特許 7161331 電力制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-18

(45)【発行日】2022-10-26

(54)【発明の名称】電力制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20221019BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20221019BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20221019BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20221019BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20221019BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20221019BHJP

   H01M 10/44 20060101ALN20221019BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J3/38 110

H02J3/46

H02J7/34 D

H02J7/35 K

H02J13/00 311R

H01M10/44 P

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018139242

(22)【出願日】2018-07-25

(65)【公開番号】P2020018082

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000144393

【氏名又は名称】株式会社三社電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上野山 太郎

【審査官】杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２５８１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４９４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－３１２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０４６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２９１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－３３２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０３７３０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１４６２００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部電力系統から電力が入力する受電点と、
前記受電点に入力する受電点電力の電力指令値を、期間Ｔ１毎に上位サーバーから受信する通信端子と、
期間Ｔ１毎に予測した受電点電力カーブを設定する手段を備え、前記受電点電力が前記期間Ｔ１経過時に前記電力指令値となるように蓄電池に対する充放電制御を行う、パワーコントローラーとを備え、
前記パワーコントローラーは、前記受電点の電力指令値が前記受電点電力カーブの値よりも大きい場合は充電制御、前記受電点の電力指令値が前記受電点電力カーブの値よりも小さい場合は放電制御を、前記期間Ｔ１よりも短い期間Ｔ２単位で行い、
前記通信端子に前記電力指令値を受信したときに、前記期間Ｔ１において前記受電点電力カーブと前記電力指令値との差の積算値を求め、
前記受電点電力が前記期間Ｔ１経過時に前記電力指令値となるように、前記積算値に基づいて放電制御または充電制御のいずれか一方のみ設定し、さらに充電制御の場合は、前記蓄電池への充電量と充電開始時間と充電期間を設定して前記充電制御を前記期間Ｔ１内で前記期間Ｔ２毎に行い、放電制御の場合は、前記蓄電池からの放電量と放電開始時間と放電期間を設定して放電制御を前記期間Ｔ１内で前記期間Ｔ２毎に行う、電力制御装置。

【請求項2】

前記パワーコントローラーは、前記期間Ｔ２毎に前記受電点電力を実測し、前記期間Ｔ２毎に前記放電量または前記充電量を補正する、請求項１記載の電力制御装置。

【請求項3】

前記受電点電力カーブは、過去の電力需要量に基づいて設定される、請求項１～２のいずれかに記載の電力制御装置。

【請求項4】

前記受電点電力カーブは前記上位サーバーから前記通信端子に入力する、請求項１～３のいずれかに記載する電力制御装置。

【請求項5】

前記受電点電力カーブは前記パワーコントローラーで設定される、請求項１～４のいずれかに記載する電力制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ネットワーク上に点在する電力需要部と電力発電部を統合して、電力を効率的に需要家に供給する電力マネージメントを行う電力制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、蓄電池、燃料電池などの蓄電設備を持つ電力需要家に設置され、負荷に応じて系統から受電する電力量と蓄電設備から供給可能な電力とを調整する電力制御装置が提案されている（特許文献１、２）。

【0003】

これらの電力制御装置は、センターからの電力指令値に応じて、系統からの電力を負荷に供給しつつ一部電力を蓄電設備に充電したり、系統からの電力を負荷に供給しつつ蓄電設備からも負荷に対して電力の一部を供給（放電）する。

【0004】

また、上記電力マネージメントを行うためのアグリゲータを配置し、このアグリゲータにおいて、電力需要家７、８の電力需要を束ねるとともに、電力需要家７、８が発電または保有するエネルギーリソースを束ねて一つの仮想発電所として構築し、上流側（集中電源部）から供給される電力と、下流側（エネルギーリソース部）で発電、保有する電力とをマッチングさせて、各需要家に対する電力の配電が効率的となる制御を行うアグリゲータシステムが提案されている（特許文献３等）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－２５８１７６号公報

【文献】特開２０１２－２４９４５８号公報

【文献】特開２０１８－０３３２７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記の装置では、センターからの電力指令値が送られたときの充放電制御のタイミングについては明確でない。このため、一般には、上位のサーバーやアグリゲータ等から電力指令値が送られてくると、その後は、装置内部の制御タイミングに応じて充電制御や放電制御が行われる。

