(57)【要約】【課題】蓄電装置の劣化を抑えつつ、多様な蓄電装置を用いて電力系統の需給制御を行う。【解決手段】最大電力取得部は、複数の蓄電装置のそれぞれについて、蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを取得する。最大充電電力および最大放電電力は、蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である。指令出力部は、蓄電装置それぞれに、最大充電電力以下の電力を示す充電指令、または最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力する。【選択図】図４
2017093173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電装置のそれぞれについて、当該蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である、前記蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、前記蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを取得する最大電力取得部と、
前記蓄電装置それぞれに、前記最大充電電力以下の電力を示す充電指令、または前記最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力する指令出力部と
を備える蓄電装置制御システム。
【請求項２】
前記蓄電装置から、当該蓄電装置の充電率に関する値を取得する充電率取得部と、
取得した前記充電率に関する値に基づいて前記最大充電電力および前記最大放電電力を特定する最大電力特定部と
をさらに備え、
前記最大電力取得部が、前記最大電力特定部から前記最大充電電力および前記最大放電電力を取得する
請求項１に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項３】
前記充電率取得部および前記最大電力特定部が、前記蓄電装置それぞれに対応する条件通知装置に設けられる
請求項２に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項４】
前記蓄電装置それぞれについて、当該蓄電装置への充電のみを許可すること、放電のみを許可すること、または充電および放電を許可することを示す充放電設定の入力を受け付ける充放電設定部をさらに備え、
前記最大電力特定部が、前記充放電設定部に入力された前記充放電設定に基づいて前記最大充電電力および前記最大放電電力を特定する
請求項２または請求項３に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項５】
前記充放電設定が充電および放電を許可することを示すときの前記最大充電電力および前記最大放電電力が、前記充放電設定が充電のみを許可することまたは放電のみを許可することを示すときの前記最大充電電力および前記最大放電電力より小さい
請求項４に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項６】
前記充放電設定が充電および放電を許可することを示すときの充電率の運用範囲が、前記充放電設定が充電のみを許可することまたは放電のみを許可することを示すときの充電率の運用範囲より狭い
請求項４または請求項５に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項７】
前記蓄電装置それぞれについてアンシラリーサービスの実現のための充放電電力の分担率を決定する分担率決定部と、
前記分担率に基づいて前記充電指令または前記放電指令を生成する指令生成部と
をさらに備える
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項８】
前記分担率決定部が、前記蓄電装置の充電率と当該蓄電装置の充電率の運用範囲の上限値または下限値との差に基づいて、充放電電力の分担率を決定する
請求項７に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項９】
前記最大充電電力が、前記最大放電電力より小さい
請求項１から請求項８の何れか１項に記載の蓄電装置制御システム。
【請求項１０】
蓄電装置から充電率に関する値を取得する充電率取得部と、
取得した前記充電率に関する値に基づいて、前記蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である、前記蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、前記蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを特定する最大電力特定部と、
最大充電電力および最大放電電力に基づいて充電指令および放電指令を出力する充放電制御装置に、特定した前記最大充電電力および前記最大放電電力を送信する最大電力通知部と
を備える条件通知装置。
【請求項１１】
複数の蓄電装置のそれぞれについて、当該蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である、前記蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、前記蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを取得するステップと、
前記蓄電装置それぞれに、前記最大充電電力以下の電力を示す充電指令または前記最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力するステップと
を有する蓄電装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置制御システム、条件通知装置、および蓄電装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
