JP2014045527A - 電力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力電力の逆潮流の防止等のために複数の分散電源システムの出力制限を行うものであって、当該出力制限をより適切に行うことが可能となる電力制御装置を提供する。
【解決手段】電力系統に連系している複数の分散電源システムの各々に対して、優先順位を設定する優先順位設定部と、前記複数の分散電源システムの出力の総和が閾値を超えないように、前記分散電源システムの出力を制限する電力制限部と、を備え、前記電力制限部は、前記総和が前記閾値を超えない状態となるまで、前記優先順位の低い方から順に、前記分散電源システムの出力を制限していく電力制御装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、分散電源システムを制御する電力制御装置に関する。

近年、各需要家において、分散電源システムを電力系統に連系させて利用するケースが増えている。分散電源システムの種類としては、一例として、太陽電池システム（分散電源として太陽電池が用いられている）、二次電池システム（分散電源として二次電池が用いられている）、および、コジェネレーションシステム（分散電源として燃料電池やガスエンジン等が用いられている）が挙げられる。

各種の分散電源システムの出力電力については、技術的に、電力系統に逆潮流させることが可能である。需要家は、太陽電池システム等（出力電力の逆潮流が禁止されていない分散電源システム）の出力電力を電力系統へ逆潮流させ、電力会社への売電を行うことが可能である。

しかしながら電力売買に関する運用上、分散電源システムの種類等によっては、電力系統への出力電力の逆潮流（以下、単に「出力電力の逆潮流」と称することがある）が禁止されることがある。このような場合、例えば、二次電池システムやコジェネレーションシステム（以下、「コジェネシステム」と略記することがある）等が、出力電力の逆潮流が禁止されている分散電源システムに該当する。

そのため、出力電力の逆潮流が禁止されている分散電源システムを電力系統に連系させるケースでは、その分散電源システムについて、出力電力の逆潮流が行われないようにされる。このような形態となっている電力システムの一例について、図２を参照しながら、以下に説明する。

図２において、点線の左側および右側が、それぞれ、電力系統側および需要家側（一需要家において形成された電力システム）を表している。図２に示すように当該電力システムは、電力系統に接続されている電力伝送ラインＬ（太線で示す部分）を有しており、この電力伝送ラインＬには、一または複数の負荷が接続される。なお各負荷の消費電力の総和を、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤとする。

また当該電力システムにおいては、分散電源システムとして、太陽電池システム１０１およびコジェネシステム１０２が、それぞれ電力伝送ラインＬに接続され、電力系統に連系している。なお、太陽電池システム１０１は、出力電力の逆潮流が許容されており、コジェネシステム１０２は、出力電力の逆潮流が禁止されている。

太陽電池システム１０１は、太陽電池１１１によって得られる電力を、電力伝送ラインＬへ出力する。また太陽電池システム１０１には、太陽電池用パワコン［パワーコンディショナ］１１２が設けられている。太陽電池用パワコン１１２は電力伝送ラインＬに接続されており、太陽電池１１１の発電によって得られた直流電力を交流に変換し、電力伝送ラインＬに向けて出力する。

コジェネシステム１０２は、燃料電池１２１によって得られる電力を、電力伝送ラインＬへ出力する。またコジェネシステム２には、コジェネ用パワコン１２２が設けられている。コジェネ用パワコン１２２は電力伝送ラインＬに接続されており、燃料電池１２１の発電によって得られた直流電力を交流電力に変換し、出力電力Ｐ_ＦＣとして電力伝送ラインＬに向けて出力する。なおコジェネシステム１０２には、排熱利用設備１２３が設けられており、燃料電池１２１の発電における排熱を利用して、給湯や空調などの熱需要をまかなうことが可能となっている。

なお各分散電源システムの電力伝送ラインＬとの接続点に関し、コジェネシステム１０２の接続点（図２に示すＢ点）は、太陽電池システム１０１の接続点（図２に示すＡ点）より下流側（電力系統から遠い側）に設けられている。そして電力伝送ラインＬにおけるＡ点より下流側であって、Ｂ点より上流側の位置には、電力検出ポイント１０４が設けられている。

