(57)【要約】【課題】主目的の電源制御を常時実行する電源システムに備えられる蓄電装置の充電率を適切に管理する。【解決手段】電源制御装置は、蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記蓄電装置を備える電源システムを稼働させるときの、前記第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成する充電率計画生成部と、前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成する稼働計画生成部と、前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成する制御指示部とを備える。【選択図】図１
2016220450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置を含む電源システムを制御する電源制御装置であって、
前記蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記電源システムを稼働させるときの、第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成する充電率計画生成部と、
前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成する稼働計画生成部と、
前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成する制御指示部と
を備える電源制御装置。
【請求項２】
前記充電率計画生成部が、蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えずかつ第１期間の終点において当該蓄電装置の充電率が所定の目標充電率となるように前記電源システムを稼働させるときの、前記第１期間における前記充電率計画を生成する
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記稼働計画生成部が、前記第２期間の終点の前記蓄電装置の充電率が前記充電率計画における前記第２期間の終点における前記蓄電装置の充電率となるように、前記稼働計画を生成する
請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記稼働計画生成部が、前記第２期間の始点の前記蓄電装置の充電率が当該始点の時刻の実際の充電率となるように、前記稼働計画を生成する
請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記稼働計画が、前記電源システムが備える複数の発電装置の発電量の推移を含み、
前記稼働計画生成部が、前記電源システムが備える複数の発電装置の効率が最適となるように前記稼働計画を生成する
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記第１期間を含む予測期間における設備の電力需給の推移を予測する需給予測部をさらに備え、
前記充電率計画生成部が、前記予測の結果に基づいて前記充電率計画を生成し、
前記稼働計画生成部が、前記予測の結果に基づいて前記稼働計画を生成する
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電源制御装置。
【請求項７】
電力需給が変動する設備に接続される電源システムであって、
蓄電装置と、
発電電力を制御可能な発電装置と、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の電源制御装置と、
を備える電源システム。
【請求項８】
蓄電装置を含む電源システムの電源制御方法であって、
前記蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記電源システムを稼働させるときの、第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成するステップと、
前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成するステップと、
前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成するステップと
を有する電源制御方法。
【請求項９】
蓄電装置を含む電源システムに設けられるコンピュータを、
前記蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記電源システムを稼働させるときの、第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成する充電率計画生成部、
前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成する稼働計画生成部、
前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成する制御指示部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置、電源システム、電源制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
