(57)【要約】  この発明は、現場のオペレータが容易かつ人的ミスのない充放電操作を行うことのできる蓄電池システムを提供する。  電力系統に接続され、ＥＭＳからの充放電要求に基づいて動作する蓄電池システムにおいて、蓄電池の状態を監視する蓄電池監視装置と、交直変換装置と、充放電要求と蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報とを受信し充放電要求と蓄電池情報とに基づいて交直変換装置を制御する制御装置を備える。さらに、蓄電池システムは、制御装置に直接接続される現場監視操作装置であって、蓄電池情報を表示する表示部と、交直変換装置に対する現場充放電要求を入力操作できる操作部とを有する現場監視操作装置を備える。さらに、制御装置は、現場充放電要求と蓄電池情報とを受信し、現場充放電要求と蓄電池情報とに基づいて交直変換装置に対する充放電指示を決定する現場要求調整部を備える。
2015040721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続される蓄電池システムであって、前記電力系統の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作する蓄電池システムにおいて、
蓄電池と、
前記蓄電池の状態を監視する蓄電池監視装置と、
前記電力系統の交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池に充電する機能と、前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に放電する機能とを有する交直変換装置と、
前記充放電要求と、前記蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報とを受信し、前記充放電要求と前記蓄電池情報とに基づいて前記交直変換装置を制御する制御装置と、
前記制御装置に直接接続される現場監視操作装置であって、前記蓄電池情報を表示する表示部と、前記交直変換装置に対する現場充放電要求を入力操作できる操作部とを有する現場監視操作装置と、を備え、
前記制御装置は、前記現場充放電要求と前記蓄電池情報とを受信し、前記現場充放電要求と前記蓄電池情報とに基づいて前記交直変換装置に対する充放電指示を決定する現場要求調整部を更に備える
ことを特徴とする蓄電池システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記蓄電池システムの異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じたインターロック処理を施すインターロック処理部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池システム。
【請求項３】
前記現場要求調整部は、前記蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算し、前記充放電可能電力を制約条件として前記現場充放電要求に基づき前記交直変換装置に対する充放電指令を決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電池システム。
【請求項４】
前記蓄電池監視装置は、前記蓄電池の状態を常時監視する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電池システム。
【請求項５】
前記蓄電池は、複数のセルが直列に配置されてなる蓄電池モジュールであり、
前記表示部は、前記蓄電池情報に基づいて、前記蓄電池モジュールの各セルの電圧状態と、前記蓄電池モジュールの温度状態とを表示する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統に接続される蓄電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統は、発電設備と負荷設備とを送配電設備によって接続することで構築されている。電力系統には、複数の大規模発電所と多数の工場や商業施設及び家庭とを接続する大規模なシステムから、特定の施設内で構築される小規模なシステムまで様々な規模のものが存在する。何れの規模の電力系統においても、電力系統全体の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）が備えられ、ＥＭＳによって発電設備による電力の供給と負荷設備による電力の需要とをバランスさせることが行われている。【０００３】
