(57)【要約】【課題】複数の蓄電池に需給アンバランス電力を適切に割り当てて、負荷周波数調整力が不足することを防止できるグリッド制御装置、グリッド制御システム及びグリッド制御プログラムを提供する。【解決手段】複数の蓄電池２が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得部１１０と、複数の蓄電池２のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得部１２０と、複数の蓄電池２に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分部１３０とを有し、配分部１３０は、需給アンバランス電力と、各蓄電池２の充電電力及び放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池２に対する充放電の指令値を作成する指令値作成部１３１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電池が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得部と、
複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得部と、
複数の蓄電池に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分部と、
を有し、
前記配分部は、前記需給アンバランス電力と、各蓄電池の充電電力及び放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池のＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池に対する充放電の指令値を作成する指令値作成部を有することを特徴とするグリッド制御装置。
【請求項２】
前記指令値作成部は、全蓄電地の充放電電力を零にしたと仮定したら前記需給アンバランス電力が供給過剰になる場合に、放電する蓄電池をなくし供給過剰になる電力と各蓄電池の充電電力の合計が等しく、且つ各蓄電池のＳＯＣが等しくなるように指令値を作成することを特徴とする請求項１記載のグリッド制御装置。
【請求項３】
前記指令値作成部は、全蓄電地の充放電電力を零にしたと仮定したら前記需給アンバランス電力が供給不足になる場合に、充電する蓄電池をなくし供給不足になる電力と各蓄電池の放電電力の合計が等しく、且つ各蓄電池のＳＯＣが等しくなるように指令値を作成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のグリッド制御装置。
【請求項４】
複数の蓄電池が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得部と、
複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得部と、
複数の蓄電池に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分部と、
を有し、
前記配分部は、ＳＯＣに基づく充電電力余裕比又は放電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分して、充放電電力の変化量の合計と等しくなるように、充放電の指令値を作成する指令値作成部を有することを特徴とするグリッド制御装置。
【請求項５】
前記充電電力余裕比又は放電電力余裕比を、所定の範囲に設定する範囲設定部を有することを特徴とする請求項４記載のグリッド制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のグリッド制御装置と、
系統周波数と他の系統との連系線潮流の双方又はいずれか一方に基いて、需給アンバランス電力を算出する需給アンバランス算出部と、
を有することを特徴とするグリッド制御システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のグリッド制御装置と、
複数の蓄電池と、
前記複数の蓄電池の制御装置と、
前記複数の蓄電池のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出部と、
を有することを特徴とするグリッド制御システム。
【請求項８】
コンピュータに、
複数の蓄電池が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得処理と、
複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得処理と、
前記需給アンバランス電力と、各蓄電池の充電電力及び放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池のＳＯＣが等しくなるように、複数の蓄電池に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分処理と、
を実行させることを特徴とするグリッド制御プログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
複数の蓄電池が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得処理と、
複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得処理と、
前記ＳＯＣに基づく充電電力余裕比又は放電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分して、充放電電力の変化量の合計と等しくなるように、複数の蓄電池に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分処理と、
を実行させることを特徴とするグリッド制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電池を利用して電力系統の需給バランスを維持するグリッド制御装置、グリッド制御システム及びグリッド制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統と情報通信技術を連系させた電力網により、高効率化や高信頼性を実現するグリッド制御システムの導入が、スマートメータ、分散型電源等の設置とともに、必要不可欠となっている。
【０００３】
従来から、電力系統は、発電所などで発電される供給電力と、負荷で消費される需要電力とのバランスを維持するように運用されている。もし、供給電力と需要電力との間にアンバランスが生じると、電力系統の周波数が変動したり、当該電力系統と他の電力系統とを連系する連系線の潮流に変動が生じる。
【０００４】
このため、グリッド制御システムにおいても、これらの変動を監視して、周波数や連系線潮流を所定の値に維持するように、発電所などで発電する供給電力を調整する機能が重要となる。
【０００５】
このような需給調整は、需要電力の変動周期に応じて、以下のように、主に三つの機能により行われている。
(a)ガバナーフリー機能
(b)負荷周波数制御機能
(c)経済負荷配分制御機能
【０００６】
ガバナーフリー機能は、電力系統の周波数変動に応じて自動的に発電機の供給電力を制御する機能である。これは、例えば、数分以下のように、最も短い周期の需要電力の変動分に対応する。
【０００７】
負荷周波数制御機能は、電力系統の需給アンバランス電力に応じて、各発電所の供給電力を制御することにより、系統周波数を保持する機能である。これは、例えば、数分〜１０分程度の周期での需要電力の変動に対応する。経済負荷配分制御機能は、電力需要の変化に応じて、異なる発電機の出力配分を決定し、発電機出力を制御する機能である。これは、例えば、１０分以上の長い周期の需要電力の変動に対応する。
【０００８】
ここで、蓄電池技術の発達に伴って、蓄電池を負荷周波数制御機能に応用する技術が提案されている。この技術は、発電機の供給電力を増減することによって需要電力の変動に対応するのと同等の機能を、蓄電池の充放電によって実現しようとするものである。例えば、火力発電機や水力発電機の代わりに、蓄電池を負荷周波数制御機能に利用することが述べられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３７０８５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、蓄電池は、火力発電機や水力発電機に比べて、一台あたりの容量が小さい。このため、火力発電機や水力発電機の代わりに蓄電池を用いる場合は、数多くの蓄電池を利用する必要がある。但し、多数の蓄電池を利用した場合に、各蓄電池へ、どのように需給アンバランス電力を割り当てるかについては、考慮されていなかった。
