(57)【要約】【課題】本発明では、SOCの精度が変化することを前提に、蓄電池の容量を有効に利用する技術もしくは、意図しない充放電停止の発生を低減する技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の需要家側蓄電池装置は、蓄電池のSOC(State Of Charge,全容量に対する充電電荷量の割合)精度の情報を含む最新状態量を電池集約サブシステムに送信し、電池集約サブシステムは、SOC精度に基づき、複数の需要家側蓄電池装置の中から充放電させる蓄電池を選択することを特徴とする。【効果】本発明によれば、SOCの精度が変化することを前提に、蓄電池の容量を有効に利用する技術もしくは、意図しない充放電停止の発生を低減する技術を提供することが可能である。【選択図】  図１
2017046507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続された、需要家が設置する需要家側蓄電池装置と、前記需要家側蓄電池装置に対して充放電の指示を行う電池集約サブシステムとを備え、前記電力系統の電圧や周波数等を安定に維持する系統安定化システムにおいて、
前記需要家側蓄電池装置は、蓄電池のSOC(State Of Charge,全容量に対する充電電荷量の割合)精度の情報を含む最新状態量を前記電池集約サブシステムに送信し、
前記電池集約サブシステムは、前記SOC精度に基づき、複数の前記需要家側蓄電池装置の中から充放電させる蓄電池を選択することを特徴とする、系統安定化システム。
【請求項２】
電力系統に接続された、需要家が設置する需要家側蓄電池装置と、前記需要家側蓄電池装置に対して充放電の指示を行う電池集約サブシステムとを備え、前記電力系統の電圧や周波数等を安定に維持する系統安定化システムにおいて、
前記需要家側蓄電池装置は、蓄電池のSOC(State Of Charge,全容量に対する充電電荷量の割合)精度を算出可能な情報を前記電池集約サブシステムに送信し、
前記電池集約サブシステムは、前記蓄電池のSOC精度を算出可能な情報に基づき、複数の前記需要家側蓄電池装置の中から充放電させる蓄電池を選択することを特徴とする、系統安定化システム。
【請求項３】
上記請求項２記載の系統安定化システムであって、
前記蓄電池のSOC精度を算出可能な情報として、直前のSOCリセットからの経過時間もしくは直前のSOCリセットの日時もしくは直前のSOCリセットからの総充放電量もしくは複数のSOC算出アルゴリズム間の誤差の平均もしくは分散もしくはSOC変化に対する端子電圧の変化率もしくはSOC変化に対する端子電圧の変化率が所定範囲を超えた直近の日時もしくは同日時からの経過時間のすくなくとも１つを用いることを特徴とする系統安定化システム。
【請求項４】
電力系統に接続された、需要家が設置する需要家側蓄電池装置と、前記需要家側蓄電池装置に対して充放電の指示を行う電池集約サブシステムとを備え、前記電力系統の電圧や周波数等を安定に維持する系統安定化システムにおいて、
前記需要家側蓄電池装置は、蓄電池のSOC(State Of Charge,全容量に対する充電電荷量の割合)精度の情報を含む最新状態量を前記電池集約サブシステムに送信し、
前記電池集約サブシステムは、前記SOC精度に基づき、複数の前記需要家側蓄電池装置の中からリセット動作させる蓄電池を選択することを特徴とする、系統安定化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に接続して使用される系統安定化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の安定の用に供される蓄電池の利用方法としては、電力系統に接続している複数の蓄電池の充放電可能な容量をまとめて制御する(特許文献1)の手法がある。この公報には、「電力を使用する需要家側に備えられ、需要家に電力を供給する電力系統に接続されるとともに、需要家のために充放電を行う二次電池を使用して、電力系統の潮流制御あるいは系統制御を行う装置」の構成方法に関する記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-94648号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】江幡 良雄 著「穏やかなデマンドレスポンスのビジネスモデルと実証試験」電気学会論文誌B Vol.135 No.1   2015年1月1日、ｐ.78−84
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献1では、主要な構成要素である蓄電池のSOC(State Of Charge,満充電から完全放電までの全電荷量に対する現在の電荷量の割合)の精度が、時刻や状況に応じ変動することを考慮していない。そのため、SOC精度の最悪値を基準に蓄電池を利用するか、あるいは意図しない充放電停止の発生を許容する必要が生じる。
【０００６】
そこで、本発明では、SOCの精度が変化することを前提に、蓄電池の容量を有効に利用する技術もしくは、意図しない充放電停止の発生を低減する技術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】
【０００７】
本発明の需要家側蓄電池装置は、蓄電池のSOC(State Of Charge,全容量に対する充電電荷量の割合)精度の情報を含む最新状態量を電池集約サブシステムに送信し、電池集約サブシステムは、SOC精度に基づき、複数の需要家側蓄電池装置の中から充放電させる蓄電池を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、SOCの精度が変化することを前提に、蓄電池の容量を有効に利用する技術もしくは、意図しない充放電停止の発生を低減する技術を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】全体構成を示す図
【図２】電力系統安定化システム103の機能ブロック図
【図３】電池集約サブシステム101の機能ブロック図
【図４】需要家側蓄電池装置102における制御装置(BMS)のブロック図
【図５】入札動作に関連するメッセージシーケンス図
【図６】充放電入札条件作成(303)の動作フロー
【図７】応札応答作成等(305)の動作フロー
【図８】落札者決定(307)の動作フロー
【図９】SOC精度に基づいた順位づけ
【図１０】制御量の蓄電池分担部分決定のフロー
【図１１】空き容量に対するSOC誤差の模式図
【図１２】電池状態の応答306に関するデータ構成の例
【図１３】SOCの累積誤差の例
【図１４】SOC精度の能動的リセット動作の例
【図１５】遠隔保守対応の電池集約サブシステム101の機能ブロック図
