(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
残存容量管理値の補正の対象となる二次電池において充電末近傍あるいは放電末近傍で前記残存容量管理値を補正する二次電池の制御方法であって、
前記残存容量管理値から前記充電末近傍まで充電するのに要する電力量と、前記残存容量管理値から前記放電末近傍まで放電するのに要する電力量と、を算出する第１の電力量算出工程と、
前記二次電池が得ることのできる充放電電力量を予測する電力量予測工程と、
前記第１の電力量算出工程で算出された電力量と、前記電力量予測工程で予測された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、を予測する補正時間予測工程と、
前記補正時間予測工程で予測された時間のうち予測時間の短い補正方法を選択する補正方法選択工程と、
前記選択された補正方法を用いて前記二次電池の前記残存容量管理値を補正するように前記二次電池の充電状態を制御する充放電制御工程と、を備える、二次電池の制御方法。
【請求項２】
前記充電末近傍から前記二次電池の使用目的に応じて設定される所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、前記放電末近傍から前記所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、を算出する第２の電力量算出工程をさらに備え、
前記補正時間予測工程は、前記第１の電力量算出工程で算出された電力量と、前記電力量予測工程で予測された電力量と、前記第２の電力量算出工程で算出された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、を予測する、請求項１に記載の二次電池の制御方法。
【請求項３】
前記電力量予測工程は、前記二次電池が得ることのできる充電電力量と放電電力量とを同じ電力量とする、請求項１または請求項２に記載の二次電池の制御方法。
【請求項４】
二次電池が複数設けられる場合、
前記電力量予測工程は、
前記補正対象の二次電池に優先的に充電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池から優先的に放電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、
前記補正対象の二次電池から優先的に放電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池に優先的に充電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、を予測する、請求項１または請求項２に記載の二次電池の制御方法。
【請求項５】
二次電池を備えた電力貯蔵装置であって、
前記二次電池の充放電を制御する双方向変換器と、
前記二次電池の残存容量管理値の補正が行われる充電末近傍あるいは放電末近傍になるように前記双方向変換器を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記残存容量管理値の補正対象となる二次電池において、前記残存容量管理値から前記充電末近傍まで充電するのに要する電力量と、前記残存容量管理値から前記放電末近傍まで放電するのに要する電力量と、を算出する第１の電力量算出部と、
前記補正対象の二次電池が得ることができる充放電電力量を予測する電力量予測部と、
前記第１の電力量算出部で算出された電力量と、前記電力量予測部で予測された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、を予測する補正時間予測部と、
前記補正時間予測部で予測された時間のうち予測時間の短い補正方法を選択する補正方法選択部と、
前記選択された補正方法を用いて前記補正対象の二次電池の前記残存容量管理値を補正するように前記双方向変換器を制御する充放電指令部と、を備える、電力貯蔵装置。
【請求項６】
前記充電末近傍から前記二次電池の使用目的に応じて設定される所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、前記放電末近傍から前記所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、を算出する第２の電力量算出部をさらに備え、
前記補正時間予測部は、前記第１の電力量算出部で算出された電力量と、前記電力量予測部で予測された電力量と、前記第２の電力量算出部で算出された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、を予測する、請求項５に記載の電力貯蔵装置。
【請求項７】
前記電力量予測部は、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充電電力量と放電電力量とを同じ電力量とする、請求項５または請求項６に記載の電力貯蔵装置。
【請求項８】
前記二次電池を複数備える場合、
前記電力量予測部は、
前記補正対象の二次電池に優先的に充電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池から優先的に放電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、
前記補正対象の二次電池から優先的に放電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池に優先的に充電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、を予測する、請求項５または請求項６に記載の電力貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の制御方法および電力貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、昼夜間などのように格差の大きい電力消費量を平準化するために、あるいは、自然エネルギー発電装置などのように刻一刻と変動する出力を補償するために、ナトリウム−硫黄電池（以下、ＮａＳ電池とも記載する）等の二次電池を主構成機器とする電力貯蔵装置が使用されてきた。【０００３】
ＮａＳ電池の残存容量は、初期に設定された残存容量から充放電にかかる電流値をシーケンサ等の制御装置に取り込み加減し積算することにより求め、管理することができる。【０００４】
しかし、長期にわたってＮａＳ電池を使用していると、実際の残存容量と、管理する残存容量（以下、残存容量管理値とも記載する）との間にはズレが生じる。さらに、各ＮａＳ電池間において、残存容量管理値のズレの程度にはばらつきが生じる。したがって、ＮａＳ電池の残存容量を精度よく管理するためには、残存容量管理値を補正ないし再設定する必要がある。【０００５】
例えば、下記特許文献１には、充電末近傍あるいは放電末近傍で残存容量管理値を補正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−８４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されているようなＮａＳ電池においては、残存容量管理値の補正が、制御装置に予め設定された充電末補正あるいは放電末補正のどちらかの方法を用いることで行われていた。すなわち、ＮａＳ電池の運転状態や自然環境等に関係なく、予め設定された補正方法を用いて残存容量管理値の補正が行われていた。また、このようなＮａＳ電池においては、残存容量管理値の補正が完了するまで、あるいは、補正完了後に電力貯蔵装置の使用目的に応じて設定される所定の蓄電量に到達するまで、補正対象のＮａＳ電池を優先的に充電または放電させるように制約することで残存容量管理値の補正が行われることがある。【０００８】
