温度、電流または電圧のプロファイル)の確認、設備の清掃等が含まれてもよい。
The
スケジュール生成部58は、生成した保守スケジュールを、スケジュールデータベース80に登録してよい。発電データベース70およびスケジュールデータベース80は、制御装置40が有してよく、制御システム120が有してよく、これらとは別個のサーバーに設けられてもよい。
The
保守実行部60は、スケジュール読込部62、準備処理部64、電池制御部66、および、復帰処理部68を有する。スケジュール読込部62は、スケジュールデータベース80等から保守スケジュールを読み込む。スケジュール読込部62は、スケジュール生成部58またはスケジュールデータベース80等から、対応する保守スケジュールが生成された旨の通知を受け取り、当該通知に応じて保守スケジュールを読み込んでよい。
The
準備処理部64は、読み込んだ保守スケジュールに基づいて、保守作業のための準備を行う。例えば保守の内容によっては、絶縁抵抗等の電気的な特性を測定する測定器具、半導体チップ等の交換用の部品、蓄電池セルの補充用の電解液等を事前に準備する場合がある。準備処理部64は、これらの準備を実施させる通知を行ってよい。また、保守対象の蓄電池ユニット20は、保守開始タイミングまでには動作を停止させ、送電線から分離しておくことが好ましい。準備処理部64は、蓄電池システム10を制御して、これらの処理を行ってよい。
The
電池制御部66は、保守スケジュールで示された保守の内容に応じて、それぞれ蓄電池ユニット20を制御する。例えば蓄電池ユニット20の劣化を検知する場合、電池制御部66は、蓄電池ユニット20を充放電させて、充放電に要する時間を測定してよい。電池制御部66は、2つの蓄電池ユニット20の間で電力を受け渡すように制御してよい。
The
復帰処理部68は、保守対象の蓄電池ユニット20の保守処理が終了した場合に、蓄電池ユニット20を送電線に再接続させて、蓄電池システム10の一部として復帰させる。復帰処理部68は、1つまたは複数の蓄電池ユニット20の保守処理が終了する毎に、蓄電池ユニット20を順次復帰させてよく、所定の保守期間内に保守処理した複数の蓄電池ユニット20をまとめて復帰させてもよい。
The
図3Aは、RE発電装置150-1の発電量の推定値の一例を示す図である。図3A等における横軸は、将来における時刻(時期)を示している。RE発電装置150-1の発電量は、周囲環境等により変動する。電力推定部52は、図3Aに示したような推定値の時系列の波形を生成してよい。電力推定部52は、所定の単位期間で平均化した推定値を算出してよい。RE発電装置150-1の発電量は気候等の影響で短時間で変動するので、短い時間における発電量の変動を精度よく推定することは困難である。これに対して所定の単位期間で平均化した推定値を用いることで、推定値の誤差を低減できる。また電力推定部52は、RE発電装置150-1の過去の発電量を所定の単位期間で平均化した平均実績値に基づいて、将来の発電量の推定値を算出してもよい。
FIG. 3A is a diagram showing an example of the estimated value of the power generation amount of RE power generation device 150-1. The horizontal axis in FIG. 3A and the like indicates time (timing) in the future. The power generation amount of RE power generation device 150-1 varies depending on the surrounding environment and the like. The
必要電池容量算出部54は、発電量の推定値に基づいて、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量を算出する。発電量の推定値は、所定の平均期間における推定値の平均値を用いてよい。必要電池容量算出部54は、所定の設定タイミングにおける発電量が、推定値から急峻に0になった場合でも、蓄電池システム10-1が当該変動を補償できる満充電容量を算出する。本例では、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量は、RE発電装置150-1の発電量を入力とする関数またはテーブル等から算出する。これらの関数またはテーブルは、RE発電設備170等に設定される条件を満たすためのパラメータを含んでよい。
The required battery
例えば必要電池容量算出部54は、式(1)の関数に基づいて維持すべき満充電容量Emax_dを算出する。
式(1)に示すように、推定値Pgから発電量0まで、準備期間Tp内で到達できる場合には、必要な満充電容量Emax_dはPg 2/2rで与えられる。また、準備期間Tp中に発電量0まで到達できない場合には、禁止期間TLの開始タイミングにおける出力(Pg-rTp)に禁止期間の長さTLを乗じた値が、Pg 2/2rに加算される。 As shown in Equation (1), when the estimated value Pg can be reached from the power generation amount to 0 within the preparation period Tp , the required full charge capacity Emax_d is given by Pg2 /2r. Further, when the power generation amount cannot reach 0 during the preparation period T p , the value obtained by multiplying the output (P g −rT p ) at the start timing of the inhibition period T L by the length of the inhibition period T L is P g 2 /2r is added.
