WO2020053964A1 - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

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WO2020053964A1
WO2020053964A1 PCT/JP2018/033658 JP2018033658W WO2020053964A1 WO 2020053964 A1 WO2020053964 A1 WO 2020053964A1 JP 2018033658 W JP2018033658 W JP 2018033658W WO 2020053964 A1 WO2020053964 A1 WO 2020053964A1
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power
change
storage battery
state
charge
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PCT/JP2018/033658
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井出　誠
麻紗子 木内
麻美 水谷
山崎　修司
篤司 庄野
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株式会社東芝
東芝エネルギーシステムズ株式会社
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    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
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    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Definitions

  • the embodiments of the present invention relate to a control device, a control method, and a program.
  • the present invention provides a control device capable of controlling a storage battery to a charged state capable of keeping the rate of change of combined power within a desired range when power generated by a generator using renewable energy fluctuates, It is an object to provide a control method and a program.
  • the problem to be solved by the present invention is to control a storage battery to a charged state capable of keeping the rate of change of combined power within a desired range when the power generated by a generator using renewable energy fluctuates. It is an object of the present invention to provide a control device, a control method, and a program that can perform the control.
  • the control device includes a change criterion calculation unit, a determination unit, and a control unit.
  • the change criterion calculation unit includes a set limit value of a change degree of a combined power that can be output from at least one of a generator connected to the power system and a storage battery connected to the power system via the power converter, and charging of the storage battery. Based on the state, a change criterion for a change in the power generated by the generator is calculated.
  • the determination unit is based on the change criterion, is the generated power a value that allows the degree of change in the combined power of the generated power and the output power of the storage battery to fall within the range of the set limit value? Determine whether or not.
  • the control unit determines by the determination unit that the change in the generated power is not a value that allows the degree of change in the combined power of the generated power and the output power of the storage battery to fall within the set limit value. If so, the operation of the power converter is controlled so as to change the state of charge.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a control device 100 according to the first embodiment.
  • 5 is a graph showing an example of a change in combined power when the generated power Pw of the generator 10 changes abruptly (decreases).
  • 5 is a flowchart illustrating an example of an operation of the control device 100 according to the first embodiment.
  • 9 is a graph illustrating another example of a change in the combined power when the generated power Pw of the generator 10 changes abruptly (decreases).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a control system 1 using a control device 100 according to the first embodiment.
  • the control system 1 includes a generator 10 using renewable energy, a first transformer 20, a storage battery unit 30, a power converter 40, a second transformer 50, and a control device 100.
  • the renewable energy is wind energy
  • the generator 10 is a generator that generates power using wind power will be described.
  • the generator 10 is connected to the power system via the first transformer 20.
  • the first transformer 20 converts power generated by the generator 10 (hereinafter, generated power Pw) into a frequency and a voltage of a power system, and supplies the power and the power to the power system.
  • the storage battery unit 30 calculates an SOC (State of Charge; charging rate) based on, for example, a secondary battery capable of performing charging and discharging, and sensors such as an ammeter, a voltmeter, and a thermometer and their outputs.
  • BMU Battery ⁇ Management ⁇ Unit
  • the control device 100 may have a function of calculating the SOC.
  • the SOC is the ratio (ratio) of the amount of power (remaining capacity) charged in the storage battery unit 30 to the storage capacity (full charge capacity) C of the storage battery unit 30.
  • SOC is an example of a “charged state”.
  • the storage capacity C is the amount of power that the storage battery unit 30 can store.
  • the storage capacity of the storage battery unit 30 may be a rated storage capacity or an actually measured storage capacity.
  • the storage battery unit 30 is connected to the power system via the power converter 40 and the second transformer 50.
  • the power converter 40 converts the DC power stored in the storage battery unit 30 into AC power according to the control of the control device 100 and supplies the AC power to the power system via the second transformer 50, thereby discharging the storage battery unit 30. Let it.
  • the second transformer 50 converts the AC power converted by the power converter 40 into a frequency and a voltage of a power system.
  • the power converter 40 charges the storage battery unit 30 by converting AC power of the power system into DC power and supplying the DC power to the storage battery unit 30 based on the control of the control device 100.
  • control device 100 If the control device 100 can keep the degree of change of the combined power at the time of sudden change within a predetermined range based on the generated power Pw, the storage capacity C of the storage battery unit 30, and the SOC of the storage battery unit 30, If the change in the combined power at the time of sudden change cannot be kept within a predetermined range, the change of the combined power at the time of sudden change can be kept within a predetermined range. Thus, the SOC of storage battery unit 30 is controlled.
  • the combined power is the sum of the generated power Pw and the discharge power discharged by the storage battery unit 30 (when charged, the negative power is considered).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of the control device 100 according to the first embodiment.
  • the control device 100 includes a control unit 120 and a storage unit 200.
  • the control unit 120 includes, for example, an acquisition unit 122, a change criterion calculation unit 124, a determination unit 126, and a power converter control unit 128.
  • Each unit of the control unit 120 is realized when a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) executes a program (software) stored in the storage unit 200, for example.
  • a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) executes a program (software) stored in the storage unit 200, for example.
  • Some or all of these constituent elements are hardware (circuits) such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), and GPU (Graphics Processing Unit). (Including a circuitry), or may be realized by cooperation of software and hardware.
  • the storage unit 200 is realized by, for example, an HDD, a flash memory, an electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), a read only memory (ROM), or a random access memory (RAM).
  • the storage unit 200 stores, for example, a program read and executed by a hardware processor.
  • the storage unit 200 stores, for example, storage capacity information 202, target SOC information 204, and change amount limit value information 206.
  • the storage capacity information 202 is information indicating the storage capacity C.
  • the target SOC information 204 is information indicating an SOC to be maintained by the storage battery unit 30 (hereinafter, target SOC).
  • the target SOC is specified in advance by the power supply company, for example, and is stored in the storage unit 200 as the target SOC information 204.
  • the variation limit value information 206 is information indicating a set limit value. Details of the set limit value will be described later.
  • control device 100 includes, for example, a network interface (not shown) such as a PCI Express (PCI Express) or a network card, and communicates with each unit included in the control system 1 via a network such as a LAN (Local Area Network). I do.
  • the acquisition unit 122 acquires information indicating the generated power Pw from the generator 10 via the network.
  • the obtaining unit 122 obtains information indicating the SOC from the storage battery unit 30 via the network.
  • the change criterion calculation unit 124 may determine the change degree of the combined power within the range of the set limit value based on the generated power Pw acquired by the acquisition unit 122 and the SOC of the storage battery unit 30. A change criterion Pj1 used to determine whether or not the change is possible is calculated.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of a change in the combined power when the generated power Pw of the generator 10 changes abruptly (decreases).
  • FIG. 3 shows a waveform W1 and a waveform W2.
  • a waveform W1 is a waveform showing a time change of the generated power Pw
  • a waveform W2 is a waveform showing a time change of the combined power.
  • the generated power Pw sharply decreases to 0 [kW] at around 22:55.
  • the generator 10 is, for example, when renewable energy (for example, wind) is supplied beyond the allowable range of the generator 10, when the generator 10 is out of order, when the wind power is close to zero for a long time, or the like. And the generated power Pw decreases sharply.
  • the degree of power change during a predetermined time T (for example, 20 minutes) is equal to a limit value of a change amount (hereinafter, a lower limit value of change amount) predetermined by a power supply company or the like.
  • a limit value of a change amount hereinafter, a lower limit value of change amount predetermined by a power supply company or the like.
  • ⁇ PD lim an example of a set limit value.
  • the change amount lower limit value ⁇ PD lim is a value indicating the lower limit value of the change rate of the generated power Pw during the predetermined time T.
  • the change amount lower limit value ⁇ PD lim is set to, for example, a value obtained by multiplying the rated power of the generator 10 by a predetermined rate (for example, 10%). Note that the above-described method of setting the variation lower limit value ⁇ PD lim is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the storage battery unit 30 linearly changes the combined power so that the variation of the combined power every predetermined time T falls within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim. (Continuously) and discharge power until approaching zero.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of calculating the change reference Pj1. Note that the first embodiment does not consider a case where the power generation of the generator 10 “suddenly increases”, and exclusively considers the case where the power generation of the generator 10 “suddenly decreases (0 [kW]). ) ").
  • the change in the combined power is kept within the range of the variation lower limit value ⁇ PD lim and the combined power is linearly changed to 0 [kW] even if the generated power Pw suddenly becomes 0 [kW].
  • the required lower limit stored power amount CSOC LOWER [kWh] of the storage battery unit 30 is obtained by setting the output component ⁇ (the above-described rated generated power ⁇ 10%) [kW] of the change amount lower limit value ⁇ PD lim [kW] to the height ⁇ and setting the change amount lower limit value
  • the time component ⁇ of ⁇ PD lim (the predetermined time T described above) [h] can be represented as the area of a right triangle with the base ⁇ . Assuming that the generated power Pw at an arbitrary time t is Pw (t), the lower limit stored power amount CSOC LOWER (t) at the time t is represented by Expression (1).
