JP7072787B2 - 蓄電池の運転方法、蓄電池システム、及びプログラム - Google Patents
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Description
本出願は、2017年4月19日出願の日本出願第2017-082698号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本開示の太陽光発電所は、上記の本開示の蓄電池システムを備える。
風力や太陽光などの自然エネルギーを用いた発電では発電量が安定しておらず、負荷に発電電力をより安定して供給することが望まれる。上述のようにRF電池などの蓄電池の電池出力と発電電力とを合成することで、負荷への供給電力を安定化し易い。特に、蓄電池の定格出力(蓄電池において連続して出力可能な放電量又は充電量)を発電機の定格出力(発電機において連続して出力可能な発電量)と同様程度とすれば、発電量が大きく変化しても(増減しても)、この変化に応じて蓄電池を充放電させることができる。そのため、電池出力と発電電力との合成出力に対して、例えば1分ごとの変化量といった短周期の変化量が所定の範囲を満たすように制限される場合でも、この制限要求を満たしつつ、負荷への電力供給を行える。しかし、この場合、定格出力が大きな大容量の蓄電池が必要である。従って、定格出力が小さく小容量の蓄電池であっても、上述のような短周期の変化量の制限要求に対応可能な蓄電池の運転方法が望まれる。
上記の蓄電池の運転方法、上記の蓄電池システム、上記のプログラム、上記ウィンドファーム、及び太陽光発電所によれば、自然エネルギーを利用した発電機に併設される蓄電池が小容量なものであっても、負荷に安定して電力供給を行える。
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本発明の一態様に係る蓄電池の運転方法は、自然エネルギーを利用した発電機に蓄電池を併設させて、前記発電機の発電量に応じて前記蓄電池を充放電させる蓄電池の運転方法であって、前記発電機における各時刻の予想発電量と前記蓄電池の放電量又は充電量とを合成した合成出力における単位時間当たりの変化量が所定の範囲を満たすように、各時刻における前記合成出力の目標値を設定し、前記目標値に基づいて前記蓄電池を充放電させる。
(2)上記の蓄電池の運転方法の一例として、前記目標値を、所定の時間帯における前記合成出力の単位時間当たりの変化量が途中で減少しない、又は途中で増加しない、又は途中で増減しないように設定する形態が挙げられる。
(3)上記(2)の蓄電池の運転方法の一例として、前記所定の時間帯における前記目標値を、この時間帯の終了時刻以降における前記予想発電量に基づいて設定する形態が挙げられる。
(4)上記(2)又は上記(3)の蓄電池の運転方法の一例として、前記所定の時間帯における前記目標値として、前記蓄電池の放電量が前記発電機の発電抑制を低減可能な範囲において最大になる放電優先値、前記蓄電池の充電量が前記範囲において最大になる充電優先値、及び前記放電優先値と前記充電優先値との中間値から選択される少なくとも一つを設定する形態が挙げられる。
(5)本発明の一態様に係る蓄電池システムは、自然エネルギーを利用した発電機に併設されて、前記発電機の発電量に応じて充放電を行う蓄電池システムであって、前記発電機における各時刻の予想発電量に基づく値と、前記蓄電池の定格出力とを合成した仮の合成出力を演算する仮値演算部と、単位時間当たりの変化量が所定の範囲を満たすように前記仮の合成出力を修正して、各時刻における前記合成出力の目標値を演算する目標値演算部とを含む制御部を備える。
(6)本発明の一態様に係るプログラムは、自然エネルギーを利用した発電機の発電量に応じて、前記発電機に併設される蓄電池を充放電させるために、コンピュータに、前記発電機における各時刻の予想発電量に基づく値と、前記蓄電池の定格出力とを合成した仮の合成出力を演算する仮値演算ステップと、単位時間当たりの変化量が所定の範囲を満たすように前記仮の合成出力を修正して、各時刻における前記合成出力の目標値を演算する目標値演算ステップとを実行させるためのものである。
(7)上記のプログラムの一例として、前記目標値演算ステップでは、所定の時間帯における前記合成出力の単位時間当たりの変化量が途中で減少しない、又は途中で増加しない、又は途中で増減しないように前記仮の合成出力を修正する形態が挙げられる。
(8)上記(7)のプログラムの一例として、前記仮値演算ステップでは、前記所定の時間帯における前記仮の合成出力を、この時間帯外であってこの時間帯の終了時刻後の各時刻における前記予想発電量の単位時間当たりの変化量が前記所定の範囲を満たすように前記終了時刻における前記予想発電量に基づく値を演算し、この値を用いて演算する形態が挙げられる。
(9)上記(7)又は上記(8)のプログラムの一例として、前記目標値演算ステップでは、前記所定の時間帯における前記目標値として、前記蓄電池の放電量が前記発電機の発電抑制を低減可能な範囲において最大になる放電優先値、前記蓄電池の充電量が前記範囲において最大になる充電優先値、及び前記放電優先値と前記充電優先値との中間値から選択される少なくとも一つを演算する形態が挙げられる。
(10)本発明の一態様に係るウィンドファームは、上記(5)に記載の蓄電池システムを備える。
(11)本発明の一態様に係る太陽光発電所は、上記(5)に記載の蓄電池システムを備える。
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。
[実施形態1]
(実施形態の概要)
図1を適宜参照して、実施形態1の蓄電池の運転方法、実施形態1の蓄電池システム1、及び実施形態1のプログラムの概要を説明する。
(仮値演算ステップ)
発電機420における各時刻の予想発電量Peに基づく値と、蓄電池10における定格出力Rbとを合成した仮の合成出力Xiを演算する。
(目標値演算ステップ)
単位時間当たりの変化量(短周期の変化量ΔX)が所定の範囲を満たすように仮の合成出力Xiを修正して、各時刻における合成出力の目標値Xtを演算する。
(その他の基本構成など)
上述の制御部2は、演算部20、記憶部201の他、種々の信号(情報)の入出力に使用する入出力部202、入力信号などに応じて種々の判定を行う判定部203、判定部203の判定結果や演算部20の演算結果などに応じて各種の指令を出す命令部204、現在の時刻を測定するタイマ部205などを備えることができる。その他、制御部2には、入力内容や演算内容などを表示するモニタ3、作業者による情報の直接入力が可能な直接入力部4(例、キーボードなど)を接続すると、作業者による確認や操作などを行い易い。
(合成出力の目標値の設定手順)
以下、実施形態1の蓄電池の運転方法、実施形態1の蓄電池システム1に備える制御部2、実施形態1のプログラムについて、合成出力の目標値Xtの設定手順を以下のパタン[1],[2]ごとに詳細に説明する。[1],[2]ではいずれも、設定区間の長さを2時間~7時間から選択される時間とする。
((パタンの概要))
[1]設定区間に、発電機の予想発電量と蓄電池の放電量又は充電量とを合成した合成出力の単位時間当たりの変化量(短周期の変化量ΔX)の増減方向を指定する時間帯(以下、指定時間帯と呼ぶことがある)を設ける場合