蓄電池システムは、上記のような電力系統に接続されて、電力需給をバランスさせるための１つの手段として用いられる。かつては、大量の電力の貯蔵は困難であるとされていたが、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池のような大容量の蓄電池が実用化されたことによって、大量の電力の貯蔵が可能になった。このような蓄電池を備えた蓄電池システムを電力系統に接続することにより、電力の需要に対して供給が過大なときには、過剰な電力を蓄電池に充電し、電力の需要に対して供給が不足するときには、蓄電池からの放電により電力の不足を補填するといった運用をとることができる。【０００４】
このような蓄電池システムの好適な用途の一例が、太陽光や風力等の自然エネルギを利用した発電設備との組み合わせである。自然エネルギを利用した発電設備は、昨今のエネルギ問題或いは環境問題に対する意識の高まりをうけて広く導入されつつある。しかし、自然エネルギを利用した発電設備には、季節や天候等の自然的要因によって発電電力が左右されやすいために安定した電力供給を行えないという短所がある。蓄電池システムは、この短所を補うことのできるシステムであり、自然エネルギを利用した発電設備に蓄電池システムを組み合わせることで安定した電力供給を行うことが可能になる。【０００５】
蓄電池システムを電力系統に接続する場合、蓄電池システムの動作は前述のＥＭＳによって管理される。蓄電池システムは、蓄電池に接続された交直変換装置（ＰＣＳ）を備える。ＰＣＳは、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池に充電する機能と、蓄電池の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する機能とを有している。ＥＭＳからＰＣＳに対して充放電要求が供給され、ＰＣＳが充放電要求に従って動作することで、電力系統から蓄電池への充電、或いは、蓄電池から電力系統への放電が達成される。【０００６】
なお、出願人は、本発明に関連するものとして、以下に記載する文献を認識している。特許文献１の図９には、電力系統に接続された蓄電池システムの一例が描かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本特開２０１３−２７２１０号公報
【特許文献２】日本特開２０１２−７５２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＥＭＳからＰＣＳに供給される充放電要求は、電力系統全体において電力の需給をバランスさせるように決定されているが、蓄電池にとっては必ずしも適切ではない。ＥＭＳが実行している演算の量は膨大であるので、ＥＭＳが要求の受け手である蓄電池の状態を逐一把握し、それに応じたきめ細かな制御を行うことは難しい。特に、蓄電池システムが大容量である場合には、蓄電池は極めて多数のセル、具体例としては、数百個から数万個のセルから構成されるため、それらの全ての状態について逐一把握することは極めて困難である。このため、ＥＭＳが個々の蓄電池を管理するのであれば、常に変化している蓄電池の状態に対し、ＥＭＳによる蓄電池システムの制御の周期は長く取らざるを得なくなる。その結果、ＥＭＳから供給される充放電要求は蓄電池の状態に応じた適切なものとはならず、充放電要求と蓄電池の状態との関係次第では、蓄電池を十分に使いこなすことができない場合があるだけでなく、性能や寿命に影響する無理な運転を蓄電池に強いることになるおそれもある。【０００９】
このような事情を鑑みて、ＥＭＳからの充放電要求に依らず、蓄電池システムが配置された現場でＰＣＳを直接操作する場合には、蓄電池の状態を確認しつつ充放電操作を行う必要があるが、蓄電池の状態変化（電圧変化、温度変化）に対応して適切な操作を行うには、オペレータに高い熟練度が要求され、人的ミスが生じ易い。【００１０】
本発明は、上述のような課題に鑑みなされたもので、現場のオペレータが人的ミスなく充放電操作を行うことのできる蓄電池システ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】
【００１１】
上記目的の達成のため、本発明に係る蓄電池システムは以下のように構成される。【００１２】
本発明に係る蓄電池システムは電力系統に接続され、電力系統の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作するように構成される。本発明に係る蓄電池システムが接続される電力系統の規模や構成には限定はない。【００１３】
本発明に係る蓄電池システムは、蓄電池、蓄電池監視装置、交直変換装置、制御装置、及び現場監視操作装置を備える。蓄電池は単一の蓄電池セルで構成されていてもよいし、複数の蓄電池セルの集合体として構成されていてもよい。蓄電池の種類としては、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池やニッケル水素電池等の大容量の蓄電池が好ましい。【００１４】
