特開 2024-178839 一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法

(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】P2024178839

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20241218BHJP

   H02J 3/14 20060101ALI20241218BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J3/14 130

H02J7/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097294

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊豆野 泰道

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066AA02

5G066AA03

5G066HB03

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5G066KA01

5G066KB03

5G066KD04

5G503AA01

5G503BA04

5G503BB01

5G503CA08

5G503CC02

(57)【要約】

【課題】需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を提供する場合に需要家における蓄電池のニーズを損なうことなく一次調整力を提供する。
【解決手段】制御装置は、電力系統の周波数を計測する周波数計測器、蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続し、周波数計測器から送られてくる電力系統の周波数を取得し、取得した周波数をＳＯＣ時系列データとして管理し、蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得したＳＯＣをＳＯＣ時系列データとして管理し、周波数時系列データとＳＯＣ時系列データに基づき選択される調整方式パターンに基づき蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を電力系統に提供するための制御を行う制御装置であって、
プロセッサ及び記憶装置を有する情報処理装置を用いて構成され、
前記電力系統の周波数の時系列データである周波数時系列データと、
前記蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）の時系列データであるＳＯＣ時系列データと、
前記電力系統の周波数の偏差と前記蓄電池の放電電力又は充電電力との関係を示す情報を含む複数の調整方式パターンと、
を記憶し、
前記電力系統の周波数を計測する周波数計測器、前記蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続し、
前記周波数計測器から送られてくる前記電力系統の周波数を取得し、取得した前記周波数を前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、
前記蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得した前記ＳＯＣを前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、
前記周波数時系列データと前記ＳＯＣ時系列データとに基づき選択される前記調整方式パターンに基づき前記蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する、
制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差に応じて前記蓄電池の放電電力又は充電電力を所定の速度調停率により比例制御する調整方式パターンを含む、
制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、前記絶対値が前記閾値以上のときは前記第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御する調整方式パターンを含む、
制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、
前記偏差が負値であり、かつ、前記偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、
前記偏差が負値であり、かつ、前記絶対値が前記閾値以上のときは前記第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御し、
前記偏差が正値のときは、所定の速度調停率により比例制御する
調整方式パターンを含む、
制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記周波数時系列データ及び前記ＳＯＣ時系列データを説明変数とし、前記説明変数について設定した前記調整方式パターンを目的変数として生成した学習データにより学習した機械学習モデルを記憶し、
前記複数の調整方式パターンは、前記周波数時系列データ及び前記ＳＯＣ時系列データを前記機械学習モデルに入力することにより生成される調整方式パターンを含む、
制御装置。

【請求項6】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定した値以下の領域に不感帯を有する調整方式パターンを含む、
制御装置。

【請求項7】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定した値以上の領域では前記蓄電池の放電電力又は充電電力の値が予め設定された範囲を逸脱しないように制限されている調整方式パターンを含む、
制御装置。

【請求項8】

需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を電力系統に提供するための制御を行う、プロセッサ及び記憶装置を有する情報処理装置が、
前記電力系統の周波数の時系列データである周波数時系列データと、
前記蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）の時系列データであるＳＯＣ時系列データと、
前記電力系統の周波数の偏差と前記蓄電池の放電電力又は充電電力との関係を示す情報を含む複数の調整方式パターンと、
を記憶するステップ、
前記電力系統の周波数を計測する周波数計測器、前記蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続するステップ、
前記周波数計測器から送られてくる前記電力系統の周波数を取得し、取得した前記周波数を前記ＳＯＣ時系列データとして管理するステップ、
前記蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得した前記ＳＯＣを前記ＳＯＣ時系列データとして管理するステップ、
前記周波数時系列データと前記ＳＯＣ時系列データとに基づき選択される前記調整方式パターンに基づき前記蓄電池の放電電力又は充電電力を制御するステップ、
を実行する、一次調整力提供方法。

【請求項9】

請求項８に記載の一次調整力提供方法であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差に応じて前記蓄電池の放電電力又は充電電力を所定の速度調停率により比例制御する調整方式パターンを含む、
一次調整力提供方法。