【図１６】遠隔保守対応の需要家側蓄電池装置102における制御装置(BMS)のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図1は電力系統を含めた全体の構成を示す図である。55は給電指令所であり、管轄する電力系統104を安定かつ経済的に維持するための、計画や指令を大局的に行う。同系統には、発電機105、需要家106, 再生可能エネルギー等の分散電源107,需要家側蓄電池装置102、LRT(Load Ratio Control Transformer),SVR(Step Voltage Regulator),SVC(Static Var  Compensator)など、電圧や無効電力等を制御し系統を安定に保つ機器108が、必要な箇所に接続されている。100は電力系統安定化用制御装置であり、系統の電圧・電流・周波数等の計測値を参照しつつ、電力系統に存在するSVR等の制御を行う。電力系統安定化用制御装置100の構成要素に関し、以下、特に蓄電池の制御に関する電池集約サブシステム101と、その上位の電力系統安定化システム103との2つについて、その動作を説明する。
【００１２】
101は電池集約サブシステムで、電力系統安定化システム103からの指令に従い、需要家設置蓄電池装置102の使用可能な容量を集約し、電力系統104の安定のために需要家設置蓄電池装置102に対して充放電の指示を行う。電力系統104には上記以外に、電気事業者等が設置する火力等一次エネルギを使用する発電機105、および図示しない変電設備や電圧降下の調整設備、調相設備がある。106は電力を消費する需要家である。107は再生可能エネルギ等を利用した分散電源であり、太陽光や風力などで構成される。
【００１３】
需要家設置蓄電池装置102は、上記再生可能エネルギを利用した分散電源107に併設されたものや、大口の需要家にピークシフト等の目的で設置されたもの、更には充電装置に接続された状態のEV(電気自動車)などがある。尚、EVの充電装置は充電と放電の双方に対応するものを含むものとする。
【００１４】
再生可能エネルギを用いた電源は、日射や風速など自然現象に起因した要因で変動を起こす。再生可能エネルギの電力系統104への連系量が増えるに従い、上記変動への調整力が、旧来の火力発電機や揚水発電所、およびSVR等の作用だけでは不足する可能性が指摘されている。上記調整のためには、給湯設備等の負荷の遠隔制御もある程度有効であるが、負荷にも電源にもなる蓄電池の利用が変動抑制の効果が高い。しかし、蓄電池の容量当たりの単価を考慮すると、系統安定化専用に、電気事業者が蓄電池を導入することはコスト高となる。
【００１５】
一方、ピークシフトやピークカット用の蓄電池やEV用の蓄電池等、需要家が需要家の用に供するために設置した蓄電池が電力系統104に接続されている。上記電池は、需要家が特定の用途のために導入したものであり、その蓄電池を系統安定化用途にインセンティブを払って利用できれば、系統安定化専用の蓄電池を導入する場合より低コスト化できる可能性がある。
【００１６】
上記需要家側蓄電池には、充放電可能な空き容量がある場合があり、更に常に蓄電池の能力を全て使い切っているとは限らない。例えば風が風力発電機を起動するに足るカットイン風速以下の状態が継続した場合、風力発電平準化用途の蓄電池はほぼ充放電されない。上記と時を同じくし、天候が雲のある晴天であれば、蓄電池を併設していない太陽光発電は大きな変動を伴った出力を出す。よってトータルでみれば、風力平準化用途の蓄電池の能力を、太陽光発電の平準化に利用することが原理的には可能である。
【００１７】
上記のような蓄電池容量の転用は、需要家設置蓄電池装置102の参加者が多いほど、効率的な運用が期待できる。しかし、一般に需要家側蓄電池装置102の設置者は各々別個の事業主体であり、自主的に相互に連携して制御を行うことは難しい。そこで、電池集約サブシステム101が、電力系統安定化システム103から指示された例えば翌日分の電力の調整量に達するまで、需要家側蓄電池装置102の使用可能な容量を集約し、翌日あるいは数時間後、数分後の系統安定化の用に供する仲介を行う。上記系統安定化のための充放電の実績に対し、電池集約サブシステム101から需要家設置蓄電池装置102の設置者に対し、何らかの対価(インセンティブ)が支払われる。
【００１８】
ここで、系統安定化のために必要とされる蓄電池容量に対し、需要家側蓄電池装置102において利用可能な容量が上回る場合、電池集約サブシステム101では需要家側蓄電池装置102の選択に任意性が生じる。(特許文献1)では、上記の選択に、系統安定化の効果が高い場所に位置する蓄電池を選択する方式の例が開示されている。
【００１９】
上記方式では、需要家側蓄電池装置102の設置台数が増え、同程度の安定化効果の場所に多数の需要家側蓄電池装置102が設置される状況下では、必ずしも効率的な選択の指標とならない課題があった。一方、(非特許文献1)においては、インセンティブコストの安い順に選択する方法が開示されている。同方式では、選択した蓄電池のSOC誤差を見込んで、SOC誤差が無いと仮定した場合より多い数の需要家側蓄電池装置102を予約するか、あるいはSOC誤差により意図しないタイミングでの充放電停止のリスクを許容する必要があるという課題がった。
【００２０】
上記課題に鑑み、本実施例の方式では、電池集約サブシステム101において、使用の予約の対象とする需要家側蓄電池装置102の選択基準の一つとして、需要家側蓄電池装置102における蓄電池SOCの精度を用いる。SOC精度以外が類似の条件の複数の蓄電池から選択できる場合は、SOC精度がより高い(SOCの誤差の小さい)需要家側蓄電池装置102を優先的に選択する。上記方式により、より少ない需要家側蓄電池装置102の予約だけで、系統安定化のために必要となる蓄電池容量を満たすことができる。
【００２１】
上記の効果を、図11を用い説明する。同図で135は、劣化が無いと仮定した場合の充放電可能な容量(Aｈ等の次元をもつ)である。通常は若干の劣化による容量減136があるため、137が使用開始後のある時点での充放電可能容量となる。次に、138をSOCの値と仮定する。これは、その蓄電池のSOCを管理するコントローラ等が、その時点で最も確からしいと判定しているSOCの値である。上記SOCの値には、誤差140を含んでいる。ここで、電力安定化のために貸し出す(DR,デマンドレスポンス用途への貸出)範囲を139とすると、DRのために、現在のSOC値からの充電可能な電荷量は142の範囲となる。同様に放電可能な電荷量は143の範囲となる。ここで、SOC誤差が、135もしくは137に対する百分率で、最大20%程度となるシステムを仮定する。いま、DRのために、全容量の40％を貸し出すことを考えると、誤差を含んだ例えば充電方向の貸出可能な容量は、全容量に対し10%にとどまることになる。これは、蓄電池の充放電可能容量のうち、一部を使用する場合、SOC誤差が相対的に大きくなるためである。逆に、SOCの誤差が全容量に対し、10%とした場合、充電方向の貸出可能な容量は、15%に増える。よって、SOC精度の高い蓄電池をDRの用途に利用した方が、他の条件が同じであれば、有利となる。例えば、同じ容量、DRのための貸出可能範囲の蓄電池を利用する場合、SOC誤差10%の蓄電池の必要予約数は、SOCの誤差15%の蓄電池の必要予約数の2/3の数となり、インセンティブのためのコストを低減できる。加えて、意図せずにSOCの上限や下限に到達してしまう確率を減らせるため、借用による蓄電池の劣化を低減できる等、種々の利点が生じる。
【００２２】
従来の例では、蓄電池のSOCの精度に関して言及しておらず、一定のSOC精度の仮定をおいているものと考える。ところが、一般に蓄電池のSOCの正確な把握は困難で、数々の方式が試みられているものの、いまだに多くの課題を残しているのが現状である。
【００２３】
