(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電力線に連系される蓄電システムであって、
電気エネルギーを入出力する少なくとも１つの蓄電装置と、
前記電力線と前記少なくとも１つの蓄電装置との間に設けられた少なくとも１つの電力変換器と、
前記電力線に流れる有効電力を検出する電力検出器と、
前記少なくとも１つの電力変換器の動作を制御することにより、前記電力検出器によって検出された有効電力の変動を補償するように、前記少なくとも１つの蓄電装置から前記電力線へ有効電力を出力または前記電力線から前記少なくとも１つの蓄電装置へ有効電力を入力させる制御部とを備え、
前記制御部は、
前記電力検出器によって取得された有効電力検出値から、予め定められた周波数値よりも高い高周波成分の少なくとも一部を除去することにより、有効電力目標値を算出し、
前記有効電力目標値と前記有効電力検出値との偏差が不感帯幅を超えた場合に、前記偏差の絶対値を小さくするように前記少なくとも１つの電力変換器を制御する、蓄電システム。
【請求項２】
前記電力検出器は、前記少なくとも１つの電力変換器と前記電力線との連系点よりも、前記有効電力の流れの上流側の有効電力を検出する、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記電力検出器は、前記少なくとも１つの電力変換器と前記電力線との連系点よりも、前記有効電力の流れの下流側の有効電力を検出する、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記電力検出器は、前記少なくとも１つの電力変換器と前記電力線との連系点の両側の地点の有効電力を検出する、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電力検出器によって取得された前記連系点の第１の側の有効電力検出値から前記高周波成分の少なくとも一部を除去することにより、第１の有効電力目標値を算出し、
前記電力検出器によって取得された前記連系点の第２の側の有効電力検出値から前記高周波成分の少なくとも一部を除去することにより、第２の有効電力目標値を算出し、
前記第１の有効電力目標値と前記第１の側の有効電力検出値との第１の偏差と、前記第２の有効電力目標値と前記第２の側の有効電力検出値との第２の偏差とのうち、絶対値が大きいほうの偏差を、有効電力偏差として選択し、
前記有効電力偏差が不感帯幅を超えた場合に、前記有効電力偏差の絶対値を小さくするように前記少なくとも１つの電力変換器を制御する、請求項４に記載の蓄電システム。
【請求項６】
前記蓄電システムは、前記少なくとも１つの蓄電装置として複数の蓄電装置を備え、
前記蓄電システムは、前記少なくとも１つの電力変換器として、前記複数の蓄電装置にそれぞれ対応する複数の電力変換器を備え、
前記制御部は、前記複数の電力変換器の定格電力容量に応じて、各電力変換器を介して対応する蓄電装置に入力または各電力変換器を介して対応する蓄電装置から出力する有効電力を決定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記電力検出器によって検出された有効電力検出値に基づいて、前記不感帯幅を決定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電システム。
【請求項８】
電力系統に連系された複数の蓄電システムと、
前記複数の蓄電システムから情報を受け取り、前記複数の蓄電システムに指令を与える集中制御装置とを備え、
前記複数の蓄電システムの各々は、
電気エネルギーを入出力する少なくとも１つの蓄電装置と、
前記電力系統のいずれかの電力線と前記少なくとも１つの蓄電装置との間に設けられた少なくとも１つの電力変換器と、
前記電力線に流れる有効電力を検出する電力検出器と、
前記少なくとも１つの電力変換器の動作を制御することにより、前記電力検出器によって検出された有効電力の変動を補償するように、前記少なくとも１つの蓄電装置から前記電力線へ有効電力を出力または前記電力線から前記少なくとも１つの蓄電装置へ有効電力を入力させる制御部とを備え、
前記複数の蓄電システムの各々の前記制御部は、
前記電力検出器によって取得された有効電力検出値から、予め定められた周波数値よりも高い高周波成分の少なくとも一部を除去することにより、有効電力目標値を算出し、
前記有効電力目標値に上側不感帯幅を加算した上限値を前記有効電力検出値が超えた場合、または前記有効電力目標値から下側不感帯幅を減算した下限値を前記有効電力検出値が下回った場合に、前記有効電力目標値と前記有効電力検出値との偏差の絶対値を小さくするように前記少なくとも１つの電力変換器を制御する、系統制御システム。
【請求項９】
前記集中制御装置は、前記複数の蓄電システムの各々が備える前記少なくとも１つの蓄電装置の充電状態に基づいて有効電力入力の可否および有効電力出力の可否を判定し、前記複数の蓄電システムの各々に対して有効電力の入力および出力の許可または禁止の指令を与える、請求項８に記載の系統制御システム。
【請求項１０】
前記複数の蓄電システムの各々は、各々が備える前記少なくとも１つの蓄電装置の充電状態に基づいて有効電力入力の可否および有効電力出力の可否を決定し、決定した前記有効電力入力の可否および前記有効電力出力の可否の情報を、前記集中制御装置に通知する、請求項８に記載の系統制御システム。
【請求項１１】
前記集中制御装置は、
前記複数の蓄電システムのうち、前記電力系統から有効電力の入力が可能な蓄電システムの電力容量の合計値を第１の合計値として算出し、前記第１の合計値が小さいほど、前記有効電力目標値の前記上側不感帯幅を小さく設定し、
前記複数の蓄電システムのうち、前記電力系統への有効電力の出力が可能な蓄電システムの電力容量の合計値を第２の合計値として算出し、前記第２の合計値が小さいほど、前記有効電力目標値の前記下側不感帯幅を小さく設定する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の系統制御システム。
【請求項１２】
前記集中制御装置は、
前記複数の蓄電システムのうち、前記電力系統から有効電力の入力が可能な蓄電システムの合計台数を第１の合計台数として算出し、前記第１の合計台数が小さいほど、前記有効電力目標値の前記上側不感帯幅を小さく設定し、
前記複数の蓄電システムのうち、前記電力系統への有効電力の出力が可能な蓄電システムの合計台数を第２の合計台数として算出し、前記第２の合計台数が小さいほど、前記有効電力目標値の前記下側不感帯幅を小さく設定する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の系統制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、蓄電システムおよび系統制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来にわたる再生可能エネルギーの普及とともに、火力発電機の減少が想定され、電力系統の慣性は今後ますます低くなることが予想される。慣性の低い系統で発電機脱落等の事故が発生した場合、周波数が急峻に下落する結果、電力系統に連系されるインバータの一斉解列が発生し、最終的に大規模停電に至るおそれがある。【０００３】
