JP2013179735A - コミュニティ制御装置、蓄電システム、蓄電装置分配方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】必要最小限の蓄電装置で電力系統の電圧上昇を起こさないように蓄電装置の配分を決定する。
【解決手段】予測部２０２は、地域ごとに、所定の期間における発電装置１１０の発電電力の推移を予測する。シミュレート部２０３は、予測部２０２が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における地域それぞれの電力系統の電圧値の推移をシミュレートする。増設地域特定部２０４は、シミュレート部２０３によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、蓄電装置１３１を増設すべき地域と特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置、当該蓄電装置を備える蓄電システム、コミュニティ制御装置を用いた蓄電装置分配方法、及びプログラムに関する。

近年、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装置の技術が進歩している。これに伴い、一般家庭においてこのような発電装置を設置し、発電した電力を家庭用負荷で消費したり、電力会社へ売電したりすることが行われている。

このような分散型電源が集中連携したコミュニティ（スマートコミュニティ、スマートグリッド）においては、電力系統への逆潮流によって電力系統の電圧が上昇し得る。逆潮流とは、発電装置によって生成された余剰電力が電力会社側に流れることをいう。電力系統の電圧が所定の閾値を超えると、発電装置に接続するインバータは、電力系統の電圧上昇を起こさないよう、電力系統へ出力する電力の出力制限をする。そのため、発電装置が発電した電力の一部が、有効に活用されずに失われてしまうという問題があった。

この問題の解決手段として、電力系統と発電装置とに蓄電装置を設け、電力の出力制限をする代わりに当該蓄電装置への充電を行うことで、発電装置が発電した電力の全てを有効に活用することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。

特開２０１１−０３８４９８号公報 特開２０１１−０８１１９５号公報

しかしながら、発電装置を有する一般家庭や会社（地域）のそれぞれに蓄電装置を設けたとしても、発電装置の発電量が少なく電力系統の電圧上昇が起こらない場合は、蓄電装置が運転しない。つまり、発電装置の発電量が少ないときは蓄電装置が必要にならないことから、このような蓄電装置を導入するメリットが少ないという問題があった。

本発明の目的は、必要最小限の蓄電装置で電力系統の電圧上昇を起こさないように蓄電装置の配分を決定するコミュニティ制御装置、蓄電システム、蓄電装置分配方法、及びプログラムを提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置であって、前記地域ごとに、所定の期間における前記発電装置の発電電力の推移を予測する予測部と、前記予測部が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における前記地域それぞれの前記電力系統の電圧値の推移をシミュレートするシミュレート部と、前記シミュレート部によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、前記電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、前記蓄電装置を増設すべき地域と特定する増設地域特定部とを備えることを特徴とする。

また、本発明においては、前記シミュレート部は、前記地域それぞれに現在設置されている蓄電装置の充電可能電力量を用いてシミュレーションを行うことが好ましい。

また、本発明においては、前記シミュレート部によるシミュレート結果に基づいて、前記蓄電装置を減設できる地域を特定する減設地域特定部と、前記減設地域特定部が特定した地域に設置されている蓄電装置を、前記増設地域特定部が特定した地域に運搬させる指示を出力する運搬指示出力部とを備えることが好ましい。

また、本発明においては、前記増設地域特定部が特定した地域において、前記電力系統の電圧値を所定の閾値以内とするために増設すべき蓄電装置の充電可能電力量を特定する不足容量特定部と、前記減設地域特定部が特定した地域において、前記電力系統の電圧値を所定の閾値以内とする場合に減設可能な蓄電装置の充電可能電力量を特定する余剰容量特定部と、を備え、前記運搬指示出力部は、前記不足容量特定部及び前記余剰容量特定部が特定した充電可能電力量に基づいて、前記蓄電装置の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定することが好ましい。