上記に鑑み、多くの蓄電池に対して、着実に利用できるSOCの指標として、現在のところ電流積算値を用いたSOCの算出を行う場合が多い。しかしながら電流積算方式によるSOCでは、積算誤差が累積していくという課題がある。よって、DRに利用する蓄電池の容量を確実に確保するためには、上記方式で生じうる最大の誤差を考慮して容量を算出する必要がある。一方で、SOCの誤差が蓄電池のコントローラで算出した値の上下方向にほぼ対象に正規分布のように分布すると仮定できれば、多数の蓄電池を予約することにより平均化効果により、SOC誤差の影響を低減できる可能性もある。しかし、これは以下の2つの理由により、効果を期待できない。
【００２４】
１つは、蓄電池のSOCの誤差の要因が比較的相関をもちやすいためである。例えば周囲温度は、多くの蓄電池で共通の傾向をもつことが予想される。またセンサ類に関しても、製造メーカや形式からくる誤差の生じ方に偏りをもたらすと考えられる。特に市場が成熟し、寡占化が進むと、類似のセンサ、類似のSOC算出法、類似の蓄電池の利用が支配的となり、SOC誤差の偏りは増加する予想する。また充放電のタイミングにおいても、例えばピークシフト用途の設備では、類似の傾向をもつと考えられ、直前の電流履歴による分極の影響に類似性が予想される等である。
【００２５】
もう１つの理由は、たとえSOCの誤差が上下方向に分布していた場合においても、容量の合計値の充足だけでは、DRの要件を満たせないためである。例えば、電荷量(Ah)的には必要量を充足できたとしても、先行してSOCの上下限に到達した蓄電池から脱落する。よって、上記脱落後、残りの蓄電池で電流を分担することになり、電流量(A)的に、要件を充足できなくなるためである。
【００２６】
上記のようにSOCの誤差の大きさは、容量の一部をDRに利用する際に大きな影響を及ぼすが、一方で、SOCの誤差の大きさは、常に一定ではなく、状況によって変化する。そしてある条件下では、SOCの誤差が小さいことが期待できる。
【００２７】
SOCの算出方式として多くの蓄電池に適用される電流積算方式は、累積した誤差をリセットする動作を実施する。リセットの間隔として、例えば1-2週間毎などがあり、これらの間隔を決める要素としては、電流積算を行うセンサの精度等が挙げられる。よって、リセット直後の需要家側蓄電池装置102のSOCの精度は高く、次のリセットに向け、SOCの精度は徐々に低下していく。尚、リセット動作の方法として、例えば鉛蓄電池では、均等充電がある。
【００２８】
そこで、SOCのリセットからの経過日数が短い等、SOCの精度が高い状態の需要家側蓄電池装置102を優先的に系統安定化のための蓄電池としての予約の対象(DRの対象)として選択すれば、より少ない需要家側蓄電池装置102を用いても、高い確率で必要な蓄電池容量を積み上げることが可能となる。
【００２９】
上記のようなSOC精度を考慮した予約対象の選択は、電池集約サブシステム101により、多数の需要家側蓄電池装置102の全容量のうちの一部である’空き容量’を集約する本ケースでは特に有効と考えられる。
【００３０】
加えて、例えば鉛蓄電池では、SOC精度の高い時期、すなわち均等充電からの経過日数が少ない時期では、セル(直列または並列接続される蓄電池群を構成する最小の電池の単位)間の充電状態のバラツキも小さい。よってSOC精度の高い需要家側蓄電池装置102を選択することで、DRのために借用する際に蓄電池の劣化を促進してしまうリスクを回避できる。これは、セル間のSOCのバラツキが小さい場合は、充放電により、一部のセルのみが適正SOC範囲を超過してしまう確率が低いためである。
【００３１】
尚、本方式における’空き容量’とは、予約対象の期間(例：翌日,1時間後から2時間後まで)で、電池集約サブシステム101に対して運用を許容するSOCの変化範囲を指す。例えば、翌日、需要家側蓄電池装置102のSOCを60%から90%の範囲内で電池集約サブシステム101からの要求に対し、変動させることを許容する場合は、空き容量が30%として扱う。
【００３２】
残りのSOC範囲(需要家側蓄電池装置102におけるSOC使用許容範囲が30%-90%とすると、30%相当分)に関しては、設置主体である需要家が本来の用途に使用する。もちろん、例えば翌日、需要家が本来用途に蓄電池を使用しないことがあらかじめ判明している場合は、全SOC範囲を電池集約サブシステムに貸し出すことを妨げない。
【００３３】
また、貸出開始の時点で需要家側蓄電池装置102のSOCの初期値に関しては、DRの目的や蓄電池の種類により適切な初期値が異なるため、電池集約サブシステム101から需要家側蓄電池装置102に対しての後述する入札条件の提示時に示してもよい。例えばDRの目的が電力の需要が多い時期のピークカットであれば、高いSOC値を初期値として指定する。あるいは再生可能エネルギの変動抑制を目的とした場合は、中間のSOC値を指定する。需要地から遠く、送電容量の小さな系統に接続された太陽光発電装置のネガワット吸収代として使用する場合は、低いSOCの初期値とするなどが考えられる。電池の種類に関しては、例えば鉛蓄電池の場合は、初期値として高いSOC値となるようにすると劣化を促進しにくい。逆にリチウムイオン電池の場合は、高いSOC値を避けるようにすると劣化を促進しにくいなどが挙げられる。
【００３４】
図2は電力系統安定化システム103の機能ブロック図、図3は電池集約サブシステム101の機能ブロック図、同じく図4は需要家側蓄電池装置102の制御装置(BMS, Battery Management System)の機能ブロック図である。また、図5は電力系統安定化システム103と電池集約サブシステム101,需要家側蓄電池装置102のBMS間の入札に関連する動作のメッセージシーケンス図である。
【００３５】
図2の対給電指令所通信部151は、給電指令所55との通信を行う。気象情報等外部情報源通信部152は、日射量、風速、気温等、充放電制御の対象となる時間帯(翌日や、数時間後、数分後の時間帯)における、電力消費(気温と空調機器の稼働予測等)や再生可能エネルギの発電量予測(風や日照量)等、電力系統の安定運用に影響しうる気象の予測値や、休日/平日種別等を(必要に応じ、能動的に取得要求する等を行い)取得する。
【００３６】
系統機器(SVR等)情報収集部153は、電力系統上の安定化設備(SVR,SVC等)の状態や電圧等の計測値を収集する。安定化用情報保持部154は、系統機器(SVR等)情報収集部153にて収集した系統機器の状態値(SVR等のタップ位置、電力系統に設置したセンサでの計測値、その他過去の動作履歴、消費電力履歴)等、電力系統の安定化に必要な情報を蓄積する。
【００３７】
系統安定化計画作成部155は、給電指令所55からの必要電力調整量、及び気象情報等外部情報源通信部152にて取得したデータ、安定化用情報保持部154からの過去履歴等に基づき、安定化のための計画を行う。電池必要容量算出部156は、系統安定化計画作成部155にて作成した計画のうち、蓄電池の充放電により実現する部分に関し、必要となる容量を算出する。蓄電池大局的充放電制御部 157は、DRの実行時に、蓄電池に指令する充放電電力値を、変電所のバンク単位等で大局的に指示する。対電池集約サブシステム通信部158は、上記で算出した、安定化の計画に基づき、計画の対象となった各時刻断面等の区分毎に、必要な蓄電池の容量に関する情報を、電池集約サブシステム101に対し送出する。加えて、電池集約サブシステム101において、DRの実行時に必要となる電力系統上の各計測値の送信も行う。これらの受け渡しは、電力系統安定化システム103と電池集約サブシステム101が同一の電力系統安定化用制御装置100内での別プロセスで実行されている場合、特に制御の遅れ時間の短縮が重要である場合には、共有メモリ等で受け渡ししてもよい。遅れ時間の制約が緩い場合は、データベース等を介すると、大量の情報の共有時に有利である。
