JPWO2014123188A1 - 電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御システム、電池制御方法、電池制御支援方法、および記録媒体 - Google Patents

電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御システム、電池制御方法、電池制御支援方法、および記録媒体 Download PDF

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Abstract

電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置は、電池の状態と、電力系統と電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手段と、検出手段の検出結果を外部装置に送信しかつ外部装置から電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する第1通信手段と、電力系統の状態と第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、電池の動作を制御する制御手段と、を含む。

Description

本発明は、電池制御システム、電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御方法、電池制御支援方法、およびプログラムに関し、特には、電力系統に接続された電池の放電または充電を制御する電池制御システム、電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御方法、電池制御支援方法、およびプログラムに関する。
電力系統において、電力需給調整を行う方法としては、これまで、主として火力発電所の火力機の出力制御機能を用いることを中心として、適宜、揚水発電の出力調整機能を組み合わせる方法がとられていた。
しかし今後、発電量が天候に依存する太陽光発電や風力発電に代表される再生可能電源が、大量に分散電源として電力系統に組み込まれていくと、これら分散電源の出力変動が、従来以上に電力需給バランスの悪化を招く恐れがある。その結果、分散電源に起因する電力需給バランスの変動を補償するためには、従来のような火力機を中心とした電力需給調整手法だけでは不十分になる恐れがある。このため、従来技術に加えて、更に実効的な電力需給調整技術が必要とされてきている。
この要求に応えることのできる電力需給調整技術の一つとして、今後、大幅な普及が予想される、電力系統の配電網下に連系する“蓄電池”などの分散エネルギーストレージ(以下、エネルギーストレージを「ES」と称する。)を活用する技術が有望である。
特許文献1には、需要家側の二次電池(ES)を用いて電力需給調整を行う電力系統制御方法が記載されている。
特許文献1に記載の電力系統制御方法では、電力系統制御装置が、二次電池の充電量を取得し、さらに中央給電指令所等から電力需要予測に基づく電力系統への電力供給スケジュールを取得する。電力系統制御装置は、二次電池の充電量と電力供給スケジュールとに基づいて、二次電池の運転スケジュールを決定する。
電力系統制御装置は、二次電池の運転スケジュールを決定すると、その運転スケジュールを、二次電池の動作を制御する二次電池制御システムに送信する。
二次電池制御システムは、電力系統制御装置から運転スケジュールを受信すると、実際の電力系統の状態に関わらず、その運転スケジュールに従って二次電池の充放電を制御する。
また、特許文献2には、中央コントローラが同時刻にサンプリングされた複数のバッテリセルの状態情報をローカルモニタや上位コントローラを介して取得するシステムが記載されている。
特開2006−94648号公報 特開2010−146571号公報
再生可能電源から電力系統への電力供給量は、短い時間での天候の変動によっても変動する。例えば、太陽光発電装置では、太陽の前を小さな雲が通過することによっても、電力供給量が変動する。
そして、この短い時間での天候の変動分を見越して電力供給スケジュールを策定することは実質的に困難である。
このため、特許文献1に記載の電力系統制御方法では、上位装置である電力系統制御装置が電力供給スケジュールに基づいて作成する二次電池の運転スケジュール(制御情報)に、短い時間での天候の変動に伴う電力供給の変動分を反映させることは、実質的に困難となる。
したがって、特許文献1に記載の電力系統制御方法では、上位装置からの制御情報に反映されていない実際の電力系統の変動状態に対して対応できないという課題があった。
この課題は、バッテリセルの充放電を制御しない特許文献2に記載のシステムでも、当然のことながら解決されない。
本発明の目的は、上記課題を解決可能な電池制御システム、電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御方法、電池制御支援方法、およびプログラムを提供することである。
本発明の電池制御装置は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置あって、
前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を、外部装置に送信し、かつ、前記外部装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する第1通信手段と、
前記電力系統の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含む。
本発明の電池制御支援装置は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置であって、
前記電池制御装置と通信し、前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を受信する第2通信手段と、
前記電力系統の状況を把握する把握手段と、
前記電池関連情報と、前記把握手段にて把握された電力系統の状況と、に基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する処理手段と、を含む。
本発明の電池制御システムは、電力系統に接続された電池の動作を制御する第1制御装置と、前記第1制御装置と通信する第2制御装置と、を含む電池制御システムであって、
前記第1制御装置は、
前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を前記第2制御装置に送信し、かつ、前記第2制御装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する第1通信手段と、
前記電力系統の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含み、
前記第2制御装置は、
前記第1制御装置と通信し、前記電池関連情報を受信する第2通信手段と、
前記電力系統の状況を把握する把握手段と、
前記第2通信手段にて受信された電池関連情報と、前記把握手段にて把握された電力系統の状況と、に基づいて、前記動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記第1制御装置に送信する処理手段と、を含む。
本発明の電池制御方法は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置が行う電池制御方法であって、
前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出し、
前記電池関連情報を外部装置に送信し、前記外部装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信し、
前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する。
本発明の電池制御支援方法は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置が行う電池制御支援方法であって、
前記電池制御装置から、前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を受信し、
前記電力系統の状況を把握し、
前記電池関連情報と前記電力系統の状況とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記電池制御装置に送信する。
本発明の電池制御方法は、電力系統に接続された電池の動作を制御する第1制御装置と、前記第1制御装置と通信する第2制御装置と、を含む電池制御システムが行う電池制御方法であって、
前記第1制御装置が、前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出し、
前記第2制御装置が、前記電力系統の状況を把握し、
前記第1制御装置が、前記電池関連情報を前記第2制御装置に送信し、
前記第2制御装置が、前記電池関連情報を受信し、
前記第2制御装置が、前記電池関連情報と前記電力系統の状況とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、
前記第2制御装置が、前記動作制御情報を前記第1制御装置に送信し、
前記第1制御装置が、前記動作制御情報を受信し、
前記第1制御装置が、前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する。
本発明の記録媒体は、コンピュータに、
電力系統に接続された電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手順と、
前記電池関連情報を外部装置に送信し、前記外部装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する通信手順と、
前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する制御手順と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
本発明の記録媒体は、コンピュータに、
電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置から、前記電池の状態と前記電力系統と前記電池との連系点の状態とのいずれかを表す電池関連情報を受信する受信手順と、
前記電力系統の状況を把握する把握手順と、
前記電池関連情報と前記電力系統の状況とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記電池制御装置に送信する処理手順と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
本発明によれば、第1制御装置(電池制御装置)が、第2制御装置(電池制御支援装置)から提供された動作制御情報と、電力系統の状態と、に基づいて、電池の動作を制御することで、動作制御情報に従いつつ、実際の電力系統の状態の変化に応じて電池の動作を調整することが可能になる。
本発明の第1実施形態の電池制御システムを採用した電力制御システム1000を示す図である。 ローカル充放電装置100と蓄電池SCADA200と給電指令部300Aの一例を示した図である。 蓄電池分配率曲線の一例を示した図である。 蓄電池分配率曲線の一例を示した図である。 充放電利得線の一例を示した図である。 PES導出動作を説明するためのシーケンス図である。 把握動作を説明するためのシーケンス図である。 分担動作を説明するためのシーケンス図である。 ローカル充放電利得線を示した図である。 充放電制御動作を説明するためのシーケンス図である。 SOCの値によらず蓄電池分配率が1に維持される蓄電池分配率曲線を示した図である。 基準ローカル充放電利得線を示した図である。 修正された基準ローカル充放電利得線の例を示した図である。 基準ローカル充放電利得線を修正する手法の一例を説明するためのフローチャートである。 オフセットの与え方の他の例を説明するための図である。 検出部101と通信部102と演算部104とからなるローカル充放電装置を示した図である。 通信部201と把握部203と演算部204とからなる蓄電池SCADA200を示した図である。 本発明の第2実施形態の電池制御システムを採用した電力制御システム1000Aを示す図である。 ローカル充放電装置100Aの一例を示した図である。 センサ内蔵開閉器子局700Aの一例を示した図である。 ESMS200Aの一例を示した図である。 設定動作を説明するためのシーケンス図である。 生成動作を説明するためのシーケンス図である。 電力制御動作を説明するためのシーケンス図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の電池制御システムを採用した電力制御システム1000を示す図である。
図1において、電力制御システム1000は、電力系統1と、太陽光発電部2と、N(Nは1以上の整数)個の電力貯蔵装置3と、N台のローカル充放電装置100と、蓄電池SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)200と、中央給電指令所300内の給電指令部300Aと、を含む。電力系統1は、火力発電機4と、配電用変圧器5と、配電線6と、を含む。なお、太陽光発電部2が電力系統1に含まれてもよい。N台のローカル充放電装置100と蓄電池SCADA200は、電池制御システムに含まれる。なお、火力発電機4は、外部の電力安定化装置の一例である。
電力制御システム1000は、例えば、太陽光発電部2が連系された電力系統1で危惧される、天候に依存した太陽光発電部2の発電量の変動に伴う系統周波数の変動を、火力発電機4の発電動作とN個の電力貯蔵装置3の充放電動作とを制御することによって抑制する。
電力系統1は、電力を需要家側の負荷7へ供給するためのシステムである。電力系統1は、他の機器(例えば、開閉器、上位変電器、SVR(Step Voltage Regulator)および柱上変圧器)も含むが、説明の簡略化を図るため、これらの機器は省略されている。
太陽光発電部2は、再生可能電源の一例である。再生可能電源は、太陽光発電部に限らず適宜変更可能である。例えば、再生可能電源として、風力発電機、水力発電機(1千キロワット以下の電力を発電する小水力発電機を含む)、地熱発電機、または、これらの発電機が混在する電源が用いられてもよい。
