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JP2018152943A - Control device, control method and computer program - Google Patents

Control device, control method and computer program Download PDF

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JP2018152943A
JP2018152943A JP2017046015A JP2017046015A JP2018152943A JP 2018152943 A JP2018152943 A JP 2018152943A JP 2017046015 A JP2017046015 A JP 2017046015A JP 2017046015 A JP2017046015 A JP 2017046015A JP 2018152943 A JP2018152943 A JP 2018152943A
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智也 尾崎
Tomoya Ozaki
智也 尾崎
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

【課題】再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化し、蓄電池の充電残量を適切な値に維持する蓄電池の制御装置を提供する。【解決手段】再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、充電残量と蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、再生可能エネルギー発電装置および蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、合成出力目標に基づいて、蓄電池の充放電を制御する充放電制御部とを備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a storage battery control device for smoothing output fluctuation of a renewable energy power generation device and maintaining the remaining charge amount of the storage battery at an appropriate value. An output power acquisition unit that acquires output power of a renewable energy power generation device, a charge remaining amount acquisition unit that acquires a remaining charge amount of a storage battery, and a target value of the remaining charge amount and the remaining charge amount of the storage battery. Based on the charge remaining amount adjustment value, which is obtained by amplifying the deviation from the target remaining charge amount with a predetermined gain based on the output power of the renewable energy power generator, and the power generation target which is the target value of the output power of the renewable energy power generator. A combined output target calculation unit that calculates a combined output target that is a combined output power target value of the renewable energy power generator and the storage battery; and a charge/discharge control unit that controls charging/discharging of the storage battery based on the combined output target. Prepare [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、蓄電池の制御装置、制御方法およびコンピュータプログラムに関し、特に、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための蓄電池の制御装置、制御方法およびコンピュータプログラムに関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a storage battery control device, a control method, and a computer program, and in particular, a storage battery that stores electric power generated by a renewable energy power generation device for output fluctuations of the renewable energy power generation device that generates power using renewable energy. The present invention relates to a storage battery control device, a control method, and a computer program for smoothing by charging and discharging.

近年、太陽光や風力などの再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置(以下、「再生可能エネルギー発電装置」という)の利用が進められている。しかし、再生可能エネルギー発電装置は、出力電力が不安定であり、連系する電力系統の電圧変動や周波数変動を引き起こす恐れがある。   In recent years, the use of power generation devices that generate power using renewable energy such as sunlight and wind power (hereinafter referred to as “renewable energy power generation devices”) has been promoted. However, the renewable energy power generation apparatus has unstable output power, which may cause voltage fluctuations and frequency fluctuations of the connected power system.

そこで、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を補償するために蓄電池に電力を充放電させ、電力系統に変動が平滑化された電力を供給するシステムが開発されている(例えば、特許文献1参照)。   In view of this, a system has been developed that charges and discharges electric power to a storage battery to compensate for output fluctuations of a renewable energy power generation apparatus and supplies electric power in which fluctuations are smoothed to an electric power system (see, for example, Patent Document 1). .

特許文献1に記載のシステムでは、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化しつつ、蓄電池の充電残量(SOC:State of Charge)を適切な値に維持するように、蓄電池の充放電が制御される。   In the system described in Patent Document 1, charging / discharging of the storage battery is controlled so as to maintain the state of charge (SOC) of the storage battery at an appropriate value while smoothing the output fluctuation of the renewable energy power generation device. Is done.

つまり、特許文献1では、発電電力を平滑化した値と、充電残量の測定値と充電残量の目標値との偏差を所定のゲインで増幅した値(以下、「充電残量調整値」という)との和を合成出力目標とし、再生可能エネルギー発電装置および蓄電池の出力電力の合計値が合成出力目標に近づくように、蓄電池の充放電を制御している。特許文献1では、特に、充電残量の測定値と充電残量の目標値との偏差が大きいほど上記ゲインを大きくして、蓄電池の充放電を制御している。   That is, in Patent Document 1, a value obtained by smoothing the generated power and a value obtained by amplifying a deviation between the measured value of the remaining charge amount and the target value of the remaining charge amount with a predetermined gain (hereinafter, “charge remaining amount adjustment value”). Is used as a combined output target, and charging / discharging of the storage battery is controlled so that the total value of the output power of the renewable energy power generation apparatus and the storage battery approaches the combined output target. In Patent Document 1, in particular, as the deviation between the measured value of the remaining charge and the target value of the remaining charge increases, the gain is increased to control charging / discharging of the storage battery.

特開2010−22122号公報JP 2010-22122 A

しかしながら、特許文献1に記載のシステムでは、ゲインを適切に調整するのが困難な場合がある。つまり、該システムでは、充電残量の測定値と充電残量の目標値との偏差が大きい場合には、ゲインが大きくなるため、充電残量調整値が大きくなり過ぎ、合成出力目標の発電電力を平滑化した値からのずれが大きくなりすぎてしまう。これにより、該偏差が大きい場合には、発電電力の平滑化よりも蓄電池の充電残量の調整を優先した制御が実施されることになる。   However, in the system described in Patent Document 1, it may be difficult to adjust the gain appropriately. In other words, in this system, when the deviation between the measured value of the remaining charge and the target value of the remaining charge is large, the gain increases, so the remaining charge adjustment value becomes too large, and the generated output of the combined output target The deviation from the smoothed value becomes too large. As a result, when the deviation is large, control that prioritizes adjustment of the remaining charge of the storage battery is performed rather than smoothing the generated power.

このため、例えば、深夜など再生可能エネルギー発電装置の出力が少ないにもかかわらず、充電残量調整値が大きくなってしまう状況が発生する。このような状況では、電力系統から蓄電池への充電(買電)や蓄電池による電力系統への逆潮流を引き起こす場合があるため、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化するという本来の目的からは望ましくない。   For this reason, for example, a situation occurs in which the remaining charge adjustment value becomes large even though the output of the renewable energy power generation device is small, such as at midnight. In such a situation, charging from the power system to the storage battery (power purchase) or reverse power flow from the storage battery to the power system may be caused. Therefore, from the original purpose of smoothing output fluctuation of the renewable energy power generation device Is not desirable.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化しつつ、蓄電池の充電残量を適切な値に維持することのできる蓄電池の制御装置、制御方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a storage battery control device capable of maintaining the remaining charge of the storage battery at an appropriate value while smoothing output fluctuations of the renewable energy power generation device, It is an object to provide a control method and a computer program.

上記目的を達成するために、本発明の一実施態様に係る制御装置は、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための前記蓄電池の制御装置であって、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、前記蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部とを備える。   In order to achieve the above object, a control device according to an embodiment of the present invention uses an output fluctuation of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy, and generates electric power generated by the renewable energy power generation device. A control device for the storage battery for smoothing by charging / discharging the storage battery for storing power, an output power acquisition unit for acquiring output power of the renewable energy power generation device, and a remaining charge for acquiring the remaining charge of the storage battery An amount acquisition unit, and a charge remaining amount adjustment obtained by amplifying a deviation between a target charge remaining amount that is a target value of the remaining charge amount and the remaining charge amount of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device Value and a power generation target that is a target value of output power of the renewable energy power generation device, a combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery Comprising of a combined output target calculation unit that calculates a combined output target is the target value, based on the combined output target, and a charging and discharging control unit for controlling the charging and discharging of the battery.

本発明の他の実施態様に係る制御方法は、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための前記蓄電池の制御方法であって、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得するステップと、前記蓄電池の充電残量を取得するステップと、前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出するステップと、前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御するステップとを含む。   According to another embodiment of the present invention, there is provided a control method for detecting output fluctuations of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy by charging and discharging a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generation device. A method for controlling the storage battery for smoothing, the step of obtaining output power of the renewable energy power generation device, the step of obtaining a remaining charge amount of the storage battery, the remaining charge amount and the charging of the storage battery A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation from a target remaining charge amount, which is a remaining amount target value, with a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device, and a target of output power of the renewable energy power generation device Based on the power generation target that is a value, a combined output target that is a target value of the combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery is calculated. A method, based on the synthesized output target, and controlling the charging and discharging of the battery.

本発明の他の実施態様に係るコンピュータプログラムは、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、前記蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部として機能させるためのコンピュータプログラムである。   According to another embodiment of the present invention, there is provided a computer program that detects output fluctuations of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy by charging and discharging a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generation device. A computer program for smoothing, comprising: an output power acquisition unit that acquires output power of the renewable energy power generation device; a remaining charge acquisition unit that acquires a remaining charge of the storage battery; and the charging A remaining charge adjustment value obtained by amplifying a deviation between a remaining charge and a target remaining charge that is a target value of the remaining charge of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generator, and the renewable energy Based on the power generation target that is the target value of the output power of the power generation device, the combination of the renewable energy power generation device and the storage battery And combining output target calculation unit that calculates a a target value of the output power combining output target, based on the combined output target, a computer program for functioning as a charge and discharge control unit for controlling the charging and discharging of the battery.

なお、本発明に係るコンピュータプログラムを、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。また、本発明は、制御装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、制御装置を含むシステムとして実現したりすることもできる。   The computer program according to the present invention can be distributed via a computer-readable non-transitory recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) or a communication network such as the Internet. Needless to say. Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the control device, or as a system including the control device.

