JP2015033285A - 電力ネットワークシステム、制御装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電力ルータ間の物理構成を外部に隠ぺいすることで、外部からの制御を容易にさせること。
【解決手段】本発明にかかる制御装置は、複数の電力ルータと通信線を介して接続されており、各電力ルータを識別する複数のルータ識別情報と、複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を備え、制御装置は、外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報をグループ識別情報として処理を行い、当該処理の結果を外部へ送信する。
【選択図】図２５

Description

本発明は、電力ネットワークシステム、制御装置、制御方法及び制御プログラムに関し、特に、外部の電力系統に非同期に接続するための複数の電力ルータを制御するための電力ネットワークシステム、制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

電力供給システムを構築するにあたっては、電力送電網をさらに安定的に拡張していくことはもちろん、今後は大量の自然エネルギーを導入できるシステムにすることも大事な課題となってきている。そこで、新たな電力網としてデジタルグリッド（登録商標）という電力ネットワークシステムが提案されている（特許文献１、非特許文献１）。
デジタルグリッド（登録商標）とは、電力網を小規模なセルに細分化し、それらを非同期に相互接続した電力ネットワークシステムである。各電力セルは、小さなものとしては一つの家やビル、商業施設であり、大きなものとしては県や市町村といった規模になる。各電力セルは、その中に負荷を有することはもちろん、発電設備や電力貯蔵設備を有する場合もある。発電設備としては、太陽光発電や風力発電、地熱発電などの自然エネルギーを利用する発電設備が例として挙げられる。

各電力セルの内部で自由に発電したり、さらに、電力セル間でスムースに電力を融通し合うようにしたりするため、電力セル同士は非同期で接続されている。すなわち、複数の電力セルが相互に接続されているとしても、それぞれの電力セルで使用される電力の電圧、位相および周波数は他の電力セルとは非同期である。
図３２は、電力ネットワークシステム１０の例を示す図である。図３２において、基幹系統１１は大規模発電所１２からの基幹電力を送電する。そして、複数の電力セル２１−２４が配置されている。各電力セル２１−２４は、家３１やビル３２などの負荷や、発電設備３３、３４や、電力貯蔵設備３５、を有している。発電設備としては、太陽光発電パネル３３や風力発電機３４などが例として挙げられる。電力貯蔵設備とは蓄電池３５などが例として挙げられる。尚、本明細書では、発電設備と電力貯蔵設備とを総称して、分散型電源ということがある。

さらに、各電力セル２１−２４は、他の電力セルや基幹系統１１と接続されるための接続口（接続ポート）となる電力ルータ４１−４４を備えている。電力ルータ４１−４４は複数のレグ（ＬＥＧ）を有している。（紙幅の都合上、図３２中ではレグの符号を省略した。電力ルータ４１−４４に付属している白丸が各レグの接続端子であると解釈してほしい。）
ここで、レグとは、接続端子と電力変換部とを有しており、各レグにはアドレスが付されている。なお、レグによる電力変換とは、交流から直流へまたは直流から交流への変換や、電力の電圧、周波数、位相を変化させることをいう。

すべての電力ルータ４１−４４は通信網５１によって管理サーバ５０に繋がっており、管理サーバ５０によってすべての電力ルータ４１−４４は統合的に運用制御される。例えば、管理サーバ５０は各電力ルータ４１−４４に対し、各レグに付されたアドレスを用いてレグごとに電力の送電または受電を指示する。これにより、電力ルータ４１−４４を介し、電力セル間での電力融通が行われる。

電力セル間での電力融通が実現することにより、例えば、一つの発電設備３３、３４や一つの電力貯蔵設備３５を複数の電力セルで共有することができるようになる。電力セル間で互いに余剰電力を融通し合うようになれば、設備コストを大幅に削減しながらも電力需給バランスを安定的に保つことができるようになる。

特許第４７８３４５３号公報

デジタルグリッドコンソーシアム、［平成２５年６月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｇｉｔａｌｇｒｉｄ．ｏｒｇ／＞

