(57)【要約】  蓄電システムに関して、ピークカット等の運転の好適な制御による低損失化により、蓄電池の短寿命化を抑制することができる技術を提供する。蓄電システムは、ピークカット運転の制御用の設定項目の値を利用者により設定する処理と、電力系統からの受電電力、負荷施設の負荷電力、蓄電池の電圧、電流、及び温度を含む状態の値を計測する処理と、計測値を用いてＳＯＣ値を演算する処理と、ＳＯＣ値及び設定値を用いてピークカット運転の制御を含む複数の蓄電池の充電及び放電の制御を行う処理とを行う。蓄電システムは、ピークカット運転の時間に、負荷電力が第１の負荷電力と第２の負荷電力との範囲に収まるように、負荷電力が第１の負荷電力以上の場合は蓄電池を放電し、負荷電力が第２の負荷電力以下の場合は蓄電池を充電する。
2015056634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統及び負荷施設に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される複数の蓄電池と、を備え、
前記制御装置は、
利用者の操作に基づいて制御用の設定項目の値を設定する設定部と、
前記電力系統からの受電電力、前記負荷施設の負荷電力、前記蓄電池の電圧、電流、及び温度を含む状態の値を計測する計測部と、
前記負荷施設の負荷電力のピークを前記複数の蓄電池の充電及び放電により抑えるピークカット運転の制御を含む、前記複数の蓄電池の充電及び放電の制御を行う充放電制御部と、を有し、
前記設定部は、前記ピークカット運転の開始時刻、終了時刻、第１の負荷電力、及び第２の負荷電力を含む設定項目の値を設定し、
前記充放電制御部は、前記設定されたピークカット運転の開始時刻から終了時刻までの時間において、前記負荷電力が前記第１の負荷電力と第２の負荷電力との範囲に収まるように、前記負荷電力が前記第１の負荷電力以上の場合は前記蓄電池を放電して前記負荷施設に給電し、前記負荷電力が前記第２の負荷電力以下の場合は前記蓄電池を充電する、蓄電システム。
【請求項２】
請求項１記載の蓄電システムにおいて、
前記制御装置は、
前記蓄電池の状態の計測値を用いて前記蓄電池の充電及び放電に応じた前記蓄電池の最新の充電率であるＳＯＣ値を演算するＳＯＣ演算部を有し、
前記設定部は、前記設定項目として開始ＳＯＣ値を設定し、
前記充放電制御部は、前記ＳＯＣ値に応じて、前記設定されたピークカット運転の開始時刻に前記ＳＯＣ値が前記開始ＳＯＣ値と同じになるまたは近付くように、当該開始時刻よりも前に予め前記蓄電池を充電する、蓄電システム。
【請求項３】
請求項１記載の蓄電システムにおいて、
前記制御装置は、
前記蓄電池の状態の計測値を用いて前記蓄電池の充電及び放電に応じた前記蓄電池の最新の充電率であるＳＯＣ値を演算するＳＯＣ演算部を有し、
前記設定部は、前記設定項目として、放電開始ＳＯＣ値及び放電停止ＳＯＣ値を設定し、
前記充放電制御部は、前記ピークカット運転の時間の中において、前記ＳＯＣ値が、前記放電開始ＳＯＣ値以上になった場合、前記蓄電池の放電を開始し、前記ＳＯＣ値が、前記放電停止ＳＯＣ値以下になった場合、前記蓄電池の放電を停止する、蓄電システム。
【請求項４】
請求項１記載の蓄電システムにおいて、
前記制御装置は、
前記蓄電池の状態の計測値を用いて前記蓄電池の充電及び放電に応じた前記蓄電池の最新の充電率であるＳＯＣ値を演算するＳＯＣ演算部を有し、
前記設定部は、前記設定項目として、充電開始ＳＯＣ値及び充電停止ＳＯＣ値を設定し、
前記充放電制御部は、前記ピークカット運転の時間の中において、前記ＳＯＣ値が、前記充電開始ＳＯＣ値以下になった場合、前記蓄電池の充電を開始し、前記ＳＯＣ値が、前記充電停止ＳＯＣ値以上になった場合、前記蓄電池の充電を停止する、蓄電システム。
【請求項５】
電力系統及び負荷施設に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される複数の蓄電池と、を備え、
前記制御装置は、
利用者の操作に基づいて制御用の設定項目の値を設定する設定部と、
前記電力系統からの受電電力、前記負荷施設の負荷電力、前記蓄電池の電圧、電流、及び温度を含む状態の値を計測する計測部と、
前記負荷施設の負荷電力のピークを所定の時間帯での前記複数の蓄電池の充電及び放電により抑えるピークシフト運転の制御を含む、前記複数の蓄電池の充電及び放電の制御を行う充放電制御部と、を有し、
前記設定部は、前記ピークシフト運転における、充電の時間帯の開始時刻、終了時刻、及び一定出力電力と、放電の時間帯の開始時刻、終了時刻、及び一定出力電力と、第１の負荷電力及び第２の負荷電力と、を含む設定項目の値を設定し、
前記充放電制御部は、前記ピークシフト運転の制御として、前記充電の時間帯及び前記放電の時間帯において、前記負荷電力が前記第１の負荷電力と第２の負荷電力との範囲に収まるように、前記負荷電力が前記第１の負荷電力以上の場合は前記蓄電池を放電して前記負荷施設に給電し、前記負荷電力が前記第２の負荷電力以下の場合は前記蓄電池を充電する、蓄電システム。
【請求項６】
請求項５記載の蓄電システムにおいて、
前記制御装置は、
前記蓄電池の状態の計測値を用いて前記蓄電池の充電及び放電に応じた前記蓄電池の最新の充電率であるＳＯＣ値を演算するＳＯＣ演算部を有し、
前記設定部は、前記設定項目として開始ＳＯＣ値を設定し、
前記充放電制御部は、前記ＳＯＣ値に応じて、前記設定されたピークシフト運転の前記充電の時間帯の開始時刻に前記ＳＯＣ値が前記開始ＳＯＣ値と同じになるまたは近付くように、前記放電の時間帯の終了時刻よりも後で前記充電の時間帯の開始時刻よりも前に、予め前記蓄電池を充電する、蓄電システム。
【請求項７】
請求項２〜４，６のいずれか一項に記載の蓄電システムにおいて、
前記蓄電池の特性を示す情報として、前記蓄電池の温度に応じたＳＯＣと開路電圧との関係を示す情報を記憶する蓄電池情報記憶部を有し、
前記計測部は、所定の周期で前記蓄電池の閉路電圧、電流、及び温度を含む状態の値を計測し、
前記ＳＯＣ演算部は、前記蓄電池の閉路電圧及び電流と前回のＳＯＣ値とを用いて、前記蓄電池の開路電圧を算出し、前記開路電圧と、前記温度に応じたＳＯＣと開路電圧との関係を示す情報とを用いて、今回のＳＯＣ値を算出する、蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を備える蓄電システムの技術に関する。また本発明は、電力のピークカットやピークシフトの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
