WO2018207451A1 - 蓄電池運用装置及び蓄電池運用方法 - Google Patents

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WO2018207451A1
WO2018207451A1 PCT/JP2018/009405 JP2018009405W WO2018207451A1 WO 2018207451 A1 WO2018207451 A1 WO 2018207451A1 JP 2018009405 W JP2018009405 W JP 2018009405W WO 2018207451 A1 WO2018207451 A1 WO 2018207451A1
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WO
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storage battery
time
amount
storage
charge
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/009405
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English (en)
French (fr)
Inventor
横田 登志美
良和 石井
高橋 宏文
冨田 泰志
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers

Definitions

  • the present invention relates to a storage battery operation device and a storage battery operation method using a storage battery such as a backup storage battery.
  • the present society is called a digital society, and various information converted into digital data is exchanged between terminal devices via a network.
  • a society even if the original power supply is lost due to a power failure or the like, the ability (availability) to continue to use the system or the like is required, and the introduction amount of the backup storage battery is increasing. In such a trend, there is a movement to utilize the remaining capacity of a storage battery with a low operation rate.
  • Not only information and communication devices such as computers, but also various objects existing in the world have communication functions, and are connected to the Internet to communicate with each other, thereby performing automatic recognition, automatic control, remote measurement, etc.
  • IoT Internet of Things
  • Patent Document 1 describes a technology that makes it possible to stabilize power supply and demand by using a power storage device provided in a predetermined facility that is always operating.
  • the technology described in Patent Document 1 discharges the power storage device ESS43 if the difference (WE-WP) between the predicted power demand WE and the power supply amount WP is equal to or greater than a predetermined threshold Th1, and if less than the threshold Th2, the power storage device ESS43 is discharged.
  • the battery is controlled to be charged (see paragraphs [0076] to [0079]).
  • a backup storage battery is installed with its capacity determined from the maximum value of the amount of electricity required at each time.
  • the amount of electricity required at each time changes from moment to moment depending on various conditions. That is, the technique described in Patent Document 1 does not correspond to the fact that the remaining capacity of the storage battery changes with time and cannot be utilized even if it is actually larger than the initially estimated remaining capacity.
  • the storage battery operation device predicts a power failure recovery time for each storage battery from a monitoring data obtained by monitoring a situation that changes with the passage of time of a power failure recovery time for each first power supply destination.
  • a required power storage amount calculation unit that calculates a required power storage amount for each time of each storage battery from a demand forecast value for each time of the first power supply destination for each storage battery, and a first power supply for each storage battery from the required power storage amount
  • a dischargeable amount calculating unit that calculates a dischargeable amount for each time other than the previous one.
  • the dischargeable amount (storage battery remaining capacity) of the storage battery that changes from moment to moment can be estimated with high accuracy, so that a large amount of remaining storage battery capacity can be obtained. Therefore, for example, the utilization range of the storage battery is expanded to demand response, peak shift, and the like. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
  • FIG. 1 shows an outline of a storage battery operation system including a storage battery operation device in the first embodiment of the present invention.
  • the storage battery operation system 1 includes storage batteries 301-1 and 301-2 owned by storage battery owners 201-1 and 201-2, a storage battery operation device 100, and electric devices owned by storage battery users 401-1 and 401-2. 410-1 and 410-2.
  • the storage battery owners 201-1 and 201-2 are not distinguished, they are referred to as “storage battery owner 201”, and when the storage battery users 401-1 and 401-2 are not distinguished. Is referred to as “storage battery user 401”.
  • the electric devices 410-1 and 410-2 are referred to as “electric device 410”
  • the terminal devices 420-1 and 420-2 are referred to as “terminal device 420”.
  • FIG. 1 shows an example in which the number of storage battery owners 201 (owning the storage battery 301) and storage battery user 401 (using the electric device 410) is two, the storage battery owner 201 and the storage battery user are shown. 401 is not limited to this number.
  • the storage battery owner 201 owns the storage battery 301 for an original purpose such as backup for power failure.
  • the original intended supply destination of the power stored in the storage battery is referred to as the “first power supply destination” of the storage battery.
  • the storage battery user 401 uses a storage function (storage power) of the storage battery 301 via the storage battery operation apparatus 100 other than the first power supply destination of the storage battery 301.
  • the storage battery user 401 can view a plurality of storage batteries 301-1 and 301-2 as one virtual battery 300 together.
  • this virtual battery 300 (storage battery group) is also referred to as SDES (Software Defined Energy Storage).
  • the original purpose of the storage battery 301 is for power failure backup, but the storage battery 301 can be used as the virtual battery 300 in other applications as well.
  • examples of other uses include storage of surplus renewable energy and demand response.
  • Demand response is a mechanism in which a consumer changes the amount of demand to match the power supply-demand balance.
  • the storage battery operation device 100 includes a virtual battery dischargeable amount calculation unit 101, a storage battery charge / discharge plan formulation unit 102, a real usage time / charge charge calculation unit 103, and a storage battery control unit 104.
  • the function of each unit of the storage battery operation device 100 is realized by a CPU 801 described later reading and executing a control program stored in the ROM 802.
  • the block configuration of the storage battery operation device 100 in FIG. 1 is such that the flow of processing by each unit of the storage battery operation device 100 can also be understood.
  • the virtual battery dischargeable amount calculation unit 101 receives the storage battery data BD1 from the storage battery 301-1 and / or the storage battery data BD2 from the storage battery 301-2, and calculates the virtual battery dischargeable amount for each time.
  • the dischargeable amount is the amount of stored electricity that exceeds the required amount of power out of the amount of stored electricity (power amount) charged in the storage battery.
  • the storage battery 301 needs to satisfy the storage amount necessary for supplying power to the first power supply destination, and the information used for calculating the storage amount is storage battery data BD1 and BD2.
  • An example of information included in the storage battery data is shown below (see FIG. 2 described later).
  • storage battery data BD1 and BD2 may be referred to as “storage battery data BD” (an example of monitoring data).
  • each information of storage battery data may contain the content which mutually overlaps.
  • Battery data example 1 ⁇ Each storage battery, every time -Maintenance staff position -Road traffic information -Maintenance arrival history -Recovery time history -System monitoring data -Weather information -Demand forecast ⁇ Charging speed for each storage battery
  • “Maintenance staff position”, “road traffic congestion information”, “system monitoring data”, and “weather information” are information (data) obtained by monitoring the situation that changes with the passage of time. It is desirable to include such information.
  • the system monitoring data is monitoring data for the power system including the power line EL. There may be a time lag (time shift) until the storage battery data is input to the virtual battery dischargeable amount calculation unit 101, but it is preferable that the storage battery data be smaller. The calculation of the virtual battery dischargeable amount for each time using the storage battery data will be described in detail with reference to FIG.
  • the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 receives the necessary discharge amount for each user's time of dischargeable amount, and supplies it to other than the first power supply destination for each storage battery 301 calculated by the dischargeable amount calculation unit 113.
  • a chargeable / discharge plan for each storage battery 301 is established by assigning each dischargeable amount to the required discharge amount for each user of the dischargeable amount. That is, the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 receives the virtual battery dischargeable amount for each time from the virtual battery dischargeable amount calculation unit 101, receives application data from the terminal device 420 owned by the storage battery user 401, and Develop a discharge plan (see FIGS. 6 and 7 described later).
  • the application data is data output by application software (hereinafter abbreviated as “application”) provided to the storage battery user 401 in the storage battery operation system 1.
  • the application data includes information such as a time zone in which there is a surplus in the amount of electricity stored in the virtual battery 300, a usage fee, and the position of the virtual battery 300 on the power line EL.
  • the application data AD1 is input from the terminal device 420-1 of the storage battery user 401-1 to the storage battery operation device 100
  • the application data AD2 is input from the terminal device 420-2 of the storage battery user 401-2 to the storage battery operation device 100. Is entered.
  • the application data AD1 and AD2 are not distinguished, they may be referred to as “application data AD”.
  • the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 executes an update process with a change in the storage battery data BD or the application data AD as a trigger with respect to the storage battery charge / discharge plan for the storage battery 301 determined at the time of the previous calculation.
  • the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 formulates a charge / discharge plan for the storage battery 301 in accordance with the contents of the changed storage battery data BD or application data AD.
  • the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 extracts a plurality of candidate charge / discharge plans indicating how to allocate the charge / discharge amount necessary for each application to each storage battery 301, and uses these candidate charge / discharge plans as actual use time / charge. Pass to charge calculator 103.
  • the real usage time / charge charge calculation unit 103 is capable of discharging using the charging / discharging rate information for each storage battery 301 and satisfying the required storage amount for each time for each storage battery 301 calculated by the required storage amount calculation unit 112. Calculate the amount of time the amount is available and the charge for charging. That is, the actual usage time / charge charge calculation unit 103 performs a time (substantial usage time) in which the dischargeable amount can be substantially used for each candidate charge / discharge plan received from the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102, and charging. The charge (charge charge) required to perform the calculation is calculated, and the calculation result is returned to the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102.
  • the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 receives the calculation result of the actual use time and the charge charge from the actual use time / charge charge calculation unit 103. Then, the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 selects a charge / discharge plan that can be executed from a candidate charge / discharge plan that has a long actual use time and a low charge. In addition, the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 passes the selected charge / discharge plan to the storage battery control unit 104.
  • the storage battery user 401 is a user of electric power that can be discharged from the storage battery 301, and the required discharge amount or charge amount for each time is input to the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 as application data AD.
  • the application data is a demand response from 18:00 to 21:00, there are available storage batteries 301-1 and 301-2, the scheduled storage amount of the storage battery 301-1 is 20:00, the storage amount is 100%, the storage battery Assume that the storage amount 301-2 is set to 100% storage at 6:00 the next morning. Since the storage battery 301-1 must be stored at 100% at 22:00, it can be used only within a range where the storage capacity can be 100% in one hour depending on the charging speed of the storage battery 301-1. If the amount of electricity that can be charged in one hour is 25%, it can be used only up to 75% of the amount of electricity stored at 21:00. Alternatively, if 50% of the full power storage amount is used, the usage time is until 20:00.