電力検出ポイント１０４における電力（検出値）である買電電力Ｐ_ＢＵＹの情報は、コジェネ用パワコン１２２に伝送されるようになっている。またコジェネ用パワコン１２２は、買電閾値Ｔ_ＦＣが設定されており、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＦＣ以下となったとき、この状態が解消されるように出力電力Ｐ_ＦＣを制限するようになっている。

このように図２に示す電力システムにおいては、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＦＣ以下とならないように、出力電力Ｐ_ＦＣが制限されるようになっている。そのため当該電力システムによれば、出力電力Ｐ_ＦＣが電力系統へ逆潮流しないようになっている。

なおここでの買電電力Ｐ_ＢＵＹは、次の（１）式で表される。
買電電力Ｐ_ＢＵＹ＝消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ−出力電力Ｐ_ＦＣ・・・（１）
このことから図２に示す電力システムにおいて、出力電力Ｐ_ＦＣは、そのときの消費電力Ｐ_ＬＯＡＤに応じた閾値（消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ−買電閾値Ｔ_ＦＣ）を超えないように、制限されると言える。

特許第４１６４０５０号公報

ところで今後、深夜電力利用の為の大型二次電池の普及等により、同じ需要家において、コジェネシステムと二次電池システムの両方を分散電源システムとして用いるケースが増えると予想される。このようなことから今後、出力電力の逆潮流が禁止されている分散電源システムが、同じ需要家において複数設けられるケースが増えると予想される。

ここで、出力電力の逆潮流が禁止されている分散電源システムが複数設けられる場合であっても、先述した電力システムに準じた形態を採用し、これらの分散電源システムの出力を電力系統に逆潮流させないようにすることは可能である。すなわち、これらの分散電源システムの出力の総和が閾値を超えないように、当該分散電源システムの出力制限を行うことが可能な電力システムとすれば、上述した逆潮流を防止することができる。

しかしこの場合、出力制限がどの分散電源システムから先に実行されるか（出力制限の実行順序）が決まっていなければ、出力制限の実行に際して混乱が生じ易く、また出力制限の動作が複雑になること等が懸念される。また分散電源システムの種類によって、出力制限の行い易さ等に関わる特性が異なるため、これを考慮して出力制限の実行順序が決められていれば、出力制限をより効率的に行うことが可能となる。

本発明は上述した問題に鑑み、出力電力の逆潮流の防止等のために複数の分散電源システムの出力制限を行うものであって、当該出力制限をより適切に行うことが可能となる電力制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電力制御装置は、電力系統に連系している複数の分散電源システムの各々に対して、優先順位を設定する優先順位設定部と、前記複数の分散電源システムの出力の総和が閾値を超えないように、前記分散電源システムの出力を制限する電力制限部と、を備え、前記電力制限部は、前記総和が前記閾値を超えない状態となるまで、前記優先順位の低い方から順に、前記分散電源システムの出力を制限していく構成とする。

本構成によれば、複数の分散電源システムの出力制限に関し、この出力制限がどの分散電源システムから先に実行されるかが予め決められるため、当該出力制限をより適切に行うことが可能となる。

また、前記複数の分散電源システムのうちの一つが、二次電池システムである上記構成の電力制御装置として、より具体的には、前記優先順位設定部は、前記二次電池の優先順位を、最も低い優先順位に設定する構成としてもよい。

また上記構成において、前記優先順位設定部は、予め決められた種類の参照情報を取得し、該参照情報に応じて、前記優先順位の設定内容を更新する構成としてもよい。本構成によれば、優先順位の設定内容を、そのときの状況に適応したものとすることが容易となる。

また、前記複数の分散電源システムのうちの一つが、二次電池システムである上記構成の電力制御装置として、より具体的には、前記優先順位設定部は、前記二次電池の充電残量の情報を、前記参照情報として取得する構成としてもよい。

また、前記複数の分散電源システムのうちの一つが、発電装置を有したコジェネレーションシステムである上記構成の電力制御装置として、より具体的には、前記優先順位設定部は、前記発電装置の発電可能電力、前記発電装置の排熱によって温められた湯が貯められる貯湯槽の湯量、および、前記貯湯槽の温度、のうちの何れかの情報を、前記参照情報として取得する構成としてもよい。