電力ルータによって複数の電力セルを非同期に接続できればその利点は非常に大きいものであるので、早期に電力ルータを実用化することが期待されている。

しかし、実際に電力ルータを実用化するとなると、これまでの送配電設備にはない特有の課題がある。それは、上述した電力ネットワークシステムを構成する複数の電力ルータの仕様や接続関係を、オペレータや保守者が意識して制御する必要があり、煩雑であるという点である。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電力ルータ間の物理構成を外部に隠ぺいすることで、外部からの制御を容易にさせるための電力ネットワークシステム、制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様にかかる電力ネットワークシステムは、
接続先と電力の送受電を行う電力ルータを含む電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として前記電力ルータの内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、
前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備え、
複数の前記電力ルータの間で前記電力変換レグが接続されており、
前記電力ネットワークシステムは、
各電力ルータと通信線を介して接続された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
各電力ルータを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、
外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として処理を行い、
当該処理の結果を前記外部へ送信する
ことを特徴とする。
本発明の第２の態様にかかる制御装置は、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として前記電力ルータの内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと通信線を介して接続された制御装置であって、
前記複数の電力ルータのそれぞれが備える前記電力変換レグの一部が、各電力ルータの間で接続されており、
前記制御装置は、
前記複数の電力ルータのそれぞれを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を備え、
外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として処理を行い、
当該処理の結果を前記外部へ送信する
ことを特徴とする。
本発明の第３の態様にかかる電力ルータの制御方法は、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として前記電力ルータの内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと通信線を介して接続された制御装置を用いた前記複数の電力ルータの制御方法であって、
前記複数の電力ルータのそれぞれが備える前記電力変換レグの一部が、各電力ルータの間で接続されており、
前記制御装置が、
外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
前記複数の電力ルータのそれぞれを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を参照して、当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として対応付けられた複数のルータ識別情報を特定し、
当該特定された複数のルータ識別情報に基づく処理を行い、
当該処理の結果を前記外部へ送信する
ことを特徴とする。
本発明の第４の態様にかかる制御プログラムは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として前記電力ルータの内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと通信線を介して接続されたコンピュータに前記複数の電力ルータの制御処理を実行させる制御プログラムであって、
前記複数の電力ルータのそれぞれが備える前記電力変換レグの一部が、各電力ルータの間で接続されており、
前記コンピュータに、
外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
前記複数の電力ルータのそれぞれを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を参照して、当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として対応付けられた複数のルータ識別情報を特定し、
当該特定された複数のルータ識別情報に基づく処理を行い、
当該処理の結果を前記外部へ送信する
ことを実行させる。

本発明により、電力ルータ間の物理構成を外部に隠ぺいすることで、外部からの制御を容易にさせるための電力ネットワークシステム、制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することができる。

本発明の各実施の形態にかかる電力ルータの概略構成を示すブロック図である。 本発明の各実施の形態にかかる電力ルータの内部構成を詳しく示すブロック図である。 電力ルータを基幹系統、負荷および各種分散型電源に接続した一例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、可能な組み合わせの例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、可能な組み合わせの例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。 ＡＣスルーレグを考慮にいれた場合に、電力ルータ同士の接続において可能な組み合わせの例を示す図である。 ＡＣスルーレグを考慮にいれた場合に、電力ルータ同士の接続において可能な組み合わせの例を示す図である。 ＡＣスルーレグを考慮にいれた場合に、電力ルータ同士の接続において可能な組み合わせの例を示す図である。 ＡＣスルーレグを考慮にいれた場合に、電力ルータ同士の接続において可能な組み合わせの例を示す図である。 ＡＣスルーレグを利用した接続例を示す図である。 電力ルータ同士の接続において、組み合わせのパターンをまとめた図である。 ４つの電力ルータを相互に接続した場合の一例を挙げる。 複数の電力ルータをバス接続した様子の一例を示す図である。 電力ルータ間に基幹系統が介在した接続形態の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる電力ネットワークシステムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかるデバイス情報の例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかるグループ情報の例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる通常モードでの制御コマンドの処理の流れを説明するためのシーケンス図である。 本発明の実施の形態１にかかる保守モードでの制御コマンドの処理の流れを説明するためのシーケンス図である。 本発明の実施の形態１にかかるデバイスのグループの変更の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかる電力ネットワークシステムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２にかかる制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２にかかる電力ルータ情報の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるルータグループ情報の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかる電力ルータの制御処理の一例である電力融通の具体例を示す図である。 本発明の実施の形態３にかかる電力ネットワークシステムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３にかかる制御装置の構成を示すブロック図である。 電力ネットワークシステムのシステム概要を説明するための図である。