  • the storage battery 301-1 must continue to be charged after 20:00 from the charging speed.
  • the storage battery 301-2 needs to have a storage capacity of 100% at 6 o'clock the next morning, so it has time.
  • the electricity charge between 21:00 and 22:00, which is the charging time is higher than the electricity charge thereafter, the storage battery 301 that can be charged at a cheap time in order to return the amount of electricity used. -2 will be cheaper to charge.
  • the storage battery charging / discharging plan suitable for the application is determined as to which of the usage time and the charging charge is given priority. Can be formulated.
  • the application data example 1 is an example of a case where the storage battery user 401 uses both the charging function and the discharging function, and specifies the storage amount kWh, the starting SOC, the ending SOC, and the charging / discharging speed.
  • SOC State Of Charge
  • SOC is a charging rate and represents the ratio of the current charged amount to the charged amount at the time of full charge.
  • PCS 303 see FIG. 5 described later
  • Application data example 2 is an example in which the storage battery user 401 uses it as a discharge function.
  • Application data example 1 Start time / End time Charge amount kWh, SOC at start, SOC at end, charge / discharge speed, usage fee Position on power line EL
  • Application data example 2 Start time / end time Discharge amount kWh, discharge speed, usage fee Position on power line EL
  • a configuration may be adopted in which a storage battery user 401 preliminarily designates a fee to be paid as a consideration for using the application (storage battery surplus service) and formulates a storage battery charge / discharge plan according to the fee.
  • Such a configuration is convenient for the storage battery user 401 who wants to use the service only when the usage fee of the application (that is, the electricity usage fee) is low.
  • the storage battery control unit 104 receives the charge / discharge plan from the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 and controls the charge / discharge of the corresponding storage battery 301 according to the charge / discharge plan.
  • FIG. 2 shows an internal configuration example of the virtual battery dischargeable amount calculation unit 101.
  • the virtual battery dischargeable amount calculation unit 101 includes a power failure recovery time prediction unit 111, a necessary storage amount calculation unit 112, a dischargeable amount calculation unit 113 for each time, and a totaling unit 114.
  • the input (storage battery data) and output to the storage battery operation device 100 are as follows. [input] ⁇ Each storage battery, every time -Maintenance staff position -Road traffic information -Maintenance arrival history -Recovery time history -System monitoring data -Weather information -Demand forecast ⁇ Charging speed for each storage battery [output] ⁇ Amount of virtual battery dischargeable at each time
  • the power failure recovery time prediction unit 111 receives the following information and predicts a power failure recovery time R (t) required for recovering from a power failure when a power failure occurs at time t for each storage battery i. Details of the processing will be described with reference to FIG.
  • the required power storage amount calculation unit 112 receives prediction information of the power failure recovery time R (i, t) for each storage battery i and every time t from the power failure recovery time prediction unit 111, and also predicts demand for each storage battery i and every time t. Receiving the amount (i, t), the necessary storage amount (i, t) for each time t for each storage battery i is calculated. In the case of a backup storage battery, the demand forecast amount for each storage battery and each time corresponds to the amount of power to be backed up at the time of a power failure (the amount of power required until recovery).
  • the required power storage amount calculation unit 112 receives the demand prediction amount from a demand prediction function (such as a personal computer or a network) not shown. The demand prediction function analyzes power demand according to conditions such as weather and time, and predicts power demand using the result.
  • the required amount of electricity stored at time t of the storage battery i is calculated by the following equation (1). That is, it is the sum of the demand forecast amount (i, t) required at each time from time t to time (t + R (t)) while it takes R (t) time to recover when a power failure occurs at time t. .
  • the dischargeable amount calculation unit 113 for each time receives the necessary storage amount (i, t) for each time t of the storage battery i, receives the charge rate (i) for each storage battery i, and discharges for each time t for each storage battery i.
  • the possible quantity D (i, t) is calculated.
  • This dischargeable amount D (i, t) is calculated by the following equation (2).
  • Dischargeable amount D (i, t) storage battery capacity (i) ⁇ required storage amount (i, t) ...
  • the counting unit 114 receives the dischargeable amount D (i, t) at each time t for each storage battery i, and calculates the virtual battery dischargeable amount D_SDES (t) at each time t by the following equation (3). ,Output.
  • FIG. 3 shows an internal configuration example of the power failure recovery time prediction unit 111.
  • the power failure recovery time prediction unit 111 includes a maintenance worker arrival time analysis unit 121, a maintenance worker arrival time prediction unit 122, a recovery work time analysis unit 123, a recovery work time prediction unit 124, a total time calculation unit 125, a maintenance A staff arrival time analysis result database 126 and a recovery work time analysis result database 127 are provided.
  • the maintenance staff arrival time analysis unit 121 receives the maintenance staff arrival history information shown below, analyzes the maintenance staff arrival time, and registers the analysis result in the maintenance staff arrival time analysis result database 126.
  • the maintenance staff arrival history is the value of factors that affect the arrival time, such as the time from arrival of the call to the storage battery location to arrival and the maintenance staff position, road traffic information, weather information, and call time at that time. is there.
  • the road traffic congestion information is information indicating the route from the maintenance staff position at that time to the corresponding storage battery position at the calling time and the degree of congestion (for example, described here as the time required to pass the route). If you are going to pick up a movable storage battery or generator on the way after the call, enter the traffic congestion information for that route. Not all of these factors may be used, but only a part (for example, the time from arrival of a call until arrival) may be used.
  • the weather information is a qualitative variable such as sunny or cloudy
  • it is treated as appropriate by changing it to a numerical variable that reflects the impact on road congestion.
  • the sample data may be classified on the basis of the cause of road congestion, and the maintenance staff arrival time arrival (i, t) for each condition may be obtained. For example, even on the same sunny day, it is considered that the traffic volume is significantly different between a group where the temperature is easy to spend and a group that is extremely cold.
  • event calendar information may be used. For example, when an event is held on the route from the maintenance staff position to the corresponding storage battery position, road congestion occurs on the route, and more time is required until the maintenance staff arrives. Therefore, it is possible to predict a more accurate arrival time by using the event calendar information as a factor that affects the arrival time of the maintenance staff.
  • the analysis is performed by applying the method such as statistical analysis to the call history of a plurality of storage batteries.
  • the estimated time required for arrival to calculate the storage battery position from road traffic congestion information and the error of the time actually required for arrival are objective variables, maintenance personnel position, storage battery position, weather information,
  • the regression analysis is performed using the time when the call to the corresponding storage battery position is taken as an explanatory variable, and the regression model and the coefficient of each factor are calculated for the error.
  • the maintenance worker arrival time error r (t) is expressed by the model shown in the following equation (4), and the coefficients k1, k2, and k3 can be obtained.
  • the maintenance worker arrival time arrival (i, t) is calculated by adding the error calculated from various factors to the estimated time required for arrival calculated from road traffic jam information.
  • Maintenance staff arrival time arrival (i, t) Road congestion information (maintenance staff position, storage battery i position) + maintenance staff arrival time error r (i, t) ... Formula (5)
  • the estimated time required for arrival calculated from the road traffic congestion information may be registered in the maintenance worker arrival time analysis result database 126.
  • the analysis method may be modeled using a method other than regression analysis. If there is already a model for deriving the maintenance worker arrival time arrival (i, t) from various factors, the corresponding model is registered in the maintenance worker arrival time analysis result database 126, and the maintenance worker arrival time analysis unit 121 is provided. It does not have to be.
  • the maintenance worker arrival time prediction unit 122 inputs the following recovery time history information, refers to the maintenance worker arrival time analysis result database 126, and stores the storage battery maintenance worker arrival time arrival (i) for each storage battery i and time t. , T). The prediction result is passed to the total time calculation unit 125.
  • the restoration work time analysis unit 123 receives the restoration time history information shown below, analyzes the time until the power failure is restored after the maintenance staff arrives, and registers the result in the restoration work time analysis result database 127.
  • the restoration work time analysis by the restoration work time analysis unit 123 is performed in the same manner as the maintenance staff arrival time analysis unit 121. If analysis is performed using regression analysis, the coefficient can be calculated by modeling as shown in the following equation (6). For example, with regard to weather information, the progress of work may be slower on a rainy day than on a sunny day. As for the calling time, depending on the calling time zone, there may be a case in which there is no skilled worker, so a worker with a low skill level is in charge, and it takes a recovery work time. The storage battery i, the weather information, and the time when the call to the corresponding storage battery position is converted into a numerical value that reflects the influence on the recovery work time. Alternatively, the sample data may be classified on the basis of the factor of the recovery work time, and the recovery work time w (i, t) for each condition may be obtained.
  • the corresponding model is registered in the recovery work time analysis result database 127 and the recovery work time analysis unit 123 is not provided. Good.
  • the restoration work time prediction unit 124 receives the weather information and the system monitoring data information, and refers to the restoration work time analysis result database 127 to predict the restoration work time w (i, t) for each storage battery i and every time t. To do. Then, the recovery work time prediction unit 124 passes the prediction result to the total time calculation unit 125.
  • the total time calculation unit 125 receives the maintenance worker arrival time arrival (i, t) and the recovery work time w (i, t) for each storage battery i and for each time t, and sums them up, resulting in a power failure at time t. If this happens, calculate the time required for recovery. In Fig. 3, the time required for recovery is estimated by dividing it into the maintenance staff arrival time and the recovery work time. However, if there are other things to be implemented before recovery, the time required for recovery is also estimated. Include.
  • the storage battery operation device 100 can estimate the remaining capacity of the storage battery that changes every moment with high accuracy. Therefore, a lot of remaining battery capacity can be obtained from the virtual battery 300.