しかし、ＮａＳ電池の運転状態や自然環境等によっては、予め設定された方法を用いるよりも、設定されていない他方の方法を用いる方が、上述の補正に関する処理に要する時間が短くなることがあった。【０００９】
したがって、特許文献１に開示されているようなＮａＳ電池においては、最適な補正方法が使用されないことで補正に関する処理に要する時間が長引くことにより、残存容量誤差が大きくなり予期しない時に充放電末を迎えて補正対象電池の充電又は放電が継続できなくなるという問題や、使用目的に適した残存容量ではないことから長時間連続した充電または放電に対応できないという問題が生じる可能性が大きくなる。【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、二次電池の運転状態や自然環境等に応じた最適な補正方法を用いて残存容量管理値を補正する二次電池の制御方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の局面は、残存容量管理値の補正の対象となる二次電池において充電末近傍あるいは放電末近傍で前記残存容量管理値を補正する二次電池の制御方法であって、前記残存容量管理値から前記充電末近傍まで充電するのに要する電力量と、前記残存容量管理値から前記放電末近傍まで放電するのに要する電力量と、を算出する第１の電力量算出工程と、前記二次電池が得ることのできる充放電電力量を予測する電力量予測工程と、前記第１の電力量算出工程で算出された電力量と、前記電力量予測工程で予測された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、を予測する補正時間予測工程と、前記補正時間予測工程で予測された時間のうち予測時間の短い補正方法を選択する補正方法選択工程と、前記選択された補正方法を用いて前記二次電池の前記残存容量管理値を補正するように前記二次電池の充電状態を制御する充放電制御工程と、を備える。【００１２】
本発明の第２の局面は、第１の局面の発明の二次電池の制御方法であって、前記充電末近傍から前記二次電池の使用目的に応じて設定される所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、前記放電末近傍から前記所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、を算出する第２の電力量算出工程をさらに備え、前記補正時間予測工程は、前記第１の電力量算出工程で算出された電力量と、前記電力量予測工程で予測された電力量と、前記第２の電力量算出工程で算出された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、を予測する。【００１３】
本発明の第３の局面は、第１または第２の局面の発明の二次電池の制御方法であって、前記電力量予測工程は、前記二次電池が得ることのできる充電電力量と放電電力量とを同じ電力量とする。【００１４】
本発明の第４の局面は、第１または第２の局面の発明の二次電池の制御方法であって、二次電池が複数設けられる場合、前記電力量予測工程は、前記補正対象の二次電池に優先的に充電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池から優先的に放電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、前記補正対象の二次電池から優先的に放電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池に優先的に充電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、を予測する。
【００１５】
本発明の第５の局面は、二次電池を備えた電力貯蔵装置であって、前記二次電池の充放電を制御する双方向変換器と、前記二次電池の残存容量管理値の補正が行われる充電末近傍あるいは放電末近傍になるように前記双方向変換器を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記残存容量管理値の補正対象となる二次電池において、前記残存容量管理値から前記充電末近傍まで充電するのに要する電力量と、前記残存容量管理値から前記放電末近傍まで放電するのに要する電力量と、を算出する第１の電力量算出部と、前記補正対象の二次電池が得ることができる充放電電力量を予測する電力量予測部と、前記第１の電力量算出部で算出された電力量と、前記電力量予測部で予測された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間と、を予測する補正時間予測部と、前記補正時間予測部で予測された時間のうち予測時間の短い補正方法を選択する補正方法選択部と、前記選択された補正方法を用いて前記補正対象の二次電池の前記残存容量管理値を補正するように前記双方向変換器を制御する充放電指令部と、を備える。【００１６】
本発明の第６の局面は、第５の局面の発明の電力貯蔵装置であって、前記充電末近傍から前記二次電池の使用目的に応じて設定される所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、前記放電末近傍から前記所定の蓄電量に達するまで充放電するのに要する電力量と、を算出する第２の電力量算出部をさらに備え、前記補正時間予測部は、前記第１の電力量算出部で算出された電力量と、前記電力量予測部で予測された電力量と、前記第２の電力量算出部で算出された電力量と、から、前記充電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、前記放電末近傍で前記残存容量管理値の補正を完了し前記所定の蓄電量に達するまでに要する時間と、を予測する。【００１７】
本発明の第７の局面は、第５または第６の局面の発明の電力貯蔵装置であって、前記電力量予測部は、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充電電力量と放電電力量とを同じ電力量とする。【００１８】
本発明の第８の局面は、第５または第６の局面の発明の電力貯蔵装置であって、前記二次電池を複数備える場合、前記電力量予測部は、前記補正対象の二次電池に優先的に充電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池から優先的に放電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、前記補正対象の二次電池から優先的に放電を行い、前記補正対象の二次電池以外の二次電池に優先的に充電を行った場合に、前記補正対象の二次電池が得ることのできる充放電電力量と、を予測する。
【発明の効果】
【００１９】
第１から第８までの局面の発明によれば、用途や電力貯蔵装置の運転状態に応じた最適な補正方法を用いて残存容量管理値の補正を行うことができる。【００２０】
第３および第７の局面の発明によれば、残存容量管理値の補正に要する大凡の時間を容易に予測することができる。【００２１】
第４および第８の局面の発明によれば、補正に関する処理に要する時間をより短くすることができる。【００２２】
これらの及びこれら以外の本発明の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面とともに考慮されたときに下記の本発明の詳細な説明によってより明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電力貯蔵装置を備えた連系システムの構成を概略的に示した図である。