電力貯蔵装置3は、電池(蓄電池)の一例であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ナトリウム硫黄電池、またはレドックスフロー電池である。
本実施形態では、N個の電力貯蔵装置3は、N台のローカル充放電装置100と1対1で対応する。電力貯蔵装置3は、対応するローカル充放電装置100に内蔵されてもよいし、対応するローカル充放電装置100に内蔵されなくてもよい。本実施形態では、各電力貯蔵装置3は、対応するローカル充放電装置100に内蔵されているとする(図2参照)。
各ローカル充放電装置100は、対応する電力貯蔵装置3の充放電動作を制御する。
蓄電池SCADA200は、各ローカル充放電装置100および各電力貯蔵装置3を管理する。
給電指令部300Aは、火力発電機4の発電動作と、N個の電力貯蔵装置3の充放電動作と、を調整することによって、系統周波数の変動を抑制する。
図2は、ローカル充放電装置100と蓄電池SCADA200と給電指令部300Aの一例を示した図である。図2において、図1に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。図2では、説明の簡略化を図るために、N個の電力貯蔵装置3およびN個のローカル充放電装置100のうち、1個の電力貯蔵装置3を内蔵した1個のローカル充放電装置100を示している。
まず、ローカル充放電装置100について説明する。
ローカル充放電装置100は、第1制御装置または電池制御装置の一例である。ローカル充放電装置100は、電力系統1に接続された電力貯蔵装置3の動作を制御する。ローカル充放電装置100は、検出部101と、通信部102と、周波数計103と、演算部104と、を含む。
検出部101は、第1検出手段(検出手段)の一例である。検出部101は、電力貯蔵装置3のSOC(State of Charge)を検出する。電力貯蔵装置3のSOCは、0〜1までの範囲内の値をとる。電力貯蔵装置3のSOCは、電力貯蔵装置3の状態を表す電池関連情報、状態情報、または、電力貯蔵装置3の充放電可能容量を特定するための電池情報の一例である。なお、電池関連情報、状態情報および電池情報は、電力貯蔵装置3のSOCに限らず、適宜変更可能である。例えば、電力貯蔵装置3のセル温度、電流量や電圧が用いられてもよい。
通信部102は、第1通信手段の一例である。通信部102は、蓄電池SCADA200と通信する。
周波数計103は、第2検出手段の一例である。周波数計103は、系統周波数(電力系統1の系統周波数)を検出する。系統周波数は、電力需給バランス状態に応じて変動する。系統周波数は、電力系統の状態の一例である。なお、周波数計103は、ローカル充放電装置100の内部にあってもよいし、外部にあってもよい。
演算部104は、制御手段の一例である。
演算部104は、蓄電池SCADA200から電力需給バランス制御の分担を示す分担情報を得る情報入手動作(送受信処理)と、分担情報を用いて電力貯蔵装置3の充放電動作を制御する制御動作(電池動作制御処理)と、を実行する。
なお、分担情報は、系統周波数の変動を抑制するためにローカル充放電装置100や電力貯蔵装置3に分担された電力貯蔵装置3の充放電動作に関する情報である。
演算部104は、情報入手動作を時間間隔をあけて繰り返し実行し、制御動作を情報入手動作の時間間隔よりも短い時間間隔をあけて繰り返し実行する。
例えば、演算部104は、情報入手動作を周期T(例えば、T=1分)で繰り返し実行し、制御動作を周期Tl(例えば、Tl=0.1秒)で繰り返し実行する。周期Tは、所定時間間隔の一例である。
なお、周期Tと周期Tlは、1分と0.1秒に限らず、周期Tが周期Tlよりも長ければよい。
また、情報入手動作の動作時間間隔および制御動作の動作時間間隔、または両者のいずれかは、一定でなくてもよく、情報入手動作の各動作時間間隔のうちの最短時間が、制御動作の各動作時間間隔のうちの最長時間よりも長ければよい。
また、演算部104は、蓄電池SCADA200からのSOCを要求する旨の情報要求に応じて、情報入手動作を実行してもよいし、自律的に情報入手動作を実行してもよい。
ここで、演算部104の情報入手動作について説明する。
演算部104は、検出部101が検出した電力貯蔵装置3のSOCを、電力貯蔵装置3の識別情報(以下「ID」と称する。)と共に、通信部102から蓄電池SCADA200に送信する。
IDは、ローカル充放電装置100と蓄電池SCADA200とのそれぞれに記憶されている。蓄電池SCADA200は、電力貯蔵装置3のSOC と共に送信されたIDを用いて、SOCが報告された電力貯蔵装置3を特定する。
通信部102は、電力貯蔵装置3のSOCとIDを蓄電池SCADA200に送信した後、蓄電池SCADA200から分担情報を受信する。
分担情報は、電力貯蔵装置3のSOCや電力における需要と供給のアンバランス状態に応じて設定される。本実施形態では、分担情報として、分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxが用いられる。分担係数Kは、動作制御情報の一例であり、電力貯蔵装置3への分担割合が高くなるほど大きくなる。周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxは、系統周波数の基準周波数(例えば、50Hz)に対するずれ量の閾値として用いられる。なお、系統周波数の基準周波数は、演算部104に記憶されている。
続いて、演算部104の制御動作について説明する。
演算部104は、周波数計103にて検出された電力系統1の系統周波数と、通信部102にて受信された分担情報に基づいて、電力貯蔵装置3の充放電動作を制御する。
また、演算部104は、周波数計103にて検出された電力系統1の系統周波数と、通信部102にて受信された分担情報に加えて、電力貯蔵装置3のSOCに基づいて、電力貯蔵装置3の充放電動作を制御してもよい。
なお、演算部104は、周波数計103にて検出された電力系統1の系統周波数の代わりに、外部から受け取った電力系統1の系統周波数を用いてもよい。この場合、演算部104は、第2の検出手段を兼ねる。
演算部104は、系統周波数の基準周波数に対する電力系統1の系統周波数のずれ量である周波数偏差の積分値Δfを求める。演算部104は、周波数偏差の積分値Δfの絶対値が周波数偏差の積分値の最大値Δfmax以下である場合には、分担係数Kと周波数偏差の積分値Δfを用いて、電力貯蔵装置3の充放電動作を制御する。一方、周波数偏差の積分値Δfの絶対値が周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxよりも大きい場合には、演算部104は、分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxを用いて、電力貯蔵装置3の充放電動作を制御する。
次に、蓄電池SCADA200について説明する。
蓄電池SCADA200は、第2制御装置または電池制御支援装置の一例である。蓄電池SCADA200は、N台のローカル充放電装置100およびN個の電力貯蔵装置3を管理下に置いている。蓄電池SCADA200は、通信部201と、データベース202と、把握部203と、演算部204と、を含む。
通信部201は、第2通信手段の一例である。通信部201は、各ローカル充放電装置100および給電指令部300Aと通信する。例えば、通信部201は、各ローカル充放電装置100から電力貯蔵装置3のSOCおよびIDを受信する。
データベース202は、通信部201が受信した電力貯蔵装置3のSOCから電力貯蔵装置3の充放電可能容量を求めるために用いられる蓄電池分配率曲線を保持する。また、データベース202は、充放電可能容量を求めるために用いられる各電力貯蔵装置3の定格出力P(n)も保持する。なお、電力貯蔵装置3の定格出力P(n)としては、電力貯蔵装置3に接続された不図示のパワーコンバータ(AC/DCコンバータ)の定格出力が用いられる。
図3A、3Bは、蓄電池分配率曲線の一例を示した図である。図3Aは、放電時の蓄電池分配率曲線202aの一例を表し、図3Bは、充電時の蓄電池分配率曲線202bの一例を表す。
把握部203は、把握手段の一例である。把握部203は、電力系統1での電力量を調整するために蓄電池SCADA200の管理下にある電力貯蔵装置3に分担されている電力量(以下「分担電力量」と称する。)を把握する。分担電力量は、電力系統の状況の一例である。
把握部203は、データベース202内の蓄電池分配率曲線を用いて、N個の電力貯蔵装置3のSOCからN個の電力貯蔵装置3にて構成される蓄電池群の充放電可能容量を示す調整可能総容量PESを導出する。調整可能総容量PESは、通知情報の一例である。
把握部203は、調整可能総容量PESを通信部201から給電指令部300Aに送信し、その後、調整可能総容量PESが反映された分担電力量を表す分担電力量情報を、給電指令部300Aから通信部201を介して受信する。把握部203は、分担電力量情報にて分担電力量を把握する。
本実施形態では、分担電力量情報として、最大分担電力量を表すLFC(負荷周波数制御)割り当て容量LFCESと、周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxと、を表す充放電利得線が用いられる。
なお、“周波数偏差の積分値の最大値”とは、管理下にある多数の蓄電池の総出力LFCESに関し、LFCESの出力量で対応できる“周波数偏差の積分値の最大の振れ量”を意味し、これ以上の積分値になった場合は、LFCESでの対応が困難になる。
図4は、充放電利得線の一例を示した図である。充放電利得線の詳細については後述する。
演算部204は、処理手段の一例である。演算部204は、通信部201にて受信された電力貯蔵装置3のSOCと、把握部203にて把握された充放電利得線と、に基づいて、分担情報(分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmax)を生成する。演算部204は、分担情報(分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmax)を、通信部201から各ローカル充放電装置100に送信する。
次に、給電指令部300Aについて説明する。
給電指令部300Aは、外部制御装置の一例である。給電指令部300Aは、周波数計301と、通信部302と、演算部303と、を含む。
周波数計301は、電力系統1の系統周波数を検出する。
通信部302は、蓄電池SCADA200と通信する。例えば、通信部302は、蓄電池SCADA200から調整可能総容量PESを受信する。
演算部303は、給電指令部300Aの動作を制御する。
例えば、演算部303は、周波数計301にて検出された系統周波数を用いて、発電所の出力補正量である地域要求量(Area Requirement:AR)を計算する。演算部303は、地域要求量ARと、制御対象となる火力発電機4のLFC調整容量と、制御対象となる蓄電池群の調整可能総容量PESと、を用いて、LFC容量を導出する。演算部303は、火力発電機4のLFC調整容量を不図示の火力発電機制御部から入手する、調整可能総容量PESは、通信部302から演算部303に供給される。
演算部303は、火力発電機4には、LFC容量のうち急な変動成分を除いた容量を割り当て、蓄電池群へは、残りのLFC容量LFCES(但し、LFCES<=PES)を割り当てる。例えば、演算部303は、LFC容量のうち周期が10秒以下の変動成分のみを通すハイパスフィルタを用いて、LFC容量から急な変動成分(容量LFCES)を抽出する。
もしくは、演算部303は、LFC容量を火力発電機4と蓄電池群とに割り振る比率に従って、LFC容量を火力発電機4と蓄電池群とに割り振る。
演算部303は、容量LFCESをLFC割り当て容量LFCESとして扱い、LFC割り当て容量LFCESと、予め定められた周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxと、を表す充放電利得線(図4参照)を生成する。
演算部303は、充放電利得線を通信部302から蓄電池SCADA200に送信する。
次に、動作の概要を説明する。
(1)蓄電池SCADA200が、周期Tで、制御対象の各電力貯蔵装置3のSOCを各ローカル充放電装置100から受け付けることによって各電力貯蔵装置3のSOCを収集する。周期Tは1分程度である。
(2)蓄電池SCADA200は、各電力貯蔵装置3のSOCを収集するごとに、各電力貯蔵装置3のSOCに基づいて調整可能総容量PESを導出する。
(3)続いて、蓄電池SCADA200が、周期Tmで、給電指令部300Aへ調整可能総容量PESを送信する。周期Tmは周期T以上であり、例えば4分である。
(4)給電指令部300Aは、調整可能総容量PESを受信するごとに、蓄電池SCADA200が管轄する電力貯蔵装置3群に対するLFC割り当て容量LFCES(LFCES<=PES)を計算する。
(5)給電指令部300Aは、LFC割り当て容量LFCESを計算するごとに、LFC割り当て容量LFCESと周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxとを用いて充放電利得線を作成し、蓄電池SCADA200へ充放電利得線を送信する。
(6)蓄電池SCADA200は、給電指令部300Aからの最新の充放電利得線に従って、分担係数Kを計算する。
(7)続いて、蓄電池SCADA200は、周期Tで、各ローカル充放電装置100へ分担情報(分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmax)を送信する。
(8)各ローカル充放電装置100は、分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxとに基づいて、電力貯蔵装置3の充放電動作を規定するローカル充放電利得線を計算する。ローカル充放電利得線については後述する。
(9)各ローカル充放電装置100は、ローカル充放電利得線と系統周波数とを用いて、電力貯蔵装置3の充放電動作を制御する。
次に、動作の詳細を説明する。
まず、蓄電池SCADA200が、電力貯蔵装置3のSOCに基づいて調整可能総容量PESを導出する動作(以下「PES導出動作」と称する。)を説明する。なお、調整可能総容量PESの導出では、各IDの蓄電池の定格出力P(n)等の情報(何kWhの電池であるか。また、使用可能なSOC範囲、例えば30%〜90%の範囲等)が必要となる。これらの情報は基本的に静的な情報であるため、本実施形態では、予め蓄電池SCADA200が各ローカル充放電装置100からこれらの情報を入手済みであるとする。
図5は、PES導出動作を説明するためのシーケンス図である。図5では、説明の簡略化のため、ローカル充放電装置100の数を1としている。
