蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法
【課題】電力系統に接続される複数の蓄電池を有効に使用すること。
【解決手段】
蓄電池制御システムは、電力系統に設けられる複数の蓄電池１２０と、蓄電池制御装置１１０を備える。蓄電池制御装置は、複数の蓄電池と電力管理装置３０とに通信可能に接続される。蓄電池制御装置は、各蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し（１１２）、電力管理装置から、所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し（１１５、１１６）、蓄電池情報と電力需給予測情報とに基づいて、各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し（１１４）、決定された個別充放電量を各蓄電池に送信する（１１１）。各蓄電池は、蓄電池制御装置から受信した個別充放電量に基づいてそれぞれ作動する。
【解決手段】
蓄電池制御システムは、電力系統に設けられる複数の蓄電池１２０と、蓄電池制御装置１１０を備える。蓄電池制御装置は、複数の蓄電池と電力管理装置３０とに通信可能に接続される。蓄電池制御装置は、各蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し（１１２）、電力管理装置から、所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し（１１５、１１６）、蓄電池情報と電力需給予測情報とに基づいて、各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し（１１４）、決定された個別充放電量を各蓄電池に送信する（１１１）。各蓄電池は、蓄電池制御装置から受信した個別充放電量に基づいてそれぞれ作動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、電力系統に複数の蓄電池を接続するシステムが提案されている。電力系統に接続する蓄電池に関する技術ではないが、異なる種類の電池を用いて共通の負荷に電力を供給する技術は知られている（特許文献１）。また、選択された負荷に二次電池の余剰電力を給電することで電力を有効に活用し、かつ、二次電池の健全性を高める技術が知られている（特許文献２）。さらに、電力系統に接続する蓄電池に関する技術ではないが、電動車両に出力密度の大きな蓄電池とエネルギー密度の大きな蓄電池を搭載し、いずれか一方の蓄電池から電力を供給する技術も知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４６２１１号公報
【特許文献２】特開平１０−３２２９２４号公報
【特許文献３】特開平９−２９８８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力系統に接続された複数の蓄電池を利用して、電力系統を安定的かつ効率的に運用するためには、電力の需給予測を踏まえて、各蓄電池を計画的に制御する必要がある。しかし、特許文献１及び特許文献３は、電力系統に接続された複数の蓄電池を個別に制御する技術ではなく、蓄電池の充放電を計画的に制御するものではない。特許文献２は、或る特定の二次電池の健全性を保つ技術であり、複数の蓄電池の充放電を制御して電力系統の安定的かつ効率的な運用を図るものではない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、電力系統に設置された複数の蓄電池を有効利用し、電力系統の安定的かつ効率的な運用を実現できるようにした蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明に係る蓄電池制御システムは、電力系統に接続される蓄電池の作動を制御する蓄電池制御システムであって、電力系統に設けられる複数の蓄電池と、複数の蓄電池の充放電を制御するための蓄電池制御装置であって、複数の蓄電池と電力管理装置とにそれぞれ通信可能に接続される蓄電池制御装置とを備え、蓄電池制御装置は、各蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、所定範囲の電力需給を管理する電力管理装置から、所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、蓄電池情報と電力需給予測情報とに基づいて、各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、決定された個別充放電量を各蓄電池に送信し、各蓄電池は、蓄電池制御装置から受信した個別充放電量に基づいてそれぞれ作動する。
【０００７】
充放電性能には、単位時間あたりの充電量を示す充電性能と、単位時間あたりの放電量を示す放電性能と、最大電池容量とが含まれてもよい。
【０００８】
電力管理装置は、所定範囲に存在する需要家の電力消費量に基づいて、単位時間よりも長く設定される所定期間における、所定範囲での電力需要を予測し、予測した電力需要に基づいて、各蓄電池の全体に対して要求する合計充放電量を算出し、算出した合計充放電量を電力需給予測情報に含めて、蓄電池制御装置に送信することができる。
【０００９】
電力管理装置は、予測した電力需要に基づいて、電力需要の変化の傾向を示す負荷予測情報を算出し、算出した負荷予測情報を電力需給予測情報に含めて、蓄電池制御装置に送信することもできる。
【００１０】
蓄電池制御装置は、電力管理装置から受信する負荷予測情報に基づいて、電力需要と電力供給とがバランスしているバランスモード、電力需要の方が電力供給よりも多い放電優先モード、または、電力供給が電力需要よりも多い充電優先モードのいずれであるのか、を判定し、判定されたモードに基づいて各蓄電池毎の個別充放電量を決定するための制御パターンを選択することもできる。
【００１１】
蓄電池制御装置は、バランスモードの場合、各蓄電池の電池残量を当該各蓄電池の最大電池容量の半分に近づけさせるように個別充放電量を決定するためのバランス制御パターンを選択し、放電優先モードの場合、各蓄電池のうち放電性能の低い蓄電池から各蓄電池のうち放電性能の高い蓄電池に充電させるように個別充放電量を決定するための放電制御パターンを選択し、充電優先モードの場合、各蓄電池のうち充電性能の高い蓄電池から各蓄電池のうち充電性能の低い蓄電池に充電させるように個別充放電量を決定するための充電制御パターンを選択する、こともできる。
【００１２】
蓄電池制御装置は、制御パターンの候補が複数存在する場合、所定の選択基準に基づいて、候補の中からいずれか一つを制御パターンとして選択してもよい。
【００１３】
本発明の構成の少なくとも一部は、コンピュータプログラムまたはハードウェア回路として実現できるであろう。コンピュータプログラムは、例えば、インターネットのような通信媒体、ハードディスクまたはフラッシュメモリデバイスのような記録媒体を介して、配布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、蓄電池制御システムの全体構成図である。
【図２】図２は、蓄電池制御処理のフローチャートである。
【図３】図３は、図２のフローチャートの一部の詳細を示す。
【図４】図４は、蓄電量情報の構成を示す。
【図５】図５は、充放電性能情報の構成を示す。
【図６】図６は、時間と充電性能の関係を示すテーブルである。
【図７】図７は、時間と放電性能の関係を示すテーブルである。
【図８】図８は、蓄電池の充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図９】図９は、バランスモードの制御パターンを実行する前と後の、蓄電量情報の変化を示す。
【図１０】図１０は、バランスモードの制御パターンを実行する前の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１１】図１１は、バランスモードの制御パターンを実行した後の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１２】図１２は、放電優先モードの制御パターンを実行した後の、蓄電量情報の変化を示す。
【図１３】図１３は、放電優先モードの制御パターンを実行した後の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１４】図１４は、充電優先モードの制御パターンを実行した後の、蓄電量情報の変化を示す。
【図１５】図１５は、充電優先モードの制御パターンを実行した後の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１６】図１６は、第２実施例に係る蓄電池制御システムの全体構成図。
【図１７】図１７は、第３実施例に係る蓄電池制御システムの全体構成図。
【図１８】図１８は、第４実施例に係り、充放電性能の時間変化を示すグラフ。
【図１９】図１９は、第５実施例に係る蓄電池制御システムの全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の蓄電池制御システムは、以下に詳述するように、電力系統の需給予測情報を提供する電力管理装置３０と、電力系統に接続された、充放電制御可能な複数の蓄電池１２０と、蓄電池の充放電を制御する蓄電池制御装置１１０を備える。図中、蓄電池を「ＶＴ」または「電池」と略記したり、省略したりする場合がある。
【００１６】
蓄電池制御装置は、電力管理装置からの需給予測情報を受信し、さらに、各蓄電池から蓄電池情報を受信する。蓄電池制御装置は、電力需要の予測に応じた制御パターンに基づいて、各蓄電池毎に充放電を指示する。
【００１７】
これにより、本実施形態では、各蓄電池の充放電性能を電力需給予測にマッチングさせて、各蓄電池を計画的に充放電させる。つまり、各蓄電池の蓄電量は、電力需給予測に対応して調整される。
【００１８】
従って、多くの放電が求められる場合には、速やかに蓄電池に貯えた電力を電力系統に供給することができる。逆に、多くの充電が求められる場合には、速やかに電力系統からの余剰電力を蓄電池に貯えることができる。電力の需要と供給がバランスしている場合は、蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）を５０％に近づくように事前に調整することで、電力の需給バランスをできるだけ維持できるようにする。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、計画的に各蓄電池の蓄電量を調整して、蓄電池を有効活用するため、電力系統を安定的かつ効率的に運用することができる。以下、本実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１〜図１５を参照して第１実施例を説明する。図１は、蓄電池制御システム１０を含む、低圧系統側の電力制御システムの全体構成を示す。この電力制御システムは、例えば、少なくとも一つの蓄電池制御システム１０と、複数の需要家２０（１）、２０（２）と、少なくとも一つの電力管理装置３０と、少なくとも一つの柱上変圧器４０と、少なくとも一つの低圧側電力系統４１とを含むことができる。
【００２１】
柱上変圧器４０から出る低圧側の電力系統（配電線）４１には、複数の需要家２０（１）、２０（２）と、複数の蓄電池１２０（１）、１２０（２）、１２０（３）、１２０（４）とが接続されている。特に区別しない場合、蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を蓄電池１２０と呼ぶことがある。
【００２２】
需要家２０（１）、２０（２）は、例えば、一般個人住宅、集合住宅、工場、商業施設、病院等である。特に区別する必要がない場合、需要家２０（１）、２０（２）を需要家２０と呼ぶことがある。需要家２０は、例えば、照明装置、空調装置、温水器、乗客コンベア装置等の、電力を消費する各種電気的負荷を有する。需要家２０は、さらに、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置等の発電装置を備えることもできる。
【００２３】
需要家２０での電力消費量（および発電量）は、電力計測部２１により、所定周期で計測される。電力計測部２１は、計測した電力消費量の情報を、通信ネットワークＣＮ１を介して、電力管理装置３０に送信する。通信ネットワークＣＮ１は、例えば、無線通信を利用する通信ネットワーク、電力線を利用する通信ネットワーク、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）のいずれか一つまたは複数を用いて構成される。
【００２４】
電力管理装置３０は、所定範囲の電力需給を管理するための装置である。電力管理装置３０は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えるコンピュータとして構成される。メモリに格納された所定のコンピュータプログラムをマイクロプロセッサが実行することで、負荷予測部３１と、充放電要請量決定部３２とがそれぞれ実現される。
【００２５】
負荷予測部３１は、需要家２０の電力消費量の履歴等に基づいて、今後の負荷（電力需要）の予測を示す負荷予測情報を生成する。負荷の予測方法としては種々考えられるが、例えば、過去の同日の同時刻に計測された電力消費量の平均値から、対応する時刻の電力消費量を予測することができる。さらに、電力消費量の履歴データと過去の気象データ及び天気予報を参考にして、電力消費量を予測することもできる。
【００２６】
本実施例の負荷予測情報は、「負荷が増加する傾向」にあるか、「負荷が減少する傾向」にあるか、「負荷が現状維持の傾向」にあるかを判定するための情報を含む。負荷予測情報は、例えば、「−」、「＋」、「０」のような負荷の変動傾向を端的に表す記号または英数字から構成してもよい。負荷予測情報は、例えば、「−２０％」、「＋１５％」、「プラスマイナス０」のような負荷の変動傾向と変動量の両方を含んでもよい。
【００２７】
負荷とは、所定範囲の電力需要（各需要家２０の電力消費量の合計値）である。後述のように、負荷が増加する傾向にある場合、負荷の増加に備えて、蓄電池１２０の蓄電量が事前に調整される。負荷が減少する傾向にある場合、負荷の減少に備えて、蓄電池１２０の蓄電量が事前に調整される。負荷が現状維持の傾向にある場合、そのバランスをできるだけ維持すべく、蓄電池１２０の蓄電量が事前に調整される。
【００２８】
蓄電池充放電要請量決定部（図中、充放電要請量決定部）３２は、複数の蓄電池１２０の全体に対して要求する、充電量または放電量を決定する機能である。以下、充放電要請量決定部３２と呼ぶ。
【００２９】
充放電要請量決定部３２は、負荷予測部３１で生成される負荷予測情報と、電力計測部２１で計測される各需要家２０の電力消費量とに基づいて、蓄電池１２０全体としての充放電要請量を決定する。決定された充放電要請量は、通信ネットワークＣＮ１を介して、蓄電池制御装置１１０に送信される。
【００３０】
上述の通り、充放電要請量は、複数の蓄電池１２０の全体に対して要求する値であり、「合計充放電量」に相当する。つまり、充放電要請量は、複数の蓄電池１２０から成る一つの仮想的な蓄電池に対して要求する、充電量または放電量である。
【００３１】
充放電要請量を決定する方法の一例を説明する。例えば、柱上変圧器４０における電力需要（負荷）の目標値を設定し、各需要家２０の電力消費量の合計値と目標値との差分を、蓄電池１２０の全体に対する、充電量または放電量とする。
【００３２】
つまり、柱上変圧器４０の低圧側系統（配電線）４１の総需要が目標値（目標負荷）よりも大きい場合、各蓄電池１２０のいずれか一つまたは複数から低圧側系統４１に、電力を供給させる。反対に、低圧側系統の総需要が目標値よりも少ない場合、各蓄電池１２０のいずれか一つまたは複数に、低圧側系統４１の余剰電力を蓄えさせる。
【００３３】
蓄電池制御システム１０の構成を説明する。蓄電池制御システム１０は、低圧側系統４１に接続される複数の蓄電池１２０（１）〜１２０（４）と、それら蓄電池１２０（１）〜１２０（４）に通信ネットワークＣＮ２を介して接続される蓄電池制御装置（図中、ＶＴ制御装置）１１０とを備える。
【００３４】
図中では、４個の蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を示すが、２個、３個、５個以上の蓄電池を設ける構成でもよい。本実施例では、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）は、それぞれ電気的特性の異なる蓄電池である場合を説明する。しかし、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）の電気的特性が同一の場合も、本実施例を適用できる。
【００３５】
本実施例では、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）の電気的特性は異なるが、基本的構成は共通する。そこで、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を蓄電池１２０と呼ぶことにする。各蓄電池１２０は、例えば、通信部１２１と、蓄電池本体１２２と、充放電制御部１２３とを備える。