【００１１】
一般的に、蓄電池は、充電量を多く確保する場合には、充電深度（以下、ＳＯＣ：State of chargeと呼ぶ）が小さい方が望ましく、放電量を多く確保する場合は、ＳＯＣが大きい方が望ましい。このため、複数の蓄電池を用いて系統周波数維持のために充放電をする際に、ＳＯＣが小さい蓄電池を優先して充電対象とし、ＳＯＣが大きい蓄電池を優先して放電対象とし、優先順位の高い蓄電池に、需給アンバランス電力に応じた充放電電力を優先して割り当てる技術が提案されている（特許文献２参照）。
【００１２】
このような技術では、優先順位を決めて、最優先順位の蓄電池から順番に各蓄電池の割り当て可能な上限値まで充放電電力を割り当てて、全ての需給アンバランス電力が割り当てられるまで、充放電を繰り返す。
【００１３】
しかし、この場合、特定の蓄電池へ充放電電力を過度に割り当ててしまい、放電可能電力量がゼロ即ちＳＯＣが０％になる蓄電池が生じたり、充電可能電力量がゼロ即ちＳＯＣが１００％になる蓄電池が生じる。すると、特定の蓄電池に、需給アンバランス電力に応じて充放電電力を割り当てて配分することができなくなるという弊害が生じる。
【００１４】
これに対処するため、蓄電池の放電可能電力量がゼロ、即ちＳＯＣがゼロになることを防止するために、ＳＯＣが閾値以下になった蓄電池を検出し、強制充電することが考えられる。しかし、この場合、強制充電する頻度が多くなったり、あるいは、充電可能電力量がゼロ、即ちＳＯＣが１００％になってしまい、負荷周波数調整力が不足しやすいといった問題があった。
【００１５】
本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するために提案されたものであり、その目的は、複数の蓄電池に需給アンバランス電力を適切に割り当てて、負荷周波数調整力が不足することを防止できるグリッド制御装置、グリッド制御システム及びグリッド制御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】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明の実施形態のグリッド制御装置は、複数の蓄電池が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得部と、複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得部と、複数の蓄電池に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分部と、を有し、前記配分部は、前記需給アンバランス電力と、各蓄電池の充電電力及び放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池のＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池に対する充放電の指令値を作成する指令値作成部とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、他の実施形態のグリッド制御装置は、複数の蓄電池が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得部と、複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得部と、複数の蓄電池に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分部と、を有し、前記配分部は、前記ＳＯＣに基づく充電電力余裕比又は放電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分して、充放電電力の変化量の合計と等しくなるように、充放電の指令値を作成する指令値作成部を有することを特徴とする。
【００１８】
なお、他の態様として、上記の各部の機能をコンピュータ又は電子回路により実現するための方法及びコンピュータに実行させるプログラムとして捉えることもできる。また、他の態様として、通信ネットワークを介して、蓄電池に接続されたグリッド制御システムとして捉えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態のグリッド制御システムを示すブロック図
【図２】第２の実施形態における配分部を示すブロック図
【図３】第２の実施形態において、各蓄電池のＳＯＣが同じ場合の需給アンバランス電力の配分手法を示す説明図
【図４】第２の実施形態において、各蓄電池のＳＯＣが異なる場合の需給アンバランス電力の配分手法を示す説明図
【図５】第２の実施形態の配分部の処理手順を示すフローチャート
【図６】第３の実施形態の配分部を示すブロック図
【図７】第３の実施形態において、各蓄電池のＳＯＣが異なる場合の需給アンバランス電力の配分手法を示す説明図
【図８】第３の実施形態における配分部の処理手順を示すフローチャート
【図９】第４の実施形態の配分部を示すブロック図
【図１０】第５の実施形態の配分部を示すブロック図
【図１１】他の実施形態のグリッド制御システムを示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１の実施形態］
［構成］
本実施形態は、図１のブロック図に示すように、複数の蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎを、グリッド制御装置１００によって制御するグリッド制御システム１である。以下、複数の蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎを区別せずに示す場合には、蓄電池２とする。
【００２１】
蓄電池２は、充電及び放電の双方を行うことが可能な二次電池である。鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル・水素電池等が普及しているが、現在又は将来において利用可能なあらゆる蓄電池２を適用可能である。各蓄電池２は、単体であっても、複数の集合体であってもよい。つまり、各蓄電池２は、蓄電池システムとして構成されたものも含む。
【００２２】
各蓄電池２は、それぞれパワーコンディショナー等の制御部１４ａ、１４ｂ、…１４ｎを介して、電力系統に接続されている。制御部１４ａ、１４ｂ、…１４ｎは、グリッド制御装置１００からの指令値により、蓄電池２の充電、放電を制御する装置である。以下、複数の制御部１４ａ、１４ｂ、…１４ｎを区別せずに示す場合には、制御部１４とする。
【００２３】
各蓄電池２には、それぞれＳＯＣ検出部１３ａ、１３ｂ、…１３ｎが接続されている。ＳＯＣ検出部１３ａ、１３ｂ、…１３ｎは、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎのＳＯＣを示す情報を検出し、グリッド制御装置１００に出力する処理部である。以下、複数のＳＯＣ検出部１３ａ、１３ｂ、…１３ｎを区別せずに示す場合には、ＳＯＣ検出部１３とする。
【００２４】
ＳＯＣ（State of charge）を示す情報は、蓄電池２の充電状態を示す情報である。例えば、あとどれだけ充電可能かを示す充電可能電力量を示す値、あとどれだけ放電できるかを示す放電可能電力量を示す値、満充電に対する充電電力量の割合を示す値のいずれでもよい。実際に使用されている名称がＳＯＣと異なっていても、実質的に充電状態を示す情報であれば、本実施形態におけるＳＯＣに該当する。例えば、ＳＯＣを充電深度と呼ぶ場合もある。ＳＯＣを示す情報の検出方法は、特定の手法には限定されない。
【００２５】
［グリッド制御装置］
グリッド制御装置１００は、需給アンバランス取得部１１０、ＳＯＣ取得部１２０、配分部１３０、指令値出力部１４０を有する。
【００２６】
需給アンバランス取得部１１０は、複数の蓄電池２が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する処理部である。需給アンバランス電力は、供給電力と需要電力との相違を示す値である。実際に使用されている名称が需給アンバランス電力と異なっていても、実質的に供給電力と需要電力との相違を示す値であれば、本実施形態における需給アンバランス電力に該当する。
【００２７】
