特開2024-145469制御装置、パワーコンディショナ、制御方法、およびプログラム
(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】P2024145469
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】制御装置、パワーコンディショナ、制御方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/38 20060101AFI20241004BHJP
H02J 3/32 20060101ALI20241004BHJP
H02J 7/35 20060101ALI20241004BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H02J3/38 110
H02J3/32
H02J7/35 K
H02J7/00 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057834
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】飯田 亮
【テーマコード（参考）】
5G066
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G066AA06
5G066AD14
5G066HA15
5G066HB09
5G066JA03
5G066JA05
5G066JB03
5G503AA01
5G503BA02
5G503BB01
5G503CA10
5G503CA11
5G503DA04
5G503DA13
5G503GB06
5G503GD03
5G503GD06
(57)【要約】
【課題】ＤＣバス電圧の低下および上昇を検出したときに、ＤＣバス電圧が通常運転電圧範囲を超えることを抑制して運転継続することができる制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置は、パワーコンディショナと蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得する電圧取得部と、前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにする出力制限部と、前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させる制限解除部と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】制御装置は、パワーコンディショナと蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得する電圧取得部と、前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにする出力制限部と、前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させる制限解除部と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）と蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得する電圧取得部と、
前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにする出力制限部と、
前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させる制限解除部と、
を備える制御装置。
前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにする出力制限部と、
前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させる制限解除部と、
を備える制御装置。
【請求項2】
前記電圧が予め定めた通常運転電圧範囲の上限値または下限値となった場合に、前記出力制限値を漸増または漸減を止めて固定する制限値設定部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記制限値設定部は、上位装置から新たな出力制限値を受信し、前記出力制限値よりも前記新たな出力制限値の方が小さい場合に、前記出力制限値を前記新たな出力制限値の値で上書きする、
請求項２に記載の制御装置。
請求項２に記載の制御装置。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置を備えるパワーコンディショナ。
【請求項5】
パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）と蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得するステップと、
前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにするステップと、
前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させるステップと、
を有する制御方法。
前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにするステップと、
前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させるステップと、
を有する制御方法。
【請求項6】
パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）と蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得するステップと、
前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにするステップと、