蓄電池SCADA200の通信部201は、各ローカル充放電装置100にSOCを要求する旨の情報要求を送信する(ステップS501)。
各ローカル充放電装置100では、演算部104は、通信部102を介してSOCを要求する旨の情報要求を受信すると、検出部101に電力貯蔵装置3のSOCを検出させる(ステップS502)。
続いて、演算部104は、検出部101が検出したSOCをIDと共に、通信部102から蓄電池SCADA200に送信する(ステップS503)。以下、IDを「1」から「N」の通し番号(n)として説明する。
蓄電池SCADA200は、各ローカル充放電装置100からIDが付加されたSOC(以下「SOC(n)」と称する。)を受信すると、調整可能総容量PESを導出する(ステップS504)。
蓄電池SCADA200と各ローカル充放電装置100は、ステップS501〜S504の動作、つまりPES導出動作を、周期Tで繰り返す。
次に、調整可能総容量PESを導出する手法について説明する。
蓄電池SCADA200の通信部201は、各ローカル充放電装置100からリアルタイムのSOC(n)を収集する。
続いて、蓄電池SCADA200の把握部203は、SOC(n)とデータベース202に保持されている蓄電池分配率曲線202aおよび202b(図3A、3B参照)を用いて、電力貯蔵装置3ごとに、放電時の蓄電池分配率α放電(n)および充電時の蓄電池分配率α充電(n)を導出する。
ここで、図3A、3Bに示す蓄電池分配率曲線は、充電時も放電時も基本的にSOCを50%程度に維持することを目的とした曲線を用いている。なお、蓄電池分配率曲線は、図3A、3Bに示したものに限らず適宜変更可能である。
続いて、把握部203は、放電時の蓄電池分配率α放電(n)と、充電時の蓄電池分配率α充電(n)と、データベース202に保持されている、総数N個の電力貯蔵装置3の各々の定格出力P(n)と、数1および数2に示した数式と、を用いて、PES、放電とPES、充電とを導出する。
Figure 2014123188
Figure 2014123188
続いて、把握部203は、PES、放電とPES、充電とのうち、値の小さい方を、調整可能総容量PESとして採用する。これは、系統周波数を調整するためには電力貯蔵装置3での充電および放電が同程度の頻度で必要となり、充電と放電の両方が行える調整可能総容量が必要になるためである。なお、この調整可能総容量は、周期Tの期間中は少なくとも、充放電を継続できると考えられる値である。
次に、蓄電池SCADA200が給電指令部300Aと通信して充放電利得線を把握する動作(以下「把握動作」と称する。)を説明する。
図6は、把握動作を説明するためのシーケンス図である。
給電指令部300Aの演算部303は、周波数計301にて検出された系統周波数を用いて、地域要求量ARを計算する(ステップS601)。
続いて、演算部303は、不図示の火力発電機制御部から火力発電機4のLFC調整容量を収集する(ステップS602)。
一方、蓄電池SCADA200の通信部201は、算出された調整可能総容量PESのうち最新の調整可能総容量PESを、給電指令部300Aに送信する(ステップS603)。
給電指令部300Aの通信部302は、蓄電池SCADA200の通信部201から送信された最新の調整可能総容量PESを受信し、その最新の調整可能総容量PESを演算部303に出力する。
演算部303は、最新の調整可能総容量PESを受け付けると、地域要求量ARと、火力発電機4のLFC調整容量と、最新の調整可能総容量PESと、を用いて、LFC容量を導出する。続いて、演算部303は、火力発電機4には、LFC容量のうち急な変動成分を除いた容量を割り当て、蓄電池群へは、残りのLFC容量LFCES(但し、LFCES<=PES)を、LFC割り当て容量LFCESとして割り当てる(ステップS604)。
本実施形態では、演算部303は、EDC(Economic load dispatching control)成分の受け持ち分も考慮しながら、経済性の観点も考慮して、火力発電機4へのLFC容量の割り当てと、蓄電池群へのLFC容量の割り当て(LFC割り当て容量LFCES)と、の比率を決める。
続いて、演算部303は、LFC割り当て容量LFCESと、予め定められた周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxと、を表す充放電利得線(図4参照)を生成する(ステップS605)。
図4に示した充放電利得線は、周波数偏差の積分値Δfに対する蓄電池群の充放電量を表している。充放電利得線は、「LFC割り当て容量LFCES<=調整可能総容量PES」の範囲内でのLFC割り当て容量LFCESの大小(LFCESやLFCES')に応じて、線400Aになったり線400Bになったりと変化する。なお、充放電利得線としては、図4に示した充放電利得線以外にも、周波数偏差を用いた充放電利得線が用いられてもよい。この場合は、LFC動作というよりもガバナフリー動作となる。
また、図4に示した充放電利得線以外に、充放電利得線として周波数偏差を利用する場合は、本実施形態で使用している周波数偏差の積分値、例えば、分担情報、分担電力量情報、および、演算部104、給電指令部300A、ローカル充放電装置100で使用している周波数偏差の積分値は、周波数偏差に置き換えられる。
続いて、演算部303は、充放電利得線を通信部302から蓄電池SCADA200に送信する(ステップS606)。
蓄電池SCADA200と給電指令部300Aは、ステップS601〜S606の動作、つまり把握動作を、周期Tm(例えば、Tm=4分)で繰り返す。
なお、蓄電池SCADA200の把握部203は、通信部201を介して充放電利得線を受信していき、充放電利得線のうち最新の充放電利得線のみを保持する。
次に、蓄電池SCADA200が分担情報を生成し、分担情報を各ローカル充放電装置100に送信し、各ローカル充放電装置100が分担情報に基づいて、電力貯蔵装置3の充放電を制御するためのローカル充放電利得線を導出する動作(以下「分担動作」と称する。)を説明する。
図7は、分担動作を説明するためのシーケンス図である。図7では、説明の簡略化のため、ローカル充放電装置100の数を1としている。
蓄電池SCADA200の演算部204は、把握部203に保持されている最新の充放電利得線に示されたLFC割り当て容量LFCESと、把握部203が有する最新の調整可能総容量PESと、数3に示した数式と、を用いて、分担係数Kを導出する(ステップS701)。
Figure 2014123188
続いて、演算部204は、分担係数Kと、最新の充放電利得線に示された周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxと、を示す分担情報を、通信部201から各ローカル充放電装置100に送信する(ステップS702)。なお、本実施形態では分担係数Kとして数3を用いたが、他にも、逼迫時には強制的に限界に近い出力を出すことを個別の蓄電池に分担係数Kの値として指示する等、柔軟な運用が可能である。
なお、本実施形態では、ステップS702において以下の処理が実行される。
演算部204は、電力貯蔵装置3ごとに、把握部203が導出した最新の放電時の蓄電池分配率α放電(n)および充電時の蓄電池分配率α充電(n)のうち小さい値の方を蓄電池分配率α(n)として特定する。
続いて、演算部204は、電力貯蔵装置3ごとに、蓄電池分配率α(n)と、データベース202に保持されている定格出力P(n)と、を表す動作関連情報を生成する。
続いて、演算部204は、各動作関連情報に分担情報を付加し、動作関連情報に対応する電力貯蔵装置3に対応するローカル充放電装置100に、動作関連情報が付加された分担情報を、通信部201から送信する。
各ローカル充放電装置100では、演算部104は、通信部102を介して動作関連情報付き分担情報を受信する。
演算部104は、動作関連情報付き分担情報と、数4に示した数式と、を用いて、ローカル充放電利得係数G(n)を導出する(ステップS703)。
Figure 2014123188
なお、数4の数式内の値は、動作関連情報付き分担情報に示されている。
続いて、演算部104は、ローカル充放電利得係数G(n)と、動作関連情報付き分担情報に示された周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxと、を用いて、図8に示したローカル充放電利得線800Aを導出する(ステップS704)。
図8に示したローカル充放電利得線800Aは、周波数偏差の積分値Δfが−Δfmax≦Δf≦Δfmaxの範囲では、原点0を通り傾きがローカル充放電利得係数G(n)となる直線となり、周波数偏差の積分値ΔfがΔf<−Δfmaxの範囲では、「−K・α(n)・P(n)」(マイナスの符号は放電を表す)という一定値を取り、周波数偏差の積分値ΔfがΔfmax<Δfの範囲では、「K・α(n)・P(n)」という一定値を取る。
蓄電池SCADA200および各ローカル充放電装置100は、ステップS701〜S704を周期T(例えば、T=1分)で繰り返す。
各ローカル充放電装置100では、演算部104は、通信部102を介して動作関連情報付き分担情報を受信していき、動作関連情報付き分担情報のうち最新の動作関連情報付き分担情報のみを保持する。
次に、ローカル充放電装置100が動作関連情報付き分担情報と系統周波数とに基づいて電力貯蔵装置3の充放電を制御する動作(以下「充放電制御動作」と称する。)を説明する。
図9は、充放電制御動作を説明するためのシーケンス図である。
ローカル充放電装置100では、演算部104は、周波数計103に系統周波数を検出させる(ステップS901)。
続いて、演算部104は、周波数計103の検出結果から系統周波数の基準周波数を差し引き積分することで、周波数偏差の積分値Δfを算出する(ステップS902)。
続いて、演算部104は、周波数偏差の積分値Δfとローカル充放電利得線とに従って、電力貯蔵装置3の充電量または放電量を算出する(ステップS903)。
本実施形態では、ステップS903において、演算部104は、周波数偏差の積分値Δfの絶対値が周波数偏差の積分値の最大値Δfmax以下である場合は、ローカル充放電利得係数G(n)に周波数偏差の積分値Δfを乗算した値(G(n)・Δf)の絶対値を調整電力量として算出する。一方、周波数偏差の積分値Δfの絶対値が周波数偏差の積分値の最大値Δfmaxよりも大きい場合は、演算部104は、分担係数Kと蓄電池分配率α(n)と定格出力P(n)とを互いに乗算した値(K・α(n)・P(n))を調整電力量として算出する。この例では、図8において充電側と放電側でG(n)の傾きが同じ、即ち点対称なケースを示したが、実際には、点対称でない場合も想定され、その場合も、同じような考え方でG(n)は決定される。
続いて、演算部104は、周波数偏差の積分値Δfが正の値である場合、調整電力量だけ電力貯蔵装置3に充電動作を実行させ、周波数偏差の積分値Δfが負の値である場合、調整電力量だけ電力貯蔵装置3に放電動作を実行させる(ステップS904)。
各ローカル充放電装置100は、ステップS901〜S904を周期Tl(例えば、Tl=0.1秒)で繰り返す。その結果、毎回周波数偏差の積分値の値は変化していることになり、その都度、G(n)・Δfに則る充放電が成される。
また、一般にLFC容量は充電方向、放電方向の双方の値をとるため、電力貯蔵装置(電池)3のSOCが0もしくは1に偏るのは望ましくない。偏りが生じると、図3A、3Bに示した蓄電池分配率曲線の例にもある通り、充電、もしくは放電できる電力が小さくなり、調整可能総容量PESが小さくなってしまう。
そこで、ローカル充放電装置100が、短い周期で測定される電力系統1全体の需給状態を表す情報(本実施形態では、系統周波数の測定値)と蓄電池SCADA200から長い周期で配信される分担情報とから算出される充放電量のほかに、SOCを補正するための充放電量(SOC補正オフセット)を加えて、電力貯蔵装置3の充放電を制御してもよい。
SOC補正オフセットの値(SOC補正オフセット値)を決める方法として、演算部104が、通信部102を介して蓄電池SCADA200より、SOC補正オフセット値を決定するのに必要な情報(SOC補正オフセット関連情報)を受け付け、演算部104が、SOC補正オフセット関連情報に従ってSOC補正オフセット値を決定する、という方法がある。その際、蓄電池SCADA200は、分担情報を送信するのと同時にSOC補正オフセット関連情報を送信してもよい。なお、SOC補正オフセット関連情報は、補正情報の一例である。
SOC補正オフセット関連情報の例として、SOC補正オフセット値そのものを表すSOC補正オフセット関連情報が挙げられ、蓄電池SCADA200が、このSOC補正オフセット関連情報を各ローカル充放電装置100に対して配信する。
この場合、蓄電池SCADA200の演算部204は、各ローカル充放電装置100から受信したSOCを参照し、電力貯蔵装置3のうちSOCが0に偏った電力貯蔵装置3には、充電用のSOC補正オフセット値を表すSOC補正オフセット関連情報を配信し、電力貯蔵装置3のうちSOCが1に偏った電力貯蔵装置3には、放電用のSOC補正オフセット値を表すSOC補正オフセット関連情報を配信する。
以下では、充電用のSOC補正オフセット値として、正の値のSOC補正オフセット値が用いられ、放電用のSOC補正オフセット値として、負の値のSOC補正オフセット値が用いられる例を説明する。
なお、SOCが0に偏った電力貯蔵装置3は、例えば、SOCの値が、0より大きく0.5未満の第1閾値以下になっている電力貯蔵装置である。また、SOCが1に偏った電力貯蔵装置3は、例えば、SOCの値が、0.5より大きく1未満の第2閾値以上になっている電力貯蔵装置である。
ローカル充放電装置100の演算部104は、周波数偏差の積分値Δfが正の値である場合、調整電力量にSOC補正オフセット値を加算して補正電力量を算出する。
また、ローカル充放電装置100の演算部104は、周波数偏差の積分値Δfが負の値である場合、調整電力量に−1を乗算した乗算結果にSOC補正オフセット値を加算して補正電力量を算出する。
演算部104は、補正電力量が正の値である場合、補正電力量だけ電力貯蔵装置3に充電動作を実行させ、補正電力量が負の値である場合、補正電力量だけ電力貯蔵装置3に放電動作を実行させ、補正電力量が0である場合、電力貯蔵装置3の充電および放電を実行しない。
なお、演算部204は、同時刻における全電力貯蔵装置3のSOC補正オフセットの値の総和(以下「オフセット総和」と称する)が0になるように、各SOC補正オフセット関連情報を決定してもよい。この場合、SOC補正オフセットは容量LFCESに影響しない。