【００３８】
図3は電池集約サブシステム101の構成要素を示す。対電力系統安定化システム通信部201は、電力系統安定化システム103との通信を行う。左記通信の内容には、必要となる蓄電池の容量や電力系統上の地点および対応する時間断面の情報を含むものとする。
【００３９】
使用予約蓄電池決定部202は、SOCの精度あるいは精度に相当する情報に基づき、使用予約の対象とする蓄電池を決定する。蓄電池情報保持部203は、電池集約サブシステム101からの入札情報に対する、需要家側蓄電池装置102からの蓄電池状態や使用予定に対する応答、必要に応じインセンティブの額を保持する。蓄電池情報収集部204は、電力系統安定化システム103からの要求に対し、必要な充放電容量を確保すべく、DRの対象となりうる需要家側蓄電池装置102に対し、入札情報の送信と対応する応札の通信を制御する。充放電計画作成部205は、DRの動作を実行する際、DRの対象(対象の時間断面に対しDRを実行することを落札した需要家側蓄電池装置102)の蓄電池に対し、その能力やSOC値に応じ、充放電のスケジュールを立てる。スケジュールの具体例としては、どの程度の電流値又は電力値でどのような時間に充放電を行うかを固定的に指定する等がある。或いはアンシラリ等の用途では、最大どの程度の電流値や電力値で、充放電の各々の方向につき最大継続時間がどの程度か等の指定がある。アンシラリ用途の場合、充放電の方向の積算値が、時間平均でおよそバランスする動作となる等の指定としてもよい。
【００４０】
インセンティブ処理部206は、DR対象となった、もしくは実際の充放電実績の有無にかかわらず、使用予約の対象となった需要家側蓄電池装置102に対し、対価の算出を行う。対価の支払いは、金銭以外の各種便益であっても良い。便益の例として、需要家側蓄電池装置102を設置している需要家に対する電力料金の割引や各種制約の緩和などが挙げられる。
【００４１】
蓄電池個別的充放電制御部207は、DRの動作を実行する際、DRの対象(対象の時間断面に対しDRを実行することを落札した需要家側蓄電池装置102)の蓄電池に対し、充放電の指令を送出する。指令は、アンシラリ等の変動緩和用途であれば、比較的短い周期で需要家側蓄電池装置102宛てに送信する。時刻断面毎に固定の充放電電流あるいは電力でスケジュールされた場合は、時刻断面の最初に指示を与えるだけでも良い。加えて、固定スケジュールの場合は、落札をもって、需要家側蓄電池装置102が電池集約サブシステム101からの指示なくして、スケジュール通りに充放電を行う方式としてもよい。
【００４２】
対BMS通信部208は、電池集約サブシステム101と需要家側蓄電池装置102(のBMS)との通信の機能を提供する。
【００４３】
図4の需要家側蓄電池装置102の制御装置(BMS)において、対電池集約サブシステム通信部250は、電池集約サブシステム101に対向する通信を行う。応札判定部251は、電池集約サブシステム101からの入札情報に応じ、応札するか否かの判定を行う。
自局内電池情報保持部252は、需要家側蓄電池装置102のBMSが制御対象としている蓄電池の状態を保持する。
【００４４】
蓄電池状態計測部253は、上記制御対象の蓄電池の電圧や電流、電流積算、温度等の計測を行う部分である。実際の計測値の入力(A/D変換等)は、計測用センサを設置した蓄電池や駆動用のコンバータ類に近接した箇所で実施し、計測結果のみを需要家側蓄電池装置102のBMSで受信する方式としてもよい。
【００４５】
充放電予定入力/作成部254は、入札に対する応答を作成できるよう、例えば翌日あるいは数時間後等に使用できる蓄電池の容量を、需要家側蓄電池装置102を設置している需要家の蓄電池管理者において入力する。例えば需要家側蓄電池装置102がEVであれば、需要家(EVのユーザ)の翌日あるいは今後数時間のEVの使用予定等が入力の例である。また、貸し出しを行える蓄電池の部分容量の算出に関し、事業所などの需要家の蓄電池管理者が計算を行うのではなく、需要家側蓄電池装置102のBMSにおいて、自動的に計算を行う方式としてもよい。この場合、需要家の蓄電池の管理者は、BMSが出した算出結果に対し承認を行う方式としてもよい。また、上記承認も省略し、通常の使用において、蓄電池の管理者の介在を不要とする方式としてもよい。上記貸出可能容量の自動算出については、例えば翌日の天気予報に基づき、需要家側蓄電池装置102の設置主体である例えば事業所の、冷暖房需要を予測し、貸し出せる量を算出するなどがある。左記算出には、例えば当該事業所の休日に関する情報や、消費電力の大きい設備の稼働の情報などを用いてもよい。
【００４６】
応札条件等入力部255は、蓄電池を貸し出す際のインセンティブ等の価格設定を入力する機能を担う。
【００４７】
充放電予定格納部256は、充放電予定入力/作成部254により入力/作成した充放電予定を格納する。例えば、1週間等、ある期間の充放電予定を一度に作成し、需要家の蓄電池管理者の承認を得た予定を、格納する等を行う。格納する充放電予定は、確定値ではなく、例えば、前日気温がxx度であった場合、貸出量はyy[Ah]等の条件の集合やアルゴリズムとしてもよい。
【００４８】
充放電指令出力I/F 257は、需要家側蓄電池装置102のBMSが管理する蓄電池に対し、充放電指令を送出するI/Fである。
【００４９】
次に図5を用いて入札動作に関連するメッセージのやり取りの例を示す。電力系統安定化システム103,電池集約サブシステム101,需要家側蓄電池装置102のBMSは、各々図1と同一の符号を付している。
【００５０】
電池集約サブシステム101は、需要家側蓄電池装置102から、装置状態に関するデータを必要に応じ常時または事象に応じ間欠的に収集する(302)。
【００５１】
電力系統安定化システム103において、翌日あるいは数時間後,数分後の電力系統において必要となる電力変動に対する調整量に対し、蓄電池で実施する割り当て量を決定する(300)。これらの割り当て量の決定は図示しない給電指令所55で実施してもよい。給電指令所55で決定する場合は、より広域や上流の系統の情報へのアクセスが容易なため、これらを考慮した大局的な割り当てを行いやすい。図示のごとく電力系統安定化システム103において割り当てを決定する場合は、対象の電力系統内の機器に関する詳細な情報へのアクセスが容易であるため、蓄電池を含めた配下の系統安定化機器の個別的状況に即した割り当てを行いやすい。
【００５２】
上記300の割り当てにおいて使用する外部情報源からの情報309には、給電指令所55からの使用電力量の予測や、気象予測等の情報がある。また左記情報には、後段の入札の条件の作成に必要な、電力の需給状況を含むものとする。
【００５３】
