JP5579954B1 - 蓄電池の充放電計画装置、蓄電池の充放電計画方法、プログラム、蓄電池の充放電装置 - Google Patents

蓄電池の充放電計画装置、蓄電池の充放電計画方法、プログラム、蓄電池の充放電装置 Download PDF

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Abstract

一日を所定時間毎に分割して得られる第１時間帯の電力の第１売買価格と、前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる前記第１時間帯とは異なる第２時間帯の前記電力の第２売買価格と、蓄電池の充放電効率とに基づいて前記蓄電池の充放電による経済性についての判定を行う判定装置と、前記判定装置の判定結果に基づいて、前記第１及び第２時間帯における前記蓄電池の充放電計画を定める決定装置と、を備える。

Description

本発明は、蓄電池の充放電計画装置、蓄電池の充放電計画方法、プログラム、蓄電池の充放電装置に関する。
例えば、蓄電池の充放電を制御するための充放電装置が知られている（例えば特許文献１）。
特開２０１１−２４４６８２号公報
例えば、特許文献１の充放電装置は、電力の売買価格と基準価格との比較結果に基づいて蓄電池の充放電を制御している。この充放電装置による充放電の制御では、蓄電池の充放電効率が考慮されていない。このために、この充放電装置を用いて蓄電池を充放電したときに、蓄電池の充放電による経済的メリットが発生しないことがある。
前述した課題を解決する主たる本発明は、一日を所定時間毎に分割して得られる第１時間帯の電力の第１売買価格と、前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる前記第１時間帯とは異なる第２時間帯の前記電力の第２売買価格と、のうちの高い方の一方の売買価格に対する前記第１及び第２売買価格のうちの前記一方の売買価格よりも安い他方の売買価格の比率が、蓄電池の充放電効率よりも小さいか否かを判定し、前記蓄電池の充放電による経済性についての判定を行う判定装置と、前記比率が前記充放電効率よりも小さいと前記判定装置が判定した場合、前記第１及び第２時間帯のうちの前記一方の売買価格に対応する一方の時間帯に前記蓄電池が放電され、前記第１及び第２時間帯のうちの前記他方の売買価格に対応する他方の時間帯に前記蓄電池が充電されるように前記蓄電池の充放電計画を定める決定装置と、を備えたことを特徴とする蓄電池の充放電計画装置である。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
本発明によれば、充放電効率に基づく蓄電池の充放電による経済性を考慮して、当該蓄電池の充放電計画を定めることができる。
本発明の第１乃至第３実施形態における配電系統を示す図である。 本発明の第１乃至第３実施形態における充放電制御装置のハードを示すブロック図である。 本発明の第１乃至第３実施形態における充放電制御装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における第１価格情報を示すグラフである。 本発明の第１実施形態における第１価格情報を示す図である。 本発明の第１実施形態における第２価格情報を示す図である。 本発明の第１実施形態における対応テーブルを示す図である。 本発明の第１実施形態における充放電計画情報を示す図である。 本発明の第１実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における充放電制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
[第１実施形態]
＝＝＝配電系統＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図１は、本実施形態における配電系統を示す図である。尚、配電線Ｌ１に対しては、需要家１０と同様な構成の需要家が複数接続されているが、説明の便宜上、１個の需要家１０のみついて表示されている。
配電系統１００は、負荷Ｒ１に対しての電力を供給するための電力系統である。配電系統１００は、配電用変圧器１０１、配電線Ｌ１、需要家１０を有する。
配電用変圧器１０１は、一次側の電圧を所定の変圧比で変圧して、変圧された電圧を二次側から出力する装置である。配電用変圧器１０１の一次側には、送電線から電力が供給されている。配電用変圧器１０１の二次側には、配電線Ｌ１の一端が接続される。配電線Ｌ１は、配電用変圧器１０１の二次側に接続されている一端を上流側として、下流側に向かって延びている。
需要家１０は、配電線Ｌ１から電力が供給されたり、配電線Ｌ１に対して電力を供給したりする例えば一般家庭等である。需要家１０は、計測装置Ｍ１（受信装置）、充放電装置１１、蓄電池１２、負荷Ｒ１、充放電制御装置３（蓄電池の充放電装置）を有する。
負荷Ｒ１は、配電線Ｌ１等から供給される電力に基づいて動作する電力負荷である。
計測装置Ｍ１は、配電線Ｌ１から需要家１０に対して供給される電力を計測したり、需要家１０から配電線Ｌ１に対して供給される電力を計測したりする、例えばスマートメータである。計測装置Ｍ１は、更に、例えば電気事業者等（不図示）から第１価格情報Ｓ１を受信する。第１価格情報Ｓ１は、電力の価格を示す情報である。第１価格情報Ｓ１の詳細については、後述する。
蓄電池１２は、配電線Ｌ１から供給される電力に基づいて充電されたり、放電して配電線Ｌ１に対して電力を供給したりする蓄電池である。
充放電装置１１は、制御信号Ｃｔに基づいて蓄電池１２を充放電するための装置である。