もしくは、演算部204は、オフセット総和を常に0にせずにオフセット総和の変化の速度(時間の経過に伴うオフセット総和の変化の速度)が速度閾値以下(速度閾値は、例えば、調整可能総容量PES/30分)になるように、各SOC補正オフセット関連情報を決定してもよい。なお、速度閾値として、電力系統1に接続された外部の電力安定化装置(例えば、火力発電機4)が行う電力安定化動作(LFC動作)の応答速度の上限が用いられる。
例えば30分より長周期のゆっくりとした電力需給の変化は、EDCによって、火力発電機4の電力安定化動作で吸収される電力需給の変化として割り当てられる。このため、オフセット総和の変化に起因する電力需給の変化は、外部の電力安定化装置にて吸収される可能性が高くなる。よって、SOC補正オフセット値に起因する電力需給の変化は、電力貯蔵装置3の充放電に伴う相対的に高速な需給の変化には影響しなくなる。
また、演算部104が、検出部101を介してSOCを参照し、SOCが目的の値(例えば、0.5である基準SOC)になったら、自律的にSOC補正オフセットを無効して、電力貯蔵装置3の充放電を制御してもよい。
なお、上述したようにSOC補正オフセット値そのものを表すSOC補正オフセット関連情報が用いられた場合、演算部104がSOC補正オフセット値を算出する処理を実行する必要が無くなり、演算部104の処理負荷の増大を抑えることが可能になる。
SOC補正オフセット関連情報の他の例として、蓄電池SCADA200が、各ローカル充放電装置100がSOC補正オフセット値を決定する際に必要となるパラメータを各ローカル充放電装置100に配信するという方法がある。
例えば、n番目のローカル充放電装置100は、以下の数5を用いてSOC補正オフセット値Poffset,n(t)を決める。
Figure 2014123188
ただし、SOCtarget,nは目的とするSOC値(電力貯蔵装置3の基準状態)、SOCn(t)は時刻tにおけるn番目のローカル充放電装置100の電力貯蔵装置3のSOC値、Tnは時定数(速度関連情報)である。
ローカル充放電装置100の演算部104は、検出部101を介して電力貯蔵装置3のSOC値を取得し、蓄電池SCADA200より通信部102を介してSOCtarget,nおよびTnを取得し、数5よりSOC補正オフセット値Poffset,n(t)を算出する。
この場合、実際のSOCの変化に応じて、SOC補正オフセット値Poffset,n(t)を適宜変更することが可能になる。また、例えば通信障害が生じてSOCtarget,nおよびTnが新たに受信されなくても、既に受信済みのSOCtarget,nおよびTnを用いてSOC補正オフセット値Poffset,n(t)を算出し続けることが可能になる。
蓄電池SCADA200の演算部204が各電力貯蔵装置のSOCtarget,nを決める方法の例として、LFC容量の充電方向と放電方向の偏りによって決める方法があり、多くの場合SOCtarget,n=0.5となる。また、TnはSOCを補正する速度を表しており、例えば、演算部204は、SOC補正オフセット値に起因する電力需給の変化がEDCによって吸収されるようにするために、各電力貯蔵装置3のSOC補正オフセットの値の総和の変化が30分より長周期の変化になるようにTnを設定する。
なお、各ローカル充放電装置100内の演算部104に、予めSOCtarget,nとTnが登録され、各演算部104が、登録されたSOCtarget,nとTnを用いてSOC補正オフセット値Poffset,n(t)を算出してもよい。
この場合も、ローカル充放電装置100の演算部104は、周波数偏差の積分値Δfが正の値である場合、調整電力量にSOC補正オフセット値を加算して補正電力量を算出し、周波数偏差の積分値Δfが負の値である場合、調整電力量に−1を乗算した乗算結果にSOC補正オフセット値を加算して補正電力量を算出する。
演算部104は、補正電力量が正の値である場合、補正電力量だけ電力貯蔵装置3に充電動作を実行させ、補正電力量が負の値である場合、補正電力量だけ電力貯蔵装置3に放電動作を実行させ、補正電力量が0である場合、電力貯蔵装置3の充電および放電を実行しない。
次に、電力貯蔵装置3のSOCに応じて電力貯蔵装置3の充電量または放電量を制御する他の例を説明する。
以下、説明の簡略化を図るため、定格出力が等しい電力貯蔵装置3が2個ある場合について示す。ここでは、2個の電力貯蔵装置3の定格出力をP(1)、P(2)と表す(ただしP(1)=P(2))。また、蓄電池分配率曲線は、図10に示したように、SOCの値によらず蓄電池分配率が1に維持されるとする。また、蓄電池SCADA200の演算部204は、分配係数Kが1であるときの各ローカル充放電装置100のローカル充放電利得線、つまり、分配係数Kを考慮していないときの各ローカル充放電装置100のローカル充放電利得線(以下「基準ローカル充放電利得線」と称する)を特定する。
図11は、各電力貯蔵装置3にSOC補正オフセットをかける前の基準ローカル充放電利得線を示した図である。図11において、縦軸は、各電力貯蔵装置3の充放電量であるローカル充放電装置出力を示し、横軸は、電力系統1の総需給バランスの状態を表す値Xとする。Xの例として、本実施形態では、周波数偏差の積分値Δfを使用しているが、他にも、周波数偏差(Hz)、総需給調整量(W)などがある。
図11に示した基準ローカル充放電利得線では、Xが−Xr以上Xr以下の領域において、ローカル充放電装置出力が、ローカル充放電利得係数G(n)の傾きでXに対して比例する。また、電力貯蔵装置3は定格出力P(n)以上の出力は出せないため、Xが−Xr以上Xr以下の領域以外の領域では、ローカル充放電装置出力は定格出力となる。Xrは、ローカル充放電装置出力が定格出力P(n)になる際のXの値である。なお、ここでは充電の定格出力と放電の定格出力を正負の符号が反転した同一の値としているが、必ずしもそうである必要はない。
ここで、2つの電力貯蔵装置3のSOCが異なっていたとする。蓄電池SCADA200の演算部204は、各々の電力貯蔵装置3のSOCの値を取得したのち、各々の電力貯蔵装置3のSOC補正オフセット量を算出する。なお、SOC補正オフセット量の算出手法については後述する。演算部204は、さらにSOC補正オフセット量を加味した各電力貯蔵装置3の充放電量の総和が−Xr≦X≦Xrの領域で目的の関数形(例えば、充放電量の総和が−Xr≦X≦Xrの領域でXに対して線形)になるように、基準ローカル充放電利得線を修正する。そして、演算部204は、修正された基準ローカル充放電利得線を、各々のローカル充放電装置100に送信する。図12は、修正された基準ローカル充放電利得線の例を示した図である。
ここで、蓄電池SCADA200の演算部204が基準ローカル充放電利得線を修正する手法の一例を、図13を参照して説明する。
まず、演算部204は、収集した各電力貯蔵装置3のSOCを用いて、目標SOCを算出する(ステップS1301)。目標SOCの算出方法の一つの例として、演算部204が目標SOC=ΣnWHn(t)/ΣnWHrnとを算出する方法がある。なお、WHn(t)、WHrnは、それぞれ、電力貯蔵装置3nの時刻tの充電電力量(Wh)と、定格出力である最大充電電力量(Wh)である。また、Σnは、
Figure 2014123188
を意味する。
続いて、演算部204は、各電力貯蔵装置3のSOC値と目標SOCとの差ΔSOCnを求める(ステップS1302)。
続いて、演算部204は、電力貯蔵装置3ごとに、ΔWHn= WHrn×ΔSOCnを計算して(ステップS1303)、目標SOCに達するまでに必要な電力量ΔWHn(Wh)を求める。
続いて、演算部204は、電力貯蔵装置3ごとに、ΔWHnを、事前に設定した時定数T(例えば5分)で割り、オフセットΔPoffsetn(W)を算出する(ステップS1304)。時定数Tは5分に限らず適宜変更可能である。
なお、オフセットΔPoffsetnは、今後Xが0のまま一定であると仮定した場合に時間Tで目標SOCに到達できるオフセット量であり、目標SOCをステップS1301に示した方法で設定した場合、ΣnΔPoffsetn=0となる。また、時定数Tは、SOCを補正する速度を規定している。例えば、オフセットΔPoffsetnに起因する電力需給の変化がEDCによって火力電力機4等の電力安定化装置に振り分けられ、その変化が火力電力機4等の電力安定化装置の電力安定化動作で吸収されるようにするために、演算部204は、各電力貯蔵装置3のオフセットΔPoffsetnの総和の変化が30分より長周期の変化になるようにTを設定する。
演算部204は、まず、この値(オフセットΔPoffsetn)を図11に示した基準ローカル充放電利得線に加える。
続いて、演算部204は、オフセットΔPoffsetnを加えて各電力貯蔵装置3が充放電を行っても、同じ時刻における全電力貯蔵装置3の充放電量の総和が−Xr ≦X≦Xrの領域においてXに対して線形になるよう、オフセットΔPoffsetnが加えられた基準ローカル充放電利得線に対して、ステップS1305およびS1306で更なる補正を加える。
ステップS1305では、演算部204は、各電力貯蔵装置3について、ΔPoffsetnを加えた後の基準ローカル充放電利得線が|X|≦Xr内で定格出力となるXの値Xlimnを求める。このとき、0<Xlimn<X<Xr(もしくは−Xr<X<Xlimn <0)の領域では、電力貯蔵装置の出力が定格出力に飽和してしまい、Xに対しての線形性が損なわれる。
そこで、演算部204は、ステップS1306で、他の電力貯蔵装置の基準ローカル充放電利得線の傾きにオフセットを加えて、−Xr<X<Xrの領域において、各電力貯蔵装置3の充放電量の総和をXに対して線形の関係にする。なお、ΔPoffsetnが加えられていない状況でも、−Xr<X<Xrの領域において各電力貯蔵装置3の総充放電量がXに対して線形の関係であったため、−Xr<X<Xrの領域において各電力貯蔵装置3の総充放電量をXに対して線形の関係にすることは、−Xr<X<Xrの領域において各電力貯蔵装置3のオフセットの総和をXに対して線形の関係にすることを意味する。
例えば、図12に示した例では、Xlim1<X<Xrの領域において、電力貯蔵装置31の出力が定格出力に飽和してしまう。このため、演算部204は、Xlim1<X<Xrの領域において、電力貯蔵装置32の基準ローカル充放電利得線の傾きにオフセットを加えることによって、Xlim1<X<Xrの領域において各電力貯蔵装置3(電力貯蔵装置31および32)の総充放電量がXに対して線形の関係にする。また、図12に示した例では、−Xr<X<Xlim2の領域において、電力貯蔵装置32の出力が定格出力に飽和してしまう。このため、演算部204は、−Xr<X<Xlim2の領域において、電力貯蔵装置31の基準ローカル充放電利得線の傾きにオフセットを加えることによって、−Xr<X<Xlim2の領域において各電力貯蔵装置3(電力貯蔵装置31および32)の総充放電量がXに対して線形の関係にする。
続いて、演算部204は、修正された基準ローカル充放電利得線を、各々のローカル充放電装置100に送信する(ステップS1307)。なお、この送信タイミングは、分担情報が送信されるタイミングに同期してもよい。
なお、修正された基準ローカル充放電利得線は、動作情報の一例であり、オフセット値とオフセットがなされていないときのローカル充放電装置出力とを加算した値(電力貯蔵装置の動作内容を表す情報)とXとの関係を示す。
各ローカル充放電装置100では、演算部104は、修正された基準ローカル充放電利得線を用いて、周波数偏差の積分値Δfに対応する電力量および電力貯蔵装置3の動作(充電動作または放電動作)を特定し、周波数偏差の積分値Δfに対応する電力量に分担係数Kを乗算した乗算結果の電力量だけ、該特定された動作を電力貯蔵装置3に実行させる。
この例では、電力貯蔵装置3のSOCに応じて電力貯蔵装置3の充電量または放電量を制御するSOC補正動作を実行しても、SOC補正動作を実行しない場合と同様に、−Xr<X<Xrの領域において、全電力貯蔵装置3の総充放電量をXに対して線形の関係にすることができる。よって、電力貯蔵装置3の総充放電量をXに基づいて高精度に制御することが可能になる。
次に、電力貯蔵装置3のSOCに応じて電力貯蔵装置3の充電量または放電量を制御するさらに他の例を説明する。
図14は、上述した例とは異なるオフセットの与え方を説明するための図である。この例では、オフセットがG(n)に与えられる。
演算部204は、電力貯蔵装置3のSOCが目標SOCより高い場合は、基準ローカル充放電利得線において、充電側のG(n)を小さくしかつ放電側のG(n)を大きくし、また電力貯蔵装置3のSOC が目標SOCより低い場合は、充電側のG(n)を大きくしかつ放電側のG(n)を小さくする。
図14に示したオフセットの与え方でも、図12に示した例と同様に、Xに対する総充放電量の線形性が崩れることを防ぐため、ある電力貯蔵装置の出力が|X|≦Xrで定格出力に達する場合は、他の電力貯蔵装置がその分のG(n)を賄う。
図14に示した例では、Xlim1<X<Xrの領域において、電力貯蔵装置31の出力が定格出力に飽和してしまう。このため、演算部204は、Xlim1<X<Xrの領域において、電力貯蔵装置32の基準ローカル充放電利得線の傾きにオフセットを加えることによって、Xlim1<X<Xrの領域において各電力貯蔵装置3(電力貯蔵装置31および32)の総充放電量をXに対して線形の関係にする。また、図14に示した例では、−Xr<X<Xlim2の領域において、電力貯蔵装置32の出力が定格出力に飽和してしまう。このため、演算部204は、−Xr<X<Xlim2の領域において、電力貯蔵装置31の基準ローカル充放電利得線の傾きにオフセットを加えることによって、−Xr<X<Xlim2の領域において各電力貯蔵装置3(電力貯蔵装置31および32)の総充放電量をXに対して線形の関係にする。
この例においても、電力貯蔵装置3のSOCに応じて電力貯蔵装置3の充電量または放電量を制御するSOC補正動作を実行しても、SOC補正動作を実行しない場合と同様に、−Xr<X<Xrの領域において、各電力貯蔵装置3の総充放電量をXに対して線形の関係にすることができる。よって、各電力貯蔵装置3の総充放電量をXに基づいて高精度に制御することが可能になる。また、この例では、X=0のとき、電力貯蔵装置3を用いた充放電が実行されないので、電力貯蔵装置3を動作させるための電力の消費が増加することを抑制可能になる。
以上説明してきた電力制御システム1000にてN=1000台の電力貯蔵装置を制御したところ、途中で給電指令部300Aと蓄電池SCADAとの間で通信障害が20秒間発生したが、充放電利得線を送信する4分間隔の間での障害であったため、通信障害の前後で制御状態に変化はなく、安定的に系統周波数変動の抑制制御を実現することができた。