その対策として、電気エネルギーを蓄積する蓄電装置から有効電力を電力系統に出力することによって、周波数の下落を抑制する蓄電システムが提案されている。【０００４】
特許第６２３２８９９号公報（特許文献１）は、蓄電池を用いた電力補償装置を開示する。具体的に、この文献の電力補償装置は、電力系統の周波数検出値と周波数目標値との偏差に基づいて、蓄電池に吸収または蓄電池から放出する有効電力の指令値を計算する。さらに、電力補償装置は、系統周波数の変動抑制補償を行うための制御定数を周波数偏差の絶対値またはその変化率に基づいて変化させることにより、過剰な変動抑制補償を防止して電力損失を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６２３２８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の文献に開示されているような手法、すなわち周波数検出値と周波数目標値との偏差が大きいほど有効電力出力を大きくする手法の場合には、発電機脱落等の事故発生直後に瞬発的に有効電力を供給することが困難である。結果として、有効電力の供給が遅れることにより系統周波数が著しく低下し、大規模停電に至るおそれがある。【０００７】
この開示は上記の問題点を考慮してなされたものである。ある局面における目的は、系統周波数の急峻な変動を引き起こす電力の需給アンバランスが生じた場合でも、迅速に有効電力を供給または吸収できる蓄電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電力系統の電力線に連系される一実施形態の蓄電システムにおいて、少なくとも１つの蓄電装置は、電気エネルギーを入出力する。少なくとも１つの電力変換器は、電力線と少なくとも１つの蓄電装置との間に設けられる。電力検出器は、電力線に流れる有効電力を検出する。制御部は、少なくとも１つの電力変換器の動作を制御することにより、電力検出器によって検出された有効電力の変動を補償するように、少なくとも１つの蓄電装置から電力線へ有効電力を出力または電力線から少なくとも１つの蓄電装置へ有効電力を入力させる。
【発明の効果】
【０００９】
上記実施形態の蓄電システムによれば、電力検出器によって検出された有効電力の変動を補償するように、少なくとも１つの蓄電装置から電力線へ有効電力を出力または電力線から少なくとも１つの蓄電装置へ有効電力を入力させる。これにより、系統周波数の急峻な変動を引き起こす電力の需給アンバランスが生じた場合でも、迅速に有効電力を供給または吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１による蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電力検出器のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図１の蓄電システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の蓄電システム１の変形例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２の蓄電システムにおいて、制御部の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図６の指令値生成部のより詳細な機能的構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図７の指令値生成部の動作を概念的に説明するための図である。
【図９】ｎセットの蓄電装置および電力変換器を含む蓄電システムの構成例を示す図である。
【図１０】実施の形態２の蓄電システムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】発電機、負荷、および蓄電システムを含む送電系統において、発電機の一部を脱落させた場合の周波数の時間変動のシミュレーション結果を表す図である。
【図１２】図１１と同様の条件において、蓄電システムから出力された有効電力の時間変化のシミュレーション結果を表す図である。
【図１３】実施の形態３による蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３の蓄電システムにおいて、図６の指令値生成部５０の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態３の蓄電システムの動作を示すフローチャートである。
【図１６】系統制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図１７】図１６の集中制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】図１６の集中制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】図１８の不感帯幅設定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図１８の不感帯幅設定部の動作の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない。
【００１２】
実施の形態１．
［蓄電システムの概略構成］
図１は、実施の形態１による蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１を参照して、蓄電システム１は、蓄電装置１０と、電力変換器２０と、電力検出器４０と、制御部３０とを備える。蓄電システム１は、電力線１００に連系される。電力線１００は、送電線でも配電線でもよい。図１では、図解を容易にするために電力線１００を１本の線で示しているが、実際には３相交流系統の各相に対応する電力線が設けられている。
【００１４】
蓄電装置１０は、電気エネルギーを貯蔵し、貯蔵した電気エネルギーを放出する。蓄電装置１０は、たとえば、リチウムイオン二次電池、ナトリウム硫黄電池、レドックスフロー電池、鉛蓄電池、ニッケル水素電池などの蓄電池であってもよいし、フライホイールのように電気エネルギーを運動エネルギーに変換して貯蔵するものであってもよいし、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどの大容量キャパシタであってもよい。さらに、蓄電装置１０は、複数の蓄電池または複数の大容量キャパシタが直列および並列に接続されることによって構成されていてもよい。
【００１５】
電力変換器２０は、電力線１００と蓄電装置１０との間に接続され、交流を直流に変換する順変換、および直流を交流に変換する逆変換を行う。より具体的には、電力変換器２０は、電力線１００を流れる交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を蓄電装置１０に充電させる。逆に、電力変換器２０は、蓄電装置１０から放電された直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を電力線１００に出力する。