  • Equation (1) is rearranged for Pw (t), and for a given storage capacity C and SOC (t), under the state of the storage capacity C and SOC (t), “assuming suddenly generated power Assuming that the generated power that allows the storage battery unit 30 to complete discharging while satisfying the criterion even when Pw becomes zero is the change criterion Pj1 (t), the change criterion Pj1 (t) is represented by Expression (2).
  • the change criterion calculating unit 124 calculates the change criterion Pj1 (at time t based on the SOC (t) acquired at a certain time t and the storage capacity C indicated by the storage capacity information 202 based on the equation (2). Calculate t).
  • the determination unit 126 temporarily determines the generated power Pw based on the change criterion Pj1 at the time t calculated by the change criterion calculation unit 124 and the generated power Pw at the time t acquired by the acquisition unit 122. Even if the power suddenly becomes 0 [kW], it is possible to linearly change the synthesized power to 0 [kW] by discharging the storage battery unit 30 while keeping the change in the synthesized power within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim. It is determined whether or not it is possible.
  • the determination unit 126 determines that the storage battery unit 30 linearly reduces the combined power to 0 [kW] while keeping the change in the combined power within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim. It is determined that it is possible to discharge so as to change to.
  • the determination unit 126 allows the storage battery unit 30 to linearly reduce the combined power to 0 [kW] while keeping the combined power within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim. It is determined that it cannot be changed.
  • the power converter control unit 128 controls the power converter 40 to charge or discharge the storage battery unit 30.
  • the power converter control unit 128 sets the SOC of the storage battery unit 30 to the target SOC when the determination unit 126 determines that discharge is possible so as to linearly change the combined power to 0 [kW].
  • the power converter 40 is controlled so as to be equal to.
  • the stored power amount CSOC is a value obtained by multiplying the storage capacity C by the SOC.
  • the predetermined power amount P comp is, for example, a power amount corresponding to the rated generated power of the generator 10 ⁇ 10% ⁇ the predetermined time T.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation of the control device 100 according to the first embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined time intervals.
  • the predetermined time is, for example, less than the predetermined time T.
  • the acquisition unit 122 acquires the generated power Pw at a certain time from the generator 10 (Step S110).
  • the acquiring unit 122 acquires the SOC at the certain time from the storage battery unit 30 (Step S112).
  • the change criterion calculation unit 124 calculates the change criterion Pj1 based on the acquired generated power Pw, the SOC, and the storage capacity C indicated by the storage capacity information 202 (Step S114).
  • the determination unit 126 sets the combined power within the range of the variation lower limit value ⁇ PD lim based on the change criterion Pj1 calculated by the change criterion calculation unit 124 and the generated power Pw acquired by the acquisition unit 122. At the same time, it is determined whether or not it can be changed to 0 [kW] (step S116). The determination unit 126 determines, for example, whether the generated power Pw is equal to or less than the change reference Pj1.
  • step S118 when the determination unit 126 determines that the generated power Pw exceeds the change criterion Pj1, the power converter control unit 128 causes the power converter 40 to charge the storage battery unit 30 by a predetermined power amount P comp. , And the process ends (step S118).
  • the determination unit 126 determines that the generated power Pw is equal to or smaller than the change reference Pj1, the power converter control unit 128 further determines whether the SOC of the storage battery unit 30 matches the target SOC. A determination is made (step S120).
  • the power converter control unit 128 controls the power converter 40 based on the change criterion Pj1 and the target SOC. The processing is terminated without performing (step S122).
  • the determination unit 126 determines whether the SOC of the storage battery unit 30 is larger than the target SOC (step S124).
  • the power converter control unit 128 controls the power converter 40 to discharge the storage battery unit 30, and The SOC of 30 is made equal to the target SOC, and the process ends (step S126).
  • the power converter control unit 128 controls the power converter 40 to charge the storage battery unit 30 and charge the storage battery unit 30.
  • the SOC of 30 is made equal to the target SOC, and the process ends (step S128).
  • the control device 100 includes a change criterion calculation unit 124, a determination unit 126, and a power converter control unit 128.
  • the change criterion calculation unit 124 sets a limit value for a change degree of the combined power that can be output from at least one of the generator 10 connected to the power system and the storage battery unit 30 connected to the power system via the power converter 40 ( In this example, based on the change amount lower limit value ⁇ PD lim ) and the state of charge of the storage battery unit 30 (in this example, the stored power amount CSOC), a change in the generated power Pw of the generator 10 (for example, a lamp fluctuation) is performed.
  • the change criterion Pj1 is calculated.
  • the determination unit 126 determines that the combined power of the generated power Pw and the output power of the storage battery unit 30 is within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim . It is determined whether or not the value can be set within the range.
  • the power converter control unit 128 determines that the generated power Pw by the determination unit 126 is not a value that allows the combined power of the generated power Pw and the output power of the storage battery unit 30 to fall within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim. If it is determined, the operation of the power converter 40 is controlled so as to change the SOC.
  • the control device 100 can control the state of charge in which the change rate of the combined power can be kept within a desired range when the generated power Pw generated by the generator 10 using renewable energy fluctuates. Can control the storage battery unit 30.
  • the change amount lower limit value ⁇ PD lim is a value indicating the degree of change of the combined power during the predetermined time T (in this example, the rated generated power of the generator 10 ⁇ ⁇ 10%).
  • the control device 100 of the present embodiment controls the state of charge of the storage battery unit 30 so that the degree of change of the combined power can be kept within the range of the change amount lower limit value ⁇ PD lim , and the power to which the generator 10 is connected. The power quality of the grid can be maintained.
  • the control device 100 of the present embodiment when the determination unit 126 determines that the state of charge (in this example, SOC) is not to be changed based on the change criterion Pj1, the SOC and the predetermined storage battery unit 30 are determined. It is further determined whether or not the target SOC matches. When it is determined that the SOC of the storage battery unit 30 does not match the target SOC, the power converter control unit 128 controls the storage battery unit 30 so that the SOC of the storage battery unit 30 approaches the target SOC. Thereby, the control device 100 of the present embodiment can secure the capacity that the storage battery unit 30 can charge, and can secure the capacity that the storage battery unit 30 can discharge.
  • SOC state of charge
  • FIG. 6 is a graph showing another example of a change in the combined power when the generated power Pw of the generator 10 changes abruptly (decreases).
  • FIG. 6 shows a waveform W3 and a waveform W4.
  • the waveform W3 is a waveform that indicates a temporal change of the synthetic power that changes linearly.
  • the waveform W4 is a waveform that indicates a temporal change of the combined power that changes stepwise.
  • Both the waveform W3 and the waveform W4 have a combined power when the decrease in the combined power for each predetermined time T falls within the range of the variation lower limit value ⁇ PD lim (in this example, 0.25 [kW] each).
  • 5 is a waveform showing a time change of the waveform.
  • the case where the storage battery unit 30 discharges by a linear change like the waveform W3 and the case where the storage battery unit 30 discharges by a stepwise change every predetermined time T like the waveform W4 are the latter. Is smaller than the waveform W3 by the power amount obtained by subtracting the waveform W4 (the portion indicated by the triangle in FIG.
  • the change criterion calculation unit 124 of the present embodiment calculates the generated power Pw that can change the combined power stepwise to 0 [kW] while keeping the change in the combined power within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim .
  • a change criterion Pj1a that is a threshold is calculated.
  • FIG. 7 is a diagram conceptually illustrating a calculation principle of the change criterion Pj1a according to the second embodiment.
  • the upper limit value stored power amount CSOC UPPER [kWh] of the storage battery unit 30 necessary for changing the output component ⁇ of the change lower limit value ⁇ PD lim (the above-described rated power generation ⁇ 10%) [kW] is defined as the height ⁇ .
  • the time component ⁇ of the variation lower limit value ⁇ PD lim (the predetermined time T described above) [h] can be represented as the total number m of squares having the base ⁇ . Assuming that the generated power Pw at an arbitrary time t is Pw (t), m (t), which is the total number m at the time t, is represented by Expression (3).
  • n (t) is a natural number, and the fractional part is truncated. Further, when squares of the total number m indicated by m (t) at an arbitrary time are arranged in a stepwise manner, the relationship between n (t), which is the number n of squares in the highest row, and m (t) is as follows. It is shown by the recurrence equation of equation (4).
  • N (t) is represented by Expression (5) obtained by rearranging Expression (4) for n (t).
  • n (t) is a natural number, and the fractional part is truncated.
  • the value obtained by multiplying n (t) calculated by the equation (5) and the output component ⁇ of the variation lower limit value ⁇ PD lim is obtained by calculating the change in the combined power by the stored power amount CSOC at an arbitrary time. This is a value indicating the approximate generated power Pw that can be changed stepwise to 0 [kW] while being within the range of lim .