数1では、推定値Pgを入力とする連続関数を用いて満充電容量Emax_dを算出したが、他の例では、発電量の推定値Pgを入力値とし、当該入力値に応じた満充電容量Emax_dを出力するテーブルを用いてもよい。当該テーブルは、推定値Pgの範囲毎に、満充電容量Emax_dが離散的に設定されたテーブルであってよい。 In Equation 1, the full charge capacity Emax_d is calculated using a continuous function with the estimated value Pg as an input . A table that outputs the charge capacity Emax_d may be used. The table may be a table in which the full charge capacity Emax_d is discretely set for each range of the estimated value Pg .
また、必要電池容量算出部54は、所定のタイミングにおけるRE発電装置150-1の出力が、推定値から急峻に最大値になった場合でも、蓄電池システム10-1が余剰発電量を充電することができるだけの満充電容量Emax_cを算出してよい。出力の最大値は、RE発電設備170と基幹送電系統110との連係点における定格出力であってよい。この場合においても、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量Emax_cは、式(1)と同様にRE発電装置150-1の発電量を入力とする関数またはテーブル等から算出する。
In addition, required battery
必要電池容量算出部54は、満充電容量Emax_dおよびEmax_cの少なくとも一方を算出してよい。必要電池容量算出部54は、満充電容量Emax_dおよびEmax_cのいずれか大きいほうを、必要な満充電容量Emaxとしてよく、満充電容量Emax_dおよびEmax_cに対して所定の処理を行った値を必要な満充電容量Emaxとしてもよい。
The required
停止台数算出部56は、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量に基づいて、将来の各時期において停止可能な蓄電池ユニット20の台数を算出する。また、スケジュール生成部58は、停止台数算出部56が算出した台数に基づいて、保守スケジュールを生成する。
Stopped
スケジュール生成部58は、RE発電装置150-1の発電量または蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量が所定の基準値Th1を下回る低発電期間T1、T2を検出してよい。スケジュール生成部58は、検出した低発電期間T1、T2において、蓄電池ユニット20の保守を行うように、保守スケジュールを生成してよい。またスケジュール生成部58は、低発電期間T1、T2のうち、所定の閾値より長い期間において、蓄電池ユニット20の保守を行うスケジュールを生成してもよい。また、スケジュール生成部58は、同時期に保守できる蓄電池ユニット20の台数が、所定の閾値台数以上となる期間において、蓄電池ユニット20の保守を行うスケジュールを生成してもよい。これにより、保守の効率を向上できる。
The
また、RE発電設備170から基幹送電系統110に供給される電力が減少することが禁止された減少禁止期間T0が設定される場合がある。つまり減少禁止期間T0では、RE発電装置150-1の発電電力量と、蓄電池システム10-1からの供給電力量との和の減少が禁止される。減少禁止期間T0は、例えば電力系統100の管理者が制御システム120に設定する。スケジュール生成部58は、減少禁止期間T0以外の期間において、蓄電池ユニット20の保守を行うように、保守スケジュールを生成することが好ましい。これにより、減少禁止期間T0において、蓄電池システム10-1の充電容量が不足する可能性を低くできる。
Also, a decrease prohibition period T0 may be set during which the power supplied from the RE
また、スケジュール生成部58は、保守により生じる損失(コスト)を示す目的関数を最小化するように、保守スケジュールを生成してよい。目的関数F(x)は、例えば下式で与えられる。
F(x)=α×ΣT+β×Loss
なおΣTは、蓄電池システム10の複数の蓄電池ユニット20を保守する期間の総長さ(h)を示す。Lossは発電機会損失を示しており、保守しない場合に比べて、保守した場合にどれだけ売電量(kWh)が減少するかを示している。αは保守の単位期間あたりに生じる人件費、機材費等のコスト(円/h)を示す係数であり、βは単位売電量の値段(円/kWh)を示す係数である。係数αは、期間によらず固定の係数であってよく、人件費等に応じて変動する係数であってもよい。係数βは固定の係数であってよく、市場価格に応じて変動する係数であってもよい。総保守期間ΣTは、1台でも蓄電池ユニット20を保守している期間の総長さであってよい。同一の期間に複数の蓄電池ユニット20を保守する場合、当該期間は重複して計数しない。また、2つの保守期間Tに挟まれる時間が所定の閾値より短い場合には、当該時間も実質的にはコストが発生するので、保守期間に含めてよい。
In addition, the
F(x)=α×ΣT+β×Loss
ΣT indicates the total length (h) of the maintenance period for the plurality of
