專利名稱：蓄電池控制裝置、蓄電池的控制方法及其規格確定方法
技術領域：
本發明涉及蓄電池控制裝置、蓄電池的控制方法及蓄電池的規格確定方法，特別涉及適合于連接有分散型電源的系統的蓄電池控制裝置、蓄電池的控制方法及蓄電池的規格確定方法。
背景技術：
近年來太陽能發電和風力發電等的分散電源備受關注。一方面發電量都會受到自然環境影響，而另一方面卻需要確保配電系統的穩定性，因此為了抑制由此引起的變動，例如公知一種如下技術，即較之配電系統的柱上變壓器在終端的負載側配置蓄電池，從而調整供需平衡的技術。作為這種技術，在控制蓄電池時，公知對應于發電機的發電量逆向流過穩定的電力。例如，在JP特開平9-135536號公報(專利文獻1)中有所記載。此外，公知如下的現有技術，即檢測發電機的發電狀態以及系統的負載狀態并基于這些狀態控制蓄電池的充放電狀態。例如，在JP特開平8-308104號公報(專利文獻2)中有所記載。專利文獻1 JP特開平9-135536號公報專利文獻2 JP特開平8-308104號公報在系統的變動分量中包含短周期分量、中周期分量、長周期分量，但在專利文獻1 和專利文獻2所述的技術中，以所有這些分量作為對象來控制蓄電池，為了補償短周期分量的變動，由于短周期分量在比較短的時間內變動，因此基于響應速度的要求，蓄電池和控制裝置的成本容易變高；此外，為了補償長周期分量的變動，由于長周期分量在比較長的時間內變動，因此需要相應的蓄電池容量，這樣蓄電池成本容易變高。此外，在上述現有技術中，無法進行與蓄電池的設置場所相應的蓄電池控制，因此，無法進行與負載變動相應的合適控制。此外，在上述現有技術中，由于蓄電池的容量容易變得較大，這樣無法獲得合適的規格。
發明內容
本發明的目的在于解決現有技術中存在的至少一個問題，為了解決其中一個例示的問題提供一種能夠以較廉價的方式組裝系統從而抑制系統變動的蓄電池控制裝置、蓄電池的控制方法及蓄電池的規格確定方法。為了實現上述目的，本發明的蓄電池控制裝置控制與系統連接的蓄電池，構成為具有負載數據收集部，收集系統的負載；分量提取部，從所述負載數據中提取比規定頻率大的分量；和控制部，根據提取的分量控制蓄電池。或者，本發明的蓄電池控制裝置控制與連接有多個負載和多個分散型電源的配電系統連接的蓄電池，該蓄電池控制裝置構成為蓄電池設置在柱上變壓器至低壓配電線分支的區間，所述蓄電池控制裝置具有通信網絡，經由通信線路從設置在柱上變壓器至低壓配電線分支的區間的計測器獲取數據；和蓄電池控制量確定部，基于由通信網絡獲取的計測信息來確定蓄電池的控制量。或者，本發明的蓄電池控制裝置控制與連接有多個負載和多個分散型電源的配電系統連接的蓄電池，該蓄電池控制裝置構成為蓄電池設置在饋電線至高壓配電線分支的區間，所述蓄電池控制裝置具有通信網絡，經由通信線路獲取從設置在饋電線至高壓配電線分支的區間的計測器得到的數據；和蓄電池控制量確定部，基于由通信網絡獲取的計測信息來確定蓄電池的控制量。或者，本發明的蓄電池控制裝置控制與連接有多個負載和多個分散型電源的配電系統連接的蓄電池，該蓄電池控制裝置構成為蓄電池設置在低壓配電線分支點至終端側之間，所述蓄電池控制裝置具有通信網絡，經由通信線路獲取從設置在低壓配電線分支點至終端側之間的計測器得到的數據；和蓄電池控制量確定部，基于由通信網絡獲取的計測信息來確定蓄電池的控制量。或者，構成為將系統的負載作為負載數據進行收集，從負載數據中提取比規定頻率大的分量，基于提取的分量確定與系統連接的蓄電池的規格。根據本發明之中的規定結構，由于短周期分量變動較快，因此多數情況下在所連接的其他配電系統中被抵消，此外對于長周期分量可預測較大的負載變動圖形從而在發電機側先進行控制，本發明著眼于上述技術點，能有效地控制蓄電池。此外，根據其他結構，可進行與蓄電池的設置場所相應的蓄電池控制。此外，根據其他結構，可以減小蓄電池的容量從而獲取合適的規格。
