JP2015015865A - サーバ装置及び電力需給制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各需要家または各配電系統に対し必要に応じて逆潮流抑制を行うことが可能なサーバ装置及び電力需給制御方法を提供する。【解決手段】サーバ６と複数の需要家１1〜１Nとの間が通信網３を介して接続し、サーバ６において、複数の需要家１1〜１Nから送られた情報に基づいて、将来時間帯おける配電系統の系統内収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各需要家１1〜１Nに対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信することで、配電系統２内の逆潮流量が所定の電力量を上回ることを抑制できるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、電力需給制御システムのサーバ装置及び電力需給制御方法に関する。

クリーンエネルギーへの関心が高まるなかで、一般の電力需要家へも太陽光発電システムが普及しつつある。発電電力は需要家の自家消費に使われるが、余剰分は電力会社の商用系統へ逆潮流（売電）することが行われている。
このような逆潮流は、基本的には系統の電力需給を改善し、化石燃料等の消費を抑制し資源確保やＣＯ２排出削減に貢献するものであるが、電力需要が少なく、逆潮流が必要ない時間帯もある。この場合、逆潮流は電力需給改善に貢献するどころか逆に電力系統の給電品質の不安定化（系統電圧の上昇等）を招くことになるため、逆潮流を抑制する必要がある。

このため、商用系統への逆潮流を低減する技術が次の通り提案されている。
特許文献１には、電力検出手段が所定の逆潮流を検出した際に逆潮流防止装置が負荷を投入する技術が記載され、特許文献２には、商用電源と負荷との間の電力検出値が設定値以下に減少すれば、電力検出値が所定値を維持するように充電制御回路の出力を変化させる技術が記載されている。

特開２００６−２９６０９７号公報 特開平７−１４３６８８号公報

しかしながら、逆潮流抑制が必要かどうかは、電力系統の電力需給状況により判断されるべきものであり、特許文献１、２に記載の技術のように、需要家において逆潮流を検知して逆潮流抑制を行う方法では、電力系統の電力需給に無関係に制御が実行され、逆潮流の必要性を反映するものではない。

このため、電力系統内で電力が不足しているため需要家による逆潮流が必要であるにもかかわらず逆潮流が抑制されてしまう場合があり、必要性に応じた逆潮流抑制を行うことができないという問題がある。
本発明の目的は、各需要家または各配電系統に対し必要に応じて逆潮流抑制を行うことが可能なサーバ装置及び電力需給制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係るサーバ装置は、配電系統内の複数の需要家に対し通信網を介して接続可能で、複数の需要家の電力需給を制御するサーバ装置であって、将来時間帯おける配電系統の系統内収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信する手段を備えるようにしたものである。

このように構成すると、サーバ装置と複数の需要家との間が通信網を介して接続されているので、サーバ装置において、例えば複数の需要家から送られた情報に基づいて、将来時間帯おける配電系統の系統内収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信することで、配電系統内の逆潮流量が所定の電力量を上回ることを抑制できるようになる。

従って、配電系統内において逆潮流抑制が必要なときに逆潮流抑制を行うことが可能となる。
また、本発明に係るサーバ装置の一観点は以下のような態様を備える。
第１の態様は、系統内収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出される。

このように構成すると、系統内収支予想は、複数の需要家のうちの１つで購入電力量を蓄積管理しておくことで、逆潮流電力量の予測値を求めるだけで系統内収支予想を算出できる。一方、サーバ装置において、各需要家から購入電力量を取得すれば、逆潮流電力量の予測値を求めることにより簡単な手順で系統内収支予想を算出することもできる。

第２の態様は、所定の電力量は、当該時間帯における（全需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（全需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量である。
このように構成すると、所定の電力量を、各需要家の逆潮流電力量（予測値）に応じて求めることができる。これにより、配電系統内の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができる。

第３の態様は、所定の電力量は、当該時間帯における（全需要家の購入電力量の合計）÷（需要家数）で得た電力量である。
このように構成すると、逆潮流電力量制限値を各需要家に均等に配算することも可能である。
第４の態様は、購入電力量と逆潮流電力量の予測値を、予測された消費電力量と発電電力量の差により求める手段を備える。