図3Bは、満充電容量Emax_dの一例を説明する図である。図3Bの横軸は期間、縦軸はRE発電設備170の出力である。図3BではRE発電設備170の出力を(kW)として示しているが、RE発電設備170の出力は、電力量(kWh)を所定の単位期間の長さ(h)で除算した値(kWh/h)であってもよい。本例のRE発電設備170には、各時期に対して準備期間、禁止期間、開放期間が設定されている。禁止期間は、RE発電設備170からの出力変動が禁止される期間である。準備期間は、禁止期間の前の期間であり、開放期間は禁止期間の後の期間である。準備期間および開放期間では、変化速度rでRE発電設備170の出力電力を変動させることができる。
FIG. 3B is a diagram illustrating an example of the full charge capacity Emax_d. The horizontal axis of FIG. 3B is the period, and the vertical axis is the output of the RE
本例では、所定の保守開始タイミングtsで蓄電池ユニット20の保守を開始する。また、保守開始タイミングtsにおけるRE発電装置150-1の出力の推定値をPgとする。
In this example, maintenance of the
本例の必要電池容量算出部54は、RE発電装置150-1の出力が保守開始タイミングtsの直後に0まで低下した場合でも、禁止期間等の条件を満たせるような蓄電池システム10-1の満充電容量Emax_dを算出する。図3Bにおいて斜線のハッチングを付した部分の面積が、満充電容量Emax_dに相当する。
The required battery
蓄電池システム10-1は、準備期間および開放期間において、RE発電設備170の出力をPgから0まで変化速度rで低下させる。従って、準備期間および開放期間における蓄電池システム10-1の最大放電量はPg
2/2rで与えられる。
Storage battery system 10-1 decreases the output of RE
保守開始タイミングtsから準備期間がTpの長さで継続する場合、禁止期間の開始タイミングにおけるRE発電設備170の出力電力はPg-rTpまで減少させることができる。禁止期間では、RE発電設備170の出力を維持しなければならないので、禁止期間における蓄電池システム10-1の最大放電量は(Pg-rTp)TLとなる。このため、本例において蓄電池システム10-1が有するべき満充電容量Emax_dは、式(1)に示したようにPg
2/2r+(Pg-rTp)TLとなる。
If the preparation period continues for a length of T p from the maintenance start timing ts, the output power of the RE
なお準備期間においてRE発電設備170の出力を0まで低下できる場合には、禁止期間における蓄電池システム10-1の発電量は0である。従って式(1)に示したように、蓄電池システム10-1が有するべき満充電容量Emax_dは、Pg
2/2rとなる。
Note that if the output of RE
図3Cは、満充電容量Emax_cの一例を説明する図である。図3Cの各軸および各符号は、図3Bの例と同様である。本例の必要電池容量算出部54は、RE発電装置150-1の出力が保守開始タイミングtsの直後に定格出力Pdまで増加した場合でも、禁止期間等の条件を満たせるような蓄電池システム10-1の満充電容量Emax_cを算出する。図3Cにおいて斜線のハッチングを付した部分の面積が、満充電容量Emax_cに相当する。
FIG. 3C is a diagram illustrating an example of the full charge capacity Emax_c. Each axis and each symbol in FIG. 3C are the same as in the example of FIG. 3B. The required battery
蓄電池システム10-1は、準備期間および開放期間において、RE発電設備170の出力をPgからPdまで変化速度rで上昇させる。RE発電装置150-1の出力Pdと、RE発電設備170の出力との差分を、蓄電池システム10-1が充電する。従って、準備期間および開放期間において蓄電池システム10-1の最大充電量は(Pd-Pg)2/2rで与えられる。
Storage battery system 10-1 increases the output of RE
保守開始タイミングtsから準備期間がTpの長さで継続する場合、禁止期間の開始タイミングにおけるRE発電設備170の出力電力はPg+rTpまで増大させることができる。禁止期間では、RE発電設備170の出力を維持しなければならないので、禁止期間における蓄電池システム10-1の最大充電量は(Pd-(Pg+rTp))TLとなる。このため、本例において蓄電池システム10-1が有するべき満充電容量Emax_cは、(Pd-Pg)2/2r+(Pd-(Pg+rTp))TLとなる。
If the preparation period continues for a length of Tp from the maintenance start timing ts, the output power of the RE
なお準備期間においてRE発電設備170の出力を定格出力Pdまで増加できる場合には、禁止期間における蓄電池システム10-1の充電量は0である。従って蓄電池システム10-1が有するべき満充電容量Emax_dは、(Pd-Pg)2/2rとなる。
Note that if the output of RE