この場合は、合成出力の短周期の変化量ΔXに加えて、合成出力の長周期の変化量も所定の範囲を満たすように、合成出力の目標値Xtを設定する。
[1-A]短周期の変化量ΔXの減少を禁止する時間帯を設ける場合
[1-B]短周期の変化量ΔXの増加を禁止する時間帯を設ける場合
[1-C]短周期の変化量ΔXの増減を禁止する時間帯を設ける場合
[2]設定区間において短周期の変化量ΔXの増減方向を指定しない場合(非指定時間帯)
この場合は、合成出力の短周期の変化量ΔXが所定の範囲を満たすように、合成出力の目標値Xtを設定する。
((パタンごとの設定手順の概要))
まず、図2から図13を参照して、合成出力の目標値Xtを設定する処理手順と、各手順と機能ブロック図(図2)の各部との対応関係についてのみ説明し、その後に、図14から図22を参照してより詳細な説明を行う。
[1-A]減少禁止の時間帯を設ける場合
(1)放電優先値Xd
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図3)。
終了時刻teから指定時間帯の開始時刻ts側に向かって、発電機420における各時刻の予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとを合成した値(ここでは(Pe+Rb))と基準値Xeとを比較し、小さい方を仮の合成出力Xiとして抽出する仮値抽出ステップ(SA-2)
抽出した仮の合成出力Xiにおいて短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分及び仮の合成出力Xiが減少する部分が有れば、所定の範囲を満たすと共に減少しないように仮の合成出力Xiを修正する仮値修正ステップ(SA-3)
指定時間帯外であって指定時間帯の開始時刻ts前における所定の時間帯(調整時間帯)について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を演算する放電仮値演算ステップ(SA-4)
演算した放電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように、調整時間帯から指定時間帯側に向かって仮の合成出力Xiを修正する放電仮値修正ステップ(SA-5)
上記のプログラムでは、基準値演算ステップSA-1と仮値抽出ステップSA-2とで仮値演算ステップをなし、仮値修正ステップSA-3と放電仮値演算ステップSA-4と放電仮値修正ステップSA-5とで目標値演算ステップをなす。仮値演算ステップでは、この時間帯における仮の合成出力Xiを、演算値Pを用いて演算する。目標値演算ステップでは、放電仮値修正ステップSA-5で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、放電優先値Xdを演算する。ここでの放電優先値Xdは、上述のように発電機420の発電抑制を低減可能な範囲での最大値である(後述する充電優先値Xc、[1-B]、[1-C]も同様)。
(2)充電優先値Xc
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図4)。
演算した仮の合成出力Xiにおいて短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分及び仮の合成出力Xiが減少する部分が有れば、所定の範囲を満たすと共に減少しないように仮の合成出力Xiを修正する仮値修正ステップ(SA-7)
ここで、仮値修正ステップにおいて、上述の放電優先値Xdを先に設定している場合には、仮の合成出力Xiにおいて放電優先値Xdを超える部分があれば、放電優先値Xdを満たすように修正することができる。
演算した充電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように、調整時間帯から指定時間帯側に向かって仮の合成出力Xiを修正する充電仮値修正ステップ(SA-9)
上記のプログラムでは、仮値修正ステップSA-7と充電仮値演算ステップSA-8と充電仮値修正ステップSA-9とで目標値演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、充電仮値修正ステップSA-9で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、充電優先値Xcを演算する。
(3)中間値Xm
この場合、実施形態1のプログラムを、上述のステップSA-1からSA-9、及び以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図5)。
指定時間帯外であって指定時間帯の開始時刻ts前における所定の時間帯(調整時間帯)の合成出力を含む仮の合成出力Xi(中間値Xm)における短周期の変化量ΔXが、開始時刻前の実際の合成出力Xrを基準として所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように仮の合成出力Xi(中間値Xm)を修正する指定外修正ステップ(SA-11)
上記のプログラムでは、中間値演算ステップSA-10と指定外修正ステップSA-11とで目標値演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、指定外修正ステップSA-11で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、中間値Xmを演算する。
(4)目標値の決定、選択
放電優先値Xd、充電優先値Xc、及び中間値Xmから選択される一つをそのまま、合成出力の目標値Xtとして利用することができる。この場合、演算部20は合成出力の目標値Xtを設定する処理内容に応じた各要素を備えるとよく、図2に示す各要素を適宜省略できる。目標値Xtとして放電優先値Xdを利用する場合、蓄電池10は放電量を高精度に制御できるため、例えば、負荷440への供給電力をより安定し易い。目標値Xtとして充電優先値Xcを利用する場合、発電電力をより多く充電できるため、例えば、発電電力の利用率を高め易い。目標値Xtとして中間値Xmを利用する場合、例えば、供給電力の安定化と発電電力の利用率の向上とをバランスよく図ることができる。
各時刻において、中間値Xmと、発電機420の予想発電量Peと、蓄電池10の予想残存容量とを比較して、予想残存容量が所定の範囲以下(例えばゼロ)となる時刻が存在する場合には充電優先値Xcを選択し、
各時刻において、放電優先値Xd及び中間値Xmのそれぞれと、発電機420の予想発電量Peと、蓄電池10の予想残存容量とを比較して、いずれも予想残存容量が所定の範囲以下(例えばゼロ)となる時刻が無く、かつ蓄電池10の予想残存容量が所定の範囲以上(例えば満充電)になる時刻が存在する場合には放電優先値Xdを選択し、
上記のいずれの場合にも該当しないときには中間値Xmを選択する目標値選択ステップ(SA-12)
この場合、実施形態1の蓄電池システム1における制御部2の演算部20は、上述のように合成出力の目標値Xtを三つの候補から選択する目標値選択部23を備えることが挙げられる(図2参照)。