このように構成すると、サーバ装置は、各需要家の消費電力量及び発電電力量を蓄積管理しておくだけで、簡単な手順により購入電力量と逆潮流電力量の予測値を求めることができる。
また、上記目的を達成するために本発明に係るサーバ装置は、複数の配電系統に対し通信網を介して接続可能で、複数の配電系統の電力需給を制御するサーバ装置であって、将来時間帯における全体収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各配電系統に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信する手段を備えるようにしたものである。

この構成によれば、サーバ装置と複数の配電系統との間が通信網を介して接続されているので、サーバ装置において、例えば複数の配電系統から送られた情報に基づいて、将来時間帯における全体収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各配電系統に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信することで、各配電系統の逆潮流量が所定の電力量を上回ることを抑制できるようになる。

従って、各配電系統において逆潮流抑制が必要なときに逆潮流抑制を行うことが可能となる。
また、本発明に係るサーバ装置の一観点は以下のような態様を備える。
第１の態様は、全体収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出される。

このように構成すると、複数の配電系統のうちの１つで購入電力量を蓄積管理しておくことで、逆潮流電力量の予測値を求めるだけで全体収支予想を算出できる。一方、サーバ装置において、各配電系統から購入電力量を取得すれば、逆潮流電力量の予測値を求めることにより簡単な手順で全体収支予想を算出することもできる。

第２の態様は、所定の電力量は、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）×（配電系統の逆潮流電力量）÷（全体の逆潮流電力量の合計）で得た電力量である。
このように構成すると、所定の電力量を、各配電系統の逆潮流電力量（予測値）に応じて求めることができる。これにより、全体配電系統の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができる。

第３の態様は、所定の電力量は、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）÷（配電系統数）で得た電力量である。
このように構成すると、逆潮流電力量制限値を各配電系統に均等に配算することも可能である。
第４の態様は、逆潮流量制限信号を受信した前記配電系統の各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（その配電系統に配算された逆潮流電力量制限値＋その配電系統内需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（その配電系統内需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量に制限する信号を送信する手段を備える。

このように構成すると、配電系統内の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができる。
第５の態様は、逆潮流量制限信号を受信した前記配電系統の各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（その配電系統に配算された逆潮流電力量制限値＋その配電系統内需要家の購入電力量の合計）÷（その配電系統内の需要家数）で得た電力量に制限する信号を送信する手段を備える。

このように構成すると、逆潮流電力量制限値を各需要家に均等に配算することも可能である。
第６の態様は、購入電力量と逆潮流電力量の予測値を、予測された消費電力量と発電電力量の差により求める手段を備える。
このように構成すると、サーバ装置は、各配電系統の消費電力量及び発電電力量を蓄積管理しておくだけで、簡単な手順により購入電力量と逆潮流電力量の予測値を求めることができる。

本発明に係る電力需給制御システムによれば、電力系統において逆潮流抑制が必要なときに逆潮流抑制を行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態を示す電力需給制御システムの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態を示す電力需給制御システムの具体的な概略構成図である。 本発明の第１の実施形態における、ある時間帯における需要家１ｍの消費電力量、発電電力量の予測値を説明する図である。 本発明の第１の実施形態例における、サーバ６における逆潮流電力量制限値の計算を説明する図である。 本発明の第１の実施形態における、サーバ６における逆潮流電力量制限値の計算を説明する図である。 本発明の第２の実施形態を示す電力需給制御システムの概略構成図である。 本発明の第２の実施形態における、ある時間帯における配電系統２ｍの消費電力量、発電電力量の予測値を説明する図である。 本発明の第２の実施形態における、サーバ６における逆潮流電力量制限値の計算を説明する図である。 本発明の第２の実施形態における、サーバ６における逆潮流電力量制限値の計算を説明する図である。 本発明の第２の実施形態における、サーバ６における逆潮流電力量制限値の計算を説明する図である。 本発明の第２の実施形態における、サーバ６における逆潮流電力量制限値の計算を説明する図である。

