(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に電力供給する発電設備及び蓄電装置が接続される電力系統の負荷周波数を制御する周波数制御装置であって、
前記電力系統の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記電力系統の周波数と基準周波数との差に基づいて前記電力系統に電力供給する目標出力を算出する出力算出手段と、
前記蓄電装置の充電率を検出する充電率検出手段と、
前記蓄電装置の充電率に応じて、前記目標出力に対する前記蓄電装置の出力の割合の寄与率を決定する寄与率決定手段と、
前記寄与率に基づいて前記蓄電装置の充放電量を制御し、かつ、前記寄与率に基づいて前記発電設備の発電出力を制御し、前記電力系統の周波数と前記基準周波数との差を抑制する制御手段と
を具備し、
前記寄与率決定手段は、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定する電力系統の周波数制御装置。
【請求項２】
前記寄与率決定手段は、前記発電設備の出力変化率を、少なくとも前記蓄電装置の充電率に応じて決定する請求項１に記載の電力系統の周波数制御装置。
【請求項３】
前記目標出力まで出力上昇制御する場合に、
前記蓄電装置が放電されないようにする放電終止状態までの放電許容量が大きい程、前記発電設備の前記出力変化率を小さくする請求項２に記載の電力系統の周波数制御装置。
【請求項４】
前記目標出力まで出力低減制御する場合に、
前記蓄電装置が充電されないようにする充電停止状態までの充電許容量が大きい程、前記発電設備の前記出力変化率を小さくする請求項２に記載の電力系統の周波数制御装置。
【請求項５】
前記目標出力まで出力上昇制御する場合に、
前記蓄電装置が放電されないようにする放電終止状態までの放電許容量が大きい程、前記発電設備による出力の調整を開始させる前記タイミングを遅らせる請求項１に記載の電力系統の周波数制御装置。
【請求項６】
前記目標出力まで出力低減制御する場合に、
前記蓄電装置が充電されないようにする充電停止状態までの充電許容量が大きい程、前記発電設備による出力の調整を開始させる前記タイミングを遅らせる請求項１に記載の電力系統の周波数制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の電力系統の周波数制御装置と、
電力系統に電力供給する発電設備と、
前記電力系統に電力供給する蓄電装置と
を具備する周波数制御システム。
【請求項８】
電力系統に電力供給する発電設備及び蓄電装置が接続される電力系統の負荷周波数を制御する周波数制御方法であって、
前記電力系統の周波数を検出する周波数検出工程と、
前記電力系統の周波数と基準周波数との差に基づいて前記電力系統に電力供給する目標出力を算出する出力算出工程と、
前記蓄電装置の充電率を検出する充電率検出工程と、
前記蓄電装置の充電率に応じて、前記目標出力に対する前記蓄電装置の出力の割合の寄与率を決定し、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定する寄与率決定工程と、
前記寄与率に基づいて前記蓄電装置の充放電を制御し、かつ、前記寄与率に基づいて前記発電設備の発電出力を制御し、前記電力系統の周波数と前記基準周波数との差を抑制する制御工程と
を有する電力系統の周波数制御方法。
【請求項９】
電力系統に電力供給する発電設備及び蓄電装置が接続される電力系統の負荷周波数を制御する周波数制御プログラムであって、
前記電力系統の周波数を検出する周波数検出処理と、
前記電力系統の周波数と基準周波数との差に基づいて前記電力系統に電力供給する目標出力を算出する出力算出処理と、
前記蓄電装置の充電率を検出する充電率検出処理と、
前記蓄電装置の充電率に応じて、前記目標出力に対する前記蓄電装置の出力の割合の寄与率を決定し、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定する寄与率決定処理と、
前記寄与率に基づいて前記蓄電装置の充放電を制御し、かつ、前記寄与率に基づいて前記発電設備の発電出力を制御し、前記電力系統の周波数と前記基準周波数との差を抑制する制御処理と
をコンピュータに実行させるための電力系統の周波数制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の周波数制御装置、それを備えた周波数制御システム、及び周波数制御方法並びに周波数制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統は、電力需給の均衡を維持するため需給制御が行われており、例えば、発電電力および消費電力の変動に伴い周波数が変動するが、定格周波数に対して許容偏差内となるように周波数制御され、変動が抑制される。電力系統の周波数の調整は、数十分以上の周期（長周期）で変動する負荷調整を分担する経済負荷配分制御（Ｅｃｏｎｏｍｉｃ  Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＥＤＣ制御）と、それ以下の周期（短周期）で変動する負荷調整を分担する負荷周波数制御（Ｌｏａｄ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下「ＬＦＣ制御」という）等を組み合わせて行われている。
ＬＦＣ制御では、ガスタービン、蒸気タービン及び水力発電等の発電機の出力制御や二次電池の充放電制御により周波数を定格周波数に維持するよう制御し、短周期の変動を抑制している。
【０００３】
下記特許文献１には、電力系統へ電力を供給するＬＦＣ対象発電機と蓄電池を備える需給制御装置において、系統周波数と基準周波数から算出された地域要求量に基づいて必要発電電力を計算し、蓄電池の残存容量を目標値に近づけるように、必要発電電力を発電機指令値と蓄電池指令値とに配分して制御する技術が記載されている。
下記特許文献２には、需要変動周期が短周期でかつ変動幅の狭い変動であれば二次電池の充放電を制御し、周波数偏差が所定範囲を超える変動であれば水力発電機群、火力発電機群及び二次電池によって出力制御する技術が記載されている。
下記特許文献３には、電力系統の周波数偏差が予め定めた範囲内になるように二次電池の充放電制御を行い、二次電池の充電深度が基準値になるように補正する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１２０４４号公報