また、前記複数の分散電源システムのうちの一つが、供給された燃料を用いて発電する発電装置を有したコジェネレーションシステムである上記構成の電力制御装置として、より具体的には、前記優先順位設定部は、前記発電装置に供給された燃料の残量の情報を、前記参照情報として取得する構成としてもよい。

また上記構成において、前記優先順位設定部は、前記貯湯槽の湯量の情報を前記参照情報として取得し、前記湯量が予め決められた基準値に達していないときは、前記コジェネレーションシステムの優先順位を、最も高い優先順位に設定する構成としてもよい。

また上記構成において、前記複数の分散電源システムの各々は、同じ需要家において前記電力系統に連系されており、該電力系統への出力電力の逆潮流が禁止されているものである構成としてもよい。

また上記構成において、前記分散電源システムの各々は、買電電力が自身に設定されている買電閾値以下とならないように、出力が制限されるようになっており、前記優先順位設定部は、前記分散電源システムの各々に、前記買電閾値を設定することにより、前記優先順位を設定する構成としてもよい。

上述した通り、本発明に係る電力制御装置によれば、複数の分散電源システムの出力制限に関し、この出力制限がどの分散電源システムから先に実行されるかが予め決められるため、当該出力制限をより適切に行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る電力システムの形態を示す説明図である。 従来の電力システムの一例に関する説明図である。

本発明の実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。

［電力システムの構成等について］
図１は、本実施形態に係る電力システムの形態を示している。図１において、点線の左側および右側が、それぞれ、電力系統側（電力会社が提供している電力系統）および需要家側（一需要家において形成された電力システム９）を表している。なお需要家は、電力会社との電力売買契約を結んでいる家庭や事業体などである。電力会社との電力売買は、需要家ごとに別個に行われることになる。

図１に示すように電力システム９は、電力系統に接続されている電力伝送ラインＬ（図１に太線で示す部分）を有している。電力伝送ラインＬには、一または複数の負荷（例えばその需要家において利用される電気機器）が接続される。これらの負荷は、電力伝送ラインＬを通じて供給される電力、つまり電力伝送ラインＬに接続された電力系統や分散電源システムから供給される電力を、電源として用いて動作する。なお以下の説明において、各負荷の消費電力の総和を、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤと表すことがある。

また電力システム９は、分散電源システム（分散電源を用いて電力を出力するシステム）として、太陽電池システム１、コジェネレーションシステム（コジェネシステム）２、および二次電池システム３を有している。これらの分散電源システムは、それぞれ電力伝送ラインＬに接続され、電力系統に連系している。

太陽電池システム１は、分散電源の一つである太陽電池１１によって得られる電力を、電力伝送ラインＬへ出力する。太陽電池１１は、太陽電池パネルなどから形成されており、受光した太陽光を光電変換することにより発電を行う装置である。また太陽電池システム１には、太陽電池用パワコン１２が設けられている。太陽電池用パワコン１２は電力伝送ラインＬに接続されており、太陽電池１１の発電によって得られた直流電力を交流に変換し、電力伝送ラインＬに向けて出力する。

コジェネシステム２は、分散電源の一つである燃料電池２１によって得られる電力を、電力伝送ラインＬへ出力する。燃料電池２１は、コジェネシステム２が有する発電装置であり、予め供給された燃料を用いて、発電可能な範囲での発電を行う。

またコジェネシステム２には、コジェネ用パワコン２２が設けられている。コジェネ用パワコン２２は電力伝送ラインＬに接続されており、燃料電池２１の発電によって得られた直流電力を交流電力に変換し、出力電力Ｐ_ＦＣとして電力伝送ラインＬに向けて出力する。

またコジェネシステム２には、排熱利用設備２３が設けられている。排熱利用設備２３は、燃料電池２１の発電における排熱を利用して、給湯や空調などの熱需要をまかなうことを可能とする。排熱利用設備２３によれば、例えば燃料電池２１の排熱によって温められた湯を、当該設備の一つとして設けられている貯湯槽２３ａに貯めることが可能となっている。

二次電池システム３は、分散電源の一つである二次電池３１が放電する電力を、電力伝送ラインＬへ出力する。二次電池３１は充放電が可能となっており、また、燃料電池２１等に比べ、出力の制御性（応答性）に優れている。すなわち二次電池３１によれば、急な出力変化が要求される状況にも、これに対してより迅速な応答が可能となっている。

