JP7349965B2 - Storage battery control device, storage battery system and program - Google Patents
Storage battery control device, storage battery system and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7349965B2 JP7349965B2 JP2020124868A JP2020124868A JP7349965B2 JP 7349965 B2 JP7349965 B2 JP 7349965B2 JP 2020124868 A JP2020124868 A JP 2020124868A JP 2020124868 A JP2020124868 A JP 2020124868A JP 7349965 B2 JP7349965 B2 JP 7349965B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- command value
- value
- charge
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 description 33
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 20
- 229920003258 poly(methylsilmethylene) Polymers 0.000 description 20
- 238000013061 process characterization study Methods 0.000 description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 101100028908 Lotus japonicus PCS3 gene Proteins 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 8
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 7
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本開示は、複数の蓄電池を制御する蓄電池制御装置、この蓄電池制御装置を備える蓄電池システムおよびこの蓄電池制御装置が実行するプログラムに関する。 The present disclosure relates to a storage battery control device that controls a plurality of storage batteries, a storage battery system including this storage battery control device, and a program executed by this storage battery control device.
蓄電池を備える蓄電池システムは、自然エネルギーを用いた発電装置によって発電された電力を一時的に蓄えたり、需供バランスを調整したりといった様々な用途に用いられている。蓄電池システムのなかには、複数の蓄電池を用いることで大容量を実現するものがある。複数の蓄電池はそれぞれに対応するPCS(Power Conditioning System)などの電力変換装置により充放電が行われる。 A storage battery system including a storage battery is used for various purposes such as temporarily storing electric power generated by a power generation device using natural energy and adjusting the supply-demand balance. Some storage battery systems achieve large capacity by using multiple storage batteries. The plurality of storage batteries are charged and discharged by respective power conversion devices such as PCS (Power Conditioning System).
複数の蓄電池を備える蓄電池システムでは、一般に全ての蓄電池に充放電指令値が配分されるため、蓄電池システム全体の充放電指令値が蓄電池システム全体の定格値よりきわめて小さい場合には、蓄電池1台あたりの充放電指令値の当該蓄電池の定格値に対する比もきわめて小さくなる。電力変換装置における電力変換効率は、定格値に対する実際の出力の比に依存しており、当該比がある程度より小さいと電力変換効率が悪くなり電力損失が生じる。 In a storage battery system equipped with multiple storage batteries, charge/discharge command values are generally distributed to all the storage batteries, so if the charge/discharge command value for the entire storage battery system is extremely smaller than the rated value for the entire storage battery system, the charge/discharge command value for each storage battery is The ratio of the charge/discharge command value to the rated value of the storage battery also becomes extremely small. The power conversion efficiency in a power conversion device depends on the ratio of the actual output to the rated value, and if the ratio is smaller than a certain level, the power conversion efficiency deteriorates and power loss occurs.
特許文献1には、最も電力変換効率が良くなるように稼働させる蓄電池の台数を決定することで蓄電池1台あたりの指令値の大きくし、電力変換効率の低下を防ぐ技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、稼働させる蓄電池の台数を決定した後に、稼働させる蓄電池を当該蓄電池の充電率に基づいて決定している。このため、充電の後に放電が行われる場合などには、充電においてはまず充電率の低い蓄電池が稼働して当該蓄電池の充電率が上昇し、これによりその後の放電においては、当該蓄電池が稼働するといったように、稼働する蓄電池が特定の蓄電池に偏る可能性がある。稼働する蓄電池が特定の蓄電池に偏ると特定の蓄電池およびPCSの劣化が進むことになる。複数の蓄電池およびこれら蓄電池を制御するPCSの劣化度合いを均一化するために、稼働する蓄電池の偏りを抑制することにより蓄電池および蓄電池の制御装置の使用頻度を均一化することが望ましい。
However, in the technique described in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、電力損失を抑制しつつ、稼働する蓄電池の偏りを抑制することができる蓄電池制御装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a storage battery control device that can suppress unevenness in operating storage batteries while suppressing power loss.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる蓄電池制御装置は、複数の蓄電池のそれぞれの充放電を行う複数の電力変換装置、を制御する蓄電池制御装置であって、複数の蓄電池の合計の充放電指令値を決定する充放電指令値決定部、を備える。この蓄電池制御装置は、さらに、充放電指令値と電力変換装置の定格値とに基づいて、稼働させる電力変換装置のそれぞれに配分する指令値の当該電力変換装置の定格値に対する比が第1の値以上となるように、稼働させる電力変換装置である稼働装置を、第1周期ごとに決定する蓄電池決定部と、稼働装置へ充放電指令値を配分する指令値配分部と、を備える。蓄電池決定部は、第1周期ごとに稼働装置をローテーションさせるように稼働装置を決定する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the purpose, a storage battery control device according to the present disclosure is a storage battery control device that controls a plurality of power conversion devices that charge and discharge each of a plurality of storage batteries. a charging/discharging command value determination unit that determines a total charging/discharging command value for the storage batteries. This storage battery control device is further configured such that, based on the charging/discharging command value and the rated value of the power converting device, the ratio of the command value distributed to each of the power converting devices to be operated to the rated value of the power converting device is a first value. The present invention includes a storage battery determining unit that determines an operating device, which is a power conversion device to be operated, in each first period so that the operating device is equal to or greater than the value of the charging/discharging command value. The storage battery determining unit determines the operating device so as to rotate the operating device every first cycle.
