JP6063337B2 - 電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システム - Google Patents

Description

本発明は、電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムに関する。

従来のＨＥＭＳ等の電力制御装置は、蓄電装置をＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）に基づき充放電制御している（例えば特許文献１等）。具体的には従来の電力制御装置は、蓄電装置のＳＯＣが所定の下限値（以下、ＳＯＣ下限値といい、Ｑとする。）以上である場合、放電制御可能とし、ＳＯＣ下限値未満である場合、放電制御を禁止する。ＳＯＣ下限値は、過放電を防止するために必要な値（例えば１０％等）である。また従来の電力制御装置は、蓄電装置のＳＯＣが所定の上限値（以下、ＳＯＣ上限値といい、Ｐとする。）未満である場合、充電制御可能とし、ＳＯＣ上限値以上である場合、充電制御を禁止する。ＳＯＣ上限値は、過充電を防止するために必要な値（例えば９０％等）である。図７に蓄電装置の通常動作領域と、保護処理動作領域の概念図を示す。通常動作領域と保護動作領域の境界がＳＯＣ上限値（Ｐ）及びＳＯＣ下限値（Ｑ）である。ＳＯＣ蓄電装置のＳＯＣが通常動作領域の範囲内である場合、蓄電装置は充放電可能である。一方蓄電装置のＳＯＣが保護動作領域の範囲内である場合、蓄電装置の充電又は放電は禁止される。

特開２０１２−８８０８６号公報

蓄電装置を連続して使用している時に測定したＳＯＣと、使用していない状態（以下、待機状態という。）に状態遷移直後に測定したＳＯＣとを比較すると、多少の誤差（以下、ＳＯＣ変動値という。）が生じる場合がある。当該誤差に起因して、ＳＯＣ下限値付近で使用している際に蓄電池使用中から待機状態に状態遷移した場合、一時的にＳＯＣ下限値を下回ることがある。同様にＳＯＣの上限値付近で使用している際に蓄電池使用中から待機状態に状態遷移した場合、一時的にＳＯＣ上限値を上回ることがある。このようにＳＯＣの下限を下回る場合、及び上限を上回る場合には、電力制御装置は、蓄電装置の保護処理（放電禁止又は充電禁止処理）を実行する。

蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの誤差に起因する電力制御装置の保護処理は、例えば蓄電装置を用いて自立運転を行う等の場合に問題が生じる。具体的にはＳＯＣ下限値近くまで蓄電装置を使用してから系統連系に切り替えようとすると、ＳＯＣ下限値に近づいてきて系統連系に切り替える前に、蓄電装置の保護処理により放電禁止となる虞がある。放電禁止になった場合、一時的に電源供給が停止してしまう。一方で放電禁止となることを防止するためにＳＯＣ下限値に到達しないように所定の余裕を持たせた蓄電装置の制御を行うと、該余裕の分だけ蓄電装置を使用可能な容量を無駄にすることになる。また持たせるべき余裕の程度は、使用条件、使用環境等によって変化するため、最適な余裕を持たせることが困難であった。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣ変動値を考慮して充放電制御を適応的に行うことができる電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る電力制御装置は、
蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置であって、
前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
を備え、
前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ上限値と、該ＳＯＣ上限値から前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電を制限することを特徴とする。

また、本発明に係る電力制御装置は、
蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置であって、
前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
を備え、
前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ下限値と、該ＳＯＣ下限値に前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の放電を制限することを特徴とする。

また、本発明に係る電力制御方法は、
蓄電装置の充放電を制御する電力制御方法であって、
前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶するステップと、
前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限するステップと、
を含み、
前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ上限値と、該ＳＯＣ上限値から前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
前記制限するステップにおいて、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電を制限することを特徴とする。
また、本発明に係る電力制御方法は、
蓄電装置の充放電を制御する電力制御方法であって、
前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶するステップと、
前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限するステップと、
を含み、
前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ下限値と、該ＳＯＣ下限値に前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
前記制限するステップにおいて、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の放電を制限することを特徴とする。

