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技術 運転計画生成装置、運転計画生成方法、運転計画生成プログラムおよび蓄電池システム

出願人 富士通株式会社
発明者 谷口剛仲尾由雄
出願日 2013年9月9日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2015-535255
公開日 2017年3月2日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 WO2015-033461
状態 特許登録済
技術分野 交流の給配電 電池等の充放電回路
主要キーワード 運用過程 修正目標値 エネルギーネットワーク 日照情報 日照状況 制御パラメータ設定 運転計画データ 蓄電池残量
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図面 (15)

課題・解決手段

太陽光発電供給電力不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池運転計画を生成する運転計画生成装置は、日照情報と蓄電池の残量とを取得し、現時刻から所定時間内における日照情報の所定の変化を検知し、日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、第1の時刻における第1の日照情報及び蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の候補と、第1の時刻から所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報及び蓄電池の残量の組み合わせに対応する第2の候補とを、蓄電池の残量と、日照情報と、時刻との組み合わせに対応付けて、閾値の候補を記憶する記憶部から取得し、取得した第1候補と第2の候補のうちのいずれかを選択し、選択した閾値を運転計画に反映する。

概要

背景

自然エネルギーを利用した発電方法として、太陽光発電が有る。太陽光発電は、天候の影響を受けやすく、供給電力が不安定であるため、その有効活用には様々な工夫を要する。太陽光発電からの供給電力の変動に対する対応策として、蓄電池燃料電池等の別の種類の分散電源を、電力需給予測に基づいて作成した運転計画に沿って運用することが挙げられる。しかしながら、太陽光発電からの供給電力の予測困難な変動により、分散電源が運転計画どおりに運用されない場合がある。

例えば、太陽光発電と蓄電池とを併用し、電力需要に対する太陽光発電からの供給電力の不足分(以下、「不足分電力」という。)のピークを削ること(ピークカット)により負荷平準化効果を狙うといった方式(以下、「ピークカット制御方式」という。)が有る。

図1は、ピークカット制御方式を説明するための図である。図1において、横軸時刻であり、縦軸電力値である。また、実線グラフは、不足分電力の遷移を示す。破線のグラフは、ピークカット制御方式により、カットされた不足分電力を示す。

ピークカット制御方式では、不足分電力が、予め設定された放電目標値を超えたときに、蓄電池からの放電が行われ、不足分電力が放電目標値以下となるように制御される。したがって、放電目標値が低く設定されれば、ピークを低くすることができる。但し、蓄電池の容量には限りが有るため、放電目標値が単に低く設定されてしまうと、運用の途中で蓄電池の残量が不足してしまう。したがって、放電目標値には、適切な値が設定される必要がある。そこで、放電目標値の設定は、例えば、前日又は数時間前の天候の予測等に基づいて行われる。

しかし、天候が予想外乱れ、太陽光発電からの供給電力が予測よりも少なくなってしまった場合、計画通りのピークカットを実現するためには蓄電池からの放電量を増加させる必要が有る。このことは、計画外に蓄電池からの放電量が増加することを意味するので、蓄電池の運用過程蓄電池残量が不足してしまう可能性が生じる。蓄電池残量の不足後において、不足分電力のピークが発生すると、当該ピークを削ることが困難となってしまう。

このような不都合が生じる可能性を低下させるため、運用過程において、放電目標値を適宜修正することが行われている。例えば、前日又は数時間における天候等の予測が当日又は現時点において外れた場合に、前日又は数時間前の予測に基づいて設定された放電目標値を、当日又は現時点におけるより精度が高い予測に基づき修正する手法がいくつかの実証実験試行され、その効果が確認されている。前日又は数時間前の予測が外れた場合でも、より精度の高い予測に基づいて放電目標値を適切に修正することにより、計画外の蓄電池からの放電量の増加を抑制することが可能となる。

概要

太陽光発電の供給電力の不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池の運転計画を生成する運転計画生成装置は、日照情報と蓄電池の残量とを取得し、現時刻から所定時間内における日照情報の所定の変化を検知し、日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、第1の時刻における第1の日照情報及び蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の候補と、第1の時刻から所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報及び蓄電池の残量の組み合わせに対応する第2の候補とを、蓄電池の残量と、日照情報と、時刻との組み合わせに対応付けて、閾値の候補を記憶する記憶部から取得し、取得した第1候補と第2の候補のうちのいずれかを選択し、選択した閾値を運転計画に反映する。

目的

そこで、一側面では、太陽光発電からの供給電力の不足分のピークカットの効果に対する天候の急変による影響を緩和させることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

太陽光発電供給電力不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池を制御する制御装置に対し、運転計画に基づき指示を与える運転装置の前記運転計画を生成する運転計画生成装置において、日照状況を示す日照情報を取得するとともに、前記制御装置を介して前記蓄電池の残量を取得する第1の取得部と、現時刻から所定時間内における前記日照情報の所定の変化を検知する検知部と、前記蓄電池の残量と、前記日照情報と、前記日照情報が観測された時刻との組み合わせに対応付けて、前記閾値の候補を記憶する記憶部と、前記日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、前記第1の時刻における第1の日照情報と、前記第1の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の閾値の候補と、前記第1の時刻から前記所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報と、前記第2の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第2の閾値の候補とを、前記記憶部から取得する第2の取得部と、前記第2の取得部が取得した前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちのいずれかを、前記第1の取得部が取得する前記蓄電池の残量に応じた変更後閾値として選択する選択部と、前記選択部が選択した変更後閾値を前記運転計画に反映する反映部と、を有することを特徴とする運転計画生成装置。

請求項2

前記第2の取得部は、前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちの値の大きい方の第1の候補と、前記第1の時刻より後の時刻と、前記第1の候補に対応する、前記第1の時刻又は前記第2の時刻における日照情報とに対応付く蓄電池の残量を前記記憶部から取得し、前記選択部は、前記第1の取得部によって取得される前記蓄電池の残量と、前記第2の取得部によって取得された蓄電池の残量との差分が所定値を超える期間においては、前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちの値の小さい方の候補を前記変更後閾値として選択する請求項1記載の運転計画生成装置。

請求項3

前記選択部は、前記第1の取得部によって取得される前記蓄電池の残量と、前記第2の取得部によって取得された蓄電池の残量との差分が前記所定値未満である期間においては、前記第1の候補を前記変更後閾値として選択する請求項2記載の運転計画生成装置。

