WO2011090108A1 - 充放電システムおよび充放電制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a charge / discharge system and a charge / discharge control device, and in particular, a charge / discharge system and a charge / discharge control device that perform charge / discharge control of a power storage device capable of storing electric power generated by a power generation device that generates power using natural energy.
- a charge / discharge system and a charge / discharge control device that perform charge / discharge control of a power storage device capable of storing electric power generated by a power generation device that generates power using natural energy.
- power suppliers such as electric power companies are obligated to stably supply power, and it is necessary to keep the frequency and voltage of the entire power system including the reverse power flow constant.
- the power supplier keeps the frequency of the entire power system constant by using a plurality of control methods according to the magnitude of the fluctuation period.
- EDC economic load distribution control
- EDC economic load distribution control
- the power company adjusts the amount of power supplied to the power system according to the load that changes from moment to moment, and performs a plurality of controls to stabilize the frequency.
- These controls excluding EDC are particularly called frequency control, and by this frequency control, adjustment of the load fluctuation that cannot be adjusted by EDC is performed.
- components with a fluctuation period of about 10 seconds or less can be naturally absorbed by the self-controllability of the power system itself.
- LFC Load Frequency Control
- the LFC power plant adjusts the power generation output by a control signal from the central power supply command station of the power supplier, thereby performing frequency control.
- the output of the power generation device using natural energy may change rapidly depending on the weather.
- Such an abrupt change in the output of the power generation apparatus has a significant adverse effect on the frequency stability of the interconnected power system.
- This adverse effect becomes more prominent as more consumers have power generation devices that use natural energy. For this reason, when the number of customers who have power generation devices that use natural energy increases further in the future, it will be necessary to maintain the stability of the power system by suppressing sudden changes in the output of the power generation devices. Come.
- a power generation system including a power generation device using natural energy and a power storage device capable of storing the electric power generated by the power generation device is provided. Proposed.
- Such a power generation system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-5543.
- JP-A-2001-5543 includes a solar cell, an inverter connected to the solar cell and connected to the power system, and a power storage device connected to a bus connecting the inverter and the solar cell.
- a power generation system is disclosed.
- fluctuations in output power from the inverter are suppressed by charging and discharging the power storage device in accordance with fluctuations in power generated by the solar cell.
- the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to suppress the influence on the power system caused by the fluctuation of the output by the power generation device, while suppressing the influence of the power storage device. It is to provide a charge / discharge system and a charge / discharge control device capable of extending the life.
- a charge / discharge system includes a power storage device capable of storing power generated by a power generation device that generates power using natural energy, and power generated by the power generation device. And a power output unit that outputs the power stored by the power storage device, and a charge / discharge control unit that controls charging / discharging of the power storage device, wherein the charge / discharge control unit generates power from the first generated power from the first generated power.
- the length of the first period is determined according to the magnitude of the amount of change when changing to two generated power, and the first time before the change is changed within the first period from the time when the first generated power is changed to the second generated power.
- a charging / discharging control device includes a charging / discharging control unit that controls charging / discharging of a power storage device capable of storing electric power generated by a power generation device that generates power using natural energy.
- the unit determines the length of the first period according to the amount of change when the generated power of the power generator changes from the first generated power to the second generated power, and changes from the first generated power to the second generated power.
- the power storage device is configured to perform charge / discharge control when it does not return to the generated power within a predetermined range with respect to the first generated power before the change within the first period from the time point.
- the charge / discharge control unit when the generated power returns to within a predetermined range with respect to the generated power before the change within the first period after the generated power changes, the charge / discharge control unit performs charge / discharge control. Absent. Accordingly, the charge / discharge control unit can reduce the number of times of charge / discharge of the power storage means. Thereby, the lifetime of an electrical storage means can be achieved.
- FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the electric power generation system by one Embodiment of this invention.
- FIG. 10 is a graph showing a transition of output power to the power system when the power generation apparatus generates power with the generated power transition shown in FIG. 9 in the power generation system according to the example.
- FIG. 10 is a graph showing a transition of output power to the power system when the power generation apparatus generates power with the generated power transition shown in FIG. 9 in the power generation system according to the comparative example.
- FIG. 10 is a graph showing a transition of output power to the power system when the power generation apparatus generates power with the generated power transition shown in FIG. 9 in the power generation system according to the comparative example.
- FIG. 10 is a graph showing the capacity transition of the storage battery when the power generator generates power with the generated power transition shown in FIG. 9 in the power generation system according to the example. It is a graph which shows the capacity transition of a storage battery at the time of the electric power generation apparatus by the power generation system by a comparative example generating with the generated electric power transition shown in FIG.
- a power generation system (solar power generation system 1) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
- this embodiment demonstrates the example at the time of applying the "charging / discharging system" of this invention to the charging / discharging system of the solar power generation system 1 provided with the electric power generating apparatus which consists of a solar cell.
- the solar power generation system 1 is connected to a power generation device 2 including a solar cell that generates power using sunlight, a power storage device 3 capable of storing electric power generated by the power generation device 2, and a power system 50.
- the power output unit 4 includes an inverter that outputs the power generated by the power storage device 3 and the power stored by the power storage device 3 to the power system 50, and the charge / discharge control unit 5 that controls charging / discharging of the power storage device 3.
- a load 60 is connected to the AC side bus that connects the power output unit 4 and the power system 50.
- the charge / discharge control unit 5 is an example of the “charge / discharge control device” in the present invention.
- a DC-DC converter 7 is connected in series to the DC side bus 6 that connects the power generator 2 and the power output unit 4.
- the DC-DC converter 7 has a function of converting the direct current voltage of the power generated by the power generation device 2 into a constant direct current voltage (about 260 V in the present embodiment) and outputting it to the power output unit 4 side.
- the DC-DC converter 7 has a so-called MPPT (Maximum Power Point Tracking) control function.
- the MPPT function is a function that automatically adjusts the operating voltage of the power generation device 2 so that the power generated by the power generation device 2 is maximized.
- a diode (not shown) for preventing a current from flowing backward toward the power generation device 2 is provided.
- the power storage device 3 includes a storage battery 31 connected in parallel to the DC side bus 6 and a charge / discharge unit 32 that charges and discharges the storage battery 31.
- a secondary battery for example, a Li-ion storage battery, a Ni-MH storage battery, etc.
- the voltage of the storage battery 31 is about 48V.
- the charging / discharging unit 32 has a DC-DC converter 33.
- the DC bus 6 and the storage battery 31 are connected via a DC-DC converter 33.
- the DC-DC converter 33 steps down the voltage of the power supplied to the storage battery 31 from the voltage of the DC side bus 6 to a voltage suitable for charging the storage battery 31, so that the storage battery is connected from the DC side bus 6 side. Power is supplied to the 31 side.
- the DC-DC converter 33 boosts the voltage of the electric power discharged to the DC side bus 6 side from the voltage of the storage battery 31 to the vicinity of the voltage of the DC side bus 6 at the time of discharging, so Electric power is discharged to the 6th side.
- the charge / discharge control unit 5 performs charge / discharge control of the storage battery 31 by controlling the DC-DC converter 33. Specifically, the charge / discharge control unit 5 generates the generated power and the target output power of the power generator 2 based on the generated power of the power generator 2 (the output power of the DC-DC converter 7) and the target output power described later. The storage battery 31 is charged and discharged so as to compensate for the difference. That is, the charge / discharge control unit 5 controls the DC-DC converter 33 so as to charge the storage battery 31 with excess power when the generated power of the power generation device 2 is larger than the target output power.
- the charging / discharging control unit 5 is configured to control the DC-DC converter 33 so as to discharge the insufficient power from the storage battery 31 when the generated power of the power generator 2 is smaller than the target output power. ing.
- a generated power detection unit 8 that detects the generated power of the power generator 2 is provided.
- the charge / discharge control unit 5 can acquire the generated power of the power generation device 2 at predetermined detection time intervals (for example, 30 seconds or less) based on the detection result of the generated power detection unit 8. In the present embodiment, the charge / discharge control unit 5 acquires the generated power data of the power generation device 2 every 30 seconds.
- the generated power detection time interval is set to an appropriate value in consideration of the fluctuation cycle of the generated power of the power generator 2 and the like. There is a need.
- the detection time interval is set to be shorter than the lower limit cycle of the fluctuation cycle that can be handled by the load frequency control (LFC).
- the charge / discharge control unit 5 acquires the output power of the power output unit 4 to recognize the difference between the power actually output from the power output unit 4 to the power system 50 and the target output power. Thereby, the charging / discharging control part 5 can feedback-control charging / discharging of the charging / discharging part 32 so that the output electric power from the electric power output part 4 may turn into target output electric power.
- the charge / discharge control unit 5 is configured to calculate the target output power to be output to the power system 50 using a moving average method.
- the moving average method is a calculation method in which the target output power at a certain point in time is an average value of the generated power of the power generation device 2 in the past period from that point. Past generated power data is sequentially stored in the memory 5a.
- sampling period a period for acquiring generated power data used for calculation of target output power.
- the sampling period is an example of the “second period” in the present invention.