また、本発明に係る電力制御システムは、
蓄電装置と、該蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置を含む電力制御システムであって、
前記電力制御装置が、
前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
を備え、
前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ上限値と、該ＳＯＣ上限値から前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電を制限することを特徴とする。
また、本発明に係る電力制御システムは、
蓄電装置と、該蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置を含む電力制御システムであって、
前記電力制御装置が、
前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
を備え、
前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ下限値と、該ＳＯＣ下限値に前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の放電を制限することを特徴とする。

本発明における電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムによれば、蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣ変動値を考慮して充放電制御を適応的に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る電力制御装置を含む電力制御システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る蓄電装置の状態遷移図である。 本発明の一実施形態に係る電力制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 データベースに格納されるＳＯＣ及びＳＯＣ調整値の一例である。 蓄電装置１５の各状態における通常動作領域、変動分吸収領域、及び保護処理動作領域の概念図である。 電力制御装置がＳＯＣ調整値を記憶して変動分吸収領域を決定する動作を示すフローチャートである。 蓄電装置の通常動作領域と保護処理動作領域の概念図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施形態に係る電力制御システム１０の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る電力制御システム１０は、電力制御装置１１と、表示装置１２と、スマートメータ１３と、パワーコンディショナ１４と、蓄電装置１５と、分電盤１６と、負荷機器１７とを備える。

図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを表す。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号または通信される情報の流れを表す。当該破線が示す通信は有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。無線通信をする場合、無線ルータを介して通信が行われる。無線ルータは電力制御装置１１に内蔵されていてもよく、また電力制御装置１１とは別に備えられてもよい。

制御信号および情報の通信には、物理層、論理層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、電力制御装置１１と、表示装置１２、スマートメータ１３、およびパワーコンディショナ１４との通信には、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、電力制御装置１１と負荷機器１７との通信には、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層の上で、各種プロトコルＺｉｇＢｅｅ ＳＥＰ２．０（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ２．０）、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）などのような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。

電力制御システム１０は、商用電源５０から供給される電力の他、蓄電装置１５に充電された電力のうち放電された電力を、負荷機器１７及び電力制御装置１１に供給可能である。

電力制御装置１１は、図１に示す電力制御システム１０における各機器の電力を制御および管理する。電力制御装置１１の構成についての詳細は後述する。

表示装置１２は、電力制御装置１１が送信する情報を表示する。例えば表示装置１２は、消費電力に関する情報等を表示する。

スマートメータ１３は、商用電源５０に接続されて、商用電源５０から供給される電力を計測する。また、スマートメータ１３は、系統ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）６０から、例えば電力に関する予測などの情報を受信可能である。ここで、系統ＥＭＳ６０は、電力に関する各種の予測および制御などを行う設備であり、一般的には、例えば電力会社などに設置される。系統ＥＭＳ６０は、例えばＭＤＭＳ（メータデータマネジメントシステム）を構成するものを採用可能である。この系統ＥＭＳ６０は、各種の電力に関する情報を記憶するデータベース６１を有しており、スマートメータ１３が計測した結果の情報を収集して蓄積することもできる。また、系統ＥＭＳ６０は、インターネットなどの外部ネットワーク７０に接続可能である。

パワーコンディショナ１４は、蓄電装置１５から供給される直流の電力を、交流の電力に変換する。また、パワーコンディショナ１４は、変換した交流の電力を、分電盤１６で複数に分岐した支幹を介して各負荷機器１７に供給する。また、パワーコンディショナ１４は、商用電源５０から供給される交流の電力を、蓄電装置１５に充電するための直流の電力に変換可能である。またパワーコンディショナ１４は、蓄電装置１５のＳＯＣを電力制御装置１１に渡す。またパワーコンディショナ１４は、電力制御装置１１の制御に基づき、蓄電装置１５の充電及び放電を制御する。具体的にはパワーコンディショナ１４は、電力制御装置１１から充電開始又は放電開始（以下、充放電開始という。）の制御信号を受信した場合、蓄電装置１５の充電又は放電を開始する。充電又は放電を開始後、パワーコンディショナ１４は、充電開始応答、又は放電開始応答を、電力制御装置１１に送信する。またパワーコンディショナ１４は、電力制御装置１１から充電停止又は放電停止（以下、充放電停止という。）の制御信号を受信した場合、蓄電装置１５の充電又は放電を停止する。充電又は放電を停止後、パワーコンディショナ１４は、充電停止応答、又は放電停止応答を、電力制御装置１１に送信する。

