JPWO2016157576A1 - 発電装置監視制御システム、制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

発電可能な電力の有効活用を実現する。発電装置監視制御システムは、少なくとも１つの発電装置と接続されている制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続される管理装置と、前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置と、を含む。前記制御装置は、前記管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段を備え、前記抑制指示に基づいて、前記蓄電装置への充電を実行する。

Description

［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１５−０７３８９１号（２０１５年３月３１日出願）に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、発電装置監視制御システム、制御装置及び制御方法に関し、特に、主に再生可能エネルギーにより発電を行う発電装置の監視制御を行う発電装置監視制御システム、制御装置及び制御方法に関する。

特許文献１に、複数の太陽光発電の総発電量を考慮しつつ、各太陽光発電の出力抑制を個別に行なうことにより、太陽光発電を有効利用できるという発電システムが開示されている。同文献には、複数のパワーコンディショナを管理する出力抑制管理装置から発電量制限値に関する情報を受信するとともに、自装置の発電量に関する情報を送信する通信部と、前記発電量制限値に基づき、自装置の出力電力を抑制する抑制制御部とを備えたパワーコンディショナが開示されている。また、出力抑制管理装置は、自装置を管理する出力抑制管理装置により管理される複数のパワーコンディショナの各発電量の総和であるトータル発電電力が、当該複数のパワーコンディショナの各発電量の総和の上限値であるトータル発電電力上限値を超えないように発電量制限値を設定することが記載されている。

特開２０１３−２０７８６２号公報

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。近年、太陽光発電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ、ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓとも言う。以下、「ＰＶ」と記す）や風量に代表される再生可能エネルギーを用いた分散型電源（発電装置）の急増により、電力系統に逆潮流する余剰電力が増加し、電力系統が不安定となる問題が生じている。

この対策として、特許文献１のように太陽光発電等の出力抑制をすることが考えられる。しかしながら、出力抑制が実施されると、発電装置で発電可能な電力は、発電されない状態となっていた。

本発明は、上記した余剰電力問題の解決に貢献しながら、上記発電可能な電力の有効活用可能な発電装置監視制御システム、制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

第１の視点によれば、少なくとも１つの発電装置と接続されている制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続される管理装置と、前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置と、を含む発電装置監視制御システムが提供される。前記制御装置は、前記管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段を備え、前記抑制指示に基づいて、前記蓄電装置への充電を実行する。

第２の視点によれば、少なくとも１つの発電装置に接続され、前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置を制御する制御手段と、所定の管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段と、を備え、前記抑制指示に従い、前記蓄電装置への充電を実行する制御装置が提供される。

第３の視点によれば、少なくとも１つの発電装置に接続され、前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置を制御する制御手段を備えた制御装置において、所定の管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得するステップと、前記抑制指示に従い、前記蓄電装置への充電を実行するステップと、を含む制御方法が提供される。
本方法は、発電装置の制御装置という、特定の機械に結びつけられている。

第４の視点によれば、上記蓄電装置に代えて、発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置を備え、前記発電装置の出力電力を蓄電することに代えて、前記負荷装置で出力電力を消費する発電装置監視制御システム、制御装置及び制御方法が提供される。

本発明によれば、発電可能な電力の有効活用に寄与することが可能となる。

本発明の第１の実施形態の発電装置監視制御システムの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の発電装置監視制御システムの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態のシステム構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態の別のシステム構成の例を示す図である。 本発明の第３の実施形態の発電装置監視制御システムの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態の制御装置の構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態の制御装置における抑制実行計画の策定処理の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態の効果を説明するための図である。 本発明の変形実施形態を説明するための図である。 本発明の変形実施形態を説明するための図である。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態の発電装置監視制御システムの構成を示す図である。図１を参照すると、少なくとも１つの発電装置１２０と接続されている制御装置１１０と、この制御装置１１０と通信可能に接続される管理装置２００と、前記発電装置１２０の出力電力を蓄電可能な蓄電装置１１５を含む構成が示されている。

制御装置１１０は、管理装置２００から発電装置１２０に対する抑制指示を取得する取得手段１１０１と、前記抑制指示を受信した場合に、蓄電装置１１５での出力電力を充電可能な制御手段１１０３と、を備える。なお、前記抑制指示の送信は、管理装置２００が所定の時間間隔で送信したものを制御装置１１０で受信する形態であってもよいし、制御装置１１０から管理装置２００に対し、抑制指示の送信を要求し、制御装置１１０がこれを受信する形態であってもよい。

