(57)【要約】【課題】蓄電装置の保護の目的よりも、系統への電力供給を優先させた制御を行うことにより、蓄電装置が過充電或いは過放電にならない充電率の範囲で、蓄電装置の電力量を有効に活用しながら、分散電源システム全体としての電力系統への出力を効果的に行うこと。【解決手段】制御装置１３は、分散電源２の発電出力と蓄電装置１１の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、その変動率が所定の許容電力変動率範囲から外れていた場合には、目標供給電力の変動率を許容電力変動率範囲内に抑制する第１の設定部２１と、目標供給電力から変換機目標電力を設定する第２の設定部２２とを備え、許容電力変動率範囲が、時間、負荷、環境、または蓄電装置１１の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置１を提供する。【選択図】図１
2008154360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記電力系統に電力を供給する電力貯蔵装置であって、
蓄電装置と、制御装置と、前記制御装置から与えられる変換機電力指令に基づいて、前記蓄電装置の充放電を行う電力変換機とを備え、
前記制御装置は、
前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、その変動率が所定の許容電力変動率範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力の変動率を前記許容電力変動率範囲内に抑制する第１の設定部と、
前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定部と
を備え、
前記許容電力変動率範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置。
【請求項２】
自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記電力系統に電力を供給する電力貯蔵装置であって、
蓄電装置と、制御装置と、前記制御装置から与えられる変換機電力指令に基づいて、前記蓄電装置の充放電を行う電力変換機とを備え、
前記制御装置は、
前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、前記目標供給電力が所定の許容供給電力範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力を前記所定の許容供給電力範囲内に抑制する第１の設定部と、
前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定部と
を備え、
前記許容供給電力範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置。
【請求項３】
前記第１の設定部は、前記蓄電装置の充電率を目標充電率に近づけるための充電率維持指令を用いて前記目標供給電力を設定し、
前記目標充電率が、時間、負荷、または環境に応じて変更される請求項１または請求項２に記載の電力貯蔵装置。
【請求項４】
前記充電率維持指令は、前記蓄電装置の充電率と前記目標充電率との差分をＰＩＤ制御することにより求められ、
前記ＰＩＤ制御において用いられる少なくともいずれか一つの制御定数が前記蓄電装置の充電率に応じて変更される請求項３に記載の電力貯蔵装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力貯蔵装置と、
自然エネルギーを利用して発電する発電装置と
を具備するハイブリッド型分散電源システム。
【請求項６】
自然エネルギーを利用して発電する発電装置と、
前記発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記電力系統に電力を供給する電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置が備える蓄電装置の充電率に基づいて前記発電装置の最大発電出力を設定する発電指令設定装置と、
前記発電装置の最大発電出力に基づいて前記発電装置を制御する発電制御装置と
を具備するハイブリッド型分散電源システム。
【請求項７】
蓄電装置と、変換機電力指令に基づいて前記蓄電装置の充放電を行う電力変換部とを備え、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から電力系統へ電力を供給する電力貯蔵装置の充放電制御方法であって、
前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、その変動率が所定の許容電力変動率範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力の変動率を前記許容電力変動率範囲内に抑制する第１の設定過程と、
前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定過程と
を備え、