- the sampling period is a range between the lower limit period T2 and the upper limit period T1 of the load fluctuation period corresponding to the load frequency control (LFC), particularly in the range from the second half (near the long period) to the period exceeding T1, which does not extend for a long time. It is preferable to do.
- a specific value of the sampling period is, for example, a period of about 10 minutes or more and about 30 minutes or less in an electric power system having a “load fluctuation magnitude—fluctuation period” characteristic as shown in FIG. In this embodiment, the sampling period is about 20 minutes.
- the charge / discharge control unit 5 acquires the generated power data of the power generator 2 approximately every 30 seconds, the average value of the 40 generated power data included in the past 20 minutes is calculated as the target output power. is doing.
- the upper limit cycle T1 and the lower limit cycle T2 will be described in detail later.
- the solar power generation system 1 does not output the generated power of the power generation device 2 to the power system 50 as it is.
- the charge / discharge control unit 5 calculates the target output power from the generated power of the previous power generation device 2 and sets the storage battery 31 so that the sum of the generated power of the power generation device 2 and the charge / discharge amount of the storage battery 31 becomes the target output power. Control charge and discharge. Thereby, the solar power generation system 1 outputs the target output power to the power system 50.
- charge / discharge control fluctuations in the power output to the power system 50 are suppressed, so adverse effects on the power system 50 due to fluctuations in the generated power of the power generation device 2 due to the presence or absence of clouds are suppressed. Is done.
- the charge / discharge control unit 5 does not always perform charge / discharge control, but is configured to perform charge / discharge control only when a specific condition is satisfied. That is, the charge / discharge control unit 5 does not perform charge / discharge control when the generated power of the power generation device 2 is output to the power system 50 as it is and the adverse effect on the power system 50 is small. It is configured to perform discharge control. Specifically, charge / discharge control is performed when the amount of change in the generated power of the power generator 2 is greater than or equal to a predetermined amount of change (hereinafter referred to as “control start change amount”). A specific numerical value of the control start change amount is, for example, 5% of the rated output of the power generator 2.
- the control start change amount is an example of the “first change amount” in the present invention. Further, the amount of change in the generated power is obtained by calculating a difference between two consecutive generated power data of the generated power of the power generator 2 detected at predetermined detection time intervals. Note that the above specific numerical values (5% of the rated output of the power generator 2) are numerical values corresponding to the case of this embodiment, such as the detection time interval of the generated power being about 30 seconds, and the detection time. When the interval is changed, it is necessary to set the control start change amount according to the detection time interval.
- the predetermined standby time is a period of a fluctuation period or less that can be handled by load frequency control (LFC).
- LFC load frequency control
- the standby time is set to about 2 minutes or less.
- the waiting time is 0 or a positive integer multiple of the detection time interval (for example, an integer multiple of 2 or more of the detection time interval).
- the standby time is an example of the “first period” in the present invention.
- the value in the vicinity of the generated power before the change is an upper threshold value that is small by a small amount with respect to the generated power before the change, and a lower threshold value that is small by a small amount with respect to the generated power before the change. It is a value between.
- the upper threshold is, for example, a value obtained by adding 5% of the rated output of the power generator 2 to the generated power before the change.
- the lower threshold is, for example, a value obtained by subtracting 5% of the rated output of the power generator 2 with respect to the generated power before the change.
- the charge / discharge control unit 5 sets the power generation power to the lower threshold value or more within the standby time after the generated power is reduced. It is determined that the value has returned to a value in the vicinity of the generated power before the change.
- the range above the lower threshold is an example of the “predetermined range with respect to the first generated power” in the present invention.
- the charge / discharge control unit 5 increases the generated power to the upper threshold value or less within the standby time after the increase. When it falls, it judges that it returned to the value of the vicinity of the generated electric power before a change.
- the range below the upper threshold is an example of the “predetermined range with respect to the first generated power” in the present invention.
- a threshold value that serves as a reference for determining whether or not the change of the generated power more than the control start change amount is an increase and a decrease is a value near the value of the generated power before the change. It is different.
- the time from when the generated power P ( ⁇ 1) is detected is within the standby time. It does not return to a value near the generated power P ( ⁇ 2) (when it does not increase).
- the generated powers P0 to P3 detected within the waiting time of 2 minutes from the time when the generated power P (-1) is detected remain below the lower threshold.
- the charge / discharge control unit 5 determines that the generated power has not returned to the vicinity of the generated power before the change (generated power P ( ⁇ 2)) within the standby time, and also detects the time when the generated power P3 is detected (the standby time). The charge / discharge control is started at the time of the end of.
- the charge / discharge control unit 5 determines that the generated power has returned to the vicinity of the generated power before the change (generated power P ( ⁇ 2)) within the standby time, and performs charge / discharge control even after the standby time has elapsed. Do not start.
- the charge / discharge control unit 5 determines that the generated power has not returned to the vicinity of the generated power before the change (generated power P ( ⁇ 2)) within the standby time, and also detects the time when the generated power P3 is detected (the standby time). The charge / discharge control is started at the time of the end of.
- the charge / discharge control unit 5 determines that the generated power has returned to the vicinity of the generated power before the change (generated power P ( ⁇ 2)) within the standby time, and performs charge / discharge control even after the standby time has elapsed. Do not start.
- the generated power P ( ⁇ 2) before the change and the generated power P ( ⁇ 1) after the change are respectively the “first generated power” and the “second generated power” of the present invention. It is an example.
- the first target output power Q1 after the start of the charge / discharge control is It is calculated as an average value of 40 generated power data before P3 (P ( ⁇ 36), P ( ⁇ 35)... P0, P1, P2, P3).
- the second target output power Q2 is calculated as an average value of 40 generated power data (P ( ⁇ 35), P ( ⁇ 34)... P0, P1, P2, P3, P4) before P4. To do.
- the charge / discharge control unit 5 determines the length of the standby time each time according to the magnitude of the change in the generated power. is doing. That is, as the amount of change in generated power decreases, the standby time is determined so as to increase the length of the standby time, and using the determined standby time, it is determined whether to start the above charge / discharge control. ing. In the present embodiment, the waiting time is selected within a range of 0 second to 2 minutes (0 seconds, 30 seconds, 60 seconds, or 120 seconds).
- the length of the standby time is based on a ranking table 5b and a standby time determination table 5c as shown in Tables 1 and 2 below, which are created based on the magnitude of the amount of change in generated power and the length of the detection time interval. Is predetermined.
- the length of the standby time is determined so that the length of the standby time increases as the amount of change in the generated power decreases, and the length of the standby time increases as the length of the detection time interval increases. Yes.
- the ranking table 5b and the standby time determination table 5c are stored in the memory 5a shown in FIG.
- the memory 5a and the standby time determination table 5c are examples of the “storage unit” and the “first period determination table” of the present invention, respectively.
- the ranking table 5b is divided into a plurality of rankings in descending order of the magnitude of the fluctuation level of the generated power.
- the variation level is ranked in four stages of A (highest), B (second), C (third) and D (lowest).
- the ranks A to D of the fluctuation level are the absolute value of the amount of change in the generated power (the amount of change in the generated power) calculated by taking the difference between the generated power data before and after, and the detection time interval of the generated power data Is allocated according to the length.
- the absolute value of the change amount is divided into four stages of change range ranges for each predetermined range, and specifically, the change amount range category where the absolute value of the change amount is 40% or more of the rated output of the power generator 2.
- the detection time interval is divided into three time interval sections for each predetermined range.
- A, B, C, and D are 0 second (no standby), detection time interval ⁇ 1, detection time interval ⁇ 2, and detection time interval ⁇ 4, respectively.
- A, B, C, and D are 0 seconds, 30 seconds, 60 seconds, and 120 seconds, respectively.
- the shorter the detection time interval is, the shorter the waiting time is set. This is because if the detected fluctuation amount of the generated power is the same, the fluctuation level is larger and the influence on the electric power system 50 is larger as the detection time interval is shorter.
- charge / discharge control part 5 starts charge / discharge control, when the state with a small variation
- the load fluctuation period that can be handled by the load frequency control (LFC) is shown in a region D (region indicated by hatching).
- the load fluctuation period that can be handled by EDC is shown in region A.
- Region B is a region that naturally absorbs the influence of load fluctuations due to the self-controllability of power system 50 itself.
- Region C is a region that can be handled by governor-free operation of the generators at each power plant.
- the boundary line between the region D and the region A becomes the upper limit cycle T1 of the load fluctuation period that can be handled by the load frequency control (LFC), and the boundary line between the region C and the region D can be handled by the load frequency control. It becomes the lower limit cycle T2 of the load fluctuation cycle.
- the upper limit cycle T1 and the lower limit cycle T2 are not specific cycles but numerical values that change depending on the magnitude of the load fluctuation.
- the time of the fluctuation period illustrated by the constructed power network also changes.
- step S1 the charge / discharge control unit 5 detects the generated power P (t) of the power generator 2 at a certain time t.
- step S2 the charge / discharge control unit 5 sets P (t) as the pre-fluctuation generated power P0.
- step S3 the charge / discharge control unit 5 detects the generated power after 30 seconds from the time t, and sets the detected value to P1.