蓄電装置１１５は、リチウムイオン電池のほか、ニッケル水素電池、鉛電池、ナトリウム・硫黄電池等の各種の２次電池を用いることができる。また、蓄電装置１１５として、専用の蓄電池を用意しても良いが、電気自動車（ＥＶ）に搭載されている蓄電池や家庭用蓄電システムの蓄電池を利用することとしてもよい。

以上のように構成された制御装置１１０は、管理装置２００やさらに上位の電力系統側から電力の出力抑制の要請を受けた際に、蓄電装置１１５での出力電力の充電を実行する。このため、出力抑制を受けた場合であっても、発電を行うことが可能となる。発電した電力は蓄電池に充電され、消費可能であるため、電力を購入しなくても済むことになる。

前記制御装置１１０による蓄電池への充電制御は、電力抑制制御を要請する電力会社等において、出力抑制制御と同様に取り扱われることが望ましい。このようにすることで、前記蓄電池への充電を行っていた時間も、電力会社等からの要請による電力抑制制御の累計時間に算入されることになる。ユーザとしては、電力抑制制御に協力しながら、蓄電池に電力を貯めることが可能となる。

［第２の実施形態］
続いて、上記第１の実施形態の蓄電池に代えて負荷装置を配置した第２の実施形態について図面を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施形態の発電装置監視制御システムの構成を示す図である。図１に示した第１の実施形態の構成との相違点は、蓄電装置１１５が負荷装置２１５に置き換わっている点である。

本実施形態の制御装置１１０の制御手段１１０３は、管理装置２００から発電装置１２０に対する抑制指示を受信した場合に、発電装置１２０の出力抑制制御に代えて、負荷装置２１５により、発電装置１２０の出力電力の消費制御を実行する。

負荷装置２１５の種類に制限はないが、抑制指示を受けた電力を消費するに足る負荷であることが望ましい。

以上のように構成された制御装置１１０は、管理装置２００やさらに上位の電力系統側から電力の出力抑制の要請を受けた際に、出力電力の抑制制御に代えて、負荷装置２１５での出力電力の消費を実行する。このため、第１の実施形態と同様に、発電装置１２０の運転を停止したり、出力を抑制せずに済むと言う利点がある。

また、負荷装置２１５として、ヒートポンプ装置や揚水ポンプ等の電力を他のエネルギーに変換できる装置を用いることも好ましい。このようにすることで第１の実施形態と同様に、出力電力の抑制制御を受けている期間においても、発電を行ない、熱エネルギーや位置エネルギーとして貯めることが可能となる。

［第３の実施形態］
続いて、電力系統側の構成も含めてより詳細な制御を行う本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第３の実施形態の基本システム構成を示す図である。図３を参照すると、電力系統側の配電自動化システム３２０と、中央給電システム３１０と、制御装置１１０及び発電装置群１２０との間に、管理装置２００が配置された構成が示されている。

中央給電システム（以下、「中給システム」）３１０は、各系統の系統集約発電量と、想定される電力需要とに基づいて、電力需給の過不足を計算し、管理装置２００に抑制スケジュールを送信する。

配電自動化システム（以下、「配自システム」）３２０は、事故復旧、設備保守、過負荷解消等の理由により配電網の切り替えを実施し、管理装置２００側に、発電装置の接続情報を送信する。

管理装置２００は、図示省略するネットワークを介して、制御装置１１０と接続されている。なお、発電装置が多数存在する場合や管理上の必要がある場合には、管理装置２００は、複数配置することができる。

制御装置１１０は、各地に配置された発電装置１２０を監視、制御する機器である。

管理装置２００は、中給システム３１０から受信した抑制スケジュールと、配自システム３２０から受信した接続情報とに基づいて、当該発電装置１２０に接続された制御装置１１０に対し、出力電力の抑制指示を送信する。また、管理装置２００は、制御装置１１０から受信した個々の発電装置の発電量情報（個別発電量）を集約して中給システム３１０に送信する（抑制スケジュールフィードバック）。また、このフィードバックには、個々の発電装置の累計抑制時間を含めることができる。

