JP6827220B2 - 蓄電制御システム、指示制御装置、蓄電制御装置、蓄電制御方法、及びプログラム - Google Patents

蓄電制御システム、指示制御装置、蓄電制御装置、蓄電制御方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、蓄電制御システム、指示制御装置、蓄電制御装置、蓄電制御方法、及びプログラムに関する。
従来、電力を蓄積する蓄電池を備える蓄電装置と、蓄電装置と通信を行う制御装置とを有する管理システム（蓄電制御システム）が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、制御装置が、蓄電池の運転モードを蓄電装置に指示する構成が開示されている。
特開２０１４−３３５９１号公報
電力需給がアンバランスになると予測される場合、電力事業者は需要家施設に対して電力調整の要請を行う。この要請には、電力の需給バランスを調整するために例えば蓄電池を放電あるいは充電する蓄電池の充放電制御を行うことの要請が含まれる場合がある。また、電力調整の要請が緊急性を要する場合、要請が出されてから短期間の間に蓄電池の充放電制御を行うことが求められる。
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、電力調整の要請から蓄電装置の動作を制御するまでの応答性を向上させることができる蓄電制御システム、指示制御装置、蓄電制御装置、蓄電制御方法、及びプログラムを提供することにある。
本発明の蓄電制御システムは、蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御する蓄電制御システムであって、前記蓄電装置の動作を制御する蓄電制御部と、対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第１制御部と、前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第２制御部とを備え、デマンドレスポンス要請とユーザの操作による指示とのうち少なくとも一方があった場合に、前記第２制御部が前記第２制御指示を前記蓄電制御部に出力し、前記蓄電制御部は、前記対象期間において前記第１制御部から受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記第２制御部から前記第２制御指示を受け取った場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記第１制御部は、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示を前記蓄電制御部に出力し、前記蓄電制御部は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記蓄電制御部は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御することを特徴とする。
本発明の別の態様に係る蓄電制御システムは、蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御する蓄電制御システムであって、前記蓄電装置の動作を制御する蓄電制御部と、対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第１制御部と、前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第２制御部とを備え、前記蓄電制御部は、前記対象期間において前記第１制御部から受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記第２制御部から前記第２制御指示を受け取った場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記第１制御部は、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示を前記蓄電制御部に出力し、前記蓄電制御部は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記蓄電制御部は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する。
本発明の指示制御装置は、上記の蓄電制御システムに用いられ、前記第１制御部と、前記第２制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の蓄電制御装置は、上記の蓄電制御システムに用いられ、前記蓄電制御部を備えることを特徴とする。
本発明の蓄電制御方法は、蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御する蓄電制御方法であって、デマンドレスポンス要請とユーザの操作による指示とのうち少なくとも一方があった場合に、前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示を出力し、対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記蓄電装置の動作指示内容を示す前記第２制御指示があった場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記蓄電制御方法では、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示を出力し、前記蓄電制御方法は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記蓄電制御方法は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御することを特徴とする。