また、系統側の火力発電機と電力貯蔵装置との全体最適という観点でも、経済性や火力発電機の応答速度を考慮した制御分担を、分散蓄電池群に担わせることが可能になった。
次に、本実施形態の効果について説明する。
ローカル充放電装置100では、演算部104は、蓄電池SCADA200から提供された分担情報と、系統周波数と、に基づいて、電力貯蔵装置3の動作を制御する。このため、分担情報だけでなく、実際の電力系統の状態の変化に応じて、電力貯蔵装置3の動作を調整することが可能になる。
なお、上記効果は、検出部101と通信部102と演算部104とからなるローカル充放電装置100でも奏する。また、上記効果は、通信部201と把握部203と演算部204とからなる蓄電池SCADA200でも奏する。また、上記効果は、検出部101と通信部102と演算部104とからなるローカル充放電装置100と、通信部201と把握部203と演算部204とからなる蓄電池SCADA200と、からなる電池制御システムでも奏する。
図15は、検出部101と通信部102と演算部104とからなるローカル充放電装置を示した図である。
図16は、通信部201と把握部203と演算部204とからなる蓄電池SCADA200を示した図である。
また、蓄電池SCADA200は、分担情報を生成するために用いる充放電利得線を、電力系統1を制御する給電指令部300Aから受け付ける。このため、例えば、系統側の火力発電機4の動作が考慮された充放電利得線を得ることが可能になる。よって、系統側の火力発電機4と電力貯蔵装置3とによる電力需給バランス制御を高い精度で実施することが可能になる。
また、蓄電池SCADA200は、調整可能総容量PESが反映された充放電利得線を給電指令部300Aから受け付ける。このため、電力貯蔵装置3の調整可能総容量に応じて、電力貯蔵装置3の負担を調整することが可能になる。
また、ローカル充放電装置100は、周波数偏差の積分値Δfと、分担情報(分担係数Kと周波数偏差の積分値の最大値Δfmax)と、に基づいて、電力貯蔵装置3の動作を制御する。このため、分担情報だけでなく、実際の系統周波数の変化に応じて、電力貯蔵装置3の動作を調整することが可能になる。
また、ローカル充放電装置100が蓄電池SCADA200から分担情報を入手する時間間隔が、ローカル充放電装置100が分担情報を用いて電力貯蔵装置3の動作を制御する動作間隔よりも長い。このため、分担情報を入手する時間間隔が電力貯蔵装置3の動作間隔以下である場合に比べて、分担情報を入手する処理が、ローカル充放電装置100と蓄電池SCADA200との間で生じる可能性のある通信の不具合の影響を受け難くなる。
また、演算部104は、さらに電力貯蔵装置3のSOCやSOC補正オフセット値に基づいて電力貯蔵装置3の動作を制御する。このため、電力貯蔵装置3のSOCが0もしくは1に偏ることを防止可能になり、電力貯蔵装置3を用いて充電もしくは放電できる電力が小さくなり、調整可能総容量PESが小さくなってしまうことを防止可能になる。
また、演算部104は、周波数偏差の積分値Δfに応じて特定される電力系統1の電力を安定化させるための電力量を、分担係数KおよびSOCに基づいて調整した補正電力量を特定し、その補正電力量での充電または放電を電力貯蔵装置3に対して実行する。このため、電力貯蔵装置3のSOCが0もしくは1に偏ることを防止しつつ、分担情報だけでなく実際の電力系統の状態の変化に応じて、電力貯蔵装置3の動作を調整することが可能になる。
また、演算部204が、電力貯蔵装置3のSOCに基づいて、電力貯蔵装置3のSOCを基準SOCに近づける充電量または放電量を示すSOC補正オフセット関連情報を生成し、演算部104が、SOC補正オフセット関連情報に示された充電量または放電量を用いて電力貯蔵装置3を制御してもよい。この場合、演算部104がSOC補正オフセット値を算出する処理を実行する必要が無くなり、演算部104の負荷を抑えることが可能になる。
また、演算部204が、充電用のSOC補正オフセット値を正の値とし放電用のSOC補正オフセット値を負の値とした場合に、充電用のSOC補正オフセット値と放電用のSOC補正オフセット値の総和が0になるように、各SOC補正オフセット関連情報を生成してもよい。この場合、SOC補正オフセットが容量LFCESに影響することを防止可能になる。
また、演算部204が、時間の経過に伴うオフセット総和の変化の速度が、火力発電機4が行う電力安定化動作の応答速度の上限以下になるように、各SOC補正オフセット関連情報を生成してもよい。この場合、オフセット総和の変化に起因する電力需給の変化は、火力発電機4の電力安定化動作にて吸収される可能性が高くなる。よって、SOC補正オフセット値に起因する電力需給の変化は、電力貯蔵装置3の充放電に伴う相対的に高速な需給の変化には影響しなくなる可能性が高くなる。
また、演算部204が、電力貯蔵装置3ごとに、電力貯蔵装置3のSOCに基づいて、該SOCを目標SOCに近づける充電量または放電量を特定し、かつ、周波数偏差の積分値Δfが所定範囲内である状況において各電力貯蔵装置3の該充電量または該放電量の総和が周波数偏差の積分値Δfに対して線形の関係になるように該充電量または該放電量を補正してもよい。また、演算部204は、補正後の該充電量または該放電量を用いて、修正された基準ローカル充放電利得線を生成してもよい。そして、演算部104は、修正された基準ローカル充放電利得線に基づいて、電力貯蔵装置3の動作を制御してもよい。この場合、電力貯蔵装置3の総充放電量をXに基づいて高精度に制御することが可能になる。
また、演算部104が、蓄電池SCADA200から受信したSOCtarget,nと電力貯蔵装置3のSOCとの差に基づいて、SOC補正オフセット値を生成してもよい。この場合、実際の電力貯蔵装置3のSOCの変化に応じて、SOC補正オフセット値を適宜変更することが可能になる。また、例えば通信障害が生じてSOCtarget,nが新たに受信できなくなっても、既に受信済みのSOCtarget,nを用いてSOC補正オフセット値を算出し続けることが可能になる。
また、演算部104が、蓄電池SCADA200から受信したTnでSOCtarget,nと電力貯蔵装置3のSOCとの差を補正することによって、電力貯蔵装置3のSOCをSOCtarget,nに近づける充電量または放電量を示すSOC補正オフセットの値を生成してもよい。この場合、オフセット総和の変化の速度をTnにて調節することが可能になる。よって、オフセット総和の変化に起因する電力需給の変化を、火力発電機4の電力安定化動作にて吸収させることが可能になる。
なお、本実施形態において、電力貯蔵装置3における有効電力Pと無効電力Qの制御を考慮した場合、定格出力P(n)の代わりに、有効電力Pの制御に割り当てる電力貯蔵装置3の出力分の最大値(要するに、別途Qの出力を平行して用いている場合、その出力分定格出力よりもP出力最大値が低下している効果を考慮)が用いられてもよい。
また、上記実施形態では、蓄電池SCADA200やローカル制御装置100等は、情報通信の過程で時刻同期情報を適時集配し、機器間で時刻同期が成されている。
また、ローカル充放電装置100は、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能なCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)のような記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、ローカル充放電装置100が有する各機能を実行する。記録媒体は、CD−ROMに限らず適宜変更可能である。
また、蓄電池SCADA200は、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、蓄電池SCADA200が有する各機能を実行する。
また、給電指令部300Aの代わりに、配電用変電所近辺に設置された小規模のEMS(Energy Management System:エネルギ管理システム)が用いられてもよい。
(第2実施形態)
図17は、本発明の第2実施形態の電池制御システムを採用した電力制御システム1000Aを示す図である。図17において、図1または2に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
図17において、電力制御システム1000Aは、電力系統1Aと、太陽光発電部(太陽電池)2と、電力貯蔵装置(蓄電池)3(1)〜3(n)と、負荷7と、ローカル充放電装置100A(1)〜100A(n)と、ESMS(Energy Storage Management System)200Aと、センサ内蔵開閉器子局700Aと、SVR子局700Bと、LRT(Load Ratio Transformer)子局700Cと、を含む。
ローカル充放電装置100A(1)〜100A(n)は、電力貯蔵装置(蓄電池)3(1)〜3(n)と1対1で対応する。なお、図17では、説明の簡略化のため、ローカル充放電装置100A(1)〜100A(n)のうち、ローカル充放電装置100A(i)を示している。
各ローカル充放電装置100Aと、ESMS200Aと、センサ内蔵開閉器子局700Aと、SVR子局700Bと、LRT子局700Cは、通信ネットワーク800に接続されている。
電力系統1Aは、配電用変電所のLRT1A1と、遮断機1A2と、開閉器1A3と、センサ内蔵開閉器1A4と、SVR1A5と、柱上変圧器1A6と、を含む。
電力制御システム1000Aは、例えば、太陽光発電部2が連系された電力系統1Aで危惧される、天候に依存した太陽光発電部2の発電量の変動に伴う系統電圧の変動を、SVR1A5の電圧調整動作と各電力貯蔵装置3の充放電動作とを制御することによって抑制する。
電力系統1Aは、電力を需要家側の負荷7へ供給するためのシステムである。電力系統1Aは、他の機器(例えば、火力発電機)も含むが、説明の簡略化を図るため、これらの機器は省略されている。
LRT1A1とSVR1A5と柱上変圧器1A6は、電圧調整器である。遮断機1A2と開閉器1A3とセンサ付開閉器1A4は、電力系統1Aの特定部分(例えば、不具合発生部分)を、電力系統1Aから解列するために用いられる。
各ローカル充放電装置100Aは、第1制御装置または電池制御装置の一例である。各ローカル充放電装置100Aは、対応する電力貯蔵装置3に設けられた子局の機能も担っている。なお、ローカル充放電装置100Aの数および電力貯蔵装置3の数は、1以上である。
図18は、ローカル充放電装置100A(i)の一例を示した図である。
図18において、ローカル充放電装置100A(i)は、電圧検出部101A1と、空き容量検出部101A2と、通信部101A3と、演算部101A4と、を含む。
電圧検出部101A1は、第1検出手段および第2検出手段の一例である。電圧検出部101A1は、電力系統1Aと電力貯蔵装置3(i)との連系点iの電圧Viを周期Tg(例えば、Tg=10分)で検出する。また、電圧検出部101A1は、連系点iの電圧Viを周期Th(例えば、Th=0.1秒)で検出する。連系点iの電圧Viは、連系点iの状態、電池関連情報および電力系統1Aの状態の一例である。なお、連系点の状態は、連系点の電圧に限らず適宜変更可能である。例えば、連系点の状態として、連系点の周波数、位相または電流が用いられてもよい。
空き容量検出部101A2は、電力貯蔵装置3(i)の空き容量Qiを周期Tgで検出する。なお、電力貯蔵装置3(i)の空き容量Qiとは、その時点で、電力貯蔵装置3(i)が電力系統1Aの電圧調整のために使うことが可能な容量であり、例えばSOCに基づいて算出され、時間Tgの間、確保される。
通信部101A3は、第1通信手段の一例である。通信部101A3は、ESMS200Aと通信する。
演算部101A4は、ESMS200Aから電力貯蔵装置3(i)の動作を制御するための動作制御情報を得る制御情報入手動作(送受信処理)と、動作制御情報と連系点iの電圧Viとに基づいて電力貯蔵装置3(i)の充放電動作を制御する充放電制御動作(電池動作制御処理)と、を実行する。
演算部101A4は、制御情報入手動作を間欠的に実行し、充放電制御動作を制御情報入手動作の時間間隔よりも短い時間間隔で間欠的に実行する。
演算部101A4は、制御情報入手動作を周期Tgで繰り返し実行し、充放電制御動作を周期Th(例えば、Th=0.1秒)で繰り返し実行する。
なお、周期Tgと周期Thは、10分と0.1秒に限らず、周期Tgが周期Thよりも長ければよい。
また、制御情報入手動作の動作時間間隔および充放電制御動作の動作時間間隔、または両者のいずれかは、一定でなくてもよく、制御情報入手動作の各動作時間間隔のうちの最短時間が、充放電制御動作の各動作時間間隔のうちの最長時間よりも長ければよい。
また、演算部101A4は、ESMS200Aからの連系点iの電圧Viを要求する旨の電圧要求に応じて、制御情報入手動作を実行してもよいし、自律的に制御情報入手動作を実行してもよい。
ここで、演算部101A4の制御情報入手動作について説明する。
演算部101A4は、電圧検出部101A1が検出した連系点iの電圧Viと、空き容量検出部101A2が検出した電力貯蔵装置3(i)の空き容量Qiとを、通信部101A3からESMS200Aに送信する。
通信部101A3は、連系点iの電圧Viと電力貯蔵装置3(i)の空き容量QiとをESMS200Aに送信した後、ESMS200Aから動作制御情報を受信する。
続いて、演算部101A4の充放電制御動作について説明する。演算部101A4は、通信部101A3にて受信された動作制御情報と、電圧検出部101A1にて検出された連系点iの電圧Viと、に基づいて、電力貯蔵装置3(i)の充放電動作を制御する。
次に、センサ内蔵開閉器子局700Aについて説明する。
図19は、センサ内蔵開閉器子局700Aの一例を示した図である。
センサ内蔵開閉器子局700Aは、外部制御装置の一例である。センサ内蔵開閉器子局700Aは、電圧検出部700A1と、通信部700A2と、演算部700A3と、を含む。
電圧検出部700A1は、電力系統1A内の電圧調整対象箇所T(図17参照)の電圧である調整対象電圧VTを検出する。
通信部700A2は、ESMS200Aと通信する。
演算部700A3は、電圧検出部700A1が検出した調整対象電圧VTを、周期Tgで通信部700A2からESMS200Aに送信する。
次に、SVR子局700Bについて説明する。
SVR子局700Bは、ESMS200Aと通信する。例えば、SVR子局700Bは、SVR1A5の出力電圧を、周期TgでESMS200Aに通知し、また、ESMS200AからSVR用整定定数を周期Tgで受信していく。