また、本発明においては、前記シミュレート部は、前記蓄電装置と前記電力系統との間で電力の変換を行う電力変換装置の出力容量を用いてシミュレーションを行い、前記運搬指示出力部は、前記蓄電装置の充放電損失が最小になるよう、前記電力変換装置の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定することが好ましい。

また、本発明においては、前記運搬指示出力部は、前記蓄電装置の運搬コストが最小になるよう、蓄電装置の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定することが好ましい。

また、本発明においては、前記運搬指示出力部は、蓄電装置を需要者に提供することで得られる利益及び、単位電力量あたりの価格に基づいて、最も利益が大きくなるように、何れの蓄電装置を前記需要者に提供し、または前記増設地域特定部が特定した地域に運搬するかを決定することが好ましい。

また、本発明は、発電装置及び電力系統に接続された１つまたは複数の蓄電装置と、前記蓄電装置の充電可能電力量を上記コミュニティ制御装置に通知するローカル制御装置とを備えることを特徴とする。

また、本発明においては、前記蓄電装置と前記電力系統との間で電力の変換を行う１つまたは複数の電力変換装置を備え、前記ローカル制御装置は、前記電力変換装置の出力容量を上記コミュニティ制御装置に通知することが好ましい。

また、本発明は、発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置を用いた蓄電装置分配方法であって、予測部は、前記地域ごとに、所定の期間における前記発電装置の発電電力の推移を予測し、シミュレート部は、前記予測部が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における前記地域それぞれの前記電力系統の電圧値の推移をシミュレートし、増設地域特定部は、前記シミュレート部によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、前記電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、前記蓄電装置を増設すべき地域と特定することを特徴とする。

また、本発明は、発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置を、前記地域ごとに、所定の期間における前記発電装置の発電電力の推移を予測する予測部、前記予測部が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における前記地域それぞれの前記電力系統の電圧値の推移をシミュレートするシミュレート部、前記シミュレート部によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、前記電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、前記蓄電装置を増設すべき地域と特定する増設地域特定部として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、コミュニティ制御装置は、発電装置が設けられた地域それぞれの電力系統の電圧値のシミュレート結果において、電力系統の電圧値が所定の閾値を超えた地域を、蓄電装置を増設すべき地域と特定する。これにより、コミュニティ制御装置は、必要最小限の蓄電装置で電力系統の電圧上昇を起こさないように蓄電装置の配分を決定することができる。

本発明の第１の実施形態によるコミュニティ制御装置を備えるコミュニティの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるコミュニティ制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるコミュニティ制御装置を備えるコミュニティの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるコミュニティ制御装置の動作を示すフローチャートである。

《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態によるコミュニティ制御装置２００を備えるコミュニティの構成を示す図である。
コミュニティを構成する地域（一般家庭、会社など）には、それぞれ発電装置１１０、負荷１２０、蓄電システム１３０が備えられる。

発電装置１１０は、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を行う。また、発電装置１１０には、図示しないインバータが設けられており、電力系統の電圧を監視し、当該電圧が所定の閾値を超えないよう、発電電力の出力制限を行う。
負荷１２０は、発電装置１１０が発電した電力、蓄電システム１３０に蓄電された電力、または電力系統から供給された電力を消費する。
蓄電システム１３０は、発電装置１１０及び電力系統に接続され、発電装置１１０が発電した電力を蓄電し、当該蓄電した電力を電力系統に供給する。

また、本実施形態におけるコミュニティには、地域それぞれの蓄電システム１３０を制御するコミュニティ制御装置２００が設けられる。
コミュニティ制御装置２００は、地域それぞれの蓄電システム１３０から、充電可能電力量などの情報を受信し、当該情報に基づいて、電力系統の電圧値のシミュレーションを行い、またシミュレーションの結果に応じて蓄電装置１３１の配分を決定する。

