特開 2024-132073 制御装置及び制御方法

(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】P2024132073

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20240920BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240920BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20240920BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240920BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 180

H02J3/32

H02J3/38 120

H02J7/35 K

H02J7/00 302C

H02J7/02 F

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042722

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(74)【代理人】

【識別番号】100208591

【弁理士】

【氏名又は名称】井後 智哉

(72)【発明者】

【氏名】有村 利信

(72)【発明者】

【氏名】稲村 彰信

(72)【発明者】

【氏名】高井 紀浩

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066AA09

5G066AD04

5G066HA06

5G066HA13

5G066HA15

5G066HB03

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5G066LA02

5G503AA01

5G503AA06

5G503BA02

5G503BB02

5G503CA08

5G503CA11

5G503CB13

5G503CC02

5G503DA04

5G503DA07

5G503DA18

5G503EA05

5G503GB06

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することが可能な技術を提供する。
【解決手段】制御装置１０は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッド２の電圧を目標値に制御する第１の蓄電池６と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池７とを備えるスマートグリッド２の自立運転を支援する制御装置１０である。制御装置１０は、スマートグリッド２内の発電電力、及びスマートグリッド２内の消費電力を取得する取得部１１と、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出する算出部１２と、差分電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定する決定部１５と、決定された第２の蓄電池７の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信する制御部１６と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備える前記スマートグリッドの自立運転を支援する制御装置であって、
前記スマートグリッド内の発電電力、及び前記スマートグリッド内の消費電力を取得する取得部と、
前記発電電力と前記消費電力との差分である差分電力を算出する算出部と、
前記差分電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する決定部と、
決定された前記第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を前記第２の蓄電池に送信する制御部と、
を備える、制御装置。

【請求項2】

前記取得部は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルを取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルの優先順位に対応して、前記第２の蓄電池を充放電する補正電力を算出する補正部をさらに備え、
前記決定部は、前記差分電力及び前記補正電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記取得部は、前記第１の蓄電池の充放電電力を取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、前記所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、前記第２の蓄電池を充放電する移管電力を算出する移管部をさらに備え、
前記決定部は、前記差分電力及び前記移管電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記取得部は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルを取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合、前記消費電力を上限値として前記発電電力を制限する制限部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項5】

再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備える前記スマートグリッドの自立運転を支援する制御装置によって実行される制御方法であって、
前記スマートグリッド内の発電電力、及び前記スマートグリッド内の消費電力を取得することと、
前記発電電力と前記消費電力との差分である差分電力を算出することと、
前記差分電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定することと、
決定された前記第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を前記第２の蓄電池に送信することと、
を備える、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートグリッドにおいて、自立運転を支援する仕組みが知られている。例えば、特許文献１には、自然エネルギーの発電装置の自立運転を可能とする蓄電池制御装置が記載されている。特許文献１に記載の発明は、出力電圧を目標電圧に制御する第１電力変換装置、及び出力電流を目標電流に制御する第２電力変換装置が用いられている。特許文献１に記載の発明は、第１電力変換装置の出力を吸収するように第２電力変換装置の充放電量を決定している。すなわち、特許文献１に記載の発明では、第２電力変換装置の充放電量が第１電力変換装置の出力に従って変動する。特許文献１に記載の発明では、第１電力変換装置による電圧の制御量が大きくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－２１３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

再生可能エネルギーによる発電を行うスマートグリッドにおいて、自立運転を行う場合がある。再生可能エネルギーによる発電では、例えば天気及び風量等の環境の影響を受けやすく、電圧の変動が起こりやすい。電圧の変動が大きいと、自立運転の継続が困難になる。したがって、自立運転を安定的に運用させる仕組みが求められている。

【0005】

本開示は、スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る制御装置は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備えるスマートグリッドの自立運転を支援する制御装置である。制御装置は、スマートグリッド内の発電電力、及びスマートグリッド内の消費電力を取得する取得部と、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出する算出部と、差分電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定する決定部と、決定された第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池に送信する制御部と、を備える。

【0007】

本開示の一側面に係る制御方法は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備えるスマートグリッドの自立運転を支援する制御装置によって実行される制御方法である。制御方法は、スマートグリッド内の発電電力、及びスマートグリッド内の消費電力を取得することと、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出することと、差分電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定することと、決定された第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池に送信することと、を備える。

【0008】

制御装置及び制御方法では、スマートグリッドの自立運転において、発電電力と消費電力との差分である差分電力を用いて第２の蓄電池の充放電電力が決定される。決定された第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令に従って、第２の蓄電池による充放電が行われる。第２の蓄電池の充放電によって、差分電力が先行的に解消される。差分電力に起因するスマートグリッドの電圧の変動が抑制される。これにより、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池の動作が安定する。その結果、スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することができる。

【0009】

取得部は、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルを取得してもよい。制御装置は、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルの優先順位に対応して、第２の蓄電池を充放電する補正電力を算出する補正部をさらに備えてもよい。決定部は、差分電力及び補正電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定してもよい。このような構成によれば、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルに応じて算出された補正電力が第２の蓄電池の充放電電力に反映される。これにより、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルを第２の蓄電池の充放電によって制御することが容易になる。その結果、スマートグリッドの自立運転をより安定的に運用することができる。

【0010】

取得部は、第１の蓄電池の充放電電力を取得してもよい。制御装置は、第１の蓄電池の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、第２の蓄電池を充放電する移管電力を算出する移管部をさらに備えてもよい。決定部は、差分電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定してもよい。このような構成によれば、所定の範囲を超える第１の蓄電池の充放電電力に応じて算出された移管電力が第２の蓄電池の充放電電力に反映される。すなわち、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部が第２の蓄電池７の充放電電力に移管される。これにより、第１の蓄電池の充放電電力が過大になることを防止できるため、第１の蓄電池の動作が安定する。その結果、スマートグリッドの自立運転をより安定的に運用することができる。

【0011】

取得部は、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルを取得してもよい。制御装置は、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合、消費電力を上限値として発電電力を制限する制限部をさらに備えてもよい。このような構成によれば、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の充電レベルが所定の値以上である場合に、消費電力を上限値として発電電力が制限される。例えば、第１の蓄電池及び第２の蓄電池の両方が満充電状態になると、自立運転の継続が困難になる。発電電力が制限されることにより、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルがそれぞれ所定の値以上に充電されることを抑制できる。その結果、スマートグリッドの自立運転をより安定的に運用することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することが可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一実施形態に係る制御システムの概略構成図である。

