JP2016049008A

JP2016049008A - 蓄電池システム、データベース及び記録媒体

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Publication number: JP2016049008A
Application number: JP2014173874A
Authority: JP
Inventors: 井上　秀樹; Hideki Inoue; 秀樹井上; 享原; Susumu Hara
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2016-04-07

Abstract

【課題】変動緩和用途の蓄電池システムにおいて、変動緩和動作の中断頻度をあげないように、一部の蓄電池に対し保守充電を行う。
【解決手段】平準化制御部又は保守充電成功率演算部１０３は、蓄電池バンク１０１の一部に対し保守充電を行うとともに残った蓄電池バンクにより変動の緩和を継続する場合に、残った蓄電池バンクの運用限界を超過せずに保守充電を完遂できる確率である保守充電成功率と、保守充電を開始する時点における充電状態との関係をあらかじめ算出し、この関係に関するデータを保存する機能を有する。保守充電成功率は、風況／発電量／充放電量データから演算し、保守充電が必要となった際に上記の関係に関するデータを参照してこの際の保守充電成功率を算出するとともに保守充電成功率と予め設定した閾値とを比較しその結果が閾値以下の場合、保守充電の開始の留保をする判定をする。
【選択図】図１

Description

本発明は、風力発電等の再生可能エネルギの変動緩和に用いる蓄電池システムに関する。

風力発電等の再生可能エネルギは、気象の影響を受けるため、蓄電池システム等の変動緩和手段を用いる必要がある。

蓄電池システムの充放電においては、充電状態（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）等を検知して蓄電池の劣化を防止することが重要である。

特許文献１には、風力発電機の出力変動による電力系統の電圧および周波数変動を抑制するために、系統安定化装置に設けた二次電池（変動緩和用途）を周期的に回復充電するに際して、風力発電機の電力変動量または電力量を検出し、周期の経過を検出して、電気設備（風力発電機等）を運転しながら二次電池の回復充電を実行する制御方法が開示されている。この文献の図１（ｂ）に記載されているように、電気設備（風力発電機など）を停止する時間を短くすることができる。

特開２００１−２８６０７６号公報

特許文献１に記載の技術においては、１個の二次電池で風力発電機等の運転・停止に対応する構成となっている。このため、稼働率を１００％にすることはできず、変動緩和動作を中断する必要が生じる点で改善の余地があった。

風力発電等の変動緩和用途の鉛蓄電池等を用いた蓄電池システムでは、複数のセル間でのばらつき防止及び電流積算充電状態（電流積算ＳＯＣ）のリセットのため、定期的な均等充電が必要である。同様に、リチウムイオン電池では、ＳＯＣの測定精度確保のため、必要に応じ開路電圧（ＯＣＶ）を測定可能な状態にする必要がある。以下、均等充電及びＯＣＶ取得のための充放電電流０状態をまとめて「保守充電」と記載する。

上記保守充電を行うにあたり、稼働率を重視し変動緩和動作を止めずに保守充電を行う場合、従来は余分な蓄電池の容量（蓄電池のバンク数の割り増し、バンク毎の容量の割り増し等）を設ける必要があった。一方、昨今の発電所建設コスト低減の観点から、設備コスト中に占める蓄電池の割合を下げる要請がある。上記の場合、発電機出力に対し余剰な蓄電池の容量を備えない構成となるが、この余剰な蓄電池容量をもたない場合でも、変動緩和動作を止めずに保守充電を行える構成とすることで、稼働率を上げ、発電収支を改善することが、競争力確保の面で重要な課題となっている。

本発明の目的は、変動緩和用途の複数の蓄電池のバンクを有する蓄電池システムにおいて、変動緩和動作を高い確率で休止しないように、一部の蓄電池のバンクに対し保守充電を行うことにある。

本発明の蓄電池システムは、発電機からの送電量の変動を緩和するシステムであって、複数個の独立に充放電制御可能な蓄電池バンクと、平準化制御部と、保守充電成功率演算部とを備え、蓄電池バンクは、複数個の蓄電池を含み、平準化制御部は、充電状態算出部と、充放電制御部とを含み、平準化制御部又は保守充電成功率演算部は、蓄電池バンクの一部に対し保守充電を行うとともに残った蓄電池バンクにより変動の緩和を継続する場合に、残った蓄電池バンクの運用限界を超過せずに保守充電を完遂できる確率である保守充電成功率と、保守充電を開始する時点における充電状態との関係をあらかじめ算出し、この関係に関するデータを保存する機能を有し、保守充電成功率は、風況／発電量／充放電量データから演算し、保守充電が必要となった際に上記の関係に関するデータを参照してこの際の保守充電成功率を算出するとともに保守充電成功率と予め設定した閾値とを比較しその結果が閾値以下の場合、保守充電の開始の留保をする判定をすることを特徴とする。

本発明によれば、変動緩和用途の蓄電池システムにおいて、変動緩和動作の中断頻度をあげないように、一部の蓄電池バンクに対し保守充電を行うことができる。

蓄電池システムの全体構成を示す模式図である。保守充電開始時のＳＯＣに対する保守充電成功率曲線の例を示すグラフである。保守充電成功率曲線の作成工程の例を示すフロー図である。保守充電成功を判定する過程の例を示すグラフである。保守充電開始決定タスクの例を示すフロー図である。保守充電成功率と待ち時間との関係の例を示すグラフである。一定周期の保守充電の平均待ち時間の１／２をオフセットする例を示すグラフである。保守充電成功率マップの作成手順の例を示すフロー図である。

本発明は、気象の影響を受ける風力発電等の再生可能エネルギの変動緩和に用いる蓄電池システムの保守に関する。

本発明の蓄電池システムは、タイマやセル間のバラツキの増加等に基づき保守充電の起動を要求する手段と、独立に充放電制御可能な複数の蓄電池バンクと、蓄電池のバンク数やバンク毎の出力若しくは容量等の諸元を保持する手段と、保守充電の必要な蓄電池バンク数等の諸元を保持する手段と、蓄電池のＳＯＣを算出する手段と、変動緩和動作を継続しつつ複数の蓄電池バンクのうち一部の蓄電池バンクに対し保守充電を行った場合に保守充電を行わない残りの蓄電池バンクにて変動緩和動作を破綻せずに保守充電を完遂できる確率（以下、保守充電成功率と表記）を保守充電開始時のＳＯＣ値毎に求めたデータ（以下、保守充電成功率データと記載）と、複数の蓄電池バンクに対して充放電の動作を指令する充放電制御部と、保守充電起動要求を受け現在のＳＯＣ値と蓄電池バンク構成等の蓄電池の諸元と保守充電を必要としている蓄電池バンク数及び保守充電成功率データから実際に保守充電を開始するか否かの判定を行う保守充電開始判定部とを有することを特徴とする。

