特許 6069738 充放電制御システム、充放電制御方法、および充放電制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069738

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】充放電制御システム、充放電制御方法、および充放電制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20170123BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20170123BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/32

   H02J3/38 130

   H02J13/00 301A

   H02J13/00 311R

【請求項の数】12

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-47893(P2015-47893)

(22)【出願日】2015年3月11日

(65)【公開番号】特開2016-171609(P2016-171609A)

(43)【公開日】2016年9月23日

【審査請求日】2015年10月23日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】596037460

【氏名又は名称】株式会社エプコ

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】猪口 達也

【審査官】 安井 雅史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０６７４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２９２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４１９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０５７３０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０３９７７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １９／００

Ｇ０６Ｑ １０／００−１０／１０

３０／００−３０／０８

５０／００−５０／２０

５０／２６−９９／００

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ ３／００− ７／１２

７／３４− ７／３６

１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発電装置、蓄電池、および負荷を含む電力網に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報と、前記第１時点での蓄電池の充電率情報と、前記電力網における各蓄電池について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データと、を格納した記憶装置と、
前記第１時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第１期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第１期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する一次処理と、
前記第１時点から所定時間経過した第２時点で、前記電力網に関して得ている所定情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、前記第２時点での蓄電池の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、前記第２時点で得た前記第２期間の電力需給予測と蓄電池の充電率情報に基づき、前記第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第２期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第２期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する二次処理と、
前記一次処理、前記二次処理、および、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理、の少なくともいずれかの処理の前記充放電計画の生成に際し、各蓄電池に関して決定した充放電時期の情報を、前記放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池の放電上限電力値と、該当蓄電池に関して決定した放電予定電力値とを比較して、前記放電予定電力値が前記放電上限電力値を越えている場合、前記放電予定電力値と前記放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、前記充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に前記差分の全部または一部に対応した放電を上乗せする処理と、
を実行する演算装置と、
を備えることを特徴とする充放電制御システム。

【請求項2】

前記演算装置は、
前記二次処理における各処理を、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返すものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の充放電制御システム。

【請求項3】

前記演算装置は、
前記電力網における各蓄電池の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力需給予測情報が示す電力需要予測と、前記電力網における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測と、前記電力網における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力網における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知した場合と、
の少なくともいずれかの状況となった際に、前記二次処理およびそれ以降の未来時点の各処理の少なくともいずれかの処理を実行するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の充放電制御システム。

【請求項4】

前記演算装置は、
前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、 前記需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に前記蓄電池の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、
前記電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、
の少なくともいずれかの状況となった際に、所定装置に対してアラームを通知する処理を更に実行するものである、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の充放電制御システム。

【請求項5】

複数の発電装置、蓄電池、および負荷を含む電力網に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報と、前記第１時点での蓄電池の充電率情報と、前記電力網における各蓄電池について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データと、を格納した記憶装置を備えた情報処理システムが、
前記第１時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第１期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第１期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する一次処理と、
前記第１時点から所定時間経過した第２時点で、前記電力網に関して得ている所定情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、前記第２時点での蓄電池の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、前記第２時点で得た前記第２期間の電力需給予測と蓄電池の充電率情報に基づき、前記第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第２期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第２期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する二次処理と、
前記一次処理、前記二次処理、および、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理、の少なくともいずれかの処理の前記充放電計画の生成に際し、各蓄電池に関して決定した充放電時期の情報を、前記放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池の放電上限電力値と、該当蓄電池に関して決定した放電予定電力値とを比較して、前記放電予定電力値が前記放電上限電力値を越えている場合、前記放電予定電力値と前記放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、前記充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に前記差分の全部または一部に対応した放電を上乗せする処理と、
を実行することを特徴とする充放電制御方法。

【請求項6】

前記情報処理システムが、
前記二次処理における各処理を、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返す、
ことを特徴とする請求項５に記載の充放電制御方法。

【請求項7】

前記情報処理システムが、
前記電力網における各蓄電池の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力需給予測情報が示す電力需要予測と、前記電力網における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測と、前記電力網における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力網における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知した場合と、
の少なくともいずれかの状況となった際に、前記二次処理およびそれ以降の未来時点の各処理の少なくともいずれかの処理を実行する、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の充放電制御方法。

【請求項8】

前記情報処理システムが、
前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、 前記需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に前記蓄電池の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、
前記電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、
の少なくともいずれかの状況となった際に、所定装置に対してアラームを通知する処理を更に実行する、
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の充放電制御方法。

【請求項9】

複数の発電装置、蓄電池、および負荷を含む電力網に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報と、前記第１時点での蓄電池の充電率情報と、前記電力網における各蓄電池について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データと、を格納した記憶装置を備えた情報処理システムに、
前記第１時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第１期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第１期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する一次処理と、
前記第１時点から所定時間経過した第２時点で、前記電力網に関して得ている所定情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、前記第２時点での蓄電池の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、前記第２時点で得た前記第２期間の電力需給予測と蓄電池の充電率情報に基づき、前記第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第２期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第２期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する二次処理と、
前記一次処理、前記二次処理、および、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理、の少なくともいずれかの処理の前記充放電計画の生成に際し、各蓄電池に関して決定した充放電時期の情報を、前記放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池の放電上限電力値と、該当蓄電池に関して決定した放電予定電力値とを比較して、前記放電予定電力値が前記放電上限電力値を越えている場合、前記放電予定電力値と前記放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、前記充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に前記差分の全部または一部に対応した放電を上乗せする処理と、
を実行させることを特徴とする充放電制御プログラム。

【請求項10】

前記情報処理システムに、
前記二次処理における各処理を、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返させる、
ことを特徴とする請求項９記載の充放電制御プログラム。

【請求項11】

前記情報処理システムに、
前記電力網における各蓄電池の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力需給予測情報が示す電力需要予測と、前記電力網における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測と、前記電力網における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、
前記電力網における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知した場合と、
の少なくともいずれかの状況となった際に、前記二次処理およびそれ以降の未来時点の各処理の少なくともいずれかの処理を実行させる、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の充放電制御プログラム。

【請求項12】

前記情報処理システムに、
前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、 前記需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に前記蓄電池の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、
前記電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、
の少なくともいずれかの状況となった際に、所定装置に対してアラームを通知する処理を更に実行させる、
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の充放電制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充放電制御システム、充放電制御方法、および充放電制御プログラムに関するものであり、具体的には、変化する電力需給状況に応じて、系統連系した蓄電装置における的確な充放電制御を継続的に実行可能とする技術に関する。

