JP6866890B2 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、制御方法及びプログラムに関する。

需要家側にある発電装置は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）や分電盤等のデバイスを経由して配電網に接続されている。電力会社は、各種発電装置の製造元から、各装置の製造元名、型名、定格出力等に関する情報の提供を受け、各装置に対して、系統連系協議による審査を行っていた。一定水準以上の電力品質を備えたもののみ配電網への接続を許可することで、発電装置に起因した配電網の電力品質の揺らぎ（電力値、電圧値、周波数等の値の揺らぎ）を所定範囲に抑えることができる。

関連する技術が、特許文献１及び２に開示されている。

特許文献１には、電力系統の連系点の電圧値の移動平均により制御目標値を決定し、決定した制御目標値と現在の電圧値との偏差に基づき、上記連系点を介して電力系統に電力の充放電を行う電力貯蔵装置への充放電指令を決定する系統制御システムが開示されている。

特許文献２には、所定の将来時期における電力消費地点での気象情報に基づいて、電力消費地点での消費電力量及び発電電力量を予測する予測部と、予測部によって予測された電力消費地点での消費電力量及び分散型発電装置による発電電力量に基づいて、電力系統における電圧分布を推測する電圧分布推測部と、電圧分布に基づいて、所定の将来時期において電力消費地点への電力供給が正常に実行可能か否かを判断する供給判断部とを有する電力供給システムが開示されている。

今後、配電網に接続する発電装置が急増すると、全ての発電装置に対して上述のような審査（系統連系協議）を行うことが物理的に困難になると予想される。当該審査を経ずに配電網に接続可能となると、品質が劣悪である発電装置までも配電網に接続可能となる。

劣悪な品質の発電装置が配電網に接続された場合、特にパワーコンディショナーの性能に起因して、電力値、電圧値、周波数等の値が時間とともに変化する（揺らぎ）という新たな問題が発生し、需要家側の事故や大規模停電などを引き起こし得る。

特開２０１５−１７７６２４号公報 特開２０１０−２３３３５２号公報

特許文献１及び２に記載の技術はいずれも、供給予備力の提供による発電装置の予測発電電力に対する過剰あるいは不足となる発電電力への対策が述べられている。ここでの供給予備力とは、概ね分〜時間単位での需給バランスを維持する電力供給手段を意味しており、劣悪な品質のパワーコンディショナーに起因する揺らぎを軽減できないという問題があった。

本発明は、上記問題をエネルギー蓄積装置の充放電による調整力（概ね分以下の時間単での電力品質維持のための電力供給手段を意味する）を用いて解決する手段を提供する。

本発明によれば、
複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得手段と、
前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出手段と、
複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出手段と、
を有する制御装置が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータが、
複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得工程と、
前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出工程と、
複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出工程と、
を実行する制御方法が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータを、
複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得手段、
前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出手段、
複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出手段、
として機能させるプログラムが提供される。

本発明によれば、配電網の電力品質の揺らぎを軽減することができる。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本実施形態の装置のハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。 本実施形態の管理システムの全体像を説明するための図である。 本実施形態の制御装置の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の制御装置が算出した結果の一例を模式的に示す図である。 本実施形態の制御装置が算出した結果の一例を模式的に示す図である。 本実施形態の制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の制御装置の作用効果を説明するための図である。

まず、本実施形態の装置（制御装置）のハードウエア構成の一例について説明する。本実施形態の装置が備える各部は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされるプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット（あらかじめ装置を出荷する段階から格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムをも格納できる）、ネットワーク接続用インターフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

図１は、本実施形態の装置のハードウエア構成を例示するブロック図である。図１に示すように、装置は、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、入出力インターフェイス３Ａ、周辺回路４Ａ、バス５Ａを有する。周辺回路には、様々なモジュールが含まれる。

バス５Ａは、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、周辺回路４Ａ及び入出力インターフェイス３Ａが相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。プロセッサ１Ａは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit） やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算処理装置である。メモリ２Ａは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。入出力インターフェイス３Ａは、外部装置、外部サーバ、外部センサー等から情報を取得するためのインターフェイスなどを含む。プロセッサ１Ａは、各モジュールに指令を出し、それらの演算結果をもとに演算を行う。