尚、保守充電成功率のデータは、バンク総数ｎバンク中でｍバンクに対して保守充電を行う場合等、蓄電池のバンク構成、バンク毎の性能等の諸元、保守充電の様態毎に保持しても良い。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は、蓄電池システムの全体構成を示したものである。本図においては、再生可能エネルギ源として風力発電機を示しているが、再生可能エネルギ源はこれに限定されるものではない。

本図において、風力発電機１１０は、母線１０９を介し、適宜変圧器等を介して送電線等の外部系統１０８に接続されている。風力発電機１１０により発電した電力は、外部系統１０８に供給される。図示しないものの、発電機の形式（誘導か同期か）に依存し、例えば同期発電機ではコンバータ−ＤＣバス−インバータのリンクを経て外部系統１０８に連系する構成のものでも本発明は同様に適用できる。

風力発電機１１０は、コンバータ１０２を介して蓄電池バンク１０１に接続されている。これは、風力発電機１１０により発電される電力が時間的に大きく変化することに対応し、この電力が多いときは蓄電池バンク１０１に充電する一方、電力が少ないときは蓄電池バンク１０１から放電することにより、外部系統１０８に送られる電力を平準化するためである。蓄電池バンク１０１の容量は、例えば、風力発電機の発電量を所定の平滑特性となるよう処理した値を外部系統１０８に出力する風力発電システムの合成出力とし、左記合成出力に対する過不足を蓄電池への充放電にて補う一般的な変動緩和動作を行った場合に過不足の生じない容量とする。

ここで、一般的な変動緩和動作の一例を示す。

発電機出力電流をＩ_Ｇ、外部系統１０８に出力する電流をＩ_Ｏとすると、蓄電池の充放電電流Ｉ_Ｂは、下記数式（１）で表される。

尚、ここでは簡略化のため、電圧がおよそ一定と仮定し、電流の変化分のみで示す。また、電流の符号は、正が蓄電池からみて放電、負が蓄電池からみて充電とする。また、外部系統１０８に出力する電流Ｉ_Ｏは、発電機出力電流Ｉ_Ｇを平滑した値であり、一例としては下記数式（２）で表される。

ここで、Ｆ_{ｌ１ｓｔｏ}は、一次遅れによる平滑演算で、簡易的な例として、下記数式（３）で表される演算が挙げられる。

式中、Ｔ_{ｃｏｎｓｔ}は、平滑化の時定数である。Ｆ_{ｌ１ｓｔｏ}（ｔ−１）は、一時刻前の平滑値である。尚、上記数式（３）は、単位時間のサンプリング間隔の場合（例１［ｓ］など）を示している。

平滑特性の例としては、例えば風力発電システムの合成出力の変動幅を、任意の時刻断面より開始する２０分間につき風力発電所定格出力の１０％以下とする特性が挙げられる。平滑アルゴリズムの例としては、一次遅れ演算以外に移動平均や、積和演算を用いたローパスフィルタ演算があるが、時定数を適切に定めることで、本実施例の用途においては、どのフィルタもほぼ同様に使用することができる。変動緩和の方式としては、上記以外にも、所定の時間、風力発電システムの合成出力を一定値に保つ方式もある。電力系統の安定化に寄与する目的で今後新たな平滑化の基準や方式が設定された場合はその都度、後述する保守充電成功率演算部１１４に対して、その平滑化方式を追加することで、本発明の一連の処理を同様に適用することができる。

蓄電池バンク１０１は、風力発電機１１０にて発電した変動を伴う発電量に対し概ね逆位相となる充放電を行うことにより、風力発電機１１０からの電力の変動を緩和し、外部系統１０８に連系する。蓄電池バンク１０１は、本発明では２つ以上で変動緩和動作に使用すると仮定する。蓄電池バンクはそれぞれ、１つ以上の蓄電池で構成されている。一例として、風力発電機の出力電圧と概ね一致する程度の電圧である場合、２００〜３００個程度の直列接続である。蓄電池バンクはそれぞれ、独立のコンバータ１０２で独立に充放電制御することが可能となっている。

蓄電池バンク１０１を含む蓄電池システムは、平準化制御部１０３と、保守充電成功率演算部１１４と、風況／発電量／充放電量データ保持部１１５とを備えている。尚、保守充電成功率のデータを保守充電成功率データ保持部１１３に格納後に更新しない場合は、保守充電成功率演算部１１４と、風況／発電量／充放電量データ保持部１１５は、設計時のみに使用し、必ずしも平準化制御部１０３と連結させておく必要はない。

平準化制御部１０３は、充電状態（ＳＯＣ）を算出するＳＯＣ算出部１０４（充電状態算出部）と、充放電制御部１０５と、保守充電要求起動部１０６と、保守充電開始判定部１０７と、保守充電必要バンク情報保持部１１１と、蓄電池諸元保持部１１２と、保守充電成功率データ保持部１１３と、保守充電猶予時間保持部１１６とを含む。

平準化制御部１０３は、ある時間における風況の変動に対応して、外部系統１０８に供給する電力の変動幅を所定の範囲内とする機能を有する。例えば、風速変化を伴う２０分間の風に対し、風力発電所が外部系統１０８に出力する電力の変動幅を風力発電所の定格出力の１０％以内とするといった制御である。

ＳＯＣ算出部１０４は、蓄電池バンク１０１の電流、電圧、温度、電流の積算値、開回路電圧（ＯＣＶ：ＯｐｅｎＣｉｒｃｕｉｔＶｏｌｔａｇｅ）等の各種計測データからＳＯＣを算出する。

保守充電要求起動部１０６は、鉛蓄電池の運用における均等充電やリチウムイオン蓄電池のＯＣＶ取得動作（両者を含め、保守充電）の開始要求を起動する。保守充電要求の起動としては、定期的（例えば２週間毎）、鉛蓄電池のセル間のバラツキが所定値を超過した場合や、電流積算値から算出するＳＯＣと他の指標から算出するＳＯＣとの乖離が所定値を超過した場合、操作員の手動操作による起動、より多くのシステムを統合的に制御している上位系等からの遠隔による起動などがある。

保守充電要求起動部１０６は、外部入力１１７からの信号（発信源は操作卓あるいは近接／遠隔に設置された装置内でのＳＣＡＤＡ等のソフトウェア）を受けるようになっている。保守充電開始判定部１０７は、外部出力１１８を介して操作卓（あるいは近接／遠隔に設置された装置内でのＳＣＡＤＡ等のソフトウェア）に信号を送ることができるようになっている。尚、１１７、１１８とも操作卓の入力装置や出力装置に限らず、遠隔との通信を含む汎用の入出力であり、平準化制御部１０３における全般的な外部との信号の送受を担うものとする。