次に、地域それぞれに設けられる蓄電システム１３０について説明する。
蓄電システム１３０は、１つまたは複数の蓄電装置１３１、１つまたは複数のインバータ１３２（電力変換装置）、空調設備１３３、及びローカル制御装置１３４を備える。これらの構成要素またはこれらの構成要素の組み合わせはコンテナに格納されており、運搬業者によって搬送されることができる。
蓄電装置１３１は、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの二次電池である。また、蓄電装置１３１を複数組み合わせることで、その充電可能電力量を増加させることができる。
インバータ１３２は、蓄電装置１３１が出力する直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する。また、インバータ１３２を複数組み合わせることで、その出力容量を増加させることができる。
空調設備１３３は、蓄電システム１３０の温度や湿度を制御する。
ローカル制御装置１３４は、蓄電装置１３１、インバータ１３２及び空調設備１３３の制御を行う。また、ローカル制御装置１３４は、コミュニティ制御装置２００へ当該蓄電システム１３０の情報（蓄電装置１３１の充電可能電力量、インバータ１３２の出力容量、インバータ１３２の出力周波数、故障の有無など）を通知する。

次に、コミュニティ制御装置２００について説明する。
コミュニティ制御装置２００は、地域情報記憶部２０１、予測部２０２、シミュレート部２０３、増設地域特定部２０４、減設地域特定部２０５、不足容量特定部２０６、余剰容量特定部２０７、運搬指示出力部２０８、指令部２０９を備える。
地域情報記憶部２０１は、地域それぞれにおける過去の電力需要や電力系統の情報を記憶し、また地域それぞれにおいて用いることができる周波数などの情報を記憶する。
予測部２０２は、地域ごとに、地域情報記憶部２０１が記憶する情報に基づいて所定の期間（例えば、午前や午後）における負荷１２０による消費電力の推移を予測する。また、予測部２０２は、地域ごとに気象情報に基づいて、所定の期間における発電装置１１０による発電電力の推移を予測する。

シミュレート部２０３は、予測部２０２が予測した消費電力及び発電電力の推移、並びに、地域それぞれに設けられた蓄電システム１３０から受信する、蓄電装置１３１の充電可能電力量及びインバータ１３２の出力容量に基づいて電力潮流のシミュレーションを行う。
増設地域特定部２０４は、シミュレート結果に基づいて、蓄電装置１３１またはインバータ１３２を増設すべき地域を特定する。
減設地域特定部２０５は、シミュレート結果に基づいて、蓄電装置１３１またはインバータ１３２を減設できる地域を特定する。
不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が特定した地域において不足する充電可能電力量、及びインバータ１３２の出力容量を特定する。
余剰容量特定部２０７は、増設地域特定部２０４が特定した地域において余剰している充電可能電力量、及びインバータ１３２の出力容量を特定する。
運搬指示出力部２０８は、不足容量特定部２０６及び余剰容量特定部２０７が特定した情報に基づいて、何れの蓄電装置１３１またはインバータ１３２を何れの地域に運搬するかを示す運搬指示を出力する。
指令部２０９は、蓄電システム１３０に対してシミュレーション結果及びその後の状況変化に応じた動作指令を送信する。

コミュニティの構成を上述したものにすることで、コミュニティ全体として以下に示す効果を得ることができる。すなわち、コミュニティ制御装置２００が出力した運搬指示に従って運搬業者が蓄電装置１３１及びインバータ１３２を運搬することで、各地域の蓄電システム１３０の性能が、当該地域における発電電力量及び消費電力量に適したものとなる。これにより、コミュニティに設けられる蓄電装置１３１及びインバータ１３２の個数を必要最小限に抑えつつ、各地域において、発電装置１１０による電力の出力制限によって、電力が活用されること無く失われることを防ぐことができる。

