JP2013172483A - 電力制御システムおよび上位制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力制御システムにおいて、より多くの制御対象を連動させることができ、かつ、制御の遅延による電力系統への影響を回避し得るようにする。
【解決手段】コミュニティ制御装置１００は、ローカル制御装置５１９や５２９の各々に対して個別の制御目標値を設定することで大局的なフィードフォワード制御を行う。ローカル制御装置５１９や５２９の各々は、当該制御目標値に従って、局所的なフィードバック制御を行う。コミュニティ制御装置１００は比較的長期的な制御を行うため、より多くの制御対象を連動させることによる制御の遅延が大きな問題とならない。また、ローカル制御装置５１９や５２９は、局所的な制御を行うので、より多くの制御対象を連動させることによる遅延の問題は生じない。従って、電力制御システム１では、より多くの制御対象を連動させることができ、かつ、制御の遅延による電力系統への影響を回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力制御システムおよび上位制御装置に関する。

近年、一般家庭において太陽光発電や小型風力発電などの自然エネルギーを用いて発電する発電設備を設置し、これらの発電電力を家庭用負荷で消費したり、電力系統に供給（売電）したりすることが行われている。
このような一般家庭からの売電など電力系統への電力供給が集中すると、電力系統への逆潮流によって電力系統の電圧上昇が生じるおそれがある。かかる電圧上昇を避けるために出力制限がなされると、せっかく発電された電力を活用できない事態が生じてしまう。
これに対する解決策として、タウン、ビル、または、家庭等に蓄電設備を設けることが考えられる。余剰電力が生じた際に蓄電設備に蓄えることで、発電設備の設置数増大に伴う電力系統への影響を低減するとともに、発電電力の有効利用を図ることが可能となる。

また、電力受給の制御に関連して幾つかの技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の電力供給システムでは、共用装置には、需要家群を構成している複数の需要家で共用される共用蓄電池が付設される。優先度管理部には、各需要家について電力供給の優先度を表す優先情報が予め記憶されている。優先制御部は、需要家で供給電力が不足するようなイベントが発生したときに、共用蓄電池に蓄積されている電力を優先情報に基づいて各需要家に振り分ける優先制御を行う。
これにより、共用蓄電池に十分な電力量が残っている状態で、共用蓄電池を共用する複数の需要家の中でも重要な需要家が共用蓄電池から十分な電力供給を受けられなくなることを防止できる、とされている。

特開２０１１−２０５８７１号公報

太陽光発電が大量導入された地域など、電力系統に電力供給を行う設備の多い地域では、電力系統への影響を低減するため蓄電設備を数多く、また広範囲に設置する必要が生じる。
ここで、蓄電設備が有する蓄電容量の有効利用や、充放電頻度の低減の観点から、より多くの発電設備や蓄電設備を連動させることが望ましい。
ところが、多数の発電設備や蓄電設備を連動させる際、電力検出箇所が多岐にわたって入出力信号が増大し、また、制御ロジックが複雑になって、演算が遅れるという問題が生じる。また、連動させる発電設備や蓄電設備が広域にわたることで、通信遅れが生じるおそれがある。