保守充電必要バンク情報保持部１１１は、ある時点において保守充電が必要な蓄電池バンク１０１がどの程度あるか、といった情報を保持する。保持する情報の例としては、６バンク構成のうち２つのバンクでばらつきが所定値を超過し保守充電が必要になっている等の情報である。蓄電池諸元保持部１１２は、蓄電池バンク１０１の各々の容量、最大充放電電流値等、変動緩和動作に関係する各種諸元を保持する。

保守充電成功率データ保持部１１３は、複数ある蓄電池バンクのうち全バンク数より少なくかつ１つ以上の蓄電池バンクに対し、保守充電を行う。そして、保守充電成功率データ保持部１１３は、保守充電を行わない蓄電池バンク（残余バンク）のみにて変動緩和動作を継続した場合、該残余バンクの動作条件を超過せずに保守充電を完遂できる確率を、保守充電を開始するＳＯＣ値毎に求める。尚、ここで、保守充電を開始するＳＯＣ値とは、保守充電を開始する直前の変動緩和動作中のＳＯＣ値を意味する。

全てのバンクの蓄電池容量を合計した容量が、前述の如く、風力発電機出力の平滑値が合成出力となるよう蓄電池にて充放電を行う変動緩和動作のために過不足無い容量の場合、蓄電池の全バンクが連動して同じＳＯＣ値を保ちながら推移する方式とすると、理想状態でＳＯＣの範囲超過等の破綻が生じないほか、内部の状態量の相対関係が一意に決定できる。

本発明の計算例では、上記理想的な条件での計算例を示した。一方、一定の破綻率を許容し、ＳＯＣをある値に追従させる等の制御を入れた場合でも、追加した制御の係数毎にパラメトリックに保守充電成功率を求めることで、本発明は同様に適用できる。ここで、破綻率とは、変動緩和動作を継続しつつ複数の蓄電池バンクのうち一部の蓄電池バンクに対し保守充電を行った場合に保守充電を行わない残りの蓄電池バンクにて変動緩和動作が破綻する確率をいう。保守充電成功率データ保持部１１３にて使用する保守充電の成功率は、風力発電機の設置サイトの建設に先立ち観測した風況データ、又は、隣接する風力発電所の発電量データ等の運用開始前に取得したデータ、若しくはその風力発電所の運用開始後に変動緩和動作を実施しつつ取得したデータに基づいて作成される。

保守充電成功率データは、同データの作成時の条件にあわせ、条件毎に複数の保守充電成功率曲線を備えても良い。日本付近の風の状況は、季節毎に大きく異なることが知られており、一般に冬季の方が季節風の影響を大きく受け、風力が大きい傾向をもつことが知られている。

例えば、分析に用いる風力発電機の発電量が、冬季のデータの場合、冬季の保守充電成功率曲線の算出に用いられる。風力発電所の運用開始後、実際に保守充電を行う際、季節毎に保持した保守充電成功率曲線は、外部入力１１７や平準化制御部１０３の保持する図示しないＲＴＣ（リアルタイムクロック、カレンダー、時刻等を保持する手段）等から取得した季節に関する情報に応じ、切り換えられる。上記の保守充電成功率データ作成時の条件に応じた、複数の保守充電成功率曲線の選択は、保守充電成功率作成時と、運用開始後に実際に保守充電を行う際の保守充電成功率曲線選択時の条件が（およそ）一致する方式とすれば、季節以外の他の条件に関しても拡張可能である。

例えば、時刻によって変わる（海陸風のような）風速の傾向、若しくは天候による風速の傾向、風向による風速の傾向（周囲の地形、隣接風力発電機との相互の影響など）、気象データ若しくは気象予測データの値に依存した風速の傾向など、風速の状況と相関を生じうる条件で、かつ保守充電成功率曲線の算出時と、運用開始後に実際に保守充電開始判定時に対応する保守充電成功率曲線の選択に用いるデータを外部入力１１７や平準化制御部１０３内部の情報源から入力できるものであれば、種類は問わない。

風況／発電量／充放電量データ保持部１１５は、保守充電成功率を算出するための各種データを保持する。いずれも年単位、月単位など長期のデータが望ましい。また、サイトの運用開始後に測定したデータを用いても良く、更に前述の運用開始前のデータ及び運用開始後のデータの双方を用い、保守充電成功率データを継続的に更新しても良い。

保守充電成功率演算部１１４は、風況／発電量／充放電量データ１１５に保持したデータを用い、一部バンクに対し保守充電を開始したと仮定し、保守充電を完遂するまで、保守充電を行わない残余バンクのみで残余バンクの容量を超過せず変動緩和動作を継続できる確率を、保守充電開始時のＳＯＣ毎に求める。上記計算によれば、バンク構成等の諸条件を変えた複数のケースに対し行うことで、例えば蓄電池の全５バンク中の３バンクで変動緩和動作を継続しつつ、２バンクに対し保守充電を行う場合に保守充電を完遂できる確率を事前に知ることができる。

保守充電成功率は、保守充電を開始するＳＯＣの値に依存し大きく変化するため、より成功率の高いＳＯＣから保守充電を開始することで、風力サイトの稼働率を向上できる。保守充電開始判定部１０７は、保守充電要求起動部１０６により保守充電の要求を受けた場合に、ＳＯＣ算出部１０４からの蓄電池のＳＯＣの値、保守充電必要バンク情報保持部１１１からの保守充電が必要となっているバンクの数の情報、当該保守充電の必要な蓄電池バンク及び変動緩和動作を継続する蓄電池バンクの最大充放電電流値や容量等の蓄電池諸元（蓄電池諸元保持部１１２からの情報）に基づいて、保守充電の開始を判定する。

充放電制御部１０５は、保守充電開始の指令を受けた場合、例えば１つの蓄電池バンクで変動緩和動作を継続しつつ他方の蓄電池バンクに対して所定の手順で保守充電を行う。

保守充電開始判定部１０７は、保守充電要求起動部１０６からの保守充電要求を受信した際、もし、現状のＳＯＣ値、保守充電必要蓄電池バンク数等の情報に基づいた保守充電成功率が所定値より低い場合は、保守充電要求の受信後直ちに保守充電の開始指令を出力せず、保守充電成功率がより高い状態に移行するまで、一時的に保守充電の開始指令を保留する。例えば、蓄電池バンクが２つの場合で、ＳＯＣが５０％前後の場合、一方の蓄電池に対し保守充電を開始した場合の成功率はほとんど０％であるが、十数時間の経過で保守充電成功率は３５％以上に向上する。これは、後述の図６のとおりである。

保守充電の開始を保留できるのは、多くの場合で、保守充電を開始するまでの猶予時間が比較的長いためである。例えば、従来、鉛蓄電池の保守充電（均等充電）は、二週間の一定間隔で行う場合があるが、この二週間の間隔が十数時間延びた場合の影響は軽微と考えられる。