前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させるステップと、
を制御装置に実行させるプログラム。
前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記パワーコンディショナが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにするステップと、
前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させるステップと、
を制御装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、制御装置、パワーコンディショナ、制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、再生可能エネルギーを利用した発電設備や工場などの様々な場所で蓄電システムが利用されている。蓄電システムは、蓄電池およびＤＣ／ＤＣコンバータを有する複数の蓄電池ユニットと、ＰＣＳ（Power Conditioning System；パワーコンディショナ）と、蓄電池ユニットおよびＰＣＳを接続するＤＣバスとを備える。
【0003】
また、蓄電システムは、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータがトリップした場合など、蓄電池ユニット全体の総充放電可能電力が、ＰＣＳから負荷側（蓄電ユニットの放電時は電力系統、充電時は蓄電ユニット）に出力するＰＣＳ出力電力よりも小さくなると、蓄電池の過放電やＤＣバスの過電圧が発生してシステム停止となる。蓄電システムの運転継続のためには、ＤＣバスの電圧が大きく低下または上昇した場合に、ＰＣＳ出力電力を制限することが必要となる。たとえば特許文献１には、複数の単電池で構成される組電池（蓄電システム）で負荷を起動する際に、いずれかの単電池の過放電を検出した場合に、組電池から負荷への電力供給を制限または停止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４８２１３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図８は、従来技術における蓄電システムの出力制限処理の一例を表す図である。
図８に示すように、従来の蓄電システムは、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの上昇または低下に応じて、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳを制限するための出力制限値を変更する。出力制限値が正の値のときは蓄電池ユニットへの充電を、負の値のときは蓄電池ユニットからの放電を表す。
図８に示すように、従来の蓄電システムは、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの上昇または低下に応じて、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳを制限するための出力制限値を変更する。出力制限値が正の値のときは蓄電池ユニットへの充電を、負の値のときは蓄電池ユニットからの放電を表す。
【0006】
たとえば、蓄電池ユニットからの放電時にトリップが発生すると、蓄電池ユニットの総放電可能電力が低下し（図８のａ１）、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが低下する（図８のａ２）。このとき、蓄電システムは、時刻ｔ９１でＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ９１の低下を検知すると、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳを徐々に下げて（出力制限値の値を徐々に大きくして）、蓄電池ユニットからの放電を制限する（図８のａ３）。そうすると、時刻ｔ９２では、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳを蓄電池ユニットの総放電可能電力まで下げることができるので、蓄電池システムは放電電力を制限する処理を停止する。しかしながら、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳが総放電可能電力に釣り合うまでＤＣバス電圧Ｖｄｃは低下し続ける。そうすると、時刻ｔ９４までＤＣバス電圧Ｖｄｃが低下し続けてしまい、以降、蓄電システムは、ＤＣバス電圧を異常に低い状態（時刻ｔ９２時点におけるＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ９２の値）のまま保持して（図８のａ４）運転を継続してしまう。
【0007】
同様に、蓄電池ユニットへの充電時、１つの蓄電池ユニットのＤＣ／ＤＣバスがトリップしたとする。そうすると、蓄電池ユニットの総充電可能電力が低下し（図８のｂ１）、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上昇する（図８のｂ２）。このとき、蓄電システムは、時刻ｔ９３でＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ９３の上昇を検知すると、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳを徐々に下げて（出力制限値の値を徐々に小さくして）、蓄電池ユニットへの充電を制限する（図８のｂ３）。そうすると、時刻ｔ９４では、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳを蓄電池ユニットの総充電可能電力まで下げることができるので、蓄電池システムは充電電力を制限する処理を停止する。しかしながら、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳが総充電可能電力に釣り合うまでＤＣバス電圧Ｖｄｃは上昇し続ける。そうすると、時刻ｔ９４までＤＣバス電圧Ｖｄｃが上昇し続けてしまい、以降、蓄電システムは、ＤＣバス電圧を異常に高い状態（時刻ｔ９４時点におけるＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ９４の値）のまま保持して（図８のｂ４）運転を継続してしまう。