このような演算遅れや通信遅れによって電力制御に遅れが生じると、電力系統への逆潮流の制御を適切に行うことができなくなり、電力系統の電圧上昇が生じて出力制限がなされ、せっかく発電された電力を活用できない事態が生じてしまう。
さらには、電力系統が規定電圧値まで上昇すると太陽光発電設備を電力系統から切り離す運用が行われている場合、当該切り離しによって電力供給量が減少し、電力需給バランスが崩れてしまうおそれがある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、より多くの制御対象（発電設備や蓄電設備等）を連動させることができ、かつ、制御の遅延による電力系統への影響を回避することができる電力制御システムおよび上位制御装置を提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による電力制御システムは、電力系統に接続された複数の負荷／電源ユニットと、１つの上位制御装置とを具備し、前記上位制御装置は、前記負荷／電源ユニットの電力収支情報を取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得した前記電力収支情報に基づいて、前記負荷／電源ユニットの各々における電力に関する制御の制御目標値を決定する制御目標決定部と、前記制御目標決定部が決定した前記制御目標値を、前記負荷／電源ユニットの各々に送信する送信部と、を具備し、前記負荷／電源ユニットは、前記送信部からの前記制御目標値に基づいて、電力供給または電力消費の制御を行う、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様による電力制御システムは、上述の電力制御システムはであって、前記制御目標決定部は、前記制御目標値に加えてあるいは代えて制御モードを決定し、前記負荷／電源ユニットは、前記制御目標決定部が決定した前記制御目標値に加えてあるいは代えて前記制御モードに基づいて、前記電力供給または電力消費の制御を行う、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様による上位制御装置は、負荷／電源ユニットの電力収支情報を取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得した前記電力収支情報に基づいて、前記負荷／電源ユニットの各々における電力に関する制御の制御目標値を決定する制御目標決定部と、前記制御目標決定部が決定した前記制御目標値を、前記負荷／電源ユニットの各々に送信する送信部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、より多くの制御対象を連動させることができ、かつ、制御の遅延による電力系統への影響を回避し得る。

本発明の一実施形態における電力制御システムの装置構成を示す概略構成図である。 同実施形態において、ローカル制御装置が行う蓄電装置の制御の例を示す説明図である。 同実施形態において、コミュニティ制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、ローカル制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態における電力制御システム１の装置構成を示す概略構成図である。同図において、電力制御システム１は、コミュニティ制御装置（上位制御装置）１００と、共用設備５１０と、住宅設備５２０とを具備する。共用設備５１０は、蓄電装置５１１と、ローカル制御装置５１９とを具備する。住宅設備５２０は、蓄電装置５２１と、負荷５２２と、太陽光発電装置５２３と、ローカル制御装置５２９とを具備する。

また、同図において各部を結ぶ実線は電力の経路を示し、破線は制御指令や測定値データなどのデータの経路を示す。コミュニティ制御装置１００と、共用設備５１０と、住宅設備５２０とは、いずれもネットワーク８００に接続されており、当該ネットワーク８００には、気象情報サーバ装置８５１が接続されている。また、蓄電装置５１１は、変圧器９２１を介して商用系統９１１に接続されている。蓄電装置５２１と、負荷５２２と、太陽光発電装置５２３とは、いずれも１００Ｖ電力線９１３、変圧器９２２および６．６ｋＶ電力線９１２を介して商用系統９１１に接続されている。

電力制御システム１は、住宅設備５２０における電力の需給状況に応じて、蓄電装置５１１および蓄電装置５２１の充放電を制御する。
共用設備５１０と住宅設備５２０とは、それぞれ本発明における負荷／電源ユニットの一例に該当する。

住宅設備５２０は、住宅に設置された電力に関係する装置の一群であり、１００Ｖ電力線９１３との間で電力の入出力を行う。
太陽光発電装置（Photovoltaic;ＰＶ）５２３は、太陽電池を具備する発電設備であり、発電して電力を出力する。負荷５２２は、家電製品など電力を消費する装置である。
蓄電装置５２１は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池を有し、ローカル制御装置５２９の制御に従って充放電を行う。特に、蓄電装置５２１は、太陽光発電装置５２３が発電した余剰電力（負荷５２２が消費した残りの電力）を蓄電する。なお、以下では、蓄電装置を「Ｌｉ」とも表記する。
なお、１つの住宅設備５２０が具備する蓄電装置５２１や負荷５２２や太陽光発電装置５２３の数は複数であってもよい。例えば、住宅設備５２０が、テレビ（Television Set）と冷蔵庫を具備するなど、複数の負荷５２２を具備していてもよい。