しかし、一方で、リチウムイオン電池のＳＯＣの指示値の誤差が明らかに大きく、直ちに保守充電（休止による正確なＯＣＶの取得）を行わなければ運用に支障をきたす等、猶予時間が比較的短いケースも存在しうる。そこで、保守充電猶予時間保持部１１６にて、保守充電開始判定部１０７が保守充電の開始を保留できる最大の猶予時間を保持し、当該時間の経過で、現状の保守充電成功率の如何によらず保守充電開始判定部１０７が、保守充電の開始指令を出力するようにしても良い。或いは、外部出力１１８経由で操作卓にメッセージを表示し、運転員の指示を仰ぐようにしても良い。尚、保守充電猶予時間保持部１１６に格納する猶予時間は、必ずしも固定ではなく、保守充電の切迫の度合い（例えばセル間のばらつきの大きさ、ＳＯＣ誤差の拡大の程度等）に応じ、可変としても良い。

なお、平準化制御部１０３、保守充電成功率演算部１１４及び風況／発電量／充放電量データ保持部１１５の配置、構成等は、上述の例に限定されるものではなく、これらの機能を発揮する構成であればどのようなものであってもよい。また、保守充電成功率演算部１１４は、平準化制御部１０３に含まれていてもよく、保守充電成功率の演算を平準化制御部１０３にて行ってもよい。

（図２の説明）
図２は、保守充電開始時のＳＯＣに対する保守充電成功率曲線の例を示したものである。横軸は保守充電開始時のＳＯＣであり、縦軸は保守充電成功率である。尚、蓄電池容量は必要最低限の構成であり、全バンクのＳＯＣが連動して変動緩和していると仮定している。縦軸の保守充電成功率は、一部の蓄電池バンクに対し保守充電を行う場合に、変動緩和動作を継続する蓄電池バンクの容量を超過せず、保守充電を完遂できる確率である。

本図において、曲線１３０は、同一電流容量、同一Ａｈ容量の蓄電池バンクを２個設けた構成の変動緩和システムにおいて、１個の蓄電池バンクにより変動緩和動作を継続しながら他の１個の蓄電池バンクに保守充電を行う場合の成功率を示したものである。同様に、曲線１３１は、同一電流容量、同一Ａｈ容量の蓄電池バンクを６個設けた構成において、５個の蓄電池バンクにより変動緩和動作を継続しながら１個の蓄電池バンクに保守充電を行う場合の成功率を示したものである。さらに、曲線１３２は、電流容量の比及びＡｈ容量の比をともに２：１とした２個の蓄電池バンクで構成した変動緩和システム（容量の比を図中のバンクを表す長方形の面積で表現している。）において、容量が小さいほうの１個の蓄電池バンクにより変動緩和動作を継続しながら容量の大きいほうの１個の蓄電池バンクに保守充電を行う場合の成功率を示したものである。

尚、保守充電の時間は１０時間とした。また、曲線１３０は、例えば同一容量の２個の蓄電池バンクのうち１個の蓄電池バンクに対して保守充電を行うケース以外に、例えば同一容量の６個の蓄電池バンクで３個の蓄電池バンクに対して同時に保守充電を行う場合にも適用できる。同様に、曲線１３２は、例えば同一容量の３個の蓄電池バンクで２個の蓄電池バンクに対して同時に保守充電を行う場合にも適用できる。

以下、適宜、電流容量や充放電容量の比が同一或いは近似する他のケースにも同様に適用できる。バンク構成単位でなく、容量の比を整数比以外に拡大し、パラメトリックに本図の曲線を求めれば、より一般のケースに対して対応可能となり、多種多様な蓄電池の組み合わせに対し、同一の手順を適用できるようになる。

本図の曲線からわかるように、保守充電を開始するＳＯＣの値及び全バンクにおける保守充電を行うバンクの割合に応じ、変動緩和動作中に一部のバンクに対して保守充電を行う場合の成功率は大きく変動する。したがって、この特性を有効に活用することで、保守充電成功率の高い、より有利な条件下で保守充電を開始することが可能となり、発電所の稼働率を向上できる。

ここでは、例として、変動緩和用の蓄電池が同一容量の蓄電池バンク２個の構成の場合に、ＳＯＣが５５％のときに保守充電要求起動部１０６から保守充電開始判定部１０７へ保守充電要求がなされたと考える。

同一容量の蓄電池バンク２個の構成の場合の保守充電の曲線は、図２の曲線１３０に相当する。本図からわかるように、曲線１３０の横軸のＳＯＣ５５％に対応する保守充電成功率は、ほぼ０％である。したがって、保守充電開始判定部１０７は、保守充電が直ちに必要な切迫した状況以外の場合、充放電制御部１０５への保守充電開始の指令の出力を留保する。

その後、時間の経過とともに、より高い保守充電成功率に対応するＳＯＣに移行したことを見計らって、保守充電開始判定部１０７が充放電制御部１０５へ保守充電開始の指令を出力する。

次に、保守充電成功率曲線の作成手順を説明する。

図３は、保守充電成功率曲線の作成工程の例を示すフロー図である。

保守充電成功率曲線の作成は、図１の保守充電成功率演算部１１４で行う。まず、保守充電成功率算出の基礎となる測定データを風況／発電量／充放電量データ保持部１１５から入手する（Ｓ５０１）。これは、例えば風力発電の場合、建設に先立ち、建設予定地の風況を相当期間（１年以上など）にわたり、測定をしている場合がある。また、近隣で既に稼働中の風力発電所がある場合は、その発電量データなどを可能な限り入手する。後者の場合、同一形式の風力発電機の発電量の時系列データであれば更に好ましい。

入手した測定データは、その形式により、例えば風速データであれば、発電量の風速の三乗則など公知の手法で発電量の時系列データに変換する。本実施例では、風力発電所の運用開始前の事前データに基づく保守充電成功率曲線作成の例を示したが、運用開始後の実測データに基づいても、同様に保守充電成功率曲線を作成／或いは事前データと合算し累積的に更新することができる。運用開始後のデータを用いた場合、事前シミュレーションの場合と比較し、各種仮定による誤差が生じない点が有利である。一方、データの蓄積量が、特に運用開始直後では少ないため、運用開始前の事前データあるいはワイブル係数を用いた統計的な風況データを加えることで統計的偏りが回避される。

つぎに、Ｓ５０２にて、発電量の一次遅れによる平滑値を出力の追従目標とする等の、一般的な公知の変動緩和アルゴリズムにて蓄電池に対し充放電を行った場合の挙動を分析する。変動緩和の例は、上記数式（１）〜（３）に示すものを用いることができる。また分析の方法は、後述の図４にて詳細に説明する。分析結果に基づいて保守充電成功率マップを作成する。