本発明によると、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化しつつ、蓄電池の充電残量を適切な値に維持することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charge remaining amount of a storage battery can be maintained at an appropriate value, smoothing the output fluctuation | variation of a renewable energy electric power generating apparatus.

本発明の実施の形態1に係る電力システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナーの機能的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the power conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図2に示すパワーコンディショナーによる蓄電池の充放電制御を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the charge / discharge control of the storage battery by the power conditioner shown in FIG. 本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナーの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the power conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来の制御装置による蓄電池の充放電制御を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the charging / discharging control of the storage battery by the conventional control apparatus. 従来の制御装置によるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the conventional control apparatus. 本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナーによるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the power conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来の制御装置によるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the conventional control apparatus. 本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナーによるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the power conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来の制御装置によるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the conventional control apparatus. 本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナーによるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the power conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来の制御装置によるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the conventional control apparatus. 本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナーによるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by the power conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 蓄電池の充電残量の時間的変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the charge remaining amount of a storage battery.

[本願発明の実施形態の概要]
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本発明の一実施形態に係る制御装置は、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための前記蓄電池の制御装置であって、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、前記蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部とを備える。
[Outline of Embodiment of the Present Invention]
First, the outline of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1) A control device according to an embodiment of the present invention is configured to charge a storage battery that stores power generated by the renewable energy power generation device, based on output fluctuations of the renewable energy power generation device that generates power using renewable energy. The storage battery control device for smoothing by discharging, an output power acquisition unit that acquires output power of the renewable energy power generation device, a remaining charge acquisition unit that acquires a remaining charge of the storage battery, A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation between the remaining charge amount and a target remaining charge amount that is a target value of the remaining charge amount of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device; and the regeneration Based on the power generation target that is the target value of the output power of the renewable energy power generation device, the composite that is the target value of the combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery Comprising a composite output target calculation unit that calculates a target force, based on the combined output target, and a charging and discharging control unit for controlling the charging and discharging of the battery.

この構成によると、発電目標と充電残量調整値とに基づいて合成出力目標が算出され、合成出力目標に基づいて、蓄電池の充放電が制御される。発電目標は、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化するために用いられる値である。一方、充電残量調整値は、充電残量を目標充電残量に近づけるために用いられる値である。また、充電残量調整値は、充電残量と目標充電残量との偏差を出力電力に基づくゲインで増幅した値である。つまり、充電残量調整値は、発電装置の出力電力に応じて算出される値である。このため、発電装置の出力電力が小さいにもかかわらず、充電残量調整値が大きくなるのを防止することができ、再生可能エネルギーを利用した発電電力を平滑化するという本来の目的を達成することができる。よって、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化しつつ、蓄電池の充電残量を適切な値に維持することができる。   According to this configuration, the combined output target is calculated based on the power generation target and the remaining charge adjustment value, and charging / discharging of the storage battery is controlled based on the combined output target. The power generation target is a value used for smoothing the output fluctuation of the renewable energy power generation apparatus. On the other hand, the remaining charge adjustment value is a value used to make the remaining charge close to the target remaining charge. The remaining charge adjustment value is a value obtained by amplifying the deviation between the remaining charge and the target remaining charge with a gain based on the output power. That is, the remaining charge adjustment value is a value calculated according to the output power of the power generator. For this reason, although the output power of the power generation device is small, the remaining charge adjustment value can be prevented from increasing, and the original purpose of smoothing the generated power using renewable energy is achieved. be able to. Therefore, the remaining charge of the storage battery can be maintained at an appropriate value while smoothing the output fluctuation of the renewable energy power generation device.

(2)好ましくは、上述の制御装置は、さらに、前記出力電力取得部が取得した前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を平滑化した値を前記発電目標として取得する発電目標取得部を備え、前記合成出力目標算出部は、前記充電残量と前記目標充電残量との偏差を前記発電目標に基づく前記所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記発電目標とに基づいて、前記合成出力目標を算出する。   (2) Preferably, the above-described control device further includes a power generation target acquisition unit that acquires, as the power generation target, a value obtained by smoothing the output power of the renewable energy power generation device acquired by the output power acquisition unit, The combined output target calculation unit, based on the power generation target based on the remaining charge adjustment value obtained by amplifying the deviation between the remaining charge and the target remaining charge by the predetermined gain based on the power generation target, A composite output target is calculated.

この構成によると、再生可能エネルギー発電装置の出力電力を平滑化した値を発電目標としている。また、充電残量調整値は、発電目標に応じて算出される値である。このため、発電装置の出力電力が小さいにもかかわらず、充電残量調整値が大きくなるのを防止することができ、再生可能エネルギーを利用した発電電力を平滑化するという本来の目的を達成することができる。   According to this configuration, the power generation target is a value obtained by smoothing the output power of the renewable energy power generation apparatus. Further, the remaining charge adjustment value is a value calculated according to the power generation target. For this reason, although the output power of the power generation device is small, the remaining charge adjustment value can be prevented from increasing, and the original purpose of smoothing the generated power using renewable energy is achieved. be able to.

(3)さらに好ましくは、前記所定のゲインは、前記発電目標に比例した値に設定される。   (3) More preferably, the predetermined gain is set to a value proportional to the power generation target.

この構成によると、発電目標が大きいほど充電残量調整値を大きくすることができる。つまり、再生可能エネルギー発電装置の出力電力を平滑化した値が大きいほど充電残量調整値を大きくすることができる。これにより、再生可能エネルギー発電装置の出力変動を平滑化しつつ、蓄電池の充電残量を適切な値に維持することができる。   According to this configuration, the remaining charge adjustment value can be increased as the power generation target is larger. That is, the remaining charge adjustment value can be increased as the value obtained by smoothing the output power of the renewable energy power generation device increases. Thereby, the charge remaining amount of the storage battery can be maintained at an appropriate value while smoothing the output fluctuation of the renewable energy power generation apparatus.

(4)また、前記合成出力目標算出部は、前記充電残量が前記目標充電残量を含む目標充電残量範囲に含まれている場合には、前記発電目標を前記合成出力目標として算出してもよい。   (4) The combined output target calculation unit calculates the power generation target as the combined output target when the remaining charge is included in a target remaining charge range including the target remaining charge. May be.

この構成によると、充電残量が目標充電残量範囲に含まれている場合には、充電残量調整値を0にしたのと同じである。つまり、蓄電池の充電残量を目標充電残量に維持するための制御は行われない。これにより、充電残量が目標充電残量範囲に含まれている場合には、再生可能エネルギー発電装置の出力の平滑化を優先的に行うことができる。   According to this configuration, when the remaining charge amount is included in the target remaining charge range, this is the same as setting the remaining charge amount adjustment value to zero. That is, control for maintaining the remaining charge of the storage battery at the target remaining charge is not performed. Thereby, when the remaining charge amount is included in the target remaining charge range, the output of the renewable energy power generator can be preferentially smoothed.

(5)好ましくは、前記目標充電残量範囲の上限値および下限値の少なくとも一方は、ヒステリシス性を有する。   (5) Preferably, at least one of the upper limit value and the lower limit value of the target remaining charge range has hysteresis.

この構成によると、目標充電残量範囲の上限値および下限値の少なくとも一方がヒステリシス性を有している。このため、充電残量が当該上限値または当該下限値の付近で推移した場合であっても、蓄電池の充電残量を目標充電残量に維持するための制御の実行および非実行の切り替えが頻繁に起こるのを防ぐことができる。   According to this configuration, at least one of the upper limit value and the lower limit value of the target remaining charge range has hysteresis. For this reason, even when the remaining charge level changes in the vicinity of the upper limit value or the lower limit value, switching between execution and non-execution of control for maintaining the remaining charge amount of the storage battery at the target remaining charge amount is frequently performed. Can prevent it from happening.

(6)本発明の他の実施形態に係る制御方法は、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための前記蓄電池の制御方法であって、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得するステップと、前記蓄電池の充電残量を取得するステップと、前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出するステップと、前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御するステップとを含む。   (6) In the control method according to another embodiment of the present invention, an output fluctuation of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy is stored in a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generation device. A method for controlling the storage battery for smoothing by charging and discharging, the step of obtaining output power of the renewable energy power generation device, the step of obtaining the remaining charge of the storage battery, the remaining charge and the A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation from a target charge remaining amount, which is a target value of a remaining charge of the storage battery, with a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device, and an output of the renewable energy power generation device Based on a power generation target that is a target value of power, a combined output target that is a target value of a combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery is determined. A step of leaving, on the basis of the combined output target, and controlling the charging and discharging of the battery.

この制御方法は、上述の制御装置が備える各処理部に対応するステップを構成要素として含む。このため、上述の制御装置と同様の作用および効果を奏することができる。   This control method includes steps corresponding to the respective processing units included in the above-described control device as constituent elements. For this reason, there can exist an effect | action and effect similar to the above-mentioned control apparatus.

