特開 2023-132697 制御装置、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132697

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】制御装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20230914BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J7/00 H

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022038177

(22)【出願日】2022-03-11

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 歩夢

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066HA13

5G066HA15

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA07

5G503EA05

5G503GB06

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】本発明は、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを効果的に防止することができる制御装置、プログラムを提供する。
【解決手段】電力系統からの周波数を監視する周波数監視部と、蓄電池の充電率を監視する充電率監視部と、前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部と、前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統からの周波数を監視する周波数監視部と、
蓄電池の充電率を監視する充電率監視部と、
前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部と、
前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部と、を備える制御装置。

【請求項2】

前記変更部は、
前記充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記変更部は、
前記充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記変更部は、
前記充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する請求項１に記載の制御装置。

【請求項5】

前記変更部は、
前記充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項6】

前記変更部は、
前記充電率により、予め定められた傾きから前記ドループ特性の傾きを選択する請求項１～５の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記不感帯は、基準周波数の前後の予め定められた範囲である請求項１～６の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項8】

前記不感帯は、基準周波数から予め定められたマイナスの範囲である請求項１～６の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項9】

コンピュータを、
電力系統からの周波数を監視する周波数監視部、
蓄電池の充電率を監視する充電率監視部、
前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部、
前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部、として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、及びプログラムに関するものである。詳しくは、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを防止する制御装置、及びプログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

需給調整市場の商品区分のうち一次調整力では、要件として電力系統の周波数に基づくドループ特性（速度垂下特性）による応動が求められている。ドループ特性とは、周波数が低下すると発電電力が増加し、周波数変化を抑制するように働く特性であり、回転機を持ち系統に接続された発電機に見られる。蓄電池の制御部にドループ特性を持たせることで、蓄電装置にドループ特性を付与する先行技術が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１４１７６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の技術では、充電電流の和と放電電流の和とを等しくする制御を行うものであり、充電指令又は放電指令の一方の指令が継続的に出力された場合に、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを防ぐことができず、電力系統の需給を満たす制御をすることができなかった。
また、特に、蓄電池を、需給調整市場への供出以外のピークカットなどの用途にも同時に使用する際には、蓄電池の残量が空になる可能性が高まるおそれがあった。

【0005】

本発明は、このような課題を解決することであり、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを効果的に防止することができる制御装置、プログラム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】

【0006】

上記目的を達成するために、第１態様に係る制御装置は、電力系統からの周波数を監視する周波数監視部と、蓄電池の充電率を監視する充電率監視部と、前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部と、前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部と、を備える。

【0007】

第１態様に係る制御装置によれば、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを効果的に防止することができる。

【0008】

また、第２態様に係る制御装置は、第１態様に係る制御装置において、前記変更部は、前記充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する。

【0009】

第２態様に係る制御装置によれば、充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以下のドループ特性の傾きを、不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更することで、放電量を少なくすることができ、蓄電池の残量が空になることを防止することができる。

【0010】

また、第３態様に係る制御装置は、第１態様又は第２態様に係る制御装置において、前記変更部は、前記充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する。

【0011】

第３態様に係る制御装置によれば、充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、不感帯以下のドループ特性の傾きに比べ急になるように変更することで、充電量を多くすることができ、蓄電池の残量が空になることを防止することができる。

【0012】

また、第４態様に係る制御装置は、第１態様に係る制御装置において、前記変更部は、前記充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する。

【0013】

第４態様に係る制御装置によれば、充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以下のドループ特性の傾きを、不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ急になるように変更することで、放電量を多くすることができ、蓄電池の残量が満充電になることを防止することができる。

【0014】

また、第５態様に係る制御装置は、第１態様又は第２態様に係る制御装置において、前記変更部は、前記充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する。

【0015】

第５態様に係る制御装置によれば、充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以上のドループ特性の傾きを、不感帯以下のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更することで、充電量を少なくすることができ、蓄電池の残量が満充電になることを防止することができる。

【0016】

また、第６態様に係る制御装置は、第１態様～第５態様のいずれか１の態様に係る制御装置において、前記変更部は、前記充電率により、予め定められた傾きから前記ドループ特性の傾きを選択する。

