WO2019123529A1

WO2019123529A1 - 蓄電池システムおよびその運転方法

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Publication number: WO2019123529A1
Application number: PCT/JP2017/045489
Authority: WO
Inventors: 浩一秀瀬
Original assignee: 東芝三菱電機産業システム株式会社
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-27

Abstract

実施形態によれば、蓄電池と前記蓄電池に接続され電力系統に連系することができる電力変換装置とを含む複数の組みと、供給された電力指令値にもとづいて、前記電力変換装置の動作を制御する制御装置と、を備えた蓄電池システムが提供される。この蓄電池システムでは、前記制御装置は、前記蓄電池を利用する効率にもとづいて、前記複数の組みのうち前記電力系統に連系する組みの運転台数を決定する。

Description

蓄電池システムおよびその運転方法

　本発明の実施形態は、蓄電池システムおよびその運転方法に関する。

　太陽光発電や風力発電等の自然エネルギーを利用した発電システムの発電量の変動抑制、電力需要の平準化、あるいはピークシフト等を目的として、蓄電池システムが利用されている。蓄電池システムにおいては、充放電の制御が可能な蓄電池および電力変換装置の組みが複数用いられる。蓄電池システムの効率的な運転が望まれている。

特開２０１４－１７１３３５号公報

　本発明の実施形態は、効率的な運転が可能な蓄電池システムおよびその運転方法を提供する。

　本発明の実施形態によれば、蓄電池と前記蓄電池に接続され電力系統に連系することができる電力変換装置とを含む複数の組みと、供給された電力指令値にもとづいて、前記電力変換装置の動作を制御する制御装置と、を備えた蓄電池システムが提供される。この蓄電池システムでは、前記制御装置は、前記蓄電池を利用する効率にもとづいて、前記複数の組みのうち前記電力系統に連系する組みの運転台数を決定する。

　本発明の実施形態によれば、効率的な運転が可能な蓄電池システムおよびその運転方法を提供することができる。

第１の実施形態に係る蓄電池システムを例示するブロック図である。電力変換装置の出力電力と変換効率との関係を例示するグラフである。蓄電池の残量データとパワー密度との関係を例示するグラフである。第１の実施形態の蓄電池システムの動作を説明するためのフローチャートの例である。電力変換装置の変換効率に関するデータが設定されたテーブルの例である。蓄電池システムが出力すべき電力指令値および電力変換装置の運転台数による変換効率の値の例である。第２の実施形態に係る蓄電池システムを例示するブロック図である。電力変換装置の電力損失に関するデータが設定されたテーブルの例である。第２の実施形態の蓄電池システムを説明するためのフローチャートの例である。

　以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
　なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
　なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

　（第１の実施形態）
　図１は、実施形態に係る蓄電池システムを例示するブロック図である。
　図１に示すように、蓄電池システム１００は、第１～第４の組み５１～５４と、制御装置５０と、を備える。第１～第４の組み５１～５４は、電力系統２にそれぞれ連系可能な交流電源である。蓄電池システム１００は、電力系統２に連系されている。蓄電池システム１００は、上位コントローラ６０に接続されている。実施形態において、電力系統に連系可能な交流電源の組みは、４つに限らない。交流電源の組みは、２つ以上であればよく、個数は限定されない。

　第１～第４の組み５１～５４は、第１～第４の蓄電池１１～１４と、第１～第４の電力変換装置２１～２４と、を含む。第１の組み５１では、第１の電力変換装置２１は、一端で第１の蓄電池１１に接続されている。第２の組み５２では、第２の電力変換装置２２は、第２の蓄電池１２に接続されている。第３の組み５３では、第３の電力変換装置２３は、一端で第３の蓄電池１３に接続されている。第４の組み５４では、第４の電力変換装置２４は、一端で第４の蓄電池１４に接続されている。交流電源の組み５１～５４は、電力変換装置２１～２４の他端において同一フィーダで、変圧器１を介して電力系統２に連系されている。