【背景技術】

【0002】

電力自由化の完全実施を前に、ＰＰＳ（特定規模電気事業者）など独立系の発電事業者や、太陽光など再生可能エネルギーによる小規模発電を行う一般世帯など、従来の一般電気事業者とは規模が大きく異なる発電主体が増加している。そうした発電主体が生み出した電力は、いわゆる系統連系によって商用系統に供給され、一般電気事業者における電力供給予備力の削減や、各発電主体での送配電異常や突発的な電力需要等に対する相互融通など、各種の技術的、経済的な効果に繋がるものとされる。しかし一方で、種々の発電主体が系統連系を行うことで、品質が一定しない電力の流入による品質低下や、電力需給乖離の変動増大といった各種の問題も認識されている。

【0003】

こうした系統連系に伴う諸問題に着目した従来技術の一つとして以下のものが提案されている。すなわち、電力コスト（電気料金）を低減しつつ省電力（省エネ）を図るとの目的の下、自然エネルギを利用して発電し商用電力系統と並列に接続された系統連系形の発電装置と、商用電力系統から給電される交流電力を直流電力に変換して充電し且つ放電した直流電力を交流電力に変換して負荷に給電する蓄電装置と、蓄電装置の充放電を制御する制御装置とを備え、制御装置は、翌日の発電装置の発電量並びに負荷の電力需要を予測し、発電量の予測値が電力需要の予測値を下回る場合は商用電力系統の電気料金が相対的に安い時間帯に蓄電装置に充電し、発電量の予測値が電力需要の予測値を下回らない場合は前記時間帯に蓄電装置に充電しないことを特徴とする系統連系形給電システム（特許文献１参照）などが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−７２１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来技術においては、系統連系された蓄電装置に対して、翌日の需給予測に応じた充電要否の判定と、時間帯別電気料金に基づく充電時間帯の特定といった制御を行うことが可能である。ところが、気象条件や需要家動向等の諸要因は時々刻々変化し、電力の需給予測を高精度に行うことは容易でない。それ故、そうした精度の需給予測に基づいて蓄電装置の充放電制御を行う場合、各時点における実際の需給状況と乖離した、過剰な或いは全く不十分な充放電を系統に対して行うことになりかねない。他方、現在利用されている各蓄電装置の容量は、系統を流れる電力量と比して非常に小さい規模でしかない。

【0006】

従って、或る将来について予測した電力需給のアンバランス解消の一手段として、蓄電装置による充放電を計画・実行するとしても、ベースとなる電力需給予測と現実の需給状況とにずれが生じれば、そのずれに応じた電力増減分をそのまま蓄電装置の充放電制御でまかなうことは非常に難しい。また、蓄電装置の充放電制御で対応しきれなくなった電力分については商用系統から高コストで調達することとなり、ＰＰＳなど小規模発電事業者にとって無視できない経済的損失につながりかねない。

【0007】

つまり上述の各問題を併せて踏まえると、変化し続ける電力需給状況に対し、容量が限定的である蓄電装置の充放電制御を的確に行うことは出来ておらず、実際のところ実用技術として採用しうる充放電制御手法は提案されていない。

【0008】

そこで本発明の目的は、変化する電力需給状況に応じて、系統連系した蓄電装置における的確な充放電制御を継続的に実行可能とする技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決する本発明の充放電制御システムは、複数の発電装置、蓄電池、および負荷を含む電力網に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報と、前記第１時点での蓄電池の充電率情報とを格納した記憶装置と、前記第１時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第１期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第１期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する一次処理と、前記第１時点から所定時間経過した第２時点で、前記電力網に関して得ている所定情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、前記第２時点での蓄電池の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、前記第２時点で得た前記第２期間の電力需給予測と蓄電池の充電率情報に基づき、前記第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第２期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第２期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する二次処理とを実行する演算装置とを備えることを特徴とする。

【0010】

これによれば、最新の電力需給予測と各蓄電池の充電率に基づいた、蓄電池の充放電計画生成を、所定時間の間隔で繰り返すことが可能であり、或る時点での充放電計画を固定的に利用することなくアップデートし、変化する電力需給状況にフィットした的確な充放電制御を蓄電池に関して継続的に実行可能となる。

【0011】

なお、上述の充放電制御システムにおいて、前記演算装置は、前記二次処理における各処理を、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返すものである、としてもよい。

【0012】

これによれば、最新の電力需給予測と各蓄電池の充電率に基づいた、蓄電池の充放電計画生成を、電力需給状況の急変発生やシステム管理者等からの指示受付などといった所定イベントの発生に応じて繰り返すことが可能であり、或る時点での充放電計画を固定的に利用することなく状況に応じて的確にアップデートし、変化する電力需給状況に更に効率的にフィットした的確な充放電制御を蓄電池に関して継続的に実行可能となる。

【0013】

また、上述の充放電制御システムにおいて、前記演算装置は、前記電力網における各蓄電池の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力需給予測情報が示す電力需要予測と、前記電力網における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測と、前記電力網における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力網における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知した場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、前記二次処理およびそれ以降の未来時点の各処理の少なくともいずれかの処理を実行するものであるとしてもよい。

【0014】

これによれば、最新の電力需給予測と各蓄電池の充電率に基づいた、蓄電池の充放電計画生成を、蓄電池全体における実際の充電状況の遷移や電力需給関係の基準以上の乖離など、充放電計画再考が必要となる状況に応じて繰り返すことが可能であり、或る時点での充放電計画を固定的に利用することなく、電力網における様々な状況に応じて的確にアップデートし、変化する電力需給状況にさらに効率的にフィットした的確な充放電制御を蓄電池に関して継続的に実行可能となる。

【0015】

また、上述の充放電制御システムにおいて、前記演算装置は、前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、前記需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に前記蓄電池の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、前記電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、所定装置に対してアラームを通知する処理を更に実行するものであるとしてもよい。

【0016】

例えば、上述の各処理の或る時点で各蓄電池での充電が容量上限付近までなされている状況がある一方、その後の未来の或る時点において、蓄電池への充電によって余剰電力等を一旦蓄える必要がある電力網需給状況が想定される場合、上述の制約を踏まえた充放電計画の生成・遂行は出来ないが、本発明であればそうした状況に対応すべく、電気事業者の担当者等に通知を行って、直近から該当未来に至る期間中の発電量を適宜抑制する方策実行を促したり、或いは上述の通知として、電力入札システムに対する入札量抑制指示を行って、該当期間での需給バランスを事前調整して蓄電池への充電ニーズを低減させる、といった対応が可能になる。また、上述の各処理の或る時点で各蓄電池での充電が容量下限付近までしかなされていない状況がある一方、その後の未来の或る時点において、蓄電池からの放電によって電力網での不足電力を一部まかなう必要がある電力網需給状況が想定される場合、上述の制約を踏まえた充放電計画の生成・遂行は出来ないが、本発明であればそうした状況に対応すべく、電気事業者の担当者等に通知を行って、直近から該当未来に至る期間中の発電量を適宜増加させる方策実行を促したり、或いは上述の通知として、電力入札システムに対する入札量増加指示を行って、該当期間での需給バランスを事前調整して蓄電池への放電ニーズを低減させる、といった対応が可能になる。

