JP6327356B2 - 蓄電池システム - Google Patents
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Description
Piは、第iPCS(1≦i≦N)の充放電量、
Preqは、充放電要求、
Bnumiは、第iPCSに接続された蓄電池モジュール数、
Cratioiは、蓄電池容量比である。蓄電池容量比は、基準蓄電容量に対する第iPCSに接続された蓄電池モジュールの最大蓄電容量の容量比を意味する。基準蓄電容量は、例えば、所定の蓄電池モジュールの最大蓄電容量とする。
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。図1に示す蓄電池システム1は、電力系統の送電設備2に接続される。電力系統には、送電設備2の他、送電設備2に発電設備(図示省略)や負荷設備(図示省略)が接続されてもよい。蓄電池システム1は、コンピュータネットワーク51により遠方のエネルギーマネジメントシステム(以下、EMS)3に接続される。EMS3は、発電設備の発電量、蓄電池システム1の充放電量、負荷設備の受電量など、電力系統の電力需給を管理する。
図2は、本発明の実施の形態1に係るシステムのブロック図である。図2における制御装置4を示すブロック内には、制御装置4が備える種々の機能のうちの一部がブロックで表されている。ブロックに演算資源が割り当てられている。制御装置4にはブロックに対応するプログラムが用意され、それらがプロセッサによって実行されることでブロックの機能が制御装置4において実現される。
制御装置4は充放電指令機能を有し、その機能は充放電指令部7が受け持つ。制御装置4は、EMS3から充放電要求を受信し、BMU31〜3nから蓄電池情報を受信する。充放電指令部7は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて充放電指令を決定し、充放電指令をPCS11〜1nに送信する。
Piは、第iPCS(1≦i≦N)の充放電量、
Preqは、充放電要求、
Bnumiは、第iPCSに接続された蓄電池モジュール数、
Cratioiは、蓄電池容量比である。蓄電池容量比は、基準蓄電容量に対する第iPCSに接続された蓄電池モジュールの最大蓄電容量の容量比を意味する。基準蓄電容量は、例えば、所定の蓄電池モジュールの最大蓄電容量とする。
図3は、本発明の実施の形態1において充放電指令部7による具体的な計算例を説明するための図である。図3に示す蓄電池システムは2台のPCSを備える。PCS11の最大出力は100[kW]、PCS12の最大出力は100[kW]である。PCS11に接続されている蓄電池モジュールの並列数は2、PCS12に接続されている蓄電池モジュールの並列数は2である。蓄電池モジュール211および212ぞれぞれの最大蓄電容量は100[kWh]、蓄電池モジュール221および222ぞれぞれの最大蓄電容量は50[kWh]である。すなわち、1並列あたりの最大蓄電容量は、PCS11はPCS12の2倍である。そのため、蓄電池容量比(式(1)のCratio)は、PCS11側が1.0、PCS12側が0.5である。
=80[kW]
PCS12の出力=120[kW]×2×0.5/(2×1.0+2×0.5)
=40[kW]
図4は、EMS3からの充放電要求に基づく充放電制御を実現するために、蓄電池システム1が実行する制御ルーチンのフローチャートである。このフローチャートに示す制御装置4の処理は、充放電指令部7の機能によって実現される処理である。制御装置4のメモリには、図4に示すフローチャートの処理を実行するプログラムが記憶されており、制御装置4のプロセッサがプログラムを読み出して、実行することにより図4に示す処理が実現される。
ところで、図1のシステム構成においては、制御装置4を蓄電池システムに1つ配置することとしているが、その配置はこれに限定されるものではない。図5は、本発明の実施の形態1に係るシステム構成の変形例について説明するための概念構成図である。図5に示すように、1つのPCSグループに1つの制御装置を配置することとしてもよい。図5に示す主制御装置41は、EMS3から充放電要求を受信し、BMU31から蓄電池情報を受信し、従制御装置4nからBMU3nが送信した蓄電池情報を受信する。主制御装置41は、各PCSの充放電量を算出し、これらの充放電量を示す充放電指令を決定する。充放電指令の決定の方法は、充放電指令機能の説明において述べたとおりである。主制御装置41は、PCS11に対する充放電指令をPCS11に送信すると共に、PCS1nに対する充放電指令を従制御装置4nに送信する。従制御装置4nは、PCS1nに対する充放電指令をPCS1nに出力する。
2 送電設備
3 エネルギーマネジメントシステム(EMS)
4 制御装置
7 充放電指令部
11、12、13、1n 交直変換装置(PCS)
21、22、23、2n 蓄電池モジュール群
31、32、33、3n 蓄電池監視装置(BMU)
211−213、221−223、231−233、2n1−2n3 蓄電池モジュール41 主制御装置
4n 従制御装置
51、52、53、531、53n コンピュータネットワーク
Claims (1)
- 電力系統にN台(N≧2)の交直変換装置が接続され、前記N台の交直変換装置それぞれに、1以上の蓄電池モジュールが並列接続されてなる蓄電池モジュール群が接続された蓄電池システムであって、前記電力系統の電力需給を管理するエネルギーマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作する蓄電池システムにおいて、
前記蓄電池モジュール群の状態を監視する蓄電池監視装置と、
前記充放電要求と、前記蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報とを受信し、前記充放電要求と前記蓄電池情報とに基づいて前記N台の交直変換装置を制御する制御装置を備え、
前記交直変換装置は、前記電力系統の交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池モジュール群に充電する機能と、前記蓄電池モジュール群の直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に放電する機能とを有し、
少なくとも1つの前記蓄電池モジュール群を構成する蓄電池モジュールの最大蓄電容量は、他の前記蓄電池モジュール群を構成する蓄電池モジュールの最大蓄電容量と異なり、
前記制御装置は、以下の関係式(1)を満たすように前記N台の交直変換装置それぞれの充放電量を決定する充放電指令部を備えること、
を特徴とする蓄電池システム。
Piは、第i交直変換装置(1≦i≦N)の充放電量、
Preqは、前記充放電要求、
Bnumiは、第i交直変換装置に接続された蓄電池モジュール数、
Cratioiは、基準蓄電容量に対する第i交直変換装置に接続された蓄電池モジュールの最大蓄電容量の容量比である。
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