一般的に、需給アンバランス電力は、電力系統の周波数偏差と連系線潮流の計画値からの偏差の両方又はその一方から算出される。日本では、地域要求量（Area Requirement）と呼び、ＡＲと略する。また、欧米では、ＡＲと符号を反対にしたものをＡＣＥ(Area Control Error)と呼んでいる。需給アンバランス電力は、例えば、系統を管理するシステムからネットワークを介して取得することができる。
【００２８】
ＳＯＣ取得部１２０は、複数の蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎのそれぞれのＳＯＣを示す情報を取得する処理部である。つまり、ＳＯＣ取得部１２０は、各ＳＯＣ検出部１３ａ、１３ｂ、…１３ｎから送信されたＳＯＣを示す情報を受信しＳＯＣを作成して、後述する配分部１３０に渡す。
【００２９】
配分部１３０は、複数の蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎに、充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する処理部である。この配分部１３０は、指令値作成部１３１を有する。指令値作成部１３１は、需給アンバランス電力と、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充電電力及び放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎのＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎに対する充放電の指令値を作成する処理部である。ここで、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎとは、全ての蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎを対象とする場合も、後述する実施形態のように、一部の蓄電池２を対象とする場合も含まれる。「ＳＯＣが等しくなるように」とは、ＳＯＣを変化させる対象となる蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように充電又は放電させる場合、又はＳＯＣが等しくなる値に近づくように充電又は放電させる場合を含む。
【００３０】
ＳＯＣが等しくなるように、充電電力、放電電力を計算する方法は種々のものが適用可能である。複数の蓄電池２に期待される共通の目標値としてのＳＯＣを設定し、複数の蓄電池２のＳＯＣが、この目標値となるように、各蓄電池２の充電電力、放電電力を決定してもよい。また、一時的な目標値としてのＳＯＣを満たす充電電力、放電電力を決定し、さらに、目標値のＳＯＣを変化させて、これを満たす充電電力、放電電力を決定するという処理を繰り返し、最終的に、各蓄電池２のＳＯＣが所望の共通の値に揃うようにしてもよい。
【００３１】
なお、蓄電池２の充放電電力には上下限がある。また、一回の指令値によって（充放電電力×指令値送信周期）で計算される電力量に対応する分しかＳＯＣは変化しない。これらのことから、一回の指令値によって全蓄電池２のＳＯＣを等しくできない場合があったとしても、配分部１３０はＳＯＣが等しくなるように指令値を毎周期に計算する。ＳＯＣを等しくすることによって特定の蓄電池２のＳＯＣが０％や１００％になる可能性を低くできる。その結果、放電できない、あるいは充電できない蓄電池２が生じることを防止でき、増加余力、減少余力を最大とすることができる。
【００３２】
指令値は、各蓄電池２の充電電力、放電電力を指示する値である。指令値出力部１４０は、配分部１３０から取得した指令値を、充電電力又は放電電力が配分される蓄電池２の制御部１４に出力する処理部である。
【００３３】
なお、需給アンバランス取得部１１０、ＳＯＣ取得部１２０、指令値出力部１４０は、外部との情報の入出力を行うインタフェースとして捉えることができる。このようなインタフェースは、取得した情報をそのまま出力する場合も、取得した情報を出力先の処理に適した形式に変換して出力する場合もある。また、インタフェースは、各部の処理速度の相違を吸収するために情報を一時的に蓄積するバッファとして機能する場合もある。
【００３４】
さらに、図示はしないが、グリッド制御装置１００は、記憶部、入力部、出力部を有する。記憶部は、グリッド制御装置１００に必要な各種の情報を記憶する処理部である。この記憶部における各情報の記憶領域は、各情報の記憶部又は設定部を構成する。記憶又は設定される情報としては、外部から取得したＳＯＣを示す情報、需給アンバランス電力等が含まれる。また、例えば、指令値、目標値、ＳＯＣを変化させる場合の増分及び減分、指令値の充放電電力が需給アンバランス電力を解消したとみなせる差分値としての所定値、各蓄電池２の充放電電力の上限及び下限、各種の基準値も、記憶部に記憶又は設定される情報に含まれる。さらに、記憶部に記憶される情報には、各処理部における演算式、これらの演算式に用いるパラメータ、判定のためのしきい値等、種々の情報も含まれる。
【００３５】
このような記憶部は、典型的には、内蔵された若しくは外部接続された各種メモリ、ハードディスク等により構成できるが、現在又は将来において利用可能なあらゆる記憶媒体を利用可能である。記憶部の記憶の態様も、長時間記憶が保持される態様のみならず、処理のために一時的に記憶され、短時間で消去若しくは更新される態様も含まれる。演算に用いるレジスタ等も、記憶部として捉えることができる。すでに情報が記憶された記憶媒体を、読み取り装置に装着することにより、記憶内容を各種の処理に利用可能となる態様でもよい。
【００３６】
入力部は、グリッド制御装置１００に必要な情報の入力、処理の選択や指示を入力する構成部である。この入力部としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル（表示装置に構成されたものを含む）、スイッチ等が考えられる。但し、現在又は将来において利用可能なあらゆる入力装置を含む。記憶部に記憶される情報を、入力部から入力することもできる。
【００３７】
出力部は、グリッド制御装置１００の処理の過程若しくは処理結果を、管理者、オペレータ等も含むユーザが認識可能となるように出力する構成部である。この出力部としては、たとえば、表示装置、プリンタ等が考えられる。但し、現在又は将来において利用可能なあらゆる出力装置を含む。
【００３８】
［作用］
以上のような本実施形態の作用は、以下の通りである。需給アンバランス取得部１１０は、定期的に、例えば数秒周期で、外部からの需給アンバランス電力を取得し、配分部１３０に渡す。ＳＯＣ検出部１３ａ、１３ｂ、…１３ｃは、それぞれが検出したＳＯＣを示す情報を、定期的に、例えば数秒周期で、グリッド制御装置１００に出力する。
【００３９】
ＳＯＣ取得部１２０は、各制御部１４ａ、１４ｂ、…１４ｎが取得したＳＯＣを示す情報からＳＯＣを作成して、配分部１３０に渡す。指令値作成部１３１は、需給アンバランス電力を、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎに配分する配分計算をして、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎへの指令値を作成する。このとき、指令値作成部１３１は、需給アンバランス電力と、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎのＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎへの充放電の指令値を作成する。
【００４０】
例えば、指令値作成部１３１は、需給アンバランス電力が供給不足の場合、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充放電電力の変化量の合計値が供給不足を解消するように指令値を計算する。また、配分部１３０は、需給アンバランス電力が供給過剰の場合、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充放電電力の変化量の合計値が供給過剰を解消するように、指令値を計算する。いずれの場合にも、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎのＳＯＣが等しくなるようにする。
【００４１】