事務所や工場やビル等の施設は、人が働く時間帯である昼間に稼働し、夜間に停止するため、昼夜間の消費電力に格差がある。この消費電力の格差の解消、即ち電力負荷の低減や平準化は、産業競争力を向上させる要素として重要な課題である。【０００３】
電力負荷の低減や平準化の手段として、蓄電システムによる複数の蓄電池への充放電の制御によるピークカット運転やピークシフト運転が挙げられる。ピークカット運転は、負荷施設のピークの負荷電力を、蓄電池の充放電の電力により賄うことで抑える。ピークシフト運転は、電力需要の少ない所定の時間帯に蓄電池を充電し、電力需要の多い所定の時間帯に蓄電池を放電することで負荷電力を平準化する。【０００４】
蓄電システムに関する先行技術例として、特開２００６−１０９６２１号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１は、電力貯蔵システムの運転方法として、予め時間帯ごごとに負荷追従閾値を設定し、電力負荷状況として、受電電力と負荷追従閾値との差に基づいて、充放電を制御すること、が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０９６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記蓄電システムにおけるピークカットやピークシフトの運転は、長時間継続的に行うことが想定される自動運転である。また、蓄電システムが電力を供給する負荷施設の負荷電力の大きさは一定であるとは限らない。そのため、上記蓄電システムの自動運転により、蓄電池が過放電や過充電に陥りやすく、その結果、蓄電池が短寿命になる。【０００７】
本発明の目的は、上記蓄電システムに関して、ピークカット等の運転の好適な制御による低損失化により、蓄電池の短寿命化を抑制することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち代表的な実施の形態は、蓄電システムであって、以下に示す構成を有することを特徴とする。【０００９】
一実施の形態の蓄電システムは、電力系統及び負荷施設に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される複数の蓄電池と、を備え、前記制御装置は、利用者の操作に基づいて制御用の設定項目の値を設定する設定部と、前記電力系統からの受電電力、前記負荷施設の負荷電力、前記蓄電池の電圧、電流、及び温度を含む状態の値を計測する計測部と、前記負荷施設の負荷電力のピークを前記複数の蓄電池の充電及び放電により抑えるピークカット運転の制御を含む、前記複数の蓄電池の充電及び放電の制御を行う充放電制御部と、を有し、前記設定部は、前記ピークカット運転の開始時刻、終了時刻、第１の負荷電力、及び第２の負荷電力を含む設定項目の値を設定し、前記充放電制御部は、前記設定されたピークカット運転の開始時刻から終了時刻までの時間において、前記負荷電力が前記第１の負荷電力と第２の負荷電力との範囲に収まるように、前記負荷電力が前記第１の負荷電力以上の場合は前記蓄電池を放電して前記負荷施設に給電し、前記負荷電力が前記第２の負荷電力以下の場合は前記蓄電池を充電する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のうち代表的な実施の形態によれば、上記蓄電システムに関して、ピークカット等の運転の好適な制御による低損失化により、蓄電池の短寿命化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の蓄電システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の蓄電システムの機能ブロック構成を示す図である。
【図３】実施の形態１の蓄電システムの制御処理のフローを示す図である。
【図４】前提の従来例の蓄電システムのピークカット運転を示す図である。
【図５】実施の形態１の蓄電システムの蓄電池のＳＯＣに関する設定例を示す図である。
【図６】実施の形態１の蓄電システムのピークカット運転の動作例を示す図である。
【図７】実施の形態１の蓄電システムの蓄電池モデル及びＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブルを示す図である。
【図８】実施の形態１の蓄電システムの設定の画面例を示す図である。
【図９】実施の形態１の蓄電システムの制御の概要と、従来例の蓄電システムの制御の概要との比較を示す図である。
【図１０】前提の従来例の蓄電システムのピークシフト運転を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の蓄電システムの設定の画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１〜図９を用いて、本発明の実施の形態１の蓄電システムについて説明する。実施の形態１の蓄電システムは、ピークカット運転の制御機能を有する。
【００１４】
実施の形態１の蓄電システムは、蓄電池群の寿命に配慮したピークカット等の運転の好適な制御による低損失化を図る機能を有する。この機能は、運転の際、蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge：充電状態または充電率と呼ばれる）を考慮し、損失の少ないＳＯＣの範囲に対応させるように、蓄電池群の充電及び放電を制御する。この機能は、ピークカット運転の制御として、所定の時間において、負荷電力がピークカット負荷と逆潮負荷との範囲に収まるように、蓄電池群の充電及び放電を制御する。
【００１５】
この機能は、蓄電池の閉路電圧（ＣＣＶ）、電流、及び温度等の値を計測し、当該計測値、及び前回のＳＯＣ値を用いて、開路電圧（ＯＣＶ）を算出し、開路電圧（ＯＣＶ）及び蓄電池のＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報等を用いて、最新のＳＯＣ値を算出する。この機能は、高精度な最新のＳＯＣ値を用いて、蓄電池群の充電及び放電を制御する。
【００１６】
この機能は、蓄電池の保護の制御として、ピークカット運転の開始時刻にＳＯＣ値が所定のＳＯＣ値になるように、当該開始時刻よりも前に予め蓄電池を充電する。
【００１７】
この機能は、蓄電池の保護の制御として、ピークカット運転の際、最新のＳＯＣ値が、設定された第１のＳＯＣ値以上である場合、蓄電池群の放電を開始して保護し、設定された第２のＳＯＣ値以下である場合、蓄電池群の充電を開始して保護する。
【００１８】
この機能は、上記各制御用のＳＯＣ値の範囲等の設定項目の値を設定可能とするインタフェースとなる画面等を利用者に提供する。
