[本開示が解決しようとする課題]
図1の構成では、増設ユニットは、蓄電ユニット900とは構成が異なるため、蓄電ユニット900と増設ユニットとをそれぞれ別の製品番号を付して管理することが必要になる。また、蓄電ユニット900の製造台数と増設ユニットの製造台数とを調整することも必要になり、煩雑である。
したがって、本開示は、電力系統に、蓄電ユニットを複数並列に接続した構成において、複数の蓄電ユニットの動作状況(充放電状況等)を均等にすることができる系統連系用蓄電システム及び蓄電ユニットを提供することを目的とする。なお、本願明細書において、「均等」とは、複数の値が全く同じ大きさである状態に限らず、複数の値が近似する状態(複数の値の差が所定値以下)をも意味する。
[本開示の効果]
本開示によれば、電力系統に、同じ製品の蓄電ユニットを複数並列に接続した構成の系統連系用蓄電システムにおいて、複数の蓄電ユニットの動作状況(充放電状況等)を均等にすることが可能になる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
(1)本開示のある局面に係る系統連系用蓄電システムは、第1蓄電池を有し、電力系統から負荷に電力を供給するための電線に接続され、第1指令値にしたがって第1蓄電池から電線に電力を供給する第1ユニットと、第2蓄電池を有し、電線における第1ユニットの電線への接続位置よりも負荷側の位置で、第1ユニットと並列に電線に接続され、第2指令値にしたがって第2蓄電池から電線に電力を供給する第2ユニットと、第1ユニットの電線への接続位置よりも系統側の電線に流れる電流を検出する第1センサと、第1ユニットの電線への接続位置よりも負荷側であって、第2ユニットよりも系統側の電線に流れる電流を検出する第2センサと、制御部とを含み、第1ユニットは、第1センサの検出値に基づき、電力系統から供給される電力が第1目標値になるように第1指令値を決定し、第2ユニットは、第2センサの検出値に基づき、第2センサの位置で電力系統及び第1ユニットから供給される電力が第2目標値になるように第2指令値を決定し、制御部は、第1ユニットの動作状況及び第2ユニットの動作状況に応じて第1目標値と第2目標値とを相互に異なる値に設定する。
上記した従来技術の問題を解決するために、図1の逆潮検出CTセンサ906、908及び蓄電ユニット900と同じ製品である逆潮検出CTセンサ及び増設ユニットを、蓄電ユニット900と負荷922との間に追加した構成にすることが考えられる。蓄電ユニット900の蓄電池に、増設ユニットの蓄電池が並列に接続されることにより蓄電容量が大きくなる。
しかし、蓄電ユニット900と負荷922との間に増設ユニットを追加する上記の構成では、両者は均等には動作しない。電力系統920に並列に接続された蓄電ユニット900及び増設ユニットのうち、負荷922の側に近い位置で配電線に接続されている増設ユニットが優先して動作し、負荷922による消費電力の変動に応じた電力を供給する(以下、負荷追従運転ともいう)。負荷922の消費電力が増大し、増設ユニットが負荷追従運転できなくなれば、増設ユニットから供給されない電力が蓄電ユニット900から供給される。そのため、蓄電ユニット900及び増設ユニットのそれぞれの動作状況が異なり、充放電のサイクル回数に差が生じて、蓄電ユニット900及び増設ユニットの蓄電池の劣化度が異なるようになる。そして、増設ユニットが蓄電ユニット900よりも早く劣化してしまい、蓄電ユニット900及び増設ユニットが均等に使用される場合よりも短期間でシステムが使用できなくなってしまう問題がある。
これに対して、上記した本開示のある局面に係る系統連系用蓄電システムでは、従来技術の問題を解決できることに加えて、第1ユニット及び第2ユニットの動作状況(例えば劣化度)が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。例えば、第1ユニット及び第2ユニットの一方の劣化度が他方の劣化度よりも大きくなることを防止できる。
(2)好ましくは、制御部は、系統連系用蓄電システムから電力系統に電流が流れる逆潮流が発生しないように、第1目標値及び第2目標値を設定する。これにより、逆潮流を生じることなく、第1ユニット及び第2ユニットの動作状況が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。
(3)より好ましくは、制御部は、第1ユニットに含まれる、第2ユニットに含まれる、又は、第1ユニット及び第2ユニットのいずれにも含まれず、制御部は、第1ユニットに含まれる場合には、第2ユニットと有線又は無線で互いに通信する通信部を含み、第2ユニットに含まれる場合には、第1ユニットと有線又は無線で互いに通信する通信部を含み、第1ユニット及び第2ユニットのいずれにも含まれない場合には、第1ユニット及び第2ユニットの各々と有線又は無線で互いに通信する通信部を含む。これにより、第1ユニット及び第2ユニットの動作状況が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。
(4)さらに好ましくは、制御部は、第1ユニットの動作状況及び第2ユニットの動作状況に応じて第2目標値を変更することによって、第1目標値と第2目標値とを相互に異なる値に設定する。
(5)好ましくは、制御部は、第1蓄電池及び第2蓄電池の使用履歴又は劣化度の差を算出し、第2目標値を差がゼロに近づく方向に変更する。これらにより、第1ユニット及び第2ユニットの使用履歴又は劣化度が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。
(6)より好ましくは、制御部は、第2蓄電池の充放電のサイクル回数が第1蓄電池の充放電のサイクル回数以上であれば、第2目標値を増大させる。これにより、第1ユニット及び第2ユニットの充放電のサイクル回数の差が小さくなり、第1ユニット及び第2ユニットの劣化度が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。
(7)さらに好ましくは、制御部は、第1蓄電池の充放電電力及び第2蓄電池の充放電電力が均等になるように、第2目標値を変更する。これにより、第1ユニット及び第2ユニットの充放電電力が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。
(8)好ましくは、制御部は、第2蓄電池の充放電電力が第1蓄電池の充放電電力以上であれば、第2目標値を増大させる。これにより、第1ユニット及び第2ユニットの充放電電力の差が小さくなり、第1ユニット及び第2ユニットの劣化度が均等になるように、第1ユニット及び第2ユニットを運転できる。
(9)より好ましくは、系統連系用蓄電システムは、電線において、第1ユニットの電線への接続位置よりも負荷側の位置で、第1ユニットと並列に電線に接続された発電ユニットをさらに含む。これにより、発電ユニットによる発電電力に余剰電力がある場合には、余剰電力を第1ユニット及び第2ユニットで均等に充電できる。したがって、発電ユニットを備える場合にも、例えば、第1ユニット及び第2ユニットの一方の劣化度が他方の劣化度よりも大きくなることを防止できる。
(10)さらに好ましくは、発電ユニットは、第2ユニットの電線への接続位置よりも負荷側の位置で、電線に接続され、制御部は、第2目標値を増大させることにより、発電ユニットの発電電力及び電力系統からの電力により第1ユニットを第2ユニットよりも優先的に充電させ、第2目標値を減少させることにより、発電ユニットの発電電力及び電力系統からの電力により第2ユニットを第1ユニットよりも優先的に充電させる。これにより、第1ユニット及び第2ユニットの充電状態を制御できる。
(11)好ましくは、発電ユニットは、第2ユニットの電線への接続位置よりも負荷側の位置で、第2ユニットと並列に電線に接続される。
(12)より好ましくは、制御部は、第1蓄電池の充放電のサイクル回数及び第2蓄電池の充放電のサイクル回数の差が所定値以上であれば、第2目標値を変更することによって、第1目標値と第2目標値とを相互に異なる値に設定する。