【請求項10】

請求項８に記載の一次調整力提供方法であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、前記絶対値が前記閾値以上のときは前記第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御する調整方式パターンを含む、
一次調整力提供方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法に関し、とくに需要家の蓄電池等をリソースとして電力系統に一次調整力を提供する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、太陽光発電／風力発電等の発電量が変化し易い再生可能エネルギーを利用した発電設備の導入や、蓄電池／コージェネレーション等の需要家への分散型エネルギーリソース（以下、「リソース」と称する。）の普及が進んだことにより、電力の需給バランスを意識したエネルギーマネージメントの重要性に対する認識が高まっている。こうした状況を背景として、工場や家庭等の需要家に存在するリソースを用いて需給バランスの調整を行う電力システム（オフグリッド、マイクログリッド、ＶＰＰ（Virtual Power Plant：仮想発電所）等）についての検討や構築が進められている。また、昨今では、電力系統における周波数調整や需給調整のための調整力を効率的に調達するための枠組みとして需給調整市場も開設されている。

【0003】

需要家に存在するリソースを用いて需給バランスの調整を行う仕組みとして、例えば、特許文献１には、電力需給の不均衡に応じて二次電池に充電又は放電制御を行う電力系統の周波数制御装置について記載されている。周波数制御装置は、電力系統の周波数を検出し、予め定められた基準周波数と検出された周波数との偏差を求め、周波数偏差が予め定めた範囲内になるように二次電池の充電又は放電制御を行い、二次電池の充電深度を検出し、検出された二次電池の充電深度が５０％になるように二次電池の充電深度を補正する。

【0004】

また例えば、特許文献２には、需要家ニーズに基づき、蓄電池による充電又は放電制御によってもたらされる価値を顕在化することを目的として構成された電力管理システムについて記載されている。電力管理システムは、商用電力系統から受電した受電電力の電力量を測定し、蓄電池と、蓄電池への充電電力及び放電電力の電力量を測定し、需要家における、蓄電池の充電及び放電を含む電力に関する数値化された需要家ニーズを取得し、需要家ニーズに基づき充電又は放電計画を立案し、充電又は放電計画に基づき充電放電制御し、受電電力の対価に関する受電対価情報を取得し、所定期間における測定結果に基づき受電対価を算出し、充電又は放電計画に基づく蓄電池の充電又は放電制御による受益を、需要家、蓄電池保有者、充電又は放電計画を蓄電池保有者に提供するサービス提供者を含む者で按分する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－１６０７７号公報

【特許文献2】特開２０２２－１７９７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、一次調整力市場では、周波数変動に対して高速応答が可能な蓄電池をリソースの一つとして用いることが想定されているが、需要家に設置されている蓄電池をリソースとして活用する際は、需要家における蓄電池のニーズ、例えば、ＢＣＰ（Business Continuity Plan）のためにＳＯＣを最低でも３０％程度に維持しておきたいといったニーズを損なうことのない範囲で、蓄電池を一次調整力のリソースとして利用する必要がある。

【0007】

上記の特許文献１に記載の周波数制御装置は、電力系統の周波数偏差が予め定めた範囲内になるように二次電池の充電又は放電制御を行うが、需要家の蓄電池のニーズを考慮しつつ一次調整力を提供するものではない。また、特許文献２に記載の電力管理システムは、需要家ニーズに基づき蓄電池による充電又は放電制御によってもたらされる価値を顕在化することを目的とするものであり、需要家のニーズを考慮しつつ一次調整力の提供を行うものではない。

【0008】

本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を提供する場合に需要家における蓄電池のニーズを損なうことなく一次調整力を提供することが可能な、一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法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】

【0009】

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を電力系統に提供するための制御を行う制御装置であって、プロセッサ及び記憶装置を有する情報処理装置を用いて構成され、前記電力系統の周波数の時系列データである周波数時系列データと、前記蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）の時系列データであるＳＯＣ時系列データと、前記電力系統の周波数の偏差と前記蓄電池の放電電力又は充電電力との関係を示す情報を含む複数の調整方式パターンと、を記憶し、前記電力系統の周波数を計測する周波数計測器、前記蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続し、前記周波数計測器から送られてくる前記電力系統の周波数を取得し、取得した前記周波数を前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、前記蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得した前記ＳＯＣを前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、前記周波数時系列データと前記ＳＯＣ時系列データとに基づき選択される前記調整方式パターンに基づき前記蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する。

