蓄电池系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与电力系统相连接的蓄电池系统。
【背景技术】
[0002]电力系统通过输配电设备将发电设备与负载设备相连接而被构筑。电力系统的规模各式各样，有将多个大规模发电站与多个工厂或商业设施及住宅相连接的大规模的系统，也有在特定设施内构建的小规模的系统。无论何种规模的电力系统，都具备对电力系统整体的供电与耗电进行管理的能源管理系统(EMS)，利用EMS来使发电设备的供电与负载设备的耗电平衡。
[0003]蓄电池系统与如上所述的电力系统相连接，被用作为用于使供电与耗电平衡的一种手段。以往，难以实现大量电力的储存，但通过对如锂离子电池、钠硫电池那样的大容量蓄电池进行实际运用，能实现大量电力的储存。将具备像这样的蓄电池的蓄电池系统与电力系统相连接，从而能实现如下的运用:即，在供电相对于电力需求变得过大时，将过剩的电力充电至蓄电池，在供电相对于电力需求变得不足时，利用来自蓄电池的放电来填补电力的不足。
[0004]作为像这样的蓄电池系统的适宜用途的一个示例，将其与利用眼光、风力等自然能的发电设备进行组合。利用自然能的发电设备正随着目前对能源问题或环境问题的意识的提高而得以广泛应用。然而，利用自然能的发电设备存在以下缺点:即，发电电力容易受到季节、天气等自然因素的左右从而无法稳定地进行供电。蓄电池系统是能弥补该缺点的系统，通过将蓄电池系统与利用自然能的发电设备进行组合，能稳定地进行供电。
[0005]在将蓄电池系统与电力系统相连接的情况下，利用上述的EMS来对蓄电池系统的工作进行管理。蓄电池系统包括与蓄电池相连接的交直流转换装置(PCS) WCS具有将电力系统的交流电力转换成直流电力并对蓄电池进行充电的功能、以及将蓄电池的直流电力转换成交流电力并向电力系统进行放电的功能。从EMS向PCS提供充放电请求，PCS根据充放电请求来工作，从而实现从电力系统向蓄电池的充电、或从蓄电池向电力系统的放电。
[0006]此外，申请人识别出以下所记载的文献作为与本发明有关的文献。在专利文献I的图9中，记载有与电力系统相连接的蓄电池系统的一个示例。
现有技术文献专利文献
[0007]专利文献I:日本专利特开2013-27210号公报专利文献2:日本专利特开2012-75243号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0008]然而，决定从EMS提供给PCS的充放电请求，使得在整个电力系统中使供电与耗电平衡，但对于蓄电池并不一定恰当。由于执行EMS的运算量庞大，因此，EMS难以逐一掌握作为请求的接受者的蓄电池的状态而进行与之相对应的细致的控制。特别是在蓄电池系统的容量较大的情况下，蓄电池由极多的蓄电池单格构成，作为具体例，由几百个至几万个蓄电池单格构成，因此，极难逐一掌握这些电池的全部的状态。因此，若EMS对各个蓄电池进行管理，则对于通常处于变化中的蓄电池的状态，由EMS所进行的蓄电池系统的控制必须具有较长的周期。其结果是，EMS所提供的充放电请求不是与蓄电池的状态相对应的恰当的请求，根据充放电请求与蓄电池的状态之间的关系，不仅有时无法充分将蓄电池运用自如，而且还有可能强迫蓄电池进行对性能、寿命造成影响的过度的运行。
[0009]鉴于上述情况，在配置有蓄电池系统的现场不依赖于来自EMS的充放电请求而直接对PCS进行操作的情况下，需要一边确认蓄电池的状态一边进行充放电操作，但在根据蓄电池的状态变化(电压变化、温度变化)来进行适当的操作时，要求操作员具有较高的熟练度，容易发生人为错误。
[0010]本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种现场的操作员能没有人为错误地进行充放电操作的蓄电池系统。
解决技术问题所采用的技术方案
[0011]为了达到上述目的，本发明所涉及的蓄电池系统的结构如下。
[0012]本发明所涉及的蓄电池系统具有以下结构:与电力系统相连接，基于来自能源管理系统的充放电请求来工作，所述能源管理系统对电力系统的供电与耗电进行管理。对于本发明所涉及的蓄电池系统所连接的电力系统的规模、结构没有特别限定。
[0013]本发明所涉及的蓄电池系统包括蓄电池、蓄电池监视装置、交直流转换装置、控制装置以及现场监视操作装置。蓄电池可以由单一的蓄电池单格构成，也可以构成为多个蓄电池单格的集合体。作为蓄电池的种类，优选为锂离子电池、钠硫电池、镍氢电池等大容量的蓄电池。