以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。

まず、本発明の各実施の形態に共通する電力ルータの構成について説明する。
図１は、電力ルータ１００の概略構成を示す図である。
また、図２は、電力ルータ１００の内部構成をやや詳しく示す図である。
電力ルータ１００は、概略、直流母線１０１と、複数のレグ１１０−１６０と、制御部１９０と、を備えている。

電力ルータ１００は直流母線１０１を有し、この直流母線１０１に複数のレグ１１０−１６０が並列に接続されている。直流母線１０１は直流電力を流すためのものであり、直流母線１０１の電圧が所定の一定を保つようにコントロールされる。
（直流母線１０１の電圧がどのようにして一定に保たれるのかは後述する。）
各レグ１１０−１６０を介して電力ルータ１００は外部に繋がるのであるが、外部とやり取りする電力を一旦総て直流に変換して直流母線１０１にのせる。このように一旦直流を介することにより、周波数や電圧、位相の違いが無関係になり、電力セル同士を非同期で接続することができるようになる。ここでは、直流母線１０１は、図２に示すように、平滑コンデンサー１０２を有する並列型であるとする。直流母線１０１には電圧センサ１０３が接続されており、この電圧センサ１０３によって検出された直流母線１０１の電圧値は制御部１９０に送られる。また、制御部１９０は、通信バス１０４を介してレグ１１０−１６０の動作状態（外部への送電動作、外部への受電動作など）を制御することにより、直流母線１０１の電圧を所定の一定値に維持する。

次に、レグ１１０−１６０について説明する。複数のレグ１１０−１６０が直流母線に対して並列に設けられている。図１においては、６つのレグ１１０−１６０を示した。６つのレグ１１０−１６０を、図１に示すように、第１レグ１１０、第２レグ１２０・・・第６レグ１６０とする。なお、図１では、紙幅の都合上、第１レグ１１０はレグ１と示し、第２レグ１２０はレグ２のように示している。また、図２においては、第３レグ１３０と第４レグ１４０と第６レグ１６０とを省略している。

第１レグ１１０から第５レグ１５０は同じ構成であるのに対し、第６レグ１６０は電力変換部を有していないという点で第１から第５レグ１１０−１５０と異なっている。まずは、第１レグ１１０から第５レグ１５０の構成について説明する。第１レグ１１０から第５レグ１５０は同じ構成であるので、代表して第１レグ１１０の構成を説明する。第１レグ１１０は、電力変換部１１１と、電流センサ１１２と、開閉器１１３と、電圧センサ１１４と、接続端子１１５と、を備えている。電力変換部１１１は、交流電力を直流電力に、あるいは、直流電力を交流電力に変換する。直流母線１０１には直流電力が流れているので、電力変換部１１１は、直流母線１０１の直流電力を定められた周波数および電圧の交流電力に変換して、接続端子１１５から外部に流す。あるいは、電力変換部１１１は、接続端子１１５から流入する交流電力を直流電力に変換して、直流母線１０１に流す。

電力変換部１１１は、インバータ回路の構成をとっており、すなわち、サイリスタ１１１Ｔと帰還ダイオード１１１Ｄとで構成される逆並列回路１１１Ｐを三相ブリッジ接続したものである。（すなわち、一のインバータ回路に対して６個の逆並列回路１１１Ｐが設けられる。）
ここでは、三相交流を使用しているので三相インバータ回路としたが、場合によっては単相インバータ回路としてもよい。二つの逆並列回路１１１Ｐの間のノードから引き出され、前記ノードと接続端子とを結ぶ配線を支線ＢＬと称することにする。（三相交流であるので、一のレグは三つの支線ＢＬを有する。）

電力の向きや交流電力の周波数等は制御部１９０によって制御される。すなわち、サイリスタ１１１Ｔのスイッチングは、制御部１９０によって制御される。制御部１９０による運転制御は後述する。