本発明のプログラムは、蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御するプログラムであって、コンピュータを、デマンドレスポンス要請とユーザの操作による指示とのうち少なくとも一方があった場合に、前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示が入力され、対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記蓄電装置の動作指示内容を示す前記第２制御指示があった場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する蓄電制御部として機能させ、前記蓄電制御部には、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示が出力され、前記蓄電制御部は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記蓄電制御部は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御することを特徴とする。
本発明の蓄電制御システム、指示制御装置、蓄電制御装置、蓄電制御方法、及びプログラムでは、電力調整の要請から蓄電装置の動作を制御するまでの応答性を向上させることができるという効果がある。
実施形態の概略ブロック図である。 指示制御装置の動作を示すフローチャートである。 蓄電制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態の蓄電制御システムの変形例の概略ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）
図１に、本実施形態の概略ブロック図を示す。まず、本実施形態の蓄電制御システム１の概略について説明する。
本実施形態の蓄電制御システム１は、蓄電池２１を有し戸建住宅６（需要家施設）に設けられる蓄電装置２、を制御するシステムであり、蓄電制御部３１と計画制御部４１１（第１制御部）と割込制御部４１２（第２制御部）とを備える。蓄電制御部３１は、蓄電装置２の動作を制御する。計画制御部４１１は、対象期間における蓄電装置２の動作指示内容を示す計画制御指示（第１制御指示）を、蓄電制御部３１に出力する。割込制御部４１２は、蓄電装置２の動作指示内容を示す割込制御指示（第２制御指示）を、蓄電制御部３１に出力する。そして、蓄電制御部３１は、対象期間において計画制御部４１１から受け取った計画制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御し、対象期間中に割込制御部４１２から割込制御指示を受け取った場合、第２制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
上記構成により、本実施形態の蓄電制御システム１は、電力調整の要請が緊急である場合、要請が割込制御指示として蓄電制御部３１に伝達される。蓄電制御部３１は、割込制御指示を受け取った場合、計画制御指示よりも優先して割込制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。したがって、電力調整の要請から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。
以下に、本実施形態の蓄電制御システム１について詳細に説明する。本実施形態の蓄電制御システム１は、蓄電制御部３１を有する蓄電制御装置３と、計画制御部４１１及び割込制御部４１２を有する指示制御装置４１とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、需要家施設として戸建住宅６を例に説明するが、需要家施設は集合住宅や事業所などであってもよい。
戸建住宅６は、電気負荷６１（例えば照明器具、空調装置、冷蔵庫など）に電力を供給する電源として、商用電源７と蓄電装置２と発電装置８とを用いている。商用電源７は、電力系統７１、及び電力メータ６２を介して戸建住宅６に設けられた分電盤６３に電気的に接続されており、交流電力（商用電力）を分電盤６３に供給する。また、発電装置８は、例えば太陽光発電装置であり、太陽電池モジュール８１と電力変換部８２とを備えている。太陽電池モジュール８１は、戸建住宅６の屋根などに設けられ、太陽光を受光することによって発電する。電力変換部８２は、太陽電池モジュール８１によって発電された直流電力を交流電力に変換して分電盤６３に供給する。なお、発電装置８は、太陽光発電装置に限らず、例えば燃料電池を備えた燃料電池発電装置であってよい。また、発電装置８として、太陽光発電装置と燃料電池発電装置とが併用されていてもよい。蓄電装置２は、蓄電池２１と電力変換部２２とを備えている。蓄電池２１は、充電及び放電が可能に構成されている。電力変換部２２は、蓄電池２１が放電した直流電力を交流電力に変換して分電盤６３に供給する。また、電力変換部２２は、分電盤６３から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池２１を充電する。分電盤６３の盤内には、主幹ブレーカ及び複数の分岐ブレーカなどが内蔵されており、複数の分岐ブレーカの各々に接続された分岐回路を介して交流電力が電気負荷６１に供給される。また、太陽電池モジュール８１によって発電された直流電力は、電力変換部８２で交流電力に変換し電力系統７１に逆潮流させて売電することができる。
蓄電装置２における蓄電池２１の充放電動作は、戸建住宅６に設けられた蓄電制御装置３によって制御される。蓄電装置２と蓄電制御装置３とは、例えば信号線を介した有線通信、または無線信号を媒体とした無線通信などによって互いに通信可能に構成されている。蓄電制御装置３は、蓄電装置２の電力変換部２２を制御することで、蓄電装置２における蓄電池２１の充放電動作を制御する。また、蓄電制御装置３は、指示制御装置４１から出力される計画制御指示あるいは割込制御指示に基づいて、蓄電装置２に対する充放電動作の指示内容を決定する。
