特許 7601725 コントローラ、制御プログラム、制御方法及び電力供給システム

(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】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】コントローラ、制御プログラム、制御方法及び電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20241210BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20241210BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20241210BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241210BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J3/38 120

H02J3/46

H02J7/00 A

H02J7/02 F

H02J7/00 302C

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021122640

(22)【出願日】2021-07-27

(65)【公開番号】P2023018481

(43)【公開日】2023-02-08

【審査請求日】2023-09-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】513213966

【氏名又は名称】横河ソリューションサービス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】数見 昌弘

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０３３３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７９７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３４５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１１９７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ３／４６

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電装置の発電電力に基づいて、前記発電装置、前記発電装置に接続された第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電制御する、
コントローラであって、
前記第１の蓄電池は、前記第２の蓄電池の電池容量よりも大きい電池容量を有し、
前記充放電制御は、前記第１の蓄電池の最大充放電電力が、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電させることを含み、
前記充放電させることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の時間変化を継続させつつ、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさが、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さい値に設定された設定値を上回らないように、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをシフトさせることを含み、
前記シフトさせることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをゼロ又は充放電が逆転する大きさまでシフトさせることを含む、
コントローラ。

【請求項2】

前記充放電制御は、
前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさが前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さい値に設定された設定値を上回らない範囲内で、前記変化速度を抑制するように、前記第１の蓄電池を充放電させることと、
前記第１の蓄電池の充放電によって抑制された後の前記変化速度をさらに抑制するように、前記第２の蓄電池を充放電させることと、
を含む、
請求項１に記載のコントローラ。

【請求項3】

前記充放電制御は、前記変化速度が閾値未満の状態が一定期間継続したことに応じて、前記第１の蓄電池の充放電を一時停止することを含む、
請求項１又は２に記載のコントローラ。

【請求項4】

前記変化速度は、単位期間ごとの電力値の変化率を示し、
前記充放電制御は、
前記単位期間よりも長い所定期間ごとの前記発電装置の発電電力に基づいて、前記第１の蓄電池を充放電制御することと、
前記単位期間ごとの前記発電装置の発電電力に基づいて、前記第２の蓄電池を充放電制御することと、
を含む、
請求項１に記載のコントローラ。

【請求項5】

前記第１の蓄電池の充放電電力の時間変化は、平均化された前記発電装置の発電電力の時間変化に応じた時間変化である、
請求項１に記載のコントローラ。

【請求項6】

前記第１の蓄電池の充放電電力の時間変化は、予測された前記発電装置の発電電力の時間変化に応じた時間変化であり、少なくとも１つの前記所定期間にわたって一定の傾きを有して変化する時間変化である、
請求項４に記載のコントローラ。

【請求項7】

前記発電装置による発電は、自然エネルギーを利用した発電を含む、
請求項１、２、４～６のいずれか１項に記載のコントローラ。

【請求項8】

コンピュータに、
発電装置の発電電力に基づいて、前記発電装置、前記発電装置に接続された第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電制御する、
処理を実行させる制御プログラムであって、
前記第２の蓄電池は、前記第１の蓄電池の電池容量よりも小さい電池容量を有し、
前記充放電制御は、前記第１の蓄電池の最大充放電電力が、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電させることを含み、
前記充放電させることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の時間変化を継続させつつ、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさが、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さい値に設定された設定値を上回らないように、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをシフトさせることを含み、
前記シフトさせることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをゼロ又は充放電が逆転する大きさまでシフトさせることを含む、
制御プログラム。

【請求項9】

発電装置の発電電力に基づいて、前記発電装置、前記発電装置に接続された第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電制御する、
制御方法であって、
前記第２の蓄電池は、前記第１の蓄電池の電池容量よりも小さい電池容量を有し、
前記充放電制御は、前記第１の蓄電池の最大充放電電力が、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電させることを含み、
前記充放電させることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の時間変化を継続させつつ、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさが、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さい値に設定された設定値を上回らないように、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをシフトさせることを含み、
前記シフトさせることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをゼロ又は充放電が逆転する大きさまでシフトさせることを含む、
制御方法。

【請求項10】

発電装置と、
前記発電装置に接続された第１の蓄電池と、
前記発電装置に接続された第２の蓄電池と、
発電装置の発電電力に基づいて、前記発電装置、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電制御するコントローラと、
を備え、
前記第２の蓄電池は、前記第１の蓄電池の電池容量よりも小さい電池容量を有し、
前記充放電制御は、前記第１の蓄電池の最大充放電電力が、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、前記第１の蓄電池及び前記第２の蓄電池を充放電させることを含み、
前記充放電させることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の時間変化を継続させつつ、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさが、前記第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さい値に設定された設定値を上回らないように、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをシフトさせることを含み、
前記シフトさせることは、前記第１の蓄電池の充放電電力の大きさをゼロ又は充放電が逆転する大きさまでシフトさせることを含む、
電力供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コントローラ、制御プログラム、制御方法及び電力供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、２種類の蓄電池を用いて、自然エネルギー発電装置の電力を平滑化する手法を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２３４５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

大容量型蓄電池及び高出力型蓄電池を併用することが考えられる。大容量型蓄電池を用いる分、高出力型蓄電池の電池容量を抑制することができる。一方で、大容量型蓄電池は高出力型蓄電池のような大きな充放電電力（出力）が得られにくい。大容量型蓄電池の出力を抑制することも求められる。

【0005】

本発明は、太陽光発電や風力発電等の変動しやすい発電装置の安定化を目的とする。また、大容量型蓄電池の出力の抑制と高出力型蓄電池の電池容量の抑制とを両立することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一側面に係るコントローラは、発電装置の発電電力に基づいて、発電装置、発電装置に接続された第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電制御する、コントローラであって、第１の蓄電池は、第２の蓄電池の電池容量よりも大きい電池容量を有し、充放電制御は、第１の蓄電池の最大充放電電力が、第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電させることを含む。

【0007】

一側面に係る制御プログラムは、発電装置の発電電力に基づいて、発電装置、発電装置に接続された第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電制御する、処理を実行させる制御プログラムであって、第２の蓄電池は、第１の蓄電池の電池容量よりも小さい電池容量を有し、充放電制御は、第１の蓄電池の最大充放電電力が、第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電させることを含む。

【0008】

一側面に係る制御方法は、発電装置の発電電力に基づいて、発電装置、発電装置に接続された第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電制御する、制御方法であって、第２の蓄電池は、第１の蓄電池の電池容量よりも小さい電池容量を有し、充放電制御は、第１の蓄電池の最大充放電電力が、第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電させることを含む。

【0009】

一側面に係る電力供給システムは、発電装置と、発電装置に接続された第１の蓄電池と、発電装置に接続された第２の蓄電池と、発電装置の発電電力に基づいて、発電装置、第１の蓄電池及び第２の蓄電池と、電力網との間の授受電力の変化速度を抑制するように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電制御するコントローラと、を備え、第２の蓄電池は、第１の蓄電池の電池容量よりも小さい電池容量を有し、充放電制御は、第１の蓄電池の最大充放電電力が、第２の蓄電池の最大充放電電力よりも小さくなるように、第１の蓄電池及び第２の蓄電池を充放電させることを含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、太陽光発電や風力発電等の変動しやすい発電装置の安定化が可能になる。また、大容量型蓄電池の出力の抑制と高出力型蓄電池の電池容量の抑制との両立が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るコントローラ４が用いられる電力供給システム１００の概略構成の例を示す図である。

【図2】発電装置Ｇの電力ＰＧの例を示す図である。

【図3】蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値の例を示す図である。

【図4】発電装置Ｇの電力ＰＧと蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値との合計電力の例を示す図である。