ローカル制御装置５２９は、住宅設備５２０に設置された各装置の監視および制御を行う。具体的には、ローカル制御装置５２９は、太陽光発電装置５２３が出力した電力および直近の一定時間（例えば３０分）における出力電力量や、負荷５２２の消費電力および直近の一定時間における消費電力量や、蓄電装置５２１の充電率（State Of Charge；ＳＯＣ）などの各種情報を収集してコミュニティ制御装置１００に送信する。また、ローカル制御装置５２９は、コミュニティ制御装置１００からの指示に従って蓄電装置５２１の充放電を制御する。

共用設備５１０は、住宅設備５２０が共用する蓄電設備である。
蓄電装置５１１は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池を有して充放電を行う。特に、蓄電装置５１１は、住宅設備５２０からの余剰電力（太陽光発電装置５２３からの余剰電力のうち、蓄電装置５２１が満充電等で蓄電できなかった電力）の蓄電や、不意の停電に備えて商用系統９１１からの電力の蓄電を行う。そして、蓄電装置５１１は、住宅設備５２０の電力需要に応じて給電（放電）を行う。
ローカル制御装置５１９は、コミュニティ制御装置１００からの指示に従って蓄電装置５１１の充放電を制御する。また、ローカル制御装置５１９は、蓄電装置５１１の充電率など蓄電装置５１１の状態情報を収集してコミュニティ制御装置１００に送信する。

なお、本発明における負荷／電源ユニットは、コミュニティ制御装置１００からの制御目標値に従って電力の入出力を制御可能な装置であればよく、様々な形態のものであってよい。
例えば、住宅設備５２０が、太陽光発電装置５２３に加えて、あるいは代えて、燃料電池を具備し、ローカル制御装置５２９が、当該燃料電池の発電電力を制御するようにしてもよい。

また、ローカル制御装置５２９が、負荷５２２における消費電力の制御（例えば、負荷５２２の電源のＯＮ／ＯＦＦ制御や、負荷５２２としてのエアコンの温度制御による消費電力の制御）を行うようにしてもよい。
また、蓄電装置５１１や蓄電装置５２１が有する二次電池はリチウムイオン電池に限らず、鉛蓄電池など他の二次電池であってもよい。

また、１つのローカル制御装置５２９が複数の住宅設備５２０の各部を制御する構成であってもよい。あるいは、１つの住宅設備５２０が、太陽光発電装置５２３、負荷５２２、蓄電装置５２１の各々に対するローカル制御装置５２９を具備するなど、複数のローカル制御装置５２９を具備するようにしてもよい。
また、電力制御システム１が、移動式の蓄電設備ないし発電設備など、電力制御システム１の電力系統に着脱可能に接続された負荷／電源ユニットを具備していてもよい。

コミュニティ制御装置１００は、電力制御システム１における各部の制御（本実施形態では、蓄電装置５１１および蓄電装置５２１の充放電の制御）のための指示を、共用設備５１０や住宅設備５２０毎（負荷／電源ユニット毎）に決定し、該当するローカル制御装置５１９やローカル制御装置５２９に送信する。コミュニティ制御装置１００が出力する指示については後述する。

ネットワーク８００は、例えばインターネットなどの通信ネットワークであり、電力制御システム１の各部間の通信を媒介する。
気象情報サーバ装置８５１は、天気や気温や降水量や日射量予測などの気象情報を提供するサーバ装置である。特に、気象情報サーバ装置８５１は、コミュニティ制御装置１００からの要求に応じて当該気象情報を提供する。気象情報サーバ装置８５１が提供する気象情報は、コミュニティ制御装置１００が、住宅設備５２０の各々における発電量（発電電力量）や消費電力量を予測するのに用いられる。

商用系統９１１は、電力会社の電力系統であり、共用設備５１０や住宅設備５２０に電力を供給する。また、商用系統９１１は、共用設備５１０や住宅設備５２０から出力される電力（逆潮流）を受け付ける（買電する）。
６．６ｋＶ電力線９１２は、商用系統９１１と変圧器９２２との間で６．６キロボルト（ｋＶ）にて電力を流通させる電力線（配電線）である。

