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公開番号2024178839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-25
出願番号2023097294
出願日2023-06-13
発明の名称一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法
出願人中国電力株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類H02J 3/32 20060101AFI20241218BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を提供する場合に需要家における蓄電池のニーズを損なうことなく一次調整力を提供する。
【解決手段】制御装置は、電力系統の周波数を計測する周波数計測器、蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続し、周波数計測器から送られてくる電力系統の周波数を取得し、取得した周波数をSOC時系列データとして管理し、蓄電池から送られてくるSOCの計測値を取得し、取得したSOCをSOC時系列データとして管理し、周波数時系列データとSOC時系列データに基づき選択される調整方式パターンに基づき蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を電力系統に提供するための制御を行う制御装置であって、
プロセッサ及び記憶装置を有する情報処理装置を用いて構成され、
前記電力系統の周波数の時系列データである周波数時系列データと、
前記蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）の時系列データであるＳＯＣ時系列データと、
前記電力系統の周波数の偏差と前記蓄電池の放電電力又は充電電力との関係を示す情報を含む複数の調整方式パターンと、
を記憶し、
前記電力系統の周波数を計測する周波数計測器、前記蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続し、
前記周波数計測器から送られてくる前記電力系統の周波数を取得し、取得した前記周波数を前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、
前記蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得した前記ＳＯＣを前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、
前記周波数時系列データと前記ＳＯＣ時系列データとに基づき選択される前記調整方式パターンに基づき前記蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する、
制御装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差に応じて前記蓄電池の放電電力又は充電電力を所定の速度調停率により比例制御する調整方式パターンを含む、
制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、前記絶対値が前記閾値以上のときは前記第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御する調整方式パターンを含む、
制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、
前記偏差が負値であり、かつ、前記偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、
前記偏差が負値であり、かつ、前記絶対値が前記閾値以上のときは前記第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御し、
前記偏差が正値のときは、所定の速度調停率により比例制御する
調整方式パターンを含む、
制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記周波数時系列データ及び前記ＳＯＣ時系列データを説明変数とし、前記説明変数について設定した前記調整方式パターンを目的変数として生成した学習データにより学習した機械学習モデルを記憶し、
前記複数の調整方式パターンは、前記周波数時系列データ及び前記ＳＯＣ時系列データを前記機械学習モデルに入力することにより生成される調整方式パターンを含む、
制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定した値以下の領域に不感帯を有する調整方式パターンを含む、
制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定した値以上の領域では前記蓄電池の放電電力又は充電電力の値が予め設定された範囲を逸脱しないように制限されている調整方式パターンを含む、
制御装置。
【請求項８】
需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を電力系統に提供するための制御を行う、プロセッサ及び記憶装置を有する情報処理装置が、
前記電力系統の周波数の時系列データである周波数時系列データと、
前記蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）の時系列データであるＳＯＣ時系列データと、
前記電力系統の周波数の偏差と前記蓄電池の放電電力又は充電電力との関係を示す情報を含む複数の調整方式パターンと、
を記憶するステップ、
前記電力系統の周波数を計測する周波数計測器、前記蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続するステップ、
前記周波数計測器から送られてくる前記電力系統の周波数を取得し、取得した前記周波数を前記ＳＯＣ時系列データとして管理するステップ、
前記蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得した前記ＳＯＣを前記ＳＯＣ時系列データとして管理するステップ、
前記周波数時系列データと前記ＳＯＣ時系列データとに基づき選択される前記調整方式パターンに基づき前記蓄電池の放電電力又は充電電力を制御するステップ、
を実行する、一次調整力提供方法。