【図２】ＮａＳ電池のモジュールの回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る制御部の構成を概略的に示した図である。
【図４】ＮａＳ電池の電池残存容量率と電圧との関係を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における、充電末補正を完了するのに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における、放電末補正を完了するのに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。
【図７】単位時間内の充電電力量と放電電力量とが等しくなるように出力電力を設定したときの例を示した図である。
【図８】単位時間内の充電電力量が放電電力量よりも多くなるように出力電力を設定したときの例を示した図である。
【図９】単位時間内の充電電力量が放電電力量よりも少なくなるように出力電力を設定したときの例を示した図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における、シミュレーションを行って得た、充電末補正に要する予測時間と、放電末補正に要する予測時間とを示した図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における、シミュレーションを行って得た、充電末補正に要する予測時間と、放電末補正に要する予測時間とを示した図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る制御部の構成を概略的に示した図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における、目標残存容量に達するまでに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における、目標残存容量に達するまでに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における、シミュレーションを行って得た、目標残存容量に達するまでに要する予測時間とを示した図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における、マイクログリッドの構成を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．連系システムの構成＞
はじめに、本発明の第１の実施の形態に係る電力貯蔵装置１を備えた連系システム１０の構成について説明する。
【００２５】
＜１−１−１．連系システムの構成＞
図１は、連系システム１０の構成を概略的に示した図である。連系システム１０は、電力貯蔵装置１と出力が変動する発電装置２とを備え、それぞれが電力系統３に接続されている。図１では、発電装置２が風の力を利用して発電する風力発電装置である場合を例示しているが、その他の自然エネルギー発電装置（例えば、太陽光発電装置など）であってもよい。
【００２６】
電力貯蔵装置１は、電力を貯蔵する二次電池１１と、電力系統３と二次電池１１とを接続する接続線１２と、二次電池１１から電力系統３へ供給される電力を直流から交流へ変換し電力系統３から二次電池１１へ供給される電力を交流から直流へ変換する双方向変換器１３と、二次電池１１から電力系統３へ供給される電力を昇圧し電力系統３から二次電池１１へ供給される電力を降圧する変圧器１４と、電力貯蔵装置１を制御する制御部１５と、を主として備える。
【００２７】
接続線１２、双方向変換器１３および変圧器１４は、二次電池１１の各々に対応して１つずつ設けられ、双方向変換器１３および変圧器１４は、接続線１２に挿入される。
【００２８】
図１には、４台の二次電池１１が示されているが、二次電池１１の数は電力貯蔵装置１の仕様に応じて増減される。例えば、二次電池１１が１台からなる電力貯蔵装置１であってもよい。
【００２９】
なお、以下においては、二次電池１１がナトリウム−硫黄電池（以下、ＮａＳ電池１１とも記載する）である場合を例として説明する。
【００３０】
＜１−１−２．連系システムの出力電力ＰT＞
次に、連系システム１０から電力系統３へ出力される電力ＰTについて説明する。
【００３１】
連系システム１０では、ＮａＳ電池１１の充放電によりＮａＳ電池１１から出力される電力ＰＮ（あるいはＮａＳ電池１１に入力される電力ＰＮ）が、発電装置２から出力される電力ＰＷの変動を補償する。その結果、連系システム１０全体としての合成出力（ＰＴ）は、ＰＴ＝ＰＷ＋ＰＮ＝目標電力となるように制御される。つまり、ＮａＳ電池１１の充放電を制御することで、連系システム１０の合成出力（ＰＴ）が目標電力となるように制御されている。ＮａＳ電池１１においては、実際の残存容量と管理値（以下、残存容量管理値とも記載する）との間にズレが生じることにより起こり得る種々の問題（例えば、突然充電末になり充電が継続できなくなるという問題や、突然放電末になり放電が継続できなくなるという問題）を解消するために、残存容量管理値が定期的あるいは補正要求のタイミングで補正されることで管理されている。
【００３２】
そこで、本実施の形態に係る制御部１５は、後述するように、最適な補正方法を用いて残存容量管理値の補正を行うべく採用されたものである。
【００３３】
＜１−１−３．電力貯蔵装置の各構成要素＞
次に、電力貯蔵装置１の各構成要素について説明する。
【００３４】
（ＮａＳ電池１１）
図２は、ＮａＳ電池１１のモジュール２１０の回路図である。図２に示すように、モジュール２１０は、ブロック２１１を直列接続した直列接続体であり、ブロック２１１は、ストリング２１２を並列接続した並列接続体であり、ストリング２１２は、セル２１３を直列接続した直列接続体である。ブロック２１１の直列接続数、ストリング２１２の並列接続数およびセル２１３の直列接続数は、モジュール２１０の仕様に応じて増減される。
【００３５】
複数のＮａＳ電池１１の各々は、１個以上のモジュール２１０を備え、他のＮａＳ電池１１から独立して充放電される。モジュール２１０の数は、ＮａＳ電池１１の仕様に応じて増減される。
【００３６】
（双方向変換器１３）
双方向変換器１３は、ＮａＳ電池１１の残存容量管理値が目標値となるように、充放電指令に従ってＮａＳ電池１１の充放電を制御する。双方向変換器１３は、「ＰＣＳ（Power Conversion System）」「直交変換器」等とも呼ばれる。双方向変換器１３における直流と交流との相互変換は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ等により行われる。
【００３７】
（制御部１５）
図３は、制御部１５の構成を概略的に示した図である。図３のブロックの各々は、少なくともＣＰＵおよびメモリを備える組み込みコンピュータに制御プログラムを実行させることにより実現されてもよいし、ハードウエアにより実現されてもよい。
【００３８】
制御部１５は、いずれかのＮａＳ電池１１に対する残存容量管理値の補正要求を検出する補正要求検出部１６と、補正の対象のＮａＳ電池１１に対して行う最適な残存容量管理値の補正方法を判定する第１の補正方法判定部１７と、判定された補正方法を用いて残存容量管理値を補正するように双方向変換器１３にＮａＳ電池１１の充放電を指令する充放電指令部１８と、を備える。
【００３９】
第１の補正方法判定部１７は、補正の対象となったＮａＳ電池１１において、現在の残存容量管理値から充電末近傍まで充電するのに要する電力量と現在の残存容量管理値から放電末近傍まで放電するのに要する電力量とを算出する第１の充放電電力量算出部１７１と、補正対象のＮａＳ電池が今後得ることのできる充放電電力量を予測する充放電電力量予測部１７２と、充電末近傍で残存容量管理値を補正（以下、充電末補正とも記載する）するのに要する時間と放電末近傍で残存容量管理値を補正（以下、放電末補正とも記載する）するのに要する時間とを予測する第１の補正時間予測部１７３と、第１の補正時間予測部１７３で予測された時間のうち短い時間の補正方法を選択する補正方法選択部１７４と、を備える。