[0014]蓄电池监视装置是对蓄电池的状态进行监视的装置。作为蓄电池监视装置的监视项目，例如能举出电流、电压、温度等状态量。就电压而言，在蓄电池由多个蓄电池单格构成的情况下，优选为对每个蓄电池单格的电压进行监视。蓄电池监视装置利用传感器始终或以规定的周期对作为监视项目的状态量进行测量，将所获得的数据的一部分或全部作为蓄电池信息输出至外部。
[0015]交直流转换装置是将蓄电池与电力系统相连接的装置，具有将电力系统的交流电力转换成直流电力并对蓄电池进行充电的功能、以及将蓄电池的直流电力转换成交流电力并向电力系统进行放电的功能。交直流转换装置也被称为功率调节器，利用交直流转换装置来对充向蓄电池的充电电力量、以及从蓄电池放出的放电电力量进行调整。
[0016]控制装置是介于能源管理系统与交直流转换装置之间的装置。该控制装置接收从能源管理系统提供给蓄电池系统的充放电请求。控制装置具有如下结构:除了充放电请求外还接收从蓄电池监视装置提供的蓄电池信息，基于充放电请求和蓄电池信息来对交直流转换装置进行控制。
[0017]现场监视控制装置直接与控制装置相连接。现场监视控制装置具有显示部和操作部。显示部具有显示控制装置从蓄电池监视装置接收到的蓄电池信息的将诶构。在蓄电池是由多个蓄电池单格串联配置而成的蓄电池模块的情况下，显示部具有基于蓄电池信息来显示蓄电池模块的各蓄电池单格的电压状态、以及蓄电池模块的温度状态的结构。
[0018]操作部具有能对交直流转换装置进行输入现场充放电请求的操作的结构。现场充放电请求是在配置有蓄电池系统的现场由操作员来进行设定的充放电请求。操作员能利用操作部来对与来自能源管理系统的充放电请求相同的参数输入现场充放电请求的设定值。
[0019]控制装置包括现场请求调整部。现场请求调整部具有以下结构:接收现场充放电请求和蓄电池信息，基于现场充放电请求和所述蓄电池信息来决定对交直流转换装置的充放电指示。优选为现场请求调整部具有以下结构:基于蓄电池信息来计算充放电可能电力，将充放电可能电力作为制约条件，基于现场充放电请求来决定对交直流转换装置的充放电指令。充放电可能电力能根据蓄电池的电压来计算。蓄电池的电压包含于从蓄电池监视装置提供的蓄电池信息。在充放电可能电力的计算中，当然也能参照电压以外的信息。
[0020]在本发明所涉及的蓄电池系统的另一优选方式中，控制装置还包括联锁处理部。联锁处理部具有以下结构:在检测到蓄电池系统的异常的情况下，根据所检测到的异常的内容来实施联锁处理。蓄电池系统的异常例如能根据由蓄电池监视装置所提供的蓄电池信息来进行检测。在蓄电池系统的异常的检测中，当然也能参照蓄电池信息以外的信息、例如来自交直流转换装置的信息。
发明效果
[0021]根据本发明所涉及的蓄电池系统，操作员能在配置有蓄电池系统的现场对蓄电池的状态进行监视并进行充放电操作。另外，根据本发明所涉及的蓄电池系统，由于基于蓄电池信息和现场充放电请求来决定对交直流转换装置的充放电指示，因此，能避免人为错误。因此，根据本发明所涉及的蓄电池系统，现场的操作员能没有人为错误地进行充放电操作。
【附图说明】
[0022]图1是用于对本发明的实施方式I所涉及的系统结构进行说明的概念结构图。
图2是本发明的实施方式I所涉及的系统的框图。
图3是利用显示部来显示的画面的一个示例，是显示蓄电池模块的状态的监视画面的示意图。
图4是现场的操作员所操作的操作画面的示意图。
图5是蓄电池系统所执行的控制程序的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在各图中，对共用要素标注相同的标号，并省略重复说明。
[0024]实施方式1.[实施方式I的整体结构]
图1是用于对本发明的实施方式I所涉及的系统结构进行说明的概念结构图。图1所示的蓄电池系统10与电力系统的输电设备20相连接。在电力系统中，除了输电设备20以外，还包含与输电设备20相连接的发电设备(省略图不)、与输电设备20相连接的负载设备(省略图示)。蓄电池系统10利用计算机网络40与远方的能源管理系统(以下称为EMS)30相连接。EMS30对发电设备的发电量、蓄电池系统10的充放电量、负载设备的受电量等电力系统的供电与耗电进行管理。
[0025]蓄电池系统10包括交直流转换装置(以下称为PCS)100、前电池控