充放電制御装置３は、計測装置Ｍ１が受信した第１価格情報Ｓ１に基づいて、蓄電池１２の充放電を計画する。充放電制御装置３は、蓄電池１２の充放電の計画に基づいて、制御信号Ｃｔを出力する。
＝＝＝充放電制御装置＝＝＝
以下、図２及び図３を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図２は、本実施形態における充放電制御装置のハードを示すブロック図である。図３は、本実施形態における充放電制御装置を示すブロック図である。
充放電制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、通信装置３２、記憶装置３３、表示装置３４、入力装置３５を有する。ＣＰＵ３１は、記憶装置３３に記憶されているプログラムを実行することにより充放電制御装置３の各種機能を実現し、充放電制御装置３を統括制御する。記憶装置３３には、前述のプログラム、各種情報が記憶されている。表示装置３４は、充放電制御装置３の情報を表示するディスプレイである。入力装置３５は、充放電制御装置３に対して情報を入力するための例えばキーボード、マウス等である。通信装置３２は、計測装置Ｍ１及び充放電装置１１との間で通信を行う。
充放電制御装置３は、更に、計画部３６（判定装置、決定装置、蓄電池の充放電計画装置）、制御部３７（「充放電制御装置３の各種機能」とも称する）を有する。尚、充放電制御装置３の各種機能は、記憶装置３３に記憶されているプログラムのＣＰＵ３１による実行により実現される。
計画部３６は、第１価格情報Ｓ１に基づいて、充放電計画情報Ｓ３（図８）を作成する。制御部３７（制御装置）は、充放電計画情報Ｓ３に基づいて、制御信号Ｃｔを出力させる。尚、計画部３６及び制御部３７の詳細については、後述する。
＝＝＝第１価格情報＝＝＝
以下、図４及び図５を参照して、本実施形態における第１価格情報について説明する。図４は、本実施形態における第１価格情報を示すグラフである。図５は、本実施形態における第１価格情報を示す図である。
第１価格情報Ｓ１は、リアルタイムプライシングに基づく、未来における電力価格の計画値を示している。尚、リアルタイムプライシングとは、例えば、１日における１時間等の時間帯毎に電力価格が変動する電力料金制度を示している。電力価格とは、需要家１０から配電線Ｌ１に供給される電力（「売電電力」とも称する）の価格と、配電線Ｌ１から需要家１０に供給される電力（「買電電力」とも称する）の価格とを示している。第１価格情報Ｓ１においては、売電電力の価格と買電電力の価格とが同価格であるとされている。つまり、第１価格情報Ｓ１においては、時間帯Ｂ１における売電電力の価格及び時間帯Ｂ１における買電電力の価格の双方が、Ａ１であること等が示されている。
第１価格情報Ｓ１においては、各時間帯と各電力価格の計画値とが対応付けられている。つまり、第１価格情報Ｓ１においては、時間帯と当該時間帯に対応付けられている電力価格の計画値との組合せが複数設けられていることになる。第１価格情報Ｓ１においては、０時から１時までの間の時間帯Ｂ１の電力価格の計画値（「計画電力価格」と称する）がＡ１であり、１時から２時までの間の時間帯Ｂ２の計画電力価格がＡ２であり、２時から３時までの間の時間帯Ｂ３の計画電力価格がＡ３であることが示されている。更に、第１価格情報Ｓ１においては、１９時から２０時までの間の時間帯Ｂ２０の計画電力価格がＡ２０であり、２０時から２１時までの間の時間帯Ｂ２１の計画電力価格がＡ２１であり、２１時から２２時までの間の時間帯Ｂ２２の計画電力価格がＡ２２であることが示されている。
尚、図５の第１価格情報Ｓ１においては、例えば、２４時間分の計画電力価格が含まれているが、時間帯Ｂ１乃至Ｂ３、Ｂ２０乃至Ｂ２２以外の時間帯における計画電力価格については、説明の便宜上、表示が省略されている。
＝＝＝計画部＝＝＝
以下、図５乃至図９を参照して、本実施形態における計画部について説明する。図６は、本実施形態における第２価格情報を示す図である。尚、第２価格情報Ｓ２においては、番号１乃至２４に対応する情報が含まれているが、説明の便宜上、番号４乃至２１に対応する情報は表示が省略されている。図７は、本実施形態における対応テーブルを示す図である。図８は、本実施形態における充放電計画情報を示す図である。図９は、本実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。
＜概要＞
計画部３６は、第１価格情報Ｓ１を並べ替えた後、一対の時間帯を選択し、選択された一対の時間帯における充放電計画を設定する。計画部３６は、第１価格情報Ｓ１における例えば２４時間分の全ての時間帯に対して充放電計画を設定する。計画部３６は、充放電計画の設定が反映された充放電計画情報Ｓ３を作成する。
＜詳細＞
計画部３６は、第１価格情報Ｓ１を取得する（ステップＳｔ１１）。計画部３６は、第１価格情報Ｓ１について、計画電力価格が安い順に、時間帯と当該時間帯に対応する計画電力価格との組合せを並び替えて、第２価格情報Ｓ２を作成する（ステップＳｔ１２）。尚、第２価格情報Ｓ２に計画電力価格が最も安い組合せが番号１に対応づけられており、計画電力価格が最も高い組合せが番号２４に対応づけられている。
計画部３６は、変数Ｋの値を１とする（ステップＳｔ１３）。尚、変数Ｋは、第２価格情報Ｓ２から一対の計画電力価格を選択するのに用いられる。変数Ｋの値は、第２価格情報Ｓ２に示されている番号に対応している。
計画部３６は、変数Ｋの値が１であることに基づいて、第２価格情報Ｓ２から一対の計画電力価格を選択する。尚、計画部３６は、変数Ｋの値と対応テーブルＴ１とに基づいて、第２価格情報Ｓ２から一対の計画電力価格を選択する。対応テーブルＴ１においては、変数Ｋの値と第２価格情報Ｓ２における番号とが対応付けられている。