本開示によれば、電力損失を抑制しつつ、稼働する蓄電池の偏りを抑制することができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to suppress unevenness in operating storage batteries while suppressing power loss.
以下に、実施の形態にかかる蓄電池制御装置、蓄電池システムおよびプログラムを図面に基づいて詳細に説明する。 Below, a storage battery control device, a storage battery system, and a program according to an embodiment will be described in detail based on the drawings.
図1は、本開示にかかる実施の形態の蓄電池システムの構成例を示す図である。本実施の形態の蓄電池システムは、蓄電池制御装置1と、蓄電池2-1~2-nと、蓄電池2-1~2-nのそれぞれの充放電を行うPCS(Power Conditioning System)3-1~3-nと、を備える。nは2以上の整数である。なお、図1には、蓄電池システムへの各種設定を行うことが可能な管理装置4も図示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a storage battery system according to an embodiment of the present disclosure. The storage battery system of the present embodiment includes a storage
本実施の形態の蓄電池システムは、例えば、自然エネルギーを用いた発電装置によって発電された電力を一時的に蓄えたり、需供バランスを調整したりといった用途に用いることができるが、本実施の形態の蓄電池システムの用途はこれに限定されない。 The storage battery system of this embodiment can be used, for example, to temporarily store electric power generated by a power generation device using natural energy or to adjust the supply-demand balance. The uses of the storage battery system are not limited to this.
蓄電池2-1~2-nは、電力を蓄えることが可能な複数の蓄電池である。PCS3-1~3-nは、蓄電池制御装置1から受け取った制御指令に基づいて蓄電池2-1~2-nの充放電を行う。PCS3-1~3-nは、例えば、電力会社の電力系統に連系していてもよいし、独立系統に連系されていてもよい。
The storage batteries 2-1 to 2-n are a plurality of storage batteries that can store electric power. The PCSs 3-1 to 3-n charge and discharge the storage batteries 2-1 to 2-n based on control commands received from the storage
蓄電池2-1~2-nのそれぞれを個別に区別せずに示すときには、蓄電池2と記載し、PCS3-1~3-nのそれぞれを個別に区別せずに示すときには、PCS3と記載する。PCS3は、直流電力と交流電力とを双方向に変換する電力変換装置である。
When each of the storage batteries 2-1 to 2-n is shown without being individually distinguished, it is written as a
蓄電池制御装置1は、充放電指令値決定部11、データ記憶部12、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17を備える。
The storage
充放電指令値決定部11は、蓄電池2-1~2-nの合計の充放電指令値、すなわちPCS3-1~3-nへ指令する指令値の合計値である充放電指令値を決定する。充放電指令値決定部11は、決定した充放電指令値をデータ記憶部12に格納するとともに、指令値配分部15へ出力する。充放電指令値決定部11における充放電指令値の決定方法は、蓄電池システムの用途に応じて適宜定められればよく、充放電指令値の決定方法に特に制約はない。例えば、自然エネルギーを用いた発電装置によって発電された電力を電力会社の電力系統に逆潮流させることによる売電を行う際に、発電された電力を本実施の形態の蓄電池システムによって一時的に蓄えることにより連系点での電力の変動を抑制する場合には、充放電指令値決定部11は、発電装置の発電量と連系点における変動の許容値とに基づいて充放電量を決定してもよい。また、本実施の形態の蓄電池システムが発電所に設置され、系統周波数変動の抑制のために用いられる場合には、充放電指令値決定部11は、系統周波数の変動に応じて充放電指令値を決定してもよい。また、本実施の形態の蓄電池システムが独立系統において当該独立系統における発電装置による発電量と当該独立系統における需要量とのバランスを調整するために用いられる場合には、充放電指令値決定部11は、発電量と需要量とに応じて充放電指令値を決定してもよい。上述したように、本実施の形態の蓄電池システムの用途はこれらに限定されず、充放電指令値決定部11は、用途に応じた蓄電池システムへの要求に沿って充放電指令値を決定する。 The charging/discharging command value determination unit 11 determines a charging/discharging command value that is the total charging/discharging command value of the storage batteries 2-1 to 2-n, that is, the total value of command values to be commanded to the PCSs 3-1 to 3-n. . The charging/discharging command value determining section 11 stores the determined charging/discharging command value in the data storage section 12 and outputs it to the command value distribution section 15 . The method for determining the charging/discharging command value in the charging/discharging command value determination unit 11 may be determined as appropriate depending on the use of the storage battery system, and there is no particular restriction on the method for determining the charging/discharging command value. For example, when selling electricity by reversely flowing the electricity generated by a power generation device using natural energy to the power grid of a power company, the generated electricity may be temporarily stored in the storage battery system of this embodiment. In order to suppress fluctuations in power at the interconnection point, the charging/discharging command value determining unit 11 determines the amount of charging and discharging based on the power generation amount of the power generating device and the allowable value of fluctuation at the interconnection point. It's okay. Further, when the storage battery system of the present embodiment is installed in a power plant and used to suppress grid frequency fluctuations, the charging/discharging command value determination unit 11 determines the charging/discharging command value according to the fluctuations in the grid frequency. may be determined. Further, when the storage battery system of the present embodiment is used in an independent system to adjust the balance between the amount of power generated by the power generation device in the independent system and the amount of demand in the independent system, the charge/discharge command value determination unit 11 The charging/discharging command value may be determined according to the amount of power generation and the amount of demand. As described above, the application of the storage battery system of this embodiment is not limited to these, and the charging/discharging command value determination unit 11 determines the charging/discharging command value in accordance with the requirements for the storage battery system according to the application.