変圧器９２２は、例えば柱上変圧器であり、６．６ｋＶ電力線９１２と１００Ｖ電力線９１３との間における電圧変換を行う。具体的には、変圧器９２２は、６．６ｋＶ電力線９１２からの６．６キロボルト電圧を１００ボルト電圧に降圧して１００Ｖ電力線９１３に出力し、また、１００Ｖ電力線９１３からの１００ボルト電圧を６．６キロボルト電圧に昇圧して６．６ｋＶ電力線９１２に出力する。

１００Ｖ電力線９１３は、変圧器９２２と住宅設備５２０との間で１００ボルトにて電力を流通させる電力線（引込線）である。
変圧器９２１は、例えば柱上変圧器であり、商用系統９１１における６．６キロボルト配電電圧または６．６ｋＶ電力線９１２における６．６キロボルト電圧を蓄電装置５１１用の電圧（例えば２００ボルト）に降圧する。また、変圧器９２１は、蓄電装置５１１から商用系統９１１または６．６ｋＶ電力線９１２への電力の電圧を６．６キロボルトに昇圧する。

ただし、本発明は、電力系統の形態に依存しない。例えば、各電力線における電圧（従って、変圧器における入出力電圧）は上記のものに限らない。また、変圧器９２１が、住宅設備５２０と同じく１００Ｖ電力線９１３に接続されているなど、上記以外の接続関係であってもよい。

次に、図２を参照して、コミュニティ制御装置１００からローカル制御装置５２９への指示、およびローカル制御装置５２９が行う制御について説明する。なお、ローカル制御装置５１９についても、ローカル制御装置５２９と同様である。
図２は、ローカル制御装置５２９が行う蓄電装置５２１の制御の例を示す説明図である。同図において、ローカル制御装置５２９は、商用系統９１１側への出力電圧（逆潮流）を一定にするレベリング制御を行っている。

また、同図において、コミュニティ制御装置１００およびローカル制御装置５２９の概略構成が示されている。コミュニティ制御装置１００は、通信部（データ取得部、送信部）１１０と、制御目標決定部１９０とを具備する。ローカル制御装置５２９は、ネットワーク通信部２１０と、制御対象通信部２２０と、センサデータ取得部２３０と、制御部２９０とを具備する。また、センサデータ取得部２３０は電流トランス５２８に接続されている。

コミュニティ制御装置１００において、通信部１１０は、ネットワーク８００に接続して各種データの送受信を行う。特に通信部１１０は、共用設備５１０や住宅設備５２０の電力収支情報や、気象情報サーバ装置８５１が提供する気象情報を取得（受信）する。
ここで、電力収支情報とは、負荷／電源ユニットにおける電力消費状況、発電状況および蓄電状況を示す情報である。例えば、住宅設備５２０の各々における電力消費量および発電量の実績データや、蓄電装置５１１や５２１における二次電池の充電率が電力収支情報に該当する。通信部１１０は、電力収支情報を、共用設備５１０（ローカル制御装置５１９）や住宅設備５２０（ローカル制御装置５２９）の各々から取得する。
また、コミュニティ制御装置１００は、制御目標決定部１９０が決定した指示（制御モードおよび制御目標値）を、ローカル制御装置５１９および５２９の各々に送信する。

制御目標決定部１９０は、通信部１１０が取得した電力収支情報や気象情報に基づいて、共用設備５１０や住宅設備５２０の各々における電力に関する制御の制御目標値および制御モードを決定する。
ここで、電力に関する制御の制御目標値とは、発電、電力消費または充放電の少なくともいずれか１つにおける目標値である。また、制御モードとは、発電、電力消費または充放電の少なくともいずれか１つの制御を規定する制御パターンである。