【００３６】
通信部（図中、Ｉ／Ｆ）１２１は、通信ネットワークＣＮ２を介して、蓄電池制御装置１１０と通信するための回路である。通信ネットワークＣＮ２は、各蓄電池１２０と蓄電池制御装置１１０とが通信するためのネットワークであり、例えば、無線通信ネットワーク、ＰＬＣ（Power Line Communications）、インターネットのいずれかまたは複数を利用して構成可能である。通信部１２１は、蓄電池制御装置１１０から通信ネットワークＣＮ２を介して、後述の充放電制御信号を受信する。通信部１２１は、受信した充放電制御信号を充放電制御部１２３に渡す。さらに、通信部１２１は、通信ネットワークＣＮ２を介して蓄電池制御装置１１０に、後述の蓄電量等を送信することもできる。
【００３７】
蓄電池本体１２２は、電極及び電解質を有するセルを複数個接続して構成される。蓄電池本体１２２は、例えば、リチウムイオン蓄電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ナトリウム・硫黄蓄電池から構成することができる。さらに、蓄電池１２０は、蓄電池本体１２２のほかに、電気二重槽コンデンサ等のキャパシタを備えてもよい。
【００３８】
充放電制御部１２３は、蓄電池本体１２２への充電、及び、蓄電池本体１２２からの放電を制御するための制御回路である。充放電制御部１２３は、例えば、インバータ回路とマイクロコンピュータ回路等を含んで構成することができる。
【００３９】
充電時に、充放電制御部１２３は、電力系統４１からの交流電力を直流電力に変換して蓄電池本体１２２に充電する。放電時に、充放電制御部１２３は、蓄電池本体１２２の直流電力を交流電力に変換して、電力系統４１に供給する。
【００４０】
充放電制御部１２３は、蓄電池制御装置１１０から受信する充放電制御信号に従って、蓄電池本体１２２に充電または放電させる。充放電制御部１２３は、蓄電池本体１２２の蓄電量（現在の電池残量）を管理している。充放電制御部１２３は、蓄電量を蓄電池制御装置１１０に定期的にまたは不定期に送信することができる。
【００４１】
蓄電池制御装置１１０の構成を説明する。蓄電池制御装置１１０は、電力系統の電力需給状態に基づいて、各蓄電池１２０の充放電を個別に制御する。蓄電池制御装置１１０は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えるコンピュータ装置として構成できる。蓄電池制御装置１１０は、電力管理装置３０と一体化してもよい。
【００４２】
蓄電池制御装置１１０は、例えば、充電ステーション等に設置してもよい。充電ステーションとは、複数の蓄電池１２０を有しており、所定の地域に電力を供給したり、所定の地域で生じた余剰電力を蓄えたりするための施設である。
【００４３】
蓄電池制御装置１１０のマイクロプロセッサは、メモリに格納された所定のコンピュータプログラムを実行することで、以下の各機能１１１〜１１６を実現する。
【００４４】
蓄電量受信部１１２は、各蓄電池１２０から送信される蓄電量を受信する。受信した蓄電量は、蓄電池管理データベース（図中、ＶＴ管理ＤＢ）１１３に保存される。
【００４５】
蓄電量受信部１１２は、所定の周期で、各蓄電池１２０から蓄電量を受信し、蓄電池管理ＤＢ１１３を更新することができる。または、最新の蓄電量が必要になった場合に、蓄電池制御装置１１０から各蓄電池１２０に蓄電量の送信を要求する構成でもよい。
【００４６】
負荷予測受信部１１５は、電力管理装置３０の負荷予測部３１から送信される負荷予測情報を受信する。
【００４７】
蓄電池制御量受信部１１６は、電力管理装置３０の充放電要請量決定部３２から送信される充放電要請量情報を受信する。充放電要請量情報は、蓄電池制御装置１１０の制御対象である各蓄電池１２０の全体に対して要求される充電量または放電量の情報と、今後の負荷予測の情報とを含んでいる。
【００４８】
蓄電池管理データベース１１３は、各蓄電池１２０の蓄電量を示す情報と、各蓄電池１２０の充放電性能を示す情報とを格納する。
【００４９】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０毎の個別の充放電量を算出する。充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の蓄電量情報と、各蓄電池１２０の充放電性能情報と、電力管理装置３０から送信される充放電要請量情報及び負荷予測情報とに基づいて、各蓄電池１２０毎の個別の充放電量を演算する。その演算結果である個別の充放電量は、制御情報送信部１１１に渡される。個別の充放電量は、各蓄電池１２０の充放電を制御するための制御量であるから、充放電制御量と呼ぶこともできる。
【００５０】
制御情報送信部１１１は、各蓄電池１２０毎に生成された充放電量（充放電制御量）を充放電制御信号に変換し、各蓄電池１２０に送信する。
【００５１】
ここで、図４及び図５を参照し、蓄電池管理データベース１１３に格納される、蓄電量情報Ｔ１０及び充放電性能情報Ｔ２０について説明する。
【００５２】
図４に蓄電量情報Ｔ１０の例を示す。蓄電量情報Ｔ１０は、例えば、電池ＩＤ Ｃ１００と、蓄電量Ｃ１０１と、ＳＯＣ Ｃ１０２とを対応付けて管理する。図３の蓄電量情報Ｔ１０は、各蓄電池１２０のＳＯＣが５０％になっている場合の状態を示す。
【００５３】
電池ＩＤ Ｃ１００は、各蓄電池１２０を識別するための情報である。蓄電池制御システム１０内で各蓄電池１２０を一意に識別できればよい。蓄電量Ｃ１０１は、蓄電池１２０に蓄えられている電力量を示す情報である。ＳＯＣ Ｃ１０２は、蓄電池１２０の充電率を示す情報である。ＳＯＣは、蓄電量を最大電池容量で割った値として求めることができる（ＳＯＣ＝（蓄電量／最大電池容量）×１００％）。
【００５４】
例えば、図中「ＶＴ１」として示す蓄電池１２０（１）に着目すると、蓄電量が５ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。「ＶＴ２」として示す蓄電池１２０（２）に着目すると、蓄電量が８ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。「ＶＴ３」として示す蓄電池１２０（３）に着目すると、蓄電量が９ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。「ＶＴ４」として示す蓄電池１２０（４）に着目すると、蓄電量が５ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。
【００５５】
図５に充放電性能情報Ｔ２０の例を示す。充放電性能情報Ｔ２０は、各蓄電池１２０の充電性能及び放電性能を管理する。充放電性能情報Ｔ２０は、例えば、電池ＩＤ Ｃ２００と、最大電池容量Ｃ２０１と、充電性能Ｃ２０２と、放電性能Ｃ２０３とを対応付けて管理する。
【００５６】
最大電池容量Ｃ２０１は、蓄電容量の最大値を示す情報である。充電性能Ｃ２０２は、単位時間あたりに充電可能な電力量（ｋＷ／ｈ）を示す情報である。放電性能Ｃ２０３は、単位時間あたりに放電可能な電力量（ｋＷ／ｈ）を示す情報である。
【００５７】
蓄電池１２０（１）に着目すると、その最大電池容量は１０ｋＷｈ、充電性能は５ｋＷ／ｈ、放電性能は５ｋＷ／ｈであることがわかる。以下同様に、蓄電池１２０（２）に着目すると、最大電池容量が１６ｋＷｈ、充電性能が４ｋＷ／ｈ、放電性能が４ｋＷ／ｈであることがわかる。蓄電池１２０（３）に着目すると、最大電池容量が１８ｋＷｈ、充電性能が３ｋＷ／ｈ、放電性能が３ｋＷ／ｈであることがわかる。蓄電池１２０（４）に着目すると、最大電池容量が１０ｋＷｈ、充電性能が１ｋＷ／ｈ、放電性能が１ｋＷ／ｈであることがわかる。
【００５８】
図２及び図３のフローチャートを参照して、充放電制御信号を作成するための制御情報算出処理を説明する。図２及び図３の処理は、主に、充放電量演算部１１４により実行される。蓄電池１２０の制御周期が１時間の場合を例に挙げて説明する。１時間よりも短い制御周期、または、１時間よりも長い制御周期でもよい。１時間以外の制御周期の場合は、その制御周期に充放電可能な電力量に換算して、下記の処理を実施すればよい。
【００５９】
充放電量演算部１１４は、最初に、電力管理装置３０から充放電要請量情報を取得する（Ｓ１０）。充放電要請量情報には、蓄電池制御装置１１０が管理する各蓄電池１２０の全体で充電もしくは放電する必要がある電力量と、負荷予測情報とが含まれる。
【００６０】
充放電量演算部１１４は、蓄電池管理ＤＢ１１３から、各蓄電池１２０の蓄電池情報を取得する。蓄電池情報には、蓄電量情報Ｔ１０及び充放電性能情報Ｔ２０が含まれる（Ｓ１１）。即ち、蓄電池情報には、各蓄電池１２０の、最大電池容量、放電性能、充電性能、蓄電量が含まれる。
【００６１】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の蓄電量と放電性能および充電性能から、現在時刻からの時間経過に応じた充電能力及び放電能力をそれぞれ算出する（Ｓ１２）。時間経過に応じた充電能力とは、現在時刻からの時間が経過するにつれて、充電能力（充電性能）がどのように変化するかを示す情報である。同様に、時間経過に応じた放電能力とは、現在時刻からの時間が経過するにつれて、放電能力（放電性能）がどのように変化するかを示す情報である。
【００６２】
時間経過に応じた充電能力は、「時間−充電能力」のグラフとして図８等に示される。同様に、時間経過に応じた放電能力は、「時間−放電能力」のグラフとして図８等に示される。
【００６３】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の充電能力及び放電能力を制御周期毎に加算することで、時間あたりの充電能力の合計値と時間あたりの放電能力の合計値をそれぞれ算出する。
【００６４】
時間あたりの充電能力および時間あたりの放電能力とは、現在の蓄電量で蓄電池１２０の充放電性能を最大に発揮した場合にどれだけ充放電可能であるかを、制御周期時間毎に算出したものである。
【００６５】
図５に示す充放電性能を有する蓄電池１２０が、図４に示す蓄電量を有する場合を例に挙げて説明する。図６は、単位時間あたりの充電能力が時間の経過に応じて変化する様子を示すテーブルＴ３０である。図７は、単位時間あたりの放電能力が時間の経過に応じて変化する様子を示すテーブルＴ４０である。
【００６６】
蓄電池１２０（１）の時間あたりの充電能力は、図６に示すように変化する。即ち、蓄電池１２０（１）は、最初の１時間では、充電性能通りの５ｋＷｈの電力量を充電可能である。蓄電量が５ｋＷｈの状態で５ｋＷｈを充電すると、その蓄電量は１０ｋＷｈに達し、最大電池容量になる。従って、最初の１時間を経過した後は、蓄電池１２０（１）に充電可能な電力は、０ｋＷｈとなる。
【００６７】
以下同様に、蓄電池１２０（２）に着目する。蓄電池１２０（２）の蓄電量は８ｋＷｈであり、最初の１時間に４ｋＷｈの電力量が充電され、次の１時間でも４ｋＷｈの電力量が充電される。この結果、蓄電池１２０（２）の蓄電量は、最大電池容量である１６ｋＷｈに達する。従って、３時間目以降では、蓄電池１２０（２）に充電することはできなくなる。
【００６８】
蓄電池１２０（３）に着目する。蓄電池１２０（３）の蓄電量は９ｋＷｈであり、最初の１時間で、充電性能通りに３ｋＷｈの電力が充電される。２時間目及び３時間目においても、蓄電池１２０（３）には、３ｋＷｈずつの電力が充電される。その結果、蓄電池１２０（３）の蓄電量は、最大電池容量である１８ｋＷｈに達する。従って、４時間目以降では、蓄電池１２０（３）に充電することはできなくなる。
【００６９】
蓄電池１２０（４）に着目する。蓄電池１２０（４）の蓄電量は５ｋＷｈであり、１時間目で、充電性能通りに１ｋＷｈの電力が充電される。２時間目、３時間目、４時間目及び５時間目においても、蓄電池１２０（３）に１ｋＷｈずつの電力が充電される。その結果、蓄電池１２０（４）の蓄電量は、最大電池容量である１０ｋＷｈに達する。従って、６時間目以降では、蓄電池１２０（４）に充電することはできなくなる。
【００７０】
各単位時間（制御周期）毎の充電量を合計すると、１時間目は１３ｋＷｈ、２時間目は８ｋＷｈ、３時間目は４ｋＷｈ、４時間目は１ｋｗｈ、５時間目は１ｋＷｈとなる。６時間目以降の充電量の合計値は０ｋＷｈである。
【００７１】
図７を参照して、放電能力の単位時間あたりの変化を説明する。図７は、図４及び図５に示す値を前提条件として作成されている。
【００７２】
蓄電池１２０（１）に着目する。蓄電池１２０（１）は、蓄電量が５ｋＷｈであり、放電能力は５ｋＷｈ／ｈである。蓄電池１２０（１）は、最初の１時間目で５ｋＷｈの電力を放電するため、蓄電量が０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（１）は、２時間目以降、放電することができない。
【００７３】
蓄電池１２０（２）に着目する。蓄電池１２０（２）は、蓄電量が８ｋＷｈであり、放電能力は４ｋＷ／ｈである。蓄電池１２０（２）は、最初の１時間目で４ｋＷｈの電力を放電し、次の２時間目でも４ｋＷｈの電力を放電する。この時点で、蓄電池１２０（２）の蓄電量は０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（２）は、３時間目以降、放電することができない。
【００７４】
蓄電池１２０（３）に着目する。蓄電池１２０（３）は、蓄電量が９ｋＷｈであり、放電能力は３ｋＷ／ｈである。蓄電池１２０（３）は、１時間目で３ｋＷｈの電力を放電し、２時間目及び３時間目でも３ｋＷｈずつ電力を放電する。３時間目が終了した時点で、蓄電池１２０（３）の蓄電量は０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（３）は、４時間目以降、放電することができない。
【００７５】
蓄電池１２０（４）に着目する。蓄電池１２０（４）は、蓄電量が５ｋＷｈであり、放電能力は１ｋＷ／ｈである。蓄電池１２０（４）は、１時間目から５時間目まで１ｋＷｈずつ電力を放電する。５時間目の終了時点で、蓄電池１２０（４）の蓄電量は０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（５）は、６時間目以降、放電することができない。
【００７６】
各単位時間（制御周期）毎の放電量を合計すると、１時間目は１３ｋＷｈ、２時間目は８ｋＷｈ、３時間目は４ｋＷｈ、４時間目は１ｋｗｈ、５時間目は１ｋＷｈとなる。６時間目以降の充電量の合計値は０ｋＷｈである。
【００７７】
図８（ａ）は、図６のテーブルＴ３０及び図７のテーブルＴ４０の数値をグラフ表示したものである。図８の縦軸は、充放電の電力量を示し、１目盛りは１ｋＷを示す。図８の横軸は、現在時刻からの経過時間を示し、一目盛りは１時間を示す。横軸の中央が現在時刻を示し、左右の両端に向かうにつれて時間が経過する。現在時刻から右側の領域は、充電能力の時間変化を示し、図６のテーブルＴ３０に対応する。現在時刻から左側の領域は、放電能力の時間変化を示し、図７のテーブルＴ４０に対応する。
【００７８】
また、グラフの一番上の領域は、蓄電池１２０（１）に関する充放電の時間変化を示す第１蓄電池表示領域である。その次の領域は、蓄電池１２０（２）に関する充放電の時間変化を示す第２蓄電池表示領域である。さらに次の領域は、蓄電池１２０（３）に関する充放電の時間変化を示す第３蓄電池表示領域である。さらに次の領域は、蓄電池１２０（４）に関する充放電の時間変化を示す第４蓄電池表示領域である。
【００７９】
図２のフローチャートに戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１０で取得した充放電要請量を、各蓄電池１２０に割り当てるための制御計画（制御パターン）を立案する（Ｓ１３）。
【００８０】
割当て方法としては種々考えられるが、例えば、充放電性能の低いものから順番に、要請された充放電量を割り当てる。一般的に、蓄電池は充放電を繰り返すほど劣化するという技術的特徴を有する。さらに、一般的には、高性能の蓄電池ほど高価であり、低性能の蓄電池ほど安価である。
【００８１】
本実施例では、図５のテーブルＴ２０に示した通り、第１蓄電池１２０（１）が最も高性能であり、第２蓄電池１２０（２）が次に高性能である。第４蓄電池１２０（４）は最も低性能であり、第３蓄電池１２０（３）は、その次に低性能である。
【００８２】
従って、できるだけ低性能な蓄電池１２０を用いて、電力管理装置３０からの要請に応える方が、蓄電池制御システム１０の運用コストを低下させることができる。そこで、本実施例では、一つの例として、要請された充放電量が小さい場合は、できるだけ安価な低性能の蓄電池１２０（３）、１２０（４）で対応し、要請充放電量が大きい場合は、高価な高性能の蓄電池１２０（１）、１２０（２）を利用する。これにより、高性能の蓄電池１２０（１）、１２０（２）の使用頻度をできるだけ少なくして、劣化を遅らせる。
【００８３】
従って、本実施例では、割当ての優先順位は、蓄電池１２０（４）、蓄電池１２０（３）、蓄電池１２０（２）、蓄電池１２０（１）の順になる。最も低性能の蓄電池１２０（４）が優先して使用され、最も高性能の蓄電池１２０（１）は使用される可能性が少なくなっている。
【００８４】