[1-B]増加禁止の時間帯を設ける場合
(1)放電優先値Xd
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図6)。
演算した仮の合成出力Xiにおいて短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分及び仮の合成出力Xiが増加する部分が有れば、所定の範囲を満たすと共に増加しないように仮の合成出力Xiが修正する仮値修正ステップ(SB-2)
指定時間帯外であって指定時間帯の開始時刻ts前における所定の時間帯(調整時間帯)について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を演算する放電仮値演算ステップ(SB-3)
演算した放電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように、調整時間帯から指定時間帯側に向かって仮の合成出力Xiを修正する放電仮値修正ステップ(SB-4)
上記のプログラムにおいて仮値演算ステップでは、この時間帯における仮の合成出力Xiを、演算値Pを用いて演算する。上記のプログラムでは、仮値修正ステップSB-2と放電仮値演算ステップSB-3と放電仮値修正ステップSB-4とで目標値演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、放電仮値修正ステップSB-4で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、放電優先値Xdを演算する。
(2)充電優先値Xc
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図7)。
演算した仮の合成出力Xiにおいて短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分及び仮の合成出力Xiが増加する部分が有れば、所定の範囲を満たすと共に増加しないように仮の合成出力Xiを修正する仮値修正ステップ(SB-6)
ここで、仮値修正ステップにおいて、上述の放電優先値Xdを先に設定している場合には、仮の合成出力Xiにおいて放電優先値Xdを超える部分があれば、放電優先値Xdを満たすように修正することができる。
演算した充電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように、調整時間帯から指定時間帯側に向かって仮の合成出力Xiを修正する充電仮値修正ステップ(SB-8)
上記のプログラムでは、仮値修正ステップSB-6と充電仮値演算ステップSB-7と充電仮値修正ステップSB-8とで目標値演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、充電仮値修正ステップSB-8で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、充電優先値Xcを演算する。
(3)中間値Xm
この場合、実施形態1のプログラムを、上述のステップSB-1からSB-8、及び以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図8)。
指定時間帯外であって指定時間帯の開始時刻ts前における所定の時間帯(調整時間帯)の合成出力を含む仮の合成出力Xi(中間値Xm)における短周期の変化量ΔXが、開始時刻前の実際の合成出力Xrを基準として所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように仮の合成出力Xi(中間値Xm)を修正する指定外修正ステップ(SB-10)
上記のプログラムでは、中間値演算ステップSB-9と指定外修正ステップSB-10とで目標値演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、指定外修正ステップSB-10で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、中間値Xmを演算する。
[1-C]増減禁止の時間帯を設ける場合
(1)放電優先値Xd
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図9)。
演算した最小値Pminに蓄電池10の定格出力Rbを合成した一定値(ここでは(Pmin+Rb))を仮の合成出力Xiとして演算する一定値演算ステップ(SC-2)
指定時間帯外であって指定時間帯の開始時刻ts前における所定の時間帯(調整時間帯)について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を演算する放電仮値演算ステップ(SC-3)
演算した放電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように、調整時間帯から指定時間帯側に向かって仮の合成出力Xiを修正する放電仮値修正ステップ(SC-4)
上記のプログラムでは、最小値演算ステップSC-1と一定値演算ステップSC-2とで仮値演算ステップをなし、放電仮値演算ステップSC-3と放電仮値修正ステップSC-4とで目標値演算ステップをなす。仮値演算ステップでは、この時間帯における仮の合成出力Xiを、演算値Pを用いて演算する。目標値演算ステップでは、放電仮値修正ステップSC-4で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、放電優先値Xdを演算する。
(2)充電優先値Xc
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図10)。
演算した最大値Pmaxに蓄電池10の定格出力Rbを合成した一定値(ここでは(Pmin-Rb))を仮の合成出力Xiとして演算する一定値演算ステップ(SC-6)
ここで、一定値演算ステップにおいて、上述の放電優先値Xdを設定している場合には、仮の合成出力Xiが放電優先値Xdを超えていれば、放電優先値Xdに修正することができる。
演算した充電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように、調整時間帯から指定時間帯側に向かって仮の合成出力Xiを修正する充電仮値修正ステップ(SC-8)
上記のプログラムでは、最大値演算ステップSC-5と一定値演算ステップSC-6とで仮値演算ステップをなし、充電仮値演算ステップSC-7と充電仮値修正ステップSC-8とで目標値演算ステップをなす。仮値演算ステップでは、この時間帯における仮の合成出力Xiを、演算値Pを用いて演算する。目標値演算ステップでは、充電仮値修正ステップSC-8で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、充電優先値Xcを演算する。
(3)中間値Xm
この場合、実施形態1のプログラムを、上述のステップSC-1からSC-8、及び以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図11)。