得られた分析結果のデータは、図１の平準化制御部１０３の保守充電成功率データ保持部１１３に格納する（Ｓ５０３）。

その後、上記のデータを用いて保守充電開始決定タスクを開始する（Ｓ５０４）。これについては図５を用いて後述する。

以下、分析の方法について図４を用いて説明する。

図４は、保守充電成功を判定する過程の例を示すグラフである。

図中、右上のグラフは、風力発電機により発生した電流の経時変化を示したものである。ここで、電流として示した値は、風力発電機により発生した電力を所定の電圧に調整し、必要に応じ規格化した場合の電流の値である。

右下のグラフは、変動緩和システムを構成する複数個の蓄電池バンクのうちの１個について充電状態（ＳＯＣ）の経時変化を示したものである。保守充電の時間は１０時間としている。

同図左側のグラフは、ある充電状態（ＳＯＣ）において保守充電が成功する確率を示したものである。これは、図２と同じものである。

分析は、変動緩和動作を継続する保守充電を行わない側の蓄電池バンクの電流制限値及びＳＯＣ範囲の双方の超過の有無について、全ての開始時刻から保守充電を開始したと仮定して行う。ここで、保守充電は、簡略化のため、変動緩和対象の風力発電機以外の別電源を用いるとする。

図４の右上及び右下のグラフは、例として、図２の曲線１３０に示す、同一電流容量、同一Ａｈ容量の蓄電池バンクを２個設けた構成の変動緩和システムにおいて、１個の蓄電池バンクにより変動緩和動作を継続しながら他の１個の蓄電池バンクに保守充電を行う場合である。図４のグラフにおいて、時刻ｔ１から保守充電を開始し、他方のバンクで変動緩和動作を継続すると仮定する。この場合、変動緩和システムを構成する蓄電池の容量が半分となるため、充放電電流の制限値は、図中のＩｄｍａｘからＩｄｍａｘ／２（放電）、ＩｃｍａｘからＩｃｍａｘ／２（充電）と半分になる。

この条件において、保守充電を継続する１０時間の間に上記制限値を超えずに経過すれば、電流制限値に関する超過はないもの（符号１４３）と判定する。

同様に、変動緩和動作を継続する蓄電池バンクのＳＯＣは、他方のバンクが保守充電をしている場合、右下のグラフ中の点線で示すように従来の２倍の傾きで変化するが、この場合でも、保守充電の継続時間中にＳＯＣが制限範囲内で推移すれば、ＳＯＣに関する超過はないもの（符号１４２）と判定する。

この場合、符号１４３及び１４２から、電流及びＳＯＣの双方の超過がないと判定されているため、保守充電開始の時刻ｔ１に対応するＳＯＣ１に対して、保守充電成功率の「成功」の累積度数に１が加算される。

尚、ヒストグラムとして集計する関係上、実際にはＳＯＣ１を含むある幅をもった階級範囲に関し、度数を累積する。階級範囲の幅の一例としてＳＯＣの５％が挙げられるが、統計処理するデータが多い場合は、より狭い幅を採用しても統計上有意な度数まで集計することができる。逆に処理すべきデータが少ない場合は、階級範囲を広めにとり累積される度数を統計的に有意とみなせる量まで確保する。度数が有意か否かの判断基準の一例として、ヒストグラムが滑らかに変化するかどうかがある。処理すべきデータが少ないにもかかわらず階級範囲を狭くした場合、隣接する階級の度数の変動が大きくなる。また、前記ＳＯＣ１に対する成否のカウントを、ヒストグラム処理せず、そのまま保持することで異なる階級範囲の幅に対するヒストグラムの変化を確認してもよい。同様にヒストグラム処理しない上記ＳＯＣ１に対する成否カウントを、後に追加の統計処理にて得られた成否カウントとあわせてヒストグラム処理する目的で保存しても良い。

同様に、時刻ｔ２から保守充電を開始した場合には、ＳＯＣが下限を下回るため（符号１４６）、対応するＳＯＣ２は、保守充電成功率の「失敗」の累積度数に１が加算される。

さらに、ｔ３からの保守充電開始の場合、最大放電電流値超過（符号１４９）のため、対応するＳＯＣ３は、保守充電成功率の「失敗」の累積度数に１が加算される。

時刻ｔ２から保守充電を開始した場合のように、ＳＯＣの超過に関しては、たとえ電流制限値の超過が無い場合でも、ＳＯＣの超過が起こる可能性がある。

例えば、保守充電を行わず２つのバンクで変動緩和動作を行っていた場合にＳＯＣが５０％から８０％に増加（３０％増）する局面に対応したタイミングで、１つのバンクの保守充電を行った場合、変動緩和動作を継続する他方のバンクは、５０％から１１０％（６０％増）となり、明らかにＳＯＣの制限範囲を超過する。ＳＯＣ運用範囲のうち、中間のＳＯＣから開始した場合、ＳＯＣの変化幅の観点から、変動緩和動作を継続する側の蓄電池バンクでのＳＯＣの超過が生じやすい。

加えて、風の強弱分布の基本的性質から、発電機出力の一次遅れによる平滑値を出力の追従目標とする等の、一般的な公知の変動緩和アルゴリズムを適用すると、中間のＳＯＣでの滞留時間は、比較的短く、長い時間の経過を待たずして、どちらかのＳＯＣ（特に、低い方のＳＯＣ）に移行する性質もある。したがって、変動緩和動作に保守充電を行う場合、中間のＳＯＣから開始することは、非常に不利となる。

以上の手順は、図３のＳ５０２にて行う保守充電成功率の計算を示したものであるが、この場合、種々のバンク構成、バンク毎の電流制限値、容量、保守充電時間（例えばＯＣＶ状態に保つ時間や均等充電時の押し込み充電時間等、設定に任意性をもつ時間）、蓄電池の種類、季節毎の風況の変化、発電機毎の特性の違い、複数発電機のうち休止する発電機が存在する場合の違いなど、統計処理をするに十分にデータがある場合には、種々の条件下での保守充電成功率を算出すると、運用時の状態により合致させた保守充電成功率を作成することができる。

次に、図３のＳ５０３で算出結果を、保守充電成功率データ保持部１１３に格納する。この格納作業は、風力発電所建設前の風況データを元にする場合、風力発電所運用開始前に一度だけ行っても良い。運用開始後の実績データに基づき、実際に用いる風力発電機に関する測定データを用い、随時更新しても良い。したがって、風況／発電量／充放電量データ保持部１１５及び保守充電成功率演算部１１４は、運用開始前のみの段階で用いても、運用開始後に引き続き用いても良い。保守充電成功率データを格納した後、実際に保守充電成功率データに基づいた変動緩和動作中の保守充電の適用を開始する。もちろん、変動緩和動作中の保守充電を、発電所運用開始時には適用せず、実績データを十分に蓄積した後に、適用を開始しても良い。