【図2】図２は、制御装置の機能構成を例示するブロック図である。

【図3】図３は、制御システムの処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、蓄電池充電残量制御の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、自立側蓄電池過大防止制御の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、制御システムの処理の別の例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、制御システムに関連するハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本開示を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

［制御システム］
本開示に係る制御システムは、スマートグリッドにおける運転を支援する。スマートグリッドは、外部の電力系統と接続している。通常時の運転において、スマートグリッドは、電力系統から電力の供給を受ける。電力系統に事故が発生した場合等の非常時の運転において、スマートグリッドと電力系統との接続が遮断される。この場合、スマートグリッドは、電力系統から電力の供給を受けることができない。制御システムは、電力系統から独立してスマートグリッド内に電力を供給する自立運転を支援する。制御システムでは、スマートグリッド内の電圧を制御する第１の蓄電池と、充放電を行う第２の蓄電池とが用いられる。制御システムは、スマートグリッド内の発電電力と消費電力との差分に応じて、第２の蓄電池の充放電を行う。これにより、第１の蓄電池によって制御されるスマートグリッド内の電圧の変動が抑制される。

【0016】

図１は、一実施形態に係る制御システム１の概略構成図である。制御システム１は、スマートグリッド２における自立運転に適用される。図１は、スマートグリッド２と電力系統３との接続が遮断された状態を示す。スマートグリッド２は、外部の高圧ラインＬ１を介して、電力系統３から電力の供給を受けることができない状態である。

【0017】

スマートグリッド２は、高圧連系盤４と、発電設備５と、第１の蓄電池６と、第２の蓄電池７と、負荷８と、瞬時電力計９とを備える。

【0018】

高圧連系盤４は、通常時の運転において、高圧ラインＬ１を介して電力系統３に接続される。高圧連系盤４は、非常時の運転において、高圧ラインＬ１を介する電力系統３との接続が遮断される。高圧連系盤４は、高圧ラインＬ２を介して、発電設備５、第１の蓄電池６、第２の蓄電池７及び負荷８に接続されている。高圧連系盤４から負荷８への経路上には、瞬時電力計９が設けられている。高圧連系盤４は、スマートグリッド２内の各装置に電力を供給する。

【0019】

発電設備５は、スマートグリッド２内において、再生可能エネルギーによって発電を行う設備である。発電設備５は、スマートグリッド２内に発電電力を供給する。発電電力の単位は、例えば［ｋＷ］である。再生可能エネルギーとしては、例えば太陽光又は風力が挙げられるが、これらに限られない。発電設備５は、例えば太陽光発電設備である。発電設備５は、ＰＣＳ５１（Power Conditioning System）と、太陽光パネル５２とを備える。ＰＣＳ５１は、太陽光パネル５２により発生した直流を交流に変換する。

【0020】

ＰＣＳ５１の構成は、集中型又は分散型のいずれであってもよい。集中型とは、単一のＰＣＳ５１が複数の太陽光パネル５２をまとめて管理する構成である。集中型では、単一のＰＣＳ５１が発電電力の合計を制御可能である。分散型とは、複数のＰＣＳ５１が対応する複数の太陽光パネル５２をそれぞれ管理する構成である。分散型では、複数のＰＣＳ５１の動作を開始又は停止することによって、発電電力の合計を制御可能である。

【0021】

第１の蓄電池６は、スマートグリッド２の電圧を目標値に制御する。例えば、目標値は、例えば電力系統３の電圧と同様の値等である。第１の蓄電池６は、高圧ラインＬ２における電圧を目標値になるように制御する。第１の蓄電池６は、電圧の制御によって、スマートグリッド２の電圧及び周波数を安定させる。その結果、スマートグリッド２の自立運転が可能となる。第１の蓄電池６は、例えば蓄電池システムである。第１の蓄電池６は、蓄電池ＰＣＳ６１と、蓄電池６２とを備える。蓄電池ＰＣＳ６１は、ＰＣＳ自体の機能として、蓄電池６２の制御を行う。換言すると、蓄電池ＰＣＳ６１は、自立運転可能なＰＣＳである。例えば、蓄電池ＰＣＳ６１は、目標値になるように、スマートグリッド２の電圧を制御する。蓄電池ＰＣＳ６１は、蓄電池６２の直流を交流に変換する。蓄電池ＰＣＳ６１は、例えば５００ｋＷの充電電力及び５００ｋＷの放電電力の容量を備える。

【0022】

蓄電池６２は、電力を貯蔵及び供給する機能を備える機器の総称である。例えば、蓄電池６２は、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、全固体電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池又はコバルトチタンリチウム二次電池等の一般型の蓄電池であってもよい。蓄電池６２は、レドックス・フロー電池、亜鉛・塩素電池又は亜鉛・臭素電池等の液循環型の蓄電池であってもよい。蓄電池６２は、アルミニウム・空気電池、空気亜鉛電池又は空気・鉄電池等のメカニカルチャージ型の蓄電池であってもよい。蓄電池６２は、ナトリウム・硫黄電池、リチウム・硫化鉄電池、電子トラップ型又は半導体二次電池等の高温動作型の蓄電池であってもよい。

【0023】

第２の蓄電池７は、充放電指令に従って充放電を行う。第２の蓄電池７は、充放電によってスマートグリッド２の電圧の変動を抑制する。第２の蓄電池７は、例えば蓄電池システムである。第２の蓄電池７は、蓄電池ＰＣＳ７１と、蓄電池７２とを備える。蓄電池ＰＣＳ７１は、制御装置１０からの制御に応答して、蓄電池７２の制御を行う。蓄電池ＰＣＳ７１は、蓄電池７２の直流を交流に変換する。蓄電池ＰＣＳ７１は、例えば５００ｋＷの充電電力及び５００ｋＷの放電電力の容量を備える。

【0024】

蓄電池７２は、蓄電池６２と同様の機能を備える。蓄電池７２は、蓄電池６２と同様の構成である。図１は、単一の第２の蓄電池７を示すが、複数の第２の蓄電池７が設けられていてもよい。第２の蓄電池７は、ＥＶ（Electric Vehicle）蓄電池を備える双方向ＥＶ充電器であってもよい。双方向ＥＶ充電器は、電気自動車との間で充放電が可能な充電器である。