SVR用整定定数は、調整対象電圧VTが適正電圧範囲に収まるときのSVR1A5の出力電圧の出力範囲(以下「換算出力範囲」と称する。)を特定するための情報である。本実施形態では、SVR用整定定数として、換算出力範囲の中心値Vref(t)と、換算出力範囲の上限値Vref_high(t)と、換算出力範囲の下限値Vref_low(t)が用いられる。なお、換算出力範囲の中心値を表すVref(t)は省略されてもよい。
SVR子局700Bは、最新のSVR用整定定数をSVR1A5に設定する。なお、SVR1A5は、電圧調整装置の一例である。SVR1A5は、調整対象電圧VTが適正電圧範囲から整定時間Ts継続して外れている場合に、つまり、SVR1A5の出力電圧が換算出力範囲から整定時間Ts継続して外れている場合に、SVR1A5のタップ(不図示)を切り替えて調整対象電圧VTを適正電圧範囲に変更する。なお、上述したSVR1A5の制御手法は公知技術である。また、整定時間Tsは特定時間の一例である。
次に、ESMS200Aについて説明する。
図20は、ESMS200Aの一例を示した図である。
ESMS200Aは、第2制御装置または電池制御支援装置の一例である。ESMS200Aは、通信部200A1と、把握部200A2と、演算部200A3と、を含む。
通信部200A1は、第2通信手段の一例である。通信部200A1は、各ローカル充放電装置100Aおよびセンサ内蔵開閉器子局700Aと通信する。例えば、通信部200A1は、各ローカル充放電装置100Aから、各連系点の電圧Vと対応する電力貯蔵装置3の空き容量Qとを受信する。また、通信部200A1は、センサ内蔵開閉器子局700Aから、調整対象電圧VTを受信する。
把握部200A2は、把握手段の一例である。把握部200A2は、通信部200A1が受信した情報(各連系点の電圧Vと、各電力貯蔵装置3の空き容量Qと、調整対象電圧VT)を、受信時刻と関連づけて把握(記憶)する。なお、調整対象電圧VTは、電力系統1Aの状況の一例である。
演算部200A3は、処理手段の一例である。演算部200A3は、通信部200A1にて受信された各連系点の電圧Vと、把握部200A2にて把握された調整対象電圧VTと、に基づいて、連系点ごとに、連系点の電圧Vと調整対象電圧VTとの相関関係を表す相関関係情報を生成する。
また、演算部200A3は、最新の各電力貯蔵装置3の空き容量Qに基づいて、電圧調整分担情報αを導出する。例えば、演算部200A3は、複数の電力貯蔵装置3の各々の空き容量Qが通知された場合、通知された空き容量Qの中で空き容量Qが大きいものほど分担の割合を高くする電圧調整分担情報αを、電力貯蔵装置3ごとに導出する。
演算部200A3は、電力貯蔵装置3ごとに、相関関係情報と電圧調整分担情報αとを含む動作制御情報を生成し、各動作制御情報を、通信部200A1から、動作制御情報に対応する電力貯蔵装置3に対応しているローカル充放電装置100Aに送信する。
また、演算部200A3は、調整対象電圧VTと、SVR子局700Bから通知されたSVR1A5の出力電圧と、に基づいて、SVR用整定定数(Vref(t)とVref_high(t)とVref_low(t))を生成する。なお、SVR用整定定数の生成手法は公知技術であるため、詳細な説明は割愛する。演算部200A3は、SVR用整定定数(Vref(t)とVref_high(t)とVref_low(t))を通信部200A1からSVR子局700Bに送信する。
次に、動作を説明する。
まず、SVR用整定定数を生成しSVR用整定定数をSVR1A5に設定する動作(以下「設定動作」と称する。)を説明する。
図21は、設定動作を説明するためのシーケンス図である。
センサ内蔵開閉器子局700Aでは、演算部700A3は、電圧検出部700A1に調整対象電圧VTを検出させ(ステップS2101)、電圧検出部700A1が検出した調整対象電圧VTを、通信部700A2からESMS200Aに送信する(ステップS2102)。
また、SVR子局700Bは、SVR1A5の出力電圧を検出し、SVR1A5の出力電圧をESMS200Aに送信する(ステップS2103)。
ESMS200Aでは、通信部200A1が、センサ内蔵開閉器子局700Aからの調整対象電圧VTと、SVR子局700BからのSVR1A5の出力電圧と、を受信すると、把握部200A2は、通信部200A1が受信した調整対象電圧VTおよびSVR1A5の出力電圧を互いに対応づけて記憶する。
続いて、演算部200A3は、把握部200A2内の調整対象電圧VTおよびSVR1A5の出力電圧に基づいて、SVR用整定定数(Vref(t)とVref_high(t)とVref_low(t))を導出する(ステップS2104)。
続いて、演算部200A3は、SVR用整定定数を、通信部200A1からSVR子局700Bに送信する(ステップS2105)。
SVR子局700Bは、SVR用整定定数を受信すると、SVR用整定定数をSVR1A5に設定する(ステップS2106)。なお、SVR1A5にSVR用整定定数が既に設定されている場合、SVR子局700Bは、SVR1A5に設定されているSVR用整定定数を、最新のSVR用整定定数に更新する。
センサ内蔵開閉器子局700AとSVR子局700BとESMS200Aは、ステップS2101〜S2106を周期Tgで繰り返す。
次に、SVR1A5の動作を説明する。
SVR1A5は、SVR1A5の出力電圧が、SVR用整定定数にて特定される換算出力範囲の上限値Vref_high(t)を整定時間Ts継続して外れている場合、SVR1A5のタップを切り替えてSVR1A5の出力電圧を下げ、SVR1A5の出力電圧を換算出力範囲内の電圧に変更する。
また、SVR1A5は、SVR1A5の出力電圧が、SVR用整定定数にて特定される換算出力範囲の下限値Vref_low(t)を整定時間Ts継続して外れている場合、SVR1A5のタップを切り替えてSVR1A5の出力電圧を上げ、SVR1A5の出力電圧を換算出力範囲内の電圧に変更する。
なお、整定時間Tsは、予め設定された値でもよいし、SVR1A5の寿命延長やSVR1A5の経年変化を考慮し、時間の経過に伴って変更されてもよい。
SVR1A5の動作により電力系統1Aの電圧は調整されるが、SVR1A5による電圧調整だけでは、系統電圧の変動成分のうち高速変動成分、例えば、天候に応じて発電量が不規則に変化する再生可能電源の出力に起因する成分に対して、対処しきれない。
このため、本実施形態では、SVR1A5による電圧調整では対処しきれない電圧変動成分を、各電力貯蔵装置3の充放電動作によって低減する。
次に、ESMS200Aが、電力貯蔵装置3の充放電動作を行うために必要となる動作制御情報を生成し、動作制御情報を各ローカル充放電装置100Aに送信する動作(以下「生成動作」と称する。)を説明する。
図22は、生成動作を説明するためのシーケンス図である。
センサ内蔵開閉器子局700Aでは、演算部700A3は、電圧検出部700A1に調整対象電圧VTを検出させ(ステップS2201)、電圧検出部700A1が検出した調整対象電圧VTを、通信部700A2からESMS200Aに送信する(ステップS2202)。
ESMS200Aでは、通信部200A1が、センサ内蔵開閉器子局700Aからの調整対象電圧VTを受信するごとに、把握部200A2が、通信部200A1にて受信された調整対象電圧VTを記憶していく。
続いて、ESMS200Aの演算部200A3は、把握部200A2内の調整対象電圧VTの平均値VT,AVEを計算する(ステップS2203)。把握部200A2は、計算結果である平均値VT,AVEを保持していく。
一方、各ローカル充放電装置100Aでは、演算部101A4は、電圧検出部101A1に連系点の電圧Vを検出させ、電圧Vを保持する(ステップS2204)。以下、説明の簡略化を図るため、連系点iの電圧Viを例に挙げて説明する。
続いて、演算部101A4は、保持されている電圧Viの平均値Vi,AVEを計算する(ステップS2205)。
続いて、演算部101A4は、平均値Vi,AVEを、通信部101A3からESMS200Aに送信する(ステップS2206)。
ESMS200Aでは、通信部200A1が、各ローカル充放電装置100Aから平均値(以下「平均値Vi,AVE」について説明)を受信するごとに、把握部200A2は、通信部200A1が受信した平均値Vi,AVEを記憶していく。
続いて、ESMS200Aの演算部200A3は、連系点単位で、把握部200A2内の平均値Vi,AVEおよび平均値VT,AVEの時刻tにおける相関関数を、例えば機械学習法等を用いて、以下のように導出する(ステップS2207)。
相関関数:VT,AVE (t)= ai(t)・Vi,AVE(t)+bi(t)
本実施形態では、演算部200A3は、連系点ごとに、連系点における複数の平均値Vi,AVE(例えば新しい順に10個の平均値Vi,AVE)と、複数の平均値VT,AVE(例えば新しい順に10個の平均値VT,AVE)と、を用いて、相関関数を導出する。
また、各ローカル充放電装置100Aでは、演算部101A4は、空き容量検出部101A2に電力貯蔵装置3の空き容量Q(t)を検出させ(ステップS2208)、空き容量検出部101A2が検出した電力貯蔵装置3の空き容量Q(t)(例えば、電力貯蔵装置3(i)の空き容量Qi(t))を、通信部101A3からESMS200Aに送信する(ステップS2209)。
続いて、ESMS200Aの演算部200A3は、最新の各電力貯蔵装置3の空き容量Q(t)に基づいて、各電力貯蔵装置3の電圧調整分担情報α(t)(例えば、電力貯蔵装置3(i)の電圧調整分担情報αi(t))を導出する(ステップS2210)。
続いて、演算部200A3は、電力貯蔵装置3ごとに、相関関数の係数ai(t)およびbi(t)と電圧調整分担αi(t)とを含む動作制御情報を生成し、動作制御情報を、通信部200A1から、動作制御情報に対応する電力貯蔵装置3に対応しているローカル充放電装置100Aに送信する(ステップS2211)。なお、相関関数の係数ai(t)およびbi(t)は、相関関係情報の一例である。
ローカル充放電装置100Aでは、演算部101A4は、通信部101A3を介して動作制御情報(相関関数の係数ai(t)およびbi(t)と電圧調整分担αi(t))を受信すると、動作制御情報を保持する。なお、演算部101A4は、既に動作制御情報を保持している場合、既に保持している動作制御情報を、最新の動作制御情報に更新する。
センサ内蔵開閉器子局700Aとローカル充放電装置100AとESMS200Aは、ステップS1501〜S1511を周期Tgで繰り返す。
なお、ステップS2203での平均値の計算に使用される調整対象電圧VTとしては、図21のステップS2102にて提供される調整対象電圧VTが用いられてもよい。この場合、ステップS2201およびS2202を省略することが可能になる。
次に、各ローカル充放電装置100Aが動作制御情報と連系点の電圧とに基づいて電力貯蔵装置3の無効電力出力Qを制御する動作(以下「電力制御動作」と称する。)を説明する。各ローカル充放電装置100Aでの電力制御動作は共通であるため、説明の簡略化のため、以下では、ローカル充放電装置100A(i)での電力制御動作を説明する。
図23は、電力制御動作を説明するためのシーケンス図である。
演算部101A4は、電圧検出部101A1に連系点iの電圧Viを検出させる(ステップS2301)。
続いて、演算部101A4は、以下の演算を行って、動作制御情報に含まれる相関関数の係数ai(t)およびbi(t)を用いて、連系点iの電圧Viから調整対象電圧VTを算出する(ステップS2302)。
調整対象電圧VT(t)= ai(t)・Vi(t)+bi(t)
続いて、演算部101A4は、算出された調整対象電圧VTと、予め演算部101A4に設定されている上限閾値Vmuおよび下限閾値Vmlと、の大小関係を判定する。なお、上限閾値Vmuは、調整対象電圧VTについての切換不要電圧範囲の上限値よりも大きい値であり、下限閾値Vmlは、調整対象電圧VTについての切換不要電圧範囲の下限値よりも小さい値である。
演算部101A4は、算出された調整対象電圧VTが上限閾値Vmuよりも大きい場合、Qi(t) = [ VT(t) − Vmu ]×αi(t)/(dVi(t)/dQi(t))
の数式に従って、無効電力量Qi(t)を算出する。続いて、演算部101A4は、算出された無効電力量Qi(t)を電力貯蔵装置3(i)に出力させる(ステップS2303)。
また、演算部101A4は、算出された調整対象電圧VTが下限閾値Vmlよりも小さい場合、
Qi(t) = [ VT(t) − Vml ]×αi(t)/(dVi(t)/dQi(t))
の数式に従って、無効電力量Qi(t)を算出する。続いて、演算部101A4は、算出された無効電力量Qi(t)を電力貯蔵装置3(i)に出力させる(ステップS2303)。
なお、演算部101A4は、算出された調整対象電圧VTが下限閾値Vml以上上限閾値Vmu以下である場合、調整が不要であると判断し、電力貯蔵装置3(i)の充放電を制御しない。
ローカル充放電装置100は、ステップS2301〜S2303を周期Tlで繰り返す。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、ローカル充放電装置100Aでは、演算部101A4は、ESMS200Aから提供された動作制御情報と、電圧検出部101A1が計測した連系点の電圧と、に基づいて、電力貯蔵装置3の動作を制御する。このため、動作制御情報に従いながら、実際の電力系統の状態の変化に応じて、電力貯蔵装置3の動作を調整することが可能になる。
また、ESMS200Aは、ローカル充放電装置100Aにて検出された連系点の電圧と、調整対象電圧と、の相関関係を表す相関関係情報を生成する。ローカル充放電装置100Aは、相関関係情報を用いて、ローカル充放電装置100Aが検出した連系点の電圧から調整対象電圧を算出し、その算出の結果が上限閾値Vmuと下限閾値Vmlとで画定される電圧範囲(所定電圧範囲)から外れている場合、調整対象電圧がその電圧範囲に収まるように、相関関係情報を用いて電力貯蔵装置3の動作を制御する。
このため、上限閾値Vmuと下限閾値Vmlとで画定される電圧範囲から外れた調整対象電圧を、電力貯蔵装置3の充放電を制御することによって、その電圧範囲に復帰させることが可能になる。
また、ローカル充放電装置100Aは、調整対象電圧の算出結果が上限閾値Vmuよりも高い場合には、調整対象電圧が、上限閾値Vmuと調整対象電圧VTの適正電圧範囲の上限値との間の範囲に含まれるように、相関関係情報を用いて電力貯蔵装置3の動作を制御する。また、ローカル充放電装置100Aは、調整対象電圧の算出結果が下限閾値Vmlよりも低い場合には、調整対象電圧が、下限閾値Vmlと調整対象電圧VTの適正電圧範囲の下限値との間の範囲に含まれるように、相関関係情報を用いて電力貯蔵装置3の動作を制御する。