再生可能エネルギーを利用する発電所の発電電力は、天候等の変動により変動する。そのため、このような発電所の発電電力を電力系統にそのまま供給すると、電力系統の電圧や周波数を適正範囲から逸脱させてしまう可能性がある。そこで、電力系統の電圧や周波数の変動を抑制するため、リチウムイオン電池などの蓄電装置を電力系統に接続し、蓄電装置に変動を吸収させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１には、電気自動車に搭載された電池など、多種多様な用途に係る蓄電装置を統合制御して変動を抑制するアイデアが開示されている。具体的には、複数の蓄電装置を、充電に用いる充電装置と放電に用いる放電装置に振り分け、変動の吸収に必要な電力を確保するための放電制御信号を放電装置に送信し、充電制御信号を充電装置に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５６０１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、蓄電装置制御装置は、蓄電装置の定格出力の合計値に対する各蓄電装置の定格出力の割合に基づいて、各蓄電装置の充放電すべき電力を決定する。この場合、蓄電装置の充電率に関わらず充放電電力が決定されてしまうため、蓄電装置の劣化特性によっては蓄電装置の劣化が早まる可能性がある。
本発明の目的は、蓄電装置の劣化を抑えつつ、多様な蓄電装置を用いて電力系統の需給制御を行う蓄電装置制御システム、条件通知装置、および蓄電装置制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、蓄電装置制御システムは、複数の蓄電装置のそれぞれについて、当該蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である、前記蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、前記蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを取得する最大電力取得部と、前記蓄電装置それぞれに、前記最大充電電力以下の電力を示す充電指令、または前記最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力する指令出力部とを備える。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る蓄電装置制御システムは、前記蓄電装置から、当該蓄電装置の充電率に関する値を取得する充電率取得部と、取得した前記充電率に関する値に基づいて前記最大充電電力および前記最大放電電力を特定する最大電力特定部とをさらに備え、前記最大電力取得部が、前記最大電力特定部から前記最大充電電力および前記最大放電電力を取得する。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る蓄電装置制御システムは、前記充電率取得部および前記最大電力特定部が、前記蓄電装置それぞれに対応する条件通知装置に設けられる。
【０００９】
本発明の第４の態様によれば、第２または第３の態様に係る蓄電装置制御システムは、前記蓄電装置それぞれについて、当該蓄電装置への充電のみを許可すること、放電のみを許可すること、または充電および放電を許可することを示す充放電設定の入力を受け付ける充放電設定部をさらに備え、前記最大電力特定部が、前記充放電設定部に入力された前記充放電設定に基づいて前記最大充電電力および前記最大放電電力を特定する。
【００１０】
本発明の第５の態様によれば、第４の態様に係る蓄電装置制御システムは、前記充放電設定が充電および放電を許可することを示すときの前記最大充電電力および前記最大放電電力が、前記充放電設定が充電のみを許可することまたは放電のみを許可することを示すときの前記最大充電電力および前記最大放電電力より小さい。
【００１１】
本発明の第６の態様によれば、第４または第５の態様に係る蓄電装置制御システムは、前記充放電設定が充電および放電を許可することを示すときの充電率の運用範囲が、前記充放電設定が充電のみを許可することまたは放電のみを許可することを示すときの充電率の運用範囲より狭い。
【００１２】
本発明の第７の態様によれば、第１から第６の何れかの態様に係る蓄電装置制御システムは、前記蓄電装置それぞれについてアンシラリーサービスの実現のための充放電電力の分担率を決定する分担率決定部と、前記分担率に基づいて前記充電指令または前記放電指令を生成する指令生成部とをさらに備える。
【００１３】
本発明の第８の態様によれば、第７の態様に係る蓄電装置制御システムは、前記分担率決定部が、前記蓄電装置の充電率と当該蓄電装置の充電率の運用範囲の上限値または下限値との差に基づいて、充放電電力の分担率を決定する。
【００１４】
本発明の第９の態様によれば、第１から第８の何れかの態様に係る蓄電装置制御システムは、前記最大充電電力が、前記最大放電電力より小さい。
【００１５】
本発明の第１０の態様によれば、条件通知装置は、蓄電装置から充電率に関する値を取得する充電率取得部と、取得した前記充電率に関する値に基づいて、前記蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である、前記蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、前記蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを特定する最大電力特定部と、最大充電電力および最大放電電力に基づいて充電指令および放電指令を出力する充放電制御装置に、特定した前記最大充電電力および前記最大放電電力を送信する最大電力通知部とを備える。
【００１６】