【図5】蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値の例を示す図である。

【図6】連携点３の電力Ｐ３の例を示す図である。

【図7】蓄電池１１の電力Ｐ１及び充放電電力量の例を示す図である。

【図8】蓄電池２１の電力Ｐ２及び充放電電力量の例を示す図である。

【図9】比較例の概略構成を示す図である。

【図10】比較例の電力Ｐ３Ｅの例を示す図である。

【図11】比較例の蓄電池２１Ｅの電力Ｐ２Ｅ及び充放電電力量の例を示す図である。

【図12】蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値の例を示す図である。

【図13】発電装置Ｇの電力ＰＧと蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値との合計電力の例を示す図である。

【図14】蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値の例を示す図である。

【図15】連携点３の電力Ｐ３の例を示す図である。

【図16】蓄電池１１の電力Ｐ１及び充放電電力量の例を示す図である。

【図17】蓄電池２１の電力Ｐ２及び充放電電力量の例を示す図である。

【図18】平均化された電力ＰＧに基づく電力Ｐ１の目標値の算出の例を示す図である。

【図19】発電装置Ｇの電力ＰＧと蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値との合計電力の例を示す図である。

【図20】蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値の例を示す図である。

【図21】連携点３の電力Ｐ３の例を示す図である。

【図22】蓄電池１１の電力Ｐ１及び充放電電力量の例を示す図である。

【図23】蓄電池２１の電力Ｐ２及び充放電電力量の例を示す図である。

【図24】蓄電池１１の電力Ｐ１のシフトの例を示す図である。

【図25】蓄電池１１の電力Ｐ１のシフトの例を示す図である。

【図26】第２実施形態に係るコントローラ４Ａが用いられる電力供給システム１００Ａの概略構成の例を示す図である。

【図27】蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値の計画の例を示す図である。

【図28】負荷の例を示す図である。

【図29】変形例に係るコントローラ４Ｂの概略構成の例を示す図である。

【図30】コントローラのハードウェア構成の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ実施形態について説明する。同一の要素、機能及び処理等には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るコントローラ４が用いられる電力供給システム１００の概略構成の例を示す図である。電力供給システム１００は、発電装置Ｇと、蓄電池システム１と、蓄電池システム２と、連携点３と、コントローラ４と、電力線Ｗとを含む。

【0014】

先に電力線Ｗ及び連携点３について説明する。電力線Ｗは、発電装置Ｇ、蓄電池システム１及び蓄電池システム２と、連携点３とを接続する。とくに説明がある場合を除き、電力線Ｗは交流電力線であるものとする。交流電力は有効電力を指し示すものとする。

【0015】

連携点３は、電力線Ｗと電力網９との接続点である。連携点３を介して、発電装置Ｇ、蓄電池システム１及び蓄電池システム２と、電力網９との間で電力の授受が行われる。授受電力を電力Ｐ３と称し図示する。電力Ｐ３においては、電力網９に向かう電力がプラスであるものとする。電力網９の例は商用電力網（商用系統）であり、その場合、電力供給システム１００は電力網９と連携運転してよい。

【0016】

発電装置Ｇによる発電は、自然エネルギーを利用した発電を含む。自然エネルギーの例は、風力エネルギー、太陽光エネルギー等であり、その場合、発電装置Ｇは、風力発電装置、太陽光発電装置等を含んで構成される。発電装置Ｇの発電電力、より具体的には発電装置Ｇから電力線Ｗに向かう電力を電力ＰＧと称し図示する。

【0017】

図２は、発電装置Ｇの電力ＰＧの例を示す図である。グラフの横軸は時刻ｔを示し、グラフの縦軸は電力（ｋＷ）を示す。或る時間帯における電力ＰＧの時間変化が例示される。図２に示されるように、発電電力ＰＧは刻一刻と変化する。

【0018】

電力の時間変化を表す指標として、変化速度を用いる。変化速度は、単位期間ごとの電力値の変化率を示し、例えば発電装置Ｇの定格電力（定格出力）に対する電力値の変化量の比率（％）で表される。短周期安定目標の単位期間は１分であることが一般的であり、変化速度は％／分であるものとする。

【0019】

発電装置Ｇの電力ＰＧだけが電力線Ｗに供給されると、電力ＰＧの大きな変化速度がそのまま連携点３の電力Ｐ３の変化速度として現れる。電力網９の安定性等の観点から、連携点３の電力Ｐ３の変化速度の抑制が求められる。この変化速度の抑制、換言すると発電装置の安定化が、蓄電池システム１及び蓄電池システム２の目的の１つである。

【0020】

蓄電池システム１は、蓄電池１１と、ＰＣＳ１２と、端子１３と、バッテリコントローラ１４とを含む。蓄電池１１は、ＰＣＳ１２を介して、電力線Ｗとの間で充放電を行う。ＰＣＳ１２は、蓄電池１１からの電力を交流電力に変換して電力線Ｗに供給したり、電力線Ｗからの交流電力を直流電力に変換して蓄電池１１に供給したりする双方向電力変換装置である。ＰＣＳ１２は、Power Conditioning System、Power Converter等とも称される。ＰＣＳ１２を介した蓄電池１１の充放電電力を、電力Ｐ１と称し図示する。電力Ｐ１においては、放電電力がプラスであるものとする。

【0021】

端子１３は、蓄電池システム１の出力端子であり、ＰＣＳ１２と電力線Ｗとの接続を与える。バッテリコントローラ１４は、ＰＣＳ１２を制御することによって、蓄電池１１を充放電制御する。例えば、バッテリコントローラ１４は、ＰＣＳ１２に出力指令値を与える。出力指令値は、例えば電力Ｐ１の大きさ及び向き（充電又は放電）を規定する。他にも、バッテリコントローラ１４は、端子１３における電力Ｐ１を監視したり、蓄電池１１のＳＯＣ（State Of Charge）や残存容量を監視したりする。バッテリコントローラ１４は、コントローラ４と通信可能に構成される。ＳＯＣの単位の例は、％であり、残存容量の単位の例は、Ａｈ、Ｗｈ等である。以後、矛盾の無い範囲で、ＳＯＣ及び残存容量は適宜読み替えられてよく、また、ＳＯＣ及び残存容量の一方が他方を含む意味に解されてよい。

【0022】

蓄電池システム２は、蓄電池２１と、ＰＣＳ２２と、端子２３と、バッテリコントローラ２４とを含む。これらの要素は、蓄電池システム１の対応する部分と同様であるので、詳細な説明は省略する。蓄電池２１の充放電電力を、電力Ｐ２と称し図示する。電力Ｐ２においても、放電電力がプラスであるものとする。

【0023】

蓄電池１１及び蓄電池２１は、互いに異なる特徴を有する第１の蓄電池及び第２の蓄電池である。蓄電池１１は大容量型蓄電池であり、蓄電池２１は高出力型蓄電池である。大容量型蓄電池は、高出力型蓄電池と比較して、大きな充放電電力量（電池容量）が得られやすい一方で大きな充放電電力（出力）が得られにくいという特徴を有する。高出力型蓄電池は、大容量型蓄電池と比較して、大きな充放電電力が得られやすい一方で大きな充放電電力量が得られにくいという特徴を有する。これらの特徴の異なる蓄電池が存在することは公知であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。

【0024】

本実施形態では、蓄電池１１は、蓄電池２１の電池容量よりも大きい電池容量を有する。また、蓄電池１１の最大充放電電力（最大出力）が、蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さくなるように、蓄電池１１及び蓄電池２１がコントローラ４によって充放電制御される。なお、ここでいう蓄電池１１の最大充放電電力は、電力Ｐ１の絶対値の最大値を指し示す。蓄電池２１の最大充放電電力は、電力Ｐ２の絶対値の最大値を指し示す。