(13)さらに好ましくは、制御部は、第1蓄電池の電池残量及び第2蓄電池の電池残量が均等になるように、第2目標値を変更することによって、第1目標値と第2目標値とを相互に異なる値に設定する。
(14)好ましくは、制御部は、第1ユニットの動作状況及び第2ユニットの動作状況に応じて、第1目標値を変更すること、又は、第1目標値及び第2目標値を変更することによって、第1目標値と第2目標値とを相互に異なる値に設定する。
(15)より好ましくは、制御部は、所定時刻になったこと、所定の時間が経過したこと、又は、外部から指示を受信したことを受けて、第2目標値を変更することによって、第1目標値と第2目標値とを相互に異なる値に設定する。
(16)さらに好ましくは、系統連系用蓄電システムはリモコンをさらに含み、制御部はリモコンに含まれる。
(17)好ましくは、制御部は、第1ユニット又は第2ユニットに含まれる。
(18)本開示の別の局面に係る蓄電ユニットは、第1蓄電池を有し、電力系統から負荷に電力を供給するための電線に他の蓄電ユニットとともに並列に接続され、第1指令値にしたがって第1蓄電池から電線に電力を供給する蓄電ユニットであって、他の蓄電ユニットは、第2蓄電池を有し、蓄電ユニットの電線への接続位置よりも負荷側の位置で、蓄電ユニットと並列に電線に接続され、第2指令値にしたがって第2蓄電池から電線に電力を供給し、蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの電線への接続位置よりも系統側の電線に流れる電流を検出するセンサと、センサの検出値に基づき、電力系統から供給される電力が第1目標値になるように第1指令値を決定する決定部と、蓄電ユニットの動作状況及び他の蓄電ユニットの動作状況に応じて他の蓄電ユニットと共通に用いられる制御部から送信される指示に基づいて、第1目標値を、第2指令値を決定するための第2目標値とは異なる値に変更する変更部とを含む。
(19)本開示のさらに別の局面に係る蓄電ユニットは、第1蓄電池を有し、電力系統から負荷に電力を供給するための電線に他の蓄電ユニットとともに並列に接続され、第1指令値にしたがって第1蓄電池から電線に電力を供給する蓄電ユニットであって、他の蓄電ユニットは、第2蓄電池を有し、蓄電ユニットの電線への接続位置よりも系統側の位置で、蓄電ユニットと並列に電線に接続され、第2指令値にしたがって第2蓄電池から電線に電力を供給し、蓄電ユニットは、他の蓄電ユニットの電線への接続位置よりも負荷側であって、蓄電ユニットより系統側の電線に流れる電流を検出するセンサと、センサの検出値に基づき、電力系統から供給される電力が第1目標値になるように第1指令値を決定する決定部と、蓄電ユニットの動作状況及び他の蓄電ユニットの動作状況に応じて他の蓄電ユニットと共通に用いられる制御部から送信される指示に基づいて、第1目標値を、第2指令値を決定するための第2目標値とは異なる値に変更する変更部とを含む。
[本開示の実施形態の詳細]
以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
(第1の実施形態)
[全体構成]
図2を参照して、本開示の第1の実施形態に係る系統連系用蓄電システム100は、蓄電ユニット102と、増設ユニット104と、リモコン106と、逆潮検出CTセンサ108、110、112及び114とを含む。蓄電ユニット102は、電力系統120の配電線に接続されている。増設ユニット104は、蓄電ユニット102と並列に配電線に接続されている。リモコン106は、通信部107を含む。リモコン106は、通信部107を介して蓄電ユニット102及び増設ユニット104と、有線又は無線により通信する。逆潮検出CTセンサ108、110、112及び114は、配電線に配置されている。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ、PCSと蓄電池(リチウムイオン二次電池等)とを備える。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ、電力系統120から供給される電力を、PCSを介して交流から直流に変換して内部の蓄電池に蓄える。
蓄電ユニット102及び増設ユニット104の各PCSは、制御部(CPU、マイコン等)と記憶部(例えば、書換可能な不揮発性メモリ)と通信部とを備えている。各PCSは、自機の通信部を介してリモコン106の通信部107と通信を行ない、運転/停止等の指示及び種々の設定値(後述する買電力の目標値等)を受信する。各PCSは、受信した設定値を記憶部に記憶し、それを用いてリモコン106からの指示に応じて充放電動作を実行する。
リモコン106は、制御部(CPU、マイコン等)と記憶部(例えば、書換可能な不揮発性メモリ)と通信部とを備えている。リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104と通信し、受信した情報を適宜記憶部に記憶する。
ここでは、蓄電ユニット102と増設ユニット104とは、同じ構成であり、蓄電池の容量も同じであるとする。即ち、蓄電ユニット102及び増設ユニット104は同じ製品として市場に提供されるものである。蓄電ユニット102及び増設ユニット104のそれぞれの蓄電池に蓄えられた電力は、必要に応じて、PCSにより直流から交流に変換され、家庭等における電気機器である負荷122に供給される。
逆潮検出CTセンサ108~114は、電力系統120側に流れる電流である逆潮流を監視するためのCTセンサである。逆潮検出CTセンサ108~114はそれぞれ設置された位置において配電線に流れる電流(交流)を検出し、対応する情報(電流値等)を蓄電ユニット102及び増設ユニット104に伝送する。即ち、逆潮検出CTセンサ108及び110からの情報は蓄電ユニット102に伝送され、逆潮検出CTセンサ112及び114からの情報は増設ユニット104に伝送される。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はいずれも、対応する逆潮検出CTセンサからの情報を用いて電力を算出し、算出した電力が、それぞれに設定されている買電力の目標値と等しくなるように、放電又は充電を行なう。
具体的に示すと、増設ユニット104は、逆潮検出CTセンサ112及び114からの情報を用いて電力を算出する。算出される電力は、逆潮検出CTセンサ112及び114の位置における電力系統120の側(以下、系統側ともいう)から供給され、負荷122で消費されている電力である。増設ユニット104は、算出した電力が、予めリモコン106により増設ユニット104に設定された目標値α2になるように、指令値D2を決定する。即ち、時刻tにおいて、逆潮検出CTセンサ112及び114からの情報から算出した電力をPとして、P=α2+D2となるように、指令値D2(=P-α2)を決定する。増設ユニット104の蓄電池の残容量が十分あれば、増設ユニット104のPCSは指令値D2にしたがって、D2の電力を供給する。これにより、増設ユニット104が配電線に接続された位置(より正確には逆潮検出CTセンサ112及び114の位置)において、系統側から供給される電力Pは目標値α2と等しくなる。
同様に、蓄電ユニット102は、逆潮検出CTセンサ108及び110からの情報を用いて、電力(電力系統120から供給されている電力)を求める。蓄電ユニット102は、算出した電力が、予めリモコン106により蓄電ユニット102に設定された目標値α1になるように、指令値D1を決定する。即ち、時刻tにおいて、逆潮検出CTセンサ108及び110からの情報から求めた電力をP1として、P1=α1+D1 となるように、指令値D1(=P1-α1)を決定する。蓄電ユニット102の蓄電池の残容量が十分あれば、蓄電ユニット102のPCSは指令値D1にしたがって、D1の電力を供給する。これにより、電力系統120から供給される電力P1は目標値α1と等しくなる。蓄電ユニット102が配電線に接続された位置において、負荷122の側(以下、末端側ともいう)には、D1+α1の電力が供給される。