【００１６】
電力変換器２０は、複数の半導体スイッチを含み、制御部３０から受け取った半導体スイッチのオンオフ指令に従って動作する。電力変換器２０は、自己消弧能力を有する半導体スイッチによって構成された自励式変換器であってもよいし、サイリスタなど自己消弧能力を有さない半導体スイッチによって構成された他励式変換器であってもよい。自励式変換器として、たとえば、２レベル方式、３レベル方式、ＭＭＣ（Modular  Multilevel  Converter）方式などを挙げることができる。電力変換器２０の回路構成は特に限定されない。
【００１７】
電力検出器４０は、電力線１００を流れる電力を検出する。図１の場合、電力検出器４０は、電力変換器２０と電力線１００との連系点１０１から、電力線１００の下流側（負荷側）に流れる電力を検出する。
【００１８】
なお、図１において、電力線１００の上流側を発電機側と称し、下流側を負荷側と称する。発電機側および負荷側という呼称は電力の流れる方向に基づく便宜的なものであって、実際には電力線１００の両側の電力網に発電機が接続されていてもよい。
【００１９】
制御部３０は、電力検出器４０によって検出された有効電力に基づいて、検出された有効電力の増減分を補填する有効電力を放出または吸収するように、電力変換器２０の動作を制御する。これにより、系統周波数を引き起こす原因となる電力の需給アンバランスを補償できる。
【００２０】
具体的には、制御部３０は、有効電力指令値を生成し、生成した有効電力指令値に基づいて電力変換器２０を制御する。たとえば、自励式変換器の場合には、制御部３０は、有効電力指令値から計算した有効電流指令値と電力線１００から検出した有効電流計測値との偏差に基づいて有効電圧指令値を生成する。同様に、制御部３０は、無効電力指令値から計算した無効電力指令値と電力線１００から検出した無効電流計測値との偏差に基づいて無効電圧指令値を生成する。無効電力指令値は、たとえば、０である。次に、制御部３０は、有効電力指令値および無効電力指令値に対して２相／３相変換を施すことにより、３相交流系統の各相の電圧指令値を生成する。制御部３０は、生成した各相の電圧指令値に基づいて、電力変換器２０を構成するスイッチング素子をＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御する。
【００２１】
［電力検出器および制御部のハードウェア構成例］
図２は、図１の電力検出器のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２を参照して、電力検出器４０は、電圧変成器４１と、電流変成器４２と、入力変換器４３と、アナログ・デジタル（ＡＤ）変換器４４と、プロセッサ４５と、メモリ４６と、入出力インターフェース４７とを含む。上記の構成要素のうち、ＡＤ変換器４４、プロセッサ４５、メモリ４６、および入出力インターフェース４７はバス４８を介して相互に接続される。
【００２２】
以下、電力検出器４０の上記の構成要素について簡単に説明する。電圧変成器４１は、電力線１００の交流電圧の瞬時値に応じた電圧信号を出力する。電流変成器４２は、電力線１００を流れる交流電流の瞬時値に応じた電流信号を出力する。入力変換器４３は、電圧信号および電流信号の電圧レベルを変換するための補助変成器と、電圧信号および電流信号の高周波成分を除去するためのローパスフィルタまたはバンドパスフィルタとを含む。ＡＤ変換器４４は、入力変換器４３によって変換された電圧信号および電流信号の各々をデジタルデータに変換する。
【００２３】
プロセッサ４５は、検出された電圧データおよび電流データに基づいて、電力線１００を流れる有効電力および無効電力を計算する。プロセッサ４５は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）などの専用の論理回路、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）のうちいずれであってもよく、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。
【００２４】
メモリ４６は、プロセッサ４５で使用されるデータおよびプログラムなどを格納する。たとえば、検出した電圧データおよび電流データならびに計算した有効電力および無効電力は、メモリ４６に格納される。メモリ４６は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含む。揮発性メモリの例として、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）およびＳＲＡＭ（Static  RAM）などを挙げることができる。不揮発性メモリの例として、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）およびフラッシュメモリなどを挙げることができる。
【００２５】
入出力インターフェース４７は、外部回路との間で信号の受け渡しを行うための回路であり、入出力分離、レベル調整、およびタイミング調整などを行う。たとえば、入出力インターフェース４７は、プロセッサ４５の指令に従って、電圧データ、電流データ、ならびに有効電力および無効電力の算出値を後述する制御部３０の入出力インターフェース３３に送信する。
【００２６】
図３は、図１の制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３を参照して、制御部３０は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、入出力インターフェース３３と、通信装置３４と、これらの構成要素を相互に接続するバス３５とを含む。
【００２７】
プロセッサ３１は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣなどの専用の論理回路、ＦＰＧＡのうちのいずれもよく、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。プロセッサ３１としてのＣＰＵがプログラムを実行することによって、またはＡＳＩＣもしくはＦＰＧＡが動作することによって、制御部３０の機能が実現される。
【００２８】
メモリ３２は、プロセッサ３１で使用されるデータおよびプログラムなどを格納する。メモリ３２は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含む。揮発性メモリの例として、ＤＲＡＭおよびＳＲＡＭなどを挙げることができ、不揮発性メモリの例として、ＥＥＰＲＯＭおよびフラッシュメモリなどを挙げることができる。さらに、メモリ３２は、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）またはハードディスクを含んでもよい。
【００２９】