【0025】

コントローラ４は、蓄電池システム１及び蓄電池システム２を制御する。コントローラ４は、取得部４１と、算出部４２と、充放電制御部４３と、記憶部４４とを含む。

【0026】

取得部４１は、蓄電池システム１及び蓄電池システム２の制御に必要な情報を取得する。例えば、取得部４１は、電力情報を取得する。電力情報の例は、電力値等であり、図示しない電力測定装置等によって測定、監視等される。電力の例は、発電装置Ｇの電力ＰＧ、蓄電池１１の電力Ｐ１、蓄電池２１の電力Ｐ２、及び、連携点３の電力Ｐ３等である。例えば、電力ＰＧの情報は、発電装置Ｇからコントローラ４に送信され、取得部４１によって取得される。電力Ｐ１及び電力Ｐ２の情報は、バッテリコントローラ１４及びバッテリコントローラ２４からコントローラ４に送信され、取得部４１によって取得される。電力Ｐ３の情報は、連携点３からコントローラ４に送信され、取得部４１によって取得される。また、取得部４１は、蓄電池情報を取得する。蓄電池情報の例は、蓄電池１１のＳＯＣ及び蓄電池２１のＳＯＣである。例えば、蓄電池１１のＳＯＣ及び蓄電池２１のＳＯＣは、バッテリコントローラ１４及びバッテリコントローラ２４からコントローラ４に送信され、取得部４１によって取得される。

【0027】

算出部４２は、取得部４１によって取得された情報に基づいて、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値及び蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値を算出する。詳細は後述する。

【0028】

充放電制御部４３は、算出部４２によって算出された電力Ｐ１の目標値及び電力Ｐ２の目標値に基づいて、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御する。例えば、充放電制御部４３は、電力Ｐ１の目標値に対応するＰＣＳ１２の出力指令値をバッテリコントローラ１４に送信する。バッテリコントローラ１４は、受信した出力指令値をＰＣＳ１２に与える。ＰＣＳ１２は、与えられた出力指令値に従って蓄電池１１を充放電させる。蓄電池１１の電力Ｐ１が目標値に近づく。また、充放電制御部４３は、電力Ｐ２の目標値に対応するＰＣＳ２２の出力指令値をバッテリコントローラ２４に送信する。バッテリコントローラ２４は、受信した出力指令値をＰＣＳ２２に与える。ＰＣＳ２２は、与えられた出力指令値に従って蓄電池２１を充放電させる。蓄電池２１の電力Ｐ２が目標値に近づく。

【0029】

充放電制御部４３による充放電制御は、先に述べた変化速度の単位期間（１分等）以下の間隔で行われる。充放電制御の間隔の例は、数秒、十数秒、数十秒、１分等である。なお、算出部４２による算出の間隔も、充放電制御の間隔と同じであってよい。

【0030】

記憶部４４は、コントローラ４での制御に必要な種々の情報を記憶する。記憶部４４に記憶される情報として、制御プログラム４４１が例示される。制御プログラム４４１は、コントローラ４において実行される制御（処理）をコンピュータに実行させるプログラムである。この他にも、記憶部４４は、取得部４１によって取得された電力情報、蓄電池情報等を記憶したり、算出部４２での算出に必要な情報を記憶したりする。

【0031】

算出部４２について詳述する。算出部４２は、第１算出部４２１と、第２算出部４２２とを含む。第１算出部４２１は、電力Ｐ１の目標値を算出する。第２算出部４２２は、電力Ｐ２の目標値を算出する。第１算出部４２１及び第２算出部４２２は、連携点３の電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、電力Ｐ１の目標値及び電力Ｐ２の目標値を算出する。以下では、変化速度は１％／分以下に抑制されるものとする。

【0032】

第１算出部４２１は、電力Ｐ１の大きさが設定値を上回らない範囲内で、連携点３の電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、電力Ｐ１の目標値を算出する。設定値は、蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さい値に設定される。第１算出部４２１は、計算上で電力Ｐ１の目標値の大きさが設定値を上回る場合には、設定値と同じ大きさの電力を、電力Ｐ１の目標値として算出する。これにより、電力Ｐ１の目標値は、設定値に制限（固定）される。以下では、設定値が４００ｋＷである場合を例に挙げて説明する。

【0033】

図３は、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値の例を示す図である。電力Ｐ１の大きさが４００ｋＷを上回らない範囲内、すなわち電力Ｐ１が±４００ｋＷの範囲内で、電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、電力Ｐ１の目標値が算出される。計算上で電力Ｐ１が＋４００ｋＷを上回る場合には、＋４００ｋＷが電力Ｐ１の目標値として算出される。計算上で電力Ｐ１が－４００ｋＷを下回る場合には、－４００ｋＷが電力Ｐ１の目標値として算出される。

【0034】

図１に戻り、第２算出部４２２は、電力ＰＧと、第１算出部４２１によって算出された電力Ｐ１の目標値との合計電力を算出する。この合計電力は、電力Ｐ１によって変化速度が抑制された後の電力Ｐ３であり、蓄電池２１の電力Ｐ２が無いと仮定した場合の電力Ｐ３に相当する。

【0035】

図４は、発電装置Ｇの電力ＰＧと蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値との合計電力（ＰＧ＋Ｐ１の目標値）の例を示す図である。もともとの電力ＰＧ（図２）と比較すると、変化速度がかなり抑制されている。ただし、電力Ｐ１の目標値が設定値に制限された期間では、変化速度の抑制が未だ十分ではない。すなわち変化速度は１％／分以下に抑制されていない。

【0036】

図１に戻り、第２算出部４２２は、電力ＰＧと電力Ｐ１の目標値との合計電力の変化速度、すなわち電力Ｐ１によって抑制された後の電力Ｐ３の変化速度をさらに抑制するように、電力Ｐ２の目標値を算出する。

【0037】

図５は、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値の例を示す図である。上述の図４において変化速度の抑制が十分でなかった期間での変化速度をさらに抑制するように、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値が算出される。

【0038】

図１に戻り、充放電制御部４３は、算出部４２によって算出された電力Ｐ１の目標値及び電力Ｐ２の目標値に基づいて、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御する。すなわち、充放電制御部４３は、蓄電池１１の最大充放電電力が、蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さくなるように、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電させる。より具体的に、充放電制御部４３は、電力Ｐ１の大きさが設定値（蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さい値）を上回らない範囲内で、電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、蓄電池１１を充放電させる。そして、充放電制御部４３は、蓄電池１１によって抑制された後の電力Ｐ３の変化速度をさらに抑制するように、蓄電池２１を充放電させる。

【0039】

図６は、連携点３の電力Ｐ３の例を示す図である。電力Ｐ１及び電力Ｐ２によって、任意の時刻ｔにおける電力Ｐ３の変化速度がいずれも抑制される。すなわち変化速度が１％／分以下に抑制される。

【0040】

以上のように充放電制御された蓄電池１１及び蓄電池２１それぞれの最大充放電電力及び電池容量について、図７及び図８を参照して説明する。

【0041】

図７は、蓄電池１１の電力Ｐ１及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池１１の最大充放電電力は、電力Ｐ１が±４００ｋＷの範囲内に制限されるので、４００ｋＷである。蓄電池１１が必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋７０ｋＷＨから約－１４３０ｋＷｈの間で変化するので、約１５００ｋＷｈである。

【0042】

図８は、蓄電池２１の電力Ｐ２及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池２１の最大充放電電力は、電力Ｐ２が約＋４８０ｋＷから約－９３０ｋＷの間で変化するので、約９３０ｋＷである。蓄電池２１が必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋０ｋＷｈから約－２７０ｋＷｈの間で変化するので、約２７０ｋＷｈである。