これにより、負荷122に供給すべき電力のうち、電力系統120から目標値α1の電力が供給され、蓄電ユニット102から指令値D1の電力が供給され、増設ユニット104から残りの電力、即ち指令値D2と同じ電力が供給される。負荷122には、α1+D1+D2の電力が供給される。ここで、α1+D1=α2 である。
[制御動作]
上記のように動作する蓄電ユニット102及び増設ユニット104に対して、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の運転状況に応じて、増設ユニット104の目標値α2を変化させる。目標値α2は制御対象であるので、それを明示するために「制御目標値」ともいう。以下に、図3から図5を参照して、リモコン106、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が行なう処理を具体的に説明する。ここでは、蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ、自己の充放電のサイクル回数(最初に稼働してからの積算値)を内部の記憶部に記憶するとする。
図3のフローチャートはリモコン106により実行される。具体的には、リモコン106の制御部が、リモコン106内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
ステップ300において、リモコン106は、内部の時計を参照して、所定時刻になったか否かを判定する。所定時刻は、例えば、1日の特定の時刻が1つ設定されていればよい。所定時刻になったと判定された場合、制御はステップ302に移行する。そうでなければ、ステップ300が繰返される。
ステップ302において、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104にそれぞれの充放電のサイクル回数の送信を要求する。例えば、リモコン106は、所定の要求コードを蓄電ユニット102及び増設ユニット104に送信する。その後、制御はステップ304に移行する。
ステップ304において、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104からサイクル回数を受信したか否かを判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ306に移行する。そうでなければ、ステップ304が繰返される。
ステップ306において、リモコン106は、ステップ304で蓄電ユニット102及び増設ユニット104から受信したサイクル回数を比較し、蓄電ユニット102のサイクル回数C1が増設ユニット104のサイクル回数C2よりも大きいか否かを判定する。大きい(C1>C2)と判定された場合、制御はステップ308に移行する。そうでなければ(C1≦C2)、制御はステップ310に移行する。
ステップ308において、リモコン106は、増設ユニット104の制御目標値(目標値α2)を減少させる。具体的には、リモコン106は、増設ユニット104に制御目標値を減少させる指令コード(以下、減少指令コードという)を送信する。その後、制御はステップ312に移行する。後述するように、増設ユニット104は、減少指令コードを受信すると、予め設定された所定値(以下、減算値という)Δ1だけ現在の目標値α2を減少させ、α2-Δ1を新たな目標値α2とする。
ステップ310において、リモコン106は、増設ユニット104の制御目標値(目標値α2)を増大させる。具体的には、リモコン106は、増設ユニット104に制御目標値を増大させる指令コード(以下、増大指令コードという)を送信する。その後、制御はステップ312に移行する。後述するように、増設ユニット104は、増大指令コードを受信すると、予め設定された所定値(以下、増大値という)Δ2だけ現在の目標値α2を増大させ、α2+Δ2を新たな目標値α2とする。
減少値Δ1及び増大値Δ2は任意であり、同じ値であっても、異なる値であってもよい。例えば、Δ1=50(W)、Δ2=100(W)とすることができる。なお、異なるコード(減少指令コード及び増大指令コード)を送信する代わりに、同じ指令コードに増減させる値を付加して増設ユニット104に送信してもよい。例えば、減少させる場合、指令コードに“-50”(50W減少させることを意味する)を付加して送信し、増大させる場合には、同じ指令コードに“100”(100W増大させることを意味する)を付加して送信してもよい。
ステップ312において、リモコン106は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104に対して停止指示を送信し、その後、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ300に戻る。終了の指示は、例えば、ユーザによりリモコン106が操作されたことにより成される。
図4のフローチャートは蓄電ユニット102により実行される。具体的には、蓄電ユニット102の制御部が、蓄電ユニット102内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
ステップ400において、蓄電ユニット102は、リモコン106からサイクル回数を送信する要求(要求コード)を受信したか否かを判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ402に移行する。そうでなければ、制御はステップ404に移行する。
ステップ402において、蓄電ユニット102は、記憶部に記憶されているサイクル回数C1を読出し、リモコン106に送信する。
ステップ404において、蓄電ユニット102は、逆潮検出CTセンサ108及び110からの情報から求めた電力が目標値α1になるように指令値D1を決定し、それにしたがって電力を供給する。
ステップ406において、蓄電ユニット102は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ400に戻る。終了の指示は、例えば、リモコン106から蓄電ユニット102に送信した停止指示を蓄電ユニット102が受信することにより成される。
図5のフローチャートは増設ユニット104により実行される。具体的には、増設ユニット104の制御部が、増設ユニット104内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
図5のフローチャートは、図4のフローチャートにステップ410及び412が追加されたものである。主体が蓄電ユニット102から増設ユニット104に変更され、逆潮検出CTセンサ108及び110の代わりに逆潮検出CTセンサ112及び114が使用される。図5において、図4と同じ番号を付したステップの処理は図4の処理と同じであるので、重複説明を繰返さず、主として異なる点を説明する。
増設ユニット104は、蓄電ユニット102と同様に、要求コードを受信すると、記憶部に記憶されているサイクル回数C2を読出してリモコン106に送信する。その後、ステップ410において、増設ユニット104は、制御目標値の変更指令を受信したか否かを判定する。この変更指令は、リモコン106から送信された減少指令コード、増大指令コード、又は、増減値が付加された指令コードである(図3のステップ308及び310参照)。受信したと判定された場合、制御はステップ412に移行する。そうでなければ、制御はステップ404に移行する。
ステップ412において、増設ユニット104は、ステップ410で受信した指令に応じて、制御目標値(目標値α2)を変化する。具体的には、ステップ410で受信した指令コードが、減少指令コードであれば、予め定められ記憶部に記憶されている減算値Δ1を読出し、現在の目標値α2から減算し、α2-Δ1を新たな目標値α2とする。ステップ410で受信した指令コードが、増大指令コードであれば、予め定められ記憶部に記憶されている増大値Δ2を読出し、現在の目標値α2に加算し、α2+Δ2を新たな目標値α2とする。