再生可能エネルギー発電設備の発電電力の変動抑制や、需用電力のピークカットなどの、電力需給の安定化を目的とする電源システムが知られている。このような電源システムは、電力需給の変動に対して適切に充放電するための蓄電装置を備える。電源システムは、蓄電装置の充電率（State of charge）が使用上限を超えないように、また使用下限を下回らないように、蓄電装置の充電率を適切に管理する必要がある。
特許文献１には、蓄電装置の容量が運用期間の初期時刻における必要蓄電容量となるように、当該運用期間の開始前に蓄電装置を充電しておく技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２０４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術によれば、電源システムの運用期間における蓄電装置の容量が使用上限を超え、また使用下限を下回ることを防ぐことができる。他方、特許文献１に記載の技術によれば、運用期間の開始前に蓄電装置の容量を調整する調整期間を設ける必要がある。したがって、常に主目的の電源制御を行う必要がある電源システムに特許文献１に記載の技術を適用することは、困難である。
本発明の目的は、主目的の電源制御を常時実行する電源システムに備えられる蓄電装置の充電率を適切に管理する電源制御装置、電源システム、電源制御方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、電源制御装置は、蓄電装置を含む電源システムを制御する電源制御装置であって、前記蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記電源システムを稼働させるときの、第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成する充電率計画生成部と、前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成する稼働計画生成部と、前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成する制御指示部とを備える。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る電源制御装置は、前記充電率計画生成部が、蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えずかつ第１期間の終点において当該蓄電装置の充電率が所定の目標充電率となるように前記電源システムを稼働させるときの、前記第１期間における前記充電率計画を生成する。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る電源制御装置は、前記稼働計画生成部が、前記第２期間の終点の前記蓄電装置の充電率が前記充電率計画における前記第２期間の終点における前記蓄電装置の充電率となるように、前記稼働計画を生成する。
【０００８】
本発明の第４の態様によれば、第３の態様に係る電源制御装置は、前記稼働計画生成部が、前記第２期間の始点の前記蓄電装置の充電率が当該始点の時刻の実際の充電率となるように、前記稼働計画を生成する。
【０００９】
本発明の第５の態様によれば、第１から第４の何れかの態様に係る電源制御装置は、前記稼働計画が、前記電源システムが備える複数の発電装置の発電量の推移を含み、前記稼働計画生成部が、前記電源システムが備える複数の発電装置の効率が最適となるように前記稼働計画を生成する。
【００１０】
本発明の第６の態様によれば、第１から第５の何れかの態様に係る電源制御装置は、前記第１期間を含む予測期間における設備の電力需給の推移を予測する需給予測部をさらに備え、前記充電率計画生成部が、前記予測の結果に基づいて前記充電率計画を生成し、前記稼働計画生成部が、前記予測の結果に基づいて前記稼働計画を生成する。
【００１１】
本発明の第７の態様によれば、電源システムは、電力需給が変動する設備に接続される電源システムであって、蓄電装置と、発電電力を制御可能な発電装置と、第１から第６の何れかの態様に係る電源制御装置と、を備える。
【００１２】
本発明の第８の態様によれば、電源制御方法は、蓄電装置を含む電源システムの電源制御方法であって、前記蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記電源システムを稼働させるときの、第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成するステップと、前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成するステップと、前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成するステップとを有する。
【００１３】