具体的には、計画部３６は、第２価格情報Ｓ２における番号１に対応するＡ３と番号２４に対応するＡ２１とを選択する。尚、変数Ｋの値が２である場合、第２価格情報Ｓ２における番号２に対応するＡ２と番号２３に対応するＡ２０とが選択される。又、変数Ｋの値が３である場合、第２価格情報Ｓ２における番号３に対応するＡ１と番号２２に対応するＡ２２とが選択される。変数Ｋの値が４乃至１２である場合も、変数Ｋの値が１乃至３である場合と同様にして、計画電力価格が選択される。
計画部３６は、選択された一対の計画電力価格に基づいて、充放電価格比率を算出する。具体的には、計画部３６は、一対の計画電力価格のうちの価格が安い方の計画電力価格としてのＡ３を被除数とし、価格が高い方の計画電力価格としてのＡ２１を除数とする除算の結果を、変数Ｋの値が１のときの充放電価格比率とする。
尚、ステップＳｔ１４におけるＣｋ、Ｃ２４−（ｋ−１）は、第２価格情報Ｓ２における計画電力価格に対応している。Ｃｋ、Ｃ２４−（ｋ−１）のｋは、変数Ｋに対応している。例えば、変数Ｋの値が１の場合、ステップＳｔ１４におけるＣｋはＣ1となり、Ｃ２４−（ｋ−１）はＣ24となる。このとき、Ｃの添え字は、第２価格情報Ｓ２の番号に対応している。従って、Ｃ1、Ｃ24は夫々、第２価格情報Ｓ２におけるＡ３、Ａ２１を示すことになる。つまり、例えば、変数Ｋの値が１の場合、ＣｋはＡ３を示しており、Ｃ２４−（ｋ−１）はＡ２１を示していることになる。又、例えば、変数Ｋの値が２の場合、ＣｋはＡ２を示しており、Ｃ２４−（ｋ−１）はＡ２０を示していることになる。
計画部３６は、充放電価格比率が蓄電システムの充放電効率（「充放電効率」とも称する）よりも小さいか否か判断（判定）する（ステップＳｔ１４）。
充放電効率とは、蓄電池１２に対して電力を充電するときの充電効率ｐと、蓄電池１２に充電されている電力を放電するときの放電効率ｑとの積である。例えば、充電効率ｐが０．９であるということは、蓄電池１２に対して１（ｋＷｈ）の電力を供給した場合、１（ｋＷｈ）の０．９倍に相当する０．９（ｋＷｈ）に対応する電力が充電されることを示している。又、例えば、放電効率ｑが０．９であることは、蓄電池１２に対して１（ｋＷｈ）に対応する電力が充電されているときに、蓄電池１２に充電されている電力を全て放電した場合、１（ｋＷｈ）の０．９倍に相当する０．９（ｋＷｈ）の電力が蓄電池１２から出力されることを示している。
ステップＳｔ１４においては、選択された一対の計画電力価格に対応する時間帯において蓄電池１２を充放電することにより、需要家１０の経済的メリットがあるか否かの判断が行われることになる。例えば、充電効率ｐが０．９であり、放電効率ｑが０．８９である場合の経済的メリットの一例について説明する。
例えば、１（ｋＷｈ）の電力を出力するためには、蓄電池１２には、１．１２５（ｋＷｈ）（１（ｋＷｈ）÷０．８９に対応）に対応する電力が充電されている必要がある。蓄電池１２に対して１．１２５（ｋＷｈ）に対応する電力を充電する場合、蓄電池１２に対して１．２５（ｋＷｈ）（１．１２５（ｋＷｈ）÷０．９に対応）に対応する電力を供給する必要がある。この場合、例えば、計画電力価格が１２．５円のときに蓄電池１２の放電により売電するのであれば、充放電効率が約０．８（０．９×０．８９）であることを考慮すると、計画電力価格が１０円以下のときに１．２５（ｋＷｈ）の電力を買電して当該電力により蓄電池１２を充電した場合に、経済的メリットが発生することになる。
尚、売電とは、需要家１０から配電線Ｌ１に電力を供給することにより、電気事業者等に対して当該電力を売却することである。売電された場合、電力価格と売電された電力量等に基づいて、電気事業者から需要家１０に対して対価が支払われる。買電とは、電気事業者等から電力を購入して、配電線Ｌ１から需要家１０に対して電力が供給されることである。買電された場合、電力価格と買電された電力量等に基づいて、需要家１０から電気事業者に対して対価が支払われる。そして、売電の際に需要家１０が取得する対価に対する買電の際に支払われる対価の差分値が、例えば、所定値（例えば０）より大きくなるときに、蓄電池１２を充放電することによる経済的メリットが発生することになる。尚、当該差分値が所定値（例えば０）よりも小さくなるとき、蓄電池１２を充放電することによる経済的メリットが発生しないことになる。
ステップＳｔ１４において、例えば、充放電価格比率が充放電効率よりも小さいと判断（判定）した場合（ステップＳｔ１４のＹＥＳ）、計画部３６は、需要家１０の経済的メリットがあるものとして、選択された一対の計画電力価格に対応する時間帯に対して充電制御又は放電制御を設定する。具体的には、計画部３６は、一対の計画電力価格のうちの価格が安い方の計画電力価格としてのＡ３に対応する時間帯Ｂ３を充電制御に設定し、価格が高い方の計画電力価格としてのＡ２１に対応する時間帯Ｂ２１を放電制御に設定する（ステップＳｔ１５）。このとき、計画部３６は、充放電計画情報Ｓ３に対して設定結果を反映させる。
一方、ステップＳｔ１４において、例えば、充放電価格比率が充放電効率よりも小さくないと判断（判定）した場合（ステップＳｔ１４のＮＯ）、計画部３６は、需要家１０の経済的メリットがないものとして、選択された一対の計画電力価格に対応する時間帯の双方を停止制御に設定する（ステップＳｔ１７）。このとき、計画部３６は、充放電計画情報Ｓ３に対して設定結果を反映させる。尚、充電制御とは蓄電池１２を充電させることを示し、放電制御とは蓄電池１２を放電させることを示し、停止制御とは蓄電池１２の充電及び放電のいずれも行わせないことを示している。
つまり、計画部３６は、ステップＳｔ１４において蓄電池１２の充放電による経済性（経済的メリット）についての判定を行っている。そして、計画部３６は、この経済性についての判定結果に基づいて、一対の計画電力価格に対応する時間帯の充放電計画を定めている。