停止台数算出部56は、満充電容量Emax_cおよび満充電容量Emax_dの少なくとも一方に基づいて、保守開始タイミングtsにおいて停止できる蓄電池ユニット20の台数を算出してよい。なお、蓄電池システム10-1が満充電容量Emax_dを満たさない場合には、RE発電設備170に要求される出力を満たせなくなる可能性があるが、蓄電池システム10-1が満充電容量Emax_cを満たさない場合であっても、RE発電装置150-1の余剰発電量を放棄すればよい。停止台数算出部56は、少なくとも満充電容量Emax_dの条件を満たすように、保守開始タイミングtsにおいて停止できる蓄電池ユニット20の台数を算出してよい。停止台数算出部56は、満充電容量Emax_cおよび満充電容量Emax_dのうち、大きいほうの満充電容量に基づいて、保守開始タイミングtsにおいて停止できる蓄電池ユニット20の台数を算出してもよい。
The stop
また、満充電容量Emax_cよりも小さい値を満充電容量Emaxとして採用する場合、上述したようにRE発電装置150-1の余剰発電量の一部を放棄する可能性が生じる。一方で、より大きい満充電容量Emax採用すると、一度に保守できる蓄電池ユニット20の台数が減少する。このため、保守作業の効率が低下し、保守コストが上昇してしまう。停止台数算出部56は、発電量を放棄することによる損失と、保守コストの上昇とを最小化するように、満充電容量Emaxを決定してよい。
Further, when a value smaller than the full charge capacity Emax_c is adopted as the full charge capacity Emax, there is a possibility that part of the surplus power generation amount of RE power generation device 150-1 is discarded as described above. On the other hand, if a larger full charge capacity Emax is adopted, the number of
図4は、火力発電設備130の発電量の推定値の一例を示す図である。火力発電設備130の発電量は、電力需要に応じて変動し得る。電力推定部52は、図4に示したような推定値の時系列の波形を生成してよい。電力推定部52は、所定の単位期間で平均化した推定値を算出してよい。また電力推定部52は、火力発電設備130の過去の発電量を所定の単位期間で平均化した平均実績値に基づいて、将来の発電量の推定値を算出してもよい。電力推定部52は、図4に示した発電量の推定値に加えて、または、発電量の推定値に代えて、稼働する火力発電設備130の台数の推定値を生成してもよい。稼働する火力発電設備130の台数も、電力需要から推定できる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the estimated value of the power generation amount of the thermal
必要電池容量算出部54は、発電量の推定値に基づいて、蓄電池システム10-1が維持すべき満充電容量を算出する。上述したように、火力発電設備130は、燃料の投入量等により発電量を調整することができる。火力発電設備130による発電量の調整幅は、火力発電設備130の発電量、または、稼働している火力発電設備130の台数が大きいほど大きくなる。火力発電設備130による発電量の調整幅が大きい期間では、蓄電池システム10-2の満充電容量は小さくてもよい。蓄電池システム10-2が維持すべき満充電容量と、火力発電設備130の総発電量(または稼働台数)との関係は、必要電池容量算出部54に予め設定されてよい。
The required battery
停止台数算出部56は、蓄電池システム10-2が維持すべき満充電容量に基づいて、将来の各時期において停止可能な蓄電池ユニット20の台数を算出する。また、スケジュール生成部58は、停止台数算出部56が算出した台数に基づいて、保守スケジュールを生成する。
Stopped
スケジュール生成部58は、火力発電設備130の総発電量(または稼働台数)が所定の基準値Th2を上回る高発電期間T3を検出してよい。スケジュール生成部58は、検出した高発電期間T3において、蓄電池ユニット20の保守を行うように、保守スケジュールを生成してよい。またスケジュール生成部58は、検出した時期のうち、所定の閾値より長い期間において、蓄電池ユニット20の保守を行うスケジュールを生成してもよい。また、スケジュール生成部58は、同時期に保守できる蓄電池ユニット20の台数が、所定の閾値台数以上となる期間において、蓄電池ユニット20の保守を行うスケジュールを生成してもよい。これにより、保守の効率を向上できる。
The
図5は、電力系統100における電力需要量の推定値の一例を示す図である。電力推定部52は、図5に示したような推定値の時系列の波形を生成してよい。電力推定部52は、所定の単位期間で平均化した推定値を算出してよい。また電力推定部52は、過去の電力需要量を所定の単位期間で平均化した平均実績値に基づいて、将来の電力需要量の推定値を算出してもよい。電力推定部52は、電力需要量の推定値を、図4において説明した火力発電設備130の発電量の推定値として用いてよい。電力推定部52は、電力需要量の推定値に対して予め定められた演算を行って、火力発電設備130の発電量の推定値を算出してもよい。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the estimated value of the power demand in the