(7)本発明の他の実施形態に係るコンピュータプログラムは、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、前記蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部として機能させるためのコンピュータプログラムである。   (7) A computer program according to another embodiment of the present invention provides an output fluctuation of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy, and a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generation device. A computer program for smoothing by charging and discharging, the computer comprising an output power acquisition unit for acquiring output power of the renewable energy power generation device, and a remaining charge acquisition unit for acquiring a remaining charge of the storage battery A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation between the remaining charge amount and a target remaining charge amount that is a target value of the remaining charge amount of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device; and Based on a power generation target that is a target value of output power of the renewable energy power generation device, the renewable energy power generation device and the power storage A combined output target calculation unit that calculates a combined output target that is a target value of the combined output power, and a computer program that functions as a charge / discharge control unit that controls charging / discharging of the storage battery based on the combined output target is there.

このコンピュータプログラムによると、コンピュータを、上述の制御装置が備える各処理部として機能させることができる。このため、上述の制御装置と同様の作用および効果を奏することができる。   According to this computer program, the computer can be caused to function as each processing unit included in the above-described control device. For this reason, there can exist an effect | action and effect similar to the above-mentioned control apparatus.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is specified by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are not necessarily required to achieve the object of the present invention. It will be described as constituting a preferred form.

また、同一の構成要素には同一の符号を付す。それらの機能および名称も同様であるため、それらの説明は適宜省略する。   Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same component. Since their functions and names are also the same, their description will be omitted as appropriate.

(実施の形態1)
[電力システムの全体構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る電力システム1の構成を示す図である。
電力システム1は、太陽光発電装置10で発電された電力を、電力システム1に連系する電力系統30に逆潮流するためのシステムである。電力システム1は、太陽光発電装置10と、パワーコンディショナー11と、蓄電池20と、パワーコンディショナー21とを含む。
(Embodiment 1)
[Entire configuration of power system]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
The power system 1 is a system for backflowing the power generated by the solar power generation device 10 to the power system 30 connected to the power system 1. The power system 1 includes a solar power generation device 10, a power conditioner 11, a storage battery 20, and a power conditioner 21.

太陽光発電装置10は、再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の一例であり、太陽光エネルギーを直流の電力に変換する。太陽光発電装置10は、パワーコンディショナー11を介して配電線40に接続されている。   The solar power generation device 10 is an example of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy, and converts the solar energy into DC power. The solar power generation device 10 is connected to the distribution line 40 via the power conditioner 11.

パワーコンディショナー11は、太陽光発電装置10が出力する直流を交流に変換し、配電線40に出力する。   The power conditioner 11 converts the direct current output from the solar power generation device 10 into alternating current and outputs the alternating current to the distribution line 40.

蓄電池20は、例えば、レドックスフロー(RF)電池、リチウムイオン電池、溶融塩電池、鉛蓄電池などの二次電池を含む。蓄電池20は、太陽光発電装置10が発電した電力を蓄積する。蓄電池20は、パワーコンディショナー21を介して配電線に接続されている。なお、これらの二次電池に代えてフライホイールバッテリーや揚水発電機などが用いられてもよい。   The storage battery 20 includes secondary batteries such as a redox flow (RF) battery, a lithium ion battery, a molten salt battery, and a lead storage battery. The storage battery 20 stores the power generated by the solar power generation device 10. The storage battery 20 is connected to the distribution line via the power conditioner 21. Note that a flywheel battery or a pumped-water generator may be used instead of these secondary batteries.

パワーコンディショナー21は、配電線40を流れる交流を直流に変換して、直流の電力を蓄電池20に充電する。また、パワーコンディショナー21は、蓄電池20から放電される直流を交流に変換して配電線40に出力する。   The power conditioner 21 converts alternating current flowing through the distribution line 40 into direct current, and charges the storage battery 20 with direct current power. Further, the power conditioner 21 converts the direct current discharged from the storage battery 20 into alternating current and outputs the alternating current to the distribution line 40.

太陽光発電装置10および蓄電池20から出力される電力の合成出力は、電力システム1に連系する電力系統30に逆潮流される。   The combined output of the electric power output from the solar power generation device 10 and the storage battery 20 is reversely flowed to the electric power system 30 connected to the electric power system 1.

なお、電力システム1の構成は、図1に示したものに限定されるものではなく、ガス発電装置や燃料電池などのその他の発電装置を含んでいてもよい。また、電力システム1には、風力発電装置や、潮力発電装置などの他の再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置を含んでいてもよい。また、電力システム1には、電力を消費する工場等の施設が含まれていてもよい。   Note that the configuration of the power system 1 is not limited to that shown in FIG. 1, and may include other power generation devices such as a gas power generation device and a fuel cell. Further, the power system 1 may include a power generation device that generates power using other renewable energy such as a wind power generation device or a tidal power generation device. The power system 1 may include a facility such as a factory that consumes power.

[パワーコンディショナー21の構成]
図2は、本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナー21の機能的な構成を示すブロック図である。
[Configuration of power conditioner 21]
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the power conditioner 21 according to Embodiment 1 of the present invention.

パワーコンディショナー21は、蓄電池20の制御装置として機能する。制御装置は、太陽光発電装置10の出力変動を平滑化するために、蓄電池20の充放電を制御する。なお、パワーコンディショナー21は、図2に示す構成以外にも、本来のパワーコンディショナーの機能である双方向のAC/DC変換器の機能を有する。   The power conditioner 21 functions as a control device for the storage battery 20. The control device controls charging / discharging of the storage battery 20 in order to smooth the output fluctuation of the solar power generation device 10. In addition to the configuration shown in FIG. 2, the power conditioner 21 has a bi-directional AC / DC converter function that is a function of the original power conditioner.

図2を参照して、制御装置として機能するパワーコンディショナー21は、有効電力検出器22と、平滑化処理部23と、目標充電残量取得部24と、充電残量検出器25と、合成出力目標算出部26と、充放電制御部27と、AC−DC変換器28とを備える。   Referring to FIG. 2, a power conditioner 21 that functions as a control device includes an active power detector 22, a smoothing processing unit 23, a target remaining charge acquisition unit 24, a remaining charge detector 25, and a combined output. The target calculation part 26, the charging / discharging control part 27, and the AC-DC converter 28 are provided.

有効電力検出器22は、出力電力取得部として機能し、パワーコンディショナー11から、太陽光発電装置10の時刻tにおける有効電力を、出力電力p(t)[kW]として検出する。   The active power detector 22 functions as an output power acquisition unit, and detects, from the power conditioner 11, the active power at the time t of the solar power generation device 10 as output power p (t) [kW].

平滑化処理部23は、発電目標取得部として機能し、時刻tにおける太陽光発電装置10の出力電力の目標値である発電目標ptarget(t)[kW]を取得する。具体的には、平滑化処理部23は、有効電力検出器22が検出した太陽光発電装置10の出力電力p(t)を平滑化した値を、発電目標として算出する。例えば、現在時刻をtとした場合、時刻(t−T)から時刻tまでの間の太陽光発電装置10の出力電力p(t−T)〜p(t)の平均値を、時刻tにおける太陽光発電装置10の発電目標ptarget(t)として算出する。   The smoothing processing unit 23 functions as a power generation target acquisition unit, and acquires a power generation target ptarget (t) [kW] that is a target value of output power of the solar power generation device 10 at time t. Specifically, the smoothing processing unit 23 calculates a value obtained by smoothing the output power p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10 detected by the active power detector 22 as a power generation target. For example, when the current time is t, the average value of the output powers p (t−T) to p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10 from time (t−T) to time t is determined at time t. Calculated as the power generation target ptarget (t) of the solar power generation device 10.

目標充電残量取得部24は、蓄電池20の充電残量の目標値である目標充電残量qtarget[kWh]を取得する。蓄電池20が完全放電または満充電するのをさけた運用や、蓄電池20の劣化を遅らせ、蓄電池20の寿命を確保するためには、蓄電池20の充電残量を一定の範囲内に収める必要がある。このため、該範囲内の値が目標充電残量qtargetとして事前に決定されている。目標充電残量取得部24は、目標充電残量qtargetを、図示しない記憶装置などから読み出すことにより取得してもよい。なお、目標充電残量qtargetは時刻に関わらず一定の値であるが、時刻とともに変化するとしてもよい。   The target charge remaining amount acquisition unit 24 acquires a target charge remaining amount qtarget [kWh] that is a target value of the remaining charge amount of the storage battery 20. In order to prevent the storage battery 20 from being completely discharged or fully charged, or to delay the deterioration of the storage battery 20 and ensure the life of the storage battery 20, it is necessary to keep the remaining charge of the storage battery 20 within a certain range. . For this reason, a value within the range is determined in advance as the target remaining charge amount qtarget. The target remaining charge acquisition unit 24 may acquire the target remaining charge qtarget by reading it from a storage device (not shown). Note that the target remaining charge qtarget is a constant value regardless of the time, but may change with time.

充電残量検出器25は、充電残量取得部として機能し、蓄電池20の時刻tにおける充電残量q(t)[kWh]を取得する。   The remaining charge detector 25 functions as a remaining charge acquisition unit, and acquires the remaining charge q (t) [kWh] at the time t of the storage battery 20.