前記許容電力変動率範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置の充放電制御方法。
【請求項８】
蓄電装置と、変換機電力指令に基づいて前記蓄電装置の充放電を行う電力変換部とを備え、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から電力系統へ電力を供給可能な電力貯蔵装置の充放電制御方法であって、
前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、前記目標供給電力が所定の許容供給電力範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力を前記所定の許容供給電力範囲内に抑制する第１の設定過程と、
前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定過程と
を備え、
前記許容供給電力範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置の充放電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と組み合わせて使用され、該発電装置の出力変動を低減させるように電力系統へ電力を供給する電力貯蔵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置や太陽光発電装置等の自然エネルギーを利用した発電装置は、地球規模の環境問題により注目を集めているが、その出力は気象条件に大きく左右されるため需要に応じた発電が難しく、また、出力変動によって系統電圧や周波数が変動するため、系統運用上の制約から導入量に限界がある。
このような問題を解決するために、近年では、上述したような自然エネルギーを利用した発電装置と二次電池等の電力貯蔵装置とを組み合わせることにより、発電装置の出力変動を電力貯蔵装置で吸収し、質のよい電力を提供することが可能なハイブリッド型分散電源システムの開発が進められている。
このようなハイブリッド型分散電源システムに使用される電力貯蔵装置として、例えば、特開２００１−３２７０８０号公報（特許文献１）に示されるものがある。
上記特許文献１には、電力貯蔵装置の蓄電量に応じて、分散電源による電力系統への出力の変動を抑制するための出力目標値を設定し、電力系統への出力が出力目標値になるように電力調整部を制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３２７０８０号公報（段落「００１９」〜段落「００３０」及び図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されている電力貯蔵装置では、電力貯蔵装置の充電量に応じて、電力系統へ供給する出力目標値を決定し、その後、この出力目標値と、発電装置の出力を比較して、電力貯蔵装置の出力指令値を決定している。
従って、蓄電装置の充電量に応じて、ハイブリッド型分散電源システムの出力目標値が決まってしまうため、上流分散電源の出力変動を抑制し、安定した電力を供給するという本来の目的よりも、蓄電装置の電池保護という目的の方が優先されてしまうという不都合があった。
また、逆に、蓄電装置の充電率が高い場合には、分散電源の出力変動をできるだけ許容し、多くの電力を蓄電装置から供給することが好ましいが、上述の電力貯蔵装置ではこのような制御は不可能であった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、蓄電装置の保護の目的よりも、系統への電力供給を優先させた制御を行うことにより、蓄電装置が過充電或いは過放電にならない充電率の範囲で、蓄電装置の電力量を有効に活用しながら、分散電源システム全体としての電力系統への出力を効果的に行うことができる電力貯蔵装置及び分散電源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】
【０００５】
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、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記電力系統に電力を供給する電力貯蔵装置であって、蓄電装置と、制御装置と、前記制御装置から与えられる変換機電力指令に基づいて、前記蓄電装置の充放電を行う電力変換機とを備え、前記制御装置は、前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、その変動率が所定の許容電力変動率範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力の変動率を前記許容電力変動率範囲内に抑制する第１の設定部と、前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定部とを備え、前記許容電力変動率範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置を提供する。
【０００６】