請求項4

太陽光発電の供給電力の不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池を制御する制御装置に対し、運転計画に基づき指示を与える運転装置の前記運転計画を生成する運転計画生成装置の運転計画生成方法において、前記運転計画生成装置が有する第1の取得部が、日照状況を示す日照情報を取得するとともに、前記制御装置を介して前記蓄電池の残量を取得し、前記運転計画生成装置が有する検知部が、現時刻から所定時間内における前記日照情報の所定の変化を検知し、前記蓄電池の残量と、前記日照情報と、前記日照情報が観測された時刻との組み合わせに対応付けて、前記閾値の候補を記憶する前記運転計画生成装置が有する記憶部から、前記運転計画生成装置が有する第2の取得部が、前記日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、前記第1の時刻における第1の日照情報と、前記第1の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の閾値の候補と、前記第1の時刻から前記所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報と、前記第2の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第2の閾値の候補とを取得し、前記第2の取得部が取得した前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちのいずれかを、前記運転計画生成装置が有する選択部が、前記第1の取得部が取得する前記蓄電池の残量に応じた変更後閾値として選択し、前記運転計画生成装置が有する反映部が、前記選択部により選択された変更後閾値を前記運転計画に反映することを特徴とする運転計画生成方法。

請求項5

前記閾値の候補を取得する処理は、前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちの値の大きい方の第1の候補と、前記第1の時刻より後の時刻と、前記第1の候補に対応する、前記第1の時刻又は前記第2の時刻における日照情報とに対応付く蓄電池の残量を前記記憶部から取得し、前記選択する処理は、前記蓄電池の残量を取得する処理において取得される前記蓄電池の残量と、前記閾値の候補を取得する処理において取得された蓄電池の残量との差分が所定値を超える期間においては、前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちの値の小さい方の候補を前記変更後閾値として選択する請求項4記載の運転計画生成方法。

請求項6

太陽光発電の供給電力の不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池を制御する制御装置に対し、運転計画に基づき指示を与える運転装置の前記運転計画を生成する運転計画生成装置の運転計画生成プログラムにおいて、前記運転計画生成装置が有する第1の取得部に、日照状況を示す日照情報を取得するとともに、前記制御装置を介して前記蓄電池の残量を取得させ、前記運転計画生成装置が有する検知部に、現時刻から所定時間内における前記日照情報の所定の変化を検知させ、前記蓄電池の残量と、前記日照情報と、前記日照情報が観測された時刻との組み合わせに対応付けて、前記閾値の候補を記憶する前記運転計画生成装置が有する記憶部から、前記運転計画生成装置が有する第2の取得部に、前記日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、前記第1の時刻における第1の日照情報と、前記第1の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の閾値の候補と、前記第1の時刻から前記所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報と、前記第2の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第2の閾値の候補とを取得させ、前記第2の取得部が取得した前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちのいずれかを、前記運転計画生成装置が有する選択部に、前記第1の取得部が取得する前記蓄電池の残量に応じた変更後閾値として選択させ、前記運転計画生成装置が有する反映部に、前記選択部により選択された変更後閾値を前記運転計画に反映させることを特徴とする運転計画生成プログラム。

請求項7

前記閾値の候補を取得する処理は、前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちの値の大きい方の第1の候補と、前記第1の時刻より後の時刻と、前記第1の候補に対応する、前記第1の時刻又は前記第2の時刻における日照情報とに対応付く蓄電池の残量を前記記憶部から取得し、前記選択する処理は、前記蓄電池の残量を取得する処理において取得される前記蓄電池の残量と、前記閾値の候補を取得する処理において取得された蓄電池の残量との差分が所定値を超える期間においては、前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちの値の小さい方の候補を前記変更後閾値として選択する請求項6記載の運転計画生成プログラム。

請求項8

前記選択する処理は、前記蓄電池の残量を取得する処理において取得される前記蓄電池の残量と、前記閾値の候補を取得する処理において取得された蓄電池の残量との差分が前記所定値未満である期間においては、前記第1の候補を前記変更後閾値として選択する請求項7記載の運転計画生成プログラム。

請求項9

太陽光発電の供給電力の不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池と、前記蓄電池を制御する制御装置と、前記制御装置に対して運転計画に基づき指示を与える運転装置と、前記運転計画を生成する運転計画生成装置とを有する蓄電池システムにおいて、前記運転計画生成装置は、日照状況を示す日照情報を取得するとともに、前記制御装置を介して前記蓄電池の残量を取得する第1の取得部と、現時刻から所定時間内における前記日照情報の所定の変化を検知する検知部と、前記蓄電池の残量と、前記日照情報と、前記日照情報が観測された時刻との組み合わせに対応付けて、前記閾値の候補を記憶する記憶部と、前記日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、前記第1の時刻における第1の日照情報と、前記第1の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の閾値の候補と、前記第1の時刻から前記所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報と、前記第2の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第2の閾値の候補とを、前記記憶部から取得する第2の取得部と、前記第2の取得部が取得した前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちのいずれかを、前記第1の取得部が取得する前記蓄電池の残量に応じた変更後閾値として選択する選択部と、前記選択部が選択した変更後閾値を前記運転計画に反映する反映部と、を有することを特徴とする蓄電池システム。

技術分野

0001

本発明は、運転計画生成装置、運転計画生成方法、運転計画生成プログラムおよび蓄電池システムに関する。

背景技術

0002

自然エネルギーを利用した発電方法として、太陽光発電が有る。太陽光発電は、天候の影響を受けやすく、供給電力が不安定であるため、その有効活用には様々な工夫を要する。太陽光発電からの供給電力の変動に対する対応策として、蓄電池燃料電池等の別の種類の分散電源を、電力需給予測に基づいて作成した運転計画に沿って運用することが挙げられる。しかしながら、太陽光発電からの供給電力の予測困難な変動により、分散電源が運転計画どおりに運用されない場合がある。

0003

例えば、太陽光発電と蓄電池とを併用し、電力需要に対する太陽光発電からの供給電力の不足分(以下、「不足分電力」という。)のピークを削ること(ピークカット)により負荷平準化効果を狙うといった方式(以下、「ピークカット制御方式」という。)が有る。

0004

図1は、ピークカット制御方式を説明するための図である。図1において、横軸時刻であり、縦軸電力値である。また、実線グラフは、不足分電力の遷移を示す。破線のグラフは、ピークカット制御方式により、カットされた不足分電力を示す。

0005

ピークカット制御方式では、不足分電力が、予め設定された放電目標値を超えたときに、蓄電池からの放電が行われ、不足分電力が放電目標値以下となるように制御される。したがって、放電目標値が低く設定されれば、ピークを低くすることができる。但し、蓄電池の容量には限りが有るため、放電目標値が単に低く設定されてしまうと、運用の途中で蓄電池の残量が不足してしまう。したがって、放電目標値には、適切な値が設定される必要がある。そこで、放電目標値の設定は、例えば、前日又は数時間前の天候の予測等に基づいて行われる。