  • the storage battery operation system 1 using the storage battery operation device 100 has a wide range of applications such as demand response and peak shift. Moreover, the owner of a storage battery can expect that the income by storage battery surplus will increase by this.
  • FIG. 4 shows an example of a business model using the storage battery operation device 100.
  • a business model constructed using the storage battery operation system 1 including the storage battery operation apparatus 100 includes a storage battery operator 600, a building resident A, a building resident B, a building manager C, and a power company or aggregator D. Appears.
  • the storage battery operator 600 operates the storage battery 301 using the storage battery operation apparatus 100.
  • a building resident A is a storage battery owner 201 and owns a backup storage battery 301 in a storage battery operation business using the storage battery operation device 100.
  • the building occupant B, the building manager C, and the power company or aggregator D are a storage battery user 401-1, a storage battery user 401-2, and a storage battery user 401-3, respectively.
  • Aggregators are operators that collect negawatts.
  • the building occupant B, the building manager C, and the power company or aggregator D use the remaining battery capacity of the storage battery 301 by the storage battery operation device 100.
  • the storage battery operator 600 includes a battery, an SDES application, SS maintenance (deterioration diagnosis), EMS (Energy Management System) as an environment for allowing the storage battery owner 201 and the storage battery user 401 to use the service of the storage battery operation device 100. ) And other services. If the storage battery owner 201 and the storage battery user 401 have obtained merits by using the virtual battery 300, the storage battery operator 600 receives a part of the merits as a usage fee.
  • the building occupant B uses the power (remaining power) of the storage battery 301 of the building occupant A as a backup during a power failure.
  • the building resident B pays the building manager C a management fee reflecting the consideration of the power of the storage battery 301.
  • the building manager C receives the management fee reflecting the consideration from the building resident B, and shares the consideration with the building resident A.
  • the building manager C receives the management fee from the building resident A.
  • the management cost includes the cost for maintenance and management of the common part of the building 700 and the like.
  • the building manager C needs to have power facilities for stabilizing power distribution so that the building occupant B can use the storage battery 301 in the event of a power failure. By providing the backup storage battery 301 necessary for business continuity, the occupancy rate of the building 700 can be improved or the rent can be set high. Further, since the building manager C does not own the storage battery 301, the cost of the storage battery 301 is not incurred when the building occupant B does not need backup at the time of a power failure.
  • the building manager C is making a business effort such as installing a photovoltaic cell PV on the roof of the building 700 to lower the power usage fee cost of the entire building 700, but the amount of power generated by the photovoltaic power generation is unstable. .
  • the building manager C can reduce the power usage fee cost of the entire building 700 by purchasing the storage battery remaining capacity of the storage battery 301 to perform a peak cut for reducing the power usage fee of the entire building 700.
  • the building manager C receives a negative wattage request from the electric power company or the aggregator D
  • the building manager C discharges the storage battery 301 to reduce the demand for the building 700 and obtains profit (consideration) as negative watts.
  • the occupancy rate of the building 700 can be improved or the rent can be set high, thereby increasing the profit.
  • the electric power company or the aggregator D can use the remaining battery capacity of the storage battery 301 to adjust the supply and demand balance of electric power.
  • the power failure recovery time prediction unit 111 predicts the power failure recovery time of the storage battery 301 having the business load in the building 700 of the resident A of the building 700 as the first power supply destination.
  • the required storage amount calculation unit 112 calculates the required storage amount for each time of the storage battery 301 from the predicted power failure recovery time and the predicted demand value for each time of the business load.
  • the dischargeable amount calculation unit 113 for each time calculates the dischargeable amount for each time, uses the dischargeable amount for the peak cut of the building 700, and pays the consideration to the resident A of the building 700.
  • a backup storage battery installed in a mobile communication base station can be applied.
  • Mobile communication base stations are always installed where customers (battery users) exist, and cover all regions of the country. Furthermore, the base station operates continuously for 24 hours 365 days except during maintenance and inspection, and operates various electric loads to provide communication functions to the user.
  • the required amount of power (electric power demand) differs between daytime and nighttime. In general, since economic activities (labor) are performed in the daytime, mobile communication requires more electric power in the daytime period than in the nighttime.
  • the storage battery In the night time zone, since the required power amount is small relative to the capacity of the storage battery, it is easy for the storage battery to have a surplus power (amount of power that can be discharged) compared to the night time. By utilizing the remaining capacity of this storage battery for a different use from the original use (for mobile communication), it is possible to effectively use the storage battery provided in the mobile communication base station that has been overlooked so far.
  • FIG. 5 shows a system configuration example for carrying out the storage battery operation shown in FIG. 1 or FIG.
  • a storage battery 301 PCS 303 and storage battery main body 302 are shown separately
  • a storage battery operating device 100 PCS 303 and storage battery main body 302 are shown separately
  • an EMS (Energy Management System) 702 for managing the power of the entire building 700 are installed. It is connected.
  • the storage battery 301 is connected to the storage battery operation device 100 via a communication line (communication network), and the PCS 303 in the storage battery 301 has a function of converting the direct current power of the solar battery PV and the storage battery main body 302 into alternating current power, and the like.
  • the charging / discharging of the storage battery main body 302 is controlled in accordance with a control signal received from the storage battery operation device 100.
  • the building resident B sends the application data AD to the storage battery operating device 100 by the terminal device 420-1, and receives the storage battery surplus capacity from the storage battery 301 at the time of a power failure.
  • the EMS 702 controls the peak shift based on the setting by the terminal device 420 of the building manager C and the control signal received from the storage battery operation device 100, or supplies power to the building occupant B at the time of power failure according to the system operation rules at the time of power failure To do.
  • the EMS 702 and the storage battery operation device 100 may be installed outside the building 700.
  • devices such as PV 503, WF 504, generator 505, SVR 501, and DMS 502 are installed on the power grid and connected to a transformer 701 in the building 700.
  • the electric power company that is the storage battery user 401-3 makes a negative wattage request or the like to the storage battery operating device 100 via the network N by the terminal device 420 (not shown).
  • FIG. 6 is a graph showing an example of the dischargeable amount (necessary charged amount) of each storage battery 301 calculated by the virtual battery dischargeable amount calculation unit 101 (see FIG. 2).
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the required storage amount [Wh].
  • the required amount of storage and the amount of discharge (remaining power) for each time of the storage battery 301 are displayed as a bar graph.
  • the time at which surplus power generation starts (indicated as the start time in the figure), “the remaining power (Wh) at that time”, “the SOC value (charging rate)”, and “the remaining power
  • the time at which the generation ends (represented as the end time in the figure), the remaining power (Wh) at that time, and the SOC value (charge rate) are indicated by character strings.
  • the time when the generation of the remaining power starts is 13:00
  • the remaining power (dischargeable amount) is aWh
  • the SOC 100% (corresponding to full charge)
  • the time when the generation of the remaining power ends is 17:00.
  • the remaining power (dischargeable amount) is aWh
  • the SOC 100% (corresponding to full charge).
  • the storage battery 301 can discharge over 4 hours using aWh, which is the difference between the charged amount and the required charged amount when the SOC is 100%, as the remaining power. It should be noted that the remaining power of aWh cannot always be used for 4 hours due to restrictions on the charge / discharge rate. The restriction on the charge / discharge rate will be described in detail with reference to FIG.
  • the storage battery operator 600 can confirm the time zone in which the remaining capacity of the storage battery 301 is generated and the remaining capacity (dischargeable amount).
  • the virtual battery dischargeable amount for each time calculated by the totaling unit 114 can be displayed in the same manner. Note that the graph may be displayed on the terminal device 420 of the storage battery user 401.
  • the remaining power is shown every hour, but other unit time may be used.
  • the remaining power of the storage battery 301 can be grasped in more detail by displaying a data marker (columnar portion) in units of 30 minutes. it can.
  • FIG. 7 is a graph illustrating an example of the charge / discharge plan of the storage battery 301 calculated by the storage battery charge / discharge plan formulation unit 102 (FIG. 1) based on the dischargeable amount (remaining power) of the storage battery 301 at each time of FIG. .
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents remaining power (dischargeable amount) [Wh].
  • the lower right part of the graph indicates the discharge of the storage battery 301
  • the upper right part indicates the charging of the storage battery 301.
  • the slope of the graph represents the discharge rate or the charge rate.
  • the use start time 13:00 is set in accordance with the surplus power generation start time 13:00 in FIG. 6, and the use end time 17:00 is set in accordance with the surplus power generation end time 17:00.
  • the remaining capacity can be actually used from the charge / discharge speed of the storage battery 301. Restrictions arise. That is, the storage battery 301 cannot be charged / discharged through 4 hours from the use start time 13:00 to the use end time 17:00. Taking charging as an example, if the charged storage amount per hour of the storage battery 301 is a [Wh], the charging speed b is a [Wh] / [h]. This charging speed b corresponds to the slope of the graph at the time of charging indicated by a broken line. In order to satisfy the SOC 100% at the use end time 17:00 in FIG. 7, the remaining power may be discharged to 0 at the time 16:00. Alternatively, at the time of 16:30, it is sufficient to leave at least a / 2 [Wh] remaining power.
  • lead-acid batteries have a slow charge / discharge rate
  • lithium-ion batteries have a faster charge / discharge rate than lead-acid batteries.
  • the storage battery operator 600 can confirm the charge / discharge plan (remaining capacity) of the storage battery 301 in a certain time zone.
  • the graph may be displayed on the terminal device 420 of the storage battery user 401.
  • FIG. 8 shows a hardware configuration example of a computer provided in each device constituting the storage battery operation system 1.