指令値出力部１４０は、指令値作成部１３１が作成した充放電指令値を、各制御部１４ａ、１４ｂ、…１４ｎに出力する。各制御部１４ａ、１４ｂ、…１４ｎは、受け取った充放電指令に基いて、蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎが充放電を行うように制御する。
【００４２】
［効果］
本実施形態は、複数の蓄電池２が充放電を行う電力系統の需給アンバランス電力を取得する需給アンバランス取得部１１０と、複数の蓄電池２のそれぞれのＳＯＣを取得するＳＯＣ取得部１２０と、複数の蓄電池２に充電電力及び放電電力の双方若しくは一方を配分する配分部１３０とを有する。
【００４３】
そして、配分部１３０は、需給アンバランス電力と、各蓄電池２の充電電力及び放電電力の変化量の合計値とが等しく、且つ各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池２に対する充放電の指令値を作成する指令値作成部１３１を有する。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、複数の蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように充電され、又は放電するように、指令値が作成される。このため、需給アンバランス調整の増加余力、減少余力を最大とすることができる。そして、特定の蓄電池２の放電可能電力量がゼロ又は特定の蓄電池２の充電可能電力量がゼロとなる事態が生じる可能性を低減できる。つまり、例えば、ＳＯＣが１００％になる蓄電池２が生じたり、ＳＯＣが０％になる蓄電池２が生じることが防止される。
【００４５】
電力系統の需給バランスを維持するためには、供給の増加余力および減少余力を適切に保有することが必要である。特定の蓄電池２が満充電になると、全蓄電池２の合計の最大放電電力は大きくなるが、全蓄電池２の合計の最大充電電力は小さくなる。いくつかの蓄電池２が満充電になると、全蓄電池２の合計の最大充電電力が小さくなるという問題が生じる。このため、供給過剰時の需給アンバランス調整力が不足する恐れがある。
【００４６】
逆に、多くの蓄電池２の充電電力量がなくなると、全蓄電池２の合計の最大放電電力が小さくなるという問題が生じる。このため、供給不足時の需給アンバランス調整力が不足する恐れがある。供給の増加余力が増加しても、供給の減少余力が不足してもいけないし、その逆であってもいけない。つまり、両方の余力を適切に保有することが必要である。
【００４７】
本実施形態では、各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように制御することにより、需給アンバランス調整の増加余力、減少余力を最大とすることができる。このため、負荷周波数調整力が不足するといった問題が生じることを防止でき、系統周波数の維持による停電等の弊害の防止が可能となる。
【００４８】
［第２の実施形態］
［構成］
本実施形態は、基本的には、上記の第１の実施形態と同様の構成である。但し、本実施形態の配分部１３０は、図２に示すように、目標設定部１３２、需給判定部１３３、調整部１３４、方向判定部１３５、限度判定部１３６を有する。
【００４９】
目標設定部１３２は、指令値作成部１３１が複数の蓄電池２のＳＯＣを変化させるための共通の目標値となるＳＯＣを設定する処理部である。このＳＯＣの目標値から指令値作成部１３１が各蓄電池２の指令値を求め、さらに指令値から制御電力を計算する。制御電力は現在充放電電力と指令値との差であり、指令値が需給アンバランスにどれだけ効果を与えるかを示すものである。
【００５０】
需給判定部１３３は、需給アンバランス電力と、制御電力の充電電力及び放電電力の合計とを比較する処理部である。需給判定部１３３は、需給アンバランス電力と制御電力合計とを比較して、供給不足か供給過剰かを判定する。制御電力の合計は、充電電力及び放電電力の合計であるため、需給アンバランス電力が供給過剰の場合にも供給不足の場合にも、制御電力によって供給過剰となる場合、供給不足となる場合がある。
【００５１】
調整部１３４は、需給判定部１３３による判定結果に基いて、目標設定部１３２が設定する目標値を変化させる処理部である。調整部１３４による変更は、以下の通りである。すなわち、調整部１３４は、需給判定部１３３が、供給不足と判定した場合には、目標値のＳＯＣを所定の減分だけ減少させる。また、調整部１３４は、需給判定部１３３が、供給過剰と判定した場合には、目標値のＳＯＣを所定の増分だけ増加させる。
【００５２】
方向判定部１３５は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら、需給アンバランス電力が供給過剰になるか、供給不足になるかを判定する処理部である。限度判定部１３６は、指令値が各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充放電電力の上限又は下限を超えるか否かを判定する処理部である。
【００５３】
［作用］
以上のような本実施形態の作用の例を、図３及び図４の説明図を参照して説明する。図３、図４は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎのＳＯＣを、縦軸に％表示している。図３、図４において、白楕円は、目標設定部１３２が設定した共通の目標値のＳＯＣを示す。これは、指令値に基づいて制御することにより期待されるＳＯＣの値である。黒楕円は、ＳＯＣ検出部１３ａ、１３ｂ、１３ｎにより検出された現時点での各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎのＳＯＣである。
【００５４】
以下、指令値作成部１３１が、指令値を作成する周期を、ｔ１秒とした場合を例に説明する。まず、図３は、現時点での各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎのＳＯＣがたまたま同じであって、初期値として全蓄電池２の充放電電力を零にして、つまり制御電力を（−現在充放電電力）にしたと仮定した場合に、方向判定部１３５が、需給アンバランス電力が供給不足になると判定した場合である。この場合、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎが、ｔ１秒間放電し続けることにより、需給アンバランス電力と放電電力合計値が等しく、且つ各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎのＳＯＣが等しくなるように、指令値作成部１３１は放電電力を計算し、計算された放電電力を指令値とする。
【００５５】
より具体的には、目標設定部１３２は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎに期待される共通目標のＳＯＣを一旦設定する。そして、指令値作成部１３１は、共通目標のＳＯＣをｔ１秒間で達成するための各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの放電電力を計算し、さらにそれと現在放電電力との差から制御電力を計算する。
【００５６】
需給判定部１３３は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力を合計した値と、需給アンバランス電力とを比較する。制御電力の合計が需給アンバランス電力よりも小さい場合には、調整部１３４は、目標設定部１３２が設定した共通目標のＳＯＣを、所定の減分だけ小さくする。制御電力の合計が需給アンバランス電力よりも大きい場合には、調整部１３４は、目標設定部１３２が設定した共通目標のＳＯＣを、所定の増分だけ大きくする。
【００５７】
そして、指令値作成部１３１は、調整部１３４により変更された共通目標のＳＯＣをｔ１秒間で達成するための各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの放電電力を計算し、さらにそれと現在放電電力との差から制御電力を計算する。需給判定部１３３は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力を合計した値と、需給アンバランス電力とを比較する。調整部１３４は、比較の結果に応じて、上記のように、共通目標のＳＯＣを変更する。
【００５８】