【0017】

第６態様に係る制御装置によれば、充電率から、予め定められた傾きのドループ特性を選択することができる。

【0018】

第７態様に係る制御装置は、第１態様～第６態様のいずれか１の態様に係る制御装置において、前記不感帯は、基準周波数の前後の予め定められた範囲である。

【0019】

第７態様に係る制御装置によれば、基準周波数の前後にドループ特性の傾きを変更しない不感帯を設けることで、過剰なドループ特性の傾きの変更を防止することができる。

【0020】

第８態様に係る制御装置は、第１態様～第６態様のいずれか１の態様に係る制御装置において、前記不感帯は、基準周波数から予め定められたマイナスの範囲である。

【0021】

第８態様に係る制御装置によれば、不感帯をマイナスの範囲のみにすることで、充電する機会を増やすことができる。特に、蓄電池を需給調整市場への供出以外の用途にも使用する場合に、蓄電池の残量が空になることを防止することができる。

【0022】

第９態様に係る制御プログラムは、コンピュータを、電力系統からの周波数を監視する周波数監視部、蓄電池の充電率を監視する充電率監視部、前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部、前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部、として機能させる。

【0023】

第９態様に係るプログラムによれば、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを効果的に防止することができるプログラムを提供することができる。

【発明の効果】

【0024】

以上詳述したように、本発明によれば、蓄電池の残量が空になることや満充電になることを効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係る蓄電池制御システムの構成の一例を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係る制御装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態に係る制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施形態に係るドループ特性の傾きについて説明するための説明図である。

【図5】本発明の実施形態に係る充電率が空になることを回避する場合のドループ特性の傾きを説明するための説明図である。

【図6】本発明の実施形態に係る充電率が満充電になることを回避する場合のドループ特性の傾きを説明するための説明図である。

【図7】本発明の実施形態に係るドループ特性の傾きの段階を説明するための説明図である。

【図8】本発明の実施形態に係るドループ特性の傾きの段階を説明するための説明図である。

【図9】本発明の実施形態に係るドループ特性の傾きを変更する処理の一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】

【0026】

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。

【0027】

図１は、本実施形態に係る蓄電池制御システム１００の構成の一例を示す図である。

【0028】

図１に示すように、本実施形態に係る蓄電池制御システム１００は、一般送配電事業者が管理対象とする電力系統（図示せず）に接続されている。

【0029】

本実施形態に係る蓄電池制御システム１００は、制御装置１０と、ＡＣ／ＤＣ変換器２０と、蓄電池３０と、を備えている。

【0030】

また、本実施形態では、電力系統からの受電電力で蓄電池３０を充電し、蓄電池３０の電力を電力系統へ放電する制御装置１０について説明する。特に、本実施形態では、蓄電池３０を、需給調整市場の一次調整力への供出に使用する。また、蓄電池３０を、需給調整市場への供出以外のピークカットなどの用途にも使用する。需給調整市場の一次調整力では、蓄電池３０の残量が空になることや満充電になることで供出が停止してしまうことを防止することが望まれる。しかし、蓄電池３０を需給調整市場への供出に加え、ピークカットなどの用途にも使用する場合は、例えば、電力系統への蓄電池３０からの放電とピークカットの要求とが重複する場合など蓄電池３０の残量が空になることが考えられる。そのため、本実施形態のように、制御装置１０で蓄電池３０の充電と放電とを制御することで、蓄電池３０の残量が空になることや満充電になることを防止する。

【0031】

制御装置１０は、蓄電池３０の充電及び放電を制御する制御を行う装置である。

【0032】

ＡＣ／ＤＣ変換器２０は、電力系統から入力される交流電力を直流電力に変換して蓄電池３０に入力し、また、蓄電池３０から出力される直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する装置である。

【0033】

蓄電池３０は、制御装置１０により制御され、電力を充電又は放電する蓄電池である。また、本実施形態における蓄電池３０は、需給調整市場の一次調整力に供出されるものである。また、本蓄電池は、需給調整市場の一次調整力以外のピークカットなどの用途にも同時に活用することが想定されている。そのため、ピークカットなどの用途に用いつつ、一次調整力の要件を満たす必要がある。

【0034】

次に、図２及び図３を参照して、第１の実施形態に係る制御装置１０の具体的な構成について説明する。

【0035】

図２は、第１の実施形態に係る制御装置１０の電気的な構成の一例を示すブロック図である。

【0036】

図２に示すように、本実施形態に係る制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、ストレージ１４と、入力部１５と、通信部１６と、を備えている。各構成は、バス１７を介して相互に通信可能に接続されている。

【0037】

ＣＰＵ１１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４に記録されているプログラムにしたがって、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ１２又はストレージ１４には、プログラムが格納されている。