図6は、保守内容の一例を説明する図である。本例においては、蓄電池ユニット20を所定の量だけ充電させたときの充電時間等に基づいて、蓄電池ユニット20の劣化を検出する。準備処理部64および電池制御部66は、保守候補の蓄電池ユニット20から、最もSOCが高い蓄電池ユニット20-1と、最もSOCが高い蓄電池ユニット20-2とを選択して、蓄電池ユニット20-1から蓄電池ユニット20-2に電力を移動させてよい。これにより、蓄電池ユニット20の劣化を容易に検知できる。蓄電池システム10は、保守対象の蓄電池ユニット20を、RE発電装置150-1または基幹送電系統110等の外部系統から切り離す切替部21を有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of maintenance contents. In this example, the deterioration of the
準備処理部64および電池制御部66は、保守スケジュールにより保守対象となった蓄電池ユニット20について、保守開始タイミングにおける充電量が予め定められた条件を満たすように、蓄電池ユニット20の充放電を制御してもよい。保守開始タイミングは、切替部21により蓄電池ユニット20が外部系統から切り離されたタイミングであってよい。例えば蓄電池ユニット20-1および蓄電池ユニット20-2が保守対象となっている場合に、準備処理部64および電池制御部66は、蓄電池ユニット20-1の充電量(SOC)が保守開始タイミングにおいて第1閾値より大きくなり、蓄電池ユニット20-2の充電量が保守開始タイミングにおいて第2閾値より小さくなるように、それぞれの蓄電池ユニット20の充放電を制御してよい。なお第1閾値は第2閾値より大きい。当該制御は、これらの蓄電池ユニット20が、RE発電装置150-1に連携して充放電される通常動作時に行ってよい。このような事前処理を行うことで、蓄電池ユニット20の保守を効率よく実施できる。
The
図7は、蓄電池システム10の構成例を示す図である。本例の蓄電池システム10は、複数のバンク17と、複数の切替部21とを有する。それぞれのバンク17には、複数の蓄電池ユニット20と、変圧器19が含まれる。切替部21はバンク17毎に設けられる。切替部21は、バンク17をRE発電装置150または基幹送電系統110等の外部系統に接続するか否かを切り替える。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the
本例においては、バンク17の単位で、蓄電池ユニット20を保守する。制御装置40は、切替部21を制御することで、保守対象のバンク17を外部系統から切り離す。他のバンク17は、外部系統に接続されている。これにより、蓄電池システム10の機能を維持したまま、バンク17の単位で蓄電池ユニット20を保守できる。
In this example, the
図8は、蓄電池システム10の他の構成例を示す図である。本例の蓄電池システム10は、複数のバスライン26、複数の蓄電池ユニット20、複数の切替部23、および、複数の切替部21を有する。
FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of the
切替部21は、それぞれの蓄電池ユニット20を、いずれのバスライン26に接続するかを選択する。図8の例では、蓄電池ユニット20-1、20-2がバスライン26-1に接続され、他の蓄電池ユニット20がバスライン26-2に接続されている。
The switching
切替部23は、外部系統に対して、いずれのバスライン26を接続し、いずれのバスライン26を切り離すかを選択する。本例においては、バスライン26-2が外部系統に接続され、バスライン26-1が外部系統から切り離されている。つまり、バスライン26-1は保守用のバスライン26として機能し、バスライン26-2は通常動作用のバスラインとして機能する。 The switching unit 23 selects which bus line 26 is to be connected to the external system and which bus line 26 is to be disconnected. In this example, the bus line 26-2 is connected to the external system and the bus line 26-1 is disconnected from the external system. That is, the bus line 26-1 functions as a maintenance bus line 26, and the bus line 26-2 functions as a normal operation bus line.
制御装置40は、切替部21を制御することで、保守対象の蓄電池ユニット20をバスライン26-1に接続し、他の蓄電池ユニット20をバスライン26-2に接続する。これにより、蓄電池システム10の機能を維持したまま、任意の蓄電池ユニット20を選択して保守できる。
図9は、RE発電装置150-1の発電量の推定値と測定値の例を示す図である。図9においては、発電量の推定値は図3Aの例と同様である。推定値を破線で示し、測定値を実線で示している。推定値と測定値が同一の部分は破線を省略している。 FIG. 9 is a diagram showing an example of estimated values and measured values of the power generation amount of RE power generation device 150-1. In FIG. 9, the estimated power generation amount is the same as in the example of FIG. 3A. Estimated values are indicated by dashed lines and measured values are indicated by solid lines. Dashed lines are omitted for portions where the estimated value and the measured value are the same.