電力変換部１１１と接続端子１１５との間には開閉器１１３が配設されている。この開閉器１１３の開閉によって、支線ＢＬが開閉され、すなわち、外部と直流母線１０１とが遮断されたり、接続されたりする。また、支線ＢＬの電圧は電圧センサ１１４によって検出され、支線ＢＬを流れる電流の電流値は電流センサ１１２で検出される。開閉器１１３の開閉動作は制御部１９０によって制御され、電圧センサ１１４および電流センサ１１２による検出値は制御部１９０に出力される。

上記説明では、電力変換部をインバータ回路とし、レグの接続相手は交流を使用するとしたが、レグの接続相手が蓄電池３５のような直流を使用するものである場合もある。（例えば図１中の第３レグ１３０は蓄電池３５に接続している。）
この場合の電力変換とは、ＤＣ−ＤＣ変換ということになる。したがって、電力変換部にインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設け、接続相手が交流か直流かに応じてインバータ回路とコンバータ回路と使い分けるようにしてもよい。あるいは、電力変換部がＤＣ−ＤＣ変換部であるＤＣ−ＤＣ変換専用のレグを設けるようにしてもよい。すべてのレグのなかにインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設けるよりは、ＡＣ−ＤＣ変換専用のレグとＤＣ−ＤＣ変換専用のレグとを併せ持つ電力ルータとする方がサイズやコスト面で有利な点も多々ある。

第１レグ１１０から第５レグ１５０の構成は以上の通りである。

次に、第６レグ１６０について説明する。第６レグ１６０には、電力変換部がなく、すなわち、第６レグ１６０の接続端子１６５は、直流母線１０１に繋がっているわけではない。第６レグ１６０は、第５レグ１５０の支線ＢＬに接続されているのである。第６レグ１６０の内部配線についても、支線ＢＬと称することとする。第６レグ１６０の支線ＢＬは、第５レグ１５０に対し、第５レグ１５０の接続端子１５５と開閉器１５３との間に接続されている。

第６レグ１６０は、開閉器１６３と、電圧センサ１６４と、電流センサ１６２と、接続端子１６５と、を備える。第６レグ１６０の支線ＢＬは、開閉器１６３を介して、第５レグ１５０の支線ＢＬに繋がっている。すなわち、第６レグ１６０の接続端子１６５が第５レグ１５０の接続端子１５５に接続されている。第６レグ１６０の接続端子１６５と第５レグ１５０の接続端子１５５との間には開閉器１６３があるだけで、第６レグ１６０は電力変換器を持たないので、第６レグ１６０の接続端子１６５と第５レグ１５０の接続端子１５５との間では何等の変換も受けずに電力が導通することになる。そこで、第６レグ１６０のように電力変換器を持たないレグのことをＡＣスルーレグと称することがある。

電流センサ１６２および電圧センサ１６４は、支線ＢＬの電流値および電圧値を検出し、制御部１９０に出力する。開閉器１６３の開閉動作は制御部１９０で制御される。

（レグの運転モードについて）
第１レグ１１０から第５レグ１５０は電力変換器１１１−１５１を有しており、電力変換器内のサイリスタは制御部１９０によってそのスイッチング動作を制御されるものであることは既に述べた。
ここで、電力ルータ１００は、電力ネットワーク１０のノードにあって、基幹系統１１、負荷３０、分散型電源および電力セルなどを互いに結びつける重要な役割を持つ。このとき、各レグ１１０−１６０の接続端子１１５−１６５がそれぞれ基幹系統１１や負荷３０、分散型電源、他の電力セルの電力ルータに接続されるわけである。本発明者らは、接続相手によって各レグ１１０−１６０の役割は異なるものであり、各レグ１１０−１６０が役割に応じた適切な運転を行わなければ電力ルータが成り立たないことに気付いた。本発明者らは、レグの構造自体は同じであるが、接続相手によってレグの運転の仕方を変えるようにした。
レグの運転の仕方を、運転モードと称する。
本発明者らは、レグの運転モードとして３種類を用意しておき、接続相手によってモードを切り換えるようにした。
レグの運転モードとしては、
マスターモードと、
自立モードと、
指定電力送受電モードと、がある。
以下、順番に説明する。