また二次電池システム３には、二次電池用パワコン３２が設けられている。二次電池用パワコン３２は電力伝送ラインＬに接続されており、二次電池３１から出力される直流電力を交流に変換し、出力電力Ｐ_ＢＡＴとして電力伝送ラインＬに向けて出力する。また二次電池用パワコン３２は、二次電池３１の充電時には、電力伝送ラインＬから供給される交流電力を直流に変換し、二次電池３１に送出する。

各分散電源システム（１〜３）の出力電力は、電力伝送ラインＬを介して負荷に供給される。また当該出力電力の総和が負荷に対して過剰である場合には、余剰分が電力系統へ逆潮流することになる。

ところで既に説明した通り、電力売買に関する運用上、分散電源システムの種類等によっては、出力電力の逆潮流が禁止されている。電力システム９に用いられている分散電源システムに関しては、太陽電池システム１については禁止されていないが、コジェネシステム２および二次電池システム３については禁止されている。

そこで電力システム９は、太陽電池システム１以外の分散電源システム、すなわちコジェネシステム２および二次電池システム３について、出力電力の逆潮流が生じないように構成されている。具体的には次の通りである。

各分散電源システムの電力伝送ラインＬとの接続点に関し、コジェネシステム２および二次電池システム３における接続点（図１に示す、Ｂ点およびＣ点）は、太陽電池システム１の接続点（図１に示すＡ点）より下流側（電力系統から遠い側）に設けられている。そして電力伝送ラインＬにおける、Ａ点より下流側であって、Ｂ点およびＣ点より上流側の位置には、電力検出ポイント（４ａ、４ｂ）が設けられている。

そして電力検出ポイント４ａにおける電力（検出値）である買電電力Ｐ_ＢＵＹ（上流側から下流側への方向を正とする）の情報は、コジェネ用パワコン２２に伝送され、電力検出ポイント４ｂにおける電力（同じく、買電電力Ｐ_ＢＵＹ）の情報は、二次電池用パワコン３２に伝送される。なお買電電力Ｐ_ＢＵＹは、電力システム９における買電電力（買電されている電力の大きさ）を表している。

ここで仮に買電電力Ｐ_ＢＵＹが負の値となった場合には、コジェネシステム２もしくは二次電池システム３の出力電力が、電力系統に逆潮流していると言える。そこで、コジェネ用パワコン２２および二次電池用パワコン３２は、少なくとも買電電力Ｐ_ＢＵＹが負の値とはならないように（実際には、後述する通り、買電閾値の分の余裕を持たせている）、電力伝送ラインＬへの電力出力を制限するようになっている。

より詳細には、コジェネ用パワコン２２には、コジェネシステム２に対応する買電閾値Ｔ_ＦＣが、後述するコントローラ５によって設定される。そしてコジェネ用パワコン２２は、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＦＣ以下となったとき、この状態が解消されるように（買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＦＣを、ほぼ過不足無く上回る状態となるように）出力電力Ｐ_ＦＣを制限していく。

また二次電池用パワコン３２には、二次電池システム３に対応する買電閾値Ｔ_ＢＡＴが、後述するコントローラ５によって設定される。そして二次電池用パワコン３２は、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＢＡＴ以下となったときに、この状態が解消されるように（買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＢＡＴを、ほぼ過不足無く上回るように）出力電力Ｐ_ＢＡＴを制限していく。

また電力システム９には、コントローラ５が設けられている。コントローラ５は、出力電力の逆潮流が禁止されている複数の分散電源システムの各パワコン（本実施形態では、コジェネ用パワコン２２および二次電池用パワコン３２）に接続される。コントローラ５は、自身に接続されている各パワコンが、どの種類の分散電源システムのものであるかを、認識することが可能となっている。

コントローラ５は所定情報に基づいて、コジェネシステム２および二次電池システム３（すなわち、出力電力の逆潮流が禁止されている分散電源システム）の各々に対する優先順位を決定し、各パワコン（２２、３２）に設定する。この「優先順位」は、現状での各分散電源システムの重要度や制御性等の観点から設定される順位であり、出力制限を加えることが望ましくないものほど、高い順位に設定されるものである。なおコントローラ５が、どのような情報に基づいて、どのような方針で優先順位を決定するかについては、種々の形態を採用することが可能である。当該形態の具体例の幾つかについては、改めて説明する。