本発明の第９の態様によれば、プログラムは、蓄電装置を含む電源システムに設けられるコンピュータを、前記蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように前記電源システムを稼働させるときの、第１期間における前記蓄電装置の充電率の推移を示す充電率計画を生成する充電率計画生成部、前記充電率計画に基づいて、前記第１期間内の期間である第２期間における前記電源システムの稼働計画を生成する稼働計画生成部、前記稼働計画に基づいて前記電源システムの制御指示を生成する制御指示部として機能させる。
【発明の効果】
【００１４】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、電源制御装置は、充電率が所定の範囲を超えないように生成された第１期間についての充電率計画に基づいて、第１期間内の期間である第２期間について、電源システムの稼働計画を生成する。これにより、電源制御装置は、常に主目的の電源制御を行う必要がある電源システムにおいても、蓄電装置の充電率が所定の範囲を超えないように蓄電装置のＳＯＣを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る電源システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る必要電力算出処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係る充電率計画生成処理を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る稼働計画生成処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る電源制御装置が生成する稼働計画の一例を示す図である。
【図６】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る電源システム１は、電力需給が変動する設備Ｅに接続される。設備Ｅとは、例えば、再生可能エネルギ発電設備など発電電力が変動する設備もしくは需要設備など需用電力が変動する設備、またはこれらの組み合わせが挙げられる。電源システム１は、蓄電装置１１、発電装置１２および電源制御装置１３を備える。
蓄電装置１１は、設備Ｅおよび発電装置１２が発電した電力を蓄電する装置である。蓄電装置１１は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池や電気二重層コンデンサなどのコンデンサによって実装される。
発電装置１２は、発電電力を制御可能な発電装置である。発電装置１２は、例えばガスタービン発電プラントなどによって実装される。
電源制御装置１３は、設備Ｅの電力需給と蓄電装置１１の充電率とに基づいて、発電装置１２の発電量を制御する。
【００１７】
電源制御装置１３は、需給電力入力部１０１、需給電力記憶部１０２、予測条件入力部１０３、需給予測部１０４、目標電力決定部１０５、必要電力算出部１０６、蓄電装置情報入力部１０７、蓄電装置情報記憶部１０８、発電装置情報入力部１０９、発電装置情報記憶部１１０、充電率計画生成部１１１、稼働計画生成部１１２、制御指示部１１３を備える。
需給電力入力部１０１は、設備Ｅによる発電電力および需用電力である需給電力に係る情報の入力を受け付ける。
需給電力記憶部１０２は、需給電力入力部１０１に入力された需給電力に係る情報を記憶する。
予測条件入力部１０３は、設備Ｅの需給電力の予測に用いられる予測条件の入力を受け付ける。予測条件の例としては、再生可能エネルギー発電の予測に用いられる気象予測情報、需用電力の予測に用いられる暦情報（季節、月、曜日など）が挙げられる。
需給予測部１０４は、需給電力記憶部１０２が記憶する情報および予測条件入力部１０３に入力された情報に基づいて、予測期間（例えば、現在時刻から１カ月の期間）における設備Ｅの需給電力の変動を予測する。
【００１８】
目標電力決定部１０５は、外部からの電力指令入力、または電源システム１の制御条件に基づいて目標電力を決定する。電源システム１の制御条件の例としては、ピークカットの上限電力、系統電力の変動幅などが挙げられる。
必要電力算出部１０６は、目標電力決定部１０５が決定した目標電力と需給予測部１０４が予測した需給電力との差を算出することで、蓄電装置１１に充電させるべき電力または発電装置１２に発電させるべき電力である必要電力を算出する。
【００１９】
蓄電装置情報入力部１０７は、蓄電装置１１から現在時刻における蓄電装置１１の状態の通知を受け付ける。蓄電装置１１の状態の例としては、蓄電装置１１の障害情報および劣化情報が挙げられる。
蓄電装置情報記憶部１０８は、蓄電装置１１の装置特性および制約条件、ならびに蓄電装置１１の状態を記憶する。蓄電装置１１の装置特性の例としては、充放電効率および応答特性が挙げられる。蓄電装置１１の制約条件の例としては、充電率の運用範囲（運用上限値および運用下限値）が挙げられる。なお、充電率の運用範囲は、蓄電池の運用制限となる所定の範囲の一例である。
発電装置情報入力部１０９は、発電装置１２から現在時刻における発電装置１２の状態の通知を受け付ける。発電装置１２の状態の例としては、発電装置１２の障害情報および発電装置１２が稼働しているか否かを示す情報が挙げられる。
発電装置情報記憶部１１０は、発電装置１２の装置特性および制約条件、ならびに発電装置１２の状態を記憶する。発電装置１２の装置特性の例としては、発電装置１２の応答特性が挙げられる。発電装置１２の制約条件の例としては、最大発電電力が挙げられる。