次に、本実施形態によるコミュニティ制御装置２００の動作について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態によるコミュニティ制御装置２００の動作を示すフローチャートである。
蓄電システム１３０の配置転換を行う時刻が近づくと（例えば、当該時刻の１時間前になると）、コミュニティ制御装置２００の予測部２０２は、地域情報記憶部２０１が記憶する、地域ごとにおける過去の電力需要や電力系統の情報に基づいて、所定の期間における地域ごとの消費電力の推移を予測する（ステップＳ１）。次に、予測部２０２は、外部から気象情報を取得し、当該気象情報に基づいて所定の期間における地域ごとの発電電力の推移を予測する（ステップＳ２）。

次に、シミュレート部２０３は、各地域の蓄電システム１３０から、当該蓄電システム１３０の情報を取得する（ステップＳ３）。なお、当該情報には、蓄電システム１３０が備える蓄電装置１３１の充電可能電力量並びにインバータ１３２の出力容量及び出力周波数が含まれる。次に、シミュレート部２０３は、予測部２０２が予測した消費電力及び発電電力の推移、並びに蓄電システム１３０から受信した情報をパラメータとして、所定の期間における地域それぞれの電力系統の電圧値の推移、及び蓄電システム１３０における充放電損失をシミュレートする（ステップＳ４）。

次に、増設地域特定部２０４は、シミュレート部２０３によるシミュレーション結果が示す何れかの時点において、電力系統の電圧値が所定の閾値を超えた地域、またはインバータ１３２による充放電損失が所定の閾値を超えた地域があるか否かを判定する（ステップＳ５）。増設地域特定部２０４は、シミュレーションの結果、電力系統の電圧値または充放電損失が所定の閾値を超えた地域があると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、当該地域を、蓄電システム１３０を増設すべき地域と特定する（ステップＳ６）。次に、不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が特定した地域の蓄電システム１３０の充電可能電力量または出力容量を、蓄電装置１３１またはインバータ１３２一台分だけ増加させて、シミュレート部２０３に再度シミュレートさせる（ステップＳ７）。つまり、不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が特定した地域において電力系統の電圧値が所定の閾値を超えた場合、充電可能電力量を蓄電装置１３１一台分増加させる。他方、不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が特定した地域において充放電損失が所定の閾値を超えた場合、出力容量をインバータ１３２一台分増加させる。そして、ステップＳ５に戻り、全ての地域において電力系統の電圧値及び充放電損失が所定の閾値以内となるまで、当該処理を繰り返し実行する。

増設地域特定部２０４が、シミュレート部２０３によるシミュレーションの結果、電力系統の電圧値または充放電損失が所定の閾値を超えた地域がないと判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が初めに特定した地域における、蓄電システム１３０の充電可能電力量及び出力容量の不足分を算出する（ステップＳ８）。蓄電システム１３０の充電可能電力量及び出力容量の不足分とは、すなわち当該蓄電システム１３０に増設すべき蓄電装置１３１及びインバータ１３２の充電可能電力量及び出力容量のことである。例えば、不足容量特定部２０６は、ステップＳ３で蓄電システム１３０から受信した情報が示す蓄電装置１３１の充電可能電力量及びインバータ１３２の出力容量と、シミュレート部２０３が最後にシミュレーションに用いた充電可能電力量及び出力容量との差を算出することで、当該不足分を求めることができる。

次に、減設地域特定部２０５は、シミュレート部２０３によるシミュレーションの結果に基づいて、蓄電システム１３０を減設できる地域を特定する（ステップＳ９）。蓄電システム１３０を減設できる地域とは、当該地域に設けられた蓄電装置１３１またはインバータ１３２を１つ以上減設しても、電力系統の電圧値及びインバータ１３２による充放電損失が所定の閾値を超えない地域のことである。次に、余剰容量特定部２０７は、減設地域特定部２０５が特定した地域における、蓄電システム１３０の充電可能電力量及び出力容量の余剰分を算出する（ステップＳ１０）。蓄電システム１３０の充電可能電力量及び出力容量の余剰分とは、すなわち当該蓄電システム１３０から減設可能な蓄電装置１３１及びインバータ１３２の充電可能電力量及び出力容量のことである。