【0017】

また、上述の充放電制御システムにおいて、前記記憶装置は、前記電力網における各蓄電池について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データを更に格納するものであり、前記演算装置は、前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理の前記充放電計画の生成に際し、各蓄電池に関して決定した充放電時期の情報を、前記放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池の放電上限電力値と、該当蓄電池に関して決定した放電予定電力値とを比較して、前記放電予定電力値が前記放電上限電力値を越えている場合、前記放電予定電力値と前記放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、前記充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に前記差分の全部または一部に対応した放電を上乗せする処理を更に実行するものである、としてもよい。

【0018】

これによれば、実際の個々の蓄電池の充電可能電力、放電可能電力は、該当蓄電池が接続されている配電線の状況や同じ配電線に連なる需要家の消費電力等に左右される点を踏まえ、充放電制御対象となる蓄電池における放電抑制履歴と計画作成対象時期等に基づき、想定される充放電可能量も考慮に入れた蓄電池の探索・特定と、充放電計画生成が可能となる。ひいては、変化する電力需給状況にさらに効率的かつ高精度にフィットした的確な充放電制御を蓄電池に関して継続的に実行可能となる。

【0019】

また、本発明の充放電制御方法は、複数の発電装置、蓄電池、および負荷を含む電力網に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報と、前記第１時点での蓄電池の充電率情報とを格納した記憶装置を備える情報処理システムが、前記第１時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第１期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第１期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する一次処理と、前記第１時点から所定時間経過した第２時点で、前記電力網に関して得ている所定情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、前記第２時点での蓄電池の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、前記第２時点で得た前記第２期間の電力需給予測と蓄電池の充電率情報に基づき、前記第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第２期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第２期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する二次処理と、を実行することを特徴とする。

【0020】

また、上述の充放電制御方法において、前記情報処理システムが、前記二次処理における各処理を、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返す、としてもよい。

【0021】

また、上述の充放電制御方法において、前記情報処理システムが、前記電力網における各蓄電池の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力需給予測情報が示す電力需要予測と、前記電力網における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測と、前記電力網における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力網における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知した場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、前記二次処理およびそれ以降の未来時点の各処理の少なくともいずれかの処理を実行するとしてもよい。

【0022】

また、上述の充放電制御方法において、前記情報処理システムが、前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、前記需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に前記蓄電池の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、前記電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、所定装置に対してアラームを通知する処理を更に実行する、としてもよい。

【0023】

また、上述の充放電制御方法において、前記情報処理システムが、前記記憶装置において、前記電力網における各蓄電池について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データを更に格納し、前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理の前記充放電計画の生成に際し、各蓄電池に関して決定した充放電時期の情報を、前記放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池の放電上限電力値と、該当蓄電池に関して決定した放電予定電力値とを比較して、前記放電予定電力値が前記放電上限電力値を越えている場合、前記放電予定電力値と前記放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、前記充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に前記差分の全部または一部に対応した放電を上乗せする処理を更に実行するとしてもよい。

【0024】

また、本発明の充放電制御プログラムは、複数の発電装置、蓄電池、および負荷を含む電力網に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報と、前記第１時点での蓄電池の充電率情報とを格納した記憶装置を備える情報処理システムに、前記第１時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第１期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第１期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する一次処理と、前記第１時点から所定時間経過した第２時点で、前記電力網に関して得ている所定情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、前記第２時点での蓄電池の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、前記第２時点で得た前記第２期間の電力需給予測と蓄電池の充電率情報に基づき、前記第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、前記電力網における前記蓄電池の充放電計画を、前記蓄電池の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した前記第２期間に関する充放電計画を記憶装置に格納し、前記第２期間に関する充放電計画に基づき前記蓄電池に対して充放電指示を通知する二次処理とを実行させることを特徴とする。

【0025】

また、上述の充放電制御プログラムは、前記情報処理システムに、前記二次処理における各処理を、前記第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返させるとしてもよい。

【0026】

また、上述の充放電制御プログラムは、前記情報処理システムに、前記電力網における各蓄電池の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力需給予測情報が示す電力需要予測と、前記電力網における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測と、前記電力網における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知した場合と、前記電力網における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知した場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、前記二次処理およびそれ以降の未来時点の各処理の少なくともいずれかの処理を実行させるとしてもよい。

【0027】

また、上述の充放電制御プログラムは、前記情報処理システムに、前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、前記需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に前記蓄電池の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、前記電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、所定装置に対してアラームを通知する処理を更に実行させるとしてもよい。

【0028】

また、上述の充放電制御プログラムは、前記記憶装置において、前記電力網における各蓄電池について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データを更に格納した前記情報処理システムに、前記一次処理、前記二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理の前記充放電計画の生成に際し、各蓄電池に関して決定した充放電時期の情報を、前記放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池の放電上限電力値と、該当蓄電池に関して決定した放電予定電力値とを比較して、前記放電予定電力値が前記放電上限電力値を越えている場合、前記放電予定電力値と前記放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、前記充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に前記差分の全部または一部に対応した放電を上乗せする処理を更に実行させるとしてもよい。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、変化する電力需給状況に応じて、系統連系した蓄電装置における的確な充放電制御を継続的に実行可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本実施形態の充放電制御システムを適用する電力網の例を示す図である。

【図2】本実施形態における充放電制御システムを含むネットワーク構成例を示す図である。

【図3】本実施形態における充放電制御システムのハードウェア構成例を示す図である。

【図4】本実施形態の気候予測データベースのデータ構成例を示す図である。

【図5】本実施形態の発電情報データベースのデータ構成例を示す図である。

【図6】本実施形態の負荷情報データベースのデータ構成例を示す図である。

【図7】本実施形態の蓄電池情報データベースのデータ構成例を示す図である。

【図8】本実施形態の需給予測情報データベースのデータ構成例を示す図である。

【図9】本実施形態の充放電計画データベースのデータ構成例を示す図である。

【図10】本実施形態の充放電制御方法の処理手順例１を示すフロー図である。

【図11】本実施形態の充放電制御方法における時間概念を示す説明図である。

【図12】本実施形態の充放電制御方法の処理手順例２を示すフロー図である。

【図13】本実施形態における系統連系中の蓄電池の放電概念を示す説明図である。

【図14】本実施形態の充放電制御方法の処理手順例３を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

−−−電力網の構成−−−

【0032】

以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の充放電制御システムを適用する電力網１の例を示す図である。図１に示す電力網１は、一般電気事業者から安定的に供給される電力を受けて従来同様に需要家施設（負荷４）に配電すると共に、特定規模電気事業者など独立系の発電事業者によって各種方式で発電された電力も受け入れ、蓄電池１０による需給変動調整を行いつつ、上述の負荷４に提供可能となっている電力網である。