データ記憶部12は、充放電指令値決定部11により決定された充放電指令値を記憶する。蓄電池決定部13は、データ記憶部12に記憶されている充放電指令値とPCS3の定格値とに基づいて、稼働させるPCS3のそれぞれに配分する指令値の当該PCS3の定格値に対する比が第1の値以上となるように、稼働させるPCS3である稼働装置を、第1周期ごとに決定する。蓄電池決定部13は、第1周期ごとに稼働装置をローテーションさせるように稼働装置を決定する。蓄電池決定部13の動作の詳細については後述する。
The data storage unit 12 stores the charge/discharge command value determined by the charge/discharge command value determination unit 11. Based on the charge/discharge command value and the rated value of the
蓄電池状態取得部17は、PCS3を介して蓄電池2の充電率(SOC:State Of Charge)など、蓄電池2の状態に関する情報を取得する。
The storage battery state acquisition unit 17 acquires information regarding the state of the
評価関数設定部14は、PCS3-1~3-nの合計の指令値である充放電指令値を各PCS3へ配分するための評価関数の設定を受け付け、評価関数を指令値配分部15へ設定する。指令値配分部15は、蓄電池決定部13により決定された蓄電池2の台数と、管理装置4から受信する評価関数とに基づいて合計の指令値である充放電指令値を、稼働させる各蓄電池2すなわち稼働させるPCS3へ配分し、配分した指令値を指令部16へ渡す。指令部16は、配分された指令値を充放電指令の送信対象の各PCS3へ制御指令値として送信する。評価関数は、例えば、各PCS3から受信する各PCS3のSOCを用いて、配分した指令値で充放電が行われた場合に各PCS3のSOCが均等になるほど評価関数の値が小さくなるような関数であり、指令値配分部15は評価関数が最小になるように各PCS3へ指令値を配分する。評価関数はこれに限定されない。また、指令値配分部15は、評価関数を用いずに、充放電指令値を各PCS3へ均等に配分してもよいし、PCS3に対応する蓄電池2の定格容量が異なる場合には、定格容量の比に応じて各PCS3へ指令値を配分してもよい。
The evaluation function setting unit 14 receives the setting of an evaluation function for distributing the charge/discharge command value, which is the total command value of the PCSs 3-1 to 3-n, to each
管理装置4は、監視制御に用いられるコンピュータであり、例えば、蓄電池システムの運用者から入力を受け付ける入力手段と、監視用の画面を表示する表示手段とを有する。管理装置4は、蓄電池制御装置1へ設定する評価関数の入力を運用者から受け付け、評価関数を蓄電池制御装置1へ送信する。なお、管理装置4は、蓄電池決定部13が、稼働させる蓄電池2の台数すなわち稼働させるPCS3の台数を決定する際のルールを運用者から受付、当該ルールを蓄電池制御装置1へ送信してもよい。これによって、蓄電池決定部13が、稼働させる蓄電池2の台数を決定する際のルールを変更可能となる。なお、評価関数が用いられずに、例えば、指令値配分部15が充放電指令値を各PCS3へ均等に配分する場合には、管理装置4および評価関数設定部14は設けられなくてもよい。
The
次に、本実施の形態の蓄電池制御装置1の動作について説明する。一般に、PCS3のような電力変換装置における電力変換効率は、実際の出力の定格値に対する比に依存する。このため、1台の蓄電池2すなわち1台のPCS3に指令される指令値が小さい場合には電力損失が大きくなることがある。一般には、例えば、この比が30%未満の場合は、当該比が30%以上の場合に比べて電力損失が数%程度増加する。なお、30%は一例であり、電力変換装置の方式にも依存するため、電力損失の増加を抑制するための比の下限値は上記の例に限定されない。
Next, the operation of the storage
このため、本実施の形態では、蓄電池制御装置1の蓄電池決定部13が、各PCS3の定格値と充放電指令値とに基づいて、電力損失を抑制するように、稼働させる蓄電池2すなわち稼働させるPCS3の台数を決定する。例えば、蓄電池決定部13は、定格値に対する各PCS3に対応する指令値の比が第1の値以上となるように、稼働させるPCS3の台数を決定する。さらに、蓄電池決定部13は、稼働させるPCS3が偏らないように、稼働させるPCS3をローテーションさせる。