【００４０】
＜１−２．制御部１５の処理＞
次に、制御部１５の処理について説明する。
【００４１】
（補正要求を検出）
まず、補正要求検出部１６により、いずれかのＮａＳ電池１１に対する残存容量管理値の補正要求を検出する。残存容量管理値の補正対象となるＮａＳ電池１１を決定する方法は、様々な方法が知られており、いずれの方法を用いてもよい。例えば、所定のタイミングでＮａＳ電池１１を１つずつ順番に特定して残存容量管理値の補正を行ってもよい。また、前回の補正から現在までに経過した時間、充放電が行われた時間、充放電電力、充放電電力の変動の大きさ・急峻さ・回数等から、複数のＮａＳ電池１１の各々の残存容量管理値の推定誤差を求め、推定誤差が閾値を超えたＮａＳ電池１１を補正の対象としてもよい。
【００４２】
（充電末近傍および放電末近傍までに要する電力量を算出）
次に、第１の充放電電力量算出部１７１により、残存容量が現在の残存容量管理値から補正を行うときの残存容量となるまで、ＮａＳ電池１１を充放電するのに要する電力量を算出する。
【００４３】
図４は、ＮａＳ電池１１の電池残存容量率と電圧との関係を示す図である。電池残存容量率とは、ＮａＳ電池１１の定格容量に対する放電可能な容量の比率（％）のことである。図４に示すように、ナトリウム硫黄物（Ｎａ２Ｓ５）および単体硫黄（Ｓ）が正極活物質として存在する二相域の充電末近傍（概ね９５％以上）になると、ＮａＳ電池１１の電圧は電池残存容量率が大きくなるほど上昇する。充電末以外の二相域（概ね４０％〜９０％）においては、電圧は電池残存容量率によらず概ね一定である。ナトリウム硫黄物（Ｎａ２Ｓｘ）のみが正極活物質として存在する一相域（概ね４０％以下）になると、電圧は電池残存容量率が小さくなるほど低下する。
【００４４】
このようなＮａＳ電池１１の電圧と電池残存容量率との関係を利用して、残存容量管理値の補正は、充電末近傍までＮａＳ電池１１が充電された状態、又は、一相域（放電末近傍）までＮａＳ電池１１が放電された状態で行われる。
【００４５】
すなわち、第１の充放電電力量算出部１７１は、補正対象となった電池の残存容量が、現在の残存容量管理値から充電末近傍（例えば、電池残存容量率が９５％）になるまで充電するのに要する電力量と、現在の残存容量管理値から放電末近傍（例えば、電池残存容量率が４０％）になるまで放電するのに要する電力量とを算出する。
【００４６】
（補正対象のＮａＳ電池１１が得ることのできる充放電電力量を予測）
次に、充放電電力量予測部１７２により、今後補正対象のＮａＳ電池１１が得ることのできる充放電電力量（以下、予測充放電電力量とも記載する）を予測する。
【００４７】
予測充放電電力量とは、発電装置２が今後発電して出力すると予測される電力ＰW、非補正対象のＮａＳ電池１１の充放電を調整することで非補正対象のＮａＳ電池１１の入出力可能な電力ＰNｎ、連系システム１０（または電力貯蔵装置）と電力系統３との間の電力授受計画、等に基づいて、補正対象のＮａＳ電池１１に割り当てることができると予測される充放電電力量のことである。
【００４８】
発電装置２が今後発電して出力すると予測される電力ＰWは、例えば、過去の発電実績や天気予報等から予測することができる。例えば、発電装置２が風力発電機である場合、過去の発電実績や風状予測を基に発電装置２が今後出力する各時刻の発電量を予測し、該予測発電量、過去の負荷実績および他のＮａＳ電池１１の残存容量管理値等をもとに今後補正対象電池が授受できる充放電電力を予測する。また、発電装置２が太陽光発電機である場合も同様に、過去の発電実績や天気予測を基に発電装置２が今後出力する各時刻の発電量を予測する。
【００４９】
連系システム１０（または電力貯蔵装置）と電力系統３との間の電力授受計画とは、例えば、連系システム１０の出力電力ＰTが一定値となるように運転している場合の設定出力電力や、電力平滑運転をしている場合のオフセット分の電力や、負荷平準運転をしている場合の設定出力電力等のことである。
【００５０】
また、充放電電力量予測部１７２は、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電し、非補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電したときに、補正対象ＮａＳ電池１１に割り当てることができると予測される充放電電力量（予測充放電電電力量Ａ）と、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電し、非補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電させたときに、補正対象ＮａＳ電池１１に割り当てることができると予測される充放電電力量（予測充放電電力量Ｂ）とを予測することが好ましい。これにより、残存容量管理値が短時間で補正されるように電力貯蔵装置１を制御したときの充放電電力量を予測することができる。例えば、予測充放電電力量は、放電電力を正、充電電力を負として、予測される充放電電力を積算することで求める。
【００５１】
補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電または放電する方法は、上述した、発電装置２が今後発電して出力すると予測される電力ＰW、非補正対象のＮａＳ電池１１の充放電を調整することで非補正対象のＮａＳ電池１１の入出力可能な電力ＰNｎ、連系システム１０（または電力貯蔵装置）と電力系統３との間の電力授受計画、等を調整することで行う。
【００５２】
具体的には、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電または放電するために行う、発電装置２が今後発電して出力すると予測される電力ＰWの調整は、電力系統３に接続する発電設備の数の増減や、風力発電設備のピッチ角（ブレードの角度）を変えることで可能である。しかし、通常、自然エネルギー発電設備の発電電力は最大限に大きくすることが望ましいので、このような調整を行わずに補正対象のＮａＳ電池２１への充放電電力量を調整することが好ましい。
【００５３】
また、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電または放電するために行う、非補正対象のＮａＳ電池１１の入出力可能な電力ＰNｎの調整は、ＮａＳ電池全体の入出力電力ＰNが補正対象のＮａＳ電池１１への充電または放電へ優先的に割り当てられるように、非補正対象のＮａＳ電池１１の入出力電力ＰNｎを調整することで行う。具体的には、補正対象のＮａＳ電池１１を充電して充電末補正を行う場合、補正対象電池に充電電力を優先的に割り当てるとともに放電電力は下位の優先順位で割り当てることで行う。また、補正対象のＮａＳ電池１１を放電して放電末補正を行う場合は、上述した処理とは逆の処理を行う。
【００５４】
また、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電または放電するために行う、連系システム１０（または電力貯蔵装置）と電力系統３との間の電力授受計画の調整は、電力系統３の需給バランスや周波数変動が適切に維持されるように、連系システム１０と電力系統３との間の入出力電力を制御することで行う。この入出力電力の制御は、電力系統３により求められる制御が異なるが、例えば、連系システム１０から電力系統３へ出力される電力を制御する場合、出力電力値や出力電力の変動率等が許容範囲内となるように出力電力を調整することで行われる。また、連系システム１０が電力系統３から電力の供給を受ける場合も同様に、受電電力値や受電電力変動率等が許容範囲内となるように受電電力を調整することで行われる。例えば、出力電力値の許容範囲は、需給に応じた電力が連系システム１０から出力されるように、時間帯毎の許容出力電力範囲が定められたり時間帯毎に買電価格が設定されたりすることで決定される。