例えば、制御目標決定部１９０が決定する制御モードには、電圧制御モードと、レベリングモードと、ピークカットモードと、平滑化モードと、充電・放電モードと、これらの組み合わせとがある。
電圧制御モードは、共用設備５１０や住宅設備５２０毎に予め設定されている検出点の電圧が制御目標値を超えないように制御するモードである。例えば、住宅設備５２０が、住宅設備５２０自らの内部と１００Ｖ電力線９１３（引込線）との接点部分に検出点を有して当該検出点の電圧を検出（測定）している場合に、制御目標決定部１９０は、１００Ｖ電力線９１３に規定されている上限電圧（例えば１０７ボルト）を制御目標値として電圧制御モードを指示する。すると、当該指示を受けた住宅設備５２０（ローカル制御装置５２９）は、検出点の電圧（従って、１００Ｖ電力線９１３の電圧）が制御目標値である上限電圧を超えないように、例えば余剰電力を蓄電装置５２１に蓄電させる制御を行う。

レベリングモードは、検出点の電力が制御目標値をと等しくなるように制御するモードである。図２の例では、住宅設備５２０は、住宅設備５２０自らの内部と１００Ｖ電力線９１３との接点部分に検出点を有し、当該検出点の電流値を測定して電力を検出（算出）している。そして、制御目標決定部１９０は、１００ワット（Ｗ）を制御目標値としてレベリングモードを指定している。そして、ローカル制御装置５２９は、制御目標決定部１９０からの指示に従って、検出点の電力が１００ワットになるように、蓄電装置５２１の充放電量を制御する。

ピークカットモードは、検出点の電力が制御目標値を超えないように制御するモードである。例えば、図２の例において、制御目標決定部１９０が、１００ワット（Ｗ）を制御目標値としてピークカットモードを指定した場合、ローカル制御装置５２９は、制御目標決定部１９０からの指示に従って、検出点の電力が１００ワットを超えないように、蓄電装置５２１の充放電量を制御する（特に充電を行わせる）。

平滑化モードは、検出点の電力を平滑化するモードである。平滑化モードにおいては、制御目標決定部１９０は制御目標値を設定しない。例えば、図２の例において、制御目標決定部１９０が平滑化モードを指定した場合、ローカル制御装置５２９は、制御目標決定部１９０からの指示に従って、検出点の電力を平滑化する（直前の電力値からの変化を抑制する）ように、蓄電装置５２１の充放電量を制御する。

充電・放電モードは、充放電量または充電率の指示に基づいて二次電池の充放電を制御するモードである。例えば、電力会社からの深夜電力料金が安く設定されている場合、当該深夜の時間帯において、制御目標決定部１９０は、日中の天候予測に基づいて太陽光発電装置５２３の発電量を予測し、また、天候予測や過去の電力消費実績に基づいて負荷５２２の電力消費量を予測し、日中に電力を捨てる必要が生じないように蓄電装置５２１の目標充電率を設定する。そして、制御目標決定部１９０が、当該目標充電率を制御目標値として充電・放電モードを指示すると、ローカル制御装置５２９は、負荷５２２に供給する電力として、目標充電率まで蓄電装置５２１に放電を行わせる。目標充電率に到達すると、ローカル制御装置５２９は、電力会社からの深夜電力を負荷５２２に消費させるように、蓄電装置５２１の充放電を停止させる。

ただし、コミュニティ制御装置１００が行う制御は、制御目標（制御目標値または制御モードの少なくともいずれか１つ）を設定する制御であればよい。例えば、コミュニティ制御装置１００が１つの制御モードのみ（例えばレベリングモードのみ）で制御を行い、制御目標値のみをローカル制御装置５１９や５２９に送信して、制御モードの送信は行わないようにしてもよい。

コミュニティ制御装置１００は、例えば３０分毎に、向こう（現時点から未来に向けて）３０分間における住宅設備５２０の各々の電力需給状況を予測し、予測に基づいて制御モードおよび制御目標値を決定して、通信部１１０を介して住宅設備５２０の各々に送信する。