　電力系統２は、たとえば、電力を需要家の受電設備に供給するための送電線を含む。電力系統２の供給する電力は、交流である。電力系統２は、たとえば、商用電源の送電線を含む。電力系統２の交流電力の電圧は、たとえば、６６００Ｖ（実効値）である。電力系統２の交流電力の周波数は、たとえば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである。電力系統２は、たとえば、自家発電システム内の送電線などでもよい。蓄電池システム１００は、この例では、変圧器１によって電力変換装置２１～２４の出力を昇圧して電力系統２に供給することができる。

　電力変換装置２１～２４の他端は、遮断器３を介して電力系統２に接続される。遮断器３は、２つの状態をとり得る。２つの状態は、投入状態および開放状態である。投入状態は、電力変換装置２１～２４と電力系統２とを接続する。開放状態は、電力変換装置２１～２４を電力系統２から切り離す。遮断器３の投入状態および開放状態は、たとえば、電力系統２の管理者によって選択され、制御される。電力系統の管理者は、たとえば、電力会社などである。

　電力変換装置２１～２４は、インバータ４１～４４をそれぞれ含む。インバータ４１～４４は、たとえば、自励式の電力変換器である。インバータ４１～４４は、スイッチング素子を含む。インバータ４１～４４では、スイッチング素子のオン・オフによって、直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧を直流電圧に変換する。スイッチング素子は、たとえば、自己消弧型の素子である。スイッチング素子は、たとえば、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などである。

　電力変換装置２１～２４は、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を直流電力に変換する双方向のパワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）として機能する。電力変換装置２１～２４は、蓄電池１１～１４から放電された直流電圧を交流電圧にそれぞれ変換して出力することができる。電力変換装置２１～２４は、電力系統２から供給された交流電圧を直流電圧に変換して蓄電池１１～１４をそれぞれ充電することができる。

　蓄電池１１～１４は、蓄電池管理装置３１～３４にそれぞれ接続されている。蓄電池管理装置３１～３４は、管理データｍ１～ｍ４をそれぞれ生成する。蓄電池管理装置３１～３４は、制御装置５０の要求に応じて、管理データｍ１～ｍ４を制御装置５０に送信する。管理データｍ１～ｍ４は、蓄電池１１～１４の残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４をそれぞれ含む。管理データｍ１～ｍ４には、残量データのほか、取得した蓄電池の電圧や電流のデータ等を含んでいてもよい。さらに、管理データｍ１～ｍ４は、蓄電池１１～１４の劣化状況やメンテナンスの情報等を含んでもよい。蓄電池の劣化状況やメンテナンス情報等は、蓄電池の充放電回数や温度等の使用状況等にもとづいて計算される。

　蓄電池管理装置３１～３４は、蓄電池１１～１４の端子間電圧や流出入する電流の時間変化量等を検出して、残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４をそれぞれ計算する。残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４は、蓄電池が満充電の場合の残量を１００％としたときの残量の比率として表される。蓄電池１１～１４は、たとえばリチウムイオン蓄電池等である。

　制御装置５０は、上位コントローラ６０および蓄電池管理装置３１～３４にそれぞれ接続されている。制御装置５０は、電力変換装置２１～２４にそれぞれ接続されている。制御装置５０は、上位コントローラ６０から送信された指令やデータ、および蓄電池管理装置３１～３４から送信された管理データｍ１～ｍ４にもとづいて、電力変換装置２１～２４に運転指令ｃ１～ｃ４をそれぞれ送信する。運転指令ｃ１～ｃ４は、後述するように、４台の電力変換装置のうち運転する電力変換装置を指定する指令や、運転指定された電力変換装置に対する出力電力指令値等を含む。

　制御装置５０は、蓄電池管理装置３１～３４から送信された残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４に関する判定基準値を有する。制御装置５０は、たとえば判定基準値として、許容範囲ｒ１を有する。この許容範囲ｒ１は、後に詳述するように、蓄電池の充電時および放電時のそれぞれのパワー密度の残量データ依存性にもとづいて設定される。たとえば、許容範囲データｒ１は、充電時および放電時のパワー密度が、最大値の８０％以上になるときの残量データＳＯＣの範囲に設定される。