蓄電装置１５は、蓄電池を備えており、この蓄電池に充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また蓄電装置１５は、商用電源５０から供給される電力を充電可能である。図１に示すように、蓄電装置１５から放電される電力も、各負荷機器１７及び電力制御装置１１に供給可能である。蓄電装置１５から放電される電力を電力制御装置１１及び各負荷機器１７に供給する場合、商用電源５０により供給される電力から、蓄電装置１５により放電される電力に切り替える。図２に蓄電装置１５の状態遷移図を示す。図３に示すように、蓄電装置１５は、充電状態（状態Ｃという。）、放電状態（状態Ｄという。）、及び充放電を停止している待機状態（状態Ｎという。）の３つの状態をとる。また各状態間の遷移は、状態Ｎから状態Ｃへの状態遷移（１）、状態Ｎから状態Ｄへの状態遷移（２）、状態Ｃから状態Ｎへの状態遷移（３）、状態Ｄから状態Ｎへの状態遷移（４）の４つの態様をとる。

分電盤１６は、供給される電力を複数の支幹に分岐させて各負荷機器１７に分配する。ここで、各支幹には、消費電力の大きい代表的な負荷機器１７が直接接続されるものと、部屋ごとにまとめられたものとがある。前者における負荷機器１７は、例えばエアコン、冷蔵庫、ＩＨクッキングヒータなどである。後者における負荷機器１７は、各部屋にいくつか設けられているコンセントに接続される負荷機器であり、どのような負荷機器がコンセントに接続されるかは不定である。

図１において、電力制御システム１０に接続される負荷機器１７は、任意の数とすることができる。これらの負荷機器１７は、例えば、テレビ、エアコン、冷蔵庫など、種々の電化製品である。これらの負荷機器１７は分電盤１６を介してパワーコンディショナ１４に接続されて、電力が供給される。

次に、本実施形態に係る電力制御装置１１について、さらに説明する。

図３は、本実施形態に係る電力制御装置１１の概略構成を示す機能ブロック図である。電力制御装置１１は、例えばＨＥＭＳであって、通信部１１１と、制御部１１２とを備える。

通信部１１１は、例えばインターフェースであり、表示装置１２、スマートメータ１３、パワーコンディショナ１４、および負荷機器１７との間における制御部１１２からの制御信号および様々な情報を送受信する。

例えば、通信部１１１は、スマートメータ１３から、商用電源５０の買電の電力および／または売電の電力を取得可能である。さらに、通信部１１１は、スマートメータ１３を介して例えば電力会社などから需要応答（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＤＲ）の情報を取得可能である。また、通信部１１１は、パワーコンディショナ１４から、蓄電装置１５、および商用電源５０から分電盤１６で複数に分岐した支幹を介して負荷機器１７に供給される電力について、各支幹に設けたセンサを介して取得可能である。また、通信部１１１は、パワーコンディショナ１４から、蓄電装置１５に充電される電力（つまり充電電力）量についても直接取得可能である。また、通信部１１１は、各負荷機器１７から消費電力についても直接取得可能である。また、通信部１１１は、ネットワーク７０から多様な情報を取得可能である。

さらに、通信部１１１は表示装置１２から制御信号を取得可能であり、また通信部１１１は表示装置１２に電力制御システム１０における電力の制御および管理の状態を示す情報を通知する。

制御部１１２は、通信部１１１が取得する様々な情報に基づいて、電力制御システム１０における各機器の電力を制御する制御信号および／または表示装置１２に通知する情報を生成する。例えば制御部１１２は、パワーコンディショナ１４から蓄電装置１５のＳＯＣを取得する。そして制御部１１２は、パワーコンディショナ１４を介して、蓄電装置１５の充放電を制御する。