住宅設備５２０において、電流トランス５２８は、電流センサとしてのコイルであり、住宅設備５２０の検出点として予め設定されている住宅設備５２０の内部と１００Ｖ電力線９１３との接点部分の電流値に応じた信号をセンサデータ取得部２３０に出力する。すなわち、電流トランス５２８は、検出点の電流値を検出（測定）する。

ただし、検出点におけるセンサは電流センサに限らない。例えば、共用設備５１０または住宅設備５２０が検出点における電圧を制御する場合、予め検出点に電圧センサを設けておく。また、１つの共用設備５１０または住宅設備５２０に対して、複数の検出点を設定しておいてもよい。この場合、検出点の各々にセンサ（例えば電流センサや電圧センサ）を設けておく。

ネットワーク通信部２１０は、ネットワーク８００に接続して各種データの送受信を行う。特にネットワーク通信部２１０は、コミュニティ制御装置１００からの指示（制御モードや制御目標値）を受信して制御部２９０に出力する。また、ネットワーク通信部２１０は、コミュニティ制御装置１００からの電力収支情報要求を受信して制御部２９０に出力し、制御部２９０が回答として出力する電力収支情報をコミュニティ制御装置１００に送信する。

制御対象通信部２２０は、監視対象ないし制御対象である蓄電装置５２１、負荷５２２および太陽光発電装置５２３と通信を行う。特に、制御対象通信部２２０は、監視対象としての太陽光発電装置５２３から、発電電力など発電状況を示す情報を受信して制御部２９０に出力する。また、制御対象通信部２２０は、監視対象としての負荷５２２から、消費電力など電力消費状況を示す情報を受信して制御部２９０に出力する。また、制御対象通信部２２０は、監視対象としての蓄電装置５２１から、充電率など蓄電状況を示す情報を受信して制御部２９０に出力する。また、制御対象通信部２２０は、制御対象としての蓄電装置５２１に対して、制御部２９０が生成した制御信号を送信する。

センサデータ取得部２３０は、電流トランス５２８が検出して出力する検出点における電流値の情報を取得して制御部２９０に出力する。
制御部２９０は、制御部２９０が取得する検出点における測定値（図２の例では電流値）に基づいて、当該測定値が、コミュニティ制御装置１００からの指示を満足するように制御対象（図２の例では蓄電装置５２１）を制御する。

このように、電力制御システム１では、コミュニティ制御装置１００と、ローカル制御装置５１９や５２９との２階層で、電力制御システム１における電力需給を制御する。
ここで、コミュニティ制御装置１００は、制御目標値の設定を行うが、制御目標値に実測値を近付ける制御は行わない。この点において、コミュニティ制御装置１００が行う制御はフィードフォワード制御である。コミュニティ制御装置１００が行う制御がフィードフォワード制御であることから、コミュニティ制御装置１００は、フィードバック制御の場合のような連続的な制御を行う必要はなく、例えば３０分毎に制御（目標設定）を行えばよい。

一方、ローカル制御装置５１９や５２９の各々は、コミュニティ制御装置１００が設定した制御目標に従って、検出点における検出値を制御目標値に近付ける（あるいは、制御目標値以下に抑えるなどの）フィードバック制御を行う。
ここで、ローカル制御装置５１９や５２９の各々は、自らの設置された共用設備５１０や住宅設備５２０の範囲内で局所的な制御を行えばよい。

このように、コミュニティ制御装置１００は、電力の需給予測に基づいて制御目標を設定することによる比較的長期的な制御、かつ、電力制御システム１全体についての大域的な制御を行う。そして、ローカル制御装置５１９や５２９の各々は、制御目標に応じた短期的な制御（フィードバック制御）、かつ、自らの設置された共用設備５１０や住宅設備５２０の範囲内での局所的な制御を行う。