ここで、理解の便宜のために、図４のテーブルＴ１０に示す例において、電力管理装置３０が、これからの１時間で５ｋＷｈの電力を電力系統４１に供給することを要請する場合を説明する。
【００８５】
この場合、まず、４つの蓄電池１２０（１）〜１２０（４）のうち、最も優先順位の高い蓄電池１２０（４）を選択し、今後の一時間で放電可能な電力量である１ｋＷｈを、蓄電池１２０（４）の放電量として割り当てる。
【００８６】
その結果、未割当ての放電量（電力管理装置３０から要請された放電量）は、４ｋＷｈとなる。そこで、次に優先順位の高い蓄電池１２０（３）を選択し、今後の一時間で放電可能な電力量である３ｋＷｈを、蓄電池１２０（３）の放電量として割り当てる。
【００８７】
その結果、未割当ての放電量は１ｋＷｈとなる。そこで、次に優先順位の高い蓄電池１２０（２）を選択する。蓄電池１２０（２）は、今後の一時間で４ｋＷｈの電力を放電可能である。しかし、未割当ての放電量は１ｋＷｈであるので、蓄電池１２０（２）の放電量には、１ｋＷｈが割り当てられる。
【００８８】
その結果、未割当ての放電量は０となるため、最も優先順位の低い蓄電池１２０（１）は、使用されない。このようなに、制御計画（制御パターン）は、各蓄電池１２０にどれだけ充放電量させるかを個別に決定する（Ｓ１３）。
【００８９】
上述の割り当てが完了した場合の結果を、図８（ｂ）に示す。図８（ａ）が割当て前の状態であり、図８（ｂ）が割当てを実行した場合の状態である。
【００９０】
高性能の蓄電池１２０（１）は、放電が指示されていないので変化していない。次に高性能の蓄電池１２０（２）には、１ｋＷｈの放電が割り当てられたので、蓄電池１２０（２）の今後の放電能力は、現時刻から１時間までは４ｋＷｈであるが、次の１時間では３ｋＷｈとなる。逆に、蓄電池１２０（２）の充電能力は、現時刻から１時間までは４ｋＷｈであるが、次の１時間は４ｋＷｈ、さらに次の１時間は１ｋＷｈとなっている。
【００９１】
蓄電池１２０（３）には、３ｋＷｈの放電が割り当てられたので、蓄電池１２０（３）の今後の放電能力は、現時刻から２時間が経過するまで、１時間に３ｋＷずつ放電することができる。これに対し、蓄電池１２０（３）の充電能力は、現時刻から４時間が経過するまでは、１時間あたり３ｋＷずつ充電することができる。
【００９２】
蓄電池１２０（４）には、１ｋＷｈの放電が割り当てられたので、現時刻から４時間が経過するまで、１時間あたり１ｋＷずつ放電できる。蓄電池１２０（４）の充電能力は、現時刻から６時間経過するまで１時間あたり１ｋＷずつ放電可能である。
【００９３】
図２のフローチャートに戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１０で取得した負荷予測情報の内容に応じて制御モードを選択する（Ｓ１４）。
【００９４】
負荷予測情報の内容が、「負荷は現状維持の傾向」である場合、蓄電池１２０の充放電性能のバランスを優先した蓄電池制御モードを選択する（Ｓ１５）。本実施例では、この制御モードをバランスモードと呼ぶ。
【００９５】
負荷予測情報の内容が、「負荷は増加する傾向」の場合、蓄電池１２０の放電性能を優先した蓄電池制御モードを選択する（Ｓ１６）。本実施例では、この制御モードを放電優先モードと呼ぶ。
【００９６】
負荷予測情報の内容が、「負荷は減少する傾向」の場合、蓄電池１２０の充電性能を優先した蓄電池制御モードを選択する（Ｓ１７）。本実施例では、この制御モードを充電優先モードと呼ぶ。
【００９７】
充放電量演算部１１４は、選択した制御モードに応じて、各蓄電池１２０の充放電を制御するための計画（制御パターン）を作成する。
【００９８】
図３に示すように、バランスモード（Ｓ１５）では、ステップＳ１１で取得した、各蓄電池１２０の蓄電量及び最大電池容量から、各蓄電池１２０のＳＯＣを計算する（Ｓ１５０）。ＳＯＣの計算結果は、図４に示す蓄電池管理ＤＢ１１３のＳＯＣ Ｃ１０２に格納される。
【００９９】
図９の上側には、蓄電量情報の他の例Ｔ１０（２）が示されている。その蓄電量情報Ｔ１０（２）を参照すると、蓄電池１２０（１）の最大電池容量１０ｋＷｈであるが、蓄電量は０ｋＷｈである。従って、蓄電池１２０（１）のＳＯＣは、０％となる（０ｋＷｈ／１０ｋＷｈ）×１００＝０％）。
【０１００】
以下同様に計算すると、蓄電池１２０（２）のＳＯＣは１００％、蓄電池１２０（３）のＳＯＣは約３３％、蓄電池１２０（４）のＳＯＣは８０％となる。図１０は、図９の上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）をグラフ表示したものである。
【０１０１】
蓄電池１２０（１）は、全く充電されていないので、放電能力を失っている。しかし、蓄電池１２０（１）の蓄電量は０ｋＷｈのため、最大電池容量である１０ｋＷｈになるまで、電力系統４１で生じる余剰電力を蓄えることができる。
【０１０２】
蓄電池１２０（２）は、満杯まで充電されているため、これ以上充電することはできないが、最大電池容量である１６ｋＷｈの電力を使い切るまで放電することができる。蓄電池１２０（３）、１２０（４）については説明を省略する。
【０１０３】
図９に戻る。充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０のＳＯＣが５０％となるのに必要な充放電量を計算する。
【０１０４】
図９の上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合、蓄電池１２０（１）は５ｋＷｈの充電を行えば、ＳＯＣが５０％になる。蓄電池１２０（２）は、８ｋＷｈの放電を行えば、ＳＯＣが５０％になる。蓄電池１２０（３）は、３ｋＷｈだけ充電すれば、ＳＯＣが５０％になる。蓄電池１２０（４）は、３ｋＷｈ放電すれば、ＳＯＣが５０％になる。
【０１０５】
ここで、バランスモードの評価指標として、各蓄電池１２０のＳＯＣがそれぞれ５０％になるために必要な充放電量の絶対値の和を「必要充放電量」と呼ぶ。上記の例の必要充放電量は１９ｋＷｈである（＝５＋８＋３＋３）。
【０１０６】
次に、充放電量演算部１１４は、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な充放電量のうち、現時刻から１時間で充放電可能な電力量を計算する（Ｓ１５１）。
【０１０７】
図９の蓄電量情報Ｔ１０（２）の例では、蓄電池１２０（１）は、ＳＯＣ５０％を実現するために５ｋＷｈの充電が必要である。蓄電池１２０（１）は、１時間で５ｋＷｈ充電可能なので、必要な充電量は５ｋＷｈである。
【０１０８】
同様に、蓄電池１２０（２）は、ＳＯＣ５０％を実現するために８ｋＷｈの放電が必要である。蓄電池１２０（２）は、１時間で４ｋＷｈ放電可能なため、必要な放電量は４ｋＷｈである。
【０１０９】
同様に、蓄電池１２０（３）は、ＳＯＣ５０％を実現するために３ｋＷｈの充電が必要である。蓄電池１２０（３）は、１時間で３ｋＷｈを充電可能なので、必要な充電量は３ｋＷｈである。
【０１１０】
蓄電池１２０（４）の場合は、ＳＯＣ５０％を実現するために３ｋＷｈの放電が必要である。蓄電池１２０（４）は、１時間で１ｋＷｈを放電可能なので、必要な放電量は１ｋＷｈである。
【０１１１】
なお、既にステップＳ１３で割り当てた充放電を踏まえたうえで、本ステップＳ１５１での割り当てを実施しなくてはならない。例えば、もしもステップＳ１３で、蓄電池１２０（１）に５ｋＷｈの充電が割り当てられていた場合、既に蓄電池１２０（１）の充放電能力に余裕は無いため、充放電可能な電力量は０になる （ステップＳ１５１） 。
【０１１２】
つまり、図２のステップＳ１３は、電力管理装置３０から要請された充放電量をさばくための割当てである。図３のステップＳ１５１は、負荷変動の傾向の予測に応じて、各蓄電池１２０の蓄電量を調整し、次の制御周期に備えるための割当てである。後述のステップＳ１６１、Ｓ１７１も、その目的はステップＳ１５１と同様である。
【０１１３】
このように、本実施例では、電力の需給状態に応じて各蓄電池１２０の充放電を個別に制御すると共に（Ｓ１３）、負荷傾向の予測に応じて各蓄電池１２０の蓄電量を事前に調整する（Ｓ１５１）。従って、負荷変動の傾向の予測が大きく外れない限り、速やかに、かつ効率的に、各蓄電池１２０を使用することができる。
【０１１４】
図２のフローチャートの説明に戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１５１で算出した、現時刻から１時間での各蓄電池１２０の必要充放電量を、マッチングさせる（Ｓ１５２）。マッチングさせるとは、或る蓄電池１２０で放電される電力を、他の蓄電池１２０への充電に割り当ててることを意味する。
【０１１５】
即ち、充放電量演算部１１４は、或る蓄電池１２０でＳＯＣ５０％を実現するために必要な１時間あたりの充電量と、他の蓄電池１２０でＳＯＣ５０％を実現するために必要な１時間あたりの放電量とを、組み合わせる。
【０１１６】
マッチングについても、ステップＳ１３で述べたのと同じ理由で、充放電性能の低いものから順に割り当てる。
【０１１７】
充放電要請量が０であり、負荷予測情報が「負荷は現状維持の傾向」であった場合のマッチング処理について、図９に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）を前提として説明する。
【０１１８】
蓄電池１２０（４）の１ｋＷｈ放電量に対し、蓄電池１２０（３）の３ｋＷｈ充電量のうちの１ｋＷｈを割り当てる。蓄電池１２０（３）の残った２ｋＷｈの充電量に、蓄電池１２０（２）の４ｋＷｈ放電量のうちの２ｋＷｈを割り当てる。蓄電池１２０（２）の残った２ｋＷｈの放電量に対し、蓄電池１２０（１）の５ｋＷｈの充電量のうちの２ｋＷｈを割り当てる。蓄電池１２０（１）の残った３ｋＷｈの充電量は、マッチングできなかった電力量となる。
【０１１９】
以上のマッチング処理の結果、各蓄電池１２０の制御量は、蓄電池１２０（１）は２ｋＷｈ充電、蓄電池１２０（２）は４ｋＷｈ放電、蓄電池１２０（３）は３ｋＷｈ充電、蓄電池１２０（４）は１ｋＷｈ放電、となる。
【０１２０】
図９の下側には、マッチング処理後の蓄電量情報Ｔ１０（３）を示す。各蓄電池１２０のＳＯＣは、マッチング処理を実行する前に比べて、５０％に近付いている。
【０１２１】
蓄電量情報Ｔ１０（３）における必要充放電量を検討する。蓄電池１２０（１）の蓄電量は２ｋＷｈ（＝０＋２）、その最大電池容量は１０ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な充電量は３ｋＷｈとなる。
【０１２２】
蓄電池１２０（２）の蓄電量は１２ｋＷｈ（＝１６−４）であり、最大電池容量は１６ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な放電量は４ｋＷｈである。
【０１２３】
蓄電池１２０（３）の蓄電量は９ｋＷｈ（＝６＋３）であり、最大電池容量は１８ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な電力は０である。
【０１２４】
蓄電池１２０（４）の蓄電量は７ｋＷｈ（＝８−１）であり、最大電池容量は１０ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な放電量は２ｋＷｈである。
【０１２５】
上述した「必要充放電量」を計算すると、３＋４＋０＋２＝９となり、図９の上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合よりも改善している。「必要充放電量」指標を目的関数とし、この指標値をより少なくするように、数理計画等を用いてマッチング処理を実行してもよい。
【０１２６】
図１１は、蓄電量情報Ｔ１０（３）の場合において、時間経過と充放電能力との関係を示すグラフである。図中の黒枠の部分の電力量が、調整されている。つまり、蓄電池１２０（１）は、２ｋＷｈ充電するため、その２ｋＷｈだけ放電能力が高まる。蓄電池１２０（２）は、４ｋＷｈ放電するため、その４ｋＷｈだけ充電能力が高まる。蓄電池１２０（３）は、３ｋＷｈ充電するため、その３ｋＷｈだけ放電能力が高まる。蓄電池１２０（４）は、１ｋＷｈ放電するため、その１ｋＷｈだけ充電能力が高まる。
【０１２７】
図３のフローチャートに戻り、放電優先モード（Ｓ１６）を説明する。放電優先モードでは、各蓄電池１２０の全体で、できるだけ高い放電性能を維持するように、各蓄電池１２０の蓄電量を事前に調整する。
【０１２８】
そのために、充放電量演算部１１４は、図２のステップＳ１１で取得した各蓄電池１２０の放電性能を比較し、放電性能の高い順番を確認する（Ｓ１６０）。図５の例では、蓄電池１２０（１）、蓄電池１２０（２）、蓄電池１２０（３）、蓄電池１２０（４）、の順に放電性能が高い。
【０１２９】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の、単位時間が経過する毎の充放電能力を計算する（ステップＳ１６１）。
【０１３０】
充放電量演算部１１４は、放電優先の状態を実現させるべく、充放電量のマッチング処理を行う。放電優先のための充放電量のマッチング処理とは、各蓄電池１２０の全体としてできるだけ高い放電性能を継続できるように、各蓄電池１２０の蓄電量を事前に配分することである。
【０１３１】
本実施例では、複数の蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を一つの仮想的蓄電池と見立てる。そして、蓄電池制御装置１１０は、放電優先モードを実行する場合、仮想的蓄電池の放電性能をできるだけ大きくするように、仮想的蓄電池を構成する各蓄電池１２０の蓄電量を個別に制御する。
【０１３２】
図５の充放電性能情報Ｔ２０に示す場合、最初に、現在時刻から一時間が経過するまでの間で、合計の放電性能１３ｋＷｈを実現できるように、蓄電池１２０間での充放電制御を実行する。さらに蓄電量に余裕がある場合、２時間目も合計１３ｋＷｈの放電性能を実現できるように、各蓄電池１２０間で充放電させる。さらに蓄電量に余裕があるなら、３時間目で、合計８ｋＷｈの放電性能を持てるよう、蓄電池１２０間で充放電を行う。３時間目の合計放電性能が８ｋＷｈとなるのは、第１蓄電池１２０（１）の蓄電量が０になっている場合を想定するためである。
【０１３３】
図９上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合、時間経過時の充放電能力の変化は、図１０のグラフに示した通りである。図１０のグラフによれば、各蓄電池１２０の１時間目の放電能力は、蓄電池１２０（１）は０ｋＷｈ、蓄電池１２０（２）は４ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（４）は１ｋＷｈである。そこで、蓄電池１２０（１）への充電を考える。
【０１３４】
蓄電池１２０（４）の２時間目の放電能力は１ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）の２時間目の放電能力は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（２）の２時間目の放電能力は４ｋＷｈである。従って、放電性能の低い蓄電池１２０（４）からの放電量１ｋＷｈと、蓄電池１２０（３）からの放電量３ｋＷｈと、蓄電池１２０（２）からの放電量１ｋＷｈとの合計５ｋＷｈを、蓄電池１２０（１）に充電する。
【０１３５】
図１２に、放電優先モードを実施した場合の蓄電量情報Ｔ１０（４）を示す。図１３に、放電優先モードを実施した場合の時間−充放電能力グラフを示す。蓄電池１２０（２）〜１２０（４）から放電された５ｋＷｈの電力を蓄電池１２０（１）に充電することで、結果的に、図１３中、黒枠の部分の電力量が移動している（Ｓ１６２）。
【０１３６】
蓄電池１２０（４）からの１ｋＷｈを蓄電池１２０（１）に充電することで、図１３中の黒枠に示すように、蓄電池１２０（４）から１ｋＷｈ分の放電能力が失われる。その代わりに、黒枠から延びる矢印で示すように、蓄電池１２０（４）は、１ｋＷｈ分の充電能力を得る。
【０１３７】
同様に、蓄電池１２０（３）からの３ｋＷｈを蓄電池１２０（１）に充電することで、黒枠に示すように、蓄電池１２０（３）から３ｋＷｈ分の放電能力が失われる。その代わりに、矢印で示すように、蓄電池１２０（３）は、３ｋＷｈ分の充電能力を得る。
【０１３８】
同様に、蓄電池１２０（２）からの１ｋＷｈを蓄電池１２０（１）に充電することで、黒枠に示すように、蓄電池１２０（２）から１ｋＷｈ分の放電能力が失われる。その代わりに、矢印で示すように、蓄電池１２０（２）は、１ｋＷｈ分の充電能力を得る。
【０１３９】
この結果、蓄電池１２０（１）には、現時刻から１時間で、合計５ｋＷｈの電力が充電される。従って、蓄電池１２０（１）は、黒枠で示すように５ｋＷｈ分の充電能力を失う代わりに、矢印で示すように５ｋＷｈ分の放電能力を得る。
【０１４０】
図３に戻り、充電優先モード（Ｓ１７）を説明する。充電優先モードでは、各蓄電池１２０の全体で、できるだけ高い充電性能を維持するように、各蓄電池１２０の蓄電量を事前に調整する。
【０１４１】
そのために、充放電量演算部１１４は、図２のステップＳ１１で取得した各蓄電池１２０の充電性能を比較し、充電性能の高い順番を確認する（Ｓ１７０）。図５の例では、蓄電池１２０（１）、蓄電池１２０（２）、蓄電池１２０（３）、蓄電池１２０（４）、の順に充電性能が高い。