次に、運搬指示出力部２０８は、不足容量特定部２０６が特定した不足分と余剰容量特定部２０７が特定した余剰分とに基づいて、運搬コストが最小になるよう、蓄電装置１３１及びインバータ１３２の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定し、当該組み合わせを示す運搬指示を出力する（ステップＳ１１）。このとき、運搬指示出力部２０８は、地域情報記憶部２０１を参照し、運搬元のインバータ１３２の出力周波数が、運搬先の地域で使用できる周波数であるような組み合わせを特定する。
なお、運搬コストが最小になるような運搬元と運搬先の組み合わせは、例えば、増設地域特定部２０４が特定した地域に不足分に比例する引力を設定し、減設地域特定部２０５が特定した地域から蓄電装置１３１及びインバータ１３２を粒子として、粒子が目的地に到達するまでのシミュレーション結果に基づいて、特定することができる。

運搬指示出力部２０８が運搬指示を出力した後、運搬業者から運搬完了情報を受け付けると、指令部２０９は、蓄電システム１３０に対してシミュレーション結果及びその後の状況変化に応じた動作指令を送信する（ステップＳ１２）。これにより、蓄電システム１３０のローカル制御装置１３４が当該動作指令を受信し、当該動作指令に従って、蓄電装置１３１、インバータ１３２及び空調設備１３３を制御する。なお、指令部２０９が出力する動作指令の例としては、電力系統との接点（検出点）の電力を目標値と等しくするレベリング制御、検出点の電力が目標値を超えないようにするピークカット制御、検出点の電力の変化を平滑化する平滑化制御の指示が挙げられる。

このように、本実施形態によれば、コミュニティ制御装置２００は、発電装置１１０が設けられた地域それぞれの電力系統の電圧値のシミュレート結果において、電力系統の電圧値が所定の閾値を超えた地域を、蓄電装置１３１を増設すべき地域と特定する。これにより、コミュニティ制御装置２００は、各地域に設けられた発電装置１１０の発電量に応じて蓄電装置１３１の配分を行うことができる。

また、本実施形態によれば、コミュニティ制御装置２００は、地域それぞれに現在設置されている蓄電装置１３１の充電可能電力量を用いてシミュレーションを行う。これにより、コミュニティ制御装置２００は、蓄電装置１３１を増設すべき地域に、あとどれだけの蓄電装置１３１を搬送すれば良いかを特定することができる。

また、本実施形態によれば、コミュニティ制御装置２００は、シミュレート結果に基づいて、蓄電装置１３１を減設できる地域を特定し、当該減設できる地域に設置されている蓄電装置１３１を、増設すべき地域に運搬させる指示を出力する。これに従って運搬業者が蓄電装置１３１を運搬することで、各地域の蓄電装置１３１の性能が、当該地域における発電電力量及び消費電力量に適したものとなる。これにより、コミュニティに設けられる蓄電装置１３１の個数を必要最小限に抑えつつ、各地域において、発電装置１１０による電力の出力制限によって、電力が活用されること無く失われることを防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、コミュニティ制御装置２００は、インバータ１３２の出力容量を用いてシミュレーションを行い、蓄電装置１３１の充放電損失が最小になるよう、インバータ１３２の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定する。これに従って運搬業者がインバータ１３２を運搬することで、各地域のインバータ１３２の性能が、当該地域における発電電力量及び消費電力量に適したものとなる。

また、本実施形態によれば、コミュニティ制御装置２００は、蓄電装置１３１及びインバータ１３２の運搬コストが最小になるよう、蓄電装置１３１及びインバータ１３２の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定する。これにより、蓄電装置１３１及びインバータ１３２の運搬を速やかに完了することができる。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
発電所が自然災害などにより停止した場合や、自然エネルギーを用いた発電を行う発電所において天候によって発電が見込めない場合に、当該発電所を管轄する電力会社（需要者）は、蓄電装置１３１を収集することで、当面の供給電力を保持することができる。この際、電力会社は、蓄電装置１３１を提供した地域（一般家庭や会社など）に相当のインセンティブを支払う。そこで、第２の実施形態によるコミュニティ制御装置２００は、コミュニティ全体で得られる利益が最も大きくなるように蓄電装置１３１の分配を行う。