- step S4 the charge / discharge control unit 5 determines whether or not the amount of change in generated power (
- the charge / discharge control unit 5 determines the rank of the fluctuation level (FIG. 1 and Table 1) based on the ranking table 5b. See). For example, when the absolute value of the change amount (
- step S7 the charging / discharging control part 5 determines standby time based on the standby time determination table 5c (refer FIG. 1 and Table 2).
- step S8 and step S9 the charge / discharge control unit 5 returns to within a range of ⁇ 5% of the rated capacity with respect to the generated power P0 before the change within the standby time determined in step S7. It is determined whether or not. That is, when the generated power decreases (when P0> P1), the generated power detected within the standby time after detection of P1 is the lower threshold (a value obtained by subtracting 5% of the rated capacity from the generated power P0). If the lower threshold value is exceeded, it is determined that the generated power has returned to the vicinity of the generated power P0 before the change.
- the lower threshold a value obtained by subtracting 5% of the rated capacity from the generated power P0
- the generated power detected within the standby time after detection of P1 is the upper threshold (a value obtained by adding 5% of the rated capacity from the generated power P0). It is determined whether or not the generated power is below the upper threshold, and it is determined that the generated power has returned to the vicinity of the generated power P0 before the change.
- step S7 If the generated power returns to the vicinity of the generated power P0 before the change (within ⁇ 5% of the rated capacity with respect to the generated power P0 before the change) within the standby time determined in step S7, the power system 50 Since the influence exerted is small, the charge / discharge control unit 5 proceeds to step S9 without starting the charge / discharge control. In step S9, the latest generated power detected last is set to P0, and the process returns to step S3 to monitor the change in generated power.
- the charge / discharge control unit 5 starts charge / discharge control in step S11. That is, the charge / discharge control unit 5 controls charging / discharging of the storage battery 31 so that the average output power generated in the past 20 minutes is set as the target output power and the target output power is output from the power output unit 4.
- step S12 when charge / discharge control is performed, the charge / discharge control unit 5 is in a state where the amount of change in generated power is small (the amount of change in generated power is less than 3% of the rated output of the power generator 2). ) Is continued for 20 minutes. The charge / discharge control unit 5 continues the charge / discharge control until the state where the amount of change in the generated power is small continues for 20 minutes.
- the charging / discharging control unit 5 stops the charging / discharging control in step S13. Normally, as the amount of solar radiation decreases and the generated power decreases, the amount of change also decreases continuously. Therefore, when the amount of solar radiation decreases, charge / discharge control is stopped.
- the length of the standby time is determined so that the period becomes longer as the amount of change in the generated power of the power generation device 2 becomes smaller, and before the change occurs within the standby time from the time of change.
- the charge / discharge control unit 5 performs charge / discharge control of the power storage device 3.
- the charge / discharge control unit 5 does not perform the charge / discharge control. The number of times of charging / discharging can be reduced. Thereby, the lifetime of the electrical storage apparatus 3 can be extended.
- the charge / discharge control unit 5 has a large change in the generated power when the generated power does not return within a predetermined range with respect to the generated power before the change within the standby time ( When the influence on the power system 50 is large), the standby time is shortened and charge / discharge control is performed quickly. When the change in generated power is small (when the influence on the power system 50 is small), the standby time The period during which charge / discharge control is not performed can be lengthened. Thereby, the charge / discharge control unit 5 performs charge / discharge control immediately when the influence on the power system 50 is large, and does not perform charge / discharge control when the influence on the power system 50 is small. Can do. Thereby, the frequency
- the charge / discharge control unit 5 determines the standby time when the amount of change in the generated power of the power generation device 2 is equal to or greater than the control start change amount, and within the standby time.
- the charge / discharge control of the power storage device 3 is performed when it does not return to the vicinity of the generated power before the change.
- the charge / discharge control unit 5 is configured to determine the standby time based not only on the magnitude of the change in the generated power but also on the detection time interval. By configuring in this way, it is possible to determine the standby time having a length corresponding to the degree of influence on the electric power system 50 by considering the detection time interval.
- the charge / discharge control unit 5 determines the length of the standby time so as to shorten the period as the detection time interval decreases. In this case, even if the amount of change in the generated power is the same, the change in the generated power acquired at the detection time interval is actually larger and the influence on the power system 50 is larger as the detection time interval is smaller. By reducing the length of the standby time as the interval is reduced, the standby time can be determined so as to have a length according to the degree of influence on the power system 50.
- the detection time interval is set to a period shorter than the lower limit cycle of the fluctuation cycle that can be handled by the load frequency control, and thus, based on the generated power acquired at such a detection time interval.
- the standby time is set to a period shorter than the lower limit cycle of the fluctuation cycle that can be handled by the load frequency control, so that charging / discharging during the standby time from the time when the generated power fluctuates.
- the fluctuation component of the fluctuation cycle caused by not performing the control can be suppressed at least within the fluctuation cycle range that can be handled by the load frequency control. For this reason, it is possible to effectively reduce the number of times of charging / discharging of the power storage device 3 while suppressing the fluctuation of the fluctuation period portion that can be handled by the load frequency control.
- the sampling period is set to a period equal to or longer than the lower limit period of the fluctuation period that can be handled by the load frequency control, so that the target calculated based on the generated power data in such a sampling period.
- charge / discharge control when charge / discharge control is performed, charge / discharge control is performed when a small amount of change in the generated power of the power generation device 2 continues for a predetermined period (20 minutes). To stop.
- the charge / discharge control can be stopped in a state where the change in generated power is small (a state where the influence on the power system 50 is small), so that the number of times of charge / discharge of the power storage device 3 is reduced. Can do. As a result, the life of the power storage device 3 can be further extended.
- FIG. 8 shows the FFT analysis result when the sampling period, which is the generation period of generated power data, is 10 minutes, and the FFT analysis result when the sampling period is 20 minutes.
- the sampling period is 10 minutes, the fluctuation in the range where the fluctuation period is less than 10 minutes is suppressed, while the fluctuation in the range where the fluctuation period is 10 minutes or more is not much suppressed. I understand that.
- the sampling period is 20 minutes, the fluctuation in the range where the fluctuation period is less than 20 minutes is suppressed, while the fluctuation in the range where the fluctuation period is 20 minutes or more is not much suppressed.
- the sampling period is longer than the fluctuation cycle corresponding to the load frequency control, particularly in the vicinity of the second half of T1 to T2 ( It can be seen that it is preferable to set the period in the range from the vicinity of the long cycle to T1 or more. For example, in the example of FIG.
- FIG. 9 shows changes in the daily generated power (output power) of the power generator with a rated output of 4 kW.
- FIG. 10 shows a simulation result of the transition of the output power to the power system when the power generation apparatus generates power with the generated power transition shown in FIG. 9 in the power generation system according to the embodiment.
- FIG. 11 shows a comparative example. 9 shows a simulation result of the transition of the output power to the power system when the power generator generates power with the transition of the generated power shown in FIG.
- FIG. 12 shows the transition of the storage battery capacity corresponding to FIG. 10 of the power generation system according to the example
- FIG. 13 shows the transition of the storage battery capacity corresponding to FIG. 11 of the power generation system according to the comparative example.
- the output power of the power generation system according to the embodiment has a fluctuation in output compared to the comparative example, but this remaining fluctuation in output mainly corresponds to a fluctuation cycle of about 2 minutes or less (by load frequency control).
- the fluctuation cycle is less than the lower limit cycle of the possible fluctuation cycle), and is a fluctuation cycle that can be handled by governor-free operation of the power generator. That is, in the power generation system according to the embodiment, output fluctuations in a fluctuation cycle that can be handled by load frequency control are suppressed.
- the capacity of the storage battery of the power generation system according to the comparative example constantly fluctuates, whereas in the power generation system according to the example, as shown in FIG. Is increasing. That is, it can be seen that the number of times of charging / discharging the storage battery is significantly reduced in the example compared to the comparative example. Further, in this simulation, the total charge / discharge amount for the day of the example was about 670 Wh, while the total charge / discharge amount for the day of the comparative example was about 1190 Wh. In other words, it was found that the charge / discharge amount in the example was significantly reduced as compared with the comparative example.
- the present invention is not limited thereto, and other natural energy power generation devices such as a wind power generation device may be used.
- the present invention is not limited to this, and a voltage other than 48V may be used.
- a voltage of a storage battery 60 V or less is desirable.
- control start change amount is 5% of the rated output of the power generation device 2
- the present invention is not limited to this, and numerical values other than those described above may be used.
- the control start change amount may be determined based on the generated power before the change of the power generation device.
- the standby time is 2 minutes or less.
- the present invention is not limited to this and may be 2 minutes or more.
- the standby time is preferably not more than the upper limit cycle T1 of the load fluctuation cycle that can be handled by the load frequency control (LFC), and more preferably not more than the lower limit cycle T2.
- the value of the lower limit cycle also changes due to the influence of the so-called leveling effect on the power system side.
- the magnitude of the leveling effect also changes according to the degree of spread of the solar power generation system and the regional dispersibility.