【0007】

この場合、電力需要量の傾きが急激に変化する時間帯、例えば朝方であれば、当初は電力需要量（負荷電力）が電力指令値未満であるため余剰電力が蓄電池へ充電され、電力需要量が電力指令値を超えたタイミングから不足分が蓄電池からの放電で賄われる。

【0008】

図１は、この様子を示す。

【0009】

同図は、外部電力系統から電力が入力される受電点の電力指令値Ｃと、受電点電力の予測値を示す受電点電力カーブＤと、蓄電池に対する充放電制御内容を示す。縦軸は受電点電力を示し、横軸は電力指令値Ｃを受けてからの経過時間を示す。図１では受電点電力の実測値を省略している。電力指令値Ｃは、受電点電力の実測値がこれに一致するよう指令する値であり、期間Ｔ１後の時刻ｔ３で受電点電力の実測値が指令値Ｃに一致しているか判定される。また、電力指令値Ｃは、期間Ｔ１（３０分間）毎にアグリゲータ等から受信する。電力制御装置は、この期間Ｔ１（３０分間）よりも短い計測周期（例えば１分間）毎に、実際の受電点電力を計測し、充放電制御を行う。

【0010】

受電点電力カーブＤは、過去の受電点電力から予測した今回の受電点電力の変化を示す。受電点電力カーブＤは、上位のサーバー（アグリゲータ等）から送られてくる。

【0011】

朝１０時３０分の時刻ｔ１で上位のサーバー（アグリゲータ等）から、ネットワーク等を介して電力指令値Ｃと受電点電力カーブＤが送られてくると、電力制御回路は、実際の受電点電力が電力指令値Ｃとなるように蓄電池への充放電制御を行う。具体的には、時刻ｔ１～時刻ｔ３までの間、受電点電力カーブＤと電力指令値Ｃから、充電或いは放電の何れを行うかを決定してに蓄電池への充放電制御を行い、計測周期（１分間）毎に計測する受電点電力の実測値に基づき、実際の受電点電力が電力指令値Ｃに一致するように充放電量を制御する。上位サーバー（アグリゲータ等）は、期間Ｔ１（３０分間）経過後の時刻ｔ３で実際の受電点電力が電力指令値Ｃと一致しているか判定する。

【0012】

時刻ｔ１では、予測した今回の受電点電力である受電点電力カーブＤの値は電力指令値Ｃよりも小さいため、その差である余剰電力は蓄電池への充電として使用される。時刻ｔ２以降になると、予測した今回の受電点電力である受電点電力カーブＤの値が電力指令値Ｃ以上となるため、電力指令値Ｃだけでは電力が不足する。そこで、時刻ｔ２からは蓄電池が放電し、不足分が蓄電池からの電力で賄われる。この間、計測周期毎に計測する受電点電力の実測値により充放電量が制御される。朝１１時００分の時刻ｔ３になると、上位サーバーから、次の電力指令値が来るタイミングとなる。時刻ｔ３で新たに受信した電力指令値Ｃがそれまでの電力指令値Ｃと同じ場合や、それよりも大きい値に変更された場合は、引き続き放電が継続される。

【0013】

このように、図１に示す電力制御では、朝の３０分間で蓄電池に対する充電または放電が常に行われ、且つ、充電期間（ｔ１～ｔ２）と放電期間（ｔ２～ｔ３）がそれぞれ生じることになる。反対に、夕方から夜にかけての電力需要量は減少となるから、３０分間で放電または放電が常に行われ、且つ、放電期間（ｔ１～ｔ２）と充電期間（ｔ２～ｔ３）がそれぞれ生じることになる。

【0014】

そして、このような制御では、充電期間及び放電期間の何れにおいても、受電点電力の実測値と指令値Ｃが一致するよう、逐次充放電を繰り返すこととなり、スイッチング素子の損失発生や蓄電池の劣化を早める問題がある。

【0015】

この発明は、電力指令値を受信して次の電力指令値を受信するまでの期間において、充電期間又は放電期間がいずれか１回ですむ、電力制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

この発明は、外部電力系統から電力が入力する受電点と、
前記受電点に入力する受電点電力の電力指令値を、期間Ｔ１毎に上位サーバーから受信する通信端子と、
前記受電点電力が前記期間Ｔ１経過時に前記電力指令値となるように蓄電池に対する充放電制御を行うパワーコントローラーを備える。