図３は、本発明の第２の実施形態によるコミュニティ制御装置２００を備えるコミュニティの構成を示す図である。
第２の実施形態によるコミュニティ制御装置２００は、第１の実施形態の構成にさらにインセンティブ情報入力部２１０を備え、シミュレート部２０３、増設地域特定部２０４及び運搬指示出力部２０８の動作が第１の実施形態と異なる。
インセンティブ情報入力部２１０は、蓄電装置１３１の提供を受け付ける期限、必要とする容量、及び蓄電装置１３１を供給した場合のインセンティブを示す情報の入力を受け付ける。

図４は、本発明の第２の実施形態によるコミュニティ制御装置２００の動作を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同様の動作をするステップについては、同一の符号を用いて説明する。

蓄電システム１３０の配置転換を行う時刻が近づくと、コミュニティ制御装置２００の予測部２０２は、地域情報記憶部２０１が記憶する、地域ごとにおける過去の電力需要や電力系統の情報に基づいて、所定の期間における地域ごとの消費電力の推移を予測する（ステップＳ１）。次に、予測部２０２は、外部から気象情報を取得し、当該気象情報に基づいて所定の期間における地域ごとの発電電力の推移を予測する（ステップＳ２）。

次に、インセンティブ情報入力部２１０は、管理者から、蓄電装置１３１の提供を受け付ける期限、必要とする容量、及び蓄電装置１３１を供給した場合のインセンティブを示すインセンティブ情報の入力を受け付ける（ステップＳ１３）。

次に、シミュレート部２０３は、各地域の蓄電システム１３０から、当該蓄電システム１３０の情報を取得する（ステップＳ３）。次に、シミュレート部２０３は、予測部２０２が予測した消費電力及び発電電力の推移、並びに蓄電システム１３０から受信した情報をパラメータとして、所定の期間における地域それぞれの電力系統の電圧値の推移、及び蓄電システム１３０における充放電損失をシミュレートする（ステップＳ４）。

次に、増設地域特定部２０４は、シミュレート部２０３によるシミュレーションの結果、電力系統の電圧値が所定の閾値を超えた地域、またはインバータ１３２による充放電損失が所定の閾値を超えた地域があるか否かを判定する（ステップＳ５）。

増設地域特定部２０４は、シミュレーションの結果、電力系統の電圧値または充放電損失が所定の閾値を超えた地域があると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、当該地域に設けられた蓄電システム１３０において、出力制限及び充放電損失によって失う電力量を算出する。次に、増設地域特定部２０４は、当該電力量に、単位電力量あたりの価格を乗じることで、出力制限及び充放電損失によって失う電力を売電した場合の利益額を算出する。次に、増設地域特定部２０４は、算出した利益額と、インセンティブ情報入力部２１０が入力を受けつけたインセンティブ情報が示す蓄電装置１３１を供給した場合のインセンティブによって得られる利益とを比較する。そして、増設地域特定部２０４は、インセンティブによって得られる利益より出力制限及び充放電損失によって失う電力を売電した場合の利益額のほうが大きい地域を、蓄電システム１３０を増設すべき地域と特定する（ステップＳ１４）。

次に、増設地域特定部２０４は、増設すべき地域が１箇所以上あるか否かを判定する（ステップＳ１５）。増設地域特定部２０４は、増設すべき地域が１箇所以上あると判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が特定した地域の蓄電システム１３０の充電可能電力量または出力容量を、蓄電装置１３１またはインバータ１３２一台分だけ増加させて、シミュレート部２０３に再度シミュレートさせる（ステップＳ７）。そして、ステップＳ５に戻り、全ての地域において電力系統の電圧値及び充放電損失が所定の閾値以内となるまで、または増設すべき地域がなくなるまで当該処理を繰り返し実行する。