入出力インターフェース３３は、外部回路との間で信号の受け渡しを行うための回路であり、入出力分離、レベル調整、およびタイミング調整などを行う。通信装置３４は、上位制御系などとの間で情報の送受信を行う。通信装置３４と上位制御系との間の通信回線は有線であっても無線であってもよい。
【００３０】
図３に示す制御部３０のプロセッサ３１およびメモリ３２は、図２の電力検出器４０のプロセッサ４５およびメモリ４６を兼ねることができる。この場合、図２のバス４８と図３のバス３５は共通である。
【００３１】
［蓄電システムの動作］
図４は、図１の蓄電システムの動作を示すフローチャートである。以下、図１および図４を参照して、これまでの説明を総括して、実施の形態１の蓄電システム１の動作を説明する。
【００３２】
図４のステップＳ１０において、電力検出器４０は、電力線１００を流れる有効電力を検出する。
【００３３】
次のステップＳ２０において、制御部３０は、検出した有効電力の変動分を補償するため、蓄電装置１０から出力または蓄電装置１０に入力すべき有効電力を決定する。
【００３４】
その次のステップＳ３０において、制御部３０は、決定した有効電力を蓄電装置１０から電力線１００に出力または電力線１００から蓄電装置１０に入力するように、電力変換器２０を制御する。以下、上記のステップＳ１０〜Ｓ３０が繰り返される。
【００３５】
［実施の形態１の効果］
まず、従来技術の問題点について説明する。有効電力の需要と供給のバランスが崩れた場合、一般には、発電機の持つ回転機の特性によって、その過不足分が補填される。たとえば、有効電力の需要が供給を上回った場合、発電機の持つ回転機の回転エネルギーを有効電力に変換して電力供給が行われるため、電力系統の周波数は徐々に減少する。一般的には発電機の調速機系制御を用いて有効電力の需要と供給の差分を補填がなされるが、発電機の機械入力の応答には十秒以上の時間がかかることが多い。また調速機系は特に供給する有効電力に限界がある。
【００３６】
再生可能エネルギーに基づく分散電源が電力系統内に増加すると、相対的に発電機の数が減少することが想定される。電力系統内の発電機の数が少なくなると、回転機による慣性が減少することにより、系統周波数はより急峻に変動する。よって発電機の調速機系制御のみでは、系統周波数の変動を抑制することが困難となる。
【００３７】
送電線を流れる有効電力が大きく変化する場合として、一部の発電機が事故により脱落する状況が考えられる。脱落した発電機からは有効電力が負荷に流れなくなり、相対的に有効電力の需要が供給を大きく上回る。電力系統内の発電機の数が少ない場合、系統周波数は急峻に減少する。系統周波数が減少すると、太陽光発電システムおよび風力発電システムなどの分散電源は解列し、有効電力の供給がさらに減少する。その結果、系統周波数はさらに減少し、電力系統に連系していた発電機も次々と脱落することで、大規模停電を招くおそれがある。したがって、系統周波数の変動を抑制するために有効電力を電力系統に出力または電力系統から有効電力を吸収するシステムが必要となる。
【００３８】
しかしながら、前述の特許文献１（特許第６２３２８９９号公報）のように周波数検出値と周波数目標値との偏差が大きいほど有効電力出力を大きくする手法の場合には、発電機脱落等の事故発生直後に瞬発的に有効電力を供給することが困難である。なぜなら、系統周波数は有効電力の需要と供給バランスの積分値に依存するため、系統周波数の変動は有効電力の変動より遅いからである。
【００３９】
これに対して実施の形態１の蓄電システム１は、検出した電力系統の有効電力の変動分を補償するように、蓄電装置１０から電力系統に有効電力を出力または電力系統から蓄電装置１０に有効電力を入力する。したがって、系統周波数の急峻な変動を引き起こす電力の需給アンバランスが生じた場合でも、迅速に有効電力を供給または吸収できる。
【００４０】
また、電力系統に複数の電力補償装置が設けられている場合には、複数の電力補償装置が同様の手法によって同時に有効電力を電力系統に供給することになる。この場合、電力系統の周波数偏差に応じて入出力する有効電力を決定する場合には、電力の需要と供給のバランスが取れなくなり、電力系統を不安定状態に陥らせるおそれがある。これに対して、本実施の形態の場合には、電力系統の有効電力の変動分を補償するように、迅速に有効電力を供給または吸収できるので、電力系統を不安定状態に陥らせる可能性が少ない。
【００４１】
［変形例］
図５は、図１の蓄電システム１の変形例を示すブロック図である。図１の蓄電システム１と図５の蓄電システム１とでは、電力検出器４０によって検出される有効電力の位置が異なる。
【００４２】
具体的に、図１の蓄電システム１の電力検出器４０は、電力変換器２０の連系点１０１から電力線１００の下流側（負荷側）に流れる有効電力を検出していた。これに対して、図５の蓄電システム１の電力検出器４０は、電力線１００の上流側（発電機側）から電力変換器２０の連系点１０１に流れる有効電力を検出する点で、図１の場合と異なる。
【００４３】
有効電力を検出する位置が異なっていても、蓄電システム１の効果は基本的に同様であるが、以下の点で図５の場合の方が優れている。具体的に、図１のように電力変換器２０の連系点１０１から下流側を流れる有効電力を検出する場合には、その検出値には、電力変換器２０から出力または電力変換器２０に入力される有効電力の値を含んでいる。しかし、本来、蓄電システム１は、電力線１００を流れる有効電力の変動分を補償しなければならないため、蓄電システム１から出力または蓄電システム１に入力された有効電力は余計な加算または減算となる。したがって、蓄電システム１から出力または蓄電システム１に入力された有効電力の影響が相対的に少ない図５の場合のほうが好適と考えられる。
【００４４】
なお、上記の問題点を考慮したその他の変形例を実施の形態３で説明する。後述するように、実施の形態３の蓄電システム１では、電力変換器２０の連系点１０１の両側において有効電力を検出する。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態２では、有効電力の変動量の検出値に不感帯を設けた場合について説明する。これによって、蓄電システム１は、電力線１００を流れる有効電力が不感帯幅を超えるほど急激に変動した場合にのみ、蓄電システム１から有効電力を補償する。
【００４６】
以下、図面を参照して具体的に説明する。実施の形態１で説明した蓄電システム１のハードウェ構成は、実施の形態２の場合にも妥当するので説明を繰り返さない。
【００４７】
［制御部の機能的構成］
図６は、実施の形態２の蓄電システムにおいて、制御部の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【００４８】
図６を参照して、制御部３０は機能的に見ると、指令値生成部５０と、変換器制御部６０とを含む。これらの機能は、たとえば、制御部３０を構成するプロセッサ３１としてのＣＰＵがプログラムに従って動作することによって実現される。
【００４９】
指令値生成部５０は、電力検出器４０から有効電力検出値Ｐ１を受ける。指令値生成部５０は、有効電力検出値Ｐ１に基づいて、蓄電システム１の電力変換器２０を制御するための有効電力指令値Ｐ３を生成する。
【００５０】