【特許文献２】特許第４１５５６７４号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、米国ＰＪＭ（ペンシルバニア、ニュージャージー（のＪ）、メリーランド）市場では、周波数を定格周波数に維持するよう制御する応答速度がよい（例えば、９０秒で１ＭＷの出力増減が可能）と価値ある電力として売電（高い金額で売電）することが可能であるが、発電機は動的特性から、その応答には遅れが生じるものであり、ガスタービン、蒸気タービン及び水力発電等の発電設備のみでＬＦＣ制御を実行しようとすると、価値ある電力として売電するために要求される応答速度が得られないという問題があった。また、上記特許文献１の方法では、蓄電池の残存容量を目標値に近づけるように蓄電池が運用されているので、蓄電池の残存容量が目標値であれば蓄電池に制御を配分できず、ＬＦＣ対象発電機で制御することになり、価値ある電力として売電するための応答速度を得るという課題は解決できない。また、二次電池は充放電量に制限があるので、二次電池の充放電で短周期の変動を抑制する特許文献２及び特許文献３の方法では、発電設備と比較して持続性が劣り、所望の出力が継続して得られないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、価値ある電力が応答性よく得られ、かつ、所望の出力が継続的に得られる電力系統の周波数制御装置、それを備えた周波数制御システム、及び周波数制御方法並びに周波数制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、電力系統に電力供給する発電設備及び蓄電装置が接続される電力系統の負荷周波数を制御する周波数制御装置であって、前記電力系統の周波数を検出する周波数検出手段と、前記電力系統の周波数と基準周波数との差に基づいて前記電力系統に電力供給する目標出力を算出する出力算出手段と、前記蓄電装置の充電率を検出する充電率検出手段と、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記目標出力に対する前記蓄電装置の出力の割合の寄与率を決定する寄与率決定手段と、前記寄与率に基づいて前記蓄電装置の充放電量を制御し、かつ、前記寄与率に基づいて前記発電設備の発電出力を制御し、前記電力系統の周波数と前記基準周波数との差を抑制する制御手段とを具備し、前記寄与率決定手段は、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定する電力系統の周波数制御装置を提供する。
【０００８】
本発明の構成によれば、電力系統に電力供給する発電設備と蓄電装置が電力系統に接続されており、検出された電力系統の周波数と基準周波数とに周波数変動があれば、その差に基づいて電力系統に電力供給する目標出力が算出される。目標出力に対する蓄電装置の出力の割合の寄与率が蓄電装置の充電率に応じて決定されると、寄与率に基づいて蓄電装置の充放電量が制御されるとともに、蓄電装置の寄与率に基づいて発電設備の発電出力が制御され、電力系統の周波数と基準周波数との差が抑制される。
これにより、蓄電装置の充電率が高ければ蓄電装置の寄与率を高くして蓄電装置から多く充放電させ発電設備を抑え気味で発電させ、蓄電装置の充電率が低ければ蓄電装置の寄与率を低くして蓄電装置から少なめに充放電させ発電設備を最大限発電させる等の運用ができる。このように、蓄電装置の充電率に応じて、蓄電装置の寄与率を調整することにより、ＬＦＣ機能の応答性に変化を与えて周波数変動抑制制御を行うことができる。
【０００９】
上記電力系統の周波数制御装置の前記寄与率決定手段は、前記発電設備の出力変化率を、少なくとも前記蓄電装置の充電率に応じて決定することとしてもよい。
【００１０】
このように、蓄電装置の充電率に応じて発電設備の出力変化率を決定することで、簡便に寄与率が決定できる。
【００１１】
上記電力系統の周波数制御装置において、前記目標出力まで出力上昇制御する場合に、前記蓄電装置が放電されないようにする放電終止状態までの放電許容量が大きい程、前記発電設備の前記出力変化率を小さくすることが好ましい。
【００１２】
放電許容量が大きい程、発電設備の出力変化率を小さくすることで、蓄電装置の出力の割合の寄与率が大きくなり蓄電装置からの放電量を多くできるので、速やかな出力上昇に貢献できる。
【００１３】
上記電力系統の周波数制御装置において、前記目標出力まで出力低減制御する場合に、前記蓄電装置が充電されないようにする充電停止状態までの充電許容量が大きい程、前記発電設備の前記出力変化率を小さくすることが好ましい。
【００１４】
充電許容量が大きい程、発電設備の出力変化率を小さくすることで、蓄電装置の出力の割合の寄与率が大きくなり蓄電装置への充電量を多くできるので、速やかな出力低減に貢献できる。
【００１５】
上記電力系統の周波数制御装置の前記寄与率決定手段は、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定することとしてもよい。
【００１６】
蓄電装置の充電率が高い場合には、蓄電装置からの出力を大きくすることができるので、発電設備による出力の調整（出力上昇及び出力低減）を開始させるタイミングを遅らせることにより、蓄電装置の出力の割合の寄与率を大きくできる。
このように、蓄電装置の充電率に応じて、発電設備の出力の調整を開始させるタイミングを決定することにより、蓄電装置の寄与率を簡便に調整できる。
【００１７】
上記電力系統の周波数制御装置において、前記目標出力まで出力上昇制御する場合に、前記蓄電装置が放電されないようにする放電終止状態までの放電許容量が大きい程、前記発電設備による出力の調整を開始させる前記タイミングを遅らせることが好ましい。
【００１８】
放電許容量が大きい程、発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを遅らせることで、発電設備よりも先に蓄電装置からの出力調整が行われるので、蓄電装置によって速やかな出力上昇がなされる。
【００１９】
上記電力系統の周波数制御装置において、前記目標出力まで出力低減制御する場合に、前記蓄電装置が充電されないようにする充電停止状態までの充電許容量が大きい程、前記発電設備による出力の調整を開始させる前記タイミングを遅らせることが好ましい。
【００２０】
充電許容量が大きい程、発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを遅らせることで、発電設備よりも先に蓄電装置からの出力調整が行われるので、蓄電装置によって速やかな出力低減がなされる。
【００２１】
本発明は、上記いずれかに記載の電力系統の周波数制御装置と、電力系統に電力供給する発電設備と、前記電力系統に電力供給する蓄電装置とを具備する周波数制御システムを提供する。
【００２２】
本発明は、電力系統に電力供給する発電設備及び蓄電装置が接続される電力系統の負荷周波数を制御する周波数制御方法であって、前記電力系統の周波数を検出する周波数検出工程と、前記電力系統の周波数と基準周波数との差に基づいて前記電力系統に電力供給する目標出力を算出する出力算出工程と、前記蓄電装置の充電率を検出する充電率検出工程と、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記目標出力に対する前記蓄電装置の出力の割合の寄与率を決定し、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定する寄与率決定工程と、前記寄与率に基づいて前記蓄電装置の充放電を制御し、かつ、前記寄与率に基づいて前記発電設備の発電出力を制御し、前記電力系統の周波数と前記基準周波数との差を抑制する制御工程とを有する電力系統の周波数制御方法を提供する。