【0038】

ＲＯＭ１２は、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭ１３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ１４、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリなどにより構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、および各種データを格納する。

【0039】

プログラムは、例えば、制御装置１０に予めインストールされていてもよい。プログラムは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、制御装置１０に適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、光磁気ディスク、ＨＤＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード等が想定される。

【0040】

入力部１５は、マウス等のポインティングデバイス、およびキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。

【0041】

通信部１６は、蓄電池３０などと通信可能に接続するための通信インターフェースであり、通信方式は、有線通信でもよいし、無線通信でもよい。

【0042】

図３は、第１の実施形態に係る制御装置１０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【0043】

図３に示すように、本実施形態に係る制御装置１０のＣＰＵ１１は、受信部１１Ａ、周波数監視部１１Ｂ、充電率監視部１１Ｃ、変更部１１Ｄ、制御部１１Ｅとして機能する。

【0044】

本実施形態に係る受信部１１Ａは、管理者からＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの管理装置（図示せず）や入力部１５により、後述する不感帯や、ドループ特性の傾きの段階の設定を受け付ける。

【0045】

本実施形態に係る周波数監視部１１Ｂは、電力系統からの周波数を監視する。電力系統の周波数は、予め定められた周波数（「基準周波数」ともいう）、例えば５０Ｈｚを維持するように制御されているが、電力の需要と供給とのバランスにより変動する。そのため、周波数監視部１１Ｂは、予め定められた時間毎に周波数を取得する。

【0046】

本実施形態に係る充電率監視部１１Ｃは、蓄電池３０の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を監視する。かかる充電率の監視は、予め定められた間隔、例えば、１分毎に行われる。

【0047】

本実施形態に係る変更部１１Ｄは、充電率監視部１１Ｃにより監視されている蓄電池３０の充電率に応じて、不感帯以外の周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する。不感帯は、本実施形態では、基準周波数５０Ｈｚの±０．０１Ｈｚの範囲、すなわち、４９．９９Ｈｚから５０．０１Ｈｚの範囲である。周波数監視部１１Ｂにより取得された周波数が、かかる不感帯である場合は、変更部１１Ｄは、ドループ特性の傾きを変更しない。ここで、ドループ特性の傾きは、図４に示すように、周波数変化量あたり（図４の横軸）の出力変化量（図４の縦軸）であり、ｋＷ／Ｈｚで表される。ドループ特性の傾きを急にするとは、周波数変化量あたりの出力変化量である充電量又は放電量を多くすることであり、ドループ特性の傾きを緩やかにするとは、周波数変化量あたりの出力変化量である充電量又は放電量を少なくすることである。

【0048】

本実施形態に係る制御部１１Ｅは、変更部１１Ｄにより変更されたドループ特性の傾きにより、蓄電池３０の充電又は放電を制御する。

【0049】

図５から図８を用いて、変更部１１Ｄにより変更されるドループ特性の傾きについて説明する。

【0050】

図５は、充電率が空になることを回避する場合のドループ特性の傾きを説明するための説明図である。

【0051】

図５に示すように、変更部１１Ｄは、充電率がしきい値、例えば５０％を下回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以下のドループ特性の傾きを、不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する。すなわち、周波数監視部１１Ｂにより取得された周波数が、不感帯以下の周波数である場合は、ドループ特性の傾きを図５に示す１点鎖線から実線に変更することで、放電量を少なくして、充電率が空にならないようにする。また、図５に示すように、変更部１１Ｄは、充電率がしきい値を下回った場合は、さらに、電力系統からの周波数の不感帯以上のドループ特性の傾きを、不感帯以下のドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する。すなわち、周波数監視部１１Ｂにより取得された周波数が、不感帯以上の周波数である場合は、ドループ特性の傾きを図５に示す２点鎖線から実線に変更することで、充電量を多くして、充電率が空にならないようにする。なお、充電率がしきい値を下回った場合に、変更部１１Ｄは、電力系統からの周波数の不感帯以下のドループ特性の傾きを、不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更することと、電力系統からの周波数の不感帯以上のドループ特性の傾きを、不感帯以下のドループ特性の傾きに比べ急になるように変更することとの、いずれか一方のみを変更するようにしてもよい。