0006

しかし、天候が予想外乱れ、太陽光発電からの供給電力が予測よりも少なくなってしまった場合、計画通りのピークカットを実現するためには蓄電池からの放電量を増加させる必要が有る。このことは、計画外に蓄電池からの放電量が増加することを意味するので、蓄電池の運用過程蓄電池残量が不足してしまう可能性が生じる。蓄電池残量の不足後において、不足分電力のピークが発生すると、当該ピークを削ることが困難となってしまう。

0007

このような不都合が生じる可能性を低下させるため、運用過程において、放電目標値を適宜修正することが行われている。例えば、前日又は数時間における天候等の予測が当日又は現時点において外れた場合に、前日又は数時間前の予測に基づいて設定された放電目標値を、当日又は現時点におけるより精度が高い予測に基づき修正する手法がいくつかの実証実験試行され、その効果が確認されている。前日又は数時間前の予測が外れた場合でも、より精度の高い予測に基づいて放電目標値を適切に修正することにより、計画外の蓄電池からの放電量の増加を抑制することが可能となる。

0008

特開平08−308104号公報
特開2013−005630号公報
特開2002−369407号公報

先行技術

0009

満、内章、野崎洋介、遠藤久、角田二郎、エネルギーネットワークにおける太陽光発電予測技術、電気学会論文誌B、Vol.127(2007)、No.7、pp.847−853
高山聡志、岩佑二、原亮一、裕幸、伊藤孝充、植田喜延、三輪修也、野直也、谷克幸、山口浩司、大規模太陽光発電所における日射量予測に基づく発電計画作成手法、電気学会論文誌B、Vol.129(2009)、No.12pp.1514−1521

発明が解決しようとする課題

0010

しかしながら、放電目標値を適宜修正する場合、放電目標値を修正する時点で参考にした情報が、1日単位の運用全体から見て一時的な変動であると、結果的に見て、以後の天候の変動に対して適切ではなかった修正が行われてしまう可能性が有る。

0011

例えば、天候が回復した場合、太陽光発電からの供給電力の増加が見込まれるために、不足分電力が低くなることが考えられる。したがって、この場合、放電目標値を低く設定することが可能となる。太陽光発電からの供給電力が増加すれば、放電目標値が低く設定されたとしても、蓄電池からの放電量の増加を抑制可能であるからである。しかし、天候の回復が一時的であった場合、太陽光発電からの供給電力が低下するため、低く設定された放電目標値に基づいて、蓄電池からの放電量は増加する。その結果、結果的には、放電すべきでなかったタイミングで不必要な放電をしてしまうことになる。この場合、不必要な放電をしてしまった分だけ蓄電池の残量が減少し、以降におけるピークカット効果が悪化する可能性が有る。すなわち、この場合、結果的には放電目標値を低くするべきではなかったということになる。

0012

一方、天候が悪化した場合、太陽光発電からの供給電力の低下が見込まれるために、不足分電力が高くなることが考えられる。したがって、蓄電池の残量が枯渇しないように、放電目標値を高く設定する必要が有る。不足分電力が高くなることが予測されるにも拘わらず、放電目標値をそのままに、又は低く設定してしまっては、蓄電池からの放電が行われる可能性が高くなってしまうからである。すなわち、ピークカットの制御では、例えば、1日単位の運用全体において、出来るだけピークを低下させること(不足分電力が平準化されること)が望ましいとされる。しかし、天候の悪化が一時的であった場合、放電目標値は高く設定されているため、蓄電池からの放電は、不足分電力が高い放電目標値に到達するまで行われない。その結果、結果的には、放電すべきであったタイミングで放電が行われないということになる。すなわち、この場合、結果的には放電目標値を高くするべきではなかったということになる。放電目標値を高くしなければ、結果的には、ピークを低くできた可能性が有るからである。

0013

そこで、一側面では、太陽光発電からの供給電力の不足分のピークカットの効果に対する天候の急変による影響を緩和させることを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

一つの案では、太陽光発電の供給電力の不足分が閾値を超える場合に放電する蓄電池を制御する制御装置に対し、運転計画に基づき指示を与える運転装置の前記運転計画を生成する運転計画生成装置は、日照状況を示す日照情報を取得するとともに、前記制御装置を介して前記蓄電池の残量を取得する第1の取得部と、現時刻から所定時間内における前記日照情報の所定の変化を検知する検知部と、前記蓄電池の残量と、前記日照情報と、前記日照情報が観測された時刻との組み合わせに対応付けて、前記閾値の候補を記憶する記憶部と、前記日照情報の所定の変化が検知された第1の時刻と、前記第1の時刻における第1の日照情報と、前記第1の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第1の閾値の候補と、前記第1の時刻から前記所定時間以上前の第2の時刻における第2の日照情報と、前記第2の時刻における前記蓄電池の残量との組み合わせに対応する第2の閾値の候補とを、前記記憶部から取得する第2の取得部と、前記第2の取得部が取得した前記第1の閾値の候補と前記第2の閾値の候補のうちのいずれかを、前記第1の取得部が取得する前記蓄電池の残量に応じた変更後閾値として選択する選択部と、前記選択部が選択した変更後閾値を前記運転計画に反映する反映部と、を有することを特徴とする。

発明の効果

0015

一態様によれば、太陽光発電からの供給電力の不足分のピークカットの効果に対する天候の急変による影響を緩和させることができる。

図面の簡単な説明

0016

ピークカット制御方式を説明するための図である。
本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。
本発明の実施の形態における運転装置のハードウェア構成例を示す図である。
天候の急変の方向と理想目標値及び維持目標値との関係を示す図である。
本発明の実施の形態における運転装置の機能構成例を示す図である。
運用状況監視部が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
制御パラメータの値の遷移の一例を示す図である。
天候急変の判定処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
定期修正処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
運転計画DBの構成例を示す図である。
目標値決定処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
理想目標値及び維持目標値等を求めるために利用される各パラメータの関係を説明するための図である。
打ち切り閾値算出処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
目標値選択処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。

実施例

0017

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図2は、本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。