風況データの例としては、風速の出現率分布を表すワイブル分布がある。ワイブル分布は、一般に下記数式（４）で表される。

式中、ｆ（Ｖ）は風速Ｖの出現率であり、ｃは尺度係数であり、ｋは形状係数である。

次に、保守充電開始の決定に関するタスクのフローを説明する。これらのフローは、図１の平準化制御部１０３内の複数の機能ブロックが関連して動作する。

図５は、保守充電開始決定タスクの例を示すフロー図である。

まず、Ｓ５１０で保守充電要求起動部１０６が保守充電開始要求のトリガを発生させる。トリガ発生の要因としては、例えば２週間毎等の定期的な保守充電の期限の到来、バンク中の複数の蓄電池間での電圧のばらつき（ＳＯＣのばらつき）が所定値を超過した場合、運転員の手動操作による保守充電指令の入力、他の発電サイトも含め統括的に管理する上位系からの遠隔による保守充電指令などがある。

運転員の操作や遠隔からの指令は、外部入力１１７より入力される。その他、２週間等の一定周期のトリガは、外部入力１１７より入力しても、平準化制御部１０３内部の図示しないリアルタイムクロックからトリガをかけても良い。また、セル間のばらつきは、平準化制御部１０３に入力される計測データから算出される。

但し、Ｓ５１０で保守充電開始要求トリガが発生した時点では、保守充電の開始要求に過ぎず、実際に保守充電を開始するか否かの判定は、保守充電開始判定部１０７が他の要因を勘案して判定する。そのステップの１つがＳ５１１である。

ここでは、ＳＯＣの現在値、バンク構成、及び保守充電必要バンク数や希望する保守充電時間等の諸条件から、対応する保守充電成功率データを参照し、その時点での保守充電成功率を算出する。保守充電成功率データの参照にあたっては、季節や天候等の状態を外部入力１１７より入力し、例えば季節毎や天候毎に、対応する保守充電成功率のデータを参照することで、より精度の高い保守充電成功率のデータを得ることができる。

実際に日本付近では、季節毎に変わる気候により、季節風の影響が顕著に現れ、冬季と夏季では風況が大幅に異なる地点が多いことが知られている。同様に天候の大まかな傾向により風況が異なるため、保守充電成功率の特性も変わる。よって、天候に応じ、適用する保守充電成功率のデータを対応する天候のものに切り換えることで、保守充電成功率の高精度化が図れる。

一般に、気象予測データを用い、数時間後までの風速そのものを予測し、変動緩和動作に役立てることは、現在の予測精度の関係で困難である。一方、本実施例のように、気象との関連を統計処理したデータ群の切り換えに、気象の現況データを用いる場合は平均化により効果が見込める。

例えば、曇天の場合、晴天と比較し日射の影響が小さく、風力の変動が小さいと予想される。山と海に面した風力発電機の場合、気象データの一例として、例えば風向を用いれば、海からの風に対しては変動が少ないことが予想され、逆に山からの風に対しては、地形による乱流で変動が大きな風況となることが予想される。その他、時間帯による保守充電成功率の切り換えを行っても良い。これは、早朝や夕方は海陸風等の効果で風速が小さい等の傾向を利用するものである。

その算出結果をもって、Ｓ５１２にて、成功率が閾値以上かを判定する。成功率が閾値以上の場合、十分に高い確率で変動緩和動作中の保守充電が可能と判定し、Ｓ５１８で保守充電開始判定部１０７が充放電制御部１０５に対して、保守充電の開始を指令する。充放電制御部１０５は、指定された保守充電の方式に従い、変動緩和システム中の保守充電対象の蓄電池バンク１０１に対し保守充電を行うようコンバータ１０２に指令値を送る。保守充電の方式に関し、鉛蓄電池ではセル間のバラツキ防止のための均等充電、若しくは電流積算値のリセットのための充電がある。

リチウムイオン蓄電池では、開放電圧（ＯＣＶ）取得のための充放電の休止若しくはＳＯＣに対する閉路電圧勾配平坦部（ＣＣＶ電圧勾配平坦部）を回避するための充電等が挙げられる。電圧勾配平坦部の回避は、例えばＳＯＣを高い箇所若しくは低い箇所に移行させることで、ＳＯＣ変化に対する閉路電圧（ＣＣＶ）の変化の大きな状態とし、ＳＯＣのズレを修正する（ＳＯＣゲージのリセット）ためのものである。ＯＣＶの取得は、リチウムイオン蓄電池に限らず鉛蓄電池を含む他の蓄電池に対しておこなっても良い。本実施例では、保守充電に伴う均等充電やＳＯＣ調整時の電源は、図１に図示しない別電源を用いることを前提とした。

加えて、別電源を用いずに変動緩和システムの母線１０９を電源とする方式で、保守充電成功率演算部１１４にて保守充電成功率を演算し、該成功率を保守充電成功率データ保持部１１３に保持することで、別電源を用いない保守充電にも対応できる。保守充電に別電源を用いる方式と用いない方式の双方の保守充電成功率を保守充電成功率データ保持部１１３に保持し、実際におこなう保守充電の方式にあわせて切り換える方式としてもよい。

尚、母線１０９を電源とする保守充電の方式では、保守充電のための電力は、風力発電機１１０から供給（吸収）されるようにしてもよい。また、保守充電のための電力は、保守充電対象とならない他の蓄電池バンク１０１から供給されるようにしてもよい。さらに、他の蓄電池バンクのみが当該電源から電力を吸収するようにしてもよい。さらにまた、保守充電のための電力は、図示しない他の電源から母線１０９経由で供給（吸収）されるようにしてもよい。

Ｓ５１３〜Ｓ５１５は、オプションであるため、必ずしも適用する必要はないが、利便性が向上する。

Ｓ５１３は、前のステップのＳ５１２で保守充電の成功率が閾値未満の場合、ＳＯＣの現在値、バンク構成、保守充電必要バンク数その他測定値や情報に基づき、保守充電成功率が所定の閾値を上回るまでの予想待ち時間を算出する。待ち時間の算出方法は後述する。

Ｓ５１４では、予想待ち時間の閾値判定を行う。

もし予想待ち時間が閾値以上であった場合、Ｓ５１５に進む。変動緩和動作を継続しつつ保守充電を行う場合、希望する待ち時間内で、成功率の高い保守充電を行えない可能性がある旨を表示し、又は遠隔に送信し、以後の動作の選択に関する運転員の指示を仰ぐ他、例外処理１の実行に移る。

上記の移行の動作の選択の例として、強制的に保守充電を開始するか、或いは稼働率を重視し、確率的には低いが、ＳＯＣの状況が好転するまで限界まで待ち、その後、変動緩和動作を継続し、又は休止して保守充電を行うか等の選択がある。