なお、図３に示した構成は本発明を簡単に説明するためのものであり、種々の変更を加えることが可能である。例えば、管理装置２００と制御装置１１０とは、移動体通信網やインターネット等の通信網を介して接続されていてもよい。また例えば、発電装置１２０及び制御装置１１０が多数、広範なエリアに配置されている場合、図４に示すように、管理装置を複数、階層的に配置し、上位の管理装置（親）２３０が、複数の管理装置（子）２２０に処理を分散できるよう構成することも可能である。また、図３、図４の上段に示した電力系統側のシステムもあくまで一例であり、各電力会社のシステム構成に応じて変更される。

続いて、上述した管理装置２００の構成及び機能について、より詳細に説明する。図５は、管理装置の構成及び機能を簡単に説明するために、図３を模式化した図である。図５を参照すると、電力系統側の電力系統管理部３１１と、制御装置１１０が接続された広域ネットワークとの間に、管理装置２００が配置された構成が示されている。

電力系統側の電力系統管理部３１１は、上述の中給システム３１０に相当する機能を有し、電力の需給バランスを調整し、発電スケジュールの計画を行う。また、電力系統管理部３１１は、管理装置２００に対して、抑制スケジュールを送信する機能を有している。なお、管理装置２００が複数配置されている場合、電力系統管理部３１１が、個々の管理装置２００に抑制スケジュールを作成して送信することとしてもよい。また、図４に例示されているように、上位の管理装置（親）２３０に系全体の抑制スケジュールを送信し、管理装置（親）２３０にエリア単位の抑制スケジュールを作成させ、管理装置（子）２２０に送信する構成を採用してもよい。

また、電力系統管理部３１１は、上述の配自システム３２０に相当する機能も有し、電力系統に接続している各発電装置の配電ルートの管理及び配電ルートの変更のための開閉器を制御する。また、電力系統管理部３１１は、管理装置２００に対して、接続情報（発電装置の接続情報）を送信する機能を有している。

管理装置２００は、電力系統側のシステムと通信するための上位側双方向通信部２３１と、制御部２３２と、広域通信網を介して配下の制御装置１１０ａ、１１０ｂ（以下、制御装置１１０を特に区別しない場合「制御装置１１０」と記す。）と通信するための下位側双方向通信部２３３と、管理情報記憶部２３４とを備えている。

制御部２３２は、管理情報記憶部２３４に保持された接続情報と、電力系統管理部３１１から受信した抑制スケジュールとに基づいて、発電装置を対象とした抑制スケジュールを作成し、各制御装置１１０に抑制指示を送信する。また、前記電力系統管理部３１１から管理装置２００への抑制スケジュールの送信は、管理装置２００からの抑制スケジュールの送信要求に応じて電力系統管理部３１１が送信する形態であってもよい。また、制御部２３２は、管理情報記憶部２３４に、制御装置１１０から受信したリアルタイムの発電量や、制御装置１１０に送信した抑制スケジュールを所定期間保存するようにしてもよい。

管理情報記憶部２３４は、電力系統側から送信された接続情報や、抑制スケジュールを記憶する。また、管理情報記憶部２３４は、個々の制御装置１１０から受信した各発電装置の仕様情報や稼働状態、制御部２３２にて計算された各発電装置の抑制スケジュール等の管理情報を記憶する。

制御装置１１０は、ＰＶの稼働状態等を表示する表示部１１３を備え、発電装置１２０を監視制御する機器である。また、本実施形態の制御装置１１０には、蓄電装置又は負荷装置の少なくとも一方が接続されている。図５の例では、制御装置１１０ａには、蓄電装置として、蓄電池１１５ａが接続されている。また、制御装置１１０ｂには、蓄電装置として、ＥＶ（電気自動車）１１５ｂが接続され、負荷装置として、ヒートポンプ利用機器２１５ａが接続されている。

また、制御装置１１０は、図示省略する受信インタフェース（受信機能）のほか、制御部１１１１と、記憶部１１１２とを備えている。記憶部１１１２には、ＰＶの定格発電容量等の機能情報、稼働状態等のＰＶ情報が保持される。また、記憶部１１１２には、蓄電池１１５ａやヒートポンプ利用機器２１５ａの接続有無と、蓄電池１１５ａや定格発電容量、定格消費電量等のヒートポンプ機能情報、蓄電池１１５ａの充電状態を含む蓄電装置や負荷装置側の情報も保持される。