本発明の第１１の態様によれば、蓄電装置制御方法は、複数の蓄電装置のそれぞれについて、当該蓄電装置の定格電力以下かつ当該蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である、前記蓄電装置への充電が許容される最大充電電力と、前記蓄電装置からの放電が許容される最大放電電力とを取得するステップと、前記蓄電装置それぞれに、前記最大充電電力以下の電力を示す充電指令または前記最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１７】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、蓄電装置制御システムは、蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力を最大充電電力および最大放電電力として、充放電の指令を出力する。これにより、蓄電装置制御システムは、蓄電装置の劣化を抑えつつ、多様な蓄電装置を用いて電力系統の需給制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る蓄電装置制御システム（ＥＭＳ）の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る条件通知装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】一実施形態に係るテーブル記憶部が記憶する最大電力テーブルの一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る条件通知装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る条件通知装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る条件通知装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】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】
【００１９】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る蓄電装置制御システムの構成を示す概略ブロック図である。
蓄電装置制御システム１は、電力系統Ｅに接続される発電装置の発電電力の周波数を安定させるアンシラリーサービスを提供する。蓄電装置制御システム１は、複数の蓄電装置１０および条件通知装置２０と、エネルギーマネジメントシステム３０とを備える。
【００２０】
蓄電装置１０は、電力系統Ｅに接続可能に構成される。蓄電装置１０が電力系統Ｅに接続される場合、エネルギーマネジメントシステム３０により蓄電装置１０の用途に応じた充放電がなされる。蓄電装置１０には、電気自動車に搭載される二次電池、ピークカット用二次電池、平滑化用二次電池など、アンシラリーサービス用途以外の用途を有するものが含まれる。また、蓄電装置１０は、自装置の電圧、入出力電流、充電率（ＳＯＣ：State of Charge）および温度などの情報を管理するＢＭＳ（Battery Management System）を備える。蓄電装置１０の例としては、リチウムイオン電池などが挙げられる。
条件通知装置２０は、蓄電装置１０それぞれに１つずつ設けられる。条件通知装置２０は、対応する蓄電装置１０の情報を取得し、充放電の条件をエネルギーマネジメントシステム３０に通知する。
エネルギーマネジメントシステム３０は、電力系統Ｅに接続される発電装置の発電電力と条件通知装置２０が通知する蓄電装置１０の充放電の条件とに基づいて、蓄電装置１０を充放電させる。
【００２１】
図２は、第１の実施形態に係る条件通知装置の構成を示す概略ブロック図である。
条件通知装置２０は、充電率取得部２１、テーブル記憶部２２、最大電力特定部２３、充放電設定部２４、条件通知部２５、指令受信部２６、充放電制御部２７を備える。
充電率取得部２１は、自装置に接続される蓄電装置１０のＢＭＳから蓄電装置１０の充電率を取得する。
テーブル記憶部２２は、蓄電装置１０の充電率と蓄電装置１０の最大充電電力および最大放電電力との関係を示す最大電力テーブルを記憶する。図３は、一実施形態に係るテーブル記憶部が記憶する最大電力テーブルの一例を示す図である。最大充電電力は、蓄電装置１０への充電が許容される最大の電力である。最大放電電力は、蓄電装置１０からの放電が許容される最大の電力である。最大充電電力および最大放電電力は、蓄電装置１０の定格電力以下である。最大充電電力および最大放電電力は、蓄電装置１０の充電率に対し単調非増加する電力である。図３に示す例では、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の０％以上７０％未満である場合に、最大放電電力は、定格電力と等しい。他方、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の７０％である場合に、最大放電電力は定格電力の３分の１程度の値となり、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の７０％以上１００％未満である場合に、最大放電電力は充電率に対して単調減少する。また、図３に示す例では、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の０％以上６０％未満である場合に、最大放電電力は、定格電力と等しい。他方、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の６０％である場合に、最大放電電力は定格電力の３分の１程度の値となり、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の６０％以上１００％未満である場合に、最大放電電力は充電率に対して単調減少する。またテーブル記憶部２２は、蓄電装置１０の運用範囲を示す充電率の上限値と下限値とを記憶する。
最大電力特定部２３は、充電率取得部２１が取得した充電率とテーブル記憶部２２が記憶する最大電力テーブルとに基づいて、最大充電電力および最大放電電力を特定する。
充放電設定部２４は、蓄電装置１０が充電装置であるか放電装置であるか不参加装置であるかを示す充放電設定の入力を受け付ける。充電装置とは、運用範囲の上限値までの充電のみを許可する装置である。放電装置とは、運用範囲の下限値までの放電のみを許可する装置である。不参加装置とは、充放電を許可しない装置である。また、充放電設定部２４は、目標の充電率まで充電または放電をした後に、蓄電装置１０を不参加装置に変更するか否かを示す切替設定の入力も受け付ける。