　制御装置５０は、上位コントローラ６０からの指令にもとづいて動作する。上位コントローラ６０の指令は、電力系統２の電力需給に応じた電力の指令値のデータを含む。上位コントローラ６０は、電力の需給に応じて、蓄電池システム１００に対する電力指令値Ｐ１を算出し、算出した電力指令値Ｐ１を制御装置５０に送信する。たとえば上位コントローラ６０は、電力系統２における過去の電力需給データ等にもとづいて、あらかじめ設定された電力指令値Ｐ１を有する。

　制御装置５０は、テーブル５５を有する。テーブル５５は、電力変換装置２１～２４の変換効率Ｅｆのデータを含む。変換効率Ｅｆのデータは、電力変換装置２１～２４の出力電力Ｐｏに対応するように設定されている。この例では、電力変換装置２１～２４は、同一の入出力特性を有しており、出力電力に対する変換効率の特性は同一である。制御装置５０は、蓄電池および電力変換装置の組みの運転台数ｎ、変換効率Ｅｆのデータおよび上位コントローラ６０から送信された電力指令値Ｐ１にもとづいて、電力変換装置２１～２４の動作を制御する。

　制御装置５０は、たとえば、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサを含む。制御装置５０は、プロセッサによって、図示しない記憶装置に格納されたプログラムの各ステップを逐次読み出して、あるいはプログラムを一時記憶部に展開して実行する。後述する各動作やフローチャートの各フローは、プログラムのステップの一部または全部として実行されてもよい。

　電力変換装置２１～２４は、たとえば、コネクタやねじの締め付けなどにより、蓄電池１１～１４および制御装置５０のそれぞれに対して着脱可能に接続される。

　本実施形態の蓄電池システム１００の動作について説明する。
　図２は、電力変換装置の出力電力と変換効率との関係を例示するグラフである。
　図２のグラフは、横軸が電力変換装置の出力電力Ｐ０であり、縦軸が電力変換装置の変換効率Ｅｆである。出力電力Ｐｏは、定格出力電力を１００％とした場合の定格出力電力に対する比率で表されている。変換効率Ｅｆは、電力変換装置の入力電力Ｐｉに対する出力電力Ｐｏの比率で表され、Ｅｆ＝Ｐｏ／Ｐｉである。なお、入力電力Ｐｉまたは出力電力Ｐｏが交流の場合には、有効電力の値を用いる。

　図２に示すように、変換効率Ｅｆは、出力電力Ｐｏに対して一定ではなく、出力電力Ｐｏに応じて変化する。変換効率Ｅｆは、出力電力Ｐｏに関して非線形な特性を有する。この例では、定格出力電力の５０％の出力電力Ｐｏのときに、変換効率Ｅｆは最大値Ｅｆｍとなる。

　電力変換装置２１～２４は、同一フィーダで電力系統２に接続されている。そのため、蓄電池システム１００として出力すべき電力指令値Ｐ１が設定された場合には、１台当たりの出力電力Ｐｏは、運転する電力変換装置の台数に応じて変化する。

　制御装置５０は、変換効率Ｅｆと出力電力Ｐｏとの関係を表すデータを有している。そのデータは、たとえばテーブル形式である。制御装置５０は、電力指令値Ｐ１が与えられると、仮に運転する電力変換装置の運転台数ｎを設定する。制御装置５０は、この仮の運転台数ｎを用いて、電力変換装置１台当たりの出力電力Ｐｏ（ｎ）を計算する。以下では、仮の運転台数ｎとした場合の出力電力Ｐｏ（ｎ）を仮の出力電力という。

　制御装置５０は、テーブル５５を検索し、仮の出力電力Ｐｏ（ｎ）に対応する変換効率Ｅｆ（ｎ）を抽出する。制御装置５０は、仮の運転台数ｎを逐次変えて、１台当たりの仮の出力電力Ｐｏ（ｎ）を計算し、仮の出力電力Ｐｏ（ｎ）に応じた変換効率Ｅｆ（ｎ）を抽出する。制御装置５０は、仮の運転台数ｎごとに検索された変換効率Ｅｆ（１），Ｅｆ（２），…の中から、最大の変換効率を抽出し、決定された運転台数ｎ０を設定する。