このような構成によれば、発電装置の発電出力と蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力が設定されるので、蓄電装置に充電されている電力を最大限に引き出すことのできる目標供給電力を得ることができる。この場合において、目標供給電力の変動率が所定の許容電力変動率範囲を外れていた場合には、目標供給電力を許容電力変動率範囲内に抑制するので、目標供給電力を適切な範囲内とすることができる。これにより、出力変動を許容範囲内に抑制することができる。
更に、上記許容電力変動率範囲は、時間、負荷、環境、または蓄電装置の充電率に応じて変更されるので、そのときの電力の需要状況に応じて適切な許容電力変動率範囲を定めることで、電力消費状況に適した目標供給電力を設定することが可能となる。例えば、電力需要が高い場合には、許容電力変動率を高く設定することにより、蓄電装置からの電力供給を優先させ、一方、電力需要が低い場合には、許容電力変動率を低く設定することにより、蓄電装置の充電率確保を優先させることが可能となる。
これにより、蓄電装置に充電されている電力を有効に利用することができるとともに、需要に応じて効果的な電力供給を実現することができる。
【０００７】
本発明は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記電力系統に電力を供給する電力貯蔵装置であって、蓄電装置と、制御装置と、前記制御装置から与えられる変換機電力指令に基づいて、前記蓄電装置の充放電を行う電力変換機とを備え、前記制御装置は、前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、前記目標供給電力が所定の許容供給電力範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力を前記所定の許容供給電力範囲内に抑制する第１の設定部と、前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定部とを備え、前記許容供給電力範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置を提供する。
【０００８】
このような構成によれば、発電装置の発電出力と蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力が設定されるので、蓄電装置に充電されている電力を最大限に引き出すことのできる目標供給電力を得ることができる。この場合において、目標供給電力が所定の許容供給電力範囲を外れていた場合には、目標供給電力を許容電力範囲内に抑制するので、目標供給電力を適切な電力範囲内とすることができる。これにより、出力変動を許容範囲内に抑制することができる。
更に、上記許容電力範囲は、時間、負荷、環境、または蓄電装置の充電率に応じて変更されるので、そのときの電力の需要状況に応じて適切な許容電力範囲を定めることで、電力消費状況に適した目標供給電力を設定することが可能となる。
これにより、蓄電装置に充電されている電力を有効に利用することができるとともに、需要に応じて効果的な電力供給を実現することができる。
【０００９】
上記電力貯蔵装置において、前記第１の設定部は、前記蓄電装置の充電率を目標充電率に近づけるための充電率維持指令を用いて前記目標供給電力を設定し、前記目標充電率が、時間、負荷、または環境に応じて変更されることとしてもよい。
【００１０】
このような構成によれば、目標充電率が時間、負荷、または環境に応じて変更されるので、電力の需要に応じた電力供給を実現することができる。
【００１１】
上記電力貯蔵装置において、前記充電率維持指令は、前記蓄電装置の充電率と前記目標充電率との差分をＰＩＤ制御することにより求められ、前記ＰＩＤ制御において用いられる少なくともいずれか一つの制御定数が前記蓄電装置の充電率に応じて変更されることとしてもよい。
【００１２】
このように、蓄電装置の充電率に応じてＰＩＤ制御の少なくともいずれか一つの制御定数が変更されることにより、例えば、蓄電装置の充電率が低下してしまい、ハイブリッド型分散電源システムの停止の可能性がある場合には、比例ゲインを高く設定して、充電率維持を優先する制御に変更することで、システム停止を未然に防止することが可能となる。
【００１３】
本発明は、上記電力貯蔵装置と、自然エネルギーを利用して発電する発電装置とを具備するハイブリッド型分散電源システムを提供する。
【００１４】
本発明は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と、前記発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記電力系統に電力を供給する電力貯蔵装置と、前記電力貯蔵装置が備える蓄電装置の充電率に基づいて前記発電装置の最大発電出力を設定する発電指令設定装置と、前記発電装置の最大発電出力に基づいて前記発電装置を制御する発電制御装置とを具備するハイブリッド型分散電源システムを提供する。
【００１５】