【0008】
本開示の目的は、ＤＣバス電圧の低下および上昇を検出したときに、ＤＣバス電圧が通常運転電圧範囲を超えることを抑制して運転継続することができる制御装置、パワーコンディショナ、制御方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の一態様によれば、制御装置は、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）と蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得する電圧取得部と、前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記ＰＣＳが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにする出力制限部と、前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させる制限解除部と、を備える。
【0010】
本開示の一態様によれば、制御方法は、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）と蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得するステップと、前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記ＰＣＳが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにするステップと、前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させるステップと、を有する。
【0011】
本開示の一態様によれば、プログラムは、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）と蓄電池ユニットとを接続するＤＣバスの電圧を取得するステップと、前記電圧が上限閾値を超える場合、または下限閾値を下回る場合に、前記ＰＣＳが負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力の出力制限値をゼロにするステップと、前記出力制限値をゼロにした後、前記出力制限値を漸増または漸減させるステップと、を制御装置に実行させる。
【発明の効果】
【0012】
上記態様によれば、ＤＣバス電圧の低下および上昇を検出したときに、ＤＣバス電圧が通常運転電圧範囲を超えることを抑制して運転継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一実施形態に係る蓄電システムの全体構成を示す図である。
【図2】一実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図3】一実施形態に係るＤＣバス電圧の上限閾値および下限閾値を説明するための図である。
【図4】一実施形態に係る制御装置の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図5】一実施形態に係る出力制御処理を説明するための第１の図である。
【図6】一実施形態に係る出力制御処理を説明するための第２の図である。
【図7】一実施形態に係る制御装置の出力制限値の更新処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】従来技術における蓄電システムの出力制限処理の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（蓄電システムの全体構成）
図１は、一実施形態に係る蓄電システムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、蓄電システム１は、ＰＣＳ（Power Conditioning System；パワーコンディショナ）２と、制御装置３と、ＤＣバス４と、複数の蓄電池ユニット５とを備える。
図１は、一実施形態に係る蓄電システムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、蓄電システム１は、ＰＣＳ（Power Conditioning System；パワーコンディショナ）２と、制御装置３と、ＤＣバス４と、複数の蓄電池ユニット５とを備える。
【0015】
ＰＣＳ２は、電力系統と連系するパワーコンディショナである。ＰＣＳ２は、交流電力と直流電力とを変換する双方向インバータであるインバータ２１を備える。ＰＣＳ２は、各蓄電池ユニット５から放電される直流電力を、インバータ２１により交流電力に変換して電力系統に出力する。また、ＰＣＳ２は、電力系統から供給された交流電力を、インバータ２１により直流電力に変換して各蓄電池ユニット５に出力する。ＰＣＳ２から負荷側へ出力する電力をＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳとも記載する。ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳは、蓄電池ユニット５の放電時はＰＣＳ２から電力系統へ出力する電力であり、蓄電池ユニット５の充電時はＰＣＳ２から蓄電池ユニット５へ出力する電力である。
【0016】