条件通知部２５は、充電率取得部２１が取得した充電率と、最大電力特定部２３が特定した最大充電電力および最大放電電力と、充放電設定部２４に入力された充放電設定および切替設定を、エネルギーマネジメントシステム３０に通知する。条件通知部２５は、最大充電電力および最大放電電力を送信する最大電力通知部の一例である。
指令受信部２６は、エネルギーマネジメントシステム３０から充放電指令を受信する。
充放電制御部２７は、指令受信部２６が受信した充放電指令に従って蓄電装置１０を充電または放電させる。
【００２２】
図４は、第１の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの構成を示す概略ブロック図である。
エネルギーマネジメントシステム３０は、条件取得部３１、設定管理部３２、制御量特定部３３、分担率決定部３４、指令生成部３５、指令出力部３６を備える。
条件取得部３１は、複数の条件通知装置２０から蓄電装置１０の最大充電電力、最大放電電力、充放電設定、および切替設定を受信する。
設定管理部３２は、各蓄電装置１０の充放電設定を記憶する。具体的には、設定管理部３２は、条件通知装置２０から充放電設定を受信した場合、当該充放電設定を蓄電装置１０の充放電設定として記憶する。また設定管理部３２は、蓄電装置１０の充電率が運用範囲の上限値または下限値に達した場合、切替設定に基づいて充放電設定を切り替える。例えば、切替設定が不参加装置への切り替えを示す場合、設定管理部３２は、蓄電装置１０の充放電設定を「不参加装置」に変更する。他方、切替設定が不参加装置への切り替えを示さない場合において、充放電設定が「充電装置」を示す場合、設定管理部３２は、蓄電装置１０の充放電設定を「放電装置」に変更する。また、切替設定が不参加装置への切り替えを示さない場合において、充放電設定が「放電装置」を示す場合、設定管理部３２は、蓄電装置１０の充放電設定を「充電装置」に変更する。
【００２３】
制御量特定部３３は、電力系統Ｅから、負荷の総量、発電の総量、連系線潮流などの系統情報を取得する。制御量特定部３３は、取得した系統情報に基づいて、アンシラリーサービスの実現のための総充電電力および総放電電力を算出する。例えば、制御量特定部３３は、以下の方法でアンシラリーサービスの実現のための総充電電力および総放電電力を算出することができる。まず制御量特定部３３は、目標周波数に基づいて電力系統Ｅの目標電力を算出する。次に、制御量特定部３３は、発電の総量から負荷の総量を減算した電力と算出した目標電力との差の電力を算出する。発電の総量から負荷の総量を減算した電力が目標電力より大きい場合、制御量特定部３３は、算出した差の電力を総充電電力として特定する。他方、発電の総量から負荷の総量を減算した電力が目標電力より小さい場合、制御量特定部３３は、算出した差の電力を総放電電力として特定する。
分担率決定部３４は、条件取得部３１が取得した最大充電電力、最大放電電力および充放電設定に基づいて、総充電電力および総放電電力に対する各蓄電装置１０の分担率を決定する。
指令生成部３５は、制御量特定部３３が特定した総充電電力および総放電電力に分担率決定部３４が決定した分担率を乗算することで、各蓄電装置１０の充電電力および放電電力を示す充放電指令を生成する。
指令出力部３６は、指令生成部３５が生成した充放電指令を各条件通知装置２０に出力する。
【００２４】
次に、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１の動作を説明する。
蓄電装置１０が電力系統Ｅに接続されると、蓄電装置１０に対応する条件通知装置２０は、エネルギーマネジメントシステム３０への条件通知処理を開始する。図５は、第１の実施形態に係る条件通知装置の動作を示すフローチャートである。
【００２５】
条件通知装置２０が条件通知処理を開始すると、充放電設定部２４は、蓄電装置１０の所有者から蓄電装置１０の充放電設定および切替設定の入力を受け付ける（ステップＳ１０１）。次に、条件通知部２５は、入力された充放電設定および切替設定をエネルギーマネジメントシステム３０に通知する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
次に、充電率取得部２１は、蓄電装置１０のＢＭＳから充電率を取得する（ステップＳ１０３）。次に、最大電力特定部２３は、テーブル記憶部２２が記憶する最大電力テーブルを参照し、充電率取得部２１が取得した充電率に対応する最大充電電力および最大放電電力を特定する（ステップＳ１０４）。そして、条件通知部２５は、充電率取得部２１が取得した充電率、ならびに最大電力特定部２３が特定した最大充電電力および最大放電電力を、エネルギーマネジメントシステム３０に通知する（ステップＳ１０５）。
【００２７】
次に、条件通知装置２０は、蓄電装置１０が電力系統Ｅから解列されたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。蓄電装置１０が電力系統Ｅから解列されていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、充放電設定部２４は、蓄電装置１０の所有者から当該蓄電装置１０の充放電設定または切替設定の変更の入力の有無を判定する（ステップＳ１０７）。充放電設定または切替設定の変更の入力がある場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、条件通知装置２０は、処理をステップＳ１０１に戻し、当該入力を受け付ける。他方、充放電設定または切替設定の変更の入力がない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、条件通知装置２０は、処理をステップＳ１０３に戻し、充電率の監視を継続する。
他方、ステップＳ１０６において蓄電装置１０が電力系統Ｅから解列された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、条件通知装置２０は、条件通知処理を終了する。
【００２８】
図６は、第１の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの動作を示すフローチャートである。