以下、本実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本明細書において、「取得」には、能動的な取得と受動的な取得とが含まれる。能動的な取得としては、自装置が他の装置や記憶媒体に格納されているデータまたは情報を取りに行くこと、たとえば、他の装置にリクエストまたは問い合わせして受信すること、他の装置や記憶媒体にアクセスして読み出すこと等が挙げられる。受動的な取得としては、自装置に他の装置から出力されるデータまたは情報を入力すること（受動的な受信）、たとえば、配信（または、送信、プッシュ通知等）されるデータまたは情報を受信すること等、の少なくともいずれか一方を含まれる。また、能動的な取得には、受信したデータまたは情報の中から選択して取得することが含まれ、受動的な取得には、配信されたデータまたは情報を選択して受信することが含まれる。

まず、図２を用いて、本実施形態のシステムの全体像及び課題を説明する。本実施形態のシステムは、制御装置１０と、発電装置２０と、エネルギー蓄積装置３０とを有する。これらの装置はインターネット等のネットワークを介して互いに繋がり、情報の送受信が可能となっている。

発電装置２０は、発電要素と、パワーコンディショナーとを有するものである。一例として、発電装置２０は、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーを用いて発電する装置である。この場合、発電要素は太陽電池パネル等であり、自然エネルギーを用いて発電する。パワーコンディショナーは、発電要素から配電網に供給される電力を調整する。

エネルギー蓄積装置３０は、供給された電力を、所定のエネルギーとして蓄積する装置である。例えば、供給された電力を電力として蓄積する蓄電池や、供給された電力を熱エネルギーに変換して蓄積するヒートポンプ給湯器等が考えられるが、これらに限定されない。

制御装置１０は、エネルギー蓄積装置３０へのエネルギーの蓄積、及び、エネルギー蓄積装置３０からのエネルギーの出力を制御することで、発電装置２０に起因した配電網の電力品質の揺らぎを軽減する。

本実施形態では、制御装置１０は、複数の発電装置２０のトータル発電電力［Ｗ］の時間に対する変化量が大きい場合にエネルギー蓄積装置３０を用いて調整力を提供する。トータル発電電力の時間変化量に応じてエネルギー蓄積装置３０で蓄積又は消費させる電力を制御する。これにより、複数の発電装置２０から配電網に供給される電力［Ｗ］を安定させることができる。

ところで、上記制御においては、複数の発電装置２０のトータル発電電力［Ｗ］の時間変化量に対応可能なエネルギー入出力量を備えるエネルギー蓄積装置３０が必要となる。エネルギー蓄積装置３０の確保状況が適切でない場合、入出力不足等により、上記時間変化量に対応できないという状況が発生し得る。

また、エネルギー蓄積装置３０の確保状況が適切でない場合、空き容量［Ｗｈ］の不足や蓄積されているエネルギー量［Ｗｈ］の不足等が起こり、エネルギー蓄積や出力を実行できない状況が発生し得る。

当該問題は、例えば、事前に複数の発電装置２０各々の発電スケジュールを取得し、それに基づきエネルギー蓄積装置３０の必要量を算出して、適切にエネルギー蓄積装置３０を確保することで解決できる。

しかしながら、複数の発電装置２０の中に劣悪な品質の発電装置２０が含まれる場合、トータル発電電力［Ｗ］の揺らぎが発生し得る。このような揺らぎを考慮せずに、複数の発電装置２０各々の発電スケジュールに基づいてエネルギー蓄積装置３０の必要量を算出した場合、エネルギー蓄積装置３０の不足が発生し得る。本実施形態の制御装置１０は、当該問題を解決する手段を備える。以下、一例として出力制御により電力品質を補償する制御装置、制御方法およびプログラムについて詳細に説明する。なお、電圧あるいは周波数の制御によっても本発明を用いて電力品質を補償することができる。

図３に、本実施形態の制御装置１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、制御装置１０は、情報取得部１１と、第１の算出部１２と、第２の算出部１３とを有する。

情報取得部１１は、複数の発電装置２０各々の発電スケジュール、及び、出力の揺らぎ量を取得する。

発電スケジュールは、所定時間分（例：１日分）のスケジュールであり、発電電力［Ｗ］の計画値を示す。発電スケジュールは、その日の天気や、各発電装置２０の性能等に応じて決定される。発電スケジュールを決定する方法は、あらゆる技術を採用できる。

情報取得部１１は、外部装置から複数の発電装置２０各々の発電スケジュールを取得してもよい。その他、情報取得部１１は、複数の発電装置２０各々の設置位置や性能等の属性情報を予め保持しており、当該情報や、当該情報に基づき取得した情報（例：所定位置の天気予報など）を用いて、複数の発電装置２０各々の発電スケジュールを生成してもよい。