次に、電池集約サブシステム101に対し、必要電力や電力量のうち蓄電池の分担する量を指定するメッセージを送信する(301)。これらの情報には、どの区間(例：変電所毎のバンクやフィーダ)にどの時間帯にどの程度の電力(正負の電力を含む)が必要かの情報を含む。需要家側蓄電池装置102の充放電に必要な情報が含まれていれば、当該電圧階級における最大電流値と、電力量の組合せを指定する内容としてもよい。
【００５４】
次に電池集約サブシステム101において、受信した必要電力量等に応じ、充放電の入札条件を作成する(303)。一例として、301のメッセージで指定された該当するバンク単位等の区分毎に、入札の対象とする時間帯や電力量等、需要家側蓄電池装置102に対し送信すべき情報を作成する。
【００５５】
作成した情報に基づき、304で電池集約サブシステム101から需要家側蓄電池装置102宛てに、充放電入札条件送信や蓄電池状態量要求のメッセージを送信する(304)。
【００５６】
需要家側蓄電池装置102においては、自局内の蓄電池に関する計測値の状態量把握する動作を行うとともに、左記状態値とメッセージ304で示された入札条件を勘案し、応札すべきか否かを判定する(305)。需要家側蓄電池装置102は、一般に複数存在するが、以降、図中では、１つで代表して記載する。よって304のメッセージや、302の装置状態に関する収集データも、１つの電池集約サブシステム101に対し、複数の需要家側蓄電池装置102とのやり取りとなる。次に、305の処理にて応札すべきと判定した場合、応札のための応答を作成する。
【００５７】
前記応答文と、必要に応じ蓄電池の最新状態量に関する応答を、需要家側蓄電池装置102から電池集約サブシステム101宛てに送信する(306)。この応答文には、少なくとも、蓄電池のSOC値、及び当該SOC値の精度の情報を含むものとする。ここでSOC精度値に代え、SOC精度を算出可能な情報であってもよい。
【００５８】
電池集約サブシステム101において、1つあるいは複数の需要家側蓄電池装置102より受信した１つ以上のメッセージ306に基づき、SOCの精度に基づき落札者を決定する307。落札決定の情報は、少なくとも落札した当該需要家側蓄電池装置102宛てに、或いは必要に応じ入札に参加した需要家側蓄電池装置102や関連する需要家側蓄電池装置102宛てに、電池集約サブシステム101から送信する(308)。
【００５９】
320以降の処理は、DRの実行段階の処理である。まず、電力系統安定化システム103にて、充放電指令値を作成する(320)。指令値の作成は、予測値の作成300の場合と同様に、給電指令所55で作成してもよい。上記場合の得失も予測値の作成300の場合と同様である。作成した指令値は、321のメッセージとして送信する段階では、どこの変電所のバンクあるいはフィーダ単位で、必要となる充放電電力である。次に、電池集約サブシステム101において、上記充放電の指令を、DRに参加する蓄電池毎に展開する処理を行う(322)。展開後のメッセージは、DR対象の、一般には複数個の、需要家側蓄電池装置102宛てに送信する(323)。需要家側蓄電池装置102においては、上記指令に基づいて充放電を実施する。落札時に充放電電力値(あるいは電流値)を固定的スケジューリングとした場合は、上記充放電の指令323を待たずして324にて充放電を実施してもよい。
【００６０】
上記の電力系統の安定化のための充放電の様態として、更に、蓄電池の充放電を担うコンバータによる同期機のガバナフリー模擬機能等により自律的に安定化のための充放電動作を行ってもよい。
【００６１】
その後、需要家側蓄電池装置102における充放電の実績に基づき、インセンティブが付与される(325)。上記付与において、電池集約サブシステム101は、需要家側蓄電池装置102毎のインセンティブ付与状況の集計を行う。インセンティブの支払い(決済)は、電力系統の安定化に関し責任をもつ事業者から直接決済する方式としてもよい。あるいは上記安定化に責任をもつ事業者からの各種料金の割引等の便益であってもよい。また付与の時期はDRへの応答毎に限らず、月ごとなどでもよい。また、DR当日の電力系統の需給状況に応じ、電池集約サブシステム101からの充放電要請が発せられず、需要家側蓄電池装置102において充放電がなされなかった場合でも、’使用の予約’に対する対価として、インセンティブを付与してもよい。
【００６２】
電池集約サブシステム101において、必要電力や電力量のうち蓄電池の分担する量を指定するメッセージ301を受信後、304送信までに、メッセージ301の内容に応じた、新たに必要となった需要家側蓄電池装置102の状態に関する情報あるいは、既存データの最新値を、需要家側蓄電池装置102宛てに要求し、その応答を得たうえで、303を実行してもよい。
【００６３】
次に、図10を用い調整量の蓄電池による分担部分の決定のフローを示す。系統安定化のために、給電指令所55からの必要な調整量の予測値221を受信する(223)。給電指令所55は、本実施例の電力系統安定化システム103の担当範囲を含むより広い電力系統の範囲に関し、必要に応じ他の系統からの融通も含めて、必要な調整量の予測を行う。電力系統安定化システム103は上記予測量に基づいて、以降の系統安定化に関する動作を行う。上記に加え、気象予測等の情報も、外部のサーバより受信する(223)。気象予測は、一般の天気予報ではなく、太陽光発電や風力発電等の発電量の予測に特化した気象予測でもよい。
【００６４】
次に、電力系統安定化用制御装置100の担当範囲に含まれる系統安定化機器の操作量を算出する(224)。これらの算出には、SVR等の系統安定化機器の情報、再生可能エネルギ(RE)等分散電源の連系点とその容量や特性に関する情報、系統上の各種計測値の現在値や予測値、過去の電力消費の実績等222を考慮してもよい。一般には、上記は正確に算出することは困難であるため、数値シミュレーションにより安定性を確認する。安定性の確認は、定常的な確認、過渡的な確認、事故時に分散電源の解列時の動作等、種々の条件を加味して実施する。各時間断面毎の需要量や分散電源の発電量、経済性も含め、より最適に近い値となるよう繰り返し演算を実施する。現在の電力系統では、上記計算上必要となる箇所の計測値が必ずしも存在しているとは限らないため、一定の限界はあるものの、上記シミュレーションによる安定性の確認は、公知の手法として広く実施されている。上記安定化のための蓄電池を含む安定化機器の操作量の算出が終了した後、左記のうち蓄電池で分担すべき量を算出する(225)。
【００６５】
蓄電池分担分の算出結果は、電池集約サブシステム101宛てに送信する(226,227)。
【００６６】
次に図6を用い、電池集約サブシステム101において実施する充放電入札条件作成(303)の動作フローを説明する。まず、電力系統安定化システム103より、電力の需給状況に関する情報301を取得する(331)。この情報は、例えば図5におけるメッセージ309に含んで電力系統安定化システム103が受信するようにしてもよい。更に左記需要の予測に対し、より最新の気象情報を用い、適宜需要予測の補正を加えてもよい。また、電力系統安定化用制御装置100の担当範囲の気象の地域的特性を踏まえた補正を実施してもよい。
【００６７】
次に、供給サイドとなる蓄電池の情報を取得する(332)。これらには、電力系統安定化用制御装置100の配下の需要家側蓄電池装置102から得ている計測情報の現在値に加え、過去のDRへの適用実績に基づく利用可能蓄電池数(あるいは容量)の予測を行う(332)。例えば、需要家側蓄電池装置102が工場等のピークシフト用途の設備の場合、休日等、工場が操業しない日は空いている可能性が高いと判定する。休日のみ利用するユーザのEV等も類似の予測ができる。
