电池控制装置、电池控制支持装置、电池控制系统、电池控制方法、电池控制支持方法和记 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池控制系统、电池控制装置、电池控制支持装置、电池控制方法、电 池控制支持方法和程序，更具体地说，涉及控制连接到电力系统的电池的放电或充电的电 池控制系统、电池控制装置、电池控制支持装置、电池控制方法、电池控制支持装置和程序。
【背景技术】
[0002] 在电力系统中，作为用于调整电力供需的方法，已经采用主要使用火力发电厂的 火力发电设备的输出控制功能，并且适当地组合抽水蓄能发电（pumping-up hydraulic power generation)的输出调节功能的方法。
[0003] 然而，如果将发电力量取决于天气状况的光伏发电和风力发电代表的可再生电源 连接到电力系统，作为分布式电源，与现有技术相比，可能产生分布式电源的输出变化导致 电力供需之间的更大不平衡。因此，为了补偿由分布式电源引起的电力供需的平衡的变化， 很可能不充分的唯一方法是通过主要使用火力发电设备，调整电力供需的平衡的方法，与 现有技术相同。因此，除现有技术外，需要用于调整电力供需之间的平衡的更有效技术。
[0004] 作为能解决调整电力供需平衡的需要的一种技术，存在一种有前途的技术，其使 用与电力系统的配电网互连的分布式蓄能（在下文中，将蓄能称为"ES"），诸如"蓄电池"， 并且有望从现在开始广泛使用。
[0005] 专利文献1描述了通过在用户侧使用二次电池（ES)，调整电力供需的电力系统控 制方法。
[0006] 在专利文献1中所述的电力系统控制方法中，电力系统控制装置获得二次电池的 充电量，并且进一步获得基于中央供电指令所等等的电力需求预测产生的电力系统的供电 时间表。电力系统控制装置基于二次电池的充电量和供电时间表，确定二次电池的操作时 间表。
[0007] 当电力系统控制装置确定二次电池的操作时间表时，电力系统控制装置将操作时 间表传送到控制二次电池的操作的二次电池控制系统。
[0008] 当二次电池控制系统从电力系统控制装置接收操作时间表时，二次电池控制系统 根据操作时间表，控制二次电池的充放电，而与电力系统的实际状态无关。
[0009] 此外，专利文献2描述了一种系统，其中，中央控制器经由局部监控器和上位控制 器，获得在相同时间点采样的多个电池单元的充电信息的状态。
[0010] 引用列表
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献 I :JP 2006-94648 A
[0013] 专利文献 2 :JP 2010-146571 A
【发明内容】
[0014] 技术问题
[0015] 从可再生电源供给电力系统的电力量根据短时间的天气状况的变化而改变。例 如，在光伏发电设备中，所供给的电力量根据太阳前穿过的小块云团而改变。
[0016] 实际上，难以设计在短时间，预期天气状况的变化度的供电时间表。
[0017] 因此，在专利文献1所述的电力系统控制方法中，实际上，难以具有由作为上位设 备的电力系统控制装置产生、反映由于短时间的天气状况的变化而产生的供电力量的变化 的二次电池的操作时间表（控制信息）。
[0018] 因此，在专利文献1中所述的电力系统控制方法具有不能应付电力系统的实际变 化状态的问题，其中，不反映来自上位设备的控制信息。
[0019] 当然，由在专利文献2中所述的、不控制电池单元的充放电的系统也不能解决上 述问题。
[0020] 本发明的目的是提供一种能解决上述问题的电池控制系统、电池控制装置、电池 控制支持装置、电池控制方法、电池控制支持方法和程序。
[0021] 技术方案
[0022] 根据本发明的电池控制装置是控制连接到电力系统的电池的操作的电池控制装 置，该装置包括：
[0023] 检测部件，检测表示电池的状态，或电力系统和电池的互连点的电压的电池相关 信息；
[0024] 第一通信部件，将检测部件的检测结果传送到外部装置，并且从该外部装置接收 控制电池的操作的操作控制信息；以及
[0025] 控制部件，基于电力系统的状态，并且基于由第一通信部件接收的操作控制信息， 控制电池的操作。