【0017】

通信端子に上位サーバーから受電点の電力指令値が入力されると、パワーコントローラーにおいて蓄電池への充放電制御が行われる。

【0018】

すなわち、パワーコントローラーは、前記通信端子に前記電力指令値を受信したときに、前記期間Ｔ１の受電点電力カーブを設定し、前記期間Ｔ１において前記受電点電力カーブと前記電力指令値との差の積算値を求め、該積算値に基づいて前記蓄電池の充電量又は放電量のいずれかを設定し、前記期間Ｔ１内で充電制御または放電制御のいずれか一方の制御を行う。

【0019】

前記積算値は、前記期間Ｔ１において、期間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）毎の前記差を積算した値であり、この積算値が正のとき前記放電量を、前記積算値が負のとき前記充電量を設定する。

【0020】

Ｔ２＜Ｔ１の関係は、例えば、Ｔ１が３０分間、Ｔ２が１分とされる。

【0021】

パワーコントローラーは、期間Ｔ１間の受電点電力カーブと電力指令値との差の積算値を求め、この積算値が正か負かに応じて期間Ｔ１間内に充電期間または放電期間を１回だけ設定し、この期間に充電または放電を一度だけ行う。また、積算値の大きさに基づいて充電量（充電時間）又は放電量（放電時間）を決める。

【発明の効果】

【0022】

この発明では、朝方や夕方以降など、電力需要量が大きく変化する時間帯において、期間Ｔ１で充電と放電を逐次行う必要がなく、どちらか一方の制御を短時間行うだけで良い。このため、蓄電池の充放電サイクル数が小さくなって寿命が長くなる。また、充電又は放電を行わない時間帯では充放電動作（スイッチング制御による動作）が不要であるため、その分、電力制御装置内での電力損失を減らすことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来の電力制御装置の充放電制御動作を示す図である。

【図2】この発明の実施形態である電力統合システムの概略図である。

【図3】電力需要家７、８の概略構成図である。

【図4】この発明の実施形態である電力制御装置において、蓄電池へ放電のみ行う場合の動作を説明する図である。

【図5】この発明の実施形態である電力制御装置において、蓄電池へ充電のみ行う場合の動作を説明する図である。

【図6】この発明の実施形態である電力制御装置の充放電制御動作を示すフローチャートである。

【図7】蓄電池へ放電のみ行う場合の他の実施例を示す。

【図8】蓄電池へ充電のみ行う場合の他の実施例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図２は、この発明の実施形態である電力制御装置を含むバーチャルパワープラント１と、バーチャルパワープラント１に接続される電力事業者２とを備える電力統合システムの概略図である。この電力統合システムは、電力会社や発電事業者で発電する電力と、各需要家等で必要な電力及び発電・保有する電力とが、アグリゲータにより統合され、電力の配分等がマネージメントされるシステムである。

【0025】

電力統合システムでは、電力事業者２と、バーチャルパワープラント１がそれぞれ複数であっても良い。

【0026】

電力事業者２は、一つ以上の電力会社３と、各電力会社３にネットワーク網や専用の回線等で接続される、電力会社以外の発電事業者等４、５を含んでいる。発電事業者等４、５は、ソーラーパネル、風力発電施設等を用いて得られた再生エネルギーによる発電事業者、その他のエネルギーによる発電事業者等を含んでいる。電力事業者２は、図外の送配電線により、電力を工場や家庭の電力需要家に供給する。

【0027】

バーチャルパワープラント１は、電力会社３にネットワーク網や専用の回線等で接続されるアグリゲータ６と、アグリゲータ６にネットワーク網や専用の回線等で接続される複数の電力需要家７、８を含む。電力需要家７、８は、基本的に図外の送配電線により電力事業者２から電力を受け取るが、自家発電施設、蓄電池、蓄熱施設などの小規模な電力の発電・保有施設を電力リソースとして備えている。このことから、バーチャルパワープラント１は、各電力需要家７、８が発電・保有する電力を束ねた一つの仮想発電所として概念される。

【0028】

それにより、図１において全体の電力の供給源をみた場合、電力事業者２は、上流側に位置する集中電源部となり、電力需要家７、８が発電・保有する電力は下流側に位置するエネルギーリソース部となる。