本発明に係る逆潮流抑制システムにおいては、サーバは、各需要家の将来時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値から算出した、当該時間帯における配電系統の系統内収支が逆潮流電力量超過となるとき、各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（全需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（全需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量に制限する信号を送信する。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明する図である。配電系統２には需要家１_１〜１_NまでＮ軒の需要家が存在し、それぞれの需要家１_ｎは配電系統２から電力供給を受ける。

また、各需要家１_ｎは太陽電池７を備えており、発電した電力のうち余剰分を配電系統２へ逆潮流することが可能である。配電系統２において逆潮流された電力は、同系統内で電力需要があればその需要家において消費される。
電力事業者の中継設備４は、配電系統２において電力需要があるときはその需要分の電力を配電系統２へ供給する。

各需要家１_ｎは、電力事業者のサーバ６と通信網３により接続され、サーバ６との間で情報・信号の送受信を行う。各需要家１_ｎは、消費電力量ｃ_n（ａ.b,x）[kWh]、発電電力量ｖ_n（ａ.b,x）[kWh]の情報を定期的にサーバ６へ送信する。ここで、ｎは需要家の番号を、a.b,xは「a月b日のx時台」すなわち時間帯を表す。例えば、4月22日16時台（16時〜17時）における需要家１_１の消費電力量はｃ₁（４.22,16）、発電電力量はｖ₁（４.22,16）で表される。

サーバ６は、各需要家１ｎから収集したｃ_n（ａ.b,x）、ｖ_n（ａ.b,x）の情報をもとに、将来のｃ_n（ａ.b,x）、ｖ_n（ａ.b,x）の予測値を求める。
ある時間帯の予測値ｃ₁（A.B,X）、ｃ₂（A.B,X）、・・・、ｃ_N（A.B,X）、v₁（A.B,X）、v₂（A.B,X）、・・・、v_N（A.B,X）を用いて、次の式（１）、（２）により購入電力量ｂ_n（A.B,X）、逆潮流電力量ｓ_n（A.B,X）を計算する。

そして、配電系統２の系統内収支ｇ（A.B,X）（購入電力量及び逆潮流電力量の合計値）を式（３）により求める。

系統内収支ｇ（A.B,X）≧０である場合は、配電系統２において逆潮流電力量が超過しており、超過分の逆潮流を許しても消費されることはないから、系統の不安定化を招くこととなる。このため、次のように超過分については各需要家１ｎに対して逆潮流制限を行う。

配電系統２内における逆潮流電力量の総量を、購入電力量の総量に制限し、かつ、各需要家１_ｎの逆潮流電力量（予測値）に応じて逆潮流電力量（制限）を配算する。
需要家１_ｎの逆潮流電力量制限値ｌ_n（A.B,X）を、式（４）により求める。

サーバ６は、算出した「Ａ月Ｂ日Ｘ時台の逆潮流電力量制限値ｌ_n（A.B,X）」を通信網３により需要家１_ｎへ通知する。
需要家１_ｎでは、サーバ６からの通知に従い、Ａ月Ｂ日Ｘ時台において逆潮流電力量をｌ_n（A.B,X）に制限する制御を実行する。なお、逆潮流電力量ｓ_n（A.B,X）がゼロの需要家１_ｎでは、逆潮流電力量制限値ｌ_n（A.B,X）はゼロとなるが、これは当該時間帯において逆潮流を行わないことを求められることとなる。

このように制御することにより、配電系統２内の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができ、系統の安定化に寄与することが可能となる。
次に、具体的な数値例により制御動作を説明する。
図２のように、配電系統２には８軒の需要家１_ｎが存在する（Ｎ＝８）。

サーバ６は、過去の需要家１_ｎの消費電力量ｃ_n(a.b,x)[kWh]、発電電力量v_n(a.b,x)[kWh]のグラフ、テーブル等を保持しており、これらの情報に基づいてある年の８月１０日１３時台（13:00〜14:00）の消費電力量ｃ_n(8.10,13)、発電電力量v_n(8.10,13)が図３の通り予想されたとする。