圖1是本發明的一個實施方式的蓄電池理想控制系統的結構圖。圖2是夏季和中間季的柱上變壓器的負載圖形的一例的圖。圖3是夏季和中間季的配電系統所連接的分散型電源的一例的太陽能發電的發電量圖形的圖。圖4是夏季和中間季的柱上變壓器的多個負載的負載量和作為分散型電源一例的太陽能發電的發電量合計之后的一例負載圖形的圖。圖5是表示基于夏季和中間季的柱上變壓器的合計出的負載量進行頻率分析并分解成各周期分量的頻率和負載量的關系的圖。圖6是表示每時間的逆傅里葉變換之后的結果的圖。圖7是夏季和中間季的饋電線上的負載圖形的一例。圖8是表示進行夏季和中間季的饋電線上的負載的頻率分析并分解成各周期分量之后的頻率與負載量的關系的一例的圖。圖9是本發明的一個實施方式的蓄電池理想控制系統的結構圖。圖10是在夏季和中間季的靠近低壓配電線的分支點的終端側設置蓄電池時的負載圖形的一例的圖。圖11是表示在夏季和中間季的靠近低壓配電線的分支點的終端側設置蓄電池的情況下基于由計測器所計測的負載量進行頻率分析分解成各周期分量的頻率與負載量的關系的圖。
圖中1 蓄電池控制量確定裝置；1-1 負載數據收集部；1-2 頻率變換部；1-3 中周期分量提取部；1-5 蓄電池控制量計算部；1-6 蓄電池控制指令部；1-8 :BPF截止頻率確定部；1-10 蓄電池容量確定部；1-11 蓄電池控制指令發送部；8 通信網絡；10 蓄電池理想控制系統；11 配電用變電所；12、23、24、31 計測器；13、21、22、32 蓄電池；14,15 柱上變壓器；16 饋電線；17 高壓配電線；18 低壓配電線；25,26,28,29 負載；27,30 分散型電源。
具體實施例方式圖1是本發明的一個實施方式的配電系統的蓄電池理想控制系統10的結構圖。在圖1中，蓄電池理想控制系統10由在商用配電系統的饋電線16設置的蓄電池13、在柱上變壓器14、15至低壓配電線18分支的地點之間設置的蓄電池21、22、發送由計測器12、23、 M所計測的數據的通信網絡8、基于從通信網絡得到的數據來確定蓄電池控制量的蓄電池控制量確定裝置1構成。蓄電池控制量確定裝置1由如下部件構成負載數據收集部1-1，收集組合了多個負載25、26、觀、29的電量和分散型電源27、30的輸出的電量數據；頻率變換部1_2，基于這些負載數據進行頻率分析；BPF截止頻率確定部1-8，調諧基于蓄電池響應速度信息1-7變換之后的頻率的帶通濾波器(BPF)；中周期分量提取部1-3，以截止頻率提取中周期頻率； BPF截止頻率學習部1-9，學習BPF截止頻率；頻率逆變換部1-4，根據提取出的中周期分量進行逆變換；蓄電池控制量計算部1-5，確定蓄電池控制量；蓄電池控制指令部1-6，基于所確定的進行控制指令輸出；蓄電池控制指令發送部1-11，將控制指令以進行控制的信號的方式發動至蓄電池13、21、22 ；和蓄電池容量確定部1-10，基于中周期分量提取部1-3的輸出確定蓄電池的容量。首先，說明通過在柱上變壓器14至低壓配電線的分支點之間設置的計測器23確定蓄電池21的規格(容量)和控制量的方法。此外，為了觀察夏季和中間季(春季、秋季)的控制量的變化，對兩個季節的數據進行敘述。圖2表示夏季和中間季的柱上變壓器所連接的合計負載的一天的負載曲線，圖3 表示作為分散型電源27的一例在太陽能發電情況下的夏季和中間季的一天的發電量曲線。此外，圖4表示由計測器23在合成了負載25、負載沈和作為分散型電源27的一例的分散型電源27 (太陽能發電)的發電量的柱上變壓器14所計測的夏季和中間季的負載曲線。由圖4可知在太陽能發電的情況下因為白天進行發電所以白天的負載量減少。在從圖1的柱上變壓器14至低壓配電線18的分支點之間由計測器23所計測的負載量每隔幾秒被送往通信網絡8，由負載數據收集部1-1收集該負載量。基于所收集的負載量的數據，由頻率變換部1-2進行圖5所示的頻率分析。該頻率分析通過以下的式(1)所示的傅里葉變換來執行。作為傅里葉變換可以采用高速FFT。
權利要求
1.一種蓄電池控制裝置，控制與系統連接的蓄電池，其特征在于，具有 負載數據收集部，收集系統的負載；分量提取部，從所述負載數據中提取比規定頻率大的分量；和控制部，根據提取的所述分量控制所述蓄電池。