0018

図2において、運転装置10は、運転計画作成装置20にネットワークを介して接続されている。運転計画作成装置20は、運転計画データベース(以下、「運転計画DB60」という。)を作成する1以上のコンピュータである。運転計画DB60とは、適用条件付の運転計画の候補の集合である。運転計画とは、蓄電池40の動作を規定する1以上の制御パラメータの値の組み合わせをいう。制御パラメータは、制御装置30に設定されるパラメータである。例えば、電力需要に対する太陽光発電からの供給電力の不足分が、所定の電力値を超えた時に蓄電池40からの放電を行うというピークカット制御方式で蓄電池40を運転する場合、その電力値(以下、「放電目標値」という。)が、制御パラメータ、すなわち、運転計画となる。以下、太陽光発電からの供給電力の不足分を「不足分電力」という。例えば、不足分電力は、電力会社から購入される電力であってもよい。また、適用条件とは、運転計画を適用すべき状況を特定する情報をいう。例えば、一定の時間間隔で運用状況を監視し、その時々の日射量及び蓄電池40の残量に応じて、運転計画(放電目標値)が修正される場合、運転計画の修正の要否を判定すべき時刻、日射量、及び蓄電池40の残量の組み合わせが適用条件となる。なお、本実施の形態において、運転計画DB60の作成方法は、特定のものに限定されない。

0019

運転装置10は、運転計画DB60に基づいて、制御装置30に対して、蓄電池40の充放電動作制御命令を出力する1以上のコンピュータである。運転装置10は、例えば、一定の時間間隔で、その時点の時刻、日射量、及び蓄電池40の残量の組み合わせに合致する適用条件が付与された運転計画を選択する。運転装置10は、選択された運転計画に応じた制御命令を、制御装置30に対して出力する。

0020

制御装置30は、運転装置10からの制御命令に従って、蓄電池40の充放電を制御する装置である。

0021

なお、運転計画作成装置20、運転装置10、及び制御装置30は、一つのコンピュータによって実現されてもよい。

0022

図3は、本発明の実施の形態における運転装置のハードウェア構成例を示す図である。図3の運転装置10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU104、及びインタフェース装置105等を有する。

0023

運転装置10での処理を実現するプログラムは、記録媒体101によって提供される。プログラムを記録した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、プログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

0024

メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。CPU104は、メモリ装置103に格納されたプログラムに従って運転装置10に係る機能を実行する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。

0025

なお、記録媒体101の一例としては、CD−ROMDVDディスク、又はUSBメモリ等の可搬型の記録媒体が挙げられる。また、補助記憶装置102の一例としては、HDD(Hard Disk Drive)又はフラッシュメモリ等が挙げられる。記録媒体101及び補助記憶装置102のいずれについても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に相当する。

0026

ここで、運転装置10が実行する処理の概要について説明する。運転装置10は、通常時(天候が急変しない状態)においては、運転計画DB60にしたがって、一定間隔で(定期的に)制御パラメータの値を修正又は変更する。以下、斯かる運転計画の修正又は変更を「定期修正」といい、当該一定間隔を、「定期修正周期」という。また、定期修正が行われる時刻を、「定期修正時刻」という。また、定期修正における修正後の制御パラメータを、以下「修正目標値」という。

0027

運転装置10は、定期修正周期の期間内において、天候の急変を検知すると、天候の急変が一時的な現象であり、短期間で急変前の天候に戻る状況と、急変後の状態が継続する状況との双方を想定して、運転計画を決定する。具体的には、運転装置10は、それぞれの状況に対応する放電目標値を、天候の急変の検知前における最後の定期修正時刻に対応する運転計画DB60のレコードに基づいて特定する。したがって、2つの放電目標値が特定される。2つの放電目標値のうち、ピークカットについて相対的に高い効果が期待できる放電目標値を、以下「理想目標値」という。一方、ピークカットについて相対的に低い効果が期待できる放電目標値を、以下「維持目標値」という。換言すれば、理想目標値は、蓄電池40からの放電量が相対的に大きくなる放電目標値であり、維持目標値は、蓄電池40からの放電量が相対的に小さくなる放電目標値である。また、運転装置10は、維持目標値による運用を可能とするために必要な蓄電池40の残量(以下、「打ち切り閾値」という。)を、次回の定期修正時刻に対応する運転計画DB60のレコードに基づいて決定する。その後、運転装置10は、蓄電池40の残量が打ち切り閾値より大きい限りにおいては理想目標値に基づく運用を行い、蓄電池40の残量が打ち切り閾値以下になった時点で維持目標値に基づく運用に切り替えることにより、天候の急変によるピークカットの効果への影響を緩和させる。可能な限り理想目標値が採用されるのは、理想目標値の方が、不足分電力のピークを小さくできる可能性が高いからである。

0028

ここで、天候の急変が一時的な現象であり、短期間で急変前の天候に戻る状況に対応する放電目標値と、急変後の状態が継続する状況に対応する放電目標値とのいずれが理想目標値となり、いずれが維持目標値となるかは、天候の急変の方向によって異なる。

0029

図4は、天候の急変の方向と理想目標値及び維持目標値との関係を示す図である。図4では、天候が一時的に回復した場合(A)と、一時的に崩れた場合(B)とに分けてグラフが示されている。(A)及び(B)において、横軸は時刻であり、縦軸は、電力値である。また、(A)及び(B)に示される修正目標値のグラフは、仮に、定期修正のみによって運用を行った場合の運転計画を示すものである。

0030

(A)では、7時から9時頃にかけて、天候が急激に良くなり、9時頃から10時頃にかけて、天候が急激に悪化したことが示されている。すなわち、(A)では、7時頃から9時頃にかけて、太陽光発電の供給電力(PV)が急激に増加し、9時頃から10時頃にかけて、太陽光発電の供給電力が急激に減少している。

0031

この場合、運転装置10は、9時過ぎにおいて、理想目標値及び維持目標値を決定する。具体的には、短期間で急変前の天候に戻る状況に対応する放電目標値が、維持目標値とされる。急変後の状態が継続する状況が継続する状況に対応する放電目標値が、理想目標値とされる。

0032

一方、(B)では、11時過ぎから12時半頃にかけて、天候が急激に悪化し、12時半以降において天候が急激に良くなったことが示されている。すなわち、(A)では、11時過ぎから12時半頃にかけて、太陽光発電の供給電力(PV)が急激に減少し、12時半以降において、太陽光発電の供給電力が急激に増加している。

0033

この場合、運転装置10は、12時半頃において、理想目標値及び維持目標値を決定する。具体的には、短期間で急変前の天候に戻る状況に対応する放電目標値が、理想目標値とされる。急変後の状態が継続する状況に対応する維持目標値が、理想目標値とされる。

0034

(A)及び(B)から分かるように、天候の急変前後において天候が相対的に悪い状況に対応する放電目標値、すなわち、太陽光発電の供給電力が減少し、不足分電力が高くなる状況に対応する放電目標値が維持目標値とされる。一方、天候の急変前後において天候が相対的に良い状況に対応する放電目標値、すなわち、太陽光発電の供給電力が減少し、不足分電力が低くなる状況に対応する放電目標値が理想目標値とされる。したがって、理想目標値は、維持目標値よりも小さい値となる。