また制御部１１２は、電力制御システム１０における各機器の電力を管理するために、通信部１１１が取得する情報を蓄積する。制御部１１２は収集した各種の情報を蓄積するために、データベース２５（記憶部２５）を有している。データベース２５は、任意のメモリ装置などにより構成することができ、電力制御装置１１の外部に接続されるようにしてもよいし、電力制御装置１１に内蔵されるようにしてもよい。

ここで制御部１１２は、パワーコンディショナ１４を介して蓄電装置１５の状態遷移の前後のＳＯＣを取得する。具体的には制御部１１２は、ある状態（状態Ｎ、状態Ｃ、状態Ｄのいずれか）において、パワーコンディショナ１４を介して現在の状態におけるＳＯＣを取得する。次に制御部１１２は、充放電指示、又は充放電停止指示の制御信号をパワーコンディショナ１４に送信する。続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４からの応答信号（充放電開始応答又は充放電停止応答）を受信後、パワーコンディショナ１４を介して状態遷移後のＳＯＣを取得する。そして制御部１１２は、パワーコンディショナ１４から取得した蓄電装置１５の状態遷移の前後におけるＳＯＣをデータベース２５に記憶する。また制御部１１２は、状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に応じて所定の調整値（以下、ＳＯＣ調整値という。）を決定し、該ＳＯＣ調整値を含むＳＯＣ調整値テーブルをデータベース２５に記憶する。

具体的には制御部１１２は、状態遷移前のＳＯＣ（以下、Ｘとする。）と状態遷移後のＳＯＣ（以下、Ｙとする。）をパワーコンディショナ１４から取得し、ＹからＸを減算した計算値（以下、Ｚとする。）に基づき、ＳＯＣ調整値を算出する。制御部１１２は、状態Ｎから状態Ｃへの状態遷移、及び状態Ｃから状態Ｎへの状態遷移に関しては、Ｚ又は０のどちらか大きい方をＳＯＣ調整値として決定する。また制御部１１２は、Ｘ、Ｙをパワーコンディショナ１４から定期的に取得し、最大のＳＯＣ調整値となるようなＸ、Ｙ、ＳＯＣ調整値の組合せをデータベース２５に記憶する。つまり制御部１１２は、充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分をＳＯＣ調整値として決定する。

また制御部１１２は、状態Ｎから状態Ｄへの状態遷移、及び状態Ｄから状態Ｎへの状態遷移に関しては、Ｚ又は０のどちらか小さい方をＳＯＣ調整値として決定する。また制御部１１２は、Ｘ、Ｙをパワーコンディショナ１４から定期的に取得し、最小のＳＯＣ調整値となるようなＸ、Ｙ、ＳＯＣ調整値の組合せをデータベース２５に記憶する。つまり制御部１１２は、放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分をＳＯＣ調整値として決定する。

図４は、データベース２５に記憶されるＳＯＣ調整値テーブルの一例を示す。ＳＯＣ調整値テーブルは、各状態遷移におけるＸ、Ｙ、及びＳＯＣ調整値を含む。ここで、状態Ｎから状態Ｃへの状態遷移に係るＳＯＣ調整値、状態Ｎから状態Ｄへの状態遷移に係るＳＯＣ調整値、状態Ｃから状態Ｎへの状態遷移に係るＳＯＣ調整値、及び状態Ｄから状態Ｎへの状態遷移に係るＳＯＣ調整値それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。

図４では、例えば状態Ｎから状態Ｃへの状態遷移（状態遷移（１））に関しＸ、Ｙ、及びＡはそれぞれ、“５０％”、“５３％”、及び“３％”である。この場合、Ｚ（＝Ｙ−Ｘ）が０以上であるためＡは“３％”である。また例えば状態Ｎから状態Ｄへの状態遷移（状態遷移（２））に関しては、Ｘ、Ｙ、及びＺはそれぞれ“４９％”、“４５％”、及び“−４％”である。この場合、Ｚ（＝Ｙ−Ｘ）が０未満であるためＢは“−４％”である。また例えば状態Ｃから状態Ｎへの状態遷移（状態遷移（３））に関しては、Ｘ、Ｙ、及びＺはそれぞれ“２０％”、“２２％”、及び“２％”である。この場合、Ｚ（＝Ｙ−Ｘ）が０以上であるためＣは“２％”である。また例えば状態Ｄから状態Ｎへの状態遷移に関しては、Ｘ、Ｙ、及びＺはそれぞれ“３５％”、“３０％”、及び“−５％”である。この場合、Ｚ（＝Ｙ−Ｘ）が０未満であるためＤは“−５％”である。