増設地域特定部２０４が、電力系統の電圧値または充放電損失が所定の閾値を超えた地域がないと判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、または増設すべき地域がないと判定する（ステップＳ１５：ＮＯ）、不足容量特定部２０６は、増設地域特定部２０４が初めに特定した地域における、蓄電システム１３０の充電可能電力量及び出力容量の不足分を算出する（ステップＳ８）。

次に、減設地域特定部２０５は、シミュレート部２０３によるシミュレーションの結果に基づいて、蓄電システム１３０を減設できる地域を特定する（ステップＳ９）。次に、余剰容量特定部２０７は、減設地域特定部２０５が特定した地域における、蓄電システム１３０の充電可能電力量及び出力容量の余剰分を算出する（ステップＳ１０）。

次に、運搬指示出力部２０８は、不足容量特定部２０６が特定した不足分と余剰容量特定部２０７が特定した余剰分とに基づいて、運搬コストが最小になるよう、蓄電装置１３１及びインバータ１３２の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定し、当該組み合わせを示す運搬指示を出力する（ステップＳ１１）。このとき、運搬指示出力部２０８は、地域情報記憶部２０１を参照し、運搬元のインバータ１３２の出力周波数が、運搬先の地域で使用できる周波数であるような組み合わせを特定する。

次に、運搬指示出力部２０８は、減設地域特定部２０５が特定した地域のうち、ステップＳ１１において運搬元として決定されなかった地域に設置された蓄電装置１３１を、電力会社へ運搬することを指示する運搬指示を出力する（ステップＳ１６）。

運搬指示出力部２０８が運搬指示を出力した後、運搬業者から運搬完了情報を受け付けると、指令部２０９は、蓄電システム１３０に対してシミュレーション結果及びその後の状況変化に応じた動作指令を送信する（ステップＳ１２）。これにより、蓄電システム１３０のローカル制御装置１３４が当該動作指令を受信し、当該動作指令に従って、蓄電装置１３１、インバータ１３２及び空調設備１３３を制御する。

このように、本実施形態によれば、コミュニティ制御装置２００は、蓄電装置１３１を電力会社に提供することで得られる利益及び、単位電力量あたりの価格に基づいて、最も利益が大きくなるように、何れの蓄電装置１３１を電力会社に提供し、または増設地域特定部２０４が特定した地域に運搬するかを決定する。これにより、コミュニティ制御装置２００は、コミュニティ全体で得られる利益が最も大きくなるように蓄電装置１３１の分配を行うことができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、充放電損失及び電力系統の電圧のシミュレーションを行う場合について説明したが、これに限られず、例えばこれに加えてＣＯ_２削減量などのシミュレーションを行い、これらが最小となるように蓄電装置１３１を分配するようにしても良い。

上述のコミュニティ制御装置２００及びローカル制御装置１３４は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

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い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１１０…発電装置 １２０…負荷 １３０…蓄電システム １３１…蓄電装置 １３２…インバータ １３３…空調設備 １３４…ローカル制御装置 ２００…コミュニティ制御装置 ２０１…地域情報記憶部 ２０２…予測部 ２０３…シミュレート部 ２０４…増設地域特定部 ２０５…減設地域特定部 ２０６…不足容量特定部 ２０７…余剰容量特定部 ２０８…運搬指示出力部 ２０９…指令部 ２１０…インセンティブ情報入力部

Claims (11)