- the value which added 5% of rated capacity with respect to the electric power generation before a change respectively the upper threshold value and lower threshold value for judging that it returned to the value near the electric power generation before a change.
- the present invention is not limited to this, and values other than these values may be used as the upper threshold value and the lower threshold value. Further, the same value may be used without differentiating the upper threshold value and the lower threshold value. For example, the same generated power as that before the change may be used as the upper and lower common thresholds.
- target output power it is at least one part load used in a consumer.
- the target power may be calculated by detecting the consumed power and taking into account the load power consumption or the load power fluctuation amount.
- the present invention is not limited to the specific values such as the sampling period and the bus voltage described in the above embodiment, and can be appropriately changed.
- the fluctuation level of the generated power is ranked, and the length of the standby time is determined according to the rank of the fluctuation level, so that stepwise (in this embodiment, 4 to A to D at the maximum).
- stepwise in this embodiment, 4 to A to D at the maximum.
- the example of changing the length of the standby time in the stage) has been described, but the present invention is not limited to this, and the length of the standby time may be changed in more stages, or continuously according to the amount of change in the generated power. Alternatively, the length of the waiting time may be changed.
- the said embodiment demonstrated the example which stops charging / discharging control when the state (less than 3% of rated output) of the variation
- this invention is not limited to this. Instead, the charging / discharging control may be stopped after a certain period of time, or may be stopped based on the magnitude or time of the generated power. Also, a value different from 3% of the rated output may be set, and this threshold value may be a value larger than the control start change amount.
- the charge / discharge control is started when the generated power does not return to the vicinity of the generated power before the change (within ⁇ 5% of the rated capacity with respect to the generated power before the change) within the standby time.
- the present invention is not limited to this, and charge / discharge control is started when it does not return to a range wider than the range in the vicinity of the generated power before the change (predetermined range with respect to the generated power before the change). You may make it do.
- the charging / discharging control part 5 controlled the DC-DC converter 33
- the charging / discharging unit 32 is provided with a charging / discharging switch for charging / discharging the storage battery 31, and the charging / discharging control unit 5 controls the on / off of the charging / discharging switch, thereby controlling the charging / discharging of the storage battery 31. Also good.
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Abstract
この充放電システムは、自然エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置と、発電装置により発電された電力および蓄電装置により蓄電された電力を出力する電力出力部と、蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部とを備えている。充放電制御部は、発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさに応じて第1期間の長さを決定するとともに、第1発電電力から第2発電電力に変化した時点から第1期間内に変化前の第1発電電力に対して所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている。
Description
本発明は、充放電システムおよび充放電制御装置に関し、特に、自然エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置の充放電制御を行う充放電システムおよび充放電制御装置に関する。
近年、変電所からの交流電力の供給を受ける各需要家に、風力や太陽光などの自然エネルギーを利用した発電装置が設けられるケースが増加している。このような発電装置は、変電所の配下に設けられる電力系統に接続され、発電装置により発電された電力は、需要家内の電力消費装置側に出力される。また、需要家内の電力消費装置により消費されずに余った電力は、電力系統に出力される。この需要家から電力系統に向かう電力の流れは、「逆潮流」と呼ばれ、需要家から電力系統に出力される電力は「逆潮流電力」と呼ばれる。
ここで、電力会社等の電力供給者には、電力の安定供給の義務が課されており、逆潮流電力分も含めた電力系統全体における周波数や電圧を一定に保つ必要がある。電力供給者は、変動周期の大きさに応じた複数の制御手法によって、電力系統全体の周波数を一定に保っている。
一般に十数分以上の変動周期をもつような負荷成分については、最も経済的な発電電力の出力分担が可能なように経済負荷配分制御(EDC:Economic Dispatching Control)が行われている。EDCは、1日の負荷変動予想に基づいた制御であり、時々刻々と変動する負荷の増減(十数分より小さい変動周期の成分)に対する対応は困難である。そこで、電力会社は、時々刻々と変動する負荷に応じて電力系統への電力の供給量を調整し、周波数の安定化を行うための複数の制御を行っている。EDCを除いたこれらの制御は特に周波数制御と呼ばれており、この周波数制御によって、EDCで調整できない負荷変動分の調整を行っている。
より詳細には、約10秒以下の変動周期の成分については、電力系統自体の自己制御性により自然に吸収することができる。
また、約10秒~数分程度の変動周期の成分に対しては、各発電所の発電機のガバナフリー運転により対応が可能である。
また、数分から十数分までの変動周期の成分については、負荷周波数制御(LFC:Load Frequency Control)により対応している。この負荷周波数制御では、電力供給者の中央給電指令所からの制御信号によってLFC用発電所が発電出力を調整することにより、周波数制御を行っている。
しかし、自然エネルギーを利用した発電装置の出力は、天候などに応じて急激に変化することがある。このような発電装置の出力の急激な変化は、連系している電力系統の周波数の安定度に大きな悪影響を与えてしまう。この悪影響は、自然エネルギーを利用した発電装置を有する需要家が増えるほど顕著になってくる。このため、今後、自然エネルギーを利用した発電装置を有する需要家がさらに増えてきた場合には、発電装置の出力の急激な変化を抑制することにより、電力系統の安定度を維持する必要が生じてくる。
そこで、従来、このような発電装置の出力の急激な変化を抑制するために、自然エネルギーを利用した発電装置と、発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置とを備えた発電システムが提案されている。このような発電システムは、たとえば、特開2001-5543号公報に開示されている。
上記特開2001-5543号公報には、太陽電池と、太陽電池に接続されるとともに電力系統に接続されるインバータと、インバータと太陽電池とを接続する母線に接続された蓄電装置とを備えた発電システムが開示されている。この発電システムでは、太陽電池の発電電力の変動に伴って蓄電装置の充放電を行うことにより、インバータからの出力電力の変動を抑制している。これにより、電力系統への出力電力の変動を抑制することが可能であるので、電力系統の周波数などへの悪影響を抑制することが可能である。
