JP2025029883A - 蓄電池管理装置および蓄電池管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な蓄電池管理を可能とする。
【解決手段】蓄電池管理装置は、充電率を含む蓄電池の情報を記憶する蓄電池情報データベース２１０、蓄電池が対応可能な蓄電池利用の要求の種別を記憶する対応アプリケーションデータベース２４０、蓄電池とノードとの接続関係を示す接続情報を記憶する接続情報データベース２５０、および、電力変換費用と混雑料金とのうち少なくとも１つを含む費用の情報、当該費用に係る所定の条件を記憶する費用情報データベース２６０を参照し、電力量を含む蓄電池利用の要求に対する、所定の条件を満たす蓄電池の充電または放電のスケジュールを作成する利用スケジュール作成部１１２を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、送配電網に接続された蓄電池の充放電を管理する蓄電池管理装置および蓄電池管理方法に関する。

周波数や電圧の変動が所定の許容範囲内に収まるようするために、送配電網において二次電池電力貯蔵システム（Battery Energy Storage System、以下では蓄電池とも記す）が利用されている。さらに、太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギーを利用する電源の増加に伴い蓄電池の必要性が高まるため、蓄電池の効率的な利用が求められるようになる。

蓄電池利用を管理する技術として特許文献１に記載の蓄電池共用システムがある。この蓄電池共用システムは、電力系統の配電網に接続された複数の需要家を管理すると共に、複数の需要家で共同利用する蓄電池の利用スケジュールを管理する蓄電池共用システムであって、蓄電池情報と、蓄電池利用予定と、配電網情報と、電力ロス情報と、契約情報に基づいて、蓄電池に対する充放電の指示を含む蓄電池スケジュールを作成する蓄電池スケジュール作成部と、蓄電池スケジュールまたは、蓄電池スケジュールに基づいて作成された制御指令を前記蓄電池に与える蓄電池制御指令部とを備え、蓄電池の蓄電量を管理すると共に、蓄電量に対して使用する権利を有する所有者を管理する。

特開２０１６－０４０９７０号公報

特許文献１に記載の蓄電池共用システムは、電力ロスの小さい蓄電池スケジュールを作成することができるが、送電混雑を考慮しておらず、運用費用が高くなることがある。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、効率的な蓄電池管理を可能とする蓄電池管理装置および蓄電池管理方法を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するため、本発明に係る蓄電池管理装置は、充電率を含む蓄電池の情報を記憶する蓄電池情報データベース、前記蓄電池が対応可能な蓄電池利用の要求の種別を記憶する対応アプリケーションデータベース、蓄電池とノードとの接続関係を示す接続情報を記憶する接続情報データベース、および、電力変換費用と混雑料金とのうち少なくとも１つを含む費用の情報、当該費用に係る所定の条件を記憶する費用情報データベースを参照し、電力量を含む前記蓄電池利用の要求に対する、前記所定の条件を満たす蓄電池の充電または放電のスケジュールを作成する利用スケジュール作成部を備える。

本発明によれば、効率的な蓄電池管理を可能とする蓄電池管理装置および蓄電池管理方法を提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態に係る送配電網の構成を示す図である。 本実施形態に係る電圧または周波数の変動を示すグラフである。 本実施形態に係る蓄電池管理装置の機能ブロック図である。 本実施形態に係る蓄電池情報データベースのデータ構成を示す図である。 本実施形態に係るノード情報データベースのデータ構成を示す図である。 本実施形態に係る距離情報データベースのデータ構成を示す図である。 本実施形態に係る対応アプリケーションデータベースのデータ構成を示す図である。 本実施形態に係る接続情報データベースのデータ構成を示す図である。 本実施形態に係る混雑料金データのデータ構成を示す図である。 本実施形態に係るアプリケーション費用のデータ構成を示す図である。 本実施形態に係る蓄電池利用スケジュール作成処理のフローチャートである。 本実施形態に係る蓄電池利用スケジュール作成処理のフローチャートである。 本実施形態に係る蓄電池回復スケジュール作成処理のフローチャートである。 本実施形態に係る蓄電池制御スケジュール情報示す図である。 本実施形態に係る仮想蓄電池状態情報を示す図である。 本実施形態に係る蓄電池充電率情報を示す図である。

≪送配電網の概要≫
蓄電池管理装置１００（後記する図３参照）を説明する前に、送配電網の概要を説明する。図１は、本実施形態に係る送配電網４４０の構成を示す図である。送配電網４４０は、変電所４４８やノード４４１～４４３が電力線で結ばれたネットワークである。ノード４４１～４４３には、蓄電池４１１～４１６の他に太陽光発電設備や風力発電設備などの電源４２１～４２３が接続される。