【0025】

第１の蓄電池６及び第２の蓄電池７は、通常時の運転において、スマートグリッド２と外部の電力系統３との電力の授受の調整を行う際の電力調整装置として機能し得る。第１の蓄電池６は、非常時の運転において、スマートグリッド２内の電圧を調整する自立運転側蓄電池として機能し得る。第２の蓄電池７は、非常時の運転において、スマートグリッド２内の充放電電力を調整する追従側蓄電池として機能し得る。

【0026】

負荷８は、スマートグリッド２内の電力を消費する。負荷８としては、例えば工場、家庭、公共設備及び病院が挙げられるが、これらに限られない。瞬時電力計９は、負荷８に対応して設けられる。瞬時電力計９は、負荷８の消費電力を計測する。消費電力の単位は、例えば［ｋＷ］である。図１は、単一の負荷８及び単一の瞬時電力計９を示すが、複数の負荷８及び複数の瞬時電力計９が設けられていてもよい。

【0027】

制御装置１０は、スマートグリッド２の自立運転を支援する。制御装置１０は、スマートグリッド２内の各装置を制御するか、又は監視する。制御装置１０は、例えばＥＭＳ（エネルギーマネジメントシステム）である。制御装置１０は、スマートグリッド２と互いに通信可能に接続されている。制御装置１０は、スマートグリッド２の構成要素であってもよい。

【0028】

図２は、制御装置１０の機能構成を例示するブロック図である。制御装置１０は、機能要素として、取得部１１と、算出部１２と、補正部１３と、移管部１４と、決定部１５と、制御部１６と、制限部１７とを備える。

【0029】

取得部１１は、スマートグリッド２内の各装置から情報を取得する。例えば、取得部１１は、高圧連系盤４の状態量を高圧連系盤４から取得する。状態量は、高圧ラインＬ２の電圧の計測値である。取得部１１は、スマートグリッド２内の発電電力を取得する。例えば、取得部１１は、発電設備５の発電電力を発電設備５から取得する。取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベル及び充放電電力を第１の蓄電池６から取得する。充電レベルは、充電率（State Of Charge：ＳＯＣ）とも言う。充電レベルは、完全放電状態を０％、満充電状態を１００％として表される。取得部１１は、第２の蓄電池７の充電レベルを第２の蓄電池７から取得する。取得部１１は、第２の蓄電池７の充放電電力を第２の蓄電池７から取得してもよい。取得部１１は、スマートグリッド２内の消費電力を取得する。例えば、取得部１１は、負荷８の消費電力を瞬時電力計９から取得する。取得部１１は、複数の負荷８のそれぞれの消費電力を複数の瞬時電力計９のそれぞれから取得してもよい。取得部１１は、第１の蓄電池６の蓄電池ＰＣＳ６１の容量、及び第２の蓄電池７の蓄電池ＰＣＳ７１の容量を予め取得してもよい。取得部１１は、ＰＣＳ５１の構成が集中型又は分散型のいずれであるかの情報を予め取得してもよい。

【0030】

算出部１２は、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出する。例えば、算出部１２は、発電設備５の発電電力と、複数の負荷８による消費電力の合計値との差分である差分電力を算出する。一例では、差分電力は、発電電力－消費電力により求められる。すなわち、差分電力が正の値である場合、消費電力よりも発電電力が大きいと言える。これに対し、差分電力が負の値の場合、発電電力よりも消費電力が大きいと言える。

【0031】

算出部１２は、差分に対して調整を行って、差分電力を算出してもよい。例えば、算出部１２は、差分に対してゲイン係数Ｇを乗じてもよい。ゲイン係数は、発電電力と消費電力との時間差が無い場合にＧ＝１であってもよい。ゲイン係数は、発電電力と消費電力との時間差がある場合には、０＜Ｇ＜１の範囲の値であってもよい。差分のゲインを落とすことにより、ハンチングが抑制される。算出部１２は、差分に対して、積分修正を行っても良い。例えば算出部１２は、差分に対してゲイン係数Ｇ及び積分係数を乗じてもよい。算出部１２は、差分に対して変化率を制限するレートリミッタを適用してもよい。

【0032】

補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルの優先順位に対応して、第２の蓄電池７を充放電する補正電力を算出する。例えば、補正部１３は、閾値を用いて、第１の蓄電池６の充電レベルを「高」、「中」及び「低」のいずれかに分類する。一例では、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルについて、７５％より高い場合を「高」、５０～７５％の場合を「中」、又は５０％より低い場合を「低」に分類する。同様に、補正部１３は、閾値を用いて、第２の蓄電池７の充電レベルを「高」、「中」及び「低」のいずれかに分類する。

【0033】

補正部１３は、分類された各充電レベルを用いて優先順位を判定する。補正部１３は、優先順位に従って補正電力を算出する。例えば、補正部１３は、第１の優先順位、第２の優先順位及び第３の優先順位を判定する。第１の優先順位、第２の優先順位及び第３の優先順位は、この順で優先度が高いことを示す。補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが「低」の場合に、優先順位を第１の優先順位として判定する。補正部１３は、第２の蓄電池７の充電レベルが「低」の場合に、優先順位を第２の優先順位として判定する。補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが「高」の場合に、優先順位を第３の優先順位として判定する。

【0034】

判定された優先順位が第１の優先順位である場合、第１の蓄電池６の充電レベルが低下している状態と言える。補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルの低下を補うように、第２の蓄電池７の放電電力を補正電力として算出する。一例では、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが低いほど、第２の蓄電池７の放電電力が大きくなる第１の補正関数を用いて補正電力を算出する。一例では、第１の補正関数は、第１の蓄電池６の充電レベルが４５％の場合に、第２の蓄電池７の放電電力Ｄ１を求めることができる。別の例では、第１の補正関数は、第１の蓄電池６の充電レベルが４０％の場合に、第２の蓄電池７の放電電力Ｄ２を求めることができる。放電電力Ｄ１及び放電電力Ｄ２の関係は、放電電力Ｄ１＜放電電力Ｄ２である。第１の補正関数は、補正電力の制限が設けられていてもよい。例えば、第１の補正関数は、第１の蓄電池６の充電レベルが２５％以下の場合、第２の蓄電池７の放電電力を一定値としてもよい。