そして制御部１１２は、ＳＯＣ調整値に基づき、蓄電装置１５の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動を吸収するための領域（以下、変動分吸収領域という。）を決定する。概略として制御部１１２は、蓄電装置１５のＳＯＣが変動分吸収領域の範囲内である場合、蓄電装置１５の充電又は放電の少なくとも一方を制限（例えば禁止、又は放電及び充電電力を低下）する。

図５は、蓄電装置１５の各状態における通常動作領域、変動分吸収領域、及び保護処理動作領域の概念図を示す。図５（ａ）は、状態Ｎにおける通常動作領域、変動分吸収領域、及び保護処理動作領域の概念図である。図５（ａ）に示すように、ＳＯＣが０[％]からＱ[％]、及びＰ[％]から１００[％]の領域が保護処理動作領域である。ここでＰ及びＱはシステム動作時にあらかじめ定められているＳＯＣ上限値及びＳＯＣ下限値であり、それぞれ例えば９０％及び１０％である。またＳＯＣがＱ[％]からＱ−Ｂ[％]、及びＰ−Ａ[％]からＰ[％]の領域が変動分吸収領域である。つまり変動分吸収領域はそれぞれ、ＳＯＣ下限値とＳＯＣ下限値からＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域、及びＳＯＣ上限値とＳＯＣ上限値からＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域である。さらにＳＯＣがＱ−Ｂ[％]からＰ−Ａ[％]の領域が通常動作領域である。制御部１１２は、蓄電装置１５のＳＯＣが保護処理動作領域である場合、放電及び充電制御の少なくとも一方を禁止する。また制御部１１２は、変動分吸収領域の範囲内である場合、放電及び充電制御の少なくとも一方を制限する。一方、制御部１１２は、蓄電装置１５のＳＯＣが通常動作領域の範囲内である場合、放電及び充電制御を行う。

図５（ｂ）は、状態Ｃにおける通常動作領域、変動分吸収領域、及び保護処理動作領域の概念図である。図５（ｂ）に示すように、ＳＯＣが０[％]からＱ[％]、及びＰ[％]から１００[％]の領域が保護処理動作領域であり、ＳＯＣがＰ−Ｃ[％]からＰ[％]の領域が変動分吸収領域である。さらにＳＯＣがＱ[％]からＰ−Ｃ[％]の領域が通常動作領域である。

図５（ｃ）は、状態Ｄにおける通常動作領域、変動分吸収領域及び保護処理動作領域の概念図である。図５（ｃ）に示すように、ＳＯＣが０[％]からＱ[％]、及びＰ[％]から１００[％]の領域が保護処理動作領域であり、ＳＯＣがＱ[％]からＱ−Ｄ[％]の領域が変動分吸収領域である。さらにＳＯＣがＱ−Ｂ[％]からＰ[％]の領域が通常動作領域である。

以下、電力制御装置１１がＳＯＣ調整値を記憶して変動分吸収領域を決定する動作について、図６に示すフローチャートによりその動作を詳細に説明する。制御部１１２は、図６（ａ）から（ｄ）に示す動作を定期的に行うことによりＡからＤの値を定め、蓄電装置１５の充放電制御を行う。

図６（ａ）は、制御部１１２が、状態Ｎから状態Ｃへの状態遷移の前後におけるＳＯＣ調整値を記憶し、状態Ｎにおける変動分吸収領域を決定する処理（状態遷移（１）に係る処理）に係るフローチャートを示す。ここで初期状態においてデータベースに格納されている変数Ａの値は０であるとする。

はじめに制御部１１２は、パワーコンディショナ１４を介して、現在の状態（すなわち状態Ｎ）におけるＳＯＣ（Ｘ）を取得する（ステップＳ１ａ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４に充電開始の制御信号を送信し、充電を開始する（ステップＳ２ａ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４からの充電開始応答を受信後、パワーコンディショナ１４を介して現在の状態（すなわち状態Ｃ）におけるＳＯＣ（Ｙ）を取得する（ステップＳ３ａ）。