スケジュール生成部58は、1つ以上の蓄電池ユニット20を外部系統から切り離して保守を開始する保守開始タイミングTsにおいて、RE発電装置150-1の実際の発電電力量P1を取得してよい。スケジュール生成部58は、保守開始タイミングTsにおける発電電力量P1に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニット20の台数を補正してよい。
The
例えば保守開始タイミングTsにおける発電電力量P1が、保守開始タイミングTsにおける発電電力量の推定値よりも大きくなる場合がある。この場合、発電電力量P1を維持しようとすると、保守開始タイミングTs以降に蓄電池システム10が維持すべき満充電容量は、保守スケジュールの生成時に推定した必要満充電容量よりも大きくなる。このため、保守スケジュール通りに蓄電池ユニット20を保守すると、蓄電池システム10の満充電容量が不足して、RE発電装置150-1の発電量の変動を補償できなくなる場合がある。この場合、スケジュール生成部58は、保守を実行する蓄電池ユニット20の台数を減少させてよい。
For example, the power generation amount P1 at the maintenance start timing Ts may be larger than the estimated value of the power generation amount at the maintenance start timing Ts. In this case, when trying to maintain the generated power amount P1, the full charge capacity to be maintained by the
なお、保守を実行する蓄電池ユニット20の台数を減少させない場合、RE発電装置150-1の発電量を、推定値と同等の量に抑制してよい。この場合、RE発電装置150-1における売電の機会損失が発生する。スケジュール生成部58は、機会損失と、保守対象の蓄電池ユニット20の台数を減少させたことによる保守コストの増大とを比較して、保守を実行する蓄電池ユニット20の台数を減少させるか否かを判定してよい。
If the number of
スケジュール生成部58は、保守を実行する蓄電池ユニット20の台数が補正により減少する場合に、設定される優先順位に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニット20を選択してよい。優先順位は、前回保守を行った時期により定められてよく、ユーザー等により設定されてよく、他の指標に基づいて設定されてもよい。
When the number of
スケジュール生成部58は、保守が計画されていた蓄電池ユニット20の、保守開始タイミングtsにおける充電量に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニット20を選択してよい。例えばスケジュール生成部58は、保守が予定されていた蓄電池ユニット20のうち、充電量がより大きいものと、より小さいものとを優先して選択してよい。これにより図6において説明した保守を効率よく実施できる。より具体的にはスケジュール生成部58は、N個の蓄電池ユニット20を選択する場合に、充電量がより大きいN/2個の蓄電池ユニット20と、充電量がより小さいN/2個の蓄電池ユニット20を選択してよい。
The
またスケジュール生成部58は、保守を実行する蓄電池ユニット20の台数が補正により減少する場合に、蓄電池ユニット20毎に計画されていた保守の内容に基づいて、保守を実行する蓄電池ユニット20を選択してもよい。例えばスケジュール生成部58は、測定機器の準備、交換用部品の準備等のように、事前の準備が必要な保守を行う蓄電池ユニット20を優先的に選択してよい。いずれの保守内容の蓄電池ユニット20を優先して選択すべきかは、保守スケジュールの生成時にスケジュール生成部58が決定しておいてもよい。
Further, when the number of
図10は、電力系統100を安定化させる複数の蓄電池ユニット20の保守方法の一例を示すフローチャートである。図10においては、保守方法の概要を説明する。保守方法の詳細は、図1から図9において説明した制御装置40(または制御システム120)の動作と同様である。
FIG. 10 is a flow chart showing an example of a maintenance method for a plurality of
まず推定段階S1002において、電力系統100に接続された発電設備が発電する電力量の推定値を取得する。次に必要電池容量算出段階S1004において、蓄電池システム10が維持すべき満充電容量の大きさを、上述した推定値に基づいて算出する。次に停止台数算出段階S1006において、蓄電池システム10において停止可能な蓄電池ユニット20の台数を、上述した必要満充電容量に基づいて算出する。次にスケジュール生成段階S1008において、複数の蓄電池ユニット20の保守スケジュールを、上述した停止可能な台数に基づいて生成する。
First, in the estimation step S1002, an estimated value of the amount of power generated by the power generation equipment connected to the
次に準備段階S1010において、保守スケジュールで示された保守作業に必要な準備を行う。また、測定値取得段階S1012において、保守開始タイミングにおけるRE発電装置150-1の発電量の測定値を取得する。次に台数判定段階S1014において、保守する蓄電池ユニット20の台数の補正が必要かを判定する。補正が不要な場合(n)には、保守スケジュールで計画されていた保守を実施する。
Next, in preparation step S1010, necessary preparations for the maintenance work indicated in the maintenance schedule are made. Also, in the measurement value acquisition step S1012, a measurement value of the power generation amount of RE power generation device 150-1 at the maintenance start timing is acquired. Next, in the number determination step S1014, it is determined whether or not the number of
保守する蓄電池ユニット20の台数が減少する場合(y)、保守が計画されていた蓄電池ユニット20における優先順位を判定する(S1015)。優先順位は、図9において説明したように、蓄電池ユニット20の充電量または保守内容等に基づいて判定してよい。次に、対象決定段階S1016において、実際に保守する蓄電池ユニット20を、優先順位に基づいて決定する。
If the number of
次に保守段階S1018において、蓄電池ユニット20を保守する。また復帰段階s1020において、保守が終了した蓄電池ユニット20を、通常動作に復帰させる。
Next, in the maintenance stage S1018, the
図11は、保守方法の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ2200の例を示す。コンピュータ2200には、コンピュータ2200に図1から図10において説明した保守方法を実行させるためのプログラムがインストールされる。
FIG. 11 illustrates an
コンピュータ2200にインストールされたプログラムは、コンピュータ2200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の1または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該1または複数のセクションを実行させることができ、および/またはコンピュータ2200に、本発明の実施形態に係る方法または当該方法の段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ2200に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、CPU2212によって実行されてよい。
Programs installed on the
本実施形態によるコンピュータ2200は、CPU2212、RAM2214、グラフィックコントローラ2216、およびディスプレイデバイス2218を含み、それらはホストコントローラ2210によって相互に接続されている。コンピュータ2200はまた、通信インタフェース2222、ハードディスクドライブ2224、DVD-ROMドライブ2226、およびICカードドライブのような入/出力ユニットを含み、それらは入/出力コントローラ2220を介してホストコントローラ2210に接続されている。コンピュータはまた、ROM2230およびキーボード2242のようなレガシの入/出力ユニットを含み、それらは入/出力チップ2240を介して入/出力コントローラ2220に接続されている。
CPU2212は、ROM2230およびRAM2214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ2216は、RAM2214内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にCPU2212によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス2218上に表示されるようにする。
通信インタフェース2222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ2224は、コンピュータ2200内のCPU2212によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。DVD-ROMドライブ2226は、プログラムまたはデータをDVD-ROM2201から読み取り、ハードディスクドライブ2224にRAM2214を介してプログラムまたはデータを提供する。ICカードドライブは、プログラムおよびデータをICカードから読み取り、および/またはプログラムおよびデータをICカードに書き込む。