【0033】

この電力網１には、例えば一般電気事業者および特定規模電気事業者の各発電装置２、３、複数の蓄電池１０、および需要家施設の電気機器たる負荷４が接続されている。図１に示す電力網１の例では、一般電気事業者の発電装置として火力発電装置２を例示している。この火力発電装置２は天候や温湿度などの自然条件や時間帯に関わらず事前計画通りの発電が可能な発電装置である。こうした安定的な発電が可能な発電装置としては、この他にも原子力発電装置、地熱発電装置など各種想定出来る。

【0034】

一方、特定規模電気事業者の発電装置としても、上述の一般電気事業者と同様の安定的な発電が可能な装置を想定出来るが、本実施形態では再生可能エネルギーによる発電装置たる太陽光発電装置３を示すものとする。太陽光発電装置３は、夜間は発電出来ず、また昼間であっても日照条件に応じて発電量が大きく変動する発電装置である。こうした再生可能エネルギーによる発電装置としては、他にも、風力発電装置や潮力発電装置等を想定出来る。

【0035】

また、電力網１に系統連系する蓄電池１０は、ＮＡＳ電池（ナトリウム・硫黄電池）やレドックス・フロー電池、リチウムイオン電池など、大型、小型を含めた様々なタイプの蓄電池を想定している。

【0036】

他方、これら各種の発電装置２、３や蓄電池１０による電力を電力網１を介して受電し、消費する負荷４は、一般家庭、オフィスビル、工場といった各種施設に備わるものである。各負荷４における電力消費傾向は、時間帯、天候、気温、湿度、施設内人員の構成、数、電気機器のタイプなど様々な要因によって異ってくる。
−−−システム構成−−−

【0037】

次に、上述の電力網１に対して適用する充放電制御システム１００の構成について説明する。図２は、本実施形態の充放電制御システム１００を含むネットワーク構成図である。図２に示す充放電制御システム１００は、変化する電力需給状況に応じて、系統連系した蓄電装置における的確な充放電制御を継続的に実行可能とするコンピュータシステムである。

【0038】

本実施形態の充放電制御システム１００は、例えば特定規模電気事業者が管理、運用するサーバ装置である。特定規模電気事業者からすれば、充放電制御システム１００を利用することで、電力網１において一般電気事業者が提供する系統電源からの不本意な買電を出来るだけ回避し、サービス品質の維持・向上とコスト削減とを併せて図ることを指向している。

【0039】

こうした充放電制御システム１００は、インターネットなど適宜な公衆回線網であるネットワーク５を介して、上述した一般電気事業者の火力発電装置２、特定規模電気事業者の太陽光発電装置３、蓄電池１０、および負荷４を備えた需要家施設６と、気象データ提供サーバ２００、電気事業者の担当者が操作するユーザ端末３００、電力売買の電子市場に対応した電力入札システム３５０などに、直接または他事業者を介して間接的にデータ通信可能に結ばれている。

【0040】

このうち火力発電装置２および太陽光発電装置３は、一般的な発電機構の他に、一定時間ごとの実際の発電状況に関する計測データや、該当電気事業者が作成した発電計画などを含む発電情報２５、３５を、ネットワーク５を介して充放電制御システム１００に送信する機能を備えている。そのため各発電装置は、発電量のモニタリング装置、そのモニタリング値を時系列で格納する記憶装置、および、ネットワーク５のプロトコルに対応した通信装置を備えている。なお、本構成では発電計画などの発電情報は該当発電装置側に存在しているが、複数の事業者間で情報共有している場合もある。

【0041】

また、各蓄電池１０は、一般的な蓄電池機能の他に、一定時間ごとに自身の充電率を計測し、そのデータをネットワーク５を介して充放電制御システム１００に送信する機能を備えている。そのため各蓄電池１０は、充電率のモニタリング装置、そのモニタリング値を時系列で格納する記憶装置、および、ネットワーク５のプロトコルに対応した通信装置を備えている。

【0042】

また、各需要家施設６には、上述の負荷４に電力供給を行う分電盤４１が備わっている。この分電盤４１は、該当施設における負荷４で消費された電力の量すなわち消費電力量を、電力量計４２により計測している。上述の分電盤４１は通信機能を具備し、ネットワーク５を介して本実施形態の充放電制御システム１００を実現するサーバ装置と通信可能に結ばれている。この分電盤４１は、電力量計４２により所定時間分計測された消費電力量のデータを負荷情報４５とし、これを所定時間毎に充放電制御システム１００に送信している。なお、スマートメーターのような通信機能を持つ電力量計を利用する場合には、電力量計４２は分電盤４１と系統の間に位置する。

【0043】

また、気象データ提供サーバ２００は、例えば現時点から２４時間以内の１時間毎ないし３時間毎の天気、気温、湿度、風向、風速、日照といった各種気象現象に関する予測データを充放電制御システム１００に提供するサーバ装置である。気象予測の手法等については既存のものを適宜備えているものとする。

【0044】

また、ユーザ端末３００は、上述した一般電気事業者や特定規模電気事業者の担当者らが操作する情報処理端末であり、一般的なＰＣを想定する。このユーザ端末３００も、ネットワーク５を介して充放電制御システム１００とデータ通信可能である。

【0045】

また、電力入札システム３５０は、電力売買の電子市場に対応したサーバシステムであり、やはりネットワーク５を介して充放電制御システム１００とデータ通信可能に結ばれている。
−−−ハードウェア構成−−−

【0046】

続いて本実施形態の充放電制御システム１００のハードウェア構成について説明する。図３は本実施形態における充放電制御システム１００のハードウェア構成例を示す図である。図３で例示する充放電制御システム１００は、ハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶素子で構成される記憶装置１０１、ＲＡＭなど揮発性記憶素子で構成されるメモリ１０３、記憶装置１０１に保持されるプログラム１０２をメモリ１０３に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なうＣＰＵなどの演算装置１０４、特定規模電気事業者の担当者などユーザからのキー入力や音声入力を受け付ける入力装置１０５、処理データの表示を行うディスプレイ等の出力装置１０６、ネットワーク５と接続し他装置との通信処理を担う通信装置１０７、を備えている。なお、記憶装置１０１内には、本実施形態の充放電制御システム１００として必要な機能を実装する為のプログラム１０２の他、後述するデータベース１２５〜１３０が少なくとも記憶されている。
−−−機能−−−