制御部１１１１は、管理装置から受信した抑制制御情報に示された内容と、蓄電池１１５ａやＥＶ（電気自動車）１１５ｂ搭載の蓄電池の充電状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ情報）、負荷装置の接続有無等に基づいて、制御装置１１０から受信した抑制制御情報を含んだ抑制指示をどの機器に実行させるか否かを決定し、当該機器に、抑制指示、蓄電指令や消費指令を送信する。なお、このような制御部１１１１を備えた制御装置１１０としては、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等の蓄電装置と連係動作する制御装置を用いることもできる。また、制御装置１１０は、発電装置を制御する専用の装置とし、別体として蓄電装置を制御するＥＭＳやＨＥＭＳを備えるシステムとすることもできる（図１１参照）。

発電装置１２０は、インバータ等を備え、ＰＶ等から出力される直流電力を交流電力に変換する機能を備えているパワーコンディショナー（ＰＣＳ）とも呼ばれる機器である。また、本実施形態の発電装置１２０は、制御装置１１０から受信した抑制指示（抑制制御情報）に基づいて、インバータを制御することにより、ＰＶ等にて発電される電力の変換効率を調整することにより、抑制制御を実施可能となっている。本実施形態の発電装置１２０は、制御装置１１０に対して、所定の周期で発電量等を送信する機能を備えている。前記発電量等は、制御装置１１０が発電装置１２０に要求し、発電装置１２０から取得する形態であってもよい。

蓄電池１１５ａ及びＥＶ（電気自動車）１１５ｂは、制御装置１１０ａ及び１１０ｂから蓄電指令に従い、発電装置１２０から電力の供給を受けて充電される。

ヒートポンプ利用機器２１５ａは、制御装置１１０ｂからの消費指令に従い、発電装置１２０から電力の供給を受けて電力消費動作を行う。例えば、ヒートポンプ利用機器２１５ａは制御装置１１０ｂからの消費指令により定められた時間、出力にてヒートポンプを運転する動作を行う。これにより、意図された電力の消費が実現される。

なお、図５に示した制御装置１１０の機能は、図６に示すように、制御装置を構成するコンピュータに、そのハードウェア（ＣＰＵ１３２０、記憶装置１３４０、通信デバイス等）を用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図７は、本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。まず、電力系統管理部３１１は、所定の契機で接続情報と、抑制スケジュールとを管理装置２００に送信する。管理装置２００は、前記接続情報と、抑制スケジュールとを管理情報記憶部２３４に記憶する（ステップＳ００１）。

一方、蓄電池１１５ａ又はＥＶ１１５ｂは、所定の時間間隔で制御装置１１０に蓄電池の充電状態を示す蓄電池情報を送信する。制御装置１１０は、前記受信した蓄電情報を用いて記憶部１１１２の保存されている蓄電池情報を更新する（ステップＳ００２）。なお、蓄電池情報には、充電状態のほか、蓄電池の識別情報や蓄電池の温度、充放電履歴等を含めてもよい。

次に、制御装置１１０は、前記更新後の蓄電池情報に基づいて、蓄電池１１５ａやＥＶ１１５ｂの蓄電池の充電可能量を計算する（ステップＳ００３）。この蓄電池の充電可能容量は、蓄電池情報に蓄電池の充電済み容量が含まれていれば、蓄電池の定格容量（最大充電可能容量）から充電済み容量を差し引くことで求めることができる。また、蓄電池情報に蓄電池の充電済み容量が含まれていない場合、充電済み容量は、例えば、蓄電池のＳＯＣ（充電率）に蓄電池の定格容量を乗ずることでも算出できる。また、蓄電池情報に蓄電池の充電可能量が含まれている場合にはステップＳ００３を省略することができる。

一方、管理装置２００は、ステップＳ００１で受信した接続情報と、抑制スケジュールに基づいて制御装置１１０用の抑制スケジュールを作成する（ステップＳ００４）。この抑制スケジュールは、例えば、電力系統管理部３１１側から受信した抑制スケジュールが、個々の発電装置を指定して抑制発電量や抑制時期を指定したものであれば、これをそのまま使用することができる。

また、電力系統管理部３１１から受信した抑制スケジュールが、エリアやグループ単位での抑制発電量や抑制時期のみを指定したものである場合も考えられる。この場合は、このような抑制スケジュールを実現できるように、管理装置２００が、個々の発電装置に対する抑制発電量や抑制時間帯を割り当てた抑制スケジュールを作成することになる。またこの場合に、管理装置２００が、個々の発電装置が発電中であるか否かや、個々の発電装置の規模（発電能力）、ユーザとの契約状態、累計抑制時間等を考慮して抑制スケジュールを作成してもよい。