エネルギーマネジメントシステム３０は、所定の実行周期（例えば、２秒）ごとに、電力系統Ｅに接続された各蓄電装置１０に対して充電指令または放電指令を出力する指令出力処理を実行する。エネルギーマネジメントシステム３０が指令出力処理を開始すると、条件取得部３１は、各条件通知装置２０から蓄電装置１０の充電率、充放電設定、切替設定、最大充電電力および最大放電電力を取得する（ステップＳ２０１）。設定管理部３２は、条件取得部３１が取得した充電率、充放電設定、および切替設定に基づいて各蓄電装置１０の充放電設定を更新する（ステップＳ２０２）。
【００２９】
次に、分担率決定部３４は、設定管理部３２が管理する充放電設定、ならびに条件取得部３１が取得した最大充電電力および最大放電電力に基づいて、各蓄電装置の分担率を算出する（ステップＳ２０３）。具体的には、分担率決定部３４は、充放電設定が「充電装置」を示す蓄電装置１０の最大充電電力の総和に対する各蓄電装置１０の最大充電電力の割合を、当該蓄電装置１０の充電に対する分担率として特定する。また、分担率決定部３４は、充放電設定が「放電装置」を示す蓄電装置１０の最大放電電力の総和に対する各蓄電装置１０の最大放電電力の割合を、当該蓄電装置１０の放電に対する分担率として特定する。
【００３０】
また、制御量特定部３３は、電力系統Ｅから系統情報を取得し、当該系統情報に基づいてアンシラリーサービスの実現のための総充電電力および総放電電力を算出する（ステップＳ２０４）。次に、指令生成部３５は、制御量特定部３３が算出した電力が充電電力であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。制御量特定部３３が算出した電力が充電電力である場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、制御量特定部３３が算出した総充電電力に、「充電装置」と設定された各蓄電装置１０の分担率を乗算することで各蓄電装置１０の充電電力を算出し、当該充電電力を示す充電指令を生成する（ステップＳ２０６）。他方、制御量特定部３３が算出した電力が放電電力である場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、制御量特定部３３が算出した総放電電力に、「放電装置」と設定された各蓄電装置１０の分担率を乗算することで各蓄電装置１０の放電電力を算出し、当該放電電力を示す放電指令を生成する（ステップＳ２０７）。
次に、指令出力部３６は、生成した各充電指令または各放電指令を、対応する条件通知装置２０に出力する（ステップＳ２０８）。
これにより、各条件通知装置２０の指令受信部２６は、充電指令または放電指令を受信する。そして充放電制御部２７は、蓄電装置１０に充電指令に従った充電または放電指令に従った放電をさせる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０それぞれに、最大充電電力以下の電力を示す充電指令、または最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力する。このとき、最大充電電力および最大放電電力は、蓄電装置１０の定格電力以下かつ蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である。これにより、蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０の劣化を抑えつつ、多様な蓄電装置１０を用いて電力系統の需給制御を行うことができる。
【００３２】
ここで、本実施形態により上記効果を奏することができる理由を説明する。
発明者は、リチウムイオン電池のサイクル充放電試験において、以下に示す２つの知見を得た。第１の知見は、充放電電流量が同じである場合、充電率が高い電池（高ＳＯＣ領域での充放電が多い電池）の方が劣化が進行することである。第２の知見は、充放電電流量および充電率が同じである場合、温度が高い電池のほうが劣化が進行することである。
蓄電装置１０に充電される電力または蓄電装置１０から放電される電力が大きいほど蓄電装置１０の温度が高くなること鑑みると、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１のように、充電率が高い蓄電装置１０の充電電力および放電電力を抑えることで、比較的劣化の進行が速い高充電率の蓄電装置１０の劣化の進行を抑えることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、蓄電装置１０ごとに設けられた条件通知装置２０が、蓄電装置１０の充電率に基づいて最大充電電力および最大放電電力を特定する。これにより、蓄電装置制御システム１は、各蓄電装置１０に固有の劣化特性に合わせた制御をすることができる。本実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０ごとに条件通知装置２０を備えるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、条件通知装置２０を備えなくてもよい。この場合、エネルギーマネジメントシステム３０は、蓄電装置１０ごとの最大電力テーブルを管理可能なデータベースを備える必要がある。またこの場合、本実施形態と比較してエネルギーマネジメントシステム３０への通信量が多くなる。また、例えば、他の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０のＢＭＳが条件通知装置２０の機能を備えていてもよい。
【００３４】
また、本実施形態によれば、蓄電装置１０の最大充電電力は、蓄電装置１０の最大放電電力より小さく設定される。蓄電装置１０の温度は、放電時より充電時の方が上昇しやすいため、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０の充電時の劣化の進行を適切に抑えることができる。なお、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１においては、蓄電装置１０の最大充電電力は、必ずしも蓄電装置１０の最大放電電力より小さくなくてよい。
【００３５】
《第２の実施形態》