合成出力目標算出部26は、太陽光発電装置10の出力変動を平滑化し、かつ、蓄電池20の充電残量を目標充電残量qtargetに近づけるために、太陽光発電装置10および蓄電池20の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する。   The combined output target calculation unit 26 smoothes the output fluctuation of the solar power generation device 10 and makes the combined output of the solar power generation device 10 and the storage battery 20 close to the target remaining charge qtarget. A composite output target that is a target value of power is calculated.

つまり、合成出力目標算出部26は、蓄電池20の充電残量q(t)と目標充電残量qtargetとの偏差(qtarget−q(t))を太陽光発電装置10の出力電力に基づく所定のゲインkで増幅することにより得られる充電残量調整値k(qtarget−q(t))と、発電目標ptarget(t)とに基づいて、太陽光発電装置10および蓄電池20の合成出力電力の目標値である合成出力目標u(t)を算出する。   That is, the composite output target calculation unit 26 determines a deviation (qtarget−q (t)) between the remaining charge q (t) of the storage battery 20 and the target remaining charge qtarget based on the output power of the photovoltaic power generator 10. Based on the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) obtained by amplification with the gain k and the power generation target ptarget (t), the target of the combined output power of the photovoltaic power generation apparatus 10 and the storage battery 20 A composite output target u (t) that is a value is calculated.

例えば、時刻tにおける合成出力目標u(t)は、以下の式1により算出することができる。   For example, the combined output target u (t) at time t can be calculated by the following equation 1.

u(t)=ptarget(t)−k(qtarget−q(t)) …(式1)       u (t) = ptarget (t) −k (qtarget−q (t)) (Formula 1)

ここで、ゲインkは、以下の式2で定義される。ただし、ゲインk1は、予め定められた定数である。   Here, the gain k is defined by Equation 2 below. However, the gain k1 is a predetermined constant.

k=k1×ptarget(t) …(式2)       k = k1 × ptarget (t) (Formula 2)

つまり、ゲインkは、太陽光発電装置10の発電目標ptarget(t)に比例する。これにより、太陽光発電装置10の出力電力が大きい場合には、充電残量調整値の重みを大きくし、太陽光発電装置10の出力電力が小さい場合には、充電残量調整値の重みを小さくした上で、合成出力目標u(t)を算出することができる。   That is, the gain k is proportional to the power generation target ptarget (t) of the solar power generation device 10. Thereby, when the output power of the photovoltaic power generation apparatus 10 is large, the weight of the remaining charge adjustment value is increased, and when the output power of the photovoltaic power generation apparatus 10 is small, the weight of the remaining charge adjustment value is increased. The composite output target u (t) can be calculated after making it smaller.

充放電制御部27は、合成出力目標算出部26が決定した合成出力目標u(t)に基づいて、蓄電池20の充放電を制御する。つまり、充放電制御部27は、太陽光発電装置10の出力電力p(t)と蓄電池20の出力との和が、合成出力目標u(t)になるように蓄電池20の充放電を制御する。   The charge / discharge control unit 27 controls charging / discharging of the storage battery 20 based on the combined output target u (t) determined by the combined output target calculating unit 26. That is, the charge / discharge control unit 27 controls the charge / discharge of the storage battery 20 so that the sum of the output power p (t) of the solar power generation device 10 and the output of the storage battery 20 becomes the combined output target u (t). .

詳細には、充放電制御部27は、u(t)>p(t)の場合には、(u(t)−p(t))[kW]の電力を蓄電池20からパワーコンディショナー21を介して配電線40に放電させる。これにより、太陽光発電装置10の出力する電力p(t)と蓄電池20が放電する電力(u(t)−p(t))の合成出力u(t)が、配電線40を介して、連系する電力系統30に逆潮流するように制御が行われる。   Specifically, when u (t)> p (t), the charge / discharge control unit 27 supplies (u (t) −p (t)) [kW] power from the storage battery 20 via the power conditioner 21. Then, the distribution line 40 is discharged. Thereby, the combined output u (t) of the power p (t) output from the solar power generation device 10 and the power discharged from the storage battery 20 (u (t) -p (t)) via the distribution line 40 Control is performed so as to flow backward to the interconnected power system 30.

また、充放電制御部27は、u(t)<p(t)の場合には、(p(t)−u(t))[kW]の電力を蓄電池20に充電させる。これにより、太陽光発電装置10の出力する電力p(t)から蓄電池20に充電される電力(p(t)−u(t))を除いた合成出力u(t)が、配電線40を介して、連系する電力系統30に逆潮流するように制御が行われる。   Moreover, the charging / discharging control part 27 makes the storage battery 20 charge the electric power of (p (t) -u (t)) [kW], when u (t) <p (t). As a result, the combined output u (t) obtained by removing the power (p (t) -u (t)) charged in the storage battery 20 from the power p (t) output from the solar power generation device 10 is connected to the distribution line 40. Thus, control is performed so as to reversely flow to the interconnected power system 30.

AC−DC変換器28は、充放電制御部27からの指示に従って、配電線40を流れる交流を直流に変換して、直流の電力を蓄電池20に充電する。また、AC−DC変換器28は、蓄電池20から放電される直流を交流に変換して配電線40に出力する。   The AC-DC converter 28 converts the alternating current flowing through the distribution line 40 into direct current in accordance with an instruction from the charge / discharge control unit 27, and charges the storage battery 20 with direct-current power. The AC-DC converter 28 converts the direct current discharged from the storage battery 20 into alternating current and outputs the alternating current to the distribution line 40.

[制御ブロック図]
図3は、図2に示すパワーコンディショナー21による蓄電池20の充放電制御を示す制御ブロック図である。
[Control block diagram]
FIG. 3 is a control block diagram showing charge / discharge control of the storage battery 20 by the power conditioner 21 shown in FIG.

図3の制御ブロック図では、図2に示すパワーコンディショナー21の構成のうち、合成出力目標算出部26および充放電制御部27が実行する処理を制御ブロック図で示している。   In the control block diagram of FIG. 3, the processing executed by the combined output target calculation unit 26 and the charge / discharge control unit 27 in the configuration of the power conditioner 21 shown in FIG. 2 is shown in the control block diagram.

図3を参照して、パワーコンディショナー21は、有効電力検出器22と、平滑化処理部23と、充電残量検出器25と、AC−DC変換器28と、減算器26Aと、乗算器26Bと、比例器26Cと、減算器26Dと、合成出力値指令器26Eと、減算器27Aと、充放電指令器27Bとを備える。   Referring to FIG. 3, the power conditioner 21 includes an active power detector 22, a smoothing processing unit 23, a remaining charge detector 25, an AC-DC converter 28, a subtractor 26A, and a multiplier 26B. A proportional device 26C, a subtractor 26D, a combined output value command device 26E, a subtractor 27A, and a charge / discharge command device 27B.

有効電力検出器22、平滑化処理部23、充電残量検出器25、およびAC−DC変換器28は、図2に示したものと同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
また、図3では、図2に示した目標充電残量取得部24の図示を省略している。
The active power detector 22, the smoothing processing unit 23, the remaining charge detector 25, and the AC-DC converter 28 are the same as those shown in FIG. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
In FIG. 3, the target charge remaining amount acquisition unit 24 illustrated in FIG. 2 is not shown.

減算器26A、乗算器26B、比例器26C、減算器26Dおよび合成出力値指令器26Eが、合成出力目標算出部26を構成する。
また、減算器27Aおよび充放電指令器27Bが、充放電制御部27を構成する。
The subtractor 26A, the multiplier 26B, the proportional unit 26C, the subtractor 26D, and the combined output value command unit 26E constitute the combined output target calculation unit 26.
The subtractor 27 </ b> A and the charge / discharge command unit 27 </ b> B constitute a charge / discharge control unit 27.

減算器26Aは、充電残量検出器25が検出した蓄電池20の充電残量q(t)と目標充電残量qtargetとの偏差(qtarget−q(t))を算出する。   The subtractor 26A calculates a deviation (qtarget−q (t)) between the remaining charge q (t) of the storage battery 20 detected by the remaining charge detector 25 and the target remaining charge qtarget.

乗算器26Bは、減算器27Aが算出した偏差と、平滑化処理部23が算出した発電目標ptarget(t)との乗算を行い、乗算結果ptarget(t)(qtarget−q(t))を出力する。   The multiplier 26B multiplies the deviation calculated by the subtractor 27A and the power generation target ptarget (t) calculated by the smoothing processing unit 23, and outputs a multiplication result ptarget (t) (qtarget-q (t)). To do.

比例器26Cは、乗算器26Bの乗算結果に比例した値を出力する。つまり、比例器26Cは、乗算結果に予め定められたゲインk1を乗じた値k1×ptarget(t)(qtarget−q(t))を出力する。   The proportional unit 26C outputs a value proportional to the multiplication result of the multiplier 26B. That is, the proportional unit 26C outputs a value k1 × ptarget (t) (qtarget−q (t)) obtained by multiplying the multiplication result by a predetermined gain k1.

減算器26Dは、平滑化処理部23が算出した発電目標ptarget(t)から、比例器26Cの出力値k1×ptarget(t)(qtarget−q(t))を減算した値(ptarget(t)−k1×ptarget(t)(qtarget−q(t)))を出力する。この値は、上述した式1および式2から、合成出力目標u(t)と等しい値であることが分かる。   The subtractor 26D subtracts the output value k1 × ptarget (t) (qtarget−q (t)) of the proportional device 26C from the power generation target ptarget (t) calculated by the smoothing processing unit 23 (ptarget (t)). -K1 * ptarget (t) (qtarget-q (t))) is output. It can be seen from Equation 1 and Equation 2 described above that this value is equal to the combined output target u (t).