このような処理を、需給判定部１３３が、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力の合計と需給アンバランス電力が等しくなったと判定するまで繰り返す。なお、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎには、放電電力の上限がある。このため、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの放電電力を、限度判定部１３６が判定する上限以内に抑える。このようにして求めた放電電力を指令値とする。
【００５９】
蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎのＳＯＣがたまたま同じであって、初期値として全蓄電池２の充放電電力を零にして、つまり制御電力を（−現在充放電電力）にしたと仮定した場合に、方向判定部１３５が、需給アンバランス電力が供給過剰と判定した場合についても、上述の処理と同様に、調整部１３４が共通目標とするＳＯＣを変更しながら、指令値作成部１３１が各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの充電電力を計算し、さらにそれと現在充放電電力との差から制御電力を計算する。これを、需給判定部１３３が、蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力の合計と需給アンバランス電力とが等しくなったと判定するまで繰り返すことによって、蓄電池２の充電電力を求め、それを指令値とする。また、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの充電電力には上限があるので、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの充電電力を、限度判定部１３６が判定する上限以下に抑える。
【００６０】
一方、図４は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎのＳＯＣが相違している場合で、初期値として全蓄電池２の充放電電力を零にして、つまり制御電力を（−現在充放電電力）にしたと仮定した場合に、需給アンバランス電力が供給不足又は供給過剰になる場合の例である。この場合も、調整部１３４が共通目標とするＳＯＣを変更しながら、需給判定部１３３が、蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力の合計と需給アンバランス電力とが等しいと判定するまで繰り返すことによって、指令値を作成する。
【００６１】
例えば、目標設定部１３２は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎに期待される共通目標のＳＯＣを一旦設定する。そして、指令値作成部１３１は、共通目標のＳＯＣをｔ１秒間で達成するための各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの充放電電力を計算し、さらにそれと現在放電電力との差から制御電力を計算する。蓄電池２ａは放電し、蓄電池２ｂ、２ｎは充電する。
【００６２】
需給判定部１３３は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力を合計した値と、需給アンバランス電力とを比較する。需給アンバランス電力が供給不足になる場合には、調整部１３４は、目標設定部１３２が設定した共通目標のＳＯＣを、所定の減分だけ小さくする。供給過剰となる場合には、調整部１３４は、目標設定部１３２が設定した共通目標のＳＯＣを、所定の増分だけ大きくする。
【００６３】
そして、指令値作成部１３１は、調整部１３４により変更された共通目標のＳＯＣをｔ１秒間で達成するための各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの充放電電力を計算し、さらにそれと現在放電電力との差から制御電力を計算する。需給判定部１３３は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力を合計した値と、需給アンバランス電力とを比較する。調整部１３４は、比較の結果に応じて、上記のように、共通目標のＳＯＣを変更する。
【００６４】
このような処理を、需給判定部１３３が、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力の合計と需給アンバランス電力とが等しいと判定するまで繰り返す。なお、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎには、充電電力及び放電電力の上限があるので、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの充電電力及び放電電力を、限度判定部１３６が判定する上限以内に抑える。
【００６５】
本実施形態のより具体的な処理手順の一例を、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、指令値作成部１３１は、指令値と制御電力を初期化する（ステップＳ１０１）。例えば、指令値を０に設定し、制御電力＝（−現在充放電電力）とする。
【００６６】
方向判定部１３５は、もし全蓄電池２の指令値を０にしたら需給アンバランス電力が供給過剰になるか、供給不足になるか、供給過不足がないかを判定する（ステップＳ１０２）。次に、目標設定部１３２は、供給過剰、供給不足に応じて初期目標ＳＯＣを設定する（ステップＳ１０３ａ、Ｓ１０３ｂ）。
【００６７】
つまり、供給過剰の場合には（ステップＳ１０２の供給過剰）、初期目標ＳＯＣとして、全蓄電池２のＳＯＣの最小値に所定の値αを加算した値を設定する（ステップＳ１０３ａ）。αは、所定の設定値である。供給不足の場合には（ステップＳ１０２の供給不足）、初期目標ＳＯＣとして、全蓄電池２のＳＯＣの最大値から所定の値αを減算した値を設定する。初期目標ＳＯＣの設定後、ステップＳ１０６へ移る。なお、供給過不足がない場合には（ステップＳ１０２の供給過不足なし）、処理を終了する。
【００６８】
指令値作成部１３１は、指令値作成周期ｔ１秒後に目標ＳＯＣにするための各蓄電池２の指令値を計算し、さらに計算した指令値と現在の充放電電力の差から制御電力を算出する（ステップＳ１０６）。限度判定部１３６は、各蓄電池２の計算した指令値が上限を超えるか否か又は下限を超えるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。上限を超える又は下限を超える場合には（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、指令値作成部１３１は、上限及び下限に収まるように指令値を修正し、再度制御電力を算出する（ステップＳ１０６）。
【００６９】
上限及び下限を超えない場合には（ステップＳ１０７のＮＯ）、需給アンバランス電力と制御電力合計との差分が、所定の値以下か否かを判定する（ステップＳ１０８）。所定の値以下の場合には（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、終了する。その後の処理は、上記の第１の実施形態と同様である。
【００７０】
所定の値以下でない場合には（ステップＳ１０８のＮＯ）、ステップＳ１０４の処理に移る。つまり、需給判定部１３３は、需給アンバランス電力と全蓄電地２の制御電力の合計を比較する（ステップＳ１０４）。供給不足となると判定された場合（ステップＳ１０４の供給不足）、調整部１３４は、共通目標のＳＯＣを所定の減分だけ減少させる（ステップＳ１０５ａ）。また、供給過剰と判定された場合（ステップＳ１０４の供給過剰）、調整部１３４は、共通目標のＳＯＣを所定の増分だけ増加させる（ステップＳ１０５ｂ）。
【００７１】
以上のような調整部１３４による調整後、ステップＳ１０６に移り、指令値作成部１３１によるステップＳ１０６と限度判定部１３６によるステップＳ１０７を行い、需給アンバランス電力と制御電力合計の差分が所定の値以下の場合（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、処理を終了する。所定の値以下でない場合（ステップＳ１０８のＮＯ）、所定の値以下となるまで、ステップＳ１０４、Ｓ１０５ａまたはＳ１０５ｂ、Ｓ１０６、Ｓ１０７及びＳ１０８を繰り返して終了する。
【００７２】
［効果］
以上のような本実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態は、指令値作成部１３１が複数の蓄電池２のＳＯＣを変化させるための共通の目標値を設定する目標設定部１３２を有する。
【００７３】