指定時間帯外であって指定時間帯の開始時刻ts前における所定の時間帯(調整時間帯)の合成出力を含む仮の合成出力Xi(中間値Xm)における短周期の変化量ΔXが、開始時刻前の実際の合成出力Xrを基準として所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように仮の合成出力Xi(中間値Xm)を修正する指定外修正ステップ(SC-10)
上記のプログラムでは、中間値修正ステップSC-9と指定外修正ステップSC-10とで目標値演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、指定外修正ステップSC-10で修正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当し、この時間帯における目標値Xtとして、中間値Xmを演算する。
[2]短周期の変化量ΔXの増減方向を指定しない非指定時間帯の場合
この場合、発電機420の予想発電量において急激な減少や急激な増加があっても、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を逸脱しないように合成出力の目標値Xtを設定する。ここでは、特に、蓄電池10が所定の残存容量を確保するように目標値Xtを設定する場合を説明する。この場合、所定の残存容量の範囲で放電可能であり、負荷440への供給電力の安定化を図り易い。ここでは、非指定時間帯において、所定の時間ごとに目標値Xtを設定する場合を例示する。なお、予定発電量における急減や急増の有無は、単位時間当たりの変化量などに基づいて自動的に判定するように制御部2を構成すると、目標値Xtの設定を効率的に行える。
(D-1)急減対策
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図12)。
演算した仮の合成出力Xiにおける短周期の変化量ΔXが、現在演算している時刻の直前における実際の合成出力Xrを基準として所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように仮の合成出力Xiを修正する放電仮値修正ステップ(S2-2)
放電仮値修正ステップで修正された修正値において、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を満たすように再修正する再修正ステップ(S2-3)
再修正ステップで修正された再修正値と蓄電池10の予想残存容量とを比較して、予想残存容量が所定の範囲以下となる時刻が有る場合には、予想残存容量が所定の範囲を満たすように再修正値を補正する残存補正ステップ(S2-4)
上記のプログラムでは、放電仮値修正ステップS2-2と再修正ステップS2-3と残存補正ステップS2-4とで目標演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、残存補正ステップS2-4で補正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当する。
(D-2)急増対策
この場合、実施形態1のプログラムを、以下のステップをコンピュータ(制御部2)に実行させるように構成することが挙げられる(図13)。
演算した仮の合成出力Xiにおける短周期の変化量ΔXが、現在演算している時刻の直前における実際の合成出力Xrを基準として所定の範囲を超える部分が有れば、所定の範囲を満たすように仮の合成出力Xiを修正する充電仮値修正ステップ(S2-6)
充電仮値修正ステップで修正された修正値において、短周期の変化量ΔXが所定の範囲を満たすように再修正する再修正ステップ(S2-7)
再修正ステップで修正された再修正値と蓄電池10の予想残存容量とを比較して、予想残存容量が所定の範囲以下となる時刻が有る場合には、予想残存容量が所定の範囲を満たすように再修正値を補正する残存補正ステップ(S2-8)
上記のプログラムでは、充電仮値修正ステップS2-6と再修正ステップS2-7と残存補正ステップS2-8とで目標演算ステップをなす。目標値演算ステップでは、残存補正ステップS2-8で補正した値が最終的に合成出力の目標値Xtに相当する。
((パタンごとの設定手順の具体例))
以下、図14から図22を参照して、上述の合成出力の目標値Xtを設定する手順を具体的に説明する。以下に例示の条件を示す。図14から図22のグラフは説明の便宜上、模式的に示す。各グラフにおいて、横軸は時刻、縦軸は出力(予想発電量、合成出力)を示す。
(例示の条件)
短周期の変化量ΔXの範囲=発電機420の定格出力Rgの1%/分以下
[1]の指定時間帯=3時間、調整時間帯=100分、設定区間=6時間20分
[2]の設定区間=2時間
[1]指定時間帯を設ける場合
[1-A]減少禁止の時間帯を設ける場合
図14から図16では、処理内容が分かり易いように、指定時間帯(A)における予想発電量Peが上に凸なグラフとなる場合を例示するが、下に凸なグラフとなる場合についても同様にして、合成出力の目標値Xtを設定することができる。
(1)放電優先値Xd(図14参照)
(基準値演算ステップSA-1)
図14の上段左図に示すように、指定時間帯(A)外であって、指定時間帯(A)の終了時刻teから調整時間帯(ここでは終了時刻teから100分後の時刻(te+100分)までの時間帯)における各時刻の予想発電量Peを通り、傾きが定格出力Rgの1%/分という直線(図14の上段左図では一点鎖線で示す直線、時間と出力との関数)をとる。各直線上の点は、終了時刻te後の各時刻における予想発電量Peの単位時間当たりの変化量が定格出力Rgの1%/分を満たす点である。各直線における終了時刻teの値のうち、最小値を終了時刻teにおける予想発電量Peに基づく演算値Pとする。この演算値Pは、仮に終了時刻teから時刻(te+100分)に向かって、定格出力Rgの1%/分の割合で発電量が減少した場合に時刻(te+100分)まででゼロとなる値であり、終了時刻teにおける合成出力の変化量が定格出力Rgの1%/分以下を満たすための発電量の最小値に相当する。
(仮値抽出ステップSA-2)
図14の上段中図に示すように、終了時刻teから指定時間帯(A)の開始時刻ts側に向かって(黒矢印参照)、発電機420における各時刻の予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとを合成した値(Pe+Rb)と基準値Xeとを比較し、小さい方を仮の合成出力Xiとして抽出する。合成した値を予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとの和(Pe+Rb)とすることで、蓄電池10が定格出力Rbで放電可能な値をとることになる(後述する指定時間帯(B),(C)でも同様)。図14の上段中図では、仮の合成出力Xiを破線(基準値Xeを通る水平な直線及び合成出力Xsを通る斜線)で示す。
(仮値修正ステップSA-3)
図14の上段右図に示すように、抽出した仮の合成出力Xiにおいて、その変化量ΔXが定格出力Rgの1%/分を超える部分及び仮の合成出力Xiが減少する部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすと共に減少しないように仮の合成出力Xiを修正する。図14の上段右図では、指定時間帯(A)の開始時刻ts近傍の直線(二点鎖線、1%/分の変化量を超える部分)を、定格出力Rgの1%/分の変化量を満たす直線(一点鎖線)に修正する場合を示す。この場合、開始時刻tsから終了時刻te側に向かって修正する(黒矢印参照)。図14の下段左図では、修正後の値を太実線で示す。
