特開 2024-70101 エネルギー貯蔵装置（蓄電池）の高効率制御を実現する制御装置、情報処理方法及びプログラム

(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】P2024070101

(43)【公開日】2024-05-22

(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵装置（蓄電池）の高効率制御を実現する制御装置、情報処理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20240515BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240515BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240515BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240515BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20240515BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20240515BHJP

【ＦＩ】

H02J3/46

H02J3/32

H02J3/38 110

H02J13/00 301A

H02J13/00 311R

H02J7/35 K

H02J7/34 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022180488

(22)【出願日】2022-11-10

(71)【出願人】

【識別番号】712006064

【氏名又は名称】株式会社Ｓａｓｓｏｒ

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】石橋 秀一

(72)【発明者】

【氏名】宮原 泰徳

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G064AC05

5G064AC09

5G064CB08

5G064CB10

5G064DA01

5G066HA15

5G066HB02

5G066HB03

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA07

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA06

5G503BA02

5G503BB01

5G503GB06

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】電力アグリゲータが需給調整市場などの調整力電源として一般住宅、事業所、工場または系統蓄電池等の施設に散在するエネルギー貯蔵装置（蓄電池）の電力ロスを最小限となるように制御することが可能な情報処理方法等を提供すること。
【解決手段】一つの側面に係る情報処理方法は、需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置（蓄電池等）から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を抽出生成し、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、前記制御可能な最大継続時間に、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択したエネルギー貯蔵装置と、前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる蓄電池から選択したエネルギー貯蔵装置との切り替えを行い、前記需給調整される調整総電力を供給することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のエネルギー貯蔵装置によって需給調整される調整総電力に対する各エネルギー貯蔵装置を最大定格出力で出力する出力部と、
前記エネルギー貯蔵装置の各状態情報に基づいて、需給調整総電力と同じとなる複数エネルギー貯蔵装置の最大定格出力の総和電力量が同じとなる前記エネルギー貯蔵装置の制御台数と電力総容量とをそれぞれ算出する第１算出部と、
少なくとも一つの前記エネルギー貯蔵装置における制御可能な最大継続時間を算出する第２算出部と、
各エネルギー貯蔵装置に充放電すべき入出力電力量を、対応する前記エネルギー貯蔵装置に送信する送信部と
を備える制御装置。

【請求項2】

需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、
第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、
前記制御可能な最大継続時間に、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択されたエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる蓄電池から選択されたエネルギー貯蔵装置との切り替えを行い、前記需給調整される調整総電力を供給する
処理をコンピュータが実行する情報処理方法。

【請求項3】

需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、
第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、
前記制御可能な最大継続時間が経過する前から、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択されたエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置のそれぞれから選択された一つまたは複数のエネルギー貯蔵装置とを時間軸に対する順番に、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電停止と前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電との切り替えを段階的に行い、
前記制御可能な最大継続時間の経過時に、前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から前記需給調整される調整総電力を供給する
処理をコンピュータが実行する情報処理方法。

【請求項4】

それぞれの前記エネルギー貯蔵装置は、最大出力で電力を供給する
請求項２又は３に記載の情報処理方法。

【請求項5】

前記第１エネルギー貯蔵装置制御群の放電電力の総和電力または第２エネルギー貯蔵装置制御群の放電電力の総和電力が、調整力制御電力指示量に対して指定の電力供出量の制御範囲内であるか否かを判定し、
総和電力が調整力範囲の上限を超えた場合、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群または前記第２エネルギー貯蔵装置制御群におけるエネルギー貯蔵装置の台数を削減し、
総和電力が調整力範囲の下限を超えた場合、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群または前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に属していないエネルギー貯蔵装置から削減した電力量と同じ電力出力できるエネルギー貯蔵装置を一つまたは複数制御して電力出力させる
請求項２又は３に記載の情報処理方法。

【請求項6】

需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、
第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、
前記制御可能な最大継続時間に、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択したエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる蓄電池から選択したエネルギー貯蔵装置との切り替えを行い、
前記需給調整される調整総電力を供給する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項7】

需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、
第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、
前記制御可能な最大継続時間が経過する前から、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択されたエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置のそれぞれから選択された一つまたは複数のエネルギー貯蔵装置を時間軸に対する順番に、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電停止と前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電との切り替えを段階的に行い、
前記制御可能な最大継続時間の経過時に、前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から前記需給調整される調整総電力を供給する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー貯蔵装置の高効率制御を実現する情報処理方法、プログラム及び情報処理装置に関する。用途としては、需給調整電力量に応じて、充放電電力量を制御するべく、１つ以上のエネルギー貯蔵装置をアグリゲートとして制御する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電力量の需給バランスをとるために、発電側が一方的に電力量の需給調整をするだけでなく、需要家側のエネルギー貯蔵装置を遠隔制御によってその電力を充放電させる技術がある。図１によれば、アグリゲータ制御装置（電力仲介事業者）１０は、需要家の各エネルギー貯蔵装置における電力利用情報を予め取得しているとする。

【0003】

電力会社の管理制御装置７０は、アグリゲータ制御装置１０（以下、制御装置１０と読み替える）へ、需給調整電力量に基づく需給調整要求を送信する。これに対し、制御装置１０は、需給調整電力量に基づいて、各需要家のエネルギー貯蔵装置における充放電電力量を計算し、その充放電電力量を各エネルギー貯蔵装置へ送信する。エネルギー貯蔵装置は、受信した充放電電力指示量に応じて、電力を充放電する。

【0004】

また、所定地域で必要となる充放電電力量に対して、管理サーバ（アグリゲータ機能）が、需要家設備（エネルギー貯蔵装置）の各エネルギー貯蔵装置の残量等から、当該エネルギー貯蔵装置が充放電すべき分担比率を計算する技術もある（例えば特許文献１照）。この技術によれば、需要家側設備は、管理サーバから需給調整市場において入札・約定した電力量に基づいて当該エネルギー貯蔵装置が充放電すべき分担電力量を計算する。そして、エネルギー貯蔵装置は、その分担電力量に応じて充放電を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６１８３５７６号公報

【0006】

ここで、制御装置１０としては、一般送配電事業者から約定した電力を上限として逐次指示された電力となるように、接続される各エネルギー貯蔵装置に対して充放電の電力指示量の制御を実施する。

【0007】

この時の各エネルギー貯蔵装置の電力指示量は、例えば接続されるエネルギー貯蔵装置が同一機種である場合には、一般送配電事業から指示された電力量を接続されたエネルギー貯蔵装置の台数で按分された電力値で制御する。これは、需給調整市場に入札・約定する電力量は制御する電力値を正確に応動制御しなければ、ペナルティとなり市場からの利益を得ることができないため余力をもって接続するエネルギー貯蔵装置の合計出力より低い値で入札する。

【0008】

そのため、一般送配電事業者からの電力指示値は、約定した電力量よりも必ず低い電力値が制御量となって指示が来る。このため、各エネルギー貯蔵装置に同一の充放電電力量の指示を出した場合、エネルギー貯蔵装置の最大充放電量とはならない。

【0009】

同様に、異なるエネルギー貯蔵装置を複数台接続した場合でも、そのエネルギー貯蔵装置の最大充放電量よりも低い電力量を利用して入札量を決定するため、エネルギー貯蔵装置が同一の場合と同じく最大充放電電力値よりも低い充放電電力指示が制御装置１０から制御される。

【0010】

一方、エネルギー貯蔵装置の一部であるＰＣＳ（Power Conditioning System；直流・交流変換装置）は、放電時にはエネルギー貯蔵装置セルに用いる直流電力を需要家宅内または系統電力に接続するために交流電力として変換されて電力として用いられる。充電時には上記と逆となる。