【００１９】
［蓄電システム］
図１は、実施の形態１の蓄電システム１を含むシステムの構成を示す。蓄電システム１は、電力系統２、負荷施設３、及び太陽光発電システム４等に接続される。
【００２０】
蓄電システム１は、制御盤収容部７１と、蓄電池盤収容部７２とを含む構成である。制御盤収容部７１は、制御盤を収容し、蓄電池盤収容部７２を接続する。蓄電池盤収容部７２は、蓄電池盤を収容する。蓄電池盤は、複数の蓄電池を並列及び直列で接続する。蓄電池は例えばリチウムイオン二次電池である。
【００２１】
制御盤は、ピークカット運転の制御及び蓄電池管理を含む電力制御機能を有する。制御盤の電力制御機能は、下位に接続される複数の蓄電池盤を統括制御し、蓄電池群に対する充電及び放電を制御し、蓄電池群により構成される電力を管理する。制御盤の電力制御機能は、直流（ＤＣ）及び交流（ＡＣ）の電力を変換する機能等を有する。
【００２２】
５０は、蓄電システム１による電力計測を示す。電力計測５０は、電力系統２の受電電力５２の計測、負荷施設３の負荷出力である負荷電力５３の計測、太陽光発電システム４の発電電力５４の計測、等を含む。なお電力計測５０は、対象から情報が得られる場合、当該情報を利用すればよい。
【００２３】
６２は、電力系統２からの受電電力５２による蓄電システム１の蓄電池の充電を示す。６３は、蓄電システム１の蓄電池の放電による負荷施設３への給電を含む、ピークカット等の運転を示す。６４は、太陽光発電システム４からの発電電力５４による蓄電システム１の蓄電池の充電を示す。６５は、電力系統３から負荷施設３への給電を示す。６６は、蓄電システム１や太陽光発電システム４からの電力系統２への電力の逆潮流を示す。
【００２４】
図１のシステムは、系統連系の形態である。即ち、蓄電システム１や太陽光発電システム４は、電力系統２へ接続され、状況に応じて、蓄電システム１や太陽光発電システム４からの電力が電力系統２へ供給される逆潮流が生じる。
【００２５】
蓄電システム１は、ピークカット運転において、受電電力５２や発電電力５４により蓄電池群を充電し、負荷施設３の負荷電力が多い状況では、蓄電池群を放電して負荷施設３へ給電する。蓄電システム１は、負荷施設３の負荷電力が少ない状況では、蓄電池の放電による電力が電力系統２へ供給される逆潮流が生じる。蓄電システム１は、上記充電や放電の継続による過充電や過放電から保護するため、後述の負荷電力の閾値の範囲を用いた制御等を行う。
【００２６】
蓄電システム１のピークカット運転に関する制御概要は以下である。蓄電システム１は、ピークカット運転の制御用の設定値として、負荷電力やＳＯＣの閾値等が、利用者の操作に従い設定される。蓄電システム１は、電力系統２からの受電電力５２及び負荷施設３の負荷電力５３を計測し、また蓄電池群の電圧等の状態を計測する。蓄電システム１は、計測値及び蓄電池特性情報を用いて、蓄電池及び蓄電池群のＳＯＣ値を演算する。蓄電システム１は、ピークカット運転の際、設定値、負荷電力及びＳＯＣ値に基づいて、蓄電池群の充放電を好適に制御する。
【００２７】
なお蓄電システム１において、所定の複数の蓄電池の集まりの単位で電力が構成され、当該単位で充放電が制御される。当該単位における各蓄電池のＳＯＣは、所定の精度の範囲内の値になるように制御される。
【００２８】
［機能ブロック構成］
図２は、蓄電システム１の機能ブロック構成を示す。蓄電システム１は、制御部１０１、記憶部１０２、及び入出力部１０３を備える。制御部１０１は、設定部１０、第１計測部１１、第２計測部１２、ＳＯＣ演算部１３、及び充放電制御部１４を含む。充放電制御部１４は、ピークカット制御部１５、第１保護制御部１６、及び第２保護制御部１７を含む。記憶部１０２は、設定情報２０、計測情報２１、蓄電池特性情報２２、及びＳＯＣ情報２３等を格納する。蓄電池特性情報２２は、ＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５等の情報を含む。入出力部１０３は、図１の電力系統２等の各システムとの電気的な接続や通信、並びに利用者に対する情報の入出力等を処理する。
【００２９】
設定部１０は、利用者に対する設定インタフェースとして、後述の図８のような設定の画面等を提供し、制御用の設定値の設定処理（後述の図３のステップＳ１）を行う。設定部１０は、当該画面で、制御用の各設定項目の情報を表示し、利用者により設定可能とし、設定された設定値を設定情報２０に格納する。
【００３０】
第１計測部１１は、前述の電力計測５０に対応して、電力系統２からの受電電力５２、負荷施設３の負荷出力５３、太陽光発電システム４の発電電力５４等を計測し、計測値を計測情報２１に格納する処理（後述のＳ２）を行う。制御盤は、第１計測部１１に対応する計測機能を備える。
【００３１】
第２計測部１２は、蓄電池群の閉路電圧（ＣＣＶ）、電流、及び温度等の状態の値を計測し、計測値を計測情報２１に格納する処理（後述のＳ３）を行う。この計測の手段は、制御盤または蓄電池盤の少なくとも一方に備える計測及び監視の機能により実現される。例えば、各蓄電池盤は、蓄電池監視部を備え、蓄電池監視部により、蓄電池の閉路電圧、電流、及び温度等を含む状態の値を監視及び計測し、これによる状態や値の信号を制御盤に送信する。制御盤は、蓄電池盤からの信号により蓄電池群の状態を認識及び判断する。
【００３２】
ＳＯＣ演算部１３は、計測情報２１、蓄電池特性情報２２、及びＳＯＣ情報２３を用いて、後述のＣＣＶ照合の方式により、最新のＳＯＣ値を演算し、ＳＯＣ情報２３に格納する処理（後述のＳ４）を行う。
【００３３】
充放電制御部１４は、ピークカット運転の制御を含む、蓄電池群の充放電を制御する処理（後述のＳ５）を行う。ピークカット制御部１５は、所定の設定値（後述のＡ１〜Ａ４）を用いて、ピークカット運転における後述の負荷変動範囲の制御処理（後述のＳ５−１）を行う。第１保護制御部１６は、所定の設定値（後述のＢ１）を用いて、第１の蓄電池保護の制御処理（後述のＳ５−２）を行う。第２保護制御部１７は、所定の設定値（後述のＢ２〜Ｂ５）を用いて、第２の蓄電池保護の制御処理（後述のＳ５−３）を行う。
【００３４】
［設定項目］
実施の形態１の蓄電システム１における複数の種類の設定項目は以下である。
【００３５】
Ａ１：ピークカット負荷［Ｗ］
Ａ２：逆潮負荷［Ｗ］
Ａ３：ピークカット開始時刻
Ａ４：ピークカット終了時刻
Ｂ１：開始ＳＯＣ値［％］
Ｂ２：放電開始ＳＯＣ値［％］
Ｂ３：放電停止ＳＯＣ値［％］
Ｂ４：充電開始ＳＯＣ値［％］
Ｂ５：充電停止ＳＯＣ値［％］。
【００３６】