【0043】

蓄電池１１の最大充放電電力４００ｋＷは、蓄電池２１の最大充放電電力約９３０ｋＷよりも小さい。また、蓄電池２１が必要とする電池容量約２７０ｋＷｈは、蓄電池１１が必要とする電池容量約１５００ｋＷｈよりも小さい。従って、蓄電池１１の出力（最大充放電電力）を抑制しつつ、蓄電池２１の電池容量（充放電電力量）を抑制することができる。この効果について、比較例を用いてさらに説明する。

【0044】

図９は、比較例の概略構成を示す図である。比較例に係る電力供給システム１００Ｅは、これまで説明した電力供給システム１００（図１）と比較して、とくに、蓄電池システム１を含まない点において相違する。電力供給システム１００Ｅ中のいくつかの要素の符号には「Ｅ」を追加している。電力供給システム１００Ｅでは、蓄電池システム２Ｅの蓄電池２１Ｅの電力Ｐ２Ｅによってのみ、連携点３Ｅの電力Ｐ３Ｅの変化速度が抑制される。

【0045】

図１０は、比較例の電力Ｐ３Ｅの例を示す図である。電力Ｐ３Ｅの変化速度を抑制する電力Ｐ２Ｅで、蓄電池２１Ｅが充放電制御される。

【0046】

図１１は、比較例の蓄電池２１Ｅの電力Ｐ２Ｅ及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池２１Ｅの最大充放電電力は、電力Ｐ２Ｅが約＋８２０ｋＷから約－１２７０ｋＷの間で変化するので、約１２７０ｋＷである。蓄電池２１Ｅが必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋０ｋＷｈから約－６００ｋＷｈで変化するので、約６００ｋＷｈである。比較例の蓄電池２１Ｅが必要とする電池容量約６００ｋＷｈは、先に図８を参照して説明した蓄電池２１が必要とする電池容量約２７０ｋＷｈよりもかなり大きい。

【0047】

改めて図１０及び図１１を参照して蓄電池２１Ｅの充放電電力量（必要な電池容量）が大きくなることの原因を考察する。例えば時刻ｔ１～時刻ｔ２において、電力ＰＧの時間変化がかなり大きくなることに起因して、電力ＰＧと、連携点３Ｅの電力Ｐ３Ｅとの差分が大きくなる勾配状態が継続する。ここでの勾配状態の継続は、同符号での勾配の差分（正の差分又は負の差分）が継続することを意味する。このような差分が継続する結果、電力Ｐ２Ｅが同じ方向（この例では充電方向）になる状態が継続し、蓄電池２１Ｅが必要とする電池容量が大きくなる。実施形態に係る電力供給システム１００では、蓄電池１１が、勾配を抑制するための容量を負担する。その分、蓄電池２１が必要とする電池容量が抑制される。従って、先にも述べたように、蓄電池１１の出力の抑制だけでなく、蓄電池２１の電池容量の抑制をも行うことが可能になる。

【0048】

＜蓄電池１１の一時停止＞
上記の図１０及び図１１を参照して説明した知見に基づけば、勾配状態が長く継続しないときに蓄電池１１の充放電を停止しても、蓄電池２１の電池容量を抑制するという効果は得られる。このような充放電制御が充放電制御部４３によって行われてもよい。

【0049】

例えば、算出部４２の第１算出部４２１は、勾配状態が長く継続しない状態（非勾配状態）が一定期間継続していると判断した場合、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値をゼロとして算出する。非勾配状態が継続しているか否かの判断には、閾値判断が用いられてよい。例えば、発電装置Ｇの電力ＰＧの変化速度が閾値未満の状態が一定期間継続すると、第１算出部４２１は、非勾配状態が継続していると判断する。例えば、１０分間の平均勾配が１０％以下である場合、蓄電池１１の充放電を一時停止させてよい。閾値の大きさ及び一定期間の長さは、任意に設定されてよい。

【0050】

上述のように第１算出部４２１が電力Ｐ１の目標値をゼロとして算出した結果、充放電制御部４３は、電力Ｐ１がゼロになるように蓄電池１１を充放電制御させる。その間、蓄電池１１の充放電は、一時的に停止される。すなわち、充放電制御部４３は、電力Ｐ３の変化速度が閾値未満の状態が一定期間継続したことに応じて、蓄電池１１の充放電を一時停止する。

【0051】

停止開始後、ある程度の期間（長さは任意に設定されてよい）が経過したり、再び勾配状態の継続が開始したりすると、第１算出部４２１は、これまでと同様に、電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、電力Ｐ１の目標値を算出する。充放電制御部４３は、蓄電池１１を充放電させる。具体例について、図１２～図１７を参照して説明する。

【0052】

図１２は、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値の例を示す図である。時刻ｔ３は、先に説明した図１０の時刻ｔ２よりも後の時刻である。非勾配状態が一定期間継続し、時刻ｔ３に至る。時刻ｔ３において、電力Ｐ１の目標値がゼロとして算出される。この算出は、時刻ｔ４まで繰り返される。時刻ｔ４において、再び±４００ｋＷの範囲内で電力Ｐ１の目標値が算出される。

【0053】

図１３は、発電装置Ｇの電力ＰＧと蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値との合計電力（ＰＧ＋Ｐ１の目標値）の例を示す図である。電力Ｐ１の目標値が設定値に制限された期間やゼロとして算出された期間では、変化速度の抑制が未だ十分ではない。

【0054】

第２算出部４２２については、これまでと同様である。第２算出部４２２は、電力Ｐ１によって抑制された後の電力Ｐ３の変化速度をさらに抑制するように、電力Ｐ２の目標値を算出する。

【0055】

図１４は、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値の例を示す図である。上述の図１３において変化速度の抑制が十分でなかった期間での変化速度をさらに抑制するように、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値が算出される。

【0056】

図１５は、連携点３の電力Ｐ３の例を示す図である。電力Ｐ１及び電力Ｐ２によって、任意の時刻ｔにおける電力Ｐ３の変化速度がいずれも抑制される。

【0057】

図１６は、蓄電池１１の電力Ｐ１及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池１１の最大充放電電力は、電力Ｐ１が±４００ｋＷの範囲内に制限されるので、４００ｋＷである。蓄電池１１が必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋１１０ｋＷＨから約－４２０ｋＷｈの間で変化するので、約５３０ｋＷｈである。

【0058】

図１７は、蓄電池２１の電力Ｐ２及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池２１の最大充放電電力は、電力Ｐ２が約＋４８０ｋＷから約－９３０ｋＷの間で変化するので、９３０ｋＷである。蓄電池２１が必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋０ｋＷｈから約－３３０ｋＷｈの間で変化するので、約３３０ｋＷｈである。

【0059】

蓄電池２１が必要とする電池容量約３３０ｋＷｈは、蓄電池１１が必要とする電池容量約５３０ｋＷｈよりも小さい。このように非勾配状態のときに蓄電池１１の充放電を一時停止しても、依然として蓄電池２１の電池容量を抑制することができる。

【0060】

＜長周期型蓄電池としての蓄電池１１で勾配をキャンセル＞
再び図１に戻り、大容量型蓄電池である蓄電池１１の充放電が比較的長い周期（長周期）での平滑化に用いられ、高出力型蓄電池である蓄電池２１の充放電が比較的短い周期（短周期）での平滑化に用いられてもよい。この場合、蓄電池１１は長周期用蓄電池であり、蓄電池２１は短周期用蓄電池であるといえる。蓄電池システム１は長周期用蓄電池システムであり、蓄電池システム２は短周期用蓄電池システムであるといえる。