【0029】

アグリゲータ６は、電力需要家７、８の電力需要を束ねるとともに、電力需要家７、８が発電または保有するエネルギーリソースを束ねて一つの仮想発電所として構築し、上流側（集中電源部）から供給される電力と、下流側（エネルギーリソース部）で発電、保有する電力とをマッチングさせて、各需要家に対する電力の配電が効率的となるようにエネルギーマネージメントを行う。

【0030】

アグリゲータ６のエネルギーマネージメントとしては様々な形態があるが、本実施形態では、電力指令値と受電点電力カーブの設定によるエネルギーマネージメントを示す。

【0031】

電力指令値とは、電力需要家７、８の受電点電力を指令する値である。この電力指令値は、本実施形態では３０分毎に設定され、電力需要家７、８では、３０分経過時の受電点電力の実測値が、設定された電力指令値になることが要請される。

【0032】

例えば、アグリゲータ６は、再生エネルギー（太陽光エネルギー等）発電事業者での発電が増大し上流側の電気が余るときには、電力需要家７、８に対して設定する電力指令値をより大きい値に設定する。また、アグリゲータ６は、電力需要がひっ迫するときは、電力需要家７、８に対して設定する電力指令値をより小さな値に設定する。

【0033】

受電点電力カーブとは、電力需要家７、８の受電点で過去に受電した実績を示すカーブである。過去に受電した実績を示す受電点電力カーブは、例えば、一日前の同時間帯の受電点電力カーブ、一年前の同日同時間帯の受電点電力カーブ、統計処理した同日同時間帯の受電点電力カーブ等である。

【0034】

本実施形態の電力需要家７、８では、アグリゲータ６から電力指令値と受電点電力カーブを受信すると、それらを参照して、３０分後に、受電点電力の実測値がその電力指令値になるように、エネルギーリソースを調整する。すなわち、電力指令値が受電点電力カーブ以上の時は、その差を余剰電力とみなして電力保有手段に保存する。また、電力指令値が受電点電力カーブ未満の時は、その差を不足電力とみなして電力保有手段から放出することで、３０分後に、受電点電力の実測値がその電力指令値になるように制御を行う。

【0035】

本実施形態では、アグリゲータ６において、各電力需要家７、８のエネルギーリソースとなる電力保有手段が充放電可能な蓄電池とする。

【0036】

したがって、アグリゲータ６が、例えば、電力需要家７、８に対して設定する電力指令値をより大きい値に設定したときは、電力需要家７、８は、設定された電力指令値と受電点電力カーブとの差（余剰電力）に基づいて蓄電池に充電する。また、アグリゲータ６が、電力需要家７、８に対して設定する電力指令値をより小さな値に設定したときは、電力需要家７、８は、設定された電力指令値と受電点電力カーブとの差（不足電力）に基づいて蓄電池の放電を行う。

【0037】

電力指令値は所定期間である３０分毎に作成されて、各電力需要家７、８に送信される。各電力需要家７、８では、３０分後に受電点電力の実測値が電力指令値となるように蓄電池の充放電制御を行う。

【0038】

以上のように、各電力需要家７、８では、受電点電力カーブで予測される受電点電力がその時に設定されている電力指令値よりも小さいと、余剰電力が蓄電池に充電され、負受電点電力カーブで予測される受電点の電力が電力指令値よりも大きいと、その差分電力が蓄電池からの放電によって賄われる。

【0039】

なお、本実施形態では、時刻ｔ１～ｔ３の期間Ｔ１の３０分間において、図１のように、逐次充電と放電をそれぞれ行うものではなく、期間Ｔ１内で充電または放電のいずれかを１回のみ行って、期間Ｔ１経過後の時刻ｔ３で受電点電力の実測値がアグリゲータ６が指示した電力指令値に一致するように制御する。

【0040】

図３は、電力需要家７、８の概略構成図である。

【0041】

電力需要家７、８の電力設備１１は、外部電力系統（系統）１０に接続される受電点１２、変圧設備１３、負荷１４、蓄電池１５、電力制御装置１６を備えている。

【0042】

電力制御装置１６は、受電点１２での電力（受電点電力）を検出する電力検出器１６１、ＥＭＳ（Energy Management System）と称されるパワーコントローラー１６２、ＰＬＣ（シーケンサ）１６３、ＰＣＳ（Power Conditional Subsystem）１６４を備えている。受電点１２は、系統１０からの電力を受電する。電力検出器１６１は、受電点電力を検出する。パワーコントローラー１６２は、アグリゲータ６内に設けられている上位サーバー１００にネットワーク接続される通信端子１６２ａを備えている。パワーコントローラー１６２は、上位サーバー１００から電力指令値Ｃと受電点電力カーブＤを受信すると、それらを設定し、後述の手順に従って、蓄電池１５の充電制御または放電制御を行う。