【0047】

続いて、本実施形態の充放電制御システム１００が備える機能について説明する。上述したように、以下に説明する機能は、例えば充放電制御システム１００が備えるプログラム１０２を実行することで実装されるものである。なお、充放電制御システム１００の記憶装置１０１には、上述の各発電装置２、３、各蓄電池１０、および各負荷４を含む電力網１に関して、所定の第１時点で予測した所定の第１期間の電力需給予測情報を格納した需給予測情報データベース１２９と、上述の第１時点での各蓄電池１０の充電率情報を格納した蓄電池情報データベース１２８が記憶されているものとする（いずれのデータベースも詳細は後述）。

【0048】

本実施形態の充放電制御システム１００は、上述の需給予測情報データベース１２９から第１時点での電力需給予測情報を読み出し、この電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、電力網１における各蓄電池１０の充放電計画を、各蓄電池１０の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した第１期間に関する充放電計画を、記憶装置１０１の充放電計画データベース１３０に格納し、また、上述の第１期間に関する各蓄電池１０の充放電計画に基づき、該当各蓄電池１０のそれぞれに対して充放電指示を通知する機能を有する。この機能により実行される処理は一次処理と称する。

【0049】

また、充放電制御システム１００は、上述の第１時点から所定時間経過した第２時点で、電力網１に関して得ている、各発電装置２、３の直近所定期間での発電量、負荷４を抱える各需要家施設６での直近所定期間の電力消費量、該当電力網１の所在エリアに関する気候予測情報などといった各種情報に基づき、所定の第２期間の電力需給予測と、上述の第２時点での各蓄電池１０の充電率情報の取得とを所定アルゴリズムにて実行して、第２時点で得た第２期間の電力需給予測と各蓄電池１０の充電率情報に基づき、第２時点での電力需給予測情報が示す需給関係の変動を最小化する、電力網１における各蓄電池１０の充放電計画を、各蓄電池１０の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成し、当該生成した、第２期間に関する各蓄電池１０の充放電計画を、記憶装置１０１の充放電計画データベース１３０に格納し、また、上述の第２期間に関する各蓄電池１０の充放電計画に基づき、該当各蓄電池１０のそれぞれに対して充放電指示を通知する機能を有する。この機能により実行される処理は二次処理と称する。

【0050】

また、充放電制御システム１００は、上述の二次処理における各処理を、第２時点より将来の未来時点で所定の未来期間に関する未来次処理として、所定イベントの発生に基づいて順次繰り返す機能を有する。この所定イベントとは、以下のものとなる。

【0051】

１つは、上述の電力網１における各蓄電池１０から得た充電率情報１５に基づいて、各蓄電池１０の充電状態を監視した結果、充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことを検知したイベントである。

【0052】

また、１つは、上述の電力需給予測情報が示す電力需要予測と、電力網１における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたことを検知したイベントである。

【0053】

また、１つは、上述の電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測（本実施形態では太陽光発電装置３における発電量予測の情報）と、電力網１における実際の再生可能エネルギー発電量との乖離が所定基準を超えたことを検知したイベントである。

【0054】

また、１つは、電力網１における実際の電力需要量または再生可能エネルギー発電量の時間当たりの変化量が所定基準を超えたことを検知したイベントである。

【0055】

また、充放電制御システム１００は、上述の一次処理、二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理に際し、電力網１における電力需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に、各蓄電池１０の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合と、電力需給予測情報が示す電力供給計画に所定基準以上の変更が生じる場合と、の少なくともいずれかの状況となった際に、電気事業者の担当者等が操作するユーザ端末３００や電力入札システム３５０といった所定装置に対してアラームを通知する機能を有する。このアラームには、発電量の抑制または増加の対策実施要請や、電力入札市場における入札量の抑制または増加の指示等を含むとしてもよい。

【0056】

また、充放電制御システム１００は、記憶装置１０１の蓄電池情報データベース１２８において、電力網１における各蓄電池１０について、放電抑制の発生履歴として放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データを保持するものとする。この場合、充放電制御システム１００は、上述の一次処理、二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理での充放電計画の生成に際し、各蓄電池１０に関して決定した充放電時期の情報を、蓄電池情報データベース１２８における該当蓄電池１０の放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期に放電抑制の発生履歴が判明した蓄電池１０に関し、該当発生履歴が示す該当蓄電池１０の放電上限電力値と、該当蓄電池１０の充放電計画で決定した放電予定電力値とを比較して、放電予定電力値が放電上限電力値を越えている場合、放電予定電力値と放電上限電力値との差分を算定し、当該差分に対応した電力量の放電を１または複数で可能な他蓄電池を、蓄電池情報データベース１２８における各蓄電池１０の充電率情報が示す放電余力に基づいて特定して、当該特定した１または複数の他蓄電池の放電計画に、上述の差分の全部または一部（差分を他蓄電池間で按分したもの）に対応した放電を上乗せする機能を有する。
−−−データ構造例−−−

【0057】

次に、本実施形態の充放電制御システム１００が用いるデータの構造例について説明する。図４は本実施形態における気候予測データベース１２５のデータ構成例を示す図である。この気候予測データベース１２５は、充放電制御システム１００が、気象データ提供サーバ２００から得た情報を格納するデータベースであり、電力網１の所在地域に関する少なくとも所定時間以内の気候予測データを格納している。この気候予測データベース１２５は、例えば予測対象日ごとに、予測対象とした時間帯をキーとして、天気、気温、湿度、風向、日照時間、太陽高度といった情報を対応付けたレコードの集合体となっている。こうした気候予測データベース１２５は、例えば１時間ごとに気象データ提供サーバ２００から提供されるデータに基づいて常に最新のデータに更新される。

【0058】

図５は本実施形態における発電情報データベース１２６のデータ構成例を示す図である。本実施形態の発電情報データベース１２６は、各電気事業者の発電装置（発電所）から取得した、各時間帯ごとの発電量を定めた発電計画および直近所定期間における実際の発電量の各データを格納したデータベースである。この発電情報データベース１２６は、例えば発電装置を一意に特定する装置ＩＤをキーとして、該当発電装置の種別、発電計画の作成日時、発電計画、最新の発電量データの取得日時、発電量データを格納した発電状況といったデータを対応付けたレコードの集合体となっている。発電情報データベース１２６が格納するこうした情報は、例えば火力発電装置２から得た発電情報２５、太陽光発電装置３から得た発電情報３５にそれぞれ含まれているものとする。