次に管理装置２００は、前記作成したＰＶの抑制スケジュールに従って、抑制対象の発電装置１２０に接続された制御装置１１０に対して、抑制制御情報（出力発電量の指示）を送信する。

前記抑制制御情報を受信した制御装置１１０は、抑制制御情報と、接続されている蓄電池１１５ａの充電可能量とに基づいて、抑制制御情報にて指示された内容をどのように実行するかを定めた抑制実行計画を策定する（ステップＳ００５）。

例えば、充電可能量が一定値以上ある場合、図８に示したように、制御装置１１０は、先に蓄電池１１５ａへの充電を実行するよう発電装置１２０と、蓄電池１１５ａにそれぞれ指示する。また、管理装置２００は、前記蓄電池１１５ａへの充電だけでは抑制制御情報にて指示された抑制電力を達成できない場合、制御装置１１０に対して、発電装置１２０の抑制制御を実施するよう指示する。ここで発電装置１２０に指示する抑制発電量は、管理装置２００から指示された抑制発電量から蓄電池１１５ａに充電した分を差し引いた値となる。

ここで、充電可能量が一定値以上である場合に、制御装置１１０が、表示部１１３に、抑制制御が行われるため蓄電装置１１５ａへの充電を開始する旨を表示するようにしても良い。このようにすることで、ユーザは、発電装置１２０が抑制制御を受けたこと、そして、蓄電池１１５ａへの充電により抑制制御による影響を受けないことを認識することができる。また、蓄電装置１１５ａへの充電を開始する旨を表示する前に、蓄電装置１１５ａへの充電を開始しても良いか、ユーザに確認するメッセージを表示部１１３に表示してもよい。

ここで、上記制御装置１１０による抑制実行計画の策定処理について具体例を示してより詳細に説明する。図８は、制御装置１１０による抑制実行計画の策定処理の一例を示す図である。図８は、管理装置２００からの抑制制御情報による指示が「抑制率」である場合の抑制実行計画の策定処理の流れを表している。

まず、制御装置１１０は、記憶部１１１２から蓄電池情報を取得する（ステップＳ００３−１）。次に、制御装置１１０は、蓄電池の定格容量（最大充電可能容量）から充電済み容量を差し引いて、蓄電池の充電可能量を計算する（ステップＳ００３−２）。なお、上記ステップＳ００３−１、Ｓ００３−２が、図７のステップＳ００３に相当する。

まず、制御装置１１０は、抑制制御情報に含まれる抑制率を用いて管理装置２００側から指示された抑制電力（指示抑制電力）を計算する（ステップＳ００５−１）。前記指示抑制電力は、抑制対象の発電装置の容量（定格容量）に、前記抑制率を乗じることで算出できる。例えば、１０ｋＷのＰＶに３０％の抑制率が指示された場合、３ｋＷの出力を抑制し、出力を７ｋＷに落とすよう指示されたことになる。

次に、制御装置１１０は、ステップＳ００３−２で計算した蓄電池の充電可能量が０以上であるか否かを確認する（ステップＳ００５−２）。ここで、蓄電池の充電可能量０である場合、以降の処理（蓄電池への充電指示）は省略されて、発電装置１２０単体での抑制が行われる（ステップＳ００５−５へ）。なお、ステップＳ００５−１において、蓄電池の充電可能量と比較する値は０でなくてもよい。例えば、蓄電池の定格容量（最大充電可能容量）の５％、１０％等といった予め定められた値と比較することもできる。このようにすることで、充電回数を減らすことができる。

蓄電池の充電可能量が０以上であった場合、制御装置１１０は、充電可能量を用いて、発電装置１２０に指示する抑制率（抑制制御率）を再計算する（ステップＳ００５−３）。具体的には、制御装置１１０は、ステップＳ００５−１で計算した抑制電力（指示抑制電力）と、充電可能量と、蓄電池１１５ａの充電効率とを用いて、次式［数１］により抑制率を算出することができる。なお、充電効率の値は、蓄電池１１５ａの種類や充電電流値によって求められるので事前に算出しておけばよい。もちろん、充電ロスがないものとみなして充電効率＝１（１００％）で計算してもよい。

なお、［数１］の右辺分子の指示抑制量−充電可能量×充電効率が０以下の場合、即ち、指示抑制量のすべてを充電池１１５ａの充電に回せる場合は、発電装置１２０の抑制制御は不要となる（抑制率＝０）。