なお優先順位を設定する形態としては種々の形態が採用され得るが、本実施形態では、先述した買電閾値（Ｔ_ＦＣ、Ｔ_ＢＡＴ）を各パワコン（２２、３２）に設定することにより、優先順位が設定されるようになっている。すなわちコントローラ５は、優先順位の低い分散電源システムから順に、高い買電閾値を設定する。例えば、二次電池システム３がコジェネシステム２に比べて優先順位が低い場合、コジェネシステム２に対する買電閾値Ｔ_ＦＣは１００Ｗに、二次電池システム３に対する買電閾値Ｔ_ＢＡＴは２００Ｗに、それぞれ設定される。

このように、買電閾値を設定することにより優先順位を設定することが出来る理由については、後述の説明によって明らかとなる。なおコントローラ５は、各分散電源システムに買電閾値を設定する機能に加え、ユーザの指示等に応じて、コジェネシステム２や二次電池システム３の出力電力を調節する機能を備えていても良い。

上述したようにコントローラ５は、コジェネ用パワコン２２および二次電池用パワコン３２とともに、コジェネシステム２および二次電池システム３を制御する機能を有している。すなわち、コントローラ５、コジェネ用パワコン２２、および二次電池用パワコン３２は、全体として、コジェネシステム２および二次電池システム３を制御する電力制御装置６を形成している。

［出力制限に関する具体的事例について］
電力制御装置６は、コジェネシステム２および二次電池システム３における出力電力の逆潮流が生じないように、これらの分散電源システムについての出力制限を行うようになっている。ここで当該出力制限がなされる仕組みについて、より理解容易とするため、以下に具体的事例を挙げて説明する。

ここでは、買電閾値Ｔ_ＦＣは１００Ｗに、買電閾値Ｔ_ＢＡＴは２００Ｗに、それぞれ設定されている（このことから、二次電池システム３は、コジェネシステム２に比べて優先順位が低いと言える）とする。そして、出力電力Ｐ_ＦＣが５００Ｗ、出力電力Ｐ_ＢＡＴが５００Ｗ、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ（各負荷の消費電力の総和）が２０００Ｗである状態（便宜的に、「初期状態」とする）において、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが減少するケースを想定する。

なお買電電力Ｐ_ＢＵＹについては、次の（２）式が成立する。
買電電力Ｐ_ＢＵＹ＝消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ−（出力電力Ｐ_ＦＣ＋出力電力Ｐ_ＢＡＴ）・・・（２）
従って初期状態においては、買電電力Ｐ_ＢＵＹは１０００Ｗとなっており、買電閾値Ｔ_ＦＣおよび買電閾値Ｔ_ＢＡＴを上回っているため、コジェネシステム２や二次電池システム３の出力制限は行われない。

先ず第１事例として、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが２０００Ｗから１０００Ｗにまで減少するケースを挙げる。この場合（２）式から明らかな通り、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが１２００Ｗにまで減少した時点で、買電電力Ｐ_ＢＵＹは買電閾値Ｔ_ＢＡＴまで低下している。そのためこの状態から更に消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが低下するにあたり、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＢＡＴ以下とならないように、出力電力Ｐ_ＢＡＴが制限されていく。

その結果、最終的には、出力電力Ｐ_ＢＡＴは３００Ｗ未満（例えば２９９Ｗ）に制限され、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＢＡＴを上回っている状態が維持される。なお出力電力Ｐ_ＦＣについては特に制限はなされず、初期状態である５００Ｗのままである。

次に第２事例として、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが２０００Ｗから５００Ｗにまで減少するケースを挙げる。この場合も第１事例と同様、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが１２００Ｗから更に低下するにあたり、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＢＡＴ以下とならないように、出力電力Ｐ_ＢＡＴが制限されていく。しかしこの制限が進んでいくと、出力電力Ｐ_ＢＡＴは最終的に略ゼロにまで制限され、出力電力Ｐ_ＢＡＴをこれ以上小さくすることが出来ない状態となる。