【0059】

図６は本実施形態における負荷情報データベース１２７のデータ構成例を示す図である。本実施形態の負荷情報データベース１２７は、各需要家施設６の分電盤４１から負荷４に関して取得した消費電力量（電力需要）のデータを格納したデータベースである。この負荷情報データベース１２７は、各負荷４を一意に特定する負荷ＩＤをキーとして、最新の消費電力量の取得日時、および、消費電力量データを格納した需要状況といったデータを対応付けたレコードの集合体となっている。負荷情報データベース１２７が格納するこうした情報は、各需要家施設６の負荷４から得た負荷情報４５にそれぞれ含まれているものとする。

【0060】

図７は本実施形態における蓄電池情報データベース１２８のデータ構成例を示す図である。本実施形態の蓄電池情報データベース１２８は、各蓄電池１０から取得した充電率情報１５と、各蓄電池１０における放電抑制の発生履歴である放電抑制発生時期および放電上限電力値の各データとを格納するデータベースである。具体的には、蓄電池１０を一意に特定する蓄電池ＩＤをキーとして、該当蓄電池１０の蓄電容量、最新の充電率の取得日時、充電率、放電抑制発生日時、および放電上限電力値といったデータを対応付けたレコードの集合体となっている。

【0061】

図８は本実施形態における需給予測情報データベース１２９のデータ構成例を示す図である。本実施形態の需給予測情報データベース１２９は、充放電制御システム１００が電力網１における各発電装置２、３等の発電計画と実際の発電量、気候予測情報、需要家施設６の負荷４における実際の消費電力量などの各種情報に基づき行った電力需給予測の情報を格納するデータベースである。この需給予測情報データベース１２９は、需給予測を実行した日時と予測対象期間に対し、需給予測を対応付けたレコードの集合体となっている。また需給予測の情報からは、負荷４の電力需要予測の情報を含む、需給予測に用いた各種情報が引き出せるようになっている。

【0062】

図９は本実施形態における充放電計画データベース１３０のデータ構成例を示す図である。充放電計画データベース１３０は、充放電制御システム１００が生成した、電力網１の各蓄電池１０に関する充放電計画を格納するデータベースである。本実施形態の充放電計画データベース１３０は、蓄電池１０を一意に特定する蓄電池ＩＤをキーとして、最新の充放電計画を作成した日時、最新の充放電計画の対象期間、および充放電計画の各データを対応付けたレコードの集合体となっている。
−−−処理手順例１−−−

【0063】

以下、本実施形態における充放電制御方法の実際手順について図に基づき説明する。以下で説明する充放電制御方法の各処理は、充放電制御システム１００がメモリ等に読み出して実行するプログラム１０２によって実現される。そして、このプログラム１０２は、以下に説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。

【0064】

図１０は、本実施形態における充放電制御方法の処理手順例１を示すフロー図であり、図１１は本実施形態の充放電制御方法における時間概念を示す説明図である。ここで、充放電制御システム１００は、これから始まる或る一日に対応した２４時間に関して充放電計画を生成するものとする。この場合、図１１で例示するように午後１１時３０分の現時点（第１時点）において、直近のデータ取得期間（午後９時３０分から現時点までの２時間）に関して、各発電装置２、３から該当期間での発電量（実績値）と発電計画を、負荷４を抱える各需要家施設６から該当期間での消費電力量（実績値）を、気象データ提供サーバ２００から該当電力網１の所在エリアに関する気候予測情報を、各蓄電池１０から現時点において充電率の情報をそれぞれ取得し、記憶装置１０１において対応するデータベースに格納する（ｓ１００）。

【0065】

次に充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１００で得た各種情報に基づき、現時点から３０分後の午前零時ちょうどから始まる２４時間（第１期間）に関する電力需給予測を所定アルゴリズムにて実行して、この午後１１時３０分時点（第１時点）で得た翌日の午前零時からの２４時間（第１期間）の電力需給予測データを生成し、これを需給予測情報データベース１２９に格納する（ｓ１０１）。なお、上述のアルゴリズムは、電力網１に含まれる発電装置での発電実績と発電計画、再生可能エネルギーによる発電装置の仕様とその発電実績、各負荷４での消費電力量の実績、気候予測情報といった電力需給に関わる各種情報と、過去の実際の電力需給状況の情報との相関を特定し、その相関を予想対象期間である第１期間の条件に適用して需給関係を推定する既存のアルゴリズムを採用すればよい。

【0066】

続いて充放電制御システム１００は、記憶装置１０１の需給予測情報データベース１２９から午後１１時３０分（第１時点）での電力需給予測情報を読み出し、この電力需給予測情報が示す上述の２４時間（第１期間）における需給関係の変動を最小化する、各蓄電池１０の充放電計画を、各蓄電池１０の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより生成する（ｓ１０２）。このアルゴリズムとしては、例えば上述の容量範囲の制約下で、目的関数たる需給関係の変動を最小化する、各蓄電池１０の充放電内容を決定する、いわゆる数理計画法に対応したアルゴリズムを採用できる。

【0067】

また、充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１０２による充放電計画生成に関して、電力網１における電力需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に、各蓄電池１０の容量範囲の制約（充電容量の上下限内で充放電する）を守れるか判定する（ｓ１０３）。なお、充放電制御システム１００は、この判定において、今次すなわち上述の午後１１時３０分時点で行った充放電計画の生成によれば、電力需給予測情報（ステップｓ１０１より以前の電力需給予測実行時に得ているもの）が示す電力供給計画にて、所定基準以上の変更（例：或る発電装置における或る時間帯の発電量を１０％以上変更、など）が必要となるかについてもＯＲ条件として判定するとしてもよい。

【0068】

こうした判定の結果、上述の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合（ｓ１０３：ｎ）、充放電制御システム１００は、電気事業者の担当者等が操作するユーザ端末３００や電力入札システム３５０といった所定装置に対してアラームを通知し（ｓ１０４）、次の充放電計画生成の開始タイミング（第２時点）まで待機する（ｓ１０５）。なお、このアラームには、該当蓄電池１０を充放電制御対象として次の処理時に利用出来るようにすべく、つまり、充放電計画生成時に上述の容量範囲の制約を守りやすくなるよう、電力網１における発電量の抑制または増加の対策実施要請や、電力入札市場における入札量の抑制または増加の指示等を含むとすれば好適である。

【0069】

一方、上述の判定の結果、容量範囲の制約を守れることが判明した場合（ｓ１０３：ｙ）、充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１０２で生成した第１期間に関する充放電計画を、記憶装置１０１の充放電計画データベース１３０に格納する（ｓ１０６）。

【0070】

また充放電制御システム１００は、上述の第１期間に関する各蓄電池１０の充放電計画に基づき、該当各蓄電池１０のそれぞれに対して、ネットワーク５を介して充放電指示を通知する（ｓ１０７）。