続いて制御部１１２は、Ｚを算出する（ステップＳ４ａ）。続いて制御部１１２は、データベース２５からＡを取得する（ステップＳ５ａ）。続いて制御部１１２は、ＺがＡ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６ａ）。ＺがＡ以上である場合、制御部１１２は、Ｚを新たなＡ、つまりＳＯＣ調整値としてデータベース２５に記憶する（ステップＳ７ａ）。このとき制御部１１２は、Ｚの算出に用いたＸ及びＹもデータベース２５に記憶する。一方ステップＳ６ａにおいてＺがＡ未満である場合、制御部１１２はステップＳ７ａをスキップし、ステップＳ８ａに進む。

続いて制御部１１２は、データベース２５に記憶されたＡに基づき、変動分吸収領域を決定する（ステップＳ８ａ）。具体的には制御部１１２は、状態Ｎにおける変動分吸収領域を、ＳＯＣ上限値（Ｐ）と、ＳＯＣ上限値からＡを減算した値（Ｐ−Ａ）の間の範囲として決定する。そして処理が終了する。

図６（ｂ）は、制御部１１２が、状態Ｎから状態Ｄへの状態遷移の前後におけるＳＯＣ調整値を記憶し、状態Ｎにおける変動分吸収領域を決定する動作を示す。ここで初期状態においてデータベースに格納されている変数Ｂの値は０であるとする。

はじめに制御部１１２は、パワーコンディショナ１４を介して、現在の状態（すなわち状態Ｎ）におけるＳＯＣ（Ｘ）を取得する（ステップＳ１ｂ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４に放電開始の制御信号を送信し、充電を開始する（ステップＳ２ｂ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４からの放電開始応答を受信後、パワーコンディショナ１４を介して現在の状態（すなわち状態Ｄ）におけるＳＯＣ（Ｙ）を取得する（ステップＳ３ｂ）。

続いて制御部１１２は、Ｚを算出する（ステップＳ４ｂ）。続いて制御部１１２は、データベース２５からＢを取得する（ステップＳ５ｂ）。続いて制御部１１２は、ＺがＢ未満であるか否かを判定する（ステップＳ６ｂ）。ＺがＢ未満である場合、制御部１１２は、Ｚを新たなＢ、つまりＳＯＣ調整値としてデータベース２５に記憶する（ステップＳ７ｂ）。このとき制御部１１２は、Ｚの算出に用いたＸ及びＹもデータベース２５に記憶する。一方ステップＳ６ｂにおいてＺがＢ以上である場合、制御部１１２はステップＳ７ｂをスキップし、ステップＳ８ｂに進む。

続いて制御部１１２は、データベース２５に記憶されたＢに基づき、変動分吸収領域を決定する（ステップＳ８ｂ）。具体的には制御部１１２は、状態Ｎにおける変動分吸収領域を、ＳＯＣ下限値（Ｑ）と、ＳＯＣ下限値からＢを減算した値（Ｑ−Ｂ）の間の範囲として決定する。そして処理が終了する。そして処理が終了する。

図６（ｃ）は、制御部１１２が、状態Ｃから状態Ｎへの状態遷移の前後におけるＳＯＣ調整値を記憶し、状態Ｃにおける変動分吸収領域を決定する動作を示す。ここで初期状態においてデータベースに格納されている変数Ｃの値は０であるとする。

はじめに制御部１１２は、パワーコンディショナ１４を介して、現在の状態（すなわち状態Ｃ）におけるＳＯＣ（Ｘ）を取得する（ステップＳ１ｃ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４に充電停止の制御信号を送信し、充電を停止する（ステップＳ２ｃ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４からの充電停止応答を受信後、パワーコンディショナ１４を介して現在の状態（すなわち状態Ｎ）におけるＳＯＣ（Ｙ）を取得する（ステップＳ３ｃ）。