[0026] 根据本发明的电池控制支持装置是与控制连接到电力系统的电池的操作的电池 控制装置通信的电池控制支持装置，该装置包括：
[0027] 第二通信部件，与电池控制装置通信，并且接收表示电池的状态，或电力系统和电 池的互连点的电压的电池相关信息；
[0028] 识别部件，识别电力系统的状况，以及
[0029] 处理部件，基于该电池相关信息和由识别部件识别的电力系统的状况，生成控制 电池的操作的操作控制信息，并且将该操作控制信息从第二通信部件传送到电池控制装 置。
[0030] 根据本发明的电池控制系统是包括控制连接到电力系统的电池的操作的第一控 制装置和与该第一控制装置通信的第二控制装置的电池控制系统，
[0031] 第一控制装置包括：
[0032] 检测部件，检测表示该电池的状态，或该电力系统和该电池的互连点的电压的电 池相关信息；
[0033] 第一通信部件，将检测部件的检测结果传送到第二控制装置，并且从第二控制装 置接收控制该电池的操作的操作控制信息；以及
[0034] 控制部件，基于该电力系统的状态，并且基于由第一通信部件接收的操作控制信 息，控制该电池的操作，以及
[0035] 第二控制装置包括：
[0036] 第二通信部件，与第一控制装置通信，并且接收该电池相关信息；
[0037] 识别部件，识别该电力系统的状况，以及
[0038] 处理部件，基于由第二通信部件接收的电池相关信息和基于由识别部件识别的该 电力系统的状况，生成操作控制信息，并且将该操作控制信息从第二通信部件传送到第一 控制装置。
[0039] 根据本发明的电池控制方法是由控制连接到电力系统的电池的操作的电池控制 装置执行的一种电池控制方法，该方法包括：
[0040] 检测表示该电池的状态和该电力系统与该电池的互连点的状态的任何一个的电 池相关信息；
[0041] 将该电池相关信息传送到外部装置，并且从该外部装置接收控制该电池的操作的 操作控制信息；以及
[0042] 基于该电力系统的状态和该操作控制信息，控制该电池的操作。
[0043] 根据本发明的电池控制支持方法是由与控制连接到电力系统的电池的操作的电 池控制装置通信的电池控制支持装置执行的一种电池控制支持方法，其中该方法包括：
[0044] 从该电池控制装置接收表示该电池的状态，或该电力系统和该电池的互连点的电 压的电池相关信息；
[0045] 识别该电力系统的状况，以及
[0046] 基于该电池相关信息和该电力系统的状况，生成控制该电池的操作的操作控制信 息，并且将该操作控制信息传送到该电池控制装置。
[0047] 根据本发明的电池控制方法是由包括控制连接到电力系统的电池的操作的第一 控制装置和与该第一控制装置通信的第二控制装置执行的一种电池控制方法，其中，
[0048] 第一控制装置检测表示该电池的状态和该电力系统与该电池的互连点的状态的 任何一个的电池相关信息；
[0049] 第二控制装置识别该电力系统的状况，
[0050] 第一控制装置将电池相关信息传送到第二控制装置，
[0051 ] 第二控制装置接收电池相关信息，
[0052] 第二控制装置基于该电池相关信息和该电力系统的状况，生成控制该电池的操作 的操作控制信息，
[0053] 第二控制装置将该操作控制信息传送到该第一控制装置，
[0054] 第一控制装置接收该操作控制信息，以及
[0055] 第一控制装置基于电力系统的状态和操作控制信息，控制该电池的操作。
[0056] 本发明的记录介质是记录用于使计算机执行下述进程的程序的一种计算机可读 记录介质：
[0057] 检测表示连接到电力系统的电池的状态或该电力系统与该电池的互连点的状态 的电池相关信息的检测进程；
[0058] 将该电池相关信息传送到外部装置，并且从该外部装置接收控制该电池的操作的 操作控制信息的通信进程；以及
[0059] 基于该电力系统的状态和该操作控制信息，控制该电池的操作的控制进程。
[0060] 本发明的记录介质是记录用于使计算机执行下述进程的程序的一种计算机可读 记录介质：
[0061] 从控制连接到电力系统的电池的操作的电池控制装置接收表示该电池的状态，或 该电力系统和该电池的互连点的状态的电池相关信息的接收进程；