なおＡ１等は、説明上わかりやすいように、各設定項目を識別する符号を示す。後述の図８の設定の画面で、各設定項目の設定値を表示し、利用者により設定可能である。
【００３７】
（１）  ピークカット負荷Ａ１及び逆潮負荷Ａ２は、ピークカット運転の制御に関する負荷電力の範囲の閾値である。ピークカット負荷Ａ１は、上限である第１の負荷電力、逆潮負荷Ａ２は、下限である第２の負荷電力である。ピークカット負荷Ａ１は、ピークカット運転におけるピークの負荷電力を抑える目標のレベルを示す。負荷電力の単位はＷ（ワット）等である。逆潮負荷Ａ２は、ピークカット運転における逆潮流の電力を抑える目標のレベルを示す。逆潮負荷Ａ２は、０以下の値である。
【００３８】
ピークカット開始時刻Ａ３及びピークカット終了時刻Ａ４は、ピークカット運転におけるピークカット、逆潮流低減、及びその充放電の対象となる時間を規定する。ピークカット開始時刻Ａ３は、１日におけるピークカット運転の開始時刻であり、ピークカット終了時刻Ａ４は、ピークカット開始時刻Ａ３からの運転の終了時刻である。Ａ３〜Ａ４のピークカット運転の時間内では負荷電力５３が監視される。
【００３９】
蓄電システム１は、Ａ３〜Ａ４の時間内で、負荷電力５３が、ピークカット負荷Ａ１以上である場合、蓄電池の放電により負荷施設３に給電する。これにより、負荷電力５３のピークを抑え、ピークカット負荷Ａ１以下に収まるようにする。蓄電システム１は、Ａ３〜Ａ４の時間内で、負荷電力５３が、逆潮負荷Ａ２以下である場合、蓄電池の充電により負荷施設３に給電する。これにより、逆潮流の電力が低減されるようにする。
【００４０】
（２）  開始ＳＯＣ値Ｂ１は、ピークカット開始時刻Ａ３におけるＳＯＣ目標値である。蓄電システム１は、ピークカット終了時刻Ａ４から次のピークカット開始時刻Ａ３までの間、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１になるまで蓄電池を充電する。状況に応じてＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１と同じ値にならない場合もあるが、開始ＳＯＣ値Ｂ１に近い値になることで相応の効果が得られる。蓄電システム１は、Ａ３〜Ａ４の時間外で、例えばピークカット終了時刻Ａ４の直後から、予め蓄電池の充電を行うことにより、ＳＯＣ値を開始ＳＯＣ値Ｂ１に近付ける。
【００４１】
なお上記開始ＳＯＣ値Ｂ１を用いた制御のために、充電を行う時間を設定する設定項目を設けてもよい。またこの充電の時間は、Ａ３〜Ａ４の時間内に含まれるように定義されてもよい。
【００４２】
（３）  放電開始ＳＯＣ値Ｂ２は、蓄電池保護のために放電を開始させるＳＯＣ値である。放電停止ＳＯＣ値Ｂ３は、上記放電を停止させるＳＯＣ値である。蓄電システム１は、ＳＯＣ値が放電開始ＳＯＣ値Ｂ２以上の場合に放電を開始させ、放電停止ＳＯＣ値Ｂ３以下の場合に放電を停止させる。
【００４３】
充電開始ＳＯＣ値Ｂ４は、充電を開始させるＳＯＣ値である。充電停止ＳＯＣ値Ｂ５は、充電を停止させるＳＯＣ値である。蓄電システム１は、ＳＯＣ値が充電開始ＳＯＣ値Ｂ４以上の場合に充電を開始させ、充電停止ＳＯＣ値Ｂ５以下の場合に充電を停止させる。
【００４４】
蓄電システム１は、蓄電池保護の制御として、Ａ３〜Ａ４の時間内での充電により、蓄電池のＳＯＣ値が、放電開始ＳＯＣ値Ｂ２に到達した場合、負荷電力がピークカット負荷Ａ１以上ではない場合に限り、放電を開始する。また、蓄電システム１は、蓄電池保護の制御として、Ａ３〜Ａ４の時間内での放電により、蓄電池のＳＯＣ値が、充電開始ＳＯＣ値Ｂ４に到達した場合、負荷電力が逆潮負荷Ａ２以下ではない場合に限り、充電を開始する。
【００４５】
［制御処理］
図３は、蓄電システム１の制御部１０１によるピークカット運転の制御を含む制御処理のフローを示す。Ｓ１等は処理や動作のステップを示す。
【００４６】
（Ｓ１）  ステップＳ１では、設定部１０は、利用者に対して図８のような設定用の画面を表示し、画面での利用者の操作による各種の設定項目の設定を受け付け、当該設定値を設定情報２０に格納する処理を行う。利用者は、画面で、Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ５等の設定項目の設定値を入力または確認する。Ｓ１で設定値が設定され、制御の実行が指示された後は、当該設定値に従い、自動的にピークカット運転の制御が実行される。
【００４７】
（Ｓ２）  ステップＳ２では、第１計測部１１は、電力系統２からの受電電力５２の値を計測し、計測情報２１に格納する。また第１計測部１１は、負荷施設３の負荷電力５３の値を計測し、計測情報２１に格納する。第１計測部１１は、上記受電電力５２及び負荷電力５３の計測を常時に行う。
【００４８】
（Ｓ３）  ステップＳ３では、第２計測部１２は、蓄電池の電圧である閉路電圧（ＣＣＶ）、電流（ｉとする）、及び温度（Ｋとする）を含む状態の値を計測し、その計測値を計測情報２１に格納する。第２計測部１１は、上記計測を、設定された一定の周期（ΔＴとする）で行う。
【００４９】
（Ｓ４）  ステップＳ４では、ＳＯＣ演算部１３は、Ｓ３の計測の周期に応じた所定の周期（ΔＴ）で、ＳＯＣ演算処理を行い、当該周期ごとにリアルタイムで算出値を取得し続ける。ＳＯＣ演算部１３は、Ｓ２，Ｓ３による計測情報２１、ＳＯＣ情報２３に含まれる前回ＳＯＣ値３０１を用いて、後述の蓄電池モデルに基づく漸化式３００並びにＣＣＶ照合により、最新のＳＯＣ値である今回ＳＯＣ値３０２を算出する。ＣＣＶ照合は、ＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５を用いた電圧及びＳＯＣの推定である。ＳＯＣ情報２３は、前回ＳＯＣ値及び今回ＳＯＣ値を含む時系列の情報である。Ｓ４の処理の詳細については後述する。
【００５０】
（Ｓ５）  ステップＳ５では、充放電制御部１４は、Ｓ５−１〜Ｓ５−３に示す、ピークカット運転の制御を含む充放電の制御処理を、設定値に従い常時に行う。充放電制御部１４は、Ｓ４で得た最新のＳＯＣ値である今回ＳＯＣ値３０２及び設定情報２０に応じて、所定の時間に蓄電池の充電または放電を行う。
【００５１】
（Ｓ５−１）  ステップＳ５−１では、充放電制御部１４は、ピークカット運転の制御処理として、ピークカット開始時刻Ａ３からピークカット終了時刻Ａ４までの時間に、負荷電力の変動を、ピークカット負荷Ａ１と逆潮負荷Ａ２との範囲内になるべく抑えるように、蓄電池群の充放電を行う。
【００５２】
充放電制御部１４は、現在の負荷電力の値がピークカット負荷Ａ１以上である場合、蓄電池の放電により負荷施設３へ給電する。蓄電池は、放電によりＳＯＣ値が減少する。充放電制御部１４は、現在の負荷電力の値が逆潮負荷Ａ２以下である場合、受電電力５２や発電電力５４により蓄電池を充電する。これにより、逆潮流の電力を低下させ、蓄電池のＳＯＣ値を増加させる。
