JP5319156B2 - 電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システム - Google Patents

Description

この発明は、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムに関し、特に、変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能な電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムに関する。

近年、環境問題への対応や省エネルギーのニーズに伴い、自然エネルギー発電やコージェネレーションなどの分散形電源の導入が進んでいる。しかし、配電系統への分散形電源の導入量が増えると電力の逆潮流が発生し、ローカルでは電圧上昇が、全体では配電線から変電所への逆潮流が問題となる。これらの問題に対して、分散形電源の出力に応じた蓄電池や負荷の制御による対策が検討されている。

例えば、太陽光発電と蓄電池とを組み合わせる技術としては、安価な深夜電力を利用するために蓄電池を制御するものや、太陽光発電を商用系統から独立して運用するためのもの、蓄電池を用いて電圧を制御するものなどが検討されている（例えば、特許文献１参照。）。また、最近では、自然エネルギー発電の出力変動緩和や、余剰電力の有効利用を目的とした蓄電池や蓄電設備の制御についても検討されている（例えば、特許文献２または３参照。）。

特許第３７５９１５１号明細書 特開２００７−１５１３７１号公報 特開２００６−１５８０２７号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、いずれにおいても逆潮流に関する対策は考慮されていない。そもそも、基本的には、変電所に設けられた各種のシステムは、変電所から配電線へ向かう一方向のみに電力が流れることを前提として実現されている。そのため、変電所への電力の逆潮流が発生すると、それらのシステムに支障が生じる可能性がある。したがって、いかにして、変電所への電力の逆潮流を抑制するかが極めて重要な課題となっている。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能な電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御プログラムであって、前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手順と、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手順と、前記潮流測定手順により測定された潮流が前記目標値算出手順により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置であって、前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手段と、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手段と、前記潮流測定手段により測定された潮流が前記目標値算出手段により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、変電所から配電線への電力の需給運用を管理する運用管理装置と、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置とを有する電力需給制御システムであって、前記運用管理装置が、前記配電線への電力の潮流を測定する第一の潮流測定手段と、前記第一の潮流測定手段により測定された潮流に基づいて、前記需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手段と、前記目標値算出手段により算出された目標値を目標値設定指令とともに前記電力需給制御装置へ送信する指令送信手段と、を備え、前記電力需給制御装置が、前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する第二の潮流測定手段と、前記第二の潮流測定手段により測定された潮流が前記運用管理装置から前記目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家において各種機器を制御する需給インタフェース（以下、「需給ＩＦ」と呼ぶ）に本発明を適用した場合について説明する。

まず、本実施例１に係る需給ＩＦの概念について説明する。図１は、本実施例１に係る需給ＩＦの概念を説明するための説明図である。同図は、本実施例１に係る需給ＩＦを備えた需要家の構成を示している。同図に示すように、この需要家は、分散形電源と、蓄電池と、負荷と、需給ＩＦとを備えている。ここで、分散形電源は、太陽光などの自然エネルギーを利用して発電を行う電源であり、蓄電地は、分散形電源によって発電された電力を蓄える蓄電手段である。また、負荷は、給湯器や照明機器、暖房機器など、電力を消費する各種の機器である。

そして、本実施例１では、かかる需要家において、需給ＩＦが、受電点における電力の潮流を測定するとともに、受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出し、測定した潮流が目標値を越える量の逆潮流となった場合に、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。

すなわち、本実施例１では、需給ＩＦによって、受電点潮流の逆潮流量に上限値が定められ、受電点から配電線への逆潮流量が上限値を越えないように、需要家における電力の需給が制御されるので、需要家単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。

次に、本実施例１に係る需給ＩＦの構成について説明する。図２は、本実施例１に係る需給ＩＦの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この需給ＩＦ１００は、特に、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。

記憶部１１０は、各種の情報やプログラムを記憶する。この記憶部１１０は、特に、潮流履歴データ１１１と、目標値データ１１２とを記憶する。潮流履歴データ１１１は、需要家の受電点における潮流の履歴が所定期間分だけ記録されたデータである。目標値データ１１２は、受電点における逆潮流の上限値となる目標値が設定されたデータである。

制御部１２０は、ＯＳ（Operating System）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。この制御部１２０は、特に、潮流測定部１２１と、目標値算出部１２２と、蓄電制御部１２３と、負荷制御部１２４とを有する。