制御装置３は、ＰＣＳ２が負荷側へ出力する電力（ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳ）が、蓄電池ユニット５全体で充放電可能な電力（Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋ＰＮ）内となるように、ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２を設定する。なお、制御装置３は、通常時は上位装置６からＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ１を受信して、この出力制限値ＬＭ１に従いＰＣＳ２を制御する。制御装置３の具体的な機能構成については後述する。
【0017】
ＤＣバス４は、ＰＣＳ２と複数の蓄電池ユニット５とを接続するためのバスである。
【0018】
複数の蓄電池ユニット５は、ＤＣバス４を介してＰＣＳ２に並列接続される。各蓄電池ユニット５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１および蓄電池５２を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、ＰＣＳ２から供給された直流電力を所定の電圧に変換して蓄電池５２を充電する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、蓄電池５２の放電電力を所定の電圧に変換してＰＣＳ２へ供給する。
【0019】
なお、図１には、ＰＣＳ２が制御装置３を内蔵する構成例が示されているが、これに限られることはない。他の実施形態では、制御装置３は、ＰＣＳ２の外部に異なるハードウェアとして設けられてもよい。
【0020】
（制御装置の機能構成）
図２は、一実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置３は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４とを備える。
図２は、一実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置３は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４とを備える。
【0021】
プロセッサ３１は、所定のプログラムに従って動作することにより、電圧取得部３１０、出力制限部３１１、制限解除部３１２、制限値設定部３１３としての機能を発揮する。
【0022】
電圧取得部３１０は、ＤＣバス４に設けられた電圧センサ（不図示）から、ＰＣＳ２と蓄電池ユニット５とを接続するＤＣバス４の電圧（以下、ＤＣバス電圧Ｖｄｃとも記載する。）を取得する。
【0023】
出力制限部３１１は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超える場合、または下限閾値ＶＬＬを下回る場合に、ＰＣＳ２が負荷側に出力する電力であるＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ２をゼロにする。上限閾値ＶＵＬおよび下限閾値ＶＬＬの詳細については後述する。
【0024】
制限解除部３１２は、出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、出力制限値ＬＭ２を漸増、または漸減させる。
【0025】
制限値設定部３１３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが予め定めた通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘまたは下限値Ｖｍｉｎとなった場合に、出力制限値ＬＭ２を現在の値で固定する。また、制限値設定部３１３は、上位装置６からＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ１を受信した場合に、出力制限値ＬＭ１≦出力制限値ＬＭ２であれば、出力制限値ＬＭ２を出力制限値ＬＭ１の値で上書きする。通常運転電圧範囲Ｒの詳細については後述する。
【0026】
なお、プロセッサ３１が実行する所定のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。さらに、このプログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0027】
メモリ３２は、プロセッサ３１の動作に必要なメモリ領域を有する。
【0028】
ストレージ３３は、いわゆる補助記憶装置であって、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等である。ストレージ３３には、プロセッサ３１の各部が処理中に取得、生成、参照するデータが格納される。
【0029】
通信インタフェース３４は、ＰＣＳ２や上位装置６などとの間で各種データや制御信号などの送受信を行うためのインタフェースである。
【0030】
（ＤＣバス電圧の上限閾値および下限閾値について）
図３は、一実施形態に係るＤＣバス電圧の上限閾値および下限閾値を説明するための図である。
図３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの上限閾値ＶＵＬ、下限閾値ＶＬＬ、通常運転電圧範囲Ｒの一例を表したものである。
図３は、一実施形態に係るＤＣバス電圧の上限閾値および下限閾値を説明するための図である。
図３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの上限閾値ＶＵＬ、下限閾値ＶＬＬ、通常運転電圧範囲Ｒの一例を表したものである。
【0031】
各蓄電池ユニット５の無負荷時（充放電を行っていないとき）のＤＣバス電圧を基準電圧Ｖ０とする。
【0032】
通常運転電圧範囲Ｒは、基準電圧Ｖ０を中心とした蓄電池ユニット５の通常運転時のドループによる電圧変動範囲である。通常運転電圧範囲の上限値をＶｍａｘ、下限値をＶｍｉｎとも記載する。
【0033】