【0061】

例えば、第１算出部４２１は、所定期間ごとの発電装置Ｇの電力ＰＧに基づいて、電力Ｐ１の目標値を算出する。所定期間は、先に説明した変化速度の単位期間（１分等）よりも長い期間であり、例えば、数分、十数分、数十分、数時間等の期間である。

【0062】

一実施形態において、第１算出部４２１は、平均化された発電装置Ｇの電力ＰＧに基づいて、電力Ｐ１の目標値を算出してよい。１つの平均値を得るための期間が、所定期間に対応する。平均化手法はとくに限定されないが、例えば指数化平均、区間平均、移動平均等が用いられてよい。指数化平均はメモリ容量が他の平均化法と比較し少なくてよく、突発的な変化に追従しやすいという特徴を有する。区間平均は長く同じ変化が継続する場合はその傾向を示しやすく、平均化後のデータ処理負担が少ないという特徴を有する。移動平均は長く同じ変化が継続する場合には、代表的に用いられる。第１算出部４２１は、平均化された電力ＰＧを算出する。

【0063】

図１８は、平均化された電力ＰＧに基づく電力Ｐ１の目標値の算出の例を示す図である。第１算出部４２１は、平均化された電力ＰＧの変動を抑制する計算上での電力Ｐ１の目標値を、電力Ｐ１ｃとして算出する。電力Ｐ１ｃは、電力Ｐ１の目標値の候補値ともいえる。以下では、設定値が４００ｋＷである場合を例に挙げて説明する。

【0064】

電力Ｐ１ｃは、約１１４０ｋＷから約－５１０ｋＷの広範囲にわたって変化する。これまでも説明してきたように、例えば設定値が４００ｋＷである場合、第１算出部４２１は、±４００ｋＷの範囲内（設定値の範囲内）で電力Ｐ１の目標値を算出する。電力Ｐ１ｃの大きさが４００ｋＷを上回る場合には、電力Ｐ１の目標値が設定値に固定されてよい。非勾配状態が一定期間継続しているときには、電力Ｐ１の目標値がゼロとして算出されてよい。これら以外の算出手法も可能である。ここで例示する形態では、第１算出部４２１は、電力Ｐ１ｃの大きさが４００ｋＷを上回る場合に、電力Ｐ１の目標値の大きさをシフトさせる。以下、具体的に説明する。

【0065】

一実施形態において、第１算出部４２１は、電力Ｐ１の目標値が、電力Ｐ１ｃの時間変化と同様の時間変化を継続させつつ、電力Ｐ１の目標値の大きさが設定値を上回らないように、電力Ｐ１の目標値の大きさをシフトさせる。この例では、時間変化は、平均化された電力ＰＧの時間変化に対応する。例えば、第１算出部４２１は、電力の大きさが４００ｋＷを上回るタイミングで、シフト量に相当するオフセットを与えることにより、電力の大きさをシフトさせる。シフト後の電力の大きさが再び４００ｋＷを上回る場合には、第１算出部４２１は、そのタイミングでさらなるオフセットを与える。例えばこのようにして得られた電力の値が、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値として算出される。

【0066】

図１８に示される例では、時刻ｔ１１～時刻ｔ１５それぞれにおいて、電力Ｐ１の目標値の大きさがゼロにシフトする。具体的に、時刻ｔ１４及び時刻ｔ１５において、電力Ｐ１の目標値が＋４００ｋＷ付近からゼロまでシフトする。例えばそれらの時刻の各々において－４００ｋＷのオフセットが与えられる。時刻ｔ１１～時刻ｔ１３において、電力Ｐ１の目標値が－４００ｋＷ付近からゼロまでシフトする。例えばそれらの時刻の各々において、＋４００ｋＷのオフセットが与えられる。

【0067】

図１９は、発電装置Ｇの電力ＰＧと蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値との合計電力（ＰＧ＋Ｐ１の目標値）の例を示す図である。所定期間ごとの大きな変動は平滑化されているが、所定期間よりも短い期間を単位期間とする変化速度は未だ抑制されていない。

【0068】

図２０は、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値の例を示す図である。電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値が算出される。

【0069】

充放電制御部４３は、以上のように算出された電力Ｐ１の目標値及び電力Ｐ２の目標値に基づいて、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御してもよい。例えば、充放電制御部４３は、電力Ｐ３の変化速度の単位期間よりも長い所定期間ごとの電力ＰＧに基づいて、蓄電池１１を充放電制御する。そして、充放電制御部４３は、単位期間ごとの電力ＰＧに基づいて、蓄電池２１を充放電制御する。その際、充放電制御部４３は、蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化を継続させつつ、その大きさが設定値を上回らないように、電力Ｐ１の大きさをシフトさせる。

【0070】

図２１は、連携点３の電力Ｐ３の例を示す図である。電力Ｐ１及び電力Ｐ２によって、任意の時刻ｔにおける電力Ｐ３の変化速度がいずれも抑制される。

【0071】

図２２は、蓄電池１１の電力Ｐ１及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池１１の最大充放電電力は、電力Ｐ１が±４００ｋＷの範囲内に制限されるので、４００ｋＷである。蓄電池１１が必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋２８０ｋＷｈから約－５２０ｋＷｈの間で変化するので、約８００ｋＷｈである。

【0072】

図２３は、蓄電池２１の電力Ｐ２及び充放電電力量の例を示す図である。蓄電池２１の最大充放電電力は、電力Ｐ２が約＋９６０ｋＷから約－１１２０ｋＷの間で変化するので、約１１２０ｋＷである。蓄電池２１が必要とする電池容量は、充放電電力量が約＋０ｋＷｈから約－３８０ｋＷｈの間で変化するので、約３８０ｋＷｈである。

【0073】

従って、蓄電池１１を長周期用蓄電池として用いたり、電力Ｐ１の大きさを制限値の範囲内でシフトさせたりしても、蓄電池１１の出力を抑制しつつ、蓄電池２１の電池容量を抑制することができる。なお、電力Ｐ１のシフトによっても蓄電池２１の電池容量が抑制されるのは、蓄電池１１が、発電装置Ｇの電力ＰＧの時間変化に応じた時間変化を継続するように充放電制御されることで、勾配を抑制するための容量を負担するからである。

【0074】

上記では、蓄電池１１の電力Ｐ１の大きさをゼロにシフトさせる例について説明した。これ以外にも、さまざまなシフトが可能である。例えば、電力Ｐ１の大きさが、蓄電池１１の充放電が逆転する大きさまでシフトしてもよい。この点も含め、図２４及び図２５を参照して説明する。

【0075】

図２４及び図２５は、蓄電池１１の電力Ｐ１のシフトの例を示す図である。設定値として、上限電力Ｐ１_ＵＬ及び下限電力Ｐ１_ＬＬが例示される。上限電力Ｐ１_ＵＬは、電力Ｐ１の上限値を規定する。下限電力Ｐ１_ＬＬは、電力Ｐ１の下限値を規定する。

【0076】

図２４に示される例では、蓄電池１１の電力Ｐ１は、負から正に向かう勾配を作るように時間変化している。電力Ｐ１ｃが上限電力Ｐ１_ＵＬを上回るタイミングで、電力Ｐ１が電力Ｐ１_Ｕまでシフトする。これによって蓄電池２１の負から正に向かわせるための必要充放電電力量を抑制できる。

【0077】

図２５に示される例では、電力Ｐ１は、正から負に向かう勾配を作るように時間変化している。電力Ｐ１ｃが下限電力Ｐ１_ＬＬを下回るタイミングで、電力Ｐ１が電力Ｐ１_Ｌまでシフトする。これによって蓄電池２１の正から負に向かわせるための必要充放電容量を抑制できる。