潮流測定部１２１は、需要家の受電点における電力の潮流を測定する。図３は、需要家における機器構成の一例を示す図である。同図に示すように、需要家は、引込み線を介して配電線から電力を引き込み、引き込んだ電力を受電点で受電して家内に設置された各種機器に供給する。例えば、需要家は、生活のなかで一般的に使用される機器である一般負荷（例えば、テレビや冷蔵庫など）と、分散形電源と、蓄電池と、運転されるタイミングを制御することが可能な制御対象負荷（例えば、給湯器など）とを備える。

ここで、一般負荷によって消費される電力量をＰ_Ａ、分散型電源から出力される電力量をＰ_Ｂとする。また、電力量Ｐ_ＡとＰ_Ｂは、配電線から需要家への潮流方向を正とする。その場合、潮流測定部１２１は、電力量Ｐ_ＡおよびＰ_Ｂの合計を、受電点における電力の潮流Ｐ_１として測定する。そして、潮流測定部１２１は、測定した潮流Ｐ_１の履歴を潮流履歴データ１１１として記憶部１１０に記憶させる。

図２にもどって、目標値算出部１２２は、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する。図４は、目標値算出部１２２による目標値の算出を説明するための図である。同図に示すように、具体的には、目標値算出部１２２は、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１が逆潮流であった場合に、記憶部１１０に記憶されている潮流履歴データ１１１に基づいて、逆潮流として測定された潮流の所定期間（例えば、６時間）の移動平均を算出する。そして、目標値算出部１２２は、算出した移動平均を目標値Ｐ_ＭＡＸとして、記憶部１１０の目標値データ１１２に設定する。

図２にもどって、蓄電制御部１２３は、潮流測定部１２１により測定された潮流、および、目標値算出部１２２により算出された目標値に基づいて、蓄電池への充電および蓄電池からの放電を制御する。具体的には、蓄電制御部１２３は、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１が、逆潮流であるか否かを随時検知する。

そして、潮流Ｐ_１が逆潮流であった場合には、逆潮流の量が、記憶部１１０の目標値データ１１２に設定されている目標値Ｐ_ＭＡＸを超えているか否かを判定し、潮流Ｐ_１が目標値Ｐ_ＭＡＸを超える量の逆潮流であった場合には、潮流Ｐ_１がＰ_ＭＡＸに近付くように、分散形電源によって発電された電力を充電するよう蓄電池を制御する。

一方、蓄電制御部１２３は、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１において逆潮流が解消された場合には、蓄電されている電力を放電するよう蓄電池を制御する。

負荷制御部１２４は、給湯器や照明機器、暖房機器など、電力を消費する各種負荷の運転を制御する。

次に、本実施例１に係る需給ＩＦ１００の処理手順について説明する。図５は、本実施例１に係る需給ＩＦ１００の処理手順を示すフローチャートである。需給ＩＦ１００では、稼働中、以下で説明する一連の処理手順が繰り返し実行される。

同図に示すように、需給ＩＦ１００では、まず、潮流測定部１２１が、需要家の受電点における潮流Ｐ_１＝Ｐ_Ａ＋Ｐ_Ｂを測定し（ステップＳ１０１）、潮流Ｐ_１が０を下回っていた場合（逆潮流の場合）には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、目標値算出部１２２が、目標値Ｐ_ＭＡＸを算出する（ステップＳ１０３）。

そして、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１が目標値Ｐ_ＭＡＸを超えていた場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、蓄電制御部１２３が、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる（ステップＳ１０５）。

一方、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１が０を上回っており（逆潮流が解消された場合）（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、さらに、蓄電池の充電量が０より大きかった場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、蓄電制御部１２３は、蓄電池に蓄電されている電力を放電させる（ステップＳ１０７）。

以上、本実施例１に係る需給ＩＦ１００の構成および処理手順について説明した。ここで、上述した需給ＩＦ１００による受電点潮流制御結果の一例を示す。図６は、本実施例１に係る需給ＩＦ１００による受電点潮流制御結果の一例を示す図である。同図に示すグラフは、分散形電源として太陽光発電を用いて、その発電量を４ｋＷ、蓄電池の容量を１０ｋＷｈ、目標値を６時間移動平均とした場合の制御結果を示しており、蓄電池を用いなかった場合、蓄電池制御を行った場合、それぞれの場合における受電点潮流、および、目標値の一日の変動を示している。