【0010】

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を提供する場合に需要家における蓄電池のニーズを損なうことなく一次調整力を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態として説明する電力供給システムの概略的な構成を示す図である。

【図2】充電又は放電制御装置が備える主な機能を説明する図である。

【図3A】調整方式パターンの一例を示す図である。

【図3B】調整方式パターンの一例を示す図である。

【図3C】調整方式パターンの一例を示す図である。

【図3D】調整方式パターンの一例を示す図である。

【図3E】調整方式パターンの一例を示す図である。

【図3F】調整方式パターンの一例を示す図である。

【図4】事前ＳＯＣ調整機能を説明する図である。

【図5】調整力提供処理を説明するフローチャートである。

【図6】制御装置の実現に用いる情報処理装置のハードウェア構成の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態につき図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、符号の前に付している「Ｓ」の文字は処理ステップを意味する。

【0014】

図１に、本発明の実施形態として示す電力供給システム１の概略的な構成を示している。同図に示すように、電力供給システム１は、電力系統３と、電力系統３に接続する一つ以上の需要家２とを含む。電力系統３は、例えば、従来型の発電設備３１（火力発電設備や原子力発電設備等）や再生可能エネルギー利用型の発電設備３２（風力発電設備や太陽光発電設備（PV:PhotoVoltaic）等）を含む。電力系統３は、例えば、需要家２の設備を需給調整のリソースとして利用する他の種類の電力システム（オフグリッド、マイクログリッド、ＶＰＰ（Virtual Power Plant：仮想発電所）等）であってもよい。

【0015】

需要家２には、需要家配電線２１、需要家負荷２２、一つ以上の蓄電池４０、電力変換装置４１、周波数計測器４５、及び制御装置１００が設けられている。需要家配電線２１は、電力系統３に接続する配線（宅内配線等）であり、需要家負荷２２や電力変換装置４１が接続する。需要家負荷２２は、例えば、低圧設備や家庭用電気設備であり、需要家配電線７１から電力の供給を受ける。蓄電池４０、電力変換装置４１、及び周波数計測器４５は、制御装置１００と通信設備５０（シリアル通信線、ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ等）を介して有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。

【0016】

蓄電池４０は、例えば、ＮａＳ電池、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、バナジウムレドックスフロー電池であり、例えば、工場やオフィスビル等の敷地内に設置される産業用蓄電池、マンションや戸建て住宅等の敷地内に設置される家庭用蓄電池、Ｖ２Ｈ（Vehicle to Home）のリソースとして用いられる電動車両（EV: Electric Vehicle）に搭載される二次電池である。蓄電池４０は、通信設備５０を介して制御装置１００に蓄電池４０の状態を示す情報（ＳＯＣ（State Of Charge）、充電電力、放電電力等。以下、「蓄電池状態情報」と称する。）を通知する。

【0017】

電力変換装置４１は、需要家配電線２１の交流を直流に変換して蓄電池４０への電力供給（蓄電池４０の充電）を行う。また、電力変換装置４１は、蓄電池４０からの直流を交流に変換して需要家配電線２１及び電力系統３への電力供給（蓄電池４０の放電）を行う。電力変換装置４１は、例えば、インバータ及びコンバータを備えたＰＣＳ（Power Conditioning System）を用いて実現される。電力変換装置４１は、蓄電池４０の充電又は放電を、通信設備５０を介して制御装置１００から送られてくる指示に応じて行う。

【0018】

周波数計測器４５は、電力系統３に接続し、電力系統３の周波数（以下、「系統周波数」と称する。）を計測し、計測した系統周波数を通信設備５０を介して制御装置１００に通知する。