以下、図面を参照しながら第２の実施形態について詳しく説明する。第１の実施形態では、蓄電装置１０の充放電設定として、充電装置、放電装置および不参加装置の３つの設定を受け付ける。この場合、本来の用途で用いる予定のない蓄電装置１０であっても、充電装置に設定されている間は放電されることがなく、放電装置に設定されている間は充電されることがない。つまり、本来の用途で用いる予定がないために、充電率が運用範囲の上限値または下限値に達する必要性が少ない蓄電装置１０を最大限に活用できない場合がある。これに対し、第２の実施形態によれば、本来の用途で用いる予定がない蓄電装置１０を有効に活用することができる。
【００３６】
第２の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、第１の実施形態と同様に、図１に示す構成を備える。他方、第２の実施形態に係る条件通知装置２０およびエネルギーマネジメントシステム３０は、第１の実施形態と一部動作が異なる。
【００３７】
図７は、第２の実施形態に係る条件通知装置の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態に係る条件通知装置２０は、第１の実施形態の構成に加え、更に最大容量特定部２８を備える。最大容量特定部２８は、蓄電装置１０の充電率とテーブル記憶部２２が記憶する運用範囲の上限値との差である最大充電容量と、蓄電装置１０の充電率とテーブル記憶部２２が記憶する運用範囲の下限値との差である最大放電容量とを特定する。
【００３８】
また第２の実施形態に係る条件通知装置２０は、第１の実施形態とテーブル記憶部２２が記憶する情報および充放電設定部２４に入力される設定、および条件通知部２５が通知する条件が異なる。
第２の実施形態に係る条件通知装置２０の充放電設定部２４は、充放電設定として、充電装置、放電装置および不参加装置に加え、蓄電装置１０を充放電装置とする設定を受け付ける。充放電装置は、充電率上限値までの充電および充電率下限値までの放電の両方を許可する装置である。
テーブル記憶部２２は、充放電設定が充電装置または放電装置である場合の充放電テーブル（通常の充放電テーブル）と、充放電設定が充放電装置である場合の充放電テーブルとを記憶する。このとき、充放電装置の充放電テーブルの最大充電電力および最大放電電力は、通常の充放電テーブルの最大充電電力および最大放電電力より小さい値に設定される。また、テーブル記憶部２２は、充放電設定が充電装置または放電装置である場合の運用範囲（通常の運用範囲）と、充放電設定が充放電装置である場合の運用範囲とを記憶する。このとき、充放電装置の運用範囲は、通常の運用範囲より小さい値に設定される。
条件通知部２５は、蓄電装置１０の最大充電電力、最大放電電力、充放電設定、および切替設定に加え、さらに最大充電容量および最大放電容量をエネルギーマネジメントシステム３０に通知する。
【００３９】
第２の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステム３０は、第１の実施形態と分担率決定部３４および指令生成部３５の動作が異なる。
分担率決定部３４は、充放電設定が「充電装置」を示す蓄電装置１０および「充放電装置」を示す蓄電装置１０の最大充電容量の総和に対する各蓄電装置１０の最大充電容量の割合を、当該蓄電装置１０の充電に対する分担率として特定する。また、分担率決定部３４は、充放電設定が「放電装置」を示す蓄電装置１０および「充放電装置」を示す蓄電装置１０の最大放電容量の総和に対する各蓄電装置１０の最大放電容量の割合を、当該蓄電装置１０の放電に対する分担率として特定する。
指令生成部３５は、分担率決定部３４が決定した分担率に基づいて各蓄電装置１０の充電電力および放電電力を算出する。算出した充電電力が最大充電電力を超える場合、または算出した放電電力が最大放電電力を超える場合、指令生成部３５は、超過分を他の蓄電装置１０に再配分することで、各蓄電装置１０の充電電力および放電電力を特定する。
【００４０】
次に、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１の動作を説明する。
蓄電装置１０が電力系統Ｅに接続されると、蓄電装置１０に対応する条件通知装置２０は、エネルギーマネジメントシステム３０への条件通知処理を開始する。図８は、第２の実施形態に係る条件通知装置の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
条件通知装置２０が条件通知処理を開始すると、充放電設定部２４は、蓄電装置１０の所有者から蓄電装置１０の充放電設定および切替設定の入力を受け付ける（ステップＳ３０１）。次に、条件通知部２５は、入力された充放電設定および切替設定をエネルギーマネジメントシステム３０に通知する（ステップＳ３０２）。
【００４２】
次に、充電率取得部２１は、蓄電装置１０のＢＭＳから充電率を取得する（ステップＳ３０３）。次に、条件通知装置２０は、充放電設定部２４に入力された充放電設定が充放電装置を示すか否かを判定する（ステップＳ３０４）。充放電設定部２４に入力された充放電設定が充放電装置を示す場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、最大電力特定部２３は、テーブル記憶部２２が記憶する充放電装置の最大電力テーブルを参照し、充電率取得部２１が取得した充電率に対応する最大充電電力および最大放電電力を特定する（ステップＳ３０５）。また最大容量特定部２８は、テーブル記憶部２２が記憶する充放電装置の運用範囲を参照し、充電率取得部２１が取得した充電率に基づいて最大充電容量および最大放電容量を特定する（ステップＳ３０６）。
充放電設定部２４に入力された充放電設定が充電装置、放電装置、または不参加装置を示す場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）、最大電力特定部２３は、テーブル記憶部２２が記憶する通常の最大電力テーブルを参照し、充電率取得部２１が取得した充電率に対応する最大充電電力および最大放電電力を特定する（ステップＳ３０７）。また最大容量特定部２８は、テーブル記憶部２２が記憶する通常の運用範囲を参照し、充電率取得部２１が取得した充電率に基づいて最大充電容量および最大放電容量を特定する（ステップＳ３０８）。