続いて制御部１１２は、Ｚを算出する（ステップＳ４ｃ）。続いて制御部１１２は、データベース２５からＣを取得する（ステップＳ５ｃ）。続いて制御部１１２は、ＺがＣ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６ｃ）。ＺがＣ以上である場合、制御部１１２は、Ｚを新たなＣ、つまりＳＯＣ調整値としてデータベース２５に記憶する（ステップＳ７ｃ）。このとき制御部１１２は、Ｚの算出に用いたＸ及びＹもデータベース２５に記憶する。一方ステップＳ６ｃにおいてＺがＣ未満である場合、制御部１１２はステップＳ７ｃをスキップし、ステップＳ８ｃに進む。

続いて制御部１１２は、データベース２５に記憶されたＣに基づき、変動分吸収領域を決定する（ステップＳ８ｃ）。具体的には制御部１１２は、状態Ｃにおける変動分吸収領域を、ＳＯＣ上限値（Ｐ）と、ＳＯＣ上限値からＣを減算した値（Ｐ−Ｃ）の間の範囲として決定する。そして処理が終了する。

図６（ｄ）は、制御部１１２が、状態Ｄから状態Ｎへの状態遷移の前後におけるＳＯＣ調整値を記憶し、状態Ｄにおける変動分吸収領域を決定する動作を示す。ここで初期状態においてデータベースに格納されている変数Ｄの値は０であるとする。

はじめに制御部１１２は、パワーコンディショナ１４を介して、現在の状態（すなわち状態Ｄ）におけるＳＯＣ（Ｘ）を取得する（ステップＳ１ｄ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４に放電停止の制御信号を送信し、放電を停止する（ステップＳ２ｄ）。

続いて制御部１１２は、パワーコンディショナ１４からの放電停止応答を受信後、パワーコンディショナ１４を介して現在の状態（すなわち状態Ｎ）におけるＳＯＣ（Ｙ）を取得する（ステップＳ３ｄ）。

続いて制御部１１２は、Ｚを算出する（ステップＳ４ｄ）。続いて制御部１１２は、データベース２５からＤを取得する（ステップＳ５ｄ）。続いて制御部１１２は、ＺがＤ未満であるか否かを判定する（ステップＳ６ｄ）。ＺがＤ未満である場合、制御部１１２は、Ｚを新たなＤ、つまりＳＯＣ調整値としてデータベース２５に記憶する（ステップＳ７ｄ）。このとき制御部１１２は、Ｚの算出に用いたＸ及びＹもデータベース２５に記憶する。一方ステップＳ６ｄにおいてＺがＤ以上である場合、制御部１１２はステップＳ７ｄをスキップし、ステップＳ８ｄに進む。

続いて制御部１１２は、データベース２５に記憶されたＤに基づき、変動分吸収領域を決定する（ステップＳ８ｄ）。具体的には制御部１１２は、状態Ｄにおける変動分吸収領域を、ＳＯＣ下限値（Ｑ）と、ＳＯＣ下限値からＤを減算した値（Ｑ−Ｄ）の間の範囲として決定する。そして処理が終了する。

このように本発明によれば、電力制御装置１１の制御部１１２が状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づきＳＯＣ調整値をデータベース２５に記憶し、ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を定めて蓄電装置の充放電を制限するため、蓄電装置１５の状態遷移の前後におけるＳＯＣの誤差を考慮して充放電制御を適応的に行うことができる。そのため蓄電装置１５の過充電、過放電を抑制し、かつ蓄電装置１５の使用可能な容量を、過度の余裕を持たせることにより無駄にしてしまうことを抑制することができる。

特に本発明によれば、待機状態（状態Ｎ）から充電状態（状態Ｃ）への状態遷移、又は充電状態（状態Ｄ）から待機状態（状態Ｎ）への状態遷移においては、状態遷移の前後における増加分の最大値をＳＯＣ調整値（Ａ、Ｃ）としている。そして待機状態、充電状態における変動分吸収領域を、それぞれＳＯＣ上限値からＡ又はＣを減算した値により定めている。このように、待機状態又は充電状態のうち、ＳＯＣがより高い方の測定値を基準に変動分吸収領域を定めているため、無駄な遷移を無くすことができ、電力制御装置１の制御を安定させることができる。例えば蓄電装置１５をＳＯＣの上限まで使用する場合に、充電しようとしたら状態遷移直後に充電禁止になるという事態を、変動分吸収領域により防止できる。また当該変動分吸収領域により蓄電装置１５が過充電となることを十分に防止することができる。