  • the stored power amount CSOC at any time is not always a multiple of the number n.
  • the approximate generated power Pw indicated by a value obtained by multiplying n (t) by the output component ⁇ of the variation lower limit ⁇ PD lim is added to the fractional stored power CSOC which is the fractional stored power CSOC at an arbitrary time.
  • the change reference Pj1a can be calculated with higher accuracy.
  • the fractional stored power amount CSOC ′ (t) at an arbitrary time is represented by Expression (6).
  • Z (t) [kW] which is the fractional power z at an arbitrary time, is the time required until the change of the combined power is changed stepwise to 0 [kW] while being kept within the range of the variation lower limit ⁇ PD lim. (That is, (n (t) +1) ⁇ ⁇ [h]) is a value obtained by dividing the fractional stored power CSOC ′ (t) [kWh] at an arbitrary time (see Expression (7)).
  • the change criterion calculating unit 124 calculates the change criterion Pj1a () at time t based on the SOC (t) acquired at a certain time t based on the equation (8) and the storage capacity C indicated by the storage capacity information 202. Calculate t).
  • the change criterion calculation unit 124 calculates the change criterion Pj1a at every predetermined time T, for example. Accordingly, the determination unit 126 determines whether the generated power Pw is equal to or less than the change reference Pj1a at predetermined time intervals T. Further, power converter control unit 128 controls the state of charge of storage battery unit 30 based on change criterion Pj1a based on the determination result of determination unit 126 at predetermined time intervals T. As a result, the combined power is controlled stepwise at predetermined time intervals T.
  • the change criterion calculation unit 124 may operate constantly or for a time shorter than 20 minutes. A configuration in which the change reference Pj1a is calculated based on the interval may be employed. In this case, the change criterion Pj1a calculated by the change criterion calculation unit 124 is used for the determination by the determination unit 126 every predetermined time T.
  • the change criterion calculation unit 124 of the control device 100 calculates the reference power amount (in this example, the output component ⁇ ⁇ time component in this example) that can be changed in the predetermined time T based on the change amount lower limit value ⁇ PD lim.
  • the control device 100 of the present embodiment can guarantee the combined power with a smaller stored power amount CSOC.
  • the change criterion Pj (the change criterion Pj1 or the change criterion Pj1a) is calculated and calculated based on the change amount lower limit ⁇ PD lim indicating the lower limit of the change rate of the generated power Pw in the predetermined time T.
  • ⁇ PD lim the change amount lower limit
  • a change criterion Pj is calculated based on a change amount upper limit value ⁇ PU lim indicating an upper limit value of a change rate of the generated power Pw at a predetermined time T, and the SOC of the storage battery unit 30 is determined based on the calculated change criterion Pj.
  • ⁇ PU lim indicating an upper limit value of a change rate of the generated power Pw at a predetermined time T
  • the SOC of the storage battery unit 30 is determined based on the calculated change criterion Pj.
  • FIG. 8 is a graph illustrating another example of a change in the combined power when the generated power Pw of the generator 10 changes abruptly (rises).
  • FIG. 8 shows a waveform W5 and a waveform W6.
  • a waveform W5 is a waveform showing a temporal change of the generated power Pw
  • a waveform W6 is a waveform showing a temporal change of the combined power.
  • the generated power Pw sharply increases to the rated power of the generator 10 (2.5 [kW] in this example) at around 22:55.
  • the rated power of the generator 10 is referred to as a rated power RPw.
  • the generated power Pw sharply increases.
  • the degree of change in power during a predetermined time T (for example, 20 minutes) is equal to a limit value of a change amount (hereinafter, a change amount upper limit value) predetermined by a power supply company or the like.
  • a change amount upper limit value (hereinafter, a change amount upper limit value) predetermined by a power supply company or the like.
  • ⁇ PU lim an example of a set limit value) in some cases.
  • the change amount upper limit value ⁇ PU lim is a value indicating the upper limit value of the change rate of the generated power Pw during the predetermined time T.
  • the variation upper limit value ⁇ PU lim is set, for example, to a value obtained by multiplying the rated power RPw by a predetermined rate (for example, 10%).
  • a predetermined rate for example, 10%.
  • the above-described setting method of the change amount upper limit value ⁇ PU lim is an example, and is not limited thereto.
  • the storage battery unit 30 linearly or stepwise changes the combined power so that the amount of change in the combined power every predetermined time T does not exceed the change amount upper limit ⁇ PU lim.
  • the power of the power system is charged until the power gradually approaches the rated power.
  • FIG. 9 is a diagram conceptually showing the calculation principle of the change reference Pj2.
  • the free capacity AS [kWh] of the storage battery unit 30 is obtained by setting the output component ⁇ of the change amount upper limit value ⁇ PU lim (the above-described rated power generation ⁇ 10%) [kW] to the height ⁇ , and the time component of the change amount upper limit value ⁇ PU lim .
  • ⁇ (predetermined time T described above) [h] can be represented as the area of a right triangle with base ⁇ .
  • the generated power Pw at an arbitrary time is Pw (t)
  • the free space AS (t) at the time t is represented by Expression (9).
  • Equation (9) is rearranged with respect to Pw (t), and for a given storage capacity C and SOC (t), under the condition of the storage capacity C and SOC (t), “assuming that the rated power .
  • the change criterion Pj2 (t) is represented by Expression (10), where the change criterion Pj2 (t) is defined as “generated power that allows the storage battery unit 30 to complete charging while satisfying the criterion”.
  • the change criterion calculation unit 124 determines the change criterion Pj2 () at the time t based on the SOC (t) acquired at a certain time t based on the equation (10) and the storage capacity C indicated by the storage capacity information 202. Calculate t).
  • the free space AS [kWh] required when the power is gradually changed to the rated power RPw is obtained by setting the output component ⁇ (the above-described rated power generation ⁇ 10%) [kW] of the variation upper limit ⁇ PU lim to the height ⁇ , It can be shown as the total number m of squares having the base ⁇ as the time component ⁇ (the above-mentioned predetermined time T) [h] of the variation upper limit ⁇ PU lim .
  • the generated power Pw at an arbitrary time is Pw (t)
  • m (t) which is the total number m at the time t, is represented by Expression (11).
  • the configuration in which the change criterion calculating unit 124 derives the number n based on the total number m is the same as in the equations (4) and (5) in the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • Z (t) [kW] which is the fractional power z at an arbitrary time, is the time required until the change in the combined power is stepwise changed to the rated power RPw while being kept within the range of the variation upper limit ⁇ PU lim ( That is, it is a value obtained by dividing the fractional free space AS ′ (t) [kWh] by (n (t) +1) ⁇ ⁇ [h] (see Expression (13)).
  • the change criterion calculation unit 124 calculates the change criterion Pj2a () at time t based on the SOC (t) acquired at a certain time t based on the equation (14) and the storage capacity C indicated by the storage capacity information 202. Calculate t).
  • the determination unit 126 calculates the change criterion Pj2 (t) or the change criterion Pj2a (t) at the time t calculated by the change criterion calculation unit 124 and the generated power Pw (t) at the time t acquired by the acquisition unit 122. It is determined whether or not it is possible to linearly or stepwise change the combined power to the rated power RPw while keeping the change in the combined power within the range of the variation upper limit value ⁇ PU lim based on .
  • the determination unit 126 determines whether or not the acquired generated power Pw exceeds the change criterion Pj2 or the change criterion Pj2a, thereby keeping the change in the combined power within the range of the change amount upper limit value ⁇ PU lim , Is determined to be able to be changed linearly or stepwise to the rated power RPw.
  • the storage battery unit 30 changes the combined power to the rated power RPw while keeping the change in the combined power within the range of the variation upper limit ⁇ PU lim. It is possible to charge.
  • the storage battery unit 30 changes the combined power to the rated power RPw while keeping the combined power within the range of the variation upper limit ⁇ PU lim. Cannot be performed, and the combined power is increased by a change degree equal to or larger than the change amount upper limit value ⁇ PU lim .
  • the power converter control unit 128 When the determination unit 126 determines that the generated power Pw exceeds the change criterion Pj2 or the change criterion Pj2a, the power converter control unit 128 performs power conversion so that the SOC of the storage battery unit 30 matches the target SOC. The control unit 40 is controlled. The power converter controller 128, if the generated power Pw by the determination unit 126 is determined to change the reference Pj2, or less change criteria Pj2a increases the free space AS predetermined amount of power P comp ( That is, the power converter 40 is controlled to discharge the electric power.
  • control device 100 assumes the fluctuation (increase in this example) of the generated power Pw generated by the generator 10 and stores the storage battery unit in the SOC that can guarantee the combined power. 30 can be controlled.
  • the change reference calculation unit 124 of the control device 100 calculates a reference power amount that can be changed in a predetermined time based on the change amount upper limit value ⁇ PU lim (in this example, a square area of the output component ⁇ ⁇ the time component ⁇
  • the change criterion Pj2a is calculated based on a value obtained by dividing the free space AS of the storage battery unit 30 (in this example, the total number m) by the remaining power (in this example, fractional power z).