そして、条件通知部２５は、充電率取得部２１が取得した充電率、最大電力特定部２３が特定した最大充電電力および最大放電電力、ならびに最大容量特定部２８が特定した最大充電容量および最大放電容量を、エネルギーマネジメントシステム３０に通知する（ステップＳ３０９）。
【００４３】
次に、条件通知装置２０は、蓄電装置１０が電力系統Ｅから解列されたか否かを判定する（ステップＳ３１０）。蓄電装置１０が電力系統Ｅから解列されていない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、充放電設定部２４は、蓄電装置１０の所有者から当該蓄電装置１０の充放電設定または切替設定の変更の入力の有無を判定する（ステップＳ３１１）。充放電設定または切替設定の変更の入力がある場合（ステップＳ３１１：ＹＥＳ）、条件通知装置２０は、処理をステップＳ３０１に戻し、当該入力を受け付ける。他方、充放電設定または切替設定の変更の入力がない場合（ステップＳ３１１：ＮＯ）、条件通知装置２０は、処理をステップＳ３０３に戻し、充電率の監視を継続する。
他方、ステップＳ３１０において蓄電装置１０が電力系統Ｅから解列された場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、条件通知装置２０は、条件通知処理を終了する。
【００４４】
図９は、第２の実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの動作を示すフローチャートである。
エネルギーマネジメントシステム３０は、所定の実行周期（例えば、２秒）ごとに、電力系統Ｅに接続された各蓄電装置１０に対して充電指令または放電指令を出力する指令出力処理を実行する。エネルギーマネジメントシステム３０が指令出力処理を開始すると、条件取得部３１は、各条件通知装置２０から蓄電装置１０の充電率、充放電設定、切替設定、最大充電電力、最大放電電力、最大充電容量、および最大放電容量を取得する（ステップＳ４０１）。設定管理部３２は、条件取得部３１が取得した充電率、充放電設定、および切替設定に基づいて各蓄電装置１０の充放電設定を更新する（ステップＳ４０２）。
【００４５】
次に、分担率決定部３４は、設定管理部３２が管理する充放電設定、ならびに条件取得部３１が取得した最大充電容量および最大放電容量に基づいて、各蓄電装置の分担率を算出する（ステップＳ４０３）。また、制御量特定部３３は、電力系統Ｅから系統情報を取得し、当該系統情報に基づいてアンシラリーサービスの実現のための総充電電力および総放電電力を算出する（ステップＳ４０４）。次に、指令生成部３５は、制御量特定部３３が算出した電力が充電電力であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。制御量特定部３３が算出した電力が充電電力である場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、制御量特定部３３が算出した総充電電力に、「充電装置」と設定された各蓄電装置１０の分担率を乗算することで各蓄電装置１０の充電電力を算出する（ステップＳ４０６）。次に、指令生成部３５は、算出した充電電力の中に、ステップＳ４０１で取得した最大充電電力を超過するものが含まれるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。充電電力の中に最大充電電力を超過するものが含まれる場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、指令生成部３５は充電電力のうち最大充電電力に対する超過分の総和を、最大充電電力を超過しない蓄電装置１０の充電電力に加算することで、充電電力を再配分する（ステップＳ４０８）。そして、エネルギーマネジメントシステム３０は、処理をステップＳ４０７に戻し、再配分された充電電力の中に最大充電電力を超過するものが含まれるか否かを判定する。
他方、充電電力の中に最大充電電力を超過するものがない場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、指令生成部３５は当該充電電力に基づいて充電指令を生成する（ステップＳ４０９）。
【００４６】
他方、制御量特定部３３が算出した電力が放電電力である場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）制御量特定部３３が算出した総放電電力に、「放電装置」と設定された各蓄電装置１０の分担率を乗算することで各蓄電装置１０の放電電力を算出する（ステップＳ４１０）。次に、指令生成部３５は、算出した放電電力の中に、ステップＳ４０１で取得した最大放電電力を超過するものが含まれるか否かを判定する（ステップＳ４１１）。放電電力の中に最大放電電力を超過するものが含まれる場合（ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、指令生成部３５は放電電力のうち最大放電電力に対する超過分の総和を、最大放電電力を超過しない蓄電装置１０の放電電力に加算することで、放電電力を再配分する（ステップＳ４１２）。そして、エネルギーマネジメントシステム３０は、処理をステップＳ４１１に戻し、再配分された放電電力の中に最大放電電力を超過するものが含まれるか否かを判定する。
他方、放電電力の中に最大放電電力を超過するものがない場合（ステップＳ４１１：ＮＯ）、指令生成部３５は当該放電電力に基づいて放電指令を生成する（ステップＳ４１３）。
【００４７】
次に、指令出力部３６は、生成した各充電指令または各放電指令を、対応する条件通知装置２０に出力する（ステップＳ４１４）。