【0011】

この時、ＰＣＳの特性として交流・直流の電力変換時に一定割合で電力損失が生じる。この電力損失は、ＰＣＳの最大入出力電力時に最小となり入出力させる電力が最大充放電電力より低く充放電する場合には、入出力電力が定格最大入出力より低くなるとともに電力損失が徐々に大きくなるという特性を持つ。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、特許文献１にかかわる発明は、エネルギー貯蔵装置の充放電入出力電力はエネルギー貯蔵装置が多数接続されている場合、一般送配電事業からの電力指示量は接続されている蓄電地の台数に按分されることによって個々のエネルギー貯蔵装置の充放電入出力電力はエネルギー貯蔵装置の最大定格入出力電力とならない（特許文献１ 図１２参照）。特に出力電力が最大定格出力電力よりも大幅に低い場合には、エネルギー貯蔵装置のＰＣＳにおいて大幅な電力損失が発生してしまう。

【0013】

このために、制御装置１０から需給調整電力量に基づいて、各需要家のエネルギー貯蔵装置における充放電電力量を計算し、その充放電電力量を各エネルギー貯蔵装置へ制御する出力電力が最大定格出力より低い場合には、各充電した電力量（ｋＷｈ）に対して、利用する出力電力量（ｋＷｈ）が極端に少なくなり、ひいては購入した電力料金に対して出力される電力料金が相対的に高い電力料金で利用することになり経済合理性が大幅に失うことになるという問題がある。

【0014】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の多くのエネルギー貯蔵装置などのエネルギー貯蔵装置の性能を最大限に引き出すように電力損失が最小になるように制御処理を最適化できる制御装置、情報処理方法および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】

【0015】

本発明の各側面では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。

【0016】

一つの側面に係る制御装置は、前記エネルギー貯蔵装置の状態情報に基づいて、複数のエネルギー貯蔵装置によって需給調整される調整総電力に対する各エネルギー貯蔵装置を最大定格出力で出力する出力部と、前記エネルギー貯蔵装置の各状態情報に基づいて、需給調整総電力と同じとなる複数エネルギー貯蔵装置の最大定格出力の総和電力量が同じとなる前記エネルギー貯蔵装置の制御台数と電力総容量とをそれぞれ算出する第１算出部と、少なくとも一つの前記エネルギー貯蔵装置における制御可能な最大継続時間を算出する第２算出部と、各エネルギー貯蔵装置に充放電すべき入出力電力量を、対応する前記エネルギー貯蔵装置に送信する送信部とを有する。

【0017】

一つの側面に係る情報処理方法は、需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、前記制御可能な最大継続時間に、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択されたエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる蓄電池から選択されたエネルギー貯蔵装置との切り替えを行い、前記需給調整される調整総電力を供給する処理をコンピュータが実行する。

【0018】

一つの側面に係る情報処理方法は、需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、前記制御可能な最大継続時間が経過する前から、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択されたエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置のそれぞれから選択された一つまたは複数のエネルギー貯蔵装置とを時間軸に対する順番に、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電停止と前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電との切り替えを段階的に行い、前記制御可能な最大継続時間の経過時に、前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から前記需給調整される調整総電力を供給する処理をコンピュータが実行する。

【0019】

一つの側面に係るプログラムは、需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、前記制御可能な最大継続時間に、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択したエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる蓄電池から選択したエネルギー貯蔵装置との切り替えを行い、前記需給調整される調整総電力を供給する処理をコンピュータに実行させる。

【0020】

一つの側面に係るプログラムは、需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群を生成し、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から制御可能な最大継続時間の電力を供給し、前記制御可能な最大継続時間が経過する前から、前記第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置から選択されたエネルギー貯蔵装置と、第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置のそれぞれから選択された一つまたは複数のエネルギー貯蔵装置を時間軸に対する順番に、第１エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電停止と前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電との切り替えを段階的に行い、前記制御可能な最大継続時間の経過時に、前記第２エネルギー貯蔵装置制御群に含まれる前記エネルギー貯蔵装置から前記需給調整される調整総電力を供給する処理をコンピュータに実行させる。

【0021】

なお、本発明の他の側面としては、上記の側面の方法を少なくとも一つのコンピュータに実行させるプログラムであってもよいし、このようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であってもよい。この記録媒体は、非一時的な有形の媒体を含む。このコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されたとき、コンピュータに、制御装置上で、その制御方法を実施させるコンピュータプログラムコードを含む。

【0022】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【0023】

また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。

【0024】

また、本発明の方法およびコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障のない範囲で変更することができる。

【0025】

さらに、本発明の方法およびコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。

【発明の効果】

【0026】

上記各側面によれば、多数のエネルギー貯蔵装置に置いて各エネルギー貯蔵装置における電力損失を最小限にした制御演算処理を最適化できる制御装置、情報処理方法およびプログラムを提供するこが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施の形態に係る需給調整制御の全体像および概要の一例を説明するための図である。

【図2】エネルギー貯蔵装置のＰＣＳの電力効率の例を示す説明図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る需給調整制御装置の構成を概念的に示す図である。

【図4】本発明の制御装置の一部の構成を論理的に示す機能ブロック図である。

【図5】需給調整力市場の三次調整力２において落札した電力量によってアグリゲータが電力を供給する予定量を示すグラフの一例を示す説明図である。

【図6】中央給電指令所または簡易指令所の管理装置から需給調整制御装置及び複数のエネルギー貯蔵装置までの制御信号の流れを示す説明図である。

【図7】特許文献１によるエネルギー貯蔵装置の制御の一例を示す説明図である。

【図8】エネルギー貯蔵装置の一例を示す説明図である。

【図9】複数のエネルギー貯蔵装置制御群を用いて複数のエネルギー貯蔵装置を段階的に切り替えて制御する方法を説明する説明図である。

【図10】制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図11】制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図12】エネルギー貯蔵装置制御群を抽出する処理のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。

【図13】需給調整制御装置の動作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】

【0028】

以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0029】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る需給調整制御の全体像および概要の一例を説明するための図である。図２は、エネルギー貯蔵装置のＰＣＳ（直流・交流変換装置）の電力効率の例を示す説明図である。図３は、本発明の実施の形態に係る需給調整制御装置２０の構成を概念的に示す図である。以下の各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、図示されていない。

【0030】

電力系統の周波数（以下、「系統周波数」とも呼ぶ）は、電力系統内の発電設備（たとえば、図１の火力発電所６２、再生可能エネルギー発電所６４）の出力または需要家負荷の電力消費に応じて変動する。また、電力系統内には、発電設備（火力発電所６２）と、電力を消費する負荷以外に、電力を充放電するエネルギー貯蔵装置（図１の系統用コンテナエネルギー貯蔵装置（系統用コンテナ蓄電池）３２、アグリゲータエネルギー貯蔵装置（アグリゲータ蓄電池）３４、大口需要家エネルギー貯蔵装置(大口需要家蓄電池)３６、小口需要家エネルギー貯蔵装置（小口需要家蓄電池）３８等）も存在する。エネルギー貯蔵装置は、様々な形態のものが存在し、これらを統合的に制御する手法が様々検討されている。

【0031】

電力系統も安定化維持または電力の需給バランスのために、需給調整力として様々な電力を活用して制御を行っている。
例えば、電力調整力市場の三次調整力では前日の太陽光発電の発電計画値がゲートクローズ後の実際の発電力予測と異なっていた場合、電力の需給バランスを維持するために、不足した電力を保管するための電力指示信号が、中央給電指令所の管理制御装置７０からエネルギー貯蔵装置中の制御装置１０に定期的（たとえば、数秒から数分間隔）に送信されている。