【００２３】
本発明は、電力系統に電力供給する発電設備及び蓄電装置が接続される電力系統の負荷周波数を制御する周波数制御プログラムであって、前記電力系統の周波数を検出する周波数検出処理と、前記電力系統の周波数と基準周波数との差に基づいて前記電力系統に電力供給する目標出力を算出する出力算出処理と、前記蓄電装置の充電率を検出する充電率検出処理と、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記目標出力に対する前記蓄電装置の出力の割合の寄与率を決定し、前記蓄電装置の充電率に応じて、前記発電設備による出力の調整を開始させるタイミングを決定する寄与率決定処理と、前記寄与率に基づいて前記蓄電装置の充放電を制御し、かつ、前記寄与率に基づいて前記発電設備の発電出力を制御し、前記電力系統の周波数と前記基準周波数との差を抑制する制御処理とをコンピュータに実行させるための電力系統の周波数制御プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、価値ある電力が応答性よく得られ、かつ、所望の出力が継続的に得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る周波数制御システムの概略構成図である。
【図２】本発明に係る出力制御装置の概略構成図である。
【図３】充電率ＳＯＣが１０〜２０％であり、出力上昇制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図４】充電率ＳＯＣが２０〜５０％であり、出力上昇制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図５】充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合の蓄電システムの充電率と、発電システムに与える出力変化率の対応情報の一例を示した図である。
【図６】充電率ＳＯＣが５０〜７０％であり、出力上昇制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図７】蓄電システムの充電率と、発電システムを制御開始する遅延時間の対応情報の一例を示した図である。
【図８】充電率ＳＯＣが７０〜９０％であり、出力上昇制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図９】充電率ＳＯＣが７０〜９０％の場合の蓄電システムの充電率と、発電システムに与える出力変化率の対応情報の一例を示した図である。
【図１０】充電率ＳＯＣが７０〜９０％であり、出力低減制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図１１】充電率ＳＯＣが５０〜７０％であり、出力低減制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図１２】充電率ＳＯＣが５０〜７０％の場合の蓄電システムの充電率と、発電システムに与える出力変化率の対応情報の一例を示した図である。
【図１３】充電率ＳＯＣが２０〜５０％であり、出力低減制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図１４】充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合の蓄電システムの充電率と、発電システムを制御開始する遅延時間の対応情報の一例を示した図である。
【図１５】充電率ＳＯＣが１０〜２０％であり、出力低減制御する場合の蓄電システムの寄与率を説明するための図である。
【図１６】本発明に係る出力制御装置の出力上昇制御の動作フローである。
【図１７】本発明に係る出力制御装置の出力低減制御の動作フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る電力系統の電力系統の周波数制御装置、それを備えた周波数制御システム、及び周波数制御方法並びに周波数制御プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、一実施形態における周波数制御システム１の概略構成図を示している。
周波数制御システム１は、電力系統２と接続されており、出力制御装置（周波数制御装置）１０と、発電システム（発電設備）４と、蓄電システム（蓄電装置）５とを備えている。
出力制御装置１０は、例えば、発電システム４及び蓄電システム５が設置された現場から遠隔の建屋内にある中央操作室３等に設けられており、発電システム４及び蓄電システム５と情報を授受可能に接続されている。また、出力制御装置１０は、電力系統２の周波数の情報を取得する。
【００２８】
本実施形態においては、蓄電システム５は、二次電池とパワーコンディショナ（以下「ＰＣＳ」という。Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ；電力変換装置）とが、コンテナ（筐体）等の閉空間に収容された大容量蓄電システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下「ＥＳＳ」という）であることを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００２９】
蓄電システム５は、充放電制御装置１９と、複数の電池システム１８とを備えている。複数の電池システム１８は、蓄電システム５の内部において、それぞれが並列に接続されている。電池システム１８は、ＰＣＳ１８ａと、二次電池１８ｂと備えており、その内部においてＰＣＳ１８ａと二次電池１８ｂとは直列に接続されている。
充放電制御装置１９は、ＰＣＳ１８ａに接続されており、ＰＣＳ１８ａを制御し、各電池システム１８の充放電制御を行う。また、充放電制御装置１９は、出力制御装置１０と情報を授受可能に接続されており、出力制御装置１０から取得した指令に基づいて電池システム１８を制御するとともに、二次電池１８ｂの充電率ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を電池の充放電特性から計測し、充電率ＳＯＣの情報を出力制御装置１０に出力する。
【００３０】
なお、二次電池１８ｂの満充電状態を充電率ＳＯＣ１００％とする場合に、本実施形態における好ましい充電率ＳＯＣは５０％（基準値）として説明する。二次電池１８ｂの過充電および過放電を防ぐため、充電がされないようにする充電停止状態から、放電がされないようにする放電終止状態との区間で制御されており、本実施形態においては、充電停止状態は充電率ＳＯＣを９０％とし、放電終止状態は充電率ＳＯＣを１０％とする。