同図に示すように、蓄電池を用いなかった場合には、例えば、昼間の時間帯である８時から１４時までの間では、太陽光発電による発電量が大きくなるため受電点に逆潮流が生じる。しかし、需給ＩＦ１００によって蓄電池制御が行われた場合、その時間帯は逆潮流が目標値を上回るため、太陽光発電により発電された電力が蓄電池に充電される。その結果、受電点における逆潮流が抑えられる。

また、蓄電池を用いなかった場合には、例えば、夜間の時間帯である１７時から２２時までの間では、太陽光発電による発電が行われないため、受電点における潮流は順潮流となる。しかし、需給ＩＦ１００によって蓄電池制御が行われた場合には、逆潮流が解消されたタイミングで、昼間のうちに充電された蓄電池から電力が放電されるので、変電所から供給される電力を使わなくとも、需要家における電力の消費をまかなうことができる。

上述してきたように、本実施例１によれば、潮流測定部１２１が、需要家の受電点における電力の潮流を測定し、目標値算出部１２２が、受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する。そして、潮流測定部１２１により測定された潮流が目標値算出部１２２により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、蓄電制御部１２３が、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。したがって、需要家単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。

また、本実施例１によれば、目標値算出部１２２が、潮流測定部１２１により測定された潮流のうち逆潮流分の移動平均を目標値として算出するので、受電点における潮流を平準化することが可能になる。

また、本実施例１によれば、蓄電制御部１２３が、潮流測定部１２１により測定された潮流において逆潮流が解消された場合に、蓄電池に蓄電されている電力を放電させるので、昼間の時間帯に発電された電力を有効に利用することが可能になる。

なお、上記実施例１では、目標値算出部１２２が逆潮流分の移動平均を目標値として算出する場合について説明した。しかしながら、この場合には、逆電流が小さいときでも蓄電池が充電されるため、蓄電池の容量が限られていると、分散形電源により発電された電力を蓄電するための容量が不足することがある。

そこで、例えば、目標値算出部１２２が、潮流測定部１２１により測定された潮流のうち逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて決められる閾値を目標値として算出するようにしてもよい。

図７は、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づく目標値の算出を説明するための図である。同図に示すように、この場合には、目標値算出部１２２は、随時、時刻を検知し、所定の時刻（例えば、午前０時）になった場合に、記憶部１１０に記憶されている潮流履歴データ１１１に基づいて、所定期間分（例えば、１０日分）の逆潮流の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて閾値を算出し、算出した閾値を目標値Ｐ_ＭＡＸとする。

このとき、例えば、目標値算出部１２２は、過去１０日分の潮流履歴データ１１１から逆潮流量が最大となる日の逆潮流量を取得し、取得した逆潮流量と所定時間の蓄電池の残容量とを用いて、逆潮流の閾値超過分＝蓄電池残存容量×閾値計算ゲインが成立するように閾値を算出する。ここでいう閾値計算ゲインは、０から１の間で決められる任意の数値であり、蓄電池にどの程度余力を残すかに応じて適宜に決められる。

ここで、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて目標値を算出した場合の受電点潮流制御結果の一例を示す。図８は、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて目標値を算出した場合の受電点潮流制御結果の一例を示す図である。同図に示すグラフは、図６に示した例と同様の条件で、閾値計算ゲインを０．５とした場合の制御結果を示しており、蓄電池を用いなかった場合、蓄電池制御を行った場合、それぞれの場合における受電点潮流の一日の変動、および、閾値（目標値）をそれぞれ示している。

同図に示すように、この場合には、逆潮流が生じる時間帯の中で、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて算出された閾値を超えた場合のみ蓄電池に電力が充電される。したがって、逆潮流が大きくなる時間帯のみ逆潮流を抑えることができるようになり、蓄電池の容量が限られている場合でも最大逆潮流を効果的に抑制することが可能になる。

ところで、上記実施例１では、需給ＩＦ１００が受電点潮流の逆潮流量に上限値を定め、受電点から配電線への逆潮流量がその上限値を越えないように電力の需給を制御することにより、需要家単位に逆潮流を制御する場合について説明した。しかしながら、例えば、複数の需要家のうち、いくつかの需要家に逆潮流が発生していたとしても、配電線単位で逆潮流が発生していなければ、変電所への逆潮流は生じない。