変電所４４８やノード４４１～４４３では、送配電される電気の周波数や電圧が定期的に測定される。測定値は、ノード４４１～４４３ごとに設置されるノード監視装置４９０（後記する図３参照）を経由して送配電網管理システム４８０に送信される。
また蓄電池４１１～４１６の充電率、温度などが定期的に測定される。測定値は、蓄電池４１１～４１６ごとに設置される蓄電池監視装置４７０（後記する図３参照）を経由して蓄電池監視システム４６０に送信される。

≪蓄電池管理装置の概要≫
後記する図２を参照しながら、本実施形態に係る蓄電池管理装置１００（後記する図３参照）の概要を説明する。図２は、本実施形態に係る電圧または周波数の変動を示すグラフ７１０である。送配電網４４０における電圧および周波数の変動は、所定の上限値および下限値の間の許容範囲内に収まることが求められる。

電圧または周波数が下限値を下回った場合に蓄電池管理装置１００は、蓄電池４１１～４１６のなかから放電する蓄電池を選択して、放電を指示する（期間７１２参照）。また電圧または周波数が上限値を上回った場合に蓄電池管理装置１００は、蓄電池４１１～４１６のなかから充電する蓄電池を選択して、充電を指示する（期間７１４参照）。電圧および周波数が許容範囲内に回復すると蓄電池管理装置１００は、蓄電量が少ない蓄電池に充電を指示し、蓄電量に余裕のある蓄電池に放電を指示する（期間７１１，７１３，７１５参照）。なお期間７１２，７１４は調整フェーズとも呼ばれる。また期間７１１，７１３，７１５は回復フェーズとも呼ばれる。
この他に蓄電池管理装置１００は、送配電網４４０の負荷に応じて蓄電池４１１～４１６に充電または放電を指示する。例えば電源４２１～４２３での発電量が大きい場合に蓄電池管理装置１００は、充電を指示する。

蓄電池管理装置１００は、ノード４４１～４４３での混雑料金が低いノードに接続される蓄電池を選択する。また電圧が許容範囲を逸脱して充電または放電する場合に蓄電池管理装置１００は、変電所４４８に近いノードに接続される蓄電池を選択する。
このようにすることで蓄電池管理装置１００は、混雑料金（後記する図９参照）他を含む費用を抑えた蓄電池４１１～４１６の利用が可能となり、効率的に蓄電池４１１～４１６を管理する。

以下、混雑料金について説明する。再生可能エネルギーなどが増加することにより、送電網の系統の一部で送電電力が送電容量を超えてしまう場合、発電された電気の全てを系統に送ることができない状態となる。このような状態は系統混雑と呼ばれる。系統混雑の状況に応じて設定されるのが混雑料金である。混雑料金は、系統混雑を防止や抑制するための料金であり、系統混雑の度合いが高いと予想されるほど高くなるように設定される。

≪蓄電池管理装置の構成≫
図３は、本実施形態に係る蓄電池管理装置１００の機能ブロック図である。蓄電池管理装置１００はコンピュータであり、制御部１１０、記憶部１２０、および入出力部１８０を備える。入出力部１８０には、ディスプレイやキーボード、マウスなどのユーザインターフェイス機器が接続される。入出力部１８０は通信デバイスを備え、蓄電池監視システム４６０や送配電網管理システム４８０とのデータ送受信が可能である。

蓄電池監視システム４６０は、蓄電池監視装置４７０から受信した蓄電池４１１～４１６（図１参照）の充電率、温度などの情報を蓄電池管理装置１００に送信する。また蓄電池管理装置１００は、蓄電池監視システム４６０を介して蓄電池監視装置４７０に蓄電池４１１～４１６に対する制御メッセージを送信して、充電または放電を指示する。
送配電網管理システム４８０は、ノード監視装置４９０から受信したノード４４１～４４３における周波数や電圧などの情報（ノード情報）を蓄電池管理装置１００に送信する。また、送配電網管理システム４８０は、送配電網４４０の安定化のために蓄電池４１１～４１６の利用要求（アプリケーション要求）を蓄電池管理装置１００に送信する。アプリケーション要求には、後記するアプリケーションの識別情報やパラメータとしての電力量を含む。蓄電池管理装置１００は、利用要求に応じて蓄電池４１１～４１６に充放電を指示する。