なお、ステップ410において、指令コードに増減値βが付加された情報を受信した場合、リモコン106は、付加された増減値βを用いて目標値α2を変更する。例えば、増減値βの正負の符号により増減を表す場合、リモコン106はα2+βを新たな目標値α2とすればよい。
ここでは、逆潮検出CTセンサ112及び114の位置で逆潮流が発生しないように、目標値α2には下限値が設定されており、α2-Δ1の値が下限値未満になる場合には、目標値α2は下限値に維持される。目標値α2の上限値は設定されていても、設定されていなくてもよい。
その後、増設ユニット104は、逆潮検出CTセンサ112及び114からの情報から求めた電力が、現在の目標値α2になるように指令値D2を決定し、それにしたがって電力を供給し、終了の指示を受けるまで上記の処理を繰返す。
以上により、リモコン106は、所定時刻になれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104からそれぞれのサイクル回数を取得し、サイクル回数を比較した結果に応じて、増設ユニット104に対して制御目標値(目標値α2)を増減させる指示を行なうことができる。増設ユニット104は、リモコン106から制御目標値の変更指令を受信すると、それに応じて制御目標値(目標値α2)を変更する。
例えば、既設の蓄電ユニット102に増設ユニット104が追加されたとする。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ電力の最大供給量が1000Wである。α1=50(W)、α2=50(W)(下限値50W)に設定されている場合(蓄電ユニット102及び増設ユニット104の蓄電池は十分に充電されているとする)、負荷122の消費電力が1000Wであれば、増設ユニット104から950(=1000-α2)Wが供給され、電力系統120から50Wが供給されるので、蓄電ユニット102は停止状態となる。このように、負荷122の消費電力が、増設ユニット104の負荷追従運転可能な範囲内であれば、増設ユニット104から電力が供給され、蓄電ユニット102は停止状態となる。負荷122の消費電力が、増設ユニット104の負荷追従運転可能な範囲を超えると、蓄電ユニット102は、増設ユニット104が供給できない分の電力を供給する。リモコン106が蓄電ユニット102及び増設ユニット104から取得するサイクル回数は、増設ユニット104が追加された当初においては、既設の蓄電ユニット102のサイクル回数が大きいので、リモコン106は、制御目標値(増設ユニット104の目標値α2)を減算させる指令を送信する(図3のステップ308参照)。これに対して、増設ユニット104は、目標値α2は下限値の50Wであるので、その値を維持する。したがって、主として増設ユニット104から電力が供給され、増設ユニット104のサイクル回数C2の増加数は、蓄電ユニット102のサイクル回数C1の増加数よりも大きく、増設ユニット104のサイクル回数C2は徐々に蓄電ユニット102のサイクル回数C1に近づく。
増設ユニット104のサイクル回数C2が蓄電ユニット102のサイクル回数C1と同程度になるまでには時間を要するが、いずれ増設ユニット104のサイクル回数C2は蓄電ユニット102のサイクル回数C1を超える。そうなれば、リモコン106は、制御目標値(増設ユニット104の目標値α2)を増大させる指令を送信する(図3のステップ310参照)。これにより、増設ユニット104は目標値α2を増大させる。例えば、Δ2=100(W)に設定されていれば、目標値α2=150(W)となる。したがって、上記のように、負荷122の消費電力Pが1000Wの場合、即ち増設ユニット104の負荷追従運転可能な範囲内であっても蓄電ユニット102は停止状態にならず、電力を供給する。目標値α2は150(W)に変更されているので、増設ユニット104から850(=1000-150)Wが供給され、電力系統120から50Wが供給され、蓄電ユニット102は残りの100Wを供給する。これにより、増設ユニット104のサイクル回数の増加数は、それ以前よりも減少するようになる。増設ユニット104のサイクル回数C2が蓄電ユニット102のサイクル回数C1以上である間は、リモコン106からの指令により増設ユニット104の目標値α2は増大する。目標値α2がさらに大きくなると、蓄電ユニット102が主として動作するようになり、再び蓄電ユニット102のサイクル回数C1が増設ユニットのサイクル回数C2よりも大きくなる。これにより、上記したようにリモコン106は制御目標値を減算させる指令を送信し(図3のステップ308参照)、増設ユニット104は目標値α2を減少させる。このようにして、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数が均等になるように、リモコン106により制御目標値(目標値α2)が調整される。
また、最初に蓄電ユニット102及び増設ユニット104が同時に設置された場合、初期においては、上記したように、主として増設ユニット104が電力を供給し、比較的短期間に増設ユニット104のサイクル回数C2が蓄電ユニット102のサイクル回数C1以上になる。したがって、リモコン106は、制御目標値を増大させる指令を送信する(図3のステップ310)。これにより、増設ユニット104の目標値α2が増大し、負荷122の電力が増設ユニット104の負荷追従運転可能な範囲内であっても、蓄電ユニット102から電力が供給されるようになり、蓄電ユニット102のサイクル回数C1の増加割合が大きくなる。その後は、既設の蓄電ユニット102に増設ユニット104が追加された場合と同様に、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数が均等になるように、リモコン106により制御目標値(目標値α2)が調整される。
図2と同じ構成で実験を行なった。初期状態を図6に示す。図6では、図2の構成を簡略的に示しており、逆潮検出CTセンサは、逆潮検出CTセンサ108及び112のみを示している。蓄電ユニット102の目標値α1及び増設ユニット104の目標値α2を共に50Wに設定し、蓄電ユニット102及び増設ユニット104を満充電した状態で、負荷122の消費電力を約1000Wにした。その結果、図6に矢印で示すように、電力系統120から50Wが供給され、増設ユニット104から950Wが供給された。蓄電ユニット102からは電力が供給されないので、逆潮検出CTセンサ112の位置での電力は電力系統120から供給される50Wになっている。
この状態は、図7に示したグラフの左端に対応する。図7において、横軸は時刻を表し、縦軸は電力を表す。図7のグラフは、蓄電ユニット102の出力電力、増設ユニット104の出力電力、及び負荷122の電力の時間変化を示す。グラフから分かるように、初期状態では、負荷電力が約1000W、増設ユニットの出力電力が約950W、蓄電ユニットの出力電力が0Wとなっている。
その後、所定のタイミング(図7に下向きの矢印で示す)で、増設ユニット104の目標値α2を500Wに増大させた。その結果、図8に矢印で示すように、電力系統120から50Wが供給され、蓄電ユニット102から450Wが供給され、増設ユニット104から500Wが供給されるようになった。逆潮検出CTセンサ112の位置での電力は、電力系統120から供給される50W及び蓄電ユニット102から供給される450Wの合計値500Wになっている。
この状態は、図7に示したグラフの右端に対応する。即ち、負荷122の電力が約1000W、増設ユニット104の出力電力が約500W、蓄電ユニット102の出力電力が約450Wとなっている。図7のグラフから、増設ユニット104の目標値α2を変更すると、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の出力電力は速やかに変化して安定状態になることが分かる。このように、増設ユニット104の目標値α2を変更することにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104からほぼ均等な電力が供給されるようにできる。