  • the computer 800 includes a CPU (Central Processing Unit) 801, a ROM (Read Only Memory) 802, and a RAM (Random Access Memory) 803 respectively connected to the bus 804. Further, the computer 800 includes a display unit 805, an operation unit 806, a nonvolatile storage 807, and a communication interface 808.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the CPU 801 is an example of a control unit, and reads a program code of software that realizes each function according to the present embodiment from the ROM 802 and executes it.
  • the ROM 802 stores a control program corresponding to each storage battery operating device 100 and each application user.
  • the computer 800 may include a processing device such as an MPU (Micro-Processing Unit) instead of the CPU 801.
  • MPU Micro-Processing Unit
  • the display unit 805 is, for example, a liquid crystal display monitor, and displays a result of processing performed by the computer 800 and the like.
  • a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like is used as the operation unit 806, and a user can perform predetermined operation inputs and instructions.
  • the terminal device 420-1 is a mobile terminal such as a smartphone
  • a touch panel is used for the operation unit 806.
  • Non-volatile storage 807 includes, for example, HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), flexible disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, and the like. Used.
  • the nonvolatile storage 807 may store a program for causing the computer 800 to function in addition to an OS (Operating System) and various parameters. For example, the maintenance storage arrival time analysis result database 126 and the recovery work time analysis result database 127 are stored in the nonvolatile storage 807.
  • a NIC Network Interface Card
  • various types of data can be transmitted and received between devices via a network N such as a LAN.
  • Second Embodiment> As a second embodiment, there is a method in which the storage battery operating device 100 does not calculate the required amount of power storage, and the result calculated by the arithmetic unit of the storage battery 301 is passed to the storage battery operating device 100 as data.
  • the power failure recovery time prediction unit 111, the necessary storage amount calculation unit 112, and the dischargeable amount calculation unit 113 for each time of FIG. 2 are provided on the storage battery 301 side (for example, the PCS 303).
  • the storage battery data in FIG. 1 is, for example, the following storage battery data example 2 and storage battery data example 3.
  • storage battery data BD including storage battery ID (identification information), use start time for virtual battery 300, use end time, start SOC, end SOC, and the like are calculated on the storage battery 301 side and necessary storage amount and remaining power generation time To the storage battery operating device 100.
  • the storage battery operation apparatus 100 performs application (demand response) assignment within these restrictions.
  • a minimum usage fee is set for the storage battery data.
  • the minimum usage fee is set for the storage battery data when the application is for backup, and even if there is actually no power failure and charging / discharging, the reservation is accepted and the capacity of the storage battery 301 is made free. This is in order to obtain compensation for this.
  • Storage battery data example 2 Storage battery ID, use start time / use end time for virtual battery capacity kWh, start SOC, end SOC, charge / discharge rate charge / discharge unit price, minimum charge
  • Battery data example 3 Storage battery ID, capacity that can be provided for the virtual battery at each time (capacity kWh, discharge amount, etc.) Charge / discharge unit price, minimum charge
  • the storage device 301 calculates the dischargeable amount for each time by the arithmetic device on the storage battery 301 side, and formulates the charge / discharge plan of the virtual battery 300 based on the dischargeable amount calculated on the storage battery 301 side.
  • the charging / discharging of the corresponding storage battery 301 can be controlled.
  • the second embodiment has the same effects as the first embodiment.
  • the power failure recovery time prediction unit 111 predicts the power failure recovery time for each time of the determined supply destination for each storage battery 301 from the monitoring data obtained by monitoring the situation that changes over time.
  • the required storage amount calculation unit 112 calculates the required storage amount for each time for each storage battery 301 from the predicted demand value for each time of the determined supply destination for each storage battery 301.
  • the dischargeable amount calculation unit 113 for each time calculates the dischargeable amount for each time to be supplied to other than the determined supply destination for each storage battery 301 from the necessary storage amount.
  • the above-described exemplary embodiments are detailed and specific descriptions of the configuration of the apparatus and the system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. . Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. In addition, the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each exemplary embodiment.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • time-series processing are not limited to processing performed in time series according to the described order, but are not necessarily performed in time series, either in parallel or individually.