  • the control device 100 of the present embodiment can guarantee the combined power with a smaller available capacity AS.
  • the power converter control unit 128 may control the power converter 40 to charge or discharge the storage battery unit 30 based on, for example, a difference between the generated power Pw and the change reference Pj. Specifically, when the value obtained by subtracting the generated power Pw from the change criterion Pj is a positive value, the power converter control unit 128 charges the storage battery unit 30 by an amount of power corresponding to the value, and the SOC becomes The power converter 40 is controlled to be higher.
  • the power converter control unit 128 discharges the storage battery unit 30 by an amount of power corresponding to the value, and reduces the SOC. , The power converter 40.
  • the difference between the generated power Pw and the change reference Pj is larger than the predetermined power amount P comp (that is, the generated power Pw> the change reference Pj + the predetermined power amount P comp or the generated power Pw ⁇ the change reference Pj + the predetermined power amount). P comp ).
  • the predetermined power amount P comp that is, the generated power Pw> the change reference Pj + the predetermined power amount P comp or the generated power Pw ⁇ the change reference Pj + the predetermined power amount.
  • the power converter control unit 128 increases the change in the state of charge (eg, SOC) as the degree of change in the generated power Pw during the predetermined time T (eg, 20 minutes) increases.
  • the SOC of the storage battery unit 30 can be controlled such that the state of charge is changed so that the degree of change in the combined power falls within the range of the set limit value.
  • the target SOC may be changed sequentially based on, for example, a determination result of the determination unit 126 or a difference between the generated power Pw and the change reference Pj. Specifically, when the determination result of the determination unit 126 indicates that the stored power amount CSOC or the free space AS is to be increased, the target SOC is the predetermined power amount P comp or the generated power Pw and the change reference Pj.
  • the configuration may be changed according to the amount of power based on the difference. In this case, power converter control section 128 controls power converter 40 based on the changed target SOC, and the SOC of storage battery unit 30 is changed.
  • the determination unit 126 determines that the generated power Pw at any time based on the change criterion Pj is the generated power Pw that can change the combined power within the range of the set limit value.
  • the determining unit 126 is configured to determine whether or not the SOC at an arbitrary time is an SOC that can be changed while keeping the change of the combined power within the range of the set limit value, based on the change criterion Pj. There may be. In this case, the determination unit 126 determines the SOC based on the change reference state of charge instead of the change reference Pj.
  • the change reference charge state is an SOC threshold (hereinafter referred to as the change reference charge state) that can change the combined power to 0 [kW] or the rated power RPw while keeping the change in the combined power within the range of the set limit value. ).
  • the change reference state of charge is obtained by converting the equation (1), the equation (8) into a form shown by CSOC (t) (not shown), the equation (9), or the equation (14) to the stored power amount CSOC (t). May be represented by an expression (not shown) transformed into a form represented by.

Abstract

実施形態の制御装置は、変化基準算出部と、判定部と、制御部とを持つ。変化基準算出部は、電力系統に接続された発電機および電力変換器を介して電力系統に接続された蓄電池の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値と、前記蓄電池の充電状態とに基づいて、前記発電機の発電電力の変化に対する変化基準を算出する。判定部は、前記変化基準に基づいて、前記発電電力の変化が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な変化であるか否かを判定する。制御部は、前記判定部により、前記発電電力の変化が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な変化でないと判定された場合、前記充電状態を変化させるように、前記電力変換器の動作を制御する。

Description

制御装置、制御方法、及びプログラム
　本発明の実施形態は、制御装置、制御方法、及びプログラムに関する。
　近年、再生可能エネルギーによって発電した電力を、電力系統に供給する技術が知られている。再生可能エネルギーを利用した発電機（以下、単に発電機）が発電する電力は、再生可能エネルギーの状態によって変動するため、その変動が電力系統の周波数、及び電圧に影響を与える可能性がある。
　これに対する対策として、発電機に蓄電池を併設し、蓄電池の出力電力を制御することにより、電力系統の周波数、及び電圧に与える影響を低減する技術が知られている。この技術において、蓄電池の出力電力は、発電機によって発電された電力と、蓄電池の出力電力との合成電力が、所定の変化率以下となるように制御される。しかしながら、従来の技術では、発電機により発電された電力の急変時に、合成電力の変化程度を所望の範囲内に収めることができない場合があった。
特開２００８－１８２８５９号公報
　本発明は、再生可能エネルギーを利用した発電機によって発電された電力の変動時に、合成電力の変化率を所望の範囲内に収めることが可能な充電状態に蓄電池を制御することができる制御装置、制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明が解決しようとする課題は、再生可能エネルギーを利用した発電機によって発電された電力の変動時に、合成電力の変化率を所望の範囲内に収めることが可能な充電状態に蓄電池を制御することができる制御装置、制御方法、及びプログラムを提供することである。