【０１４２】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の、単位時間が経過する毎の充放電能力を計算する（ステップＳ１７１）。
【０１４３】
充放電量演算部１１４は、充電優先の状態を実現させるべく、充放電量のマッチング処理を行う（Ｓ１７２）。
【０１４４】
充電優先の充放電量マッチング処理とは、できるだけ高い充電性能が継続するように、各蓄電池１２０の蓄電量を配分することである。
【０１４５】
図５の充放電性能情報Ｔ２０の場合、まず現在から１時間目までの合計充電性能１３ｋＷｈを実現するように、各蓄電池１２０間での充放電制御を行う。さらに蓄電量に余裕がある場合、２時間目も合計１３ｋＷｈの充電性能を維持できるように、各蓄電池１２０間で充放電させる。さらに蓄電量に余裕があるならば、３時間目においても、合計８ｋＷｈの充電性能を持てるよう、各蓄電池１２０間で充放電させる。
【０１４６】
図９上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合、上述の通り、時間経過時の充放電能力は、図１０に示した通りである。
【０１４７】
図１０によれば、各蓄電池の１時間目の充電能力は、蓄電池１２０（１）は５ｋＷｈ、蓄電池１２０（２）は０ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（４）は１ｋＷｈである。そこで、蓄電池１２０（２）からの放電を考える。
【０１４８】
蓄電池１２０（４）の２時間目の充電能力は１ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）の２時間目の充電能力は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（１）の２時間目の放電能力は５ｋＷｈである。従って、蓄電池１２０（２）から４ｋＷｈの電力量を放電させることで、、充電性能の低い蓄電池１２０（４）に１ｋＷｈを、次に充電性能の低い蓄電池１２０（３）に３ｋＷｈを、それぞれ充電させる。
【０１４９】
図１４に、充電優先モードを実施した場合の蓄電量情報Ｔ１０（５）を示す。図１５は、充電優先モードを実施した場合の時間経過と充放電能力の関係を示すグラフである。図１６中、黒枠の電力量が移動している（Ｓ１７２）。
【０１５０】
図２に戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかの制御モードが実行された後、各蓄電池の制御量（充放電量）を各蓄電池１２０の制御部１２３に通知する（Ｓ１８）。各蓄電池の制御量は、上述の通り、ステップＳ１５２またはステップＳ１６２またはステップＳ１７２のいずれかで決定される。
【０１５１】
充放電量演算部１１４は、制御量を各蓄電池１２０の制御部１２３に通知した後、所定の制御周期だけ待機し（Ｓ１９）、再びステップＳ１０に戻る。
【０１５２】
本実施例は、上述のように構成されるので、以下の効果を奏する。本実施例では、蓄電池制御装置１１０は、複数の蓄電池１２０をあたかも一つの仮想的な蓄電池のように取り扱うことができる。そして、本実施例では、電力需給の予測に対応できるように、各蓄電池１２０の蓄電量を制御する。従って、本実施例では、計画的に各蓄電池１２０の蓄電量を調整して、各蓄電池１２０を有効活用することができ、それにより、電力系統を安定的かつ効率的に運用することができる
本実施例では、バランスモード、放電優先モード、充電優先モードのいずれの制御モードに該当するかを予測し、各蓄電池１２０の蓄電量を、予測された制御モードに応じて事前に調整する。従って、電力需要の変動に速やかに対応することができる。
【０１５３】
本実施例では、充放電性能の低い順番に蓄電池１２０を使用するため、高価な蓄電池が劣化するのを抑制することができ、システムの運用コストを低減できる。
【実施例２】
【０１５４】
図１６を参照して第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第１実施例の変形例に相当する。従って、第１実施例との差異を中心に説明する。本実施例では、複数の蓄電池１２０のうちの一つを予備の蓄電池として使用する。
【０１５５】
図１６は、本実施例による蓄電池制御システム１０の全体構成を示す。蓄電池制御システム１０は、複数の蓄電池１２０（１）、１２０（２）、１２０（３）、１２０（ＳＰ）を含み、それら蓄電池は蓄電池制御装置１１０に接続されている。
【０１５６】
蓄電池１２０（１）〜１２０（３）は、通常の蓄電池として使用される。蓄電池１２０（ＳＰ）は、予備の蓄電池として使用されるもので、通常時は使用されない。なお、図１６では、便宜上、通常の蓄電池１２０（１）〜１２０（３）を３個、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）を１個だけ示すが、個数はそれらに限らない。
【０１５７】
通常の蓄電池１２０（１）〜１２０（３）のいずれかがメンテナンス等により、機能を停止する場合、メンテナンス対象の蓄電池の代わりに、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）が使用される。
【０１５８】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）を備えている。従って、メンテナンスなどによって通常の蓄電池１２０（１）〜１２０（３）の機能が停止した場合でも、複数の蓄電池を効率的に使用して、電力系統４１の制御を安定化させることができる。
【０１５９】
なお、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）を設ける代わりに、例えば、メンテナンス中の電力料金を一時的に高く設定してもよい。これにより、蓄電池１２０のメンテナンス中における、需要家２０の電力消費量を低減させることができる。
【実施例３】
【０１６０】
図１７を参照して第３実施例を説明する。本実施例は、電気自動車１２０Ａに搭載されている蓄電池を利用する。
【０１６１】
図１７は、本実施例による蓄電池制御システム１０Ａを含む電力制御システムの全体構成図である。工場５０は、複数の製造設備２０Ａ（１）、２０Ａ（２）と、電力管理装置（Factory Energy. Management System）３０Ａを備える。
【０１６２】
製造設備２０Ａ（１）、２０Ａ（２）は、第１実施例の需要家２０に対応する。各製造設備２０Ａ（１）、２０Ａ（２）は、電力計測部２１を備える。電力管理装置３０Ａは、第１実施例の電力管理装置３０に対応する。図示は省略するが、電力管理装置３０Ａは、負荷予測部３１及び充放電要請量決定部３２を備える。
【０１６３】
蓄電池制御システム１０Ａは、複数の電気自動車１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（４）と、蓄電池制御装置１１０Ａとを備える。各電気自動車１２０Ａは、電気プラグ４２を介して、工場の電力系統４１に接続される。各電気自動車１２０Ａは、第１実施例の蓄電池１２０に対応し、通信部１２１と、蓄電池本体１２２と、制御部１２３を備える。
【０１６４】
従業員は、自分の保有する電気自動車１２０Ａまたは会社から貸与された電気自動車１２０Ａに乗って、工場５０に出勤する。工場５０の駐車場には、複数の電気プラグ４２が設置されている。各電気自動車１２０Ａは、電気プラグ４２を介して、工場５０の電力系統４１に電気的に接続される。
【０１６５】
以下、第１実施例で述べたと同様に、工場５０内の電力需要に応じて、電気自動車１２０Ａの蓄電量を制御し、電力系統４１を安定化させる。据え置き型の蓄電池と組み合わせてもよい。
【０１６６】
このように構成される本実施例も、第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、電気自動車１２０Ａの有する蓄電池を有効に活用することができる。なお、工場５０を例に挙げて説明したが、工場に限らず、例えば、オフィスビル、集合住宅、病院、市役所等にも適用できる。
【実施例４】
【０１６７】
図１８を参照して第４実施例を説明する。本実施例は、充放電に要する時間の合計値に基づいて、制御パターンを決定する。
【０１６８】
バランスモード、放電優先モード、充電優先モードに応じて、蓄電量を調整するための制御パターンは、複数存在する可能性がある。第１実施例では、一つの選択基準として、充放電性能の低い順番で蓄電池１２０を使用することにしている。
【０１６９】
これに対し、本実施例では、応答性に着目する。本実施例では、図１８のグラフに示すように、現時刻からの経過時間のタイムスロットに、現時刻からの経過時間が長くなるほど小さい点数となるように、評価点を設定する。例えば、現時刻から１時間以内のタイムスロットには１点、現時刻から２時間経過したタイムスロットには０．９点のように、現時刻から遅れるほど評価点が少なくなる。
【０１７０】
蓄電池制御装置１１０は、バランスモード、放電優先モード、充電優先モードに適応するための、各蓄電池１２０毎の充放電制御パターンを決定するに際し、複数候補の中から、合計評価点が最も少ない制御パターンを選択する。従って、本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、蓄電池１２０全体としての応答性能を高めて、電力需給の急激な変動にも速やかに対応できる。
【実施例５】
【０１７１】
図１９を参照して第５実施例を説明する。本実施例では、需要家２０の電力消費に対して、その需要家２０に近い蓄電池１２０の蓄電量を割り当てる。
【０１７２】
図１９は、本実施例による蓄電池制御システム１０Ｂを含む電力制御システムの全体構成を締めす。各需要家２０（１）、２０（２）の位置に応じて、あらかじめ蓄電池１２０が割り当てられている。一方の需要家２０（１）には、蓄電池１２０（１）と蓄電池１２０（２）が割り当てられている。それら蓄電池１２０（１）及び蓄電池１２０（２）は、第１蓄電池グループを構成する。他方の需要家２０（２）には、蓄電池１２０（３）及び蓄電池１２０（４）が割り当てられている。それら蓄電池１２０（３）及び蓄電池１２０（４）は、第２蓄電池グループを構成する。
【０１７３】
ここでは、蓄電池１２０（１）は蓄電池１２０（２）よりも高性能であり、蓄電池１２０（３）は蓄電池１２０（４）よりも高性能であるとする。蓄電池１２０（１）と蓄電池１２０（３）の性能の優劣、及び、蓄電池１２０（２）と蓄電池１２０（４）の性能の優劣は、特に問わない。
【０１７４】
蓄電池制御装置１１０Ｂは、需要家２０（１）の電力需要を満たすために、第１蓄電池グループの蓄電池１２０（１）、１２０（２）の充放電を利用する。同様に、蓄電池制御装置１１０Ｂは、需要家２０（２）の電力需要を満たすために、第２蓄電池グループの蓄電池１２０（３）、１２０（４）の充放電を利用する。
【０１７５】
つまり、本実施例では、選択範囲１、選択範囲２として示す構成が、それぞれ仮想的な蓄電池を構成する。各仮想的蓄電池は、給電上の距離の近い所定の需要家２０に対応付けられている。
【０１７６】
蓄電池制御装置１１０Ｂは、上記複数の制御パターンを決定するに際し、需要家へ電力を供給する距離の合計値が最も短くなるような制御パターンを選択する。これにより、送電距離を短くして、電圧降下を小さくできるため、より効率的に電力系統４１の電力需給を安定化することができる。
【０１７７】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、蓄電池のコストに基づいて制御パターンを選択する構成でもよい。
【０１７８】
本発明は、例えば、以下のようにコンピュータプログラムの発明として表現することもできる。
電力系統に接続される蓄電池の作動をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラムであって、
電力系統に接続される複数の蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、
所定範囲の電力需給を管理する電力管理装置から、前記所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、
前記蓄電池情報と前記電力需給予測情報とに基づいて、前記各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、
決定された前記個別充放電量を前記各蓄電池に送信して、前記各蓄電池を、前記蓄電池制御装置から受信した前記個別充放電量に基づいてそれぞれ作動させる、
コンピュータプログラム。
【符号の説明】
【０１７９】
１０、１０Ａ、１０Ｂ：蓄電池制御システム
２０（１）、２０（２）：需要家
２０Ａ（１）、２０Ａ（２）：製造設備
３０、３０Ａ：電力管理装置
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ：蓄電池制御装置
１２０（１）〜１２０（４）：蓄電池
１２０（ＳＰ）：予備の蓄電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、電力系統に複数の蓄電池を接続するシステムが提案されている。電力系統に接続する蓄電池に関する技術ではないが、異なる種類の電池を用いて共通の負荷に電力を供給する技術は知られている（特許文献１）。また、選択された負荷に二次電池の余剰電力を給電することで電力を有効に活用し、かつ、二次電池の健全性を高める技術が知られている（特許文献２）。さらに、電力系統に接続する蓄電池に関する技術ではないが、電動車両に出力密度の大きな蓄電池とエネルギー密度の大きな蓄電池を搭載し、いずれか一方の蓄電池から電力を供給する技術も知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４６２１１号公報
【特許文献２】特開平１０−３２２９２４号公報
【特許文献３】特開平９−２９８８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力系統に接続された複数の蓄電池を利用して、電力系統を安定的かつ効率的に運用するためには、電力の需給予測を踏まえて、各蓄電池を計画的に制御する必要がある。しかし、特許文献１及び特許文献３は、電力系統に接続された複数の蓄電池を個別に制御する技術ではなく、蓄電池の充放電を計画的に制御するものではない。特許文献２は、或る特定の二次電池の健全性を保つ技術であり、複数の蓄電池の充放電を制御して電力系統の安定的かつ効率的な運用を図るものではない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、電力系統に設置された複数の蓄電池を有効利用し、電力系統の安定的かつ効率的な運用を実現できるようにした蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明に係る蓄電池制御システムは、電力系統に接続される蓄電池の作動を制御する蓄電池制御システムであって、電力系統に設けられる複数の蓄電池と、複数の蓄電池の充放電を制御するための蓄電池制御装置であって、複数の蓄電池と電力管理装置とにそれぞれ通信可能に接続される蓄電池制御装置とを備え、蓄電池制御装置は、各蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、所定範囲の電力需給を管理する電力管理装置から、所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、蓄電池情報と電力需給予測情報とに基づいて、各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、決定された個別充放電量を各蓄電池に送信し、各蓄電池は、蓄電池制御装置から受信した個別充放電量に基づいてそれぞれ作動する。
【０００７】
充放電性能には、単位時間あたりの充電量を示す充電性能と、単位時間あたりの放電量を示す放電性能と、最大電池容量とが含まれてもよい。
【０００８】
電力管理装置は、所定範囲に存在する需要家の電力消費量に基づいて、単位時間よりも長く設定される所定期間における、所定範囲での電力需要を予測し、予測した電力需要に基づいて、各蓄電池の全体に対して要求する合計充放電量を算出し、算出した合計充放電量を電力需給予測情報に含めて、蓄電池制御装置に送信することができる。
【０００９】
電力管理装置は、予測した電力需要に基づいて、電力需要の変化の傾向を示す負荷予測情報を算出し、算出した負荷予測情報を電力需給予測情報に含めて、蓄電池制御装置に送信することもできる。
【００１０】
蓄電池制御装置は、電力管理装置から受信する負荷予測情報に基づいて、電力需要と電力供給とがバランスしているバランスモード、電力需要の方が電力供給よりも多い放電優先モード、または、電力供給が電力需要よりも多い充電優先モードのいずれであるのか、を判定し、判定されたモードに基づいて各蓄電池毎の個別充放電量を決定するための制御パターンを選択することもできる。
【００１１】