【００５３】
（Ｓ５−２）  ステップＳ５−２では、充放電制御部１４は、第１の蓄電池保護制御処理として、Ａ１〜Ａ４の設定値を用いて、以下のような制御を行う。充放電制御部１４は、ピークカット開始時刻Ａ３からピークカット終了時刻Ａ４の時間外の時間、例えばピークカット終了時刻Ａ４の直後の時間に、予め、次のピークカット開始時刻Ａ３に備えて、最新のＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１と同じ値またはそれになるべく近い値になるように、蓄電池群を充電する。蓄電システム１は、Ａ３〜Ａ４の時間内で、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１に到達した場合、充電を停止し、次のピークカット開始時刻Ａ３になるまで待機し、Ａ３以降、再びピークカット運転の主要な動作を開始する。
【００５４】
（Ｓ５−３）  ステップＳ５−３では、充放電制御部１４は、第２の蓄電池保護制御処理として、Ｂ２〜Ｂ５の設定値を用いて、以下のような制御を行う。第１に、充放電制御部１４は、最新のＳＯＣ値が放電開始ＳＯＣ値Ｂ２以上になった場合に、蓄電池の放電を開始する。これによりＳＯＣ値を減少させる。そして、充放電制御部１４は、最新のＳＯＣ値が放電停止ＳＯＣ値Ｂ３以下になった場合に、蓄電池の放電を停止する。
【００５５】
第２に、充放電制御部１４は、最新のＳＯＣ値が充電開始ＳＯＣ値Ｂ４以下になった場合に、蓄電池の充電を開始する。これによりＳＯＣ値を増加させる。そして、充放電制御部１４は、最新のＳＯＣ値が充電停止ＳＯＣ値Ｂ５以上になった場合に、蓄電池の充電を停止する。
【００５６】
充放電制御部１４は、Ｓ５−１の制御を第１の優先で実行し、Ｓ５−３の制御を第２の優先で実行する。即ち、前述のように、充放電制御部１４は、Ａ３〜Ａ４の時間内で、Ｓ５−１の条件に該当する場合にはＳ５−１の充放電を実行し、Ｓ５−１の条件に該当せず、Ｓ５−３の条件に該当する場合にはＳ５−３の充放電を実行する。
【００５７】
［ピークカット運転］
図４は、従来例の蓄電システムにおけるピークカット運転の動作を示す。本実施の形態の蓄電システム１は、この従来例のピークカット運転を基本として、特有の制御を行う。
【００５８】
図４の（ａ）は、横軸が時間を示し、縦軸が負荷施設の負荷電力（単位はＷ）を示す。４０１は、ピークカット負荷の設定値を示し、ピークカット運転により負荷電力のピークを抑える目標のレベルを示す。４０２は、負荷電力が設定値４０１を超える箇所の時間及び負荷電力を示す。４０３は、４０２の箇所の時間を示す。図４の例では、４０３の１５時〜１７時頃の時間に、負荷電力が設定値４０１を超えてピークとなっている。ピークカット運転は、負荷電力の監視に基づいて、４０１のピークカット負荷の設定値を超える４０２のようなピークの電力を抑える。
【００５９】
図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に対応して、横軸が時間、縦軸が蓄電システムによる蓄電池の充放電による電力を示す。４１１は、夜間の時間帯における電力系統からの受電電力による蓄電池の充電を示す。４１２は、昼間の時間帯における４０２のピークの箇所及び４０３の時間に対応した蓄電池の放電を示す。なお図４の（ｂ）では、充電を正（＋）、放電を負（−）として示している。
【００６０】
図４の（ｃ）は、図４の（ａ）及び（ｂ）に対応して、横軸が時間、縦軸が電力系統からの受電電力を示す。４２１は、充電４１１による電力を、放電４１２により、４０２のピークの負荷電力に充てることにより、ピークの負荷電力を設定値４０１に抑えることを示す。
【００６１】
［ＳＯＣ］
図５は、実施の形態１における蓄電池のＳＯＣに関する設定項目（Ｂ１〜Ｂ５）の設定値の例をイメージで示す。図５の設定値は、一例であり、使用される蓄電池の特性等に応じて異なる。ＳＯＣ値の単位は％である。ある蓄電池において、ＳＯＣ＝０％〜１００％の範囲を示す。５１１は、ＳＯＣ＝５％を示す。５１２は、ＳＯＣ＝０％〜５％の範囲を示し、蓄電池の劣化が著しい領域に相当する。５１３は、ＳＯＣ＝９５％を示す。５１４は、ＳＯＣ＝９５％〜１００％の範囲を示し、蓄電池の劣化が著しい領域に相当する。
【００６２】
蓄電システム１は、ピークカット運転に伴い、前述のピークカット負荷Ａ１及び逆潮負荷Ａ２を用いた負荷変動範囲の制御により、ＳＯＣ値を、当該負荷電力に対応したＳＯＣ値の範囲である例えば５１１〜５１３の範囲に抑える。これにより、蓄電システム１は、蓄電池のＳＯＣ値が劣化の領域５１２や領域５１４に入らないように保護する。
【００６３】
５０１は、開始ＳＯＣ値Ｂ１の例として７５％を示す。５０２は、放電開始ＳＯＣ値Ｂ２の例として９０％を示す。５０３は、放電停止ＳＯＣ値Ｂ３の例として８５％を示す。５０４は、充電開始ＳＯＣ値Ｂ４の例として６０％を示す。５０５は、充電停止ＳＯＣ値Ｂ５の例として６５％を示す。５１０は、５０２の放電開始ＳＯＣ値Ｂ２を上限の閾値、５０４の充電開始ＳＯＣ値Ｂ４を下限の閾値とした範囲である。
【００６４】
蓄電システム１は、ピークカット運転に伴い、Ａ１〜Ａ４を用いた負荷変動範囲制御に加えて、上記５１０の範囲及び閾値（Ｂ２〜Ｂ４）を用いた蓄電池保護制御処理を行う。
【００６５】
［ピークカット運転の動作例］
図６は、実施の形態１の蓄電システム１によるピークカット運転の動作例を示す。図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、横軸が時間（０時〜２３時）で対応している。ピークカット開始時刻Ａ３として例えば４時であり、ピークカット終了時刻Ａ４として例えば１９時３０分頃である。
【００６６】
図６の（Ａ）は、縦軸が蓄電池出力である充放電電力である。図６では、充電を正（＋）、放電を負（−）として示す。斜線の領域は、ピークカット運転の制御（Ｓ５−１）の主な動作に対応した例を示し、点々の領域は、蓄電池保護制御（Ｓ５−２，Ｓ５−３）の動作に対応した例を示す。
【００６７】
図６の（Ｂ）は、縦軸が蓄電池のＳＯＣ値であり、０％から６１１までの範囲である。６１１は、システム故障停止ＳＯＣ値であり、例えば１００％である。Ｂ１〜Ｂ５は前述の設定値である。
【００６８】
図６の（Ｃ）は、縦軸が負荷施設３の負荷電力５３である。前述のピークカット負荷Ａ１の設定値及び逆潮負荷Ａ２の設定値を示す。逆潮負荷Ａ２の値は負である。
【００６９】