このように、電力貯蔵装置が備える蓄電装置の充電率に応じて発電装置の最大発電電力を設定することにより、例えば、蓄電装置の充電率が高い場合には、発電装置の最大発電電力を低く設定することにより、蓄電装置の電力を有効に利用することが可能となる。
【００１６】
本発明は、蓄電装置と、変換機電力指令に基づいて前記蓄電装置の充放電を行う電力変換部とを備え、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から電力系統へ電力を供給する電力貯蔵装置の充放電制御方法であって、前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、その変動率が所定の許容電力変動率範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力の変動率を前記許容電力変動率範囲内に抑制する第１の設定過程と、前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定過程とを備え、前記許容電力変動率範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置の充放電制御方法を提供する。
【００１７】
本発明は、蓄電装置と、変換機電力指令に基づいて前記蓄電装置の充放電を行う電力変換部とを備え、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と前記発電装置の電力が供給される電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から電力系統へ電力を供給可能な電力貯蔵装置の充放電制御方法であって、前記発電装置の発電出力と前記蓄電装置の充電状態とに基づいて目標供給電力を設定するとともに、前記目標供給電力が所定の許容供給電力範囲から外れていた場合には、前記目標供給電力を前記所定の許容供給電力範囲内に抑制する第１の設定過程と、前記目標供給電力から前記変換機目標電力を設定する第２の設定過程とを備え、前記許容供給電力範囲が、時間、負荷、環境、または前記蓄電装置の充電率に応じて変更される電力貯蔵装置の充放電制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蓄電装置の保護の目的よりも、系統への電力供給を優先させた制御を行うので、蓄電装置が過充電或いは過放電にならない残容量の領域で、蓄電装置の電力量を有効に活用することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る電力貯蔵装置及びハイブリッド型分散電源システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵装置を適用したハイブリッド型分散電源システムの構成概略図である。
この図に示すように、ハイブリッド型分散電源システムは、分散電源２と、電力貯蔵装置１とを備えて構成されている。ハイブリッド型分散電源システムは、図示しない系統連系用の変圧器を介して電源３の電力系統４に接続されている。ここで、電源３は、例えば、電力会社の発電所の電源、離島などのディーゼル発電機のような小規模の独立電源、若しくは、需要家の自家用発電電源などである。
【００２１】
ハイブリッド型分散電源システムにおいて、分散電源２は、例えば、風力発電装置や太陽光発電装置などであり、自然環境によって出力が変動する電源である。
電力貯蔵装置１は、電力を蓄える蓄電装置１１と、蓄電装置１１の充放電の制御を行う電力変換機１２と、制御装置１３とを備えて構成されている。
蓄電装置１１は、例えば、リチウムイオン電池、電気二重層コンデンサなどであり、電力を蓄える。この蓄電装置１１は、電力変換機１２を介して、分散電源２と電力系統４とを繋ぐ電力系統ラインに接続されている。
電力変換機１２は、蓄電装置１１から電源系統４へ電力を送出する機能と、電源系統４又は分散電源２から蓄電装置１１へ電力を送出する機能とを備えており、制御装置１３から与えられる変換機電力指令InvP＊に基づいて、蓄電装置１１の充放電を行う。
【００２２】
制御装置１３は、分散電源２の発電出力と蓄電装置１１の充電状態とに基づいて、目標供給電力HybP＊を設定するとともに、その変動率が所定の許容電力変動率範囲から外れていた場合には、目標供給電力HybP＊の変動率を許容電力変動率範囲内に抑制する第１の設定部２１と、目標供給電力HybP＊に基づいて変換機電力を設定する第２の設定部２２とを備えている。また、制御装置１３は、蓄電装置１１の充電状態を目標充電状態に近づけるための充放電指令OffsetP＊を設定し、この充放電指令OffsetP＊を第１の設定部２１へ与える第３の設定部２３を更に備えている。
【００２３】
上記第１の設定部２１は、電力検出部３１と、加算器３２と、リミッタ３３と、平滑化回路３４とを備えている。
電力検出部３１は、分散電源２の出力電力を検出し、検出した出力電力WandSP＊を加算器３２及び第２の設定部２２に出力する。加算器３２は、後述する第３の設定部２３により設定された充電率維持指令OffsetP＊と出力電力WandSP＊とを加算し、この加算電力値HybP＊´をリミッタ３３に出力する。リミッタ３３は、加算電力値HybP＊´を所定の許容供給電力範囲内（LL＊≦HybP＊´≦HH＊）に抑制し、抑制後の加算電力値HybP＊´を平滑化回路３４に出力する。なお、上記LL＊は最小供給電力、HH＊は最大供給電力である。