また本発明によれば、待機状態（状態Ｎ）から放電状態（状態Ｄ）への状態遷移、又は放電状態（状態Ｄ）から待機状態（状態Ｎ）への状態遷移においては、状態遷移の前後における減少分の最大値をＳＯＣ調整値（Ｂ、Ｄ）としている。そして待機状態、放電状態における変動分吸収領域を、それぞれＳＯＣ下限値からＢ又はＤを減算した値により定めている。このように、待機状態又は放電状態のうち、ＳＯＣがより低い方の測定値を基準に変動分吸収領域を定めているため、無駄な遷移を無くすことができ、電力制御装置１の制御を安定させることができる。例えば蓄電装置１５をＳＯＣの下限まで使用する場合に、放電しようとしたら状態遷移直後に放電禁止になるという事態を、変動分吸収領域により防止できる。また当該変動分吸収領域により蓄電装置１５が過放電となることを十分に防止することができる。

本実施の形態において、データベース２５のＳＯＣ調整値テーブルは、Ｘ、Ｙ、及びＳＯＣ調整値（ＡからＤ）が含まれるとしたがこれに限られない。ＳＯＣ調整値テーブルは、ＳＯＣ調整値のみにより構成するようにしてもよい。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１０ 電力制御システム
１１ 電力制御装置
１１１ 通信部
１１２ 制御部
１２ 表示装置
１３ スマートメータ
１４ パワーコンディショナ
１５ 蓄電装置
１６ 分電盤
１７ 負荷機器
２５ データベース（記憶部）
５０ 商用電源
６０ 系統ＥＭＳ
６１ データベース
７０ ネットワーク

Claims (6)

1. 蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置であって、
   前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
   前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
   を備え、
   前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ上限値と、該ＳＯＣ上限値から前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
   前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電を制限することを特徴とする、
   電力制御装置。
2. 蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置であって、
   前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
   前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
   を備え、
   前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ下限値と、該ＳＯＣ下限値に前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
   前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の放電を制限することを特徴とする、
   電力制御装置。
3. 蓄電装置の充放電を制御する電力制御方法であって、
   前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶するステップと、
   前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限するステップと、
   を含み、
   前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ上限値と、該ＳＯＣ上限値から前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
   前記制限するステップにおいて、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電を制限することを特徴とする、
   電力制御方法。
4. 蓄電装置の充放電を制御する電力制御方法であって、
   前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶するステップと、
   前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限するステップと、
   を含み、
   前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ下限値と、該ＳＯＣ下限値に前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
   前記制限するステップにおいて、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の放電を制限することを特徴とする、
   電力制御方法。
5. 蓄電装置と、該蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置を含む電力制御システムであって、
   前記電力制御装置が、
   前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
   前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
   を備え、
   前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の充電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの増加分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ上限値と、該ＳＯＣ上限値から前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
   前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電を制限することを特徴とする、
   電力制御システム。
6. 蓄電装置と、該蓄電装置の充放電を制御する電力制御装置を含む電力制御システムであって、
   前記電力制御装置が、
   前記蓄電装置の状態遷移の前後におけるＳＯＣの変動に基づくＳＯＣ調整値を記憶する記憶部と、
   前記ＳＯＣ調整値に基づき変動分吸収領域を決定し、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の充電又は放電の少なくとも一方を制限する制御部と、
   を備え、
   前記ＳＯＣ調整値は、前記蓄電装置の放電状態と待機状態との状態遷移の前後におけるＳＯＣの減少分であり、前記変動分吸収領域は、ＳＯＣ下限値と、該ＳＯＣ下限値に前記ＳＯＣ調整値を減算した範囲の領域であり、
   前記制御部は、前記蓄電装置のＳＯＣが該変動分吸収領域の範囲内である場合、前記蓄電装置の放電を制限することを特徴とする、
   電力制御システム。

Images