【００６８】
需要331と供給332に基づき、最低価格等、入札の条件を作成する(333)。左記結果をもとに、入札の条件を需要家側蓄電池装置102宛てに送信する(334)。上記331-334までの動作は、例えば変電所のバンク毎に実施する(335)。蓄電池の容量を確保する単位は、任意でもよいが、旧法制の関係上、一部の変電所では、バンク単位で逆潮流への対応が完了していない場合も想定し、便宜上本説明では、安定化のための蓄電池の容量を確保する単位をバンク単位とした。RE等の分散電源や蓄電池が、潮流の制限を受けにくい、より高い電圧階級に連系できる場合は、バンク単位でなく、より広域の単位で蓄電池の容量を確保する入札としてもよい。逆に、バンク中の一部のフィーダにつき,REや蓄電池が偏在している場合、個々の入札の範囲をフィーダ単位としてもよい。
【００６９】
次に、図7を用い、需要家側蓄電池装置102にて実施する応札応答作成等(305)の動作フローを説明する。まず、351にて電池集約サブシステム101からの入札の条件等のメッセージ304を受信する。次に、自局内での蓄電池の情報を取得する(352)。自局内の蓄電池の情報には少なくともSOCとSOCの精度、もしくはSOCとSOCの精度を算出可能な情報を含むものとする。次に、需要家側蓄電池装置102の主たる運用者による蓄電池の使用予定情報を入力する(353)。使用予定の例としては、需要家側蓄電池装置102が例えばEVの蓄電池の場合、明日あるいは数時間後等、入札の対象となる時間帯に、当該蓄電池(を内蔵するEV)を使用するか否か等の情報である。これらの使用予定情報は、入札の都度入力する方式ではなく、予め週間の予定等を入力しておき、適宜読みだす方式としてもよい。逆に、DRの対象となる頻度が低い需要家側蓄電池装置102の運用者に対しては、蓄電池の需要が逼迫する状況が入札条件から判明している場合、メール等の手段を用いて遠隔で問い合わせる方式としてもよい。また、需要家側蓄電池装置102が事業所等でピークシフト等の用途に用いられている場合、事業所の休日の情報や主要な電力を消費する機器の稼働情報等を取得する(354)。前記蓄電池の現在状態と入札対象時間帯の使用予定に基づき、自局内の蓄電池のうち、どの程度の容量をDRのために貸し出せるか、あるいは応札そのものを実施すべきかの判定を行う(355)。応札する場合、DRに対する(インセンティブの)価格を決定する(356)。続いて応答文を作成(357)し、メッセージ306を電池集約サブシステム101宛てに送信する(358)。
【００７０】
次に、図8を用い、電池集約サブシステム101にて実施する落札者決定(307)の動作フローを説明する。本例は、再生可能エネルギの変動緩和等、需要家側蓄電池装置102に関し、充電と放電の双方の容量を必要とする場合の例を示している。まず需要家側蓄電池装置102(のBMS)より、入札に対応した応札情報を受信する(371)。また、蓄電池の充放電容量を確保する電力系統104の区分の例として便宜上バンク単位としている。
372は、最適化のための試行のループ、373はバンクに対応するループである。ループ中のあるバンクに関する処理が374-376に対応する。このうち374のSOC精度に基づく順位付けに関し、あらたに図9を用いて説明する。
【００７１】
図9において、SOC精度に基づく順位付けを行うために、401で前処理として、貸出可能なSOC範囲の幅の順で、応札者の蓄電池をソートする(単純のために、応札者毎に、SOC、SOC精度、貸出可能SOC範囲で規定される１つの蓄電池をもつと仮定する。上記特性の異なる複数の蓄電池をもつ応札者は、蓄電池ごとに個別に扱えば一般性は失われない)。貸出可能なSOC範囲の幅とは、例えばある需要家側蓄電池装置102につき、SOC90%から60%の範囲で貸出可能とすると、90-60＝30%が貸出可能なSOC範囲の幅となる。
【００７２】
次に、402にて、上記SOC範囲に関し、例えば、10%毎に階級化する。例えば、貸出可能なSOCの変化幅が40%以上の階級、40%未満30%以上の階級、30%未満20%以上の階級,,,等である。また、401を経ずに階級化してもよい。また、DR開始時のSOCの初期値は、貸出可能SOC範囲の中間に予め契約条件等で設定しているものと仮定する。次に403にて、同一の階級内で、SOC精度の高い順でソートする。
【００７３】
SOC(需要家側蓄電池装置102が最も確からしいと推定しているSOCの指示値)から上下方向の誤差は一般に異なる可能性があるが、ここでは同一と仮定する。次に404において、後段で使用する変数を準備する。具体的には各階級毎にSOC精度が最も高い応札者の貸出可能容量(=(貸出可能SOC変化幅-|誤差を考慮したSOCの上限-同下限|)/2)を求める。上記貸出可能容量の算出式は、充放電のうち片側の容量である。SOC指示値からの誤差が上下方向で異なる場合は、個別に処理してもよい。
【００７４】
次に、405で貸出可能なSOCの変化幅の大きい階級から階級毎のループに入る。更に406で同一の階級内でSOC精度の高い順にループ処理を行う。基本的に、上記処理で得られる応札者の順に、409にて順位付けを行うが、SOC精度が閾値より低いもの(407)、あるいは貸出可能容量が次の階級のSOC精度上位者に劣後する場合は(408)、次の階級のループ処理に移る。ここで、貸出可能容量が次の階級値の上位者より劣るか否かの判定に、404で準備した変数を利用する。
【００７５】
上記SOC精度での閾値処理を行う理由は、たとえ貸出可能SOC変化幅や、誤差を含めた貸出可能容量が大きな蓄電池の場合でも、SOC精度が劣る場合は、装置に内包する複数の蓄電池セル間のバラツキが増加している可能性が高く、左記蓄電池を借用した場合、意図せず使用制限範囲を超過するリスクが高いためである。
【００７６】
例えばバラツキの増加により電圧が低めのセルが存在していた場合、放電が継続すると、一部のセルのSOCが下限をきり、急激な電圧の低下となって現れる等の現象を生じ、蓄電池の寿命に大きな影響を与える。
【００７７】
上記電圧の変化(特に低下の方向)は、蓄電池セルの直列数が多い場合においても、直列電圧値に有意に影響を与えることがある。電池集約サブシステム101によるDRの実施中に、需要家側蓄電池装置102にて上記電圧異常が発生すると、需要家の蓄電池寿命への影響は不可避となる。上記異常の発生は、需要家の蓄電池を借用するという運用形態上、最も回避すべき事態である。本順位付けの方法を適用することで、SOC精度の高い蓄電池を優先的に予約できるため、上記事態を回避できる。
【００７８】
上記にて、図8の374に対応する処理を実施後、同図375にて、順位に従い貸出可能容量を累積する。上記は累積値が当該バンクに必要な蓄電池の容量に達するまで行う。必要量に達しない場合は、別途電力系統安定化システム103宛てにエラー等を報告するか、別途他のバンク等からの逆潮流等により融通が可能かの調整を行う。左記調整は、372の最適化ループ中で行う。374-376の処理を、全てのバンクにつきループ処理する。次に377で必要に応じ、電力系統104の安定運用上必要な潮流面での定態安定度、系統内の各所でトリップが発生した場合の過渡安定度等を、具体的なDR実施対象の蓄電池に更新した状態で、再度詳細にシミュレーションにより検討する。