サーバ６においては図４の通り計算が行われる。まず、式（１）、（２）により購入電力量ｂ_n(8.10,13)、逆潮流電力量ｓ_n(8.10,13)が図の通り求められ、式（３）により系統内収支ｇ(8.10,13)は4.0[kWh]と求められる。このｇ(8.10,13)は、０以上であるから、各需要家１_ｎに対して逆潮流制限を行う。そして、式（４）により各需要家１_ｎに配算される逆潮流電力量制限値ｌ_n(8.10,13)が図の通り計算される。

サーバ６は、「８月１０日１３時台の逆潮流電力量制限値ｌ_n(8.10,13)」を通信網３により需要家１_ｎへ通知する。すなわち、需要家１_１へは逆潮流電力量制限値ｌ₁(8.10,13)=0.9[kWh]、需要家１_２へは逆潮流電力量制限値ｌ₂(8.10,13)=0.4[kWh]、・・・、需要家１_８へは逆潮流電力量制限値ｌ₈(8.10,13)=0.9[kWh]が通知される。

通知を受けて各需要家１ｎでは、サーバ６からの通知に従い、８月１０日１３時台において逆潮流電力量をｌ_n(8.10,13)に制限する制御を実行する。すなわち、当該時間帯においては、需要家１_１及び需要家１_８では逆潮流電力量を0.9[kWh]に、需要家１_２、需要家１_３及び需要家１_７では逆潮流電力量を0.4[kWh]に、需要家１_４、需要家１_５及び需要家１_６では逆潮流電力量を0に（逆潮流を行わない）に制限する制御を行う。

このように制御することにより、配電系統２内の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができ、系統の安定化に寄与することが可能となる。
本第１の実施形態においては、各需要家１_ｎの逆潮流電力量制限値ｌ_n(A.B,X)を、式（４）を用いて、その需要家１_ｎの逆潮流電力量s_n(A.B,X)(予測値）に応じて定めた。しかしこれに限らず、逆潮流電力量制限値ｌ_n(A.B,X)を各需要家１_ｎに均等に配算することも可能である。この場合、ｌ_n(A.B,X)を次の式（５）により求めればよい。

図２、３の具体的例では、図５の通り、各需要家１_ｎの逆潮流電力量制限値ｌ_n(8.10,13)は全て0.375[kWh]と計算される。
以上のように上記第１の実施形態では、サーバ６と複数の需要家１₁〜１_Nとの間が通信網３を介して接続されているので、サーバ６において、例えば複数の需要家１₁〜１_Nから送られた情報に基づいて、将来時間帯おける配電系統の系統内収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各需要家１₁〜１_Nに対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信することで、配電系統２内の逆潮流量が所定の電力量を上回ることを抑制できるようになる。

従って、配電系統２内において逆潮流抑制が必要なときに逆潮流抑制を行うことが可能となる。
また、上記第１の実施形態では、系統内収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出されるので、サーバ６において、各需要家１₁〜１_Nから購入電力量を取得すれば、逆潮流電力量の予測値を求めることにより簡単な手順で系統内収支予想を算出することができる。

また、上記第１の実施形態では、サーバ６において、購入電力量を、各需要家１₁〜１_Nの逆潮流電力量（予測値）に応じて求めることができる。これにより、配電系統２内の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができる。
また、上記第１の実施形態では、サーバ６において、逆潮流電力量制限値を各需要家１₁〜１_Nに均等に配算することも可能である。

さらに、上記第１の実施形態では、サーバ６において、各需要家１₁〜１_Nの消費電力量及び発電電力量を蓄積管理してことでで、簡単な手順により購入電力量と逆潮流電力量の予測値を求めることができる。
（第２の実施形態）
本第２の実施形態も、ある将来時間帯の消費電力量、発電電力量の予測値をもとに逆潮流電力量制限値を計算し、制御対象に通知するものであるが、制御対象は、複数の需要家を包含する配電系統となる。