【００５５】
例えば、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電する場合においては、許容電力変動率内で連系システム１０の出力電力を許容電力値範囲を逸脱しない範囲で低下させることにより、補正対象ＮａＳ電池１１に割り当てることができる充電電力量を大きくすることができる。また、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電する場合においては、許容電力変動率内で連系システム１０の出力電力を許容出力電力範囲を逸脱しない範囲で上昇させることにより、補正対象ＮａＳ電池１１に割り当てることができる放電電力量を大きくすることができる。
【００５６】
このように、充放電電力量予測部１７２は、補正対象のＮａＳ電池１１に割り当てることのできる充放電電力量を予め予測することができる。
【００５７】
また、予測が困難な場合や処理を簡略化したい場合、充放電電力量予測部１７２は、標準的な１日の発電パターンを制御部１５に予め記憶させることで、予測充放電電力量を算出してもよいし、予測充電電力と予測放電電力とを同じ電力として設定してもよい。これにより、後の処理において残存容量管理値の補正に要する時間を予測する際に、大凡の時間を容易に予測することができる。標準的な発電パターンは、ある期間ごとに（例えば、１日、１月など）変更してもよい。
【００５８】
（残存容量管理値の補正に要する時間を算出）
次に、第１の補正時間予測部１７３により、第１の充放電電力量算出部１７１で算出された充電末近傍まで充電するのに要する電力量および放電末近傍まで放電するのに要する電力量と、充放電電力量予測部１７２で予測された予測充放電電力量と、充放電時の双方向変換器やＮａＳ電池における損失とから、補正要求検出部１６が補正の要求を検出してから補正対象のＮａＳ電池１１が充電末補正を完了するまでに要する時間および放電末補正を完了するまでに要する時間を予測する。
【００５９】
なお、第１の補正時間予測部１７３は、上述した予測充放電電力量Ａと予測充放電電力量Ｂとを用いることで、残存容量管理値が短時間で補正されるのに要する時間を予測することができる。つまり、補正のために補正対象のＮａＳ電池１１を充電する場合は予測充放電電力量Ａを、放電する場合は予測充放電電力量Ｂを用いて、補正に要する時間を予測すればよい。
【００６０】
ここで、ＮａＳ電池１１の放電末補正では、放電末近傍まで放電してから補正を行うまでの間に、出力電圧安定のために所定の充放電停止時間が必要となる。したがって、放電末補正を完了するのに要する予測時間は、放電末近傍まで放電するのに要する予測時間と、所定の充放電停止時間とを合わせた時間となる。
【００６１】
図５は、充電末補正を完了するのに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。一方、図６は、放電末補正を完了するのに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。図５および図６中に示すＳＯＣ（ｔ）は、ｔ時間後の残存容量管理値のことである。ＤＣ（ｔ＋Δｔ）は、補正対象のＮａＳ電池１１を放電優先とした場合に、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの間に補正対象のＮａＳ電池１１に充放電できると予測される電力量のことである。ＣＨ（ｔ＋Δｔ）は、補正対象のＮａＳ電池１１を充電優先とした場合に、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの間に補正対象のＮａＳ電池１１に充放電できると予測される電力量のことである。ＤＣ，ＣＨともに放電方向を正の値とする。なお、ＤＣおよびＣＨを予測する際には、充放電時の双方向変換器１３やＮａＳ電池１１等における損失を考慮することは言うまでもない。後述する図１３および図１４も同様とする。
【００６２】
図５に示すように、現在の残存容量管理値と、補正対象のＮａＳ電池１１の充電を優先的に行った場合に補正対象ＮａＳ電池１１に充放電できると予測される電力量と、を合わせた電力量が充電末近傍の残存容量になるまでの時間と、所定の充放電停止時間とをあわせた時間（ｔ１）が、充電末補正が完了するのに要すると予測される時間となる。
【００６３】
一方、図６に示すように、現在の残存容量管理値と、補正対象のＮａＳ電池１１の放電を優先的に行った場合に補正対象ＮａＳ電池１１に充放電できると予測される電力量と、を合わせた電力量が放電末近傍の残存容量になるまで時間と、所定の充放電停止時間と、を合わせた時間（ｔ２）が、放電末補正が完了するのに要すると予測される時間となる。
【００６４】
（補正方法を選択）
次に、補正方法選択部１７４により、第１の補正時間予測部１７３で予測された、充電末補正が完了するまでに要する予測時間ｔ１と放電末補正が完了するまでに要する予測時間ｔ２とを比較し、予測時間の短い補正方法を選択する。
【００６５】
そして、充放電指令部１８により、補正方法選択部１７４で選択された補正方法を用いて、補正対象ＮａＳ電池１１が補正可能な残存容量となるまで、補正対象ＮａＳ電池１１および補正対象外のＮａＳ電池１１とが充放電を行うように双方向変換器１３を制御する。
【００６６】
このとき、充電末補正を選択した場合は、連系システム１０の出力電力を許容範囲内で低下させたり、発電装置２の発電電力を増加させたり、補正対象ＮａＳ電池１１への充電を優先し補正対象外ＮａＳ電池１１への放電を優先したりして、可能な範囲で補正対象ＮａＳ電池１１の充放電電力量が充電側となるように制御する。
【００６７】
また、放電末補正を選択した場合は、連系システム１０の出力電力を許容範囲内で増加させたり、発電装置２の発電電力を低下させたり、補正対象ＮａＳ電池１１への放電を優先し補正対象外ＮａＳ電池１１への充電を優先したりして、可能な範囲で補正対象ＮａＳ電池１１の充放電電力量が放電側となるように制御する。
【００６８】
連系システム１０の出力電力を許容範囲内で低下または増加させる例について、図７〜図９を用いて説明する。図７は、単位時間内の充電電力量と放電電力量とが等しくなるように、連系システム１０の出力電力ＰＴを設定した例を示した図である。図７（ａ）は、単位時間内の発電装置２の発電電力と連系システム１０の出力電力とを示した図である。ＰWは、連系システム１０内の発電装置２の発電電力を示し、ＰＴは連系システム１０の出力電力を示している。図７（ｂ）は、単位時間内のＮａＳ電池１１への充放電電力を示した図である。図７（ｂ）に示すように、図示した時間範囲内において、ＮａＳ電池１１の充電電力量と放電電力量は、ほぼ等しくなっている。
【００６９】
一方、図８は、単位時間内の充電電力量が放電電力量よりも多くなるように、連系システム１０の出力電力ＰＴを設定した例を示した図である。図８（ｂ）に示すように、図示した時間範囲内において、充電電力量が放電電力量よりも多くなっている。また、図９は、単位時間内の充電電力量が放電電力量よりも少なくなるように、連系システム１０の出力電力ＰＴを設定した例を示した図である。図９（ｂ）に示すように、図示した時間範囲内において、充電電力量が放電電力量よりも少なくなっている。
【００７０】