【００２０】
充電率計画生成部１１１は、必要電力算出部１０６が算出した必要電力と、蓄電装置情報記憶部１０８および発電装置情報記憶部１１０が記憶する装置特性、制約条件および状態に基づいて、第１期間（例えば、１日）における電源システム１の運用をシミュレートし、第１期間における電源システム１の運用の最適解または近似解を特定する。充電率計画生成部１１１は、特定した電源システム１の運用に基づいて、第１期間における蓄電装置１１の充電率の計画を生成する。なお、第１期間は、予測期間（例えば、１カ月）より短い期間である。
稼働計画生成部１１２は、必要電力算出部１０６が算出した必要電力と、蓄電装置情報記憶部１０８および発電装置情報記憶部１１０が記憶する装置特性、制約条件および状態と、充電率計画生成部１１１が生成した充電率の計画とに基づいて、第２期間（例えば、１時間）における電源システム１の運用をシミュレートし、第２期間における電源システム１の運用の最適解または近似解を特定する。充電率計画生成部１１１は、特定した電源システム１の運用に基づいて、第２期間における蓄電装置１１の充電率の計画を生成する。なお、第２期間は第１期間内の期間である。また第１期間の長さは第２期間の長さの整数倍である。
制御指示部１１３は、稼働計画生成部１１２が生成した稼働計画に基づいて、蓄電装置１１の充放電および発電装置１２の発電を制御する。
【００２１】
次に、本実施形態に係る電源制御装置１３の動作について説明する。
電源制御装置１３は、更新処理、必要電力算出処理、充電率計画生成処理、稼働計画生成処理、および電力制御処理を、それぞれ並列に繰り返し実行する。
更新処理は、需給電力記憶部１０２、蓄電装置情報記憶部１０８および発電装置情報記憶部１１０が記憶する情報を最新の状態に保つ処理である。更新処理は所定の更新周期（例えば、１分）ごとに実行される。
必要電力算出処理は、予測期間における必要電力の推移を予測する処理である。必要電力算出処理は、第１期間の長さより短い周期（例えば、１時間）ごとに実行される。
充電率計画生成処理は、第１期間における蓄電装置１１の充電率の推移を示す充電率計画を生成する処理である。充電率計画生成処理は、第１期間と同じ長さの周期（例えば、１日）ごとに実行される。
稼働計画生成処理は、第２期間における蓄電装置１１および発電装置１２の稼働計画を生成する処理である。稼働計画生成処理は、第２期間と同じ長さの周期ごとに実行される。
電力制御処理は、蓄電装置１１に充放電指示を出力し、発電装置１２に発電指示を出力する処理である。電力制御処理は、所定の制御周期（例えば、１分）ごとに実行される。
【００２２】
更新処理について説明する。
設備Ｅは、電源制御装置１３に対し、更新周期ごとに設備Ｅの需給電力を電源制御装置１３に通知する。電源制御装置１３の需給電力入力部１０１は、需給電力の通知を受け付けると需給電力を示す情報を現在時刻に関連付けて需給電力記憶部１０２に記録する。これにより、需給電力記憶部１０２に、設備Ｅにおける過去の需給電力の変動が蓄積される。このとき、需給電力入力部１０１は、当該時刻における気象情報や暦情報など、需給電力に関連する可能性がある関連情報を、需給電力を示す情報に関連付けて需給電力記憶部１０２に記憶する。なお関連情報は、予測条件に対応する情報である。また、蓄電装置１１および発電装置１２は、更新周期ごとに自装置の状態を電源制御装置１３に通知する。蓄電装置情報入力部１０７は、当該通知に基づいて蓄電装置情報記憶部１０８が記憶する蓄電装置１１の状態を更新する。発電装置情報入力部１０９は、当該通知に基づいて発電装置情報記憶部１１０が記憶する発電装置１２の状態を更新する。
【００２３】
必要電力算出処理について説明する。
図２は、第１の実施形態に係る必要電力算出処理を示すフローチャートである。
まず、予測条件入力部１０３は、需給電力の予測に用いられる予測条件の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。例えば、予測条件入力部１０３は、外部の気象予測システムから気象情報を受信する。次に、需給予測部１０４は、需給電力記憶部１０２が記憶する需給電力の履歴と予測条件入力部１０３に入力された予測条件とに基づいて、所定の予測期間内の各時刻における需給電力（需給電力の推移）を予測する（ステップＳ１２）。例えば、需給予測部１０４は、予測期間内の各時刻について、予測条件入力部１０３に入力された予測条件と類似する関連情報に関連付けられた需給電力を、当該時刻の需給電力と予測することができる。なお、需給電力記憶部１０２に蓄積された需給電力の計測期間が、予測期間より長いものであることで、需給予測部１０４による予測精度が高くなる。
【００２４】
また、目標電力決定部１０５は、外部からの電力指令入力、または電源システム１の制御条件に基づいて、予測期間内の各時刻における目標電力を決定する（ステップＳ１３）。次に、必要電力算出部１０６は、需給予測部１０４が受給した需給電力の予測結果から目標電力決定部１０５が決定した目標電力を減算することで、必要電力として算出する（ステップＳ１４）。つまり、必要電力算出部１０６は、予測期間内の各時刻における必要電力を決定する。なお、正の必要電力は、蓄電装置１１に蓄電すべき電力を示し、負の必要電力は、発電装置１２より発電すべき電力を示す。