変換器制御部６０は、蓄電装置１０から出力または蓄電装置１０に入力される有効電力が有効電力指令値Ｐ３に等しくなるように、電力変換器２０の動作を制御する。
【００５１】
図７は、図６の指令値生成部のより詳細な機能的構成の一例を示すブロック図である。図７に示すように、指令値生成部５０は、高周波成分除去フィルタ５１と、減算器５４と、不感帯判定部５２と、ゲイン乗算器５３とを含む。
【００５２】
高周波成分除去フィルタ５１は、電力検出器４０によって検出された有効電力検出値Ｐ１から高周波成分を除去する。高周波成分が除去された有効電力検出値Ｐ１を有効電力目標値Ｐ２とする。高周波成分除去フィルタ５１は、たとえば、電力系統の基本波成分よりも高い周波数成分の少なくとも一部を除去する。高周波成分除去フィルタ５１として、たとえば、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）または移動平均フィルタなどが用いられる。
【００５３】
減算器５４は、有効電力目標値Ｐ２から有効電力検出値Ｐ１を減算することにより、その偏差Δを算出する。算出された偏差Δは不感帯判定部５２に入力される。
【００５４】
不感帯判定部５２は、算出された偏差Δが不感帯幅を超えている場合に、その偏差Δの絶対値を小さくするように有効電力指令値を生成する。ゲイン乗算器５３は、生成された有効電力指令値にゲインを乗算することによって、最終的な有効電力指令値Ｐ３を計算する。たとえば、ゲインが１の場合、有効電力指令値Ｐ３は、算出された偏差Δに等しく設定される。
【００５５】
上記の構成によれば、電力線１００を流れる有効電力の値が時々刻々と変化している状況においても、急峻かつ大規模な有効電力変化が発生している場合以外は、蓄電システム１は有効電力入出力を行わない。緩慢または小規模の有効電力の需給バランスの調整は、発電機の機械入力の増減、および各分散電源に付随する蓄電池などによって実施される。
【００５６】
図８は、図７の指令値生成部の動作を概念的に説明するための図である。図８では、有効電力検出値Ｐ１の時間的変化と、有効電力検出値Ｐ１から高周波成分を除去することによって得られた有効電力目標値Ｐ２の時間的変化とが示されている。
【００５７】
指令値生成部５０は、有効電力目標値Ｐ２に上側の不感帯幅ｄ１を加算した上限値（すなわち、Ｐ２＋ｄ１）を有効電力検出値Ｐ１が超えた場合、または、有効電力目標値Ｐ２から下側の不感帯幅ｄ２を減算した下限値（すなわち、Ｐ２−ｄ２）を有効電力検出値Ｐ１が下回った場合に、有効電力指令値Ｐ３を出力する。図８の場合には、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で、有効電力検出値Ｐ１が下限値（すなわち、Ｐ２−ｄ２）を下回っているので、指令値生成部５０は、有効電力目標値Ｐ２と有効電力検出値Ｐ１との偏差Δを、有効電力指令値Ｐ３として出力する。
【００５８】
上記の上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２は、所定の値を予め設定することもできるし、電力線１００を流れる有効電力の値に応じて変更することもできる。たとえば、電力検出器４０の検出した有効電力目標値Ｐ２の変化に応じて、制御部３０は、上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２を変更してもよい。もしくは、上位制御系から上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２を設定してもよい。
【００５９】
具体的に、電力線１００に太陽光発電パネルが数多く連系されており、昼間の太陽光発電量が多い電力系統については、相対的に有効電力の需要量が減少すると考えられる。一方で夜間は太陽光発電による有効電力の供給が見込まれず、相対的に有効電力の需要量が増加すると考えられる。このように時間帯によって電力線１００を流れる有効電力の多寡は異なる。また天気または気候などによっても電力線１００を流れる有効電力の多寡は異なると考えられる。有効電力の需要量または供給量が変化する場合、送電線を流れる有効電力の変動は、事故前に流れていた有効電力の多寡によって異なることが想定される。
【００６０】
よって、電力線１００を流れる有効電力が大きい場合は、時々刻々の有効電力の変化も大きくなると予想され、蓄電システム１が延々と有効電力を入出力する事態を防ぐべく、上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２を相対的に大きくすることが望ましい。反対に電力線１００を流れる有効電力が小さい場合は、事故発生時の有効電力の変化も小さくなると予想され、蓄電システム１が迅速に有効電力を入出力すべく、上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２を相対的に小さくすることが望ましい。
【００６１】
［蓄電システム１の構成の変形例］
図９は、ｎセットの蓄電装置および電力変換器を含む蓄電システムの構成例を示す図である。図１では蓄電システム１内に１つの蓄電装置１０と１つの電力変換器２０とのセットが示されていたが、複数のセットが含まれていてもよい。図９では、第ｉ番目（１≦ｉ≦ｎ）の蓄電装置１０＿ｉに対して第ｉ番目の電力変換器２０＿ｉが接続される。
【００６２】
ｎ台の電力変換器２０＿１〜２０＿ｎがある場合、制御部３０は、ゲイン乗算器５３のゲインを変換器台数ｎの逆数（すなわち、１／ｎ）に設定して、各電力変換器２０の有効電力指令値Ｐ３をそれぞれ算出してもよい。
【００６３】
各電力変換器２０ごとに定格電力容量が異なる場合には、定格電力容量に応じてゲイン乗算器５３のゲインの値を設定してもよい。たとえば、第ｉ番目の電力変換器２０＿ｉのゲインは、当該第ｉ番目の電力変換器２０＿ｉの定格電力容量を、ｎ台の電力変換器２０の定格電力容量の合計値で除した値に設定される。
【００６４】
ゲイン乗算器５３のゲインの値は、制御部３０によって設定してもよいし、上位制御系から設定してもよい。
【００６５】
［蓄電システムの動作］
図１０は、実施の形態２の蓄電システムの動作を示すフローチャートである。以下、図７および図１０などを参照して、これまでの説明を総括して、実施の形態２の蓄電システム１の動作について説明する。
【００６６】
図１０のステップＳ１００において、電力検出器４０は、電力線１００を流れる有効電力を検出する。
【００６７】
次のステップＳ１１０において、制御部３０の高周波成分除去フィルタ５１は、有効電力検出値Ｐ１から高周波成分を除去することにより、有効電力目標値Ｐ２を計算する。
【００６８】
その次のステップＳ１２０において、制御部３０の不感帯判定部５２は、有効電力検出値Ｐ１が、有効電力目標値Ｐ２に基づく不感帯幅の範囲内に入っているか否かを判定する。すなわち、不感帯判定部５２は、有効電力目標値Ｐ２から有効電力検出値Ｐ１を減じた偏差Δが、下限値（−ｄ１）以上かつ上限値（ｄ２）以内であるか否かを判定する。
【００６９】
上記の判定の結果、上記の偏差Δが不感帯幅に入っている場合には（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、制御部３０は、有効電力指令値Ｐ３を０に設定する（ステップＳ１３０）。