【0032】

本発明の需給調整制御システムにおいて、前記電力指示信号に従い、様々なエネルギー貯蔵装置３０(図３参照)の充放電の統合的な制御により、電力需給調整を効率よく行うことができる。

【0033】

本実施形態の制御装置１０は、複数の需給調整制御装置２０及びエネルギー貯蔵装置３０と接続されている。なお、需給調整制御装置２０及びエネルギー貯蔵装置３０は、例えば、パワーコンディショニングシステム（ＰＣＳ）を含むエネルギー貯蔵装置により、エネルギー貯蔵システム（例えば、蓄電装置）が構成されてもよい。そして、需給調整制御装置２０は、当該エネルギー貯蔵システムを有してもよい。また、需給調整制御装置２０は複数の発電装置６０(図３参照)を有してもよい。これらの装置は、インターネット等のネットワーク５０(図３参照)を介して互いに接続され、互いに情報の送受信を行う。

【0034】

本発明の実施の形態の需給調整システムは、たとえば、アグリゲータまたは電力小売りまたはエネルギーサービスプロバイダが、電力系統内の様々な主体（たとえば、大ロ需要家、小ロ需要家、およびアグリゲータ自身）が保有する複数のエネルギー貯蔵装置の充放電を統合的に制御することで、電力の需給調整サービスを提供するものである。

【0035】

提供される需給調整サービスの例として、以下に例示されるが、これらに限定されない。
（ａ１）電力系統の電力需給調整制御を行う。電力系統内の異なる仕様、性能、状態にある複数のエネルギー貯蔵装置に対し、各電池の性能を最大限に引き出すように充放電の割り当てを最適化する。
（ａ２）不測の事態に備えた電力の予備を蓄えるように、各エネルギー貯蔵装置への充放電の管理および分配を行う。
（ａ３）再生可能エネルギー発電所等の発電量のランプ変動にも対応できるように、各エネルギー貯蔵装置の充放電を制御する。
（ａ４）エネルギー貯蔵装置の満充電または枯渇を回避するように、各エネルギー貯蔵装置の充放電を制御する。
（ａ５）電力の安い時間帯にエネルギー貯蔵装置に充電して、電力の高い時間帯に放電することで電力を販売するような充放電制御をする。
（ａ６）系統の周波数を一定の周波数変動に抑えるために、エネルギー貯蔵装置の充放電を制御する。
（ａ７）系統の電圧を一定の電圧変動に抑えるために、エネルギー貯蔵装置の充放電を制御する。
（ａ８）電力需給ひっ迫時に、エネルギー貯蔵装置の放電を制御する。

【0036】

制御装置１０は、本発明の実施の形態の制御装置の一例であり、たとえば、アグリゲータまたは上記サービスを提供する電力小売りまたはプロバイダ等のクラウドサーバである。制御装置１０の詳細については後述する。

【0037】

発電装置６０は、特に限定されないが、図１では火力発電所６２、および、太陽光、風力、小水力、地熱等の自然エネルギーを用いて発電する再生可能エネルギー発電所６４の装置である。発電装置６０は、あらゆる構成を採用できる。発電装置６０は、事業者により管理される大規模な発電装置（たとえば、メガソーラ等）であってもよいし、一般家庭により管理される小規模な発電装置であってもよい。

【0038】

エネルギー貯蔵装置３０は、供給された電力を、所定のエネルギーとして蓄積するよう構成される。たとえば、供給された電力を電力として蓄積するエネルギー貯蔵装置または電気自動車（に搭載のエネルギー貯蔵装置）、供給された電力を熱エネルギーに変換して蓄積するヒートポンプ給湯機等が考えられるが、これらに限定されない。エネルギー貯蔵装置３０は、あらゆる構成を採用できる。エネルギー貯蔵装置３０は、事業者により管理される大規模なエネルギー貯蔵装置（たとえば、図１の系統用コンテナエネルギー貯蔵装置３２）であってもよいし、一般家庭により管理される多数の小規模なエネルギー貯蔵装置（たとえば、図１の小口需要家エネルギー貯蔵装置３８）であってもよい。

【0039】

需給調整制御装置２０は、エネルギー貯蔵装置３０による電力の充電、放電、および消費を制御する。図１では、需給調整制御装置２０は図示されていない。図２では、需給調整制御装置２０およびエネルギー貯蔵装置３０を分けて記載しているが、これらは物理的または論理的に分かれて構成されてもよいし、物理的または論理的に一体となって構成されてもよい。

【0040】

需給調整制御装置２０は、たとえば、ＥＭＳ（Energy Management System）であり、制御対象となるエネルギー貯蔵装置３０により、具備する機能またはその性能は様々である。さらに、需給調整制御装置２０は、管理制御装置７０とネットワーク５０を介して通信を行う機能を有し、管理制御装置７０からの指示に従い、エネルギー貯蔵装置３０を制御することもできる。需給調整制御装置２０と管理制御装置７０との間の通信手段と対応プロトコルも、エネルギー貯蔵装置３０により様々である。

【0041】

たとえば、図１の大口需要家エネルギー貯蔵装置３６、小口需要家エネルギー貯蔵装置３８の場合は、管理制御装置７０と対応する需給調整制御装置２０の間は、所定の認証および暗号化処理によりセキュリティが確保された上で、インターネット５２等のネットワーク５０を用いて接続される。

【0042】

系統用コンテナエネルギー貯蔵装置３２、アグリゲータエネルギー貯蔵装置３４の場合は、管理制御装置７０と対応する需給調整制御装置２０の間は、ＶＰＮ（Virtual Private Net work）等の専用回線５４により接続される。

【0043】

エネルギー貯蔵装置３０は、たとえばエネルギー貯蔵装置の一部であるＰＣＳ（直流・交流変換装置）は、放電時にはエネルギー貯蔵装置セルに用いる直流電力を需要家宅内または系統電力に接続するために交流電力として変換されて電力として用いられる。充電時には上記と逆となる。

【0044】

この時、ＰＣＳの特性として交流・直流の電力変換時に一定割合で電力損失が生じる。この電力損失は、図２に示すようにＰＣＳの最大入出力電力時に最小となり入出力させる電力が最大充放電電力より低く充放電する場合には、入出力電力が定格最大入出力より低くなるとともに電力損失が徐々に大きくなるという特性を持つ。

【0045】

図４は、本発明の制御装置１０の一部の構成を論理的に示す機能ブロック図である。制御部１１、記憶部１２、通信部１３、入力部１４、表示部１５、読取部１６及び時計部１７を含む。各構成はバスＢで接続されている。

【0046】

制御装置１０は、電力量を調整するアグリゲータ用の情報処理装置である。制御装置１０は、例えばサーバ装置、コンピュータまたは汎用のタブレットＰＣ（パソコン）等である。

【0047】

制御部１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算処理装置を含み、記憶部１２に記憶された制御プログラム１Ｐ（プログラム製品）を読み出して実行することにより、制御装置１０に係る種々の情報処理、制御処理等を行う。なお、制御プログラム１Ｐは、単一のコンピュータ上で、または１つのサイトにおいて配置されるか、もしくは複数のサイトにわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピュータ上で実行されるように展開することができる。なお、図４では制御部１１を単一のプロセッサであるものとして説明するが、マルチプロセッサであっても良い。

【0048】

記憶部１２はＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ素子を含み、制御部１１が処理を実行するために必要な制御プログラム１Ｐ又はデータ等を記憶している。また、記憶部１２は、制御部１１が演算処理を実行するために必要なデータ等を一時的に記憶する。通信部１３は通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、ネットワークＮを介して、エネルギー貯蔵装置制御群等との間で情報の送受信を行う。