蓄電池監視装置は、蓄電池の状態を監視する装置である。蓄電池監視装置による監視項目としては、例えば、電流、電圧、温度等の状態量を挙げることができる。電圧に関して言えば、蓄電池が複数のセルで構成されている場合には、セルごとに電圧を監視することが好ましい。蓄電池監視装置は、監視項目である状態量をセンサによって常時或いは所定の周期で計測し、得られたデータの一部或いは全部を蓄電池情報として外部に出力する。【００１５】
交直変換装置は、電力系統に蓄電池を接続する装置であり、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池に充電する機能と、蓄電池の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する機能とを有している。交直変換装置はパワーコンディショナーとも呼ばれ、蓄電池への充電電力量、及び蓄電池からの放電電力量は、交直変換装置によって調整される。【００１６】
制御装置は、エネルギマネジメントシステムと交直変換装置との間に介在する装置である。エネルギマネジメントシステムから蓄電池システムに供給される充放電要求は、この制御装置が受信する。制御装置は、充放電要求とともに蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報を受信し、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて交直変換装置を制御するように構成される。【００１７】
現場監視制御装置は、制御装置に直接接続される。現場監視制御装置は、表示部と操作部を有する。表示部は、制御装置が蓄電池監視装置から受信した蓄電池情報を表示するように構成される。蓄電池が、複数のセルが直列に配置されてなる蓄電池モジュールである場合には、表示部は、蓄電池情報に基づいて蓄電池モジュールの各セルの電圧状態と、蓄電池モジュールの温度状態とを表示するように構成される。【００１８】
操作部は、交直変換装置に対する現場充放電要求を入力操作できるように構成される。現場充放電要求は、蓄電池システムが配置された現場においてオペレータにより設定される充放電要求である。オペレータは、操作部を用いて、エネルギマネジメントシステムからの充放電要求と同じパラメータについて現場充放電要求の設定値を入力できる。【００１９】
制御装置は、現場要求調整部を備える。現場要求調整部は、現場充放電要求と蓄電池情報とを受信し、現場充放電要求と前記蓄電池情報とに基づいて交直変換装置に対する充放電指示を決定するように構成される。好ましくは、現場要求調整部は、蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算し、充放電可能電力を制約条件として現場充放電要求に基づき交直変換装置に対する充放電指令を決定するように構成される。充放電可能電力は、蓄電池の電圧から算出することができる。蓄電池の電圧は、蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報に含まれる。充放電可能電力の計算において電圧以外の情報を参照することはもちろん可能である。【００２０】
本発明に係る蓄電池システムの別の好ましい形態では、制御装置はインターロック処理部をさらに備える。インターロック処理部は、蓄電池システムの異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じたインターロック処理を施すように構成される。蓄電池システムの異常は、例えば、蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報から検知することができる。蓄電池システムの異常の検知において、蓄電池情報以外の情報、例えば、交直変換装置からの情報を参照することはもちろん可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る蓄電池システムによれば、オペレータは、蓄電池システムが配置された現場において蓄電池の状態の監視と充放電操作が可能である。また、本発明に係る蓄電池システムによれば、蓄電池情報と現場充放電要求とに基づいて交直変換装置に対する充放電指示を決定するため、人的ミスを回避することができる。そのため、本発明に係る蓄電池システムによれば、現場のオペレータが人的ミスなく充放電操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るシステムのブロック図である。
【図３】表示部により表示される画面の一例であり、蓄電池モジュールの状態を表示する監視画面の模式図である。
【図４】現場のオペレータが操作する操作画面の模式図である。
【図５】蓄電池システムが実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２４】
実施の形態１．