合成出力値指令器26Eは、減算器26Dの出力値を、合成出力目標u(t)として出力する。   The combined output value command unit 26E outputs the output value of the subtractor 26D as a combined output target u (t).

減算器27Aは、合成出力値指令器26Eが出力する合成出力目標u(t)から有効電力検出器22が検出した太陽光発電装置10の出力電力p(t)を減算した値(p(t)−u(t))を出力する。   The subtractor 27A subtracts the output power p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10 detected by the active power detector 22 from the combined output target u (t) output from the combined output value command unit 26E (p (t ) -U (t)).

充放電指令器27Bは、AC−DC変換器28に対して、減算器27Aの出力値(p(t)−u(t))に基づいた蓄電池20の充放電の指令を送信する。   The charge / discharge commander 27B transmits a charge / discharge command for the storage battery 20 based on the output value (p (t) -u (t)) of the subtractor 27A to the AC-DC converter 28.

つまり、充放電指令器27Bは、(p(t)−u(t))<0であれば、(u(t)−p(t))の電力を蓄電池20に放電させるための指令をAC−DC変換器28に送信する。AC−DC変換器28は、該指令に基づいて、蓄電池20に(u(t)−p(t))の電力を放電させ、放電した電力を直流から交流に変換した後に、配電線40に流す。   That is, if (p (t) −u (t)) <0, the charge / discharge commander 27B issues a command for discharging the power of (u (t) −p (t)) to the storage battery 20 as AC. -Transmit to DC converter 28. The AC-DC converter 28 discharges the electric power of (u (t) -p (t)) to the storage battery 20 based on the command, and converts the discharged electric power from direct current to alternating current. Shed.

また、充放電指令器27Bは、(p(t)−u(t))>0であれば、(p(t)−u(t))の電力を蓄電池20に充電させるための指令をAC−DC変換器28に送信する。AC−DC変換器28は、該指令に基づいて、配電線40から(p(t)−u(t))の電力を取得し、取得した電力を交流から直流に変換した後、配電線40に蓄積する。
また、充放電指令器27Bは、p(t)−u(t)=0であれば何もしない。
In addition, the charge / discharge commander 27B issues a command for charging the storage battery 20 with the power of (p (t) -u (t)) if AC is (p (t) -u (t))> 0. -Transmit to DC converter 28. The AC-DC converter 28 acquires (p (t) -u (t)) power from the distribution line 40 based on the command, converts the acquired power from alternating current to direct current, and then distributes the distribution line 40. To accumulate.
The charge / discharge commander 27B does nothing if p (t) -u (t) = 0.

[パワーコンディショナー21の処理フロー]
図4は、本発明の実施の形態1に係るパワーコンディショナー21の処理手順を示すフローチャートである。
[Processing flow of power conditioner 21]
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the power conditioner 21 according to Embodiment 1 of the present invention.

有効電力検出器22は、パワーコンディショナー11から、太陽光発電装置10の時刻tにおける有効電力を、出力電力p(t)として検出する(S1)。   The active power detector 22 detects the active power at the time t of the photovoltaic power generation apparatus 10 as the output power p (t) from the power conditioner 11 (S1).

平滑化処理部23は、有効電力検出器22が検出した太陽光発電装置10の出力電力p(t)を時間方向に平滑化した値(移動平均した値)を発電目標ptarget(t)として算出する(S2)。   The smoothing processing unit 23 calculates a value (moving average value) obtained by smoothing the output power p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10 detected by the active power detector 22 in the time direction as a power generation target ptarget (t). (S2).

充電残量検出器25は、蓄電池20の出力電力bを監視し、現在時刻tまでの出力電力bの積算値から蓄電池20の充電残量q(t)を算出する(S3)。   The remaining charge detector 25 monitors the output power b of the storage battery 20, and calculates the remaining charge q (t) of the storage battery 20 from the integrated value of the output power b up to the current time t (S3).

目標充電残量取得部24は、記憶装置などから、蓄電池20の充電残量の目標値である目標充電残量qtargetを取得する(S4)。   The target remaining charge acquisition unit 24 acquires a target remaining charge qtarget that is a target value of the remaining charge of the storage battery 20 from a storage device or the like (S4).

合成出力目標算出部26は、発電目標ptarget(t)と、蓄電池20の充電残量q(t)と、目標充電残量qtargetとに基づいて、合成出力目標u(t)を算出する(S5)   The combined output target calculation unit 26 calculates a combined output target u (t) based on the power generation target ptarget (t), the remaining charge q (t) of the storage battery 20, and the target remaining charge qtarget (S5). )

充放電制御部27およびAC−DC変換器28は、合成出力目標u(t)に基づいて、蓄電池20の充放電を制御する(S6)。   The charge / discharge control unit 27 and the AC-DC converter 28 control charging / discharging of the storage battery 20 based on the combined output target u (t) (S6).

[比較実験の結果]
従来の制御装置による出力調整結果と、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21の出力調整結果とについて説明する。
[Results of comparative experiment]
The output adjustment result by the conventional control device and the output adjustment result of the power conditioner 21 according to Embodiment 1 will be described.

図5は、従来の制御装置による蓄電池20の充放電制御を示す制御ブロック図である。   FIG. 5 is a control block diagram showing charge / discharge control of the storage battery 20 by a conventional control device.

従来の制御装置21Aは、有効電力検出器22と、平滑化処理部23と、充電残量検出器25と、AC−DC変換器28と、減算器26Aと、比例器26Fと、減算器26Dと、合成出力値指令器26Eと、減算器27Aと、充放電指令器27Bと、AC−DC変換器28とを備える。
以下、図3に示す制御ブロック図と異なる点を主に説明する。
The conventional control device 21A includes an active power detector 22, a smoothing processing unit 23, a remaining charge detector 25, an AC-DC converter 28, a subtractor 26A, a proportional device 26F, and a subtractor 26D. A combined output value command device 26E, a subtractor 27A, a charge / discharge command device 27B, and an AC-DC converter 28.
Hereinafter, differences from the control block diagram shown in FIG. 3 will be mainly described.

減算器26Aは、充電残量検出器25が検出した蓄電池20の充電残量q(t)と目標充電残量qtargetとの偏差(qtarget−q(t))を算出する。   The subtractor 26A calculates a deviation (qtarget−q (t)) between the remaining charge q (t) of the storage battery 20 detected by the remaining charge detector 25 and the target remaining charge qtarget.

比例器26Fは、偏差(qtarget−q(t))に所定のゲインkを乗じた値k×(qtarget−q(t))を出力する。ここで、所定のゲインkは、(qtarget−q(t))が大きいほど大きな値に設定される。   The proportional device 26F outputs a value k × (qtarget−q (t)) obtained by multiplying the deviation (qtarget−q (t)) by a predetermined gain k. Here, the predetermined gain k is set to a larger value as (qtarget−q (t)) is larger.

減算器26Dは、平滑化処理部23が算出した発電目標ptarget(t)から、比例器26Fの出力値k(qtarget−q(t))を減算した値(ptarget(t)−k(qtarget−q(t)))を出力する。   The subtractor 26D subtracts the output value k (qtarget−q (t)) of the proportional device 26F from the power generation target ptarget (t) calculated by the smoothing processing unit 23 (ptarget (t) −k (qtarget− q (t))).

制御装置21Aでは、減算器26Dが出力する値が、合成出力目標u(t)とされる。   In the control device 21A, the value output from the subtractor 26D is set as the combined output target u (t).

制御装置21Aは、パワーコンディショナー21と、ゲインkの決定方法が異なる。つまり、パワーコンディショナー21では、太陽光発電装置10の出力電力p(t)(発電目標ptarget(t))に比例してkが大きくなる。これに対し、従来の制御装置21Aでは、偏差(qtarget−q(t))に比例してkが大きくなる。   The control device 21A differs from the power conditioner 21 in the method for determining the gain k. That is, in the power conditioner 21, k increases in proportion to the output power p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10 (power generation target ptarget (t)). On the other hand, in the conventional control device 21A, k increases in proportion to the deviation (qtarget-q (t)).

制御装置21Aは、太陽光発電装置10の出力電力p(t)と蓄電池20の出力との和が、合成出力目標u(t)になるように蓄電池20の充放電制御を行う。   21 A of control apparatuses perform charging / discharging control of the storage battery 20 so that the sum of the output electric power p (t) of the solar power generation device 10 and the output of the storage battery 20 becomes the composite output target u (t).