計画部３６は、変数Ｋの値が１２であるか否かについて判断する（ステップＳｔ１６）。例えば、変数Ｋの値が１２でないと判断した場合（ステップＳｔ１６のＮＯ）、計画部３６は、第２価格情報Ｓ２において未だ全ての時間帯に対して制御が設定されていないものとして、変数Ｋの値に対して１を加算（ステップＳｔ１８）した後、ステップＳｔ１４の判断を再度行う。一方、例えば、変数Ｋの値が１２であると判断した場合（ステップＳｔ１６のＹＥＳ）、計画部３６は、第２価格情報Ｓ２において全ての時間帯に対して制御が設定されているものとして動作を終了する。
計画部３６が動作を終了したとき、充放電計画情報Ｓ３が作成されていることになる。充放電計画情報Ｓ３においては、時間帯Ｂ１、Ｂ２０夫々においては、蓄電池１２が充電、放電されるように制御されること、時間帯Ｂ９においては、蓄電池１２が充電及び放電の双方が行われないこと等が示されている。
尚、第１価格情報Ｓ１、第２価格情報Ｓ２、充放電計画情報Ｓ３、対応テーブルＴ１を示す情報は、記憶装置３３に記憶されていることとしてもよい。
＝＝＝制御部＝＝＝
以下、図８を参照して、本実施形態における制御部について説明する。
制御部３７は、充放電計画情報Ｓ３と現在の時間帯とに基づいて、制御信号Ｃｔを出力させる。制御部３７は、現在の時間帯に対応する制御信号Ｃｔを出力させる。
例えば、現在の時間帯が時間帯Ｂ１である場合、制御部３７は、蓄電池１２を充電するための制御信号Ｃｔを出力させる。このとき、充放電装置１１は、配電線Ｌ１から需要家１０に供給される買電された電力によって、蓄電池１２を充電する。
又、例えば、現在の時間帯が時間帯Ｂ９である場合、制御部３７は、蓄電池１２において充電及び放電のいずれも行わせないための制御信号Ｃｔを出力させる。このとき、充放電装置１１は、蓄電池１２と配電線Ｌ１及び負荷Ｒ１との間を電気的に遮断して、蓄電池１２の充放電を停止する。
又、例えば、現在の時間帯が時間帯Ｂ２０である場合、制御部３７は、蓄電池１２を放電するための制御信号Ｃｔを出力させる。このとき、充放電装置１１は、蓄電池１２を放電して、当該放電により出力される電力を配電線Ｌ１に供給して売電する。尚、このとき、蓄電池１２から放電される電力が全て配電線Ｌ１に供給されるように、蓄電池１２と負荷Ｒ１との間が電気的に遮断されることとしてもよい。
＝＝＝動作＝＝＝
以下、図１、図８及び図１０を参照して、本実施形態における充放電制御装置の動作について説明する。図１０は、本実施形態における充放電制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、変数ｔは、充放電制御装置３によって制御が行われる日の時間帯を示していることとする。例えば、変数ｔの値が１、２、３等であることは夫々時間帯Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３等であることを示していることとする。
充放電制御装置３は、前述したように、充放電計画情報Ｓ３を作成する（ステップＳｔ２０）。充放電制御装置３は、例えば、ステップＳｔ２１乃至Ｓｔ２４の動作を行われる前日において、充電計画情報Ｓ３を作成することとする。
充放電制御装置３は、変数ｔの値を１とする（ステップＳｔ２１）。これは、現在の時間帯が、充放電計画情報Ｓ３における時間帯Ｂ１であることを示している。充放電制御装置３は、変数ｔの値に対応する時間帯に応じた制御を行う（ステップＳｔ２２）。具体的には、例えば、変数ｔの値が１の場合、充放電制御装置３は、充放電計画情報Ｓ３の時間帯Ｂ１に対応する充電制御を行う。この場合、充放電制御装置３は、蓄電池１２を充電するための制御信号Ｃｔを出力する。この制御信号Ｃｔを受信した充放電装置１１は、時間帯Ｂ１の間中において、充電装置１２を充電する。尚、充放電装置１１は、契約電力範囲内で蓄電池１２を充電する。
ここで、契約電力とは、例えば、需要家１０と電気事業者との間において取り決められている、配電線Ｌ１から需要家１０に供給される電力量の最大値であることとする。契約電力が４０（ｋＷｈ）と定められていることとして、説明する。契約電力範囲内で蓄電池１２を充電するとは、配電線Ｌ１から需要家１０に供給される電力量が４０（ｋＷｈ）以下に保たれた状態で、充放電装置１１が蓄電池１２を充電することを示している。例えば、負荷Ｒ１の消費電力量が３０（ｋＷｈ）の場合、充放電装置１１は、１０（ｋＷｈ）以下の電力量の電力を蓄電池１２に供給して、蓄電池１２を充電する。尚、負荷Ｒ１の消費電力量、蓄電池１２に供給される電力の電力量は、例えば、計測装置Ｍ１によって計測されることとしてもよい。この場合、充放電装置１１は、計測装置Ｍ１の計測結果に基づいて、蓄電池１２を充電することとしてもよい。
充放電制御装置３は、変数ｔの値が２４であるか否かを判別する（ステップＳｔ２３）。変数ｔの値が２４であると判別した場合（ステップＳｔ２３のＹＥＳ）、充放電制御装置３は、充放電計画情報Ｓ３における全ての時間帯の制御が終了したものとして、動作を終了する。変数ｔの値が２４でないと判別した場合（ステップＳｔ２３のＮＯ）、充放電制御装置３は、充放電計画情報Ｓ３における全ての時間帯の制御が終了していないものとして、変数ｔの値に１を加算（ステップＳｔ２４）して、ステップＳｔ２２の動作を行った後、ステップＳｔ２３の判断を再度行う。
尚、ステップＳｔ２２において、変数ｔの値が９となっている場合、充放電制御装置３は、充放電計画情報Ｓ３の時間帯Ｂ９に対応する停止制御を行う。この場合、充放電制御装置３は、蓄電池１２において充電及び放電のいずれも行わせないための制御信号Ｃｔを出力する。この制御信号Ｃｔを受信した充放電装置１１は、前述したように、蓄電池１２の充放電を停止する。