図６で、時間軸に沿って１日のピークカット運転の動作例を説明する。ピークカット開始時刻Ａ３である４時にピークカット運転の主な動作が開始される。Ａ３の時点ではＳＯＣ値が前述の開始ＳＯＣ値Ｂ１に調整されている。５時から８時までの時間は、電力需要が少なく負荷電力が逆潮負荷Ａ２を下回っており、ピークカット運転の動作として充電６０１が行われている。これによりＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１から上昇する。
【００７０】
充電６０１により、ｔｘで示す８時前頃に、ＳＯＣ値が放電開始ＳＯＣ値Ｂ２を上回って超えている。これにより、蓄電システム１は、蓄電池保護の動作として、放電６０２を開始し、９時から１０時までの時間、放電６０２が行われている。放電６０２により、１０時頃に、ＳＯＣ値が放電停止ＳＯＣ値Ｂ３に達している。これにより、蓄電システム１は、放電６０２を停止し、停止後、ＳＯＣ値が一定に維持されている。
【００７１】
次に、１１時頃から１２時までの時間は、負荷電力が大きくなり、ピークカット負荷Ａ１を上回っており、ピークカット運転の動作として放電６０３が行われている。これにより、当該時間ではＳＯＣ値が低下している。
【００７２】
１２時から１３時までの時間は、昼休み等で負荷需要が少なく、この時間は、負荷電力が逆潮負荷Ａ２を下回っており、ピークカット運転の動作として充電６０４が行われている。これにより、当該時間ではＳＯＣ値が上昇している。
【００７３】
次に、１３時から１５時までの時間は、負荷電力がピークカット負荷Ａ１を上回っているので、ピークカット運転の動作として、放電６０５が行われている。これによりＳＯＣ値が低下している。
【００７４】
放電６０５により、ｔｙで示す１５時前頃に、ＳＯＣ値が、充電開始ＳＯＣ値Ｂ４を下回っている。これにより、蓄電システム１は、蓄電池保護の動作として、充電６０６を開始する。充電６０６により、ＳＯＣ値が上昇し、１６時半頃に、ＳＯＣ値が充電停止ＳＯＣ値Ｂ５に達している。これにより、蓄電システム１は、充電６０６を停止する。停止後、ＳＯＣ値が一定に維持されている。
【００７５】
ピークカット終了時刻Ａ４である１９時半頃に、ピークカット運転の主な動作が終了する。ピークカット終了時刻Ａ４の直後、蓄電システム１は、蓄電池保護の動作として、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１よりも低い状態であるため、充電６０７を開始する。例えば１９時半頃から２１時半頃までの時間、充電６０７が行われ、これにより、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１に達している。その後、次の日のピークカット開始時刻Ａ３まで、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１の状態で維持される。
【００７６】
［ＳＯＣ演算処理］
ステップＳ４のＳＯＣ演算処理の詳細について以下に説明する。まず従来例の蓄電システムにおけるＳＯＣ演算においては、ピークカット等の運転中のＳＯＣ演算を、電流積算の方式により行っている。ＳＯＣ演算の方式が電流積算である場合、積算充電量及び積算放電量を算出する際、電流検出器の測定誤差等が累積される。そのため、自動運転による長期間のＳＯＣ演算の過程において、誤差が増大する可能性が大きく、正確または高精度のＳＯＣ値の算出は難しい。
【００７７】
実施の形態１の蓄電システム１は、Ｓ４のように、ＣＣＶ照合を採用してＳＯＣ演算を行う。これにより、上記のような運転時間による誤差の累積及び増大が無い。そのため、正確または高精度のＳＯＣ値が算出できる。蓄電システム１は、このＳＯＣ値を用いて、低損失を実現するピークカット運転や蓄電池保護の制御が可能である。
【００７８】
Ｓ４において、ＳＯＣ演算部１３は、計測による閉路電圧ＣＣＶに対して、電流ｉ、温度Ｋ、及び前回ＳＯＣ値３０１に基づいて、蓄電池の内部抵抗及び分極成分を補償した電圧である開路電圧ＯＣＶを算出する。ＳＯＣ演算部１３は、下記の図７の蓄電池モデルに基づく漸化式３００により、上記開路電圧ＯＣＶを算出する。ＳＯＣ演算部１３は、上記漸化式３００を用いて算出した開路電圧ＯＣＶに対して、温度Ｋに応じたＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５を用いて、最新のＳＯＣ値である今回ＳＯＣ値３０２を算出する。
【００７９】
［蓄電池モデル及びＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル］
図７の上側は、蓄電システム１による計測及びＳ４のＳＯＣ値の演算の際に用いる蓄電池モデルを示す。図７の下側は、ある蓄電池５のＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５の例を示す。図７の上側の蓄電池モデルにおいて、１つの蓄電池５と、その内部抵抗及び分極成分とを示す。蓄電池５の内部抵抗としてＲ１を有し、分極成分として、第１分極成分である抵抗Ｒ２及び時定数τ２と、第２分極成分である抵抗Ｒ３及び時定数τ３とを有する。
【００８０】
Ｖ１は、蓄電池５の内部抵抗Ｒ１による電圧である。Ｖ２は、第１分極成分による電圧である。Ｖ２は、内部抵抗Ｒ２と時定数τ２とから算出される。Ｖ３は、第２分極成分による電圧である。Ｖ３は、内部抵抗Ｒ３と時定数τ３とから算出される。
【００８１】
蓄電システム１は、前回ＳＯＣ値３０１と温度Ｋとを用いて、蓄電池特性情報２２の中に含まれている、図示しないテーブルから、蓄電池５の内部抵抗Ｒ２，Ｒ３、及び時定数τ２，τ３等の情報を読み出す、または算出する。蓄電池特性情報２２は、例えば温度Ｋに応じた内部抵抗等の値が記載されたテーブルを含む。
【００８２】
閉路電圧（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）は、一般に、蓄電池に負荷が接続され電流が流される状態での蓄電池の内部抵抗等による電圧を含む電圧である。図７の閉路電圧ＣＣＶ＝ＶＣＣＶは、開路電圧ＯＣＶ＝ＶＯＣＶに加えＶ１〜Ｖ３を含む電圧である。ＶＣＣＶは、充放電中に計測された蓄電池の電圧である。
【００８３】
開路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）は、一般に、蓄電池に負荷が接続されず電流が流されない状態での蓄電池の両端子間の電圧である。図７の開路電圧ＯＣＶ＝ＶＯＣＶは、内部抵抗及び分極成分を補償即ち影響を取り除いて計算した、蓄電池５にかかる電圧である。
【００８４】