【0035】

判定された優先順位が第２の優先順位である場合、第２の蓄電池７の充電レベルが低下した状態と言える。補正部１３は、第２の蓄電池７の充電レベルの低下を補うように、第２の蓄電池７の充電電力を補正電力として算出する。一例では、補正部１３は、第２の蓄電池７の充電レベルが低いほど、第２の蓄電池７の充電電力が大きくなる第２の補正関数を用いて補正電力を算出する。一例では、第２の補正関数は、第２の蓄電池７の充電レベルが２０％の場合に、第２の蓄電池７の充電電力Ｃ１を求めることができる。別の例では、第２の補正関数は、第２の蓄電池７の充電レベルが１５％の場合に、第２の蓄電池７の充電電力Ｃ２を求めることができる。充電電力Ｃ１及び充電電力Ｃ２の関係は、充電電力Ｃ１＜充電電力Ｃ２である。

【0036】

判定された優先順位が第３の優先順位である場合、第１の蓄電池６の充電レベルが過剰の状態と言える。補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルの上昇を抑えるように、第１の蓄電池６の放電電力を補正電力として算出する。一例では、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが高いほど、第２の蓄電池７の充電電力が大きくなる第３の補正関数を用いて補正電力を算出する。一例では、第３の補正関数は、第１の蓄電池６の充電レベルが８０％の場合に、第２の蓄電池７の充電電力Ｃ３を求めることができる。別の例では、第３の補正関数は、第１の蓄電池６の充電レベルが８５％の場合に、第２の蓄電池７の充電電力Ｃ４を求めることができる。充電電力Ｃ３及び充電電力Ｃ４の関係は、充電電力Ｃ３＜充電電力Ｃ４である。

【0037】

判定された優先順位が第１の優先順位、第２の優先順位及び第３の優先順位のいずれでもない場合、補正部１３は、補正電力を算出しない。一例では、第１の蓄電池６の充電レベルが「中」及び第２の蓄電池７の充電レベルが「中」の場合、第１の優先順位、第２の優先順位及び第３の優先順位のいずれにも該当しない。この場合、補正部１３は、補正電力を算出しない。

【0038】

移管部１４は、第１の蓄電池６の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、第２の蓄電池７を充放電する移管電力を算出する。第１の蓄電池６の充放電電力は、例えば瞬時値である。所定の範囲は、例えば７０％の充電電力から７０％の放電電力であるが、これに限られない。移管部１４は、例えば所定の範囲を超えた電力値の内、半分を第２の蓄電池７に移管するように移管電力を算出してもよい。移管部１４は、第１の蓄電池６の充電電力が所定の範囲を超える場合に、移管電力を算出してもよい。移管部１４は、第１の蓄電池６の放電電力が所定の範囲を超える場合に、移管電力を算出してもよい。

【0039】

一例では、第２の蓄電池７の容量が５００ｋＷの充電電力及び５００ｋＷの放電電力を備えている場合、所定の範囲は、３５０ｋＷの充電電力及び３５０ｋＷの放電電力に対応してもよい。例えば、第１の蓄電池６の充電電力の瞬時値が４００ｋＷである場合に、移管部１４は、３５０ｋＷを超えた電力値を５０ｋＷと算出する。移管部１４は、５０ｋＷの一部又は全部を第２の蓄電池７の充電電力に移管するように移管電力を算出する。別の例では、第１の蓄電池６の放電電力の瞬時値が４００ｋＷである場合に、移管部１４は、３５０ｋＷを超えた電力値を５０ｋＷと算出する。移管部１４は、５０ｋＷの一部又は全部を第２の蓄電池７の放電電力に移管するように移管電力を算出する。

【0040】

一例では、移管部１４は、第１の蓄電池６の充電電力が所定の範囲を超えて大きくなるほど、第２の蓄電池７の充電電力が大きくなる第１の移管関数を用いて移管電力を算出してもよい。一例では、第１の移管関数は、第１の蓄電池６の充電電力が７５％の場合に、第２の蓄電池７の充電電力Ｃ５を求めることができる。別の例では、第１の移管関数は、第１の蓄電池６の充電電力が８０％の場合に、第２の蓄電池７の充電電力Ｃ６を求めることができる。充電電力Ｃ５及び充電電力Ｃ６の関係は、充電電力Ｃ５＜充電電力Ｃ６である。

【0041】

別の例では、移管部１４は、第１の蓄電池６の放電電力が所定の範囲を超えて大きくなるほど、第２の蓄電池７の放電電力が大きくなる第２の移管関数を用いて移管電力を算出してもよい。一例では、第２の移管関数は、第１の蓄電池６の放電電力が７５％の場合に、第２の蓄電池７の放電電力Ｄ３を求めることができる。別の例では、第２の移管関数は、第１の蓄電池６の放電電力が８０％の場合に、第２の蓄電池７の放電電力Ｄ４を求めることができる。放電電力Ｄ３及び放電電力Ｄ４の関係は、放電電力Ｄ３＜放電電力Ｄ４である。

【0042】

第１の蓄電池６の充放電電力が所定の範囲内である場合、移管部１４は、移管電力を算出しなくてもよい。一例では、第１の蓄電池６の充電電力が０～７０％、又は第１の蓄電池６の放電電力が０～７０％の範囲内である場合、移管部１４は、移管電力を算出しなくてもよい。

【0043】

決定部１５は、発電電力と消費電力との間の差分電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定する。例えば、決定部１５は、差分電力の正負に応じて充電電力と放電電力とを判定する。ここでは、差分電力が発電電力－消費電力により求められているとして説明する。決定部１５は、差分電力が正の値である場合、差分電力に対応する充電電力を第２の蓄電池７の充放電電力として決定する。決定部１５は、差分電力が負の値である場合、差分電力に対応する放電電力を第２の蓄電池７の充放電電力として決定する。決定部１５は、蓄電池ＰＣＳ７１の容量に従って、第２の蓄電池７の充放電電力を制限してもよい。例えば、決定部１５は、充放電指令における充放電電力の上限である指令上限を決定してもよい。

【0044】

決定部１５は、差分電力及び補正電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定してもよい。例えば、決定部１５は、差分電力及び補正電力を加算した電力値を、第２の蓄電池７の充放電電力として決定してもよい。

【0045】

決定部１５は、差分電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定してもよい。例えば、決定部１５は、差分電力及び移管電力を加算した電力値を、第２の蓄電池７の充放電電力として決定してもよい。