  • the processing for example, parallel processing or object processing is also included.
  • SYMBOLS 1 Storage battery operation system, 100 ... Storage battery operation apparatus, 101 ... Virtual battery dischargeable amount calculation part, 102 ... Storage battery charge / discharge plan formulation part, 103 ... Real use time and charge calculation part, 104 ... Storage battery control part, 111 ... Power failure Restoration time prediction unit, 112 ... Calculation unit of required storage amount, 113 ... Dischargeable amount calculation unit for each time, 114 ... Totaling unit, 121 ... Maintenance member arrival time analysis unit, 122 ... Maintenance member arrival time prediction unit, 123 ... Restoration work time analysis part, 124 ... Restoration work time prediction part, 125 ... Total time calculation part, 126 ... Maintenance staff arrival time analysis result database, 127 ...
  • Restoration work time analysis result database 201-1, 201-2 ... Storage battery possession 301-1, 301-2 ... storage battery, 302 ... storage battery body, 401-1, 401-2, 401- ... battery user, 410-1, 410-2 ... electrical equipment, 420-1,420-2 ... terminal, 600 ... battery operator

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Abstract

本発明の一態様の蓄電池運用装置は、蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の停電復旧時間を、時間の経過とともに変化する状況を監視して得られる監視データから予測する停電復旧時間予測部と、蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の需要予測値から、蓄電池毎の時刻毎の必要蓄電量を計算する必要蓄電量計算部と、必要蓄電量から蓄電池毎の第一電力供給先以外への時刻毎の放電可能量を計算する放電可能量計算部と、を備える。

Description

蓄電池運用装置及び蓄電池運用方法
 本発明は、バックアップ用蓄電池などの蓄電池を利用する蓄電池運用装置及び蓄電池運用方法に関する。
 現在の社会はデジタル化社会と呼ばれ、デジタルデータ化された様々な情報がネットワークを介して端末装置間でやり取りされる。このような社会では、停電などにより本来の電源が失われてもシステムなどが使用できる状態を維持し続ける能力(可用性)が要求され、バックアップ用蓄電池の導入量が増大している。このような流れの中で、稼働率が低い蓄電池の余力を活用しようという動きがある。コンピューターなどの情報・通信機器だけでなく、世の中に存在する様々な物体に通信機能を持たせ、インターネットに接続して相互に通信したりすることにより、自動認識や自動制御、遠隔計測などを行うIoT(Internet of Things)により、時々刻々と変化する様々な情報を入手することが可能となった。
 例えば、特許文献1には、常時作動する所定の設備に設けられる蓄電装置を利用することで、電力需給を安定化できるようにする技術が記載されている。この特許文献1に記載の技術は、予測した電力需要WEと電力供給量WPとの差(WE-WP)が所定の閾値Th1以上なら蓄電装置ESS43を放電させ、閾値Th2未満なら蓄電装置ESS43を充電するよう制御する(段落[0076]~[0079]参照)。
特開2016-63548号公報
 一般に、バックアップ用蓄電池は、各時刻において必要とする蓄電量の最大値等から容量を定めて設置される。しかし、各時刻において必要とする蓄電量は、様々な条件によって時々刻々と変化するものである。つまり、特許文献1に記載の技術は、蓄電池の余力が時間とともに変化することに対応しておらず、当初見積もった余力より実際は大きかったとしても、活用することができない。
 上記の状況から、バックアップ用蓄電池の他用途へ利用可能な蓄電池余力(放電可能量)を精度よく推定し、他用途への利用可能量を増やす手法が要望されていた。
 本発明の一態様の蓄電池運用装置は、蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の停電復旧時間を、時間の経過とともに変化する状況を監視して得られる監視データから予測する停電復旧時間予測部と、蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の需要予測値から、蓄電池毎の時刻毎の必要蓄電量を計算する必要蓄電量計算部と、必要蓄電量から蓄電池毎の第一電力供給先以外への時刻毎の放電可能量を計算する放電可能量計算部と、を備える。
 本発明の少なくとも一態様によれば、時々刻々と変化する蓄電池の放電可能量(蓄電池余力)を高い精度で推定できるため、多くの蓄電池余力を得ることができる。そのため、例えば蓄電池の活用範囲がデマンドレスポンスやピークシフトなどへ広がる。
 上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第1の実施形態に蓄電池運用装置を含む蓄電池運用システムの概略を示す全体構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る仮想電池放電可能量計算部の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る停電復旧時間予測部の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る蓄電池運用装置を利用したビジネスモデルを示す説明図である。 図1又は図4に示した蓄電池運用を実施するためのシステム構成例を示す説明図である。 本発明の第1の実施形態に係る仮想電池放電可能量計算部において計算した時刻ごとの放電可能量(必要蓄電量)の一例を示すグラフである。 図6の蓄電池の時刻ごとの放電可能量(余力)を元に、蓄電池充放電計画策定部で計算した蓄電池の充放電計画の一例を示すグラフである。 本発明の第1の実施形態に係る各装置が備えるコンピューターのハードウェア構成例を示すブロック図である。
 以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。添付図面において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
<1.第1の実施形態>
[蓄電池運用装置を含むシステム]
 図1は、本発明の第1の実施形態に蓄電池運用装置を含む蓄電池運用システムの概略を示す。蓄電池運用システム1は、蓄電池所有者201-1,201-2が所有する蓄電池301-1,301-2と、蓄電池運用装置100と、蓄電池利用者401-1,401-2が所有する電気機器410-1,410-2から構成される。
 なお、本明細書において、蓄電池所有者201-1,201-2を区別しない場合には、「蓄電池所有者201」と称し、また、蓄電池利用者401-1,401-2を区別しない場合には、「蓄電池利用者401」と称する。同様に、電気機器410-1,410-2については「電気機器410」と称し、端末装置420-1,420-2については「端末装置420」と称する。
 図1では、蓄電池所有者201(蓄電池301を所有)及び蓄電池利用者401(電気機器410を利用)の人数がそれぞれ二人である場合の例を示したが、蓄電池所有者201及び蓄電池利用者401は、この人数に限定されない。
 蓄電池所有者201は、停電バックアップ用など本来の目的のために蓄電池301を所有している。以降、蓄電池に蓄電した電力の本来の目的の供給先を、その蓄電池の「第一電力供給先」と呼ぶ。蓄電池利用者401は、蓄電池301の第一電力供給先以外であって、蓄電池運用装置100を介して蓄電池301の蓄電機能(蓄電電力)を使用する。蓄電池利用者401は、複数の蓄電池301-1,301-2をまとめて一つの仮想電池300として見ることができる。本明細書では、この仮想電池300(蓄電池群)をSDES(Software Defined Energy Storage)とも呼ぶ。
 本実施形態では、蓄電池301の本来の目的は停電バックアップ用であるが、その他の用途であっても同様に蓄電池301を仮想電池300として活用できる。例えば、その他の用途の例としては、余剰分の再生可能エネルギーの蓄電用やデマンドレスポンス用などがある。デマンドレスポンスは、需要家が需要量を変動させて電力の需給バランスを一致させる仕組みのことである。
 蓄電池運用装置100は、仮想電池放電可能量計算部101と、蓄電池充放電計画策定部102と、実質利用時間・充電料金計算部103と、蓄電池制御部104を備える。蓄電池運用装置100の各部の機能は、後述するCPU801が、ROM802に格納された制御プログラムを読み込んで実行することにより実現される。図1の蓄電池運用装置100のブロック構成は、蓄電池運用装置100の各部による処理の流れもわかるようになっている。
 仮想電池放電可能量計算部101は、蓄電池301-1からの蓄電池データBD1及び/又は蓄電池301-2からの蓄電池データBD2を受けて、時刻毎の仮想電池放電可能量を計算する。放電可能量は、蓄電池に充電された蓄電量(電力量)のうち必要電力量を超えている分の蓄電量である。蓄電池301は、第一電力供給先に電力を供給するために必要な蓄電量を満たす必要があり、その蓄電量の計算に用いられる情報が蓄電池データBD1,BD2である。蓄電池データに含まれる情報の一例を以下に示す(後述する図2参照)。本明細書において、蓄電池データBD1,BD2を区別しない場合には、「蓄電池データBD」(監視データの一例)と称することがある。なお、蓄電池データの各情報は、互いに重複する内容を含んでいる場合がある。
蓄電池データ例1:
・蓄電池毎、時刻毎の
 -保守員位置 
 -道路渋滞情報 
 -保守員到着履歴 
 -復旧時間履歴 
 -系統監視データ 
 -天候情報 
 -需要予測量 
・蓄電池毎の充電速度
 「保守員位置」、「道路渋滞情報」、「系統監視データ」、及び「天候情報」は、時間の経過とともに変化する状況を監視して得られる情報(データ)であり、少なくとも蓄電池データにはこれらの情報が含まれることが望ましい。系統監視データは、電力線ELを含む電力系統についての監視データである。蓄電池データが仮想電池放電可能量計算部101へ入力されるまでのタイムラグ(時間のずれ)はあってもよいが、小さいほど望ましい。蓄電池データを用いた時刻毎の仮想電池放電可能量の計算については、後述する図2を参照して詳述する。