ROM2230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ2200によって実行されるブートプログラム等、および/またはコンピュータ2200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入/出力チップ2240はまた、様々な入/出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入/出力コントローラ2220に接続してよい。
プログラムが、DVD-ROM2201またはICカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ2224、RAM2214、またはROM2230にインストールされ、CPU2212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ2200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ2200の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
A program is provided by a computer-readable medium such as a DVD-
例えば、通信がコンピュータ2200および外部デバイス間で実行される場合、CPU2212は、RAM2214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース2222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース2222は、CPU2212の制御下、RAM2214、ハードディスクドライブ2224、DVD-ROM2201、またはICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
For example, when communication is performed between the
また、CPU2212は、ハードディスクドライブ2224、DVD-ROMドライブ2226(DVD-ROM2201)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM2214に読み取られるようにし、RAM2214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU2212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
In addition, the
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU2212は、RAM2214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM2214に対しライトバックする。また、CPU2212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU2212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information, such as various types of programs, data, tables, and databases, may be stored on recording media and subjected to information processing.
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ2200上またはコンピュータ2200近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ2200に提供する。
The programs or software modules described above may be stored in a computer readable medium on or near
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the scope of claims that forms with such modifications or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as actions, procedures, steps, and stages in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is particularly "before", "before etc., and it should be noted that it can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the specification, and the drawings, even if the description is made using "first," "next," etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. not a thing
10・・・蓄電池システム、17・・・バンク、19・・・変圧器、20・・・蓄電池ユニット、21・・・切替部、22・・・蓄電池、23・・・切替部、24・・・電力変換器、26・・・バスライン、40・・・制御装置、50・・・計画部、52・・・電力推定部、54・・・必要電池容量算出部、56・・・停止台数算出部、58・・・スケジュール生成部、60・・・保守実行部、62・・・スケジュール読込部、64・・・準備処理部、66・・・電池制御部、68・・・復帰処理部、70・・・発電データベース、80・・・スケジュールデータベース、100・・・電力系統、110・・・基幹送電系統、120・・・制御システム、130・・・火力発電設備、140・・・電力需要設備、150・・・RE発電装置、160・・・変圧器、170・・・RE発電設備
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記電力系統に接続された発電設備が発電する電力量の推定値を取得する電力推定部と、
前記電力推定部が推定した前記電力量に基づいて、前記複数の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成するスケジュール生成部と
を備える制御装置。 A control device that controls a maintenance schedule for a plurality of storage battery units that stabilize a power system,
A power estimating unit that acquires an estimated value of the amount of power generated by the power generation equipment connected to the power system;
A control device comprising: a schedule generator that generates a maintenance schedule for the plurality of storage battery units based on the electric energy estimated by the electric power estimator.
前記電力推定部は、前記再生エネルギー発電装置の発電電力量についての前記推定値を取得する
請求項1に記載の制御装置。 One or more renewable energy generators are connected to the power system,
The control device according to claim 1, wherein the power estimator acquires the estimated value of the amount of power generated by the renewable energy power generation device.
請求項1または2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2, wherein the schedule generator determines the number of storage battery units to be maintained in each period based on the estimated value in each period.
請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the schedule generator generates a maintenance schedule for the plurality of storage battery units in each period based on a power demand forecast in each period.
前記スケジュール生成部は、前記火力発電設備の発電電力量についての前記推定値に基づいて、前記保守スケジュールを生成する
請求項4に記載の制御装置。 Thermal power generation equipment is connected to the power system,
The control device according to claim 4, wherein the schedule generator generates the maintenance schedule based on the estimated value of the power generation amount of the thermal power generation facility.