【0049】

入力部１４は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン等の入力デバイスであり、受け付けた操作情報を制御部１１へ出力する。表示部１５は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイ等であり、制御部１１の指示に従い各種情報を表示する。

【0050】

読取部１６は、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭを含む可搬型記憶媒体１ａを読み取る。制御部１１が読取部１６を介して、制御プログラム１Ｐを可搬型記憶媒体１ａより読み取り、記憶部１２に記憶しても良い。また、ネットワークＮ等を介して他のコンピュータから制御部１１が制御プログラム１Ｐをダウンロードし、記憶部１２に記憶しても良い。さらにまた、半導体メモリ１ｂから、制御部１１が制御プログラム１Ｐを読み込んでも良い。

【0051】

時計部１７は、時刻又は経過時間等を計時しており、制御部１１からの求めに応じて、計時結果を制御部１１に与える回路である。また、時計部１７はタイマ機能を提供する。タイマ機能は開始を指示されてから、予め設定した時間が経過した場合、その旨を制御部１１に通知する機能である。又は、タイマ機能は開始を指示されてから、予め設定した時間が経過したか否かを、制御部１１からの問い合わせに対して回答する機能である。

【0052】

制御装置１０は、種々の情報処理及び制御処理等をコンピュータ単体で実行しても良いし、複数のコンピュータで分散して実行しても良いし、仮想マシンで分散して実行しても良い。なお、制御装置１０に係る種々の情報処理及び制御処理等は、通信環境を有するサーバ装置等で実行されても良い。

【0053】

続いて、エネルギー貯蔵装置３０を利用して調整力市場で入札し落札した電力が電力指示信号から管理制御装置７０による電力制御処理を説明する。

【0054】

図５は、需給調整力市場の三次調整力２において落札した電力量によってアグリゲータが電力を供給する予定量を示すグラフの一例を示す説明図である。該グラフは、時間と電力供給予定量との関係を示すグラフであり、多数のエネルギー貯蔵装置３０が接続されている需要家の制御前後の予測需要総量を示している。図示のように、横軸は入札し落札された対象時間（例えば、９：００～１２：００）を示し、縦軸は需要家側からの電力供給総予定量（ｋＷ）を示す。

【0055】

図５のライン１１ａは、多数のエネルギー貯蔵装置３０がある需要家の制御前の予測需要総量（直前の予測需要電力量）を示す。制御前の予測需要量は、基準値と呼ばれ例えばＨｉｇｈ４ｏｆ５などの需要家の需要電力により計算される。ライン１１ｂは、エネルギー貯蔵装置３０への制御後の予測需要量（電力供給量）を示す。制御後の予測需要量は、需給調整力市場で落札され電力指示信号によって制御される電力量の値である。

【0056】

図５の場合、例えば落札された電力量は１０００ｋＷで、電力指示信号によって制御される電力量も同じく１０００ｋＷの一定値となっている。この例では、電力指示値は３時間一定であるが三次調整力２の場合３０分ごとに電力指示値は落札量を超えない範囲で変化する場合がある。

【0057】

例えば図５の事例では、同時間の電力供給予定量（入札量）は、所定の時間（例えば、３時間）内に一定値である。電力指示値は、最大所定時間帯における制御前後の基準値から落札された電力値となる。例えば、所定時刻９：００における制御前の基準値が１５００ｋＷであり、落札された電力量が１０００ｋＷの場合、制御後の最大電力指示による予測需要量は５００ｋＷとなる。

【0058】

図６は、中央給電指令所または簡易指令所の管理装置７０から需給調整制御装置２０及び複数のエネルギー貯蔵装置３０までの制御信号の流れを示す説明図である。需給調整市場で入札し落札された調整力電力は、図６の需給調整制御装置２０によって、需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置３０の充放電電力を制御する。この充放電電力量は管理装置より逐次制御量が送信され、その制御量に応じて各エネルギー貯蔵装置３０の充放電電力量が需給調整制御装置２０によって決定される。

【0059】

特許文献１によると、需給調整制御装置２０は接続されるエネルギー貯蔵装置３０（１～Ｎ）によって按分されるとある。

【0060】

図７は、特許文献１によるエネルギー貯蔵装置３０の制御の一例を示す説明図である。図５の調整力に示すように、制御に必要な制御量が１０００ｋＷの場合を例にして説明する。需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置３０の最大定格充放電電力（最大出力電力）は２ｋＷであり、貯蔵される電力量は４ｋＷｈとする。需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置３０の数Ｎが２０００台である場合、エネルギー貯蔵装置３０の１台当たりの放電電力は０．５ｋＷとなる。各エネルギー貯蔵装置３０が満充電の場合、貯蔵されている電力量が４ｋＷｈであるため、３時間の放電は可能である。

【0061】

このエネルギー貯蔵装置３０の最大定格充放電電力はすべて同じでなければならないという制約はない。同様に貯蔵される電力量も同じでなければならないという制約もない。また、この事例ではすべてのエネルギー貯蔵装置３０の貯蔵されている電力量が満充電で仮定しているが、すべて満充電である制約もない。

【0062】

図７において、按分されたエネルギー貯蔵装置３０の１台当たりの放電電力は０．５ｋＷであるが、この放電出力はエネルギー貯蔵装置３０の最大放電定格の２ｋＷを大きく下回っており、図２で示した、エネルギー貯蔵装置３０の出力は最大定格時の２５％となってしまう。結果、ＰＣＳの効率が最大定格の９５％より大幅に低下してしまい大きな電力損失となってしまうという欠点がある。

【0063】

図８は、エネルギー貯蔵装置３０の一例を示す説明図である。例えば図５の調整力の場合、図７と同一条件に於いて、制御に必要な制御量が１０００ｋＷの場合、例えば接続されているエネルギー貯蔵装置３０の最大定格充放電電力を２ｋＷで貯蔵される電力量を４ｋＷｈとし、接続されているエネルギー貯蔵装置３０の数Ｎが２０００台とする。

【0064】

エネルギー貯蔵装置制御群は、複数のエネルギー貯蔵装置を遠隔から群制御することにより構築される。需給調整される調整総電力に対応する複数のエネルギー貯蔵装置から電力供出可能な複数のエネルギー貯蔵装置制御群が予め生成される。エネルギー貯蔵装置制御群は、例えば一般住宅、事業所または工場等の施設で使用可能である。なお、複数の施設にエネルギー貯蔵装置制御群が設置される。

【0065】

本実施例では、需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置３０の数Ｎが２０００台であり、１０００ｋＷの調整力が必要である場合を例にして説明する。需給調整制御装置２０は、２０００台のエネルギー貯蔵装置のうち、エネルギー貯蔵装置制御群１（第１エネルギー貯蔵装置制御群）を構成する５００台に対して最大定格である２ｋＷの放電出力指示を出し、残りの１５００台に対しては待機もしくは放電出力０ｋＷの指示を出す。

【0066】

エネルギー貯蔵装置制御群１を構成する各エネルギー貯蔵装置３０に貯蔵される満充電状態における電力量が４ｋＷｈである場合、ＰＣＳなどの損失を考慮しない場合には約２時間で各エネルギー貯蔵装置３０に貯蔵された電力量が０ｋＷｈになってしまう。

【0067】

そのため、需給調整制御装置２０は、待機もしくは放電出力０ｋＷの指示を出していた１５００台のエネルギー貯蔵装置３０のうち、エネルギー貯蔵装置制御群２（第２エネルギー貯蔵装置制御群）を構成する５００台に対して放電指示を出すことにより、エネルギー貯蔵装置制御群１からエネルギー貯蔵装置制御群２に切り替える。これにより、需給調整制御装置２０は例えば三次調整力２の３時間の制御が可能となり制御信号による制御を行うことができる。