【００３１】
ＰＣＳ１８ａは、双方向の電力変換機能を有している。ＰＣＳ１８ａは、電力系統２から取得した交流電力を直流電力に変換し、二次電池１８ｂ側に出力する。また、ＰＣＳ１８ａは、二次電池１８ｂ側から放電された直流電力を交流電力に変換し、電力系統２側に送電する。なお、二次電池１８ｂは、リチウム二次電池、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池等である。例えば、充放電特性に優れるリチウム二次電池を用いることとする。
【００３２】
発電システム４は、発電設備１６と、発電設備１６を制御する発電設備制御装置１７とを備えている。
発電設備１６は、例えば、ガスタービン、蒸気タービン、及び水力発電等の発電機であり、発電設備制御装置１７によって制御される。
発電設備制御装置１７は、出力制御装置１０と情報を授受可能に接続されており、出力制御装置１０から取得した指令に基づいて発電設備１６を制御するとともに、発電設備１６の発電状態の情報等を出力制御装置１０に出力する。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る出力制御装置１０の概略構成を示したブロック図である。
図２に示すように、本実施形態に係る出力制御装置１０は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の主記憶装置２２、補助記憶装置２３、キーボードやマウスなどの入力装置２４、及びディスプレイやプリンタなどの出力装置２５、外部の機器と通信を行うことにより情報の授受を行う通信装置２６などを備えている。
補助記憶装置２３は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。この補助記憶装置２３には、各種プログラム（例えば、周波数制御プログラム）が格納されており、ＣＰＵ２１が補助記憶装置２３から主記憶装置２２にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
【００３４】
出力制御装置１０は、変動周期が数分から十数分程度で、需要変動の短周期成分を対象とする需給バランス制御（ＬＦＣ制御）をし、発電システム４の発電出力及び蓄電システム５の充放電を制御することにより、系統周波数を、定格周波数及びその許容偏差（以下、定格周波数及び許容偏差を含む範囲を「基準周波数」という）から逸脱しないように電力調整し、短周期の周波数変動を抑制する。
より具体的には、出力制御装置１０は、図１に示されるように、周波数検出部（周波数検出手段）１１と、出力算出部（出力算出手段）１２と、充電率検出部（充電率検出手段）１３と、寄与率決定部（寄与率決定手段）１４と、制御部（制御手段）１５とを備えている。
【００３５】
周波数検出部１１は、電力系統２から周波数の情報を取得し、電力系統２の周波数を検出する。
出力算出部１２は、検出された電力系統２の周波数と、電力系統２の基準周波数との差に基づいて電力系統２に電力供給する目標出力を算出する。具体的には、電力系統２の周波数と定格周波数との周波数変動値をΔｆとし、その変動を抑制するための出力偏差をΔＰとすると、ΔＰは以下の（１）式により求められる。
ΔＰ＝−ｋΔｆ    （１）
【００３６】
ここで、ｋは係数とし、Δｆ＞｜０．２〔Ｈｚ〕｜とする。
また、Δｆ＜｜０．２〔Ｈｚ〕｜（つまり、検出された電力系統２の周波数が、定格周波数±０．２〔Ｈｚ〕）の場合には、不感帯とし、出力調整は行わない（ΔＰ＝０）。
【００３７】
充電率検出部１３は、蓄電システム５から蓄電システム５の充電率ＳＯＣの情報を取得し、蓄電システム５の充電率ＳＯＣを検出する。
寄与率決定部１４は、蓄電システム５の充電率ＳＯＣに応じて、目標出力に対する蓄電システム５の出力の割合である寄与率を決定する。本実施形態においては、蓄電システム５の充電率ＳＯＣは、蓄電システム５の構成要素である複数の二次電池１８ｂの充電率ＳＯＣの平均値を用いることとして説明する。
【００３８】
なお、本実施形態においては、蓄電システム５の充電率ＳＯＣは、二次電池１８ｂの充電率ＳＯＣの平均値を用いることとして説明するが、これに限定されない。例えば、平均値が所定の上限値（例えば、８０％）を超えた場合は、複数の二次電池１８ｂのうちの充電率ＳＯＣの最大値を採用し、平均値が所定の下限値（例えば、２０％）を下回った場合は、複数の二次電池１８ｂのうちの充電池ＳＯＣの最小値を採用してもよく、これにより過充電及び過放電を防止できる。
【００３９】
また、寄与率決定部１４は、発電システム４の出力変化率の情報を有し、出力変化率に基づいて寄与率を調整してもよいし、発電システム４による出力の調整を開始させるタイミングを遅らせる遅延時間（指令値追従遅れ時間）の情報を有し、遅延時間に基づいて寄与率を調整してもよい。
【００４０】
具体的には、寄与率決定部１４は、発電システム４の出力変化率を、少なくとも蓄電システム５の充電率に応じて決定し、寄与率を決定してもよい。
例えば、目標出力まで出力上昇制御する場合には、蓄電システム５の充電率による放電終止状態までの放電許容量（放電できる容量）が大きい程、発電システム４の出力変化率を小さくする。また、目標出力まで出力低減制御する場合には、蓄電システム５の充電率による充電停止状態までの充電許容量（充電できる空き容量）が大きい程、発電システム４の出力変化率を小さくする。
また、発電システム４の出力変化率は目標出力に達するまで、一定の値を維持する。
【００４１】
また、寄与率決定部１４は、蓄電システム５の充電率に応じて、発電システム４による出力の調整を開始させるタイミングを決定し、寄与率を決定してもよい。
例えば、目標出力まで出力上昇制御する場合には、蓄電システム５の充電率による放電終止状態までの放電許容量が大きい程、発電システム４による出力の調整を開始させるタイミングを遅らせる。また、目標出力まで出力低減制御する場合には、蓄電システム５の充電率による充電停止状態までの充電許容量が大きい程、発電システム４による出力の調整を開始させるタイミングを遅らせる。
【００４２】
制御部１５は、寄与率に基づいて蓄電システム５の充放電を制御し、かつ、寄与率に基づいて発電システム４の発電を制御し、電力系統２の周波数と基準周波数との差を抑制する。例えば、発電システム４の出力変化率を大きくする場合には蓄電システム５の寄与率は小さくなり、発電システム４の出力変化率が小さい場合には蓄電システム５の寄与率が大きくなる。また、蓄電システム５による周波数変動の抑制制御を開始する蓄電システム５の放電開始タイミング後、発電システム４による出力の調整（出力上昇及び出力低減）の開始タイミングに遅延時間を持たせれば、各開始タイミングを一致させた場合より蓄電システム５の寄与率を大きくできる。
【００４３】