［実施の形態１の全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。図１に示す蓄電池システム１０は、電力系統の送電設備２０に接続される。電力系統には、送電設備２０の他、送電設備２０に接続された発電設備（図示省略）、送電設備２０に接続された負荷設備（図示省略）が含まれる。蓄電池システム１０は、コンピュータネットワーク４０により遠方のエネルギマネジメントシステム（以下、ＥＭＳ）３０に接続される。ＥＭＳ３０は、発電設備の発電量、蓄電池システム１０の充放電量、負荷設備の受電量など、電力系統の電力需給を管理する。
【００２５】
蓄電池システム１０は、交直変換装置（以下、ＰＣＳ）１００、フロントバッテリーコントロールステーション盤（以下、ＦＢＣＳ盤）１２０、及び蓄電池盤１４０を備える。蓄電池システム１０では、１つのＰＣＳ１００に対して１つのＦＢＣＳ盤１２０が接続され、１つのＦＢＣＳ盤１２０に対して複数の蓄電池盤１４０が並列に接続される。図１では、蓄電池盤１４０は３列であるが、これは単なる一例である。蓄電池盤１４０の並列数はＰＣＳ１００の仕様に基づいて定められる。よって、蓄電池盤１４０の並列数が１列となることもあり得る。また、図１では、蓄電池システム１０は１台のＰＣＳ１００を備えているが、これは単なる一例である。ＰＣＳ１００の並列数は、蓄電池システム１０の仕様に基づいて定められる。よって、ＰＣＳ１００の並列数が複数となることもあり得る。
【００２６】
（蓄電池盤）
蓄電池盤１４０は、ヒューズ１４１、コンタクタ１４２、蓄電池モジュール１４３、及び蓄電池監視装置（以下、ＢＭＵ：Battery Management Unit）１４４を備える。蓄電池モジュール１４３は、複数のセルが直列に接続されたモジュールである。各セルは、リチウムイオン電池（ＬｉＢ）である。蓄電池モジュール１４３は、コンタクタ１４２及びヒューズ１４１を介して送電線によりＦＢＣＳ盤１２０に接続される。また、蓄電池モジュール１４３は、信号線によりＢＭＵ１４４に接続される。ＢＭＵ１４４は、コンピュータネットワーク５０によりＦＢＣＳ盤１２０上の制御装置１３０に接続され、信号線によりコンタクタ１４２に接続される。
【００２７】
ＢＭＵ１４４は、蓄電池モジュール１４３の状態を監視する。具体的には、ＢＭＵ１４４は、蓄電池モジュール１４３の状態量を計測する手段として電流センサ（図示省略）、電圧センサ（図示省略）、及び温度センサ（図示省略）を備える。電流センサによって蓄電池モジュール１４３に流れる電流が計測される。セル毎に設けられた電圧センサによって各セルの電圧が計測される。温度センサによって蓄電池モジュール１４３の温度が計測される。これらのセンサは、必ずしもＢＭＵ１４４の筐体の中に入っている必要はない。蓄電池モジュール１４３に取り付けられたこれらのセンサとＢＭＵ１４４とが信号線によって接続されている構成をとることもできる。また、ＢＭＵ１４４による蓄電池モジュール１４３の監視は常時行われる。ただし、本実施の形態でいう常時監視とは、センサから絶え間のない連続した信号を取り込む動作だけでなく、所定の短い周期でセンサの信号を取り込む動作を含む概念である。ＢＭＵ１４４は、各センサによる計測で得られた情報を含む蓄電池情報を制御装置１３０に送信する。
【００２８】
コンタクタ１４２は、ヒューズ１４１と蓄電池モジュール１４３との間に配備されている。コンタクタ１４２が投入信号を受けると接点がＯＮとなり投入される。また、コンタクタ１４２が開放信号を受けると接点がＯＦＦとなり開放される。例えば、投入信号は所定値［Ａ］以上の電流であり、開放信号は所定値［Ａ］未満の電流である。コンタクタ１４２の投入によってＰＣＳ１００と蓄電池モジュール１４３とは電気的に接続され、コンタクタ１４２の開放によってＰＣＳ１００と蓄電池モジュール１４３との電気的接続は遮断される。
【００２９】
（ＦＢＣＳ盤）
ＦＢＣＳ盤１２０は、蓄電池盤１４０とＰＣＳ１００とに接続される。具体的には、各蓄電池盤１４０は、個別の送電線によりＦＢＣＳ盤１２０に接続される。個別の送電線はＦＢＣＳ盤の内部で合流し、より太い送電線に接続される。合流後の送電線はＰＣＳ１００に接続される。また、ＦＢＣＳ盤１２０は制御装置１３０を備える。制御装置１３０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むメモリ、各種情報を入出力する入出力インタフェース、各種情報に基づいて各種演算処理を実行可能なプロセッサを備える。制御装置１３０は、コンピュータネットワーク４０によりＥＭＳ３０に、コンピュータネットワーク５０によりＢＭＵ１４４に、コンピュータネットワーク６０によりＰＣＳ１００に接続される。また、制御装置１３０は、信号線によりコンタクタ１４２に接続される。
【００３０】