【0071】

その後、例えば６時間など予め定めた計画間隔分の時間が経過した午前５時３０分（第２時点）に至ったか、或いは、この第２時点到来前の午前３時３０分（イベント検知時点）に所定イベントの発生を検知した場合（ｓ１０８：ｙ）、充放電制御システム１００は、第２時点またはイベント検知時点において、例えば直近２時間のデータ取得期間に関して、各発電装置２、３から該当期間での発電量（実績値）と発電計画を、負荷４を抱える各需要家施設６から該当期間での消費電力量（実績値）を、気象データ提供サーバ２００から該当電力網１の所在エリアに関する気候予測情報を、各蓄電池１０から現時点において充電率の情報をそれぞれ取得し、記憶装置１０１において対応するデータベースに格納する（ｓ１０９）。なお、上述のイベント発生の検知に関しては、別のフローを用いて詳細を後述するものとする。

【0072】

続いて充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１０９で得た各種情報に基づき、第２時点から３０分後の午前６時ちょうどから午後１２時までの１８時間（第２期間）、またはイベント検知時点から３０分後の午前４時ちょうどから午後１２時までの２０時間（第２期間）に関する電力需給予測を所定アルゴリズムにて実行して、午前５時３０分（第２時点）または午前３時３０分（イベント検知時点）で得た、午前６時から午後１２時までの間（第２期間）の電力需給予測データを生成し、これを需給予測情報データベース１２９に格納する（ｓ１１０）。

【0073】

続いて充放電制御システム１００は、記憶装置１０１の需給予測情報データベース１２９から上述のステップｓ１１０で得た第２期間に関する電力需給予測情報を読み出し、この電力需給予測情報が示す１８時間または２０時間（いずれも第２期間）における需給関係の変動を最小化する、各蓄電池１０の充放電計画を、各蓄電池１０の容量範囲の制約下で所定アルゴリズムにより上述のステップｓ１０２と同様に生成する（ｓ１１１）。

【0074】

また、充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１１１による充放電計画生成に関して、電力網１における電力需給関係の変動を最小化すべく充放電制御を行う場合に、各蓄電池１０の容量範囲の制約（充電容量の上下限内で充放電する）を守れるか判定する（ｓ１１２）。なお、充放電制御システム１００は、この判定において、今次すなわち上述の午前５時３０分時点または午前３時３０分時点で行った充放電計画の生成によれば、電力需給予測情報（第１時点で得ているもの）が示す電力供給計画にて、所定基準以上の変更が必要となるかについてもＯＲ条件として判定するとしてもよい。

【0075】

こうした判定の結果、上述の容量範囲の制約を守れないことが判明した場合（ｓ１１２：ｎ）、充放電制御システム１００は、電気事業者の担当者等が操作するユーザ端末３００や電力入札システム３５０といった所定装置に対してアラームを通知し（ｓ１１３）、次の充放電計画生成の開始タイミング（第３時点）まで待機する（ｓ１１４）。

【0076】

一方、上述の判定の結果、容量範囲の制約を守れることが判明した場合（ｓ１１２：ｙ）、充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１１１で生成した第２期間に関する充放電計画を、記憶装置１０１の充放電計画データベース１３０に格納する（ｓ１１５）。

【0077】

また充放電制御システム１００は、上述の第２期間に関する各蓄電池１０の充放電計画に基づき、該当各蓄電池１０のそれぞれに対して、ネットワーク５を介して新たな充放電指示を通知する（ｓ１１６）。

【0078】

以降、充放電制御システム１００は、上述のステップｓ１０８〜ｓ１１６と同様の処理を、第２時点以降の未来に関しても繰り返し実行し（ｓ１１７）、例えば、当日の所定時刻（例：午後１０時）の到来、またはユーザ端末３００からの指示等に応じて（ｓ１１８：ｙ）、該当日に関する充放電計画生成の処理を終了する。
−−−処理手順例２−−−

【0079】

次に、上述のフローのうちステップｓ１０８に関して説明した、所定イベントの発生を検知する処理について図に基づき説明する。図１２は、本実施形態における充放電制御方法の処理手順例２を示すフロー図である。ここで説明する処理は、一例として第２時点において実行する状況を想定したものとするが、他の時点に関して行うステップｓ１０８と同様の処理に関しても適用可能である。

【0080】

この場合、充放電制御システム１００は、上述の第２時点到来までの直近所定時間に、上述の電力網１における各蓄電池１０から充電率情報１５を取得し（ｓ２００）、この各蓄電池１０の充電率情報に基づいて各蓄電池１０の充電状態を監視した結果、電力網１の充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたか判定する（ｓ２０１）。この蓄電池間での充電状態の偏りが所定基準を超えるとは、例えば電力網１に系統連系する複数の蓄電池１０全てまたは７割以上において、充電率が上限基準７５％を上回った状態または下限基準２０％を下回った状態、を指す。こうした状態が例えば２時間以上継続していたとすれば、この「偏った」状態が更にその程度を進める傾向にあると推定されるため、充放電制御システム１００は、充放電計画の再生成が早急に必要であると判定するのである。

【0081】

上述の判定の結果、電力網１の充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えたことが判明した場合（ｓ２０１：ｙ）、充放電制御システム１００は、処理を上述のフローのステップｓ１０９に進め、当該フローを終了する。他方、上述の判定の結果、電力網１の充電池間における充電状態の偏りが所定時間、所定基準を超えた事実はないことが判明した場合（ｓ２０１：ｎ）、充放電制御システム１００は、処理をステップｓ２０２に進める。

【0082】

また、充放電制御システム１００は、上述の第２時点到来での最新の電力需給予測情報を、需給予測情報データベース１２９から取得し、また、第２時点到来までの直近所定時間に、上述の電力網１における各負荷４の需要家施設６から消費電力量（実績値）を取得し（ｓ２０２）、ここで得た電力需給予測情報が示す電力需要予測と、電力網１における実際の電力需要量との乖離が所定基準を超えたか判定する（ｓ２０３）。

【0083】

上述の判定の結果、電力需要予測と電力需要量との乖離が所定基準を超えたことが判明した場合（ｓ２０３：ｙ）、充放電制御システム１００は、処理を上述のフローのステップｓ１０９に進め、当該フローを終了する。他方、上述の判定の結果、電力需要予測と電力需要量との乖離が所定基準を超えていないことが判明した場合（ｓ２０３：ｎ）、充放電制御システム１００は、処理をステップｓ２０４に進める。