上限閾値ＶＵＬおよび下限閾値ＶＬＬは、ＤＣバス４の電圧の異常を検出するための閾値である。電圧制御時のオーバーシュートや共振などによる過渡電圧変動や、電圧センサの誤差などを考慮して、上限閾値ＶＵＬは通常運転電圧範囲の上限値Ｖｍａｘよりも所定量α分、大きい値が設定される。同様に、下限閾値ＶＬＬは通常運転電圧範囲の下限値Ｖｍｉｎよりも所定量α分、小さい値が設定される。この所定量αは、蓄電池ユニット５の特性などに応じて任意に変更してよい。
【0034】
（制御装置の処理フロー）
図４は、一実施形態に係る制御装置の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。図５は、一実施形態に係る出力制御処理を説明するための第１の図である。図６は、一実施形態に係る出力制御処理を説明するための第２の図である。
以下、図４～図６を参照しながら、制御装置３のＤＣバス電圧の変動にともなう出力制御処理の流れについて説明する。
図４は、一実施形態に係る制御装置の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。図５は、一実施形態に係る出力制御処理を説明するための第１の図である。図６は、一実施形態に係る出力制御処理を説明するための第２の図である。
以下、図４～図６を参照しながら、制御装置３のＤＣバス電圧の変動にともなう出力制御処理の流れについて説明する。
【0035】
図３の一連の処理を実施中、電圧取得部３１０は、各時刻のＤＣバス電圧Ｖｄｃを取得する。出力制限部３１１は、電圧取得部３１０が取得したＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超えたか、または下限閾値ＶＬＬを下回ったか判定する（ステップＳ０１）。
【0036】
蓄電池ユニット５の充電時、出力制限部３１１は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超えていない場合（ステップＳ０１；ＮＯ）、ステップＳ０１に戻り、ＤＣバス４の監視を継続する。また、蓄電池ユニット５の放電時、出力制限部３１１は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが下限閾値ＶＬＬを下回っていない場合（ステップＳ０１；ＮＯ）、ステップＳ０１に戻り、ＤＣバス４の監視を継続する。
【0037】
一方、出力制限部３１１は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超えた場合、または、下限閾値ＶＬＬを下回った場合（ステップＳ０１；ＹＥＳ）、ＰＣＳ２の出力制御処理を実行する。
【0038】
まず、蓄電システム１の放電時における出力制御処理について説明する。図５は、たとえば蓄電システム１が有する３台の蓄電池ユニット５＿１，５＿２，５＿３のうち、蓄電池ユニット５＿２の放電時のＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳおよびＤＣバス電圧Ｖｄｃの時系列を例示したものである。また、図６は、図５の各時刻ｔ０１～ｔ０５に計測した蓄電池ユニット５＿２のＤＣバス電圧Ｖｄｃと、出力制限値ＬＭ２との対応を例示したものである。
【0039】
図５の例では、蓄電池ユニット５＿２は、時刻ｔ０１にトリップが発生した。そうすると、蓄電池ユニット５全体が放電可能な電力は、時刻ｔ０１より前ではＰ１＋Ｐ２＋Ｐ３であるが、時刻ｔ０１以降はＰ１＋Ｐ３に低下する。また、このとき、ＰＣＳ２は蓄電池ユニット５＿２のトリップ発生を知ることができない。このため、時刻ｔ０１の時点ではＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳは変化しない。したがって、時刻ｔ０１以降では、ＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳ＞蓄電池ユニット５全体の放電可能電力Ｐ１＋Ｐ３となり、図５の例のように、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが時間とともに低下していく。
【0040】
ここで、比較例として、本実施形態の出力制御処理が行われない場合について説明する。運転継続中の蓄電池ユニット５＿１，５＿３のうち、蓄電池ユニット５＿１の電圧ＶＢＡＴ１が最も高いとすると、ＶＢＡＴ１はＶｄｃと近似的に等しくなる。この場合、蓄電池ユニット５＿１のＤＣ／ＤＣコンバータ５１の制御によらず、不足負荷分を蓄電池ユニット５＿１が補うこととなる。そうすると、蓄電池ユニット５＿１は過放電となる可能性がある。
【0041】
このような蓄電池ユニット５＿１の過放電を抑制するため、本実施形態に係る制御装置３は、以下に説明するような出力制御処理を実行する。
【0042】
図５および図６の例では、トリップが発生した時刻ｔ０１以降、ＤＣバス電圧Ｖｄｃは時間とともに低下していき、時刻ｔ０２でＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ０２が下限閾値ＶＬＬを下回る（ステップＳ０１；ＹＥＳ）。そうすると、出力制限部３１１は、ＰＳＣ２の出力制限値ＬＭ２をゼロにする（ステップＳ０２）。ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２がゼロになると、時刻ｔ０３において、ＰＣＳ２のＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳはゼロとなり、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ０３は無負荷時の基準電圧Ｖ０に復帰（上昇）する。
【0043】
ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、制限解除部３１２は、ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２を漸減する（ステップＳ０３）。
【0044】