【0043】

ＰＬＣ（シーケンサ）１６３は、パワーコントローラー１６２に接続され、パワーコントローラー１６２の制御内容に従って、通信回線によりＰＣＳ１６４の制御を行う。ＰＣＳ１６４は、蓄電池１５への充電制御や、蓄電池１５から負荷１４への放電制御を行い、スイッチング素子を含むコンバータ回路を備えている。ＰＬＣ（シーケンサ）１６３は、蓄電池１５の充電状態（電圧など）をＳＯＶ信号により把握し、これをパワーコントローラー１６２に送る。

【0044】

次に、パワーコントローラー１６２の具体的な動作について説明する。

【0045】

本実施形態では、期間Ｔ１の３０分間において充電と放電をそれぞれ行うことはなく、期間Ｔ１の３０分間において、充電または放電を一回のみ行う。

【0046】

図４は、蓄電池へ放電のみ行う場合の動作を説明する図である。

【0047】

同図は、電力指令値Ｃと、受電点電力カーブＤと、蓄電池１５に対する放電制御内容を示す。縦軸は受電点電力を示し、横軸は電力指令値Ｃが設定されてからの経過時間を示す。電力指令値Ｃは、系統から受電点１２に供給される電力の指令値であり、受電点電力カーブＤは、受電点の過去の電力の実績で予測されたものである。例えば、一日前の同時間帯の受電点電力カーブ、一年前の同日同時間帯の受電点電力カーブ、統計処理した同日同時間帯の受電点電力カーブ等である。

【0048】

電力指令値Ｃと、受電点電力カーブＤは、いずれも３０分毎に上位サーバー１００から受信し、パワーコントローラー１６２に設定される。

【0049】

朝１０時３０分の時刻ｔ１でアグリゲータ６内の上位サーバー１００から、ネットワークを介して電力指令値Ｃと受電点電力カーブＤが送られてくると、パワーコントローラー１６２は、３０分間である期間Ｔ１の経過時に、受電点電力の実測値が電力指令値Ｃとなるように蓄電池１５への充放電制御を以下のように行う。

【0050】

時刻ｔ１では、３０分間である期間Ｔ１間の受電点電力カーブＤを設定し、受電点電力カーブＤの傾きを算出する。Ｐ１は、受電点電力カーブＤを設定した時刻ｔ１での受電点電力Ｐ１である。

【0051】

時刻ｔ１で受電点電力カーブＤを設定すると、受電点電力の実測値を電力指令値Ｃに一致させるために、３０分後となる午前１１時００分の時刻ｔ３までに必要とされる充電量及び放電量の全積算値Ｋ（ａｌｌ）を計算する。全積算値Ｋ（ａｌｌ）は、受電点電力カーブＤと電力指令値Ｃとの差を、時刻ｔ１～時刻ｔ３まで充放電制御周期である期間Ｔ２（１分間）毎に積算した値であり、以下のようにして求める。なお、図４において、時刻ｔ２は、受電点電力カーブＤと電力指令値Ｃとが交わる時刻、即ち計算上の充電期間から計算上の放電期間に変化する時刻である。

【0052】

時刻ｔ１～時刻ｔ２までは、（受電点電力カーブＤ－電力指令値Ｃ）を充放電制御周期である期間Ｔ２（１分間）毎に積算する。この充放電制御周期は、受電点電力を計測し、充放電制御を行う、計測周期である。この積算値を第１の積算値Ｋ１とする。時刻ｔ２～時刻ｔ３までは、（受電点電力カーブＤ－電力指令値Ｃ）を期間Ｔ２（１分間）毎に積算する。この積算値を第２の積算値Ｋ２とする。