この状態から更に消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが低下すると、買電電力Ｐ_ＢＵＹは買電閾値Ｔ_ＦＣまで低下する。そのため更に消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが低下するにあたり、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＦＣ以下とならないように、出力電力Ｐ_ＦＣが制限されていく。その結果、最終的には、出力電力Ｐ_ＢＡＴは略ゼロに制限され、出力電力Ｐ_ＦＣは４００Ｗ未満（例えば３９９Ｗ）に制限され、買電電力Ｐ_ＢＵＹが買電閾値Ｔ_ＦＣを上回っている状態が維持される。

上述の説明から明らかな通り、第１事例の場合は、コジェネシステム２と二次電池システム３の出力電力の総和が閾値を超えない状態となるまで、二次電池システム３の出力が制限されている。

また第２事例の場合は、コジェネシステム２と二次電池システム３の出力電力の総和が、閾値を超えない状態となるまで、先ず二次電池システム３の出力が制限され、その次に、コジェネシステム２の出力が制限されている。

このように電力制御装置６は、コジェネシステム２と二次電池システム３の出力電力の総和が閾値（そのときの消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ等によって変動する）を超えない状態となるまで、優先順位の低い方から順に、当該分散電源システムの出力を制限していくようになっている。なおこの閾値については、出力電力Ｐ_ＢＡＴが略ゼロとなるまでは、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ−買電閾値Ｔ_ＢＡＴとなっており、その後は、消費電力Ｐ_ＬＯＡＤ−買電閾値Ｔ_ＦＣとなっている。

つまり電力制御装置６は、一つだけの分散電源システムを対象として出力の制限を進めていく。そして、この分散電源システムの出力電力が略ゼロにまで制限されたら、この制限の状態を維持したまま、その次に優先順位の低い一つだけの分散電源システムを対象として、同様に出力の制限を進めていく。電力制御装置６は、出力電力の総和が閾値を超えない状態となるまで、このような動作を実行する。これにより、同時に複数の分散電源システムの出力制限が進められる（制限の厳しさが変化する）ことはなく、出力制限の動作が複雑になることは回避される。

［優先順位の設定に関する形態について］
先に説明した通りコントローラ５は、所定情報に基づいて、出力電力の逆潮流が禁止されている分散電源システムの各々に対する、優先順位を設定するようになっている。コントローラ５が、どのような方針で優先順位を設定するか（或いは、設定内容を更新するか）に関する形態について、第１形態〜第４形態を例に挙げて以下に説明する。

＜第１形態＞
第１形態は、出力電力の逆潮流が禁止されている複数の分散電源システムのうちの一つが、二次電池システム（二次電池を分散電源としたもの）である場合に採用され得る。第１形態は、二次電池システムの優先順位を、最も低い優先順位に固定的に設定する形態である。すなわち電力システム９において、第１形態のコントローラ５は、二次電池システム３の優先順位を、コジェネシステム２より低い順位に固定的に設定する。

既に説明したように、二次電池３１は燃料電池２１等に比べ、出力の制御性（応答性）に優れている。すなわち二次電池３１によれば、急な出力変化が要求される状況（例えば消費電力Ｐ_ＬＯＡＤが急激に減少した状況）が生じた際にも、これに対してより迅速な応答が可能となっている。そのため第１形態によれば、二次電池システム３が先に出力制限の対象となるようにし、このような二次電池３１の特性を活かすことが可能となる。また更に、コジェネシステム２が出来るだけ出力制限の対象とならないようにし、燃料電池２１の負担を減らすことで、燃料電池２１の寿命を延ばすことが可能となる。

なお電力制御装置６は、二次電池システム３の優先順位がコジェネシステム２より低い順位に設定された状態のまま、燃料電池２１の出力を緩やかに抑制していくことが可能となっていても良い。このようにすれば、負荷の消費電力の細かな変動などに対して、二次電池システム３が迅速に応答するようにしつつ、燃料電池２１の出力については緩やかに変化させることができる。その結果、燃料電池２１の負担を減らすことで、燃料電池２１の寿命を延ばすことが可能となる。

＜第２形態＞
第２形態は、出力電力の逆潮流が禁止されている複数の分散電源システムのうちの一つが、二次電池システム（二次電池を分散電源としたもの）である場合に採用され得る。第２形態は、二次電池の充電残量の情報を参照情報として取得し、この参照情報に応じて優先順位の設定内容を更新する形態である。