近年、電力事業者などによって、電力需給を調整するためにデマンドレスポンス（Demand Response）を用いたサービスが提案されている。デマンドレスポンス技術の１つとして、需要家施設に蓄電装置２、あるいは蓄電装置２と発電装置８を導入し、時間帯別の電気料金を活用することで、電力ピークを抑制する手法が提案されている。例えば、電力ピークを抑制したい時間帯の電気料金を高く設定し、蓄電装置２の蓄電池２１の放電を促すことにより、顧客の電気料金の総額が削減される。エネルギー供給者である電力事業者は、電力ピークが抑制されることで、電力の調達コストが削減される。
また、顧客にとって電気料金の削減には、蓄電池２１の充放電（充電及び放電）のタイミングを最適化することが重要である。例えば、電気料金だけでなく、過去の電力消費実績量、カレンダ情報、顧客の電力契約、蓄電池２１の状態、天気予報などの各種情報、あるいは各種情報の予測結果を基に、蓄電池２１の充放電タイミングを最適化するものであってもよい。上記の各種情報及び各種情報の予測には、膨大なデータ量や複雑な演算が必要となるため、需要家施設に設けられた端末（装置）で演算を行うのではなく、例えばクラウドなどのサーバを活用するものであってもよい。クラウドのサーバを用いて蓄電池２１の充放電タイミングを計画することによって、上記の各種情報を有効活用し、需要家施設間または系統といったマクロ視点での電力需給の変動に対応することができる。また、サーバが複数の需要家施設に対応して蓄電池２１の充放電タイミングを計画するので、計算機資源が共有化され、コストの削減を図ることができる。
また、電力事業者は、需要家施設に設けられた蓄電装置２を分散電源とみなすことにより、蓄電装置２を電力需要逼迫時の予備電源設備として活用できる。これは、デマンドレスポンス技術の１つであるDLC（Direct Load Control）とみなすことができる。また、市場における電力の調達コストは、例えば５分、３０分といった短時間で変化することが予測される。電力事業者は、高い費用を払って市場から電力を調達せず、需要家施設に設けられた蓄電装置２の蓄電池２１を放電させることで、電力の調達コストを削減することができる。電力事業者は、需要家施設に設けられた蓄電装置２の蓄電池２１の充放電などの顧客に対する電力調整の要請をＤＲ要請として行う。このＤＲ要請には、電力調整を要請する期間（以降、要請期間という）、調整する電力量、蓄電池２１の充電あるいは放電などの動作要請などが含まれる。
本実施形態の蓄電制御システム１は、電力事業者と顧客との間で電力需給のバランスを調整し、戸建住宅６（需要家施設）に設けられた蓄電装置２の蓄電池２１の充放電タイミングを最適化する制御サーバ群４を備えている。制御サーバ群４は、アグリゲータ（aggregator）によって管理されており、複数の指示制御装置４１と複数のデータベース４２とを備えている。複数の指示制御装置４１の各々は、サーバで構成されており、複数の指示制御装置４１と複数のデータベース４２とが互いに連携してクラウドコンピューティングシステムを構成している。
制御サーバ群４は、戸建住宅６（需要家施設）に設けられた蓄電装置２における蓄電池２１の充放電タイミングが最適となるように、蓄電制御装置３に対して蓄電装置２の動作指示内容を伝達する。具体的には、指示制御装置４１は、計画制御部４１１、割込制御部４１２、及び通信部４１３を備えている。
計画制御部４１１は、戸建住宅６（需要家施設）における電力の需給状態、カレンダ情報、顧客の電力契約、蓄電池２１の状態、天気予報などの各種情報に基づいて、蓄電池２１の充放電タイミングが最適となる蓄電池２１の充放電タイミングを演算する。計画制御部４１１は、比較的長期間を対象期間とした蓄電池２１の充放電タイミングを演算して求めており、例えば現在から２４時間分の蓄電池２１の充放電タイミングを演算して求める。そして、計画制御部４１１は、求めた蓄電池２１の充放電タイミングを、蓄電装置２の動作指示内容とした計画制御指示（第１制御指示）を作成する。また、計画制御部４１１は、所定の間隔（例えば３０分、１時間）で計画制御指示を作成、言い換えれば計画制御指示の更新を行っている。計画制御部４１１は、計画制御指示の更新の都度、対象期間（計画制御指示の作成時から２４時間分）における蓄電池２１の充放電タイミングの計画を作成する。これにより、例えば上述した各種情報の予測結果に変化が生じた場合、この変化に応じて最適化された蓄電池２１の充放電タイミングの計画（計画制御指示）を作成することができる。
割込制御部４１２は、計画制御部４１１が作成した計画制御指示に緊急の修正が必要な事象が発生した場合、この事象に基づいた蓄電池２１の充放電タイミングを、蓄電池２１の動作指示内容とした割込制御指示（第２制御指示）を作成する。なお、割込制御部４１２が割込制御指示を作成するタイミングについては後述する。
通信部４１３は、通信インターフェースであり、通信回線９（例えばインターネット回線）に接続されている。計画制御部４１１及び割込制御部４１２は、それぞれ、通信部４１３を介して蓄電制御装置３に計画制御指示、割込制御指示を出力する。
蓄電制御装置３は、蓄電制御部３１、記憶部３２、通信部３３を備えており、指示制御装置４１から出力される計画制御指示あるいは割込制御指示に基づいて、蓄電装置２における蓄電池２１の充放電を制御する。
通信部３３は、通信インターフェースであり、戸建住宅６に設けられたルータ６４を介して通信回線９に接続されている。そして、通信部３３は、指示制御装置４１から出力される計画制御指示、割込制御指示を、通信回線９及びルータ６４を介して受け取る。
記憶部３２は、通信部３３が受信した計画制御指示及び割込制御指示を記憶する。なお、記憶部３２に記憶される計画制御指示は、通信部３３が計画制御指示を受け取る度に、最新の計画制御指示に更新される。
蓄電制御部３１は、記憶部３２に記憶された計画制御指示あるいは割込制御指示を参照し、現在の時刻に対応する蓄電池２１の充放電タイミングに従って、蓄電装置２における蓄電池２１の充放電動作を制御する。蓄電制御部３１は、計画制御指示と割込制御指示とが重複する場合、割込制御指示を優先し、割込制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