出力の揺らぎ量は、実際の出力値［Ｗ］の時間に対する変化量である。揺らぎ量は、例えば±ａ（ａ≧０）［Ｗ／ｓｅｃ］で示される。揺らぎ量の他の例としては、時間変化する出力のパワースペクトル（周波数特性）のうち商用周波数を除く周波数成分等が挙げられる。このような揺らぎ量は、例えば、パワーコンディショナーの出力性能に起因すると考えられる。

各発電装置２０の揺らぎ量が各発電装置２０のメーカー等により測定され、公開されている場合には、本実施形態においてその揺らぎ量を利用してもよい。

他の例として、発電装置２０にテスト動作を行わせることで、各発電装置２０の揺らぎ量を測定してもよい。例えば、発電装置２０に所定の電力［Ｗ］で出力させるテスト動作を行わせ、その際の実際の出力値［Ｗ］を所定時間にわたり測定してもよい。そして、測定結果から得られる±ａ［Ｗ／ｓｅｃ］の他、時間変化する出力のパワースペクトル（周波数特性）のうち商用周波数を除く周波数成分等を算出してもよい。

制御装置１０は、予め、各発電装置２０に対応付けて、上述のようにして得られる各発電装置２０の揺らぎ量を記憶部（不図示）に記憶させておいてもよい。記憶部は、制御装置１０が有してもよいし、制御装置１０と通信可能に構成された他の外部装置が有してもよい。そして、情報取得部１１は、当該記憶部から各発電装置２０の揺らぎ量を取得してもよい。

その他、各発電装置２０が、上述のようにして得られる自装置（各発電装置２０）の揺らぎ量を記憶しておいてもよい。そして、情報取得部１１は、各制御装置１０から各制御装置１０の揺らぎ量を取得してもよい。

第１の算出部１２は、情報取得部１１が取得した各発電装置２０の発電スケジュールに基づき、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールを算出する。また、第１の算出部１２は、情報取得部１１が取得した各発電装置２０の発電スケジュール及び揺らぎ量に基づき、複数の発電装置２０全体での上記発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する。

複数の発電装置２０全体での発電スケジュールは、各タイミングにおける各発電装置２０の発電電力［Ｗ］を足し合わせることで得られる。

複数の発電装置２０全体での上記発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量は、例えば、以下のようにして算出できる。

「第１の算出方法」
第１の算出部１２は、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールの中の第１のタイミングにおけるトータル揺らぎ量として、±（第１のタイミングで発電動作を行う予定の発電装置２０のａの合計）を算出することができる。

例えば、複数の発電装置２０として第１乃至第３の発電装置２０が存在し、各々の揺らぎ量が±ａ１乃至±ａ３であるとする。そして、発電スケジュールにおいて、第１及び第２の発電装置２０は第１のタイミング（例：９時００分）で発電動作を行い、第３の発電装置２０は第１のタイミング（例：９時００分）で発電動作を行わないように定められていたとする。この場合、第１の算出部１２は、第１のタイミングにおける複数の発電装置２０全体でのトータル揺らぎ量として、±（ａ１＋ａ２）を算出する。

また、発電スケジュールにおいて、第１乃至第３発電装置２０は第２のタイミング（例：１３時００分）で発電動作を行うよう定められていたとする。この場合、第１の算出部１２は、第２のタイミングにおける複数の発電装置２０全体でのトータル揺らぎ量として、±（ａ１＋ａ２＋ａ３）を算出する。

「第２の算出方法」
第１の算出部１２は、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールの中の第１のタイミングにおけるトータル揺らぎ量として、±ａmaxを算出することができる。ａmaxは、第１のタイミングで発電動作を行う予定の発電装置２０各々のａの中の最も大きい値を意味する。

例えば、複数の発電装置２０として第１乃至第３の発電装置２０が存在し、各々の揺らぎ量は±ａ１乃至±ａ３であり、ａ１＜ａ２＜ａ３の関係であるとする。そして、発電スケジュールにおいて、第１及び第２の発電装置２０は第１のタイミング（例：９時００分）で発電動作を行い、第３の発電装置２０は第１のタイミング（例：９時００分）で発電動作を行わないように定められていたとする。この場合、第１の算出部１２は、第１のタイミングにおける複数の発電装置２０全体でのトータル揺らぎ量として、±ａ２を決定する。