[0062] 识别该电力系统的状况的识别进程，以及
[0063] 基于该电池相关信息和该电力系统的状况，生成控制该电池的操作的操作控制信 息，并且将该操作控制信息传送到该电池控制装置的处理进程。
[0064] 有益效果
[0065] 根据本发明，第一控制装置（电池控制装置）基于从第二控制装置（电池控制支 持装置）提供的操作控制信息和电力系统的状态，控制电池的操作，由此，变得可以响应电 力系统的状态的实际变化，同时遵循该操作控制信息，调整电池的操作。
【附图说明】
[0066] 图1是示出采用本发明的第一示例性实施例的电池控制系统的电力控制系统 1000的图。
[0067] 图2是示出局部充放电装置100、蓄电池 SCADA 200和供电指令部300A的例子的 图。
[0068] 图3A是示出蓄电池分配因子曲线的例子的图。
[0069] 图3B是示出蓄电池分配因子曲线的例子的图。
[0070] 图4是示出充放电增益线的例子的图。
[0071] 图5是用于说明Pes推导操作的顺序图。
[0072] 图6是用于说明识别操作的顺序图。
[0073] 图7是用于说明分配操作的顺序图。
[0074] 图8是示出局部充放电增益线的图。
[0075] 图9是用于说明充放电控制操作的顺序图。
[0076] 图10是示出与SOC的值无关，使蓄电池分配因子保持在1的蓄电池分配因子曲线 的图。
[0077] 图11是示出基准局部充放电增益线的图。
[0078] 图12是示出校正的基准局部充放电增益线的例子的图。
[0079] 图13是用于说明校正基准局部充放电增益线的方法的例子的流程图。
[0080] 图14是用于说明提供偏移量的方法的另一例子的图。
[0081] 图15是示出包括检测器101、通信器102和算术运算部104的局部充放电装置的 图。
[0082] 图16是示出包括通信器201、识别部203和算术运算部204的蓄电池 SCADA 200 的图。
[0083] 图17是示出采用本发明的第二示例性实施例的电池控制系统的电力控制系统 1000A的图。
[0084] 图18是示出局部充放电装置100A的例子的图。
[0085] 图19是不出内置传感器开关从站700A的例子的图。
[0086] 图20是示出ESMS 200A的例子的图。
[0087] 图21是用于说明设定操作的顺序图。
[0088] 图22是用于说明生成操作的顺序图。
[0089] 图23是用于说明电力控制操作的顺序图。
【具体实施方式】
[0090] 在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例。
[0091] (第一示例性实施例）
[0092] 图1是示出采用本发明的第一示例性实施例的电池控制系统的电力控制系统 1000的图。
[0093] 在图1中，电力控制系统1000包括电力系统1、光伏发电机2、N(N为1或以上的整 数）个电力存储装置3、N个局部充放电装置100、蓄电池 SCADA 200和中央供电指令所300 中的供电指令部300A。电力系统1包括火力发电设备4、配电变压器5和配电线6。注意， 光伏发电机2可以被包括在电力系统1中。电池控制系统包括N个局部充放电装置100和 蓄电池 SCADA 200。
[0094] 电力控制系统1000通过控制火力发电设备4的发电操作和N个电力存储装置3 的充放电操作，限制光伏发电机2互连到的电力系统1所关心的、由于天气状况，引起的光 伏发电机2的发电力量的变化而导致的系统频率的变化。
[0095] 电力系统1是用于向用户所使用的负荷7供电的系统。电力系统1还包括其它设 备（例如开关、上位变电器、SVR(步进式电压调节器）和杆上变压器），但为了简化说明，省 略这些设备。
[0096] 光伏发电机2是可再生电源的例子。可再生电源不限于光伏发电机，并且能使用 另外的可再生电源。例如，作为可再生电源，可以使用风力发电器、水力发电器（包括发电 1000千瓦或更小的小水力发器）、地热发电器或这些发电器共存的电源。
[0097] 电力存储装置3是电池（蓄电池）的例子，并且能是例如锂离子电池、镍氢电池、 钠硫电池或氧化还原流体电池。