（マスターモード）
マスターモードとは、系統など安定した電力供給源に接続される場合の運転モードであり、直流母線１０１の電圧を維持するための運転モードである。図１では、第１レグ１１０の接続端子１１５が基幹系統１１に接続されている例を示している。図１の場合、第１レグ１１０は、マスターモードとして運転制御され、直流母線１０１の電圧を維持する役目を担うことになる。直流母線１０１には他の多くのレグ１２０−１５０が接続されているところ、レグ１２０−１５０から直流母線１０１に電力が流入することもあれば、レグ１２０−１５０から電力が流出することもある。マスターモードとなるレグ１１０は、直流母線１０１から電力が流出して直流母線１０１の電圧が定格から下がった場合、流出で不足した電力分を接続相手（ここでは基幹系統１１）から補てんする。または、直流母線１０１に電力が流入して直流母線１０１の電圧が定格から上がった場合、流入で過剰になった電力分を接続相手（ここでは基幹系統１１）に逃がす。このようにして、マスターモードとなるレグ１１０は、直流母線１０１の電圧を維持するのである。
したがって、一の電力ルータにおいて、少なくとも一つのレグはマスターモードとして運転されなければならない。さもなくば、直流母線１０１の電圧が一定に維持されなくなるからである。逆に、一の電力ルータにおいて二つ以上のレグがマスターモードで運転されてもよいが、やはり、マスターモードのレグは一つの電力ルータには一つであった方がよい。
また、マスターモードとなるレグは、基幹系統の他、例えば、自励式インバータを搭載する分散型電源（蓄電池も含む）に接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源とマスターモードとなるレグとは接続できない。

以下の説明において、マスターモードで運転されるレグのことを、マスターレグということがある。

マスターレグの運転制御について説明する。
マスターレグを起動させる際には次のようにする。
まず、開閉器１１３を開（遮断）状態にしておく。この状態で接続端子１１５を接続相手に繋ぐ。ここでは、接続相手は基幹系統１１である。
電圧センサ１１４によって接続先の系統の電圧を測定し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）などを用いて系統の電圧の振幅、周波数および位相を求める。その後、求めた振幅、周波数および位相の電圧が電力変換部１１１から出力されるように、電力変換部１１１の出力を調整する。すなわち、サイリスタ１１１Ｔのオン／オフパターンを決定する。この出力が安定するようになったら、開閉器１１３を投入し、電力変換部１１１と基幹系統１１とを接続する。この時点では、電力変換部１１１の出力と基幹系統１１の電圧とが同期しているため、電流は流れない。

マスターレグを運用する時の運転制御を説明する。
直流母線１０１の電圧を電圧センサ１０３によって測定する。直流母線１０１の電圧が所定の定格母線電圧を上回っていたら、マスターレグ１１０から系統に向けて送電が行われるように、電力変換部１１１を制御する。（電力変換部１１１から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ１１０を介して直流母線１０１から基幹系統１１に向けて送電が行われるようにする。）なお、直流母線１０１の定格電圧は、予め設定によって定められているものである。

一方、直流母線１０１の電圧が所定の定格母線電圧より下回っていたら、このマスターレグ１１０が基幹系統１１から受電できるように、電力変換部１１１を制御する。（電力変換部１１１から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ１１０を介して基幹系統１１から直流母線１０１に送電が行われるようにする。）このようなマスターレグの運転が行われることにより、直流母線１０１の電圧が予め定められた定格を維持できるようになることが理解されるであろう。

（自立モード）
自立モードとは、管理サーバ５０から指定された振幅・周波数の電圧を自ら作り出し、接続相手との間で送受電する運転モードである。
例えば負荷３０などの電力を消費するものに向けて電力を供給するための運転モードとなる。あるいは、接続相手から送電されてくる電力をそのまま受け取るための運転モードとなる。
図１では、第２レグ１２０の接続端子１２５が負荷３０に接続されている例を示している。第２レグ１２０が自立モードとして運転制御され、負荷３０に電力を供給することになる。
また、第４レグ１４０や第５レグ１５０のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから要求される電力分を送電するためのモードとして第４レグ１４０や第５レグ１５０を自立モードで運転する場合もある。
または、第４レグ１４０や第５レグ１５０のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから送電されてくる電力を受電するためのモードとして第４レグ１４０や第５レグ１５０を自立モードで運転する場合もある。
また、図に示していないが、負荷３０に代えて、第２レグを発電設備に接続する場合も第２レグを自立モードで運転することもできる。ただし、この場合には発電設備に他励式インバータを搭載するようにする。
電力ルータ同士を接続する場合の運転モードについては後述する。