≪蓄電池管理装置：記憶部≫
記憶部１２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記憶機器を含んで構成される。記憶部１２０には、蓄電池情報データベース２１０、ノード情報データベース２２０、距離情報データベース２３０、対応アプリケーションデータベース２４０、接続情報データベース２５０、費用情報データベース２６０、およびプログラム１２８が記憶される。
プログラム１２８は、蓄電池利用スケジュール作成処理（後記する図１１、図１２参照）や蓄電池回復スケジュール作成処理（後記する図１３参照）の手順の記述を含む。

≪記憶部：蓄電池情報データベース≫
図４は、本実施形態に係る蓄電池情報データベース２１０のデータ構成を示す図である。蓄電池情報データベース２１０は、例えば表形式のデータである。１つの行（レコード）は個々の蓄電池４１１～４１６に係る情報を示し、識別情報（図４では「ＩＤ」と記載）、更新日時、タイプ、応答時間、定格電力、充電率、充電率上下限、充放電効率、容量劣化、蓄電容量、温度、位置、距離、契約期間、契約金額、および状態の列（属性）を含む。蓄電池情報データベース２１０は、上記した属性とは異なる属性を含んでもよい。

更新日時は、レコードの更新日時を示す。なお図４では時刻だけを記載している。
タイプは、蓄電池のタイプを示す。タイプとしては、リチウムイオン、ニッケル水素、鉛などがある。
応答時間は、蓄電池の応答時間（秒）を示す。
定格電力は、蓄電池の定格電力（ｋＷ）を示す。

充電率（％）は、更新日時における蓄電池の充電率（ＳｏＣ、State of Charge）を示す。
充電率上下限は、蓄電池の運用で定められた充電率の上限値と下限値を示す。蓄電池は上限値を超えないように充電され、下限値を超えないよう（下回らないよう）に放電される。
充放電効率は、充電および放電の効率（％）を示す。
容量劣化は、使用開始時の容量に対する、更新日時時点での最大容量の比（％）を示す。容量劣化は、蓄電を使用するにつれて下がる。

蓄電容量は、更新日時時点での蓄電池の容量（ｋＷｈ）を示す。
温度は、蓄電池の温度（℃）を示す。
位置は、蓄電池の位置を示す。位置は、例えば緯度と経度で示される。
距離は、電力線の長さの意味での変電所４４８までの距離（ｋｍ）を示す。
契約期間は、蓄電池の利用契約締結後の期間長（例えば日）を示す。
契約金額は、蓄電池の契約金額（円／ｋＷ）を示す。
状態は、更新日時時点での蓄電池の状態を示す。状態として、使用（放電）、アイドル、回復（充電）がある。

≪記憶部：ノード情報データベース≫
図５は、本実施形態に係るノード情報データベース２２０のデータ構成を示す図である。ノード情報データベース２２０は、例えば表形式のデータである。１つの行（レコード）は個々のノード４４１～４４３に係る情報を示し、識別情報（図５では「ＩＤ」と記載）、エリア、変電所、位置、電圧、および周波数の列（属性）を含む。

エリアは、ノードが属するエリアの識別情報を示す。
変電所は、ノードが接続される変電所４４８の識別情報を示す。
位置は、ノードの位置を示す。位置は、例えば緯度と経度で示される。
電圧は、ノードにおける電力線を流れる電気の単位法における電圧（p.u.）を示す。
周波数は、ノードにおける電力線を流れる電気の周波数（Ｈｚ）を示す。
ノード情報データベース２２０のレコードは、電力線を流れる電気の位相角、有効電力潮流、無効電力潮流、アドミタンス、インピーダンス角などを含むが、図示していない。

≪記憶部：距離情報データベース≫
図６は、本実施形態に係る距離情報データベース２３０のデータ構成を示す図である。距離情報データベース２３０は、例えば表形式のデータである。１つの行（レコード）は変電所から個々のノードまでの距離（ｋｍ）を示す。図６では、「SL001」という識別情報で識別される変電所から「L001」という識別情報で識別されるノードまでの電力線上の距離は１．４ｋｍであることが示されている。なお「∞」は、ノードが変電所に接続されていないことを示す。例えば「L004」という識別情報で識別されるノードは、「SL001」という識別情報で識別される変電所には接続されていない。