Therefore, in the present embodiment, the storage battery determining unit 13 of the storage
図2は、充放電指令値と稼働させる蓄電池2との対応の一例を示す図である。図2に示した例では、蓄電池2の台数nが8の場合を示しており、図2では、蓄電池2-1~2-8をそれぞれBT#1~BT#8と示している。BT#1~BT#8の下に記載された2MWという値は、各蓄電池2すなわち各蓄電池2に対応するPCS3の定格値を示している。充放電指令値は、正の値のときは充電の電力を示し、負の値のときは放電の電力を示す。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the correspondence between charge/discharge command values and
図2に示した例では、1分を1周期として、稼働させる蓄電池2を決定しており、蓄電池決定部13は、動作の開始時には、稼働する蓄電池2を1台と決定し、稼働させる蓄電池2を蓄電池2-1に決定している。図2に示した例では、稼働させる蓄電池2を決定する周期である第1周期を、1分としているが、第1周期は1分に限定されない。図2に示した例では、開始時から1分後までは、蓄電池2-1が使用される。すなわち、開始時から1分後までは、蓄電池制御装置1から充放電指令が送信されるのはPCS3-1の1台である。蓄電池決定部13は、動作の開始から1分後には、稼働する蓄電池2を2台と決定し、稼働させる蓄電池2を蓄電池2-2,2-3に決定している。動作の開始から1分後から2分後までは、蓄電池2-2,2-3が使用される。すなわち、動作の開始から1分後から2分後までは、蓄電池制御装置1から充放電指令が送信されるのはPCS3-2,3-3の2台である。以降、同様に、蓄電池決定部13は、1分周期で稼働させる蓄電池2を決定する。
In the example shown in FIG. 2, the
図2に示した例では、BT#1~BT#8などの#1~#8を蓄電池2の番号とし、各第1周期内では複数の蓄電池2が使用される場合には連続する番号の蓄電池2が使用されるルールとしている。なお、蓄電池2の番号は対応するPCS3の番号と同一である。また、各第1周期内で使用される最も若い番号の蓄電池2を、第1周期ごとに、#1,#2,#3,・・・と順次1つずつ増やすことで、使用される蓄電池2をローテーションさせている。なお、最も大きい番号の次は最も小さい番号となるようサイクリックにローテーションさせている。このように、図2に示した例では、複数のPCS3のそれぞれに連続する番号が付与され、蓄電池決定部13は、稼働装置として番号が連続するPCS3を決定し、第1周期ごとに、稼働装置の番号のうち最も若い番号を1つずつ増加させる。
In the example shown in FIG. 2, #1 to #8, such as
一般には、充放電指令値の決定周期である第2周期は、第1周期より短い。例えば、充放電指令値は、0.1秒といった周期で決定される。また、指令値配分部15は、第2周期で稼働装置へ充放電指令値を配分する。なお、充放電指令値の決定周期はこの例に限定されない。したがって、各第1周期内で、充放電指令値が変化することになる。 Generally, the second period, which is the period for determining the charge/discharge command value, is shorter than the first period. For example, the charge/discharge command value is determined at a cycle of 0.1 seconds. Further, the command value distribution unit 15 distributes the charge/discharge command value to the operating devices in the second cycle. Note that the determination cycle of the charge/discharge command value is not limited to this example. Therefore, the charge/discharge command value changes within each first cycle.