【0019】

制御装置１００は、通信設備５０を介して電力変換装置４１を制御することにより蓄電池４０の充電又は放電（需要家配電線２１又は電力系統３からの充電電力の受電、需要家配電線２１又は電力系統３への放電電力の供給）を制御する。制御装置１００は、周波数計測器４５から送られてくる系統周波数を受信する。また、制御装置１００は、蓄電池４０から送られてくる蓄電池状態情報を受信する。制御装置１００は、受信した系統周波数に基づき蓄電池４０の充電又は放電を制御することにより電力系統３に一次調整力を提供する。制御装置１００の一次調整力の提供に関する機能の詳細については後述する。

【0020】

尚、周波数計測器４５、制御装置１００、及び電力変換装置４１の全部又は一部は、例えば、スマートメータやＨＥＭＳ（Home Energy Management System）、ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）、ＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）等の要素として実現されるものであってもよい。

【0021】

図２は、制御装置１００が備える主な機能を説明するブロック図である。同図に示すように、制御装置１００は、記憶部１１０、周波数計測部１２０、ＳＯＣ取得部１２５、調整方式パターン生成部１３０、調整方式選択部１４０、調整方式パターン自動生成部１３５、及び充電放電制御部１５０の各機能を備える。

【0022】

上記機能のうち、記憶部１１０は、周波数時系列データ１１１、ＳＯＣ時系列データ１１２、調整方式パターン群１１３、選択中調整方式１１４、及び機械学習モデル１１５の各情報（データ）を記憶する。

【0023】

このうち周波数時系列データ１１１は、過去の所定の時点から最新の取得時点までの系統周波数の時系列の情報を含む。また、ＳＯＣ時系列データ１１２は、過去の所定の時点から最新の取得時点までの蓄電池４０のＳＯＣの時系列の情報を含む。

【0024】

調整方式パターン群１１３は、制御装置１００が電力系統３に一次調整力を提供する際の充電又は放電の制御方式（以下、「調整方式」と称する。）の複数のパターン（以下、「調整方式パターン」と称する。）を含む。調整方式パターンは、系統周波数の基準値（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）からの偏差（以下、「周波数偏差」と称する。）に応じた蓄電池４０の充電又は放電制御量（充電電力又は放電電力）を示す情報を含む。

【0025】

選択中調整方式１１４は、現在適用中（採用中）の調整方式パターンを示す情報や、調整方式パターンの具体的な内容に関する情報を含む。機械学習モデル１１５については後述する。

【0026】

同図に示す周波数計測部１２０は、周波数計測器４５から送られてくる系統周波数を受信し、受信した系統周波数を、当該系統周波数を計測した日時を示す情報と対応づけて周波数時系列データ１１１として管理する。

【0027】

ＳＯＣ取得部１２５は、蓄電池４０や需要家２に設置されているパワーコンディショナ等のＳＯＣを含む蓄電池状態情報の取得（又は計測）が可能な装置や機器と通信することにより蓄電池状態情報を受信し、受信した蓄電池状態情報に含まれているＳＯＣを、当該ＳＯＣを計測した日時を示す情報と対応づけてＳＯＣ時系列データ１１２として管理する。

【0028】

調整方式パターン生成部１３０は、ユーザとの対話処理により調整方式パターンを生成し、生成した調整方式パターンを調整方式パターン群１１３として管理（登録）する。調整方式パターン生成部１３０は、例えば、周波数時系列データ１１１や周波数時系列データ１１１に基づく情報、ＳＯＣ時系列データ１１２やＳＯＣ時系列データ１１２に基づく情報をユーザに提示しつつ上記の対話処理を行い、ユーザから受け付けた情報に基づき調整方式パターンを生成し、生成した調整方式パターンを調整方式パターン群１１３として管理する。

【0029】

調整方式パターン自動生成部１３５は、周波数時系列データ１１１を解析することにより得られる情報やＳＯＣ時系列データ１１２を解析することにより得られる情報に基づき調整方式パターンを生成し、生成した調整方式パターンを調整方式パターン群１１３として管理する。例えば、調整方式パターン自動生成部１３５は、周波数時系列データ１１１及びＳＯＣ時系列データ１１２を説明変数とし、当該説明変数について予め用意された（例えばユーザが設定した）調整方式をラベル（目的変数）として対応づけることにより学習データを生成する。そして、調整方式パターン自動生成部１３５は、生成した学習データにより学習した機械学習モデル１１５を用いて調整方式パターンを生成する。