【0052】

図６は、充電率が満充電になることを回避する場合のドループ特性の傾きを説明するための説明図である。

【0053】

図６に示すように、変更部１１Ｄは、充電率がしきい値、例えば５０％を上回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以下のドループ特性の傾きを、不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する。すなわち、周波数監視部１１Ｂにより取得された周波数が、不感帯以下の周波数である場合は、ドループ特性の傾きを図６に示す１点鎖線から実線に変更することで、放電量を多くして、充電率が満充電にならないようにする。また、図６に示すように、変更部１１Ｄは、充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの周波数の不感帯以上のドループ特性の傾きを、不感帯以下のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する。すなわち、周波数監視部１１Ｂにより取得された周波数が、不感帯以上の周波数である場合は、ドループ特性の傾きを図６に示す２点鎖線から実線に変更することで、充電量を少なくして、充電率が満充電にならないようにする。なお、充電率がしきい値を上回った場合に、変更部１１Ｄは、電力系統からの周波数の不感帯以下のドループ特性の傾きを、不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ急になるように変更することと、電力系統からの周波数の不感帯以上のドループ特性の傾きを、不感帯以下のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更することとの、いずれか一方のみを変更するようにしてもよい。

【0054】

図７及び図８は、ドループ特性の傾きの段階を説明するための説明図である。
本実施形態では、変更部１１Ｄは、充電率により、予め定められた傾きからドループ特性の傾きを選択する。また、本実施形態では、ドループ特性の傾きを調定率により算出する。すなわち、図７に示すように、第１段階から第５段階まで設け、第１段階はドループ特性の傾き（調定率）を５％、第２段階は４％、第３段階は３％、第４段階は２％、第５段階は１％に設定されている。変更部１１Ｄは、かかる段階からドループ特性の傾きを選択する。

【0055】

ここで、第１段階の調定率５％とは、５％の周波数変動（５０Ｈｚ系統では２．５Ｈｚの変動）が生じたとき、発電機・蓄電池の定格出力１００％まで変化するという意味である。すなわち、蓄電池３０の定格が１００ｋＷの場合は、２．５Ｈｚ（５０Ｈｚ×５％）の変動で１００ｋＷ出力変化させるため、「１００÷２．５」から算出される４０ｋＷが周波数１Ｈｚあたりの傾き「４０ｋＷ／Ｈｚ」となる。同様に、第２段階の調定率４％は、２．０Ｈｚ（５０Ｈｚ×４％）の変動で１００ｋＷ出力変化させるため、「１００÷２．０」から算出される５０ｋＷが周波数１Ｈｚあたりの傾き「２００ｋＷ／Ｈｚ」となる。また、第３段階の調定率３％は、１．５Ｈｚ（５０Ｈｚ×３％）の変動で１００ｋＷ出力変化させるため、「１００÷１．５」から算出される６６．７ｋＷが周波数１Ｈｚあたりの傾き「２００ｋＷ／Ｈｚ」となる。また、第４段階の調定率２％は、１．０Ｈｚ（５０Ｈｚ×２％）の変動で１００ｋＷ出力変化させるため、「１００÷１．０」から算出される１００ｋＷが周波数１Ｈｚあたりの傾き「２００ｋＷ／Ｈｚ」となる。また、第５段階の調定率１％は、０．５Ｈｚ（５０Ｈｚ×１％）の変動で１００ｋＷ出力変化させるため、「１００÷０．５」から算出される２００ｋＷが周波数１Ｈｚあたりの傾き「２００ｋＷ／Ｈｚ」となる。かかるドループ特性の傾きを図に示したのが、図８である。図８に示すように、調定率は低いほどドループ特性の傾きは急なものになる。

【0056】

なお、充電率により、予め定められた傾きからドループ特性の傾きを選択する場合に限定されない。また、本実施形態では、第１段階である調定率５％をドループ特性の傾きの下限に設定しており、又、第３段階をドループ特性の傾きの初期値に設定している。ドループ特性の傾きの上限は設定していないが、第５段階をドループ特性の傾きの上限に設定してもよい。また、ドループ特性の傾きの段階は、第１段階から第５段階に限定されず、第１段階から第５段階よりも少ない段階であってもよいし、又、第１段階から第５段階よりも多い段階であってもよい。

【0057】

次に、図９を参照して、本実施形態に係る制御装置１０の作用について説明する。

【0058】

図９は、本実施形態に係る制御装置１０がドループ特性の傾きを変更する処理の一例を示すフローチャートである。

【0059】

図９に示すステップＳ１００において、変更部１１Ｄは、充電率監視部１１Ｃにより監視している充電率が５０％より大きいか否かを判定する。５０％より大きいと判定した場合は、次のステップＳ１０２に進む。