【請求項９】
請求項８に記載の一次調整力提供方法であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差に応じて前記蓄電池の放電電力又は充電電力を所定の速度調停率により比例制御する調整方式パターンを含む、
一次調整力提供方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の一次調整力提供方法であって、
前記複数の調整方式パターンは、前記偏差の絶対値が予め設定された閾値未満のときは第１速度調停率により比例制御し、前記絶対値が前記閾値以上のときは前記第１速度調停率よりも小さい第２速度調停率で比例制御する調整方式パターンを含む、
一次調整力提供方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法に関し、とくに需要家の蓄電池等をリソースとして電力系統に一次調整力を提供する技術に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電／風力発電等の発電量が変化し易い再生可能エネルギーを利用した発電設備の導入や、蓄電池／コージェネレーション等の需要家への分散型エネルギーリソース（以下、「リソース」と称する。）の普及が進んだことにより、電力の需給バランスを意識したエネルギーマネージメントの重要性に対する認識が高まっている。こうした状況を背景として、工場や家庭等の需要家に存在するリソースを用いて需給バランスの調整を行う電力システム（オフグリッド、マイクログリッド、ＶＰＰ（Virtual Power Plant：仮想発電所）等）についての検討や構築が進められている。また、昨今では、電力系統における周波数調整や需給調整のための調整力を効率的に調達するための枠組みとして需給調整市場も開設されている。
【０００３】
需要家に存在するリソースを用いて需給バランスの調整を行う仕組みとして、例えば、特許文献１には、電力需給の不均衡に応じて二次電池に充電又は放電制御を行う電力系統の周波数制御装置について記載されている。周波数制御装置は、電力系統の周波数を検出し、予め定められた基準周波数と検出された周波数との偏差を求め、周波数偏差が予め定めた範囲内になるように二次電池の充電又は放電制御を行い、二次電池の充電深度を検出し、検出された二次電池の充電深度が５０％になるように二次電池の充電深度を補正する。
【０００４】
また例えば、特許文献２には、需要家ニーズに基づき、蓄電池による充電又は放電制御によってもたらされる価値を顕在化することを目的として構成された電力管理システムについて記載されている。電力管理システムは、商用電力系統から受電した受電電力の電力量を測定し、蓄電池と、蓄電池への充電電力及び放電電力の電力量を測定し、需要家における、蓄電池の充電及び放電を含む電力に関する数値化された需要家ニーズを取得し、需要家ニーズに基づき充電又は放電計画を立案し、充電又は放電計画に基づき充電放電制御し、受電電力の対価に関する受電対価情報を取得し、所定期間における測定結果に基づき受電対価を算出し、充電又は放電計画に基づく蓄電池の充電又は放電制御による受益を、需要家、蓄電池保有者、充電又は放電計画を蓄電池保有者に提供するサービス提供者を含む者で按分する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－１６０７７号公報
特開２０２２－１７９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一次調整力市場では、周波数変動に対して高速応答が可能な蓄電池をリソースの一つとして用いることが想定されているが、需要家に設置されている蓄電池をリソースとして活用する際は、需要家における蓄電池のニーズ、例えば、ＢＣＰ（Business Continuity Plan）のためにＳＯＣを最低でも３０％程度に維持しておきたいといったニーズを損なうことのない範囲で、蓄電池を一次調整力のリソースとして利用する必要がある。
【０００７】
上記の特許文献１に記載の周波数制御装置は、電力系統の周波数偏差が予め定めた範囲内になるように二次電池の充電又は放電制御を行うが、需要家の蓄電池のニーズを考慮しつつ一次調整力を提供するものではない。また、特許文献２に記載の電力管理システムは、需要家ニーズに基づき蓄電池による充電又は放電制御によってもたらされる価値を顕在化することを目的とするものであり、需要家のニーズを考慮しつつ一次調整力の提供を行うものではない。
【０００８】
本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を提供する場合に需要家における蓄電池のニーズを損なうことなく一次調整力を提供することが可能な、一次調整力の提供に用いる制御装置、及び一次調整力提供方法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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、需要家の蓄電池をリソースとする一次調整力を電力系統に提供するための制御を行う制御装置であって、プロセッサ及び記憶装置を有する情報処理装置を用いて構成され、前記電力系統の周波数の時系列データである周波数時系列データと、前記蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）の時系列データであるＳＯＣ時系列データと、前記電力系統の周波数の偏差と前記蓄電池の放電電力又は充電電力との関係を示す情報を含む複数の調整方式パターンと、を記憶し、前記電力系統の周波数を計測する周波数計測器、前記蓄電池、及び電力変換装置と通信可能に接続し、前記周波数計測器から送られてくる前記電力系統の周波数を取得し、取得した前記周波数を前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、前記蓄電池から送られてくるＳＯＣの計測値を取得し、取得した前記ＳＯＣを前記ＳＯＣ時系列データとして管理し、前記周波数時系列データと前記ＳＯＣ時系列データとに基づき選択される前記調整方式パターンに基づき前記蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する。
【００１０】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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