　実施形態の制御装置は、変化基準算出部と、判定部と、制御部とを持つ。変化基準算出部は、電力系統に接続された発電機および電力変換器を介して電力系統に接続された蓄電池の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値と、前記蓄電池の充電状態とに基づいて、前記発電機の発電電力の変化に対する変化基準を算出する。判定部は、前記変化基準に基づいて、前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値であるか否かを判定する。制御部は、前記判定部により、前記発電電力の変化が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値でないと判定された場合、前記充電状態を変化させるように、前記電力変換器の動作を制御する。
第１の実施形態に係る制御装置１００を利用した制御システム１の構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る制御装置１００の構成の一例を示す図である。 発電機１０の発電電力Ｐｗの急変（減少）時における合成電力の変化の一例を示すグラフである。 変化基準Ｐｊ１の算出原理を概念的に示す図である 第１の実施形態に係る制御装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。 発電機１０の発電電力Ｐｗの急変（減少）時における合成電力の変化の他の例を示すグラフである。 第２の実施形態に係る変化基準Ｐｊ１ａの算出原理を概念的に示す図である。 発電機１０の発電電力Ｐｗの急変（上昇）時における合成電力の変化の他の例を示すグラフである。 変化基準Ｐｊ２の算出原理を概念的に示す図である。
　以下、実施形態の制御装置、制御方法、及びプログラムを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
［制御システム１の構成］
　図１は、第１の実施形態に係る制御装置１００を利用した制御システム１の構成の一例を示す図である。制御システム１は、再生可能エネルギーを利用した発電機１０と、第１変圧器２０と、蓄電池ユニット３０と、電力変換器４０と、第２変圧器５０と、制御装置１００とを備える。以降の説明において、再生可能エネルギーは、風力エネルギーであり、発電機１０が風力を利用して発電する発電機である場合について説明する。
　発電機１０は、第１変圧器２０を介して電力系統に接続される。第１変圧器２０は、発電機１０によって発電された電力（以下、発電電力Ｐｗ）を電力系統の周波数、及び電圧に変換し、電力系統に供給する。
　蓄電池ユニット３０は、例えば、充電及び放電を行うことが可能な二次電池と、電流計、電圧計、温度計等のセンサ及びそれらの出力に基づいてＳＯＣ（State of Charge；充電率）を計算するＢＭＵ（Battery Management Unit）とを含む。なお、ＳＯＣを計算する機能は、制御装置１００が備えていてもよい。ＳＯＣは、蓄電池ユニット３０の蓄電容量（満充電容量）Ｃに対する、蓄電池ユニット３０に充電されている電力量（残容量）の割合（比率）である。ＳＯＣは、「充電状態」の一例である。蓄電容量Ｃは、蓄電池ユニット３０が蓄電可能な電力量である。なお、蓄電池ユニット３０の蓄電容量は、定格蓄電容量であってもよく、実測蓄電容量であってもよい。
　蓄電池ユニット３０は、電力変換器４０と、第２変圧器５０とを介して電力系統に接続される。電力変換器４０は、制御装置１００の制御に従って、蓄電池ユニット３０が蓄えている直流電力を交流電力に変換し、第２変圧器５０を介して電力系統に供給することで、蓄電池ユニット３０に放電させる。第２変圧器５０は、電力変換器４０によって変換された交流電力を、電力系統の周波数、及び電圧に変換する。また、電力変換器４０は、制御装置１００の制御に基づいて、電力系統の交流電力を直流電力に変換し、蓄電池ユニット３０に供給することで蓄電池ユニット３０を充電する。
［制御装置１００について］
　制御装置１００は、発電電力Ｐｗと、蓄電池ユニット３０の蓄電容量Ｃと、蓄電池ユニット３０のＳＯＣとに基づいて、急変時の合成電力の変化程度を所定の範囲に収めることが可能な場合には、ＳＯＣを目標ＳＯＣに近づける制御を行い、急変時の合成電力の変化程度を所定の範囲に収めることができない場合には、急変時の合成電力の変化程度を所定の範囲に収めることが可能なように、蓄電池ユニット３０のＳＯＣを制御する。合成電力とは、発電電力Ｐｗと、蓄電池ユニット３０が放電する放電電力（充電する場合はマイナスの放電電力と考える）との和である。
　図２は、第１の実施形態に係る制御装置１００の構成の一例を示す図である。制御装置１００は、制御部１２０と、記憶部２００とを備える。制御部１２０は、例えば、取得部１２２と、変化基準算出部１２４と、判定部１２６と、電力変換器制御部１２８とを備える。これらの制御部１２０の各部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが記憶部２００に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
　記憶部２００は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。記憶部２００は、例えば、ハードウェアプロセッサによって読み出されて実行されるプログラムを格納する。また、記憶部２００には、例えば、蓄電容量情報２０２と、目標ＳＯＣ情報２０４と、変化量限界値情報２０６とが記憶される。蓄電容量情報２０２は、蓄電容量Ｃを示す情報である。目標ＳＯＣ情報２０４は、蓄電池ユニット３０が維持すべきＳＯＣ（以下、目標ＳＯＣ）を示す情報である。目標ＳＯＣは、例えば、予め電力供給会社によって指定され、目標ＳＯＣ情報２０４として記憶部２００に格納される。変化量限界値情報２０６は、設定限界値を示す情報である。設定限界値の詳細については、後述する。
　また、制御装置１００は、例えば、ピーシーアイエクスプレス（PCI Express）やネットワークカードなどのネットワークインターフェース（不図示）を備え、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介し、制御システム１が備える各部と通信する。取得部１２２は、ネットワークを介して発電機１０から発電電力Ｐｗを示す情報を取得する。また、取得部１２２は、ネットワークを介して蓄電池ユニット３０からＳＯＣを示す情報を取得する。
　変化基準算出部１２４は、取得部１２２によって取得された発電電力Ｐｗと、蓄電池ユニット３０のＳＯＣとに基づいて、判定部１２６が、合成電力の変化程度を設定限界値の範囲内に収めることが可能であるか否かを判定する際に用いる、変化基準Ｐｊ１を算出する。
［変化量下限値ΔＰＤlimについて］
　図３は、発電機１０の発電電力Ｐｗの急変（減少）時における合成電力の変化の一例を示すグラフである。図３には、波形Ｗ１と、波形Ｗ２とが示される。波形Ｗ１は、発電電力Ｐｗの時間変化を示す波形であり、波形Ｗ２は、合成電力の時間変化を示す波形である。
　波形Ｗ１によって示される通り、発電電力Ｐｗは、２２時５５分頃において０［ｋＷ］に急激に減少している。発電機１０は、例えば、再生可能エネルギー（例えば、風力）が発電機１０の許容範囲を超えて与えられた場合や、発電機１０が故障した場合、風力が長時間ゼロに近くなった場合等に停止し、発電電力Ｐｗが急激に減少する。
　電力系統に供給される電力が急変すると、電力系統全体の周波数、及び電圧に影響し、電力系統が供給する電力の品質が低下する場合がある。このため、電力系統に供給される電力については、所定時間Ｔ（例えば、２０分間）における電力の変化程度が、電力供給会社等によって予め定められた変化量の限界値（以下、変化量下限値ΔＰＤlim；設定限界値の一例）の範囲内に収めることが求められる場合がある。変化量下限値ΔＰＤlimは、所定時間Ｔにおける発電電力Ｐｗの変化率の下限値を示す値である。変化量下限値ΔＰＤlimは、例えば、発電機１０の定格電力に所定率（例えば、１０％）を乗算した値に設定される。なお、上述の変化量下限値ΔＰＤlimの設定手法は一例であり、これに限られない。
　蓄電池ユニット３０は、発電電力Ｐｗが０［ｋＷ］に減少した場合には、所定時間Ｔ毎の合成電力の変化量が、変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収まるように合成電力を線形的（連続的）に減少させ、ゼロに漸近するまでの間、電力を放電する。
［変化基準Ｐｊ１について］
　図４は、変化基準Ｐｊ１の算出原理を示す図である。
なお、第１の実施形態では、発電機１０の発電力が「急に増加する」場合については考慮しておらず、専ら、発電機１０の発電力が「急に減少する（０［ｋＷ］になることを含む）」場合について考慮している。ここで、合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、発電電力Ｐｗが突然、０［ｋＷ］になっても合成電力を０［ｋＷ］まで線形的に変化させる際に必要な蓄電池ユニット３０の下限蓄電電力量ＣＳＯＣLOWER［ｋＷｈ］は、変化量下限値ΔＰＤlimの出力成分α（上述した定格発電電力×１０％）［ｋＷ］を高さαとし、変化量下限値ΔＰＤlimの時間成分β（上述した所定時間Ｔ）［ｈ］を底辺βとする直角三角形の面積として示すことが可能である。任意の時刻ｔにおける発電電力ＰｗをＰｗ（ｔ）と仮定した場合、時刻ｔにおける下限蓄電電力量ＣＳＯＣLOWER（ｔ）は、式（１）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）をＰｗ（ｔ）について整理し、ある与えられた蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）に対して、その蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）の状態の下で、「仮に突然、発電電力Ｐｗがゼロになっても、基準を満たしつつ蓄電池ユニット３０が放電を完了できる発電電力」を変化基準Ｐｊ１（ｔ）とすると、変化基準Ｐｊ１（ｔ）は式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　変化基準算出部１２４は、式（２）に基づいて、ある時刻ｔにおいて取得されたＳＯＣ（ｔ）と、蓄電容量情報２０２によって示される蓄電容量Ｃとに基づいて、時刻ｔにおける変化基準Ｐｊ１（ｔ）を算出する。
　図４に戻り、判定部１２６は、変化基準算出部１２４によって算出された時刻ｔにおける変化基準Ｐｊ１と、取得部１２２によって取得された時刻ｔにおける発電電力Ｐｗとに基づいて、仮に発電電力Ｐｗが突然、０［ｋＷ］になっても、合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、蓄電池ユニット３０の放電によって合成電力を０［ｋＷ］まで線形的に変化させることが可能であるか否かを判定する。
　発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１以下である場合、判定部１２６は、蓄電池ユニット３０が、合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、合成電力を０［ｋＷ］まで線形的に変化させるように、放電することが可能であると判定する。また、発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１を上回る場合、判定部１２６は、蓄電池ユニット３０が、合成電力を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、合成電力を０［ｋＷ］まで線形的に変化させることができないと判定する。