制御装置１３０は、ＰＣＳ１００に対して充放電指令を出す司令塔の役割を担う。一例として、制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から送信された充放電要求と、ＢＭＵ１４４から送信された蓄電池情報を受信する。充放電要求は、ＰＣＳ１００に充放電させる有効電力と無効電力に関する要求を含む。ただし、充放電要求には、具体的な電力量を数値で示す具体的要求と、充放電電力を最大にすることを要求する抽象的要求が含まれる。制御装置１３０は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいてＰＣＳ１００に対する充放電指令（充放電量［ｋＷ］に相当する）を決定し、ＰＣＳ１００に送信する。また、制御装置１３０は、蓄電池モジュール１４３の性能・寿命を安全且つ最大に制御する機能、ＰＣＳ１００に対してトリップ信号を出力する機能、コンタクタ１４２を投入・開放させる機能等を備える。
【００３１】
（ＰＣＳ）
ＰＣＳ１００は、変圧器を介して送電線により送電設備２０に接続される。ＰＣＳ１００は、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池モジュール１４３に充電する充電機能と、蓄電池モジュール１４３の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する放電機能とを備える。蓄電池モジュール１４３への充電電力量、及び蓄電池モジュール１４３からの放電電力量は、ＰＣＳ１００によって調整される。ＰＣＳ１００による充放電電力量の調整は、制御装置１３０から供給される充放電指示に従って行われる。ＰＣＳ１００は電流センサ（図示省略）と電圧センサ（図示省略）とを備え、ＰＣＳ１００はこれらのセンサの出力値を参照して充放電電力量の調整を実施する。
【００３２】
［実施の形態１の特徴的構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係るシステムのブロック図である。図２における制御装置１３０を示すブロック内には、制御装置１３０が備える種々の機能のうちの一部がブロックで表されている。これらブロックのそれぞれに演算資源が割り当てられている。制御装置１３０には各ブロックに対応するプログラムが用意され、それらがプロセッサによって実行されることで各ブロックの機能が制御装置１３０において実現される。
【００３３】
制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から充放電要求を受信し、ＢＭＵ１４４から蓄電池情報を受信する。制御装置１３０は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて充放電指令を決定し、充放電指令をＰＣＳ１００に送信する。
【００３４】
（インターロック機能）
また、制御装置１３０はインターロック機能を有し、その機能はインターロック処理部１３２が受け持つ。蓄電池モジュール１４３のインターロックは、ＢＭＵ１４４が過放電、過充電、温度異常等を検出した場合に、ＢＭＵ１４４によっても行われる。しかし、これらの異常が発生したときには、蓄電池は既にかなりの過負荷状態になっている。そこで、本実施の形態のシステムでは、ＢＭＵ１４４によるインターロックが実行される前に、ソフトウェアインターロックによりＰＣＳ１００、コンタクタ１４２を制御する。インターロック処理部１３２は、蓄電池システム１０の異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じたインターロック処理を施す。具体的には、インターロック処理は、ＰＣＳ１００へトリップ信号を出力する処理や、コンタクタ１４２を開放させる処理である。なお、ＢＭＵ１４４に先駆けてインターロック処理を実行するために、電流、電圧、温度等のインターロック閾値は、ＢＭＵ１４４に設定された閾値よりも低く設定されている。
【００３５】
（現場監視操作機能）
さらに、本実施形態のシステムは、現場監視操作機能を有し、その機能は現場監視操作装置１５０と現場要求調整部１３１が受け持つ。現場監視操作装置１５０は、制御装置１３０から蓄電池情報を受信し、蓄電池情報を表示する表示部１５１を備える。また、現場監視操作装置１５０は、ＰＣＳ１００に対する現場充放電要求を入力操作できる操作部１５２を備える。現場充放電要求は制御装置１３０に送信される。制御装置１３０は、現場要求調整部１３１を備える。現場要求調整部１３１は、現場充放電要求と蓄電池情報とに基づいて、ＰＣＳ１００に対する充放電指示を決定する。
【００３６】