【００７０】
一方、偏差Δが不感帯幅に入っていない場合には（ステップＳ１２０でＮＯ）、制御部３０は、偏差Δ（すなわち、Ｐ２−Ｐ１）から、有効電力指令値Ｐ３を設定する（ステップＳ１４０）。
【００７１】
その次のステップＳ１５０において、制御部３０の変換器制御部６０は、有効電力指令値Ｐ３に応じた有効電力を蓄電装置１０から出力または蓄電装置１０に入力するように、電力変換器２０を制御する。以下、上記のステップＳ１００〜Ｓ１５０が繰り返される。
【００７２】
［シミュレーション結果］
以下、実施の形態２の蓄電システム１のシミュレーション結果について説明する。
【００７３】
図１１は、発電機、負荷、および蓄電システムを含む送電系統において、発電機の一部を脱落させた場合の周波数の時間変動のシミュレーション結果を表す図である。
【００７４】
図１１において、蓄電システムがない場合を破線で示し、有効電力指令値が周波数偏差に基づく場合を一点鎖線で示し、本実施形態の場合を実線で示す。ここで、有効電力指令値が周波数に基づく場合とは、従来技術でしばしば見られるように、基準周波数と検出した周波数との差分が不感帯範囲を超えた場合に、蓄電装置１０から送電系統に有効電力を入出力する方式である。具体的に、基準周波数を６０Ｈｚとし、周波数の不感帯範囲を±０．５Ｈｚとしている。
【００７５】
図１１に示すように、本実施の形態の場合が、系統周波数の変動を最も抑制できていることがわかる。
【００７６】
図１２は、図１１と同様の条件において、蓄電システムから出力された有効電力の時間変化のシミュレーション結果を表す図である。図１２において、有効電力指令値が周波数偏差に基づく場合を一点鎖線で示し、本実施形態の場合を実線で示す。
【００７７】
図１２を参照して、有効電力指令値が周波数に基づく場合は上記のように周波数が不感帯範囲を超えないと有効電力を入出力しないため、系統周波数がある程度低下しなければ有効電力を出力できない。一方で本実施形態に従って、有効電力指令値Ｐ３を算出した場合は、送電系統に大きな有効電力の変動があれば蓄電システム１から迅速に有効電力が出力できる。したがって図１２からもわかるように、有効電力の需要と供給のバランスが崩れた場合、迅速な有効電力の入出力ができるという点で、本実施の形態の蓄電システム１は優れている。
【００７８】
［実施の形態２の効果］
上記のとおり実施の形態２の蓄電システム１によれば、蓄電システム１が連系する電力線１００の有効電力が不感帯幅を超えるほど急峻かつ大規模に変化する場合に、蓄電装置１０から変化分の有効電力の一部を迅速に補填することができる。また、検出した有効電力検出値Ｐ１から高周波成分を除去したものを有効電力目標値Ｐ２とすることで、有効電力の入出力後には徐々に有効電力目標値Ｐ２と有効電力検出値Ｐ１との偏差Δを減少させることができる。これにより、蓄電装置１０を充電または放電させ続ける必要がなく、蓄電装置１０の充電状態が０％または１００％になる前に動作を終了させることができる。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態３の蓄電システム１では、電力変換器２０の連系点１０１の両側において有効電力を検出する。これにより、電力線１００の有効電力の変動をより正確に検出できる。以下、図面を参照して具体的に説明する。
【００８０】
［蓄電システムの概略構成］
図１３は、実施の形態３による蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。図１３の蓄電システム１の電力検出器４０は、電力変換器２０と電力線１００との連系点１０１の上流側（発電機側）および下流側（負荷側）の両側の有効電力を検出する点で、図１の電力検出器４０と異なる。以下、連系点１０１の上流側（第１の側）の有効電力検出値をＰ１Ａと記載し、連系点１０１の下流側（第２の側）の有効電力検出値をＰ１Ｂと記載する。
【００８１】
図１３のその他の点は図１の場合と同様であるので、説明を繰り返さない。また、実施の形態３の蓄電システム１のハードウェア構成は、実施の形態１の場合と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００８２】
［制御部の機能的構成］
図１４は、実施の形態３の蓄電システムにおいて、図６の指令値生成部５０の機能的構成の一例を示すブロック図である。図１４に示す指令値生成部５０は、高周波成分除去フィルタ５１Ａ，５１Ｂと、減算器５４Ａ，５４Ｂと、選択部５５と、不感帯判定部５２と、ゲイン乗算器５３とを含む。
【００８３】
高周波成分除去フィルタ５１Ａは、電力検出器４０によって検出された第１の側の有効電力検出値Ｐ１Ａから高周波成分を除去する。高周波成分が除去された有効電力検出値Ｐ１Ａを有効電力目標値Ｐ２Ａとする。同様に、高周波成分除去フィルタ５１Ｂは、電力検出器４０によって検出された第２の側の有効電力検出値Ｐ１Ｂから高周波成分を除去する。高周波成分が除去された有効電力検出値Ｐ１Ｂを有効電力目標値Ｐ２Ｂとする。
【００８４】
減算器５４Ａは、有効電力目標値Ｐ２Ａから有効電力検出値Ｐ１Ａを減算することにより、その偏差ΔＡを算出する。算出された偏差ΔＡは選択部５５に入力される。同様に、減算器５４Ｂは、有効電力目標値Ｐ２Ｂから有効電力検出値Ｐ１Ｂを減算することにより、その偏差ΔＢを算出する。算出された偏差ΔＢは選択部５５に入力される。
【００８５】
選択部５５は、偏差ΔＡおよびΔＢのうち、絶対値が大きいほうを有効電力偏差Δとして選択する。
【００８６】
不感帯判定部５２は、選択部５５によって選択された有効電力偏差Δが不感帯幅を超えている場合に、有効電力偏差Δの絶対値を小さくするように有効電力指令値を生成する。ゲイン乗算器５３は、生成された有効電力指令値にゲインを乗算することによって、最終的な有効電力指令値Ｐ３を計算する。
【００８７】
［蓄電システムの動作］
図１５は、実施の形態３の蓄電システムの動作を示すフローチャートである。以下、図１４および図１５などを参照して、これまでの説明を総括して、実施の形態３の蓄電システム１の動作について説明する。
【００８８】
図１５のステップＳ２００において、電力検出器４０は、電力線１００と電力変換器２０との連系点１０１の第１の側（発電機側）を流れる有効電力Ｐ１Ａおよび第２の側（負荷側）を流れる有効電力Ｐ１Ｂを検出する。
【００８９】
次のステップＳ２１０において、制御部３０の高周波成分除去フィルタ５１Ａは、有効電力検出値Ｐ１Ａから高周波成分を除去することにより、有効電力目標値Ｐ２Ａを計算する。同様に、制御部３０の高周波成分除去フィルタ５１Ｂは、有効電力検出値Ｐ１Ｂから高周波成分を除去することにより、有効電力目標値Ｐ２Ｂを計算する。
【００９０】
その次のステップＳ２２０において、制御部３０の減算器５４Ａは、有効電力目標値Ｐ２Ａから有効電力検出値Ｐ１Ａを減算することにより偏差ΔＡを計算する。同様に、制御部３０の減算器５４Ｂは、有効電力目標値Ｐ２Ｂから有効電力検出値Ｐ１Ｂを減算することにより偏差ΔＢを計算する。
【００９１】