【0046】

決定部１５は、差分電力、補正電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定してもよい。例えば、決定部１５は、差分電力、補正電力及び移管電力を加算した電力値を、第２の蓄電池７の充放電電力として決定してもよい。

【0047】

制御部１６は、決定された充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信する。例えば、制御部１６は、充電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信してもよい。制御部１６は、放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信してもよい。第２の蓄電池７が複数台により構成されている場合、制御部１６は、複数の第２の蓄電池７のそれぞれに対する充放電電力の配分を決定してもよい。例えば、制御部１６は、複数の第２の蓄電池７の内、充電レベルが低い第２の蓄電池７に対し、優先的に充電電力を配分してもよい。制御部１６は、複数の第２の蓄電池７の内、充電レベルが高い第２の蓄電池７に対し、優先的に放電電力を配分してもよい。

【0048】

制限部１７は、本実施形態における太陽光発電出力抑制制御を行う。制限部１７は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合、消費電力を上限値として発電電力を制限する。所定の値は、満充電状態にならない値であればよい。所定の値は、例えば８０％であるが、これに限られない。上限値は、消費電力の合計値であってもよいし、消費電力の合計値の移動平均であってもよい。例えば、制限部１７は、発電設備５のＰＣＳ５１に対し、発電電力の制限を示す指令を送信する。

【0049】

ＰＣＳ５１が集中型である場合、制限部１７は、複数の太陽光パネル５２による発電電力の上限値を制限する指令をＰＣＳ５１に送信する。集中型のＰＣＳ５１は、指令に従って発電電力の上限値を制限する。

【0050】

ＰＣＳ５１が分散型である場合、制限部１７は、複数の太陽光パネル５２による発電可能な電力である発電能力を算出する。制限部１７は、例えば照度、温度及び複数の太陽光パネル５２の発電量等を用いて発電能力を算出する。制限部１７は、算出された発電能力が上限値を超えないように、複数のＰＣＳ５１を起動させる上限の台数である起動上限を算出する。制限部１７は、複数のＰＣＳ５１の起動又は停止の制御を示す指令を複数のＰＣＳ５１のそれぞれに送信する。分散型のＰＣＳ５１は、指令に従って起動又は停止を行う。

【0051】

図３～図５を参照しながら制御装置１０の動作を説明するとともに、制御方法の一例について説明する。図３は、制御装置１０の処理の一例を処理フローＭ１として示すフローチャートである。

【0052】

図３において、スマートグリッド２は、電力系統３との接続が遮断された後、自立運転を開始する前処理が行われたものして説明する。例えば、スマートグリッド２と電力系統３との接続が遮断されると、スマートグリッド２では停電が発生する。前処理の第１工程として、制御装置１０は、第１の蓄電池６を起動させて、スマートグリッド２の電圧を目標値に制御する。前処理の第２工程として、制御装置１０は、充電を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信する。第２の蓄電池７は、充電を行うことにより擬似的な負荷として機能する。前処理の第３工程として、制御装置１０は、発電設備５を起動させる。スマートグリッド２内では、負荷８による電力の消費が開始される。

【0053】

ステップＳ１において、取得部１１は、スマートグリッド２内の発電電力、及びスマートグリッド２内の消費電力を取得する。例えば、取得部１１は、発電設備５の発電電力を発電設備５から取得する。例えば、取得部１１は、負荷８の消費電力を瞬時電力計９から取得する。取得部１１は、複数の負荷８のそれぞれの消費電力を複数の瞬時電力計９のそれぞれから取得してもよい。

【0054】

ステップＳ２において、算出部１２は、発電電力と消費電力との差分を算出する。算出部１２は、発電電力と消費電力との差分を算出する。例えば、算出部１２は、発電設備５の発電電力と、複数の負荷８による消費電力の合計値との差分を算出する。

【0055】

ステップＳ３において、算出部１２は、発電電力と消費電力との差分を調整する。例えば、算出部１２は、差分に対して調整を行って、差分電力を算出する。算出部１２は、差分に対してゲイン係数Ｇを乗じてもよい。算出部１２は、差分に対してゲイン係数Ｇ及び積分係数を乗じてもよい。算出部１２は、差分に対して変化率を制限するレートリミッタを適用してもよい。算出部１２は、差分の調整前後で値が変わらないように調整を行ってもよいし、調整を行わなくてもよい。

【0056】

ステップＳ４において、制御装置１０は、蓄電池充電残量制御を行う。図４を参照して、蓄電池充電残量制御の一例を説明する。図４は、蓄電池充電残量制御の一例を示すフローチャートである。例えば、蓄電池充電残量制御では、第１の蓄電池６の充電レベルを規定の範囲（例えば５０～７５％）に近付ける補正電力が算出される。或いは、蓄電池充電残量制御では、第２の蓄電池７の充電レベルを規定以上（例えば２５％以上）に近付ける補正電力が算出される。換言すると、蓄電池充電残量制御では、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを安定させる。

【0057】

ステップＳ４１において、取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを取得する。例えば、取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベルを第１の蓄電池６から取得する。取得部１１は、第２の蓄電池７の充電レベルを第２の蓄電池７から取得する。

【0058】

ステップＳ４２において、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを分類する。例えば、補正部１３は、閾値を用いて、第１の蓄電池６の充電レベルを「高」、「中」及び「低」のいずれかに分類する。一例では、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルについて、７５％より高い場合を「高」、５０～７５％の場合を「中」、又は５０％より低い場合を「低」に分類する。同様に、補正部１３は、閾値を用いて、第２の蓄電池７の充電レベルを「高」、「中」及び「低」のいずれかに分類する。

【0059】

ステップＳ４３において、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが低いか否かを判定する。第１の蓄電池６の充電レベルが「低」である場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４４に進む。第１の蓄電池６の充電レベルが「中」又は「高」である場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、処理はステップＳ４５に進む。

【0060】

ステップＳ４４において、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが低いほど、第２の蓄電池７の放電電力が大きくなる第１の補正関数を選択する。

【0061】

ステップＳ４５において、補正部１３は、第２の蓄電池７の充電レベルが低いか否かを判定する。第２の蓄電池７の充電レベルが「低」である場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４６に進む。第２の蓄電池７の充電レベルが「中」又は「高」である場合（ステップＳ４５：ＮＯ）、処理はステップＳ４７に進む。