なお、補正方法選択部１７４により、第１の補正時間予測部１７３で予測された、充電末補正が完了するまでに要する予測時間ｔ１と放電末補正が完了するまでに要する予測時間ｔ２とを比較することに代えて、第１の充放電電力量算出部１７１で算出した、補正対象となった電池の残存容量を、現在の残存容量管理値から充電末近傍になるまで充電するのに要する電力量と、現在の残存容量管理値から放電末近傍になるまで放電するのに要する電力量とを比較し、要する電力量が少ない補正方法を選択してもよい。
【００７１】
また、補正要求検出部１６が補正要求を検出した時点で、補正対象となった電池が、充電末近傍での補正が可能な電池残存容量率である場合は、充電末近傍での補正を選択し、放電末近傍での補正が可能な電池残存容量率である場合は、放電末近傍での補正を選択することとしてもよい。
【００７２】
さらに、ＮａＳ電池の場合は、補正要求検出部１６が補正要求を検出した時点で、補正対象となった電池が、一相域の状態であれば、放電末近傍での補正を選択することとしてもよい。
【００７３】
（補正方法の手動選択）
また、補正方法の選択において、補正対象ＮａＳ電池１１の残存容量管理値を補正する補正方法の自動選択を停止し、残存容量管理値を補正する補正方法を手動で選択させるようにしてもよい。
【００７４】
このような補正方法の手動選択を可能にするため、電力貯蔵装置１は、各々の補正方法を用いたときに補正を完了するまでに要すると予測される予測時間を表示部（図示せず）に表示し、操作者による選択した補正方法の入力を操作部（図示せず）で受け付ける。操作部から入力された補正方法は充放電司令部１８へ送られる。そして、充放電指令部１８により、操作部で入力された補正方法を用いて、補正対象ＮａＳ電池１１が補正可能な残存容量となるまで補正対象ＮａＳ電池１１および補正対象外のＮａＳ電池１１が充放電を行うように双方向変換器１３を制御する。
【００７５】
補正方法の選択を手動実行する場合、電力貯蔵装置１の操作者は、表示部に表示された各々の補正方法を参照し、電力貯蔵装置１を含む連系システム１０の現在および将来の状況を考慮し、選択した補正方法を操作部から入力する。操作者が考慮する事項には、天気予測、発電機の故障の有無、メンテナンス予定等がある。
【００７６】
このように、本実施の形態に係る電力貯蔵装置１では、残存容量管理値の補正を完了するまでに要する時間を予め予測し、予測時間の短い補正方法を選択して補正を行うことで、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じた最適な補正方法を用いて残存容量管理値の補正を行うことができる。
【００７７】
＜１−３．シミュレーション結果＞
図１０および図１１は、シミュレーションを行って得た、第１の補正時間予測部１７３により予測される充電末補正に要する予測時間ｔ１と放電末補正に要する予測時間ｔ２とを示した図である。
【００７８】
図１０は、短周期の電力変動平滑を目的として、ＮａＳ電池１１が風力発電機等の発電装置２に併設された連系システム１０において、残存容量管理値の補正に要する予測時間をシミュレーションした図である。補正対象ＮａＳ電池１１の現在の残存容量管理値は、定格容量の７０％とする。
【００７９】
電力貯蔵装置１が１台のＮａＳ電池１１からなる場合は、電力平滑を中止して、電力系統３との間の電力授受により補正の為の充放電を行うこととしてシミュレーションを行う。また、電力貯蔵装置１が複数のＮａＳ電池１１からなる場合は、補正対象電池の充電量（あるいは放電量）が多くなるように優先的に制御するとともに、システムとして目的が果たせるように（電力平滑ができるように）他のＮａＳ電池１１の充放電量を制御することとしてシミュレーションを行う。
【００８０】
図１０に示す実線は、補正対象ＮａＳ電池１１を優先的に充電するように制御した場合における、現在の残存容量管理値と予測充放電電力量とを合わせた予測蓄電量の経時変化を示している。一方、点線は、補正対象ＮａＳ電池１１を優先的に放電するように制御した場合における、現在の残存容量管理値と予測充放電電力量とを合わせた予測蓄電量の経時変化を示している。
【００８１】
図１０（ａ）では、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電した場合に充電できると予測される予測充放電電力量と、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電した場合に放電できると予測される予測充放電電力量とを等しい電力量とする。
【００８２】
図１０（ａ）に示すように、放電末補正を行うよりも充電末補正を行う方が短い時間で残存容量管理値の補正を完了すると予測される。したがって、この場合、補正方法選択部１７４は、充電末補正を選択することとなる。
【００８３】
一方、図１０（ｂ）では、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電した場合に充電できると予測される予測充放電電力量が、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電した場合に放電できると予測される予測充放電電力量よりも小さい電力量とする。
【００８４】
図１０（ｂ）に示すように、充電末補正を行うよりも放電末補正を行う方が短い時間で残存容量管理値の補正を完了すると予測される。したがって、この場合、補正方法選択部１７４は、放電末補正を選択することとなる。
【００８５】
図１１は、太陽光発電機を主要な発電装置２とするマイクログリッドにＮａＳ電池１１を用いたときの、残存容量管理値の補正に要する時間をシミュレーションした図である。このようなマイクログリッドに使用されるＮａＳ電池１１は、１日を周期として電力変動を平滑するために、昼間は充電電力を多くし、夜は放電電力を多くする運転が行われる。
【００８６】
予測充放電電力量は、過去の発電実績、過去の負荷実績、天気予報（晴天率）、他のＮａＳ電池１１の残存容量管理値等から予測する。
【００８７】
図１１に示す実線は、補正対象ＮａＳ電池１１を優先的に充電するように制御した場合における、現在の残存容量管理値と予測充放電電力量とを合わせた予測蓄電量の経時変化を示している。点線は、補正対象ＮａＳ電池１１を優先的に放電するように制御した場合における、現在の残存容量管理値と予測充放電電力量とを合わせた予測蓄電量の経時変化を示している。
【００８８】
図１１（ａ）では、補正対象ＮａＳ電池１１の現在の残存容量管理値が定格容量の７０％とし、現在時刻を０時とする。図１１（ａ）に示すように、充電末補正を行うよりも放電末補正を行う方が短い時間で残存容量管理値の補正を完了すると予測される。したがって、この場合、補正方法選択部１７４は、放電末補正を選択することとなる。
【００８９】
一方で、図１１（ｂ）では、補正対象ＮａＳ電池１１の現在の残存容量管理値が定格容量の５０％とし、現在時刻を８時とする。図１１（ｂ）に示すように、放電末補正を行うよりも充電末補正を行う方が短い時間で残存容量管理値の補正を完了すると予測される。したがって、この場合、補正方法選択部１７４は、充電末補正を選択することとなる。
【００９０】
このように、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じて最適な残存容量管理値の補正方法は異なっているが、残存容量管理値の補正に要する時間を予め予測することで、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じた最適な残存容量管理値の補正方法を選択することができる。
【００９１】
以上、説明したように、本実施の形態に係る電力貯蔵装置１は、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じた最適な補正方法を用いて残存容量管理値の補正を行うことができる。
【００９２】
＜２．第２の実施の形態＞