また、本実施形態では、指令値作成部１３１が算出する制御電力の合計と需給アンバランス電力とを比較して、供給不足か供給過剰かを判定する需給判定部１３３と、需給判定部１３３による判定の結果に基いて、目標設定部１３２が設定する目標値を変化させる調整部１３４と、を有する。
【００７４】
このため、停止していた蓄電池２を新たに制御対象にした場合など、たとえ各蓄電池２のＳＯＣに一次的にばらつきがあっても、指令値の計算周期毎に行われる上記の作用により、計算周期毎に需給アンバランスを解消しながら、いずれは各蓄電池２のＳＯＣを同一にすることができる。
【００７５】
［第３の実施形態］
（構成）
本実施形態の構成は、基本的には、上記の第２の実施形態と同様の構成である。但し、本実施形態の配分部１３０は、図６に示すように、電池制限部１３７を有する。
【００７６】
電池制限部１３７は、ＳＯＣの低い蓄電池２を制御対象としてそれ以外の蓄電池２を制御対象から外す、又はＳＯＣの高い蓄電池２を制御対象としてそれ以外の蓄電池２を制御対象から外す。ＳＯＣの低い、高いは、全蓄電池２の中で最も低い、高い又はＳＯＣの目標値等の所定の基準から見て低い、高いで判断できる。なお、本実施形態の需給判定部１３３は、上述の機能に加えて、需給アンバランス電力と制御電力合計とを比較して、充電しすぎ、充電不足、放電しすぎ、放電不足を判定する。
【００７７】
また、本実施形態の指令値作成部１３１は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら需給アンバランス電力が供給過剰になる場合に、放電中の蓄電池２をなくして充電電力合計を増加させ、且つ各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池２に対する指令値を作成する処理部である。
【００７８】
また、本実施形態の指令値作成部１３１は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら需給アンバランス電力が供給不足になる場合に、充電中の蓄電池２をなくして放電電力合計を増加させ、且つ各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように、各蓄電池２に対する指令値を作成する処理部である。
【００７９】
（作用）
以上のような本実施形態の作用の例を、図７の説明図を参照して説明する。図７は、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎのＳＯＣが異なる場合で、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら需給アンバランスが供給過剰になる場合の例である。まず、目標設定部１３２は、制御対象となる蓄電池２ｂのＳＯＣを、所定の増分だけ上げる共通目標のＳＯＣを、初期値として一旦設定する。電池制限部１３７は、共通目標のＳＯＣより小さいＳＯＣの蓄電池２を制御対象とする。図７のケースでは蓄電池２ｂだけとなる。
【００８０】
指令値作成部１３１は、ｔ１秒間充電して、共通目標のＳＯＣにするための充電電力を、制御対象となる蓄電池２ｂについてのみ計算する。このため、蓄電池２ａ、２ｎについての充放電電力は、計算対象とならない。計算対象としない理由は、この例では、蓄電池２ａ、２ｎを共通目標のＳＯＣにするためには、放電しなければならなくなるためである。もし、蓄電池２ａ、２ｎも計算対象にすると、対象にした蓄電池２ｂの放電電力に対応するだけの充電も別に行う必要がある。すると、蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎ全体を考えた場合の充放電ロスが多くなる。これを避けるために、最もＳＯＣが低い蓄電池２ｂのみを対象に、充電電力を作成する。さらに計算した充電電力と現在の充放電電力の差から制御電力を計算する。
【００８１】
また、蓄電池２ｂの充電電力には上限がある。このため、指令値作成部１３１は、最大でも限度判定部１３６により判定される上限に、充電電力を抑える。その結果、需給判定部１３３は、蓄電池２ｂの制御電力と需給アンバランス電力を比較する。蓄電池２ｂの制御電力が需給アンバランス電力に達しないならば、調整部１３４は、さらに共通目標のＳＯＣを所定の増分だけ増加させる。
【００８２】
次に、電池制限部１３７は、増加させた共通目標のＳＯＣよりも低いＳＯＣの蓄電池２ｂ、２ｎを対象とする。つまり、指令値作成部１３１は、ｔ１秒間充電して共通目標のＳＯＣにするための充電電力を、制御対象となる蓄電池２ｂ、２ｎについて計算し、さらに充電電力と現在の充放電電力の差から制御電力を計算する。このため、蓄電池２ａは、指令値作成の対象とならない。計算対象としない理由は、蓄電池２ａを共通目標のＳＯＣにするためには、放電しなければならなくなるためである。
【００８３】
また、蓄電池２ｂ、２ｎの充電電力には上限がある。このため、指令値作成部１３１は、最大でも限度判定部１３６により判定される上限に、充電電力を抑える。そして、需給判定部１３３は、蓄電池２ｂ、２ｎの制御電力の合計と需給アンバランス電力を比較する。蓄電池２ｂ、２ｎの制御電力の合計が、需給アンバランス電力に達しないならば、調整部１３４は、さらに共通目標のＳＯＣを所定の増分だけ増加させる。
【００８４】
蓄電池２ｂ、２ｎの制御電力の合計が、需給アンバランス電力を超えたならば、調整部１３４は、共通目標のＳＯＣを所定の減分だけ減少させる。そして、指令値作成部１３１が、共通目標のＳＯＣを達成するための充電電力を作成し、さらに充電電力と現在の充放電電力の差から制御電力を計算する。このような処理を、需給判定部１３３が、蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎの制御電力合計と需給アンバランス電力とが等しいと判定するまで繰り返す。なお、蓄電池２の充電電力は指令値となる。
【００８５】
以上の説明は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら需給アンバランスが供給過剰になる場合の各蓄電池２の指令値作成の方法である。但し、供給不足になる場合も、同様に、需給アンバランス電力と蓄電池２の制御電力合計が同じになるように、指令値作成部１３１は、各蓄電池２ａ、２ｂ、２ｎに対する指令値を作成する。
【００８６】
本実施形態のより具体的な処理手順の例を、図８のフローチャートを参照して説明する。指令値作成部１３１は全蓄電池２の指令値および制御電力を初期化する。（ステップＳ１２１）例えば、全蓄電池２の指令値を０にし、制御電力を（−現在充放電電力）とする。次に、方向判定部１３５は、全蓄電池２が充放電しないと仮定すると、需給アンバランス電力が供給過剰になるのか、供給不足になるのか、供給過不足なしになるのかを判定する（ステップＳ１２２）。供給過剰になると判定した場合は、[１]充電ルーチンへ遷移する。また供給不足になると判定した場合は、[２]放電ルーチンへ遷移する。供給過不足なしと判定した場合は、終了する。
【００８７】
（需給アンバランス電力が供給過剰になる場合）
[１]充電ルーチンにつき以下に説明する。方向判定部１３５が供給過剰になると判定した場合(ステップＳ１２２の供給過剰)、目標設定部１３２は、初期目標ＳＯＣを全蓄電池２の中で最小のＳＯＣである蓄電池２のＳＯＣに、所定値α分を増加させた値に設定する（ステップＳ１２３）。次に、ステップＳ１２６へ移る。
【００８８】
指令値作成部１３１は、全蓄電池２を次の周期までに充電により目標値のＳＯＣにするための各蓄電池２の指令値を計算する（ステップＳ１２６）。但し、この時、蓄電池制限部１３７は、次の周期までに放電により目標値のＳＯＣにする必要のある蓄電池２は、制御電力の計算対象から除く（ステップＳ１２６）。また、指令値作成部１３１は各蓄電池２の制御電力を、指令値と現在充放電電力の差から計算する（ステップＳ１２６）。
【００８９】
限度判定部１３６は、各蓄電池２の指令値が充電電力の上限を超えるか否か又は下限を超える（下回る、以下同様）か否かを判定する（ステップＳ１２７）。上限を超える又は下限を超える場合には（ステップＳ１２７のＹＥＳ）、指令値作成部１３１は、上限及び下限に収まるように、再度指令値と制御電力を算出する（ステップＳ１２６）。
【００９０】
上限及び下限を超えるものがない場合には（ステップＳ１２７のＮＯ）、需給アンバランス電力と全蓄電池２の制御電力合計との差分が、所定の値以下か否かを判定する（ステップＳ１２８）。所定の値以下の場合には（ステップＳ１２８のＹＥＳ）、処理を終了する。所定の値以下でない場合には（ステップＳ１２８のＮＯ）、ステップＳ１２４の処理に移る。
【００９１】