上記例外処理１の例としては、操作員の選択結果の入力を待たずに、若しくは選択結果の入力のタイムアウトした際に、保守充電の実行を即時に実行し、若しくは最大待ち時間まで待った後に実行し、その際、変動緩和動作を休止するか否か等の選択を予め定められた手順で自動実行する。この際、操作員の入力指示待ち時には提示しない、より複雑な手順を組み込んでも良い。

例えば、蓄電池の全６バンク中、３バンクが保守充電必要となった場合、保守充電必要なバンクのうち１バンクの保守充電までの待ち時間を長く取れ、他の２バンクの待ち時間が短く、かつ２バンクまでの保守充電であれば、保守充電成功率が閾値以上となる場合、当該２バンクのみに保守充電を適用する等がある。

予想待ち時間の閾値は、状況により異なる。例えば２週間毎の定期的な保守充電の開始を行う場合、数日程度まで保守充電の間隔が延びた場合の影響は小さいと仮定し、閾値を数日程度に設定できる。一方、電流積算によるＳＯＣ値と他の指標によるＳＯＣ値の指示の差が拡大し、制御に支障が出る場合などは、短期間の閾値を設定する。もちろん操作員の入力による保守充電開始の即実行指令の場合は、閾値は０である。

Ｓ５１６は、保守充電成功率が閾値以下であるために保守充電を保留している場合の最大待ち時間超過の判定である。同様に、Ｓ５１６にて、待ち時間以外に絶対遵守要件の超過の切迫の有無を判定基準としても良い。例えば、ばらつき等、Ｓ５１０での保守充電開始要求を発生させる閾値ではなく、より要件が厳しい絶対に遵守すべき閾値（Ｓ５１６中では絶対遵守要件と記載。例えばその値を超えると永久故障となる確率が急激に高くなる条件、例えば電気／電子部品における絶対最大定格値など）を、保守充電の開始を保留している間に超過してしまわないように、Ｓ５１６のステップにて、更新された測定値その他の情報に基づき判定する。

もし最大待ち時間を超過した場合、或いは絶対最大要件の超過が切迫した場合、Ｓ５１７で例外処理２を行う。これは例外処理１と類似であるが、最大待ち時間終了まで状況の好転を待つという動作は除く。また、図示はしないが、保守充電を即時実行する際、保守充電を行わない蓄電池バンクにて変動緩和動作を継続するか否かの選択を操作員に求めるために提示しても良い。最大待ち時間を超過していない場合、Ｓ５１１に再び戻り、更新され続けるＳＯＣ現在値等の情報に基づき、再び以降のフローを実行する。

もちろん、操作員の入力による保守充電開始の即実行指令の処理は、図５のフローを実行せず、保守充電開始判定部１０７が充放電制御部１０５に対して、即保守充電開始指令を指示しても良い。

図６は、保守充電成功率の時間推移の例を示したものである。横軸は保守充電を開始するまでの待ち時間を、縦軸は保守充電成功率を示している。

本図は、保守充電成功率が低いＳＯＣの場合には、保守充電の開始を遅らせればよいことを説明するものである。言い換えると、保守充電の開始の留保をすることにより、保守充電成功率が向上することを示している。

具体的には、本図においては、ＳＯＣが５５％〜６０％の範囲にあるとき、すぐには保守充電を実施せず、横軸に表示した時間だけ待った後、保守充電を開始した場合の保守充電成功率の推移を示している。蓄電池のバンク構成としては、同一容量の全２バンクのうち１バンクに関し保守充電を行い、残りの１バンクで変動緩和動作を継続するケースのデータを示している。

本図からわかるように、待ち時間が０か非常に短い間は、保守充電成功率は低いものの、その後、時間の経過とほぼ比例し、保守充電成功率が増加する。待ち時間が約１３時間で保守充電成功率はほぼ飽和に達する。よって、例えば２週間毎の保守充電を開始しようとした場合、その時点のＳＯＣが５５％前後であった場合、約半日待つことで、変動緩和動作を行いながら保守充電を行った際の成功率が高い条件に移行することが判る。

尚、本図において、縦軸の保守充電成功率の最大値が４０％とあまり大きな値とならないのは、保守充電開始要求を受けた時点のＳＯＣが５５％〜６０％の範囲にある多くのケースをサンプルとして用いているためであり、成功率の高いものと低いものとが平均化されていることによる。例えば、約半日の待ち時間の間で、より高い保守充電成功率に達しているサンプルもあれば、より短い時間で高い保守充電成功率に達した後、逆に小さな保守充電成功率に移動しているサンプルも含めている。

したがって、一つ一つのサンプルに関し、保守充電成功率の閾値に達した場合に、即座に保留を中止し、保守充電を開始するなどした場合は、より短い待ち時間となる可能性がある。図６を用いると、保守充電開始要求を受けた時点のＳＯＣに基づき、所定の保守充電成功率に達するまでの平均的待ち時間を算出できる。いま、保守充電に着手してよい保守充電成功率を閾値１７０に設定した場合、閾値１７０に対応する時間は、平均待ち時間１７１のように決定できる。保守充電に着手してよい閾値の定め方としては、風力発電サイトの目標の稼働率を勘案して決定する方法、図６のように保守充電成功率が飽和状態或いは振動状態に移行するまでの時間等から定める。もちろん閾値は固定とは限らず、例えば季節毎に変わる風況によってＳＯＣが動きやすい状況になった場合、短時間のうちに保守充電成功率の高いＳＯＣに移行する可能性が高まるため、対応して保守充電成功率の閾値も高い値とすることができる。

本発明では、より高い保守充電成功率の条件になるまで保守充電の開始を保留する。したがって、保守充電の開始要求が発生してから、実際に保守充電を開始するまでに待ち時間が生じる。この待ち時間の平均値をｔ_ａｖｗとすると、例えば２週間などの一定周期で保守充電を行う従来の方式と比較した場合、ｔ_ａｖｗだけ保守充電の間隔が延長されることになる。保守充電の間隔が延長されても問題ないケースも多いものの、推奨運用条件等で保守充電間隔が指定されている等、目標の保守充電間隔に近づける必要がある場合は、保守充電の実施間隔ｔ_ｍに対し、ｔ_ａｖｗ／２だけ予めオフセットした時間を保守充電の要求間隔とするなどの補正を行うと従来の運用との乖離を少なくできる。図７は、一定周期の保守充電の平均待ち時間の半分（ｔ_ａｖｗ／２）オフセットさせる例である。前記オフセットの結果、保守充電要求起動部１０６が保守充電の開始要求を保守充電開始判定部１０７宛に出力するタイミングが、図７の逆三角形で囲まれたＡ点から同Ｂ点に移行する。

本図において、網掛け部分１８０は、ある蓄電池バンクに関する保守充電の箇所を表し、白マスキング部１８１は、同一の蓄電池バンクに関する変動緩和動作の運用箇所を表している。

本図において、符号１８２は、前回の保守充電及びそれに続く変動緩和動作の運用、同様に中から下よりの符号１８３は、符号１８２と同一の蓄電池バンクに関する次の保守充電とそれに続く変動緩和動作の運用の箇所に対応している。

また、風況等によりタイムアウトでの保守充電の確率が高い場合、ｔ_ａｖｗ期間中の発生密度に偏りが生じるため、オフセットはｔ_ａｖｗ／２とは限らず、待ち時間の出現頻度を考慮したオフセットとしても良い。

上述の例は、一定の時間間隔で保守充電開始要求を行う場合のものであるが、時間ではなく、別の指標に関しても、同様にオフセットをかけることにより保守充電待ち時間による各種誤差を低減できる。例えば、同一蓄電池バンク内のセル間のばらつきの度合いにより保守充電の開始要求を発生させる場合、ばらつきの増大の傾向が予め外挿等により予測できるとすると、ばらつきが閾値に達する時間から、ｔ_ａｖｗ／２もしくは、ｔ_ａｖｗ若しくはｔ_ａｖｗ＋３σ相当等の時間に対応するばらつきを減じた値を閾値とすることで、目標のばらつきの閾値を超過する確率を低減できる。

この方法においては、ｔ_ａｖｗ／２以外に、ｔ_ａｖｗ若しくはｔ_ａｖｗ＋３σ（一般にはｔ_ａｖｗ＋ｎσであり、ｎは条件により加減する。）に相当する時間を閾値から減じてもよい。これは、最大待ち時間の場合でも、ばらつきの最大値が絶対に遵守すべき範囲を超過しないようにするためである。同種の閾値判定は、前述のとおり、Ｓ５１６で行っても良い。

以上の実施例では、風力発電の例を示したが、太陽光発電その他の発電において発電量が変動し、その変動が予見しにくい発電手段に関し、同様に適用可能である。蓄電池は、鉛蓄電池及びリチウムイオン二次電池に限らず、他の種類の蓄電池を適用しても良い。また、均等充電、ＯＣＶ取得のための休止以外に、点検等の目的で一時的に解列する場合にも同じ手法が適用できる。

本発明によれば、余剰な蓄電池容量をもたない構成で、変動緩和動作中に保守充電を行う場合、変動緩和動作を継続する他方の蓄電池バンクの容量（充放電可能電荷量、最大充放電電流値）を超過せずに保守充電を完遂できる確率は、保守充電を開始するＳＯＣ値及び蓄電池のバンク構成によって大幅に異なる。例えばあるバンク構成における、あるＳＯＣ値から保守充電を開始する場合、保守充電を行わない残りのバンクの容量を超過せずに保守充電を完遂できる確率はほとんど０である。よって、上記条件を予め知っていれば、その条件を避けて保守充電を開始することで、変動緩和動作を継続しつつ保守充電を行え、発電設備の稼働率を向上できる。

上記全ての実施例において、変動緩和の対象となる発電装置は、再生可能なものに限定されず、保守充電成功率曲線を作成可能な出力変動の統計的性質を有する全ての電源に対して、同様に適用可能である。

１０１：蓄電池バンク、１０２：コンバータ、１０３：平準化制御部、１０４：ＳＯＣ算出部、１０５：充放電制御部、１０６：保守充電要求起動部、１０７：保守充電開始判定部、１０８：外部系統、１０９：母線、１１０：風力発電機、１１１：保守充電必要バンク情報保持部、１１２：蓄電池諸元保持部、１１３：保守充電成功率データ保持部、１１４：保守充電成功率演算部、１１５：風況／発電量／充放電量データ保持部、１１６：保守充電猶予時間保持部、１１７：外部入力、１１８：外部出力、１３０、１３１、１３２：曲線、１７０：閾値、１７１：平均待ち時間。

Claims

発電機からの送電量の変動を緩和するシステムであって、
複数個の独立に充放電制御可能な蓄電池バンクと、平準化制御部と、保守充電成功率演算部とを備え、
前記蓄電池バンクは、複数個の蓄電池を含み、
前記平準化制御部は、充電状態算出部と、充放電制御部とを含み、
前記平準化制御部又は前記保守充電成功率演算部は、前記蓄電池バンクの一部に対し保守充電を行うとともに残った前記蓄電池バンクにより前記変動の緩和を継続する場合に、前記残った蓄電池バンクの運用限界を超過せずに前記保守充電を完遂できる確率である保守充電成功率と、前記保守充電を開始する時点における充電状態との関係をあらかじめ算出し、この関係に関するデータを保存する機能を有し、
前記保守充電成功率は、風況／発電量／充放電量データから演算し、
前記保守充電が必要となった際に前記関係に関するデータを参照してこの際の前記保守充電成功率を算出するとともに前記保守充電成功率と予め設定した閾値とを比較しその結果が閾値以下の場合、前記保守充電の開始の留保をする判定をすることを特徴とする蓄電池システム。
前記データは、前記保守充電を行う前記蓄電池バンクの容量と変動緩和動作を継続する蓄電池バンクの容量との比を含む条件を媒介変数として作成したものであることを特徴とする請求項１記載の蓄電池システム。
前記平準化制御部は、前記留保をする際、その留保の開始時における前記充電状態を用いて前記保守充電成功率が閾値以上となるまでの平均待ち時間を算出し、この平均待ち時間の経過後に前記保守充電を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電池システム。
前記平準化制御部は、前記平均待ち時間と前記保守充電を留保可能な最大の待ち時間とを比較し、その結果に基づき、操作員への選択の提示又は予め定められた前記保守充電の開始をすることを特徴とする請求項３記載の蓄電池システム。
前記風況／発電量／充放電量データに含まれる風況データは、ワイブル分布で近似されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電池システム。
複数個の独立に充放電制御可能な蓄電池バンクと、平準化制御部と、保守充電成功率演算部とを備え、発電機からの送電量の変動を緩和する蓄電池システムに用いるものであって、
前記蓄電池バンクの一部に対し保守充電を行うとともに残った前記蓄電池バンクにより前記変動の緩和を継続する場合に、前記残った蓄電池バンクの運用限界を超過せずに前記保守充電を完遂できる確率である保守充電成功率と、前記保守充電を開始する時点における充電状態との関係であることを特徴とするコンピュータ読み取り可能なデータベース。
前記保守充電成功率は、風況／発電量／充放電量データから演算したものであることを特徴とする請求項６記載のコンピュータ読み取り可能なデータベース。
前記風況／発電量／充放電量データに含まれる風況データは、ワイブル分布で近似されていることを特徴とする請求項７記載のコンピュータ読み取り可能なデータベース。
請求項６〜８のいずれか一項に記載のコンピュータ読み取り可能なデータベースを有するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。