図3は、充放電指令値と第1周期との関係を模式的に示す図である。図3において、横軸は経過時間を示し、縦軸は充放電指令値を示している。図3では、第1周期をTrotと記載している。なお、図3は、模式的な図であり、第1周期内の充放電指令値の数は、図3の例に限定されない。図3に示すように、第1周期内で、充放電指令値は変化する。指令値配分部15は、充放電指令値が決定されるたびに充放電指令値を、稼働させる蓄電池2へ配分する。このため、稼働する蓄電池2の台数を決定する際には、各蓄電池2の定格値に対してマージンを持って決定することが望ましい。例えば、充放電指令値が4MWであり、各PCS3の定格値が2MWであった場合に、蓄電池決定部13が、稼働させる蓄電池2の台数を2台と決定してしまうと、充放電指令値がその後に4MWを超えると各PCS3に配分する指令値が定格値を超えてしまうことになる。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the charge/discharge command value and the first cycle. In FIG. 3, the horizontal axis shows the elapsed time, and the vertical axis shows the charge/discharge command value. In FIG. 3, the first period is indicated as T rot . Note that FIG. 3 is a schematic diagram, and the number of charge/discharge command values within the first period is not limited to the example of FIG. 3. As shown in FIG. 3, the charge/discharge command value changes within the first period. The command value distribution unit 15 distributes the charge/discharge command value to the
このため、蓄電池決定部13は、例えば定格値のA%以上B%未満の範囲で各PCS3へ指令値が配分されるように稼働させる蓄電池2の台数を決定する。すなわち、蓄電池決定部13は、稼働装置へ配分する指令値の電力変換装置の定格値に対する比が、1未満の第2の値以下となるように稼働装置を決定する。なお、A%は、上述した、電力損失の増加を抑制するための比の下限値であり、Bは、Aより大きく100未満の値である。Bは、第1周期における変動の予想値に応じて適宜定められればよい。また、マージンの確保方法は、この例に限らず、蓄電池決定部13は、例えば、各PCS3の指令値が、定格値から一定値を減じた値以下となるように、稼働装置を決定してもよい。マージンの確保方法は、上述した例に限らず、どのような確保方法であってもよい。すなわち、蓄電池決定部13は、稼働装置へ配分する指令値がPCS3の定格値より小さい値となるように稼働装置を決定すればよい。
For this reason, the storage battery determining unit 13 determines the number of
なお、放電の場合には、充放電指令値は負の値となるため、充放電指令値の絶対値に基づいて、充電の場合と同様に、稼働させる蓄電池2、すなわち稼働させるPCS3を決定する。
In addition, in the case of discharging, since the charge/discharge command value is a negative value, the
また、蓄電池決定部13は、例えば、稼働させる蓄電池2の台数を決定する際に、例えば、1つ前の第1周期の平均値を用いる。第1周期が1分であれば1分間の充放電指令値の平均値を用いる。これにより、充放電指令値の短期的な変動の影響を抑制することができ、稼働させる蓄電池2の台数を適切に設定することができる。なお、稼働させる蓄電池2の台数を決定する際に用いる充放電指令値は、1つ前の第1周期の充放電指令値の平均値に限定されず、1つ前の第1周期の充放電指令値の中央値であってもよい。また、充放電指令値の平均値を用いる場合も、平均値は、上記の例に限定されず、複数の充放電指令値を用いて算出されたものであればよい。稼働させる蓄電池2の台数を決定する際の充放電指令値の平滑化の方法はこれらの例に限定されない。
Furthermore, when determining the number of
図4は、本実施の形態の蓄電池制御装置1における蓄電池制御手順の一例を示すフローチャートである。蓄電池決定部13は、稼働させるPCS3の決定タイミングであるか否かを判断する(ステップS1)。上述したように、第1周期で稼働させるPCS3を決定しているので、ステップS1では、具体的には、例えば、蓄電池決定部13は、前回、稼働させるPCS3の決定を行ってから第1周期が経過したか否かを判断する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a storage battery control procedure in the storage
稼働させるPCS3の決定タイミングでない場合(ステップS1 No)、蓄電池決定部13は、ステップS1を繰り返す。稼働させるPCS3の決定タイミングである場合(ステップS1 Yes)、蓄電池決定部13は、充放電指令値の平均値を算出する(ステップS2)。詳細には、蓄電池決定部13は、データ記憶部12から、例えば、1つ前の第1周期の充放電指令値を読み出し、読み出した充放電指令値の平均値を算出する。なお、上述したとおり、充放電指令値の平均値の代わりに充放電指令値の1分間の中央値など、他の処理により平滑化された値が用いられてもよい。
When it is not the timing to determine the
次に、蓄電池決定部13は、平均値に基づいて稼働させるPCS3の台数を決定する(ステップS3)。蓄電池決定部13は、稼働させるPCS3を指令値配分部15へ通知する。詳細には、ステップS3では、蓄電池決定部13は、充放電指令値が、0または0とみなせるような、定められた小さな値以下である場合には、稼働させるPCS3の台数を0台と決定する。蓄電池決定部13は、稼働させるPCS3の台数が0台でない場合には、例えば、次のような手順で、台数を決定する。番号iのPCS3の定格値をPiとし、充放電指令値の平均値をPTとする。マージンの確保方法を定格値のA%以上B%未満とする方法とした場合、以下の式(1)を満たす最小のkを、PCS3の台数に決定する。ただし、蓄電池決定部13は、PTが(A/100)×Piより小さい場合には、稼働させるPCS3の数を1台に決定する。
Pmin=(A/100)×(Pi+Pi+1+・・・+Pi+k-1)
Pmax=(B/100)×(Pi+Pi+1+・・・+Pi+k-1)
PT≦Pmax かつ PT≧Pmin ・・・(1)
Next, the storage battery determining unit 13 determines the number of
P min = (A/100)×(P i +P i+1 +...+P i+k-1 )
P max = (B/100) × (P i +P i+1 +...+P i+k-1 )
P T ≦P max and P T ≧P min ...(1)
なお、上述したように、番号iは第1周期ごとに1ずつ増加する。上記の稼働させるPCS3の決定方法は一例であり、マージンの確保方法、ローテーションのルールなどに応じて決定されればよく、稼働させるPCS3の決定方法は上述した例に限定されない。例えば、番号iを第1周期ごとに2ずつ増加させるなど、第1周期ごとの番号の増加数を変更してもよいし、ある第1周期では2,4,6番目などのように偶数のうちで連続する番号の蓄電池2を用いて、次の第1周期では奇数番目のうちで連続する番号の蓄電池2を用いるなどといったようなローテーションのルールであってもよい。
Note that, as described above, the number i increases by 1 every first period. The above method for determining the
次に、指令値配分部15は、稼働させるPCS3に充放電指令値を配分する(ステップS4)。このとき、指令値配分部15は、充放電指令値決定部11から最新の充放電指令値を受け取り、例えば、評価関数設定部14により設定された評価関数に基づいて各PCS3に充放電指令値を配分する。この評価関数は、例えば、配分した指令値で充放電を行った後の各PCS3のSOCのばらつきを示す関数であってもよいし、その他の関数であってもよい。評価関数は、配分した指令値で充放電を行った後の各PCS3のSOCの平均値からのずれ量の重み付け加算値であってもよい。また、指令値配分部15は、評価関数を用いずに、各PCS3に均等に指令値を配分してもよい。指令値の配分方法は上述した例に限定されずどのような方法であってもよい。指令値配分部15は、配分した指令値を指令部16へ出力する。