【００２４】
平滑化回路３４は、リミッタ３３から入力された加算電力値HybP＊´を平滑化することにより、目標供給電力HybP＊を設定する。このとき、平滑化回路３４は、目標供給電力HybP＊が所定の許容電力変動率範囲内となるように目標供給電力HybP＊を設定する。
本実施形態では、平滑化回路３４は、図２に示す許容電力変動率設定装置５０から与えられる許容電力変動率Ｒate＊で目標供給電力を変化させる。
【００２５】
なお、許容電力変動率設定装置５０の詳細については後述する。また、目標供給電力ＨybＰ＊とは、電力系統４へ供給する目標電力である。平滑化回路３４において設定された目標供給電力HybP＊は、第２の設定部２２に出力される。なお、平滑化回路３４は、フィルタであればどのようなものを採用してもよい。このとき、１次遅れ(時定数Ｔ（s））に、Rate＊（kW/s）を適用する場合、最大変化率が以下の関係を満たす必要がある。
Rate＊＝Ｐwide＊／Ｔ
したがって、時定数Ｔは、以下の関係を満たす必要がある。
Ｔ＝Ｐwide＊／Rate＊
【００２６】
第２の設定部２２は、目標供給電力HybP＊から出力電力WandSP＊を減算することにより変換機電力指令InvP＊を設定し、この変換機電力指令InvP＊を電力変換機１２へ出力する。
これにより、この変換機電力指令InvP＊に基づく蓄電装置１１からの或いは蓄電装置１１への電力供給が電力変換機１２によって実現される。
【００２７】
また、第３の設定部２３は、蓄電装置１１の充電率を検出する充電率演算部４１、減算器４２、ＰＩＤ制御部４３、演算器４４を備えている。
充電率演算部４１は、公知の手法により蓄電装置１１の充電率BatCを求め、この充電率BatCを減算器４２に出力する。減算器４２は、充電率ＢatＣと予め設定されている目標充電率ＢatＣ＊との差分を算出し、この差分をＰＩＤ制御部４３に出力する。ＰＩＤ制御部４３は、差分に対してＰＩＤ制御を行い、この演算結果Offsetpid＊（％）を演算器４４に出力する。演算器４４は、この演算結果Offsetpid＊（％）に電力変換機１２の出力電力InvPを乗算し、更に、この値を１００で割った値を充放電指令OffsetP＊として出力する。
このようにして、第３の設定部２３により設定された充放電指令OffsetP＊は、上述した第１の設定部２１の加算器３２に出力され、この充放電指令OffsetP＊が変換機電力指令InvP＊を設定するパラメータの一つとして用いられることとなる。
なお、ＰＩＤ制御部の積分演算では、制御で一般に行われているように、加算器３２の出力信号がリミット３３で制限されている期間は積分動作を中止し、積分量が無尽蔵に増大しないようにされている。
【００２８】
次に、上記許容電力変動率設定装置５０について図２を参照して説明する。
図２に示すように、許容電力変動率設定装置５０は、時刻と許容電力変動率Rate＊とが対応付けられたテーブルを保有しており、このテーブルから現在時刻に対応する許容電力変動率Rate＊を取得し、これを制御装置１３の平滑化回路３４に与える。
ここで、許容電力変動率Rate＊は、電力消費の状態が反映された値とされている。具体的には、許容電力変動率Rate＊は、電力消費が激しい時間帯（例えば、６時から１８時）については大きい値に設定されており、電力消費が少ない時間帯（例えば、１８時から６時）については、小さい値に設定されている。
【００２９】
また、図２に示したようなテーブルは、日付毎、曜日毎、季節毎に複数設けられていてもよい。また、気象等の環境に応じて、また、負荷や蓄電装置の充電率等に応じて複数設けられていてもよい。この場合、許容電力変動率設定装置５０は、複数のテーブルの中から、そのときの状況に最も近い条件下におけるテーブルを抽出し、このテーブルを用いて現在時刻に対応する許容電力変動率Rate＊を取得し、これを上記平滑化回路３４に与える。
このように、複数の条件下における複数のテーブルを保有しておくことで、電力の需要供給のパターンにあわせた最適な電力供給を実現させることが可能となる。
【００３０】
次に、上述した構成からなる電力貯蔵装置１の動作について簡単に説明する。
分散電源２の出力電力は、電力検出部３１によって、所定の時間間隔で検出され、この検出値である出力電力WandSP＊が加算器３２及び第２の設定部２２に出力される。加算器３２は、この出力電力WandSP＊に第３の設定部２３から入力される充放電指令OffsetP＊を加算することで、加算電力値HybP＊´を求め、これをリミッタ３３に出力する。
【００３１】
リミッタ３３では、加算電力値HybP＊´が所定の許容範囲内（LL＊≦HybP＊´≦HH＊）に抑制されて平滑化回路３４に出力される。平滑化回路３４は、抑制後の加算電力値HybP＊´を平滑化するとともに、そのときの変動率が図２に示した許容電力変動率設定装置５０から与えられた許容電力変動率Rate＊である目標供給電力HybP＊を設定する。この目標供給電力HybP＊は、第２の設定部２２に出力される。