(第2の実施形態)
[全体構成]
図9を参照して、本開示の第2の実施形態に係る系統連系用蓄電システム130は、第1の実施形態の構成に加えて、発電システムを備えている。即ち、系統連系用蓄電システム130は、図2に示した系統連系用蓄電システム100の構成に加えて、電力系統120に接続された太陽光発電パネル132及びPCS134を備えている。本実施形態は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が均等に充放電を行なうようにするためのものである。
[制御動作]
図10から図12を参照して、リモコン106、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が行なう処理を具体的に説明する。図10のフローチャートはリモコン106により実行される。具体的には、リモコン106の制御部が、リモコン106内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
ステップ500において、リモコン106は、内部の時計を参照して、所定時刻になったか否かを判定する。所定時刻は、太陽光発電パネル132による発電が行なわれる時間帯、頻度等を考慮して、例えば、日中の時間帯で30分毎、1時間毎等の時刻が適宜設定されていればよい。所定時刻になったと判定された場合、制御はステップ502に移行する。そうでなければ、ステップ500が繰返される。
ステップ502において、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104にそれぞれの指令値の送信を要求する。例えば、リモコン106は、所定の要求コードを蓄電ユニット102及び増設ユニット104に送信する。その後、制御はステップ504に移行する。
ステップ504において、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104から指令値を受信したか否かを判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ506に移行する。そうでなければ、ステップ504が繰返される。
ステップ506において、リモコン106は、ステップ504で蓄電ユニット102及び増設ユニット104から受信した指令値を比較し、蓄電ユニット102の指令値D1が増設ユニット104の指令値D2よりも大きいか否かを判定する。大きい(D1>D2)と判定された場合、制御はステップ508に移行する。そうでなければ(D1≦D2)、制御はステップ510に移行する。
ステップ508において、リモコン106は、制御目標値(増設ユニット104の目標値α2)を減少させる。具体的には、リモコン106は、図3のステップ308と同様に、増設ユニット104に目標値α2を減少させる指令コード(減少指令コード)を送信する。その後、制御はステップ512に移行する。増設ユニット104は、減少指令コードを受信すると、予め設定された減算値Δ1だけ現在の目標値α2を減少させ、α2-Δ1を新たな目標値α2とする。
ステップ510において、リモコン106は、制御目標値を増大させる。具体的には、リモコン106は、図3のステップ310と同様に、増設ユニット104に目標値α2を増大させる指令コード(増大指令コード)を送信する。増設ユニット104は、増大指令コードを受信すると、予め設定された増大値Δ2だけ現在の目標値α2を増大させ、α2+Δ2を新たな目標値α2とする。
第1の実施形態と同様に、減少値Δ1及び増大値Δ2は任意であり、同じ値であっても、異なる値であってもよい。また、異なるコード(減少指令コード及び増大指令コード)を送信する代わりに、同じ指令コードに増減させる値を付加して増設ユニット104に送信してもよい。
ステップ512において、リモコン106は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104に対して停止指示を送信し、その後、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ500に戻る。終了の指示は、例えば、ユーザによりリモコン106が操作されたことにより成される。
図11のフローチャートは蓄電ユニット102により実行される。具体的には、蓄電ユニット102の制御部が、蓄電ユニット102内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。図11のフローチャートは、図4のフローチャートのステップ400及び402がそれぞれステップ420及び422で置き換えられたものである。図11において、図4と同じ番号を付したステップの処理は、図4の処理と同じである。したがって、重複説明を繰返さず、主として異なる点を説明する。
ステップ420において、蓄電ユニット102は、リモコン106から指令値を送信する要求(指令値要求コード)を受信したか否かを判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ422に移行する。そうでなければ、制御はステップ404に移行する。
ステップ422において、蓄電ユニット102は、現在の指令値D1をリモコン106に送信する。
その後、蓄電ユニット102は、逆潮検出CTセンサ108及び110からの情報から求めた電力が目標値α1になるように指令値D1を決定し、それにしたがって電力を供給し、終了の指示を受けるまで上記の処理を繰返す。
図12のフローチャートは増設ユニット104により実行される。具体的には、増設ユニット104の制御部が、増設ユニット104内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。図12のフローチャートは、図5のフローチャートのステップ400及び402がそれぞれステップ420及び422に置き換えられたものである。図12において、図5と同じ番号を付したステップの処理は、図5の処理と同じである。また、図12のステップ420及び422は、主体が蓄電ユニット102から増設ユニット104に変更され、逆潮検出CTセンサ108及び110の代わりに逆潮検出CTセンサ112及び114が使用されるだけで、図11のステップ420及び422と同じである。したがって、重複説明を繰返さず、主として異なる点を説明する。
増設ユニット104は、指令値要求コードを受信すると、現在の指令値D2をリモコン106に送信する。続いて、増設ユニット104は、制御目標値の変更指令を受信すれば、指令にしたがって現在の目標値α2を変更する。続いて、増設ユニット104は、逆潮検出CTセンサ112及び114からの情報から求めた電力が、現在の目標値α2になるように指令値D2を決定し、それにしたがって電力を供給する。その後、終了の指示を受けるまで上記の処理を繰返す。なお、第1の実施形態とは異なり、目標値α2に下限値は設定されておらず、初期値よりも小さい値(負の値を含む)となり得る。
以上により、リモコン106は、所定時刻になれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104からそれぞれの指令値を取得し、指令値を比較した結果に応じて、増設ユニット104に対して制御目標値(目標値α2)を増減させる指示を行なうことができる。増設ユニット104は、リモコン106から制御目標値の変更指令を受信すると、それに応じて制御目標値(目標値α2)を変更する。
図9においては、負荷122の消費電力をP0、太陽光発電パネル132の発電によりPCS134から供給される電力をPsとすると、式1及び式2が成り立つ。
α1+Ps+D1+D2=P0・・・・(式1)
α1+Ps+D1=α2・・・・・・・(式2)