また、発電スケジュールにおいて、第１乃至第３発電装置２０は第２のタイミング（例：１３時００分）で発電動作を行うよう定められていたとする。この場合、第１の算出部１２は、第２のタイミングにおける複数の発電装置２０全体でのトータル揺らぎ量として、±ａ３を決定する。

図４に、第１の算出部１２により算出された複数の発電装置２０全体での発電スケジュール及びトータル揺らぎ量の概念図を示す。図には、横軸に時間をとり、縦軸に出力（発電電力）をとったグラフが示されている。そして、実線で、複数の発電装置２０全体での発電電力の合計値を表した発電スケジュールが示されている。また、３つの時間帯（１）乃至（３）各々における複数の発電装置２０全体でのトータル揺らぎ量（±Ａ１乃至±Ａ３）が示されている。

図５に、図４に示される発電スケジュール及びトータル揺らぎ量をまとめてグラフ表示した概念図を示す。トータル揺らぎ量Ａ１乃至Ａ３の大小関係は、Ａ３＜Ａ１＜Ａ２である。図より、トータル揺らぎ量が±Ａ２である時間帯（２）は、出力が大きく揺らぐことが分かる。

図３に戻り、第２の算出部１３は、複数の発電装置２０全体での発電スケジュール及びトータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを決定する。

図７に概念図を示す。図７は、横軸に時間軸をとっている。左側の縦軸は、複数の発電装置２０全体での出力を示し、図７のＡ及びＢに対応する。右側の縦軸は、複数のエネルギー蓄積装置３０全体での出力及び蓄積電力（充電電力）を示し、図７のＣ乃至Ｅに対応する。図７のＡが、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールを示す。図７のＢが、複数の発電装置２０全体でのトータル揺らぎ量を示す。図７のＣ乃至Ｅについては、後述する。

第２の算出部１３は、例えば、以下の２つの条件を満たすようにエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを生成する。ここで、発電電力Ｐ［Ｗ］及び各タイミングに対応した所定値Ｍ［Ｗ］は３０分毎の平均値として、以下説明を行う。

・複数の発電装置２０全体での発電スケジュールにおける発電電力Ｐ［Ｗ］が、各タイミングに対応した所定値Ｍ（Ｍ≧０）より大であるタイミングで、エネルギー蓄積装置３０に差分電力：（Ｐ−Ｍ）［Ｗ］を蓄積させる。
・複数の発電装置２０全体での発電スケジュールにおける発電電力Ｐ［Ｗ］が、各タイミングに対応した所定値Ｍ（Ｍ≧０）より小であるタイミングで、エネルギー蓄積装置３０に差分電力：（Ｍ−Ｐ）［Ｗ］を出力させる。

図４を用いて説明する。ここでは、説明を簡単にするため、所定値Ｍを一定にしているが、当該値は時間毎に異なってもよい。

第２の算出部１３は、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールにおける発電電力Ｐ［Ｗ］が、各タイミングに対応した所定値Ｍ（Ｍ≧０）より小であるタイミング、すなわち、０時から１０時まで、及び、１５時から２４時までの時間帯においては、エネルギー蓄積装置３０に（Ｍ−Ｐ）［Ｗ］を出力（放電）させる制御スケジュールを生成する（図７のＤ参照）。

そして、第２の算出部１３は、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールにおける発電電力Ｐ［Ｗ］が、各タイミングに対応した所定値Ｍ（Ｍ≧０）より大であるタイミング、すなわち、１０時から１５時までの時間帯においては、エネルギー蓄積装置３０に（Ｐ−Ｍ）［Ｗ］を蓄積（充電）させる制御スケジュールを生成する（図７のＤ参照）。

以上のように、第２の算出部１３でエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを算出することにより、供給予備力の確保が可能となる。

なお、第２の算出部１３は、トータル揺らぎ量を考慮してエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを生成することができる。すなわち、第２の算出部１３は、上述のようにして算出したエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュール（図７のＤ参照）の中の各タイミングにおける揺らぎ量を、トータル揺らぎ量に基づき算出してもよい。そして、第２の算出部１３は、エネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量に基づき、トータル揺らぎ量を考慮したエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュール（図７のＥ参照）を決定してもよい。このように、トータル揺らぎ量を考慮したエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを生成することで、発電装置２０の揺らぎ量に対して調整力を確保することが可能となり、エネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールをより高精度に算出することが可能となる。