　図３は、蓄電池の残量データＳＯＣとパワー密度との関係を例示するグラフである。
　図３では、横軸は蓄電池の残量データＳＯＣ（％）、縦軸は蓄電池のパワー密度Ｐｄ（％）である。パワー密度Ｐｄは、重量当たりの電力（Ｗ／ｋｇ）で表される。体積当たりの電力（Ｗ／Ｌ）で表してもよい。

　蓄電池は、充電および放電を繰り返して用いられる。蓄電池を、満充電近くまで充電し、深く放電した場合には、より大きなエネルギー密度やパワー密度が得られる。一方で、充放電サイクル寿命を十分に確保するには、適切な充電レベルの範囲内で充放電することが好ましい。

　図３に示すように、特性曲線ｓ１は、蓄電池の充電時の特性例を示している。特性曲線ｓ２は、蓄電池の放電時の特性例を示している。この例では、充電時には、残量データＳＯＣが大きくなるにしたがって、充電できるパワー密度が小さくなる。放電時には、残量データＳＯＣが大きくなるにしたがって、パワー密度が大きくなる。

　この例のように、充電および放電の両方に対して、パワー密度が８０％以上とすることができる残量データＳＯＣの範囲ｒ１が存在する。換言すれば、残量データＳＯＣの範囲ｒ１を図３のように設定することによって、蓄電池のパワー密度として８０％以上を確保することができる。この範囲ｒ１を超えて充電して、より多くの残量データを実現したとしても、パワー密度は８０％を下回ることとなり、充電の効率が低下し、充放電サイクル寿命も劣化する。この範囲ｒ１を下回る残量データとなった場合には、放電可能なパワー密度が十分に得られないことが考えられる。

　本実施形態の蓄電池システム１００では、制御装置５０は、パワー密度が所定の値Ｐｄ１となる残量データＳＯＣの範囲ｒ１にあるか否かを判定する。制御装置５０は、残量データの範囲ｒ１にある交流電源の組みを運転可能とする。

　本実施形態の蓄電池システム１００では、制御装置５０は、残量データの範囲ｒ１からはずれている電力変換装置を運転停止し、電力系統２から解列する。

　制御装置５０は、電力系統２に連系することができる交流電源の組み５１～５４の運転台数を仮の運転台数ｎを設定し、仮の運転台数ｎにもとづいて、決定された運転台数ｎ０を設定する。制御装置５０は、決定された運転台数ｎ０に応じた電力変換装置を制御する。

　一連の動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。
　図４は、本実施形態の蓄電池システム１００の動作を説明するためのフローチャートの例である。
　図４に示すように、ステップＳ１において、制御装置５０は、蓄電池管理装置３１～３４から各蓄電池１１～１４の残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４を取得する。制御装置５０は、残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４が許容範囲ｒ１内であるか否かを判定する。

　制御装置５０は、許容範囲ｒ１からはずれる残量データを検出した場合には、対応する蓄電池および電力変換装置を電力系統２から解列する。

　ステップＳ２において、制御装置５０は、許容範囲ｒ１内の残量データの数にもとづいて仮の運転台数ｎを設定し記憶する。

　ステップＳ３において、制御装置５０は、仮の運転台数ｎおよび蓄電池システム１００に対する電力指令値Ｐ１にもとづいて、仮の運転台数ｎの場合の１台当たりの仮の出力電力Ｐｏ（ｎ）＝Ｐ１／ｎを計算する。

　ステップＳ４において、制御装置５０は、テーブル５５を検索して、仮の出力電力Ｐｏ（ｎ）に対応する変換効率Ｅｆ（ｎ）をテーブル５５から抽出する。制御装置５０は、検索した変換効率Ｅｆ（ｎ）を記憶する。