即ち、負荷122への電力の供給源は、電力系統120、蓄電ユニット102、増設ユニット104及びPCS134である。また、電力系統120から供給される電力は、蓄電ユニット102の制御により目標値α1に等しくなっており、増設ユニット104の系統側から供給される電力は、増設ユニット104の制御により目標値α2に等しくなっている。蓄電ユニット102及び増設ユニット104は充放電するので、指令値D1及びD2が正の値であれば放電中、負の値であれば充電中を意味する。
蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなるための条件は、D1=D2である。この条件(D1=D2)と上記の式1及び式2とを考慮して、指令値D1及びD2を含まない式で目標値α2を表すと、α2=(P0+Ps+α1)/2 となる。即ち、目標値α2をこの値に設定すれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなる(D1=D2)。
例えば、初期においてα1=α2=50(W)と設定されているとし、P0=500(W)であり、Ps=0(発電停止中)であるとする。その場合、目標値α2が初期値のままであれば、負荷122には、増設ユニット104からの電力450W(D2=450)と電力系統120からの電力50Wが供給され、蓄電ユニット102は停止状態である(D1=0)。即ち、指令値はD1<D2である。この場合、目標値α2をα2=(500+50)/2=275(W)に変更すれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104から同じ電力が負荷122に供給される。即ち、負荷122には、増設ユニット104の系統側から275Wが供給されるので、増設ユニット104から225Wが供給され(D2=225)、合計500Wが供給される。増設ユニット104の系統側から供給される電力275Wのうち、電力系統120から50Wが供給され、蓄電ユニット102から残りの225Wが供給される(D1=225)。
一方、P0=500(W)であり、Ps=1000(W)(発電中)である場合、目標値α2が初期値のままであれば、増設ユニット104は、系統側から50Wが供給されるように、負荷122に対して450Wの電力を供給する(D2=450)。太陽光発電パネル132による発電電力1000W及び電力系統120から供給される電力50Wの合計1050Wのうち、末端側に供給される50W(α2=50)を除いた残りは、蓄電ユニット102に充電されることになる(D1=-1000)。即ち、指令値はD1<D2である。この場合、目標値α2をα2=(500+1000+50)/2=775(W)とすれば、太陽光発電パネル132の発電電力のうち、負荷122に供給される以外の余剰電力550Wは、蓄電ユニット102及び増設ユニット104に均等に充電される。即ち、増設ユニット104は、系統側から775Wが供給されるので、負荷122で消費される電力500Wを除いた残りの余剰電力275Wを充電する(D2=-275)。太陽光発電パネル132の発電電力(1000W)にはまだ余剰電力(電力系統120から50Wの電力が供給されるので、1000-775+50=275(W))があるので、それは蓄電ユニット102に充電される(D1=-275)。よって、蓄電ユニット102及び増設ユニット104には、それぞれ275Wが充電される。
このように、負荷122の消費電力P0及び太陽光発電パネル132の発電電力Psはリモコン106には不明であり、変動する。しかし、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力が等しくなる方向に近づけるには、太陽光発電パネル132の発電の有無にかかわらず、増設ユニット104の目標値α2を初期値から増大させる必要がある。初期状態(D1<D2)から、制御目標値(目標値α2)を増大させると、D1及びD2の値は、両者の差が小さくなるように変化する。したがって、D1≦D2である間は、制御目標値を増大させる(ステップ510参照)。そして、制御目標値が大きくなり、D1>D2となれば、制御目標値を減少させる(ステップ508参照)。これにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力が等しくなるようにできる。
[効果]
同じ製品である蓄電ユニット102及び増設ユニット104を2台並列に接続した構成の系統連系用蓄電システム100において、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数に応じて、蓄電ユニット102よりも末端側に接続された増設ユニット104に対して、その目標値α2(制御目標値)を変更する指令を送信する。これにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の供給電力を調整でき、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数を均等にし、蓄電池の劣化度を均等にできる。
したがって、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が同時に設置された場合に、増設ユニット104の蓄電池が蓄電ユニット102の蓄電池よりも早く劣化してしまう問題を回避できる。また、既設の蓄電ユニット102に増設ユニット104が追加された場合、当初においては、主として増設ユニット104から電力を供給する。その後、増設ユニット104のサイクル回数が増加し蓄電ユニット102のサイクル回数を超えて、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の劣化度が均等になった後には、蓄電ユニット102及び増設ユニット104から均等に電力を供給できる。したがって、この場合にも、一方の蓄電池が他方の蓄電池よりも早く劣化してしまう問題を回避できる。
また、太陽光発電パネル132を備えた系統連系用蓄電システム130においては、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の指令値に応じて、蓄電ユニット102よりも末端側に接続された増設ユニット104に対して、その目標値α2を変更する指令を送信する。これにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力を均等にできる。その結果、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の蓄電池の劣化度を均等にできる。
(変形例)
図2を参照して上記した蓄電ユニット102及び増設ユニット104の配電線への接続は一例であり、これに限定されない。例えば、既設の蓄電ユニット102に対して、増設ユニット104を追加する場合、負荷122から蓄電ユニット102よりも遠い位置で配電線に接続されてもよい。図9及び後述する図13に示した構成においても同様である。
上記では、リモコン106が所定の時刻になれば制御目標値を変更する処理を開始する場合(図3のステップ300参照)を説明したが、これに限定されない。リモコン106は、予め設定された所定の時間間隔で制御目標値を変更する処理を開始してもよい。また、リモコン106は、外部からのトリガを受けて、制御目標値を変更する処理を開始してもよい。例えば、ユーザがリモコン106を操作して、制御目標値の変更を指示してもよい。また、制御目標値を変更する処理を連続的に実行してもよい。即ち、図3及び図10のフローチャートにおいて、それぞれステップ300及びステップ500を削除してもよい。
上記では、第1の実施形態に関して、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数の比較結果により、増設ユニット104の目標値α2を変更する場合を説明したが、これに限定されない。蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数の差が所定値よりも大きい場合に、増設ユニット104の目標値を変更するようにしてもよい。