≪記憶部：対応アプリケーションデータベース≫
図７は、本実施形態に係る対応アプリケーションデータベース２４０のデータ構成を示す図である。対応アプリケーションデータベース２４０は、例えば表形式のデータである。１つの行（レコード）は蓄電池が対応しているアプリケーション（利用、用途）を示す。アプリケーションの種別には、一次周波数制御、ブラックスタート、二次周波数制御、電圧調整、三次周波数制御、混雑制御、ピークシェービング、再生可能エネルギー安定化などがある。図７によれば、例えば「B002」という識別情報で識別される蓄電池は、「A11」という識別情報で識別されるアプリケーションには対応するが、「A12」という識別情報で識別されるアプリケーションには対応していない。

≪記憶部：接続情報データベース≫
図８は、本実施形態に係る接続情報データベース２５０のデータ構成を示す図である。接続情報データベース２５０は、例えば表形式のデータであって、蓄電池４１１～４１６とノード４４１～４４３との接続関係を示す情報を記憶する。図８によれば、例えば「L001」という識別情報で識別されるノードには「B001」という識別情報で識別される蓄電池と「B002」という識別情報で識別される蓄電池とが接続される。

≪記憶部：費用情報データベース≫
費用情報データベース２６０には、混雑料金データ２６１（後記する図９参照）やアプリケーション費用２６６（後記する図１０参照）、託送料金（不図示）が記憶される。また費用情報データベース２６０には、アプリケーション要求に対応するにあたっての費用に係る条件（費用基準、所定の条件）が記憶される。条件は、例えばアプリケーション要求の種別やアプリケーション要求に含まれるパラメータ（電力量）、要求にあった時間帯に応じた費用の上限である。条件は、例えば回復フェーズ（図２記載の期間７１１，７１３，７１５参照）における回復する（充電する）電力量や時間帯に応じた費用の上限であってもよい。また条件は、混雑料金や電力変換費用（後記する図１０参照）、託送料金などの費用（費用項目）ごとの上限であってもよい。

図９は、本実施形態に係る混雑料金データ２６１のデータ構成を示す図である。混雑料金データ２６１は、例えば表形式のデータである。１つの行（レコード）はノードに電気を通すときに掛かる未来時点での料金を示す。料金は、予想される天気や風速、気温などによって設定される。前記したように混雑料金は、系統の混雑（系統混雑）の度合いが高いと予想されるほど高い料金が設定される。図９によれば、「L002」という識別情報で識別されるノードの６時５分から５分間の料金は１５（円／ｋＷ）である。

図１０は、本実施形態に係るアプリケーション費用２６６のデータ構成を示す図である。アプリケーション費用２６６は、例えば表形式のデータである。１つの行（レコード）はアプリケーション要求に対する違約金および電力変換費用の列（属性）を含む。違約金は、送配電網管理システム４８０から蓄電池管理装置１００に対するアプリケーションの要求が満たされなかった場合に掛かる費用（円／ｋＷ）を示す。電力変換費用は、電気エネルギーと化学エネルギーとの変換や直流電力と交流電力との変換、電圧調整など電力変換に掛かる費用（円／ｋＷ）を示す。なおアプリケーション費用２６６は、回復フェーズにおける電力変換費用も含む。なお電力変換費用は、蓄電池の種別によっても異なる。同一のアプリケーション要求に対応する蓄電池の種別が複数あり、電力変換費用が異なる場合には、蓄電池の種別別に同一のアプリケーション要求のレコードがあってもよい。

≪蓄電池管理装置：制御部≫
図３に戻って、制御部１１０の説明を続ける。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成され、監視部１１１、利用スケジュール作成部１１２、回復スケジュール作成部１１３、およびモニタリング画面制御部１１４が備わる。

監視部１１１は、蓄電池監視システム４６０が定期的に送信する蓄電池の情報として充電率や温度、状態などを受信して、蓄電池情報データベース２１０に格納する。また監視部１１１は、送配電網管理システム４８０が定期的に送信するノード４４１～４４３の情報として電圧や周波数、有効電力潮流などを受信して、ノード情報データベース２２０に格納する。

利用スケジュール作成部１１２は、送配電網管理システム４８０が送信した蓄電池４１１～４１６のアプリケーション要求（利用要求）に対応して、蓄電池４１１～４１６の充電または放電のスケジュールを作成する。利用スケジュール作成部１１２は、さらに当該スケジュールに対応する制御メッセージを蓄電池監視システム４６０に送信する。アプリケーション要求には、アプリケーションの識別情報、電力量が含まれる。電力量が正なら放電の要求であり、負ならば充電の要求である。