0035

上記において説明した処理概要を実現するために、運転装置10は、例えば、図5に示されるような機能構成を有する。

0036

図5は、本発明の実施の形態における運転装置の機能構成例を示す図である。図5において、運転装置10は、運用状況監視部11、定期修正部12、及び天候急変対応部13等を有する。これら各部は、運転装置10にインストールされたプログラムが、CPU104に実行させる処理により実現される。なお、運転計画DB60は、補助記憶装置102に記憶されていてもよいし、運転計画作成装置20又は運転装置10にネットワークを介して接続される記憶装置に記憶されていてもよい。

0037

運用状況監視部11は、例えば、一定周期(以下、「状況監視周期」という。)で、制御装置30から蓄電池40の残量の計測値や日照状況の観測値等の運用状況を示すデータ(以下、「状態データ」という。)を取得する。運用状況監視部11は、定期修正時刻が到来すると、定期修正を定期修正部12に実行させて、定期修正の結果として得られる修正目標値を、制御装置30に送信する。また、運用状況監視部11は、天候の急変を検知すると、天候急変対応部13に、理想目標値、維持目標値、及び打ち切り閾値を決定させる。この場合、運用状況監視部11は、まずは理想目標値を制御装置30に送信する。運用状況監視部11は、蓄電池40の残量が、次回の定期修正時刻において維持目標値での運用が可能な範囲の下限を下回った場合には、維持目標値を制御装置30に送信する。当該下限は、運転計画DB60において、次に訪れる最初の定期修正時刻に対する値に基づいて特定される。なお、日照状況の観測値の取得先は、制御装置30でなくてもよい。

0038

図5において、運用状況監視部11は、運用状況取得部111、天候急変検知部112、目標値選択部113、及び制御パラメータ設定部114等を含む。運用状況取得部111は、状態データを取得する。天候急変検知部112は、状態データに基づいて天候の急変を検知する。目標値選択部113は、蓄電池40の残量と打ち切り閾値との比較に基づいて、制御装置30に制御パラメータとして設定する値を、理想目標値及び維持目標値の中から選択する。制御パラメータ設定部114は、修正目標値、理想目標値、又は維持目標値を、制御パラメータとして制御装置30に送信(設定又は反映)する。すなわち、修正目標値、理想目標値、又は維持目標値が、運転計画に対して反映される。

0039

定期修正部12は、定期修正時刻において取得された状況データが示す日射量及び蓄電池40の残量と、運転計画DB60とに基づいて、修正目標値を決定する。なお、本実施の形態では、日照状況を示す値の一例として、日射量が用いられる。但し、日照時間等、他の指標値が、日照状況を示す値として用いられてもよい。

0040

天候急変対応部13は、理想目標値、維持目標値、及び打ち切り閾値を決定する。具体的には、天候急変対応部13は、天候急変時の日射量と天候急変前の日射量とのそれぞれごとに、天候急変時の蓄電池40の残量に基づいて、運転計画DB60から放電目標値を取得する。天候急変対応部13は、取得された2つの放電目標値のうち、ピークカットについて相対的に高い効果が期待できる方を、理想目標値とし、他方を維持目標値とする。また、維持目標値に基づいて、打ち切り閾値が決定される。

0041

以下、運転装置10が実行する処理手順について説明する。図6は、運用状況監視部が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図6の処理は、例えば、1〜10分程度の状況監視周期で繰り返し実行される。なお、本実施の形態では、便宜上、定期修正周期は、状況監視周期のN倍(Nは2以上の整数)であるとする。すなわち、状況監視周期は、定期修正周期より短く、かつ、定期修正周期は、状況監視周期の整数倍である。したがって、図6の処理がN回実行されるうちの1回の時刻は、定期修正時刻に一致する。

0042

テップS101において、運用状況監視部11の運用状況取得部111は、制御装置30から状況データを取得する。状況データには、現時点の日射量及び蓄電池40の残量等が含まれている。続いて、運用状況監視部11は、現在時刻が、定期修正時刻であるか否かを判定する(S102)。現在時刻が定期修正時刻であるか否かは、運転計画DB60を参照することにより判定可能である。後述されるように、運転計画DB60には、定期修正周期ごとの定期修正時刻が記憶されているからである。また、現在時刻は、運転装置10が有する非図示の時計から取得されてもよいし、状況データに含まれていてもよい。

0043

現在時刻が定期修正時刻でない場合(S102でNo)、運用状況監視部11は、理想目標値が有効であるか否かを判定する(S103)。理想目標値が有効である状態とは、理想目標値が制御パラメータとして選択されている状態、すなわち、理想目標値に基づく運用が行われている状態をいう。ステップS103における判定は、例えば、理想目標値が有効であるか否かを示す変数(以下、「理想目標フラグ」という。)の値が参照されて行われる。例えば、理想目標フラグは、true又はfalseの値を採りうる。trueは、理想目標値が有効であることを示す。falseは、理想目標値が無効であることを示す。なお、理想目標値の決定等は、後段のステップにおいて実行される。したがって、最初にステップS103が実行される際には、理想目標値は無効である。すなわち、理想目標フラグの初期値は、falseである。

0044

理想目標値が有効でない場合(S103でNo)、運用状況監視部11の天候急変検知部112は、天候が急変したか否かを判定する(S104)。当該判定処理の詳細については、後述される。天候の急変が検知された場合(S104でYes)、運用状況監視部11は、天候急変対応部13に、目標値決定処理を実行させる(S105)。目標値決定処理では、理想目標値及び維持目標値が決定される。続いて、運用状況監視部11は、天候急変対応部13に、打ち切り閾値算出処理を実行させる(S106)。打ち切り閾値算出処理では、打ち切り閾値が算出される。なお、目標値決定処理及び打ち切り閾値算出処理の詳細については後述される。

0045

続いて、運用状況監視部11の目標値選択部113は、目標値選択処理を実行する(S107)。目標値選択処理では、状況データが示す蓄電池40の残量と打ち切り閾値との比較に基づいて、理想目標値又は維持目標値が制御パラメータとして選択される。ここで、理想目標値が選択された場合、理想目標値が有効な状態となる。目標値選択処理の詳細については後述される。続いて、運用状況監視部11の制御パラメータ設定部114は、選択された値を示す制御パラメータを、制御装置30に送信する(S108)。なお、天候の急変が検知されない場合(S104でNo)、ステップS105〜S108は実行されない。

0046

また、ステップS103において、理想目標値が有効である場合(S103でYes)、ステップS106〜S108が実行される。すなわち、1つの定期修正周期内において、理想目標値が有効とされた以降は、目標値選択処理によって、維持目標値への切り替えの要否が判定され、必要に応じて維持目標値が制御パラメータとして選択される。