【0078】

重要なのは勾配であって、絶対値ではない。Ｐ１_ＬＬとＰ１_ＵＬの値が充電方向であれば、蓄電池１１の充電電力量を増やすことができるし、Ｐ１_ＬＬとＰ１_ＵＬの値が放電方向であれば、蓄電池１１の放電電力量を増やすことができる。これによって蓄電池１１の蓄電容量も制御、抑制することもできる。

【0079】

上限電力Ｐ１_ＵＬ及び下限電力Ｐ１_ＬＬの大きさ（絶対値）は、同じであっても良いし、異なっていてもよい。図２４に示されるシフト後の電力Ｐ１_Ｕは、上限電力Ｐ１_ＵＬよりも小さい値であればよい。電力Ｐ１_Ｕは、ゼロ以下であってもよい。電力Ｐ１_Ｕがゼロより小さい場合、電力Ｐ１の大きさは、蓄電池１１の充放電が逆転する大きさまでシフトする。図２５に示されるシフト後の電力Ｐ１_Ｌは、下限電力Ｐ１_ＬＬよりも大きい値であればよい。電力Ｐ１_Ｌは、ゼロ以上であってもよい。電力Ｐ１_Ｌがゼロよりも大きい場合、電力Ｐ１の大きさは、蓄電池１１の充放電が逆転する大きさまでシフトする。

【0080】

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、蓄電池１１が、予測に基づいて計画的に充放電制御される。

【0081】

図２６は、第２実施形態に係るコントローラ４Ａが用いられる電力供給システム１００Ａの概略構成の例を示す図である。コントローラ４Ａは、コントローラ４（図１）と比較して、取得部４１、算出部４２及び記憶部４４に代えて、取得部４１Ａ、算出部４２Ａ及び記憶部４４Ａを含む点、並びに、計画部４５をさらに含む点において相違する。

【0082】

取得部４１Ａは、これまでに説明した電力情報や蓄電池情報の他に、発電装置Ｇの電力ＰＧの予測に必要な情報も取得する。そのような情報の例は、気象情報等であり、例えば時刻や時間帯ごとの風力、日射量、気温等を示す情報である。気象情報等は、例えば図示しない外部ネットワーク等を介して取得される。

【0083】

計画部４５は、蓄電池２１の電力Ｐ２の目標値を計画する。例えば、計画部４５は、上述の取得部４１Ａによって取得された気象情報等に基づいて、将来の発電装置Ｇの電力ＰＧを予測する。より具体的に、計画部４５は、将来の時刻や時間帯ごとの発電装置Ｇの電力ＰＧの予測値を算出する。発電電力予測のための種々の公知の手法が用いられてよい。

【0084】

計画部４５は、算出した発電装置Ｇの電力ＰＧの予測値の変動を抑制する電力Ｐ１の目標値を計画する。例えば、計画部４５は、計画時間帯ごとの電力ＰＧの予測値に基づいて、計画時間帯ごとの電力Ｐ１の目標値を計画する。計画時間帯は、先に説明した第１実施形態における所定期間に相当し得る。各計画時間帯の長さは、同じでなくてもよい。例えば、１５分、３０分等の計画時間帯ごとの電力Ｐ１の目標値が、２４時間先、４８時間先等まで計画される。

【0085】

図２７は、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値の計画の例を示す図である。時刻ｔ２１～時刻ｔ２２、時刻ｔ２２～時刻ｔ２３、時刻ｔ２３～時刻ｔ２４、時刻ｔ２４～時刻ｔ２５、時刻ｔ２５～時刻ｔ２６、時刻ｔ２６～時刻ｔ２７、時刻ｔ２７～時刻ｔ２８及び時刻ｔ２８～時刻ｔ２９それぞれが、計画時間帯に相当する。計画時間帯ごとの電力ＰＧの予測値に基づいて、電力ＰＧの変動を抑制する電力Ｐ１の目標値が計画される。

【0086】

この例では、電力Ｐ１の目標値は、計画時間帯ごとに、その計画時間帯にわたって、時間に対して一定の傾きを有して変化するように計画されるか、又は、一定の大きさを有するように計画される。時刻ｔ２３～時刻ｔ２４及び時刻ｔ２７～時刻ｔ２８では、電力Ｐ１の目標値は、正の傾きを有して変化するように計画される。時刻ｔ２１～時刻ｔ２２及び時刻ｔ２５～時刻ｔ２６では、電力Ｐ１の目標値は、負の傾きを有して変化するように計画される。時刻ｔ２２～時刻ｔ２３、時刻ｔ２４～時刻ｔ２５、時刻ｔ２６～時刻ｔ２７及び時刻ｔ２８～時刻ｔ２９では、電力Ｐ１の目標値は、一定の大きさを有するように計画される。

【0087】

計画部４５は、電力Ｐ１の目標値の時間変化を継続させつつ、その大きさが設定値を上回らないように、その大きさをシフトさせる。シフト手法は、先に説明した第１実施形態における算出部４２の第１算出部４２１と同様の手法が用いられてよい。例えば、時刻ｔ２１～時刻ｔ２２において、電力Ｐ１の目標値は、負の傾きを継続しつつ、－４００ｋＷを下回らないようにシフトする。時刻ｔ２３～時刻ｔ２４において、電力Ｐ１の目標値は、正の傾きを継続しつつ、＋４００ｋＷを上回らないようにシフトする。

【0088】

なお、時刻ｔ２５～時刻ｔ２６及び時刻ｔ２７～時刻ｔ２８のように、電力Ｐ１の目標値がシフトしない計画時間帯も当然に存在し得る。また、時刻ｔ２２～時刻ｔ２３、時刻ｔ２４～時刻ｔ２５、時刻ｔ２６～時刻ｔ２７及び時刻ｔ２８～時刻ｔ２９では、電力Ｐ１の目標値が一定であるので、電力Ｐ１の目標値はシフトしない。

【0089】

図２６に戻り、算出部４２Ａは、算出部４２（図１）と比較して、第１算出部４２１に代えて第１算出部４２１Ａを含む点において相違する。例えば、第１算出部４２１Ａは、計画部４５によって計画された電力Ｐ１の目標値をそのまま電力Ｐ１の目標値として算出する。第１算出部４２１Ａは無くてもよく、その場合、計画部４５が第１算出部４２１Ａの機能を兼ねる。

【0090】

第２算出部４２２は、連携点３の電力Ｐ３の変化速度を抑制する電力Ｐ２の目標値を算出する。充放電制御部４３は、算出部４２Ａの算出結果に基づいて、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御する。詳細は第１実施形態と同様であるので、説明は繰り返さない。

【0091】

記憶部４４Ａは、コントローラ４Ａでの制御に必要な種々の情報を記憶する。記憶部４４Ａに記憶される情報として、制御プログラム４４１Ａが例示される。制御プログラム４４１Ａは、コントローラ４Ａにおいて実行される制御（処理）をコンピュータに実行させるプログラムである。この他にも、記憶部４４Ａは、取得部４１Ａによって取得された電力情報、蓄電池情報及び気象情報等を記憶したり、計画部４５での計画や算出部４２での算出に必要な情報を記憶したりする。

【0092】

電力供給システム１００Ａにおいても、蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化が継続しつつ、その大きさが設定値を上回らないようにシフトする。従って、蓄電池１１の出力の抑制と、蓄電池２１の電池容量の抑制とを両立することができる。

【0093】

電力供給システム１００Ａにおいては、電力Ｐ１の目標値を、計画時間帯ごとに、一定の傾きを有して変化するように計画したり、一定の大きさを有するように計画したりするだけでよい。これにより、例えば複雑な制御を回避できるという効果もある。この効果は、電力Ｐ１のシフトが無い場合でも得られる効果であり、この意味において、電力Ｐ１をシフトさせない形態も電力供給システム１００Ａの形態の１つとなり得る。

【0094】

一実施形態において、蓄電池のＳＯＣを考慮した制御が行われてよい。例えば、計画部４５は、計画時間帯中の終期での蓄電池２１のＳＯＣが目標ＳＯＣ（残存容量の目標値）に近くなるように、蓄電池１１の電力Ｐ１の目標値を計画してよい。蓄電池１１によって蓄電池２１の電力を賄う計画ともいえる。計画時間帯中の終期は、その計画時間帯の終了時刻の数秒前、数十秒前、数分前等であってよい。目標ＳＯＣの例は、約５０％である。蓄電池２１の電池容量を最大限に活用できる可能性が高まる。例えばリチウムイオン電池のように満充電付近で放置すると劣化が進行する特性があるので、ＳＯＣ５０％付近での充放電頻度を増やすことで、蓄電池劣化の進行を抑制できる可能性が高まる。

【0095】

計画部４５は、計画時間帯の終期での蓄電池２１の実際のＳＯＣに基づいて、次の計画時間帯の電力Ｐ２の目標値を再計画してよい。次の計画時間帯の終期での蓄電池２１のＳＯＣが目標ＳＯＣに近くなる可能性が高まる。次の計画時間帯の電力Ｐ２の目標値の再計画は、その時点から２４時間先、４８時間先等までの電力Ｐ１の目標値を改めて計画することを含んでよい。

【0096】

一実施形態において、許容範囲内において、蓄電池２１の電力Ｐ２をできるだけ小さくするように、蓄電池２１が充放電制御されてよい。例えば、±１％／分よりも小さい電力Ｐ３の変化速度を、あえて＋１％／分や－１％／分に近づけ、その分、蓄電池２１の電力Ｐ２を小さくする充放電制御が採用されてもよい。電力Ｐ２の大きさが抑制される分、蓄電池２１が必要とする電池容量をさらに抑制することができる。また、蓄電池２１の充放電を抑制することで劣化の進行を抑制することができる。

【0097】

＜変形例＞
開示される技術は、上記実施形態に限定されない。いくつかの変形例について説明する。一実施形態おいて、電力を消費する負荷（需要）が電力供給システムに含まれてよい。これについて、図２８を参照して説明する。

【0098】

図２８は、負荷の例を示す図である。電力線Ｗに接続され、電力線Ｗからの電力を消費する負荷を負荷Ｌと称し図示する。負荷Ｌの例は、家屋、工場等である。負荷Ｌが消費する電力を消費電力ＰＬと称し図示する。消費電力ＰＬの情報も、例えば負荷Ｌからコントローラに送信され取得される。

【0099】

発電装置Ｇの電力ＰＧの少なくとも一部は、負荷Ｌで消費される。残りの電力（ＰＧ－ＰＬ）は、連携点３を介して電力網９に供給可能な電力である。この電力をこれまで説明した電力ＰＧと同様に扱うことで、連携点３の電力Ｐ３の変化速度を抑制することができる。矛盾の無い範囲で、発電装置Ｇの電力ＰＧは、発電装置Ｇの電力ＰＧから負荷Ｌの電力ＰＬを差し引いた減算した電力に読み替えられてよい。

【0100】

上記実施形態では、電力供給システムが、１つの蓄電池システム１及び１つの蓄電池システム２を含む例について説明した。ただし、電力供給システムは、複数の蓄電池システム１を含んでもよいし、複数の蓄電池システム２を含んでもよい。コントローラは、複数の蓄電池システム１の充放電を個別制御してよく、また、複数の蓄電池システム２の充放電を個別制御してよい。個別制御は台数制御を含んでよい。台数制御では、充放電を行う蓄電池の数も制御される。

【0101】

一実施形態において、電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値の算出に、学習済みモデルが用いられてよい。これについて、図２９を参照して説明する。

【0102】

図２９は、変形例に係るコントローラ４Ｂの概略構成の例を示す図である。コントローラ４Ｂは、コントローラ４（図１）と比較して、算出部４２及び記憶部４４に代えて、算出部４２Ｂ及び記憶部４４Ｂを含む点、並びに、学習部４６をさらに含む点において相違する。

【0103】

記憶部４４Ｂに記憶される情報として、制御プログラム４４１Ｂ、学習済みモデル４４２及び訓練データ４４３が例示される。制御プログラム４４１Ｂは、コントローラ４Ｂにおいて実行される制御（処理）をコンピュータに実行させるプログラムである。学習済みモデル４４２は、例えば、取得部４１によって取得された情報に対応するデータ（入力データ）が入力されると、電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値に対応するデータ（出力データ）を出力する。出力データが対応する電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値は、先に説明した算出部４２（図１）によって算出される電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値と同様である。

【0104】

学習済みモデル４４２は、入力データが入力されると、出力データを出力するように、訓練データ４４３を用いて訓練（機械学習等）され、生成される。訓練データ４４３の例は、入力データと出力データとを組み合わせたデータセットである。データセットは、電力供給システムにおいて行われた過去の蓄電池１１及び蓄電池２１の充放電制御のデータ、実験データ、シミュレーションデータ等を用いて準備されてよい。

【0105】

算出部４２Ｂは、学習済みモデル４４２を用いて、電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値を算出する。算出部４２Ｂは、入力データを学習済みモデル４４２に入力することによって得られた出力データを、電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値として取得する。

【0106】

算出部４２Ｂによって算出（取得）された電力Ｐ１及び電力Ｐ２の目標値に基づいて、充放電制御部４３は、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御する。

【0107】

学習部４６は、記憶部４４Ｂに記憶された訓練データ４４３を用いて学習済みモデル４４２の学習を行う。これにより、学習済みモデル４４２を生成でき、また、最新の訓練データ４４３に基づいて学習済みモデル４４２をアップデートすることができる。なお、学習部４６及び訓練データ４４３は、コントローラ４Ｂの外部（例えば図示しないサーバ装置等の情報処理装置）に設けられてもよい。この場合には、コントローラ４Ｂの外部において生成された訓練済みの学習済みモデル４４２がコントローラ４Ｂに提供され用いられる。

【0108】

なお、図示しないが、コントローラ４Ａ（図２６）の計画部４５による電力Ｐ１の目標値の計画等にも、学習済みモデルが用いられてよい。

【0109】

一実施形態において、蓄電池システム１のバッテリコントローラ１４の機能が、コントローラ４に組み入れられてよい。蓄電池システム１の構成の簡素化等が可能になる。蓄電池システム２のバッテリコントローラ２４の機能が、コントローラ４に組み入れられてよい。蓄電池システム２の構成の簡素化等が可能になる。

【0110】

図３０は、コントローラのハードウェア構成の例を示す図である。例示されるハードウェア構成を備えるコンピュータ等が、これまで説明したコントローラ４、コントローラ４Ａ又はコントローラ４Ｂとして機能する。ここでは、コントローラ４を例に挙げて説明する。例示されるコントローラ４は、ハードウェア構成として、バス等で相互に接続される通信装置４ａ、表示装置４ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４ｃ、メモリ４ｄ及びプロセッサ４ｅを備える。

【0111】

通信装置４ａは、ネットワークインタフェースカードなどであり、他の装置との通信を可能にする。表示装置４ｂは、例えばタッチパネルやディスプレイなどである。ＨＤＤ４ｃは、記憶部４４として機能し、例えば制御プログラム４４１を記憶する。

【0112】

プロセッサ４ｅは、制御プログラム４４１をＨＤＤ４ｃ等から読み出してメモリ４ｄに展開することで、コンピュータをコントローラ４として機能させる。コントローラ４としての機能は、これまで説明したような取得部４１の機能、算出部４２の機能及び充放電制御部４３の機能等を含む。