　ステップＳ５，Ｓ６において、制御装置５０は、仮の運転台数ｎが、運転する電力変換装置の最小の台数である１台になるまで、上述のステップを繰り返す。

　ステップＳ７において、制御装置５０は、記憶された仮の運転台数ｎに応じた変換効率Ｅｆ（ｎ）の中から最大値を抽出する。

　ステップＳ８において、制御装置５０は、抽出された変換効率Ｅｆ（ｎ）の仮の運転台数ｎを決定された運転台数ｎ０として設定し、記憶する。

　ステップＳ９において、制御装置５０は、決定された運転台数ｎ０にもとづいて、出力電力Ｐｏ（ｎ０）を出力電力指令値に設定し、対応する電力変換装置に送信する。

　より具体的な例で説明する。
　図５は、電力変換装置の変換効率に関するデータが設定されたテーブルの例である。
　図６は、蓄電池システムが出力すべき電力指令値および電力変換装置の運転台数による変換効率の値の例である。
　上述したように、制御装置５０はテーブル５５を有する。図５に示すように、テーブル５５は、電力変換装置の出力電力Ｐｏに応じた変換効率Ｅｆの値が設定されている。テーブル５５の例では、Ｐｏ＝２５０ｋＷのときに、変換効率Ｅｆがピーク値Ｅｆ５になるように設定されている。つまり、Ｅｆ１＜Ｅｆ２＜Ｅｆ３＜Ｅｆ４＜Ｅｆ５となっており、Ｅｆ５＞Ｅｆ６＞Ｅｆ７＞Ｅｆ８＞Ｅｆ９＞Ｅｆ１０となっている。制御装置５０は、電力変換装置の仮の運転台数ｎを設定して、仮の運転台数ｎのそれぞれの場合について変換効率を抽出する。

　図６に示すように、電力指令値Ｐ１が５００ｋＷの場合には、運転台数ｎが４台のときには、１台当たりの電力変換装置が分担する出力電力Ｐｏ（４）は５００ｋＷ／４台＝１２５ｋＷとなる。制御装置５０は、テーブル５５を検索し、Ｐｏ＝１２５ｋＷのときの変換効率Ｅｆを抽出する。この例では、Ｅｆ（４）は、Ｅｆ２とＥｆ３との間の値をとる。

　同様にして、ｎ＝３台のときには、Ｅｆ（３）はＥｆ３とＥｆ４との間の値をとり、ｎ＝２台のときには、Ｅｆ（２）はＥｆ５、ｎ＝１台のときには、Ｅｆ（１）はＥｆ１０が抽出される。

　Ｅｆ（４）１，Ｅｆ（３）１，Ｅｆ（２）１，Ｅｆ（１）１の中でもっとも大きい値の運転台数ｎが選択され、この例では、ｎ＝２の場合がＥｆ５である。

　電力指令値Ｐ１が１ＭＷの場合には、電力変換装置が２台以上で出力電力を供給できるため、１台の欄には、適用せず（Ｎ／Ａ）が記されている。台数ｎが４台のときには１台当たりの仮の出力電力は２５０ｋＷとなる。制御装置５０は、Ｐｏ＝２５０ｋＷのときの変換効率Ｅｆ（４）の値を抽出する。この例では、Ｅｆ（４）２はＥｆ５である。

　同様にして、ｎ＝３台のときには、Ｅｆ（３）はＥｆ６とＥｆ７との間の値をとり、ｎ＝２台のときには、Ｅｆ（２）はＥｆ１０が抽出される。

　制御装置５０は、これらのうちから最大の変換効率となる台数を設定する。

　電力指令値Ｐ１が２ＭＷの場合には、電力変換装置は、４台以上必要となる。３台以下の台数についてはＮ／Ａが記されている。

　上述では、変換効率に関する離散的なデータを取得して、隣接するデータ間についてはデータ補完による推定値を用いたが、他の方法を用いてもよい。たとえば、出力電力Ｐｏに対する変換効率Ｅｆの値は、より細かくデータを計測等してテーブルに設定してもよいし、出力電力Ｐｏ（ｎ）の区間を設定して、区間に対して離散的にＰｏのデータを設定する等してもよい。