以下に、本実施形態に係る出力制御装置１０の寄与率の調整方法について説明する。本実施形態においては、蓄電システム５の充電率ＳＯＣを、（１）充電率ＳＯＣが５０％より低いとき（ＳＯＣ＝１０〜２０％）、（２）充電率ＳＯＣが５０％よりやや低いとき（ＳＯＣ＝２０〜５０％）、（３）充電率ＳＯＣが５０％よりやや高いとき（ＳＯＣ＝５０〜７０％）、（４）充電率ＳＯＣが５０％より高いとき（ＳＯＣ＝７０〜９０％）の４通りで寄与率の調整方法を変える場合を例に挙げて説明する。本実施形態においては、充電率ＳＯＣを４通りに分けて説明するが、これに限定されない。また、充電率ＳＯＣを区切る値もこれに限定されない。
【００４４】
図３〜図９は、電力系統２の周波数変動Δｆを抑制するために、発電システム４及び蓄電システム５によって、目標出力として、出力ΔＰ＝１〔ＭＷ〕を上昇させる制御について説明するための図である。なお、図で示される数値や蓄電システム５の寄与率は一例であり、これに限定されるものでない。
図３には、（１）充電率ＳＯＣが１０〜２０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力電力の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の放電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の発電量を示している。
【００４５】
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｂ分は５分、ｃ分は１０分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を上昇させることを目標としている。
充電率ＳＯＣが１０〜２０％の場合には、放電終止状態まで迫っており放電許容量（放電できる容量）は十分とはいえないので、寄与率決定部１４は、発電システム４からの供給量が最大となるように、蓄電システム５の寄与率を小さめにする。ここで、発電システム４の供給量の最大は、発電システム４の発電設備１６の機械的制約に基づいて決まるものであり、例えば、出力変化率をθαとする。これにより、発電システム４の能力を最大限使用して周波数調整をする。
【００４６】
蓄電システム５の寄与率は小さめとしても、発電システム４と併せて蓄電システム５が放電制御され、蓄電システム５の応答追従性がよいことから、ａ秒で１ＭＷに到達する様子が図３に示されている。
時刻ｔ１において、出力上昇指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θα）で発電出力を低減させ、蓄電システム５は充電率ＳＯＣが５０％となるように、充電制御される。これにより、発電システム４による出力余剰分は蓄電システム５に充電され、速やかに発電システム４及び蓄電システム５の合計出力が、周波数抑制制御を開始する前の発電システム４及び蓄電システム５の合計出力と同様の出力を得られる。
【００４７】
図４には、（２）充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力電力の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の放電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の発電量を示している。
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｂ分は５分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を上昇させることを目標としている。
【００４８】
充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合には、寄与率決定部１４は、上記（１）のケースと比較して充電率ＳＯＣが放電終止状態まで放電許容量に多少余裕があるので、蓄電システム５の寄与率を少し大きくし、発電システム４の寄与を抑え気味にする。
図４では、発電システム４の出力変化率はθβとして示す（θβ＜θαとし、θβを選択した場合の方が、発電システム４の出力電力の供給量の増加は緩やかとなる）。また、出力変化率θβの最小値は、当該発電システム４が、基準値（例えば、１０分）で１ＭＷの出力に到達する場合の傾きとする。
【００４９】
発電システム４と併せて蓄電システム５が放電制御され、蓄電システム５の寄与率を少し大きくしたことで、（１）のケースよりも蓄電システム５による放電量が多くなる。また、蓄電システム５の応答追従性がよいことから、発電システム４の出力を緩やかにしても、ａ秒で１ＭＷに到達する様子が図４に示されている。
時刻ｔ２において、出力上昇指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θβ）で発電出力を低減させ、蓄電システム５は充電率ＳＯＣが５０％となるように、充電制御される。これにより、発電システム４による出力余剰分は蓄電システム５に充電され、速やかに発電システム４及び蓄電システム５の合計出力が、周波数抑制制御を開始する前の発電システム４及び蓄電システム５の合計出力と同様の出力を得られる。
【００５０】
図５には、蓄電システム５の充電率ＳＯＣに対して、発電システム４に与える出力変化率の一例を示している。図５は、充電率ＳＯＣが２０％の場合は、出力変化率は最大値であるθαとし、充電率ＳＯＣが５０％に近づくほど出力変化率をθαより小さく設定する設定例である。つまり、充電率ＳＯＣが２０％の場合より、充電率ＳＯＣが５０％の場合の方が、発電システム４の寄与率が小さく（出力変化率が緩やかに）なり、蓄電池システム５の寄与率が大きくなる。
【００５１】
図６は、（３）充電率ＳＯＣが５０〜７０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力電力の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の放電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の発電量を示している。
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｃ分は１０分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を上昇させることを目標としている。
充電率ＳＯＣが５０〜７０％の場合には、放電終止状態まで放電許容量に余裕があるので、寄与率決定部１４は、発電システム４の供給量を抑える。具体的には、発電システム４より先だって蓄電システム５による放電を開始させ、蓄電システム５の放電開始タイミングより遅れて（例えば、期間ｔβ。ｔβ＞０）発電システム４が出力開始するように制御する。
【００５２】