具体的には、現場要求調整部１３１は、蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算し、充放電可能電力を制約条件として現場充放電要求に基づきＰＣＳ１００に対する充放電指令を決定する。現場充放電要求が充電電力量を具体的に指定する具体的要求の場合には、充電電力量の要求値が充電可能電力以下であれば、その要求値を充放電指令（充電指令）として決定し、充電電力量の要求値が充電可能電力よりも大きければ、充電可能電力を充放電指令（充電指令）として決定する。現場充放電要求が放電電力量を具体的に指定する具体的要求の場合には、放電電力量の要求値が放電可能電力以下であれば、その要求値を充放電指令（放電指令）として決定し、放電電力量の要求値が放電可能電力よりも大きければ、放電可能電力を充放電指令（放電指令）として決定する。
【００３７】
現場監視操作装置１５０についてより具体的に説明する。現場監視操作装置１５０は、ＦＢＣＳ盤１２０上に組み付けられ、或いは、ＦＢＣＳ盤の近傍に設けられる。例えば、現場監視操作装置１５０は、制御装置１３０とネットワークケーブルで直接接続される。
【００３８】
現場監視操作装置１５０は画面を備える。表示部１５１は、蓄電池監視装置１４４から制御装置１３０に供給された蓄電池情報を、制御装置１３０を介して受信し、画面に表示する。操作部１５２は、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力機器を備える。操作部１５２は、現場のオペレータが入力した設定値を現場充放電要求として制御装置１３０に送信する。
【００３９】
図３は、表示部１５１により表示される画面の一例であり、蓄電池モジュール１４３の状態を表示する監視画面の模式図である。表示部１５１は、監視画面上に、蓄電池モジュール１４３の各セルの状態を表示させる。監視画面には、各セルの電圧が表示される他、各セルの状態が、バランス放電中、セル故障、過充電、過放電、運用上限電圧以上、運用下限電圧以下に該当する場合には、該当する状態が表示される。
【００４０】
また、表示部１５１は、監視画面上に、蓄電池モジュール１４３の状態を表示する。監視画面には、蓄電池モジュール１４３のモジュール温度が表示される他、モジュール温度が異常値に達している場合には異常状態が表示される。
【００４１】
図４は、現場のオペレータが操作する操作画面の模式図である。操作画面は、数値を入力可能な入力フィールドを備える。図４に示す操作画面では、設定１（有効電力充放電量（Ｐ指令値））、設定２（無効電力充放電量（Ｑ指令値））、設定３（充電レート）、設定４（充電完了ＳＯＣ設定）、設定５（放電完了ＳＯＣ設定）をそれぞれ入力できる。
【００４２】
また、操作画面は、操作モードを選択するボタンを備える。図４に示す操作画面では、モード１（充放電停止）、モード２（休眠モード）、モード３（容量測定モード）、モード４（指定電力充放電開始）、モード５（ＣＣ‐ＣＶ充電開始）、モード６（ステップダウン充電開始）のうちいずれかの操作モードを選択できる。なお、ＣＣ充電は定電流充電であり、ＣＶ充電は定電圧充電である。
【００４３】
現場のオペレータは、現場監視操作装置１５０を用いることで、ＥＭＳ３０からの充放電要求に依らないで、手動でＰＣＳ１００に対する充放電要求（現場充放電要求）を送信することができる。具体的には、現場のオペレータが、操作部１５２の入力機器を用いて、入力フィールドに各種設定値を入力後、モード４（指定電力充放電開始）を選択することで、現場監視操作装置１５０は、制御装置１３０に現場充放電要求を送信する。
【００４４】
（フローチャート）
図５は、現場オペレータの操作に基づく充放電制御を実現するために、蓄電池システム１０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。制御装置１３０のメモリには、図５に示すフローチャートの処理を実行するプログラムが記憶されており、制御装置１３０のプロセッサがプログラムを読み出して、実行することにより図５に示す処理が実現される。
【００４５】
図５に示すルーチンでは、まず、ＢＭＵ１４４は、上述した各種センサを用いて蓄電池情報を常時取得する（ステップＳ４０１）。蓄電池情報には、蓄電池モジュール１４３に流れる電流、各セルの電圧、蓄電池モジュール１４３の温度が含まれる。その後、ＢＭＵ１４４は、取得した蓄電池情報を制御装置１３０に送信する（ステップＳ４０２）。
【００４６】
制御装置１３０は、ＢＭＵ１４４から送信された蓄電池情報を受信する（ステップＳ２０１）。その後、制御装置１３０は、受信した蓄電池情報を現場監視操作装置１５０に送信する（ステップＳ２０２）。現場監視操作装置１５０は、制御装置１３０から送信された蓄電池情報を受信する（ステップＳ１０１）。現場監視操作装置１５０は、蓄電池情報を表示する（ステップＳ１０２）。具体的には、表示部１５１は、蓄電池情報を画面上に表示する。例えば、表示部１５１は、図３に示す監視画面に蓄電池モジュール１４３の各セルの状態を表示する。
【００４７】