これにより、各条件通知装置２０の指令受信部２６は、充電指令または放電指令を受信する。そして充放電制御部２７は、蓄電装置１０に充電指令に従った充電または放電指令に従った放電をさせる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０それぞれに、最大充電電力以下の電力を示す充電指令、または最大放電電力以下の電力を示す放電指令を出力する。このとき、最大充電電力および最大放電電力は、蓄電装置１０の定格電力以下かつ蓄電装置の充電率に対し単調非増加する電力である。これにより、蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０の劣化を抑えつつ、多様な蓄電装置１０を用いて電力系統の需給制御を行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０の充放電設定として、充電および放電を許可する充放電装置が含まれる。これにより、本来の用途に用いる予定のない蓄電装置１０を有効に活用することができる。例えば、電気自動車を使用する予定がないときに、電気自動車の所有者が当該電気自動車に搭載された蓄電装置１０の充放電設定を充放電装置に切り替えることで、電気自動車が使用する予定がない間、当該蓄電装置１０の電力を放電に用いることができる。他方、電気自動車を使用する予定がある場合に、予め蓄電装置１０の充放電設定を充電装置に切り替えておくことで、電気自動車を使用する際に、運用範囲の上限値まで蓄電装置１０を充電させておくことができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、充放電設定が充放電装置であるときの最大充電電力および最大放電電力は、充放電設定が充電装置または放電装置であるときの最大充電電力および最大放電電力より小さい。これにより、蓄電装置制御システム１は、アンシラリーサービス提供の用途に積極的に活用される蓄電装置１０の劣化を抑えることができる。また、これにより、蓄電装置制御システム１は、本来の用途に用いる予定の蓄電装置１０の充放電を促進し、早期に運用範囲の上限値または下限値に到達させることができる。なお、他の実施形態においては、必ずしも充放電設定が充放電装置であるときの最大充電電力および最大放電電力が、充放電設定が充電装置または放電装置であるときの最大充電電力および最大放電電力より小さくなくてもよい。例えば、他の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、充放電設定に関わらず同一の最大電力テーブルを用いて最大充電電力および最大放電電力を特定してもよい。
【００５１】
また、本実施形態によれば、充放電設定が充放電装置であるときの充電率の運用範囲が、充放電設定が充電装置または放電装置であるときの充電率の運用範囲より狭い。これにより、蓄電装置制御システム１は、アンシラリーサービス提供の用途に積極的に活用される蓄電装置１０の劣化を抑えることができる。また、これにより、蓄電装置制御システム１は、本来の用途に用いる予定の蓄電装置１０の充放電を促進し、早期に運用範囲の上限値または下限値に到達させることができる。なお、他の実施形態においては、必ずしも充放電設定が充放電装置であるときの運用範囲が、充放電設定が充電装置または放電装置であるときの運用範囲より狭くなくてもよい。例えば、他の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、充放電設定に関わらず同一の運用範囲に基づいて最大充電容量および最大放電容量を特定してもよい。
【００５２】
また、本実施形態によれば、蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０の充電率と運用範囲の上限値または下限値との差に基づいて、充放電電力の分担率を決定する。これにより、蓄電装置１０の充放電電力は、充電率が運用範囲の上限値または下限値に近いほど小さくなる。したがって、蓄電装置制御システム１は、定格出力が小さい一方で充電可能容量が大きい蓄電装置１０の充電、および定格出力が小さい一方で放電可能容量が大きい蓄電装置１０の放電を促進することができる。
【００５３】
以上、図面を参照していくつかの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蓄電装置制御システム１は、充電率に基づいて最大充電電力および最大放電電力を特定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、蓄電装置１０の電圧に基づいて最大充電電力および最大放電電力を特定してもよい。なお、蓄電装置１０の電圧は、蓄電装置１０の充電率と正の相関を有するため、電圧に基づいて最大充電電力および最大放電電力を特定することと、充電率に基づいて最大充電電力および最大放電電力を特定することとは等価である。
また、例えば、他の実施形態に係る蓄電装置制御システム１は、充電率に基づいて最大充電電流および最大放電電流を特定してもよい。なお、蓄電装置制御システム１は、最大充電電流および最大放電電流を特定する場合、最大充電電流および最大放電電流に、蓄電装置１０の電圧、蓄電装置１０の個数、および効率を乗算することで、最大充電電力および最大放電電力を特定することができる。
【００５４】
図１０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。
上述の条件通知装置２０およびエネルギーマネジメントシステム３０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に確保する。
【００５５】
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。
【００５６】
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】
【００５７】
１  蓄電装置制御システム
１０  蓄電装置
２０  条件通知装置
２１  充電率取得部
２２  テーブル記憶部
２３  最大電力特定部
２４  充放電設定部
２５  条件通知部
２６  指令受信部
２７  充放電制御部
３０  エネルギーマネジメントシステム
３１  条件取得部
３２  設定管理部
３３  制御量特定部
３４  分担率決定部
３５  指令生成部
３６  指令出力部
【図１】
2017093173.tif 000003
【図２】
2017093173.tif 000004
【図３】
2017093173.tif 000005
【図４】
2017093173.tif 000006
【図５】
2017093173.tif 000007
【図６】
2017093173.tif 000008
【図７】
2017093173.tif 000009
【図８】
2017093173.tif 000010
【図９】
2017093173.tif 000011
【図１０】
2017093173.tif 000012