又、ステップＳｔ２２において、変数ｔの値が２０となっている場合、充放電制御装置３は、充放電計画情報Ｓ３の時間帯Ｂ２０に対応する放電制御を行う。この場合、充放電制御装置３は、蓄電池１２を放電するための制御信号Ｃｔを出力する。この制御信号Ｃｔを受信した充放電装置１１は、蓄電池１２を放電して、当該放電により出力される電力を配電線Ｌ１に供給して売電する。尚、充放電装置１１は、配電線Ｌ１において逆潮しない範囲において、蓄電池１２を放電する。
ここで、逆潮とは、配電線Ｌ１の下流側から配電線Ｌ１の上流側に電力が供給される電力の逆潮流を示す。逆潮が発生した場合、例えば、当該逆潮により配電用変圧器１０１の故障等が引き起こされる虞がある。よって、需要家１０から配電線Ｌ１に対して電力を供給する場合、当該供給される電力を、配電線Ｌ１において逆潮しない範囲内とすることが望ましい。配電系統１００には、例えば、配電線Ｌ１における送出端１０２を上流側から下流側に向かって流れる電流Ｉ１を計測する電流計Ｍ２が設けられていることとする。例えば、逆潮が発生していない場合、電流Ｉ１の値は正となり、逆潮が発生した場合、電流Ｉ１の値は負となることとする。
充放電装置１１は、電流計Ｍ２の計測結果等に基づいて、逆潮しない範囲において需要家１０から配電線Ｌ１に供給できる電力量の最大値（「最大電力量」とも称する）を定める。具体的には、例えば、電流計Ｍ２の計測結果に示されている電流Ｉ１における正の値と所定値（例えば０）との差分に基づいて、充放電装置１１は、最大電力量を定める。尚、例えば、当該差分と配電線Ｌ１の電圧との積に応じた値を、充放電装置１１が最大電力量と定めることとしてもよい。尚、電流計Ｍ２の計測結果に示されている電流Ｉ１の値が負の場合、充放電装置１１は、最大電力量を０と定めることとしてもよい。そして、配電線Ｌ１において逆潮しない範囲において蓄電池１２を放電するとは、例えば、最大電力量が３０（ｋＷｈ）と定められている場合、需要家１０から配電線Ｌ１に供給される電力量が３０（ｋＷｈ）以下となるように、充放電装置１１が蓄電池１２を放電することを示す。
[第２実施形態]
第２実施形態における充放電制御装置３Ｂ（図１）は、第１実施形態の充放電制御装置３における計画部３６を計画部３６Ｂに変更したものである。充放電制御装置３Ｂにおける計画部３６Ｂ以外の構成については、充放電制御装置３の構成と同様である。
＝＝＝計画部＝＝＝
以下、図１、図３及び図１１を参照して、本実施形態における計画部について説明する。図１１は、本実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。
充放電制御装置３Ｂ（蓄電池の充放電装置）は、計画部３６Ｂ（判定装置、決定装置、蓄電池の充放電計画装置）を有する。
＜概要＞
計画部３６Ｂは、第１価格情報Ｓ１を並べ替えた後、一方の計画電力価格を選択し、選択された一方の計画電力価格との間で所定の条件を満たす他方の計画電力価格を探索する。計画部３６Ｂは、探索結果に基づいて、充放電計画を設定し、充放電計画情報Ｓ３を作成する。
＜詳細＞
計画部３６Ｂは、ステップＳｔ３１、Ｓｔ３２の動作を行う。尚、ステップＳｔ３１、３２の動作は夫々、ステップＳｔ１１、Ｓｔ１２の動作と同様であることとする。計画部３６Ｂは、第２計画情報Ｓ２の中から１つの計画電力価格を一方の計画電力価格として選択する（ステップＳｔ３３）。尚、一方の計画電力価格は、例えば、他方の計画電力価格との間において所定の条件を満たす場合に、一方の計画電力価格と対応付けられている時間帯が放電制御に設定されるような計画電力価格である。例えば、計画部３６Ｂは、Ａ２２を一方の計画電力価格として選択する。尚、第２価格情報Ｓ２のうちの何れの計画電力価格が一方の計画電力価格として選択されることとしてもよい。
計画部３６Ｂは、一方の計画電力価格として選択されたＡ２２との間において、所定の条件を満たすような計画電力価格を第２価格情報Ｓ２から探索する（ステップＳｔ３４）。所定の条件とは、ステップＳｔ１４に示されている条件である。尚、充放電価格比率は、一方及び他方の計画電力価格のうちの価格が安い他方の計画電力価格を被除数とし、価格が高い方の一方の計画電力価格を除数とする除算の結果である。
計画部３６Ｂは、他方の計画電力価格があるか否かを判断する（ステップＳｔ３５）。例えば、第２価格情報Ｓ２のうちのＡ１がＡ２２との間において所定の条件を満たすこととする。つまり、例えば、Ａ１÷Ａ２２の演算結果が蓄電システムの充放電効率よりも小さくなっていることとする。この場合、他方の計画電力価格があると判断して（ステップＳｔ３５のＹＥＳ）、計画部３６Ｂは、一方の計画電力価格としてのＡ２２に対応する時間帯Ｂ２２が放電制御となりように設定し、且つ、他方の計画電力価格としてのＡ１に対応する時間帯Ｂ１が充電制御となるように設定し、当該設定結果を充放電計画情報Ｓ３に反映させる（ステップＳｔ３６）。
ステップＳｔ３５の判断において、例えば、他方の計画電力価格がないと判断した場合（ステップＳｔ３５のＮＯ）、Ａ２２に対応する時間帯Ｂ２２とＡ２２以外の例えばＡ２に対応する時間帯Ｂ２が停止制御となるように設定し、当該設定結果を充放電計画情報Ｓ３に反映させる（ステップＳｔ３７）。
計画部３６Ｂは、第２価格情報Ｓ２における全ての時間帯において制御に関する設定が行われたか否かを判断する（ステップＳｔ３８）。全ての時間帯において制御に関する設定が行われたと判断した場合（ステップＳｔ３８のＹＥＳ）、計画部３６Ｂは、動作を終了する。全ての時間帯において制御に関する設定が行われていないと判断した場合（ステップＳｔ３８のＮＯ）、計画部３６Ｂは、ステップＳｔ３３、Ｓｔ３４の動作の後、ステップＳｔ３５の判断を再度行う。
[第３実施形態]