Next, the command value distribution unit 15 distributes the charge/discharge command value to the
指令部16は、配分された指令値を、各PCS3へ送信する(ステップS5)。ステップS5の後、指令値配分部15は、充放電指令値が更新されたか否かを判断し(ステップS6)、充放電指令値が更新された場合すなわち充放電指令値決定部11から充放電指令値を新たに受け取った場合(ステップS6 Yes)、ステップS4からの処理を繰り返す。充放電指令値が更新されていない場合(ステップS6 No)、指令値配分部15は、ステップS6を繰り返す。図4は一例であり、同等の結果を得られる処理であればよく、具体的な処理の内容、処理の順序は適宜変更可能である。
The
ここで、蓄電池制御装置1のハードウェア構成について説明する。蓄電池制御装置1の充放電指令値決定部11、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17は処理回路により実現される。データ記憶部12は、メモリにより実現される。
Here, the hardware configuration of the storage
蓄電池制御装置1の充放電指令値決定部11、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17を実現する処理回路は、プロセッサを備える回路であってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
The processing circuit that realizes the charging/discharging command value determination unit 11, the storage battery determination unit 13, the evaluation function setting unit 14, the command value distribution unit 15, the
充放電指令値決定部11、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17を実現する処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
When the processing circuit that realizes the charging/discharging command value determination unit 11, the storage battery determination unit 13, the evaluation function setting unit 14, the command value distribution unit 15, the
図5は、処理回路がプロセッサを備える回路である場合の処理回路の構成例を示す図である。充放電指令値決定部11、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17を実現する処理回路がプロセッサを備える場合、処理回路は例えば図5に示すように、プロセッサ101およびメモリ102を備える。処理回路が図5に示す処理回路である場合、充放電指令値決定部11、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ102に格納される。処理回路では、メモリ102に記憶されたプログラムをプロセッサ101が読み出して実行することにより、各機能を実現する。このプログラムは、プログラムが記録された記録媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。また、メモリ102は、プロセッサ101が処理を実行する際に必要なデータを記憶する記憶領域としても用いられる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a processing circuit when the processing circuit is a circuit including a processor. When the processing circuit that realizes the charging/discharging command value determination unit 11, the storage battery determination unit 13, the evaluation function setting unit 14, the command value distribution unit 15, the
ここで、プロセッサ101は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。また、メモリ102は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはDVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。
Here, the
また、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令部16および蓄電池状態取得部17の実現には、受信機および送信機を備える通信回路が用いられてもよい。また、データ記憶部12を実現するメモリは、図5に示したメモリ102の一部であってもよいし、図5に示したメモリ102と別に設けられてもよい。
Furthermore, a communication circuit including a receiver and a transmitter may be used to realize the storage battery determination section 13, the evaluation function setting section 14, the
充放電指令値決定部11、蓄電池決定部13、評価関数設定部14、指令値配分部15、指令部16および蓄電池状態取得部17の各機能は、一部が専用のハードウェアで実現され、一部がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。
Each function of the charge/discharge command value determination unit 11, storage battery determination unit 13, evaluation function setting unit 14, command value distribution unit 15,
以上述べたように、本実施の形態では、蓄電池制御装置1は、充放電指令値に基づいて電力損失を抑制する出力でPCS3が動作するように、稼働させる蓄電池2の台数、すなわち稼働させるPCS3の台数を決定するようにした。これにより、電力損失を抑制することができる。また、蓄電池制御装置1は、稼働させるPCS3をローテーションさせるようにした。このため、稼働する蓄電池2の偏りを抑制することができる。したがって、PCS3および蓄電池2の使用頻度を一定とすることができるため、PCS3および蓄電池2の劣化を均一化することができる。また、本実施の形態では、充放電指令値の決定周期より長い周期で、稼働させる蓄電池2を決定し、稼働させるPCS3の台数を決定する際に定格値に対してマージンを持たせるようにしているため、充放電指令値が変動しても各PCS3の定格値の範囲内で各PCS3へ指令値を配分することができる。PCS3の出力の定格値に対する比がある程度以上あれば、PCS3の変換効率に大きな差はないため、電力変換効率が低下しない範囲でマージンを確保して稼働させる蓄電池2を決定すれば電力変換効率の低下を抑制することができる。また、ローテーションのルールをあらかじめ定め、充放電指令値の決定周期より長い周期で蓄電池2をローテーションさせているので、簡易な処理で蓄電池2を決定することができ、かつ稼働させるPCS3を決定する頻度を抑えることができるので処理負荷を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the storage
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the embodiments above are merely examples, and can be combined with other known techniques, or can be combined with other embodiments, within the scope of the gist. It is also possible to omit or change part of the configuration.