蓄電池制御装置は、バランスモードの場合、各蓄電池の電池残量を当該各蓄電池の最大電池容量の半分に近づけさせるように個別充放電量を決定するためのバランス制御パターンを選択し、放電優先モードの場合、各蓄電池のうち放電性能の低い蓄電池から各蓄電池のうち放電性能の高い蓄電池に充電させるように個別充放電量を決定するための放電制御パターンを選択し、充電優先モードの場合、各蓄電池のうち充電性能の高い蓄電池から各蓄電池のうち充電性能の低い蓄電池に充電させるように個別充放電量を決定するための充電制御パターンを選択する、こともできる。
【００１２】
蓄電池制御装置は、制御パターンの候補が複数存在する場合、所定の選択基準に基づいて、候補の中からいずれか一つを制御パターンとして選択してもよい。
【００１３】
本発明の構成の少なくとも一部は、コンピュータプログラムまたはハードウェア回路として実現できるであろう。コンピュータプログラムは、例えば、インターネットのような通信媒体、ハードディスクまたはフラッシュメモリデバイスのような記録媒体を介して、配布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、蓄電池制御システムの全体構成図である。
【図２】図２は、蓄電池制御処理のフローチャートである。
【図３】図３は、図２のフローチャートの一部の詳細を示す。
【図４】図４は、蓄電量情報の構成を示す。
【図５】図５は、充放電性能情報の構成を示す。
【図６】図６は、時間と充電性能の関係を示すテーブルである。
【図７】図７は、時間と放電性能の関係を示すテーブルである。
【図８】図８は、蓄電池の充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図９】図９は、バランスモードの制御パターンを実行する前と後の、蓄電量情報の変化を示す。
【図１０】図１０は、バランスモードの制御パターンを実行する前の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１１】図１１は、バランスモードの制御パターンを実行した後の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１２】図１２は、放電優先モードの制御パターンを実行した後の、蓄電量情報の変化を示す。
【図１３】図１３は、放電優先モードの制御パターンを実行した後の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１４】図１４は、充電優先モードの制御パターンを実行した後の、蓄電量情報の変化を示す。
【図１５】図１５は、充電優先モードの制御パターンを実行した後の、充放電性能の時間変化を示すグラフである。
【図１６】図１６は、第２実施例に係る蓄電池制御システムの全体構成図。
【図１７】図１７は、第３実施例に係る蓄電池制御システムの全体構成図。
【図１８】図１８は、第４実施例に係り、充放電性能の時間変化を示すグラフ。
【図１９】図１９は、第５実施例に係る蓄電池制御システムの全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の蓄電池制御システムは、以下に詳述するように、電力系統の需給予測情報を提供する電力管理装置３０と、電力系統に接続された、充放電制御可能な複数の蓄電池１２０と、蓄電池の充放電を制御する蓄電池制御装置１１０を備える。図中、蓄電池を「ＶＴ」または「電池」と略記したり、省略したりする場合がある。
【００１６】
蓄電池制御装置は、電力管理装置からの需給予測情報を受信し、さらに、各蓄電池から蓄電池情報を受信する。蓄電池制御装置は、電力需要の予測に応じた制御パターンに基づいて、各蓄電池毎に充放電を指示する。
【００１７】
これにより、本実施形態では、各蓄電池の充放電性能を電力需給予測にマッチングさせて、各蓄電池を計画的に充放電させる。つまり、各蓄電池の蓄電量は、電力需給予測に対応して調整される。
【００１８】
従って、多くの放電が求められる場合には、速やかに蓄電池に貯えた電力を電力系統に供給することができる。逆に、多くの充電が求められる場合には、速やかに電力系統からの余剰電力を蓄電池に貯えることができる。電力の需要と供給がバランスしている場合は、蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）を５０％に近づくように事前に調整することで、電力の需給バランスをできるだけ維持できるようにする。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、計画的に各蓄電池の蓄電量を調整して、蓄電池を有効活用するため、電力系統を安定的かつ効率的に運用することができる。以下、本実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１〜図１５を参照して第１実施例を説明する。図１は、蓄電池制御システム１０を含む、低圧系統側の電力制御システムの全体構成を示す。この電力制御システムは、例えば、少なくとも一つの蓄電池制御システム１０と、複数の需要家２０（１）、２０（２）と、少なくとも一つの電力管理装置３０と、少なくとも一つの柱上変圧器４０と、少なくとも一つの低圧側電力系統４１とを含むことができる。
【００２１】
柱上変圧器４０から出る低圧側の電力系統（配電線）４１には、複数の需要家２０（１）、２０（２）と、複数の蓄電池１２０（１）、１２０（２）、１２０（３）、１２０（４）とが接続されている。特に区別しない場合、蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を蓄電池１２０と呼ぶことがある。
【００２２】
需要家２０（１）、２０（２）は、例えば、一般個人住宅、集合住宅、工場、商業施設、病院等である。特に区別する必要がない場合、需要家２０（１）、２０（２）を需要家２０と呼ぶことがある。需要家２０は、例えば、照明装置、空調装置、温水器、乗客コンベア装置等の、電力を消費する各種電気的負荷を有する。需要家２０は、さらに、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置等の発電装置を備えることもできる。
【００２３】
需要家２０での電力消費量（および発電量）は、電力計測部２１により、所定周期で計測される。電力計測部２１は、計測した電力消費量の情報を、通信ネットワークＣＮ１を介して、電力管理装置３０に送信する。通信ネットワークＣＮ１は、例えば、無線通信を利用する通信ネットワーク、電力線を利用する通信ネットワーク、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）のいずれか一つまたは複数を用いて構成される。
【００２４】
電力管理装置３０は、所定範囲の電力需給を管理するための装置である。電力管理装置３０は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えるコンピュータとして構成される。メモリに格納された所定のコンピュータプログラムをマイクロプロセッサが実行することで、負荷予測部３１と、充放電要請量決定部３２とがそれぞれ実現される。
【００２５】
負荷予測部３１は、需要家２０の電力消費量の履歴等に基づいて、今後の負荷（電力需要）の予測を示す負荷予測情報を生成する。負荷の予測方法としては種々考えられるが、例えば、過去の同日の同時刻に計測された電力消費量の平均値から、対応する時刻の電力消費量を予測することができる。さらに、電力消費量の履歴データと過去の気象データ及び天気予報を参考にして、電力消費量を予測することもできる。
【００２６】
本実施例の負荷予測情報は、「負荷が増加する傾向」にあるか、「負荷が減少する傾向」にあるか、「負荷が現状維持の傾向」にあるかを判定するための情報を含む。負荷予測情報は、例えば、「−」、「＋」、「０」のような負荷の変動傾向を端的に表す記号または英数字から構成してもよい。負荷予測情報は、例えば、「−２０％」、「＋１５％」、「プラスマイナス０」のような負荷の変動傾向と変動量の両方を含んでもよい。
【００２７】
負荷とは、所定範囲の電力需要（各需要家２０の電力消費量の合計値）である。後述のように、負荷が増加する傾向にある場合、負荷の増加に備えて、蓄電池１２０の蓄電量が事前に調整される。負荷が減少する傾向にある場合、負荷の減少に備えて、蓄電池１２０の蓄電量が事前に調整される。負荷が現状維持の傾向にある場合、そのバランスをできるだけ維持すべく、蓄電池１２０の蓄電量が事前に調整される。
【００２８】
蓄電池充放電要請量決定部（図中、充放電要請量決定部）３２は、複数の蓄電池１２０の全体に対して要求する、充電量または放電量を決定する機能である。以下、充放電要請量決定部３２と呼ぶ。
【００２９】
充放電要請量決定部３２は、負荷予測部３１で生成される負荷予測情報と、電力計測部２１で計測される各需要家２０の電力消費量とに基づいて、蓄電池１２０全体としての充放電要請量を決定する。決定された充放電要請量は、通信ネットワークＣＮ１を介して、蓄電池制御装置１１０に送信される。
【００３０】
上述の通り、充放電要請量は、複数の蓄電池１２０の全体に対して要求する値であり、「合計充放電量」に相当する。つまり、充放電要請量は、複数の蓄電池１２０から成る一つの仮想的な蓄電池に対して要求する、充電量または放電量である。
【００３１】
充放電要請量を決定する方法の一例を説明する。例えば、柱上変圧器４０における電力需要（負荷）の目標値を設定し、各需要家２０の電力消費量の合計値と目標値との差分を、蓄電池１２０の全体に対する、充電量または放電量とする。
【００３２】
つまり、柱上変圧器４０の低圧側系統（配電線）４１の総需要が目標値（目標負荷）よりも大きい場合、各蓄電池１２０のいずれか一つまたは複数から低圧側系統４１に、電力を供給させる。反対に、低圧側系統の総需要が目標値よりも少ない場合、各蓄電池１２０のいずれか一つまたは複数に、低圧側系統４１の余剰電力を蓄えさせる。
【００３３】
蓄電池制御システム１０の構成を説明する。蓄電池制御システム１０は、低圧側系統４１に接続される複数の蓄電池１２０（１）〜１２０（４）と、それら蓄電池１２０（１）〜１２０（４）に通信ネットワークＣＮ２を介して接続される蓄電池制御装置（図中、ＶＴ制御装置）１１０とを備える。
【００３４】
図中では、４個の蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を示すが、２個、３個、５個以上の蓄電池を設ける構成でもよい。本実施例では、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）は、それぞれ電気的特性の異なる蓄電池である場合を説明する。しかし、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）の電気的特性が同一の場合も、本実施例を適用できる。
【００３５】
本実施例では、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）の電気的特性は異なるが、基本的構成は共通する。そこで、各蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を蓄電池１２０と呼ぶことにする。各蓄電池１２０は、例えば、通信部１２１と、蓄電池本体１２２と、充放電制御部１２３とを備える。
【００３６】
通信部（図中、Ｉ／Ｆ）１２１は、通信ネットワークＣＮ２を介して、蓄電池制御装置１１０と通信するための回路である。通信ネットワークＣＮ２は、各蓄電池１２０と蓄電池制御装置１１０とが通信するためのネットワークであり、例えば、無線通信ネットワーク、ＰＬＣ（Power Line Communications）、インターネットのいずれかまたは複数を利用して構成可能である。通信部１２１は、蓄電池制御装置１１０から通信ネットワークＣＮ２を介して、後述の充放電制御信号を受信する。通信部１２１は、受信した充放電制御信号を充放電制御部１２３に渡す。さらに、通信部１２１は、通信ネットワークＣＮ２を介して蓄電池制御装置１１０に、後述の蓄電量等を送信することもできる。
【００３７】
蓄電池本体１２２は、電極及び電解質を有するセルを複数個接続して構成される。蓄電池本体１２２は、例えば、リチウムイオン蓄電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ナトリウム・硫黄蓄電池から構成することができる。さらに、蓄電池１２０は、蓄電池本体１２２のほかに、電気二重槽コンデンサ等のキャパシタを備えてもよい。
【００３８】
充放電制御部１２３は、蓄電池本体１２２への充電、及び、蓄電池本体１２２からの放電を制御するための制御回路である。充放電制御部１２３は、例えば、インバータ回路とマイクロコンピュータ回路等を含んで構成することができる。
【００３９】
充電時に、充放電制御部１２３は、電力系統４１からの交流電力を直流電力に変換して蓄電池本体１２２に充電する。放電時に、充放電制御部１２３は、蓄電池本体１２２の直流電力を交流電力に変換して、電力系統４１に供給する。
【００４０】
充放電制御部１２３は、蓄電池制御装置１１０から受信する充放電制御信号に従って、蓄電池本体１２２に充電または放電させる。充放電制御部１２３は、蓄電池本体１２２の蓄電量（現在の電池残量）を管理している。充放電制御部１２３は、蓄電量を蓄電池制御装置１１０に定期的にまたは不定期に送信することができる。
【００４１】
蓄電池制御装置１１０の構成を説明する。蓄電池制御装置１１０は、電力系統の電力需給状態に基づいて、各蓄電池１２０の充放電を個別に制御する。蓄電池制御装置１１０は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えるコンピュータ装置として構成できる。蓄電池制御装置１１０は、電力管理装置３０と一体化してもよい。
【００４２】
蓄電池制御装置１１０は、例えば、充電ステーション等に設置してもよい。充電ステーションとは、複数の蓄電池１２０を有しており、所定の地域に電力を供給したり、所定の地域で生じた余剰電力を蓄えたりするための施設である。
【００４３】
蓄電池制御装置１１０のマイクロプロセッサは、メモリに格納された所定のコンピュータプログラムを実行することで、以下の各機能１１１〜１１６を実現する。
【００４４】
蓄電量受信部１１２は、各蓄電池１２０から送信される蓄電量を受信する。受信した蓄電量は、蓄電池管理データベース（図中、ＶＴ管理ＤＢ）１１３に保存される。
【００４５】
蓄電量受信部１１２は、所定の周期で、各蓄電池１２０から蓄電量を受信し、蓄電池管理ＤＢ１１３を更新することができる。または、最新の蓄電量が必要になった場合に、蓄電池制御装置１１０から各蓄電池１２０に蓄電量の送信を要求する構成でもよい。
【００４６】
負荷予測受信部１１５は、電力管理装置３０の負荷予測部３１から送信される負荷予測情報を受信する。
【００４７】
蓄電池制御量受信部１１６は、電力管理装置３０の充放電要請量決定部３２から送信される充放電要請量情報を受信する。充放電要請量情報は、蓄電池制御装置１１０の制御対象である各蓄電池１２０の全体に対して要求される充電量または放電量の情報と、今後の負荷予測の情報とを含んでいる。
【００４８】
蓄電池管理データベース１１３は、各蓄電池１２０の蓄電量を示す情報と、各蓄電池１２０の充放電性能を示す情報とを格納する。
【００４９】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０毎の個別の充放電量を算出する。充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の蓄電量情報と、各蓄電池１２０の充放電性能情報と、電力管理装置３０から送信される充放電要請量情報及び負荷予測情報とに基づいて、各蓄電池１２０毎の個別の充放電量を演算する。その演算結果である個別の充放電量は、制御情報送信部１１１に渡される。個別の充放電量は、各蓄電池１２０の充放電を制御するための制御量であるから、充放電制御量と呼ぶこともできる。
【００５０】
制御情報送信部１１１は、各蓄電池１２０毎に生成された充放電量（充放電制御量）を充放電制御信号に変換し、各蓄電池１２０に送信する。
【００５１】
ここで、図４及び図５を参照し、蓄電池管理データベース１１３に格納される、蓄電量情報Ｔ１０及び充放電性能情報Ｔ２０について説明する。
【００５２】
図４に蓄電量情報Ｔ１０の例を示す。蓄電量情報Ｔ１０は、例えば、電池ＩＤ Ｃ１００と、蓄電量Ｃ１０１と、ＳＯＣ Ｃ１０２とを対応付けて管理する。図３の蓄電量情報Ｔ１０は、各蓄電池１２０のＳＯＣが５０％になっている場合の状態を示す。
【００５３】
電池ＩＤ Ｃ１００は、各蓄電池１２０を識別するための情報である。蓄電池制御システム１０内で各蓄電池１２０を一意に識別できればよい。蓄電量Ｃ１０１は、蓄電池１２０に蓄えられている電力量を示す情報である。ＳＯＣ Ｃ１０２は、蓄電池１２０の充電率を示す情報である。ＳＯＣは、蓄電量を最大電池容量で割った値として求めることができる（ＳＯＣ＝（蓄電量／最大電池容量）×１００％）。
【００５４】
例えば、図中「ＶＴ１」として示す蓄電池１２０（１）に着目すると、蓄電量が５ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。「ＶＴ２」として示す蓄電池１２０（２）に着目すると、蓄電量が８ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。「ＶＴ３」として示す蓄電池１２０（３）に着目すると、蓄電量が９ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。「ＶＴ４」として示す蓄電池１２０（４）に着目すると、蓄電量が５ｋＷｈであり、ＳＯＣが５０％であることがわかる。