漸化式３００は、以下の式１〜式４の通りである。なおｎは漸化式における演算の周期ごとの回を示す。ｎ−１は前回の値、ｎは今回の値を示す。ΔＴは、演算の周期である。
【００８５】
ＯＣＶ（＝ＶＯＣＶ）＝ＣＣＶ（＝ＶＣＣＶ）＋Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３      ・・・式１
Ｖ１＝Ｒ１×ｉ                                              ・・・式２
Ｖ２ｎ＝Ｖ２ｎ−１（１−ΔＴ／τ２）＋ｉ×Ｒ２（ΔＴ／τ２）    ・・・式３
Ｖ３ｎ＝Ｖ３ｎ−１（１−ΔＴ／τ３）＋ｉ×Ｒ３（ΔＴ／τ３）    ・・・式４
ＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５は、開路電圧ＯＣＶ及び温度Ｋの情報を持つ２次元のテーブルである。ある蓄電池５の温度Ｋに応じた１つのＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５は、ある温度ＫにおけるＳＯＣ値と開路電圧ＯＣＶとの関係の特性を示す。図７のＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル２５は、横軸が開路電圧ＯＣＶ、縦軸がＳＯＣ値である。図７の例の曲線では、ＯＣＶが低い領域ではＳＯＣが高い傾きで増加し、ＯＣＶが中程度の領域ではＳＯＣが一定または緩やかな傾きで増加し、ＯＣＶが高い領域では再びＳＯＣが高い傾きで増加する。
【００８６】
［設定画面例］
図８は、実施の形態１における設定の画面例を示す。本画面において、８０１は、複数の設定の状態であるモードのうち１つを利用者により選択可能とする項目を示す。利用者は、複数の設定のモードを適用対象ごとに使い分けて利用することができる。設定のモードは、利用者により名称や適用対象等を設定可能である。
【００８７】
８０２は、８０１で選択された設定のモードの内容である各種の設定項目の内容を表示する表を示す。８０２の表で、＃１〜＃９の行に示すように、前述のＡ１〜Ａ４、及びＢ１〜Ｂ５の各設定項目を表示する。Ａ１等の設定項目ごとに、内容の説明や、現在の設定値を表示する。またＡ１等の設定項目ごとに、８０３で示す設定値の欄で、利用者により値を入力または選択することができる。８０４は、８０２の表の設定値８０３の状態での設定及び設定変更を実行する場合のボタンである。
【００８８】
また図示しない他の画面は、運転のスケジュールとして、カレンダーの日付等に対して、適用する設定のモードを設定可能である。当該設定されたスケジュールに従い、自動的に運転が実行される。
【００８９】
設定項目の設定のインタフェースは、図８の画面例に限らず可能である。例えば、別の画面例は、図６と同様に、ＳＯＣに関するインジケータを表示し、各設定値を上下のスライドで設定可能としてもよい。また別の画面例は、図４や図６と同様に、時間軸での値の推移のグラフを表示し、当該グラフ中の設定値を設定可能としてもよい。また画面は、蓄電システム１を構成する制御盤の操作パネルで表示されてもよいし、制御盤に接続される情報処理装置に表示されてもよい。
【００９０】
［制御方式の比較］
図９は、補足として、（Ａ）が実施の形態１の蓄電システムによる前述のピークカット運転での負荷変動範囲の制御の概略を示し、（Ｂ）が従来例の蓄電システムによる負荷変動の制御の概略を示す。
【００９１】
図９の（Ａ）の実施の形態１の蓄電システム１の負荷変動範囲の制御は、負荷電力の閾値（Ａ１，Ａ２）の範囲９００に、実際の負荷電力及び対応するＳＯＣが収まるように、充放電を制御する方式である。９０１は、範囲９００の上限の閾値として、前述のピークカット負荷Ａ１に対応した設定値である。９０２は、範囲９００の下限の閾値として、前述の逆潮負荷Ａ２に対応した設定値である。９１１は、負荷電力が上限の閾値９０１を超えた箇所を示し、この箇所９１１で放電が行われる。９１２は、負荷電力が下限の閾値９０２を超えた箇所を示し、この箇所９１２で充電が行われる。
【００９２】
図９の（Ｂ）の従来例の蓄電システムの制御は、負荷電力に関する１つの閾値９２０に負荷電力を追従させるように、充放電を制御する方式である。９２１は、閾値９２０を上回る場合、９２２は、閾値９２０を下回る場合を示す。従来例の制御では、閾値９２０に負荷電力を追従させるように制御しようとするが、実際の負荷電力及び対応するＳＯＣは変動するので、閾値９２０と同じ値には維持できない。即ち、従来例の制御では、ほぼ常に、充電または放電が行われる状態が続く。
【００９３】
実施の形態１の蓄電システムでは、（Ａ）のように、閾値の範囲９００に抑えるように制御するので、充放電による損失が小さく、蓄電池の寿命に関して有利である。従来例は、（Ｂ）のように、閾値の範囲では制御していないので、充放電による損失が大きく、蓄電池の寿命に関して不利である。
【００９４】
［効果等］
以上説明したように、実施の形態１の蓄電システム１によれば、ピークカット運転の好適な制御による低損失化により、蓄電池の短寿命化を抑制することができる。実施の形態１の蓄電システム１によれば、放電開始ＳＯＣ値及び充電開始ＳＯＣ値により容量調整するため、システム構築の際に蓄電池の個数を少なくすること、もしくは蓄電池の容量を小さくすることができ、全体的に低コストのシステムを実現することができる。また利用者は、画面で制御の設定値を設定することができる。
【００９５】
＜実施の形態２＞
実施の形態２の蓄電システム１について説明する。実施の形態２の蓄電システム１は、実施の形態１のピークカット運転の制御に関する機能に加えて、ピークシフト運転の制御に関する機能を有する。実施の形態２の蓄電システム１は、利用者による選択及び設定に基づいて、ピークカット運転のモードとピークシフト運転のモードとで、選択されたモードに切り替えて実行する。以下、実施の形態２における実施の形態１とは異なる構成について説明する。
【００９６】
［ピークシフト運転］
図１０は、従来例の蓄電システムにおけるピークシフト運転の動作を示す。実施の形態２の蓄電システム１のピークシフト運転は、この従来例のピークシフト運転を基本とする。ピークシフト運転は、負荷電力の監視はせず、予め決めた異なる時間帯に充電及び放電を行う。即ちピークシフト運転は、電力需要が少ない所定の夜間の時間帯に充電し、電力需要が多い所定の昼間の時間帯に放電する。
【００９７】
図１０の（ａ）は、横軸が時間を示し、縦軸が負荷施設の負荷電力（単位はＷ）を示す。５０１は、ピークシフト負荷の設定値を示す。この設定値５０１は、ピークシフト運転により負荷電力を抑える基準のレベルを示す。５０２は、負荷電力が設定値５０１を超えるピークを含む箇所、電力需要の多い箇所を示す。５０３は、負荷電力が設定値５０１を超える箇所５０２を含む時間帯を示す。図１０の例では、５０３の１４時〜１８時頃の時間帯に、負荷電力が設定値５０１を超える部分を含み、そのうちの個々の時間ごとに負荷電力が上下している。