【００７９】
加えて、SVR等の電圧調整機器や、SVC等の調相設備等の、操作回数や容量等に制限や経済性の観点からのより適切な組み合わせが無いか、あるいは需要家側蓄電池装置102に支払うインセンティブ面でより経済性のある条件が無いか等の調整を行う。上記最適化は、前述のように数値計算によるアルゴリズム等を適用する。所望の程度の最適化(準最適化)が完了後、全ループを終了し、需要家側蓄電池装置102のBMS宛てに、落札決定に関する情報308を送信する(378)。
【００８０】
SOC精度の高い需要家側蓄電池装置102を少ない件数予約した場合のインセンティブと、SOC精度の低い需要家側蓄電池装置102を多数件予約した場合のインセンティブを比較し、後者の方が安価な場合は、後者を選択する方式としてもよい。但し、後者の方式では、インセンティブのコストは低いが、SOC精度の低い蓄電池を利用する際の、予期せぬSOC上下限値への到達や蓄電池の劣化増等のリスクとのバランスを考慮する必要がある。
【００８１】
図12は電池状態の応答306に関するデータ構成の例である。DRのために貸出可能な時間帯421やSOC422に加え、SOCの精度423の情報で構成される。その他、蓄電池をDRで利用する際に必要な、基本的な能力である容量Ah,最大充電電流値CA, 最大放電電流値CAを必要に応じ含むものとする(424)。
【００８２】
ここで、SOCの精度423に代え、SOCの精度に類する値を算出するに足る情報を送信する方式としてもよい。上記代替の情報としては、蓄電池のリセットからの経過時間425や、前回リセットを実施した日時426、前回リセットからの総充放電量427、電流積算方式以外の複数のSOC算出方式を実行し、それらの算出結果間のバラツキの量428、    dV/dSOC(SOCの変化量に対する開路電圧もしくは閉路電圧値変化量の傾斜)の大きさ429の少なくとも1つで構成する。上記429に関連し、一度、dV/dSOCの傾斜の大きな状態(開路電圧等からSOCを高精度で算出しやすい状態)となってからの経過時間430を用いてもよい。これはリチウムイオン電池の場合、SOCに対する電圧(ocv電圧等)の勾配が、中間のSOCで小さいのに対し、低いSOCもしくは高いSOCの状態で勾配が大きくなり、電圧からのSOC算出の精度が高まるためである。
【００８３】
図13に電流積算方式で算出したSOCの累積誤差の例を示す。同図上は、電流積算方式によるSOCの推定値の時間推移、同じく下図は、電圧や電解液の比重など他の方法で測定したSOC値との誤差である。これらを多数のケースにつき試行すると、誤差の発生方向は、多くのケースで一方向であり、かつ時間の経過とともに増加する。充放電の平均電流値が大きいほど、上記誤差が増加する傾斜が大きくなる。よって、リセットからの経過時間425を用い、SOC精度を算出する場合は、リセットからの平均電流値を用いることで、補正するとよい。
【００８４】
本実施例の需要家側蓄電池装置は、蓄電池のSOC(State Of Charge,全容量に対する充電電荷量の割合)精度の情報を含む最新状態量を電池集約サブシステムに送信し、電池集約サブシステムは、SOC精度に基づき、複数の需要家側蓄電池装置の中から充放電させる蓄電池を選択することにより、SOCの精度が変化することを前提に、蓄電池の容量を有効に利用する技術もしくは、意図しない充放電停止の発生を低減する技術を提供することが可能である。
【００８５】
また、電池集約サブシステムにおいて必要となる同一の蓄電池容量に対して、使用の予約をする需要家側蓄電池の数を削減することができる。もしくは、使用の予約をする需要家側蓄電池の数が同一の場合には、蓄電池の充放電可能容量の読み違えによる意図しない充放電の停止のリスクを低減できる。
【実施例２】
【００８６】
以降は、需要家側蓄電池装置102における保守動作の一部の制御を、電池集約サブシステム101からの要求により実行することで、需要家側蓄電池装置102と電力系統安定化用制御装置100の運用上の双方にメリットを出す手法の例である。
【００８７】
図14にSOC精度の能動的リセット動作の例を示す。電池集約サブシステム101においては、DRの対象となりうる需要家側蓄電池装置102からの計測情報を、必要に応じ、定期的、或いは間欠的の収集している(302)。これらの情報に基づき、例えば多くの需要家側蓄電池装置102のSOC精度が低下した状態を451にて検知した場合、電池集約サブシステム101の判断により、能動的に需要家側蓄電池装置102に対しリセット動作を要求する(452)。これは、電力系統安定化システム103やその上位からDRの入札その他の要求が到着してから時間を要するリセット動作を行うと、時間的猶予が無いためである。よって、上記要求の前に、SOC精度の低下した需要家側蓄電池装置102に対し、リセットの指令を、電池集約サブシステム101自らが能動的に実施する。需要家側蓄電池装置102においては、上記指令を受信時、その本来の動作に支障がなければ、リセットを実施する。即時のリセットが実行できない場合でも、優先的にスケジュールに登録する。上記電池集約サブシステム101によるリセット要求に対応した需要家側蓄電池装置102に対してインセンティブを付与してもよい。或いは上記リセットに必要な電力に関しては、他からの託送等にて融通することで、電気料金等の割引等で需要家側蓄電池装置102のメリットとしてもよい。
【００８８】
上記遠隔での保守に対応するための電池集約サブシステム101の機能ブロック図を図15に示す。同図で新たに追加した、新たに遠隔保守管理機能209にて、451の判定を実施する。対して需要家側蓄電池装置102のBMSを遠隔保守に対応させるためには、図16のように、遠隔からの保守の要求に応答する機能258に加え、自局内での需要家のための本来動作との調整する機能259が必要となる。259では、自局内でのスケジュールを確認するとともに、必要に応じ、需要家側蓄電池装置102の管理者の判断を要求する動作を行う。
【００８９】
電池集約サブシステム101が多数の需要家側蓄電池装置102に関する保守の機能の一部を担うことで、需要家側蓄電池装置102が単独で保守を行う場合より、数々の利点が生じる。例えば前出の例では、DRのために、SOC精度が高い蓄電池を優先的に落札者として選択したが、逆に、SOC精度が低い蓄電池と高い蓄電池を組み合わせてDRに使用するケースがある。上記ケースでは、SOC精度が高い蓄電池のみで必要な容量を確保できる構成とし、SOC精度が低い蓄電池から満充電となるよう、SOC精度が高い蓄電池との間で電流を割り振る。上記により、DR動作の一環として、SOC精度の低い蓄電池のリセット動作ができる。SOC精度の高い蓄電池は電流の負担が減り、劣化のリスクが低下するため、双方に利益がある。
【００９０】
上記全ての実施例において、需要家設置蓄電池装置102は、必ずしも需要家が設置したもののみに限らず、コスト増を容認し電気事業者が系統の安定化のために独自に設置したものを合わせて制御に用いてもよい。加えて、需要家設置蓄電池装置102は、需要家がEVやピークシフト等他の用途に用いるための蓄電池に限らず、系統安定化の用途のみに貸し出す目的のために設置したものを含めてもよい。
【００９１】