利用スケジュール作成部１１２は、混雑料金や電力変換費用が費用の条件（費用基準、所定の条件）を満たし、かつ低くなるように蓄電池４１１～４１６を選択して、それぞれの放電する電力量または充電する電力量を割り振る。このときに利用スケジュール作成部１１２は、記憶部１２０に記憶されるデータベースを参照する。また利用スケジュール作成部１１２は、アプリケーション要求が電圧制御である場合、変電所４４８に近いノードに接続される蓄電池を選択する。

回復スケジュール作成部１１３は、アプリケーション要求に対応した蓄電池の利用がない期間（回復フェーズ）における蓄電池４１１～４１６の充電および放電のスケジュールを作成する。回復スケジュール作成部１１３は、さらに当該スケジュールに対応する制御メッセージを蓄電池監視システム４６０に送信する。
回復スケジュール作成部１１３は、託送料金や混雑料金、電力変換費用が費用の条件を満たし、かつ低くなるように蓄電池４１１～４１６を選択して、それぞれの蓄電池が放電する電力量または充電する電力量を割り振る。

モニタリング画面制御部１１４は、後記する蓄電池制御スケジュール情報３１０（図１４参照）や仮想蓄電池状態情報３２０（図１５参照）、蓄電池充電率情報３３０（図１６参照）などのモニタリング情報を入出力部１８０に接続されたディスプレイに表示する。

以上に説明したように蓄電池管理装置１００は、充電率を含む蓄電池の情報を記憶する蓄電池情報データベース２１０（図４参照）、蓄電池が対応可能な蓄電池利用（アプリケーション）の要求の種別を記憶する対応アプリケーションデータベース２４０（図７参照）、蓄電池とノードとの接続関係を示す接続情報を記憶する接続情報データベース２５０（図８参照）、および、電力変換費用（図１０記載のアプリケーション費用２６６参照）と混雑料金とのうち少なくとも１つを含む費用（図９記載の混雑料金データ２６１参照）の情報、当該費用に係る所定の条件を記憶する費用情報データベース２６０を参照し、電力量を含む蓄電池利用の要求に対する、（費用に係る）所定の条件を満たす蓄電池の充電または放電のスケジュールを作成する利用スケジュール作成部１１２を備える。

利用スケジュール作成部１１２は、ノードと変電所との間の距離を示す距離情報を記憶する距離情報データベース２３０（図６参照）を参照し、電圧調整に係る要求に対して、変電所からの距離が近いノードに接続される蓄電池を優先してスケジュールを作成する。

費用情報データベース２６０が記憶する費用の情報には、託送料金が含まれる。
蓄電池管理装置１００は、蓄電池情報データベース２１０、接続情報データベース２５０、および、費用情報データベース２６０を参照し、蓄電池の回復に対する、（費用に係る）所定の条件を満たす蓄電池の充電および放電のスケジュールを作成する回復スケジュール作成部１１３を備える。

≪蓄電池利用スケジュール作成処理≫
図１１および図１２は、本実施形態に係る蓄電池利用スケジュール作成処理のフローチャートである。蓄電池利用スケジュール作成処理は所定のタイミング、例えば送配電網管理システム４８０からノード情報またはアプリケーション要求を受信したときに実行される。

ステップＳ１１において監視部１１１は、送配電網管理システム４８０からノード情報またはアプリケーション要求を受信する。
ステップＳ１２において監視部１１１は、ステップＳ１１においてアプリケーション要求を受信したならば（ステップＳ１２→ＹＥＳ）処理をステップＳ１４に進める。監視部１１１は、アプリケーション要求を受信していなければ（ステップＳ１２→ＮＯ）処理をステップＳ１３に進める。
ステップＳ１３において監視部１１１は、ステップＳ１１で受信したノード情報をノード情報データベース２２０に格納して、電圧や周波数、更新日時を更新する。

ステップＳ１４において利用スケジュール作成部１１２は、受信したアプリケーション要求のデータとしてアプリケーションの識別情報とパラメータである電力量を取得する。なお電力量が正の場合は放電の要求、負の場合は充電の要求である。
ステップＳ１５において利用スケジュール作成部１１２は、対応アプリケーションデータベース２４０（図７参照）を参照して、アプリケーション要求に対応する蓄電池の識別情報を取得する。なお以下の説明においては蓄電池の識別情報が、単に蓄電池とも記載される。

ステップＳ１６において利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ１５で取得した蓄電池のなかで利用可能な蓄電池を取得する。利用可能な蓄電池とは、蓄電池情報データベース２１０（図４参照）の状態が「アイドル」である蓄電池である。
ステップＳ１７において利用スケジュール作成部１１２は、利用可能な電力量を算出する。利用可能な電力量とは充電または放電可能な電力量であり、蓄電池情報データベース２１０の蓄電容量や充電率、充電率の上限値または下限値を基に算出される。