なお、需給予測部１０４は、必要電力算出処理を実行するたびに新たな予測条件に基づいて需給電力を予測する。そのため、同じ時刻に係る需用電力の予測精度は、必要電力算出処理を実行するたびに高くなることが期待される。なお、他の実施形態に係る需給予測部１０４は、必ずしも必要電力算出処理を実行するたびに需給電力を予測しなくても良い。具体的には、必要電力算出処理のタイミングにおいて、処理期間以上の期間に係る需給電力が予測されていれば良い。
【００２５】
充電率計画生成処理について説明する。
図３は、第１の実施形態に係る充電率計画生成処理を示すフローチャートである。
充電率計画生成部１１１は、充電率計画生成処理を開始すると、必要電力算出部１０６が算出した第１期間分の最新の必要電力を、主記憶装置の充電率計画生成処理用の領域に一時的に記録する（ステップＳ２１）。これにより、充電率計画生成処理の計算中に、必要電力算出処理によって必要電力が更新されたとしても、充電率計画生成部１１１は充電率計画生成処理の開始時における必要電力を用いて充電率計画生成処理を継続することができる。
充電率計画生成部１１１は、主記憶装置に記録した必要電力と、蓄電装置情報記憶部１０８および発電装置情報記憶部１１０が記憶する装置特性、制約条件および状態に基づいて、予測期間内の期間である第１期間についての電源システム１の稼働計画の最適解または近似解を特定する（ステップＳ２２）。このとき、充電率計画生成部１１１は、蓄電装置１１の充電率が蓄電装置１１の運用上限値を超えず、蓄電装置１１の充電率が蓄電装置１１の運用下限値を下回らず、かつ蓄電装置１１の充電率が第１期間の終点に目標充電率（例えば、５０％）となるように、電源システム１の稼働計画の最適解または近似解を特定する。なお、充電率計画生成部１１１は、蓄電装置１１の初期時刻の充電率を目標充電率と同じ充電率として電源システム１の稼働計画の計算を行う。
【００２６】
電源システム１の運用の最適解または近似解を特定方法としては、例えば、アジョイント法、ニュートン法、最急降下法、および滑降シンプレックス法などの決定論的アルゴリズムや、焼きなまし法および遺伝的アルゴリズムなどの確率論的アルゴリズムが挙げられる。このような近似解探索アルゴリズムは、変数が増加するほど計算時間が増大する。したがって、稼働計画の策定対象期間が長いほど、当該稼働計画の最適解または近似解の特定までにかかる時間は増大する。なお、本実施形態に係る充電率計画生成部１１１は、第１期間の長さが例えば２４時間である場合、最大で２４時間をかけて電源システム１の稼働計画の最適解または近似解を特定する。したがって、充電率計画生成部１１１は、第１期間の始点を、第１期間の稼働計画の最適解または近似解の特定が完了する時刻より後の時刻として計算を行う。稼働計画の評価には、予め定められた電源システム１の要求事項が用いられる。要求事項の例としては、第１期間における積算発電コストを最小にすること、第１期間におけるエネルギー損失を最小にすることなどが挙げられる。
充電率計画生成部１１１が最適解または近似解を特定すると、最適解または近似解に係る稼働計画に従って電源システム１を運用した時の蓄電装置１１の充電率の推移を、蓄電装置１１の充電率の計画として生成する（ステップＳ２３）。
【００２７】
稼働計画生成処理について説明する。
図４は、第１の実施形態に係る稼働計画生成処理を示すフローチャートである。
稼働計画生成部１１２は、稼働計画生成処理を開始すると、必要電力算出部１０６が算出した最新の必要電力を、主記憶装置の稼働計画生成処理用の領域に一時的に記録する（ステップＳ３１）。これにより、稼働計画生成処理の計算中に、必要電力算出処理によって必要電力が更新されたとしても、稼働計画生成部１１２は充電率計画生成処理の開始時における必要電力を用いて稼働計画生成処理を継続することができる。
稼働計画生成部１１２は、充電率計画生成部１１１が生成した第１期間の充電率稼働計画から、第２期間の始点と終点における蓄電装置１１の充電率を特定する（ステップＳ３２）。次に、稼働計画生成部１１２は、主記憶装置に記録した必要電力と、蓄電装置情報記憶部１０８および発電装置情報記憶部１１０が記憶する装置特性、制約条件および状態に基づいて、第１期間内の期間である第２期間についての電源システム１の稼働計画の最適解または近似解を特定する（ステップＳ３３）。このとき、稼働計画生成部１１２は、蓄電装置１１の充電率が蓄電装置１１の運用上限値を超えず、蓄電装置１１の充電率が蓄電装置１１の運用下限値を下回らず、かつ第２期間の終点の蓄電装置１１の充電率がステップＳ３２で読み出した充電率となるように、電源システム１の稼働計画の最適解または近似解を特定する。なお、稼働計画生成部１１２は、蓄電装置１１の初期時刻の充電率をステップＳ３２で読み出した第２期間の始点の充電率として電源システム１の稼働計画の計算を行う。稼働計画の評価には、予め定められた電源システム１の要求事項が用いられる。要求事項の例としては、第２期間における積算発電コストを最小にすること、第２期間におけるエネルギー損失を最小にすることなどが挙げられる。
【００２８】
電源システム１の運用の最適解または近似解を特定方法としては、充電率計画生成処理と同様に、決定論的アルゴリズムや確率論的アルゴリズムを用いることができる。なお、本実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、第２期間の長さが例えば１時間である場合、１分をかけて電源システム１の稼働計画の最適解または近似解を特定する。したがって、稼働計画生成部１１２は、第２期間の始点を、第２期間の稼働計画の最適解または近似解の特定が完了する時刻より後の時刻として計算を行う。