以上により、抑制実行計画の策定が完了する。制御装置１１０は、ステップＳ００３−２で得られた充電可能量を用いて、発電装置１２０及び蓄電池１１５ａに対し蓄電指令を送信する（ステップＳ００５−４）。

また、制御装置１１０は、発電装置１２０に対しステップＳ００５−３で得られた再計算後の抑制率により抑制制御を指示する抑制制御情報を送信する（ステップＳ００５−５；抑制制御情報送信）。なお、ここでの制御装置１１０が図５の制御装置１１０ｂである場合、発電装置１２０での抑制に代えて、ヒートポンプ利用機器２１５ｂで電力消費を行うことも可能となる。ヒートポンプ利用機器２１５ｂで電力消費を行ってもなお、抑制すべき電力が発生してしまう場合には、発電装置１２０による抑制制御を併用することも可能である。

なお、上記ステップＳ００５−１〜Ｓ００５−５が、図７のステップＳ００５以降に相当する。また、上記ステップＳ００５−１〜Ｓ００５−５においては、発電装置１２０の抑制制御よりも蓄電池への充電を先に行ったが、発電装置１２０の抑制制御を先に行ってもよい。また、双方を同時に並列して行ってもよい。

図９は、上記図８の過程で計算される、指示抑制電力、充電可能量、抑制率の関係を図示したものである（但し、説明を簡単にするため充電効率は考慮していない）。図９の例では、管理装置２００から、ある発電装置１２０に５０％の抑制制御が指示された例を示している。図９の右図に示すとおり、蓄電池容量（定格容量）から充電済み容量を差し引いたものが充電可能量となる。図９の例では、抑制率５０％のうち、２５％にあたる電力を蓄電池にて充電可能となっている。このため、抑制率（抑制制御率）の再計算が行われ、再計算後の抑制率（抑制制御率）は５０％−２５％＝２５％となっている。また、図９に示した情報や策定した抑制実行計画の内容や現時点での制御内容（電力抑制の術原方法や実現機器等）を制御装置１１０の表示部１１３等で表示してもよい。例えば、表示部１１３に、「抑制制御情報受信（Ｘ時間経過）：蓄電装置への充電により抑制中」、「抑制制御情報受信中：負荷装置での消費により抑制中」といった表示をすることが考えられる。

図９からも明らかなとおり、本来５０％の発電装置の出力を５０％落とさなければならなかったところ、本実施形態によれば、２５％の抑制に抑えることが可能となっている。また、この２５％の電力は蓄電池１１５ａに蓄電されているため、夜間等に利用することが可能となる。

また、本実施形態においては、図７に示した管理装置２００からの抑制制御情報の送信に対するアンサーバック（抑制実施報告）として５０％の値を返すことができる。実際、発電装置１２０から電力系統側に流された電力は５０％分に抑制されているからである。このため、抑制上限を定めた一定のルールの下、出力抑制を受けることが恒常化したり、出力抑制が義務化されるような状況においても、発電ができない場面を最小化することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、蓄電池１１５ａ、ＥＶ１１５ｂ等の蓄電装置やヒートポンプ利用機器等の負荷装置を利用して仮想的な抑制制御を実現することができる。なお、蓄電池の充電可能量がステップＳ００５−１で計算した抑制電力（指示抑制電力）以上であれば、全抑制電力を蓄電池１１５ａの充電に回すことができるので、この仮想的に抑制した電力を使用することが可能となる。このため、本発明は、今後の再生エネルギーの供給過剰となる場面において、蓄電装置の普及にも貢献できると考えられる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、メッセージの表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。例えば、図７の例では、各装置が、受信メッセージに対して、アンサーバックを行っているが、アンサーバックを省略することも可能である。

また、上記した実施形態では、電力系統と制御装置との間に管理装置が配置されている例を挙げて説明したが、図１０に示すように、電力系統３００と制御装置１１０とが直接接続されている構成であってもよい。この場合、制御装置１１０は、電力系統から取得した制御指示に基づいて、蓄電装置１１５への充電や負荷装置での電力の消費を行うことになる。また、この場合も、制御装置１１０が管理装置２００に対し、抑制指示の送信を要求し、制御装置１１０がこれを受信する形態であってもよい。