上記全ての実施例において、貸出開始の時点で需要家側蓄電池装置102のSOCの初期値について、例えば、充電と放電の頻度がある時間範囲について同程度と予想される用途では、空き容量の中間に設定する方式としてもよい。アンシラリサービスとして知られる用途は、上記の一例である。このとき使用する蓄電池は、充放電CA値(1[Ah]の電池を1[A]で放電するときの電流値が1[CA])の許容範囲が大きい電池の利用が好適である。
【００９２】
一方、夏季の電力使用量のピーク対策としては、SOCを空き容量の上限付近に設定する方式としてもよい。この用途では、EVのように、需要家側での本来用途がピーク対策でないものの適用が望ましい。しかし、本来用途がピーク対策の需要家側蓄電池装置102の制御を、需要家側ではなく、電池集約サブシステム101側で実施する場合、確実に容量を積み上げることができる等の利点がある。
【００９３】
また、風力発電機を配下に多く含む電力系統の平準化用途では、DRの開始時の風速が小さいと予想される場合、SOCの初期値を低い側に、逆に風速が風力の発電量が定格となる程度に大きい場合は、SOCの初期値は高い側が有利である。これは、風速が0から増加していく際、風力発電開始時の電力を充電により吸収する必要がある点、大きな風速から小さい風速へ変化する場合は、放電により電力を補う必要がある点が理由である。特に後者の場合、風力発電機が定格出力で運転している状態で、更に風速が増加した際、カットオフにより発電電力が0となり、急峻な発電量低下を補う必要が生じる。よって、後者の場合には、SOCの初期値を高めに設定し、風力発電機のカットオフによる電力の不足分を補えるようにすると有利である。
【符号の説明】
【００９４】
55            給電指令所
100            電力系統安定化用制御装置
101            電池集約サブシステム
102            需要家設置蓄電池装置
103            電力系統安定化システム
104            電力系統
105            発電機
106            需要家
107            再生可能エネルギー等の分散電源
108            電力系統安定化用機器
135            劣化が無いと仮定した場合の容量
136            劣化による容量減
137            充放電可能容量
138            SOCの値
139            DRへの貸出範囲
140            SOC誤差範囲
141            通常運用での充放電範囲
142            充電可能電荷量
143            放電可能電荷量
151            対給電指令所通信部
152            気象情報等外部情報源通信部
153            系統機器(SVR等 )情報収集部
154            安定化用情報保持部
155            系統安定化計画作成部
156            電池必要容量算出部
157            蓄電池大局的充放電制御部
158            対電池集約サブシステム通信部(対下位)
201            対給電指令所通信部
202            使用予約蓄電池決定部
203            蓄電池情報保持部
204            蓄電池情報収集部
205            充放電計画作成部
206            インセンティブ処理部
207            蓄電池個別的充放電制御部
208            対BMS通信部
209            遠隔保守管理機能
221            給電指令所55や外部サーバよりの情報
222            系統安定化機器やREの連系位置等系統安定化の評価に必要な情報
223            必要電力量、気象情報等の受信
224            系統安定化機器の操作量の算出
225            操作量のうち蓄電池の分担部分の算出
226            算出結果の送信
227            電池集約サブシステム101宛て必要蓄電池容量の情報
50            対電池充放電集約者通信部
251            応札判定部
252            自局内電池情報保持部
253            蓄電池状態計測部
254            充放電予定入力/作成部
255            応札条件等入力部
256            充放電予定格納部
257            充放電指令出力I/F
258            遠隔保守応答機能
259            遠隔/自局内動作調停機能
300            調整量予測
301            必要電力、電力量指定
302            蓄電池状態量収集
303            充放電入札条件作成
304            充放電入札条件送信、蓄電池状態量要求
305            自局状態量把握、応札可否判定、応札応答作成
306            充放電応札、蓄電池状態量応答
307            落札者決定
308            落札決定情報送信
309            給電指令所55及び外部サーバからの情報
320            充放電指令値の作成
321            充放電指令送信
322            充放電指令の展開
323            個別充放電指令送信
324            落札条件に応じた充放電実施
325            インセンティブの付与
331-336        充放電入札条件作成(303)の動作フローの符号
351-358        応札応答作成等(305)の動作フロー
371-379        落札者決定(307)の動作フロー
421-428        電池状態の応答306に関するデータ内容の例
451            SOC精度更新要否判定
452            SOCリセット要求送信
453            SOCリセット動作実施
【図１】
2017046507.tif 000003
【図２】
2017046507.tif 000004
【図３】
2017046507.tif 000005
【図４】
2017046507.tif 000006
【図５】
2017046507.tif 000007
【図６】
2017046507.tif 000008
【図７】
2017046507.tif 000009
【図８】
2017046507.tif 000010
【図９】
2017046507.tif 000011
【図１０】
2017046507.tif 000012
【図１１】
2017046507.tif 000013
【図１２】
2017046507.tif 000014
【図１３】
2017046507.tif 000015
【図１４】
2017046507.tif 000016
【図１５】
2017046507.tif 000017
【図１６】
2017046507.tif 000018