また、上記では、第2の実施形態に関して、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の指令値の比較結果により、増設ユニット104の目標値α2を変更する場合を説明したが、これに限定されない。蓄電ユニット102及び増設ユニット104の指令値の差が所定値よりも大きい場合に、増設ユニット104の目標値を変更するようにしてもよい。
上記では、第1の実施形態において、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数を比較する場合を説明したが、これに限定されない。蓄電ユニット102及び増設ユニット104の動作状況を均等にできればよく。例えば、第1の実施形態において、第2の実施形態と同様に、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力が均等になるように、制御目標値(目標値α2)を調整してもよい。また、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の電池残量が均等になるように、制御目標値(目標値α2)を調整してもよい。これにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の動作状況を均等にし、蓄電池の劣化度を均等にできる。
また、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の使用履歴又は劣化度が均等になるように、制御目標値(目標値α2)を調整してもよい。使用履歴は、例えばサイクル回数である。なお、上記したようにサイクル回数は劣化度の評価にも使用される。また、劣化度は、蓄電池の満充電状態から完全に放電させたときの放電容量(kWh)で評価してもよい。満充電状態からの放電容量は、蓄電池が使用される時間につれて低下するので、初期の放電容量からの低下率を、劣化度とすることができる。満充電状態からの放電容量を使用することにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の動作状況を均等にし、蓄電池の劣化度を均等にできる。
[第2の実施形態の第1変形例]
第2の実施形態に関しては、図9に示したように、蓄電ユニット102と増設ユニット104との間に発電システムが接続される場合を説明したが、発電システムの接続位置はこれに限定されない。例えば、図13に示したように、増設ユニット104よりも末端側に発電システム(太陽光発電パネル132及びPCS134)が接続されることが考えられる。この場合にも、増設ユニット104の目標値α2を調整することにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力を均等にできる。リモコン106、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が行なう処理は、それぞれ図10、図11及び図12と同じであればよい。
図13においては、図9と同様に、負荷122の消費電力をP0とし、太陽光発電パネル132の発電によりPCS134から供給される電力をPsとする。電力の供給源は電力系統120、蓄電ユニット102、増設ユニット104及びPCS134であるので、式1が成り立つ。
α1+Ps+D1+D2=P0・・・・(式1)
一方、逆潮検出CTセンサ112及び114での電力(目標値α2)に関しては、図9の場合の式2とは異なり、式3が成り立つ。
α1+D1=α2・・・・(式3)
D1及びD2は、正の値であれば放電中、負の値であれば充電中を意味する。
蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなるための条件は、D1=D2であり、この条件と上記の式1及び式3とを考慮して、指令値D1及びD2を含まない式で目標値α2を表すと、α2=(P0-Ps+α1)/2 となる。即ち、目標値α2をこの値に設定すれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力が等しくなる。
例えば、初期においてα1=α2=50(W)と設定されているとし、P0=500(W)であり、Ps=0(発電停止中)であるとする。その場合、目標値α2が初期値のままであれば、負荷122には、増設ユニット104からの電力450W(D2=450)と電力系統120からの電力50Wが供給され、蓄電ユニット102は停止状態である(D1=0)。即ち、指令値はD1<D2である。この場合、目標値α2をα2=(500+50)/2=275(W)にすれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104から同じ電力が負荷122に供給される。負荷122には、増設ユニット104から275Wが供給され(D2=275)、電力系統120から50Wが供給され、増設ユニット104から残りの275Wが供給される(D1=275)。
一方、発電中に関しては、例えば、P0=500(W)であり、Ps=1000(W)の場合、目標値α2が初期値のままであれば、増設ユニット104は、系統側から50Wが供給されるように、増設ユニット104は、太陽光発電パネル132の発電電力のうち、負荷122に供給される以外の余剰電力550Wを充電する(D2=-550)。したがって、蓄電ユニット102は停止状態となる(D1=0)。即ち、指令値はD1>D2である。この場合、初期の目標値α2をα2=(500-1000+50)/2=-225(W)にすれば、太陽光発電パネル132の発電電力のうち、負荷122に供給される以外の余剰電力550Wは、蓄電ユニット102及び増設ユニット104に均等に充電される。即ち、太陽光発電パネル132の発電電力1000Wのうち、系統側に225Wが供給(系統側から-225Wが供給)され、負荷122に500Wが供給され、残りの275Wは増設ユニット104に供給されて充電される(D2=-275)。そして、蓄電ユニット102は、太陽光発電パネル132の発電電力(1000W)のうちの225W(末端側から供給)と、電力系統120から供給される電力50Wとの合計275Wを充電する(D1=-275)。
このように、負荷122の消費電力P0及び太陽光発電パネル132の発電電力Psはリモコン106には不明であり、変動する。しかし、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなる方向に近づけるには、発電停止中であれば、増設ユニット104の目標値α2を初期値から増大させる必要がある。初期状態(D1<D2)から、制御目標値(目標値α2)を増大させると、D1及びD2の値は、両者の差が小さくなるように変化する。したがって、D1≦D2である間は、制御目標値を増大させる(図10のステップ510参照)。そして、制御目標値が大きくなり、D1>D2となれば、制御目標値を減少させる(図10のステップ508参照)。これにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなる方向に近づけることができる。
一方、発電中であれば、逆潮流が発生しないように、増設ユニット104の目標値α2を初期値から減少させる。したがって、D1>D2である間は、制御目標値を減少させる(図10のステップ508参照)。初期状態(D1>D2)から、制御目標値(目標値α2)を減少させると、D1及びD2の値は、両者の差が小さくなるように変化する。そして、制御目標値が小さくなり、D1≦D2となれば、制御目標値を増大させる(図10のステップ510参照)。
即ち、図10のステップ506からステップ510に示されているように、発電の有無にかかわらず(発電の有無により、設定値D1及びD2の初期の大小関係は異なるが)、D1≦D2であれば、制御目標値(目標値α2)を増大させればよい(ステップ510)。D1>D2であれば、制御目標値(目標値α2)を減少させればよい(ステップ508)。