また、指示制御装置４１は、電力事業者のサーバ５から出力されるＤＲ要請の内容を判断する判断部４１４をさらに備えている。判断部４１４は、ＤＲ要請の内容に基づいて、計画制御部４１１に計画制御指示の作成、あるいは割込制御部４１２に割込制御指示の作成を指示する。
具体的には、判断部４１４は、例えばＤＲ要請の内容が、蓄電制御装置３で処理可能な内容であるか否かを判断する。ＤＲ要請の内容が、例えば「所定期間（要請期間）に、蓄電池２１の放電（あるいは充電）を要請する」といった単純な内容で複雑な演算処理が不要である場合、「蓄電制御装置３で処理可能である」と判断する。一方、ＤＲ要請の内容が、例えば「要請期間に、地域内における商用電力の使用量を所定量削減することを要請する」といった複数の需要家施設の蓄電装置２間での連携が必要であるような内容である場合、「蓄電制御装置３での処理が不可である」と判断する。さらに、判断部４１４は、ＤＲ要請が示す要請期間の開始時刻が、計画制御部４１１が次回の計画制御指示の作成タイミングよりも早いか遅いかを判断する。
そして、判断部４１４は、ＤＲ要請の内容の判断結果に基づいて、計画制御部４１１に計画制御指示の作成、あるいは割込制御部４１２に割込制御指示の作成を指示する。具体的には、判断部４１４は、ＤＲ要請の内容が、蓄電制御装置３で処理可能であり、かつ要請期間の開始時刻が次回の計画制御指示の作成タイミングよりも早い場合、割込制御部４１２に割込制御指示の作成を指示する。この場合、割込制御部４１２は、ＤＲ要請の内容に基づいた割込制御指示を作成し、作成した割込制御指示を蓄電制御装置３に出力する。なお、割込制御部４１２は、ＤＲ要請を割込制御指示として、蓄電制御装置３に出力してもよい。
また、判断部４１４は、ＤＲ要請の内容が、蓄電制御装置３での処理が不可であり、かつ要請期間の開始時刻が次回の計画制御指示の作成タイミングよりも遅い場合、計画制御部４１１に計画制御指示の作成を指示する。この場合、計画制御部４１１は、次回の計画制御指示の作成タイミングにおいて、電力の需給状態などの上述した各種情報に加えてＤＲ要請の内容にも基づいて、計画制御指示を作成し、作成した計画制御指示を蓄電制御装置３に出力する。
次に、指示制御装置４１がＤＲ要請を受け取った際の動作について、図２に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
指示制御装置４１が、電力事業者のサーバ５からＤＲ要請を受け取ると（ステップＳ１）、判断部４１４は、ＤＲ要請の内容を判断する。判断部４１４は、ＤＲ要請の内容が蓄電制御装置３で処理可能な内容であるか否かを判断する（ステップＳ２）。判断部４１４は、ＤＲ要請の内容が蓄電制御装置３で処理可能であると判断した場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、ＤＲ要請の要請期間の開始時刻が、次回の計画制御指示の作成タイミングよりも早いか否かを判断する（ステップＳ３）。判断部４１４は、ＤＲ要請の要請期間の開始時刻が、次回の計画制御指示の作成タイミングよりも早い場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、割込制御部４１２に割込制御指示の作成を指示する（ステップＳ４）。割込制御指示は、判断部４１４からの指示により、ＤＲ要請の内容に基づいた割込制御指示を作成し、通信部４１３を介して蓄電制御装置３に割込制御指示を出力する（ステップＳ５）。
一方、ステップＳ２において、判断部４１４は、ＤＲ要請の内容が蓄電制御装置３での処理が不可であると判断した場合（ステップＳ２のＮｏ）、計画制御部４１１に計画制御指示の作成を指示する（ステップＳ６）。また、ステップＳ３において、判断部４１４は、ＤＲ要請の要請期間の開始時刻が、次回の計画制御指示の作成タイミングよりも遅い場合（ステップＳ３のＮｏ）、計画制御部４１１に計画制御指示の作成を指示する（ステップＳ６）。計画制御部４１１は、次回の計画制御指示の作成タイミングにおいて、電力の需給状態などの上述した各種情報に加えてＤＲ要請の内容にも基づいて、計画制御指示を作成し、作成した計画制御指示を蓄電制御装置３に出力する（ステップＳ７）。
このように、指示制御装置４１は、ＤＲ要請の要請期間の開始時刻までの期間が短く緊急であり、蓄電制御装置３で処理可能である場合、すぐに、このＤＲ要請に基づいた割込制御指示を作成し、作成した割込制御指示を蓄電制御装置３に出力する。一方、指示制御装置４１は、ＤＲ要請の要請期間の開始時刻までの時間が長い場合、あるいはＤＲ要請の内容が複雑な演算処理が必要である場合、計画制御部４１１が演算処理を行って計画制御指示を作成し蓄電制御装置３に出力する。
次に、蓄電制御部３１が蓄電池２１の充放電制御をする際の動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
蓄電制御部３１は、記憶部３２に記憶された計画制御指示あるいは割込制御指示に基づいて、蓄電池２１の充放電制御を行う。まず、蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する計画制御指示が記憶部３２に記憶されているか確認する（ステップＳ１１）。蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する計画制御指示が記憶部３２に記憶されている場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、現在の時刻に対応する割込制御指示が記憶部３２に記憶されているか確認する（ステップＳ１２）。蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する割込制御指示が記憶部３２に記憶されている場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、計画制御指示の作成時刻が割込制御指示の作成時刻よりも遅いか否かを確認する（ステップＳ１３）。蓄電制御部３１は、計画制御指示の作成時刻が割込制御指示の作成時刻よりも遅い場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、計画制御指示に基づいて蓄電池２１の充放電を制御する（ステップＳ１４）。