【0053】

すると、全積算値Ｋ（ａｌｌ）＝積算値Ｋ１（マイナス値）＋積算値Ｋ２（プラス値）で求められる。図４は、全積算値Ｋ（ａｌｌ）がプラスとなる場合を示している。

【0054】

全積算値Ｋ（ａｌｌ）がプラスとなる場合、時刻ｔ３で受電点電力の実測値が電力指令値Ｃに一致するためには、時刻ｔ３になる前に放電を行えばよい。そこで、時刻ｔ２～時刻ｔ３までの間で、積算値Ｋ１（マイナス値）＋積算値Ｋ２´（プラス値）＝０となる積算値Ｋ２´の時刻ｔ４を求め、この時刻ｔ４までは、蓄電池１５への充放電制御を行わず、時刻（ｔ４＋Ｔ２）である時刻ｔ５から時刻ｔ３まで、期間Ｔ２（１分間）毎に放電制御を行う。したがって、図の斜線で示す区間が放電制御区間となる。 以上の制御によれば、期間Ｔ１（３０分間）において、時刻ｔ３前の一定の期間に放電のみ行われることになる。なお、このような制御を行っている間に、放電量を受電点電力の実測値で補正することも可能である。例えば、負荷の急変等があれば放電制御区間の放電量を受電点電力の実測値で補正する。すなわち、期間Ｔ２（１分間）毎に受電点電力（受電点１２の電力）を計測し、受電点電力カーブＤと電力指令値Ｃから計算される放電量を、受電点電力の実測値で逐次補正する制御を行う。このような制御を行うことで、電力指令値Ｃを指示した時刻ｔ１から、期間Ｔ１経過後の時刻ｔ３において、受電点電力を電力指令値Ｃに一致させる、というアグリゲータ６の要求を満たすことができる。また、期間Ｔ２（１分間）毎に受電点電力を実測し、期間Ｔ２毎に計算上の充放電量を補正することで、時刻ｔ３において受電点電力を電力指令値Ｃに一致させる精度を高めることもできる。

【0055】

一方、充電のみ行われる制御は以下の通りである。

【0056】

図５は、蓄電池へ充電のみ行う場合の動作を説明する図である。

【0057】

図５は、図４に比較して、設定される受電点電力カーブＤの傾きが緩やかである。

【0058】

この場合、全積算値Ｋ（ａｌｌ）＝積算値Ｋ１（マイナス値）＋積算値Ｋ２（プラス値）はマイナスとなる。

【0059】

そこで、時刻ｔ１～時刻ｔ２までの間で、積算値Ｋ１´（マイナス値）＋積算値Ｋ２（プラス値）＝０となる積算値Ｋ１´の時刻ｔ６を求め、時刻ｔ１～時刻ｔ６、時刻ｔ２～時刻ｔ３までは、蓄電池１５への充放電制御を行わず、時刻（ｔ６＋Ｔ２）である時刻ｔ７から時刻ｔ２まで、期間Ｔ２（１分間）毎に充電制御を行う。したがって、図のドットで示す区間が充電制御区間となる。なお、図５においても、期間Ｔ２（１分間）毎に受電点電力を実測し、期間Ｔ２毎に計算上の充放電量を補正することで、時刻ｔ３において受電点電力を電力指令値Ｃに一致させる精度を高めることもできる。

【0060】

以上の制御によれば、期間Ｔ１（３０分間）において、時刻ｔ２前の一定の期間に充電のみ行われることになる。

【0061】

このように、受電点電力カーブＤの傾きが大きければ、期間Ｔ１（３０分間）において１回の放電（図４）のみ行われ、受電点電力カーブＤの傾きが小さければ、期間Ｔ１（３０分間）において１回の充電（図５）のみ行われる。いずれの場合も、図１に示すように受電と放電が各１回行われることはない。したがって、蓄電池の充放電サイクル数が少なくなり、寿命がより長くなる。

【0062】

また、充電制御又は放電制御されない区間ではＰＣＳ１６４でのコンバータ動作が行われない。このため、スイッチング損失を減少させることが出来、装置全体の消費電力を小さく出来る。

【0063】

なお、受電点電力カーブＤが、電力指令値Ｃと交差しないような時間帯や受電点電力カーブＤから算出される傾きが小さい時間帯、すなわち、電力需要が大きく変化しない日中や夜間の時間帯では、受電点電力カーブＤが電力指令値Ｃ未満の場合は充電のみが行われ、受電点電力カーブＤが電力指令値Ｃ以上の場合は放電のみが行われる。