次に、シミュレーション結果について説明する。
まず、シミュレーションの条件を説明する。
つまり、目標充電残量qtargetを蓄電池20の満充電残量の50%の値とする。蓄電池20の充放電効率は80%とする。合成出力値指令器26Eによる合成出力目標u(t)の出力頻度は、1回/10秒とする。太陽光発電装置10の最大定格出力は125kWとする。蓄電池の容量は125kW×4hとする。平滑化処理部23による出力電力p(t)の平滑化は、1200秒間のp(t)の移動平均を算出することにより実行される。図3に示す比例器26Cが乗ずるゲインk1(式2のk1)は、k1=0.004とする。図5に示す比例器26Fが乗ずるゲインkは、k=0.1とする。ただし、該kは、(qtarget−q(t))の値に応じて調整される。
Next, simulation results will be described.
First, simulation conditions will be described.
That is, the target charge remaining amount qtarget is set to a value of 50% of the fully charged remaining amount of the storage battery 20. The charge / discharge efficiency of the storage battery 20 is 80%. The output frequency of the combined output target u (t) by the combined output value command unit 26E is set to once / 10 seconds. The maximum rated output of the solar power generation device 10 is 125 kW. The capacity of the storage battery is 125 kW × 4 h. Smoothing of the output power p (t) by the smoothing processing unit 23 is performed by calculating a moving average of p (t) for 1200 seconds. The gain k1 (k1 in Expression 2) multiplied by the proportional device 26C shown in FIG. 3 is k1 = 0.004. The gain k multiplied by the proportional device 26F shown in FIG. 5 is k = 0.1. However, the k is adjusted according to the value of (qtarget−q (t)).

図6〜図13は、上記条件下で行ったシミュレーションの結果を示す図である。
各図において、上段のグラフは、太陽光発電装置10の出力電力p(t)、発電目標ptarget(t)、蓄電池20の出力電力b(t)、太陽光発電装置10および蓄電池20の合成出力の時間変化を示すグラフであり、横軸が時間を示し、縦軸が電力を示す。また、下段のグラフは、蓄電池20のSOCの時間変化を示し、横軸が上段のグラフの横軸と共通の時間を示し、縦軸がSOC(%)を示す。なお、出力電力b(t)の正は放電を表し、負は充電を表す。
6-13 is a figure which shows the result of the simulation performed on the said conditions.
In each figure, the upper graph shows the output power p (t) of the solar power generation device 10, the power generation target ptarget (t), the output power b (t) of the storage battery 20, the combined output of the solar power generation device 10 and the storage battery 20. The horizontal axis shows time and the vertical axis shows power. Moreover, the lower graph shows the time change of the SOC of the storage battery 20, the horizontal axis shows the time common to the horizontal axis of the upper graph, and the vertical axis shows SOC (%). In addition, the positive of output electric power b (t) represents discharge, and negative represents charging.

(第1のシミュレーション)
第1のシミュレーションでは晴天時で、太陽光発電装置10のランプアップおよびランプダウンが多い状況を想定する。また、シミュレーション開始時の蓄電池20のSOCは30%とする。
(First simulation)
In the first simulation, it is assumed that the solar power generation apparatus 10 has many lamps up and down in fine weather. Further, the SOC of the storage battery 20 at the start of the simulation is 30%.

図6は、従来の制御装置21Aによるシミュレーション結果を示す図であり、図7は、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によるシミュレーション結果を示す図である。   6 is a diagram showing a simulation result by the conventional control device 21A, and FIG. 7 is a diagram showing a simulation result by the power conditioner 21 according to the first embodiment.

図6に示すように、従来の制御装置21Aによると、時間帯0〜2500において、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が正にも関わらず、合成出力が負となっている。これは、この時間帯において、蓄電池20の充電残量q(t)が目標充電残量qtargetから大幅に乖離しているため、蓄電池20の充電が優先されるためである。また、時間帯35000〜40000において、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が0に近いにもかかわらず、SOCが上昇しており、蓄電池20の充電が行われていることが分かる。   As shown in FIG. 6, according to the conventional control device 21 </ b> A, in the time zone 0 to 2500, the output power p (t) of the solar power generation device 10 is positive, but the combined output is negative. This is because the charging of the storage battery 20 is prioritized during this time period because the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is significantly different from the target remaining charge qtarget. Moreover, in time zone 35000-40000, although the output electric power p (t) of the solar power generation device 10 is close to 0, it turns out that SOC is rising and the storage battery 20 is charged.

これに対し、図7に示すように、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によると、時間帯3000〜8000のように、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が大きい時間帯において、蓄電池20の充電量が多くなり、SOCの調整が優先的に行われる。その一方、時間帯35000〜40000のように、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が0に近い場合には、SOCの調整はあまり行われない。   On the other hand, as shown in FIG. 7, according to the power conditioner 21 according to the first embodiment, in the time zone where the output power p (t) of the solar power generation device 10 is large, such as the time zone 3000 to 8000, The amount of charge of the storage battery 20 is increased, and the SOC is preferentially adjusted. On the other hand, when the output power p (t) of the solar power generation device 10 is close to 0 as in the time zone 35000-40000, the SOC is not adjusted much.

(第2のシミュレーション)
第2のシミュレーションでは、シミュレーション開始時の蓄電池20のSOCを70%とする。それ以外の条件は、第1のシミュレーションと同じである。
(Second simulation)
In the second simulation, the SOC of the storage battery 20 at the start of the simulation is set to 70%. Other conditions are the same as in the first simulation.

図8は、従来の制御装置21Aによるシミュレーション結果を示す図であり、図9は、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によるシミュレーション結果を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a simulation result by the conventional control device 21A, and FIG. 9 is a diagram showing a simulation result by the power conditioner 21 according to the first embodiment.

図8に示すように、従来の制御装置21Aによると、時間帯35000〜40000において、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が0に近いにもかかわらず、SOCが減少しており、蓄電池20の放電が行われていることが分かる。   As shown in FIG. 8, according to the conventional control device 21 </ b> A, in the time zone 35000 to 40000, although the output power p (t) of the solar power generation device 10 is close to 0, the SOC is reduced. It can be seen that the storage battery 20 is discharged.

これに対し、図9に示すように、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によると、時間帯35000〜40000において、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が0に近い場合には、SOCの調整はあまり行われない。   On the other hand, as shown in FIG. 9, according to the power conditioner 21 according to the first embodiment, when the output power p (t) of the solar power generation device 10 is close to 0 in the time zone 35000 to 40000, There is not much SOC adjustment.

(第3のシミュレーション)
第3のシミュレーションでは曇天時を想定し、シミュレーション開始時の蓄電池20のSOCは30%とする。
(Third simulation)
In the third simulation, the cloudy sky is assumed, and the SOC of the storage battery 20 at the start of the simulation is 30%.

図10は、従来の制御装置21Aによるシミュレーション結果を示す図であり、図11は、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によるシミュレーション結果を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing a simulation result by the conventional control device 21A, and FIG. 11 is a diagram showing a simulation result by the power conditioner 21 according to the first embodiment.

図10に示すように、従来の制御装置21Aによると、時間帯0〜1000のように、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が小さい時間帯であっても、蓄電池20の充電残量q(t)が目標充電残量qtargetから大幅に乖離しているため、蓄電池20の充電が積極的に実施される。そのため、合成出力が負となっている。   As shown in FIG. 10, according to the conventional control device 21A, the remaining charge of the storage battery 20 is maintained even when the output power p (t) of the photovoltaic power generation device 10 is small, such as the time zone 0 to 1000. Since the amount q (t) is greatly deviated from the target remaining charge qtarget, the storage battery 20 is actively charged. Therefore, the composite output is negative.

これに対し、図11に示すように、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によると、時間帯0〜1000のように、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が小さい時間帯では、SOCの調整(蓄電池20の充電)があまり行われない。   On the other hand, as shown in FIG. 11, according to the power conditioner 21 according to the first embodiment, in the time zone where the output power p (t) of the solar power generation device 10 is small, such as the time zone 0 to 1000, The SOC adjustment (charging of the storage battery 20) is not performed much.

(第4のシミュレーション)
第4のシミュレーションでは、シミュレーション開始時の蓄電池20のSOCを70%とする。それ以外の条件は、第3のシミュレーションと同じである。
(Fourth simulation)
In the fourth simulation, the SOC of the storage battery 20 at the start of the simulation is set to 70%. The other conditions are the same as in the third simulation.

図12は、従来の制御装置21Aによるシミュレーション結果を示す図であり、図13は、実施の形態1に係るパワーコンディショナー21によるシミュレーション結果を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing a simulation result by the conventional control device 21A, and FIG. 13 is a diagram showing a simulation result by the power conditioner 21 according to the first embodiment.

第4のシミュレーションにおいても、第3のシミュレーションと同様に適切にSOCの調整が実施される。   In the fourth simulation, the SOC is appropriately adjusted as in the third simulation.

これら第1〜第4のシミュレーションの結果、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が小さい場合に蓄電池20の充電残量の調整を積極的には行わないようにしても、蓄電池20の充電残量q(t)が目標充電残量qtargetから大きく乖離しないことを確認することができた。   As a result of the first to fourth simulations, even if the adjustment of the remaining charge of the storage battery 20 is not actively performed when the output power p (t) of the solar power generation device 10 is small, the storage battery 20 It was confirmed that the remaining charge q (t) did not greatly deviate from the target remaining charge qtarget.