例えば、第２の算出部１３は、上述のようにして算出したエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量として、各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を採用（決定）することができる。このように決定した場合、図７のＤのエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールは、図７のＣに示すように揺らぎ得る。

例えば、エネルギー蓄積装置３０に（Ｍ−Ｐ）［Ｗ］を供給予備力として出力させる時間帯（以下、出力時間帯）において、各タイミングのトータル揺らぎ量が±Ａｎ［Ｗ／ｓｅｃ］と算出されている場合、第２の算出部１３は、複数のタイミング各々における（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］を、複数のエネルギー蓄積装置３０で確保すべき出力［Ｗ］の下限値として制御スケジュールを算出してもよい（図７のＥ参照）。ここで、ｋは経験的に求められる比例定数［ｓｅｃ］である。

さらに、第２の算出部１３は、（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］で出力時間帯の間出力し続けた場合に出力される電力量［Ｗｈ］を、複数のエネルギー蓄積装置３０に蓄積しておくべき電力量［Ｗｈ］の下限値として算出してもよい。

また、エネルギー蓄積装置３０に（Ｐ−Ｍ）［Ｗ］を蓄積させる時間帯（以下、蓄積時間帯）において、各タイミングのトータル揺らぎ量が±Ａｎ［Ｗ／ｓｅｃ］と算出されている場合、第２の算出部１３は、複数のタイミング各々における（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］を、複数のエネルギー蓄積装置３０で確保すべき充電（蓄積）電力［Ｗ］の下限値として制御スケジュールを算出してもよい（図７のＥ参照）。

さらに、第２の算出部１３は、（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］で蓄積時間帯の間蓄積し続けた場合に蓄積される電力量［Ｗｈ］を、複数のエネルギー蓄積装置３０で用意しておくべき空き容量［Ｗｈ］の下限値として算出してもよい。

加えて、第２の算出部１３は、上述のように複数のエネルギー蓄積装置３０全体での制御スケジュール（確保すべき電力［Ｗ］、確保すべき充電（蓄積）電力［Ｗ］、蓄積しておくべき電力量［Ｗｈ］、用意しておくべき空き容量［Ｗｈ］等）を算出したのちに、各々のエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを決定してもよい。

例えば、第２の算出部１３は、複数のエネルギー蓄積装置３０に（Ｍ−Ｐ）［Ｗ］を供給予備力として出力させる出力時間帯において、各タイミングのトータル揺らぎ量が±Ａｎ［Ｗ／ｓｅｃ］と算出されている場合、第２の算出部１３は、複数のエネルギー蓄積装置３０で確保すべき出力［Ｗ］の下限値として、（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］を算出し、複数のエネルギー蓄積装置３０に蓄積しておくべき電力量［Ｗｈ］の下限値として、（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］を３０分平均値として出力し続けた場合に出力される電力量［Ｗｈ］を（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）／２［Ｗｈ］を算出した場合を考える。制御可能なエネルギー蓄積装置３０がＮ個ある場合、エネルギー蓄積装置３０の出力の合計値［Ｗ］が（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］よりも大きいとき、（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）／Ｎ［Ｗ］を各エネルギー蓄積装置３０に配分する。さらに、蓄積している電力量［Ｗｈ］が、（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）／２［Ｗｈ］よりも大きいとき、（Ｍ−Ｐ＋ｋ×Ａｎ）／２Ｎ［Ｗｈ］を各エネルギー蓄積装置３０に配分する。

また、第２の算出部１３は、エネルギー蓄積装置３０に（Ｐ−Ｍ）［Ｗ］を供給予備力として充電（蓄積）させる蓄積時間帯において、各タイミングのトータル揺らぎ量が±Ａｎ［Ｗ／ｓｅｃ］と算出されている場合、第２の算出部１３は、複数のエネルギー蓄積装置３０で確保すべき充電（蓄積）電力［Ｗ］の下限値として、（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］を算出し、複数のエネルギー蓄積装置３０に用意しておくべき空き容量［Ｗｈ］の下限値として、（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］を３０分平均値として出力し続けた場合に充電（蓄積）電力量［Ｗｈ］を（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）／２［Ｗｈ］を算出した場合を考える。制御可能なエネルギー蓄積装置３０がＮ個ある場合、エネルギー蓄積装置３０の充電（蓄積）電力の合計値［Ｗ］が（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）［Ｗ］よりも大きいとき、（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）／Ｎ［Ｗ］を各エネルギー蓄積装置３０に配分する。さらに、用意しておくべき空き容量［Ｗｈ］が、（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）／２［Ｗｈ］よりも大きいとき、（Ｐ−Ｍ＋ｋ×Ａｎ）／２Ｎ［Ｗｈ］を各エネルギー蓄積装置３０に配分する。