従って、コミュニティ制御装置１００に関しては、コミュニティ制御装置１００が行う制御が比較的長期的な制御であるため、電力制御システム１が多数の住宅設備５２０を具備して検出点が多数に及ぶ場合や、電力制御システム１が広域にわたって通信遅れが生じる場合など、コミュニティ制御装置１００が行う制御に時間を要する場合でも、その所要時間はコミュニティ制御装置１００が行う制御の間隔に比べて充分短く、大きな問題とはならない。

また、ローカル制御装置５１９や５２９に関しては、コミュニティ制御装置１００が決定した制御目標に従って局所的な制御を行えばよいので、検出点が多数に及ぶことによる演算遅れや、電力制御システム１が広域にわたることによる通信遅れなどの問題は生じない。
従って、電力制御システム１では、より多くの制御対象（発電設備や蓄電設備等）を連動させることができ、かつ、制御の遅延による電力系統への影響を回避することができる。

次に、図３および図４を参照して、コミュニティ制御装置１００や、ローカル制御装置５１９および５２９の動作について説明する。
図３は、コミュニティ制御装置１００が行う処理の手順を示すフローチャートである。
同図の処理において、制御目標決定部１９０は、まず、目標設定タイミング（例えば３０分毎）が到来したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。目標設定タイミングが到来していないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。

一方、目標設定タイミングが到来したと判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、制御目標決定部１９０は、コミュニティ制御装置１００を介して気象情報サーバ装置８５１に気象情報を要求し、気象情報サーバ装置８５１からの気象情報を取得する（ステップＳ１０２）。また、制御目標決定部１９０は、コミュニティ制御装置１００を介して共用設備５１０および住宅設備５２０の各々に電力収支情報を要求し、これらからの電力収支情報を取得する（ステップＳ１０３）。

次に、制御目標決定部１９０は、取得した気象情報および電力収支情報や、予め記憶している住宅設備５２０毎の電力消費パターン（例えば、曜日や時間帯や気象条件毎の電力消費実績）に基づいて各住宅設備５２０の電力需給を予測して、向こう３０分の制御目標（制御モードや制御目標値）を、共用設備５１０および住宅設備５２０の各々について決定する（ステップＳ１０４）。
そして、制御目標決定部１９０は、決定した制御目標（制御モードや制御目標値）を通信部１１０を介して共用設備５１０や住宅設備５２０の各々に送信する（ステップＳ１０５）。
その後、ステップＳ１０１に戻る。

図４は、ローカル制御装置５２９が行う処理の手順を示すフローチャートである。ローカル制御装置５１９が行う処理も同様である。
同図の処理において、制御部２９０は、まず、ネットワーク通信部２１０がコミュニティ制御装置１００からの制御目標を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

制御目標を受信したと判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、制御部２９０は、当該制御目標に従って、制御モードや制御目標値を更新する（ステップＳ２０２）。
また、制御部２９０は、制御対象通信部２２０を介して、制御対象である太陽光発電装置５２３や負荷５２２や蓄電装置５２１から、発電電力や消費電力や充電率などのデータを取得する（ステップＳ２０３）。また、制御部２９０は、センサデータ取得部２３０を介して、電流トランス５２８から検出点における測定データ（本実施形態では電流値）を取得する（ステップＳ２０４）。

そして、制御部２９０は、検出点における測定データに基づいて、制御目標に従うための制御量を算出し、当該制御量に基づく制御を実行可能か否かを、制御対象の状態と照らし合わせて確認する（ステップＳ２０５）。
なお、蓄電装置５２１の満充電を検出するなど、制御目標に従って制御を行えない状況を検出した場合、制御部２９０は、ネットワーク通信部２１０を介してコミュニティ制御装置１００にエラー信号を送信し、コミュニティ制御装置１００（制御目標決定部１９０）が、当該エラー信号に応じてエラー処理（例えば制御目標の再計算）を行う。