そこで、本実施例２では、変電所から配電線への電力の需給運用を管理する運用管理システムに本発明を適用し、かかる運用管理システムが変電所において配電線への潮流状態を監視し、その潮流状態に応じて各需要家の逆潮流上限値となる目標値を定めて、各需要家の需給ＩＦへ送信することにより、配電線単位に逆潮流を制御する場合について説明する。

まず、本実施例２に係る運用管理システムおよび需給ＩＦの概念について説明する。図９は、本実施例２に係る運用管理システムおよび需給ＩＦの概念を説明するための説明図である。同図は、運用管理システムを備えた変電所および需給ＩＦを備えた需要家の構成を示している。同図に示すように、変電所は、運用管理システムを備えており、需要家は、分散形電源と、蓄電池と、負荷と、需給ＩＦとを備えている。ここで、運用管理システムと需給ＩＦとは、インターネットなどのネットワークを介して通信可能に接続されている。

そして、本実施例２では、変電所において、運用管理システムが、配電線への電力の潮流を測定し、測定した潮流に基づいて、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出し、算出した目標値を目標値設定指令とともに電力需給制御装置へ送信する。また、需要家において、需給ＩＦが、需要家の受電点における電力の潮流を測定し、測定した潮流が、運用管理システムから目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。

すなわち、本実施例２では、運用管理システムによって、配電線への潮流状態に応じて各需要家の逆潮流の上限値が定められて、需給ＩＦへ送信される。そして、需給ＩＦによって、受電点から配電線への逆潮流量が、運用管理システムから送信された上限値を越えないように電力の需給が制御されるので、配電線単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。

次に、本実施例２に係る運用管理システムおよび需給ＩＦの構成について説明する。図１０は、本実施例２に係る運用管理システムおよび需給ＩＦの構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。

同図に示すように、運用管理システム２００と、需給ＩＦ３００とは、インターネットなどのネットワーク４００を介して通信可能に接続されている。

運用管理システム２００は、特に、通信制御部２３０と、記憶部２１０と、制御部２２０とを有する。通信制御部２３０は、ネットワーク４００を介して需給ＩＦ３００との間でやり取りされる各種情報の送受信を制御する。例えば、通信制御部２３０は、需給ＩＦ３００に対して、目標値の設定を指示するための目標値設定指令や、蓄電池の放電を指示するための蓄電池放電指令などを送信する。

記憶部２１０は、各種の情報やプログラムを記憶する。この記憶部２１０は、特に、潮流履歴データ２１１を記憶する。潮流履歴データ２１１は、配電線への電力の潮流の履歴が所定期間分だけ記録されたデータである。

制御部２２０は、ＯＳ（Operating System）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。この制御部２２０は、特に、潮流測定部２２１と、目標値算出部２２２と、指令送信部２２３とを有する。

潮流測定部２２１は、配電線への電力の潮流を測定する。図１１は、変電所および需要家における機器構成の一例を示す図である。同図に示すように、変電所は、配電線への電力の需給運用を管理する運用管理システムを備え、配電線を介して各需要家へ電力を供給する。一方、需要家は、家内に設置された各種機器を制御する需給ＩＦを備え、配電線単位に複数接続されている。

ここで、潮流測定部２２１は、運用管理システムにおける配電線への電力の潮流Ｐ_２を測定する。そして、潮流測定部２２１は、測定した潮流Ｐ_２の履歴を潮流履歴データ２１１として記憶部２１０に記憶させる。

図１０にもどって、目標値算出部２２２は、潮流測定部２２１により測定された潮流に基づいて、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する。例えば、目標値算出部２２２は、潮流測定部２２１によって測定された潮流Ｐ_２が逆潮流であった場合に、記憶部２１０に記憶されている潮流履歴データ２１１に基づいて、逆潮流として測定された潮流の所定期間（例えば、６時間）の移動平均を算出し、算出した移動平均を需給ＩＦの台数で均等配分した値を目標値Ｐ_ＭＡＸとする。

または、目標値算出部２２２は、随時、時刻を検知し、所定の時刻（例えば、午前０時）になった場合に、記憶部２１０に記憶されている潮流履歴データ２１１に基づいて、所定期間分（例えば、１０日分）の逆潮流の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて閾値を算出し、算出した閾値を需給ＩＦの台数で均等配分した値を目標値Ｐ_ＭＡＸとする。