また、上記した実施形態では、ＥＭＳやＨＥＭＳが制御装置として機能するものとして説明したが、図１１に示すように、ＥＭＳ９００と、制御装置１１０とが独立している構成であってもよい。この場合、制御装置１１０は、ＥＭＳ９００に発電抑制指示や充電指示を送信することになる。また、図１１に示す構成において制御装置１１０が電力系統側から受信した抑制制御情報をＥＭＳ９００に送信し、ＥＭＳ９００が、抑制制御情報に基づいて、上記した実施形態と同様に抑制発電量と蓄電量の調整を行うこととしてもよい。この場合、ＥＭＳ９００が前述の制御装置１１０として機能することになる。

また、上記した実施形態では、発電装置が太陽光発電装置を想定した例を挙げて説明したが、本発明は、風力、水力、潮汐、地熱等の再生可能エネルギーにて発電を行う発電装置やこれらが混在する構成を備える場合にも同様に適用することが可能である。

また、上記した実施形態では、制御装置１１０に蓄電装置（蓄電池）が接続されている例を説明したが、蓄電装置（蓄電池）ではなく、ヒートポンプ利用機器等の負荷装置が接続されている構成においても同様に、抑制すべき電力の全部又は一部を負荷装置にて消費することができる。例えば、負荷装置自体は、蓄電等ができないが、ヒートポンプ利用機器や揚水装置にて電力を熱エネルギーや位置エネルギーに変えて保存することで同様の効果を得ることが可能となる。また、上記エネルギーの変換は必須ではなく、抑制とユーザの需要のタイミングが合えば、負荷装置としてユーザが実際に使用する家電等を用いてもよい。

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点による発電装置監視制御システム参照）
［第２の形態］
上記第１の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
前記抑制指示による前記発電装置の出力抑制制御に代えて、前記蓄電装置への充電を実行する発電装置監視制御システム。
［第３の形態］
上記第１又は第２の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記蓄電装置の充電量または充電率が所定値以下の場合に、前記蓄電装置への充電を実行する発電装置監視制御システム。
［第４の形態］
上記第１から第３いずれか一の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記蓄電装置の充電可能容量が、前記抑制指示された抑制発電量を下回る場合、前記蓄電装置への充電と、前記抑制指示された発電量から前記蓄電装置に充電した電力量を差し引いた分の前記発電装置の抑制制御と、を実行する発電装置監視制御システム。
［第５の形態］
上記第１から第４いずれか一の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
さらに、
前記発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置を備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置への充電と、前記負荷装置での電力消費とを実行する発電装置監視制御システム。
［第６の形態］
少なくとも１つの発電装置と接続されている制御装置と、
前記制御装置と通信可能に接続される管理装置と、
前記発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置と、を含み、
前記制御装置は、前記管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段を備え、
前記抑制指示に基づいて、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行すること、
を特徴とする発電装置監視制御システム。
［第７の形態］
上記第６の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
前記抑制指示による前記発電装置の出力抑制制御に代えて、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行する発電装置監視制御システム。
［第８の形態］
上記第１から第７いずれか一の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記管理装置に対して、前記抑制指示に対する抑制実施報告を送信し、
前記管理装置は、電力系統側に対して、前記抑制実施報告を送信する、
発電装置監視制御システム。
［第９の形態］
上記第１から第８いずれか一の形態の発電装置監視制御システムにおいて、
前記制御装置は、所定の表示装置に、前記抑制指示の実行装置情報を含んだ実施状況を表示する発電装置監視制御システム。
［第１０の形態］
（上記第２の視点による制御装置参照）
［第１１の形態］
（上記第３、第４の視点による制御方法参照）
なお、上記第１０、第１１の形態は、第１の形態と同様に、第２〜第９の形態に展開することが可能である。

なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０−１〜１１０―ｍ 制御装置
１１３ 表示部
１１５ 蓄電装置
１１５ａ 蓄電池
１１５ｂ ＥＶ
１２０ 発電装置
２００ 管理装置
２１５ 負荷装置
２１５ａ ヒートポンプ利用機器
２２０ 管理装置（子）
２３０ 管理装置（親）
２３１ 上位側双方向通信部
２３２ 制御部
２３３ 下位側双方向通信部
２３４ 管理情報記憶部
３００ 電力系統
３１０ 中央給電システム（中給システム）
３１１ 電力系統管理部
３２０ 配電自動化システム（配自システム）
９００ ＥＭＳ
１１０１ 取得手段
１１０３ 制御手段
１１１１ 制御部
１１１２ 記憶部
１３１０ 通信デバイス
１３１１ 入力デバイス
１３１２ 出力デバイス
１３２０ ＣＰＵ
１３４０ 記憶装置