図６のように、Ｍ個の配電系統２が存在し、それぞれの配電系統２_ｍは電力網５により接続され、電力網５は発電所からの電力供給を受ける。
各配電系統２_ｍは複数の需要家１を持ち、需要家１は太陽電池７を備えており発電した電力のうち余剰分を配電系統２_ｍへ逆潮流することが可能である。配電系統２_ｍにおいて逆潮流された電力は、同系統内で電力需要があれば消費されるが、それでも余剰電力があるときは電力網５を介して他の配電系統２_ｍへ供給される。

各配電系統２_ｍは、電力事業者のサーバ６と通信網３により接続され、サーバ６との間で情報・信号の送受信を行う。各配電系統２_ｍは、系統内の消費電力量ｄ_m(a.b,x)[kWh]、発電電力量ｗ_m(a.b,x)[kWh]の情報を定期的にサーバ６へ送信する。ここで、ｍは配電系統２の番号を、a.b,xは「a月b日のx時台」すなわち時間帯を表す。例えば、4月22日16時台（16時〜17時）における配電系統２_１の消費電力量はｄ₁(4.22,16)、発電電力量はｗ₁(4.22,16)で表される。

サーバ６は、各配電系統２_ｍから収集したｄ_m(a.b,x)、ｗ_m(a.b,x)の情報をもとに、将来のｄ_m(a.b,x)、ｗ_m(a.b,x)の予測値を求める。
ある時間帯の予測値ｄ₁(A.B,X)、ｄ₂(A.B,X)、・・・、ｄ_M(A.B,X)、ｗ₁(A.B,X)、ｗ₂(A.B,X)、・・・、ｗ_M(A.B,X)を用いて、次の式（６）、（７）により配電系統２_ｍの購入電力量ａ_m（A.B,X）、逆潮流電力量r_m（A.B,X）を計算する。

そして、全ての配電系統２についての全体収支ｆ（A.B,X）（配電系統２_ｍの購入電力量及び逆潮流電力量の合計値）を式（８）により求める。

全体収支ｆ（A.B,X）≧０である場合は、全体において逆潮流電力量が超過しており、超過分の逆潮流を許しても消費されることはないから、系統の不安定化を招くこととなる。このため、次のように超過分については各配電系統２_ｍに対して逆潮流制限を行う。

全体の逆潮流電力量の総量を、購入電力量の総量に制限し、かつ、各配電系統２_ｍの逆潮流電力量（予測値）に応じて逆潮流電力量（制限）を配算する。
配電系統２_ｍの逆潮流電力量制限値ｋ_m(A.B,X)を、式（９）により求める。

サーバ６は、算出した「Ａ月Ｂ日Ｘ時台の逆潮流電力量制限値ｋ_m(A.B,X)」を通信網３により配電系統２_ｍへ通知する。
配電系統２_ｍでは、サーバ６からの通知に従い、Ａ月Ｂ日Ｘ時台において逆潮流電力量をｋ_m(A.B,X)に制限する制御を実行する。なお、逆潮流電力量ｒ_m(A.B,X)がゼロの配電系統２_ｍでは、逆潮流電力量制限値ｋ_m(A.B,X)はゼロとなるが、これは当該時間帯において逆潮流を行わないことを求められることとなる。

このように制御することにより、全体の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができ、系統の安定化に寄与することが可能となる。
次に、具体的な数値例により制御動作を説明する。
８つの配電系統２_ｍが存在し（Ｍ＝８）、サーバ６は、過去の配電系統２_ｍの消費電力量ｄ_m(a.b,x)[kWh]、発電電力量ｗ_m(a.b,x)[kWh]のグラフ、テーブル等を保持しており、これらの情報に基づいてある年の８月１０日１３時台（13:00〜14:00）の消費電力量ｄ_m(8.10,13)、発電電力量ｗ_m(8.10,13)が図７の通り予想されたとする。