ここで、目標値算出部２２２によって行われる目標値の算出は、図４および図７を用いて説明した目標値の算出と同様の方法で行われる。すわなち、ここでは、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１の代わりに、潮流測定部２２１によって測定された潮流Ｐ_２が用いられる。

また、配電線への電力の潮流Ｐ_２の逆潮流抑制量を調整するため、目標値算出部２２２は、潮流測定部２２１により測定された潮流に一定のマージン量Ｐ_３を加えた値をＰ_２として、需要家の受電点における電力の逆潮流抑制量を算出してもよい。このとき、マージン量Ｐ_３は正でも負でもよい。

指令送信部２２３は、潮流測定部２２１により測定された潮流および目標値算出部２２２により算出された目標値に基づいて、各種動作を指示する各種指令を需給ＩＦ３００へ送信する。具体的には、指令送信部２２３は、目標値算出部２２２により算出された目標値Ｐ_ＭＡＸを、通信制御部２３０を介して、目標値設定指令とともに需給ＩＦ３００へ送信する。

また、指令送信部２２３は、潮流測定部２２１によって測定された潮流Ｐ_２において逆潮流が解消された場合には、通信制御部２３０を介して、蓄電池放電指令を需給ＩＦ３００へ送信する。

需給ＩＦ３００は、特に、通信制御部３３０と、記憶部３１０と、制御部３２０とを有する。通信制御部３３０は、ネットワーク４００を介して運用管理システム２００との間でやり取りされる各種情報の送受信を制御する。例えば、通信制御部３３０は、運用管理システム２００から、前述した目標値設定指令や蓄電池放電指令などを受信する。

記憶部３１０は、各種の情報やプログラムを記憶する。この記憶部３１０は、特に、目標値データ１１２を記憶する。

制御部３２０は、ＯＳ（Operating System）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。この制御部３２０は、特に、指令受信部３２５と、潮流測定部１２１と、蓄電制御部３２３と、負荷制御部１２４とを有する。

指令受信部３２５は、運用管理システム２００から送信される各種指令を受信し、受信した指令を適宜に各機能部へ引き渡す。具体的には、指令受信部３２５は、目標値設定指令を受信した場合には、受信した目標値設定指令とともに送信された目標値Ｐ_ＭＡＸを記憶部３１０の目標値データ１１２に設定する。また、指令受信部３２５は、蓄電池放電指令を受信した場合には、受信した蓄電池放電指令を蓄電制御部３２３に引き渡す。

蓄電制御部３２３は、潮流測定部１２１により測定された潮流および目標値算出部２２２により算出された目標値、ならびに、運用管理システム２００から送信される指令に基づいて、蓄電池への充電および蓄電池からの放電を制御する。

具体的には、蓄電制御部３２３は、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１が、記憶部３１０の目標値データ１１２に設定されている目標値Ｐ_ＭＡＸを超えているか否かを随時判定し、潮流Ｐ_１が目標値Ｐ_ＭＡＸを超える量の逆潮流であった場合には、潮流Ｐ_１がＰ_ＭＡＸに近付くように、分散形電源によって発電された電力を充電するよう蓄電池を制御する。

一方、蓄電制御部３２３は、指令受信部３２５から蓄電池放電指令が引き渡された場合には、蓄電されている電力を放電するよう蓄電池を制御する。

次に、本実施例２に係る運用管理システム２００および需給ＩＦ３００の処理手順について説明する。図１２は、本実施例２に係る運用管理システム２００の処理手順を示すフローチャートであり、図１３は、本実施例２に係る需給ＩＦ３００の処理手順を示すフローチャートである。運用管理システム２００および需給ＩＦ３００では、稼働中、以下で説明する一連の処理手順がそれぞれ繰り返し実行される。

図１２に示すように、運用管理システム２００では、まず、潮流測定部２２１が、配電線への潮流Ｐ_２を測定し（ステップＳ２０１）、潮流Ｐ_２が０を下回っていた場合（逆潮流の場合）には（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、目標値算出部２２２が、目標値Ｐ_ＭＡＸを算出し（ステップＳ２０３）、算出した目標値Ｐ_ＭＡＸを目標値設定指令とともに需給ＩＦ３００へ送信する（ステップＳ２０４）。

一方、潮流測定部２２１によって測定された潮流Ｐ_２が０を上回っていた場合（逆潮流が解消された場合）には（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、指令送信部２２３が、蓄電池放電指令を需給ＩＦ３００へ送信する（ステップＳ２０５）。