【0068】

このエネルギー貯蔵装置３０の最大定格充放電電力はすべて同じでなければならないという制約はない。同様に貯蔵される電力量も同じでなければならないという制約もない。また、この事例ではすべてのエネルギー貯蔵装置３０の貯蔵されている電力量が満充電で仮定しているが、すべて満充電である制約もない。

【0069】

本実施形態では、予め生成された第１エネルギー貯蔵装置制御群及び第２エネルギー貯蔵装置制御群の例を説明したが、エネルギー貯蔵装置制御群は２つに限定されず、３つ以上にも適用できる。例えば、３つ以上のエネルギー貯蔵装置制御群についても、同様に、エネルギー貯蔵装置制御群を切り替えることができる。

【0070】

図８の例で、需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置３０の最大定格充放電電力が異なる場合には、すべてのエネルギー貯蔵装置３０の放電出力が最大定格となるように制御する。この時、落札された調整力電力以内の電力が管理装置から指示値として送信されるため、エネルギー貯蔵装置制御群１または２の合計制御出力が上記指示値と同じになるように接続されているエネルギー貯蔵装置３０の台数を制御する。
これにより、需給調整制御装置２０は例えば三次調整力２の３時間の制御が可能となり制御信号による制御を行うことができる。

【0071】

また、図８の例で、需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置３０の貯蔵される電力量ｋＷｈが異なる場合には、エネルギー貯蔵装置３０の放電持続時間が異なる。そのため、接続されたエネルギー貯蔵装置３０の貯蔵されている電力量が０ｋＷｈとなった場合、落札された調整力電力以内の電力が管理装置から指示値として送信されるため、エネルギー貯蔵装置制御群１または２の合計制御出力が上記指示値と同じにならなくなり低下する。

【0072】

その場合、接続されているエネルギー貯蔵装置３０のエネルギー貯蔵装置制御群１または２以外の残りのエネルギー貯蔵装置３０からの放電出力をすることにより、電力量が０ｋＷｈとなったエネルギー貯蔵装置３０の最大定格の放電出力と同じになるように台数を制御する。
これにより、需給調整制御装置２０は例えば三次調整力２の３時間の制御が可能となり制御信号による制御を行うことができる。

【0073】

同様に、図８の例で、需給調整制御装置２０に接続されているエネルギー貯蔵装置制御群１の貯蔵される電力量が満充電とは異なる場合にも、前述と同様の動作により、需給調整制御装置２０は例えば三次調整力２の３時間の制御が可能となり制御信号による制御を行うことができる。

【0074】

図９は、複数のエネルギー貯蔵装置制御群を用いて複数のエネルギー貯蔵装置を段階的に切り替えて制御する方法を説明する説明図である。図９での需給調整制御装置２０は、エネルギー貯蔵装置制御群１から選択された複数のエネルギー貯蔵装置３０と、エネルギー貯蔵装置制御群２から選択された複数のエネルギー貯蔵装置３０のそれぞれから選択された一つまたは複数のエネルギー貯蔵装置３０とを時間軸に対する順番に、エネルギー貯蔵装置制御群１に含まれるエネルギー貯蔵装置３０の放電を停止し、エネルギー貯蔵装置制御群２に含まれるエネルギー貯蔵装置の放電を開始する切り替えを段階的に行う。

【0075】

なお、エネルギー貯蔵装置３０の切り替えタイミングについては、特に限定されない。例えば需給調整制御装置２０は、エネルギー貯蔵装置制御群１に含まれる電力を供給中の任意のエネルギー貯蔵装置３０の放電出力電力が、管理装置から指示値として送信される制御電力量を下回ったと判定した場合、エネルギー貯蔵装置３０の切り替え処理を行っても良い。

【0076】

例えば、エネルギー貯蔵装置制御群１のある１台のエネルギー貯蔵装置３０の放電出力を最大定格出力２ｋＷから０ｋＷにすると同時にエネルギー貯蔵装置制御群２のある１台の放電出力を０ｋＷから最大定格出力２ｋＷにする。

【0077】

この時にエネルギー貯蔵装置制御群１の切り替えるエネルギー貯蔵装置３０のある１台の最大定格と同じ出力のエネルギー貯蔵装置制御群２のエネルギー貯蔵装置３０の最大定格が一致することが望ましいが、異なる最大定格充放電出力でも構わない。また、エネルギー貯蔵装置制御群１及びエネルギー貯蔵装置制御群２の切り替える台数は１台でなく複数台でも構わない。

【0078】

この場合、エネルギー貯蔵装置制御群１の０ｋＷへ変化する合計電力量とエネルギー貯蔵装置制御群２の放電出力電力量の合計が一致すればよく、その結果管理装置から指示値と一致するように制御量が一定となるように需給調整制御装置２０は制御を行う。
このように、制御量順次にエネルギー貯蔵装置制御群１及びエネルギー貯蔵装置制御群２のエネルギー貯蔵装置３０を切り替えることができる。

【0079】

このような処理によって、各エネルギー貯蔵装置制御群のエネルギー貯蔵装置３０を一斉に切り替えることを避け、電力供給中のエネルギー貯蔵装置３０と、電力供給終了のエネルギー貯蔵装置３０との電力合計を一定とする。それぞれのエネルギー貯蔵装置３０を切り替えた台数は、徐々に０％から１００％までになる。従って、図８に示すようなエネルギー貯蔵装置制御群の一斉切り替えに伴う、それぞれのエネルギー貯蔵装置３０への制御指示の時間遅れによって発生する供給電力の出力にスパイク状の変動を防止することができる。

【0080】

本実施形態の制御プログラム１Ｐは、本実施形態の制御装置１０に、複数のエネルギー貯蔵装置３０によって需給調整される調整総電力に対して、最大定格放電出力で各エネルギー貯蔵装置３０の台数を制御し、当該エネルギー貯蔵装置３０の状態情報に基づいて、エネルギー貯蔵装置３０の制御する台数を算出する手順、複数のエネルギー貯蔵装置３０における調整総電力に関する需給調整情報と、少なくとも一つ以上のエネルギー貯蔵装置３０の最大定格放電出力の総和電力を算出する手順、対応するエネルギー貯蔵装置３０に送信する手順、を実行させるように記述されている。

【0081】

本実施形態の制御プログラム１Ｐは、制御装置１０で読み取り可能な記録部に記録されてもよい。記録部は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、制御プログラム１Ｐは、可搬型記憶媒体１ａまたは半導体メモリ１ｂから制御装置１０の記憶部１２にロードされてもよいし、通信部１３のネットワークを通じて制御装置１０にダウンロードされ、記憶部１２にロードされてもよい。

【0082】

制御プログラム１Ｐを記録する記録部は、非一時的な有形の制御装置１０が使用可能な媒体を含み、その媒体に、制御装置１０が読み取り可能なプログラムコードが埋め込まれる。制御プログラム１Ｐが、制御装置１０上で実行されたとき、制御装置１０に、需給調整制御装置２０を実現する以下の制御方法を実行させる。

【0083】

このように構成された本実施形態の需給調整制御装置２０の制御方法について、以下説明する。

【0084】

本実施形態の制御方法は、制御装置１０の制御方法であり、制御装置１０により実行される制御方法である。制御装置１０は、需給調整制御装置２０に接続する複数の需給調整制御装置２０に接続するエネルギー貯蔵装置３０によって需給調整される調整総電力に対して、最大定格放電出力で各エネルギー貯蔵装置３０の台数を制御する。制御装置１０は、当該エネルギー貯蔵装置３０の状態情報に基づいて、エネルギー貯蔵装置３０の制御する台数を算出し、最大定格出力で放電指示を送信する。