0047

なお、図6では、理想目標値が有効である限り、目標値決定処理は実行されない例が示されているが、理想目標値が有効であっても、目標値決定処理が実行され、理想目標値及び維持目標値が再計算されるようにしてもよい。この場合、ステップS103の分岐が除去されればよい。

0048

一方、現在時刻が、定期修正時刻である場合(S102でYes)、運用状況監視部11は、自らが保持している、最後の定期修正時刻の蓄電池40の残量の値を、状態データが示す値によって更新する(S109)。続いて、運用状況監視部11は、理想目標フラグの値をfalseに初期化する(S110)。すなわち、天候急変によって設定される、理想目標値又は維持目標値は、定期修正時刻ごとに無効となる。このことは、或る定期修正周期内において決定された理想目標値又は維持目標値に基づく運用は、当該定期修正周期内において有効であることを意味する。

0049

続いて、運用状況監視部11の天候急変検知部112は、天候が急変したか否かを判定する(S111)。ステップS111の処理は、ステップS104と同じでよい。天候の急変が検知されない場合(S111でNo)、運用状況監視部11は、定期修正部12に、定期修正処理を実行させる(S112)。定期修正処理では、現在時刻と状況データとに対応した放電目標値が、修正目標値として特定される。この場合、ステップS108では、定期修正処理において特定された修正目標値を示す制御パラメータが、制御装置30に送信される。定期修正処理の詳細については後述される。

0050

一方、天候の急変が検知された場合(S111でYes)、ステップS105〜S108が実行される。すなわち、定期修正時刻において、天候の急変が検知されると、定期修正に優先して、天候の急変に対応した処理が実行される。

0051

なお、ステップS108において送信された制御パラメータを受信した制御装置30は、不足分電力が当該制御パラメータの示す値を超える場合に、蓄電池40に放電させる。その結果、不足分電力のピークが、制御パラメータの値以下に抑えられる。

0052

図6の処理による、制御パラメータの値の遷移の一例について説明する。図7は、制御パラメータの値の遷移の一例を示す図である。図7では、定期修正時刻t1から定期修正時刻t4までの一つの定期修正周期における、制御パラメータの値の遷移例が示されている。

0053

まず、定期修正時刻t1において、定期修正部12によって決定される修正目標値1を示す制御パラメータが、制御装置30に設定される。続いて、時刻t2において、天候の急変が検知されると、理想目標値及び維持目標値が決定され、理想目標値を示す制御パラメータが、制御装置30に設定される。続いて、時刻t3において、蓄電池40の残量が、打ち切り閾値を下回ると、制御装置30には、維持目標値を示す制御パラメータが設定される。続いて、定期修正時刻t2が到来すると、定期修正部12によって決定される修正目標値2を示す制御パラメータが、制御装置30に設定される。時刻t2における理想目標値の設定や、時刻t3における維持目標値の設定により、定期修正時刻t1で設定された修正目標値が維持される場合に比較して、ピークカットの効果に対する天候急変の影響が緩和される可能性を高めることができる。

0054

なお、修正目標値1と修正目標値2とは、同じ値であるとは限らない。また、仮に、定期修正時刻t1又は定期修正時刻t4において、天候の急変が検知された場合は、理想目標値及び維持目標値が決定され、理想目標値を示す制御パラメータが、制御装置30に設定される。また、仮に、時刻t2〜定期修正時刻t4までの間に、蓄電池40の残量が打ち切り閾値を下回らない場合は、制御装置30には、維持目標値を示す制御パラメータは、設定されない。

0055

続いて、図6のステップS104又はS111の詳細について説明する。図8は、天候急変の判定処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。

0056

ステップS201において、天候急変検知部112は、現在時刻(t)の日射量I(t)を、日照率SD(t)に変換する。日射量I(t)は、時刻(t)において取得された状態データに含まれている。日射量から日照率への変換は、例えば、過去データに基づく回帰分析により作成した変換表等を用いて行われてもよい。

0057

続いて、天候急変検知部112は、時刻(t)からΔtだけ前の時刻(t−Δt)において取得された状態データにおける日射量I(t−Δt)を、日照率SD(t−Δt)に変換する(S202)。Δtは、例えば、状況監視周期の整数倍の値である。以下、時刻(t−Δt)を、「日照率比較基準時刻」という。天候急変検知部112は、状況監視周期ごとに、その時に取得された状態データに含まれている日射量を保持しておけばよい。そうすることにより、天候急変検知部112は、日照率比較基準時刻における日射量I(t−Δt)を特定することができる。

0058

続いて、天候急変検知部112は、天候急変を示す条件の一例である、以下の式(1)が成立するか否かを判定する(S203)
|SD(t)−SD(t−Δt)|/Δt>δ ・・・(1)
すなわち、時刻(t)における日照率と、時刻(t−Δt)における日照率との差分の絶対値を、Δtによって除した値が、閾値δより大きいか否かを判定する。閾値δは、適宜定められればよい。

0059

式(1)が成立する場合(S203でYes)、天候急変検知部112は、天候の急変を検知する(S204)。式(1)が成立しない場合(S203でNo)、天候急変検知部112は、天候の急変を検知しない。

0060

なお、Δtは、定数でなくてもよい。例えば、時刻(t)より前の最後の定期修正時刻の1つ前の定期修正時刻を、日射量を比較するための基準の時刻(上記における、t−Δt)に対応する時刻とされてもよい。

0061

続いて、図6のステップS112の詳細について説明する。図9は、定期修正処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図9の処理は、基本的には、定期修正周期で実行される。但し、定期修正時刻に天候の急変が検知された場合、図9の処理は実行されない。

0062

ステップS301において、定期修正部12は、現在時刻と、状態データが示す日射量及び蓄電池40の残量に合致する適用条件に対応付けられた放電目標値を、運転計画DB60より取得する。

0063

図10は、運転計画DBの構成例を示す図である。図10において、運転計画DB60の各レコードは、月、時刻、蓄電池残量、日射量、日照率、及び放電目標値等の項目を有する。このうち、月、時刻、蓄電池残量、日射量、及び日照率が、適用条件を構成する。但し、日射量及び日照率のいずれかは、適用条件から除去されてもよい。ステップS301では、当日が属する月と、現在時刻と、蓄電池40の残量と、状態データに含まれる日射量に合致する適用条件に対応する放電目標値が、取得される。なお、運転計画DB60には、同じ月の同じ時刻に対して、複数のレコードが登録されている。