ステップＳ１８において利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ１７で算出した利用可能な電力量が、ステップＳ１４で取得した要求された電力量を充足する場合（ステップＳ１８→充足）処理をステップＳ２０に進める。利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ１７で算出した利用可能な電力量が、ステップＳ１４で取得した要求された電力量に不足する場合（ステップＳ１８→不足）処理をステップＳ１９に進める。
ステップＳ１９において利用スケジュール作成部１１２は、所定時間待機して処理をステップＳ１６に戻す。

ステップＳ２０において利用スケジュール作成部１１２は、接続情報データベース２５０を参照して、利用可能な蓄電池が接続されるノードの識別情報を取得する。なお以下の説明においてはノードの識別情報が、単にノードとも記載される。
ステップＳ２１において利用スケジュール作成部１１２は、混雑料金データ２６１（図９参照）を参照して、費用が最小となるノードを選択する。なお費用が最小となるノードは複数ある場合もある。

ステップＳ２２において利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ２１で選択したノードの混雑料金が費用基準（費用の条件）に適合していれば（ステップＳ２２→ＹＥＳ）処理をステップＳ２４（図１２参照）に進める。利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ２１で選択したノードの混雑料金が費用基準に適合していなければ（ステップＳ２２→ＮＯ）処理をステップＳ２３に進める。利用スケジュール作成部１１２は、混雑料金に加え違約金（図１０記載のアプリケーション費用２６６参照）も考慮して適合の当否を判定してもよい。
ステップＳ２３において利用スケジュール作成部１１２は、所定時間待機して処理をステップＳ２１に戻す。なお利用スケジュール作成部１１２は、処理をステップＳ１６に戻してもよい。

図１２に移動して、蓄電池利用スケジュール作成処理の説明を続ける。
ステップＳ２４において利用スケジュール作成部１１２は、要求されたアプリケーション（ステップＳ１４参照）に応じてノードを選択する。例えばアプリケーションが電圧調整の場合には、変電所４４８に近いノードが選択される。なお電圧調整とは、電圧が許容範囲を逸脱したときに要求されるアプリケーションである。変電所４４８からの距離は、距離情報データベース２３０（図６参照）を参照することで取得できる。

ステップＳ２５において利用スケジュール作成部１１２は、蓄電池のタイプや充電率、充放電効率などの蓄電池の属性を考慮して蓄電池を選択する。例えば放電する場合には、充電率が高く、放電効率が高い蓄電池が望ましい。
ステップＳ２６において利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ２５において選択された電池の充電または放電する電力量を、電力変換費用が最小になるように算出する。電力変換費用は、アプリケーション費用２６６（図１０参照）を参照することで取得できる。

ステップＳ２７において利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ２６で算出した電力変換費用が費用基準（費用の条件）に適合していれば（ステップＳ２７→ＹＥＳ）処理をステップＳ２９に進め、適合していなければ（ステップＳ２７→ＮＯ）処理をステップＳ２８に進める。
ステップＳ２８において利用スケジュール作成部１１２は、所定時間待機して処理をステップＳ２６に戻す。なお利用スケジュール作成部１１２は、処理をステップＳ１６またはステップＳ２１に戻してもよい。

ステップＳ２９において利用スケジュール作成部１１２は、選択した電池の利用スケジュールを作成する。利用スケジュールは、蓄電池ごとに充電または放電の開始時刻と終了時刻と電力量とを含む。
ステップＳ３０において利用スケジュール作成部１１２は、ステップＳ２９で作成した利用スケジュールに対応する制御メッセージを、蓄電池監視システム４６０に送信する。蓄電池監視システム４６０は、蓄電池監視装置４７０を介して制御メッセージを基に蓄電池に充電または放電を指示する。なお制御メッセージは、蓄電池の識別情報、アプリケーションの識別情報、電力量、開始時刻または終了時刻を含む。制御メッセージは、開始時刻および終了時刻を含んでもよい。

≪蓄電池回復スケジュール作成処理≫
図１３は、本実施形態に係る蓄電池回復スケジュール作成処理のフローチャートである。蓄電池回復スケジュール作成処理は所定のタイミング、例えば蓄電池利用スケジュールの実行後（図２記載の期間７１２，７１４の終了後）に実行される。