【００５５】
図５に充放電性能情報Ｔ２０の例を示す。充放電性能情報Ｔ２０は、各蓄電池１２０の充電性能及び放電性能を管理する。充放電性能情報Ｔ２０は、例えば、電池ＩＤ Ｃ２００と、最大電池容量Ｃ２０１と、充電性能Ｃ２０２と、放電性能Ｃ２０３とを対応付けて管理する。
【００５６】
最大電池容量Ｃ２０１は、蓄電容量の最大値を示す情報である。充電性能Ｃ２０２は、単位時間あたりに充電可能な電力量（ｋＷ／ｈ）を示す情報である。放電性能Ｃ２０３は、単位時間あたりに放電可能な電力量（ｋＷ／ｈ）を示す情報である。
【００５７】
蓄電池１２０（１）に着目すると、その最大電池容量は１０ｋＷｈ、充電性能は５ｋＷ／ｈ、放電性能は５ｋＷ／ｈであることがわかる。以下同様に、蓄電池１２０（２）に着目すると、最大電池容量が１６ｋＷｈ、充電性能が４ｋＷ／ｈ、放電性能が４ｋＷ／ｈであることがわかる。蓄電池１２０（３）に着目すると、最大電池容量が１８ｋＷｈ、充電性能が３ｋＷ／ｈ、放電性能が３ｋＷ／ｈであることがわかる。蓄電池１２０（４）に着目すると、最大電池容量が１０ｋＷｈ、充電性能が１ｋＷ／ｈ、放電性能が１ｋＷ／ｈであることがわかる。
【００５８】
図２及び図３のフローチャートを参照して、充放電制御信号を作成するための制御情報算出処理を説明する。図２及び図３の処理は、主に、充放電量演算部１１４により実行される。蓄電池１２０の制御周期が１時間の場合を例に挙げて説明する。１時間よりも短い制御周期、または、１時間よりも長い制御周期でもよい。１時間以外の制御周期の場合は、その制御周期に充放電可能な電力量に換算して、下記の処理を実施すればよい。
【００５９】
充放電量演算部１１４は、最初に、電力管理装置３０から充放電要請量情報を取得する（Ｓ１０）。充放電要請量情報には、蓄電池制御装置１１０が管理する各蓄電池１２０の全体で充電もしくは放電する必要がある電力量と、負荷予測情報とが含まれる。
【００６０】
充放電量演算部１１４は、蓄電池管理ＤＢ１１３から、各蓄電池１２０の蓄電池情報を取得する。蓄電池情報には、蓄電量情報Ｔ１０及び充放電性能情報Ｔ２０が含まれる（Ｓ１１）。即ち、蓄電池情報には、各蓄電池１２０の、最大電池容量、放電性能、充電性能、蓄電量が含まれる。
【００６１】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の蓄電量と放電性能および充電性能から、現在時刻からの時間経過に応じた充電能力及び放電能力をそれぞれ算出する（Ｓ１２）。時間経過に応じた充電能力とは、現在時刻からの時間が経過するにつれて、充電能力（充電性能）がどのように変化するかを示す情報である。同様に、時間経過に応じた放電能力とは、現在時刻からの時間が経過するにつれて、放電能力（放電性能）がどのように変化するかを示す情報である。
【００６２】
時間経過に応じた充電能力は、「時間−充電能力」のグラフとして図８等に示される。同様に、時間経過に応じた放電能力は、「時間−放電能力」のグラフとして図８等に示される。
【００６３】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の充電能力及び放電能力を制御周期毎に加算することで、時間あたりの充電能力の合計値と時間あたりの放電能力の合計値をそれぞれ算出する。
【００６４】
時間あたりの充電能力および時間あたりの放電能力とは、現在の蓄電量で蓄電池１２０の充放電性能を最大に発揮した場合にどれだけ充放電可能であるかを、制御周期時間毎に算出したものである。
【００６５】
図５に示す充放電性能を有する蓄電池１２０が、図４に示す蓄電量を有する場合を例に挙げて説明する。図６は、単位時間あたりの充電能力が時間の経過に応じて変化する様子を示すテーブルＴ３０である。図７は、単位時間あたりの放電能力が時間の経過に応じて変化する様子を示すテーブルＴ４０である。
【００６６】
蓄電池１２０（１）の時間あたりの充電能力は、図６に示すように変化する。即ち、蓄電池１２０（１）は、最初の１時間では、充電性能通りの５ｋＷｈの電力量を充電可能である。蓄電量が５ｋＷｈの状態で５ｋＷｈを充電すると、その蓄電量は１０ｋＷｈに達し、最大電池容量になる。従って、最初の１時間を経過した後は、蓄電池１２０（１）に充電可能な電力は、０ｋＷｈとなる。
【００６７】
以下同様に、蓄電池１２０（２）に着目する。蓄電池１２０（２）の蓄電量は８ｋＷｈであり、最初の１時間に４ｋＷｈの電力量が充電され、次の１時間でも４ｋＷｈの電力量が充電される。この結果、蓄電池１２０（２）の蓄電量は、最大電池容量である１６ｋＷｈに達する。従って、３時間目以降では、蓄電池１２０（２）に充電することはできなくなる。
【００６８】
蓄電池１２０（３）に着目する。蓄電池１２０（３）の蓄電量は９ｋＷｈであり、最初の１時間で、充電性能通りに３ｋＷｈの電力が充電される。２時間目及び３時間目においても、蓄電池１２０（３）には、３ｋＷｈずつの電力が充電される。その結果、蓄電池１２０（３）の蓄電量は、最大電池容量である１８ｋＷｈに達する。従って、４時間目以降では、蓄電池１２０（３）に充電することはできなくなる。
【００６９】
蓄電池１２０（４）に着目する。蓄電池１２０（４）の蓄電量は５ｋＷｈであり、１時間目で、充電性能通りに１ｋＷｈの電力が充電される。２時間目、３時間目、４時間目及び５時間目においても、蓄電池１２０（３）に１ｋＷｈずつの電力が充電される。その結果、蓄電池１２０（４）の蓄電量は、最大電池容量である１０ｋＷｈに達する。従って、６時間目以降では、蓄電池１２０（４）に充電することはできなくなる。
【００７０】
各単位時間（制御周期）毎の充電量を合計すると、１時間目は１３ｋＷｈ、２時間目は８ｋＷｈ、３時間目は４ｋＷｈ、４時間目は１ｋｗｈ、５時間目は１ｋＷｈとなる。６時間目以降の充電量の合計値は０ｋＷｈである。
【００７１】
図７を参照して、放電能力の単位時間あたりの変化を説明する。図７は、図４及び図５に示す値を前提条件として作成されている。
【００７２】
蓄電池１２０（１）に着目する。蓄電池１２０（１）は、蓄電量が５ｋＷｈであり、放電能力は５ｋＷｈ／ｈである。蓄電池１２０（１）は、最初の１時間目で５ｋＷｈの電力を放電するため、蓄電量が０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（１）は、２時間目以降、放電することができない。
【００７３】
蓄電池１２０（２）に着目する。蓄電池１２０（２）は、蓄電量が８ｋＷｈであり、放電能力は４ｋＷ／ｈである。蓄電池１２０（２）は、最初の１時間目で４ｋＷｈの電力を放電し、次の２時間目でも４ｋＷｈの電力を放電する。この時点で、蓄電池１２０（２）の蓄電量は０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（２）は、３時間目以降、放電することができない。
【００７４】
蓄電池１２０（３）に着目する。蓄電池１２０（３）は、蓄電量が９ｋＷｈであり、放電能力は３ｋＷ／ｈである。蓄電池１２０（３）は、１時間目で３ｋＷｈの電力を放電し、２時間目及び３時間目でも３ｋＷｈずつ電力を放電する。３時間目が終了した時点で、蓄電池１２０（３）の蓄電量は０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（３）は、４時間目以降、放電することができない。
【００７５】
蓄電池１２０（４）に着目する。蓄電池１２０（４）は、蓄電量が５ｋＷｈであり、放電能力は１ｋＷ／ｈである。蓄電池１２０（４）は、１時間目から５時間目まで１ｋＷｈずつ電力を放電する。５時間目の終了時点で、蓄電池１２０（４）の蓄電量は０ｋＷｈとなる。従って、蓄電池１２０（５）は、６時間目以降、放電することができない。
【００７６】
各単位時間（制御周期）毎の放電量を合計すると、１時間目は１３ｋＷｈ、２時間目は８ｋＷｈ、３時間目は４ｋＷｈ、４時間目は１ｋｗｈ、５時間目は１ｋＷｈとなる。６時間目以降の充電量の合計値は０ｋＷｈである。
【００７７】
図８（ａ）は、図６のテーブルＴ３０及び図７のテーブルＴ４０の数値をグラフ表示したものである。図８の縦軸は、充放電の電力量を示し、１目盛りは１ｋＷを示す。図８の横軸は、現在時刻からの経過時間を示し、一目盛りは１時間を示す。横軸の中央が現在時刻を示し、左右の両端に向かうにつれて時間が経過する。現在時刻から右側の領域は、充電能力の時間変化を示し、図６のテーブルＴ３０に対応する。現在時刻から左側の領域は、放電能力の時間変化を示し、図７のテーブルＴ４０に対応する。
【００７８】
また、グラフの一番上の領域は、蓄電池１２０（１）に関する充放電の時間変化を示す第１蓄電池表示領域である。その次の領域は、蓄電池１２０（２）に関する充放電の時間変化を示す第２蓄電池表示領域である。さらに次の領域は、蓄電池１２０（３）に関する充放電の時間変化を示す第３蓄電池表示領域である。さらに次の領域は、蓄電池１２０（４）に関する充放電の時間変化を示す第４蓄電池表示領域である。
【００７９】
図２のフローチャートに戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１０で取得した充放電要請量を、各蓄電池１２０に割り当てるための制御計画（制御パターン）を立案する（Ｓ１３）。
【００８０】
割当て方法としては種々考えられるが、例えば、充放電性能の低いものから順番に、要請された充放電量を割り当てる。一般的に、蓄電池は充放電を繰り返すほど劣化するという技術的特徴を有する。さらに、一般的には、高性能の蓄電池ほど高価であり、低性能の蓄電池ほど安価である。
【００８１】
本実施例では、図５のテーブルＴ２０に示した通り、第１蓄電池１２０（１）が最も高性能であり、第２蓄電池１２０（２）が次に高性能である。第４蓄電池１２０（４）は最も低性能であり、第３蓄電池１２０（３）は、その次に低性能である。
【００８２】
従って、できるだけ低性能な蓄電池１２０を用いて、電力管理装置３０からの要請に応える方が、蓄電池制御システム１０の運用コストを低下させることができる。そこで、本実施例では、一つの例として、要請された充放電量が小さい場合は、できるだけ安価な低性能の蓄電池１２０（３）、１２０（４）で対応し、要請充放電量が大きい場合は、高価な高性能の蓄電池１２０（１）、１２０（２）を利用する。これにより、高性能の蓄電池１２０（１）、１２０（２）の使用頻度をできるだけ少なくして、劣化を遅らせる。
【００８３】
従って、本実施例では、割当ての優先順位は、蓄電池１２０（４）、蓄電池１２０（３）、蓄電池１２０（２）、蓄電池１２０（１）の順になる。最も低性能の蓄電池１２０（４）が優先して使用され、最も高性能の蓄電池１２０（１）は使用される可能性が少なくなっている。
【００８４】
ここで、理解の便宜のために、図４のテーブルＴ１０に示す例において、電力管理装置３０が、これからの１時間で５ｋＷｈの電力を電力系統４１に供給することを要請する場合を説明する。
【００８５】
この場合、まず、４つの蓄電池１２０（１）〜１２０（４）のうち、最も優先順位の高い蓄電池１２０（４）を選択し、今後の一時間で放電可能な電力量である１ｋＷｈを、蓄電池１２０（４）の放電量として割り当てる。
【００８６】
その結果、未割当ての放電量（電力管理装置３０から要請された放電量）は、４ｋＷｈとなる。そこで、次に優先順位の高い蓄電池１２０（３）を選択し、今後の一時間で放電可能な電力量である３ｋＷｈを、蓄電池１２０（３）の放電量として割り当てる。
【００８７】
その結果、未割当ての放電量は１ｋＷｈとなる。そこで、次に優先順位の高い蓄電池１２０（２）を選択する。蓄電池１２０（２）は、今後の一時間で４ｋＷｈの電力を放電可能である。しかし、未割当ての放電量は１ｋＷｈであるので、蓄電池１２０（２）の放電量には、１ｋＷｈが割り当てられる。
【００８８】
その結果、未割当ての放電量は０となるため、最も優先順位の低い蓄電池１２０（１）は、使用されない。このようなに、制御計画（制御パターン）は、各蓄電池１２０にどれだけ充放電量させるかを個別に決定する（Ｓ１３）。
【００８９】
上述の割り当てが完了した場合の結果を、図８（ｂ）に示す。図８（ａ）が割当て前の状態であり、図８（ｂ）が割当てを実行した場合の状態である。
【００９０】
高性能の蓄電池１２０（１）は、放電が指示されていないので変化していない。次に高性能の蓄電池１２０（２）には、１ｋＷｈの放電が割り当てられたので、蓄電池１２０（２）の今後の放電能力は、現時刻から１時間までは４ｋＷｈであるが、次の１時間では３ｋＷｈとなる。逆に、蓄電池１２０（２）の充電能力は、現時刻から１時間までは４ｋＷｈであるが、次の１時間は４ｋＷｈ、さらに次の１時間は１ｋＷｈとなっている。
【００９１】
蓄電池１２０（３）には、３ｋＷｈの放電が割り当てられたので、蓄電池１２０（３）の今後の放電能力は、現時刻から２時間が経過するまで、１時間に３ｋＷずつ放電することができる。これに対し、蓄電池１２０（３）の充電能力は、現時刻から４時間が経過するまでは、１時間あたり３ｋＷずつ充電することができる。
【００９２】
蓄電池１２０（４）には、１ｋＷｈの放電が割り当てられたので、現時刻から４時間が経過するまで、１時間あたり１ｋＷずつ放電できる。蓄電池１２０（４）の充電能力は、現時刻から６時間経過するまで１時間あたり１ｋＷずつ放電可能である。
【００９３】
図２のフローチャートに戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１０で取得した負荷予測情報の内容に応じて制御モードを選択する（Ｓ１４）。
【００９４】
負荷予測情報の内容が、「負荷は現状維持の傾向」である場合、蓄電池１２０の充放電性能のバランスを優先した蓄電池制御モードを選択する（Ｓ１５）。本実施例では、この制御モードをバランスモードと呼ぶ。
【００９５】
負荷予測情報の内容が、「負荷は増加する傾向」の場合、蓄電池１２０の放電性能を優先した蓄電池制御モードを選択する（Ｓ１６）。本実施例では、この制御モードを放電優先モードと呼ぶ。
【００９６】
負荷予測情報の内容が、「負荷は減少する傾向」の場合、蓄電池１２０の充電性能を優先した蓄電池制御モードを選択する（Ｓ１７）。本実施例では、この制御モードを充電優先モードと呼ぶ。
【００９７】
充放電量演算部１１４は、選択した制御モードに応じて、各蓄電池１２０の充放電を制御するための計画（制御パターン）を作成する。
【００９８】
図３に示すように、バランスモード（Ｓ１５）では、ステップＳ１１で取得した、各蓄電池１２０の蓄電量及び最大電池容量から、各蓄電池１２０のＳＯＣを計算する（Ｓ１５０）。ＳＯＣの計算結果は、図４に示す蓄電池管理ＤＢ１１３のＳＯＣ Ｃ１０２に格納される。
【００９９】
図９の上側には、蓄電量情報の他の例Ｔ１０（２）が示されている。その蓄電量情報Ｔ１０（２）を参照すると、蓄電池１２０（１）の最大電池容量１０ｋＷｈであるが、蓄電量は０ｋＷｈである。従って、蓄電池１２０（１）のＳＯＣは、０％となる（０ｋＷｈ／１０ｋＷｈ）×１００＝０％）。
【０１００】
以下同様に計算すると、蓄電池１２０（２）のＳＯＣは１００％、蓄電池１２０（３）のＳＯＣは約３３％、蓄電池１２０（４）のＳＯＣは８０％となる。図１０は、図９の上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）をグラフ表示したものである。
【０１０１】
蓄電池１２０（１）は、全く充電されていないので、放電能力を失っている。しかし、蓄電池１２０（１）の蓄電量は０ｋＷｈのため、最大電池容量である１０ｋＷｈになるまで、電力系統４１で生じる余剰電力を蓄えることができる。
【０１０２】
蓄電池１２０（２）は、満杯まで充電されているため、これ以上充電することはできないが、最大電池容量である１６ｋＷｈの電力を使い切るまで放電することができる。蓄電池１２０（３）、１２０（４）については説明を省略する。
【０１０３】
図９に戻る。充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０のＳＯＣが５０％となるのに必要な充放電量を計算する。
【０１０４】
図９の上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合、蓄電池１２０（１）は５ｋＷｈの充電を行えば、ＳＯＣが５０％になる。蓄電池１２０（２）は、８ｋＷｈの放電を行えば、ＳＯＣが５０％になる。蓄電池１２０（３）は、３ｋＷｈだけ充電すれば、ＳＯＣが５０％になる。蓄電池１２０（４）は、３ｋＷｈ放電すれば、ＳＯＣが５０％になる。
【０１０５】
ここで、バランスモードの評価指標として、各蓄電池１２０のＳＯＣがそれぞれ５０％になるために必要な充放電量の絶対値の和を「必要充放電量」と呼ぶ。上記の例の必要充放電量は１９ｋＷｈである（＝５＋８＋３＋３）。
【０１０６】
次に、充放電量演算部１１４は、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な充放電量のうち、現時刻から１時間で充放電可能な電力量を計算する（Ｓ１５１）。
【０１０７】
図９の蓄電量情報Ｔ１０（２）の例では、蓄電池１２０（１）は、ＳＯＣ５０％を実現するために５ｋＷｈの充電が必要である。蓄電池１２０（１）は、１時間で５ｋＷｈ充電可能なので、必要な充電量は５ｋＷｈである。