次に、制限値設定部３１３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒの下限値Ｖｍｉｎとなったか判定する（ステップＳ０４）。
【0045】
【0046】
また、図５および図６の時刻ｔ０５では、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ０５＝下限値Ｖｍｉｎとなる（ステップＳ０４；ＹＥＳ）。この場合、制限値設定部３１３は、出力制限値ＬＭ２の漸減を停止し、出力制限値ＬＭ２を現在の値で固定する（ステップＳ０５）。なお、制限値設定部３１３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ０５の値が下限値Ｖｍｉｎから所定範囲内であれば、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ０５＝下限値Ｖｍｉｎとなったと判定し（ステップＳ０４；ＹＥＳ）、出力制限値ＬＭ２を現在の値で固定してもよい（ステップＳ０５）。
【0047】
ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒの下限値Ｖｍｉｎとなったとき、図６の例のように、ＰＣＳ２の出力電力ＰＰＣＳは、蓄電池ユニット５全体から放電可能な最大電力と略一致する。したがって、制御装置３は、放電時に蓄電池ユニット５＿２がトリップしたとしても、稼働している他の蓄電池５ユニットが放電可能な最大電力で、かつ、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒ内となるように制御して、蓄電システム１の運転を継続することができる。
【0048】
【0049】
たとえば、時刻ｔ１１に蓄電池ユニット５＿２がトリップしたとする。そうすると、時刻ｔ１１の時点では、ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２およびＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳは変化しないが、ＤＣバス電圧Ｖｄｃは時間とともに上昇し、時刻ｔ１２の時点で上限閾値ＶＵＬを超える（ステップＳ０１；ＹＥＳ）。
【0050】
そうすると、出力制限部３１１は、ＰＳＣ２の出力制限値ＬＭ２をゼロにする（ステップＳ０２）。ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２がゼロになると、時刻ｔ１３において、ＰＣＳ２のＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳはゼロとなり、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ１３は無負荷時の基準電圧Ｖ０に復帰（低下）する。
【0051】
ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、制限解除部３１２は、ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２を漸増する（ステップＳ０３）。
【0052】
次に、制限値設定部３１３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘとなったか判定する（ステップＳ０４）。
【0053】
図６の時刻ｔ１４では、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ１４は通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘに達していない（ステップＳ０４；ＮＯ）。この場合、制限値設定部３１３は、次の判定タイミングまで待機する。
【0054】
また、図６の時刻ｔ１５では、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ１５＝上限値Ｖｍａｘとなる（ステップＳ０４；ＹＥＳ）。この場合、制限値設定部３１３は、出力制限値ＬＭ２の漸増を停止し、出力制限値ＬＭ２を現在の値で固定する（ステップＳ０５）。なお、制限値設定部３１３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ１５の値が上限値Ｖｍａｘから所定範囲内であれば、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ＿ｔ１５＝上限値Ｖｍａｘとなったと判定し（ステップＳ０４；ＹＥＳ）、出力制限値ＬＭ２を現在の値で固定してもよい（ステップＳ０５）。
【0055】
ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘとなったとき、図６の例のように、ＰＣＳ２の出力電力ＰＰＣＳは、蓄電池ユニット５全体へ充電可能な最大電力と略一致する。したがって、制御装置３は、充電時に蓄電池ユニット５＿２がトリップしたとしても、稼働している他の蓄電池５ユニットが充電可能な最大電力で、かつ、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒ内となるように制御して、蓄電システム１の運転を継続することができる。
【0056】
出力制限値ＬＭ２を固定した後、制御装置３は、ステップＳ０１に戻る。制御装置３は、このようにして蓄電システム１の運転中、図３の一連の処理を繰り返し実施する。
【0057】
なお、ステップＳ０３において、制限解除部３１２は、通常の電圧制御時よりも十分に大きい時定数を設定して、出力制限値ＬＭ２を漸増または漸減させることが望ましい。たとえば、制限解除部３１２は、ＤＣバス電圧が基準電圧Ｖ０になってから通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘまたは下限値Ｖｍｉｎに到達するまでにかかる時間がＸ秒となるように時定数を設定する。Ｘの値は、蓄電池ユニット５の特性などに応じて任意に変更してよい。
【0058】
【0059】