【００２９】
電力制御処理について説明する。
制御指示部１１３は、稼働計画生成部１１２が生成した第２期間における稼働計画を取得する。次に、制御指示部１１３は、取得した稼働計画から現在時刻に係る充放電指示を蓄電装置１１に出力し、または現在時刻に係る発電指示を発電装置１２に出力する。
【００３０】
ここで、本実施形態に係る電源制御装置１３により電源システム１を適切に制御することができる理由を説明する。
図５は、第１の実施形態に係る電源制御装置が生成する稼働計画の一例を示す図である。
充電率計画生成部１１１は、上述した充電率計画生成処理において、第１期間Ｔ１について充電率計画Ｐｓを生成する。また、稼働計画生成部１１２は、上述した稼働計画生成処理において、第２期間Ｔ１の始点に係る蓄電装置１１の充電率である開始充電率Ｓｓおよび終点に係る蓄電装置１１の充電率である終了充電率Ｓｅを特定する。そして稼働計画生成部１１２は、当該開始充電率Ｓｓおよび終了充電率Ｓｅに基づいて電源システム１の稼働計画を生成する。当該稼働計画に従って蓄電装置１１を稼働させた場合の蓄電装置１１の充電率の推移Ｐｏは、図５に示すように、充電率計画Ｐｓと必ずしも一致しない。これは、充電率計画生成部１１１が第１期間Ｔ１の充電率計画の生成を開始した時刻から稼働計画生成部１１２が第２期間Ｔ２の稼働計画の生成を開始する時刻までの間に、必要電力算出処理によって必要電力が更新されるためである。これにより、稼働計画生成部１１２は、充電率計画生成部１１１が充電率計画生成処理の過程で生成する稼働計画より要求事項の満足度が高い稼働計画を生成することができる。
【００３１】
他方、充電率計画生成部１１１は、第２期間Ｔ２を含む期間である第１期間について、蓄電装置１１の充電率が運用下限値以上運用上限値以下の範囲において運用され、始点および終点の蓄電装置１１の充電率が目標充電率になる充電率計画を生成する。始点および終点の蓄電装置１１の充電率が目標充電率になる充電率計画を生成する場合、始点から終点までの時間が長いほど、蓄電装置１１の容量を有効に活用することができる。
そこで、電源制御装置１３は、第２期間より長い第１期間について充電率計画を生成し、生成した充放電計画に基づいて第１期間の稼働計画を生成することで、蓄電装置１１の容量を有効に活用し、かつ要求事項の満足度の高い稼働計画を生成することができる。
【００３２】
《第２の実施形態》
以下、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、充電率計画における第２期間の始点の蓄電装置１１の充電率と第２期間の終点の蓄電装置１１の充電率とに基づいて、第２期間の稼働計画を生成する。これに対し、第２の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、現在時刻の充電率と充電率計画における第２期間の終点の蓄電装置１１の充電率とに基づいて、第２期間の稼働計画を生成する。第２の実施形態に係る電源システム１の構成は、第１の実施形態と同じである。
【００３３】
第１の実施形態では、稼働計画生成部１１２は、第２期間の始点を、第２期間の稼働計画の最適解または近似解の特定が完了する時刻より後の時刻として計算を行う。これに対し、第２の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、第２期間の始点を、第２期間の稼働計画の最適解または近似解の特定を開始する時刻として計算を行う。これにより、稼働計画生成部１１２は、蓄電装置１１の実際の充電率に基づいて第２期間の稼働計画を生成することができる。したがって、本実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、より要求事項の満足度が高い稼働計画を生成することができる。なお、第２期間の長さが充分に短ければ稼働計画生成部１１２による最適解または近似解の探索時間が短くなるため、第２期間の始点に当該第２期間の稼働計画を生成したとしても、電源システム１の制御に支障をきたさない。
【００３４】
《第３の実施形態》
以下、第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係る電源システム１は、蓄電装置１１および発電装置１２を複数備える。
第３の実施形態に係る電源制御装置１３の充電率計画生成部１１１および稼働計画生成部１１２は、複数の蓄電装置１１への充放電の分担、および複数の発電装置１２の発電量の分担を最適化するように稼働計画を生成する。これにより、電源制御装置１３は、エネルギー損失を最小にするような稼働計画に基づいて電源システム１を稼働させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、電源システム１が蓄電装置１１および発電装置１２を複数備えるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る電源システムにおいては、蓄電装置１１または発電装置１２の一方のみが複数であっても良い。