【0060】

ステップＳ１０２において、変更部１１Ｄは、充電率が９０％より大きいか否かを判定する。９０％よりも大きいと判定した場合は、次のステップＳ１０４に進む。

【0061】

ステップＳ１０４において、変更部１１Ｄは、基準周波数５０Ｋｚ未満の周波数のドループ特性の傾きを第５段階に、５０Ｈｚを超える周波数のドループ特性の傾きを第１段階に、それぞれ設定する。すなわち、基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きを基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きよりも急にして、放電量を増やすと共に、基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きを基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きよりも緩やかにすることで充電量を減らす。そして、処理を終了する。

【0062】

上述したステップＳ１０２において、充電率が９０％より大きいと判定しない場合、すなわち、充電率が５０％を超過し９０％未満の場合は、ステップＳ１１０に進み、充電率が７０％より大きいか否かを判定する。充電率が７０％より大きいと判定した場合は、次のステップＳ１１２に進む。

【0063】

ステップＳ１１２において、変更部１１Ｄは、基準周波数５０Ｋｚ未満の周波数のドループ特性の傾きを第４段階に、５０Ｈｚを超える周波数のドループ特性の傾きを第２段階に、それぞれ設定する。すなわち、基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きを基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きよりも急にして、放電量を増やすと共に、基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きを基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きよりも緩やかにすることで充電量を減らす。そして、処理を終了する。

【0064】

上述したステップＳ１１０において、充電率が７０％よりも大きいと判定しない場合、すなわち、充電率が５０％を超過し７０％未満の場合は、次のステップＳ１２０に進み、基準周波数５０Ｋｚ未満の周波数のドループ特性の傾きを第３段階に、５０Ｈｚを超える周波数のドループ特性の傾きを第３段階に、それぞれ設定する。すなわち、基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きと、基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きとを同じにする。そして、処理を終了する。

【0065】

上述したステップＳ１００において、充電率が５０％より大きいと判定しない場合、すなわち、充電率が５０％以下の場合は、ステップＳ１３０に進み、充電率が１０％より低いか否かを判定する。充電率が１０％より低いと判定した場合は、次のステップＳ１３２に進む。

【0066】

ステップＳ１３２において、変更部１１Ｄは、基準周波数５０Ｋｚ未満の周波数のドループ特性の傾きを第１段階に、５０Ｈｚを超える周波数のドループ特性の傾きを第５段階に、それぞれ設定する。すなわち、基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きを基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きよりも緩やかにして、放電量を減らすと共に、基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きを基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きよりも急にすることで充電量を増やす。そして、処理を終了する。

【0067】

上述したステップＳ１３０において、充電率が１０％より小さいと判定しない場合、すなわち、充電率が１０％を超過し５０％未満の場合は、ステップＳ１４０に進み、充電率が３０％より小さいか否かを判定する。充電率が３０％より小さいと判定した場合は、次のステップＳ１４２に進む。

【0068】

ステップＳ１４２において、変更部１１Ｄは、基準周波数５０Ｋｚ未満の周波数のドループ特性の傾きを第２段階に、５０Ｈｚを超える周波数のドループ特性の傾きを第４段階に、それぞれ設定する。すなわち、基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きを基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きよりも緩やかにして、放電量を減らすと共に、基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きを基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きよりも急にすることで充電量を増やす。そして、処理を終了する。

【0069】

上述したステップＳ１４０において、充電率が３０％よりも小さいと判定しない場合、すなわち、充電率が３０％を超過し５０％未満の場合は、上述したステップＳ１２０に進み、基準周波数５０Ｋｚ未満の周波数のドループ特性の傾きを第３段階に、５０Ｈｚを超える周波数のドループ特性の傾きを第３段階に、それぞれ設定する。すなわち、基準周波数未満の周波数のドループ特性の傾きと、基準周波数を超える周波数のドループ特性の傾きとを同じにする。そして、処理を終了する。

【0070】

なお、ステップＳ１０２、ステップＳ１１０、ステップＳ１３０、及びステップＳ１４０で判断される充電率は、図９に示すものに限定されず、他の充電率であってもよい。例えば、ステップＳ１０２で判断される充電率とステップＳ１１０で判断される充電率とは、ステップＳ１０２で判断される充電率の方が高ければ良い。また、ステップＳ１３０で判断される充電率とステップＳ１４０で判断される充電率とは、ステップＳ１４０で判断される充電率の方が低ければ良い。