　本実施形態の蓄電池システム１００の効果について説明する。
　本実施形態の蓄電池システム１００では、制御装置５０が電力変換装置の出力電力Ｐｏに対する変換効率Ｅｆのデータを有している。そのため、同一フィーダで電力系統２に接続された電力変換装置のうち運転する台数を設定することによって、もっとも高い変換効率で電力変換装置を動作させることができる。電力変換装置は、蓄電池ごとに設けられているので、電力変換装置を高い変換効率で運転させることによって、蓄電池の利用効率も高めることができる。

　制御装置５０は、電力変換装置の複数の出力電力のそれぞれに対する変換効率Ｅｆのデータを有することによって、電力変換装置の運転台数に応じて、各蓄電池の利用効率の観点から最適な運転台数ｎを迅速かつ容易に設定することができる。

　本実施形態の蓄電池システム１００では、蓄電池ごとに動作可能となる許容範囲が設定されている。そのため、制御装置５０は、蓄電池管理装置３１～３４から残量データＳＯＣ１～ＳＯＣ４を受信することによって、蓄電池およびその蓄電池に接続された電力変換装置を運転できるか迅速かつ容易に判定することができる。

　（第２の実施形態）
　上述の実施形態の場合には、電力変換装置の１台当たりの出力電力Ｐｏに対する変換効率Ｅｆが最大になるものを選択して運転台数ｎを設定する。変換効率に代えて、各電力変換装置の出力電力Ｐｏに対する電力損失ＰＬを抽出し、蓄電池システム全体の電力損失を最小にするように、運転台数ｎを設定してもよい。

　図７は、本実施形態に係る蓄電池システムを例示するブロック図である。
　図８は、電力変換装置の電力損失に関するデータが設定されたテーブルの例である。
　本実施形態の場合には、上述の他の実施形態の場合と異なるテーブル１５５を含む制御装置１５０を備える点で相違する。同一の構成要素には同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。
　図７に示すように、本実施形態の蓄電池システム２００は、制御装置１５０を備える。制御装置１５０は、テーブル１５５を含む。テーブル１５５には、図８に示すように、電力変換装置の出力電力Ｐｏに対応する電力損失ＰＬのデータＰＬ１～ＰＬ１０が設定されている。テーブル１５５のデータは、あらかじめ実測やシミュレーション等を用いて計測される。なお、電力損失ＰＬは、入力電力Ｐｉと出力電力Ｐｏとの差をとることによって計算される（ＰＬ＝Ｐｉ－Ｐｏ）。

　図９は、本実施形態の蓄電池システムの動作を説明するためのフローチャートである。
　図９のフローチャートを用いて、本実施形態の蓄電池システム２００の動作を説明する。
　図９に示すように、ステップＳ１～Ｓ３までは、上述の他の実施形態の場合と同じである。ステップＳ３に続くステップＳ１１において、制御装置１５０は、テーブル１５５を検索して、１台当たりの仮の出力電力Ｐｏ（ｎ）に対する電力損失ＰＬ（ｎ）を抽出する。

　ステップＳ１２において、制御装置１５０は、抽出した電力損失ＰＬ（ｎ）に仮の運転台数ｎを乗じて計算結果ｎ×ＰＬ（ｎ）を記憶する。

　ステップＳ５，Ｓ６において、上述の他の実施形態と同様に、運転台数ｎが、電力変換装置の最小の台数である１台になるまで、上述のステップを繰り返す。

　ステップＳ１３において、制御装置１５０は、ステップＳ１２で記憶したｎ×ＰＬ（ｎ）のデータの中から最小値を抽出する。

　ステップＳ１４において、制御装置１５０は、ステップＳ１３で抽出されたｎ×ＰＬ（ｎ）の最小値に対応する仮の運転台数ｎを、決定された運転台数ｎ０として設定する。

　ステップＳ８以降は、上述の他の実施形態の場合と同様にして、運転する電力変換装置に出力電力指令値を送信する。

　本実施形態の蓄電池システムの効果について説明する。
　本実施形態の蓄電池システムでは、制御装置１５０が、電力変換装置の出力電力Ｐｏに応じた電力損失ＰＬのデータを有している。そのため、電力変換装置の運転台数ｎで電力指令値Ｐ１を分担した場合に、電力損失が最小となる運転台数を推定することができる。したがって、蓄電池システム２００の全体の利用効率を高めることができる。