【0030】

調整方式選択部１４０は、充電放電制御部１５０が一次調整力を提供する際の調整方式パターンを選択し、選択した調整方法パターンを選択中調整方式１１４として管理する。具体的には、調整方式選択部１４０は、調整方式パターン群１１３から調整方式パターンの一つを選択し、選択した調整方法パターンを特定する情報を選択中調整方式１１４として管理する。調整方式選択部１４０は、例えば、周波数時系列データ１１１に基づく情報やＳＯＣ時系列データ１１２に基づく情報をユーザに提示しつつユーザから調整方式パターンの指定を受け付け、指定された調整方法パターンを選択中調整方式１１４として管理する。また、調整方式選択部１４０は、例えば、最新の周波数時系列データ及び最新のＳＯＣ時系列データを前述した機械学習モデル１１５に入力することにより得られた調整方式パターンを調整方式パターン群１１３から選択し、選択した調整方法パターンを選択中調整方式１１４として管理する。

【0031】

充電放電制御部１５０は、通信設備５０を介して電力変換装置４１を制御することにより蓄電池４０の充電又は放電を制御する。同図に示すように、充電放電制御部１５０は、ＳＯＣ調整部１５１及び一次調整力提供部１５２の各機能を有する。

【0032】

ＳＯＣ調整部１５１は、電力変換装置４１を制御することにより蓄電池４０のＳＯＣが所定の値になるようにする。ＳＯＣ調整部１５１は、例えば、ＳＯＣ時系列データ１１２に基づき未来のＳＯＣの変化を予測することにより、一次調整力の提供前の段階で蓄電池４０に要求されるＳＯＣの値を求め、蓄電池４０のＳＯＣが求めた値（以下、「事前ＳＯＣ値」と称する。）になるように電力変換装置４１を制御する。尚、上記の事前ＳＯＣ値は、例えば、蓄電池４０のＳＯＣが、一次調整力の提供中又は提供後にＳＯＣの下限値（以下、「ＳＯＣ下限値」と称する。）未満にならないような値に設定される。また、事前ＳＯＣ値は、例えば、蓄電池４０のＳＯＣが、一次調整力の提供中又は提供後にＳＯＣの上限値（以下、「ＳＯＣ上限値」と称する。）を上回らないような値に設定される。

【0033】

一次調整力提供部１５２は、周波数計測部１２０から受信した系統周波数に応じて選択中調整方式１１４に基づき電力変換装置４１を制御することにより電力系統３に一次調整力を提供する。一調整力の提供に際し、一次調整力提供部１５２は、例えば、調整方式パターンに従って比例制御やリミッタ制御（要件を満たす場合）を行う。一次調整力提供部１５２は、例えば、ユーザが指定したタイミング（スケジュール）で一次調整力の提供を開始し又は終了する。

【0034】

＜調整方式パターン＞
続いて、調整方式パターンについて説明する。前述したように、調整方式パターンは、周波数偏差に応じた蓄電池４０の充電又は放電制御量（充電電力又は放電電力）を示す情報を含む。

【0035】

図３Ａに、調整方式パターンの一例を示す。同図に示すグラフの横軸は周波数偏差であり、縦軸は蓄電池４０の出力（放電電力又は充電電力）である。蓄電池４０の出力が正値（プラス）の場合は蓄電池４０は放電し、負値（マイナス）の場合は蓄電池４０は充電される。

【0036】

例示する調整方式は、周波数偏差に応じて蓄電池４０の出力を所定の速度調停率により比例制御する調整方式である。この例では、周波数偏差が不感帯よりも負側の領域では、周波数偏差の絶対値が大きくなる程、所定の割合で蓄電池の放電電力を増加させている。また、周波数偏差が不感帯よりも正側の領域では、周波数偏差の絶対値が大きくなる程、所定の割合で蓄電池４０の充電電力を増加させている。尚、上記の割合（直線の傾き）は速度調停率の逆数に相当する。即ち、速度調停率の値が大きい程、直線の傾きが減少して周波数偏差の変化に対する応答（蓄電池４０の出力の変化）が鈍くなり、また、速度調停率が小さい程、直線の傾きが増加して周波数偏差の変化に対する応答（蓄電池４０の出力の変化）が鋭敏になる。