【０１０８】
同様に、蓄電池１２０（２）は、ＳＯＣ５０％を実現するために８ｋＷｈの放電が必要である。蓄電池１２０（２）は、１時間で４ｋＷｈ放電可能なため、必要な放電量は４ｋＷｈである。
【０１０９】
同様に、蓄電池１２０（３）は、ＳＯＣ５０％を実現するために３ｋＷｈの充電が必要である。蓄電池１２０（３）は、１時間で３ｋＷｈを充電可能なので、必要な充電量は３ｋＷｈである。
【０１１０】
蓄電池１２０（４）の場合は、ＳＯＣ５０％を実現するために３ｋＷｈの放電が必要である。蓄電池１２０（４）は、１時間で１ｋＷｈを放電可能なので、必要な放電量は１ｋＷｈである。
【０１１１】
なお、既にステップＳ１３で割り当てた充放電を踏まえたうえで、本ステップＳ１５１での割り当てを実施しなくてはならない。例えば、もしもステップＳ１３で、蓄電池１２０（１）に５ｋＷｈの充電が割り当てられていた場合、既に蓄電池１２０（１）の充放電能力に余裕は無いため、充放電可能な電力量は０になる （ステップＳ１５１） 。
【０１１２】
つまり、図２のステップＳ１３は、電力管理装置３０から要請された充放電量をさばくための割当てである。図３のステップＳ１５１は、負荷変動の傾向の予測に応じて、各蓄電池１２０の蓄電量を調整し、次の制御周期に備えるための割当てである。後述のステップＳ１６１、Ｓ１７１も、その目的はステップＳ１５１と同様である。
【０１１３】
このように、本実施例では、電力の需給状態に応じて各蓄電池１２０の充放電を個別に制御すると共に（Ｓ１３）、負荷傾向の予測に応じて各蓄電池１２０の蓄電量を事前に調整する（Ｓ１５１）。従って、負荷変動の傾向の予測が大きく外れない限り、速やかに、かつ効率的に、各蓄電池１２０を使用することができる。
【０１１４】
図２のフローチャートの説明に戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１５１で算出した、現時刻から１時間での各蓄電池１２０の必要充放電量を、マッチングさせる（Ｓ１５２）。マッチングさせるとは、或る蓄電池１２０で放電される電力を、他の蓄電池１２０への充電に割り当ててることを意味する。
【０１１５】
即ち、充放電量演算部１１４は、或る蓄電池１２０でＳＯＣ５０％を実現するために必要な１時間あたりの充電量と、他の蓄電池１２０でＳＯＣ５０％を実現するために必要な１時間あたりの放電量とを、組み合わせる。
【０１１６】
マッチングについても、ステップＳ１３で述べたのと同じ理由で、充放電性能の低いものから順に割り当てる。
【０１１７】
充放電要請量が０であり、負荷予測情報が「負荷は現状維持の傾向」であった場合のマッチング処理について、図９に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）を前提として説明する。
【０１１８】
蓄電池１２０（４）の１ｋＷｈ放電量に対し、蓄電池１２０（３）の３ｋＷｈ充電量のうちの１ｋＷｈを割り当てる。蓄電池１２０（３）の残った２ｋＷｈの充電量に、蓄電池１２０（２）の４ｋＷｈ放電量のうちの２ｋＷｈを割り当てる。蓄電池１２０（２）の残った２ｋＷｈの放電量に対し、蓄電池１２０（１）の５ｋＷｈの充電量のうちの２ｋＷｈを割り当てる。蓄電池１２０（１）の残った３ｋＷｈの充電量は、マッチングできなかった電力量となる。
【０１１９】
以上のマッチング処理の結果、各蓄電池１２０の制御量は、蓄電池１２０（１）は２ｋＷｈ充電、蓄電池１２０（２）は４ｋＷｈ放電、蓄電池１２０（３）は３ｋＷｈ充電、蓄電池１２０（４）は１ｋＷｈ放電、となる。
【０１２０】
図９の下側には、マッチング処理後の蓄電量情報Ｔ１０（３）を示す。各蓄電池１２０のＳＯＣは、マッチング処理を実行する前に比べて、５０％に近付いている。
【０１２１】
蓄電量情報Ｔ１０（３）における必要充放電量を検討する。蓄電池１２０（１）の蓄電量は２ｋＷｈ（＝０＋２）、その最大電池容量は１０ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な充電量は３ｋＷｈとなる。
【０１２２】
蓄電池１２０（２）の蓄電量は１２ｋＷｈ（＝１６−４）であり、最大電池容量は１６ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な放電量は４ｋＷｈである。
【０１２３】
蓄電池１２０（３）の蓄電量は９ｋＷｈ（＝６＋３）であり、最大電池容量は１８ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な電力は０である。
【０１２４】
蓄電池１２０（４）の蓄電量は７ｋＷｈ（＝８−１）であり、最大電池容量は１０ｋＷｈであるから、ＳＯＣ５０％を実現するために必要な放電量は２ｋＷｈである。
【０１２５】
上述した「必要充放電量」を計算すると、３＋４＋０＋２＝９となり、図９の上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合よりも改善している。「必要充放電量」指標を目的関数とし、この指標値をより少なくするように、数理計画等を用いてマッチング処理を実行してもよい。
【０１２６】
図１１は、蓄電量情報Ｔ１０（３）の場合において、時間経過と充放電能力との関係を示すグラフである。図中の黒枠の部分の電力量が、調整されている。つまり、蓄電池１２０（１）は、２ｋＷｈ充電するため、その２ｋＷｈだけ放電能力が高まる。蓄電池１２０（２）は、４ｋＷｈ放電するため、その４ｋＷｈだけ充電能力が高まる。蓄電池１２０（３）は、３ｋＷｈ充電するため、その３ｋＷｈだけ放電能力が高まる。蓄電池１２０（４）は、１ｋＷｈ放電するため、その１ｋＷｈだけ充電能力が高まる。
【０１２７】
図３のフローチャートに戻り、放電優先モード（Ｓ１６）を説明する。放電優先モードでは、各蓄電池１２０の全体で、できるだけ高い放電性能を維持するように、各蓄電池１２０の蓄電量を事前に調整する。
【０１２８】
そのために、充放電量演算部１１４は、図２のステップＳ１１で取得した各蓄電池１２０の放電性能を比較し、放電性能の高い順番を確認する（Ｓ１６０）。図５の例では、蓄電池１２０（１）、蓄電池１２０（２）、蓄電池１２０（３）、蓄電池１２０（４）、の順に放電性能が高い。
【０１２９】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の、単位時間が経過する毎の充放電能力を計算する（ステップＳ１６１）。
【０１３０】
充放電量演算部１１４は、放電優先の状態を実現させるべく、充放電量のマッチング処理を行う。放電優先のための充放電量のマッチング処理とは、各蓄電池１２０の全体としてできるだけ高い放電性能を継続できるように、各蓄電池１２０の蓄電量を事前に配分することである。
【０１３１】
本実施例では、複数の蓄電池１２０（１）〜１２０（４）を一つの仮想的蓄電池と見立てる。そして、蓄電池制御装置１１０は、放電優先モードを実行する場合、仮想的蓄電池の放電性能をできるだけ大きくするように、仮想的蓄電池を構成する各蓄電池１２０の蓄電量を個別に制御する。
【０１３２】
図５の充放電性能情報Ｔ２０に示す場合、最初に、現在時刻から一時間が経過するまでの間で、合計の放電性能１３ｋＷｈを実現できるように、蓄電池１２０間での充放電制御を実行する。さらに蓄電量に余裕がある場合、２時間目も合計１３ｋＷｈの放電性能を実現できるように、各蓄電池１２０間で充放電させる。さらに蓄電量に余裕があるなら、３時間目で、合計８ｋＷｈの放電性能を持てるよう、蓄電池１２０間で充放電を行う。３時間目の合計放電性能が８ｋＷｈとなるのは、第１蓄電池１２０（１）の蓄電量が０になっている場合を想定するためである。
【０１３３】
図９上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合、時間経過時の充放電能力の変化は、図１０のグラフに示した通りである。図１０のグラフによれば、各蓄電池１２０の１時間目の放電能力は、蓄電池１２０（１）は０ｋＷｈ、蓄電池１２０（２）は４ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（４）は１ｋＷｈである。そこで、蓄電池１２０（１）への充電を考える。
【０１３４】
蓄電池１２０（４）の２時間目の放電能力は１ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）の２時間目の放電能力は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（２）の２時間目の放電能力は４ｋＷｈである。従って、放電性能の低い蓄電池１２０（４）からの放電量１ｋＷｈと、蓄電池１２０（３）からの放電量３ｋＷｈと、蓄電池１２０（２）からの放電量１ｋＷｈとの合計５ｋＷｈを、蓄電池１２０（１）に充電する。
【０１３５】
図１２に、放電優先モードを実施した場合の蓄電量情報Ｔ１０（４）を示す。図１３に、放電優先モードを実施した場合の時間−充放電能力グラフを示す。蓄電池１２０（２）〜１２０（４）から放電された５ｋＷｈの電力を蓄電池１２０（１）に充電することで、結果的に、図１３中、黒枠の部分の電力量が移動している（Ｓ１６２）。
【０１３６】
蓄電池１２０（４）からの１ｋＷｈを蓄電池１２０（１）に充電することで、図１３中の黒枠に示すように、蓄電池１２０（４）から１ｋＷｈ分の放電能力が失われる。その代わりに、黒枠から延びる矢印で示すように、蓄電池１２０（４）は、１ｋＷｈ分の充電能力を得る。
【０１３７】
同様に、蓄電池１２０（３）からの３ｋＷｈを蓄電池１２０（１）に充電することで、黒枠に示すように、蓄電池１２０（３）から３ｋＷｈ分の放電能力が失われる。その代わりに、矢印で示すように、蓄電池１２０（３）は、３ｋＷｈ分の充電能力を得る。
【０１３８】
同様に、蓄電池１２０（２）からの１ｋＷｈを蓄電池１２０（１）に充電することで、黒枠に示すように、蓄電池１２０（２）から１ｋＷｈ分の放電能力が失われる。その代わりに、矢印で示すように、蓄電池１２０（２）は、１ｋＷｈ分の充電能力を得る。
【０１３９】
この結果、蓄電池１２０（１）には、現時刻から１時間で、合計５ｋＷｈの電力が充電される。従って、蓄電池１２０（１）は、黒枠で示すように５ｋＷｈ分の充電能力を失う代わりに、矢印で示すように５ｋＷｈ分の放電能力を得る。
【０１４０】
図３に戻り、充電優先モード（Ｓ１７）を説明する。充電優先モードでは、各蓄電池１２０の全体で、できるだけ高い充電性能を維持するように、各蓄電池１２０の蓄電量を事前に調整する。
【０１４１】
そのために、充放電量演算部１１４は、図２のステップＳ１１で取得した各蓄電池１２０の充電性能を比較し、充電性能の高い順番を確認する（Ｓ１７０）。図５の例では、蓄電池１２０（１）、蓄電池１２０（２）、蓄電池１２０（３）、蓄電池１２０（４）、の順に充電性能が高い。
【０１４２】
充放電量演算部１１４は、各蓄電池１２０の、単位時間が経過する毎の充放電能力を計算する（ステップＳ１７１）。
【０１４３】
充放電量演算部１１４は、充電優先の状態を実現させるべく、充放電量のマッチング処理を行う（Ｓ１７２）。
【０１４４】
充電優先の充放電量マッチング処理とは、できるだけ高い充電性能が継続するように、各蓄電池１２０の蓄電量を配分することである。
【０１４５】
図５の充放電性能情報Ｔ２０の場合、まず現在から１時間目までの合計充電性能１３ｋＷｈを実現するように、各蓄電池１２０間での充放電制御を行う。さらに蓄電量に余裕がある場合、２時間目も合計１３ｋＷｈの充電性能を維持できるように、各蓄電池１２０間で充放電させる。さらに蓄電量に余裕があるならば、３時間目においても、合計８ｋＷｈの充電性能を持てるよう、各蓄電池１２０間で充放電させる。
【０１４６】
図９上側に示す蓄電量情報Ｔ１０（２）の場合、上述の通り、時間経過時の充放電能力は、図１０に示した通りである。
【０１４７】
図１０によれば、各蓄電池の１時間目の充電能力は、蓄電池１２０（１）は５ｋＷｈ、蓄電池１２０（２）は０ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（４）は１ｋＷｈである。そこで、蓄電池１２０（２）からの放電を考える。
【０１４８】
蓄電池１２０（４）の２時間目の充電能力は１ｋＷｈ、蓄電池１２０（３）の２時間目の充電能力は３ｋＷｈ、蓄電池１２０（１）の２時間目の放電能力は５ｋＷｈである。従って、蓄電池１２０（２）から４ｋＷｈの電力量を放電させることで、、充電性能の低い蓄電池１２０（４）に１ｋＷｈを、次に充電性能の低い蓄電池１２０（３）に３ｋＷｈを、それぞれ充電させる。
【０１４９】
図１４に、充電優先モードを実施した場合の蓄電量情報Ｔ１０（５）を示す。図１５は、充電優先モードを実施した場合の時間経過と充放電能力の関係を示すグラフである。図１６中、黒枠の電力量が移動している（Ｓ１７２）。
【０１５０】
図２に戻る。充放電量演算部１１４は、ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかの制御モードが実行された後、各蓄電池の制御量（充放電量）を各蓄電池１２０の制御部１２３に通知する（Ｓ１８）。各蓄電池の制御量は、上述の通り、ステップＳ１５２またはステップＳ１６２またはステップＳ１７２のいずれかで決定される。
【０１５１】
充放電量演算部１１４は、制御量を各蓄電池１２０の制御部１２３に通知した後、所定の制御周期だけ待機し（Ｓ１９）、再びステップＳ１０に戻る。
【０１５２】
本実施例は、上述のように構成されるので、以下の効果を奏する。本実施例では、蓄電池制御装置１１０は、複数の蓄電池１２０をあたかも一つの仮想的な蓄電池のように取り扱うことができる。そして、本実施例では、電力需給の予測に対応できるように、各蓄電池１２０の蓄電量を制御する。従って、本実施例では、計画的に各蓄電池１２０の蓄電量を調整して、各蓄電池１２０を有効活用することができ、それにより、電力系統を安定的かつ効率的に運用することができる
本実施例では、バランスモード、放電優先モード、充電優先モードのいずれの制御モードに該当するかを予測し、各蓄電池１２０の蓄電量を、予測された制御モードに応じて事前に調整する。従って、電力需要の変動に速やかに対応することができる。
【０１５３】
本実施例では、充放電性能の低い順番に蓄電池１２０を使用するため、高価な蓄電池が劣化するのを抑制することができ、システムの運用コストを低減できる。
【実施例２】
【０１５４】
図１６を参照して第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第１実施例の変形例に相当する。従って、第１実施例との差異を中心に説明する。本実施例では、複数の蓄電池１２０のうちの一つを予備の蓄電池として使用する。
【０１５５】
図１６は、本実施例による蓄電池制御システム１０の全体構成を示す。蓄電池制御システム１０は、複数の蓄電池１２０（１）、１２０（２）、１２０（３）、１２０（ＳＰ）を含み、それら蓄電池は蓄電池制御装置１１０に接続されている。
【０１５６】
蓄電池１２０（１）〜１２０（３）は、通常の蓄電池として使用される。蓄電池１２０（ＳＰ）は、予備の蓄電池として使用されるもので、通常時は使用されない。なお、図１６では、便宜上、通常の蓄電池１２０（１）〜１２０（３）を３個、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）を１個だけ示すが、個数はそれらに限らない。
【０１５７】
通常の蓄電池１２０（１）〜１２０（３）のいずれかがメンテナンス等により、機能を停止する場合、メンテナンス対象の蓄電池の代わりに、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）が使用される。
【０１５８】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）を備えている。従って、メンテナンスなどによって通常の蓄電池１２０（１）〜１２０（３）の機能が停止した場合でも、複数の蓄電池を効率的に使用して、電力系統４１の制御を安定化させることができる。
【０１５９】
なお、予備の蓄電池１２０（ＳＰ）を設ける代わりに、例えば、メンテナンス中の電力料金を一時的に高く設定してもよい。これにより、蓄電池１２０のメンテナンス中における、需要家２０の電力消費量を低減させることができる。
【実施例３】
【０１６０】
図１７を参照して第３実施例を説明する。本実施例は、電気自動車１２０Ａに搭載されている蓄電池を利用する。
【０１６１】
図１７は、本実施例による蓄電池制御システム１０Ａを含む電力制御システムの全体構成図である。工場５０は、複数の製造設備２０Ａ（１）、２０Ａ（２）と、電力管理装置（Factory Energy. Management System）３０Ａを備える。
【０１６２】
製造設備２０Ａ（１）、２０Ａ（２）は、第１実施例の需要家２０に対応する。各製造設備２０Ａ（１）、２０Ａ（２）は、電力計測部２１を備える。電力管理装置３０Ａは、第１実施例の電力管理装置３０に対応する。図示は省略するが、電力管理装置３０Ａは、負荷予測部３１及び充放電要請量決定部３２を備える。
【０１６３】