制御量を算出し、制御を実行可能であることを確認した制御部２９０は、当該制御量に基づく制御信号を生成し、制御対象通信部２２０を介して制御対象（本実施形態では蓄電装置５２１）に送信する（ステップＳ２０６）。
次に、制御部２９０は、ネットワーク通信部２１０がコミュニティ制御装置１００からの電力収支情報要求（電力収支情報を要求する信号）を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

電力収支情報要求を受信したと判定した場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、制御部２９０は、ステップＳ２０３で制御対象から取得したデータに基づいて電力収支情報を生成し、ネットワーク通信部２１０を介してコミュニティ制御装置１００に送信する（ステップＳ２０８）。
その後、ステップＳ２０１に戻る。

一方、ステップＳ２０１において、制御目標を受信していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０３に進む。
一方、ステップＳ２０７において、電力収支情報要求を受信していないと判定した場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、ステップＳ２０１に戻る。

以上のように、コミュニティ制御装置１００は、ローカル制御装置５１９やローカル制御装置５２９の各々に対して個別の制御目標値を設定することによる大局的なフィードフォワード制御を行う。そして、ローカル制御装置５１９やローカル制御装置５２９の各々は、コミュニティ制御装置１００が設定した制御目標値に従って、局所的なフィードバック制御を行う。
これにより、上述したように、電力制御システム１では、より多くの制御対象（発電設備や蓄電設備等）を連動させることができ、かつ、制御の遅延による電力系統への影響を回避することができる。

また、コミュニティ制御装置１００の制御目標決定部１９０は、制御目標値に加えてあるいは代えて制御モードを決定し、ローカル制御装置５１９および５２９の各々は、当該制御モードに従って制御対象の制御を行う。
これにより、ローカル制御装置５１９および５２９の各々は、例えば、同一の制御目標値におけるレベリング制御（検出点の電力を制御目標値に合わせる制御）とピークカット制御（検出点の電力が制御目標値を超えないようにする制御）など、より細やかな制御を行うことができる。

なお、コミュニティ制御装置１００や、ローカル制御装置５１９および５２９の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１ 電力制御システム
１００ コミュニティ制御装置
１１０ 通信部
１９０ 制御目標決定部
２１０ ネットワーク通信部
２２０ 制御対象通信部
２３０ センサデータ取得部
２９０ 制御部
５１０ 共用設備
５１１、５２１ 蓄電装置
５１９、５２９ ローカル制御装置
５２０ 住宅設備
５２２ 負荷
５２３ 太陽光発電装置
５２８ 電流トランス

Claims (3)

1. 電力系統に接続された複数の負荷／電源ユニットと、１つの上位制御装置とを具備し、
   前記上位制御装置は、
   前記負荷／電源ユニットの電力収支情報を取得するデータ取得部と、
   前記データ取得部が取得した前記電力収支情報に基づいて、前記負荷／電源ユニットの各々における電力に関する制御の制御目標値を決定する制御目標決定部と、
   前記制御目標決定部が決定した前記制御目標値を、前記負荷／電源ユニットの各々に送信する送信部と、
   を具備し、
   前記負荷／電源ユニットは、前記送信部からの前記制御目標値に基づいて、電力供給または電力消費の制御を行う、
   ことを特徴とする電力制御システム。
2. 前記制御目標決定部は、前記制御目標値に加えてあるいは代えて制御モードを決定し、
   前記負荷／電源ユニットは、前記制御目標決定部が決定した前記制御目標値に加えてあるいは代えて前記制御モードに基づいて、前記電力供給または電力消費の制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
3. 負荷／電源ユニットの電力収支情報を取得するデータ取得部と、
   前記データ取得部が取得した前記電力収支情報に基づいて、前記負荷／電源ユニットの各々における電力に関する制御の制御目標値を決定する制御目標決定部と、
   前記制御目標決定部が決定した前記制御目標値を、前記負荷／電源ユニットの各々に送信する送信部と、
   を具備することを特徴とする上位制御装置。
   

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