このように、発電システム４の制御開始を最大限遅らせる（例えば、５分）ことによって、蓄電システム５の寄与率を大きくし、発電システム４の寄与率を減少させる。また、このとき発電システム４の出力変化率は、最大値のθαとする。
時刻ｔ３において、出力上昇指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θα）で発電出力を低減させ、蓄電システム５は放電を抑える。
図７には、蓄電システム５の充電率ＳＯＣに対して、発電システム４の制御開始を遅らせる遅延時間の一例を示している。図７は、充電率ＳＯＣが５０％の場合は、遅延時間ｔβを０とし、充電率ＳＯＣが７０％の場合は、遅延時間ｔβを５分に設定する設定例である。
つまり、充電率ＳＯＣが５０％の場合より、充電率ＳＯＣが７０％の場合の方が、遅延時間が長くなる（発電システム４の制御開始を遅らせる）分、蓄電池システム５の寄与率が上記（１）（２）のケースより大きくなり、発電システム４の寄与率が小さくなる。
【００５３】
図８は、（４）充電率ＳＯＣが７０〜９０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力電力の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の放電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の発電量を示している。
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｃ分は１０分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を上昇させることを目標としている。
充電率ＳＯＣが７０〜９０％の場合には、放電終止状態まで放電許容量にかなり余裕があるので、寄与率決定部１４は、発電システム４の供給量を最大限抑える。
【００５４】
具体的には、発電システム４より先だって蓄電システム５による放電を開始させ、蓄電システム５の放電開始タイミングより遅れて（例えば、期間ｔβ。ｔβ＞０）発電システム４が出力開始するように制御するとともに、発電システム４の出力変化率を最大値θαより緩やかに（出力変化率θβを選択する。θβ＜θα）する。
このように、発電システム４の制御開始を遅らせ、かつ、発電システム４の出力変化率を最大値θαより小さいθβを選択することにより、発電システム４の寄与を上記（３）のケースより一層減少させ、蓄電システム５の寄与率を一層大きくする。
【００５５】
時刻ｔ４において、出力上昇指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θβ）で発電出力を低減させ、蓄電システム５は放電を抑える。
図９には、蓄電システム５の充電率ＳＯＣ７０〜９０％に対して与える出力変化率の一例を示している。充電率ＳＯＣ７０％の場合は、出力変化率は最大値であるθαとし、充電率ＳＯＣが９０％に近づくほど出力変化率をθαより小さく設定する設定例が示されている。つまり、充電率ＳＯＣが７０％の場合より充電率ＳＯＣが９０％の場合の方が（充電率ＳＯＣが高い場合の方が）、発電システム４の寄与が小さく（出力変化率が緩やかに）なり、蓄電池システム５の寄与率が大きくなる。
【００５６】
ここで、例として、１ＭＷ出力を得るのに目標ａ秒を９０秒とした根拠は以下の通りである。
例えば、米国を代表する地域送電機関の１つである米国ＰＪＭ市場においては、ＥＳＳ等の高速応答調整電源に対する要求波形としては、ΔＰ／Δｔ≒１１〔ｋＷ／ｓｅｃ〕（換言すると、９０秒で１〔ＭＷ〕の出力）や、ΔＰ／Δｔ≒３．３〔ｋＷ／ｓｅｃ〕（換言すると、５分で１〔ＭＷ〕）を満たす波形を満足することが要求されている。ΔＰ／Δｔ≒１１〔ｋＷ／ｓｅｃ〕（９０秒で１〔ＭＷ〕の出力）の方が、速く出力が得られることから価値ある電力とされ、５分で１〔ＭＷ〕を出力される場合より高価格で売電できるようになっている。そのため、例として、１〔ＭＷ〕の出力を得るための目標時間として９０秒として示した。
発電システム４の発電設備１６のみでは、価値ある電力（例えば、１ＭＷ／９０秒）を得ることができないので、本実施形態においては、発電システム４による出力制御と、応答性が得られる蓄電システム５による出力制御（充放電制御）とを組み合わせることによって、価値ある電力を得られるようにした。
【００５７】
図１０〜図１５は、電力系統２の周波数変動を抑制するために、発電システム４及び蓄電システム５によって１〔ＭＷ〕の出力を低減させる制御について説明するための図である。なお、図で示される数値や蓄電システム５の寄与率は一例であり、これに限定されるものでない。
図１０には、（４）´充電率ＳＯＣが７０〜９０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力低減の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の充電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の出力低減量を示している。
【００５８】
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｂ分は５分、ｃ分は１０分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を低減させることを目標としている。
充電率ＳＯＣが７０〜９０％の場合には、充電停止状態が迫っており、充電許容量（充電できる空き容量）は十分とはいえないので、寄与率決定部１４は、発電システム４による出力低減が最大となるように、蓄電システム５の寄与率を小さめにする。ここで、発電システム４の出力低減の最大は、発電システム４の発電設備１６の機械的制約に基づいて決まるものであり、例えば、出力変化率をθαとする。これにより、発電システム４の能力を最大限使用して周波数調整をする。
【００５９】
蓄電システム５の寄与率は小さめとしても、発電システム４と併せて蓄電システム５が充電制御され、蓄電システム５の応答追従性がよいことから、ａ秒で１ＭＷ低減される様子が図１０に示されている。
時刻ｔ５において、出力低減指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θα）で出力上昇させ、蓄電システム５は充電率ＳＯＣが５０％となるように、放電制御される。これにより、発電システム４による出力不足分は蓄電システム５が放電されて出力が補完されることにより、速やかに発電システム４及び蓄電システム５の合計出力が、周波数抑制制御を開始する前の発電システム４及び蓄電システム５の合計出力と同様の出力を得られる。
【００６０】
図１１には、（３）´充電率ＳＯＣが５０〜７０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力低減の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の充電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の出力低減量を示している。