一方、ステップＳ１１において、現在の時刻に対応する計画制御指示が記憶部３２に記憶されていない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する割込制御指示が記憶部３２に記憶されているか確認する（ステップＳ１５）。蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する割込制御指示が記憶部３２に記憶されている場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、割込制御指示に基づいて蓄電池２１の充放電を制御する（ステップＳ１６）。また、蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する割込制御指示が記憶部３２に記憶されていない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、予め設定された指示に基づいて蓄電池２１の充放電を制御する（ステップＳ１７）。「予め設定された指示」の例として、蓄電池２１の充電も放電も行わない“待機”、蓄電制御装置３が蓄電池２１の状態、戸建住宅６の電力需給状態などに基づいて、蓄電池２１の充放電を制御する“自動運転”などが挙げられる。
また、ステップＳ１２において、現在の時刻に対応する割込制御指示が記憶部３２に記憶されていない場合（ステップＳ１２のＮｏ）、蓄電制御部３１は、計画制御指示に基づいて蓄電池２１の充放電を制御する（ステップＳ１８）。
また、ステップＳ１３において、計画制御指示の作成時刻が割込制御指示の作成時刻よりも早い場合（ステップＳ１３のＮｏ）、蓄電制御部３１は、割込制御指示に基づいて蓄電池２１の充放電を制御する（ステップＳ１９）。
このように、蓄電制御部３１は、現在の時刻に対応する計画制御指示と割込制御指示とが重複して存在する場合、割込制御指示を優先して蓄電池２１の充放電制御を行う。ただし、割込制御指示よりも計画制御指示の方が後に作成されている場合、割込制御指示の内容が計画制御指示に含まれるため、蓄電制御部３１は、計画制御指示に基づいて蓄電池２１の充放電制御を行う。
上述したように、本実施形態の蓄電制御システム１では、指示制御装置４１は、ＤＲ要請の内容が蓄電制御装置３で処理可能な内容で緊急を要する場合、ＤＲ要請を割込制御指示として蓄電制御装置３に出力する。蓄電制御装置３は、割込制御指示を優先して蓄電池２１の充放電制御を行う。すなわち、緊急を要するＤＲ要請は、計画制御指示の作成間隔に関わらず、割込制御指示として蓄電制御装置３として伝達され、この割込制御指示に基づいて蓄電池２１の充放電制御が行われる。したがって、緊急のＤＲ要請の内容を計画制御指示に反映させるために、計画制御指示の作成間隔を短縮する必要がないので、制御サーバ群４の設備を増強する必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、電力事業者は、緊急のＤＲ要請が制御サーバ群４で遅延することなく蓄電制御装置３に伝達され、蓄電池２１の充放電制御が行われる。すなわち、本実施形態の蓄電制御システム１は、電力調整の要請（ＤＲ要請）から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の指示制御装置４１は、蓄電制御システム１に用いられ、計画制御部４１１（第１制御部）を備える。また、本実施形態の指示制御装置４１は、割込制御部４１２（第２制御部）をさらに備える。上記構成の指示制御装置４１によって、電力調整の要請（ＤＲ要請）から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の蓄電制御装置３は、蓄電制御システム１に用いられ、蓄電制御部３１を備える。上記構成の蓄電制御装置３によって、電力調整の要請（ＤＲ要請）から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の蓄電制御方法は、蓄電池２１を有し戸建住宅６（需要家施設）に設けられる蓄電装置２、を制御する方法である。蓄電制御方法は、対象期間における蓄電装置２の動作指示内容を示す計画制御指示（第１制御指示）に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。また、蓄電制御方法は、対象期間中に蓄電装置２の動作指示内容を示す割込制御指示（第２制御指示）があった場合、割込制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
上記の蓄電制御方法によって、電力調整の要請（ＤＲ要請）から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。
また、蓄電制御部３１は、コンピュータで構成されており、このコンピュータがプログラムを実行することによって、上述の機能が実現されている。コンピュータは、例えば、メモリと別体に構成されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、またはメモリを一体に備えるマイクロコンピュータなどで構成されている。プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。