【0085】

制御装置１０は、エネルギー貯蔵装置３０の最大定格放電出力の総和電力を測定算出し、調整総電力の制御範囲にあるかを判定する。制御装置１０は、制御範囲の上限を超える場合、制御台数を再計算し台数を減らし再度エネルギー貯蔵装置に指示を送信する。制御装置１０は、制御範囲の下限を超える場合、制御台数を再計算し台数を増加し再度エネルギー貯蔵装置に指示を送信する。

【0086】

図１０及び図１１は、制御装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

【0087】

制御装置１０の制御部１１は、例えば記憶部１２に記憶されている電力供給予定量テーブルから、管理装置からの落札した電力供給量（調整力総電力）を取得する（ステップＳ１０１）。制御部１１は、取得した電力供給量に基づき、調整力総電力に対するエネルギー貯蔵装置台数、及び制御可能な最大持続時間を算出する（ステップＳ１０２）。

【0088】

例えば、電力供給量に対して制御する各エネルギー貯蔵装置３０の最大定格出力の総和を計算し電力供給量に等しくなる台数を算出する。同様に制御する各エネルギー貯蔵装置３０の電力容量の総和（電力総容量）を算出し、電力供給量に対する時間を算出し、落札した市場の制御計測時間に満たない場合、エネルギー貯蔵装置制御群１からエネルギー貯蔵装置制御群２への切り替え時間として持続時間を算出する。

【0089】

制御部１１は、落札した電力供出量に応じて、エネルギー貯蔵装置制御群１におけるエネルギー貯蔵装置３０の選択処理のサブルーチンを実行する（ステップＳ１０３）。制御部１１は、落札した電力供出量の制御電力指示量に応じて、エネルギー貯蔵装置制御群２におけるエネルギー貯蔵装置３０の選択処理のサブルーチンを実行する（ステップＳ１０４）。

【0090】

例えば制御部１１は、落札した電力供出量を制御開始時間帯から担当するエネルギー貯蔵装置制御群１をエネルギー貯蔵装置から抽出する。同様にエネルギー貯蔵装置制御群１の後の時間帯を担当するエネルギー貯蔵装置制御群２をエネルギー貯蔵装置３０から抽出する。

【0091】

なお、エネルギー貯蔵装置制御群１におけるエネルギー貯蔵装置３０の選択処理とエネルギー貯蔵装置制御群２におけるエネルギー貯蔵装置３０の選択処理とは、同一のサブルーチンにより実現される。なお、エネルギー貯蔵装置３０の選択処理のサブルーチンに関しては後述する。

【0092】

制御部１１は、時計部１７を介して、落札した電力供出量の制御電力指示量を制御開始に達した場合、選択したエネルギー貯蔵装置制御群１の各エネルギー貯蔵装置３０に電力供出量の指示を通信部１３により送信する（ステップＳ１０５）。電力供出量の指示には、各エネルギー貯蔵装置３０に電力を供出すべき電力量等が含まれる。

【0093】

選択されたエネルギー貯蔵装置３０は、制御装置１０から送信された電力供出量の指示を受信する（ステップＳ２０１）。エネルギー貯蔵装置３０は、電力供出量の指示に応じて、需給調整制御装置２０を経由して最大定格出力で電力を放電する（ステップＳ２０２）。各エネルギー貯蔵装置３０が最大定格出力で電力を供給することにより、各エネルギー貯蔵装置３０は電力損失を最小化し最大効率で制御することができる。

【0094】

このとき、落札した電力供出量に対して正しく制御範囲になっているように時間継続して制御する必要がある。例えば図５の三次調整力２においては、制御電力指示が３０分ごとに変化し、その制御電力指示量に対して±１０％以内に制御し続ける必要がある。制御装置１０の制御部１１は、現時点での各エネルギー貯蔵装置３０放電電力の総和電力（総電力）を計算し、計算した総電力が落札した電力供出量の制御範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0095】

制御部１１は、総電力が制御範囲内であると判定した場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、後述するステップＳ１１１の処理に遷移する。制御部１１は、総電力が制御範囲内でないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、計算した総電力が調整力範囲の上限を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御部１１は、総電力が調整力範囲の上限を超えたと判定した場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群１の最大定格出力で電力を供給するエネルギー貯蔵装置３０の台数を削減し（ステップＳ１１０）、後述するステップＳ１１１の処理に遷移する。

【0096】

制御部１１は、総電力が調整力範囲の上限を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、計算した総電力が調整力範囲の下限を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。制御部１１は、総電力が調整力範囲の下限を超えたと判定した場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群１に属していないエネルギー貯蔵装置３０から、削減した電力量と同じ電力出力できるエネルギー貯蔵装置３０の台数を増加し（ステップＳ１０９）、後述するステップＳ１１１の処理に遷移する。

【0097】

制御部１１は、総電力が調整力範囲の下限を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０８でＮＯ）、後述するステップＳ１１１の処理に遷移する。なお、ステップＳ１０６～Ｓ１１０の制御により制御電力指示に対して正しく制御範囲になっているように繰り返し制御を行う。

【0098】

制御部１１は、ステップＳ１０２で算出されたエネルギー貯蔵装置制御群１の持続時間が経過する前（例えば、１時間前）であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。制御部１１は、持続時間が経過する前でないと判定した場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、待機する。制御部１１は、持続時間が経過する前であると判定した場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群１のすべてのエネルギー貯蔵装置３０に放電停止指示を通信部１３により送信する（ステップＳ１１２）。

【0099】

エネルギー貯蔵装置制御群１の各エネルギー貯蔵装置３０は、制御装置１０から送信されたエネルギー貯蔵装置制御群１の放電停止指示を受信する（ステップＳ２０３）。各エネルギー貯蔵装置３０は、電力放電出力を停止する（ステップＳ２０４）。

【0100】

制御装置１０の制御部１１は、通信部１３を介して、エネルギー貯蔵装置制御群１から選択された複数のエネルギー貯蔵装置３０と、エネルギー貯蔵装置制御群２から選択された複数のエネルギー貯蔵装置３０とを切り替える指示を、選択されたエネルギー貯蔵装置制御群２のエネルギー貯蔵装置３０に送信する（ステップＳ１１３）。

【0101】

エネルギー貯蔵装置制御群１から選択された複数のエネルギー貯蔵装置３０と、エネルギー貯蔵装置制御群２から選択されたエネルギー貯蔵装置３０はすべての全台数を一斉に切り替えるのではなく、ステップＳ１０２で算出された持続時間までに、１台ずつもしくは複数台一定時間間隔で、エネルギー貯蔵装置制御群１のエネルギー貯蔵装置３０の放電を停止し、エネルギー貯蔵装置制御群２のエネルギー貯蔵装置３０を待機または停止から放電に段階的に切り替えても良い。

【0102】

選択されたエネルギー貯蔵装置制御群２のエネルギー貯蔵装置３０は、制御装置１０から送信されたエネルギー貯蔵装置制御群２への切替指示を受信する（ステップＳ３０１）。切替指示には、各エネルギー貯蔵装置３０に充放電すべき出力電力量等が含まれる。エネルギー貯蔵装置３０は、電力放電指示に応じて、需給調整制御装置２０を経由して最大定格出力で電力を放電する（ステップＳ３０２）。各エネルギー貯蔵装置３０が最大定格出力で電力を供給することにより、各エネルギー貯蔵装置３０は電力損失を最小化し最大効率で制御することができる。

【0103】

エネルギー貯蔵装置制御群２の制御電力量は、落札した電力供出量に対して制御電力指示が出され、その指示量に対して正しく制御範囲になっているように時間継続して制御する必要がある。例えば図５の三次調整力２においては、制御電力指示が３０分ごとに変化し電力制御指示量に対して±１０％以内に制御し続ける必要がある。制御装置１０の制御部１１は、現時点での各エネルギー貯蔵装置３０放電電力の総和電力を計算し、計算した総電力が落札した電力供出量の制御範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。