また、図１３に示すように、需給ＩＦ３００では、まず、潮流測定部１２１が、受電点における潮流Ｐ_１＝Ｐ_Ａ＋Ｐ_Ｂを測定する（ステップＳ３０１）。

続いて、指令受信部３２５が目標値設定指令を受信した場合には（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、受信した目標値Ｐ_ＭＡＸを記憶部３１０の目標値データ１１２に設定する（ステップＳ３０３）。

また、指令受信部３２５が蓄電池放電指令を受信せずに（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、潮流測定部１２１によって測定された潮流Ｐ_１が、記憶部３１０の目標値データ１１２に設定されている目標値Ｐ_ＭＡＸを超える量の逆潮流であった場合には（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、蓄電制御部３２３が、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる（ステップＳ３０６）。

一方、指令受信部３２５が蓄電池放電指令を受信し（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、さらに、蓄電池の充電量が０より大きかった場合には（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、蓄電池から電力を放電させる（ステップＳ３０８）。

上述してきたように、本実施例２では、運用管理システム２００において、潮流測定部２２１が、配電線への電力の潮流を測定し、目標値算出部２２２が、潮流測定部２２１により測定された潮流に基づいて、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出し、指令送信部２２３が、目標値算出部２２２により算出された目標値を目標値設定指令とともに需給ＩＦ３００へ送信する。そして、需給ＩＦ３００において、潮流測定部１２１が、需要家の受電点における電力の潮流を測定し、蓄電制御部３２３が、潮流測定部１２１により測定された潮流が運用管理システム２００から目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。したがって、配電線単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。

ところで、上記実施例１および２では、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させることによって、逆潮流を抑える場合について説明したが、例えば、蓄電池の制御と負荷の制御とを組み合わせることによって、さらに効率よく逆潮流を抑えることもできる。

そこで、本実施例３では、蓄電池へ電力を充電させるのと同時に、給湯器などの所定の負荷を運転して電力を消費させる場合について説明する。具体的には、この場合には、負荷制御部１２４が、所定期間分（例えば、１０日分）の逆潮流の履歴データから逆潮流量が最大となる時間帯に、分散形電源によって発電された電力を消費する所定の制御対象負荷を運転させる。

ここで、蓄電池への充電とともに負荷を運転させた場合の受電点潮流制御結果の一例を示す。図１４は、蓄電池への充電とともに負荷を運転させた場合の受電点潮流制御結果の一例を示す図である。同図に示すグラフは、図８に示した例と同様の条件で、１０時、１３時、１４時からそれぞれ１時間ずつ給湯器を運転させた場合を示しており、蓄電池を用いなかった場合、蓄電池制御を行った場合、蓄電池制御と負荷制御とをともに行った場合、それぞれの場合における受電点潮流の一日の変動、および、閾値（目標値）をそれぞれ示している。

同図に示すように、蓄電池の制御と負荷の制御を同時に行った場合には、負荷によって消費される電力の分だけ逆潮流を減らすことができる。したがって、この場合には、蓄電池の制御のみの場合と比較して閾値が上昇し、逆潮流の抑制効果が高められる。

さらに、前述した所定の制御対象として、例えば、給湯器など、電気エネルギーを他のエネルギーに変換することが可能な負荷を運転して、それにより得られたエネルギーを蓄えておけば、分散形電源によって発電された電力を有効に使いつつ、逆潮流を制御することが可能になる。

なお、上記実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。

この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

以上のように、本発明に係る電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムは、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する場合に有用であり、特に、変電所への電力の逆潮流が発生する可能性がある場合に適している。

本実施例１に係る需給ＩＦの概念を説明するための説明図である。 本実施例１に係る需給ＩＦの構成を示す機能ブロック図である。 需要家における機器構成の一例を示す図である。 目標値算出部による目標値の算出を説明するための図である。 本実施例１に係る需給ＩＦの処理手順を示すフローチャートである。 本実施例１に係る需給ＩＦによる受電点潮流制御結果の一例を示す図である。 逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づく目標値の算出を説明するための図である。 逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて目標値を算出した場合の受電点潮流制御結果の一例を示す図である。 本実施例２に係る運用管理システムおよび需給ＩＦの概念を説明するための説明図である。 本実施例２に係る運用管理システムおよび需給ＩＦの構成を示す機能ブロック図である。 変電所および需要家における機器構成の一例を示す図である。 本実施例２に係る運用管理システムの処理手順を示すフローチャートである。 本実施例２に係る需給ＩＦの処理手順を示すフローチャートである。 蓄電池への充電とともに負荷を運転させた場合の受電点潮流制御結果の一例を示す図である。