このプログラムは、蓄電池２１を有し戸建住宅６（需要家施設）に設けられる蓄電装置２、を制御するプログラムである。プログラムは、コンピュータを蓄電制御部３１として機能させる。蓄電制御部３１は、対象期間における蓄電装置２の動作指示内容を示す第１制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。また、蓄電制御部３１は、対象期間中に蓄電装置２の動作指示内容を示す第２制御指示があった場合、第２制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
上記のプログラムによって、電力調整の要請（ＤＲ要請）から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の計画制御部４１１（第１制御部）は、対象期間より短い所定の間隔で計画制御指示（第１制御指示）を蓄電制御部３１に出力する。蓄電制御部３１は、最新の計画制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
計画制御部４１１（第１制御部）は、所定の間隔（例えば３０分、１時間）で計画制御指示の更新を行っている。計画制御部４１１は、計画制御指示の更新の都度、対象期間（計画制御指示の作成時から２４時間分）における蓄電池２１の充放電タイミングの計画を作成する。これにより、例えば電力の需給バランスなどに変化が生じた場合、この変化に応じて最適化された蓄電池２１の充放電タイミングの計画である計画制御指示を作成することができる。
また、本実施形態の蓄電制御部３１は、計画制御指示（第１制御指示）を受け取れなかった場合、過去に受け取った計画制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
計画制御指示は、対象期間（例えば２４時間分）より短い所定の間隔（例えば３０分、１時間）で更新されており、更新タイミングが前後する計画制御指示の対象期間が重複する。したがって、指示制御装置４１と蓄電制御装置３との間の通信異常により、蓄電制御装置３が計画制御指示を受信できなかった場合であっても、蓄電制御装置３は、過去に受信した計画制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御することが可能となる。これにより、蓄電制御システム１の可用性を高く維持することができ、維持コストの削減を図ることが可能となる。
また、割込制御部４１２（第２制御部）は、買電価格が閾値を超えて変化した場合、割込制御指示（第２制御指示）を蓄電制御部３１に出力するように構成されていてもよい。
電力事業者は、市場における電力の買電価格が所定価格（閾値）を上回った場合、蓄電池２１を放電させ、買電価格が所定価格を下回った場合、蓄電池２１を充電させることで、電力の調達コストの削減を図ることができる。市場における電力の買電価格の変動は、例えば５分先などの短時間先を指すことが想定される。本実施形態では、買電価格が所定価格（閾値）を超えて変化した場合に、買電価格に基づいた割込制御指示が蓄電制御部３１に出力される。したがって、蓄電池２１の充放電制御を、買電価格の変動に対してすぐに対応させることができる。
なお、本実施形態では、判断部４１４を用いて、ＤＲ要請の内容を、計画制御指示と割込制御指示とのいずれに反映させるか判断しているが、この構成に限定しない。例えば、指示制御装置４１は、ＤＲ要請の内容に関わらず、ＤＲ要請の内容を蓄電制御装置３に伝達し、蓄電制御装置３は、ＤＲ要請の内容に基づいた蓄電装置２の制御が可能であれば、蓄電池２１の充放電制御を行う。また、指示制御装置４１の計画制御部４１１は、次回の計画制御指示の作成タイミングにおいて、ＤＲ要請の内容を反映した計画制御指示を作成し、蓄電制御装置３に出力する。これにより、蓄電制御装置３は、ＤＲ要請の内容が処理可能である場合には、このＤＲ要請の内容に従って蓄電装置２を制御することで、ＤＲ要請から蓄電装置２の動作を制御するまでの応答性を向上させることが可能となる。また、次回の計画制御指示の作成タイミングにおいて、ＤＲ要請の内容を反映した計画制御指示が作成され、蓄電制御装置３は、計画制御指示に従って蓄電池２１を制御することで、より最適化された蓄電池２１の充放電制御を行うことが可能となる。
次に、蓄電制御システム１の変形例を図４に示す。本変形例の蓄電制御システム１Ａは、蓄電制御装置３が、割込制御指示を作成する割込制御部３４をさらに備えている。
本変形例の蓄電制御装置３は、期間監視部３５を備えている。期間監視部３５は、記憶部３２に記憶された計画制御指示の対象期間を監視している。指示制御装置４１と蓄電制御装置３との間の通信に異常などが発生した場合、蓄電制御装置３が指示制御装置４１から計画制御指示を受け取れなくなり、記憶部３２に記憶される計画制御指示の更新がなされず、計画制御指示の対象期間が終了するおそれがある。期間監視部３５は、記憶部３２に記憶された計画制御指示の対象期間を監視し、計画制御指示の対象期間が終了したことを検出し、検出結果を割込制御部３４に通知する。割込制御部３４は、計画制御指示の対象期間が終了した場合、割込制御指示を作成して、蓄電制御部３１に出力する。この場合における割込制御指示の例として、蓄電池２１の充電も放電も行わない“待機”、蓄電制御装置３が蓄電池２１の状態、戸建住宅６の電力需給状態などに基づいて、蓄電池２１の充放電を制御する“自動運転”などが挙げられる。
このように、割込制御部３４（第２制御部）は、蓄電制御部３１が受け取った計画制御指示（第１制御指示）の対象期間が終了した場合、割込制御指示（第２制御指示）を蓄電制御部３１に出力する。蓄電制御部３１は、割込制御指示に基づいて蓄電装置２の動作を制御する。
上記構成により、指示制御装置４１と蓄電制御装置３との間における通信異常が一定期間以上継続し、計画制御指示の対象期間が終了した場合であっても、蓄電制御部３１は、蓄電池２１の充放電制御を継続することができる。