【0037】

尚、この例では、原点（周波数偏差がゼロ）を中心とする所定の範囲に周波数偏差の変化に対して蓄電池４０の出力を変化させない不感帯を設けている。このように不感帯を設けることで、例えば、過剰な一次調整力の提供や頻繁に充電又は放電が行われることによる蓄電池４０の劣化を防ぐことができる。尚、不感帯は必ずしも設けなくてもよい。図３Ｂに、図３Ａの調整方式パターンについて不感帯を設けない場合の例を示す。

【0038】

図３Ｃに、調整方式パターンの他の例を示す。本例は図３Ａの調整方式パターンに類似するが、周波数偏差が所定値未満になった場合又は周波数偏差が所定値を超えた場合に蓄電池４０の出力の絶対値（充電電力又は放電電力）が所定範囲を超えないように制限して（一次調整力の要件を満たす範囲でリミッタを設けて）いる。尚、周波数偏差は、通常は標準(基準)周波数を中心に異常発生時以外は(概ね)バランスしている。

【0039】

このように蓄電池４０の充電電力又は放電電力を制限することで、蓄電池４０のＳＯＣが需要家２が意図していた範囲から逸脱して需要家２のニーズが損なわれてしまうのを防ぐことができる。

【0040】

図３Ｄに、調整方式パターンの他の例を示す。本例では、周波数偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、上記絶対値が上記閾値以上のときは第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御するようにしている。具体的には、この例では、周波数偏差の絶対値が一定値を超える直前までは速度調停率を第１速度調停率とし、周波数偏差の絶対値が一定値を超えた場合は速度調停率を第２速度調定率としている。

【0041】

この調整方式パターンによれば、周波数偏差の絶対値が一定値を超えない間は蓄電池４０のＳＯＣの変動を抑えてＳＯＣを温存することができるとともに、需要家２の蓄電池４０のニーズに対する影響を抑えることができる。また、周波数偏差の絶対値が一定値を超えた場合は多くの一次調整力や長い供給持続時間を供出することができる。尚、この例では充電電力又は放電電力に制限（リミッタ（要件を満たす場合））を設けていないが制限を設けるようにしてもよい。

【0042】

図３Ｅに、調整方式パターンの他の例を示す。この例では、周波数偏差が負値のとき、周波数偏差が予め設定された閾値未満のときは第２速度調停率により比例制御し、周波数偏差が上記閾値以上のときは第１速度調停率で比例制御するようにしている。具体的には、図３Ｄと同様に、周波数偏差が負値のとき、周波数偏差の絶対値が一定値を超える直前までは速度調停率を周波数偏差の変化に対する蓄電池４０の出力の変化が小さい第１速度調停率により比例制御し、周波数偏差の絶対値が一定値を超えたときは速度調停率を周波数偏差の変化に対する蓄電池４０の出力の変化が大きい第２速度調定率で比例制御するようにしている。尚、この例では、周波数偏差が正値のときは、図３Ｂと同様に周波数偏差が大きい程、充電量が大きくなるようにしている。

【0043】

この調整方式パターンによれば、系統周波数が低下した場合に大きな一次調整力を供出することができる。また、系統周波数が高いときは充電電力が大きくなり、需要家２のニーズに対するＳＯＣの不足を防ぐことができる。尚、この例では充電電力又は放電電力に制限（リミッタ）を設けていないが、制限を設けるようにしてもよい。

【0044】

図３Ｆに、調整方式パターンの他の例を示す。この例は、需要家２が必要とする値に蓄電池４０のＳＯＣが維持されるようにすることに重きを置いた調整方式である。この例では、調整方式パターン自動生成部１３５が、周波数時系列データ１１１やＳＯＣ時系列データ１１２を解析することにより得られる情報に基づき調整方式パターンを自動生成し、充電放電制御部１５０が生成された調整方式パターンを選択して当該調整方式パターンに基づき蓄電池４０の出力を制御する。