(放電仮値演算ステップSA-4)
図14の下段左図に示すように、指定時間帯(A)の開始時刻ts前における調整時間帯について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を演算する。具体的には、開始時刻tsから調整時間帯の開始時刻側に向かって(黒矢印参照)、開始時刻tsの仮の合成出力Xsと以下の変化量との合成値Y1と、時刻t1における予想発電量Pe1と蓄電池10の定格出力Rbとの合成値Q1=(Pe1+Rb)とを比較し、小さい方(ここではQ1)を抽出する。上記の変化量とは、定格出力Rgの1%/分の割合で時刻tsから時刻t1まで変化したときの総量である。例えば、時刻tsと時刻t1との差が1分間であれば、上記の変化量は定格出力Rgの1%である。以降、上述の抽出した値と上記の変化量との合成値Y2、…、Ynと、各時刻t2、…、tnにおける予想発電量Peと定格出力Rbとの合成値Q2、…、Qnとを比較して、小さい方(ここではQ2、…、Qn)を抽出する。
(放電仮値修正ステップSA-5)
演算した放電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、その変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%以下を満たすように、調整時間帯から指定時間帯(A)側に向かって仮の合成出力Xiを修正する。図14では、上記変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。
(2)充電優先値Xc(図15参照)
(仮値演算ステップSA-6)
図15の上段左図に示すように、指定時間帯(A)において発電機420における各時刻の予想発電量Peと蓄電池の定格出力Rbとを合成した仮の合成出力Xi(Pe-Rb)を演算する。仮の合成出力Xiを予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとの差(Pe-Rb)とすることで、蓄電池10が定格出力Rbで充電可能な値をとることになる(後述する指定時間帯(B),(C)でも同様)。図15の上段左図では、仮の合成出力Xiを破線(指定時間帯(A)の予想発電量Peを描く直線に平行な直線)で示す。
(仮値修正ステップSA-7)
図15の上段中図に示すように、演算した仮の合成出力Xiの変化量ΔXが定格出力Rgの1%/分を超える部分及び仮の合成出力Xiが減少する部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすと共に減少しないように仮の合成出力Xiを修正する。図15の上段中図では、指定時間帯(A)の開始時刻ts近傍の直線(二点鎖線)を、定格出力Rgの1%/分の変化量を満たす直線(一点鎖線)に修正し、終了時刻te近傍の右下がりの直線(二点鎖線)を引き上げて、以降の時刻では水平な直線(破線)に修正する場合を示す。ここでは、終了時刻teを演算開始点として開始時刻ts側に向かって、上述の定格出力Rgの1%/分の変化量を満たす直線に修正する処理(左向きの黒矢印参照)、開始時刻tsを演算開始点として終了時刻te側に向かって、上述の水平な直線に修正する処理を行う(右向きの黒矢印参照)。また、この例では、放電優先値Xd(図15の上段右図では太点線で示す)を先に設定し、仮の合成出力Xiにおいて放電優先値Xdを超える部分(図15の上段右図では二点鎖線で示す)を、放電優先値Xdを満たすように修正する場合を示す。従って、ここでは、仮の合成出力Xiを全て放電優先値Xdに変更する。図15の下段左図では、修正後の値を太点線で示す。
(充電仮値演算ステップSA-8)
図15の下段左図に示すように、指定時間帯(A)の開始時刻ts前における調整時間帯について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も充電させるときの合成出力を演算する。手順は、上述の放電仮値演算ステップSA-4と同様である。概略を述べると、開始時刻tsから調整時間帯の開始時刻側に向かって(黒矢印参照)、開始時刻tsの仮の合成出力Xsと上述の変化量(正負の符号は適宜変更する)との合成値y1と、時刻t1における予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとの合成値S1=(Pe-Rb)とを比較し、大きい方(ここではy1)を抽出する。合成値y1は、仮の合成出力Xsから、定格出力Rgの1%/分の割合で変化したときの時刻t1における合成値である。以降、合成値y2、…と合成値S2、…とを比較して、大きい方(ここではy2、…)を抽出する。
(充電仮値修正ステップSA-9)
演算した充電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、その変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%以下を満たすように、調整時間帯から指定時間帯(A)側に向かって仮の合成出力Xiを修正する。図15では、上記変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。
(3)中間値Xm(図16参照)
(中間値演算ステップSA-10)
図16の左図に示すように、放電優先値Xd(太実線)と充電優先値Xc(太点線)とを合成した中間値Xm(太一点鎖線)を仮の合成出力Xiとして演算する。中間値Xmは、例えば、放電優先値Xdと充電優先値Xcとを合計して、この合計値の50%とすることが挙げられる。
(指定外修正ステップSA-11)
図16の左図に示すように、指定時間帯(A)の開始時刻ts前における調整時間帯の合成出力を含む仮の合成出力Xiについて、開始時刻前の実際の合成出力Xrを基準として変化量ΔXが定格出力Rgの1%を超える部分がある場合、定格出力Rgの1%を満たすように仮の合成出力Xi(中間値Xm)を修正する。具体的には、この調整時間帯の開始時刻前の時刻trには、実際の合成出力Xr(実績値)が存在する。この実績値を基準として、定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線(一点鎖線)をとる。この例では、調整時間帯における放電優先値Xd及び充電優先値Xcの双方が定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線(一点鎖線)を超える部分が存在する。この超える部分とは、放電優先値Xdでは、右上がりの一点鎖線で示す直線よりも左側部分、充電優先値Xcでは、右下がりの一点鎖線で示す直線よりも左側部分が相当する。図16の右図に示すように、この超える部分を、定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線(放電優先値Xdでは太実線、充電優先値Xcでは太点線)に修正する。