 蓄電池充放電計画策定部102は、放電可能量の利用者の時刻毎の必要放電量を受けて、放電可能量計算部113にて計算した蓄電池301毎の第一電力供給先以外に供給する時刻毎の放電可能量を、放電可能量の利用者の時刻毎の必要放電量に割り当て蓄電池301毎の充放電計画を策定する。即ち蓄電池充放電計画策定部102は、仮想電池放電可能量計算部101から時刻毎の仮想電池放電可能量を受け、また、蓄電池利用者401が所有する端末装置420からアプリデータを受け、蓄電池充放電計画(後述する図6,図7参照)を策定する。アプリデータとは、蓄電池運用システム1において蓄電池利用者401に提供されるアプリケーションソフトウェア(以下「アプリケーション」と略称する)が出力するデータである。アプリデータには、仮想電池300の蓄電量に余力が発生する時間帯や利用料、仮想電池300の電力線EL上の位置などの情報が含まれる。図1では、蓄電池利用者401-1の端末装置420-1から蓄電池運用装置100にアプリデータAD1が入力され、蓄電池利用者401-2の端末装置420-2から蓄電池運用装置100にアプリデータAD2が入力されている。アプリデータAD1,AD2を区別しない場合には、「アプリデータAD」と称することがある。
 また、蓄電池充放電計画策定部102は、前回計算時に決定した蓄電池301についての蓄電池充放電計画に対し、蓄電池データBD又はアプリデータADに変更がある場合をトリガーとして、更新処理を実行する。ここでは、蓄電池充放電計画策定部102は、変更後の蓄電池データBD又はアプリデータADの内容に合わせて、蓄電池301の充放電計画を策定する。そして、蓄電池充放電計画策定部102は、各アプリケーションに必要な充放電量を各蓄電池301にどう割り付けるかを示す候補充放電計画を複数抽出し、それらの候補充放電計画を実質利用時間・充電料金計算部103に渡す。
 実質利用時間・充電料金計算部103は、蓄電池301毎の充放電速度情報を用いて、必要蓄電量計算部112が計算した蓄電池301毎の時刻毎の必要蓄電量を満足する制約における、放電可能量を利用できる時間、及び、充電のための料金を計算する。即ち実質利用時間・充電料金計算部103は、蓄電池充放電計画策定部102から受け取った各候補充放電計画について、上記放電可能量を実質的に利用できる時間(実質利用時間)、及び、充電を行うのにかかる料金(充電料金)を計算し、計算結果を蓄電池充放電計画策定部102に返信する。
 蓄電池充放電計画策定部102は、実質利用時間・充電料金計算部103から実質利用時間と充電料金の計算結果を受け取る。そして、蓄電池充放電計画策定部102は、候補充放電計画の中から実質利用時間は長く、充電料金は安く実行できる充放電計画を選択する。また、蓄電池充放電計画策定部102は、選択した充放電計画を蓄電池制御部104に渡す。蓄電池利用者401は、蓄電池301の放電可能な電力の利用者であり、時刻毎の必要放電量又は充電量がアプリデータADとして、蓄電池充放電計画策定部102に入力される。
 例えば、アプリデータが18時から21時までのデマンドレスポンスであり、利用可能な蓄電池301-1と蓄電池301-2が存在し、蓄電池301-1の蓄電予定量は22時に蓄電量100%、蓄電池301-2の蓄電予定量は翌朝6時に蓄電量100%にする場合を想定する。蓄電池301-1は22時に蓄電量100%にしなければならないため、蓄電池301-1の充電速度により1時間で蓄電量100%にできる範囲でしか利用できない。1時間で充電できる蓄電量が25%であれば、21時に蓄電量75%までしか利用できない。あるいは、満蓄電量の50%を利用するならば、利用時間は20時までである。蓄電池301-1は、充電速度より、20時以降は、充電し続けなければならないからである。蓄電池301-2は、翌朝6時に蓄電量が100%になればよいため、時間的に余裕がある。また、充電時間となる21時から22時までの間の電気料金がそれ以降の電気料金と比較して高いのであれば、利用した分の蓄電量を戻すために、安い時間に充電できる蓄電池301-2に割り当てる方が、充電料金が安く済む。
 利用時間と充電料金のどちらを優先させるかは、蓄電池運用装置100の運用者が重みづけにより評価点を算出して決定するようにすれば、アプリケーション(デマンドレスポンス)に適した蓄電池充放電計画を策定できる。
 ここで、アプリデータの一例を以下に示す。アプリデータ例1は、蓄電池利用者401が充電機能も放電機能も利用する場合の一例であり、蓄電量kWh、開始時SOC、終了時SOC、充放電速度を指定する。SOC(State Of Charge)は、充電率であり、満充電時の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を表す。また、バックアップ電源等に用いる場合は、蓄電池301(のPCS303(後述する図5参照))と電力線ELにて接続される必要があるため、当該電気機器410の電力線EL上(図1)の位置を指定する。アプリデータ例2は、蓄電池利用者401が放電機能として利用する場合の一例である。
アプリデータ例1:
 開始時刻・終了時刻
 蓄電量kWh,開始時SOC,終了時SOC,充放電速度,利用料
 電力線EL上の位置
アプリデータ例2:
 開始時刻・終了時刻
 放電量kWh,放電速度,利用料
 電力線EL上の位置
 蓄電池利用者401がアプリケーション(蓄電池余力提供サービス)利用の対価として支払う料金を予め指定し、その料金に従って蓄電池充放電計画を策定する構成としてもよい。このような構成は、アプリケーション(即ち電気使用料金)の利用料金が安いときのみサービスを利用したい蓄電池利用者401にとって便利である。
 蓄電池制御部104は、蓄電池充放電計画策定部102より充放電計画を受け取り、充放電計画に従い該当する蓄電池301の充放電を制御する。
[仮想電池放電可能量計算部]
 以下、蓄電池運用装置100の仮想電池放電可能量計算部101について図2を用いて詳細に説明する。
 図2は、仮想電池放電可能量計算部101の内部構成例を示す。仮想電池放電可能量計算部101は、停電復旧時間予測部111と、必要蓄電量計算部112と、時刻毎の放電可能量計算部113と、集計部114を備える。
 本実施形態において、蓄電池運用装置100への入力(蓄電池データ)と、出力は以下の通りである。
[入力]
・蓄電池毎、時刻毎の 
 -保守員位置 
 -道路渋滞情報 
 -保守員到着履歴 
 -復旧時間履歴 
 -系統監視データ 
 -天候情報 
 -需要予測量 
・蓄電池毎の充電速度 
[出力]
・時刻毎の仮想電池放電可能量
 停電復旧時間予測部111は、下記の情報を受けて蓄電池i毎、時刻tに停電した場合に停電から復旧するまでに要する停電復旧時間R(t)の予測を行う。その処理の詳細は後述する図3を用いて説明する。
・蓄電池毎、時刻毎の 
 -保守員位置 
 -道路渋滞情報 
 -保守員到着履歴 
 -復旧時間履歴 
 -系統監視データ 
 -天候情報 
 必要蓄電量計算部112は、停電復旧時間予測部111より蓄電池i毎、時刻t毎の停電復旧時間R(i,t)の予測情報を受け、また、蓄電池i毎、時刻t毎の需要予測量(i,t)を受け、蓄電池i毎の時刻t毎の必要蓄電量(i,t)を計算する。蓄電池毎、時刻毎の需要予測量は、バックアップ用蓄電池の場合、停電時にバックアップすべき電力量(復旧するまでに必要な電力量)に相当する。必要蓄電量計算部112は、需要予測量を図示していない需要予測機能(パーソナルコンピューター又はネットワーク等)より受ける。需要予測機能は、天候や時刻などの条件によって電力需要を分析し、その結果を用いて電力需要を予測する。
 蓄電池iの時刻tにおける必要蓄電量は、以下の式(1)により計算する。すなわち、時刻tに停電した際に復旧までR(t)時間かかる間、時刻tから時間(t+R(t))までの間の各時刻に必要な需要予測量(i,t)の総和である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 時刻毎の放電可能量計算部113は、蓄電池iの時刻t毎の必要蓄電量(i,t)を受け、蓄電池i毎の充電速度(i)を受け、蓄電池i毎の時刻t毎の放電可能量D(i,t)を計算する。この放電可能量D(i,t)は、以下の式(2)により計算する。
 放電可能量D(i,t)=蓄電池容量(i)- 必要蓄電量(i,t)
                          ・・・式(2)
 集計部114は、蓄電池i毎の時刻t毎の放電可能量D(i,t)を受け、時刻t毎の仮想電池放電可能量D_SDES(t)を、以下の式(3)により計算して、出力する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
[停電復旧時間予測部]
 以下、仮想電池放電可能量計算部101の停電復旧時間予測部111について図3を用いて説明する。
 図3は、停電復旧時間予測部111の内部構成例を示す。停電復旧時間予測部111は、保守員到着時間分析部121と、保守員到着時間予測部122と、復旧作業時間分析部123と、復旧作業時間予測部124と、総合時間算出部125と、保守員到着時間分析結果データベース126と、復旧作業時間分析結果データベース127を備える。
 保守員到着時間分析部121は、以下に示す保守員到着履歴の情報を受けて、保守員到着時間を分析し、分析結果を保守員到着時間分析結果データベース126に登録する。
・蓄電池i毎、時刻t毎の保守員到着履歴
  -保守員位置
  -道路渋滞情報
  -天候情報
  -到着まで要した時間
  -該当蓄電池位置への呼び出しがかかった時刻(呼び出し時刻)
 保守員到着履歴は、該当蓄電池位置への呼び出しがかかってから到着するまでの時間と、その時の保守員位置、道路渋滞情報、天候情報、呼び出し時刻など、到着時間に影響を与える要因の値である。
 道路渋滞情報は、呼び出し時刻におけるその時の保守員位置から該当蓄電池位置までの経路とその混雑具合を示す情報(例えば、ここでは経路を通過するのに要する時間として説明する)である。呼び出しがかかってから途中に可動式蓄電池もしくは発電機を取りに行く場合は、その経路の道路渋滞情報を入力する。これらすべての要因を用いずとも、一部だけ(例えば、呼び出しがかかってから到着するまでの時間など)を用いてもよい。
 天候情報は、晴れや曇りなどの質的変数であるので、適宜道路渋滞への影響を反映する数値変数に直すなどして扱う。または、道路渋滞の要因を条件としてサンプルデータを分類し、条件別の保守員到着時間arrival(i,t)を得てもよい。例えば、同じ晴れの日でも、過ごしやすい気温のグループと極寒のグループでは交通量が大きく異なると考えられる。
 なお、上記の蓄電池i毎、時刻t毎の保守員到着履歴に記載していないが、イベントカレンダー情報を用いてもよい。例えば保守員位置から該当蓄電池位置までの経路において何らかのイベントが開催されていた場合には、経路上で道路渋滞が発生し、保守員の到着までにより多くの時間を要する。よって、イベントカレンダー情報を、保守員の到着時間に影響を与える要因として用いることで、より正確な到着時刻を予測することが可能となる。
 実際には、該当蓄電池位置への呼び出しがかかることはまれであるので、時刻毎に履歴を分類するのではなく、蓄電池毎に履歴を分類し、該当蓄電池位置への呼び出しがかかった時刻を要因として入力してもよい。
 また、該当蓄電池位置への呼び出し履歴だけでは、サンプル数が少なく統計解析等の手法を適用できないなどの場合は、複数の蓄電池の呼び出し履歴に対し統計解析等の手法を適用して分析する。例えば、道路渋滞情報から該当蓄電池位置を計算するための到着に要する推定時間と、実際に到着までに要した時間の誤差を目的変数、その他の要因である保守員位置、蓄電池位置、天候情報、該当蓄電池位置への呼び出しがかかった時刻を説明変数として回帰分析を行い、誤差について回帰モデルや各要因の係数を算出する。回帰分析であれば、保守員到着時間誤差r(t)は下記の式(4)に示すモデルで表され、係数k1,k2,k3を得ることができる。
 保守員到着時間誤差r(i,t)
=r(t,保守員位置,蓄電池i位置,天候情報,該当蓄電池位置への呼び出しがかかった時刻)
=k1*道路渋滞情報(保守員位置,蓄電池i位置)+k2*G1(天候情報)+k3*G2(呼び出し時刻)
                  ・・・式(4)
 また、保守員到着時間arrival(i,t)は、道路渋滞情報から計算される到着に要する推定時間に、各種要因から算出した誤差を足して計算する。
 保守員到着時間arrival(i,t)
=道路渋滞情報(保守員位置,蓄電池i位置)+保守員到着時間誤差r(i,t)
                  ・・・式(5)