ステップＳ４１において回復スケジュール作成部１１３は、蓄電池情報データベース２１０（図４参照）を参照して、状態がアイドルの蓄電池を取得する。
ステップＳ４２において回復スケジュール作成部１１３は、充電する蓄電池と放電する蓄電池とを選択する。例えば回復スケジュール作成部１１３は、充電率が充電率上限である、または充電率上限に近い蓄電池を放電する蓄電池として選択する。また例えば回復スケジュール作成部１１３は、充電率が充電率下限である、または充電率下限に近い蓄電池を充電する蓄電池として選択する。

ステップＳ４３において回復スケジュール作成部１１３は、ステップＳ４２で選択した蓄電池のなかで同一ノードに接続する蓄電池、または同一エリアの蓄電池を選択する。蓄電池のエリアは、蓄電池が接続するノード（図８記載の接続情報データベース２５０参照）のエリア（図５記載のノード情報データベース２２０参照）を参照することで取得できる。

ステップＳ４４において回復スケジュール作成部１１３は、充電する電池に充電される充電力総量、および放電する蓄電池が放電する放電力総量を算出する。
ステップＳ４５において回復スケジュール作成部１１３は、充電力総量が放電力総量を超えるならば（ステップＳ４５→ＹＥＳ）処理をステップＳ４６に進める。回復スケジュール作成部１１３は、充電力総量が放電力総量を超えないならば（ステップＳ４５→ＮＯ）処理をステップＳ４７に進める。

ステップＳ４６において回復スケジュール作成部１１３は、充電する蓄電池を削減する。回復スケジュール作成部１１３は、充電する電力量を削減してもよい。
ステップＳ４７において回復スケジュール作成部１１３は、放電する蓄電池を削減する。回復スケジュール作成部１１３は、放電する電力量を削減してもよい。

ステップＳ４８において回復スケジュール作成部１１３は、充電する蓄電池と放電する蓄電池との組合せを特定する。回復スケジュール作成部１１３は、託送料金、混雑料金、および電力変換費用が低くなるような組合せを特定する。
ステップＳ４９において回復スケジュール作成部１１３は、託送料金、混雑料金、および電力変換費用が費用基準に適合していれば（ステップＳ４９→ＹＥＳ）処理をステップＳ５０に進める。回復スケジュール作成部１１３は、託送料金、混雑料金、および電力変換費用が費用基準に適合していなければ（ステップＳ４９→ＮＯ）蓄電池回復スケジュール作成処理を終える。回復スケジュール作成部１１３は、所定時間経過後に再び回復スケジュール作成処理を始める。

ステップＳ５０において回復スケジュール作成部１１３は、選択した電池の回復スケジュールを作成する。回復スケジュールは、蓄電池ごとに充電または放電の開始時刻と終了時刻と電力量とを含む。
ステップＳ５１において回復スケジュール作成部１１３は、ステップＳ５０で作成した利用スケジュールに対応する制御メッセージを、蓄電池監視システム４６０に送信する。蓄電池監視システム４６０は、蓄電池監視装置４７０を介して制御メッセージを基に蓄電池に充電または放電を指示する。なお制御メッセージは、蓄電池の識別情報、アプリケーションの識別情報、電力量、開始時刻または終了時刻を含む。制御メッセージは、開始時刻および終了時刻を含んでもよい。

≪モニタリング情報≫
以下にモニタリング画面制御部１１４が出力するモニタリング情報を説明する。図１４は、本実施形態に係る蓄電池制御スケジュール情報３１０を示す図である。蓄電池制御スケジュール情報３１０は、将来における蓄電池の充放電のスケジュール（図１２記載のステップＳ２９、図１３記載のステップＳ５０参照）を示す。詳しく説明すると蓄電池制御スケジュール情報３１０は表形式であって、１つの行（レコード）は１つの蓄電池に係る充放電のスケジュールを示す。蓄電池制御スケジュール情報３１０の行は、蓄電池の識別情報（図１４では「ＩＤ」と記載）、充放電の開始時刻、開始時点での充電率、関連するアプリケーション要求、充放電の区別、充放電する電力量を含む。