なお、上記の制御目標値(目標値α2)の調整により、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充電状態が変化する。目標値α2を調整することにより、太陽光発電パネル132の余剰電力及び電力系統120から供給される電力により、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれか一方を優先的に充電できる。目標値α2を増大させることにより、増設ユニット104を蓄電ユニット102よりも優先的に充電できる。目標値α2を減少させることにより、蓄電ユニット102を増設ユニット104よりも優先的に充電できる。例えば、上記したように、P0=500(W)であり、Ps=1000(W)の場合、α2=50(W)であれば、太陽光発電パネル132の余剰電力550Wにより、増設ユニット104が蓄電ユニット102よりも優先的に充電される。目標値α2を減少(α2=50(W)からα2=-225(W)に減少)させることにより、太陽光発電パネル132の余剰電力550Wにより、増設ユニット104だけでなく蓄電ユニット102を充電できるようになる。また、上記の式1及び式3から、D2=P0-Ps-α2、D1=α2-α1 が得られる。これらの式から、D2が負の場合(増設ユニット104が充電中の場合)、α2を増大させることにより、D2はより小さくなり、D1はより大きくなる。したがって、増設ユニット104を蓄電ユニット102よりも優先的に充電できる。一方、α2を減少させることにより、D1<0となり、D2(負の値)はより大きくなる(0に近づく)。したがって、蓄電ユニット102を増設ユニット104よりも優先的に充電できる。
[第2の実施形態の第2変形例]
第2の実施形態に関しては、図9に示したように、逆潮検出CTセンサ112及び114を、発電システム(太陽光発電パネル132及びPCS134)と増設ユニット104との間の配電線に設ける場合を説明したが、これに限定されない。例えば、図14に示すように、蓄電ユニット102と発電システムとの間に逆潮検出CTセンサ112及び114を設けることが考えられる。この場合にも、増設ユニット104の目標値α2を調整することにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力を均等にできる。リモコン106、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が行なう処理は、それぞれ図10、図11及び図12と同じであればよい。
図14においては、図9と同様に、負荷122の消費電力をP0とし、太陽光発電パネル132の発電によりPCS134から供給される電力をPsとする。電力の供給源は電力系統120、蓄電ユニット102、増設ユニット104及びPCS134であるので、式1が成り立つ。
α1+Ps+D1+D2=P0・・・・(式1)
一方、逆潮検出CTセンサ112及び114での電力(目標値α2)に関しては、図9の場合の式2とは異なり、第2の実施形態の第1変形例(図13)と同様に、式3が成り立つ。
α1+D1=α2・・・・(式3)
D1及びD2は、正の値であれば放電中、負の値であれば充電中を意味する。
蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなるための条件は、D1=D2であり、この条件と上記の式1及び式3とを考慮して、指令値D1及びD2を含まない式で目標値α2を表すと、第2の実施形態の第1変形例と同様に、α2=(P0-Ps+α1)/2 となる。即ち、目標値α2をこの値に設定すれば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電電力が等しくなる。
したがって、第2の実施形態の第1変形例に関して具体的に説明したように、Ps=0(発電停止中)又はPs>0(発電中)に応じて、蓄電ユニット102及び増設ユニット104を制御できる。即ち、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなる方向に近づけるには、発電停止中であれば、増設ユニット104の目標値α2を初期値から増大させる。初期状態(D1<D2)から、制御目標値(目標値α2)を増大させると、D1及びD2の値は、両者の差が小さくなるように変化する。したがって、D1≦D2である間は、制御目標値を増大させる(図10のステップ510参照)。そして、制御目標値が大きくなり、D1>D2となれば、制御目標値を減少させる(図10のステップ508参照)。これにより、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態が等しくなる方向に近づけることができる。
一方、発電中であれば、逆潮流が発生しないように、増設ユニット104の目標値α2を初期値から減少させる。したがって、D1>D2である間は、制御目標値を減少させる(図10のステップ508参照)。初期状態(D1>D2)から、制御目標値(目標値α2)を減少させると、D1及びD2の値は、両者の差が小さくなるように変化する。そして、制御目標値が小さくなり、D1≦D2となれば、制御目標値を増大させる(図10のステップ510参照)。
即ち、図10のステップ506からステップ510に示されているように、発電の有無にかかわらず(発電の有無により、設定値D1及びD2の初期の大小関係は異なるが)、D1≦D2であれば、制御目標値(目標値α2)を増大させればよい(ステップ510)。D1>D2であれば、制御目標値(目標値α2)を減少させればよい(ステップ508)。なお、本変形例においても、第2の実施形態の第1変形例と同様に目標値α2を調整することにより、太陽光発電パネル132の余剰電力及び電力系統120から供給される電力により蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれか一方を優先的に充電できる。
上記では、リモコン106が主体となって、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のサイクル回数又は指令値を比較し、比較結果に応じて増設ユニット104の目標値α2を変更する場合を説明したが、これに限定されない。蓄電ユニット102及び増設ユニット104の少なくとも一方が主体となって同様の制御を行なってもよい。その場合、例えば、図15に示すように系統連系用蓄電システムを構成できる。図15は、図2においてリモコン106を削除し、蓄電ユニット102のPCS及び増設ユニット104のPCSを相互に通信可能に接続する通信経路140を設けたものである。通信経路140は、有線通信によるものであっても無線通信によるものであってもよい。蓄電ユニット102のPCS及び増設ユニット104のPCSの少なくとも一方が、リモコン106の機能を担う。即ち、蓄電ユニット102がリモコンを含む場合、蓄電ユニット104がリモコンを含む場合、又は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の各々がリモコンを含む場合が考えられる。
上記では、蓄電ユニット102の目標値α1を初期値に固定し、増設ユニット104の目標値α2を変更する場合を説明したが、これに限定されない。増設ユニット104の目標値α2を初期値に固定し、蓄電ユニット102の目標値α1を変更してもよい。また、蓄電ユニット102の目標値α1及び増設ユニット104の目標値α2の両者を変更してもよい。例えば、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のうち、より劣化しているユニットの目標値を変更してもよい。
また、蓄電ユニット102及び増設ユニット104を新規に設置するとき、又は、既設の蓄電ユニット102に増設ユニット104を追加して設置するときに、それぞれのユニットの目標値を初期値から変更してもよい。
以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。