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｂ分は５分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を低減させることを目標としている。
【００６１】
充電率ＳＯＣが５０〜７０％の場合には、寄与率決定部１４は、上記（４）´のケースと比較して充電停止状態まで充電許容量に多少余裕があるので、発電システム４の寄与を抑え気味にし、蓄電システム５の寄与率を少し大きくする。
図４では、発電システム４の出力変化率はθβとして示す（θβ＜θαとし、θβを選択した場合の方が、発電システム４の出力低減は緩やかとなる）。また、出力変化率θβの最小値は、当該発電システム４が、基準値（例えば、１０分）で１ＭＷの出力低減する場合の傾きとする。
【００６２】
発電システム４と併せて蓄電システム５が充電制御され、蓄電システム５の寄与率を少し大きくしたことで、（４）´のケースよりも蓄電システム５による充電量が多くなり、蓄電システム５の応答追従性がよいことから、発電システム４の出力低減を緩やかにしても、ａ秒で１ＭＷ低減できる様子が図１１に示されている。
時刻ｔ６において、出力低減指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、出力変化率θβ）で出力上昇させ、蓄電システム５は充電率ＳＯＣが５０％となるように、放電制御される。これにより、発電システム４による出力不足分は蓄電システム５が放電されることで補完され、速やかに発電システム４及び蓄電システム５の合計出力が、周波数抑制制御を開始する前の発電システム４及び蓄電システム５の合計出力と同様の出力を得られる。
【００６３】
図１２は、蓄電システム５の充電率ＳＯＣ５０〜７０％に対して与える出力変化率の一例を示している。充電率ＳＯＣ５０％の場合は、出力変化率は最小値とし、充電率ＳＯＣが７０％に近づくほど出力変化率をθαに設定する設定例が示されている。つまり、充電率ＳＯＣが７０％の場合より充電率ＳＯＣが５０％の場合に、発電システム４の寄与を小さく（出力変化率を緩やかに）し、蓄電池システム５の寄与率を大きくする。
【００６４】
図１３は、（２）´充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力低減の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の充電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の出力低減量を示している。
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｃ分は１０分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を低減させることを目標としている。
充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合には、充電停止状態まで充電許容量に余裕があるので、寄与率決定部１４は、発電システム４による出力低減を抑える。具体的には、発電システム４より先だって蓄電システム５による充電を開始させ、蓄電システム５の充電開始タイミングより遅れて（例えば、期間ｔβ。ｔβ＞０）発電システム４が出力低減開始するように制御する。
【００６５】
このように、発電システム４の出力低減制御の開始を遅らせることによって、発電システム４の寄与を減少させ、蓄電システム５の寄与率を大きくする。また、このとき発電システム４の出力変化率は、最大値のθαとする。
時刻ｔ７において、出力低減指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θα）で発電出力を上昇させ、蓄電システム５は充電を抑える。
【００６６】
図１４は、蓄電システムの充電率ＳＯＣが２０〜５０％の場合に対する、発電システム４の出力低減制御を遅らせる遅延時間の一例を示している。図１４は、充電率ＳＯＣが２０％の場合は、遅延時間ｔβを５分とし、充電率ＳＯＣが５０％の場合は、遅延時間ｔβを０分に設定する設定例である。
つまり、充電率ＳＯＣが５０％の場合より、充電率ＳＯＣが２０％の場合の方が、遅延時間が長くなる（発電システム４の出力低減制御の開始を遅らせる）分、発電システム４の寄与が小さくなり、蓄電池システム５の寄与率は、上記（３）´のケースより大きくなる。
【００６７】
図１５は、（１）´充電率ＳＯＣが１０〜２０％の場合における、発電システム４と蓄電システム５の出力低減の配分を示した図である。横軸は時間を示し、縦軸は、出力電力を示しており、左下がりの斜線が付されている領域が蓄電システム５の充電量を示し、右下がりの斜線が付されている領域が発電システム４の出力低減量を示している。
横軸の時間は、例えば、ａ秒は９０秒、ｃ分は１０分とし、ａ秒で１ＭＷの出力を低減させることを目標としている。
充電率ＳＯＣが１０〜２０％の場合には、充電停止状態まで充電許容量にかなり余裕があるので、寄与率決定部１４は、発電システム４による出力低減を最大限抑える。
【００６８】
具体的には、発電システム４より先だって蓄電システム５による充電を開始させ、蓄電システム５の充電開始タイミングより遅れて（例えば、期間ｔβ。ｔβ＞０）発電システム４の出力低減を開始するように制御するとともに、発電システム４の出力変化率を最大値θαより緩やかに（出力変化率θβを選択する。θβ＜θα）する。
このように、発電システム４の出力低減制御の開始を遅らせ、かつ、発電システム４の出力変化率を最大値θαより小さいθβを選択することにより、発電システム４の寄与を上記（２）´のケースより一層減少させ、蓄電システム５の寄与率を一層大きくする。
時刻ｔ８において、出力低減指令が解除されると、発電システム４は、所定の変化率（例えば、変化率θβ）で発電出力を上昇させ、蓄電システム５は充電を抑える。
【００６９】
以下に、本実施形態に係る出力制御装置１０によるＬＦＣ制御について図１６及び図１７を用いて説明する。
図１６は、出力制御装置１０による出力上昇制御をする場合の動作フローである。
電力系統２から出力上昇指令を取得すると（図１６のステップＳＡ１）、電力系統２の周波数変動値Δｆに基づいて、それを抑制するための出力ΔＰが求められる（図１６のステップＳＡ２）。蓄電システム５の充電率ＳＯＣが７０％以上９０％未満であるか否かが判定され（図１６のステップＳＡ３）、７０％以上９０％未満であれば、蓄電システム４を放電制御し、遅延時間ｔβ後に、出力変化率（傾き）θβで発電システム５を出力制御する（図１６のステップＳＡ４）。７０％以上９０％未満でない場合には充電率ＳＯＣが５０％以上７０％未満か否かが判定される（図１６のステップＳＡ５）。５０％以上７０％未満である場合には、蓄電システム４を放電制御し、遅延時間ｔβ後に、出力変化率は最大値θαで発電システム５を出力制御する（図１６のステップＳＡ６）。