サーバ６においては図８の通り計算が行われる。まず、式（６）、（７）により購入電力量ａ_m(8.10,13)、逆潮流電力量ｒ_m(8.10,13)が図の通り求められ、式（８）により全体収支ｆ（8.10,13）は40[kWh]と求められる。このｆ（8.10,13）は、０以上であるから、各配電系統２_ｍに対して逆潮流制限を行う。そして、式（９）により各配電系統２_ｍに配算される逆潮流電力量制限値ｋ_m(8.10,13)が図の通り計算される。

サーバ６は、「８月１０日１３時台の逆潮流電力量制限値ｋ_m(8.10,13)」を通信網３により配電系統２ｍへ通知する。すなわち、配電系統２_１へは逆潮流電力量制限値ｋ₁(8.10,13)=8.6[kWh]、配電系統２_２へは逆潮流電力量制限値ｋ₂(8.10,13)=4.3[kWh]、・・・、配電系統２_８へは逆潮流電力量制限値ｋ₈(8.10,13)=8.6[kWh]が通知される。

通知を受けて各配電系統２_ｍでは、サーバ６からの通知に従い、８月１０日１３時台において逆潮流電力量をｋ_m(8.10,13)に制限する制御を実行する。すなわち、当該時間帯においては、配電系統２_１及び配電系統２_８では逆潮流電力量を8.6[kWh]に、配電系統２_２、配電系統２_３及び配電系統２_７では逆潮流電力量を4.3[kWh]に、配電系統２_４、配電系統２_５及び配電系統２_６では逆潮流電力量を0に（逆潮流を行わない）に制限する制御を行う。

このように制御することにより、配電系統２内の逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができ、系統の安定化に寄与することが可能となる。
本第２の実施形態においては、各配電系統２_ｍの逆潮流電力量制限値ｋ_m(A.B,X)を、式（９）を用いて、その配電系統２_ｍの逆潮流電力量ｒ_m(A.B,X)（予測値）に応じて定めた。しかしこれに限らず、逆潮流電力量制限値ｋ_m(A.B,X)を配電系統２_ｍに均等に配算することも可能である。この場合、ｋ_m(A.B,X)を次の式（１０）により求めればよい。

図７の具体的例では、図９の通り、各配電系統２_ｍの逆潮流電力量制限値ｋ_m(8.10,13)は全て3.75[kWh]と計算される。
本第２の実施形態は、配電系統２_ｍに対して逆潮流量制限を行うものであるが、その系統内における各需要家１_ｎについての逆潮流量制限を、第１の実施形態と同様の電力需給制御システムにより行うこともできる。この場合、需要家１_ｎについての逆潮流電力量制限値ｌ_n(A.B,X)を、次の式（１１）又は（１２）により求める。

式（１１）は需要家１_ｎの潮流電力量制限値ｌ_n(A.B,X)をその需要家１_ｎの逆潮流電力量ｓ_n(A.B,X)（予測値）に応じて定める場合であり、図１０にその計算例（本実施例における配電系統２_２内の各需要家１_ｎ）を示す。式（１２）は潮流電力量制限値ｌ_n(A.B,X)を各需要家１_ｎに均等に配算する場合であり、図１１にその計算例（本第２の実施形態における配電系統２_２内の各需要家１_ｎ）を示す。式（４）、（５）との相違は、配算の対象に配電系統２_ｍの逆潮流量制限値ｋ_m(A.B,X)が加算されている点にある。

以上のように上記第２の実施形態では、サーバ６と複数の配電系統２₁〜２_Nとの間が通信網３を介して接続されているので、サーバ６において、例えば複数の配電系統２₁〜２_Nから送られた情報に基づいて、将来時間帯における全体収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、各配電系統２₁〜２_Nに対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信することで、各配電系統２₁〜２_Nの逆潮流量が所定の電力量を上回ることを抑制できるようになる。

従って、各配電系統２₁〜２_Nにおいて逆潮流抑制が必要なときに逆潮流抑制を行うことが可能となる。
また、上記第２の実施形態では、サーバ６において、各配電系統２₁〜２_Nから購入電力量を取得することで、逆潮流電力量の予測値を求めることにより簡単な手順で全体収支予想を算出することもできる。