　電力変換器制御部１２８は、蓄電池ユニット３０に充電、又は放電させるように、電力変換器４０を制御する。電力変換器制御部１２８は、判定部１２６が合成電力を０［ｋＷ］まで線形的に変化させるように、放電することが可能であると判定する場合には、蓄電池ユニット３０のＳＯＣを目標ＳＯＣに一致させるように、電力変換器４０を制御する。また、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１を上回ると判定された場合には、所定電力量Ｐcompだけ蓄電電力量ＣＳＯＣを増加させる（つまり、充電させる）ように、電力変換器４０を制御する。蓄電電力量ＣＳＯＣは、蓄電容量ＣにＳＯＣを乗じた値である。所定電力量Ｐcompは、例えば、発電機１０の定格発電電力×１０％×所定時間Ｔに相当する電力量である。
［処理フロー］
　図５は、第１の実施形態に係る制御装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図５に示されるフローチャートは、所定の時間毎に繰り返し実行される。所定の時間とは、例えば、所定時間Ｔ未満である。取得部１２２は、発電機１０からある時刻における発電電力Ｐｗを取得する（ステップＳ１１０）。次に、取得部１２２は、蓄電池ユニット３０から当該ある時刻におけるＳＯＣを取得する（ステップＳ１１２）。変化基準算出部１２４は、取得した発電電力Ｐｗと、ＳＯＣと、蓄電容量情報２０２が示す蓄電容量Ｃとに基づいて、変化基準Ｐｊ１を算出する（ステップＳ１１４）。
　次に、判定部１２６は、変化基準算出部１２４によって算出された変化基準Ｐｊ１と、取得部１２２によって取得された発電電力Ｐｗとに基づいて、合成電力を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内収めつつ、０［ｋＷ］まで変化させることが可能か否かを判定する（ステップＳ１１６）。判定部１２６は、例えば、発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１以下であるか否かを判定する。
　次に、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって、発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１を上回ると判定された場合、蓄電池ユニット３０が所定電力量Ｐcompだけ充電するように、電力変換器４０を制御し、処理を終了する（ステップＳ１１８）。次に、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって、発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１以下であると判定された場合、蓄電池ユニット３０のＳＯＣと、目標ＳＯＣとが一致するか否かを更に判定する（ステップＳ１２０）。次に、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって、蓄電池ユニット３０のＳＯＣと、目標ＳＯＣとが一致すると判定された場合、変化基準Ｐｊ１、及び目標ＳＯＣに基づく電力変換器４０の制御を行わず、処理を終了する（ステップＳ１２２）。
　次に、判定部１２６は、蓄電池ユニット３０のＳＯＣと目標ＳＯＣとが一致しないと判定した場合、蓄電池ユニット３０のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２４）。次に、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって蓄電池ユニット３０のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも大きいと判定される場合、電力変換器４０を制御することによって蓄電池ユニット３０を放電し、蓄電池ユニット３０のＳＯＣと、目標ＳＯＣとを一致させ、処理を終了する（ステップＳ１２６）。次に、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって蓄電池ユニット３０のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも小さいと判定される場合、電力変換器４０を制御することによって蓄電池ユニット３０を充電し、蓄電池ユニット３０のＳＯＣと、目標ＳＯＣとを一致させ、処理を終了する（ステップＳ１２８）。
［第１の実施形態のまとめ］
　本実施形態の制御装置１００は、変化基準算出部１２４と、判定部１２６と、電力変換器制御部１２８とを持つ。変化基準算出部１２４は、電力系統に接続された発電機１０および電力変換器４０を介して電力系統に接続された蓄電池ユニット３０の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値（この一例では、変化量下限値ΔＰＤlim）と、蓄電池ユニット３０の充電状態（この一例では、蓄電電力量ＣＳＯＣ）とに基づいて、発電機１０の発電電力Ｐｗの変化（例えば、ランプ変動）に対する変化基準Ｐｊ１を算出する。判定部１２６は、変化基準算出部１２４によって算出された変化基準Ｐｊ１に基づいて、発電電力Ｐｗが、発電電力Ｐｗと蓄電池ユニット３０の出力電力との合成電力を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めることが可能な値であるか否かを判定する。電力変換器制御部１２８は、判定部１２６により、発電電力Ｐｗが、発電電力Ｐｗと蓄電池ユニット３０の出力電力との合成電力を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めることが可能な値でないと判定された場合、ＳＯＣを変化させるように、電力変換器４０の動作を制御する。これにより、本実施形態の制御装置１００は、再生可能エネルギーを利用した発電機１０によって発電された発電電力Ｐｗの変動時に、合成電力の変化率を所望の範囲内に収めることが可能な充電状態に蓄電池ユニット３０を制御することができる。
　また、本実施形態の制御装置１００において、変化量下限値ΔＰＤlimは、所定時間Ｔにおける合成電力の変化程度（この一例では、発電機１０の定格発電電力×－１０％）を示す値である。本実施形態の制御装置１００は、変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に合成電力の変化程度を収めることが可能なように蓄電池ユニット３０の充電状態を制御し、発電機１０が接続される電力系統の電力の品質を保つことができる。
　また、本実施形態の制御装置１００において、判定部１２６は、変化基準Ｐｊ１に基づいて充電状態（この一例では、ＳＯＣ）を変更しないと判定した場合、ＳＯＣと、予め定められた蓄電池ユニット３０の目標ＳＯＣとが合致するか否かを更に判定する。電力変換器制御部１２８は、蓄電池ユニット３０のＳＯＣと、目標ＳＯＣとが合致していないと判定された場合、蓄電池ユニット３０のＳＯＣを目標ＳＯＣに近づけるように蓄電池ユニット３０を制御する。これにより、本実施形態の制御装置１００は、蓄電池ユニット３０が充電可能な容量を確保すること、及び蓄電池ユニット３０が放電可能な容量を確保することができる。
（第２の実施形態）
　以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、制御装置１００は、合成電力を０［ｋＷ］まで線形的に変化させることが可能なように、電力変換器４０によって蓄電池ユニット３０のＳＯＣを制御する場合について説明した。第２の実施形態では、制御装置１００は、合成電力を０［ｋＷ］まで段階的に変化させることが可能なように、電力変換器４０によって蓄電池ユニット３０のＳＯＣを制御する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
［変化基準Ｐｊ１ａについて］
　図６は、発電機１０の発電電力Ｐｗの急変（減少）時における合成電力の変化の他の例を示すグラフである。図６には、波形Ｗ３と、波形Ｗ４とが示される。波形Ｗ３は、線形的に変化する合成電力の時間変化を示す波形である。波形Ｗ４は、段階的に変化する合成電力の時間変化を示す波形である。
　波形Ｗ３、及び波形Ｗ４は、いずれも、所定時間Ｔ毎の合成電力の減少が、変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収まる（この一例では、０．２５［ｋＷ］ずつ）場合の合成電力の時間変化を示す波形である。ここで、波形Ｗ３のような線形的な変化によって蓄電池ユニット３０が放電を行う場合と、波形Ｗ４のような所定時間Ｔ毎の段階的な変化によって蓄電池ユニット３０が放電を行う場合とでは、後者の方が波形Ｗ３から波形Ｗ４を差し引いた電力量（図６に示す三角形の部分）だけ、少ない電力量によって、合成電力を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収まるように蓄電池ユニット３０のＳＯＣを制御することができる。本実施形態の変化基準算出部１２４は、合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、合成電力を０［ｋＷ］まで段階的に変化させることが可能な発電電力Ｐｗの閾値である変化基準Ｐｊ１ａを算出する。