例えば電力システム９において、第２形態のコントローラ５は、二次電池３１の充電残量を監視する。そしてコントローラ５は、この充電残量が所定の基準量以下である間は、二次電池システム３の優先順位をコジェネシステム２より低い順位に設定し、当該基準量を越えている間は、二次電池システム３の優先順位をコジェネシステム２より高い順位に設定する。

これにより、二次電池３１の充電残量が比較的少ない（通常、二次電池３１の重要度が低いと考えられる）ときには、二次電池システム３が先に出力制限の対象となるようにし、コジェネシステム２が出来るだけ出力制限の対象とならないようにすることが可能となる。一方、二次電池３１の充電残量が比較的多い（通常、二次電池３１の重要度が高いと考えられる）ときには、二次電池システム３が出来るだけ出力制限の対象とならないようにすることが可能となる。

＜第３形態＞
第３形態は、出力電力の逆潮流が禁止されている複数の分散電源システムのうちの一つが、コジェネシステム（燃料電池やガスエンジン等の発電装置を分散電源としたもの）である場合に採用され得る。第３形態は、コジェネシステムに関する情報（例えば、発電装置の発電可能電力、発電装置の排熱によって温められた湯が貯められる貯湯槽の湯量、および当該貯湯槽の温度のうちの何れか）を参照情報として取得し、この参照情報に応じて優先順位の設定内容を更新する形態である。

例えば電力システム９において、第３形態のコントローラ５は、貯湯槽２３ａの湯量（或いは温度）を監視する。そしてコントローラ５は、この湯量（或いは温度）が所定の基準量以下である間は、コジェネシステム２の優先順位を二次電池システム３より高い順位に設定し、当該基準量を越えている間は、コジェネシステム２の優先順位を二次電池システム３より低い順位に設定する。

これにより、貯湯槽２３ａの湯量（或いは温度）が比較的少ないとき、すなわち、これから貯湯槽２３ａに湯を供給する必要性が高く、燃料電池２１の重要度が高いと考えられるときに、コジェネシステム２が出来るだけ出力制限の対象とならないようにすることが可能となる。

一方、貯湯槽２３ａの湯量（或いは温度）が比較的多いとき、すなわち、貯湯槽２３ａに十分な湯量が確保されており（よって、これから貯湯槽２３ａに湯を供給する必要性が低い）、燃料電池２１の重要度が低いと考えられるときには、コジェネシステム２が先に出力制限の対象となるようにし、二次電池システム３が出来るだけ出力制限の対象とならないようにすることが可能となる。

＜第４形態＞
第４形態は、出力電力の逆潮流が禁止されている複数の分散電源システムのうちの一つが、コジェネシステム（予め供給された燃料を用いて発電する発電装置を分散電源としたもの）である場合に採用され得る。第４形態は、発電装置に供給された燃料の残量の情報を参照情報として取得し、この参照情報に応じて優先順位の設定内容を更新する形態である。

例えば電力システム９において、第４形態のコントローラ５は、燃料電池２１に供給された燃料の残量を監視する。そしてコントローラ５は、この残量が所定の基準量以下である間は、コジェネシステム２の優先順位を二次電池システム３より低い順位に設定し、当該基準量を越えている間は、コジェネシステム２の優先順位を二次電池システム３より高い順位に設定する。

これにより、燃料の残量が比較的少ない（通常、燃料電池２１の重要度が低いと考えられる）ときには、コジェネシステム２が先に出力制限の対象となるようにし、二次電池システム３が出来るだけ出力制限の対象とならないようにすることが可能となる。一方、燃料の残量が比較的多い（通常、燃料電池２１の重要度が高いと考えられる）ときには、コジェネシステム２が出来るだけ出力制限の対象とならないようにすることが可能となる。

［その他］
以上までに説明した通り、電力制御装置６は、電力系統に連系しているコジェネシステム２および二次電池システム３（複数の分散電源システム）の各々に対して、優先順位を設定する機能部（優先順位設定部）と、コジェネシステム２および二次電池システム３の出力の総和が閾値を超えないように、当該分散電源システムの出力を制限する機能部（電力制限部）と、を備えている。そしてこの電力制限部は、出力の総和が上述の閾値を超えない状態となるまで、優先順位の低い方から順に、当該分散電源システムの出力を制限していくようになっている。