自立モードで運転されるレグを自立レグと称することにする。一つの電力ルータにおいて、自立レグは複数あってもよい。

自立レグの運転制御について説明する。
まず開閉器１２３を開（遮断）にしておく。接続端子１２５を負荷３０に接続する。管理サーバ５０から電力ルータ１００に対し、負荷３０に供給すべき電力（電圧）の振幅および周波数が指示される。そこで、制御部１９０は、指示された振幅および周波数の電力（電圧）が電力変換部１２１から負荷３０に向けて出力されるようにする。（すなわち、サイリスタ１２１Ｔのオン／オフパターンを決定する。）この出力が安定するようになったら、開閉器１２３を投入し、電力変換部１２１と負荷３０とを接続する。あとは、負荷３０で電力が消費されれば、その分の電力が自立レグ１２０から負荷３０に流れ出すようになる。

（指定電力送受電モード）
指定電力送受電モードとは、指定によって定められた分の電力をやり取りするための運転モードである。すなわち、接続相手に指定電力を送電する場合と、接続相手から指定電力を受電する場合と、がある。
図１では、第４レグ１４０および第５レグ１５０が他の電力ルータと接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を一方から他方へ融通するようなことが行われる。
または、第３レグ１３０は蓄電池３５に接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を蓄電池３５に向けて送電して、蓄電池３５を充電するというようなことが行われる。
また、自励式インバータを搭載する分散型電源（蓄電池も含む）と指定電力送受電レグとを接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源と指定電力送受電レグとは接続できない。

指定電力送受電モードで運転されるレグを指定電力送受電レグと称する。一つの電力ルータにおいて、指定電力送受電レグは複数あってもよい。

指定電力送受電レグの運転制御について説明する。起動時の制御についてはマスターレグと基本的に同じであるので、割愛する。

指定電力送受電レグを運用する時の運転制御を説明する。
（説明には、第５レグ１５０に付した符号を使用する。）
電圧センサ１５４によって接続相手の系統の電圧を測定し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）などを用いて接続相手の電圧の周波数・位相を求める。管理サーバ５０から指定された有効電力値および無効電力値と、接続相手の電圧の周波数および位相と、に基づいて、電力変換器１５１が入出力する電流の目標値を求める。電流センサ１５２によって電流の現在値を測定する。目標値と現在値との差分に相当する電流が追加で出力されるように、電力変換器１５１を調整する。（電力変換部１５１から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、指定電力送受電レグと接続相手との間で所望の電力が流れるようにする。）

以上の説明により、同じ構成である第１レグから第５レグが運転制御の仕方によって３パターンの役割を果たせることが理解されるであろう。

（接続制約）
運転モードの違いによってレグの働きが違ってくるので、接続相手の選択と運転モードの選択との間には自ずと制約が発生する。すなわち、接続相手が決まれば選択できる運転モードが決まり、逆に、運転モードが決まれば選択できる接続相手が決まる。（接続相手が変われば、それに合わせてレグの運転モードを変更する必要がある。）
可能な接続組み合わせのパターンを説明する。

以後の説明にあたって、図中の表記を図３のように簡略化する。
すなわち、マスターレグをＭで表す。
自立レグをＳで表す。
指定電力送受電レグをＤで表す。
ＡＣスルーレグをＡＣで表す。
また、必要に応じてレグの肩に「＃１」のように番号を付してレグを区別することがある。
また、図３以降では、図面ごとに系統立てた符号を付すが、必ずしも図面を跨がって同じ要素に同じ符号を付しているわけではない。
例えば、図３の符号２００と図４の符号２００とが全く同じものを指しているわけではない。

図３に示した接続組み合わせはいずれも可能な接続である。第１レグ２１０がマスターレグとして基幹系統１１に接続されている。これは既に説明した通りである。
第２レグ２２０が自立レグとして負荷３０に接続されている。これも既に説明した通りである。
第３レグ２３０および第４レグ２４０が指定電力送受電レグとして蓄電池３５に接続されている。これも既に説明した通りである。