前記スケジュール生成部は、前記再生エネルギー発電装置における前記発電電力量の前記推定値に基づいて、対応する前記変動緩和用の蓄電池ユニットの前記保守スケジュールを生成する
請求項2に記載の制御装置。 The plurality of storage battery units include one or more storage battery units for mitigating fluctuations in the amount of power generated by any one of the renewable energy power generation devices,
The control device according to claim 2, wherein the schedule generation unit generates the maintenance schedule for the corresponding storage battery unit for fluctuation mitigation based on the estimated value of the generated power amount in the renewable energy power generation device.
請求項6に記載の制御装置。 The schedule generation unit performs maintenance on the corresponding storage battery unit for mitigating fluctuations in a low power generation period when the estimated value of the generated power amount in the renewable energy power generation device is equal to or less than a reference value. 7. The controller of claim 6, which generates a .
前記再生エネルギー発電装置の前記発電電力量と、対応する前記変動緩和用の蓄電池ユニットの供給電力との和が減少することが禁止された減少禁止期間が設定されており、
前記スケジュール生成部は、前記減少禁止期間以外の期間において、前記変動緩和用の蓄電池ユニットの保守を行うように、前記保守スケジュールを生成する
請求項2に記載の制御装置。 The plurality of storage battery units are associated with one of the renewable energy power generation devices, and include one or more storage battery units for mitigating fluctuations in the amount of power generated by the corresponding renewable energy power generation device,
a decrease prohibition period is set during which a decrease in the sum of the amount of power generated by the renewable energy power generation device and the power supplied to the corresponding storage battery unit for fluctuation mitigation is prohibited;
The control device according to claim 2, wherein the schedule generator generates the maintenance schedule so that maintenance of the storage battery unit for variation mitigation is performed during a period other than the decrease prohibited period.
前記スケジュール生成部は、前記蓄電池ユニットを保守した場合の損失の大きさに基づいて、対応する前記変動緩和用の蓄電池ユニットの前記保守スケジュールを生成する
請求項2に記載の制御装置。 The plurality of storage battery units are associated with one of the renewable energy power generation devices, and include one or more storage battery units for mitigating fluctuations in the amount of power generated by the corresponding renewable energy power generation device,
The control device according to claim 2, wherein the schedule generator generates the maintenance schedule for the corresponding storage battery unit for variation mitigation based on the magnitude of loss when the storage battery unit is maintained.
前記電池制御部は、前記複数の蓄電池ユニットのうち、保守対象となった対象蓄電池ユニットについて、保守開始タイミングにおける充電量が予め定められた条件を満たすように、前記対象蓄電池ユニットを制御する
請求項1から9のいずれか一項に記載の制御装置。 Further comprising a battery control unit that controls charging and discharging in the plurality of storage battery units,
The battery control unit controls the target storage battery unit that is subject to maintenance among the plurality of storage battery units so that the amount of charge at maintenance start timing satisfies a predetermined condition. 10. The control device according to any one of 1 to 9.
請求項10に記載の制御装置。 The battery control unit is configured such that the charge amount of one of the two target storage battery units becomes larger than a first threshold at the maintenance start timing, and the charge amount of the other target storage battery unit becomes the 11. The control device according to claim 10, which controls each of the target storage battery units so as to be smaller than the second threshold at maintenance start timing.
請求項2に記載の制御装置。 The control device according to claim 2, wherein the schedule generator corrects the number of storage battery units for which maintenance is to be performed, based on the amount of power generated by the renewable energy power generation device at maintenance start timing.
請求項12に記載の制御装置。 13. The control device according to claim 12, wherein the schedule generation unit selects the storage battery unit for which maintenance is to be performed based on a set priority when the number of the storage battery units for which maintenance is to be performed decreases as a result of the correction. .
請求項13に記載の制御装置。 The control device according to claim 13, wherein the schedule generation unit selects the storage battery unit for which maintenance is to be performed based on the amount of charge at the maintenance start timing of the storage battery unit for which maintenance was planned.
請求項13に記載の制御装置。 The control device according to claim 13, wherein the schedule generation unit selects the storage battery unit to be maintained based on the content of maintenance planned for each storage battery unit.
前記電力系統に接続された発電設備が発電する電力量の推定値を取得する推定段階と、
前記推定段階で推定した前記電力量に基づいて、前記複数の蓄電池ユニットの保守スケジュールを生成するスケジュール生成段階と
を備える保守方法。 A maintenance method for a plurality of storage battery units for stabilizing a power system, comprising:
an estimation step of obtaining an estimate of the amount of power generated by a power generation facility connected to the power system;
and a schedule generating step of generating a maintenance schedule for the plurality of storage battery units based on the electric energy estimated in the estimating step.
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