しかしながら、この発電システムでは、発電装置の出力の変化に伴って蓄電装置の充放電がその都度行われるので、充放電の回数が多くなり、その結果、蓄電装置の寿命が短くなるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、発電装置による出力の変動に起因する電力系統への影響を抑制しながら、蓄電装置の長寿命化を図ることが可能な充放電システムおよび充放電制御装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による充放電システムは、自然エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置と、発電装置により発電された電力および蓄電装置により蓄電された電力を出力する電力出力部と、蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部とを備え、充放電制御部は、発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさに応じて第1期間の長さを決定するとともに、第1発電電力から第2発電電力に変化した時点から第1期間内に変化前の第1発電電力に対して所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている。
この発明の第2の局面による充放電制御装置は、自然エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部を備え、充放電制御部は、発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量に応じて第1期間の長さを決定するとともに、第1発電電力から第2発電電力に変化した時点から第1期間内に変化前の第1発電電力に対して所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている。
本発明によれば、発電電力の変化が生じた後、第1期間内に変化前の発電電力に対する所定の範囲内まで発電電力が戻った場合には、充放電制御部は充放電制御を行わない。その分、充放電制御部は蓄電手段の充放電の回数を減らすことができる。これにより、蓄電手段の長寿命化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1~図6を参照して、本発明の一実施形態による発電システム(太陽光発電システム1)の構造を説明する。なお、本実施形態では、本発明の「充放電システム」を、太陽電池からなる発電装置を備えた太陽光発電システム1の充放電システムに適用した場合の例について説明する。
太陽光発電システム1は、太陽光を用いて発電する太陽電池からなる発電装置2と、発電装置2により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置3と、電力系統50に接続され、発電装置2により発電された電力および蓄電装置3により蓄電された電力を電力系統50に出力するインバータを含む電力出力部4と、蓄電装置3の充放電を制御する充放電制御部5とを備えている。電力出力部4と電力系統50とを接続する交流側母線には、負荷60が接続されている。なお、充放電制御部5は、本発明の「充放電制御装置」の一例である。
発電装置2と電力出力部4とを接続する直流側母線6には、DC-DCコンバータ7が直列的に接続されている。DC-DCコンバータ7は、発電装置2により発電された電力の直流電圧を一定の直流電圧(本実施形態では、約260V)に変換して電力出力部4側に出力する機能を有する。DC-DCコンバータ7は、いわゆるMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御機能を有している。MPPT機能とは、発電装置2により発電された電力が最大となるように発電装置2の動作電圧を自動的に調整する機能である。発電装置2とDC-DCコンバータ7との間には、発電装置2に向かって電流が逆流するのを防止するためのダイオード(図示せず)が設けられている。
蓄電装置3は、直流側母線6に並列的に接続された蓄電池31と、蓄電池31の充放電を行う充放電部32とを含んでいる。蓄電池31としては、自然放電が少なく、充放電効率の高い2次電池(たとえば、Li-ion蓄電池、Ni-MH蓄電池など)が用いられている。蓄電池31の電圧は約48Vである。
充放電部32は、DC-DCコンバータ33を有している。直流側母線6と蓄電池31とはDC-DCコンバータ33を介して接続されている。DC-DCコンバータ33は、充電時には、蓄電池31に供給する電力の電圧を、直流側母線6の電圧から蓄電池31を充電するのに適した電圧まで降圧させることにより、直流側母線6側から蓄電池31側に電力を供給する。また、DC-DCコンバータ33は、放電時には、直流側母線6側に放電させる電力の電圧を、蓄電池31の電圧から直流側母線6の電圧付近まで昇圧させることにより、蓄電池31側から直流側母線6側に電力を放電させる。
充放電制御部5は、DC-DCコンバータ33を制御することにより、蓄電池31の充放電制御を行う。具体的には、充放電制御部5は、発電装置2の発電電力(DC-DCコンバータ7の出力電力)と、後述する目標出力電力とに基づいて、発電装置2の発電電力と目標出力電力との差を補償するように蓄電池31の充放電を行う。すなわち、充放電制御部5は、発電装置2の発電電力が目標出力電力よりも大きい場合には、過剰分の電力を蓄電池31に充電するようにDC-DCコンバータ33を制御する。一方、充放電制御部5は、発電装置2の発電電力が目標出力電力よりも小さい場合には、不足分の電力を蓄電池31から放電するようにDC-DCコンバータ33を制御するように構成されている。
DC-DCコンバータ7の出力側には、発電装置2の発電電力を検出する発電電力検出部8が設けられている。充放電制御部5は、発電電力検出部8の検出結果に基づいて、発電装置2の発電電力を所定の検出時間間隔(たとえば、30秒以下)毎に取得することが可能である。本実施形態では、充放電制御部5は、30秒毎に発電装置2の発電電力データを取得している。
この発電電力の検出時間間隔は、長すぎても短すぎても発電電力の変化を正確に検出することができないので、発電装置2の発電電力の変動周期などを勘案して適性な値に定める必要がある。本実施形態では、負荷周波数制御(LFC)により対応可能な変動周期の下限周期よりも短くなるように検出時間間隔を設定している。
充放電制御部5は、電力出力部4の出力電力を取得することにより、実際に電力出力部4から電力系統50に出力された電力と目標出力電力との差を認識する。これにより、充放電制御部5は、電力出力部4からの出力電力が目標出力電力となるように充放電部32の充放電をフィードバック制御することが可能である。
充放電制御部5は、電力系統50に出力する目標出力電力を、移動平均法を用いて算出するように構成されている。移動平均法とは、ある時点の目標出力電力を、その時点より過去の期間の発電装置2の発電電力の平均値とする算出方法である。過去の発電電力データはメモリ5aに逐次記憶されている。
以下、目標出力電力の算出に用いる発電電力データを取得するための期間をサンプリング期間と呼ぶ。なお、サンプリング期間は、本発明の「第2期間」の一例である。サンプリング期間は、負荷周波数制御(LFC)で対応する負荷の変動周期の下限周期T2~上限周期T1の間、特に後半付近(長周期付近)からT1を超える範囲であまり長時間に渡らない範囲とすることが好ましい。サンプリング期間の具体的な値としては、たとえば、図6に示すような「負荷変動の大きさ-変動周期」特性を有する電力系統においては約10分以上約30分以下の期間である。本実施形態では、サンプリング期間を約20分としている。この場合、充放電制御部5は、約30秒置きに発電装置2の発電電力データを取得するので、過去20分の期間に含まれる40個の発電電力データの平均値を目標出力電力として算出している。この上限周期T1および下限周期T2については、後に詳細に説明する。
上記のように、太陽光発電システム1は、発電装置2の発電電力をそのまま電力系統50に出力しない。充放電制御部5は、過去の発電装置2の発電電力から目標出力電力を算出し、発電装置2の発電電力と蓄電池31の充放電量との合計が目標出力電力となるように蓄電池31の充放電を制御する。これにより、太陽光発電システム1は、目標出力電力を電力系統50に出力する。このような充放電制御を行うことにより、電力系統50に出力する電力の変動が抑制されるので、雲の有無などによる発電装置2の発電電力の変動に起因する電力系統50への悪影響が抑制される。
ここで、充放電制御部5は、充放電制御を常に行うわけではなく、特定の条件を満たした時にのみ充放電制御を行うように構成されている。すなわち、充放電制御部5は、発電装置2の発電電力をそのまま電力系統50に出力しても電力系統50への悪影響が小さい場合には充放電制御を行わず、悪影響が大きい場合にのみ充放電制御を行うように構成されている。具体的には、発電装置2の発電電力の変化量が所定の変化量(以下、「制御開始変化量」と呼ぶ)以上である場合に、充放電制御を行うように構成されている。制御開始変化量の具体的な数値としては、たとえば、発電装置2の定格出力の5%である。なお、制御開始変化量は、本発明の「第1変化量」の一例である。また、発電電力の変化量は、所定の検出時間間隔毎に検出される発電装置2の発電電力の連続する2つの発電電力データの差分を算出することにより取得される。なお、上記の具体的な数値(発電装置2の定格出力の5%)については、発電電力の検出時間間隔が約30秒である等、本実施形態の場合に対応する数値であり、検出時間間隔を変えた場合には、その検出時間間隔に応じて制御開始変化量を設定する必要がある。
発電装置2の発電電力の変化量が制御開始変化量以上になった場合であっても、制御開始変化量以上の変化を検出した時点から所定の待機時間内に発電電力が変化前の発電電力の近傍の値に戻った場合には、電力系統に与える悪影響が小さい。このような場合には、充放電制御部5は充放電制御を開始しない。上記所定の待機時間は、負荷周波数制御(LFC)により対応可能な変動周期以下の期間である。図6に示す変動周期-負荷変動線の関係図を参照して、上記所定の待機時間は、好ましくは上限周期T1未満の期間であり、より好ましくは下限周期T2未満の期間である。本実施形態では、待機時間を約2分以下とした。また、待機時間は0または検出時間間隔の正の整数倍(たとえば、検出時間間隔の2倍以上の整数倍)である。なお、待機時間は、本発明の「第1期間」の一例である。
変化前の発電電力の近傍の値とは、具体的には、変化前の発電電力に対して微小量だけ大きい上側閾値と、変化前の発電電力に対して微小量だけ小さい下側閾値との間の値である。上側閾値は、たとえば、変化前の発電電力に対して発電装置2の定格出力の5%を加えた値である。下側閾値は、たとえば、変化前の発電電力に対して発電装置2の定格出力の5%を減じた値である。
発電電力の制御開始変化量以上の変化が発電電力の制御開始変化量以上の低下である場合には、充放電制御部5は、発電電力が低下した後、待機時間内に下側閾値以上にまで上昇した場合に、変化前の発電電力の近傍の値に戻ったと判断する。この場合、下側閾値以上の範囲は、本発明の「第1発電電力に対して所定の範囲」の一例である。
発電電力の制御開始変化量以上の変化が発電電力の制御開始変化量以上の上昇である場合には、充放電制御部5は、発電電力が上昇した後、待機時間内に上側閾値以下にまで低下した場合に、変化前の発電電力の近傍の値に戻ったと判断する。この場合、上側閾値以下の範囲は、本発明の「第1発電電力に対して所定の範囲」の一例である。