[0098] 在本示例性实施例中，N个电力存储装置3与N个局部充放电装置100--对应。 电力存储装置3可以包含在相应的局部充放电装置100中，或不必包含在相应的局部充放 电装置100中。在示例性实施例中，各个电力存储装置3包含在相应的局部充放电装置100 中（见图2)。
[0099] 各个局部充放电装置100控制相应的电力存储装置3的充放电操作。
[0100] 蓄电池 SCADA 200管理各个局部充放电装置100和各个电力存储装置3。
[0101] 供电指令部300A调整火力发电设备4的发电操作以及N个电力存储装置3的充 放电操作，由此限制系统频率的变化。
[0102] 图2是局部充放电装置100、蓄电池 SCADA 200和供电指令部300A的例子的图。 在图2中，具有与图1所示相同结构的元件指定相同的附图标记。为了简化说明，图2示出 N个电力存储装置3和N个局部充放电装置100中，包含一个电力存储装置3的一个局部充 放电装置100。
[0103] 首先，将描述局部充放电装置100。
[0104] 局部充放电装置100是第一控制设备或电池控制装置的例子。局部充放电装置 100控制连接到电力系统1的电力存储装置3的操作。局部充放电装置100包括检测器 101、通信器102、频率计103和算术运算部104。
[0105] 检测器101是第一检测部件（检测部件）的例子。检测器101检测电力存储装置 3的SOC (充电状态）。电力存储装置3的SOC取在0至1的范围内的值。电力存储装置3 的SOC是表示电力存储装置3的状态的电池相关信息或状态信息，或用于确定电力存储装 置3的可充放电容量的电池信息的例子。注意电池相关信息、状态信息和电池信息不限于 电力存储装置3的S0C，以及能使用另外的信息。例如，可以使用电力存储装置3的电池温 度、电流量和电压。
[0106] 通信器102是第一通信部件的例子。通信器102与蓄电池 SCADA 200通信。
[0107] 频率计103是第二检测部件的例子。频率计103检测系统频率（电力系统1的系 统频率）。系统频率根据电力供需平衡状态而改变。系统频率是电力系统的状态的例子。 注意，频率计103可以在局部充放电装置100的内部或外部。
[0108] 算术运算部104是控制部件的例子。
[0109] 算术运算部104执行从蓄电池 SCADA 200获得表示用于控制电力供需之间的平衡 的分配的分配信息的信息获取操作（传输和接收处理），并且通过使用分配信息，执行控制 电力存储装置3的充放电操作的控制操作（电池操作控制处理）。
[0110] 注意，分配信息是与电力存储装置3的充放电操作有关并且分配到局部充放电装 置100和电力存储装置3以便限制系统频率的变化的信息。
[0111] 算术运算部104以时间间隔重复地执行信息获取操作，并且以短于信息获取操作 的时间间隔的时间间隔重复地执行控制操作。
[0112] 例如，算术运算部104以周期T(例如，T = 1分钟）重复地执行信息获取操作，并 且以周期T1 (例如，T1= 0. 1秒）重复地执行控制操作。周期T是预定时间间隔的例子。
[0113] 注意，周期T和周期T1不限于1分钟和0. 1秒，以及周期T能长于周期T 1<3
[0114] 此外，信息获取操作的操作时间间隔和控制操作的操作时间间隔两者或任何一个 可以不必固定，以及信息获取操作的各个操作时间间隔中的最短时间能长于控制操作的各 个操作时间间隔中的最长时间。
[0115] 此外，算术运算部104可以响应从蓄电池 SCADA 200请求SOC的信息请求，执行信 息获取操作，或可以自主地执行信息获取操作。
[0116] 在此，将描述算术运算部104的信息获取操作。
[0117] 算术运算部104将由检测器101检测的电力存储装置3的SOC从通信器102,连同 电力存储装置3的标识信息（例如，称为"ID"）一起，传送到蓄电池 SCADA 200。
[0118] ID存储在局部充放电装置100和蓄电池 SCADA 200的每一个中。蓄电池 SCADA 200通过使用与电力存储装置3的SOC -起传送的ID，识别报告SOC的电力存储装置3。
[0119] 通信器102将电力存储装置3的SOC和ID传送到蓄电池 SCADA 200,此后，从蓄电 池 SC