第２の設定部２２は、目標供給電力HybP＊から出力電力WandSP＊を減算することにより変換機電力指令InvP＊を設定し、この変換機電力指令InvP＊を電力変換機１２へ出力する。
【００３２】
また、上記処理と並行して、第３の設定部２３により、蓄電装置１１の充電状態が監視され、この充電状態を所定の範囲内に維持するための充放電指令OffsetP＊が求められて、第１の設定部２１の加算器３２に与えられる。これにより、第３の設定部２３により設定された充放電指令OffsetP＊が変換機電力指令InvP＊を設定するパラメータの一つとして用いられることとなる。
【００３３】
以上説明してきたように、本実施形態に係る電力貯蔵装置１によれば、分散電源２の出力電力WandSP＊と蓄電装置１１の充電状態が反映された充放電指令OffsetP＊とを加算することにより加算電力値HybP＊´を求めるので、蓄電装置１１に充電されている電力を最大限に引き出すことのできる目標供給電力HybP＊を設定することが可能となる。
更に、リミッタ３３及び平滑化回路３４の作用により、この目標供給電力HybP＊を許容範囲内に抑制するとともに、その変化量を許容電力変動率Rate＊とすることができる。この場合において、許容電力変動率Rate＊は、そのときの電力消費が反映された値とされているので、電力消費の状況に適した目標供給電力HybP＊を設定することが可能となる。
これにより、蓄電装置１１に充電されている電力を有効に利用することができるとともに、需要に応じて効果的な電力供給を実現することができる。
【００３４】
なお、図３に示すように、上述した許容電力変動率Rate＊のテーブルを、許容電力変動率Rate＊と充電率BatCとを対応付けたテーブルとしてもよい。このように、許容電力変動率設定装置５０´が、充電率BatCに応じて許容電力変動率Rate＊を変化させることにより、蓄電装置１１の充電率BatCが高いときは電力系統４における出力変動を抑制し、充電率BatCが低い場合には電力系統４における出力変動を緩和して蓄電装置の充電率維持を行うことが可能となる。
なお、発電所から指令が入力される場合には、発電所からの指令に切替可能とされていてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態において、リミッタ３３が用いる最大供給電力HH＊及び最小供給電力LL＊についても時刻等に応じて変化させることとしてもよい。例えば、図４に示すように、リミッタ３３に与える最大供給電力HH＊及び最小供給電力LL＊を設定する供給電力範囲設定装置５１を設ける。この供給電力範囲設定装置５１は、例えば、時刻と最大供給電力HH＊及び最小供給電力LL＊とが対応付けられたテーブルを保有しており、現在の時刻に応じた最小供給電力LL＊及び最大供給電力HH＊をテーブルから取得し、これらを制御装置１３のリミッタ３３に与えることとすればよい。
また、テーブルは、例えば、日付毎、曜日毎、季節毎に複数設けられていてもよい。また、気象等の環境に応じて、また、負荷や蓄電装置１１の充電率BatC等に応じて複数設けられていてもよい。
【００３６】
このように、時刻に応じて許容電力範囲を変化させることにより、電力の需要に応じた電力供給を実現することができる。また、蓄電装置１１に負担をかけない範囲に供給電力範囲を予め設定しておくことで、蓄電装置１１の充電率BatCを良好な範囲に維持することができる。更に、複数の条件下における複数のテーブルを保有しておくことで、電力の需要パターンにあわせた最適な電力供給を実現させることが可能となる。
【００３７】
また、上記実施形態において、第３の設定部２３が用いる目標充電率BatC＊を時刻によって変化させることとしてもよい。例えば、図５に示すように、第３の設定部２３の減算器４２に与える目標充電率BatC＊を設定する目標充電率設定装置５２を設ける。
【００３８】
この目標充電率設定装置５２は、例えば、時刻と目標充電率BatC＊とが対応付けられたテーブルを保有しており、現在の時刻に応じた目標充電率BatC＊をテーブルから取得し、これを第３の設定部２３の減算器４２に与える。
【００３９】
また、テーブルは、例えば、日付毎、曜日毎、季節毎に複数設けられていてもよい。また、気象等の環境に応じて、また、負荷や蓄電装置１１の充電率BatC等に応じて複数設けられていてもよい。
このように、時刻に応じて目標充電率BatC＊を設定することで、電力の需要に応じた電力供給を実現することができる。
【００４０】
また、上記実施形態において、第３の設定部２３が用いるＰＩＤ制御の定数を蓄電装置１１の充電率BatCに応じて変化させることとしてもよい。例えば、図６に示すように、第３の設定部２３のＰＩＤ制御部４３に与える制御定数Hp、Ti、Tdをそれぞれ設定するＰＩＤ制御定数設定装置５３を設ける。
【００４１】
このＰＩＤ制御定数設定装置５３は、例えば、蓄電装置１１の充電率BatCとＰＩＤ制御部の各制御定数Hp、Ti、Tdとが対応付けられたテーブルを保有しており、現在の充電率BatCに応じた制御定数Hp、Ti、Tdをテーブルから取得し、これを第３の設定部２３のＰＩＤ制御部４３に与える。このテーブルでは、例えば、充電率BatCが高い領域（例えば、７５％以上）および低い領域（例えば、２５％以下）では、比例制御器の制御定数Hpが低く設定されている。これにより、充電率が高いとき及び低いときにＰＩＤ制御部が積極的に機能し、蓄電装置１１の充電率BatCを維持させることが可能となる。