ここでは、Ｎ個のエネルギー蓄積装置３０に均等に配分する例を示したが、その他、空き容量［Ｗｈ］の比率や、蓄積している電力量［Ｗｈ］の比率や、定格出力［Ｗ］の比率等に応じて按分してもよい。

第２の算出部１３は、発電装置２０の発電スケジュールに基づき、上述のようなエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを決定する。

次に、図６のフローチャートを用いて、本実施形態の制御装置１０の処理の流れの一例を説明する。

まず、情報取得部１１は、複数の発電装置２０各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する（Ｓ１０）。

その後、第１の算出部１２は、Ｓ１０で取得された複数の発電装置２０各々の発電スケジュール及び揺らぎ量に基づき、複数の発電装置２０全体での発電スケジュール、及び、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する（Ｓ１１）。

その後、第２の算出部１３は、複数の発電装置２０全体での発電スケジュール及びトータル揺らぎ量に基づき、複数のエネルギー蓄積装置３０全体での制御スケジュールを決定する（Ｓ１２）。

Ｓ１２の後、第２の算出部１３は、複数のエネルギー蓄積装置３０全体での制御スケジュールに基づき、各エネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを決定する（Ｓ１３）。詳細は上述の通りである。

以上説明した本実施形態によれば、複数の発電装置２０全体での発電スケジュールのみならず、発電スケジュールで示される各タイミングのトータル揺らぎ量を算出することができる。そして、算出結果に基づき、エネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを決定することができる。

このような制御スケジュール及び揺らぎ量に基づき、電力を出力させたり、蓄積させたりするために各々のエネルギー蓄積装置３０の制御スケジュールを決定することで、揺らぎ量に起因した出力不足、エネルギー不足、空き容量不足等の発生を軽減することができる。結果、エネルギー蓄積装置３０に適切な動作を行わせ、配電網の電力品質を安定化させることができる。

以下、参考形態の例を付記する。
１． 複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得手段と、
前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出手段と、
複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出手段と、
を有する制御装置。
２． １に記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量を決定する制御装置。
３． １に記載の制御装置において、
前記第１の算出手段は、第１のタイミングで発電動作を行う予定の前記発電装置の中の最も大きい揺らぎ量を前記トータル揺らぎ量として算出する制御装置。
４． １から３のいずれかに記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量として、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおける前記トータル揺らぎ量を決定する制御装置。
５． １から４のいずれかに記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より小さい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を放電させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
６． １から５のいずれかに記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より大きい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を蓄積させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
７． ５又は６に記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記所定値と前記発電電力との差分電力と、前記トータル揺らぎ量とに基づいて、前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
８． ７に記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より低い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より出力電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
９． ８に記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より低い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で出力し続けた場合の電力量より充電電力量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
１０． ７から９のいずれかに記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より高い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より充電電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
１１． １０に記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より高い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で充電し続けた場合の電力量より空き容量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
１２． １から１１のいずれかに記載の制御装置において、
前記第２の算出手段は、複数の前記エネルギー蓄積装置各々の空き容量、蓄積している電力量、定格出力に基づいて、前記エネルギー蓄積装置各々の制御スケジュールを決定する制御装置。
１３． コンピュータが、
複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得工程と、
前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出工程と、
複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出工程と、
を実行する制御方法。
１３−２． １３に記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量を決定する制御方法。
１３−３． １３に記載の制御方法において、
前記第１の算出工程では、第１のタイミングで発電動作を行う予定の前記発電装置の中の最も大きい揺らぎ量を前記トータル揺らぎ量として算出する制御方法。
１３−４． １３から１３−３のいずれかに記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量として、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおける前記トータル揺らぎ量を決定する制御方法。
１３−５． １３から１３−４のいずれかに記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より小さい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を放電させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−６． １３から１３−５のいずれかに記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より大きい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を蓄積させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−７． １３−５又は１３−６に記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記所定値と前記発電電力との差分電力と、前記トータル揺らぎ量とに基づいて、前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−８． １３−７に記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記発電電力が前記所定値より低い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より出力電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−９． １３−８に記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記発電電力が前記所定値より低い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で出力し続けた場合の電力量より充電電力量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−１０． １３−７から１３−９のいずれかに記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記発電電力が前記所定値より高い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より充電電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−１１． １３−１０に記載の制御方法において、
前記第２の算出工程では、前記発電電力が前記所定値より高い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で充電し続けた場合の電力量より空き容量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御方法。
１３−１２． １３から１３−１１のいずれかに記載の制御方法において、
前記第２の算出手段は、複数の前記エネルギー蓄積装置各々の空き容量、蓄積している電力量、定格出力に基づいて、前記エネルギー蓄積装置各々の制御スケジュールを決定する制御方法。
１４． コンピュータを、
複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得手段、
前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出手段、
複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出手段、
として機能させるプログラム。
１４−２． １４に記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量を決定するプログラム。
１４−３． １４に記載のプログラムにおいて、
前記第１の算出手段は、第１のタイミングで発電動作を行う予定の前記発電装置の中の最も大きい揺らぎ量を前記トータル揺らぎ量として算出するプログラム。
１４−４． １４から１４−３のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量として、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおける前記トータル揺らぎ量を決定するプログラム。
１４−５． １４から１４−４のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より小さい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を放電させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−６． １４から１４−５のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より大きい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を蓄積させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−７． １４−５又は１４−６に記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記所定値と前記発電電力との差分電力と、前記トータル揺らぎ量とに基づいて、前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−８． １４−７に記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より低い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より出力電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−９． １４−８に記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より低い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で出力し続けた場合の電力量より充電電力量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−１０． １４−７から１４−９のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より高い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より充電電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−１１． １４−１０に記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より高い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で充電し続けた場合の電力量より空き容量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定するプログラム。
１４−１２． １４から１４−１１のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第２の算出手段は、複数の前記エネルギー蓄積装置各々の空き容量、蓄積している電力量、定格出力に基づいて、前記エネルギー蓄積装置各々の制御スケジュールを決定するプログラム。