[1-B]増加禁止の時間帯を設ける場合
図17,図18では、処理内容が分かり易いように、指定時間帯(B)における予想発電量Peが下に凸なグラフとなる場合を例示するが、上に凸なグラフとなる場合についても同様にして、合成出力の目標値Xtを設定することができる。
(1)放電優先値Xd(図17参照)
(仮値演算ステップSB-1)
上述の「基準値演算ステップSA-1」と同様にして、図17の上段左図に示す演算値Pをとる。図17の上段中図に示すように、演算値Pに蓄電池10の定格出力Rbを合成して、終了時刻teにおける仮の合成出力(P+Rb)を演算する。この合成値(P+Rb)から指定時間帯(B)の開始時刻ts側に向かって(黒矢印参照)、発電機420における各時刻の予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとを合成した仮の合成出力Xi(Pe+Rb)を演算する。図17の上段中図では、仮の合成出力Xiを破線(指定時間帯(B)において、終了時刻te及びその近傍では右下がりの斜線、その他の時刻では予想発電量Peを描く直線に平行な直線)で示す。終了時刻te近傍では、終了時刻teにおける合成値(P+Rb)を満たすように調整する(終了時刻te近傍の破線参照)。
(仮値修正ステップSB-2)
上述の「仮値修正ステップSA-3」と同様にして、図17の上段右図に示すように、演算した仮の合成出力Xiにおいて、その変化量ΔXが定格出力Rgの1%/分を超える部分及び仮の合成出力Xiが増加する部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすと共に増加しないように仮の合成出力Xiを修正する。図17の上段右図では、指定時間帯(B)の開始時刻ts近傍の直線(二点鎖線)を、定格出力Rgの1%/分の変化量を満たす直線(一点鎖線)に修正し、終了時刻te近傍の上に凸の直線(二点鎖線、増加する部分に相当)を引き下げて、それ以降は水平な直線(破線)に修正する場合を示す。図17の下段左図では、修正後の値を太実線で示す。
(放電仮値演算ステップSB-3)
上述の「放電仮値演算ステップSA-4」と同様にして、指定時間帯(B)の開始時刻ts前における調整時間帯について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を演算する。手順の概略を述べると、開始時刻tsから調整時間帯の開始時刻側に向かって(黒矢印参照)、開始時刻tsの仮の合成出力Xsと上述の変化量(正負の符号は適宜変更する)との合成値Y1と、時刻t1における予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとの合成値T1=(Pe+Rb)とを比較し、小さい方(ここではY1)を抽出する。以降、合成値Y2、…と合成値T2、…とを比較して、小さい方(ここではY2、…)を抽出する。
(放電仮値修正ステップSB-4)
演算した放電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、その変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%以下を満たすように、調整時間帯から指定時間帯(B)側に向かって仮の合成出力Xiを修正する。図17では、上記変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。
(2)充電優先値Xc(図18参照)
(仮値演算ステップSB-5)
上述の「仮値演算ステップSA-6」と同様にして、図18の上段左図に示すように、指定時間帯(B)における仮の合成出力Xi(Pe-Rb)を演算する(二点鎖線参照)。次に、指定時間帯(B)の終了時刻teから開始時刻ts側に向かって、仮の合成出力Xiの値が途中で減少する部分があれば、減少ではなく一定となるように値を修正する。図18に示す例では、このように演算、修正した値を指定時間帯(B)の仮の合成出力Xiとすると、蓄電池10の定格出力Rbを超える放電量や充電量が必要となる時間が生じ得る。図18に示す例では、終了時刻te及びその近傍の予想発電量と中間の時刻の予想発電量との差が大きく、蓄電池10の定格出力Rbの2倍以上である。そのため、上述のように仮の合成出力Xiを抽出しても、この蓄電池10の定格出力Rbでは放電し続けられない。そこで、必要に応じて、(Pe+Rb)を上限として調整する。図18の上段左図では、仮の合成出力Xiを破線(指定時間帯(B)において、開始時刻ts及びその近傍では予想発電量Peを描く直線に平行な直線、終了時刻te及びその近傍では水平な直線、その他の時刻では水平な直線及び右上がりの斜線)で示す。
(仮値修正ステップSB-6)
上述の「仮値修正ステップSA-7」と同様にして、図18の上段中図に示すように、演算した仮の合成出力Xiの変化量ΔXが定格出力Rgの1%/分を超える部分及び仮の合成出力Xiが増加する部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすと共に増加しないように仮の合成出力Xiを修正する。図18の上段中図では、指定時間帯(B)の開始時刻ts近傍の直線(二点鎖線)を、定格出力Rgの1%/分の変化量を満たす直線(一点鎖線)に修正し、終了時刻te近傍の右上がりの直線(二点鎖線)を引き下げて、開始時刻tsから終了時刻te側に向かって水平な直線(破線)に修正する場合を示す。また、この例では、放電優先値Xd(図18の上段右図では太点線で示す)を先に設定し、仮の合成出力Xiにおいて放電優先値Xdを超える部分(図18の上段右図では二点鎖線で示す)を、放電優先値Xdを満たすように修正する場合を示す。図18の上段右図,下段左図では、修正後の値を太点線で示す。
(充電仮値演算ステップSB-7)
上述の「充電仮値演算ステップSA-8」と同様にして、指定時間帯(B)の開始時刻前における所定の時間帯(調整時間帯)について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も充電させるときの合成出力を演算する。手順の概略を述べると、開始時刻tsから調整時間帯の開始時刻側に向かって(黒矢印参照)、開始時刻tsの仮の合成出力Xsと上述の変化量との合成値y1=(Xs-ΔX)と、時刻t1における予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとの合成値U1=(Pe-Rb)とを比較し、大きい方(ここではU1)を抽出する。以降、合成値y2、…と合成値U2、…とを比較して、大きい方(ここではU2、…)を抽出する。なお、比較、抽出した値が予想発電量Peと定格出力Rbとの合成値(Pe+Rb)を超える場合には、この合成値(Pe+Rb)に置き換える。
(充電仮値修正ステップSB-8)
演算した充電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、その変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%以下を満たすように、調整時間帯からこの時間帯(B)側に向かって仮の合成出力Xiを修正する。図18の下段左図では、時刻t1,t2近傍における仮の合成出力Xiが定格出力Rgの1%の変動量の直線を超えるため、定格出力Rgの1%以下を満たすように修正した場合(一点鎖線)を示す。