また、上記第２の実施形態では、サーバ６において、購入電力量を、各配電系統２₁〜２_Nの逆潮流電力量（予測値）に応じて求めることができ、これにより全体配電系統２₁〜２_Nの逆潮流電力量が購入電力量を上回ることを抑制することができ、系統の安定化に寄与できる。

また、上記第２の実施形態では、サーバ６において、購入電力量を、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）÷（配電系統数）で得た電力量とすることで、逆潮流電力量制限値を各配電系統に均等に配算することも可能である。
また、上記第２の実施形態では、サーバ６において、各配電系統２₁〜２_Nの消費電力量及び発電電力量を蓄積管理しておくだけで、簡単な手順により購入電力量と逆潮流電力量の予測値を求めることができる。

（その他の実施形態）
第１の実施形態では、購入電力量ｂ_n(A.B,X)と逆潮流電力量ｓ_n(A.B,X)の予測値を、予測された消費電力量ｃ_n(A.B,X)と発電電力量ｖ_n(A.B,X)の差により求めたが、これに限らず、購入電力量ｂ_n(A.B,X)、逆潮流電力量ｓ_n(A.B,X)の情報を需要家１_ｎから直接収集することも可能である。第２の実施形態でも同様に、購入電力量ａ_m(A.B,X)、逆潮流電力量ｒ_m(A.B,X)の情報を配電系統２_ｍから直接収集することも可能である。

第１及び第２の実施形態においては、逆潮流量の制限値を式（４）、（５）、（９）、（１０）によって求めたが、これらに限らず、購入電力量、逆潮流電力量の予測値を用いるものであれば様々な計算式によって制限値を求めることが可能である。
また、第１及び第２の実施形態においては、系統内（全体）収支を購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出したが、これに限らず、他の手段により算出することも可能である。

さらに、第１及び第２の実施形態においては、系統内（全体）収支をサーバ６で算出するようにしたが、例えば需要家１₁〜１_Nのうちの１つで算出するようにしてもよい。
以下に、本発明によって生じる効果について説明する。
逆潮流抑制が必要かどうかは、電力系統の電力需給状況により判断されるべきものであり、需要家において逆潮流を検知して逆潮流抑制を行う方法では、電力系統の電力需給に無関係に制御が実行され、逆潮流の必要性を反映するものではない。このため、電力系統内で電力が不足しているため需要家による逆潮流が必要であるにもかかわらず逆潮流が抑制されてしまう場合があり、必要性に応じた逆潮流抑制を行うことができないという問題がある。

本発明により、電力系統において逆潮流抑制が必要なときに逆潮流抑制を行うことが可能となる。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…需要家、２…配電系統、３…通信網、４…中継設備、５…電力網、６…サーバ、７…太陽電池。

Claims (24)