1 蓄電池制御装置、2-1~2-n 蓄電池、3-1~3-n PCS、4 管理装置、11 充放電指令値決定部、12 データ記憶部、13 蓄電池決定部、14 評価関数設定部、15 指令値配分部、16 指令部、17 蓄電池状態取得部。 1 storage battery control device, 2-1 to 2-n storage battery, 3-1 to 3-n PCS, 4 management device, 11 charge/discharge command value determination section, 12 data storage section, 13 storage battery determination section, 14 evaluation function setting section , 15 command value distribution section, 16 command section, 17 storage battery state acquisition section.
Claims (8)
前記複数の蓄電池の合計の充放電指令値を決定する充放電指令値決定部と、
前記充放電指令値と前記電力変換装置の定格値とに基づいて、稼働させる前記電力変換装置のそれぞれに配分する指令値の当該電力変換装置の定格値に対する比が第1の値以上となるように、稼働させる前記電力変換装置である稼働装置を、第1周期ごとに決定する蓄電池決定部と、
前記稼働装置へ前記充放電指令値を配分する指令値配分部と、
を備え、
前記蓄電池決定部は、前記第1周期ごとに前記稼働装置をローテーションさせるように前記稼働装置を決定することを特徴とする蓄電池制御装置。 A storage battery control device that controls a plurality of power conversion devices that charge and discharge each of a plurality of storage batteries, the storage battery control device comprising:
a charging/discharging command value determination unit that determines a total charging/discharging command value for the plurality of storage batteries;
Based on the charging/discharging command value and the rated value of the power converting device, the ratio of the command value distributed to each of the power converting devices to be operated to the rated value of the power converting device is a first value or more. a storage battery determining unit that determines an operating device, which is the power conversion device, to be operated in each first cycle;
a command value distribution unit that distributes the charge/discharge command value to the operating device;
Equipped with
The storage battery control device is characterized in that the storage battery determining unit determines the operating device so as to rotate the operating device in each of the first cycles.
前記指令値配分部は、前記第2周期で前記稼働装置へ前記充放電指令値を配分し、
前記蓄電池決定部は、前記稼働装置へ配分する指令値が前記電力変換装置の定格値より小さい値となるように前記稼働装置を決定することを特徴とする請求項1に記載の蓄電池制御装置。 The charging/discharging command value determining unit determines the charging/discharging command value in a second period shorter than the first period,
The command value distribution unit distributes the charge/discharge command value to the operating devices in the second period,
The storage battery control device according to claim 1, wherein the storage battery determining unit determines the operating device so that a command value to be distributed to the operating device is a value smaller than a rated value of the power conversion device.
前記蓄電池決定部は、前記稼働装置として前記番号が連続する前記電力変換装置を決定し、前記第1周期ごとに、前記稼働装置の前記番号のうち最も若い番号を1つずつ増加させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の蓄電池制御装置。 A consecutive number is assigned to each of the multiple power conversion devices,
The storage battery determining unit determines the power conversion devices having consecutive numbers as the operating devices, and increments the smallest number among the numbers of the operating devices by one in each first cycle. The storage battery control device according to any one of claims 1 to 5.