【0045】

同図には、図３Ｅの調整方式パターンに従って蓄電池４０の出力を制御している状態（実線）から、調整方式パターン自動生成部１３５が、周波数時系列データ１１１やＳＯＣ時系列データ１１２に基づき生成した調整方式パターン（点線）に移行する場合をイメージとして示している。このように、調整方式パターン自動生成部１３５は、必要な場合、周波数時系列データ１１１やＳＯＣ時系列データ１１２の内容に基づき調整方式パターンを生成し、充電放電制御部１５０が生成された調整方式パターンに基づき蓄電池４０の出力を制御するので、需要家２の蓄電池のニーズを損なわない範囲で提供する一次調整力を最大化することができる。

【0046】

＜事前ＳＯＣ調整機能＞
図４は、一次調整力の提供前に、充電放電制御部１５０のＳＯＣ調整部１５１が、ＳＯＣ時系列データ１１２に基づき現在よりも先のＳＯＣの変化を予測して事前ＳＯＣ値を求め、求めたＳＯＣになるように蓄電池４０の充電又は放電を制御する様子を示すグラフである。尚、同グラフの横軸は時間であり、縦軸は蓄電池４０のＳＯＣである。

【0047】

同図に示すように、ＳＯＣ調整部１５１は、蓄電池４０により一次調整力を提供する予定の期間が到来する前（調整力提供時間枠が到来する前）に、ＳＯＣ時系列データ１１２に基づき現在よりも先のＳＯＣの変化を予測して事前ＳＯＣ値を求める。同図に示すように、事前ＳＯＣ値は、一次調整力の提供中（調整力提供時間枠内）又は提供後（調整力提供時間枠経過後）に蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ下限値以上かつＳＯＣ上限値以下になるような値に設定される。

【0048】

＜処理例＞
図５は、制御装置１００が、一次調整力の提供に際して行う処理（以下、「一次調整力提供処理Ｓ５００」と称する。）の一例を説明するフローチャートである。以下、同図とともに説明する。尚、一次調整力提供処理Ｓ５００の開始時において、記憶部１１０には、同処理の実行に必要な情報（周波数時系列データ１１１、ＳＯＣ時系列データ１１２、調整方式パターン群１１３、及び選択中調整方式１１４）が蓄積もしくは設定済であるものとする。

【0049】

同図に示すように、制御装置１００は、一次調整力の提供開始時間が近づいた（現在から提供開始時間までの時間が所定時間以下になった）か否かを監視している（Ｓ５１１）。尚、提供開始時間は、例えば、ユーザが予めスケジュールするようにしてもよいし、制御装置１００が系統周波数の変化に応じて自動で設定するようにしてもよい。

【0050】

制御装置１００の調整方式選択部１４０は、一次調整力の提供開始時間が近づいたと判定すると（Ｓ５１１：ＹＥＳ）、調整方式パターンを選択（選択中調整方式１１４として管理）する（Ｓ５１２）。

【0051】

続いて、制御装置１００のＳＯＣ調整部１５１が、事前ＳＯＣを求め（Ｓ５１３）、蓄電池４０のＳＯＣが求めた事前ＳＯＣになるように電力変換装置４１を制御する（Ｓ５１４）。

【0052】

続いて、制御装置１００は、一次調整力の提供開始時間が到来したか否かを監視する（Ｓ５１５）。制御装置１００は、一次調整力の提供開始時間が到来したと判定すると（Ｓ５１５：ＹＥＳ）、Ｓ５１２で選択した調整方式パターンに基づく一次調整力の提供を開始する（Ｓ５１６）。

【0053】

一次調整力の提供中、制御装置１００は、一次調整力の提供を終了するか否かを判定する（Ｓ５１７）。例えば、ユーザから提供を終了する操作（指示）を受け付けた場合、制御装置１００は一次調整力の提供を終了すると判定する。また、予めスケジュールされた終了時刻が到来すると、制御装置１００は一次調整力の提供を終了すると判定する。一次調整力の提供を終了すると判定した場合（Ｓ５１７）、制御装置１００は一次調整力の提供を終了する（Ｓ５１８）。その後、処理はＳ５１１に戻る。