 保守員到着時間誤差r(i,t)が閾値よりも小さければ、道路渋滞情報から計算される到着に要する推定時間を、保守員到着時間分析結果データベース126に登録してもよい。分析手法は、回帰分析以外の手法を用いてモデル化してもよい。各種要因から保守員到着時間arrival(i,t)を導出するためのモデルが既にあるのであれば、該当モデルを保守員到着時間分析結果データベース126に登録し、保守員到着時間分析部121を設けなくてもよい。
 保守員到着時間予測部122は、以下に示す復旧時間履歴の情報を入力し、保守員到着時間分析結果データベース126を参照して、蓄電池i毎、時刻t毎の蓄電池保守員到着時間arrival(i,t)を予測する。予測結果を総合時間算出部125に渡す。
 復旧作業時間分析部123は、以下に示す復旧時間履歴の情報を受けて、保守員が到着後に停電が復旧するまでの時間を分析し、結果を復旧作業時間分析結果データベース127に登録する。
 -復旧時間履歴
  -天候情報
  -系統監視データ
 復旧作業時間分析部123による復旧作業時間分析は、保守員到着時間分析部121と同様に行われる。回帰分析を用いて分析したならば、下記式(6)のようにモデル化して、係数を算出できる。例えば天候情報に関しては、雨の日には、晴れの日よりも作業の進行が遅くなる場合がある。また、呼び出し時刻に関して言えば、呼び出しの時間帯によっては熟練作業者が不在のため熟練度の低い作業者が担当し、復旧作業時間がかかる場合等がある。蓄電池i、天候情報、該当蓄電池位置への呼び出しがかかった時刻は、復旧作業時間への影響を反映する数値に変換して用いる。または、復旧作業時間の要因を条件としてサンプルデータを分類し、条件別の復旧作業時間w(i,t)を得てもよい。
 復旧作業時間w(i,t)
=w(t,蓄電池i,天候情報,呼び出し時刻)
=m1*F1(蓄電池i)+m2*F2(天候情報)+m3*F3(呼び出し時刻)
                           ・・・式(6)
 各種要因から復旧作業時間w(i,t)を導出するためのモデルが既にあるのであれば、該当モデルを復旧作業時間分析結果データベース127に登録し、復旧作業時間分析部123を設けなくてもよい。
 復旧作業時間予測部124は、天候情報及び系統監視データの情報を受け取り、復旧作業時間分析結果データベース127を参照して、蓄電池i毎、時刻t毎の復旧作業時間w(i,t)を予測する。そして、復旧作業時間予測部124は、予測結果を総合時間算出部125に渡す。
 総合時間算出部125は、蓄電池i毎、時刻t毎の保守員到着時間arrival(i,t)及び復旧作業時間w(i,t)を受けて、これらを総和して時刻tに停電になった場合に、復旧までにかかる時間を計算する。図3では、復旧までにかかる時間を、保守員到着時間と復旧作業時間に分けて見積もったが、復旧までに他に実施すべきことがあれば、その時間も見積もって復旧までにかかる時間に算入する。
 上述のように構成された第1の実施形態によれば、蓄電池運用装置100は、時々刻々と変化する蓄電池余力を高い精度で推定できる。そのため、仮想電池300から多くの蓄電池余力を得ることができる。また、蓄電池運用装置100を用いた蓄電池運用システム1は、デマンドレスポンスやピークシフトなどへ活用範囲が広がる。また、これにより蓄電池の所有者は、蓄電池余力による収入が増えることが期待できる。
[蓄電池運用装置を利用したビジネスモデル]
 次に、あるビル(建物)内において蓄電池運用装置100を利用したビジネスモデルの一例を説明する。
 図4は、蓄電池運用装置100を利用したビジネスモデルの一例を示す。蓄電池運用装置100を含む蓄電池運用システム1を用いて構築されるビジネスモデルには、一例として、蓄電池運用者600、ビル入居者A、ビル入居者B、ビル管理者C、及び電力会社もしくはアグリゲーターDが登場する。
 蓄電池運用者600は、蓄電池運用装置100を用いて蓄電池301の運用を行う。 ビル入居者Aは、蓄電池所有者201であり、蓄電池運用装置100を利用した蓄電池運用事業におけるバックアップ用の蓄電池301を所有している。
 ビル入居者B、ビル管理者C、及び電力会社もしくはアグリゲーターDは、それぞれ蓄電池利用者401-1、蓄電池利用者401-2、及び蓄電池利用者401-3である。アグリゲーターは、ネガワットを集める事業者である。ビル入居者B、ビル管理者C、及び電力会社もしくはアグリゲーターDは、蓄電池運用装置100により、蓄電池301の蓄電池余力を利用する。
 蓄電池運用者600は、蓄電池所有者201及び蓄電池利用者401に、蓄電池運用装置100のサービスを利用してもらうための環境として、電池、SDESアプリケーション、SS保守(劣化診断)、EMS(Energy Management System)等のサービスを提供する。蓄電池所有者201及び蓄電池利用者401が仮想電池300の利用によりそれぞれにメリットを得たならば、蓄電池運用者600はそのメリットの一部を利用料として受け取る。
 ビル入居者Bは、停電時に、ビル入居者Aの蓄電池301の電力(余力)をバックアップ用として利用する。ビル入居者Bは、蓄電池301の電力の対価が反映された管理費をビル管理者Cに支払う。実際に停電した際には所定の金額を支払うほか、停電しなかった場合も停電した際に供給を受ける権利に対する金額を支払う。
 ビル管理者Cは、ビル入居者Bから対価が反映された管理費を受け取り、対価をビル入居者Aと分け合う。またビル管理者Cは、ビル入居者Aから管理費を受け取る。管理費には、ビル700の共用部等の維持・管理にかかる費用も含まれる。ビル管理者Cは、停電時にビル入居者Bが蓄電池301を利用できるよう、配電安定化のための電力設備を備えておく必要がある。事業継続に必要なバックアップ用の蓄電池301を備えていることで、ビル700の入居率を向上したり家賃を高く設定したりできる。また、ビル管理者Cは、蓄電池301を自己所有していないため、ビル入居者Bが停電時のバックアップを必要としない場合には、蓄電池301の費用はかからない。
 ビル管理者Cは、例えばビル700の屋上に太陽光電池PVを設置してビル700全体の電力使用料金コストを下げるなどの営業努力をしているが、太陽光発電の発電量は不安定である。ビル管理者Cは、蓄電池301の蓄電池余力を購入することで、ビル700全体の電力使用料金を下げるためのピークカットを行い、ビル700全体の電力使用料金コストを低減できる。また、ビル管理者Cは、電力会社もしくはアグリゲーターDからネガワット要請を受けた際に、蓄電池301を放電してビル700の需要を下げてネガワットとして利益(対価)を得る。また、ビル入居者Bにバックアップ機能を提供できることで、ビル700の入居率を向上したり、家賃を高く設定したりすることができ、収益をあげられる。
 電力会社もしくはアグリゲーターDは、電力の需給バランスの調整に、蓄電池301の蓄電池余力を利用することができる。
 上述したように、停電復旧時間予測部111は、ビル700の入居者Aのビル700内における事業負荷を第一電力供給先とする蓄電池301の停電復旧時間を予測する。次いで、必要蓄電量計算部112は、その予測した停電復旧時間と、上記事業負荷の時刻毎の需要予測値から、蓄電池301の時刻毎の必要蓄電量を計算する。そして、時刻毎との放電可能量計算部113は、時刻毎の放電可能量を計算し、放電可能量をビル700のピークカットに使用して対価をビル700の入居者Aに支払う。
 上述した蓄電池301として、例えば移動体通信の基地局に設置されたバックアップ用の蓄電池を適用することができる。移動体通信の基地局は、需要家(蓄電池利用者)の存在するところには必ずと言っていいほど設置されており、全国各地域を網羅している。さらに基地局は、保守点検時を除いて24時間365日の連続稼働するものであり、かつ、通信機能をユーザーへ提供するために種々の電気的負荷を作動させている。移動体通信は、昼間と夜間で必要電力量(電力需要)が異なる。一般的に、昼間に経済活動(労働)が行われるため、移動体通信は、夜間よりも昼間の時間帯の必要電力量が多い。夜間の時間帯は、蓄電池の容量に対して必要電力量が小さいために、夜間に比べて蓄電池に余力(放電可能な電力量)が生じやすい。この蓄電池の余力を本来の用途(移動体通信用)と異なる用途に利用することで、これまで見過ごされてきた移動体通信の基地局に設けられた蓄電池を有効活用できる。
[ビジネスモデルに対応したシステム構成]
 次に、図1又は図4に示した蓄電池運用を実施するためのシステム構成例を説明する。
 図5は、図1又は図4に示した蓄電池運用を実施するためのシステム構成例を示す。ビル700内には、蓄電池301(PCS303と蓄電池本体302に分けて図示)、蓄電池運用装置100、及びビル700全体の電力を管理するEMS(Energy Management System)702が設置され、相互に電力線ELで接続されている。
 蓄電池301は、蓄電池運用装置100と通信線(通信網)で接続されており、蓄電池301内のPCS303は、太陽光電池PVや蓄電池本体302の直流電力を、交流電力に変換する機能等を有し、蓄電池運用装置100より受ける制御信号に従って蓄電池本体302の充放電を制御する。ビル入居者Bは、端末装置420-1により蓄電池運用装置100へアプリデータADを送り、停電時には蓄電池301より蓄電池余力を受ける。EMS702は、ビル管理者Cの端末装置420による設定及び蓄電池運用装置100より受ける制御信号に基づいて、ピークシフトを制御したり、停電時の系統運用ルールに従って停電時にはビル入居者Bに電力を供給したりする。
 EMS702や蓄電池運用装置100は、ビル700外に設置されていてもよい。ビル700外には、PV503、WF504、発電機505、SVR501、DMS502などの機器が電力網上に設置され、ビル700内の変圧器701と接続されている。蓄電池利用者401-3である電力会社は、不図示の端末装置420により、ネットワークNを介して蓄電池運用装置100にネガワット要請等を行う。
[時刻ごとの放電可能量(蓄電池余力)]
 図6は、仮想電池放電可能量計算部101(図2参照)において計算したある蓄電池301の時刻ごとの放電可能量(必要蓄電量)の一例を示すグラフである。図6の横軸は時刻、縦軸は必要蓄電量[Wh]を表す。蓄電池301の時刻ごとの必要蓄電量と放電可能量(余力)が棒グラフで表示される。また、グラフの下方には、「余力の発生が開始する時刻」(図中、開始時刻と表記)、「その時の余力(Wh)」及び「SOC値(充電率)」、並びに、「余力の発生が終了する時刻」(図中、終了時刻と表記)、「その時の余力(Wh)」及び「SOC値(充電率)」を文字列により示している。本例の場合、余力の発生が開始する時刻は13:00、余力(放電可能量)はaWh、SOCは100%(フル充電に相当)であり、余力の発生が終了する時刻は17:00、余力(放電可能量)はaWh、SOCは100%(フル充電に相当)である。即ち、蓄電池301は、SOC100%のときの蓄電量と必要蓄電量との差分であるaWhを、余力として4時間にわたって放電することが可能である。なお、充放電速度の制約からaWhの余力を4時間にわたってずっと利用できるわけではないことに注意する必要がある。この充放電速度の制約については、後述する図7を用いて詳述する。
 図6に示したようなグラフを、例えば蓄電池運用者600(図4参照)が管理する蓄電池運用装置100の表示部805(図8参照)に表示する。それにより、蓄電池運用者600は蓄電池301の余力が発生する時間帯と余力(放電可能量)を確認することができる。なお、集計部114で集計した時刻毎の仮想電池放電可能量も同様の形態で表示することができる。なお、上記グラフを蓄電池利用者401の端末装置420に表示するようにしてもよい。
 なお、図6では1時間ごとに余力を示したが他の単位時間でもよく、例えば30分単位でデータマーカー(柱状部)を表示することにより、蓄電池301の余力をより詳細に把握することができる。
[充放電計画結果]
 図7は、図6の蓄電池301の時刻ごとの放電可能量(余力)を元に、蓄電池充放電計画策定部102(図1)で計算した蓄電池301の充放電計画の一例を示すグラフである。図7の横軸は時刻、縦軸は余力(放電可能量)[Wh]を表す。グラフの右下がりの部分は蓄電池301の放電を示し、右上がりの部分は蓄電池301の充電を示す。グラフの傾きが、放電速度又は充電速度を表している。図7では、図6の余力発生の開始時刻13:00に合わせて利用開始時刻13:00を設定するとともに、余力発生の終了時刻17:00に合わせて利用終了時刻17:00を設定する。