前記複数の蓄電池のそれぞれの充放電を行い電力系統に連系可能な複数の電力変換装置と、
前記複数の電力変換装置を制御する請求項1から6のいずれか1つに記載の蓄電池制御装置と、
を備えることを特徴とする蓄電池システム。 multiple storage batteries,
a plurality of power conversion devices capable of charging and discharging each of the plurality of storage batteries and being interconnected to a power grid;
The storage battery control device according to any one of claims 1 to 6, which controls the plurality of power conversion devices;
A storage battery system characterized by comprising:
前記複数の蓄電池の合計の充放電指令値を決定する充放電指令値決定ステップと、
前記充放電指令値と前記電力変換装置の定格値とに基づいて、稼働させる前記電力変換装置のそれぞれに配分する指令値の当該電力変換装置の定格値に対する比が第1の値以上となるように、稼働させる前記電力変換装置である稼働装置を、第1周期ごとに決定する蓄電池決定ステップと、
前記稼働装置へ前記充放電指令値を配分する指令値配分ステップと、
を実行させ、
前記蓄電池決定ステップでは、前記第1周期ごとに前記稼働装置をローテーションさせるように前記稼働装置が決定されることを特徴とするプログラム。 A storage battery control device that controls a plurality of power conversion devices that charge and discharge each of a plurality of storage batteries,
a charging/discharging command value determining step of determining a total charging/discharging command value for the plurality of storage batteries;
Based on the charging/discharging command value and the rated value of the power converting device, the ratio of the command value distributed to each of the power converting devices to be operated to the rated value of the power converting device is a first value or more. a storage battery determining step of determining an operating device, which is the power conversion device, to be operated in each first cycle;
a command value distribution step of distributing the charge/discharge command value to the operating devices;
run the
A program characterized in that, in the storage battery determining step, the operating device is determined such that the operating device is rotated every first cycle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020124868A JP7349965B2 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Storage battery control device, storage battery system and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020124868A JP7349965B2 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Storage battery control device, storage battery system and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022021372A JP2022021372A (en) | 2022-02-03 |
JP7349965B2 true JP7349965B2 (en) | 2023-09-25 |
Family
ID=80220408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020124868A Active JP7349965B2 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Storage battery control device, storage battery system and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7349965B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012205480A (en) | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power storage system |
JP2012217299A (en) | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power conversion system |
JP2013172567A (en) | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power control device and power control method |
JP2015027210A (en) | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | Parallel-type power supply |
JP2015159631A (en) | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 株式会社東芝 | Power storage system, controller of power storage system, and control method |
JP2016039721A (en) | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 大成建設株式会社 | Dc power distribution system |
WO2019123529A1 (en) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Storage battery system and operating method therefor |
-
2020
- 2020-07-22 JP JP2020124868A patent/JP7349965B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012205480A (en) | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power storage system |
JP2012217299A (en) | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power conversion system |
JP2013172567A (en) | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power control device and power control method |
JP2015027210A (en) | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | Parallel-type power supply |
JP2015159631A (en) | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 株式会社東芝 | Power storage system, controller of power storage system, and control method |
JP2016039721A (en) | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 大成建設株式会社 | Dc power distribution system |
WO2019123529A1 (en) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Storage battery system and operating method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022021372A (en) | 2022-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9979196B2 (en) | System of parallel-connected generators and method for load share balancing therein using a serial communication network | |
JP5055407B2 (en) | Control method of power generation system using renewable energy | |
US11691528B2 (en) | System and method for plug-in vehicle to plug-in vehicle charging | |
US9948119B2 (en) | Control of parallel battery utilization | |
JP2013192327A (en) | Storage battery control device, storage battery control method, program, electricity storage system, and power supply system | |
WO2012176868A1 (en) | Power supply system | |
US20180003772A1 (en) | Soc management system of energy storage device, and method therefor | |
JP7339329B2 (en) | Battery energy storage system | |
JP2020054040A (en) | Aggregator device for controlling charge/discharge electric power amount of each storage battery, program and supply-demand adjusting method | |
JP6427826B2 (en) | Control device, control method and program | |
JP7349965B2 (en) | Storage battery control device, storage battery system and program | |
WO2014187487A1 (en) | A system for providing a primary control power for a power grid | |
US20160226287A1 (en) | Performing passive maintenance on an energy storage farm | |
EP3780317A1 (en) | Power storage control device, power storage system and control method | |
JP5529724B2 (en) | Power control apparatus, power calculation method, and program | |
CN106707190A (en) | Battery state of charge equilibrium threshold value determining method applied to chain type energy storage system | |
US20160226243A1 (en) | Power distribution in energy storage farms | |
US20230058334A1 (en) | Controller of battery unit | |
JP6390259B2 (en) | Charge / discharge control device and charge / discharge control method | |
JP2022021371A (en) | Storage battery control device, storage battery system, power generating system, and program | |
JP6204902B2 (en) | Charge / discharge control device and battery system having the same | |
JP2020137131A (en) | Storage battery system | |
JP7374610B2 (en) | Storage battery operation device and storage battery operation method | |
JP2022021370A (en) | Storage battery control device and storage battery system | |
JP7219572B2 (en) | power supply system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230815 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230912 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7349965 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |