JP5638436B2 - 電力貯蔵システム - Google Patents
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Description
例えば、非特許文献1に記載の風力併設蓄電実証システムは、インバータに蓄電池(直列接続された鉛蓄電池)が接続されてユニットを構成し、5台の当該ユニットが並列接続されて構成される蓄電システムと、当該蓄電システムを制御するシステムコントローラとを具備する。そして、放電方向では、SOC(State Of Charge、充電率)が高い順にユニットを放電させ、充電方向では、SOCが低い順にユニットを充電させるインバータ台数制御を行う。例えば、ユニット5台中SOCの高い順に3台のユニットのみで必要電力を放電できる場合、残りの2台のユニットは待機状態とする。
ここで、SOCをより正確に推定するためには、二次電池の充放電を行わない静定時間を設けて二次電池の電圧値を測定する必要がある。ところが、非特許文献1に記載の風力併設蓄電実証システムにおいて風力発電機に接続された蓄電システムのように、蓄電システムの充放電が瞬間的に切り替わる場合、静定時間を確保できず、SOCの推定精度が低下してしまうおそれがある。
図1は、本発明の一実施形態における電力貯蔵システム1の概略構成を示す構成図である。同図において、電力貯蔵システム1は、組電池11−1〜11−4と、チョッパ12−1〜12−4と、インバータ13−1〜13−2と、縮退信号生成部14とを具備する。
このように、組電池11−1〜11−4は、チョッパ12−1〜12−4およびインバータ13−1〜13−2を介して互いに並列に接続されている。
組電池11−1〜11−4は、それぞれ、チョッパ12−1〜12−4に直列接続される二次電池であり、電力系統C1における余剰電力を、その接続されるチョッパを介して取得して蓄電し、また、電力系統C1の電力に不足が生じると、蓄電した電力を、その接続されるチョッパを介して電力系統C1に供給する。なお、以下では、組電池11−1〜11−4を総称して「組電池11」と表記する。
1つのチョッパ12に1つの組電池11が接続され、チョッパ12は、組電池11の直流電圧を、チョッパ12の接続される直流バスの電圧(直流バス電圧)に変換する。
1つのインバータ13と1つ以上のチョッパ12とが直流バスにて接続され、インバータ13は、入力される電圧(直流バス電圧)を、電力系統C1の交流電圧に変換する。
ここでいう「縮退信号」は、直列接続されるチョッパ12および組電池11の何れかに障害が発生した際に、当該チョッパ12および組電池11を、電力系統C1に接続される回路から切り離す(以下、「縮退」すると称する)ための信号である。さらに、本実施形態では、障害発生時に限らず、インバータ13の台数制御のためや、組電池11の静定時間(充放電を行わない時間)を設けてSOC(State Of Charge、充電率)を測定するために、直列接続されるチョッパ12および組電池11の何れかを、電力系統C1に接続される回路から切り離す際にも、縮退信号生成部14が、縮退信号を生成し、出力する。
組電池11は、縮退信号に基づいて、電力系統C1に接続される回路から切り離されることにより、電力系統C1に接続される電源および負荷に接続されない状態となる。これにより、組電池11は、蓄電や放電を行わない静定状態となる。
図2は、電力貯蔵システム1が組電池11の縮退を行う処理手順を示すフローチャートである。電力貯蔵システム1は、例えば定期的に(1時間毎など)同図の処理を開始する。
次に、縮退信号生成部14は、インバータ13の必要数と、運転中のインバータ13の数(インバータ13に接続された組電池11の充放電状況)との比較により、インバータ13を減数可能か否か判定する(ステップS102)。減数不可と判定した場合(ステップS102:NO)、同図の処理を終了する。
そして、縮退信号生成部14は、選択したインバータ13に直列接続されたチョッパ12を縮退させる縮退信号を送信する(ステップS112)。
縮退信号生成部14からの縮退信号を受信したチョッパ12は、当該チョッパ12および直列接続された組電池11を縮退させる(ステップS113)。そして、インバータ13に接続される全てのチョッパ12が縮退することにより、当該インバータ13も縮退する。
その後、同図の処理を終了する。
また、電力貯蔵システム1が、組電池11を縮退させることにより、組電池11の静定状態を維持して、SOCを高精度で推定することができる。
そこで、太陽光発電設備に接続される電力貯蔵システム1が、図2のステップS111において、縮退信号生成部14が、最後の縮退終了から所定時間以上経過している組電池11が接続されたインバータ13のうち、充電の見込まれる午前においては、充電率の最も高い組電池11が接続されたインバータ13を選択し、放電の見込まれる午後においては、充電率の最も低い組電池11が接続されたインバータ13を選択するようにする。これにより、電力貯蔵システム1が、午前においては充電率の比較的低い組電池11に対して充電を行い、午後においては充電率の比較的高い組電池11に放電させるようにでき、組電池11間における充電率のバランスを取ることができる。
例えば、図2のステップS111において、縮退信号生成部14が、式(1)に基づいて縮退可能なインバータ13の数を求め、当該台数分のインバータ13(および当該インバータ13に接続されたチョッパ12)を選択するようにする。
このように、電力貯蔵システム1において、2つ以上のインバータ13(および当該インバータ13に接続されたチョッパ12)を縮退可能とすることにより、インバータ13が、より高出力で運転するようにして、運転効率をさらに高めることができる。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
11−1〜11−4 組電池
12−1〜12−4 チョッパ
13−1〜13−2 インバータ
14 縮退信号生成部
Claims (1)
- 二次電池を含む組電池であって、互いに並列に接続される複数の組電池と、
前記組電池の各々と電源および負荷とを接続するインバータと、
前記組電池に障害が発生した際に、当該組電池を前記電源および前記負荷に接続されない状態にするために用いられる信号である縮退信号を出力する縮退信号生成部とを具備し、
前記縮退信号生成部は、目標電力を達成するために必要なインバータの数と、運転中のインバータの数との比較により、前記インバータを減数可能と判断すると、充放電の推移の統計データにおいて充電積算量が放電積算量よりも多い条件下では、充電率が比較的高い組電池が接続されたインバータを、切り離すインバータとして選択し、放電積算量が充電積算量よりも多い条件下では、充電率が比較的低い組電池が接続されたインバータを、切り離すインバータとして選択し、選択したインバータに接続している前記組電池を、前記電源および前記負荷に接続されない状態にする信号として、前記縮退信号を出力し、また、前記縮退信号生成部は、前記組電池の充電率を測定するために当該組電池を前記電源および前記負荷に接続されない状態にする信号として、前記縮退信号を出力する、
ことを特徴とする電力貯蔵システム。
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