たとえば、制御装置３は、図３のステップＳ０１においてＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超えたこと、または下限閾値ＶＬＬを下回ったことを検知すると、上位装置６に異常通知を行うようにしてもよい。また、上位装置６は、蓄電システム１の管理者からＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ１を指定する操作を受け付けて、制御装置３へこの出力制限値ＬＭ１を送信する。
【0060】
そうすると、制御装置３は図７に示す処理を実行する。具体的には、制御装置３の制限値設定部３１３は、上位装置６から新たな出力制限値ＬＭ１を受信すると（ステップＳ１１）、出力制限値ＬＭ１が出力制限値ＬＭ２以下であるか判断する（ステップＳ１２）。制限値設定部３１３は、出力制限値ＬＭ１≦出力制限値ＬＭ２である場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、出力制限値ＬＭ２の値を、上位装置６から受信した出力制限値ＬＭ１の値とする（ステップＳ１３）。一方、制限値設定部３１３は、出力制限値ＬＭ１＞出力制限値ＬＭ２である場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、出力制限値ＬＭ２の値を変更しないで処理を終了する。
【0061】
つまり、制御装置３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの異常を検出したとき（図３のステップＳ０１；ＹＥＳ）は、図３の一連の処理を実行して、出力制限値ＬＭ２を暫定的に変更する自動制御を行う。また、制御装置３は、通常時（ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒ内であるとき）、上位装置６から新たな出力制限値ＬＭ１を受信した場合には、出力制限値ＬＭ１≦出力制限値ＬＭ２であれば、出力制限値ＬＭ１に従って出力制限値ＬＭ２を設定しなおす。以降、蓄電システム１は、上位装置６から指定された出力制限値ＬＭ１に沿って運転を継続する。たとえば蓄電池ユニット５＿２を修理、交換して運転可能となった後、上位装置６からの出力制限値ＬＭ１によって出力制限値ＬＭ２を設定しなおすことで、蓄電システム１全体で充放電可能な電力を最大化することが可能となる。
【0062】
（作用、効果）
以上のように、本実施形態に係る制御装置３は、ＰＣＳ２と蓄電池ユニット５とを接続するＤＣバス４のＤＣバス電圧Ｖｄｃを取得する電圧取得部３１０と、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超える場合、または下限閾値ＶＬＬを下回る場合に、ＰＣＳ２が負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ２をゼロにする出力制限部３１１と、出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、出力制限値ＬＭ２を漸増または漸減させる制限解除部３１２と、を備える。
以上のように、本実施形態に係る制御装置３は、ＰＣＳ２と蓄電池ユニット５とを接続するＤＣバス４のＤＣバス電圧Ｖｄｃを取得する電圧取得部３１０と、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超える場合、または下限閾値ＶＬＬを下回る場合に、ＰＣＳ２が負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ２をゼロにする出力制限部３１１と、出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、出力制限値ＬＭ２を漸増または漸減させる制限解除部３１２と、を備える。
【0063】
このようにすることで、制御装置３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの異常を検出したときには、一旦ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２をゼロにしてＤＣバス電圧Ｖｄｃを基準電圧Ｖ０まで戻してから、出力制限値ＬＭ２を徐々に増加または減少させることにより、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒを超えることを抑制して運転継続することができる。
【0064】
また、制御装置３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが予め定めた通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘまたは下限値Ｖｍｉｎとなった場合に、出力制限値ＬＭ２の漸増または漸減を止めて固定する制限値設定部３１３をさらに備える。
【0065】
ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘまたは下限値Ｖｍｉｎと略一致するとき、ＰＣＳ２の出力電力ＰＰＣＳは、蓄電池ユニット５全体から充放電可能な最大電力と略一致する。したがって、制御装置３は、上記した構成を有していることにより、蓄電池ユニット５の一部に異常（トリップなど）が発生したとしても、稼働している蓄電池５ユニットが充放電可能な最大電力で、かつ、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒ内となるように制御して、蓄電システム１の運転を継続することができる。
【0066】
また、制限値設定部３１３は、上位装置６から新たな出力制限値ＬＭ１を受信し、出力制限値ＬＭ２よりも新たな出力制限値ＬＭ１の方が小さい場合に、出力制限値ＬＭ２を新たな出力制限値ＬＭ１の値で上書きする。
【0067】
このようにすることで、制御装置３は、たとえば蓄電池ユニット５を修理、交換して再度、運転可能となった後、上位装置６から新たに指示された出力制限値ＬＭ１によって出力制限値ＬＭ２を設定しなおすことで、蓄電システム１全体で充放電可能な電力を最大化することが可能となる。