1. 発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置であって、
   前記地域ごとに、所定の期間における前記発電装置の発電電力の推移を予測する予測部と、
   前記予測部が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における前記地域それぞれの前記電力系統の電圧値の推移をシミュレートするシミュレート部と、
   前記シミュレート部によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、前記電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、前記蓄電装置を増設すべき地域と特定する増設地域特定部と
   を備えることを特徴とするコミュニティ制御装置。
2. 前記シミュレート部は、前記地域それぞれに現在設置されている蓄電装置の充電可能電力量を用いてシミュレーションを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のコミュニティ制御装置。
3. 前記シミュレート部によるシミュレート結果に基づいて、前記蓄電装置を減設できる地域を特定する減設地域特定部と、
   前記減設地域特定部が特定した地域に設置されている蓄電装置を、前記増設地域特定部が特定した地域に運搬させる指示を出力する運搬指示出力部と
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のコミュニティ制御装置。
4. 前記増設地域特定部が特定した地域において、前記電力系統の電圧値を所定の閾値以内とするために増設すべき蓄電装置の充電可能電力量を特定する不足容量特定部と、
   前記減設地域特定部が特定した地域において、前記電力系統の電圧値を所定の閾値以内とする場合に減設可能な蓄電装置の充電可能電力量を特定する余剰容量特定部と、
   を備え、
   前記運搬指示出力部は、前記不足容量特定部及び前記余剰容量特定部が特定した充電可能電力量に基づいて、前記蓄電装置の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のコミュニティ制御装置。
5. 前記シミュレート部は、前記蓄電装置と前記電力系統との間で電力の変換を行う電力変換装置の出力容量を用いてシミュレーションを行い、
   前記運搬指示出力部は、前記蓄電装置の充放電損失が最小になるよう、前記電力変換装置の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定する
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のコミュニティ制御装置。
6. 前記運搬指示出力部は、前記蓄電装置の運搬コストが最小になるよう、蓄電装置の運搬元及び運搬先の組み合わせを決定する
   ことを特徴とする請求項３から請求項５の何れか１項に記載のコミュニティ制御装置。
7. 前記運搬指示出力部は、蓄電装置を需要者に提供することで得られる利益及び、単位電力量あたりの価格に基づいて、最も利益が大きくなるように、何れの蓄電装置を前記需要者に提供し、または前記増設地域特定部が特定した地域に運搬するかを決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のコミュニティ制御装置。
8. 発電装置及び電力系統に接続された１つまたは複数の蓄電装置と、
   前記蓄電装置の充電可能電力量を請求項１から請求項７の何れか１項に記載のコミュニティ制御装置に通知するローカル制御装置と
   を備えることを特徴とする蓄電システム。
9. 前記蓄電装置と前記電力系統との間で電力の変換を行う１つまたは複数の電力変換装置を備え、
   前記ローカル制御装置は、前記電力変換装置の出力容量を請求項１から請求項７の何れか１項に記載のコミュニティ制御装置に通知する
   ことを特徴とする請求項８に記載の蓄電システム。
10. 発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置を用いた蓄電装置分配方法であって、
    予測部は、前記地域ごとに、所定の期間における前記発電装置の発電電力の推移を予測し、
    シミュレート部は、前記予測部が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における前記地域それぞれの前記電力系統の電圧値の推移をシミュレートし、
    増設地域特定部は、前記シミュレート部によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、前記電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、前記蓄電装置を増設すべき地域と特定する
    ことを特徴とする蓄電装置分配方法。
11. 発電装置が設けられた地域ごとに設けられ、前記発電装置及び電力系統に接続された、蓄電装置それぞれの制御を行うコミュニティ制御装置を、
    前記地域ごとに、所定の期間における前記発電装置の発電電力の推移を予測する予測部、
    前記予測部が予測した発電電力の推移に基づいて、所定の期間における前記地域それぞれの前記電力系統の電圧値の推移をシミュレートするシミュレート部、
    前記シミュレート部によるシミュレート結果が示す何れかの時点において、前記電力系統の電圧値が所定の閾値を超える地域を、前記蓄電装置を増設すべき地域と特定する増設地域特定部
    として機能させるためのプログラム。

Images