ここで、指示制御部によって作成された計画制御指示（蓄電池２１の充放電タイミングの計画）よりも、需要家側の事情の方が優先度が高い場合がある。例えば、需要家であるユーザの操作によって、蓄電池２１の充放電タイミングが指示された場合、割込制御部３４は、ユーザの指示に基づいた割込制御指示を蓄電制御部３１に出力する。この場合、計画制御指示よりも、ユーザの指示（割込制御指示）が優先され、蓄電制御部３１は、ユーザの指示に従って蓄電池２１を充放電制御する。また、発電装置８における太陽電池モジュール８１の発電電力量が急激に低下した場合、割込制御部３４は、戸建住宅６における電力需給のバランスを調整するために、蓄電池２１の放電を指示する割込制御指示を作成する。この場合、計画制御指示が蓄電池２１の充電を指示していたとしても、蓄電制御部３１は、蓄電池２１を放電させる。また、割込制御部３４は、指示制御部からの指示（計画制御指示及び割込制御指示）が蓄電池２１の充放電を頻繁に繰り返す指示であった場合、これらの指示とは異なり蓄電池２１が頻繁に充放電を繰り返さないような指示を作成して蓄電制御部３１に出力する。これにより、蓄電池２１が頻繁に充放電を繰り返すことが抑制され、蓄電池２１の寿命の低下を抑制することが可能となる。
このように、割込制御部３４（第２制御部）は、計画制御指示（第１制御指示）が示す蓄電装置２の動作指示内容に修正が必要な事象が発生した場合、この事象に基づいた割込制御指示（第２制御指示）を蓄電制御装置３に出力する。
上記構成により、計画制御部４１１が作成した計画制御指示に修正が必要な事象が発生した場合には、この事象に基づいた蓄電池２１の充放電制御が行われ、蓄電池２１の充放電タイミングがより最適化される。また、蓄電制御装置３は、必要に応じて指示制御装置４１からの計画制御指示以外の情報も含めた処理を行うことで、蓄電装置２の設置費用を需要家と電力事業者とで折半し、設置コストの削減、分散を図ることができる。
ここで、蓄電装置２が備える蓄電池２１の劣化などにより、蓄電池２１の交換あるいは蓄電装置２の交換が行われる場合がある。このような場合、交換前と交換後とで、蓄電池２１の充放電制御を見直す必要がある。
そこで、蓄電制御装置３は、蓄電装置２が交換（蓄電池２１のみの交換も含む）されたか否かを判定する交換判定部３６を備えている。交換判定部３６は、蓄電装置２の識別情報を用いて、蓄電装置２の交換有無を判定する。蓄電装置２の識別情報とは、商品コード、製造番号、蓄電池２１の型番、蓄電池２１の接続状態、蓄電池２１の識別番号、蓄電池２１の総セル容量、自立定格出力電力、最大充電電力、最大放電電力などがある。
蓄電制御装置３に接続され制御対象である蓄電装置２の識別情報は、予め記憶部３２に記憶されている。交換判定部３６は、通信によって蓄電装置２の識別情報を取得し、取得した識別情報（取得識別情報という）と、記憶部３２に記憶されている識別情報（記憶識別情報という）とを比較する。交換判定部３６は、取得識別情報と記憶識別情報とが一致するか否かで、蓄電装置２が交換されたか否かを判定する。交換判定部３６は、取得識別情報と記憶識別情報とが一致する場合、蓄電装置２は交換されていないと判定する。一方、交換判定部３６は、取得識別情報と記憶識別情報とが不一致である場合、蓄電装置２が交換されていると判定する。そして、交換判定部３６は、蓄電装置２の交換有無の判定結果を、割込制御部３４に通知する。
割込制御部３４は、交換判定部３６が、蓄電装置２が交換されていると判定した場合、割込制御指示を蓄電制御部３１に出力する。この場合における割込制御指示の例として、蓄電池２１の充電も放電も行わない“待機”、蓄電制御装置３が蓄電池２１の状態、戸建住宅６の電力需給状態などに基づいて、蓄電池２１の充放電を制御する“自動運転”などが挙げられる。
なお、本実施形態の蓄電装置２は、電力変換部２２を備える構成であるが、電力変換部２２は、蓄電装置２と別体に設けられた構成であってもよい。また、蓄電制御部３１と蓄電装置２とは、同一の筐体内に設けられ一体に構成されていてもよい。すなわち、蓄電制御装置３、蓄電装置２、及び電力変換部２２は、一体に構成されていてもよいし、それぞれ別体に構成されていてもよい。例えば、電力変換部２２は、蓄電装置２と別体に構成され、蓄電制御装置３と一体に構成されていてもよい。すなわち、蓄電制御装置３は、電力変換部２２をさらに備えた構成であってもよい。これにより、蓄電制御装置３は、蓄電池２１の充電及び放電を行う電力変換装置としても機能することが可能となる。言い換えれば、電力変換装置は、電力変換部２２と蓄電制御部３１とを備えた構成であってもよい。電力変換装置は、蓄電池２１の充電及び放電を行う電力変換部２２と、計画制御指示あるいは割込制御指示に基づいて電力変換部２２を制御することで蓄電池２１の充放電を制御する蓄電制御部３１とを一体に備えている。したがって、電力変換装置は、電力調整の要請（ＤＲ要請）から蓄電装置２が備える蓄電池２１の充放電を制御するまでの応答性をより向上させることが可能となる。
なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。
１，１Ａ 蓄電制御システム
２ 蓄電装置
２１ 蓄電池
３ 蓄電制御装置
３１ 蓄電制御部
３４ 割込制御部（第２制御部）
４１ 指示制御装置
４１１ 計画制御部（第１制御部）
４１２ 割込制御部（第２制御部）
６ 戸建住宅（需要家施設）

Claims (9)

  1. 蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御する蓄電制御システムであって、
    前記蓄電装置の動作を制御する蓄電制御部と、
    対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第１制御部と、
    前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第２制御部とを備え、
    デマンドレスポンス要請とユーザの操作による指示とのうち少なくとも一方があった場合に、前記第２制御部が前記第２制御指示を前記蓄電制御部に出力し、
    前記蓄電制御部は、前記対象期間において前記第１制御部から受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記第２制御部から前記第２制御指示を受け取った場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記第１制御部は、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示を前記蓄電制御部に出力し、