また、現場のオペレータは、現場監視操作装置１５０の操作部１５２を操作して、ＰＣＳ１００に対する現場充放電要求を入力する（ステップＳ１０３）。具体的には、現場のオペレータは、操作部１５２の入力機器を用いて、図４に示す入力フィールドに設定値を入力後、図４に示す操作モード（指定電力充放電開始）を選択する。現場監視操作装置１５０は、現場のオペレータが入力した設定値を現場充放電要求として制御装置１３０に送信する（ステップＳ１０４）。
【００４８】
制御装置１３０は、現場監視操作装置１５０から送信された現場充放電要求を受信する（ステップＳ２０４）。また、制御装置１３０（現場要求調整部１３１）は、ステップＳ２０１において受信した蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算する（ステップＳ２０３）。充放電可能電力は、ステップＳ４０１において蓄電池情報が取得され、蓄電池情報がＢＭＵ１４４から制御装置１３０に送信される度に制御装置１３０で再計算される。
【００４９】
制御装置１３０（現場要求調整部１３１）は、ステップＳ２０３において算出した充放電可能電力を制約条件として、ステップＳ２０４において受信した現場充放電要求に基づきＰＣＳ１００に対する充放電指令を決定する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５で実行される充放電指令の決定の方法は、現場監視操作機能の説明において述べたとおりである。その後、制御装置１３０は、充放電指令をＰＣＳ１００に送信する（ステップＳ２０６）。
【００５０】
ＰＣＳ１００は、制御装置１３０から送信された充放電指令を受信する（ステップＳ３０１）。ＰＣＳ１００は、充放電指令に従って充放電操作を実行する（ステップＳ３０２）。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態の蓄電池システム１０は、現場監視操作装置１５０を備えることで、オペレータは、現場にて蓄電池の状態を監視することができる。加えて、オペレータは、現場にてＥＭＳ３０からの充放電要求に依らないで、ＰＣＳ１００に対する現場充放電要求を出すことができる。
【００５２】
特に、本実施の形態の蓄電池システム１０は、現場のオペレータが入力した現場充放電要求にそのまま従ってＰＣＳ１００を動作させることは行わない。本実施の形態の蓄電池システム１０は、制御装置１３０が決定した充放電指令に従ってＰＣＳ１００を動作させる。制御装置１３０（現場要求調整部１３１）は、蓄電池情報に基づいて計算した充放電可能電力を制約条件として、現場充放電要求に基づきＰＣＳ１００に対する充放電指令を決定する。そのため、現場充放電要求が蓄電池の充放電可能電力を超える場合には、充放電量を抑制した充放電指令が決定される。蓄電池の状態に応じてオペレータからの要求を抑制し、人的ミスを回避することができる。
【００５３】
さらに、現場要求調整部１３１は、蓄電池情報が取得される度に充放電可能電力を再計算し、最新の充放電可能電力を求める。そのため、現場のオペレータが電圧変化や、温度変化に気づかずに、蓄電池の充放電可能電力を超える現場充放電要求をした場合であっても、最新の充放電可能電力を制約条件として、制約条件を満たす充放電指令を決定できる。そのため、人的ミスを回避することができる。
【００５４】
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、制御装置１３０をＦＢＣＳ盤１２０に配置することとしているが、制御装置１３０の配置位置はこれに限定されるものではない。例えば、ＰＣＳ１００、蓄電池盤１４０、または、いずれかのＢＭＵ１４４に配置することとしてもよい。また、制御装置１３０に実装される各種機能をＰＣＳ１００に実装して、ＰＣＳ１００が各種機能を搭載することとしてもよい。蓄電池盤１４０、ＢＭＵ１４４についても同様である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  蓄電池システム
２０  送電設備
３０  エネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）
４０、５０、６０  コンピュータネットワーク
１００  交直変換装置（ＰＣＳ）
１２０  ＦＢＣＳ盤
１３０  制御装置
１３１  現場要求調整部
１３２  インターロック処理部
１４０  蓄電池盤
１４１  ヒューズ
１４２  コンタクタ
１４３  蓄電池モジュール
１４４  蓄電池監視装置（ＢＭＵ）
１５０  現場監視操作装置
１５１  表示部
１５２  操作部
【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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【国際調査報告】
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