【００９８】
図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）に対応して、横軸が時間、縦軸が蓄電システムによる蓄電池の充放電による電力を示す。５１１は、ピークシフト用に設定された、電力需要が少ない所定の夜間の時間帯における、電力系統からの受電電力による一定出力による蓄電池の充電を示す。５１２は、５０３の時間帯に対応してピークシフト用に設定された、電力需要が多い所定の昼間の時間帯における、一定出力による蓄電池の放電による負荷施設への給電を示す。
【００９９】
図１０の（ｃ）は、図１０の（ａ）及び（ｂ）に対応して、横軸が時間、縦軸が電力系統からの受電電力を示す。５２１は、充電５１１の電力を、放電５１２により、５０３の時間帯に充てることにより、負荷電力を設定値５０１以下に抑えることを示す。５０３の時間帯における個々の時間では、同じ電力が配分される。上記のように、ピークシフト運転により、ピークを含む５０３の時間帯の負荷電力を減らし、充電５１１の時間帯と放電５１２の時間帯とで受電電力が近くなるように調整している。
【０１００】
［ピークシフト運転の制御機能及び設定項目］
実施の形態２の蓄電システム１は、図２の充放電制御部１４に、更に、ピークシフト制御部を備える。ピークシフト制御部は、ピークシフト運転の制御用の設定項目の設定値を用いて、ピークシフト運転の制御を行う。実施の形態２の蓄電システム１は、図３の制御処理のフローに、更に、ピークシフト制御部によるピークシフト運転の制御処理のステップが追加される。図示しないがこれをステップＳ６とする。Ｓ１は、ピークシフト運転の制御用の設定項目の値が設定され、ピークシフト運転の実行が指示される。ピークシフト運転のモードでの制御の実行の場合、Ｓ５の代わりに、追加のピークシフト運転の充放電制御処理のステップＳ６が行われる。この追加のステップＳ６は、Ｓ５−１の代わりに、ピークシフト運転の制御処理のステップＳ６−１と、Ｓ５−２の代わりに、第１の蓄電池保護制御処理のステップＳ６−２とを含む。
【０１０１】
実施の形態２の蓄電システム１は、ピークシフト運転の制御に関して、実施の形態１の設定項目に追加する設定項目として、以下のＣ１〜Ｃ６を有する。
【０１０２】
Ｃ１：充電開始時刻
Ｃ２：充電終了時刻
Ｃ３：充電出力［Ｗ］
Ｃ４：放電開始時刻
Ｃ５：放電終了時刻
Ｃ６：放電出力［Ｗ］。
【０１０３】
充電開始時刻Ｃ１は、一定出力で充電する所定の時間帯の開始時刻であり、充電終了時刻Ｃ２は、当該時間帯の終了時刻である。充電出力Ｃ３は、当該時間帯での一定出力電力である。放電開始時刻Ｃ４は、一定出力で放電する所定の時間帯の開始時刻であり、放電終了時刻Ｃ５は、当該時間帯の終了時刻である。放電出力Ｃ６は、当該時間帯での一定出力電力である。
【０１０４】
実施の形態２の蓄電システム１は、ピークシフト運転の制御処理のステップＳ６−１として、設定項目のＣ１〜Ｃ３により、所定の充電時間帯に蓄電池群を一定出力で充電し、設定項目のＣ４〜Ｃ６により、所定の放電時間帯に蓄電池群を一定出力で放電する。実施の形態２の蓄電システム１は、ピークシフト運転の実行中、所定の充電時間帯、及び所定の放電時間帯の中で、実施の形態１と同様の負荷変動範囲の制御を適用する。即ち、実施の形態２の蓄電システム１は、所定の充電時間帯の中で、負荷電力がピークカット負荷Ａ１以上である場合は放電を行い、所定の放電時間帯の中で、逆潮負荷Ａ２以下である場合は充電を行う。これにより、負荷電力がピークカット負荷Ａ１や逆潮負荷Ａ２を超えないようにする。
【０１０５】
実施の形態２の蓄電システム１は、第１の蓄電池保護の制御処理のステップＳ６−２として、実施の形態１の開始ＳＯＣ値Ｂ１と同様の設定値を用いて、所定の放電時間帯（Ｃ４〜Ｃ５）の終了後、所定の充電時間帯（Ｃ１〜Ｃ２）の開始になるまでの時間に、負荷が少ない状況である条件で、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１に近付くように、予め充電を行う。例えば、蓄電システム１は、放電終了時刻Ｃ５の直後、状況に応じて、充電を開始し、ＳＯＣ値が開始ＳＯＣ値Ｂ１に到達したら充電を停止する。
【０１０６】
図１１は、実施の形態２の設定部１０によるピークシフト運転の制御に関する設定の画面例を示す。本画面において、１１０１は、複数の設定の状態であるモードのうち１つを利用者により選択可能とする項目を示す。１１０２は、１１０１で選択された設定のモードの内容である各種の設定項目の内容を表示する表を示す。１１０２の表で、＃１〜＃６の行に示すように、前述のＣ１〜Ｃ６の各設定項目を表示する。また図示しないが、前述のＡ１，Ａ２，Ｂ１等と同様の設定項目を表示する。１１０３で示す設定値の欄で、利用者により値を入力または選択することができる。１１０４は、１１０２の表の設定値１１０３の状態での設定及び設定変更を実行する場合のボタンである。
【０１０７】
以上のように、実施の形態２によれば、ピークシフト運転の場合についても、実施の形態１のピークカット運転の制御と同様に、好適な制御による低損失化により、蓄電池の短寿命化を抑制することができる。
【０１０８】
以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、事務所や工場等を含む各種の負荷施設の蓄電システムとして利用可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１…蓄電システム、２…電力系統、３…負荷施設、４…太陽光発電システム、５…蓄電池、１０…設定部、１１…第１計測部、１２…第２計測部、１３…ＳＯＣ演算部、１４…充放電制御部、１５…ピークカット制御部、１６…第１保護制御部、１７…第２保護制御部、２０…設定情報、２１…計測情報、２２…蓄電池特性情報、２３…ＳＯＣ情報、２５…ＳＯＣ−ＯＣＶ特性テーブル、５０…電力計測、５２…受電電力、５３…負荷電力、５４…発電電力、６２…充電、６３…放電、６４…充電、６５…給電、６６…逆潮流、７１…制御盤収容部、７２…蓄電池盤収容部、１０１…制御部、１０２…記憶部、１０３…入出力部。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【国際調査報告】
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