符号の説明

１００，３００ 需給ＩＦ
１１０，３１０ 記憶部
１１１ 潮流履歴データ
１１２ 目標値データ
１２０，３２０ 制御部
１２１ 潮流測定部
１２２ 目標値算出部
１２３，３２３ 蓄電制御部
１２４ 負荷制御部
３２５ 指令受信部
３３０ 通信制御部
２００ 運用管理システム
２１０ 記憶部
２１１ 潮流履歴データ
２２０ 制御部
２２１ 潮流測定部
２２２ 目標値算出部
２２３ 指令送信部
２３０ 通信制御部
４００ ネットワーク

Claims (8)

1. 分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御プログラムであって、
   前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手順と、
   前記潮流測定手順により測定された潮流のうち逆潮流として測定された潮流の移動平均を、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値として算出する目標値算出手順と、
   前記潮流測定手順により測定された潮流が前記目標値算出手順により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする電力需給制御プログラム。
2. 分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御プログラムであって、
   前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手順と、
   前記潮流測定手順により測定された潮流のうち逆潮流分の履歴データおよび前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記逆潮流分の履歴データにおける逆潮流の閾値超過分が前記蓄電手段の残容量に所定の割合を乗じて得られる値となるような閾値を、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値として算出する目標値算出手順と、
   前記潮流測定手順により測定された潮流が前記目標値算出手順により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする電力需給制御プログラム。
3. 前記蓄電制御手順は、前記潮流測定手順により測定された潮流において逆潮流が解消された場合に、前記蓄電手段に蓄電されている電力を放電させることを特徴とする請求項１または２に記載の電力需給制御プログラム。
4. 前記潮流測定手順により測定された潮流が前記目標値算出手順により算出された目標値を超える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を消費する所定の負荷を運転させる負荷制御手順をさらに備えたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の電力需給制御プログラム。
5. 分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置であって、
   前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手段と、
   前記潮流測定手段により測定された潮流のうち逆潮流として測定された潮流の移動平均を、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値として算出する目標値算出手段と、
   前記潮流測定手段により測定された潮流が前記目標値算出手段により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電力需給制御装置。
6. 分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置であって、
   前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手段と、
   前記潮流測定手段により測定された潮流のうち逆潮流分の履歴データおよび前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記逆潮流分の履歴データにおける逆潮流の閾値超過分が前記蓄電手段の残容量に所定の割合を乗じて得られる値となるような閾値を、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値として算出する目標値算出手段と、
   前記潮流測定手段により測定された潮流が前記目標値算出手段により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電力需給制御装置。
7. 変電所から配電線への電力の需給運用を管理する運用管理装置と、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置とを有する電力需給制御システムであって、
   前記運用管理装置が、
   前記配電線への電力の潮流を測定する第一の潮流測定手段と、
   前記第一の潮流測定手段により測定された潮流のうち逆潮流として測定された潮流の移動平均を、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値として算出する目標値算出手段と、
   前記目標値算出手段により算出された目標値を目標値設定指令とともに前記電力需給制御装置へ送信する指令送信手段と、
   を備え、
   前記電力需給制御装置が、
   前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する第二の潮流測定手段と、
   前記第二の潮流測定手段により測定された潮流が前記運用管理装置から前記目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電力需給制御システム。
8. 変電所から配電線への電力の需給運用を管理する運用管理装置と、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置とを有する電力需給制御システムであって、
   前記運用管理装置が、
   前記配電線への電力の潮流を測定する第一の潮流測定手段と、
   前記第一の潮流測定手段により測定された潮流のうち逆潮流分の履歴データおよび前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記逆潮流分の履歴データにおける逆潮流の閾値超過分が前記蓄電手段の残容量に所定の割合を乗じて得られる値となるような閾値を、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値として算出する目標値算出手段と、
   前記目標値算出手段により算出された目標値を目標値設定指令とともに前記電力需給制御装置へ送信する指令送信手段と、
   を備え、
   前記電力需給制御装置が、
   前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する第二の潮流測定手段と、
   前記第二の潮流測定手段により測定された潮流が前記運用管理装置から前記目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電力需給制御システム。

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