【００７０】
充電率ＳＯＣが５０％以上７０％未満でない場合には、充電率ＳＯＣが２０％以上５０％未満か否かが判定される（図１６のステップＳＡ７）。２０％以上５０％未満である場合には、遅延時間は設定せずに蓄電システム５と発電システム４とを制御開始させ、かつ、発電システム４の出力変化率は最大値θαより緩やかな変化率θβで制御する（図１６のステップＳＡ８）。充電率ＳＯＣが２０％以上５０％未満でない場合には、充電率ＳＯＣが１０％より大きく２０％未満であるか否かを判定する（図１６のステップＳＡ９）。充電率ＳＯＣが１０％より大きく２０％未満である場合には、遅延時間は設定せずに蓄電システム５と発電システム４とを制御開始させ、かつ、発電システム４の出力変化率を最大値θαに設定して発電システム４を制御する（図１６のステップＳＡ１０）。
なお、いずれのケースにおいても蓄電システム５は、ステップＳＡ４，ステップＳＡ６，ステップＳＡ８，ステップＳＡ１０で発電システム４の制御に基づいて決定される指令値に瞬時追従し、蓄電システム５及び発電システム４の合成出力が指令値と等しくなるように充放電量が制御される。
【００７１】
次に、図１７は、出力制御装置１０による出力低減制御をする場合の動作フローである。
電力系統２から出力低減指令を取得すると（図１７のステップＳＢ１）、電力系統２の周波数変動値Δｆに基づいて、それを抑制するための出力ΔＰが求められる（図１７のステップＳＢ２）。蓄電システム５の充電率ＳＯＣが７０％以上９０％未満であるか否かが判定され（図１７のステップＳＢ３）、７０％以上９０％未満であれば、遅延時間は設定せずに蓄電システム５と発電システム４とを制御開始させ、蓄電システム５は充電制御し、かつ、発電システム４の出力変化率を最大値θαに設定して発電システム４を制御する。（図１７のステップＳＢ４）。７０％以上９０％未満でない場合には充電率ＳＯＣが５０％以上７０％未満か否かが判定される（図１７のステップＳＢ５）。５０％以上７０％未満である場合には、遅延時間は設定せずに蓄電システム５と発電システム４とを制御開始させ、かつ、発電システム４の出力変化率は最大値θαより緩やかな変化率θβで制御する（図１７のステップＳＢ６）。
【００７２】
充電率ＳＯＣが５０％以上７０％未満でない場合には、充電率ＳＯＣが２０％以上５０％未満か否かが判定される（図１７のステップＳＢ７）。２０％以上５０％未満である場合には、蓄電システム４を充電制御し、その後遅延時間ｔβ後に、出力変化率は最大値θαで発電システム５を出力低減制御する（図１７のステップＳＢ８）。２０％以上５０％未満でない場合には、充電率ＳＯＣが１０％より大きく２０％未満であるか否かを判定する（図１７のステップＳＢ９）。充電率ＳＯＣが１０％より大きく２０％未満である場合には、蓄電システム４を充電制御し、遅延時間ｔβ後に、出力変化率（傾き）θβで発電システム５を出力低減制御する（図１７のステップＳＢ１０）。
なお、いずれのケースにおいても蓄電システム５は、ステップＳＢ４，ステップＳＢ６，ステップＳＢ８，ステップＳＢ１０で発電システム４の制御に基づいて決定される指令値に瞬時追従し、蓄電システム５及び発電システム４の合成出力が指令値と等しくなるように充放電量が制御される。
【００７３】
以上説明してきたように、本実施形態に係る電力系統の出力制御装置１０、それを備えた周波数制御システム１、及び周波数制御方法並びに周波数制御プログラムによれば、電力系統２に電力供給する発電システム４と蓄電システム５が電力系統に接続されており、検出された電力系統２の周波数と基準周波数とに周波数変動Δｆがあればこれを抑制するための出力偏差ΔＰが算出される。目標出力までの出力偏差ΔＰに対する蓄電システム５の寄与率が蓄電システム５の充電率ＳＯＣに応じて決定されると、寄与率に基づいて蓄電システム５の充放電が制御されるとともに、蓄電システム５の寄与率に基づいて発電システム４の発電が制御される。
【００７４】
これにより、出力の増加が必要なとき、蓄電システム５の充電率ＳＯＣが高ければ蓄電システム５の寄与率を高くして蓄電システム５から多く放電させて発電システム４を抑え気味で発電させ、蓄電システム５の充電率が低ければ蓄電システム５の寄与率を低くして蓄電システム５から少なめに放電させて発電システム５を最大限発電させる等の運用ができる。出力の減少が必要なときは、蓄電システム５の充電率ＳＯＣが高ければ蓄電システム５の寄与率を低くするため発電システム４を出力低減するが、その際の出力変化率を最大とし、蓄電システム５への充電量を少なくさせ、蓄電システム５の充電率が低ければ蓄電システム５の寄与率を高くするため、発電システム５を出力低減の出力変化率を緩やかにし、蓄電システム５の充電量を多くする等の運用ができる。
このように、蓄電システム５の充電率ＳＯＣに応じて、蓄電システム５の寄与率を調整することにより、ＬＦＣ機能の応答性に変化を与えて周波数変動抑制制御を行うことができる。
【００７５】
一般的に、発電システム４が有する発電機（例えば、タービン発電機）の応答性は、機械的な制約によって蓄電システム５の充放電の応答性より劣るため従来のＬＦＣ制御では、短周期成分の変動に対して応答性が良くなかったが、本実施形態のように発電システム４と蓄電システム５とを組み合わせ、かつ、発電システム４の充電率ＳＯＣに応じて、蓄電システム５の寄与率を変動させることにより、価値ある電力（例えば、１ＭＷ／９０秒）が応答性よく得られ、かつ、所望の出力が継続的に得られる。
【００７６】
また、発電システム４による出力上昇を開始するタイミング（または出力低減を開始するタイミング）を、蓄電システム５による充放電開始のタイミングより遅らせる場合には、蓄電システム５による充放電開始のタイミングと一致させた場合と比較して、蓄電システム５による寄与率が高くなる。このように、発電システム４による出力調整開始のタイミングを決定することによって、簡便に蓄電システム５の寄与率が設定できる。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  周波数制御システム
２  電力系統
３  中央操作室
４  発電システム（発電設備）
５  蓄電システム（蓄電装置）
１０  出力制御装置（周波数制御装置）
１１  周波数検出部（周波数検出手段）
１２  出力算出部（出力算出手段）
１３  充電率検出部（充電率検出手段）
１４  寄与率決定部（寄与率決定手段）
１５  制御部（制御手段）
【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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【図１７】
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