1. 配電系統内の複数の需要家に対し通信網を介して接続可能で、前記複数の需要家の電力需給を制御するサーバ装置であって、
   将来時間帯おける前記配電系統の系統内収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、
   前記各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信する手段を備えることを特徴とするサーバ装置。
2. 前記系統内収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
3. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（全需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量であることを特徴とする請求項２に記載のサーバ装置。
4. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全需要家の購入電力量の合計）÷（需要家数）で得た電力量であることを特徴とする請求項２に記載のサーバ装置。
5. 前記購入電力量と逆潮流電力量の予測値を、予測された消費電力量と発電電力量の差により求める手段を備えることを特徴とする請求項２〜４いずれか１項に記載のサーバ装置。
6. 複数の配電系統に対し通信網を介して接続可能で、前記複数の配電系統の電力需給を制御するサーバ装置であって、
   将来時間帯における全体収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、
   前記各配電系統に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信する手段を備えることを特徴とするサーバ装置。
7. 前記全体収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出されることを特徴とする請求項６に記載のサーバ装置。
8. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）×（配電系統の逆潮流電力量）÷（全体の逆潮流電力量の合計）で得た電力量であることを特徴とする請求項７に記載のサーバ装置。
9. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）÷（配電系統数）で得た電力量であることを特徴とする請求項７に記載のサーバ装置。
10. 前記逆潮流量制限信号を受信した前記配電系統の各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（その配電系統に配算された逆潮流電力量制限値＋その配電系統内需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（その配電系統内需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量に制限する信号を送信する手段を備えることを特徴とする請求項７〜９いずれか１項に記載のサーバ装置。
11. 前記逆潮流量制限信号を受信した前記配電系統の各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（その配電系統に配算された逆潮流電力量制限値＋その配電系統内需要家の購入電力量の合計）÷（その配電系統内の需要家数）で得た電力量に制限する信号を送信する手段を備えることを特徴とする請求項７〜９いずれか１項に記載のサーバ装置。
12. 前記購入電力量と逆潮流電力量の予測値を、予測された消費電力量と発電電力量の差により求める手段を備えることを特徴とする請求項７〜１１いずれか１項に記載のサーバ装置。
13. 配電系統内の複数の需要家に対し通信網を介して接続可能なサーバ装置により、前記複数の需要家の電力需給を制御する電力需給制御方法であって、
    将来時間帯おける前記配電系統の系統内収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、
    前記サーバ装置が前記各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信する工程を備えることを特徴とする電力需給制御方法。
14. 前記系統内収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出されることを特徴とする請求項１３に記載の電力需給制御方法。
15. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（全需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量であることを特徴とする請求項１４に記載の電力需給制御方法。
16. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全需要家の購入電力量の合計）÷（需要家数）で得た電力量であることを特徴とする請求項１４に記載の電力需給制御方法。
17. 前記サーバ装置が、前記購入電力量と逆潮流電力量の予測値を、予測された消費電力量と発電電力量の差により求める工程を備えることを特徴とする請求項１４〜１６いずれか１項に記載の電力需給制御方法。
18. 複数の配電系統に対し通信網を介して接続可能なサーバ装置により、前記複数の配電系統の電力需給を制御する電力需給制御方法であって、
    将来時間帯における全体収支予想が逆潮流電力量超過となるとき、
    前記サーバ装置が前記各配電系統に対して、当該時間帯の逆潮流量を所定の電力量に制限する信号を送信する工程を備えることを特徴とする電力需給制御方法。
19. 前記全体収支予想は、当該時間帯における購入電力量と逆潮流電力量の予測値に基づいて算出されることを特徴とする請求項１８に記載の電力需給制御方法。
20. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）×（配電系統の逆潮流電力量）÷（全体の逆潮流電力量の合計）で得た電力量であることを特徴とする請求項１９に記載の電力需給制御方法。
21. 前記所定の電力量は、当該時間帯における（全体の購入電力量の合計）÷（配電系統数）で得た電力量であることを特徴とする請求項１９に記載の電力需給制御方法。
22. 前記サーバ装置が、前記逆潮流量制限信号を受信した前記配電系統の各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（その配電系統に配算された逆潮流電力量制限値＋その配電系統内需要家の購入電力量の合計）×（需要家の逆潮流電力量）÷（その配電系統内需要家の逆潮流電力量の合計）で得た電力量に制限する信号を送信する工程を備えることを特徴とする請求項１９〜２１いずれか１項に記載の電力需給制御方法。
23. 前記サーバ装置が、前記逆潮流量制限信号を受信した前記配電系統の各需要家に対して、当該時間帯の逆潮流量を（その配電系統に配算された逆潮流電力量制限値＋その配電系統内需要家の購入電力量の合計）÷（その配電系統内の需要家数）で得た電力量に制限する信号を送信する工程を備えることを特徴とする請求項１９〜２１いずれか１項に記載の電力需給制御方法。
24. 前記サーバ装置が、前記購入電力量と逆潮流電力量の予測値を、予測された消費電力量と発電電力量の差により求める工程を備えることを特徴とする請求項１９〜２３いずれか１項に記載の電力需給制御方法。

Images