(3)中間値Xm
中間値Xmについては、[1-A](3)と同様であり、詳細な説明を省略する。
[1-C]増減禁止の時間帯を設ける場合
図19,図20では、処理内容が分かり易いように、指定時間帯(C)における予想発電量Peが上に凸なグラフとなる場合(ここでは指定時間帯(A)のグラフと同じ)を例示するが、下に凸なグラフとなる場合についても同様にして、合成出力の目標値Xtを設定することができる。
(1)放電優先値Xd(図19参照)
(最小値演算ステップSC-1)
上述の「基準値演算ステップSA-1」と同様にして、図19に示す演算値Pをとる。演算値Pを含めて指定時間帯(C)における各時刻の予想発電量Peの最小値Pminを抽出する。
(一定値演算ステップSC-2)
演算した最小値Pminに蓄電池10の定格出力Rbを合成した一定値(Pmin+Rb)を仮の合成出力Xiとして演算する。図19では仮の合成出力Xiを太実線で示す。
(放電仮値演算ステップSC-3)
上述の「放電仮値演算ステップSA-4」と同様にして、指定時間帯(C)の開始時刻ts前の調整時間帯について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を演算する。
(放電仮値修正ステップSC-4)
演算した放電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、その変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%以下を満たすように、調整時間帯から指定時間帯(C)側に向かって仮の合成出力Xiを修正する。図19では、上記変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。
(2)充電優先値Xc(図20参照)
(最大値演算ステップSC-5)
上述の「基準値演算ステップSA-1」と同様にして、図20に示す演算値Pをとる。演算値Pを含めて指定時間帯(C)における各時刻の予想発電量Peの最大値Pmaxを抽出する。
(一定値演算ステップSC-6)
演算した最大値Pmaxに蓄電池10の定格出力Rbを合成した一定値(Pmin-Rb)を仮の合成出力Xiとして演算する。図20では仮の合成出力Xiを破線(最大値Pmaxから定格出力Rb分下がった点を通る水平な直線)で示す。この例では、放電優先値Xdを先に設定し、仮の合成出力Xiにおいて放電優先値Xdを超える部分を、放電優先値Xdを満たすように修正する場合を示す。仮の合成出力Xiとしてとった上述の破線で示す直線は、放電優先値Xd(図19の太実線参照)を超えることから、放電優先値Xdに変更する。図20では、修正後の値を太点線で示す。
(充電仮値演算ステップSC-7)
上述の「充電仮値演算ステップSA-8」と同様にして、指定時間帯(C)の開始時刻ts前における調整時間帯について、開始時刻tsの仮の合成出力Xsを基準として、蓄電池10を最も充電させるときの合成出力を演算する。
(充電仮値修正ステップSC-8)
演算した充電仮値を含む仮の合成出力Xiにおいて、その変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%以下を満たすように、調整時間帯から指定時間帯(C)側に向かって仮の合成出力Xiを修正する。図20では、上記変化量が定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。
(3)中間値Xm
中間値Xmについては、[1-A](3)と同様であり、詳細な説明を省略する。
[2]非指定時間帯である場合
図21,図22では、処理内容が分かり易いような予想発電量Peを例示するが、その他の場合についても同様にして、合成出力の目標値Xtを設定することができる。
(D-1)急減対策(図21参照)
(仮値演算ステップS2-1)
非指定時間帯のうちから、所望の設定区間(D)を設定し、この設定区間(D)の各時刻における発電機420の予想発電量Peと蓄電池10の定格出力Rbとを用いて、蓄電池10を最も放電させるときの合成出力を仮の合成出力Xiとして演算する。基本的な手順は「放電仮値演算ステップSA-4」に類似する。概略を述べると、各時刻における予想発電量Peと定格出力Rbとの合成値(ここでは(Pe+Rb))と、各時刻の予想発電量Peと以下の変化量Δxとの合成値(ここでは(Pe+Δx))とを比較し、小さい方を仮の合成出力Xiとして抽出する。上記の変化量Δxとは、定格出力Rgの1%/分の割合で、適宜設定した所定の時間変化したときの総量(例えば10分間の変化したときの総量)である。図21の左図では、仮の合成出力Xiを破線(ここでは設定区間(D)の予想発電量Peを描く直線に平行な直線)で示す。仮値演算ステップS2-1において、基準とする合成値(Pe+Rb)が抽出される場合、予想発電量Peの急減があっても、仮の合成出力Xiは所定の変化量Δxの範囲内、かつ蓄電池10が定格出力Rb以下の出力(ここでは放電)で対応可能なものとなる。この場合、ステップS2-1は、急減対策を兼ねるといえるため、以下のステップS2-2からS2-4を省略することができる。
(放電仮値修正ステップS2-2)
演算した仮の合成出力Xiが、非指定時間帯(ここでは設定区間(D))の開始時刻前における実際の合成出力Xrを基準として定格出力Rgの1%/分を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすように仮の合成出力Xiを修正する。基本的な手順は「指定外修正ステップSA-11」に類似する。概略を述べると、ステップS2-1でとった仮の合成出力Xi(図21の左図では破線で示す上に凸なグラフ)において、実際の合成出力Xr(実績値)を基準として、定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線(一点鎖線)をとる。ここでは、ある時刻trの実際の合成出力Xrを基準とする定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線をとったとき、時刻tkの仮の合成出力Ykは、この直線上の値ykを超えている。そこで、時刻tkの仮の合成出力Xiを値ykに修正すると共に、この値ykを基準として、定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線(図21の右図の太実線参照)に修正する。
(再修正ステップS2-3)
放電仮値修正ステップで修正された修正値において、図21の左図に示すようにその変化量ΔXが定格出力Rgの1%を満たすように再修正する。図21の左図では、再修正後の合成出力を太実線で示す。
(残存補正ステップS2-4)
再修正ステップで修正された再修正値と蓄電池10の予想残存容量とを比較して、予想残存容量が所定の範囲以下となる時刻が有る場合には、予想残存容量が所定の範囲を満たすように再修正値を補正する(図示せず)。
(D-2)急増対策(図22参照)
(仮値演算ステップS2-5)