その次のステップＳ２３０において、制御部３０の選択部５５は、偏差ΔＡおよびΔＢのうち、絶対値が大きい方を有効電力偏差Δとして選択する。
【００９２】
その次のステップＳ２４０において、制御部３０の不感帯判定部５２は、有効電力偏差Δが、下限値（−ｄ１）以上かつ上限値（ｄ２）以内であるか否かを判定する。上記の判定の結果、有効電力偏差Δが下限値と上限値の間に入っている場合には（ステップＳ２４０でＹＥＳ）、制御部３０は、有効電力指令値Ｐ３を０に設定する（ステップＳ２５０）。
【００９３】
一方、有効電力偏差Δが下限値と上限値の間に入っていない場合には（ステップＳ２４０でＮＯ）、制御部３０は、有効電力偏差Δから、有効電力指令値Ｐ３を設定する（ステップＳ２６０）。
【００９４】
その次のステップＳ２７０において、制御部３０の変換器制御部６０は、有効電力指令値Ｐ３に応じた有効電力を蓄電装置１０から出力または蓄電装置１０に入力するように、電力変換器２０を制御する。以下、上記のステップＳ２００〜Ｓ２７０が繰り返される。
【００９５】
［実施の形態３の効果］
以上のとおり、実施の形態３の蓄電システム１は、電力変換器２０と電力線１００との連系点１０１の両側の有効電力検出値に基づいて、有効電力の変動分が大きい方の変動を補償するように動作する。したがって、迅速な有効電力の入出力が可能になる。
【００９６】
実施の形態４．
実施の形態４では、複数の蓄電システム１と集中制御装置７０とを備えた系統制御システム２について説明する。
【００９７】
［系統制御システムの概略構成］
図１６は、系統制御システムの構成例を示すブロック図である。図１６を参照して、系統制御システムは、ｍ台の蓄電システム１＿１〜１＿ｍと、集中制御装置７０とを含む。図１６の場合、ｍ＝３である。
【００９８】
図１６に示すように、母線１１０から複数の電力線（フィーダー）１００＿１〜１００＿ｍが引き出されている。母線１１０は、変圧器１２０を介して上流側の発電機に接続される。図１６の電力系統は、送電網であっても配電網であってもよい。
【００９９】
蓄電システム１＿１〜１＿ｍは、電力線１００＿１〜１００＿ｍにそれぞれ設けられる。各蓄電システム１の構成は、実施の形態１〜３で説明したものと同様である。なお、必ずしも、各電力線１００に蓄電システム１を設置しなくてもよいし、蓄電システム１は対応する電力線１００のどの位置に接続してもよい。
【０１００】
集中制御装置７０は、各蓄電システム１と通信回線を介して接続される。通信回線は有線であっても無線であってもよい。集中制御装置７０は、各蓄電システム１の情報を定期的に受け取り、各蓄電システム１に指令を発信する。
【０１０１】
［集中制御装置のハードウェア構成例］
図１７は、図１６の集中制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１７を参照して、集中制御装置７０は、プロセッサ７１と、メモリ７２と、通信装置７３と、これらの構成要素を相互に接続するバス７４とを含む。
【０１０２】
プロセッサ７１は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣなどの専用の論理回路、ＦＰＧＡのうちのいずれもよく、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。プロセッサ７１としてのＣＰＵがプログラムを実行することによって、またはＡＳＩＣもしくはＦＰＧＡが動作することによって、集中制御装置７０の機能が実現される。
【０１０３】
メモリ７２は、プロセッサ７１で使用されるデータおよびプログラムなどを格納する。メモリ７２は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含む。揮発性メモリの例として、ＤＲＡＭおよびＳＲＡＭなどを挙げることができ、不揮発性メモリの例として、ＥＥＰＲＯＭおよびフラッシュメモリなどを挙げることができる。さらに、メモリ７２は、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）またはハードディスクを含んでいてもよい。
【０１０４】
通信装置７３は、各蓄電システム１の通信装置３４との間で命令およびデータなどの送受信を行う。
【０１０５】
［集中制御装置の機能的構成］
図１８は、図１６の集中制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【０１０６】
図１８を参照して、集中制御装置７０は機能的に見ると、監視部８０と、運転指令部８１と、不感帯幅設定部８２とを含む。これらの機能は、たとえば、プロセッサ７１を構成するＣＰＵがプログラムに従って動作することにより実現される。
【０１０７】
監視部８０は、各蓄電システム１の情報を受け取る。具体的に、監視部８０は、各蓄電システム１が備える蓄電装置１０の充電状態（ＳＯＣ：State  of  Charge）、有効電力出力の実績値、無効電力出力の実績値などを取得する。また、監視部８０は、各蓄電システム１の状態（故障などによる充放電の可否）の情報を取得する。
【０１０８】
運転指令部８１は、各蓄電システム１に指令を発信する。具体的に、運転指令部８１は、各蓄電システム１に対する充電許可指令、充電禁止指令、放電許可指令、放電禁止指令のほか、ゲイン乗算器５３のゲイン設定値を出力する。各蓄電システム１の制御部３０は、集中制御装置７０からの指令に基づいて制御部の設定を更新する。なお、蓄電システム１が蓄電装置１０の充電状態から充電の可否、放電の可否を判断し、その情報を集中制御装置７０に通知してもよい。
【０１０９】
充電が禁止される状態としては、蓄電装置１０の充電状態が１００％に近く、これ以上の充電によって蓄電装置１０が過充電状態に至りかねない状態が考えられる。他方、放電が禁止される状態としては、蓄電装置１０の充電状態が０％に近く、これ以上の放電によって蓄電装置１０が過放電状態に至りかねない状態が考えられる。また充電、放電のどちらも禁止される場合としては、蓄電装置１０が運転温度範囲の上限値に近い高温である場合、蓄電装置１０のメンテナンスを行っている場合、蓄電システム１が故障した場合が考えられる。
【０１１０】
不感帯幅設定部８２は、不感帯判定部５２の上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２を設定し、その設定値を各蓄電システム１に出力する。以下、図１９および図２０を参照して、不感帯幅設定部８２の動作の詳細について説明する。
【０１１１】
［不感帯幅設定部の動作の詳細］
図１９は、図１８の不感帯幅設定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１１２】
図１９のステップＳ３００において、集中制御装置７０の監視部８０は、各蓄電システム１の現在の状態、たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣおよび動作の可否の情報（メンテナンス中、故障中など）を取得する。
【０１１３】