【0062】

ステップＳ４６において、補正部１３は、第２の蓄電池７の充電レベルが低いほど、第２の蓄電池７の充電電力が大きくなる第２の補正関数を選択する。

【0063】

ステップＳ４７において、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが高いか否かを判定する。第１の蓄電池６の充電レベルが「高」である場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４８に進む。第１の蓄電池６の充電レベルが「中」である場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、ステップＳ４の処理は終了する。

【0064】

ステップＳ４８において、補正部１３は、第１の蓄電池６の充電レベルが高いほど、第２の蓄電池７の充電電力が大きくなる第３の補正関数を用いて補正電力を算出する。

【0065】

ステップＳ４９において、補正部１３は、補正電力を算出する。例えば、補正部１３は、第１の補正関数、第２の補正関数及び第３の補正関数の内、選択された補正関数を用いて補正電力を算出する。一例では、補正部１３は、選択された第１の補正関数を用いて、第２の蓄電池７の放電電力を補正電力として算出する。別の例では、補正部１３は、選択された第２の補正関数を用いて、第２の蓄電池７の充電電力を補正電力として算出する。さらに別の例では、補正部１３は、選択された第３の補正関数を用いて、第２の蓄電池７の充電電力を補正電力として算出する。

【0066】

ステップＳ４の蓄電池充電残量制御では、第１の蓄電池６の充電レベルが５０～７５％に無い場合、又は第２の蓄電池７の充電レベルが２５％以下である場合に、補正電力が算出される。

【0067】

図３に示されるステップＳ５において、制御装置１０は、自立側蓄電池過大防止制御を行う。図５を参照して、自立側蓄電池過大防止制御の一例を説明する。図５は、自立側蓄電池過大防止制御の一例を示すフローチャートである。例えば、自立側蓄電池過大防止制御では、所定の範囲を超える第１の蓄電池６の充放電電力を第２の蓄電池７に移管する移管電力が算出される。自立側蓄電池過大防止制御では、第１の蓄電池６への過大な充放電力が第２の蓄電池７に移管されることにより、第１の蓄電池６の異常停止が防止される。

【0068】

ステップＳ５１において、取得部１１は、第１の蓄電池６の充放電電力を第１の蓄電池６から取得する。取得された第１の蓄電池６の充放電電力は、例えば瞬時値である。

【0069】

ステップＳ５２において、移管部１４は、第１の蓄電池６の充電電力が所定の範囲を超えるか否かを判定する。一例では、所定の範囲は、例えば７０％の充電電力である。この場合、移管部１４は、第１の蓄電池６の充電電力が７０％を超えるか否かを判定する。第１の蓄電池６の充電電力が所定の範囲を超える場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５３に進む。第１の蓄電池６の充電電力が所定の範囲を超えない場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、処理はステップＳ５４に進む。

【0070】

ステップＳ５３において、移管部１４は、第１の蓄電池６の充電電力が所定の範囲を超えて大きくなるほど、第２の蓄電池７の充電電力が大きくなる第１の移管関数を選択する。

【0071】

ステップＳ５４において、移管部１４は、第１の蓄電池６の放電電力が所定の範囲を超えるか否かを判定する。一例では、所定の範囲は、例えば７０％の放電電力である。この場合、移管部１４は、第１の蓄電池６の放電電力が７０％を超えるか否かを判定する。第１の蓄電池６の放電電力が所定の範囲を超える場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５４に進む。第１の蓄電池６の放電電力が所定の範囲を超えない場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、ステップＳ５の処理は終了する。

【0072】

ステップＳ５５において、移管部１４は、第１の蓄電池６の放電電力が所定の範囲を超えて大きくなるほど、第２の蓄電池７の放電電力が大きくなる第２の移管関数を選択する。

【0073】

ステップＳ５６において、移管部１４は、移管電力を算出する。例えば、移管部１４は、第１の移管関数及び第２の移管関数の内、選択された移管関数を用いて移管電力を算出する。一例では、移管部１４は、選択された第１の移管関数を用いて、第２の蓄電池７の充電電力を移管電力として算出する。別の例では、移管部１４は、選択された第２の移管関数を用いて、第２の蓄電池７の放電電力を移管電力として算出する。

【0074】

図３に戻り、ステップＳ６において、決定部１５は、差分電力、補正電力及び移管電力を加算する。補正電力は、ステップＳ４の蓄電池充電残量制御で算出されず、０の場合がある。この場合、決定部１５は、補正電力を用いた加算を行わなくてもよい。移管電力は、ステップＳ５の自立側蓄電池過大防止制御で算出されず、０の場合がある。この場合、決定部１５は、移管部１４を用いた加算を行わなくてもよい。

【0075】

ステップＳ７において、決定部１５は、充放電指令における第２の蓄電池７の充放電電力を制限する。例えば、決定部１５は、蓄電池ＰＣＳ７１の容量に従って、指令上限を決定する。一例では、蓄電池ＰＣＳ７１の容量が５００ｋＷの充電電力及び５００ｋＷの放電電力を備えている場合、指令上限は、５００ｋＷの充電電力及び５００ｋＷの放電電力以下である。

【0076】

ステップＳ８において、決定部１５は、差分電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定する。決定部１５は、差分電力の正負に応じて充電電力と放電電力とを判定する。ここでは、差分電力が発電電力－消費電力により求められているとして説明する。決定部１５は、差分電力が正の値である場合、差分電力に対応する充電電力を第２の蓄電池７の充放電電力として決定する。決定部１５は、差分電力が負の値である場合、差分電力に対応する放電電力を第２の蓄電池７の放電電力として決定する。

【0077】

決定部１５は、差分電力及び補正電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定してもよい。例えば、決定部１５は、ステップＳ６において差分電力及び補正電力を加算した電力値を、第２の蓄電池７の充放電電力として決定してもよい。

【0078】

決定部１５は、差分電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定してもよい。例えば、決定部１５は、ステップＳ６において差分電力及び移管電力を加算した電力値を、第２の蓄電池７の充放電電力として決定してもよい。

【0079】

決定部１５は、差分電力、補正電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定してもよい。例えば、決定部１５は、ステップＳ６において差分電力、補正電力及び移管電力を加算した電力値を、第２の蓄電池７の充放電電力として決定してもよい。