 利用開始時刻13:00の蓄電量(図7ではSOC100%)と利用終了時刻17:00の蓄電量(図7ではSOC100%)を設定すると、蓄電池301の充放電速度から実際に利用できる余力に制約が生じる。即ち、利用開始時刻の13:00から利用終了時刻の17:00までの4時間を通して蓄電池301を充放電できるわけではない。充電を例にとると、仮に蓄電池301の1時間当たりの充電蓄電量がa[Wh]である場合、充電速度bはa[Wh]/[h]である。この充電速度bは、破線で示した充電時のグラフの傾きに相当する。図7の利用終了時刻17:00の時点でSOC100%を満たすためには、16:00の時点ならば余力0まで放電してよい。あるいは、16:30の時点ならば少なくともa/2[Wh]の余力を残しておけばよい。
 なお、夜中などの電気使用料金が低く設定されている時間帯に充電をしたい場合には、充電余力(空き容量)を作る必要がある。その場合には、安い時間帯になったときに蓄電池301の余力が0となるよう、事前に放電可能量に相当するaWhを放電するなど、計画的に放電すればよい。
 例えば、一般に鉛蓄電池は充放電速度がゆっくりであり、リチウムイオン電池は鉛蓄電池と比較すると充放電速度が速い。
 図7に示したようなグラフを、例えば蓄電池運用者600が管理する蓄電池運用装置100の表示部805に表示する。それにより、蓄電池運用者600は蓄電池301のある時間帯の充放電計画(余力)を確認することができる。なお、上記グラフを蓄電池利用者401の端末装置420に表示するようにしてもよい。
[各装置のハードウェア構成例]
 図8は、蓄電池運用システム1を構成する各装置が備えるコンピューターのハードウェア構成例を示す。
 ここでは、上述した蓄電池運用システム1に示された蓄電池運用装置100(図1)、PCS303(図5)、端末装置420(図1)が備えるコンピューター800のハードウェア構成例を説明する。なお、各装置の機能、使用目的に合わせてコンピューター800の各部は取捨選択される。
 コンピューター800は、バス804にそれぞれ接続されたCPU(Central Processing Unit)801、ROM(Read Only Memory)802、RAM(Random Access Memory)803を備える。さらに、コンピューター800は、表示部805、操作部806、不揮発性ストレージ807、通信インターフェース808を備える。
 CPU801は、制御部の一例であり、本実施形態に係る各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをROM802から読み出して実行する。このROM802には、蓄電池運用装置100及びアプリケーション利用者ごとに対応する制御プログラムが格納される。なお、コンピューター800は、CPU801の代わりに、MPU(Micro-Processing Unit)等の処理装置を備えるようにしてもよい。RAM803には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。
 表示部805は、例えば、液晶ディスプレイモニタであり、コンピューター800で行われる処理の結果等を表示する。操作部806には、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネル等が用いられ、ユーザーが所定の操作入力、指示を行うことが可能である。端末装置420-1がスマートフォンなどのモバイル端末である場合、操作部806にはタッチパネルが用いられる。
 不揮発性ストレージ807としては、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等が用いられる。この不揮発性ストレージ807には、OS(Operating System)や各種のパラメータの他に、コンピューター800を機能させるためのプログラムが記録されていてもよい。例えば不揮発性ストレージ807には、保守員到着時間分析結果データベース126、及び、復旧作業時間分析結果データベース127が格納される。
 通信インターフェース808には、例えば、NIC(Network Interface Card)等が用いられ、LAN等のネットワークNを介して各装置間で各種のデータを送受信することが可能である。
<2.第2の実施形態>
 第2の実施形態として、蓄電必要量を蓄電池運用装置100が計算せず、蓄電池301の演算装置で計算した結果を蓄電池運用装置100へデータとして渡す方法がある。この場合は、図2の停電復旧時間予測部111、必要蓄電量計算部112、及び時刻毎の放電可能量計算部113を蓄電池301側(例えばPCS303)に備える。本実施形態の場合、図1における蓄電池データは、例えば以下の蓄電池データ例2や蓄電池データ例3のようになる。蓄電池301側で必要な蓄電量と余力発生時刻を計算し、蓄電池ID(識別情報)、仮想電池300に対する利用開始時刻、利用終了時刻、開始時SOC、及び終了時SOC等を含む蓄電池データBDとして、蓄電池運用装置100に送る。蓄電池運用装置100は、これらの制約内で、アプリケーション(デマンドレスポンス)の割り当てを実施する。
 なお、本実施形態では、蓄電池データに最小利用料を設定している。蓄電池データに最小利用料を設定しているのは、アプリケーションがバックアップ用の場合に、実際には停電が無く充放電されなかった場合にも、予約を受け付けて蓄電池301の容量を空けて準備することへの対価を得るためである。
蓄電池データ例2:
 蓄電池ID、仮想電池に対する利用開始時刻・利用終了時刻
 容量kWh、開始時SOC、終了時SOC、充放電速度
 充放電単価、最小利用料
蓄電池データ例3:
 蓄電池ID、時刻毎の仮想電池に対する提供可能容量(容量kWh、又は、放電量など)
 充放電単価、最小利用料
 上述の第2の実施形態によれば、蓄電池301側で演算装置により時刻毎の放電可能量を計算し、蓄電池301側で計算した放電可能量に基づき、仮想電池300の充放電計画を策定し、該当する蓄電池301の充放電を制御することができる。第2の実施形態は、その他は第1の実施形態と同様の効果を奏する。
<3.第3の実施形態>
 第1の実施形態及び第2の実施形態では、蓄電池301には第一電力供給先が設定されている前提で説明したが、例えばバックアップなどの用途(第一電力供給先)が決まっていない場合には、特定の供給先が存在しないこともあり得る。例えば、蓄電池所有者201が投資家の場合には、投資家自らは蓄電池301を日常的に使用していない。このような蓄電池所有者201が投資家であるような場合、蓄電池利用者401に蓄電池余力を貸し出すビジネスにおいては、第一電力供給先はない。しかし、既に何らかの目的で貸し出すことが決定している供給先を第一電力供給先として、同様に本発明を実施することができる。
 第3の実施形態では、以下のような構成をとる。停電復旧時間予測部111は、蓄電池301毎の決定済み供給先の時刻毎の停電復旧時間を時間の経過とともに変化する状況を監視して得られる監視データから予測する。また、必要蓄電量計算部112は、蓄電池301毎の決定済み供給先の時刻毎の需要予測値から、蓄電池301毎の時刻毎の必要蓄電量を計算する。そして、時刻毎の放電可能量計算部113は、その必要蓄電量から蓄電池301毎の決定済み供給先以外に供給する時刻毎の放電可能量を計算する。
 さらに、本発明は上述した各実施形態例に限られるものではなく、請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
 例えば、上述した実施形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることは可能である。また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
 また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。
 また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
 また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)をも含むものである。
 1…蓄電池運用システム、 100…蓄電池運用装置、 101…仮想電池放電可能量計算部、 102…蓄電池充放電計画策定部、 103…実質利用時間・料金計算部、 104…蓄電池制御部、 111…停電復旧時間予測部、 112…必要蓄電量の計算部、 113…時刻毎の放電可能量計算部、 114…集計部、 121…保守員到着時間分析部、 122…保守員到着時間予測部、 123…復旧作業時間分析部、 124…復旧作業時間予測部、 125…総合時間算出部、 126…保守員到着時間分析結果データベース、 127…復旧作業時間分析結果データベース、 201-1,201-2…蓄電池所有者、 301-1,301-2…蓄電池、 302…蓄電池本体、 401-1,401-2,401-3…蓄電池利用者、 410-1,410-2…電気機器、 420-1,420-2…端末装置、 600…蓄電池運用者

Claims (8)

  1.  蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の停電復旧時間を、時間の経過とともに変化する状況を監視して得られる監視データから予測する停電復旧時間予測部と、
     蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の需要予測値から、蓄電池毎の時刻毎の必要蓄電量を計算する必要蓄電量計算部と、
     前記必要蓄電量から蓄電池毎の第一電力供給先以外への時刻毎の放電可能量を計算する放電可能量計算部と、を備える
     蓄電池運用装置。
  2.  前記監視データは、復旧作業を行う保守員位置、前記保守員位置から当該蓄電池の位置までの経路の道路渋滞情報、電力系統についての系統監視データ、天候情報を含む
     請求項1に記載の蓄電池運用装置。
  3.  放電可能量の利用者の時刻毎の必要放電量を受けて、前記放電可能量計算部にて計算した蓄電池毎の第一電力供給先以外に供給する時刻毎の放電可能量を、前記放電可能量の利用者の時刻毎の必要放電量に割り当て蓄電池毎の充放電計画を策定する蓄電池充放電計画策定部と、
     前記蓄電池充放電計画策定部が策定する充放電計画に従い、蓄電池の充放電を制御する蓄電池制御部と、を備える
     請求項1に記載の蓄電池運用装置。
  4.  蓄電池毎の充放電速度情報を用いて、前記必要蓄電量計算部が計算した蓄電池毎の時刻毎の必要蓄電量を満足する制約における、前記放電可能量を利用できる時間、及び、充電のための料金を計算し、計算結果を前記蓄電池充放電計画策定部へ出力する実質利用時間・充電料金計算部、を備える
     請求項3に記載の蓄電池運用装置。
  5.  前記停電復旧時間予測部は、前記監視データから、保守員が蓄電池毎の第一電力供給先に到着する時間を予測する保守員到着時間予測部、を備える
     請求項1に記載の蓄電池運用装置。
  6.  前記停電復旧時間予測部は、建物の入居者の建物内における事業負荷を第一電力供給先とする蓄電池の停電復旧時間を予測し、
     前記必要蓄電量計算部は、前記予測した停電復旧時間と、前記事業負荷の時刻毎の需要予測値から、前記蓄電池の時刻毎の必要蓄電量を計算し、
     前記放電可能量計算部は、時刻毎の放電可能量を計算し、前記放電可能量を前記建物のピークカットに使用して対価を前記建物の入居者に支払う
     請求項1に記載の蓄電池運用装置。
  7.  前記蓄電池の所有者は、当該蓄電池を日常的に使用しない者である
     請求項1に記載の蓄電池運用装置。
  8.  蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の停電復旧時間を、時間の経過とともに変化する状況を監視して得られる監視データから予測する処理と、
     蓄電池毎の第一電力供給先の時刻毎の需要予測値から、蓄電池毎の時刻毎の必要蓄電量を計算する処理と、
     前記必要蓄電量から蓄電池毎の第一電力供給先以外への時刻毎の放電可能量を計算する処理とを含む
     蓄電池運用方法。
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