【0064】

図６は、パワーコントローラー１６２で実行される上記の動作を示すフローチャートである。

【0065】

ＳＴ１において、時刻ｔ１で電力指令値Ｃと受電点電力カーブＤを上位サーバー１００から受信すると、受電点電力カーブＤの傾きを算出し内部に設定する。また、電力指令値Ｃも内部に設定する。電力指令値Ｃと受電点電力カーブＤは上位サーバー１００において設定される。電力指令値Ｃは、例えば、上流側の発電量の増減や下流側のエネルギーリソースの増減などにより設定される。受電点電力カーブＤは、過去の受電点電力の実績に基づいて設定されるもので、現在の受電点電力カーブを予測するものである。

【0066】

ＳＴ２において、電力指令値Ｃと受電点電力カーブＤとから、時刻ｔ１～時刻ｔ３の期間Ｔ１（３０分間）に必要とされる、計算上の充放電量の全積算値Ｋ（ａｌｌ）を算出する。ＳＴ３で、全積算値Ｋ（ａｌｌ）がプラス（「０」以上）であればＳＴ４以下の放電制御（図４）、マイナス（「０」未満）であればＳＴ１０以下の充電制御（図５）に移行する。

【0067】

放電制御では、ＳＴ４において、時刻ＳＴ２～時刻ＳＴ４の区間で、積算値Ｋ１（マイナス値）＋積算値Ｋ２´（プラス値）＝０となる積算値Ｋ２´の時刻ｔ４を求める。ＳＴ５に進んで時刻（ｔ４＋Ｔ２）の時刻ｔ５から時刻ｔ３まで、期間Ｔ２（１分間）毎に放電制御を行う。時刻ｔ４までは、蓄電池１５への充放電制御を行わず、時刻ｔ５から時刻ｔ３まで、期間Ｔ２（１分間）毎に放電制御を行う。

【0068】

充電制御では、ＳＴ１０において、時刻ｔ１～時刻ｔ２の区間で、積算値Ｋ１´（マイナス値）＋積算値Ｋ２（プラス値）＝０となる積算値Ｋ１´の時刻ｔ６を求める。ＳＴ５に進んで時刻（ｔ６＋Ｔ２）の時刻ｔ７から時刻ｔ２まで、期間Ｔ２（１分間）毎に充電制御を行う。時刻ｔ１～時刻ｔ６、時刻ｔ２～時刻ｔ３までは、蓄電池１５への充放電制御を行わず、時刻ｔ７（ｔ６＋Ｔ２）から時刻ｔ２まで、期間Ｔ２（１分間）毎に充電制御を行う。

【0069】

なお、図６は、図４、図５のように受電点電力カーブＤと電力指令値Ｃが交差する時間帯での制御を示しているが、これらが交差しない日中や夜間では、放電または充電のみが行われる。例えば、期間Ｔ１（３０分間）において、受電点電力カーブＤが電力指令値Ｃ未満の時間帯では、充電のみが連続で行われ、受電点電力カーブＤが電力指令値Ｃ以上の時間帯では、放電のみが連続で行われる。

【0070】

また、図４では、時刻ｔ５～時刻ｔ３までの区間で放電制御するようにしているが、時刻ｔ２～時刻ｔ３の区間のどの範囲で放電制御しても良い。例えば、図７のような区間での放電制御も可能である。また、同様に、図５の充電制御においても、図８の様な区間での充電制御が可能である。

【0071】

また、受電点電力カーブＤと電力指令値Ｃが、期間Ｔ１（３０分間）において２回以上交差する場合は、図４又は図５と同様に、全積算値Ｋ（ａｌｌ）を積算した後、その積算値がプラスの場合はそのプラス分だけ放電する区間を求めて放電制御する。また、その積算値がマイナスの場合はそのマイナス分だけ充電する区間を求めて充電制御する。

【0072】

本実施形態では、上位サーバー１００が受電点電力カーブＤを設定するとしたが、パワーコントローラー１６２自身が設定することも可能である。この場合、パワーコントローラー１６２が、受電点で過去に受電した実績を記憶しておき、この値から受電点電力カーブＤを予測して設定する。

【0073】

また、ＰＬＣ１６３は、蓄電池１５からのＳＯＶ信号により蓄電池１５の充電状態を監視しているため、上記充放電制御は過充電や過放電とならないように制限される。

【符号の説明】

【0074】

１２－受電点
１５－蓄電池
１６－電力制御装置
１６２－パワーコントローラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】