このため、電圧調整目標地点の電圧つまり調整対象電圧の適正電圧範囲からの逸脱を、SVR1A5と電力貯蔵装置3とを用いることによって、低速成分、高速成分問わず少なくすることが可能になる。また、電力貯蔵装置3を用いた電圧調整は、SVR1A5の動作を妨げないので、SVR1A5のタップ切り替えを有効に実行できる。このため、SVR1A5のタップ切り替えにて実現できる電圧調整を、電力貯蔵装置3の充放電にて実現する必要がなくなり、電力貯蔵装置3の無効電力出力も少なくすることが可能になる。
また、本実施形態では、ローカル充放電装置100AとESMS200Aとの通信の周期Tgが、ローカル充放電装置100Aが実行する電力貯蔵装置3の充放電制御の実行周期Tlよりも長いため、ローカル充放電装置100AとESMS200Aとの通信における途絶や障害に対する耐性を大きくすることが可能になる。
なお、本実施形態では、電圧調整のために電力貯蔵装置3の無効電力Qを制御したが、無効電力Qの代わりに、有効電力Pを制御してもよいし、無効電力Qと有効電力Pとを制御してもよい。
また、電力貯蔵装置3は、柱上変圧器下で連系しても良いし、配電線に直接連系していてもよい(ただし、需要家保有の電力貯蔵装置3の場合は力率0.85 以上での無効電力出力という制約がある)。なお、系統用電力貯蔵装置3の場合、その連系点は、電圧調整目標地点の電圧VTと電力貯蔵装置3の無効電力出力Q との間においで、係数dVT/dQ が大きくなる点で連系することが望ましい。また、有効電力Pを用いた電圧制御を用いる場合は、dVT/dPが大きくなる点で連系することが望ましい。
また、相関関数を導出するために用いる手法は、機械学習法に限らず適宜変更可能である。
また、相関関数を導出するために平均値を用いたが、必ずしも平均値を用いる必要はない。
また、ローカル充放電装置100Aは、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、ローカル充放電装置100Aが有する各機能を実行する。
また、ESMS200Aは、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、ESMS200Aが有する各機能を実行する。
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。この出願は、2013年2月8日に出願された日本出願特願2013−23210と2013年8月14日に出願された日本出願特願2013−168560を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1000、1000A 電力制御システム
1 電力系統
2 太陽光発電部
3 電力貯蔵装置
4 火力発電機
5 配電用変圧器
6 配電線
7 負荷
100 ローカル充放電装置
101 検出部
102 通信部
103 周波数計
104 演算部
200 蓄電池SCADA
201 通信部
202 データベース
203 把握部
204 演算部
300 中央給電指令所
300A 給電指令部
301 周波数計
302 通信部
303 演算部
1A 電力系統
1A1 LRT
1A2 遮断機
1A3 開閉器
1A4 センサ内蔵開閉器
1A5 SVR
1A6 柱上変圧器
100A ローカル充放電装置
101A1 電圧検出部
101A2 空き容量検出部
101A3 通信部
101A4 演算部
200A ESMS
200A1 通信部
200A2 把握部
200A3 演算部
700A センサ内蔵開閉器子局
700A1 電圧検出部
700A2 通信部
700A3 演算部
700B SVR子局
700C センサ内蔵開閉器子局
800 通信ネットワーク
本発明の電池制御装置は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置あって、
前記電池の状態を表す状態情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を、外部装置に送信し、かつ、前記検出手段の検出結果と、前記電力系統での電力量を調整するためにN(Nは1以上の数)個の前記電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量と、に基づいて生成された、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を、前記外部装置から受信する第1通信手段と、
前記電力系統の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含む。また、
本発明の電池制御装置は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置であって、
前記電力系統と前記電池との連系点の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を、外部装置に送信し、かつ、前記検出手段の検出結果と、前記電力系統内の電圧調整対象箇所の電圧である調整対象電圧と、に基づいて生成された、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を、前記外部装置から受信する第1通信手段と、
前記連系点の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含む。
本発明の電池制御支援装置は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置であって、
前記電池制御装置と通信し、N(Nは1以上の整数)個の前記電池制御装置の各々から、前記電池の状態を表す状態情報を受信する第2通信手段と、
前記電力系統での電力量を調整するために前記N個の電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を把握する把握手段と、
前記状態情報と、前記把握手段にて把握された電力量と、に基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する処理手段と、を含む。また、
本発明の電池制御支援装置は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置であって、
前記電池制御装置と通信し、前記電力系統と前記電池との連系点の状態を受信する第2通信手段と、
前記電力系統内の電圧調整対象箇所の電圧である調整対象電圧を把握する把握手段と、
前記連系点の状態と、前記把握手段にて把握された調整対象電圧と、に基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する処理手段と、を含む。
本発明の電池制御システムは、電力系統に接続された電池の動作を制御する第1制御装置と、前記第1制御装置と通信する第2制御装置と、を含む電池制御システムであって、
前記第1制御装置は、
前記電池の状態を表す状態情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を前記第2制御装置に送信し、かつ、前記検出手段の検出結果と、前記電力系統での電力量を調整するためにN(Nは1以上の数)個の前記第1制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量と、に基づいて生成された、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を、前記第2制御装置から受信する第1通信手段と、
前記電力系統の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含み、
前記第2制御装置は、
前記第1制御装置と通信し、前記N個の第1制御装置の各々から前記状態情報を受信する第2通信手段と、
前記電力系統での電力量を調整するために前記N個の第1制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を把握する把握手段と、
前記第2通信手段にて受信された状態情報と、前記把握手段にて把握された電力量と、に基づいて、前記動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記第1制御装置に送信する処理手段と、を含む。
本発明の電池制御方法は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置が行う電池制御方法であって、
前記電池の状態を表す状態情報を検出し、
前記状態情報を外部装置に送信し、前記状態情報と、前記電力系統での電力量を調整するためにN(Nは1以上の数)個の前記電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量と、に基づいて生成された、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を、前記外部装置から受信し、
前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する。
本発明の電池制御支援方法は、電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置が行う電池制御支援方法であって、
N(Nは1以上の整数)個の前記電池制御装置の各々から、前記電池の状態を表す状態情報を受信し、
前記電力系統での電力量を調整するために前記N個の電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を把握し、
前記状態情報と前記電池全体に分担されている電力量とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記電池制御装置に送信する。
本発明の電池制御方法は、電力系統に接続された電池の動作を制御する第1制御装置と、前記第1制御装置と通信する第2制御装置と、を含む電池制御システムが行う電池制御方法であって、
前記第1制御装置が、前記電池の状態を表す状態情報を検出し、
前記第2制御装置が、前記電力系統での電力量を調整するためにN(Nは1以上の整数)個の前記第1制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を把握し、
前記第1制御装置が、前記状態情報を前記第2制御装置に送信し、
前記第2制御装置が、前記N個の前記第1制御装置の各々から前記状態情報を受信し、
前記第2制御装置が、前記状態情報と、前記電池全体に分担されている電力量と、に基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、
前記第2制御装置が、前記動作制御情報を前記第1制御装置に送信し、
前記第1制御装置が、前記動作制御情報を受信し、
前記第1制御装置が、前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する。
本発明の記録媒体は、コンピュータに、
電力系統に接続された電池の状態を表す状態情報を検出する検出手順と、
前記状態情報を外部装置に送信し、前記状態情報と、前記電力系統での電力量を調整するためにN(Nは1以上の数)個の前記コンピュータにて制御される電池全体に分担されている電力量と、に基づいて生成された、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を、前記外部装置から受信する通信手順と、
前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する制御手順と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
本発明の記録媒体は、コンピュータに、
電力系統に接続された電池の動作を制御するN(Nは1以上の整数)個の電池制御装置の各々から、前記電池の状態を表す状態情報を受信する受信手順と、
前記電力系統での電力量を調整するために前記N個の電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を把握する把握手順と、
前記状態情報前記電池全体に分担されている電力量とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記電池制御装置に送信する処理手順と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

Claims (35)

  1. 電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置あって、
    前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出結果を、外部装置に送信し、かつ、前記外部装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する第1通信手段と、
    前記電力系統の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含む電池制御装置。
  2. 前記検出手段は、前記電池関連情報として、前記電池の状態を表す状態情報を検出し、
    前記第1通信手段は、前記検出手段の検出結果と、前記電力系統での電力量を調整するためにN(Nは1以上の数)個の前記電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量と、に基づいて生成された前記動作制御情報を、前記外部装置から受信する、請求項1に記載の電池制御装置。
  3. 前記制御手段は、さらに前記状態情報に基づいて、前記電池の動作を制御する、請求項2に記載の電池制御装置。
  4. 前記検出手段は、前記状態情報として、前記電池の充放電可能容量を特定するための電池情報を検出し、
    前記動作制御情報は、前記N個の電池制御装置にて制御される電池の充放電可能容量の総量と前記電池全体に分担されている電力量との比であり、
    前記制御手段は、前記電力系統の状態に応じて特定される電力量を前記比に基づいて調整した調整電力量を特定し、当該調整電力量での充電または放電を前記電池に対して実行する、請求項2に記載の電池制御装置。
  5. 前記検出手段は、前記状態情報として、前記電池の充放電可能容量を特定するための電池情報を検出し、
    前記動作制御情報は、前記N個の電池制御装置にて制御される電池の充放電可能容量の総量と前記電池全体に分担されている電力量との比であり、
    前記制御手段は、前記電力系統の状態に応じて特定される電力量を前記比および前記状態情報に基づいて調整した補正電力量を特定し、当該補正電力量での充電または放電を前記電池に対して実行する、請求項2または3に記載の電池制御装置。