需給判定部１３３は、需給アンバランス電力と全蓄電池２の制御電力合計を比較する（ステップＳ１２４）。需給判定部１３３が充電しすぎと判定した場合には（ステップＳ１２４の充電しすぎ）、調整部１３４は、目標値のＳＯＣを所定の減分だけ減少させる（ステップＳ１２５ａ）。また、需給判定部１３３が充電不足と判定した場合には（ステップＳ１２４の充電不足）、調整部１３４は、目標値のＳＯＣを所定の増分だけ増加させる（ステップＳ１２５ｂ）。次にステップＳ１２６に移る。
【００９２】
そして、指令値作成部１３１のステップＳ１２６と限度判定部１３６のステップＳ１２７とを行い、供給過剰電力と全蓄電池２の制御電力合計との差分が所定の値以下の場合（ステップＳ１２８のＹＥＳ）、処理を終了する。所定の値以下でない場合（ステップＳ１２８のＮＯ）、所定の値以下となるまで、ステップＳ１２４、Ｓ１２５ａまたはＳ１２５ｂ、Ｓ１２６、Ｓ１２７及びＳ１２８を繰り返して終了する。
【００９３】
（需給アンバランス電力が供給不足になる場合）
[２]放電ルーチンについて以下に説明する。方向判定部１３５が供給不足になると判定した場合(ステップ１２２の供給不足)、目標設定部１３２は、初期目標ＳＯＣを全蓄電池２の中で最大のＳＯＣの蓄電池２のＳＯＣに、所定値α分を減少させた値に設定する（ステップ１３３）。次に、ステップＳ１３６へ移る。
【００９４】
指令値作成部１３１は、全蓄電池２を次の周期までに放電により目標値のＳＯＣにするための各蓄電池２の指令値を計算する（ステップＳ１３６）。但し、この時、電池制限部１３７は、次の周期までに充電により目標値のＳＯＣにする必要のある蓄電池２は、指令値の計算対象から除く（ステップＳ１３６）。また、指令値作成部１３１は各蓄電池２の制御電力を指令値と現在充放電電力の差から計算する（ステップＳ１３６）。
【００９５】
限度判定部１３６は、各蓄電池２の指令値が放電電力の上限を超えるか否か又は下限を超えるか否かを判定する（ステップＳ１３７）。上限を超える又は下限を超える場合には（ステップＳ１３７のＹＥＳ）、指令値作成部１３１は、上限及び下限に収まるように、再度指令値と制御電力を算出する（ステップＳ１３６）。
【００９６】
上限及び下限を超えるものがない場合には（ステップＳ１３７のＮＯ）、供給不足電力と全蓄電池２の制御電力合計との差分が、所定の値以下か否かを判定する（ステップＳ１３８）。所定の値以下でない場合には（ステップＳ１３８のＮＯ）、ステップＳ１３４の処理に移る。所定の値以下の場合には（ステップＳ１３８のＹＥＳ）、処理を終了する。
【００９７】
需給判定部１３３は、需給アンバランス電力と全蓄電池２の制御電力合計を比較する（ステップＳ１３４）。需給判定部１３３が放電しすぎと判定した場合には（ステップＳ１３４の放電しすぎ）、調整部１３４は、目標値のＳＯＣを所定の増分だけ増加させる（ステップＳ１３５ａ）。また、需給判定部１３３が放電不足と判定した場合には（ステップＳ１３４の放電不足）、調整部１３４は、目標値のＳＯＣを所定の減分だけ減少させる（ステップＳ１３５ｂ）。次に、ステップＳ１３６に移る。
【００９８】
そして、指令値作成部１３１によるステップＳ１３６と、限度判定部１３６によるステップＳ１３７とを行い、供給不足電力と全蓄電地２の制御電力合計との差分が所定の値以下の場合（ステップＳ１３８のＹＥＳ）、処理を終了する。所定の値以下でない場合（ステップＳ１３８のＮＯ）、所定の値以下となるまで、ステップＳ１３４、Ｓ１３５ａまたはＳ１３５ｂ、Ｓ１３６、Ｓ１３７及びＳ１３８を繰り返して終了する。
【００９９】
［効果］
以上のような本実施形態は、指令値作成部１３１が、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら需給アンバランス電力が供給過剰になる場合に、放電する蓄電池２をなくし供給過剰になる電力と各蓄電池２の充電電力の合計が等しく、且つ各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように指令値を作成する。また、指令値作成部１３１は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定したら需給アンバランス電力が供給不足になる場合に、充電する蓄電池２をなくし供給不足になる電力と各蓄電池２の放電電力の合計が等しく、且つ各蓄電池２のＳＯＣが等しくなるように指令値を作成する。
【０１００】
このため、停止していた蓄電池２を新たに制御対象にした場合など、たとえ各蓄電池２のＳＯＣに一時的にばらつきがあっても、指令値の計算周期毎に行われる上記の作用により、計算周期毎の需給アンバランスを解消しながら、いずれは各蓄電池２のＳＯＣを同一にすることができる。また、特定の実行周期に着目すると、放電指令とともに充電指令を出すことを防止できる。例えば、供給不足なのに充電しなければならなくなる蓄電池２、供給過剰なのに放電しなければならなくなる蓄電池２をなくすことができる。つまり、充電指令と放電指令を一緒に出すのは、損失を考慮すると非経済的なので、充電指令と放電指令を同時に出さないようにすることができる。従って、蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの全体を考えた場合の充放電ロスを小さくすることができる。
【０１０１】
［第４の実施形態］
［構成］
本実施形態は、基本的には、上記の第１の実施形態と同様の構成である。但し、図９に示すように、本実施形態の配分部１３０は、上記の実施形態で示した方向判定部１３５、電池制限部１３７に加えて、基準値設定部１３８ａ、配分比決定部１３８ｂを有する。基準値設定部１３８ａは、需給アンバランス電力を配分する対象となる蓄電池２を決定する基準となる基準値を設定する処理部である。本実施形態においては、基準値設定部１３８ａは、全蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充電電力量の合計を、全蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの全容量で除した仮想ＳＯＣを算出して、この仮想ＳＯＣを基準値とする。
【０１０２】
配分比決定部１３８ｂは、需給アンバランス電力を配分する比率を決定する処理部である。本実施形態の配分比決定部１３８ｂは、蓄電池２のＳＯＣに基づく充電電力余裕比又は放電電力余裕比を決定する処理部である。指令値作成部１３１は、この充電電力余裕比又は放電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分して、充放電電力の変化量の合計と等しくなるように、充放電の指令値を作成する。
【０１０３】
ＳＯＣを満充電に対する充電電力量の割合を示す値とした場合に、各蓄電池２の容量に（１−各蓄電池２のＳＯＣ）を乗じた値により、各蓄電池２の充電可能電力量が求まる。この各蓄電池２の充電可能電力量の比が、充電電力余裕比である。つまり、充電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分するとは、対象となる蓄電池２のうち、各蓄電池２が充電できる余裕の比率に応じて配分することになる。
【０１０４】
また、各蓄電池２の容量に各蓄電池２のＳＯＣを乗じた値により、各蓄電池２の放電可能電力量が求まる。この各蓄電池２の放電可能電力量の比が、放電電力余裕比である。つまり、放電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分するとは、対象となる蓄電池２のうち、各蓄電池２が放電できる余裕の比率に応じて配分することになる。
【０１０５】
（作用）
以上のような本実施形態の作用の例を、以下に説明する。すなわち、基準値設定部１３８ａは、全蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充電電力量の合計を、全蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの全容量で除した仮想ＳＯＣを算出して、これを基準値として記憶部に設定する。全蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの充電電力量の合計は、各蓄電池２ａ、２ｂ、…２ｎの各容量に、それぞれのＳＯＣを乗じた値を合計することにより算出できる。
【０１０６】