　上述したいくつかの実施形態においては、複数の電力変換装置の変換効率の特性は同一であり、出力電力Ｐｏに対する変換効率や電力損失のテーブルは１つである。蓄電池システムは、異なる変換効率の特性を有する電力変換装置を備え、制御装置が電力装置ごとの出力電力Ｐｏに対する変換効率等のテーブルを有するようにしてもよい。その場合には、仮の運転台数を設定した後、それぞれの電力変換装置に対応するテーブルを検索すればよい。

　実施形態によれば、効率的な運転が可能な蓄電池システムおよびその運転方法が提供できる。

　以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。たとえば、蓄電池、電力変換装置、および制御装置などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

　また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

　その他、本発明の実施の形態として上述した蓄電池システムおよびその運転方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての蓄電池システムおよびその運転方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

　その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims

　蓄電池と前記蓄電池に接続され電力系統に連系することができる電力変換装置とを含む複数の組みと、
　供給された電力指令値にもとづいて、前記電力変換装置の動作を制御する制御装置と、
　を備え、
　前記制御装置は、前記蓄電池を利用する効率にもとづいて、前記複数の組みのうち前記電力系統に連系する組みの運転台数を決定する蓄電池システム。
　前記制御装置は、前記複数の組みの前記電力変換装置の変換効率が高くなるように、前記運転台数を決定する請求項１記載の蓄電池システム。
　前記制御装置は、前記電力指令値を、前記電力変換装置を仮に運転した場合の仮の運転台数で除して仮の出力電力を設定し、
　前記仮の出力電力の場合の前記変換効率がもっとも高いときの前記仮の運転台数を決定された運転台数として設定する請求項２記載の蓄電池システム。
　前記制御装置は、前記電力変換装置の出力電力および前記出力電力に応じた変換効率のデータセットを含む第１テーブルを有し、
　前記制御装置は、前記第１テーブルを検索して仮の出力電力に対する前記変換効率を抽出する請求項３記載の蓄電池システム。
　前記制御装置は、前記複数の組みの前記電力変換装置の電力損失の合計が低くなるように前記運転台数を決定する請求項１記載の蓄電池システム。
　前記制御装置は、前記電力指令値を、前記電力変換装置を仮に運転した場合の仮の運転台数で除して仮の出力電力を設定し、前記仮の出力電力の場合の前記電力損失に前記仮の運転台数を乗じた値がもっとも小さいときの前記仮の運転台数を、決定された運転台数として設定する請求項５記載の蓄電池システム。
　前記制御装置は、前記電力変換装置の出力電力および前記出力電力に応じた前記電力損失のデータセットを含む第２テーブルを有し、
　前記制御装置は、前記第２テーブルを検索して仮の出力電力に対する前記変換効率を抽出する請求項３記載の蓄電池システム。
　蓄電池と前記蓄電池に接続され電力系統に連系することができる電力変換装置とを含む複数の組みと、供給された電力指令値にもとづいて、前記電力変換装置の動作を制御する制御装置と、を含む蓄電池システムの運転方法であって、
　前記制御装置によって、前記蓄電池を利用する効率にもとづいて、前記複数の組みのうち前記電力系統に連系する組みの運転台数を決定する蓄電池システムの運転方法。
　前記組みの運転台数を決定することは、
　前記制御装置によって、前記電力指令値を、前記電力変換装置を仮に運転した場合の仮の運転台数で除して仮の出力電力を設定し、
　前記仮の出力電力の場合の前記電力変換装置の変換効率がもっとも高いときに決定された運転台数として設定することを含む請求項８記載の蓄電池システムの運転方法。
　前記組みの運転台数を決定することは、
　前記制御装置によって、前記電力指令値を、前記電力変換装置を仮に運転した場合の仮の運転台数で除して仮の出力電力を設定し、
　前記仮の出力電力の場合の前記電力変換装置の電力損失に前記仮の運転台数を乗じた値がもっとも小さいときに決定された運転台数として設定することを含む請求項８記載の蓄電池システムの運転方法。