【0104】

制御部１１は、総電力が制御範囲内であると判定した場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、後述するステップＳ１１９の処理に遷移する。制御部１１は、総電力が制御範囲内でないと判定した場合（ステップＳ１１４でＮＯ）、計算した総電力が調整力範囲の上限を超えたか否かを判定する（ステップＳ１１５）。制御部１１は、総電力が調整力範囲の上限を超えたと判定した場合（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群２の最大定格出力で電力を供給するエネルギー貯蔵装置３０の台数を削減し（ステップＳ１１８）、後述するステップＳ１１９の処理に遷移する。

【0105】

制御部１１は、総電力が調整力範囲の上限を超えていないと判定した場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、計算した総電力が調整力範囲の下限を超えたか否かを判定する（ステップＳ１１６）。制御部１１は、総電力が調整力範囲の下限を超えたと判定した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群２に属していないエネルギー貯蔵装置３０から、削減した電力量と同じ電力出力できるエネルギー貯蔵装置３０の台数を増加し（ステップＳ１１７）、後述するステップＳ１１９の処理に遷移する。

【0106】

制御部１１は、総電力が調整力範囲の下限を超えていないと判定した場合（ステップＳ１１６でＮＯ）、後述するステップＳ１１９の処理に遷移する。なお、ステップＳ１１４～Ｓ１１８の制御により制御電力指示に対して正しく制御範囲になっているように繰り返し制御を行う。

【0107】

制御装置１０の制御部１１は、調整力市場の電力供給継続時間（制御可能な最大継続時間）が経過する前（例えば、三次調整力２では３時間）であるか否かを判定する（ステプＳ１１９）。例えば、調整力市場の三次調整力２は制御継続時間が３時間となっており、管理制御装置７０から制御装置１０の通信部１３により電力供給開始および終了時刻を記憶部１２に格納し、制御プログラム１Ｐによって制御部１１に制御信号が送られる。この管理制御装置７０から終了時刻になったどうかを判定する。

【0108】

制御部１１は、継続時間が経過する前と判定した場合（ステップＳ１１９でＮＯ）、待機する。制御部１１は、継続時間が経過した判定した場合（ステップＳ１１９でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群２に接続している複数のエネルギー貯蔵装置３０に当該エネルギー貯蔵装置制御群２の電力停止指示を通信部１３により送信する（ステップＳ１２０）。

【0109】

エネルギー貯蔵装置制御群２に接続されている各エネルギー貯蔵装置３０は、制御装置１０から送信された当該エネルギー貯蔵装置制御群２の電力停止指示を受信する（ステップＳ３０３）。各エネルギー貯蔵装置３０は、受信した電力停止指示に応じて、電力放電出力を停止する（ステップＳ３０４）。

【0110】

図１２は、エネルギー貯蔵装置制御群を抽出する処理のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。図１２は、エネルギー貯蔵装置制御群１及びエネルギー貯蔵装置制御群２のエネルギー貯蔵装置３０を選択するステップＳ１０３およびステップＳ１０４の処理のサブルーチンの処理手順を示す。

【0111】

制御装置１０の制御部１１は、エネルギー貯蔵装置３０の需給調整制御装置２０を経由して、複数のエネルギー貯蔵装置３０から、１つのエネルギー貯蔵装置３０を取得する（ステップＳ１１）。制御部１１は、取得したエネルギー貯蔵装置３０の最大出力定格電力と残電力容量を取得する（ステップＳ１２）。制御部１１は、取得したエネルギー貯蔵装置３０の出力電力及び電力容量を累積する（ステップＳ１３）。

【0112】

制御部１１は、エネルギー貯蔵装置３０の最大出力定格電力を累積した出力電力の累積値が落札した電力供出量以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。制御部１１は、累積値が落札した電力供出量未満であると判定した場合（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１１の処理に戻る。制御部１１は、累積値が落札した電力供出量以上であると判定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、対象となるすべてのエネルギー貯蔵装置３０を取得する（ステップＳ１５）。制御部１１は、取得したエネルギー貯蔵装置３０の蓄電容量の累積総量を算出する（ステップＳ１６）。制御部１１は、エネルギー貯蔵装置３０の選択処理のサブルーチンを終了してリターンする。

【0113】

本実施形態によると、エネルギー貯蔵装置制御群１およびエネルギー貯蔵装置制御群２に含まれるエネルギー貯蔵装置３０が最大定格出力で調整力電力として供給する。エネルギー貯蔵装置３０を落札した電力供出量に対して管理制御装置７０より制御電力指示量に対応した電力を必要な台数のエネルギー貯蔵装置３０だけを最大効率の最大定格出力で出力させて台数切り替え制御することにより、エネルギー貯蔵装置３０の電力損失は最小となる。従って、エネルギー貯蔵装置３０を利用した電力ロスが最も少ないアグリゲータ制御システムを提供できる。

【0114】

本実施形態によると、エネルギー貯蔵装置制御群１に含まれるエネルギー貯蔵装置３０と、エネルギー貯蔵装置制御群２に含まれるエネルギー貯蔵装置３０との切り替えを段階的に行うことにより、供給する電力の出力にスパイク状の変動を防止することが可能となる。

【0115】

（実施形態２）
実施形態２は、エネルギー貯蔵装置制御群１だけを用いて複数の最大定格出力で放電するエネルギー貯蔵装置３０の台数を切り替えて制御することで需給調整される調整総電力に対応する制御を実現する形態に関する。なお、実施形態１と重複する内容については説明を省略する。

【0116】

実施形態２に係る制御方法は、需給調整制御装置２０の制御方法であり、需給調整制御装置２０を実現する制御装置１０により実行される制御方法である。

【0117】

本実施形態２の制御方法において、制御装置１０は、複数のエネルギー貯蔵装置３０によって需給調整される調整総電力に対して、最大定格放電出力で各エネルギー貯蔵装置３０の台数を制御する。制御装置１０は、当該エネルギー貯蔵装置３０の状態情報に基づいて、最大定格放電出力の制御する台数を算出し、最大定格出力で放電指示を送信する。状態情報は、例えばエネルギー貯蔵装置３０の定格容量、残電力容量、温度、電圧、設置環境、または、エネルギー貯蔵装置３０に異常が起きているか否かを示す異常情報等を含む。

【0118】

制御装置１０は、エネルギー貯蔵装置３０の最大定格放電出力の総和電力を測定算出し、調整総電力の制御範囲にあるかを判定する。制御装置１０は、制御範囲の上限を超える場合、最大定格放電出力のエネルギー貯蔵装置３０の制御台数を再計算し台数を減らし再度エネルギー貯蔵装置に指示を送信する。制御装置１０は、制御範囲の下限を超える場合、制御台数を再計算し最大定格放電出力のエネルギー貯蔵装置３０の台数を増加し再度エネルギー貯蔵装置に指示を送信する。

【0119】

図１３は、需給調整制御装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。制御装置１０の制御部１１は、例えば記憶部１２に記憶されている電力供給予定量テーブルから、管理装置からの落札した電力供給量（調整力総電力）を取得する（ステップＳ１３１）。制御部１１は、取得した電力供給量に基づき、調整力総電力に対するエネルギー貯蔵装置台数、及び制御可能な最大持続時間を算出する（ステップＳ１３２）。例えば、電力供給量に対して制御する各エネルギー貯蔵装置３０の最大定格出力の総和を計算し電力供給量に等しくなる台数を算出する。