非指定時間帯のうちから、所望の設定区間(D)を設定し、この設定区間(D)の各時刻における発電機420の予想発電量Peと蓄電池10の定格出力とに基づいて蓄電池10を最も充電させるときの合成出力を仮の合成出力Xiとして演算する。基本的な手順は「充電仮値演算ステップSA-8」に類似する。概略を述べると、各時刻における予想発電量Peと定格出力Rbとの合成値(ここでは(Pe-Rb))と、各時刻の予想発電量Peと上述の変化量Δxとの合成値(ここでは(Pe-Δx))とを比較し、大きい方を仮の合成出力Xiとして抽出する。図22の左図では仮の合成出力Xiを二点鎖線で示す。抽出した仮の合成出力Xiにおいて蓄電池10の定格出力Rbを超える放電量や充電量が必要となる時間が生じ得る場合には、(Pe+Rb)を下限として調整する。また、短周期の変化量ΔXが定格出力Rgの1%/分を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすように修正する。図22の左図では、修正した仮の合成出力Xiを破線(設定区間(D)の開始時刻及びその近傍では概ね水平な直線、終了時刻側では右上がりの斜線)で示す。仮値演算ステップS2-5において、基準とする合成値(Pe-Rb)が抽出される場合、予想発電量Peの急増があっても、仮の合成出力Xiは所定の変化量Δxの範囲内、かつ蓄電池10が定格出力Rb以下の出力(ここでは充電)で対応可能なものとなる。この場合、ステップS2-5は、急増対策を兼ねるといえるため、以下のステップS2-6からS2-8を省略することができる。
(充電仮値修正ステップS2-6)
演算した仮の合成出力Xiの変化量ΔXが、非指定時間帯(ここでは設定区間(D))の開始時刻前における実際の合成出力Xrを基準として定格出力Rgの1%/分を超える部分が有れば、定格出力Rgの1%/分を満たすように仮の合成出力Xiを修正する。基本的な手順は上述の「放電仮値修正ステップS2-2」と同様である。図22では、実際の合成出力Xr(実績値)を基準として、定格出力Rgの1%の変化量を満たす直線(一点鎖線)をとると、仮の合成出力Xiにはこの直線を超える部分が無い。即ち、変化量ΔXが定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。図22の右図では、修正した仮の合成出力Xiを太実線で示す。
(再修正ステップS2-7)
充電仮値修正ステップで修正された修正値の変化量ΔXが定格出力Rgの1%/分を満たすように再修正する。上述のように図22では、変化量ΔXが定格出力Rgの1%を超える部分が無いため、確認のみを行う。
(残存補正ステップS2-8)
再修正ステップで修正された再修正値と蓄電池10の予想残存容量とを比較して、予想残存容量が所定の範囲以下となる時刻が有る場合には、予想残存容量が所定の範囲を満たすように再修正値を補正する(図示せず)。
(効果)
実施形態1の蓄電池の運転方法、実施形態1の蓄電池システム1、実施形態1のプログラム、及び実施形態1のウィンドファームによれば、発電機420の予想発電量を利用して、発電機の出力(発電量)と蓄電池の出力(放電量又は充電量)とを合成した合成出力の目標値Xtを設定する。かつ、この合成出力の目標値Xtにおける短周期の変化量ΔXが所定の範囲を満たすように、目標値Xtを設定する。このように特定の条件で目標値Xtを設定するため、定格出力Rbが小さく小容量の蓄電池10であっても、短周期の変化量の制限要求を満たして、負荷440に安定して電力供給を行える。例えば、蓄電池10として、定格出力Rbが発電機420の定格出力Rgの50%以下のもの、更に40%以下のもの、30%以下のもの、更には10%から20%程度のものを利用できる。
(1)発電機420を太陽光発電機などに変更する。この場合、太陽光発電機と蓄電池システム1とを備える太陽光発電所を構築できる。
(2)蓄電池10をリチウムイオン電池などに変更する。
Claims (4)
- 自然エネルギーを利用した発電機に蓄電池を併設させて、前記発電機の発電量に応じて前記蓄電池を充放電させる蓄電池の運転方法であって、
前記蓄電池の充放電を制御する制御部は、
前記発電機における各時刻の予想発電量と前記蓄電池の放電量又は充電量とを合成した合成出力における単位時間当たりの変化量が所定の時間帯では途中で減少しない、又は途中で増加しない、又は途中で増減しないように、各時刻における前記合成出力の目標値を前記所定の時間帯の終了時刻以降における前記予想発電量に基づいて設定し、前記目標値に基づいて前記蓄電池を充放電させ、
前記所定の時間帯における前記目標値として、前記蓄電池の放電量が前記発電機の発電抑制を低減可能な範囲において最大になる放電優先値、前記蓄電池の充電量が前記範囲において最大になる充電優先値、及び前記放電優先値と前記充電優先値との中間値から選択される少なくとも一つを設定する、
蓄電池の運転方法。 - 自然エネルギーを利用した発電機に併設されて、前記発電機の発電量に応じて充放電を行う蓄電池システムであって、
蓄電池と制御部とを備え、
前記制御部は、
前記発電機における各時刻の予想発電量又は前記予想発電量を通り、所定の傾きを有する直線を用いて求められた演算値と、前記蓄電池の定格出力とを合成した仮の合成出力を演算する仮値演算部と、
所定の時間帯における単位時間当たりの変化量が所定の範囲を満たすと共に途中で減少しない、又は途中で増加しない、又は途中で増減しないように前記仮の合成出力を修正して、各時刻における前記合成出力の目標値を演算する目標値演算部とを含み、
前記所定の時間帯における前記目標値として、前記蓄電池の放電量が前記発電機の発電抑制を低減可能な範囲において最大になる放電優先値、前記蓄電池の充電量が前記範囲において最大になる充電優先値、及び前記放電優先値と前記充電優先値との中間値から選択される少なくとも一つを設定する、
蓄電池システム。 - 自然エネルギーを利用した発電機の発電量に応じて、前記発電機に併設される蓄電池を充放電させるために、コンピュータに、
前記発電機における各時刻の予想発電量又は前記予想発電量を通り、所定の傾きを有する直線を用いて求められた演算値と、前記蓄電池の定格出力とを合成した仮の合成出力を演算する仮値演算ステップと、
所定の時間帯における単位時間当たりの変化量が所定の範囲を満たすと共に途中で減少しない、又は途中で増加しない、又は途中で増減しないように前記仮の合成出力を修正して、各時刻における前記合成出力の目標値を演算する目標値演算ステップとを実行させ、
前記目標値演算ステップでは、
前記所定の時間帯における前記目標値として、前記蓄電池の放電量が前記発電機の発電抑制を低減可能な範囲において最大になる放電優先値、前記蓄電池の充電量が前記範囲において最大になる充電優先値、及び前記放電優先値と前記充電優先値との中間値から選択される少なくとも一つを演算することを実行させるためのプログラム。 - 前記仮値演算ステップでは、
前記所定の時間帯における前記仮の合成出力を、この時間帯外であってこの時間帯の終了時刻後の各時刻における前記予想発電量の単位時間当たりの変化量が前記所定の範囲を満たすように前記終了時刻における前記演算値を演算し、この値を用いて演算する、請求項3に記載のプログラム。
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