＜２−１．制御部２５の構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電力貯蔵装置１について説明する。以下においては、図１２を参照して、第１の実施の形態に係る電力貯蔵装置１の制御部１５の構成と相違する制御部２５の構成について説明する。なお、第１の実施の形態で説明した制御部１５の構成要素と同様の構成要素は、同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００９３】
図１２は、制御部２５の構成を概略的に示した図である。制御部２５は、補正要求検出部１６と、補正対象のＮａＳ電池１１に対して行う残存容量管理値の最適な補正方法を判定する第２の補正方法判定部２７と、充放電指令部１８と、を備える。
【００９４】
第２の補正方法判定部２７は、第１の充放電電力量算出部１７１と、充電末近傍からＮａＳ電池の使用目的に応じて設定される所定の残存容量（以下、目標残存容量とも記載する）まで充放電するのに要する電力量と放電末近傍から目標残存容量まで充放電するのに要する電力量とを算出する第２の充放電電力量算出部２７１と、充放電電力量予測部１７２と、補正要求検出部１６で補正要求を検出してから充電末補正完了後に目標残存容量に達するまでに要する時間および放電末補正完了後に目標残存容量に達するまでに要する時間を予測する第２の補正時間予測部２７３と、補正方法選択部１７４と、を備える。
【００９５】
本実施の形態に係る制御部２５は、後述するように、最適な補正方法を用いてＮａＳ電池１１の残存容量管理値の補正を行うべく採用されたものである。
【００９６】
＜２−２．制御部２５の処理＞
次に、制御部２５の処理について説明する。
【００９７】
まず、補正要求検出部１６により、いずれかのＮａＳ電池１１に対する残存容量管理値の補正の要求を検出する。次に、第１の充放電電力量算出部１７１により、残存容量が現在の残存容量管理値から補正を行うときの残存容量となるまで、ＮａＳ電池１１を充放電するのに要する電力量を算出する。次に、充放電電力量予測部１７２により、今後補正対象のＮａＳ電池１１が得ることのできる予測充放電電力量を予測する。
【００９８】
次に、第２の充放電電力算出部２７１により、充電末近傍から目標残存容量まで充放電するのに要する電力量および放電末近傍から目標残存容量まで充放電するのに要する電力量を算出する。
【００９９】
ここで、目標残存容量とは、電力貯蔵装置１の使用目的を達成するのに最適なＮａＳ電池の残存容量のことである。充電末および放電末で補正を完了した後は、それ以上の充電乃至放電が制約されることとなる。したがって、補正を完了した後は、電力貯蔵装置１の使用目的に適した残存容量（目標残存容量）となるように、補正対象のＮａＳ電池１１に対して充放電を行うことが好ましい。目標残存容量は、例えば、マイクログリッド等に併設され、発電電力および負荷電力の変動吸収のみを目的とする場合は、定格容量の概ね５０％に設定され、変動吸収に加えて昼夜の需要電力平準化を目的として運転する場合は、昼間は定格容量の１０％、夜間は定格容量の９０％に設定される。
【０１００】
次に、第２の補正時間予測部２７３により、補正要求検出部１６が補正の要求を検出してから充電末補正が完了して目標残存容量に達するまでに要する時間および放電末補正が完了して目標残存容量に達するまでに要する時間を予測する。
【０１０１】
第２の補正時間予測部２７３により予測される時間は、第１の充放電電力量算出部１７１で算出された充電末近傍まで充電するのに要する電力量および放電末近傍まで放電するのに要する電力量と、第２の充放電電力量算出部２７１で算出された充電末近傍から目標残存容量まで充放電するのに要する電力量および放電末近傍から目標残存容量まで充放電するのに要する電力量と、充放電電力量予測部１７２で予測された予測充放電電力量と、充放電時の双方向変換器やＮａＳ電池における損失と、を基に予測する。
【０１０２】
図１３は、充電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。図１３に示すように、図５で予測した充電末補正が完了する時間（ｔ１）と、補正対象のＮａＳ電池１１の放電を優先とした場合に残存容量が充電末近傍から目標残存容量になるまでの時間と、を合わせた時間（ｔ３）が、充電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間となる。
【０１０３】
一方、図１４は、放電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間の算出方法を示したフローチャートである。図１４に示すように、図６で予測した放電末補正が完了する時間（ｔ２）と、補正対象のＮａＳ電池１１の充電を優先とした場合に残存容量が放電末近傍から目標残存容量になるまでの時間と、を合わせた時間（ｔ４）が、放電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間となる。
【０１０４】
次に、補正方法選択部１７４により、第２の補正時間予測部２７３で予測された、充電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間（ｔ３）と、放電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間（ｔ４）とを比較し、予測時間の短い補正方法を選択する。
【０１０５】
そして、充放電指令部１８により、補正方法選択部１７４で選択された補正方法を用いて、補正対象ＮａＳ電池１１が補正可能な残存容量となるまで補正対象ＮａＳ電池１１および補正対象外のＮａＳ電池１１が充放電を行うように双方向変換器１３を制御する。
【０１０６】
このように、本実施の形態に係る電力貯蔵装置１では、充放電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する時間を予め予測し、予測時間の短い補正方法を選択して補正を行うことで、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じた最適な残存容量管理値の補正方法を用いることができる。
【０１０７】
＜２−３．シミュレーション結果＞
図１５は、シミュレーションを行って得た、第２の補正時間予測部２７３により予測される充電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間ｔ３と放電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間ｔ４とを示した図である。
【０１０８】
図１５は、図１０と同じ連系システム１０において、充放電末補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する予測時間をシミュレーションした図である。補正対象ＮａＳ電池１１の現在の残存容量管理値は、定格容量の７０％とする。また、目標残存容量は定格容量の４５％〜５５％とする。
【０１０９】
図１５に示す実線は、補正対象ＮａＳ電池１１に対して、充電末補正を行うまでは優先的に充電し、充電末から目標残存容量に達するまでは優先的に放電するように制御した場合における、現在の残存容量管理値と予測充放電電力量とを合わせた予測蓄電量の経時変化を示している。一方、点線は、補正対象ＮａＳ電池１１に対して、放電末補正を行うまでは優先的に放電し、放電末から目標残存容量に達するまでは優先的に充電するように制御した場合における、現在の残存容量管理値と予測充放電電力量とを合わせた予測蓄電量の経時変化を示している。
【０１１０】
図１５（ａ）では、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電した場合に充電できると予測される予測充放電電力量と、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電した場合に放電できると予測される予測充放電電力量とを等しい電力とする。