【0120】

制御部１１は、複数のエネルギー貯蔵装置３０からエネルギー貯蔵装置制御群１のエネルギー貯蔵装置を選択するサブルーチンを実行する（ステップＳ１３３）。例えば制御部１１は、落札した電力供出量を制御開始時間帯から担当するエネルギー貯蔵装置制御群１をエネルギー貯蔵装置から抽出する。

【0121】

制御部１１は、時計部１７を介して、落札した電力供出量の制御電力指示量を制御開始に達した場合、選択したエネルギー貯蔵装置制御群１の各エネルギー貯蔵装置３０に最大定格出力で電力供出量の指示を通信部１３により送信する（ステップＳ１３４）。

【0122】

選択されたエネルギー貯蔵装置３０は、制御装置１０から送信された電力供出量の指示を受信する。エネルギー貯蔵装置３０は、電力供出量の指示に応じて、需給調整制御装置２０を経由して最大定格出力で電力を供給（放電）する。各エネルギー貯蔵装置３０が最大定格出力で電力を供給することにより、各エネルギー貯蔵装置３０は電力損失を最小化し最大効率で制御することができる。

【0123】

このとき、落札した電力供出量に対して正しく制御範囲になっているように時間継続して制御する必要がある。例えば図５の三次調整力２においては、制御電力指示が３０分ごとに変化し、その制御電力指示量に対して±１０％以内に制御し続ける必要がある。コンピュータの制御部１１は、現時点での各エネルギー貯蔵装置３０放電電力の総和電力（総電力）を計算し、計算した総電力が落札した電力供出量の制御範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。

【0124】

制御部１１は、総電力が制御範囲内であると判定した場合（ステップＳ１３５でＹＥＳ）、後述するステップＳ１４０の処理に遷移する。制御部１１は、総電力が制御範囲内でないと判定した場合（ステップＳ１３５でＮＯ）、計算した総電力が調整力範囲の上限を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３６）。制御部１１は、総電力が調整力範囲の上限を超えたと判定した場合（ステップＳ１３６でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群１の最大定格出力で電力を供給するエネルギー貯蔵装置３０の台数を削減し（ステップＳ１３９）、後述するステップＳ１４０の処理に遷移する。

【0125】

制御部１１は、総電力が調整力範囲の上限を超えていないと判定した場合（ステップＳ１３６でＮＯ）、計算した総電力が調整力範囲の下限を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３７）。制御部１１は、総電力が調整力範囲の下限を超えたと判定した場合（ステップＳ１３７でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群１に属していないエネルギー貯蔵装置３０から、削減した電力量と同じ電力出力できるエネルギー貯蔵装置３０の台数を増加し（ステップＳ１３８）、後述するステップＳ１４０の処理に遷移する。

【0126】

制御部１１は、総電力が調整力範囲の下限を超えていないと判定した場合（ステップＳ１３７でＮＯ）、後述するステップＳ１４０の処理に遷移する。なお、ステップＳ１３５～Ｓ１３９の制御により制御電力指示に対して正しく制御範囲になっているように繰り返し制御を行う。

【0127】

前記エネルギー貯蔵装置制御群１で抽出されたエネルギー貯蔵装置３０は、すべて同じ最大定格出力または蓄電容量を持っていても良いし、異なる最大定格出力または蓄電容量を持っていてもよい。

【0128】

前記エネルギー貯蔵装置制御群１で抽出されたエネルギー貯蔵装置３０は、例えば異なる最大定格出力または蓄電容量を持っている場合、最大定格出力で放電するエネルギー貯蔵装置３０の継続放電時間は、そのエネルギー貯蔵装置３０の個体の充電されている電力容量に依存し、一般的にはランダムな継続時間となる。

【0129】

このため、前記エネルギー貯蔵装置制御群１で抽出されたエネルギー貯蔵装置３０は、需給調整力市場における継続時間の内、ランダムな時間でエネルギー貯蔵装置３０の電力容量がゼロとなり、落札した電力供出量の制御範囲に入らなくなる。

【0130】

エネルギー貯蔵装置制御群１の制御電力量は、落札した電力供出量に対して制御電力指示が出され、その指示量に対して正しく制御範囲になっているように、調整力範囲の上限超える場合、エネルギー貯蔵装置制御群１の最大定格出力で電力を供給するエネルギー貯蔵装置３０の台数を削減する。同様に調整力範囲の下限超える場合、エネルギー貯蔵装置制御群１に属さない最大定格出力で電力を供給するエネルギー貯蔵装置３０の台数を追加する。これらの制御により制御電力指示に対して正しく制御範囲になっているように繰り返し制御を行う。

【0131】

前述のエネルギー貯蔵装置制御群１のエネルギー貯蔵装置３０の削減または追加は前述したようにランダムな時間タイミングで行われるため、実施例１で説明したエネルギー貯蔵装置制御群１とエネルギー貯蔵装置制御群２とを同時に切り替えることによる時刻ずれにより発生する異常な電力パルスは発生しない。

【0132】

制御装置１０の制御部１１は、調整力市場の電力供給継続時間が経過する前（例えば、三次調整力２における３時間）であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。例えば、調整力市場の三次調整力２における制御継続時間が３時間である場合、管理制御装置７０から制御装置１０の通信部１３により電力供給開始および終了時刻を記憶部１２に格納し、制御プログラム１Ｐによって制御部１１に制御信号が送られる。この管理制御装置７０から終了時刻になったどうかを判定する。

【0133】

制御部１１は、継続時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１４０でＮＯ）、待機する。制御部１１は、継続時間が経過した判定した場合（ステップＳ１４０でＹＥＳ）、エネルギー貯蔵装置制御群１に接続している複数のエネルギー貯蔵装置３０にエネルギー貯蔵装置制御群１の放電停止指示を通信部１３により送信し（ステップＳ１４１）、処理を終了する。

【0134】

エネルギー貯蔵装置制御群１に接続されている複数のエネルギー貯蔵装置３０は、制御装置１０から送信された放電停止指示を受信し、電力放電出力を停止する。

【0135】

本実施形態２によると、エネルギー貯蔵装置制御群１に含まれるエネルギー貯蔵装置３０が最大定格出力で調整力電力として供給する。エネルギー貯蔵装置３０を落札した電力供出量に対して管理制御装置７０より制御電力指示量に対応した電力を必要な台数のエネルギー貯蔵装置３０だけを最大効率の最大定格出力で出力させて台数切り替え制御することにより、エネルギー貯蔵装置３０の電力損失は最小となる。従って、エネルギー貯蔵装置３０を利用した電力ロスが最も少ないアグリゲータ制御システムを提供できる。

【0136】

本実施形態２によると、エネルギー貯蔵装置制御群１に含まれるエネルギー貯蔵装置３０の切り替えは時間軸に対してランダムに行われるため、供給する電力の出力に制御指示の時刻ずれによって生じるスパイク状の変動を防止することが可能となる。

【0137】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0138】

各実施形態に記載した事項は相互に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。さらに、特許請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。

【符号の説明】

【0139】

１０ アグリゲータ制御装置（制御装置）
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 通信部
１４ 入力部
１５ 表示部
１６ 読取部
１７ 時計部
１Ｐ 制御プログラム
１ａ 可搬型記憶媒体
１ｂ 半導体メモリ
２０ 需給調整制御装置
３０ エネルギー貯蔵装置（蓄電池）
３２ 系統用コンテナエネルギー貯蔵装置
３４ アグリゲータエネルギー貯蔵装置
３６ 大口需要家エネルギー貯蔵装置
３８ 小口需要家エネルギー貯蔵装置
５０ ネットワーク
５２ インターネット
５４ 専用回線
６０ 発電装置
６２ 火力発電所
６４ 再生可能エネルギー発電所
７０ 管理制御装置

【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】