蓄電池制御システム１０Ａは、複数の電気自動車１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（４）と、蓄電池制御装置１１０Ａとを備える。各電気自動車１２０Ａは、電気プラグ４２を介して、工場の電力系統４１に接続される。各電気自動車１２０Ａは、第１実施例の蓄電池１２０に対応し、通信部１２１と、蓄電池本体１２２と、制御部１２３を備える。
【０１６４】
従業員は、自分の保有する電気自動車１２０Ａまたは会社から貸与された電気自動車１２０Ａに乗って、工場５０に出勤する。工場５０の駐車場には、複数の電気プラグ４２が設置されている。各電気自動車１２０Ａは、電気プラグ４２を介して、工場５０の電力系統４１に電気的に接続される。
【０１６５】
以下、第１実施例で述べたと同様に、工場５０内の電力需要に応じて、電気自動車１２０Ａの蓄電量を制御し、電力系統４１を安定化させる。据え置き型の蓄電池と組み合わせてもよい。
【０１６６】
このように構成される本実施例も、第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、電気自動車１２０Ａの有する蓄電池を有効に活用することができる。なお、工場５０を例に挙げて説明したが、工場に限らず、例えば、オフィスビル、集合住宅、病院、市役所等にも適用できる。
【実施例４】
【０１６７】
図１８を参照して第４実施例を説明する。本実施例は、充放電に要する時間の合計値に基づいて、制御パターンを決定する。
【０１６８】
バランスモード、放電優先モード、充電優先モードに応じて、蓄電量を調整するための制御パターンは、複数存在する可能性がある。第１実施例では、一つの選択基準として、充放電性能の低い順番で蓄電池１２０を使用することにしている。
【０１６９】
これに対し、本実施例では、応答性に着目する。本実施例では、図１８のグラフに示すように、現時刻からの経過時間のタイムスロットに、現時刻からの経過時間が長くなるほど小さい点数となるように、評価点を設定する。例えば、現時刻から１時間以内のタイムスロットには１点、現時刻から２時間経過したタイムスロットには０．９点のように、現時刻から遅れるほど評価点が少なくなる。
【０１７０】
蓄電池制御装置１１０は、バランスモード、放電優先モード、充電優先モードに適応するための、各蓄電池１２０毎の充放電制御パターンを決定するに際し、複数候補の中から、合計評価点が最も少ない制御パターンを選択する。従って、本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、蓄電池１２０全体としての応答性能を高めて、電力需給の急激な変動にも速やかに対応できる。
【実施例５】
【０１７１】
図１９を参照して第５実施例を説明する。本実施例では、需要家２０の電力消費に対して、その需要家２０に近い蓄電池１２０の蓄電量を割り当てる。
【０１７２】
図１９は、本実施例による蓄電池制御システム１０Ｂを含む電力制御システムの全体構成を締めす。各需要家２０（１）、２０（２）の位置に応じて、あらかじめ蓄電池１２０が割り当てられている。一方の需要家２０（１）には、蓄電池１２０（１）と蓄電池１２０（２）が割り当てられている。それら蓄電池１２０（１）及び蓄電池１２０（２）は、第１蓄電池グループを構成する。他方の需要家２０（２）には、蓄電池１２０（３）及び蓄電池１２０（４）が割り当てられている。それら蓄電池１２０（３）及び蓄電池１２０（４）は、第２蓄電池グループを構成する。
【０１７３】
ここでは、蓄電池１２０（１）は蓄電池１２０（２）よりも高性能であり、蓄電池１２０（３）は蓄電池１２０（４）よりも高性能であるとする。蓄電池１２０（１）と蓄電池１２０（３）の性能の優劣、及び、蓄電池１２０（２）と蓄電池１２０（４）の性能の優劣は、特に問わない。
【０１７４】
蓄電池制御装置１１０Ｂは、需要家２０（１）の電力需要を満たすために、第１蓄電池グループの蓄電池１２０（１）、１２０（２）の充放電を利用する。同様に、蓄電池制御装置１１０Ｂは、需要家２０（２）の電力需要を満たすために、第２蓄電池グループの蓄電池１２０（３）、１２０（４）の充放電を利用する。
【０１７５】
つまり、本実施例では、選択範囲１、選択範囲２として示す構成が、それぞれ仮想的な蓄電池を構成する。各仮想的蓄電池は、給電上の距離の近い所定の需要家２０に対応付けられている。
【０１７６】
蓄電池制御装置１１０Ｂは、上記複数の制御パターンを決定するに際し、需要家へ電力を供給する距離の合計値が最も短くなるような制御パターンを選択する。これにより、送電距離を短くして、電圧降下を小さくできるため、より効率的に電力系統４１の電力需給を安定化することができる。
【０１７７】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、蓄電池のコストに基づいて制御パターンを選択する構成でもよい。
【０１７８】
本発明は、例えば、以下のようにコンピュータプログラムの発明として表現することもできる。
電力系統に接続される蓄電池の作動をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラムであって、
電力系統に接続される複数の蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、
所定範囲の電力需給を管理する電力管理装置から、前記所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、
前記蓄電池情報と前記電力需給予測情報とに基づいて、前記各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、
決定された前記個別充放電量を前記各蓄電池に送信して、前記各蓄電池を、前記蓄電池制御装置から受信した前記個別充放電量に基づいてそれぞれ作動させる、
コンピュータプログラム。
【符号の説明】
【０１７９】
１０、１０Ａ、１０Ｂ：蓄電池制御システム
２０（１）、２０（２）：需要家
２０Ａ（１）、２０Ａ（２）：製造設備
３０、３０Ａ：電力管理装置
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ：蓄電池制御装置
１２０（１）〜１２０（４）：蓄電池
１２０（ＳＰ）：予備の蓄電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続される蓄電池の作動を制御する蓄電池制御システムであって、
電力系統に設けられる複数の蓄電池と、
前記複数の蓄電池の充放電を制御するための蓄電池制御装置であって、前記複数の蓄電池と電力管理装置とにそれぞれ通信可能に接続される蓄電池制御装置とを備え、
前記蓄電池制御装置は、
前記各蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、
所定範囲の電力需給を管理する前記電力管理装置から、前記所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、
前記蓄電池情報と前記電力需給予測情報とに基づいて、前記各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、
決定された前記個別充放電量を前記各蓄電池に送信し、
前記各蓄電池は、前記蓄電池制御装置から受信した前記個別充放電量に基づいてそれぞれ作動する、
蓄電池制御システム。
【請求項２】
前記充放電性能には、単位時間あたりの充電量を示す充電性能と、単位時間あたりの放電量を示す放電性能と、最大電池容量とが含まれている、
請求項１に記載の蓄電池制御システム。
【請求項３】
前記電力管理装置は、
前記所定範囲に存在する需要家の電力消費量に基づいて、前記単位時間よりも長く設定される所定期間における、前記所定範囲での電力需要を予測し、
予測した前記電力需要に基づいて、前記各蓄電池の全体に対して要求する合計充放電量を算出し、
算出した前記合計充放電量を前記電力需給予測情報に含めて、前記蓄電池制御装置に送信する、
請求項２に記載の蓄電池制御システム。
【請求項４】
前記電力管理装置は、
予測した前記電力需要に基づいて、前記電力需要の変化の傾向を示す負荷予測情報を算出し、
算出した前記負荷予測情報を前記電力需給予測情報に含めて、前記蓄電池制御装置に送信する、
請求項３に記載の蓄電池制御システム。
【請求項５】
前記蓄電池制御装置は、
前記電力管理装置から受信する前記負荷予測情報に基づいて、電力需要と電力供給とがバランスしているバランスモード、電力需要の方が電力供給よりも多い放電優先モード、または、電力供給が電力需要よりも多い充電優先モードのいずれであるのか、を判定し、
判定されたモードに基づいて前記各蓄電池毎の前記個別充放電量を決定するための制御パターンを選択する、
請求項４に記載の蓄電池制御システム。
【請求項６】
前記蓄電池制御装置は、
前記バランスモードの場合、前記各蓄電池の電池残量を当該各蓄電池の前記最大電池容量の半分に近づけさせるように前記個別充放電量を決定するためのバランス制御パターンを選択し、
前記放電優先モードの場合、前記各蓄電池のうち放電性能の低い蓄電池から前記各蓄電池のうち放電性能の高い蓄電池に充電させるように前記個別充放電量を決定するための放電制御パターンを選択し、
前記充電優先モードの場合、前記各蓄電池のうち充電性能の高い蓄電池から前記各蓄電池のうち充電性能の低い蓄電池に充電させるように前記個別充放電量を決定するための充電制御パターンを選択する、
請求項５に記載の蓄電池制御システム。
【請求項７】
前記蓄電池制御装置は、前記制御パターンの候補が複数存在する場合、予め設定された所定の選択基準に基づいて、前記候補の中からいずれか一つを前記制御パターンとして選択する、
請求項６に記載の蓄電池制御システム。
【請求項８】
前記所定の選択基準は、前記複数の候補のうち、需要家と当該需要家へ電力を供給する蓄電池との距離の合計値が最も短い候補を選択する、
請求項７に記載の蓄電池制御システム。
【請求項９】
前記所定の選択基準は、前記複数の候補のうち、電力の充放電に要する時間の合計値が最も短い候補を選択する、
請求項７に記載の蓄電池制御システム。
【請求項１０】
前記所定範囲の電力需給とは、配電変電所の低圧側の系統における電力需給である、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１１】
前記所定範囲の電力需給とは、柱上変圧器の低圧側の系統における電力需給である、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１２】
前記所定範囲の電力需給とは、需要家の電気設備内の電力需給である、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１３】
前記複数の蓄電池は、それぞれ別の電気自動車に搭載されている、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１４】
電力系統に接続される蓄電池の作動を制御する蓄電池制御方法であって、
電力系統に接続される複数の蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、
所定範囲の電力需給を管理する電力管理装置から、前記所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、
前記蓄電池情報と前記電力需給予測情報とに基づいて、前記各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、
決定された前記個別充放電量を前記各蓄電池に送信し、
前記各蓄電池を、前記蓄電池制御装置から受信した前記個別充放電量に基づいてそれぞれ作動させる、
蓄電池制御方法。
【請求項１】
電力系統に接続される蓄電池の作動を制御する蓄電池制御システムであって、
電力系統に設けられる複数の蓄電池と、
前記複数の蓄電池の充放電を制御するための蓄電池制御装置であって、前記複数の蓄電池と電力管理装置とにそれぞれ通信可能に接続される蓄電池制御装置とを備え、
前記蓄電池制御装置は、
前記各蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、
所定範囲の電力需給を管理する前記電力管理装置から、前記所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、
前記蓄電池情報と前記電力需給予測情報とに基づいて、前記各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、
決定された前記個別充放電量を前記各蓄電池に送信し、
前記各蓄電池は、前記蓄電池制御装置から受信した前記個別充放電量に基づいてそれぞれ作動する、
蓄電池制御システム。
【請求項２】
前記充放電性能には、単位時間あたりの充電量を示す充電性能と、単位時間あたりの放電量を示す放電性能と、最大電池容量とが含まれている、
請求項１に記載の蓄電池制御システム。
【請求項３】
前記電力管理装置は、
前記所定範囲に存在する需要家の電力消費量に基づいて、前記単位時間よりも長く設定される所定期間における、前記所定範囲での電力需要を予測し、
予測した前記電力需要に基づいて、前記各蓄電池の全体に対して要求する合計充放電量を算出し、
算出した前記合計充放電量を前記電力需給予測情報に含めて、前記蓄電池制御装置に送信する、
請求項２に記載の蓄電池制御システム。
【請求項４】
前記電力管理装置は、
予測した前記電力需要に基づいて、前記電力需要の変化の傾向を示す負荷予測情報を算出し、
算出した前記負荷予測情報を前記電力需給予測情報に含めて、前記蓄電池制御装置に送信する、
請求項３に記載の蓄電池制御システム。
【請求項５】
前記蓄電池制御装置は、
前記電力管理装置から受信する前記負荷予測情報に基づいて、電力需要と電力供給とがバランスしているバランスモード、電力需要の方が電力供給よりも多い放電優先モード、または、電力供給が電力需要よりも多い充電優先モードのいずれであるのか、を判定し、
判定されたモードに基づいて前記各蓄電池毎の前記個別充放電量を決定するための制御パターンを選択する、
請求項４に記載の蓄電池制御システム。
【請求項６】
前記蓄電池制御装置は、
前記バランスモードの場合、前記各蓄電池の電池残量を当該各蓄電池の前記最大電池容量の半分に近づけさせるように前記個別充放電量を決定するためのバランス制御パターンを選択し、
前記放電優先モードの場合、前記各蓄電池のうち放電性能の低い蓄電池から前記各蓄電池のうち放電性能の高い蓄電池に充電させるように前記個別充放電量を決定するための放電制御パターンを選択し、
前記充電優先モードの場合、前記各蓄電池のうち充電性能の高い蓄電池から前記各蓄電池のうち充電性能の低い蓄電池に充電させるように前記個別充放電量を決定するための充電制御パターンを選択する、
請求項５に記載の蓄電池制御システム。
【請求項７】
前記蓄電池制御装置は、前記制御パターンの候補が複数存在する場合、予め設定された所定の選択基準に基づいて、前記候補の中からいずれか一つを前記制御パターンとして選択する、
請求項６に記載の蓄電池制御システム。
【請求項８】
前記所定の選択基準は、前記複数の候補のうち、需要家と当該需要家へ電力を供給する蓄電池との距離の合計値が最も短い候補を選択する、
請求項７に記載の蓄電池制御システム。
【請求項９】
前記所定の選択基準は、前記複数の候補のうち、電力の充放電に要する時間の合計値が最も短い候補を選択する、
請求項７に記載の蓄電池制御システム。
【請求項１０】
前記所定範囲の電力需給とは、配電変電所の低圧側の系統における電力需給である、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１１】
前記所定範囲の電力需給とは、柱上変圧器の低圧側の系統における電力需給である、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１２】
前記所定範囲の電力需給とは、需要家の電気設備内の電力需給である、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１３】
前記複数の蓄電池は、それぞれ別の電気自動車に搭載されている、
請求項１〜９のいずれかに記載の蓄電池制御システム。
【請求項１４】
電力系統に接続される蓄電池の作動を制御する蓄電池制御方法であって、
電力系統に接続される複数の蓄電池から、充放電性能及び電池残量を含む蓄電池情報を取得し、
所定範囲の電力需給を管理する電力管理装置から、前記所定範囲の電力需給の予測を示す電力需給予測情報を取得し、
前記蓄電池情報と前記電力需給予測情報とに基づいて、前記各蓄電池毎に個別充放電量をそれぞれ決定し、
決定された前記個別充放電量を前記各蓄電池に送信し、
前記各蓄電池を、前記蓄電池制御装置から受信した前記個別充放電量に基づいてそれぞれ作動させる、
蓄電池制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−１０６３７２（Ｐ２０１３−１０６３７２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６５５４（Ｐ２０１１−２４６５５４）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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