本実施形態では、発電電力の制御開始変化量以上の変化が上昇である場合と低下である場合とで、変化前の発電電力の近傍の値に戻ったか否かの判断の基準となる閾値を異ならせている。
上記した点を図2~図5を参照して説明する。以下の例では、待機時間を2分として説明する。
図2に示した例では、発電電力P(-2)から発電電力P(-1)まで急激に発電電力が低下した場合に、発電電力P(-1)を検出した時点から待機時間内に発電電力P(-2)の近傍の値まで戻らない(上昇しない場合)。この例では、発電電力P(-1)を検出した時点から2分の待機時間内に検出した発電電力P0~P3が下側閾値を下回ったままである。この場合、充放電制御部5は、待機時間内に変化前の発電電力(発電電力P(-2))の近傍まで発電電力が戻らなかったと判断するとともに、発電電力P3の検出時点(待機時間の終了時点)で充放電制御を開始する。
図3に示した例では、発電電力P(-1)を検出した時点から2分の待機時間内に検出した発電電力のうち、発電電力P0は下側閾値を下回っている一方、発電電力P1は下側閾値以上に上昇している。この場合、充放電制御部5は、待機時間内に変化前の発電電力(発電電力P(-2))の近傍まで発電電力が戻ったと判断するとともに、待機時間が経過した後も充放電制御を開始しない。
図4に示した例では、発電電力P(-2)から発電電力P(-1)まで急激に発電電力が上昇した場合に、発電電力P(-1)を検出した時点から待機時間内に発電電力P(-2)の近傍の値まで戻らない(低下しない場合)。この例では、発電電力P(-1)を検出した時点から2分の待機時間内に検出した発電電力P0~P3が上側閾値を上回ったままである。この場合、充放電制御部5は、待機時間内に変化前の発電電力(発電電力P(-2))の近傍まで発電電力が戻らなかったと判断するとともに、発電電力P3の検出時点(待機時間の終了時点)で充放電制御を開始する。
図5に示した例では、発電電力P(-1)を検出した時点から2分の待機時間内に検出した発電電力のうち、発電電力P0は上側閾値を上回っている一方、発電電力P1は上側閾値以下に下降している。この場合、充放電制御部5は、待機時間内に変化前の発電電力(発電電力P(-2))の近傍まで発電電力が戻ったと判断するとともに、待機時間が経過した後も充放電制御を開始しない。
なお、図2~図5における変化前の発電電力P(-2)および変化後の発電電力P(-1)は、それぞれ、本発明の「第1発電電力」および「第2発電電力」の一例である。
図2および図4に示すように、ある発電電力検出タイミングにおける発電電力P(-2)と、その次の発電電力検出タイミングにおける発電電力P(-1)との間に大きな変化が生じ、かつ、待機時間内に発電電力P(-2)の近傍まで発電電力が戻らないことが認識されて充放電制御が開始された場合において、充放電制御開始後の1回目の目標出力電力Q1は、P3以前の40個の発電電力データ(P(-36)、P(-35)…P0、P1、P2、P3)の平均値として算出する。同様にして、2回目の目標出力電力Q2は、P4以前の40個の発電電力データ(P(-35)、P(-34)…P0、P1、P2、P3、P4)の平均値として算出する。
ここで、発電電力が急激に変化(発電装置2の定格出力の5%)した場合に、充放電制御部5は、発電電力の変化の大きさに応じて待機時間の長さをその都度決定している。すなわち、発電電力の変化量が小さくなるほど、待機時間の長さを大きくするように待機時間を決定し、決定した待機時間を用いて、上記した充放電制御を開始するか否かの判断をしている。本実施形態では、待機時間は0秒~2分以内の範囲(0秒、30秒、60秒または120秒)において選択される。
待機時間の長さは、発電電力の変化量の大きさと検出時間間隔の長さとに基づいて作成された以下の表1および表2に示すようなランク付けテーブル5bおよび待機時間決定テーブル5cに基づいて予め決められている。待機時間の長さは、発電電力の変化量の大きさが小さくなるほど待機時間の長さが長くなるとともに、検出時間間隔の長さが長いほど待機時間の長さが長くなるように定められている。このランク付けテーブル5bおよび待機時間決定テーブル5cは、図1に示すメモリ5aに記憶されている。メモリ5aおよび待機時間決定テーブル5cは、それぞれ、本発明の「記憶部」および「第1期間決定テーブル」の一例である。
表1に示すように、ランク付けテーブル5bには、発電電力の変動レベルの大きさが大きい順に複数に区分けされてランク付けされている。本実施形態では、変動レベルはA(最上位)、B(2位)、C(3位)およびD(最下位)の4段階にランク付けされる。変動レベルのランクA~Dは、前後する発電電力データの差分をとることにより算出される発電電力の変化量の絶対値(発電電力の変化量の大きさ)と、発電電力データの検出時間間隔の長さとに応じて割り振られている。変化量の絶対値は所定の範囲毎に4段階の変化量範囲区分に区分けされており、具体的には、変化量の絶対値が発電装置2の定格出力の40%以上の変化量範囲区分が最も高く、20%以上40%未満の変化量範囲区分が2番目であり、10%以上20%未満の変化量範囲区分が3番目であり、5%以上10%未満の変化量範囲区分が最も小さい。また、検出時間間隔は所定の範囲毎に3段階の時間間隔区分に区分けされており、5秒未満の最も短い範囲(時間間隔区分)と、5秒以上15秒未満の2番目に短い範囲(時間間隔区分)と、15秒以上の最も長い範囲(時間間隔区分)とに区分けされている。また、表2に示すように、A、B、CおよびDは、それぞれ、0秒(待機無し)、検出時間間隔×1、検出時間間隔×2および検出時間間隔×4であり、本実施形態では、A、B、CおよびDはそれぞれ0秒、30秒、60秒および120秒となる。また、表1においては検出時間間隔が短い程、待機時間を短くするように設定されている。これは、検出した発電電力の変動量の値が同じであれば、検出時間間隔が短い程変動のレベルが大きく電力系統50への影響が大きいことが理由である。
次に、本実施形態による充放電制御により変動抑制を主に行う変動周期範囲について説明する。図6に示すように、変動周期によって対応可能な制御方法が異なっている。負荷周波数制御(LFC)により対応可能な負荷の変動周期が領域D(ハッチングで示す領域)に示されている。また、EDCにより対応可能な負荷の変動周期は領域Aに示されている。なお、領域Bは、負荷変動による影響を電力系統50自体の自己制御性により自然に吸収する領域である。また、領域Cは、各発電所の発電機のガバナフリー運転により対応が可能な領域である。ここで、領域Dと領域Aとの境界線が負荷周波数制御(LFC)により対応可能な負荷の変動周期の上限周期T1となり、領域Cと領域Dとの境界線が負荷周波数制御により対応可能な負荷の変動周期の下限周期T2となる。この上限周期T1および下限周期T2は、図6より固有の周期ではなく、負荷変動の大きさによって変化する数値であることが分かる。さらに、構築された電力網によって図示されている変動周期の時間も変化する。本実施形態では、EDC、電力系統50自体の自己制御性およびガバナフリー運転などによって対応できない領域D(LFCにより対応可能な領域)の範囲内に含まれる変動周期(変動周波数)を有する負荷変動に着目し、抑制することを目的としている。
次に、図7を参照して、本実施形態による太陽光発電システム1の制御フローについて説明する。
まず、ステップS1において、充放電制御部5は、ある時刻tにおける発電装置2の発電電力P(t)を検出する。
ステップS2において、充放電制御部5は、P(t)を変動前発電電力P0とする。
ステップS3において、充放電制御部5は、時刻tから30秒経過後に発電電力を検出し、その検出値をP1とする。
この後、ステップS4において、充放電制御部5は、発電電力の変化量(|P1-P0|)が発電装置2の定格出力(定格容量)の5%以上であるか否かを判断する。発電電力の変化量が発電装置2の定格出力の5%以上でない場合には、ステップS5においてP1をP0とするとともにステップS3においてP1を取得して、発電電力の変化を監視する。
発電電力の変化量が発電装置2の定格出力の5%以上である場合には、ステップS6において、充放電制御部5は、ランク付けテーブル5bに基づいて変動レベルのランク(図1および表1参照)を決定する。たとえば変化量の絶対値(|P1-P0|)が発電装置2の定格出力の25%である場合には、その変化量の絶対値は2番目の範囲(20%以上40%未満)に含まれる。また、本実施形態では検出時間間隔が30秒であるので、変動レベルのランクはBに決定される。
そして、ステップS7において、充放電制御部5は、待機時間決定テーブル5c(図1および表2参照)に基づいて待機時間を決定する。上記の例ではランクがBであるので、待機時間を検出時間間隔×1=30秒に決定する。そして、決定した待機時間のカウントが開始される。
この後、ステップS8およびステップS9において、充放電制御部5は、ステップS7で決定した待機時間内に、発電電力が変化前の発電電力P0に対して定格容量の±5%の範囲内に戻ったか否かを判断する。すなわち、発電電力が減少した場合(P0>P1の場合)には、P1の検出後で待機時間内に検出した発電電力が下側閾値(発電電力P0から定格容量の5%を減じた値)を越えたか否かを判断し、下側閾値を越えた場合には発電電力が変化前の発電電力P0の近傍に戻ったと判断する。同様に、発電電力が上昇した場合(P0<P1の場合)には、P1の検出後で待機時間内に検出した発電電力が上側閾値(発電電力P0から定格容量の5%を加えた値)を下回ったか否かを判断し、上側閾値を下回った場合には発電電力が変化前の発電電力P0の近傍に戻ったと判断する。
ステップS7で決定した待機時間内に発電電力が変化前発電電力P0の近傍(変化前の発電電力P0に対して定格容量の±5%の範囲内)まで戻った場合には、電力系統50に与える影響が小さいので、充放電制御部5は、充放電制御を開始せずにステップS9に進む。そして、ステップS9において、最後に検出した最新の発電電力をP0とするとともにステップS3に戻り、発電電力の変化を監視する。
また、待機時間内に発電電力が変化前の近傍まで戻らなかった場合には、ステップS11において、充放電制御部5は充放電制御を開始する。すなわち、過去の20分の発電電力の平均値を目標出力電力として、その目標出力電力を電力出力部4から出力するように、充放電制御部5は蓄電池31の充放電を制御する。
また、ステップS12において、充放電制御を行っている際に、充放電制御部5は、発電電力の変化量が小さい状態(発電電力の変化量が発電装置2の定格出力の3%未満の状態)が20分継続したか否かを判断する。充放電制御部5は、発電電力の変化量が小さい状態が20分継続するようになるまで充放電制御を継続する。
充放電制御を行っている際に発電電力の変化量が小さい状態が20分継続した場合には、ステップS13において、充放電制御部5は充放電制御を停止する。通常、日射量が下がり発電電力が低下するにつれて変化量も継続的に小さくなっていくので、日射量が小さくなったときに充放電制御を停止することになる。