Claims (17)

1. 少なくとも１つの発電装置と接続されている制御装置と、
   前記制御装置と通信可能に接続される管理装置と、
   前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置と、を含み、
   前記制御装置は、前記管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段を備え、
   前記抑制指示に基づいて、前記蓄電装置への充電を実行すること、
   を特徴とする発電装置監視制御システム。
2. 前記抑制指示による前記発電装置の出力抑制制御に代えて、前記蓄電装置への充電を実行する請求項１の発電装置監視制御システム。
3. 前記制御装置は、
   前記蓄電装置の充電量または充電率が所定値以下の場合に、前記蓄電装置への充電を実行することを特徴とする請求項１又は２の発電装置監視制御システム。
4. 前記制御装置は、
   前記蓄電装置の充電可能容量が、前記抑制指示された抑制発電量を下回る場合、前記蓄電装置への充電と、前記抑制指示された発電量から前記蓄電装置に充電した電力量を差し引いた分の前記発電装置の抑制制御と、を実行することを特徴とする請求項１から３いずれか一の発電装置監視制御システム。
5. さらに、
   前記発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置を備え、
   前記制御装置は、前記蓄電装置への充電と、前記負荷装置での電力消費とを実行する請求項１から４いずれか一の発電装置監視制御システム。
6. 少なくとも１つの発電装置と接続されている制御装置と、
   前記制御装置と通信可能に接続される管理装置と、
   前記発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置と、を含み、
   前記制御装置は、前記管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段を備え、
   前記抑制指示に基づいて、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行すること、
   を特徴とする発電装置監視制御システム。
7. 前記抑制指示による前記発電装置の出力抑制制御に代えて、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行する請求項６の発電装置監視制御システム。
8. 前記制御装置は、前記管理装置に対して、前記抑制指示に対する抑制実施報告を送信し、
   前記管理装置は、電力系統側に対して、前記抑制実施報告を送信すること、
   を特徴とする請求項１から７いずれか一の発電装置監視制御システム。
9. 前記制御装置は、所定の表示装置に、前記抑制指示の実行装置情報を含んだ実施状況を表示する請求項１から８いずれか一の発電装置監視制御システム。
10. 少なくとも１つの発電装置に接続され、前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置を制御する制御手段と、
    所定の管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段と、を備え、
    前記抑制指示に従い、前記蓄電装置への充電を実行する、
    ことを特徴とする制御装置。
11. 前記抑制指示による前記発電装置の出力抑制制御に代えて、前記蓄電装置への充電を実行する請求項１０の制御装置。
12. 前記制御手段は、
    前記蓄電装置の充電量または充電率が所定値以下の場合に、前記蓄電装置への充電を実行することを特徴とする請求項１０又は１１の制御装置。
13. 前記制御手段は、
    前記蓄電装置の充電可能容量が、前記抑制指示された抑制発電量を下回る場合、前記蓄電装置への充電と、前記抑制指示された発電量から前記蓄電装置に充電した電力量を差し引いた分の前記発電装置の抑制制御と、を実行することを特徴とする請求項１０から１２いずれか一の制御装置。
14. 少なくとも１つの発電装置に接続され、前記発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置を制御する制御手段と、
    所定の管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得する取得手段と、を備え、
    前記抑制指示に従い、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行すること、
    ことを特徴とする制御装置。
15. 前記抑制指示による前記発電装置の出力抑制制御に代えて、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行する請求項１４の制御装置。
16. 少なくとも１つの発電装置に接続され、前記発電装置の出力電力を充電可能な蓄電装置を制御する制御手段を備えた制御装置において、
    所定の管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得するステップと、
    前記抑制指示に従い、前記蓄電装置への充電を実行するステップと、を含むこと、
    を特徴とする制御方法。
17. 少なくとも１つの発電装置に接続され、前記発電装置の出力電力を消費可能な負荷装置を制御する制御手段を備えた制御装置において、
    所定の管理装置から前記発電装置に対する抑制指示を取得するステップと、
    前記抑制指示に従い、前記発電装置の出力電力の前記負荷装置での消費を実行するステップと、を含むこと、
    を特徴とする制御方法。

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