  6. 前記第1通信手段は、前記状態情報に基づいて生成された、前記電池の状態を基準状態に近づける充電量または放電量を示す補正情報を、前記外部装置から受信し、
    前記制御手段は、前記第1通信手段にて受信された補正情報に基づいて、前記電池の動作を制御する、請求項3または5に記載の電池制御装置。
  7. 前記第1通信手段は、M(Mは2以上の数)個の前記電池制御装置に送信される各補正情報に示された充電量または放電量について、前記充電量を正の値とし前記放電量を負の値とした場合に、前記充電量と前記放電量の総和が0になる各補正情報のうち、自装置に対応する補正情報を受信する、請求項6に記載の電池制御装置。
  8. 前記第1通信手段は、M(Mは2以上の数)個の前記電池制御装置に送信される各補正情報に示された充電量または放電量について、前記充電量を正の値とし前記放電量を負の値とした場合に、時間の経過に伴う前記充電量と前記放電量の総和の変化の速度が、前記電力系統に接続された外部の電力安定化装置が行う電力安定化動作の応答速度の上限以下になるように生成された各補正情報のうち、自装置に対応する補正情報を受信する、請求項6に記載の電池制御装置。
  9. 前記第1通信手段は、前記電力系統の状態と前記電池の動作内容との関係を示した動作情報を、前記外部装置から受信し、
    前記制御手段は、前記第1通信手段にて受信された動作情報に基づいて、前記電池の動作を制御し、
    前記電力系統の状態は、数値にて表されるものであり、
    前記動作情報は、M(Mは2以上の数)個の前記電池制御装置にて制御される各電池の状態を目標状態に近づける充電量または放電量を、前記電力系統の状態を表す数値が所定範囲内である状況において各電池の前記充電量または前記放電量の総和が前記数値に対して線形の関係になるように補正した、補正後の前記充電量または前記放電量を用いて生成されたものであり、
    各電池の補正前の前記充電量または前記放電量は、当該電池の状態情報に基づき特定されたものである、請求項3に記載の電池制御装置。
  10. 前記第1通信手段は、前記外部装置から前記電池の基準状態を受信し、
    前記制御手段は、前記第1通信手段にて受信された電池の基準状態と、前記状態情報が表す電池の状態と、の差に基づいて、前記電池の動作を制御する、請求項3または5に記載の電池制御装置。
  11. 前記第1通信手段は、前記電池の状態を補正する補正速度を特定するための速度関連状態を前記外部装置から受信し、
    前記制御手段は、前記第1通信手段にて受信された速度関連情報で前記差を補正し、当該補正の結果に基づいて、前記電池の動作を制御する、請求項10に記載の電池制御装置。
  12. 前記検出手段は、前記状態情報として、前記電池の充放電可能容量を特定するための電池情報を検出する、請求項2から3および6から11のいずれか1項に記載の電池制御装置。
  13. 前記制御手段は、前記電力系統の基準状態に対する前記電力系統の状態の差と、前記動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する、請求項2から12に記載の電池制御装置。
  14. 前記検出手段は、前記電池関連情報として、前記連系点の状態を検出し、
    前記第1通信手段は、前記検出手段の検出結果と、前記電力系統内の電圧調整対象箇所の電圧である調整対象電圧と、に基づいて生成された前記動作制御情報を受信し、
    前記電力系統の状態は、前記連系点の状態である、請求項1に記載の電池制御装置。
  15. 前記第1通信手段は、前記連系点の状態と前記調整対象電圧との相関関係を表す相関関係情報である前記動作制御情報を受信し、
    前記制御手段は、前記相関関係情報を用いて、前記連系点の状態から前記調整対象電圧を算出し、当該算出の結果が所定電圧範囲から外れている場合、前記調整対象電圧が前記所定電圧範囲に収まるように、前記相関関係情報を用いて前記電池の動作を制御する、請求項14に記載の電池制御装置。
  16. 前記電力系統には、前記調整対象電圧が、前記所定電圧範囲内の特定電圧範囲から特定時間継続して外れている場合に、前記調整対象電圧を前記特定電圧範囲内の電圧に変更する電圧調整装置が設けられており、
    前記制御手段は、前記算出の結果が前記所定電圧範囲の上限値よりも高い場合には、前記調整対象電圧が、当該上限値と前記特定電圧範囲の上限値との間の範囲に含まれるように、前記相関関係情報を用いて前記電池の動作を制御し、前記算出の結果が前記所定電圧範囲の下限値よりも低い場合には、前記調整対象電圧が、当該下限値と前記特定電圧範囲の下限値との間の範囲に含まれるように、前記相関関係情報を用いて前記電池の動作を制御する、請求項15に記載の電池制御装置。
  17. 電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置であって、
    前記電池制御装置と通信し、前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を受信する第2通信手段と、
    前記電力系統の状況を把握する把握手段と、
    前記電池関連情報と、前記把握手段にて把握された電力系統の状況と、に基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する処理手段と、を含む電池制御支援装置。
  18. 前記第2通信手段は、N(Nは1以上の整数)個の前記電池制御装置の各々から、前記電池の状態を表す状態情報である前記電池関連情報を受信し、
    前記把握手段は、前記電力系統の状況として、前記電力系統での電力量を調整するために前記N個の電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を把握する、請求項17に記載の電池制御支援装置。
  19. 前記状態情報は、前記電池の充放電可能容量を特定するための電池情報であり、
    前記処理手段は、前記動作制御情報として、前記N個の電池制御装置にて制御される電池の充放電可能容量の総量と前記電池全体に分担されている電力量との比を生成する、請求項18に記載の電池制御支援装置。
  20. 前記処理手段は、前記状態情報に基づいて、前記電池の状態を基準状態に近づける充電量または放電量を示す補正情報を生成し、当該補正情報を前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する、請求項18または19に記載の電池制御支援装置。
  21. 前記電池制御装置の数Nは、M(Mは2以上の整数)であり、
    前記処理手段は、各補正情報に示された充電量または放電量について、前記充電量を正の値とし前記放電量を負の値とした場合に、前記充電量と前記放電量の総和が0になる各補正情報を生成する、請求項20に記載の電池制御支援装置。
  22. 前記電池制御装置の数Nは、M(Mは2以上の整数)であり、
    前記処理手段は、各補正情報に示された充電量または放電量について、前記充電量を正の値とし前記放電量を負の値とした場合に、時間の経過に伴う前記充電量と前記放電量の総和の変化の速度が、前記電力系統に接続された外部の電力安定化装置が行う電力安定化動作の応答速度の上限以下になるように、各補正情報を生成する、請求項20に記載の電池制御支援装置。
  23. 前記電池制御装置の数Nは、M(Mは2以上の整数)であり、
    前記電力系統の状態は、数値にて表されるものであり、
    前記処理手段は、前記電池ごとに、当該電池の状態情報に基づいて、当該電池の状態を目標状態に近づける充電量または放電量を特定し、前記電力系統の状態を表す数値が所定範囲内である状況において各電池の前記充電量または前記放電量の総和が前記数値に対して線形の関係になるように前記充電量または前記放電量を補正し、補正後の前記充電量または前記放電量を用いて、前記電力系統の状態と前記電池の動作内容との関係を示した動作情報を生成し、当該動作情報を前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する、請求項18に記載の電池制御支援装置。
  24. 前記処理手段は、前記電池の基準状態を、前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する、請求項18に記載の電池制御支援装置。
  25. 前記処理手段は、前記電池の状態を補正する補正速度を特定するための速度関連情報を、前記第2通信手段から前記電池制御装置に送信する、請求項24に記載の電池制御支援装置。
  26. 前記把握手段は、前記N個の電池制御装置にて制御される電池全体に分担されている電力量を特定するための電力量情報を、前記電力系統を制御する外部制御装置から受け付ける、請求項18から25のいずれか1項に記載の電池制御支援装置。
  27. 前記状態情報は、前記電池の充放電可能容量を特定するための電池情報であり、
    前記把握手段は、前記N個の電池制御装置からの前記状態情報にて特定される前記N個の電池制御装置にて制御される電池の充放電可能容量の総量を示す通知情報を前記外部制御装置に送信し、前記充放電可能容量の総量が反映された前記電力量情報を、前記外部制御装置から受信する、請求項26に記載の電池制御支援装置。
  28. 前記電池関連情報は、前記連系点の状態であり、
    前記把握手段は、前記電力系統の状況として、前記電力系統内の電圧調整対象箇所の電圧である調整対象電圧を把握する、請求項17に記載の電池制御支援装置。
  29. 前記処理手段は、前記動作制御情報として、前記連系点の状態と、前記把握手段にて把握された調整対象電圧と、の相関関係を表す相関関係情報を生成する、請求項28に記載の電池制御支援装置。
  30. 電力系統に接続された電池の動作を制御する第1制御装置と、前記第1制御装置と通信する第2制御装置と、を含む電池制御システムであって、
    前記第1制御装置は、
    前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出結果を前記第2制御装置に送信し、かつ、前記第2制御装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する第1通信手段と、
    前記電力系統の状態と、前記第1通信手段にて受信された動作制御情報と、に基づいて、前記電池の動作を制御する制御手段と、を含み、
    前記第2制御装置は、
    前記第1制御装置と通信し、前記電池関連情報を受信する第2通信手段と、
    前記電力系統の状況を把握する把握手段と、
    前記第2通信手段にて受信された電池関連情報と、前記把握手段にて把握された電力系統の状況と、に基づいて、前記動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記第2通信手段から前記第1制御装置に送信する処理手段と、を含む、電池制御システム。
  31. 電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置が行う電池制御方法であって、
    前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出し、
    前記電池関連情報を外部装置に送信し、前記外部装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信し、
    前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する、電池制御方法。
  32. 電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置と通信する電池制御支援装置が行う電池制御支援方法であって、
    前記電池制御装置から、前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の電圧と、のいずれかを表す電池関連情報を受信し、
    前記電力系統の状況を把握し、
    前記電池関連情報と前記電力系統の状況とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記電池制御装置に送信する、電池制御支援方法。
  33. 電力系統に接続された電池の動作を制御する第1制御装置と、前記第1制御装置と通信する第2制御装置と、を含む電池制御システムが行う電池制御方法であって、
    前記第1制御装置が、前記電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出し、
    前記第2制御装置が、前記電力系統の状況を把握し、
    前記第1制御装置が、前記電池関連情報を前記第2制御装置に送信し、
    前記第2制御装置が、前記電池関連情報を受信し、
    前記第2制御装置が、前記電池関連情報と前記電力系統の状況とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、
    前記第2制御装置が、前記動作制御情報を前記第1制御装置に送信し、
    前記第1制御装置が、前記動作制御情報を受信し、
    前記第1制御装置が、前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する、電池制御方法。
  34. コンピュータに、
    電力系統に接続された電池の状態と、前記電力系統と前記電池との連系点の状態と、のいずれかを表す電池関連情報を検出する検出手順と、
    前記電池関連情報を外部装置に送信し、前記外部装置から前記電池の動作を制御するための動作制御情報を受信する通信手順と、
    前記電力系統の状態と前記動作制御情報とに基づいて、前記電池の動作を制御する制御手順と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  35. コンピュータに、
    電力系統に接続された電池の動作を制御する電池制御装置から、前記電池の状態と前記電力系統と前記電池との連系点の状態とのいずれかを表す電池関連情報を受信する受信手順と、
    前記電力系統の状況を把握する把握手順と、
    前記電池関連情報と前記電力系統の状況とに基づいて、前記電池の動作を制御するための動作制御情報を生成し、当該動作制御情報を前記電池制御装置に送信する処理手順と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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