次のステップＳ３１０において、制御部３０の不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の電力容量の合計値および放電可能な蓄電システム１の電力容量の合計値を算出する。ここで、充電可能な合計容量とは、ＳＯＣが１００％のもの及び故障中のものなどを除いて、各電力変換器２０の電力容量の合計値をいう。放電可能な合計容量とは、ＳＯＣが０％のもの、故障中のものなどを除いて、各電力変換器２０の電力容量の合計値をいう。
【０１１４】
次のステップＳ３２０において、不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計容量が、全蓄電システム１の合計容量（全電力変換器２０の電力容量の合計値）よりも小さいか否かを判定する。不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計容量が全電力容量よりも小さい場合には（ステップＳ３２０でＹＥＳ）、上側不感帯幅ｄ１を変更する。具体的には、不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計容量が小さいほど、上側不感帯幅ｄ１を小さく設定する（ステップＳ３３０）。
【０１１５】
充電可能な蓄電システム１の合計容量がすべての蓄電システム１の合計容量より小さい場合、系統制御システム２が電力系統から吸収できる有効電力が相対的に小さくなる。したがって、電力系統の供給電力が電力需要を大きく上回ったとしても、電力系統から系統制御システム２に吸収できる有効電力が相対的に小さいため、系統周波数の上昇の抑制が困難になる。かかる事態を防ぐべく、上側不感帯幅ｄ１をより小さく設定する。これにより、有効電力検出値Ｐ１が有効電力目標値Ｐ２を上回った場合に、迅速な有効電力の吸収が可能になる。
【０１１６】
次のステップＳ３４０において、不感帯幅設定部８２は、放電可能な蓄電システム１の合計容量が、全蓄電システム１の合計容量よりも小さいか否かを判定する。不感帯幅設定部８２は、放電可能な蓄電システム１の合計容量が全電力容量よりも小さい場合には（ステップＳ３４０でＹＥＳ）、下側不感帯幅ｄ２を変更する。具体的には、不感帯幅設定部８２は、放電可能な蓄電システム１の合計容量が小さいほど、下側不感帯幅ｄ２を小さく設定する（ステップＳ３５０）。
【０１１７】
放電可能な蓄電システム１の合計容量がすべての蓄電システム１の合計容量より小さい場合、系統制御システム２が電力系統に放出できる有効電力が相対的に小さくなる。したがって、電力系統の電力需要が供給電力を大きく上回ったとしても、系統制御システム２から電力系統に放出できる有効電力が相対的に小さいため、系統周波数の下落の抑制が困難になる。かかる事態を防ぐべく、下側不感帯幅ｄ２をより小さく設定する。これにより、有効電力検出値Ｐ１が有効電力目標値Ｐ２を下回った場合に、迅速な有効電力の放出が可能になる。
【０１１８】
図２０は、図１８の不感帯幅設定部の動作の他の例を示すフローチャートである。
図２０のステップＳ４００において、集中制御装置７０の監視部８０は、各蓄電システム１の現在の状態、たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣおよび動作の可否の情報（メンテナンス中、故障中など）を取得する。
【０１１９】
次のステップＳ４１０において、制御部３０の不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計台数および放電可能な蓄電システム１の合計台数を算出する。電力容量の合計値に代えて合計台数を計算することにより、計算を簡単化できる。
【０１２０】
次のステップＳ４２０において、不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計台数が、全蓄電システム１の台数よりも小さいか否かを判定する。不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計台数が全蓄電システム１の台数よりも小さい場合には（ステップＳ４２０でＹＥＳ）、上側不感帯幅ｄ１を変更する。具体的には、不感帯幅設定部８２は、充電可能な蓄電システム１の合計台数が小さいほど、上側不感帯幅ｄ１を小さく設定する（ステップＳ４３０）。
【０１２１】
次のステップＳ４４０において、不感帯幅設定部８２は、放電可能な蓄電システム１の合計台数が、全蓄電システム１の台数よりも小さいか否かを判定する。不感帯幅設定部８２は、放電可能な蓄電システム１の合計台数が全蓄電システム１の台数よりも小さい場合には（ステップＳ４４０でＹＥＳ）、下側不感帯幅ｄ２を変更する。具体的には、不感帯幅設定部８２は、放電可能な蓄電システム１の合計台数が小さいほど、下側不感帯幅ｄ２を小さく設定する（ステップＳ４５０）。
【０１２２】
［実施の形態４の効果］
実施の形態４では、電力系統に複数の蓄電システム１が設けられている系統制御システム２について説明した。複数の蓄電システム１を制御する集中制御装置７０が、各蓄電システム１の状態に応じて上側不感帯幅ｄ１および下側不感帯幅ｄ２を変更することにより、より迅速な有効電力の入出力が可能になる。
【０１２３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この出願の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２４】
１  蓄電システム、２  系統制御システム、１０  蓄電装置、２０  電力変換器、３０  制御部、３１，４５，７１  プロセッサ、３２，４６，７２  メモリ、３３，４７  入出力インターフェース、３４，７３  通信装置、３５，４８，７４  バス、４０  電力検出器、４１  電圧変成器、４２  電流変成器、４３  入力変換器、４４  ＡＤ変換器、５０  指令値生成部、５１，５１Ａ，５１Ｂ  高周波成分除去フィルタ、５２  不感帯判定部、５３  ゲイン乗算器、５４，５４Ａ，５４Ｂ  減算器、５５  選択部、６０  変換器制御部、７０  集中制御装置、８０  監視部、８１  運転指令部、８２  不感帯幅設定部、１００  電力線、１０１  連系点、１１０  母線、１２０  変圧器、Ｐ１  有効電力検出値、Ｐ２  有効電力目標値、Ｐ３  有効電力指令値、ｄ１  上側不感帯幅、ｄ２  下側不感帯幅。
【要約】
電力系統の電力線（１００）に連系される蓄電システム（１）において、少なくとも１つの蓄電装置（１０）は、電気エネルギーを入出力する。少なくとも１つの電力変換器（２０）は、電力線（１００）と少なくとも１つの蓄電装置（１０）との間に設けられる。電力検出器（４０）は、電力線（１００）に流れる有効電力を検出する。制御部（３０）は、少なくとも１つの電力変換器（２０）の動作を制御することにより、電力検出器（４０）によって検出された有効電力の変動を補償するように、少なくとも１つの蓄電装置（１０）から電力線（１００）へ有効電力を出力または電力線（１００）から少なくとも１つの蓄電装置（１０）へ有効電力を入力させる。【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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