【０１１１】
図１５（ａ）に示すように、放電末補正を行うよりも充電末補正を行う方が短い時間で目標残存容量に達すると予測される。したがって、この場合、補正方法選択部１７４は、充電末補正を選択することとなる。
【０１１２】
一方、図１５（ｂ）では、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充電した場合に充電できると予測される予測充放電電力量が、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に放電した場合に放電できると予測される予測充放電電力量よりも小さい電力量とする。
【０１１３】
図１５（ｂ）に示すように、充電末補正を行うよりも放電末補正を行う方が短い時間で目標残存容量に達すると予測される。したがって、この場合、補正方法選択部１７４は、放電末補正を選択することとなる。
【０１１４】
【０１１４】
このように、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じて最適な残存容量管理値の補正方法は異なっているが、残存容量管理値の補正を開始してから目標残存容量に達するまでに要する時間を予め予測することで、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じた最適な残存容量管理値の補正方法を提供することができる。
【０１１５】
以上、説明したように、本実施の形態に係る電力貯蔵装置１は、電力貯蔵装置１の用途や運転状態に応じた最適な残存容量管理値の補正方法を用いることができる。
【０１１６】
＜３．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態は、第１の実施の形態に係る電力貯蔵装置１を含むマイクログリッド３００に関する。なお、第１の実施の形態に係る電力貯蔵装置１に代えて、第２の実施の形態に係る電力貯蔵装置１を採用してもよい。
【０１１７】
図１６は、本実施の形態に係るマイクログリッド３００の構成を示した図である。図１６は、マイクログリッド３００の構成の一例を示したものであり、その他の構成であってもよい。マイクログリッドとは、電力の需要地に分散型電源を設置した小規模の電力供給網であり、分散型エネルギーシステム等とも呼ばれる。
【０１１８】
図１６に示すように、マイクログリッド３００においては、分散型電源３０１、出力調整可能な分散型電源３０２、負荷３０３および電力貯蔵装置１が電力系統３１０に接続されている。また、電力系統３１０は、原子力発電所３３１や火力発電所３３２等が接続された外部電力系統３３０と接続されている。分散型電源３０１、出力調整可能な分散型電源３０２、負荷３０３および電力貯蔵装置１の運転は、マイクログリッド制御システム３２０により制御される。
【０１１９】
分散型電源３０１としては、例えば、風力発電機、太陽光発電機および燃料電池などがある。また、出力調整可能な分散型電源３０２としては、例えば、ディーゼル発電機などがある。また、負荷３０３としては、例えば、工場、オフィスおよび一般家庭等がある。
【０１２０】
上述したように、太陽光や風力などの自然エネルギーを利用した発電設備は電力供給が不安定であり、かつ、オフィス、工場および一般家庭などの電力負荷は時間的に変動することから、マイクログリッド３００においても、これらの電力需給の変動を補償する必要がある。
【０１２１】
マイクログリッド３００における電力需給の変動を補償する手段としては、出力調整可能な分散型電源３０２や電力貯蔵装置１などがある。電力貯蔵装置１を電力需給変動の補償手段として利用することによる主な利点は、出力調整可能な発電設備を高い発電効率で運転することができることである。具体的には、電力貯蔵装置１で電力変動を補償することで、出力調整可能な発電施設の出力変動を抑制することができるので、該発電施設を高い出力電力（一般的には定格出力）で一定の出力で運転することができ、すなわち、該発電施設を高い発電効率で運転することができる。また、他の利点としては、ＣＯ2の排出を低減することが可能なことである。自然エネルギー発電設備と電力貯蔵装置とを併用することで、究極的にはＣＯ2の排出をゼロにすることができる。
【０１２２】
マイクログリッドを構成する電力貯蔵装置１においてＮａＳ電池１１の残存容量管理値の補正が行われる場合、補正対象のＮａＳ電池１１が得ることのできる予測充放電電力量は、分散型電源３０１および分散型電源３０２が今後発電して出力すると予測される電力、非補正対象のＮａＳ電池１１の充放電を調整することで非補正対象のＮａＳ電池１１の入出力可能な電力、電力系統３１０（または電力貯蔵装置１）と外部電力系統３３０との間の電力授受計画、出力調整可能な分散型電源３０２の発電計画、等に基づいて予測される。
【０１２３】
また、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充放電する方法は、上述した方法に加え、出力調整可能な分散型電源３０２の発電計画を調整することでも行うことができる。具体的には、補正対象のＮａＳ電池１１を優先的に充放電するために行う、出力調整可能な分散型電源３０２の発電計画の調整は、該分散型電源３０２の出力を電力需給バランスが維持できる範囲で調整することで行う。例えば、該分散型電源３０２の出力を電力供給バランスが維持できる範囲で最大限に変化させるように、あるいは、該分散型電源３０２の出力調整による発電効率の低下が予め定めた許容範囲内となるように、該分散型電源３０２の運転を調整することで行う。
【０１２４】
このように、電力貯蔵装置１がマイクログリッドに備えられた場合であっても、電力貯蔵装置１は、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
＜変形例＞
上述の実施の形態においては、充電末補正は、一定の充電電力で補正対象のＮａＳ電池１１を充電させることで行っているが、これに限られるものではなく、充電電力を減少させて充電を行う補充電操作を採用してもよい。充電末補正は各補充電末で行うことが可能だが、充電電力を第１段階よりも少なくして充電する第２段階以降のステップで補正する場合は、「補充電による充電電力の上限値」と、「今後補正対象電池に優先的に充電した場合に充電できると予測される充電電力」の小さい方の値をもとに、充電末補正の完了時刻を計算すればよい。
【０１２６】
また、充放電電力量の予測がはずれ、予測した時刻に補正が完了できない場合は、その時点で、再度どちらの補正を実施するかを判断してもよい。繰り返し予想がはずれて、補正をできない場合は、操作画面などから操作者に知らせる態様であってもよい。
【０１２７】
また、長周期の昼夜の電力平滑を目的として電力貯蔵装置１を使用し、可能な限り、ＮａＳ電池１１の蓄電量が昼間は放電末、夜間は充電末となるようにＮａＳ電池１１の充電状態を制御する場合、第１の補正方法判定部１７および第２の補正方法判定部２７は、補正要求検出部１６により補正要求を検出した時刻に応じて、夜間であれば充電末補正、昼間であれば放電末補正を優先的に採用する態様であってもよい。
【０１２８】
本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての局面において例示であって限定的ではない。しがって、本発明の範囲からはずれることなく無数の修正及び変形が案出されうると解される。特に、一の実施形態の技術的事項と他の実施形態の技術的事項とを組み合わせることは当然に予定されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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