[実施の形態1の効果]
以上説明したように、本発明の実施の形態1によると、式1に示したように、発電目標ptarget(t)と充電残量調整値k(qtarget−q(t))とに基づいて合成出力目標u(t)が算出される。また、算出された合成出力目標u(t)に基づいて、蓄電池20の充放電が制御される。発電目標ptarget(t)は、太陽光発電装置10の出力電力p(t)を平滑化するために用いられる値である。一方、充電残量調整値k(qtarget−q(t))は、充電残量q(t)を目標充電残量qtargetに近づけるために用いられる値である。また、充電残量調整値k(qtarget−q(t))は、充電残量q(t)と目標充電残量qtargetとの偏差を出力電力p(t)に基づくゲインkで増幅した値である。つまり、太陽光発電装置10の出力電力p(t)に応じて充電残量調整値k(qtarget−q(t))が算出される。このため、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が小さいにもかかわらず、充電残量調整値k(qtarget−q(t))が大きくなるのを防止することができ、再生可能エネルギーを利用した発電電力を平滑化するという本来の目的を達成することができる。よって、太陽光発電装置10の出力電力p(t)を平滑化しつつ、蓄電池20の充電残量q(t)を適切な値に維持することができる。
[Effect of Embodiment 1]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, as shown in Expression 1, the synthesis is performed based on the power generation target ptarget (t) and the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)). An output target u (t) is calculated. Further, charging / discharging of the storage battery 20 is controlled based on the calculated combined output target u (t). The power generation target ptarget (t) is a value used to smooth the output power p (t) of the solar power generation device 10. On the other hand, the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) is a value used to bring the remaining charge q (t) closer to the target remaining charge qtarget. The remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) is a value obtained by amplifying the deviation between the remaining charge q (t) and the target remaining charge qtarget with a gain k based on the output power p (t). is there. That is, the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) is calculated according to the output power p (t) of the solar power generation device 10. For this reason, it is possible to prevent the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) from increasing despite the small output power p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10, and renewable energy. It is possible to achieve the original purpose of smoothing the generated power using the. Therefore, the remaining charge q (t) of the storage battery 20 can be maintained at an appropriate value while smoothing the output power p (t) of the solar power generation device 10.

また、平滑化処理部23は、太陽光発電装置10の出力電力p(t)を平滑化した値を発電目標ptarget(t)として算出している。さらに、式2に示すようにゲインkは発電目標ptarget(t)に比例するため、充電残量調整値k(qtarget−q(t))は、発電目標ptarget(t)に応じて変化する。このため、太陽光発電装置10の出力電力p(t)が小さいにもかかわらず、充電残量調整値k(qtarget−q(t))が大きくなるのを防止することができ、再生可能エネルギーを利用した発電電力を平滑化するという本来の目的を達成することができる。   Further, the smoothing processing unit 23 calculates a value obtained by smoothing the output power p (t) of the solar power generation device 10 as the power generation target ptarget (t). Furthermore, since the gain k is proportional to the power generation target ptarget (t) as shown in Expression 2, the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) varies according to the power generation target ptarget (t). For this reason, it is possible to prevent the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) from increasing despite the small output power p (t) of the photovoltaic power generation apparatus 10, and renewable energy. It is possible to achieve the original purpose of smoothing the generated power using the.

また、ゲインkは発電目標ptarget(t)に比例するため、発電目標ptarget(t)が大きいほど充電残量調整値k(qtarget−q(t))を大きくすることができる。つまり、太陽光発電装置10の出力電力p(t)を平滑化した値が大きいほど充電残量調整値k(qtarget−q(t))を大きくすることができる。これにより、太陽光発電装置10の出力電力p(t)を平滑化しつつ、蓄電池20の充電残量q(t)を適切な値に維持することができる。   Further, since the gain k is proportional to the power generation target ptarget (t), the remaining charge adjustment value k (qtarget-q (t)) can be increased as the power generation target ptarget (t) is larger. That is, the remaining charge adjustment value k (qtarget−q (t)) can be increased as the smoothed value of the output power p (t) of the solar power generation device 10 increases. Thereby, the remaining charge q (t) of the storage battery 20 can be maintained at an appropriate value while smoothing the output power p (t) of the solar power generation device 10.

(実施の形態2)
実施の形態1では、蓄電池20の充電残量q(t)が目標充電残量qtargetに近づくように、蓄電池20の充放電制御が行われた。実施の形態2では、蓄電池20の充電残量q(t)が一定の範囲内に収まっている場合には、蓄電池20の充放電制御を行わない例について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the charge / discharge control of the storage battery 20 is performed so that the remaining charge q (t) of the storage battery 20 approaches the target remaining charge qtarget. In the second embodiment, an example in which the charge / discharge control of the storage battery 20 is not performed when the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is within a certain range will be described.

実施の形態2に係るパワーコンディショナー21の構成は、図2に示したものと同様である。   The configuration of the power conditioner 21 according to Embodiment 2 is the same as that shown in FIG.

図14は、蓄電池20の充電残量q(t)の時間的変化の一例を示す図であり、横軸は時間を示し、縦軸は充電残量q(t)[kWh]を示す。ここで、目標充電残量qtargetを250kWhとする。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the remaining charge q (t) of the storage battery 20, where the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the remaining charge q (t) [kWh]. Here, the target remaining charge qtarget is set to 250 kWh.

目標充電残量取得部24は、目標充電残量を含む目標充電残量範囲を取得する。例えば、目標充電残量取得部24は、図示しない記憶装置などから目標充電残量範囲の情報を読み出すことにより、目標充電残量範囲200〜300kWhを取得する。   The target charge remaining amount acquisition unit 24 acquires a target charge remaining amount range including the target charge remaining amount. For example, the target charge remaining amount acquisition unit 24 acquires the target charge remaining amount range 200 to 300 kWh by reading information on the target charge remaining amount range from a storage device (not shown) or the like.

合成出力目標算出部26は、蓄電池20の充電残量q(t)が目標充電残量範囲に含まれている場合には、平滑化処理部23が算出した発電目標ptarget(t)を合成出力目標u(t)として出力する。つまり、合成出力目標算出部26は、蓄電池20の充電残量q(t)が200〜300kWhの範囲に含まれている場合には、発電目標ptarget(t)を合成出力目標u(t)として出力する。このような合成出力目標u(t)を、以下では範囲内目標電力と言う。   When the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is included in the target remaining charge range, the combined output target calculation unit 26 outputs the power generation target ptarget (t) calculated by the smoothing processing unit 23 as a combined output. Output as target u (t). That is, the combined output target calculation unit 26 sets the power generation target ptarget (t) as the combined output target u (t) when the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is included in the range of 200 to 300 kWh. Output. Such combined output target u (t) is hereinafter referred to as in-range target power.

一方、合成出力目標算出部26は、蓄電池20の充電残量q(t)が200kWh未満または300kWhよりも大きい場合には、式1で示される合成出力目標u(t)を出力する。このような合成出力目標u(t)を、以下では範囲外目標電力と言う。   On the other hand, when the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is less than 200 kWh or greater than 300 kWh, the combined output target calculation unit 26 outputs the combined output target u (t) expressed by Equation 1. Such combined output target u (t) is hereinafter referred to as out-of-range target power.

例えば、図14の例では、時刻t1、t3、t5−t7、t10、t11において、蓄電池20の充電残量q(t)が200〜300kWhの範囲に含まれているため、合成出力目標算出部26は、当該時刻において、範囲内目標電力を出力する。   For example, in the example of FIG. 14, since the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is included in the range of 200 to 300 kWh at times t1, t3, t5-t7, t10, t11, the combined output target calculation unit 26 outputs in-range target power at the time.

一方、時刻t2、t4、t8、t9、t12においては、蓄電池20の充電残量q(t)が200kWh未満または300kWhよりも大きいため、合成出力目標算出部26は、当該時刻において、範囲外目標電力を出力する。   On the other hand, at times t2, t4, t8, t9, and t12, the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is less than 200 kWh or greater than 300 kWh. Output power.

実施の形態2によると、充電残量q(t)が目標充電残量範囲に含まれている場合には、充電残量調整値k(qtarget−q(t))を0にしたのと同じである。つまり、蓄電池20の充電残量q(t)を目標充電残量qtargetに維持するための制御は行われない。これにより、充電残量q(t)が目標充電残量範囲に含まれている場合には、太陽光発電装置10の出力電力p(t)の平滑化を優先的に行うことができる。   According to the second embodiment, when the remaining charge q (t) is included in the target remaining charge range, it is the same as setting the remaining charge adjustment value k (qtarget-q (t)) to 0. It is. That is, the control for maintaining the remaining charge q (t) of the storage battery 20 at the target remaining charge qtarget is not performed. Thereby, when the remaining charge q (t) is included in the target remaining charge range, the output power p (t) of the solar power generation device 10 can be preferentially smoothed.

(実施の形態2の変形例)
実施の形態2で説明した目標充電残量範囲の上限値および下限値の少なくとも一方は、ヒステリシス性を有していてもよい。
(Modification of Embodiment 2)
At least one of the upper limit value and the lower limit value of the target remaining charge range described in the second embodiment may have hysteresis.