【0068】
以上のとおり、本開示に係る実施形態を説明したが、上記した実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0069】
＜付記＞
上述の実施形態に記載の制御装置、パワーコンディショナ、制御方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
上述の実施形態に記載の制御装置、パワーコンディショナ、制御方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0070】
（１）本開示の第１の態様によれば、制御装置３は、ＰＣＳ２と蓄電池ユニット５とを接続するＤＣバス４の電圧Ｖｄｃを取得する電圧取得部３１０と、Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超える場合、または下限閾値ＶＬＬを下回る場合に、ＰＣＳ２が負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ２をゼロにする出力制限部３１１と、出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、出力制限値ＬＭ２を漸増または漸減させる制限解除部３１２と、を備える。
【0071】
このようにすることで、制御装置３は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの異常を検出したときには、一旦ＰＣＳ２の出力制限値ＬＭ２をゼロにしてＤＣバス電圧Ｖｄｃを基準電圧Ｖ０まで戻してから、出力制限値ＬＭ２を徐々に増加または減少させることにより、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒを超えることを抑制して運転継続することができる。
【0072】
（２）本開示の第２の態様によれば、第１の態様に係る制御装置３は、電圧Ｖｄｃが予め定めた通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘまたは下限値Ｖｍｉｎとなった場合に、出力制限値ＬＭ２の漸増または漸減を止めて固定する制限値設定部３１３をさらに備える。
【0073】
ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒの上限値Ｖｍａｘまたは下限値Ｖｍｉｎと略一致するとき、ＰＣＳ２の出力電力ＰＰＣＳは、蓄電池ユニット５全体から充放電可能な最大電力と略一致する。したがって、制御装置３は、上記した構成を有していることにより、たとえば蓄電池ユニット５の一部がトリップしたとしても、稼働している蓄電池５ユニットが充放電可能な最大電力で、かつ、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが通常運転電圧範囲Ｒ内となるように制御して、蓄電システム１の運転を継続することができる。
【0074】
（３）本開示の第３の態様によれば、第２の態様に係る制御装置３において、制限値設定部３１３は、上位装置６から新たな出力制限値ＬＭ１を受信し、出力制限値ＬＭ２よりも新たな出力制限値ＬＭ１の方が小さい場合に、出力制限値ＬＭ２を新たな出力制限値ＬＭ１の値で上書きする。
【0075】
このようにすることで、制御装置３は、たとえば蓄電池ユニット５を修理、交換して再度、運転可能となった後、上位装置６からの指令値によって出力制限値ＬＭ２を設定しなおすことで、蓄電システム１全体で充放電可能な電力を最大化することが可能となる。
【0076】
（４）本開示の第４の態様によれば、ＰＣＳ２は、第１から第３のいずれか一の態様に係る制御装置３を備える。
【0077】
（５）本開示の第５の態様によれば、制御方法は、ＰＣＳ２と蓄電池ユニット５とを接続するＤＣバス４の電圧Ｖｄｃを取得するステップと、電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超える場合、または下限閾値ＶＬＬを下回る場合に、ＰＣＳ２が負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ２をゼロにするステップと、出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、出力制限値ＬＭ２を漸増または漸減させるステップと、を有する。
【0078】
（６）本開示の第６の態様によれば、プログラムは、ＰＣＳ２と蓄電池ユニット５とを接続するＤＣバス４の電圧Ｖｄｃを取得するステップと、電圧Ｖｄｃが上限閾値ＶＵＬを超える場合、または下限閾値ＶＬＬを下回る場合に、ＰＣＳ２が負荷側へ出力する電力であるＰＣＳ出力電力ＰＰＣＳの出力制限値ＬＭ２をゼロにするステップと、出力制限値ＬＭ２をゼロにした後、出力制限値ＬＭ２を漸増または漸減させるステップと、を制御装置３に実行させる。
【符号の説明】
【0079】
１ 蓄電システム
２ ＰＣＳ
２１ インバータ
３ 制御装置
３１ プロセッサ
３１０ 電圧取得部
３１１ 出力制限部
３１２ 制限解除部
３１３ 制限値設定部
３２ メモリ
３３ ストレージ
３４ 通信インタフェース
４ ＤＣバス
５ 蓄電池ユニット
５１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５２ 蓄電池
６ 上位装置
２ ＰＣＳ
２１ インバータ
３ 制御装置
３１ プロセッサ
３１０ 電圧取得部
３１１ 出力制限部
３１２ 制限解除部
３１３ 制限値設定部
３２ メモリ
３３ ストレージ
３４ 通信インタフェース
４ ＤＣバス
５ 蓄電池ユニット
５１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５２ 蓄電池
６ 上位装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】