【0084】

また、充放電制御システム１００は、第２時点到来までの直近所定時間に電力網１における太陽光発電装置３から、実際の発電量の情報を取得する（ｓ２０４）。また、充放電制御システム１００は、この太陽光発電装置３の実際の発電量と、上述のステップｓ２０２で得た第２時点到来での最新の電力需給予測情報が示す再生可能エネルギー発電量予測（本実施形態では太陽光発電装置３における発電量予測の情報）とを比較して、その乖離が所定基準を超えたか判定する（ｓ２０５）。

【0085】

上述の判定の結果、太陽光発電装置３の発電量（実績）と発電量予測との乖離が所定基準を超えたことが判明した場合（ｓ２０５：ｙ）、充放電制御システム１００は、処理を上述のフローのステップｓ１０９に進め、当該フローを終了する。他方、上述の判定の結果、太陽光発電装置３の発電量（実績）と発電量予測との乖離が所定基準を超えていないことが判明した場合（ｓ２０５：ｎ）、充放電制御システム１００は、処理をステップｓ２０６に進める。

【0086】

また、充放電制御システム１００は、第２時点到来までの直近所定時間に電力網１における各負荷４の需要家施設６から実際の消費電力量（電力需要量の実績）の情報を取得する（ｓ２０６）。また、充放電制御システム１００は、ステップｓ２０６で得た電力網１における実際の消費電力量、または、上述のステップｓ２０４で得た太陽光発電装置３の実際の発電量の少なくともいずれかについて、時間当たりの変化量が所定基準を超えたか判定する（ｓ２０７）。

【0087】

上述の判定の結果、電力網１における消費電力量および太陽光発電装置３の実際の発電量の少なくともいずれかの時間あたりの変化量が所定基準を超えていた場合（ｓ２０７：ｙ）、充放電制御システム１００は、処理を上述のフローのステップｓ１０９に進め、当該フローを終了する。他方、上述の判定の結果、電力網１における消費電力量および太陽光発電装置３の実際の発電量の少なくともいずれかの時間あたりの変化量が所定基準を超えていなかった場合（ｓ２０７：ｎ）、充放電制御システム１００は、処理を上述のフローにおけるステップｓ１０８に戻し、当該フローを終了する。

【0088】

以上、上述のフローのうちステップｓ１０８における、所定イベントの発生を検知する処理について説明した。
−−−処理手順例３−−−

【0089】

次に、各蓄電池１０の放電抑制の発生履歴を踏まえて、充放電計画を生成する処理について図に基づき説明する。ここでまず、蓄電池１０が自身の充電率や置かれた環境によっては充放電計画通りに放電出来ないケースが存在することについて説明する。図１３は本実施形態における系統連系中の蓄電池１０の放電概念を示す説明図である。

【0090】

図１３に例示するように、６０００Ｖなど高圧電力が流れる系統６０は、柱上トランスなどの適宜な変圧器６５を介して、低圧線７０の負荷４および蓄電池１０と電気的に結ばれている。この低圧線７０における電圧は１０１±６Ｖ、２０２±２０Ｖの範囲に収めなければならない。そこで蓄電池１０から低圧線７０に対して放電する場合、系統６０の電圧やインピーダンスによっては、蓄電池１０からの放電によって電圧の上限（１０７Ｖ，２２２Ｖ）を超えてしまう場合には、放電を抑制しなければならない。つまり状況によっては蓄電池１０から放電できる電力は制限される。従って、各蓄電池１０の充放電計画を生成する場合、こうした蓄電池１０における放電抑制の事象についても踏まえる必要がある。

【0091】

図１４は、本実施形態における充放電制御方法の処理手順例３を示すフロー図である。こうした状況を踏まえて充放電計画を生成する充放電制御システム１００は、上述の一次処理、二次処理、および未来次処理の少なくともいずれかの処理での充放電計画の生成に際し、各蓄電池１０に関して充放電計画として決定した充放電時期の情報（例：曜日と時間帯）を、蓄電池情報データベース１２８における該当蓄電池１０の放電抑制の発生履歴と比較して、該当充放電時期と同じ曜日および時間帯について、放電抑制の発生履歴が登録されている蓄電池１０が存在するか判定する（ｓ３００）。

【0092】

上述の判定の結果、該当充放電時期と同じ曜日および時間帯について、放電抑制の発生履歴が登録されている蓄電池１０の存在が判明した場合（ｓ３０１：ｙ）、充放電制御システム１００は、該当発生履歴が示す該当蓄電池１０の放電上限電力値と、該当蓄電池１０の充放電計画で決定した放電予定電力値とを比較して、放電予定電力値が放電上限電力値を越えているか判定する（ｓ３０２）。

【0093】

上述の判定の結果、放電予定電力値が放電上限電力値を越えていることが判明した場合（ｓ３０３：ｙ）、充放電制御システム１００は、その放電予定電力値と放電上限電力値との差分を算定する（ｓ３０４）。

【0094】

次に充放電制御システム１００は、上述のステップｓ３０４で算定した差分に対応した電力量の放電を、１または複数で可能な他蓄電池を、蓄電池情報データベース１２８における各蓄電池１０の充電率情報が示す放電余力に基づいて特定する（ｓ３０５）。

【0095】

また、充放電制御システム１００は、上述のステップｓ３０５で特定した１または複数の他蓄電池の放電計画を充放電計画データベース１３０から取得し、該当放電計画に、上述の差分の全部または一部（差分を他蓄電池間で按分したもの）に対応した放電を上乗せし、該当放電計画を更新し（ｓ３０６）、処理を終了する。以上、各蓄電池１０における放電抑制の事象についても踏まえて、各蓄電池１０の充放電計画の生成を行う処理について説明した。

【0096】

以上、本発明を実施するための最良の形態などについて具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0097】

こうした本実施形態によれば、変化する電力需給状況に応じて、系統連系した蓄電装置における的確な充放電制御を継続的に実行可能となる。

【符号の説明】

【0098】

１ 電力網
２ 火力発電装置
３ 太陽光発電装置
４ 負荷
５ ネットワーク
６ 需要家施設
１０ 蓄電池
１５ 充電率情報
２５、３５ 発電情報
４１ 分電盤
４２ 電力量計
４５ 負荷情報
６０ 系統
６５ 変圧器
７０ 低圧線
１００ 充放電制御システム
１０１ 記憶装置
１０２ プログラム
１０３ メモリ
１０４ 演算装置
１０５ 入力装置
１０６ 出力装置
１０７ 通信装置
１２５ 気候予測データベース
１２６ 発電情報データベース
１２７ 負荷情報データベース
１２８ 蓄電池情報データベース
１２９ 需給予測情報データベース
１３０ 充放電計画データベース
２００ 気象データ提供サーバ
２２５ 気象情報
３００ ユーザ端末
３５０ 電力入札システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】