例えば、目標充電残量範囲200〜300kWhの上限値について、290kWhおよび310kWhの2つの閾値を設定する。また、目標充電残量範囲200〜300kWhの下限値について、190kWhおよび210kWhの2つの閾値を設定する。   For example, two threshold values of 290 kWh and 310 kWh are set for the upper limit value of the target remaining charge range 200 to 300 kWh. Moreover, two threshold values of 190 kWh and 210 kWh are set for the lower limit value of the target remaining charge range 200 to 300 kWh.

合成出力目標算出部26が範囲内目標電力を出力している場合には、充電残量q(t)が閾値310kWhを超えるか、閾値190kWhを下回らない限り、合成出力目標算出部26は範囲内目標電力を出力し続ける。合成出力目標算出部26は、充電残量q(t)が閾値310kWhを超えたか、閾値190kWhを下回った場合に、範囲外目標電力を出力する。   When the combined output target calculation unit 26 outputs the target power within the range, the combined output target calculation unit 26 is within the range unless the remaining charge q (t) exceeds the threshold 310 kWh or falls below the threshold 190 kWh. Continue to output the target power. The combined output target calculation unit 26 outputs out-of-range target power when the remaining charge q (t) exceeds the threshold value 310 kWh or falls below the threshold value 190 kWh.

一方、合成出力目標算出部26が範囲外目標電力を出力している場合には、充電残量q(t)が、210kWh以上かつ290kWh以下となった場合に、合成出力目標算出部26は範囲内目標電力を出力する。充電残量q(t)が210kWh未満か290kWhを超える場合には、合成出力目標算出部26は範囲外目標電力を出力し続ける。   On the other hand, when the combined output target calculation unit 26 outputs out-of-range target power, the combined output target calculation unit 26 sets the range when the remaining charge q (t) is 210 kWh or more and 290 kWh or less. The target power is output. When the remaining charge q (t) is less than 210 kWh or exceeds 290 kWh, the combined output target calculation unit 26 continues to output out-of-range target power.

この変形例によると、目標充電残量範囲の上限値および下限値がそれぞれヒステリシス性を有している。このため、充電残量q(t)が当該上限値または当該下限値の付近で推移した場合であっても、蓄電池20の充電残量q(t)を目標充電残量qtargetに維持するための制御の実行および非実行の切り替えが頻繁に起こるのを防ぐことができる。   According to this modification, the upper limit value and the lower limit value of the target remaining charge range have hysteresis properties. For this reason, even when the remaining charge q (t) changes near the upper limit or the lower limit, the remaining charge q (t) of the storage battery 20 is maintained at the target remaining charge qtarget. It is possible to prevent frequent switching between execution and non-execution of control.

[付記]
上記のパワーコンディショナー21(制御装置)は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)などから構成されるコンピュータシステムを含んで構成されてもよい。RAMまたはHDDには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、制御装置は、その機能を達成する。
[Appendix]
Specifically, the power conditioner 21 (control device) includes a computer system including a microprocessor, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), and the like. May be. A computer program is stored in the RAM or HDD. The control device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.

さらに、制御装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSIから構成されているとしてもよい。   Furthermore, some or all of the constituent elements constituting the control device may be configured by one system LSI.

また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよい。   Further, the present invention may be the method described above. Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer.

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムをコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、HDD、CD−ROM、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。   Furthermore, the present invention may be a computer-readable non-transitory recording medium such as an HDD, a CD-ROM, or a semiconductor memory.

また、本発明は、上記コンピュータプログラムを、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、制御装置は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。
In the present invention, the computer program may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
Further, the control device may be realized by a plurality of computers.

また、制御装置の一部または全部の機能がクラウドコンピューティングによって提供されてもよい。つまり、制御装置の一部または全部の機能がクラウドサーバにより実現されていてもよい。
さらに、上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
Also, some or all of the functions of the control device may be provided by cloud computing. That is, part or all of the functions of the control device may be realized by the cloud server.
Furthermore, the above embodiment and the above modification examples may be combined.

今回開示された実施の形態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、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 電力システム
10 太陽光発電装置
11、21 パワーコンディショナー
20 蓄電池
21A 制御装置
22 有効電力検出器
23 平滑化処理部
24 目標充電残量取得部
25 充電残量検出器
26 合成出力目標算出部
26A、26D、27A 減算器
26B 乗算器
26C 比例器
26E 合成出力値指令器
27 充放電制御部
27B 充放電指令器
28 AC−DC変換器
30 電力系統
40 配電線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power system 10 Solar power generation device 11, 21 Power conditioner 20 Storage battery 21A Control device 22 Active power detector 23 Smoothing process part 24 Target charge remaining amount acquisition part 25 Charge remaining amount detector 26 Composite output target calculation part 26A, 26D 27A Subtractor 26B Multiplier 26C Proportional device 26E Composite output value command unit 27 Charge / discharge control unit 27B Charge / discharge command unit 28 AC-DC converter 30 Power system 40 Distribution line

Claims (7)

再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための前記蓄電池の制御装置であって、
前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、
前記蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、
前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、
前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と
を備える制御装置。
A storage battery control device for smoothing output fluctuations of a renewable energy power generation device that generates power using renewable energy by charging and discharging a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generation device. ,
An output power acquisition unit for acquiring output power of the renewable energy power generation device;
A remaining charge acquisition unit for acquiring the remaining charge of the storage battery;
A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation between the remaining charge amount and a target remaining charge amount that is a target value of the remaining charge amount of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device; and the regeneration A combined output target calculation unit that calculates a combined output target that is a target value of combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery based on a power generation target that is a target value of output power of the renewable energy power generation device;
A control device comprising: a charge / discharge control unit that controls charge / discharge of the storage battery based on the combined output target.
さらに、
前記出力電力取得部が取得した前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を平滑化した値を前記発電目標として取得する発電目標取得部を備え、
前記合成出力目標算出部は、前記充電残量と前記目標充電残量との偏差を前記発電目標に基づく前記所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記発電目標とに基づいて、前記合成出力目標を算出する
請求項1に記載の制御装置。
further,
A power generation target acquisition unit that acquires, as the power generation target, a value obtained by smoothing the output power of the renewable energy power generation apparatus acquired by the output power acquisition unit;
The combined output target calculation unit, based on the power generation target based on the remaining charge adjustment value obtained by amplifying the deviation between the remaining charge and the target remaining charge by the predetermined gain based on the power generation target, The control device according to claim 1, wherein a composite output target is calculated.
前記所定のゲインは、前記発電目標に比例した値に設定される
請求項2に記載の制御装置。
The control device according to claim 2, wherein the predetermined gain is set to a value proportional to the power generation target.
前記合成出力目標算出部は、前記充電残量が前記目標充電残量を含む目標充電残量範囲に含まれている場合には、前記発電目標を前記合成出力目標として算出する
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の制御装置。
The combined output target calculation unit calculates the power generation target as the combined output target when the remaining charge amount is included in a target remaining charge range including the target remaining charge amount. Item 4. The control device according to any one of items 3.
前記目標充電残量範囲の上限値および下限値の少なくとも一方は、ヒステリシス性を有する
請求項4に記載の制御装置。
The control device according to claim 4, wherein at least one of an upper limit value and a lower limit value of the target remaining charge range has a hysteresis property.
再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するための前記蓄電池の制御方法であって、
前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得するステップと、
前記蓄電池の充電残量を取得するステップと、
前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出するステップと、
前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御するステップと
を含む制御方法。
The storage battery control method for smoothing output fluctuations of a renewable energy power generation apparatus that generates power using renewable energy by charging and discharging a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generation apparatus, ,
Obtaining output power of the renewable energy power generation device;
Obtaining the remaining charge of the storage battery;
A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation between the remaining charge amount and a target remaining charge amount that is a target value of the remaining charge amount of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device; and the regeneration Calculating a combined output target that is a target value of the combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery based on a power generation target that is a target value of output power of the renewable energy power generation device;
Controlling charging / discharging of the storage battery based on the combined output target.
再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電装置の出力変動を、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電池の充放電により平滑化するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を取得する出力電力取得部と、
前記蓄電池の充電残量を取得する充電残量取得部と、
前記充電残量と前記蓄電池の充電残量の目標値である目標充電残量との偏差を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力に基づく所定のゲインで増幅した充電残量調整値と、前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力の目標値である発電目標とに基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置および前記蓄電池の合成出力電力の目標値である合成出力目標を算出する合成出力目標算出部と、
前記合成出力目標に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と
して機能させるためのコンピュータプログラム。
A computer program for smoothing output fluctuations of a renewable energy power generator that generates power using renewable energy by charging and discharging a storage battery that stores electric power generated by the renewable energy power generator,
Computer
An output power acquisition unit for acquiring output power of the renewable energy power generation device;
A remaining charge acquisition unit for acquiring the remaining charge of the storage battery;
A charge remaining amount adjustment value obtained by amplifying a deviation between the remaining charge amount and a target remaining charge amount that is a target value of the remaining charge amount of the storage battery by a predetermined gain based on output power of the renewable energy power generation device; and the regeneration A combined output target calculation unit that calculates a combined output target that is a target value of combined output power of the renewable energy power generation device and the storage battery based on a power generation target that is a target value of output power of the renewable energy power generation device;
The computer program for functioning as a charging / discharging control part which controls charging / discharging of the said storage battery based on the said synthetic | combination output target.
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