【0080】

ステップＳ９において、制御部１６は、決定された充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信する。例えば、制御部１６は、充電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信してもよい。制御部１６は、放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信してもよい。第２の蓄電池７が複数台により構成されている場合、制御部１６は、複数の第２の蓄電池７のそれぞれに対する充放電電力の配分を決定してもよい。例えば、制御部１６は、複数の第２の蓄電池７の内、充電レベルが低い第２の蓄電池７に対し、優先的に充電電力を配分してもよい。制御部１６は、複数の第２の蓄電池７の内、充電レベルが高い第２の蓄電池７に対し、優先的に放電電力を配分してもよい。

【0081】

処理フローＭ１において、ステップＳ４及びステップＳ５の処理は、ステップＳ６より前の任意の順序で行われてもよい。ステップＳ４及びステップＳ５の少なくとも一方の処理は省略されてもよい。ステップＳ９の処理の後、取得部１１は、複数の第２の蓄電池７の充電レベルを取得してもよい。制御部１６は、複数の第２の蓄電池７の充電レベルを用いたフィードバックを行い、複数の第２の蓄電池７のそれぞれに対する充放電電力の配分を決定してもよい。ステップＳ９の処理の後、制御装置１０は、ステップＳ４の蓄電池充電残量制御を行ってもよい。

【0082】

図６を参照して、太陽光発電出力抑制制御の一例を説明する。図６は、太陽光発電出力抑制制御の一例を処理フローＭ２として示すフローチャートである。処理フローＭ２は、処理フローＭ１に組み込まれてもよいし、組み込まれなくてもよい。処理フローＭ２は、処理フローＭ１とは独立して行われてもよい。例えば、太陽光発電出力抑制制御では、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを所定の値（例えば８０％）以下に近付けるように発電設備５が制御される。

【0083】

ステップＳ２１において、取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを取得する。例えば、取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベルを第１の蓄電池６から取得する。取得部１１は、第２の蓄電池７の充電レベルを第２の蓄電池７から取得する。

【0084】

ステップＳ２２において、制限部１７は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルがそれぞれ所定の値以上であるか否かを判定する。所定の値は、例えば８０％であるが、これに限られない。第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルの少なくとも一方が所定の値未満である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、処理フローＭ２は終了する。

【0085】

ステップＳ２３において、取得部１１は、スマートグリッド２内の消費電力を取得する。例えば、取得部１１は、負荷８の消費電力を瞬時電力計９から取得する。取得部１１は、複数の負荷８のそれぞれの消費電力を複数の瞬時電力計９のそれぞれから取得してもよい。

【0086】

ステップＳ２４において、制限部１７は、消費電力の合計値を算出する。制限部１７は、消費電力の合計値の移動平均を算出してもよい。

【0087】

ステップＳ２５において、制限部１７は、ＰＣＳ５１が集中型であるか否かに応じて処理を振り分ける。ＰＣＳ５１が集中型である場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２６に進む。ＰＣＳ５１が分散型である場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、処理はステップＳ２７に進む。

【0088】

ステップＳ２６において、制限部１７は、複数の太陽光パネル５２による発電電力の上限値を制限する指令をＰＣＳ５１に送信する。集中型のＰＣＳ５１は、指令に従って発電電力の上限値を制限する。

【0089】

ステップＳ２７において、制限部１７は、発電能力を算出する。制限部１７は、例えば照度、温度及び複数の太陽光パネル５２の発電量等を用いて発電能力を算出する。

【0090】

ステップＳ２８において、制限部１７は、算出された発電能力が発電電力の上限値を超えないように、複数のＰＣＳ５１の起動上限を算出する。制限部１７は、現在時刻の複数のＰＣＳ５１の起動台数を、起動上限の算出に用いてもよい。

【0091】

ステップＳ２９において、制限部１７は、複数のＰＣＳ５１の起動又は停止の制御を示す指令を、複数のＰＣＳ５１のそれぞれに送信する。分散型のＰＣＳ５１は、指令に従って起動又は停止を行う。

【0092】

［ハードウェア構成］
図７は、制御システム１に関連するハードウェア構成の一例を示す図である。図７は、制御装置１０として機能するコンピュータ１００を示す。コンピュータ１００は、少なくとも一つのプロセッサ１０１と、主記憶部１０２と、補助記憶部１０３と、通信制御部１０４と、入力装置１０５と、出力装置１０６とを有する。制御装置１０は、これらのハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとにより構成された一つ又は複数のコンピュータ１００によって構成される。

【0093】

制御装置１０が複数のコンピュータ１００によって構成される場合には、これらのコンピュータ１００はローカルで接続されてもよいし、インターネット又はイントラネットなどの通信ネットワークを介して接続されてもよい。この接続によって、論理的に１つの制御装置１０が構築される。

【0094】

プロセッサ１０１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムなどを実行する。プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。主記憶部１０２は、ＲＯＭ（ReadOnly Memory)及びＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。補助記憶部１０３は、ハードディスク及びフラッシュメモリなどにより構成される記憶媒体である。補助記憶部１０３は、一般的に主記憶部１０２よりも大量のデータを記憶する。通信制御部１０４は、ネットワークカード又は無線通信モジュールにより構成される。制御装置１０における他の装置との通信機能の少なくとも一部は、通信制御部１０４によって実現されてもよい。入力装置１０５は、キーボード、マウス、タッチパネル、及び、音声入力用マイクなどにより構成される。出力装置１０６は、ディスプレイ及びプリンタなどにより構成される。

【0095】

補助記憶部１０３は、予め、プログラム１１０（制御プログラム）及び処理に必要なデータを格納している。プログラム１１０は、制御装置１０の各機能要素をコンピュータ１００に実行させる。プログラム１１０によって、例えば、上述した制御方法に係る処理がコンピュータ１００において実行される。例えば、プログラム１１０は、プロセッサ１０１又は主記憶部１０２によって読み込まれ、プロセッサ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、通信制御部１０４、入力装置１０５、及び出力装置１０６の少なくとも１つを動作させる。例えば、プログラム１１０は、主記憶部１０２及び補助記憶部１０３におけるデータの読み出し及び書き込みを行う。

【0096】

プログラム１１０は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどの有形の記憶媒体に記録された上で提供されてもよい。プログラム１１０は、データ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。