【0071】

このように本実施形態によれば、蓄電池３０の残量が空になることや満充電になることを効果的に防止することができる。

【0072】

以上、上述した実施形態として、制御装置１０を例示して説明したが、実施形態は、制御装置１０が備える各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態としてもよい。実施形態は、このプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体の形態としてもよい。

【0073】

その他、上述した実施形態で説明した制御装置１０の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。

【0074】

例えば、上述した実施形態では、不感帯を基準周波数５０Ｈｚの前後の予め定められた範囲に設定しているが、これに限定されず、不感帯を基準周波数５０Ｈｚから予め定められたマイナスの周波数の範囲又はプラスの周波数の範囲の何れか一方のみに設定するようにしてもよい。マイナスの範囲は、例えば、基準周波数５０Ｈｚから－０．０１Ｈｚの間であり、プラスの範囲は、例えば、基準周波数５０Ｈｚから＋０．０１Ｈｚの間である。不感帯を基準周波数からマイナスの範囲に設定した場合は、充電機会が増えることにより、充電率が空になることを防止する。一方、基準周波数からプラスの範囲に設定した場合は、放電機会が増えることにより、充電率が満充電になることを防止する。プラスの範囲に設定した場合は、特に深夜電力で電力系統から充電するように設定している場合などに有効である。また、管理者の設定により、不感帯を基準周波数からマイナスの範囲にするかプラスの範囲にするかを変更することを可能にしてもよい。

【0075】

また、ドループ特性の傾きを初期値である第３段階から他の段階に変更した後に、初期値である第３段階に戻る前に、更に他の段階に変更するようにしてもよい。すなわち、初期値である第３段階から第２段階に変更した後に、充電率により、更に、第１段階に変更してもよいし、又、第３段階から第２段階に変更した後に、充電率により、第４段階に変更してもよい。

【0076】

また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

【0077】

また、上記実施形態では、プログラムを実行することにより、実施形態に係る処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合について説明したが、これに限らない。実施形態は、例えば、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。

【符号の説明】

【0078】

１０ 制御装置
１１ ＣＰＵ
１１Ａ 受信部
１１Ｂ 周波数監視部
１１Ｃ 充電率監視部
１１Ｄ 変更部
１１Ｅ 制御部
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ストレージ
１５ 入力部
１６ 通信部
１７ バス
２０ ＡＣ／ＤＣ変換器
３０ 蓄電池
１００ 蓄電池制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2022-07-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統からの周波数を監視する周波数監視部と、
蓄電池の充電率を監視する充電率監視部と、
前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部と、
前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部と、を備え、
前記変更部は、
前記充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更するとともに、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記変更前の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更する制御装置。

【請求項2】

電力系統からの周波数を監視する周波数監視部と、
蓄電池の充電率を監視する充電率監視部と、
前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部と、
前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の充電又は放電を制御する制御部と、を備え、
前記変更部は、
前記充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更するとともに、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記変更前の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更する制御装置。

【請求項3】

前記変更部は、
前記充電率により、予め定められた傾きから前記ドループ特性の傾きを選択する請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記不感帯は、基準周波数の前後の予め定められた範囲である請求項１～３の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記不感帯は、基準周波数から予め定められたマイナスの範囲である請求項１～３の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

コンピュータを、
電力系統からの周波数を監視する周波数監視部、
蓄電池の充電率を監視する充電率監視部、
前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部、
前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の 充電又は放電を制御する制御部と、して機能させ、
前記充電率がしきい値を下回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上のドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更するとともに、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記変更前の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更させるためのプログラム。

【請求項7】

コンピュータを、
電力系統からの周波数を監視する周波数監視部、
蓄電池の充電率を監視する充電率監視部、
前記充電率に応じて、不感帯以外の前記周波数における周波数変化量あたりの出力変化量であるドループ特性の傾きを変更する変更部、
前記変更部により変更された前記ドループ特性の傾きにより、前記蓄電池の 充電又は放電を制御する制御部と、して機能させ、
前記充電率がしきい値を上回った場合は、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きを、前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きに比べ急になるように変更するとともに、電力系統からの前記周波数の前記不感帯以上の前記ドループ特性の傾きを、前記変更前の前記不感帯以下の前記ドループ特性の傾きに比べ緩やかになるように変更させるためのプログラム。