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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