【0054】

以上に説明したように、本実施形態の制御装置１００によれば、蓄電池４０をリソースとした一次調整力の提供において、需要家２側の蓄電池４０のニーズを損なうことなく、必要とされる一次調整力を提供することができる。

【0055】

＜情報処理装置の例＞
図６は、制御装置１００の実現に用いる情報処理装置のハードウェア構成の一例である。例示する情報処理装置１０は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、及び通信装置１６を備える。情報処理装置１０の具体例として、例えば、パーソナルコンピュータ、オフィスコンピュータ、各種サーバ装置、汎用機等がある。情報処理装置１０は、その全部又は一部が、例えば、クラウドシステムによって提供される仮想サーバのように、仮想化技術を用いて提供される仮想的な情報処理資源を用いて実現されるものであってもよい。制御装置１００は、通信可能に接続された複数の情報処理装置１０を用いて実現してもよい。

【0056】

同図において、プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ等を用いて構成されている。

【0057】

主記憶装置１２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM））等である。

【0058】

補助記憶装置１３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ハードディスクドライブ、光学式記憶装置（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）、ストレージシステム、ＩＣカード、ＳＤカードや光学式記録媒体等の記録媒体の読取／書込装置、クラウドサーバの記憶領域等である。補助記憶装置１３には、記録媒体の読取装置や通信装置１６を介してプログラムやデータを読み込むことができる。補助記憶装置１３に格納（記憶）されているプログラムやデータは主記憶装置１２に随時読み込まれる。

【0059】

入力装置１４は、外部から各種情報（機器情報等）の入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ、ペン入力方式のタブレット、音声入力装置等である。

【0060】

出力装置１５は、処理経過や処理結果等の各種情報や各種制御情報、制御指令等を出力するインタフェースである。出力装置１５は、例えば、上記の各種情報を可視化する表示装置（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、グラフィックカード等）、上記の各種情報を音声化する装置（音声出力装置（スピーカ等））、上記の各種情報を文字化する装置（印字装置等）である。尚、例えば、情報処理装置１０が通信装置１６を介して他の装置との間で情報の入力や出力を行う構成としてもよい。

【0061】

入力装置１４及び出力装置１５は、ユーザとの間で情報の受け付けや情報の提示を行うユーザインタフェースを構成する。

【0062】

通信装置１６は、通信ネットワーク５等の通信基盤を介した他の装置との間での通信（有線通信又は無線通信）を実現する装置であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線通信モジュール、ＵＳＢモジュール等を用いて構成される。

【0063】

情報処理装置１０には、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム、ＤＢＭＳ（DataBase Management System）（リレーショナルデータベース、ＮｏＳＱＬ等）、ＫＶＳ（Key-Value Store）等が導入されていてもよい。

【0064】

制御装置１００が備える機能は、情報処理装置１０のプロセッサ１１が、主記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、制御装置１００を構成するハードウェア（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＡＩチップ等）自体の機能によって実現される。制御装置１００は、前述した各種の情報（データ）を、例えば、データベースのテーブルやファイルシステムが管理するファイルとして記憶する。

【0065】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0066】

１ 電力供給システム
２ 需要家
３ 電力系統
２１ 需要家配電線
２２ 需要家負荷
４０ 蓄電池
４１ 電力変換装置
４５ 周波数計測器
５０ 通信設備
１００ 制御装置
１１０ 記憶部
１１１ 周波数時系列データ
１１２ ＳＯＣ時系列データ
１１３ 調整方式パターン群
１１４ 選択中調整方式
１２０ 周波数計測部
１２５ ＳＯＣ取得部
１３０ 調整方式パターン生成部
１３５ 調整方式パターン自動生成部
１４０ 調整方式選択部
１５０ 充電放電制御部
１５１ ＳＯＣ調整部
１５２ 一次調整力提供部
Ｓ５００ 一次調整力提供処理

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4】

【図5】

【図6】