0064

例えば7月の或る日の8時において、蓄電池40の残量が50%、日射量が0.217[kWh]の場合には、放電目標値として19[kW]が取得される。なお、本実施の形態では、日照率は、使用されていないが、日射量の代わりに日照率が使用されてもよい。また、現在時刻及び状態データと適用条件との合致は、完全一致でなくてもよい。例えば、蓄電池残量や日射量など連続値は、運用に大きく影響を与えない粒度離散化し、それぞれの適用条件に対する放電目標値を最適化した上で、現在時刻及び状態データに対して相対的に近い適用条件に対応付く放電目標値が取得されてもよい。

0065

続いて、定期修正部12は、取得された放電目標値を、修正目標値として決定する(S302)。

0066

なお、図9の処理は、図6の処理に同期して行われなくてもよい。すなわち、図9の処理は、図6の処理と並列的に、定期修正周期で実行されてもよい。この場合、図6から、ステップS112は除去されてもよい。図6実行タイミングと、図9の実行タイミングとが重なった場合は、図9の処理が優先されて実行されるようにしてもよい。

0067

なお、運転計画DB60は、運転計画作成装置20によって予め作成されている。運転計画DB60の各レコードには、適用条件は、起こりうる状況を示す適用条件と、当該状況においてピークカット率を最大化できる可能性の高い放電目標値が推定されて、登録される。

0068

ピークカット率を最大化できる可能性の高い放電目標値の推定には、遺伝的アルゴリズムやPSO(Particle Swarm Optimization:粒子群最適化)のような最適化手法が用いられてもよい。または、国際公開第2012/127585号に示されているような網羅的需給シナリオに基づく手法が用いられてもよい。

0069

続いて、図6のステップS105の詳細について説明する。図11は、目標値決定処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。

0070

ステップS401において、天候急変対応部13は、天候急変が検知された時刻(t)以前の最後の定期修正時刻(以下、「前回の定期修正時刻」という。)に対応する運転計画DB60のレコードの中から、時刻(t)の日射量(以下、「急変時日射量」という。)と、前回の定期修正時刻における蓄電池40の残量(以下、「前回定期修正時残量」という。)とに適用条件が合致するレコードを検索する。ここでいう合致も、完全一致でなくてもよい。天候急変対応部13は、検索されたレコードから放電目標値を取得する。以下、当該放電目標値を、「急変時目標値」という。急変時目標値は、仮に、前回の定期修正時刻における日射量が、時刻(t)の日射量であったとしたら選択されたであろう放電目標値であるともいえる。なお、天候の急変が検知された時刻(t)が、定期修正時刻と一致する場合、すなわち、図6のステップS111でYesの場合にステップS107が実行される場合、時刻(t)が「前回の定期修正時刻」となる。したがって、この場合、急変目標値は、仮に、現時点の定期修正時刻における日射量が、時刻(t)の日射量であったとしたら選択されたであろう放電目標値であるともいえる。

0071

なお、前回の定期修正時刻における蓄電池40の残量は、図6のステップS109において定期修正時刻ごとに更新されている蓄電池40の残量の値を参照することにより特定可能である。

0072

続いて、天候急変対応部13は、前回の定期修正時刻に対応する運転計画DB60のレコードの中から、天候急変前の時刻(t−Δt)の日射量と前回定期修正時残量とに適用条件が合致するレコードを検索する。天候急変対応部13は、検索されたレコードの放電目標値を取得する(S402)。以下、当該放電目標値を、「急変前目標値」という。急変前目標値は、仮に、前回の定期修正時刻における日射量が、時刻(t−Δt)の日射量であったとしたら選択されたであろう放電目標値であるともいえる。

0073

続いて、天候急変対応部13は、急変前目標値と急変時目標値とを比較する(S403)。天候急変対応部13は、比較の結果、値が小さい方を理想目標値とし(S404)、値が大きい方を維持目標値とする(S405)。また、天候急変対応部13は、理想目標値が取得されたレコードの日射量を理想日射量とし(S404)、維持目標値が取得されたレコードの日射量を維持日射量とする(S405)。

0074

なお、制御パラメータの値が高くなれば、ピークカットの効果は低下し、制御パラメータの値が低くなれば、ピークカットの効果は向上する。また、天候の急変の方向によって、急変前目標値と急変時目標値との大小関係は変化する。したがって、急変前目標値と急変時目標値との比較が行われて、ピークカットの効果の高い方が、理想目標値とされ、ピークカットの効果が低いが、蓄電池40の放電量を低下させることができる方が、維持目標値とされるのである。

0075

よって、理想目標値によれば、天候急変の前後において、天候が相対的に良い状態が継続した状況に適した運用を行うことができる。一方、維持目標値によれば、天候急変の前後において、天候が相対的に悪い状態が継続した状況に適した運用を行うことができる。

0076

図11において特定される、理想目標値及び維持目標値等を求めるために利用される各パラメータの関係について整理する。

0077

図12は、理想目標値及び維持目標値等を求めるために利用される各パラメータの関係を説明するための図である。

0078

図12に示されるように、急変前目標値は、前回の定期修正時刻における運転計画DB60のレコードの中で、天候急変前の日射量(急変前日射量)と前回定期修正時残量とに適用条件が合致するレコードの放電目標値である。急変時目標値は、前回の定期修正時刻における運転計画DB60のレコードの中で、天候急変時の日射量(急変時日射量)と前回定期修正時残量とに適用条件が合致するレコードの放電目標値である。すなわち、急変前目標値の特定と、急変時目標値との特定においては、用いられる日射量が異なる。

0079

急変前目標値と急変時目標値との比較の結果、値が大きい方が維持目標値とされ、値が小さい方が理想目標値とされる。また、急変前日射量及び急変時日射量のうち、維持目標値の特定に用いられた方が、維持日射量であり、理想目標値の特定に用いられた方が、理想日射量である。

0080

続いて、図6のステップS106の詳細について説明する。図13は、打ち切り閾値算出処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。

0081

ステップS501において、天候急変対応部13は、次回の定期修正時刻に対応する運転計画DB60のレコードの中から、維持目標値及び維持日射量に合致する日射量を含むレコードを検索し、当該レコードの蓄電池残量を取得する。当該合致も完全一致でなくてもよい。

0082

基本的に、運転計画DB60の各レコードは、想定される適用条件に対して作成されているため、放電目標値と、蓄電池残量以外の適用条件を与えることによって、当該放電目標値による運用に必要な又は適している蓄電池残量を得ることが可能である。したがって、このようにして得られた蓄電池残量は、当該蓄電池残量を格納するレコードの時刻における日射量が、当該レコードの日射量であり、当該時刻において当該レコードの放電目標値に基づく運用を行う場合に、蓄電池40に残っている必要の有る残量であるといえる。