2.根據權利要求1所述的蓄電池控制裝置，其特征在于，將所述規定頻率設為第1頻率，將比所述第1頻率大的頻率設為第2頻率，所述負載數據收集部收集所述第1頻率至所述第2頻率的分量。
3.根據權利要求1或2所述的蓄電池控制裝置，其特征在于， 在所述分量的提取中，將所述負載數據作為與頻率相應的頻譜獲取。
4.根據權利要求1至3任一項所述的蓄電池控制裝置，其特征在于， 所述蓄電池控制裝置具有學習所述頻率的學習部。
5.根據權利要求1至4任一項所述的蓄電池控制裝置，其特征在于，所述提取通過傅里葉變換進行，所述蓄電池的控制通過逆傅里葉變換獲取指令值。
6.一種蓄電池控制裝置，控制與連接有多個負載和多個分散型電源的配電系統連接的蓄電池，其特征在于，所述蓄電池設置在柱上變壓器至低壓配電線分支的區間，所述蓄電池控制裝置具有通信網絡，經由通信線路從設置在所述柱上變壓器至低壓配電線分支的區間的計測器獲取數據；和蓄電池控制量確定部，基于由所述通信網絡獲取的計測信息來確定蓄電池的控制量。
7.一種蓄電池控制裝置，控制與連接有多個負載和多個分散型電源的配電系統連接的蓄電池，其特征在于，所述蓄電池設置在饋電線至高壓配電線分支的區間，所述蓄電池控制裝置具有通信網絡，經由通信線路獲取從設置在所述饋電線至高壓配電線分支的區間的計測器得到的數據；和蓄電池控制量確定部，基于由所述通信網絡獲取的計測信息來確定蓄電池的控制量。
8.一種蓄電池控制裝置，控制與連接有多個負載和多個分散型電源的配電系統連接的蓄電池，其特征在于，所述蓄電池設置在低壓配電線分支點至終端側之間，所述蓄電池控制裝置具有通信網絡，經由通信線路獲取從設置在所述低壓配電線分支點至終端側之間的計測器得到的數據；和蓄電池控制量確定部，基于由所述通信網絡獲取的計測信息來確定蓄電池的控制量。
9.根據權利要求6至8任一項所述的蓄電池控制裝置，其特征在于， 所述蓄電池控制量確定裝置具有負載數據收集部，收集由所述通信網絡獲取的計測信息； 頻率分析部，基于由所述負載數據收集部收集的數據，進行頻率分析； 帶通濾波器(BPF)參數調諧確定部，基于由所述頻率分析部分析的頻率分析結果調諧帶通濾波器的參數；帶通濾波器(BPF)參數學習部，收集并學習所述帶通濾波器(BPF)參數調諧確定部的參數信息；中周期分量提取部，提取由所述帶通濾波器(BPF)參數調諧確定部確定的中周期分量；蓄電池控制量確定部，基于由所述中周期分量提取部提取的中周期分量，確定所述蓄電池的控制量；和蓄電池控制指令發送部，將由所述蓄電池控制量確定部確定的控制量發送至所述蓄電池。
10.一種蓄電池的控制方法，其特征在于，將系統的負載作為負載數據進行收集，從所述負載數據中提取比規定頻率大的分量，基于提取的所述分量控制與系統連接的蓄電池。
11.一種蓄電池的規格確定方法，其特征在于，將系統的負載作為負載數據進行收集， 從所述負載數據中提取比規定頻率大的分量，基于提取的所述分量確定與系統連接的蓄電池的規格。
全文摘要
本發明提供一種蓄電池控制裝置、蓄電池的控制方法及其規格確定方法。在設置了配電系統的蓄電池的系統中可抑制蓄電池的變動。該蓄電池控制系統由如下部分構成蓄電池，設置在商用配電系統的饋電線；蓄電池，設置在柱上變壓器至配電線分支的地點之間；通信網絡，發送由計測器計測的數據；蓄電池控制量計算部，基于由通信網絡獲取的數據確定蓄電池控制量；負載數據收集部，收集組合了多個負載的電量和分散型電源的輸出的電量數據；頻率變換部，基于這些負載數據進行頻率分析；中周期分量提取部，提取中周期分量；蓄電池控制量計算部，基于所提取的中周期分量確定蓄電池控制量；蓄電池控制指令發送部，將所確定的控制量以信號形式發送至各蓄電池。
文檔編號H02J7/00GK102315667SQ20111017868
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月29日 優先權日2010年6月30日
發明者木村泰崇, 澤敏之, 渡邊雅浩 申請人:株式會社日立制作所