　図７は、第２の実施形態に係る変化基準Ｐｊ１ａの算出原理を概念的に示す図である。図７に示される通り、合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、発電電力Ｐｗが突然、０［ｋＷ］になっても合成電力を０［ｋＷ］まで段階的に変化させる際に必要な蓄電池ユニット３０の上限値蓄電電力量ＣＳＯＣUPPER［ｋＷｈ］は、変化量下限値ΔＰＤlimの出力成分α（上述した定格発電電力×１０％）［ｋＷ］を高さαとし、変化量下限値ΔＰＤlimの時間成分β（上述した所定時間Ｔ）［ｈ］を底辺βとする四角形の総数ｍとして示すことが可能である。任意の時刻ｔにおける発電電力ＰｗをＰｗ（ｔ）と仮定した場合、時刻ｔにおける総数ｍであるｍ（ｔ）は、式（３）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（３）において、ｍ（ｔ）は、自然数であり、小数点以下は切り捨てられる。また、任意の時刻のｍ（ｔ）が示す総数ｍの四角形を、階段状に並べた場合、最も高い列の四角形の個数ｎであるｎ（ｔ）と、ｍ（ｔ）との関係は、式（４）の漸化式によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ｎ（ｔ）は、式（４）をｎ（ｔ）について整理した式（５）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　式（５）において、ｎ（ｔ）は、自然数であり、小数点以下は切り捨てられる。式（５）によって算出されたｎ（ｔ）と、変化量下限値ΔＰＤlimの出力成分αとを乗じた値は、任意の時刻の蓄電電力量ＣＳＯＣによって合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、０［ｋＷ］まで段階的に変化させることが可能なおおよその発電電力Ｐｗを示す値である。ただし、任意の時刻の蓄電電力量ＣＳＯＣは、必ずしも個数ｎの倍数であるとは限らない。したがって、ｎ（ｔ）と、変化量下限値ΔＰＤlimの出力成分αとを乗じた値によって示されるおおよその発電電力Ｐｗに、任意の時刻における端数の蓄電電力量ＣＳＯＣである端数蓄電電力量ＣＳＯＣ’（ｔ）によって出力可能な発電電力Ｐｗ（以下、端数電力ｚ）を足し合わせることにより、より精度高く変化基準Ｐｊ１ａを算出することができる。任意の時刻における端数蓄電電力量ＣＳＯＣ’（ｔ）は、式（６）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　任意の時刻における端数電力ｚであるｚ（ｔ）［ｋＷ］は、合成電力の変化を変化量下限値ΔＰＤlimの範囲内に収めつつ、０［ｋＷ］まで段階的に変化させるまでに要する時間（つまり、（ｎ（ｔ）＋１）×β［ｈ］）によって、任意の時刻における端数蓄電電力量ＣＳＯＣ’（ｔ）［ｋＷｈ］を除した値である（式（７）参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　上述した式（３）～（７）によって導出された各種値に基づき、ある与えられた蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）に対して、その蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）の状態の下で、「仮に突然、発電電力Ｐｗがゼロになっても、基準を満たしつつ蓄電池ユニット３０が放電を完了できる発電電力」を変化基準Ｐｊ１ａ（ｔ）とすると、変化基準Ｐｊ１ａ（ｔ）は式（８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　変化基準算出部１２４は、式（８）に基づいて、ある時刻ｔにおいて取得されたＳＯＣ（ｔ）と、蓄電容量情報２０２によって示される蓄電容量Ｃとに基づいて、時刻ｔにおける変化基準Ｐｊ１ａ（ｔ）を算出する。
　変化基準算出部１２４は、例えば、所定時間Ｔ毎に変化基準Ｐｊ１ａを算出する。これに伴い、判定部１２６は、所定時間Ｔ毎に発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ１ａ以下であるか否かを判定する。また、電力変換器制御部１２８は、所定時間Ｔ毎に判定部１２６の判定結果に基づいて、変化基準Ｐｊ１ａに基づく蓄電池ユニット３０の充電状態を制御する。これにより、合成電力は、所定時間Ｔ毎に段階的に制御される。
　なお、電力変換器制御部１２８が変化基準Ｐｊ１ａに基づく蓄電池ユニット３０の充電状態の制御を所定時間Ｔ毎に実行する構成であれば、変化基準算出部１２４は、常時又は２０分よりも短い時間間隔によって変化基準Ｐｊ１ａを算出する構成であってもよい。この場合、変化基準算出部１２４によって算出された変化基準Ｐｊ１ａは、所定時間Ｔ毎に判定部１２６の判定に用いられる。
［第２の実施形態のまとめ］
　以上説明したように、本実施形態の制御装置１００の変化基準算出部１２４は、変化量下限値ΔＰＤlimに基づく所定時間Ｔに変化可能な基準電力量（この一例では、出力成分α×時間成分βの四角形の面積として示される電力量）によって、蓄電池ユニット３０に蓄電される蓄電電力量ＣＳＯＣを除した値（この一例では、総数ｍ）と、剰余（この一例では、端数電力ｚ）とに基づいて、変化基準Ｐｊ１ａを算出する。これにより、本実施形態の制御装置１００は、より少ない蓄電電力量ＣＳＯＣによって、合成電力を保証することができる。
（変形例：設定限界値の上限値について）
　以下、本発明の実施形態にかかる変形例について説明する。上述した実施形態では、所定時間Ｔにおける発電電力Ｐｗの変化率の下限値を示す変化量下限値ΔＰＤlimに基づいて、変化基準Ｐｊ（変化基準Ｐｊ１、又は変化基準Ｐｊ１ａ）を算出し、算出した変化基準Ｐｊに基づいて、蓄電池ユニット３０のＳＯＣを変化させるか否かを判定する場合について説明した。変形例では、所定時間Ｔにおける発電電力Ｐｗの変化率の上限値を示す変化量上限値ΔＰＵlimに基づいて、変化基準Ｐｊを算出し、算出した変化基準Ｐｊに基づいて、蓄電池ユニット３０のＳＯＣを変化させるか否かを判定する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
［変化量上限値ΔＰＵlimについて］
　図８は、発電機１０の発電電力Ｐｗの急変（上昇）時における合成電力の変化の他の例を示すグラフである。図８には、波形Ｗ５と、波形Ｗ６とが示される。波形Ｗ５は、発電電力Ｐｗの時間変化を示す波形であり、波形Ｗ６は、合成電力の時間変化を示す波形である。
　波形Ｗ５によって示される通り、発電電力Ｐｗは、２２時５５分頃において発電機１０の定格電力（この一例では、２．５［ｋＷ］）に急激に上昇している。以降の説明において、発電機１０の定格電力を定格電力ＲＰｗと記載する。発電機１０は、例えば、停止状態から運転再開した場合や、再生可能エネルギー（例えば、風力）が突如生じた場合等に発電電力Ｐｗが急激に上昇する。
　上述したように、電力系統に供給される電力が急変すると、電力系統が供給する電力の品質が低下する場合がある。このため、電力系統に供給される電力については、所定時間Ｔ（例えば、２０分間）における電力の変化程度が、電力供給会社等によって予め定められた変化量の限界値（以下、変化量上限値ΔＰＵlim；設定限界値の一例）の範囲内に収めることが求められる場合がある。変化量上限値ΔＰＵlimは、所定時間Ｔにおける発電電力Ｐｗの変化率の上限値を示す値である。変化量上限値ΔＰＵlimは、例えば、定格電力ＲＰｗに所定率（例えば、１０％）を乗算した値に設定される。なお、上述の変化量上限値ΔＰＵlimの設定手法は一例であり、これに限られない。
　蓄電池ユニット３０は、発電電力Ｐｗが定格電力ＲＰｗに上昇した場合には、所定時間Ｔ毎の合成電力の変化量が、変化量上限値ΔＰＵlimを超えないように合成電力を線形的、又は段階的に上昇させ、定格電力に漸近するまでの間、電力系統の電力を充電する。
［変化基準Ｐｊ２：合成電力が線形的に変化される場合について］
　図９は、変化基準Ｐｊ２の算出原理を概念的に示す図である。ここで、合成電力の変化を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、発電電力Ｐｗが突然、定格電力ＲＰｗになっても合成電力を定格電力ＲＰｗまで線形的に変化させる際に必要な蓄電池ユニット３０の空き容量ＡＳ［ｋＷｈ］は、変化量上限値ΔＰＵlimの出力成分α（上述した定格発電電力×１０％）［ｋＷ］を高さαとし、変化量上限値ΔＰＵlimの時間成分β（上述した所定時間Ｔ）［ｈ］を底辺βとする直角三角形の面積として示すことが可能である。任意の時刻における発電電力ＰｗをＰｗ（ｔ）と仮定した場合、時刻ｔにおける空き容量ＡＳ（ｔ）は、式（９）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　式（９）をＰｗ（ｔ）について整理し、ある与えられた蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）に対して、その蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）の状態の下で、「仮に突然、定格電力になっても、基準を満たしつつ蓄電池ユニット３０が充電を完了できる発電電力」を変化基準Ｐｊ２（ｔ）とすると、変化基準Ｐｊ２（ｔ）は式（１０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　変化基準算出部１２４は、式（１０）に基づいて、ある時刻ｔにおいて取得されたＳＯＣ（ｔ）と、蓄電容量情報２０２によって示される蓄電容量Ｃとに基づいて、時刻ｔにおける変化基準Ｐｊ２（ｔ）を算出する。
［変化基準Ｐｊ２ａ：合成電力が段階的に変化される場合について］
　上述したように、合成電力の変化を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、発電電力Ｐｗが突然、定格電力ＲＰｗ（例えば、２．５［ｋＷ］）になっても合成電力を、定格電力ＲＰｗまで段階的に変化させる際に必要な空き容量ＡＳ［ｋＷｈ］は、変化量上限値ΔＰＵlimの出力成分α（上述した定格発電電力×１０％）［ｋＷ］を高さαとし、変化量上限値ΔＰＵlimの時間成分β（上述した所定時間Ｔ）［ｈ］を底辺βとする四角形の総数ｍとして示すことが可能である。任意の時刻における発電電力ＰｗをＰｗ（ｔ）と仮定した場合、時刻ｔにおける総数ｍであるｍ（ｔ）は、式（１１）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　変化基準算出部１２４が、総数ｍに基づいて、個数ｎを導出する構成は、上述した実施形態における式（４）、及び式（５）と同様であるため、説明を省略する。
　また、任意の時刻における端数の空き容量ＡＳである端数空き容量ＡＳ’（ｔ）は、式（１２）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　任意の時刻における端数電力ｚであるｚ（ｔ）［ｋＷ］は、合成電力の変化を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、定格電力ＲＰｗまで段階的に変化させるまでに要する時間（つまり、（ｎ（ｔ）＋１）×β［ｈ］）によって、端数空き容量ＡＳ’（ｔ）［ｋＷｈ］を除した値である（式（１３）参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　上述した式（９）～（１３）によって導出された各種値に基づき、ある与えられた蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）に対して、その蓄電容量ＣおよびＳＯＣ（ｔ）の状態の下で、「仮に突然、発電電力Ｐｗが定格電力ＲＰｗになっても、基準を満たしつつ蓄電池ユニット３０が充電を完了できる発電電力」を変化基準Ｐｊ２ａ（ｔ）とすると、変化基準Ｐｊ２ａ（ｔ）は式（１４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　変化基準算出部１２４は、式（１４）に基づいて、ある時刻ｔにおいて取得されたＳＯＣ（ｔ）と、蓄電容量情報２０２によって示される蓄電容量Ｃとに基づいて、時刻ｔにおける変化基準Ｐｊ２ａ（ｔ）を算出する。
　判定部１２６は、変化基準算出部１２４によって算出された時刻ｔにおける変化基準Ｐｊ２（ｔ）、又は変化基準Ｐｊ２ａ（ｔ）と、取得部１２２によって取得された時刻ｔにおける発電電力Ｐｗ（ｔ）とに基づいて、合成電力の変化を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、合成電力を定格電力ＲＰｗまで線形的に、又は段階的に変化させることが可能であるか否かを判定する。判定部１２６は、取得した発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ２、又は変化基準Ｐｊ２ａを上回るか否かを判定することにより、合成電力の変化を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、合成電力を定格電力ＲＰｗまで線形的に、又は段階的変化させることが可能であるか否かを判定するものとする。
