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公開番号2024132073
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042722
出願日2023-03-17
発明の名称制御装置及び制御方法
出願人株式会社IHI
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02J 3/38 20060101AFI20240920BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することが可能な技術を提供する。
【解決手段】制御装置10は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッド2の電圧を目標値に制御する第1の蓄電池6と、充放電指令に従って充放電を行う第2の蓄電池7とを備えるスマートグリッド2の自立運転を支援する制御装置10である。制御装置10は、スマートグリッド2内の発電電力、及びスマートグリッド2内の消費電力を取得する取得部11と、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出する算出部12と、差分電力を用いて、第2の蓄電池7の充放電電力を決定する決定部15と、決定された第2の蓄電池7の充放電電力を示す充放電指令を第2の蓄電池7に送信する制御部16と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備える前記スマートグリッドの自立運転を支援する制御装置であって、
前記スマートグリッド内の発電電力、及び前記スマートグリッド内の消費電力を取得する取得部と、
前記発電電力と前記消費電力との差分である差分電力を算出する算出部と、
前記差分電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する決定部と、
決定された前記第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を前記第２の蓄電池に送信する制御部と、
を備える、制御装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記取得部は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルを取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルの優先順位に対応して、前記第２の蓄電池を充放電する補正電力を算出する補正部をさらに備え、
前記決定部は、前記差分電力及び前記補正電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記第１の蓄電池の充放電電力を取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、前記所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、前記第２の蓄電池を充放電する移管電力を算出する移管部をさらに備え、
前記決定部は、前記差分電力及び前記移管電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルを取得し、
前記制御装置は、前記第１の蓄電池の充電レベル及び前記第２の蓄電池の充電レベルがそれぞれ所定の値以上である場合、前記消費電力を上限値として前記発電電力を制限する制限部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備える前記スマートグリッドの自立運転を支援する制御装置によって実行される制御方法であって、
前記スマートグリッド内の発電電力、及び前記スマートグリッド内の消費電力を取得することと、
前記発電電力と前記消費電力との差分である差分電力を算出することと、
前記差分電力を用いて、前記第２の蓄電池の充放電電力を決定することと、
決定された前記第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を前記第２の蓄電池に送信することと、
を備える、制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置及び制御方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
スマートグリッドにおいて、自立運転を支援する仕組みが知られている。例えば、特許文献１には、自然エネルギーの発電装置の自立運転を可能とする蓄電池制御装置が記載されている。特許文献１に記載の発明は、出力電圧を目標電圧に制御する第１電力変換装置、及び出力電流を目標電流に制御する第２電力変換装置が用いられている。特許文献１に記載の発明は、第１電力変換装置の出力を吸収するように第２電力変換装置の充放電量を決定している。すなわち、特許文献１に記載の発明では、第２電力変換装置の充放電量が第１電力変換装置の出力に従って変動する。特許文献１に記載の発明では、第１電力変換装置による電圧の制御量が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再生可能エネルギーによる発電を行うスマートグリッドにおいて、自立運転を行う場合がある。再生可能エネルギーによる発電では、例えば天気及び風量等の環境の影響を受けやすく、電圧の変動が起こりやすい。電圧の変動が大きいと、自立運転の継続が困難になる。したがって、自立運転を安定的に運用させる仕組みが求められている。
【０００５】
本開示は、スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る制御装置は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備えるスマートグリッドの自立運転を支援する制御装置である。制御装置は、スマートグリッド内の発電電力、及びスマートグリッド内の消費電力を取得する取得部と、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出する算出部と、差分電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定する決定部と、決定された第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池に送信する制御部と、を備える。
【０００７】
本開示の一側面に係る制御方法は、再生可能エネルギーによって発電を行う発電設備と、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池と、充放電指令に従って充放電を行う第２の蓄電池とを備えるスマートグリッドの自立運転を支援する制御装置によって実行される制御方法である。制御方法は、スマートグリッド内の発電電力、及びスマートグリッド内の消費電力を取得することと、発電電力と消費電力との差分である差分電力を算出することと、差分電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定することと、決定された第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令を第２の蓄電池に送信することと、を備える。
【０００８】
制御装置及び制御方法では、スマートグリッドの自立運転において、発電電力と消費電力との差分である差分電力を用いて第２の蓄電池の充放電電力が決定される。決定された第２の蓄電池の充放電電力を示す充放電指令に従って、第２の蓄電池による充放電が行われる。第２の蓄電池の充放電によって、差分電力が先行的に解消される。差分電力に起因するスマートグリッドの電圧の変動が抑制される。これにより、スマートグリッドの電圧を目標値に制御する第１の蓄電池の動作が安定する。その結果、スマートグリッドの自立運転を安定的に運用することができる。
【０００９】
取得部は、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルを取得してもよい。制御装置は、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルの優先順位に対応して、第２の蓄電池を充放電する補正電力を算出する補正部をさらに備えてもよい。決定部は、差分電力及び補正電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定してもよい。このような構成によれば、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルに応じて算出された補正電力が第２の蓄電池の充放電電力に反映される。これにより、第１の蓄電池の充電レベル及び第２の蓄電池の充電レベルを第２の蓄電池の充放電によって制御することが容易になる。その結果、スマートグリッドの自立運転をより安定的に運用することができる。
【００１０】
取得部は、第１の蓄電池の充放電電力を取得してもよい。制御装置は、第１の蓄電池の充放電電力が所定の範囲を超える場合に、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部に対応して、第２の蓄電池を充放電する移管電力を算出する移管部をさらに備えてもよい。決定部は、差分電力及び移管電力を用いて、第２の蓄電池の充放電電力を決定してもよい。このような構成によれば、所定の範囲を超える第１の蓄電池の充放電電力に応じて算出された移管電力が第２の蓄電池の充放電電力に反映される。すなわち、所定の範囲を超えた電力値の一部又は全部が第２の蓄電池７の充放電電力に移管される。これにより、第１の蓄電池の充放電電力が過大になることを防止できるため、第１の蓄電池の動作が安定する。その結果、スマートグリッドの自立運転をより安定的に運用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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