【００４２】
このように、蓄電装置１１の充電率BatCに応じてＰＩＤ制御部４３の各制御定数Hp、Ti、Tdを設定することで、例えば、蓄電装置１１の充電率BatCが低下してしまい、ハイブリッド型分散電源システムを停止させるような状況に陥るおそれがある場合には、比例ゲインＨｐを高く設定等して、充電率維持を優先する制御に変更することで、システム停止を未然に防止することが可能となる。
上記テーブルは、日付毎、曜日毎、季節毎に複数設けられていてもよく、気象等の環境に応じて、また、負荷や蓄電装置１１の充電率BatC等に応じて複数設けられていてもよい。
【００４３】
また、ハイブリッド型分散電源システムにおいて、上述のように電力貯蔵装置１における各種制御量を変更する他、図７に示すように、分散電源２の発電指令を電力貯蔵装置１の蓄電装置１１の充電率BatCに応じて設定することとしてもよい。つまり、電力貯蔵装置１の蓄電装置１１の充電状態を分散電源２の発電制御にフィードバックすることとしてもよい。
【００４４】
この場合、例えば、図７に示すように、分散電源２の最大発電出力を設定する発電指令設定装置５４を設ける。
発電指令設定装置５４は、例えば、蓄電装置１１の充電率BatCと最大発電出力とが対応付けられたテーブルを保有しており、現在の充電率BatCに応じた最大発電出力をテーブルから取得し、これを分散電源２の発電制御を行う発電制御装置（図示略）に与える。
【００４５】
このテーブルでは、例えば、充電率BatCが低い領域（例えば、６０％以下）においては、最大発電出力を高く、また、充電率BatCが高い領域（例えば、６０％以上）では、最大発電出力を充電率BatCの増加に応じて徐々に小さくするように設定されている。
例えば、充電率BatCが高い場合に、最大発電電力を高く設定してしまうと、蓄電装置１１に蓄電されている電力を有効に利用することができない。従って、蓄電装置１１の充電率BatCがある程度高い場合には、分散電源２における発電量を低くする制御を行うことで、蓄電装置１１の電力を有効に利用することが可能となる。
【００４６】
なお、上述した電力貯蔵装置１の制御装置１３は、アナログ回路などのハードウェアによって実現されても良いし、マイクロコンピュータによる処理により実現されてもよい。マイクロコンピュータにより実現する場合には、制御装置１３の各構成要素が実現する機能をプログラムの形式によりメモリに格納しておき、ＣＰＵがメモリからプログラムを読み出して実行することにより、上述の動作を実現する。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した許容電力変動率設定装置５０、５０´、許容供給電力範囲設定装置５１、目標充電率設定装置５２、ＰＩＤ制御定数設定装置５３、及び発電指令設定装置５４は適宜選択し、組み合わせて採用することができる。例えば、上述した実施形態では、許容電力変動率設定装置５０を備えることが前提とされていたが、これに代えて、許容供給電力範囲設定装置５１のみを備えることとしてもよい。このように、上述した各種装置のうち、一つの装置を独立して備えることとしてもよい。
更に、上記実施形態においては、許容電力変動率設定装置５０、５０´、許容供給電力範囲設定装置５１、目標充電率設定装置５２、ＰＩＤ制御定数設定装置５３、及び発電指令設定装置５４は独立した装置として構成されていたが、これに代えて、これらの各種装置により実現される機能を制御装置１３が備えることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力貯蔵装置を適用したハイブリッド型分散電源システムの構成概略図である。
【図２】許容電力変動率設定装置を備える電力貯蔵装置を示した図である。
【図３】許容電力変動率設定装置の変形例を示した図である。
【図４】許容供給電力範囲設定装置を備える電力貯蔵装置を示した図である。
【図５】目標充電率設定装置を備える電力貯蔵装置を示した図である。
【図６】ＰＩＤ制御定数設定装置を備える電力貯蔵装置を示した図である。。
【図７】発電指令設定装置を備える電力貯蔵装置を示した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  電力貯蔵装置
２  分散電源
１１  蓄電装置
１２  電力変換機
１３  制御装置
２１  第１の設定部
２２  第２の設定部
２３  第３の設定部
３１  電力検出部
３２  加算器
３３  リミッタ
３４  平滑化回路
４１  充電率演算部
４２  減算器
４３  ＰＩＤ制御部
４４  演算器
５０，５０´  許容電力変動率設定装置
５１  許容供給電力範囲設定装置
５２  目標充電率設定装置
５３  ＰＩＤ制御定数設定装置
５４  発電指令設定装置
【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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