この出願は、２０１６年３月１７日に出願された日本出願特願２０１６−０５３５０６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (14)

1. 複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得手段と、
   前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出手段と、
   複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出手段と、
   を有する制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量を決定する制御装置。
3. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記第１の算出手段は、第１のタイミングで発電動作を行う予定の前記発電装置の中の最も大きい揺らぎ量を前記トータル揺らぎ量として算出する制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、前記制御スケジュールの中の各タイミングにおける揺らぎ量として、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおける前記トータル揺らぎ量を決定する制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より小さい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を放電させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、複数の前記発電装置全体での前記発電スケジュールにおける発電電力が、各タイミングに対応した所定値より大きい場合、前記所定値と前記発電電力との差分を蓄積させる前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
7. 請求項５又は６に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、前記所定値と前記発電電力との差分電力と、前記トータル揺らぎ量とに基づいて、前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
8. 請求項７に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より低い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より出力電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
9. 請求項８に記載の制御装置において、
   前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より低い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で出力し続けた場合の電力量より充電電力量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
10. 請求項７から９のいずれか１項に記載の制御装置において、
    前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より高い場合、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和より充電電力が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
11. 請求項１０に記載の制御装置において、
    前記第２の算出手段は、前記発電電力が前記所定値より高い時間帯において、前記トータル揺らぎ量と比例定数との積と、前記差分電力との和で充電し続けた場合の電力量より空き容量が大きくなるように前記エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する制御装置。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の制御装置において、
    前記第２の算出手段は、複数の前記エネルギー蓄積装置各々の空き容量、蓄積している電力量、定格出力に基づいて、前記エネルギー蓄積装置各々の制御スケジュールを決定する制御装置。
13. コンピュータが、
    複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得工程と、
    前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出工程と、
    複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出工程と、
    を実行する制御方法。
14. コンピュータを、
    複数の発電装置各々の発電スケジュール及び出力の揺らぎ量を取得する情報取得手段、
    前記発電スケジュール及び前記揺らぎ量に基づき、複数の前記発電装置全体での発電スケジュール、及び、複数の前記発電装置全体での発電スケジュールの中の各タイミングにおけるトータル揺らぎ量を算出する第１の算出手段、
    複数の前記発電装置全体での発電スケジュール及び前記トータル揺らぎ量に基づき、エネルギー蓄積装置の制御スケジュールを決定する第２の算出手段、
    として機能させるプログラム。

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