0083

したがって、ステップS501で取得される蓄電池残量は、次回の定期修正時刻における日射量が維持日射量であり、当該定期修正時刻において維持目標値に基づく運用を行う場合に、蓄電池40に残っている必要の有る残量であるといえる。ここで、次回の定期修正時刻における日射量が維持日射量であるという要件は、次回の定期修正時における天候が、天候急変前後において相対的に悪い方であるという要件と等価である。

0084

例えば、図10によれば、次回の定期修正時刻が15時であり、維持日射量が0.344[kWh]であって、維持目標値が23.5[kW]であれば、ステップS501において、これらのパラメータに合致するレコードの蓄電池残量として、20[%]が取得される。そして、当該レコードは、次回の定期時刻において、維持日射量が0.344[kWh]であり、蓄電池40の残量が20[%]であれば、23.5[kW]を修正目標値とする運用が可能であることを意味する。したがって、維持目標値が23.5[kW]である場合には、蓄電池40の残量が20%を超える限りにおいては、理想目標値による運用によって放電量が増加しても、維持目標値23.5[kW]による運用は実現可能である。

0085

以下、ステップS501において取得された蓄電池残量を、「次回定期修正時必要残量」という。

0086

続いて、天候急変対応部13は、次回定期修正時必要残量に基づいて、打ち切り閾値を算出する(S502)。

0087

例えば、次回定期修正時必要残量が、そのまま打ち切り閾値とされてもよい。但し、次回の定期修正時刻において、蓄電池40の残量が次回定期修正時必要残量以上である可能性を高めるためには、打ち切り閾値は、次回定期修正時必要残量よりも大きな値であるのが望ましい。すなわち、打ち切り閾値の決定には、制御パラメータが理想目標値から維持目標値へ切り替えられる時点から、次回の定期修正時刻までにおける蓄電池40の残量の変化量が考慮されることが望ましい。

0088

そこで、天候急変対応部13は、前回の定期修正時刻から次回の定期修正時刻までの蓄電池40の残量が線形に変化すると仮定し、次回定期修正時必要残量に対して線形補間を適用した値を、打ち切り閾値とする。具体的には、以下の式(2)に基づいて、打ち切り閾値が算出される。

0089

打ち切り閾値=前回定期修正時残量−前回の定期修正時刻からの経過時間(分)×(前回定期修正時残量−次回定期修正時必要残量)÷定期修正周期(分) ・・・(2)
例えば、前回定期修正時残量が30%であり、次回定期修正時必要残量が20%である場合、30%と20%の差分である10%が、前回の定期修正時刻と次回の定期修正時刻とのの間で均等に放電されると仮定される。したがって、例えば、現在時刻が、前回の定期修正時刻と次回修正時刻の中間である場合、25%が、打ち切り閾値とされる。

0090

但し、次回定期修正時必要残量に基づく補間は、線形補間以外の方法が用いられてもよい。例えば、前回の定期修正時刻からの経過時間に応じた値が予め補助記憶装置102に記憶されており、当該値が、次回定期修正時必要残量に対して加算されてもよい。

0091

なお、前回定期修正時残量よりも次回定期修正時必要残量の方が少ない場合には、均等に放電が行われることが想定されるのに対して、前回定期修正時残量よりも次回定期修正時必要残量の方が多い場合には均等に充電が行われることが想定される。

0092

続いて、図6のステップS107の詳細について説明する。図14は、目標値選択処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。

0093

ステップS601において、目標値選択部113は、打ち切り閾値と蓄電池40の残量とを比較する。ここで、蓄電池40の残量は、図6のステップS101において取得された状態データに含まれている値(すなわち、現時点における残量)である。当該比較は、蓄電池40の残量と次回定期修正時必要残量との差分が、所定値以上であるか否かの判定の一例に相当する。ここで、所定値は、打ち切り閾値と次回定期修正時必要残量との差分である。

0094

蓄電池40の残量が、打ち切り閾値を超える場合(S601でYes)、目標値選択部113は、理想目標値を有効化する(S602)。すなわち、理想目標フラグにtrueが代入される。続いて、目標値選択部113は、理想目標値を制御パラメータとして選択する(S603)。

0095

一方、蓄電池40の残量が、打ち切り閾値以下である場合(S601でNo)、目標値選択部113は、理想目標値を無効化する(S604)。すなわち、理想目標フラグにfalseが代入される。続いて、目標値選択部113は、維持目標値を制御パラメータとして選択する(S607)。

0096

上述したように、本実施の形態によれば、天候の急変が検知された場合、制御パラメータの候補として、天候急変前後の日照状況に基づいて、理想目標値及び維持目標値が決定される。次回の定期修正時刻において、維持目標値を制御パラメータとするために必要な容量が蓄電池40に残っている期間は、理想目標値が制御パラメータとして選択され、蓄電池40の残量が、斯かる容量以下となった時点で維持目標値が制御パラメータとして選択される。

0097

したがって、天候の急変に応じて、一つの定期修正周期において、修正目標値が固定的に制御パラメータとされて蓄電池40の運転が行われる場合に比べて、ピークカットの効果に対する天候の急変による影響を緩和することができる。

0098

また、理想目標値、維持目標値、及び打ち切り閾値は、運転計画作成装置20によって予め生成される運転計画DB60に基づいて決定される。したがって、天候急変時の対策のために運用時に必要となる追加の計算コストの増加を抑制することができる。

0099

なお、本実施の形態において、運転装置10が実行する処理は、運転計画作成装置20によって行われてもよい。この場合、運転装置10は、運転計画作成装置20によって選択される閾値を、制御装置30に設定してもよい。または、運転装置10及び運転計画作成装置20の区別無く、本実施の形態が実施されてもよい。すなわち、運転装置10及び運転計画作成装置20のいずれか一方が、他方の機能を同時に実現してもよい。

0100

なお、本実施の形態において、運転装置10は、運転計画生成装置の一例である。制御パラメータは、閾値の一例である。運用状況取得部111は、第1の取得部の一例である。天候急変対応部13は、第2の取得部の一例である。天候急変検知部112は、検知部の一例である。目標値選択部113は、選択部の一例である。運転計画DB60は、記憶部の一例である。日射量は、日照情報の一例である。制御パラメータ設定部114は、反映部の一例である。

0101

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

0102

10運転装置
11運用状況監視部
12定期修正部
13天候急変対応部
20運転計画作成装置
30制御装置
40蓄電池
60運転計画DB
100ドライブ装置
101記録媒体
102補助記憶装置
103メモリ装置
104 CPU
105インタフェース装置
111 運用状況取得部
112 天候急変検知部
113目標値選択部
114制御パラメータ設定部
B バス

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