第３実施形態における充放電制御装置３Ｃ（図１）は、第１実施形態の充放電制御装置３における計画部３６を計画部３６Ｃに変更したものである。充放電制御装置３Ｃにおける計画部３６Ｃ以外の構成については、充放電制御装置３の構成と同様である。
＝＝＝計画部＝＝＝
以下、図１、図３及び図１２を参照して、本実施形態における計画部について説明する。図１２は、本実施形態における計画部の動作を示すフローチャートである。
充放電制御装置３Ｃ（蓄電池の充放電装置）は、計画部３６Ｃ（判定装置、決定装置、蓄電池の充放電計画装置）を有する。
＜概要＞
計画部３６Ｃは、第１価格情報Ｓ１を並べ替えた後、一方及び他方の計画電力価格を選択し、選択された一方及び他方の計画電力価格夫々に対応する一方及び他方の時間帯における充放電計画を設定する。計画部３６Ｃは、第１価格情報Ｓ１における例えば２４時間分の全ての時間帯に対して充放電計画を設定する。計画部３６Ｃは、充放電計画の設定が反映された充放電計画情報Ｓ３を作成する。
＜詳細＞
計画部３６Ｃは、計画電力価格に基づいて第２価格情報Ｓ２における時間帯と当該時間帯に対応する計画電力価格との各組合せを第１及び第２集合の何れかに分ける（ステップＳｔ４２）。具体的には、例えば、計画部３６Ｃは、第２価格情報Ｓ２における番号１乃至１２に対応する各組合せを第１集合とし、番号１３乃至２４に対応する各組合わせを第２集合とする。
計画部３６Ｃは、第２価格情報Ｓ２から一方の計画電力価格及び他方の計画電力価格を選択する（ステップＳｔ４３）。具体的には、例えば、計画部３６Ｃは、第１集合内の計画電力価格から他方の計画電力価格を選択し、第２集合内の計画電力価格から一方の計画電力価格を選択する。
計画部３６Ｃは、ステップＳｔ４３で選択された一方及び他方の計画電力価格について経済的メリットの判断（判定）を行う（ステップＳｔ４４）。具体的には、計画部３６Ｃは、充放電価格比率が充放電効率よりも小さいか否か判断する（ステップＳｔ４４）。尚、充放電価格比率は、一方及び他方の計画電力価格のうちの価格が安い他方の計画電力価格を被除数とし、価格が高い方の一方の計画電力価格を除数とする除算の結果である。
ステップＳｔ４４において、例えば、充放電価格比率が充放電効率よりも小さいと判断（判定）した場合（ステップＳｔ４４のＹＥＳ）、計画部３６Ｃは、需要家１０の経済的メリットがあるものとして、他方の計画電力価格に対応する他方の時間帯を充電制御に設定し、一方の計画電力価格に対応する一方の時間帯を放電制御に設定する（ステップＳｔ４５）。
一方、ステップＳｔ４４において、例えば、充放電価格比率が充放電効率よりも小さくないと判断（判定）した場合（ステップＳｔ４４のＮＯ）、計画部３６Ｃは、需要家１０の経済的メリットがないものとして、一方及び他方の計画電力価格に対応する一方及び他方の時間帯の双方を停止制御に設定する（ステップＳｔ４７）。
計画部３６Ｃは、第２価格情報Ｓ２中の全ての時間帯に対して制御を設定して、当該設定結果を充放電計画情報Ｓ３に反映させた後、動作を終了する。
前述したように、計画部３６は、一日を所定時間（例えば１時間）毎に分割して得られる例えば時間帯Ｂ３の計画電力価格（第１売買価格）としてのＡ３と、一日を所定時間毎に分割して得られる時間帯Ｂ３とは異なる時間帯Ｂ２１の計画電力価格（第２売買価格）としてのＡ２１と、充放電効率とに基づいて蓄電池１２の充放電による経済性（経済的メリット）についての判定を行う。そして、計画部３６は、この経済性についての判定結果に基づいて、時間帯Ｂ３、Ｂ２１の充放電計画を定めて充放電計画情報Ｓ３を作成する。従って、充放電効率等に基づく蓄電池１２の充放電による経済性を考慮して、蓄電池１２の充放電計画を定めることができる。更に、この充放電計画に基づいて蓄電池１２の充放電の制御を行った場合、蓄電池１２の充放電を行うことによる経済的メリットを向上させることができる。
又、計画部３６はステップＳｔ１４において、例えば計画電力価格としてのＡ３、Ａ２１のうちの高いほうのＡ２１に対するＡ２１よりも安いＡ３の充放電価格比率（Ａ３／Ａ２１）が充放電効率よりも小さいか否かを判断（判定）する。例えば、充放電価格比率（Ａ３／Ａ２１）が充放電効率よりも小さいと判定した場合、計画部３６は、Ａ３、Ａ２１のうちのＡ３に対応する時間帯Ｂ３に充電され、Ａ２１に対応する時間帯Ｂ２１に放電されるように充放電計画を定めて充放電計画情報Ｓ３を作成する。よって、蓄電池１２を充電する時間帯と蓄電池１２を放電する時間帯とが対となって定められる。つまり、蓄電池１２の経済性を考慮した上で、蓄電池１２の充放電の双方が確実に行われるように充放電計画を定めることができる。
又、例えば、充放電価格比率（Ａ３／Ａ２１）が充放電効率よりも小さくないと判断（判定）した場合、計画部３６は、Ａ３、Ａ２１に蓄電池１２が充放電されないように充放電計画を定めて充放電計画情報Ｓ３を作成する。よって、経済的メリットが発生しないと判断した場合、蓄電池１２の充放電が行われないように充放電計画を定めることができる。よって、例えば経済的メリットが発生しない蓄電池１２の充放電が行われるのを防止することができる。
又、計測装置Ｍ１は、第１価格情報Ｓ１を受信する。第１価格情報Ｓ１においては、一日を所定時間（例えば１時間）毎に分割して得られる複数の時間帯Ｂ１乃至Ｂ２４夫々における計画電力価格Ａ１乃至Ａ２４が定められている。計画部３６は、計測器Ｍ１によって受信された第１価格情報Ｓ１における複数の計画電力価格としてのＡ１乃至Ａ２４のうちの最高値であるＡ２１と最安値であるＡ３とを用いて演算された充放電価格比率に基づいて、充放電計画情報Ｓ３を作成する。よって、第１価格情報Ｓ１において経済的メリットが最大となるものと予測される時間帯に蓄電池１２の充放電が行われるように、充放電計画を定めることができる。