図１５は、本実施形態に係る仮想蓄電池状態情報３２０を示す図である。仮想蓄電池状態情報３２０は、蓄電池全体を仮想的に１つの蓄電池と見なした仮想蓄電池に係る情報である。詳しく説明すると仮想蓄電池状態情報３２０は表形式であって、１つの行（レコード）は所定長の期間（例えば１日、１時間）における仮想蓄電池の状態を示す。仮想蓄電池状態情報３２０の行は、期間の開始時刻、蓄電池の蓄電容量の総和である総蓄電容量、定格電力に対する使用電力の比である平均使用率、蓄電された電力の総量である蓄電電力量、総蓄電容量に対する回復モード（回復スケジュール、図１３参照）にある蓄電池の蓄電容量の比率、総蓄電容量に対する利用モード（利用スケジュール、図１２参照）にある蓄電池の蓄電容量の比率を含む。仮想蓄電池状態情報３２０の行は、蓄電池の定格電力の総和に対する回復モードにある蓄電池の定格電力の比率や蓄電池の定格電力の総和に対する利用モードにある蓄電池の定格電力の比率を含んでもよい。

図１６は、本実施形態に係る蓄電池充電率情報３３０を示す図である。蓄電池充電率情報３３０は、蓄電池管理装置１００の利用者が指定した蓄電池の充電率の時間変化を示すグラフである。

≪蓄電池管理装置の特徴≫
蓄電池管理装置１００は、送配電網管理システム４８０が送信したアプリケーション要求に応じて蓄電池の充電または放電のスケジュールである利用スケジュールを作成し、制御メッセージを蓄電池監視システム４６０に送信する。蓄電池管理装置１００は、混雑料金や電力変換費用、違約金を参照して、費用基準を満たし、かつ費用が低くなるように利用スケジュールを作成する。

蓄電池管理装置１００は、利用スケジュールの実行されていない期間（回復フェーズ）に実行される回復スケジュールを作成し、制御メッセージを蓄電池監視システム４６０に送信する。蓄電池管理装置１００は、託送料金や混雑料金、電力変換費用を参照して、かつ費用が低くなるように回復スケジュールを作成する。

≪変形例≫
蓄電池回復スケジュール作成処理に当たって回復スケジュール作成部１１３は、充電する蓄電池と放電する蓄電池とを選択している（ステップＳ４２参照）。放電する蓄電池のとして電源４２１～４２３を含めてもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ 蓄電池管理装置
１１１ 監視部
１１２ 利用スケジュール作成部
１１３ 回復スケジュール作成部
１１４ モニタリング画面制御部
１２８ プログラム
２１０ 蓄電池情報データベース
２２０ ノード情報データベース
２３０ 距離情報データベース
２４０ 対応アプリケーションデータベース
２５０ 接続情報データベース
２６０ 費用情報データベース
２６１ 混雑料金データ
２６６ アプリケーション費用
４１１～４１６ 蓄電池
４４１～４４３ ノード
４４８ 変電所

Claims (4)

1. 充電率を含む蓄電池の情報を記憶する蓄電池情報データベース、
   前記蓄電池が対応可能な蓄電池利用の要求の種別を記憶する対応アプリケーションデータベース、
   蓄電池とノードとの接続関係を示す接続情報を記憶する接続情報データベース、および、
   電力変換費用と混雑料金とのうち少なくとも１つを含む費用の情報、当該費用に係る所定の条件を記憶する費用情報データベースを参照し、
   電力量を含む前記蓄電池利用の要求に対する、前記所定の条件を満たす蓄電池の充電または放電のスケジュールを作成する利用スケジュール作成部を備える
   蓄電池管理装置。
2. 前記利用スケジュール作成部は、
   前記ノードと変電所との間の距離を示す距離情報を記憶する距離情報データベースを参照し、
   電圧調整に係る前記要求に対して、前記変電所からの距離が近いノードに接続される蓄電池を優先して前記スケジュールを作成する
   請求項１に記載の蓄電池管理装置。
3. 前記費用情報データベースが記憶する費用の情報には、託送料金が含まれ、
   前記蓄電池情報データベース、前記接続情報データベース、および、前記費用情報データベースを参照し、
   前記蓄電池の回復に対する、前記所定の条件を満たす蓄電池の充電および放電のスケジュールを作成する回復スケジュール作成部を備える
   請求項１に記載の蓄電池管理装置。
4. 蓄電池管理装置が、
   充電率を含む蓄電池の情報を記憶する蓄電池情報データベース、
   前記蓄電池が対応可能な蓄電池利用の要求の種別を記憶する対応アプリケーションデータベース、
   蓄電池とノードとの接続関係を示す接続情報を記憶する接続情報データベース、および、
   電力変換費用と混雑料金とのうち少なくとも１つを含む費用の情報、当該費用に係る所定の条件を記憶する費用情報データベースを参照し、
   電力量を含む前記蓄電池利用の要求に対する、前記所定の条件を満たす蓄電池の充電または放電のスケジュールを作成するステップを実行する
   蓄電池管理方法。

Images