【0097】

［作用効果］
本開示の一側面に係る制御装置１０は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッド２の電圧を目標値に制御する第１の蓄電池６と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池７とを備えるスマートグリッド２の自立運転を支援する制御装置１０である。制御装置１０は、スマートグリッド２内の発電電力、及びスマートグリッド２内の消費電力を取得する取得部１１と、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出する算出部１２と、差分電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定する決定部１５と、決定された第２の蓄電池７の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信する制御部１６と、を備える。

【0098】

本開示の一側面に係る制御方法は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッド２の電圧を目標値に制御する第１の蓄電池６と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池７とを備えるスマートグリッド２の自立運転を支援する制御装置１０によって実行される制御方法である。制御方法は、スマートグリッド２内の発電電力、及びスマートグリッド２内の消費電力を取得することと、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出することと、差分電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定することと、決定された第２の蓄電池７の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池７に送信することと、を備える。

【0099】

制御装置１０及び制御方法では、スマートグリッド２の自立運転において、発電電力と消費電力との差分である差分電力を用いて第２の蓄電池７の充放電電力が決定される。決定された第２の蓄電池７の充放電電力を示す充放電指令に従って、第２の蓄電池７による充放電が行われる。第２の蓄電池７の充放電によって、差分電力が先行的に解消される。差分電力に起因するスマートグリッド２の電圧の変動が抑制される。これにより、スマートグリッド２の電圧を目標値に制御する第１の蓄電池６の動作が安定する。その結果、スマートグリッド２の自立運転を安定的に運用することができる。

【0100】

取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを取得する。制御装置１０は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルの優先順位に対応して、第２の蓄電池７を充放電する補正電力を算出する補正部をさらに備える。決定部１５は、差分電力及び補正電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定する。このような構成によれば、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルに応じて算出された補正電力が第２の蓄電池７の充放電電力に反映される。これにより、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを第２の蓄電池７の充放電によって制御することが容易になる。その結果、スマートグリッド２の自立運転をより安定的に運用することができる。

【0101】

取得部１１は、第１の蓄電池６の充放電電力を取得する。制御装置１０は、第１の蓄電池６の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、第２の蓄電池７を充放電する移管電力を算出する移管部をさらに備える。決定部１５は、差分電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池７の充放電電力を決定する。このような構成によれば、所定の範囲を超える第１の蓄電池６の充放電電力に応じて算出された移管電力が第２の蓄電池７の充放電電力に反映される。すなわち、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部が第２の蓄電池７の充放電電力に移管される。これにより、第１の蓄電池６の充放電電力が過大になることを防止できるため、第１の蓄電池６の動作が安定する。その結果、スマートグリッド２の自立運転をより安定的に運用することができる。

【0102】

取得部１１は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルを取得する。制御装置１０は、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合、消費電力を上限値として発電電力を制限する制限部１７をさらに備える。このような構成によれば、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の充電レベルが所定の値以上である場合に、消費電力を上限値として発電電力が制限される。例えば、第１の蓄電池６及び第２の蓄電池７の両方が満充電状態になると、自立運転の継続が困難になる。発電電力が制限されることにより、第１の蓄電池６の充電レベル及び第２の蓄電池７の充電レベルがそれぞれ所定の値以上に充電されることを抑制できる。その結果、スマートグリッド２の自立運転をより安定的に運用することができる。

【0103】

［変形例］
本開示は必ずしも上述した実施形態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様々な変更が可能である。例えば、発電設備５は、スマートグリッド２内の設備でなくてもよい。

【0104】

二つの数値の大小関係の比較では、「以上」及び「超える（よりも大きい）」という二つの基準のどちらが用いられてもよく、「以下」及び「未満」という二つの基準のうちのどちらが用いられてもよい。

【0105】

本開示において、「少なくとも一つのプロセッサが、第１の処理を実行し、第２の処理を実行し、…第ｎの処理を実行する。」との表現、またはこれに対応する表現は、第１の処理から第ｎの処理までのｎ個の処理の実行主体（すなわちプロセッサ）が途中で変わる場合を含む概念である。すなわち、この表現は、ｎ個の処理のすべてが同じプロセッサで実行される場合と、ｎ個の処理においてプロサが任意の方針で変わる場合との双方を含む概念である。

【0106】

少なくとも一つのプロセッサにより実行される方法の処理手順は上記実施形態での例に限定されない。例えば、上述したステップ（処理）の一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの任意の２以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正または削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。

【0107】

以下、本開示の要旨を示す。
［１］
再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備えるスマートグリッドの自立運転を支援する制御装置であって、
前記スマートグリッド内の発電電力、及び前記スマートグリッド内の消費電力を取得する取得部と、
前記発電電力と前記消費電力との差分である差分電力を算出する算出部と、
前記差分電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する決定部と、
決定された前記第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を前記第２の蓄電池に送信する制御部と、
を備える、制御装置。
［２］
前記取得部は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルを取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルの優先順位に対応して、前記第２の蓄電池を充放電する補正電力を算出する補正部をさらに備え、
前記決定部は、前記差分電力及び前記補正電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する、
［１］の制御装置。
［３］
前記取得部は、前記第１の蓄電池の充放電電力を取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、前記所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、前記第２の蓄電池を充放電する移管電力を算出する移管部をさらに備え、
前記決定部は、前記差分電力及び前記移管電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する、
［１］又は［２］の制御装置。
［４］
前記取得部は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルを取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合、前記消費電力を上限値として前記発電電力を制限する制限部をさらに備える、
［１］～［３］のいずれかの制御装置。
［５］
再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備えるスマートグリッドの自立運転を支援する制御装置によって実行される制御方法であって、
前記スマートグリッド内の発電電力、及び前記スマートグリッド内の消費電力を取得することと、
前記発電電力と前記消費電力との差分である差分電力を算出することと、
前記差分電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定することと、
決定された前記第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を前記第２の蓄電池に送信することと、
を備える、制御方法。

【符号の説明】

【0108】

１ 制御システム
２ スマートグリッド
３ 電力系統
４ 高圧連系盤
５ 発電設備
６ 第１の蓄電池
７ 第２の蓄電池
８ 負荷
９ 瞬時電力計
１０ 制御装置
１１ 取得部
１２ 算出部
１３ 補正部
１４ 移管部
１５ 決定部
１６ 制御部
１７ 制限部
５１ ＰＣＳ
５２ 太陽光パネル
６１ 蓄電池ＰＣＳ
６２ 蓄電池
７１ 蓄電池ＰＣＳ
７２ 蓄電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】