【0113】

制御プログラム４４１は、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、制御プログラム４４１は、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ（Magneto－Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することができる。

【0114】

以上で説明した技術は、例えば次のように特定される。開示される技術の１つは、コントローラである。図１～図８等を参照して説明したように、コントローラ４は、発電装置Ｇの電力ＰＧ（発電電力）に基づいて、発電装置Ｇ、発電装置Ｇに接続された蓄電池１１（第１の蓄電池）及び蓄電池２１（第２の蓄電池）と、電力網９との間の連携点３の電力Ｐ３（授受電力）の変化速度（単位期間ごとの電力値の変化率）を抑制するように、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御する。蓄電池１１は、蓄電池２１の電池容量よりも大きい電池容量を有する。充放電制御は、蓄電池１１の最大充放電電力が、蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さくなるように、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電させることを含む。

【0115】

上記のコントローラ４では、蓄電池１１及び蓄電池２１の２種類の蓄電池が、連携点３の電力Ｐ３の変化速度を抑制するように充放電制御される。発電装置を安定化させることができる。また、蓄電池１１は、蓄電池２１の電池容量よりも大きい電池容量を有する。蓄電池１１の最大充放電電力は、蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さくなるように充放電制御される。このように用いられる蓄電池１１は、大容量型蓄電池である。蓄電池２１は、高出力型蓄電池である。図７～図１１等を参照して説明したように、蓄電池１１の出力（最大充放電電力）を抑制しつつ、蓄電池１１を用いない場合よりも、蓄電池２１の電池容量（充放電電力量）を抑制することができる。蓄電池１１（大容量型蓄電池）の出力の抑制と蓄電池２１（高出力型蓄電池）の電池容量の抑制との両立が可能になる。

【0116】

コントローラ４による充放電制御は、蓄電池１１の電力Ｐ１の大きさが蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さい値に設定された設定値を上回らない範囲内（例えば±４００ｋＷの範囲内）で、電力Ｐ３の変化速度を抑制するように、蓄電池１１を充放電させることと、蓄電池１１の充放電によって抑制された後の電力Ｐ３の変化速度をさらに抑制するように、蓄電池２１を充放電させることと、を含んでよい。例えばこのようにして、蓄電池１１の出力を抑制しつつ、電力Ｐ３の変化速度を抑制することができる。

【0117】

図１２～図１７等を参照して説明したように、コントローラ４による充放電制御は、電力Ｐ３の変化速度が閾値未満の状態が一定期間継続したことに応じて、蓄電池１１の充放電を一時停止することを含んでよい。図１０及び図１１等を参照して説明したように、電力ＰＧの変化速度が大きくなることに起因して生じる勾配状態の継続が、蓄電池２１の電池容量が大きくなる要因となり得る。そうではない非勾配状態、すなわち電力Ｐ３の変化速度が閾値未満（ある程度小さい）状態であれば、蓄電池１１の充放電を停止しても、必要な蓄電池２１の電池容量はそれほど大きくはならない。従って、蓄電池１１の充放電を一時停止しても、依然として、蓄電池１１の出力の抑制と、蓄電池２１の電池容量の抑制とを両立することができる。

【0118】

図１８～図２５等を参照して説明したように、コントローラ４による充放電制御は、単位期間（変化速度の基準となる期間）よりも長い所定期間ごとの発電装置Ｇの電力ＰＧに基づいて、蓄電池１１を充放電制御することと、単位期間ごとの発電装置Ｇの電力ＰＧに基づいて、蓄電池２１を充放電制御することと、を含んでよい。このように、蓄電池１１を長周期用蓄電池として用い、蓄電池２１を短周期用蓄電池として用いることもできる。

【0119】

図１８、図２４及び図２５等を参照して説明したように、コントローラ４による放電制御は、蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化を継続させつつ、蓄電池１１の電力Ｐ１の大きさが、上述の設定値を上回らないように、蓄電池１１の電力Ｐ１の大きさをシフトさせることを含んでよい（時刻ｔ１１～時刻ｔ１５）。この場合の電力Ｐ１の大きさのシフトは、蓄電池１１の電力Ｐ１の大きさをゼロ又は充放電が逆転する大きさまでシフトさせることを含んでよい。例えばこのようなさまざまな態様で蓄電池１１の電力Ｐ１をシフトさせることができ、こうすることによっても、蓄電池１１の電池容量を抑制することができる。

【0120】

図１８等を参照して説明したように、蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化は、平均化された発電装置Ｇの電力ＰＧの時間変化に応じた時間変化であってよい。例えばこのようにして、発電装置Ｇの電力ＰＧの実際の時間変化を、蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化に反映させることができる。

【0121】

図２６及び図２７等を参照して説明したように、蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化は、予測された発電装置Ｇの電力ＰＧの時間変化に応じた時間変化であり、少なくとも１つの所定期間（計画時間帯）にわたって一定の傾きを有して変化する時間変化であってよい（時刻ｔ２１～時刻ｔ２２、時刻ｔ２３～時刻ｔ２４、時刻ｔ２５～時刻ｔ２６、時刻ｔ２７～時刻ｔ２８、時刻ｔ２９～時刻ｔ３０）。このようなシンプルな時間変化を蓄電池１１の電力Ｐ１の時間変化とすることで、例えば複雑な制御を回避することができる。

【0122】

図１等を参照して説明したように、発電装置Ｇによる発電は、自然エネルギーを利用した発電を含んでよい。このような発電装置Ｇの電力ＰＧの変化速度を蓄電池１１及び蓄電池２１で抑制し、電力網９に電力供給することができる。

【0123】

図１等を参照して説明した制御プログラム４４１も、開示される技術の１つである。制御プログラム４４１は、コンピュータに、コントローラ４による制御（処理）を実行させる。電力供給システム１００も、開示される技術の１つである。電力供給システム１００は、発電装置Ｇと、蓄電池１１と、蓄電池２１と、コントローラ４と、を備える。これらの制御プログラム４４１や電力供給システム１００によっても、これまで説明したように、発電装置を安定化させ、また、蓄電池１１の出力の抑制と蓄電池２１の電池容量の抑制とを両立することができる。

【0124】

コントローラ４が実行する制御処理すなわち制御方法も、開示される技術の１つである。制御方法は、発電装置Ｇの電力ＰＧに基づいて、発電装置Ｇ、発電装置Ｇに接続された蓄電池１１及び蓄電池２１と、電力網９との間の連携点３の電力Ｐ３（授受電力）の変化速度を抑制するように、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電制御する。蓄電池２１は、蓄電池１１の電池容量よりも小さい電池容量を有する。充放電制御は、蓄電池１１の最大充放電電力が、蓄電池２１の最大充放電電力よりも小さくなるように、蓄電池１１及び蓄電池２１を充放電させることを含む。この制御方法によっても、これまで説明したように、発電装置を安定化させ、また、蓄電池１１の出力の抑制と蓄電池２１の電池容量の抑制とを両立することができる。

【符号の説明】

【0125】

１ 蓄電池システム
１１ 蓄電池
１２ ＰＣＳ
１３ 端子
１４ バッテリコントローラ
２ 蓄電池システム
２１ 蓄電池
２２ ＰＣＳ
２３ 端子
２４ バッテリコントローラ
３ 連携点
４ コントローラ
４１ 取得部
４２ 算出部
４２１ 第１算出部
４２２ 第２算出部
４３ 充放電制御部
４４ 記憶部
４４１ 制御プログラム
４４２ 学習済みモデル
４４３ 訓練データ
４５ 計画部
４６ 学習部
Ｇ 発電装置
Ｐ１ 電力
Ｐ２ 電力
Ｐ３ 電力
ＰＧ 電力
ＰＬ 消費電力

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】