本実施形態では、上記のように、発電装置2の発電電力の変化量の大きさが小さくなるほど期間を長くするように待機時間の長さを決定するとともに、変化時点から待機時間内に変化前の発電電力の近傍の発電電力に戻らない場合に、充放電制御部5は、蓄電装置3の充放電制御を行う。発電電力の変化が生じた場合に、待機時間内に変化前の発電電力の近傍まで発電電力が戻った場合には充放電制御部5は充放電制御を行わないので、その分、蓄電装置3の充放電の回数を減らすことができる。これにより、蓄電装置3の長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態では、上記のように、充放電制御部5は、待機時間内に変化前の発電電力に対する所定の範囲内まで発電電力が戻らない場合において、発電電力の変化が大きいとき(電力系統50への影響が大きい場合)には、待機時間を短くして早急に充放電制御を行い、発電電力の変化が小さいとき(電力系統50への影響が小さい場合)には、待機時間を長くして充放電制御を行わない期間を長くすることができる。これにより、充放電制御部5は、電力系統50への影響が大きい場合には直ぐに充放電制御を行いながら、電力系統50に与える影響が小さい場合には充放電制御を行わないようにすることができる。これにより、電力系統50に与える影響を軽減しながら、蓄電装置3の充放電の回数をさらに減らすことができる。その結果、より蓄電装置3の長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態では、上記のように、充放電制御部5は、発電装置2の発電電力の変化量が制御開始変化量以上になった場合に待機時間を決定するとともに、待機時間内に変化前の発電電力の近傍まで戻らない場合に蓄電装置3の充放電制御を行っている。このように構成することによって、発電電力の変化量が制御開始変化量よりも小さい場合には充放電制御を行わないので、蓄電装置3の充放電回数を減らすことができる。これにより、さらに蓄電装置3の長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態では、上記のように、充放電制御部5は、発電電力の変化量の大きさのみならず、検出時間間隔にも基づいて待機時間を決定するように構成している。このように構成することによって、検出時間間隔を考慮することにより、より電力系統50への影響度合いに応じた長さを有する待機時間を決定することができる。
また、本実施形態では、上記のように、充放電制御部5は、検出時間間隔が小さくなるほど期間を短くするように待機時間の長さを決めている。この場合、発電電力の変化量が同じであっても、検出時間間隔が小さくなるほどその検出時間間隔で取得した発電電力の変化は実際には大きく、電力系統50への影響も大きいので、検出時間間隔が小さくなるほど待機時間の長さを小さくすることによって、より電力系統50への影響度合いに応じた長さを有するように待機時間を決定することができる。
また、本実施形態では、上記のように、検出時間間隔を負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期未満の期間とすることにより、このような検出時間間隔で取得した発電電力に基づいて発電電力の変化を検出することによって、負荷周波数制御により対応可能な変動周期を有する発電電力の変化を容易に検出することができる。これにより、負荷周波数制御により対応可能な変動周期の変動成分を減少させるように、充放電制御を行うことができる。
また、本実施形態では、上記のように、待機時間を負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期未満の期間とすることによって、発電電力の変動があった時点から待機時間の間充放電制御を行わないことによって生じる変動周期の変動成分を、少なくとも負荷周波数制御により対応可能な変動周期範囲内において抑制することができる。このため、負荷周波数制御により対応可能な変動周期部分の変動を抑制しながら、効果的に蓄電装置3の充放電回数を減少させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、サンプリング期間を負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期以上の期間とすることによって、そのようなサンプリング期間の発電電力データに基づいて算出した目標出力電力となるように充放電を制御することにより、特に、負荷周波数制御により対応可能な変動周期の成分を減少させることができる。これにより、電力系統50に影響を与えることを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、充放電制御を行っている際に、発電装置2の発電電力の変化量が小さい状態が所定の期間(20分)継続した場合に、充放電制御を停止する。このように構成することによって、発電電力の変化が小さい状態(電力系統50への影響が小さい状態)においては充放電制御を停止することができるので、蓄電装置3の充放電回数を減少させることができる。これにより、さらに蓄電装置3の長寿命化を図ることができる。
次に、移動平均法のサンプリング期間について検討した。ここでは、発電電力データの取得期間であるサンプリング期間を10分とした場合のFFT解析結果と、サンプリング期間を20分とした場合のFFT解析結果を図8に示す。図8に示すように、サンプリング期間が10分の場合には、変動周期が10分未満の範囲における変動が抑制されている一方、変動周期が10分以上の範囲における変動があまり抑制されていないことがわかる。また、サンプリング期間が20分の場合には、変動周期が20分未満の範囲における変動が抑制されている一方、変動周期が20分以上の範囲における変動はあまり抑制されていない。したがって、サンプリング期間の大きさと、充放電制御により抑制できる変動周期との間には良好な相関関係があることがわかる。このため、サンプリング期間の設定により効果的に変動周期を抑制できる範囲が変化するといえる。そこで、本システムで主に注目している負荷周波数制御により対応可能な変動周期の部分を抑制するためには、サンプリング期間を負荷周波数制御で対応する変動周期以上、特にT1~T2の後半付近(長周期付近)からT1以上の範囲の期間とすることが好ましいことがわかる。たとえば、図6の例では20分以上のサンプリング期間とすることにより、負荷周波数制御で対応する変動周期の殆どを抑制することができることがわかる。ただし、サンプリング期間を長くすると、必要な蓄電池容量が大きくなる傾向があり、T1よりもあまり長くないサンプリング期間を選択することが好ましい。
次に、図9~図13を参照して、本発明の充放電制御を行うことによる効果を検証したシミュレーション結果について説明する。図9には、定格出力が4kWの発電装置の1日の発電電力(出力電力)推移を示している。図10には、実施例による発電システムにおいて、発電装置が図9に示した発電電力推移で発電した場合の電力系統への出力電力推移のシミュレーション結果を示しており、図11には、比較例による発電システムにおいて、発電装置が図9に示した発電電力推移で発電した場合の電力系統への出力電力推移のシミュレーション結果を示している。なお、実施例では、充放電制御の開始および停止を上記実施形態と同様に行う構成とした。また、比較例では、1日中常に充放電制御を行う構成とした。また、図12には、実施例による発電システムの図10に対応する蓄電池容量推移を示しており、図13には、比較例による発電システムの図11に対応する蓄電池容量推移を示している。
図9~図11に示すように、実施例および比較例にいずれにおいても、図9に示した発電装置の発電電力の変動を平滑化できていることがわかる。図10に示すように、実施例による発電システムの出力電力は比較例に比べて出力変動が残っているが、この残った出力変動は主に約2分以下の変動周期(負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期未満の変動周期)に対応する変動であり、発電所の発電機のガバナフリー運転により対応が可能な変動周期である。すなわち、実施例による発電システムでは、負荷周波数制御により対応可能な変動周期の出力変動は抑制されている。
また、図13に示すように、比較例による発電システムの蓄電池の容量は常に変動しているのに対して、実施例による発電システムでは、図12に示すように、蓄電池の容量が一定の期間が多くなっている。すなわち、実施例では比較例に比べて蓄電池の充放電を行う回数が大幅に減っていることがわかる。また、本シミュレーションでは、実施例の1日の合計の充放電量は約670Whである一方、比較例の1日の合計の充放電量は約1190Whであった。すなわち、実施例では比較例に比べて充放電量も大幅に減ることがわかった。
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、発電装置2として太陽電池を用いる例について説明したが、本発明はこれに限らず、風力発電装置などの他の自然エネルギー発電装置を用いてもよい。
また、上記実施形態では、蓄電池としてLi-ion電池やNi-MH電池を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、他の2次電池を用いてもよい。
上記実施形態では、蓄電池31の電圧が48Vである例について説明したが、本発明はこれに限らず、48V以外の電圧にしてもよい。なお、蓄電池の電圧としては60V以下が望ましい。
また、上記実施形態では、制御開始変化量を発電装置2の定格出力の5%とした例について説明したが、本発明はこれに限らず、上記以外の数値を用いてもよい。たとえば、制御開始変化量は、発電装置の変化前の発電電力を基準にして決めてもよい。
また、上記実施形態では、待機時間が2分以下である例について説明したが、本発明はこれに限らず、2分以上でもよい。なお、待機時間は、負荷周波数制御(LFC)により対応可能な負荷の変動周期の上限周期T1以下が好ましく、下限周期T2以下の期間であることがより好ましい。ただし、電力系統側におけるいわゆるならし効果などの影響により下限周期の値も変化する。また、ならし効果の大きさも、太陽光発電システムの普及度および地域分散性などに応じて変化する。
また、上記実施形態では、変化前の発電電力の近傍の値に戻ったと判断するための上側閾値および下側閾値を、それぞれ、変化前の発電電力に対して定格容量の5%を加えた値および減じた値とした例を示したが、本発明はこれに限らず、これらの値以外の値を上側閾値および下側閾値としてもよい。また、上側閾値および下側閾値の値を異ならせずに、同じ値を用いてもよい。たとえば、変化前の発電電力と同一の発電電力を上側および下側の共通の閾値として用いてもよい。
また、上記実施形態では、需要家内で用いる負荷における消費電力を想定しない場合について説明したが、本発明はこれに限らず、目標出力電力の算出において、需要家内で用いられる少なくとも一部の負荷で消費する電力を検出し、その負荷消費電力あるいは負荷消費電力変動量を加味して目標出力の算出を行ってもよい。
また、上記実施形態に記載されたサンプリング期間、母線電圧などの具体的な数値についても、本発明はこれに限られず、適宜変更が可能である。
また、上記実施形態では、発電電力の変化量が制御開始変化量以上の場合に、待機時間の経過後に充放電制御を行う例について説明したが、本発明はこれに限らず、充放電制御の開始の閾値(制御開始変化量)を設けずに、発電電力が変化する毎に待機時間内に発電電力が変化前まで戻ったか否かを判断し、戻らない場合に充放電制御を開始するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、発電電力の変動レベルをランク付けし、変動レベルのランクに応じて待機時間の長さを決定することにより、段階的(本実施形態では、最大でA~Dの4段階)に待機時間の長さを変える例について説明したが、本発明はこれに限らず、さらに多くの段階で待機時間の長さを変えてもよいし、発電電力の変化量に応じて連続的に待機時間の長さを変えてもよい。
また、上記実施形態では、発電電力の変化量が小さい状態(定格出力の3%未満の状態)が20分継続した場合に充放電制御を停止する例について説明したが、本発明はこれに限らず、充放電制御を開始してから一定時間後に停止してもよいし、発電電力の大きさや時刻などに基づいて停止してもよい。また、定格出力の3%とは異なる値を設定してもよく、この閾値を制御開始変化量よりも大きい値としてもよい。