そのため電力制御装置６によれば、コジェネシステム２および二次電池システム３の出力制限に関し、この出力制限がどの分散電源システムから先に実行されるかが予め決められるため、当該出力制限をより適切に行うことが可能となっている。なお本実施形態では、出力制限の対象となる分散電源システムの個数は２個であるが、３個以上の場合であっても、同様にして本発明を適用することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えることが可能である。

本発明は、複数の分散電源システムを有する電力システム等に利用することができる。

１ 太陽電池システム
（出力電力の逆潮流が許容された分散電源システム）
２ コジェネレーションシステム
（出力電力の逆潮流が禁止された分散電源システム）
３ 二次電池システム
（出力電力の逆潮流が禁止された分散電源システム）
４ａ、４ｂ 電力検出ポイント
５ コントローラ
６ 電力制御装置
１１ 太陽電池
１２ 太陽電池用パワコン
２１ 燃料電池
２２ コジェネ用パワコン
２３ 排熱利用設備
２３ａ 貯湯槽
３１ 二次電池
３２ 二次電池用パワコン
Ｌ 電力伝送ライン
Ｐ_ＢＡＴ 二次電池システムの出力電力
Ｐ_ＦＣ コジェネレーションシステムの出力電力
Ｐ_ＢＵＹ 買電電力
Ｐ_ＬＯＡＤ 負荷の消費電力の総和
Ｔ_ＢＡＴ 二次電池システムの買電閾値
Ｔ_ＦＣ コジェネレーションシステムの買電閾値

Claims (9)

1. 電力系統に連系している複数の分散電源システムの各々に対して、優先順位を設定する優先順位設定部と、
   前記複数の分散電源システムの出力の総和が閾値を超えないように、前記分散電源システムの出力を制限する電力制限部と、を備え、
   前記電力制限部は、
   前記総和が前記閾値を超えない状態となるまで、前記優先順位の低い方から順に、前記分散電源システムの出力を制限していくことを特徴とする電力制御装置。
2. 前記複数の分散電源システムのうちの一つが、二次電池システムである請求項１に記載の電力制御装置であって、
   前記優先順位設定部は、
   前記二次電池の優先順位を、最も低い優先順位に設定することを特徴とする電力制御装置。
3. 前記優先順位設定部は、
   予め決められた種類の参照情報を取得し、該参照情報に応じて、前記優先順位の設定内容を更新することを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
4. 前記複数の分散電源システムのうちの一つが、二次電池システムである請求項３に記載の電力制御装置であって、
   前記優先順位設定部は、
   前記二次電池の充電残量の情報を、前記参照情報として取得することを特徴とする電力制御装置。
5. 前記複数の分散電源システムのうちの一つが、発電装置を有したコジェネレーションシステムである請求項３に記載の電力制御装置であって、
   前記優先順位設定部は、
   前記発電装置の発電可能電力、
   前記発電装置の排熱によって温められた湯が貯められる貯湯槽の湯量、および、
   前記貯湯槽の温度、
   のうちの何れかの情報を、前記参照情報として取得することを特徴とする電力制御装置。
6. 前記複数の分散電源システムのうちの一つが、供給された燃料を用いて発電する発電装置を有したコジェネレーションシステムである請求項３に記載の電力制御装置であって、
   前記優先順位設定部は、
   前記発電装置に供給された燃料の残量の情報を、前記参照情報として取得することを特徴とする電力制御装置。
7. 前記優先順位設定部は、
   前記貯湯槽の湯量の情報を前記参照情報として取得し、
   前記湯量が予め決められた基準値に達していないときは、前記コジェネレーションシステムの優先順位を、最も高い優先順位に設定することを特徴とする請求項５に記載の電力制御装置。
8. 前記複数の分散電源システムの各々は、
   同じ需要家において前記電力系統に連系されており、該電力系統への出力電力の逆潮流が禁止されているものであることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の電力制御装置。
9. 前記分散電源システムの各々は、
   買電電力が自身に設定されている買電閾値以下とならないように、出力が制限されるようになっており、
   前記優先順位設定部は、
   前記分散電源システムの各々に、前記買電閾値を設定することにより、前記優先順位を設定することを特徴とする請求項８に記載の電力制御装置。

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