【００３６】
《第４の実施形態》
以下、第４の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、第１の実施形態と同様に、充電率計画における第２期間の始点の蓄電装置１１の充電率と第２期間の終点の蓄電装置１１の充電率とに基づいて、第２期間の稼働計画を生成する。他方、第３の実施形態に係る電源システム１は、蓄電装置１１および発電装置１２を複数備えるため、稼働計画の最適解または近似解の計算時間が、第１の実施形態と比較して長くなる。そのため、第２期間の長さによっては、第２期間の始点までに当該期間における稼働計画の生成が間に合わない可能性がある。
これに対し、第４の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、第２期間の各時刻における蓄電装置１１の充電率が充電率計画と等しくなるように稼働計画を生成する。つまり、稼働計画生成部１１２は、各時刻における蓄電装置１１の充電率を定数とし、複数の蓄電装置１１への充放電の分担および複数の発電装置１２の発電量の分担を変数として、第２期間の稼働計画の最適解または近似解を特定する。これにより、第４の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、第２期間の稼働計画の最適解または近似解の計算に係る計算量を低減し、第２期間の稼働計画の計算時間を短くすることができる。
【００３７】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態に係る充電率計画生成部１１１は、第１期間の終点において蓄電装置１１の充電率が目標充電率となるように充電率計画を生成する。これにより、充電率計画生成部１１１は、第１期間の終点において蓄電装置１１の充電率が目標充電率となるように充電率計画を生成することで、次回の充電率計画処理において蓄電装置１１を適切に運用できなくなることを防ぐことができる。例えば、次回の充電率計画処理において、第１期間の始点の蓄電装置１１の充電率が運用上限値であるために蓄電装置１１への充電ができなくなることや、第１期間の始点の蓄電装置１１の充電率が運用下限値であるために、蓄電装置１１への放電ができなくなることを防ぐことができる。他方、他の実施形態に係る充電率計画生成部１１１は、蓄電装置１１の充電率の終了条件なしに充電率計画を生成しても良い。
【００３８】
なお、上述した実施形態に係る第１期間の長さは第２期間の長さの整数倍（例えばＮ倍）である。これにより、充電率計画生成部１１１が第１期間に係る充電率計画を１回生成する間に、稼働計画生成部１１２が、第２期間に係る稼働計画をＮ回生成することができる。したがって、充電率計画生成部１１１は、第１期間に係る充電率計画の計算時間を第１期間と同じ長さだけ確保することができる。
他方、他の実施形態に係る第１期間の長さは第２期間の長さのＮ倍でなくても良い。この場合、充電率計画生成部１１１は、第１期間に係る充電率計画の計算時間を第１期間より短い時間とする必要がある。例えば、第１期間の長さが、第２期間の長さのＮ倍＋ｘである場合、充電率計画生成部１１１は、第２期間の長さのＮ倍の時間までに、第１期間に係る充電率計画を生成する必要がある。
【００３９】
また、上述した実施形態に係る稼働計画生成処理は、第２期間と同じ長さの周期ごとに実行されるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る稼働計画生成部１１２は、稼働計画生成処理を、第２期間の長さより短い周期で繰り返し実行し、同じ期間の稼働計画を更新しても良い。これにより、電源制御装置１３は、稼働計画の要求事項の満足度を高めることができる。
【００４０】
図６は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、ＣＰＵ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、インタフェース９４を備える。
上述の電源制御装置１３は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９３に記憶されている。ＣＰＵ９１は、プログラムを補助記憶装置９３から読み出して主記憶装置９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置９２または補助記憶装置９３に確保する。
【００４１】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムを主記憶装置９２に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００４２】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１  電源システム
１１  蓄電装置
１２  発電装置
１３  電源制御装置
１１１  充電率計画生成部
１１２  稼働計画生成部
１１３  制御指示部
【図１】
2016220450.tif 000003
【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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