    前記蓄電制御部は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記蓄電制御部は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する
    ことを特徴とする蓄電制御システム。
  2. 蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御する蓄電制御システムであって、
    前記蓄電装置の動作を制御する蓄電制御部と、
    対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第１制御部と、
    前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示を、前記蓄電制御部に出力する第２制御部とを備え、
    前記蓄電制御部は、前記対象期間において前記第１制御部から受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記第２制御部から前記第２制御指示を受け取った場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記第１制御部は、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示を前記蓄電制御部に出力し、
    前記蓄電制御部は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記蓄電制御部は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する
    ことを特徴とする蓄電制御システム。
  3. 前記第２制御部は、前記蓄電制御部が受け取った前記第１制御指示の前記対象期間が終了した場合、前記第２制御指示を前記蓄電制御部に出力し、
    前記蓄電制御部は、前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電制御システム。
  4. 前記第２制御部は、前記第１制御指示が示す前記蓄電装置の動作指示内容に修正が必要な事象が発生した場合、前記事象に基づいた前記第２制御指示を前記蓄電制御部に出力する
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電制御システム。
  5. 前記第２制御部は、買電価格が閾値を超えて変化した場合、前記第２制御指示を前記蓄電制御部に出力する
    ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の蓄電制御システム。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電制御システムに用いられ、前記第１制御部と、前記第２制御部と、を備える
    ことを特徴とする指示制御装置。
  7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電制御システムに用いられ、前記蓄電制御部を備える
    ことを特徴とする蓄電制御装置。
  8. 蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御する蓄電制御方法であって、
    デマンドレスポンス要請とユーザの操作による指示とのうち少なくとも一方があった場合に、前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示を出力し、
    対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記蓄電装置の動作指示内容を示す前記第２制御指示があった場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記蓄電制御方法では、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示を出力し、
    前記蓄電制御方法は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記蓄電制御方法は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する
    ことを特徴とする蓄電制御方法。
  9. 蓄電池を有し需要家施設に設けられる蓄電装置、を制御するプログラムであって、
    コンピュータを、
    デマンドレスポンス要請とユーザの操作による指示とのうち少なくとも一方があった場合に、前記蓄電装置の動作指示内容を示す第２制御指示が入力され、
    対象期間における前記蓄電装置の動作指示内容を示す第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、前記対象期間中に前記蓄電装置の動作指示内容を示す前記第２制御指示があった場合、前記第１制御指示よりも優先して前記第２制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する蓄電制御部として機能させ、
    前記蓄電制御部には、前記対象期間より短い所定の間隔で前記第１制御指示が出力され、
    前記蓄電制御部は、最新の前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御し、
    前記蓄電制御部は、前記第１制御指示を受け取れなかった場合、過去に受け取った前記第１制御指示に基づいて前記蓄電装置の動作を制御する
    ことを特徴とするプログラム。
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