又、計測装置Ｍ１は、第１価格情報Ｓ１を受信する。計画部３６Ｃ（第３実施形態）は、計測装置Ｍ１が受信した第１価格情報Ｓ１に基づく第２価格情報Ｓ２における計画電力価格に基づいて、第２価格情報Ｓ２の各組合せを第１集合又は第２集合の何れかに分ける。尚、第２価格情報Ｓ２の各組合せとは、第２価格情報Ｓ２における各時間帯と当該各時間帯に対応している各計画電力価格との組合せを示している。計画部３６Ｃは、第１集合内の計画電力価格から他方の計画電力価格を選択し、第２集合内の計画電力価格から一方の計画電力価格を選択する。この後、計画部３６Ｃは、一方及び他方の計画電力価格を用いて演算された充放電価格比率に基づいて、充放電計画情報Ｓ３を作成する。よって、第２価格情報Ｓ２の各組合せの第１集合及び第２集合への分け方に応じて、一方及び他方の計画電力価格において差額を発生させることが可能となる。よって、蓄電池１２の充放電が行われることによる経済的メリットが増大するように、充放電計画を定めることができる。
又、充放電効率とは、蓄電池１２に対して電力を充電するときの充電効率ｐと、蓄電池１２に充電されている電力を放電するときの放電効率ｑとの積に基づいて定められている。よって、充電効率ｐと放電効率ｑとの双方が反映された経済性を考慮して、蓄電池１２の充放電計画を定めることができる。
又、充放電制御装置３は、計画部３６、制御部３７を有する。計画部３６は、充放電計画情報Ｓ３を作成する。制御部３７は、計画部３６で作成された充放電計画情報Ｓ３に基づいて、蓄電池１２の充放電を制御する。充放電制御装置３は、充放電効率等に基づく経済性を考慮した上で、蓄電池１２の充放電を制御することができる。
尚、第１乃至第３実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
第１実施形態においては、第１価格情報Ｓ１が１時間毎の計画電力価格を示していることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１価格情報Ｓ１が３０分等毎の計画電力価格を示していることとしてもよい。第１価格情報Ｓ１が３０分毎の計画電力価格を示している場合、変数Ｋの値は、１乃至２４とされる。
又、第１実施形態においては、逆潮しない範囲において需要家１０から配電線Ｌ１に電力を供給するための最大電力量を充放電装置１１が定めることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、配電系統１００の潮流計算等に基づいて、逆潮しない範囲において需要家１０から配電線Ｌ１に供給できる最大電力量が予め定められていることとしてもよい。
又、第１実施形態においては、第１価格情報Ｓ１において、売電電力の価格と買電電力の価格とが同価格であることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、同じ時間帯における売電電力の価格と買電電力の価格とが相互に異なることとしてもよい。この場合、ステップＳｔ２２において放電制御を行う際、充放電制御装置３は、蓄電池１２の充電量と負荷Ｒ１の消費電力量とに基づいて、放電することによる経済的メリットが発生するか否かを判断し、経済的メリットが発生すると判断したときに、蓄電池１２を放電するための制御信号Ｃｔを出力することとしてもよい。尚、例えば、売電電力の価格が買電電力の価格よりも高く、且つ、負荷Ｒ１の消費電力量よりも多い電力量を蓄電池１２から放電することが可能である場合、経済的メリットが発生すると充放電制御装置３が判断することとしてもよい。例えば、売電電力の価格が買電電力の価格よりも低い場合、経済的メリットが発生しないと充放電制御装置３が判断することとしてもよい。
又、ステップＳｔ２２において放電制御を行う際、蓄電池１２から出力された電力が負荷Ｒ１に供給され、需要家１０から配電線Ｌ１への逆潮が発生しない範囲で充放電装置１１が蓄電池１２を放電することとしてもよい。この場合、買電電力の電力量を減少させることができるので、需要家１０の経済的メリットが発生することになる。
又、第２実施形態においては、ステップＳｔ３２（図１１）の並べ替えを省略してもよい。この場合、ステップＳｔ３３及びＳｔ３４においては、第１価格情報Ｓ１に基づいて動作が行われることとする。
又、第２実施形態においては、ステップＳｔ３３において一方の計画電力価格の選択が行われた後、ステップＳｔ３４において他方の計画電力価格の探索が行われることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳｔ３３において他方の計画電力価格の選択が行われた後、ステップＳｔ３４において一方の計画電力価格の探索が行われることとしてもよい。
又、第３実施形態においては、ステップＳｔ４３において第１集合内の計画電力価格から他方の計画電力価格を選択し、第２集合内の計画電力価格から一方の計画電力価格を選択することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１及び第２集合に関わらず、第２価格情報Ｓ２における互いに額が異なる２つの計画電力価格を一方及び他方の計画電力価格として、計画部３６Ｃが選択することとしてもよい。この場合、２つの計画電力価格において差が生じているために、蓄電池１２を充放電させるときの経済的メリットが増大するように蓄電池１２の充放電計画を定めることができる。
３、３Ｂ、３Ｃ 充放電制御装置
１２ 蓄電池
３６、３６Ｂ、３６Ｃ 計画部
３７ 制御部

Claims (8)

  1. 一日を所定時間毎に分割して得られる第１時間帯の電力の第１売買価格と、前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる前記第１時間帯とは異なる第２時間帯の前記電力の第２売買価格と、のうちの高い方の一方の売買価格に対する前記第１及び第２売買価格のうちの前記一方の売買価格よりも安い他方の売買価格の比率が、蓄電池の充放電効率よりも小さいか否かを判定し、前記蓄電池の充放電による経済性についての判定を行う判定装置と、