また、上記実施形態では、発電電力が待機時間内に変化前の発電電力の近傍(変化前の発電電力に対して定格容量の±5%以内)に戻らない場合に充放電制御を開始する例について説明したが、本発明はこれに限らず、変化前の発電電力の近傍の範囲よりも広い範囲(変化前の発電電力に対して所定の範囲)内まで戻らない場合に充放電制御を開始するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、発電電力検出部8によって検出された発電電力の差分をとることにより発電電力の変化量を検出した例について説明したが、本発明はこれに限らず、発電電力を反映する電力を検出すればよい。たとえば、売電量(発電電力から負荷60の消費電力を減じた電力)の差分をとることにより発電電力の変化量を検出してもよい。
また、上記実施形態では、充放電制御部5がDC-DCコンバータ33を制御することにより、蓄電池31の充放電制御を行うように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、充放電部32に蓄電池31の充放電を行う充放電スイッチを設け、充放電制御部5が充放電スイッチのオンオフを制御することによって、蓄電池31の充放電制御を行うように構成してもよい。
Claims (24)
- 自然エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置と、
前記発電装置により発電された電力および前記蓄電装置により蓄電された電力を出力する電力出力部と、
前記蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部とを備え、
前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさに応じて第1期間の長さを決定するとともに、前記第1発電電力から第2発電電力に変化した時点から第1期間内に変化前の前記第1発電電力に対して所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、前記蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている、充放電システム。 - 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさが小さくなるほど期間を長くするように前記第1期間の長さを決定するように構成されている、請求項1に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量が所定の第1変化量以上になった場合に、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさが小さくなるほど期間を長くするように第1期間の長さを決定するとともに、前記第1発電電力から前記第2発電電力に変化した時点から前記第1期間内に変化前の前記第1発電電力に対して前記所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、前記蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている、請求項2に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力を所定の検出時間間隔で取得するとともに、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量を前記所定の検出時間間隔毎に算出し、算出した変化量が前記第1変化量以上か否かを判断するように構成されている、請求項3に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力を所定の検出時間間隔で取得するとともに、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさのみならず、前記所定の検出時間間隔にも基づいて、前記第1期間を決定するように構成されている、請求項2に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさが小さくなるほど前記第1期間の期間長さを長くするとともに、前記所定の検出時間間隔が長いほど前記第1期間の期間長さを長くするように、前記第1期間を決定するように構成されている、請求項5に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、少なくとも前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさに応じて変動レベルをランク付けするとともに、そのランクが上位なほど期間長さを短くするように前記第1期間の長さを決定するように構成されている、請求項2に記載の充放電システム。
- 前記第1発電電力から前記第2発電電力への変化量の大きさおよび所定の検出時間間隔に応じて変動レベルがランク付けされているとともに、ランクが上位であるほど期間を短くするように前記第1期間の長さが決められており、
前記充放電制御部は、前記第1発電電力から前記第2発電電力への変化量の大きさがどのランクに属するかを判定するとともに、判定したランクに対応する期間長さとなるように前記第1期間を決定するように構成されている、請求項7に記載の充放電システム。 - 前記第1発電電力から前記第2発電電力への変化量の大きさが所定の範囲毎に複数の変化量範囲区分に区分けされ、それぞれの前記変化量範囲区分と前記変動レベルのランクとが対応付けられており、
前記所定の検出時間間隔の長さが所定の範囲毎に複数の時間間隔区分に区分けされ、それぞれの前記時間間隔区分と前記変動レベルのランクとが対応付けられており、
前記充放電制御部は、前記第1発電電力から前記第2発電電力への変化量の大きさが属する前記変化量範囲区分と、前記検出時間間隔の長さが属する前記時間間隔区分とに基づいて前記変動レベルのランクを判定するとともに、判定したランクに対応する期間長さとなるように前記第1期間を決定するように構成されている、請求項8に記載の充放電システム。 - 前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさと、前記変化量の大きさに応じた変動レベルのランクとを対応付けたランク付けテーブルと、前記変動レベルのランクと前記第1期間の期間長さとを対応づけた第1期間決定テーブルとが記録された記憶部をさらに備え、
前記充放電制御部は、前記ランク付けテーブルに基づいて前記第1発電電力から前記第2発電電力への変化量の大きさがどのランクに属するかを判定するとともに、前記第1期間決定テーブルに基づいて、判定したランクに対応する前記第1期間の期間長さを決定するように構成されている、請求項7に記載の充放電システム。 - 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力を所定の検出時間間隔で取得するように構成されており、
前記検出時間間隔は、負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期未満の期間である、請求項1に記載の充放電システム。 - 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力を所定の検出時間間隔で取得するように構成されており、
前記第1期間は、0または前記所定の検出時間間隔の正の整数倍の期間である、請求項1に記載の充放電システム。 - 前記第1期間は、負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期未満の期間である、請求項1に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が前記第1発電電力から前記第1発電電力よりも大きい第2発電電力に上昇した場合、前記発電装置の発電電力が上昇前の前記第1発電電力よりも大きい所定の上側閾値以下の発電電力まで低下するか否かに基づいて、前記所定の範囲内の発電電力に戻るか否かを判定するように構成されている、請求項1に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が前記第1発電電力から前記第1発電電力よりも小さい第2発電電力に低下した場合、前記発電装置の発電電力が低下前の前記第1発電電力よりも小さい所定の下側閾値以下の発電電力まで上昇するか否かに基づいて、前記所定の範囲内の発電電力に戻るか否かを判定するように構成されている、請求項1に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記蓄電装置の充放電制御を行う際に、発電電力データの取得期間として所定の第2期間の範囲で発電電力データを取得して移動平均法により前記電力出力部から出力する目標出力電力を算出するように構成されており、
前記所定の第2期間は、負荷周波数制御により対応可能な変動周期の下限周期以上の期間である、請求項1に記載の充放電システム。 - 前記充放電制御部は、前記電力出力部から出力された電力と前記目標出力電力との差に基づいて、前記電力出力部からの出力電力が前記目標出力電力となるよう、前記蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている、請求項16に記載の充放電システム。
- 前記充放電制御部は、前記充放電制御を行っている際に、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量が所定の第2変化量より小さい状態が所定の第3期間継続した場合に、前記充放電制御を停止するように構成されている、請求項1に記載の充放電システム。
- 前記第2変化量は、前記第1変化量よりも小さい、請求項18に記載の充放電システム。
- 前記電力出力部は、電力系統に接続されており、前記発電装置により発電された電力および前記蓄電装置から放電された電力を前記電力系統に出力するように構成されている、請求項1に記載の充放電システム。
- 自然エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を蓄電可能な蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部を備え、
前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量に応じて第1期間の長さを決定するとともに、前記第1発電電力から第2発電電力に変化した時点から第1期間内に変化前の前記第1発電電力に対して所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、前記蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている、充放電制御装置。 - 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさが小さくなるほど期間を長くするように前記第1期間の長さを決定するように構成されている、請求項21に記載の充放電制御装置。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量が所定の第1変化量以上になった場合に、前記発電装置の発電電力が第1発電電力から第2発電電力に変化した際の変化量の大きさが小さくなるほど期間を長くするように第1期間の長さを決定するとともに、前記第1発電電力から前記第2発電電力に変化した時点から前記第1期間内に変化前の前記第1発電電力に対して所定の範囲内の発電電力に戻らない場合に、前記蓄電装置の充放電制御を行うように構成されている、請求項22に記載の充放電制御装置。
- 前記充放電制御部は、前記発電装置により発電された電力を蓄電可能であり、かつ、前記発電装置とともに電力系統に接続された前記蓄電装置の充放電を制御するように構成されている、請求項21に記載の充放電制御装置。
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