　発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ２、又は変化基準Ｐｊ２ａを上回る場合、蓄電池ユニット３０は、合成電力の変化を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、合成電力を定格電力ＲＰｗまで変化させるように、充電することが可能である。また、発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ２、又は変化基準Ｐｊ２ａ以下である場合、蓄電池ユニット３０は、合成電力を変化量上限値ΔＰＵlimの範囲内に収めつつ、合成電力を定格電力ＲＰｗまで変化させることができず、変化量上限値ΔＰＵlim以上の変化程度によって合成電力を上昇させる。
　電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ２、又は変化基準Ｐｊ２ａを上回ると判定される場合には、蓄電池ユニット３０のＳＯＣを目標ＳＯＣに一致させるように、電力変換器４０を制御する。また、電力変換器制御部１２８は、判定部１２６によって発電電力Ｐｗが変化基準Ｐｊ２、又は変化基準Ｐｊ２ａ以下であると判定された場合には、所定電力量Ｐcompだけ空き容量ＡＳを増加させる（つまり、放電させる）ように、電力変換器４０を制御する。
［変形例のまとめ］
　以上説明したように、変形例の制御装置１００は、発電機１０によって発電された発電電力Ｐｗの変動（この一例では、上昇）を想定し、合成電力を保証することが可能なＳＯＣに蓄電池ユニット３０を制御することができる。
　また、変形例の制御装置１００の変化基準算出部１２４は、変化量上限値ΔＰＵlimに基づく所定時間に変化可能な基準電力量（この一例では、出力成分α×時間成分βの四角形の面積として示される電力量）によって、蓄電池ユニット３０の空き容量ＡＳを除した値（この一例では、総数ｍ）と、剰余（この一例では、端数電力ｚ）とに基づいて、変化基準Ｐｊ２ａを算出する。これにより、本実施形態の制御装置１００は、より少ない空き容量ＡＳによって、合成電力を保証することができる。
［所定電力量Ｐcomp以外の制御について］
　また、上述では、蓄電池ユニット３０が電力変換器制御部１２８の制御に基づいて、所定電力量Ｐcompだけ充電、又は放電する場合について説明したが、これに限られない。電力変換器制御部１２８は、例えば、発電電力Ｐｗと変化基準Ｐｊとの差に基づいて、蓄電池ユニット３０を充電、又は放電させるように、電力変換器４０を制御してもよい。具体的には、電力変換器制御部１２８は、変化基準Ｐｊから発電電力Ｐｗを差し引いた値が、正の値である場合、当該値に応じた電力量だけ蓄電池ユニット３０を充電し、ＳＯＣが高くなるように、電力変換器４０を制御する。また、電力変換器制御部１２８は、変化基準Ｐｊから発電電力Ｐｗを差し引いた値が負の値である場合、当該値に応じた電力量だけ蓄電池ユニット３０を放電し、ＳＯＣが低くなるように、電力変換器４０を制御する。
　ここで、発電電力Ｐｗと変化基準Ｐｊとの差が、所定電力量Ｐcompよりも大きい（つまり、発電電力Ｐｗ＞変化基準Ｐｊ＋所定電力量Ｐcomp又は、発電電力Ｐｗ＜変化基準Ｐｊ＋所定電力量Ｐcomp）場合がある。この場合、電力変換器制御部１２８によって所定電力量Ｐcompだけ蓄電池ユニット３０を充電、又は放電しても、合成電力を設定限界値の範囲内に収めることが可能な電力量を、蓄電池ユニット３０に充電、又は放電することが困難である。本実施形態の制御装置１００によれば、電力変換器制御部１２８は、所定時間Ｔ（例えば、２０分）における発電電力Ｐｗの変化程度が大きい程、充電状態（例えば、ＳＯＣ）の変化が大きくなるように充電状態を変化させ、設定限界値の範囲内に合成電力の変化程度を収めることが可能なように蓄電池ユニット３０のＳＯＣを制御することができる。
［目標ＳＯＣの変更について］
　また、上述では、蓄電池ユニット３０のＳＯＣの制御が、目標ＳＯＣか所定電力量Ｐcompである場合について説明したが、これに限られない。目標ＳＯＣは、例えば、判定部１２６の判定結果や、発電電力Ｐｗと変化基準Ｐｊとの差に基づいて、逐次変更される構成であってもよい。具体的には、判定部１２６の判定結果が、蓄電電力量ＣＳＯＣ、又は空き容量ＡＳを増加させることを示す場合、目標ＳＯＣは、所定電力量Ｐcompや、発電電力Ｐｗと変化基準Ｐｊとの差に基づく電力量に応じて、変更される構成であってもよい。この場合、電力変換器制御部１２８は、変更された目標ＳＯＣに基づいて、電力変換器４０を制御し、蓄電池ユニット３０のＳＯＣが変更される。
［ＳＯＣに基づく判定について］
　また、上述では、判定部１２６が、変化基準Ｐｊに基づいて、任意の時刻における発電電力Ｐｗが、合成電力の変化を設定限界値の範囲内に収めつつ変化させることが可能な発電電力Ｐｗであるか否かを判定する場合について説明したが、これに限られない。判定部１２６は、変化基準Ｐｊに基づいて、任意の時刻におけるＳＯＣが、合成電力の変化を設定限界値の範囲内に収めつつ変化させることが可能なＳＯＣであるか否かを判定する構成であってもよい。この場合、判定部１２６は、変化基準Ｐｊに変えて、変化基準充電状態に基づいて、ＳＯＣを判定する。変化基準充電状態は、合成電力の変化を設定限界値の範囲内に収めつつ、合成電力を０［ｋＷ］、又は定格電力ＲＰｗまで変化させることが可能なＳＯＣの閾値（以下、変化基準充電状態）である。変化基準充電状態は、式（１）、式（８）をＣＳＯＣ（ｔ）によって示す形に変形した式（不図示）、式（９）、或いは式（１４）を蓄電電力量ＣＳＯＣ（ｔ）によって示す形に変形した式（不図示）によって示されてもよい。
　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同様に、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ものである。

Claims (9)

  1. 　電力系統に接続された発電機および電力変換器を介して電力系統に接続された蓄電池の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値と、前記蓄電池の充電状態とに基づいて、前記発電機の発電電力の変化に対する変化基準を算出する変化基準算出部と、
    　前記変化基準に基づいて、前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値であるか否かを判定する判定部と、
    　前記判定部により、前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値でないと判定された場合、前記充電状態を変化させるように、前記電力変換器の動作を制御する制御部と、
    　を備える制御装置。
  2. 　前記設定限界値は、所定時間における前記合成電力の変化程度の上限を示す値である、
    　請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記制御部は、所定時間における前記合成電力の変化程度が大きい程、充電状態の変化が大きくなるように前記充電状態を連続的に変化させる
    　請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記変化基準算出部は、前記設定限界値に基づく所定時間に変化可能な基準電力量によって、前記蓄電池に蓄電される電力量を除した値と、剰余とに基づいて、前記変化基準を算出する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置。
  5. 　前記制御部は、前記合成電力が前記所定時間に前記基準電力量だけ変化するように、前記充電状態を前記所定時間毎に段階的に変化させる、
    　請求項４に記載の制御装置。
  6. 　前記充電状態を変更しないと判定された場合、前記充電状態と、予め定められた前記蓄電池の目標充電状態とが合致するか否かを判定する充電状態判定部を更に備え、
    　前記制御部は、前記充電状態判定部により、前記蓄電池の充電状態と、予め定められた前記蓄電池の目標充電状態とが合致していないと判定された場合、前記蓄電池の充電状態を前記目標充電状態に近づけるように前記電力変換器を制御する、
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 　電力系統に接続された発電機および電力変換器を介して電力系統に接続された蓄電池の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値と、前記蓄電池の充電状態とに基づいて、前記発電機の発電電力の変化に対する充電状態基準を算出する変化基準算出部と、
    　前記充電状態基準に基づいて、前記充電状態が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な充電状態であるか否かを判定する判定部と、
    　前記判定部により、前記充電状態が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な充電状態でないと判定された場合、前記充電状態を変化させるように、前記電力変換器の動作を制御する制御部と、
    　を備える制御装置。
  8. 　コンピュータが、
    　電力系統に接続された発電機および電力変換器を介して電力系統に接続された蓄電池の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値と、前記蓄電池の充電状態とに基づいて、前記発電機の発電電力の変化に対する変化基準を算出し、
    　前記変化基準に基づいて、前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値であるか否かを判定し、
    　前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値でないと判定された場合、前記充電状態を変化させるように、前記電力変換器の動作を制御する、
    　制御方法。
  9. 　コンピュータに、
    　電力系統に接続された発電機および電力変換器を介して電力系統に接続された蓄電池の少なくとも一方より出力可能な合成電力の変化程度の設定限界値と、前記蓄電池の充電状態とに基づいて、前記発電機の発電電力の変化に対する変化基準を算出させ、
    　前記変化基準に基づいて、前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値であるか否かを判定させ、
    　前記発電電力が、前記発電電力と前記蓄電池の出力電力との合成電力の変化程度を前記設定限界値の範囲内に収めることが可能な値でないと判定された場合、前記充電状態を変化させるように、前記電力変換器の動作を制御させる、
    　プログラム。
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