    前記比率が前記充放電効率よりも小さいと前記判定装置が判定した場合、前記第１及び第２時間帯のうちの前記一方の売買価格に対応する一方の時間帯に前記蓄電池が放電され、前記第１及び第２時間帯のうちの前記他方の売買価格に対応する他方の時間帯に前記蓄電池が充電されるように前記蓄電池の充放電計画を定める決定装置と、
    を備えたことを特徴とする蓄電池の充放電計画装置。
  2. 前記決定装置は、前記比率が前記充放電効率よりも小さくないと前記判定装置が判定した場合、前記一方及び他方の時間帯に前記蓄電池が充放電されないように前記充放電計画を定める
    ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の充放電計画装置。
  3. 前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる複数の時間帯夫々における前記電力の売買価格が定められている価格情報を受信する受信装置、を更に備え、
    前記判定装置は、前記価格情報における複数の前記売買価格のうちの最高値に対応する時間帯を前記第１時間帯とするとともに前記価格情報における複数の前記売買価格のうちの最安値に対応する時間帯を前記第２時間帯として判定を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の充放電計画装置。
  4. 前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる複数の時間帯夫々における前記電力の売買価格が定められている価格情報を受信する受信装置、を更に備え、
    前記判定装置は、前記売買価格に基づいて第１集合又は第２集合の何れかに分けられる前記価格情報における前記複数の時間帯のうちの前記第１集合内の時間帯を前記第１時間帯とするとともに前記第２集合内の時間帯を前記第２時間帯として判定を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の充放電計画装置。
  5. 前記充放電効率は、前記蓄電池を充電するときの充電効率と前記蓄電池を放電するときの放電効率との積に基づいて定められている
    ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の充放電計画装置。
  6. 一日を所定時間毎に分割して得られる第１時間帯の電力の第１売買価格と、前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる前記第１時間帯とは異なる第２時間帯の前記電力の第２売買価格と、のうちの高い方の一方の売買価格に対する前記第１及び第２売買価格のうちの前記一方の売買価格よりも安い他方の売買価格の比率が、蓄電池の充放電効率よりも小さいか否かを判定し、前記蓄電池の充放電による経済性についての判定を行う第１ステップと、
    前記比率が前記充放電効率よりも小さいと前記判定装置が判定した場合、前記第１及び第２時間帯のうちの前記一方の売買価格に対応する一方の時間帯に前記蓄電池が放電され、前記第１及び第２時間帯のうちの前記他方の売買価格に対応する他方の時間帯に前記蓄電池が充電されるように前記蓄電池の充放電計画を定める第２ステップと、
    を含むことを特徴とする蓄電池の充放電計画方法。
  7. 蓄電池の充放電計画装置に、
    一日を所定時間毎に分割して得られる第１時間帯の電力の第１売買価格と、前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる前記第１時間帯とは異なる第２時間帯の前記電力の第２売買価格と、のうちの高い方の一方の売買価格に対する前記第１及び第２売買価格のうちの前記一方の売買価格よりも安い他方の売買価格の比率が、蓄電池の充放電効率よりも小さいか否かを判定し、前記蓄電池の充放電による経済性についての判定を行う第１機能と、
    前記比率が前記充放電効率よりも小さいと前記判定装置が判定した場合、前記第１及び第２時間帯のうちの前記一方の売買価格に対応する一方の時間帯に前記蓄電池が放電され、前記第１及び第２時間帯のうちの前記他方の売買価格に対応する他方の時間帯に前記蓄電池が充電されるように前記蓄電池の充放電計画を定める第２機能と、
    を実現させるプログラム。
  8. 一日を所定時間毎に分割して得られる第１時間帯の電力の第１売買価格と、前記一日を前記所定時間毎に分割して得られる前記第１時間帯とは異なる第２時間帯の前記電力の第２売買価格と、のうちの高い方の一方の売買価格に対する前記第１及び第２売買価格のうちの前記一方の売買価格よりも安い他方の売買価格の比率が、蓄電池の充放電効率よりも小さいか否かを判定し、前記蓄電池の充放電による経済性についての判定を行う判定装置と、
    前記比率が前記充放電効率よりも小さいと前記判定装置が判定した場合、前記第１及び第２時間帯のうちの前記一方の売買価格に対応する一方の時間帯に前記蓄電池が放電され、前記第１及び第２時間帯のうちの前記他方の売買価格に対応する他方の時間帯に前記蓄電池が充電されるように前記蓄電池の充放電計画を定める決定装置と、
    前記決定装置によって決定された前記充放電計画に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する制御装置と、
    を備えたことを特徴とする蓄電池の充放電装置。
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