次に、方向判定部１３５が、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定すると、需給アンバランス電力が供給不足になると判定した場合、電池制限部１３７は、基準値である仮想ＳＯＣより大きいＳＯＣの蓄電池２だけを配分対象とする。そして、配分比決定部１３８ｂは、配分対象となる蓄電池２のＳＯＣに基づく放電電力余裕比を決定する。指令値作成部１３１は、配分比決定部１３８ｂが決定した放電電力余裕比に応じて、供給不足電力を各蓄電池２に比例配分してこれを解消するように、放電指令値を作成する。配分対象外の蓄電池２の指令値は０とする。ここで、供給不足電力は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定して計算できる需給アンバランス電力である。
【０１０７】
一方、方向判定部１３５が、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定すると、需給アンバランス電力が供給過剰になると判定した場合、電池制限部１３７は、基準値である仮想ＳＯＣより小さいＳＯＣの蓄電池２だけを配分対象とする。そして、配分比決定部１３８ｂは、配分対象となる蓄電池２のＳＯＣに基づく充電電力余裕比を決定する。指令値作成部１３１は、配分比決定部１３８ｂが決定した充電電力余裕比に応じて、供給過剰電力を各蓄電池２に比例配分してこれを解消するように、充電指令値を作成する。配分対象外の蓄電池２の指令値は０とする。ここで、供給過剰電力は、全蓄電池２の充放電電力を零にしたと仮定して計算できる需給アンバランス電力である。
【０１０８】
［効果］
以上のような本実施形態は、ＳＯＣに基づく充電電力余裕比又は放電電力余裕比で需給アンバランス電力を配分して、充放電電力の変化量の合計と等しくなるように、充放電の指令値を作成する。このため、蓄電池２を、ＳＯＣを等しくする方向に制御することになり、厳密にＳＯＣを等しくするよりも、計算が簡単でありながら、十分に実用的となる。さらに、配分対象となる蓄電池２を絞ることによって、演算量が少なくなり、グリッド制御システムの構築費が経済的となる。
【０１０９】
［第５の実施形態］
［構成］
本実施形態は、基本的には、上記の第４の実施形態と同様の構成である。但し、本実施形態の配分部１３０は、図１０に示すように、範囲設定部１３８ｃを有する。範囲設定部１３８ｃは、配分比決定部１３８ｂが蓄電池２のＳＯＣに基づく充電電力余裕比又は放電電力余裕比を決定する際に、ＳＯＣの範囲を所定の範囲に設定する処理部である。この所定の範囲は、１００％＞ＳＯＣ＞０％で所望の値を設定できる。例えば、２０％〜８０％の範囲で設定する。なお、この範囲の設定によっても、需給アンバランスを解消できない場合には、配分比決定部１３８ｂは、範囲の設定にかかわらず、ＳＯＣの０％〜１００％の範囲で決定する。
【０１１０】
［作用効果］
以上のような本実施形態では、配分比を決定する際のＳＯＣの範囲を所定の範囲とすることにより、放電末あるいは充電末近くの運転を避けることができる。
【０１１１】
［第６の実施形態］
［構成］
本実施形態は、基本的には、上記の第４及び第５の実施形態と同様の構成である。但し、本実施形態の基準値設定部１３８ａは、配分対象となる蓄電池２を選択する基準値を、あらかじめ所定のＳＯＣに設定する。この基準値としてのＳＯＣは、例えば、オペレータが所望の値を、入力部を用いて入力したものを使用することができる。
【０１１２】
［作用効果］
以上のような本実施形態では、上記の第４及び第５の実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、本実施形態では、基準値を演算する必要がないため、より簡易且つ高速に需給アンバランスの解消が可能となり、より経済性に優れる。
【０１１３】
［他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態には限定されない。
（１）外部から取得する情報を内部で生成するグリッド制御システム１として構成することも可能である。例えば、図１１に示すように、需給アンバランス算出部３を付加したグリッド制御システム１も構成可能である。需給アンバランス算出部３は、系統を管理するシステム等から、系統周波数と他の系統の連系線潮流の両方又は一方が入力され、需給アンバランス電力を算出する処理部である。
【０１１４】
需給アンバランス電力の算出方法には、主として、以下のようなものがある。なお、以下は、一般的なＡＲ（Area requirement）の算出方法であり、ｋ１、ｋ２は系統定数である。
(1)ｋ１×（周波数−基準周波数）＋ｋ２×Σ（連係線潮流敬計画値−連係線潮流）
(2)ｋ１×（周波数−基準周波数）
(3)ｋ２×Σ（連係線潮流敬計画値−連係線潮流）
【０１１５】
この態様は、需給アンバランス算出部３を付加した以外は、第１の実施形態と同様である。但し、需給アンバランス算出部３は、上記のいずれの実施形態との組み合わせることができる。
【０１１６】
需給アンバランス算出部３は、算出した需給アンバランス電力を、需給アンバランス取得部１１０に渡す。これ以外の作用は、上記の実施形態と同様である。このように、需給アンバランス算出部３により、グリッド制御システム１は、系統内の需給アンバランス電力を自動的に算出することができる。
【０１１７】
（２）充電電力及び放電電力の配分手法は、上記の実施形態で示したものには限定されず、他の各種の手法が考えられる。第１の実施形態、第２の実施形態において、厳密に各蓄電池２のＳＯＣを同等とすることに限らず、各蓄電池２のＳＯＣが同等となる方向に、指令値を作成することができれば、他の方法でもよい。上記の実施形態の組み合わせも自由である。例えば、第２の実施形態又は第３の実施形態と、第４〜第６のいずれかの実施形態とを組み合わせることもできる。この場合も、厳密に各蓄電池２のＳＯＣを同等とすることに限らず、各蓄電池２のＳＯＣが同等となる方向に、指令値を作成することができればよい。
【０１１８】
（３）グリッド制御システムにおいて管理される蓄電池２の数、規模等は、特定のものには限定されない。各蓄電池２が、地理的に近接しているか、遠隔地にあるか等は問わない。複数の蓄電池２を含む蓄電池群を単位として、管理してもよい。この場合、上記の蓄電池２は、蓄電池群又は蓄電池システムと同義である。
【０１１９】
（４）グリッド制御装置１００、制御部１４、需給アンバランス算出部３等は、プロセッサ、メモリ等を含むコンピュータを所定のプログラムで制御することによって実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、上記のような各部の処理を実現するものである。
【０１２０】
なお、上記の各部の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。また、ハードウェアで処理する範囲、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。たとえば、上記の各部のいずれかを、それぞれの処理を実現する回路として構成することも可能である。また、上記の各処理部、記憶部等は、共通のコンピュータにおいて実現してもよいし、通信ネットワークで接続された複数のコンピュータによって実現してもよい。
【０１２１】
（５）実施形態に用いられる情報の具体的な内容、値は自由であり、特定の内容、数値には限定されない。実施形態において、しきい値に対する大小判断、一致不一致の判断等において、以上、以下、達する、満たす、充足する、として値を含めるように判断するか、超える、より大きい、未満、より小さい、下回る、として値を含めないように判断するかも自由である。したがって、たとえば、値の設定によっては、「以上」を「より大きい」、「超える」、「以下」を「より小さい」、「下回る」、「未満」と読み替えても、実質的には同じである。
【０１２２】
（６）本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１２３】
２、２ａ、２ｂ、…２ｎ  蓄電池
３  需給アンバランス算出部
１３、１３ａ、１３ｂ、…１３ｎ  ＳＯＣ検出部
１４、１４ａ、１４ｂ、…１４ｎ  制御部
１００  グリッド制御装置
１１０  需給アンバランス取得部
１２０  ＳＯＣ取得部
１３０  配分部
１３１  指令値作成部
１３２  目標設定部
１３３  需給判定部
１３４  調整部
１３５  方向判定部
１３６  限度判定部
１３７  電池制限部
１３８ａ  基準値設定部
１３８ｂ  配分比決定部
１３８ｃ  範囲設定部
１４０  指令値出力部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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