第５レグ２５０はＡＣスルーレグである。ＡＣスルーレグ２５０が他の電力ルータ３００の指定電力送受電レグと繋がり、ＡＣスルーレグ２５０は第４レグ２４０の接続端子２４５を介して蓄電池３５に繋がっている。ＡＣスルーレグ２５０は電力変換部を持たないのであるから、この接続関係は、他の電力ルータ３００の指定電力送受電レグが蓄電池３５に直接に繋がっていることと等価になる。このような接続が許されることは理解されるであろう。

第６レグ２６０は、指定電力送受電レグとして基幹系統１１に繋がっている。第６レグ２６０を介して基幹系統１１から決まった電力を受電するとすれば、このような接続が許容されるのは理解されるであろう。
なお、第１レグ２１０がマスターレグとなっていることの関係でいうと、第６レグ２６０による受電電力が直流母線２０１の定格維持に足りなければ、マスターレグ２１０は、基幹系統１１から必要な電力を受電することになる。逆に、第６レグ２６０による受電電力が直流母線２０１の定格維持に必要な量を超過してしまった場合、マスターレグ２１０は、過剰な電力を基幹系統１１に逃がすことになる。

次に、電力ルータ同士を接続する場合を説明する。電力ルータ同士を接続するということは、一の電力ルータのレグと他の電力ルータのレグとを接続するということである。レグ同士を接続する場合、組み合わせられる運転モードには制約がある。

図４および図５に示す接続の組み合わせはいずれも可能な組み合わせの例である。図４においては、第１電力ルータ１００のマスターレグ１１０と第２電力ルータ２００の自立レグ２１０とが接続されている。詳しく説明しないが、第２電力ルータ２００のマスターレグ２２０は、基幹系統１１に繋がり、これにより第２電力ルータ２００の直流母線２０１の電圧が定格に維持されるものとする。

図４において、第１電力ルータ１００から負荷３０に対して電力供給を行うと、直流母線１０１の電圧が下がることになる。マスターレグ１１０は、直流母線１０１の電圧を維持するように接続相手から電力を調達する。すなわち、マスターレグ１１０は、足りない分の電力を第２電力ルータ２００の自立レグ２１０から引き込むことになる。第２電力ルータ２００の自立レグ２１０は、接続相手（ここではマスターレグ１１０）から要求される分の電力を送出する。第２電力ルータ２００の直流母線２０１では、自立レグ２１０から電力を送出した分だけ電圧が下がることになるが、これはマスターレグ２２０によって基幹系統１１から補てんされる。このようにして、第１電力ルータ１００は、必要な分を電力を第２電力ルータ２００から融通してもらえる。

このように、第１電力ルータ１００のマスターレグ１１０と第２電力ルータ２００の自立レグ２１０とを接続したとしても、マスターレグ１１０と自立レグ２１０とで役割が整合しているので、どちらの動作にも不都合は生じない。したがって、図４のようにマスターレグと自立レグとを接続してもよいことがわかる。

図５においては、第３電力ルータ３００の指定電力送受電レグ３１０と第４電力ルータ４００の自立レグ４１０とが接続されている。詳しく説明しないが、第３電力ルータ３００のマスターレグ３２０と第４電力ルータ４００のマスターレグ４２０とはそれぞれ基幹系統１１に繋がっており、これにより、第３電力ルータ３００および第４電力ルータ４００のそれぞれの直流母線３０１、４０１は定格の電圧を維持するものとする。

ここで、管理サーバ５０からの指示によって第３電力ルータ３００の指定電力送受電レグ３１０は指定の電力を受電するように指示されているものとする。指定電力送受電レグ３１０が第４電力ルータ４００の自立レグ４１０から指定の電力を引き込むようにする。第４電力ルータ４００の自立レグ４１０は、接続相手（ここでは指定電力送受電レグ３１０）から要求される分の電力を送出する。第４電力ルータ４００の直流母線４０１では、自立レグ４１０から送出した電力分だけ電圧が下がることになるが、これはマスターレグ４２０によって基幹系統１１から補てんされる。

このように、第３電力ルータ３００の指定電力送受電レグ３１０と第４電力ルータ４００の自立レグ４１０とを接続したとしても、指定電力送受電レグ３１０と自立レグ４１０とで役割が整合するので、どちらの動作にも不都合は生じない。したがって、図５のように指定電力送受電レグと自立レグとを接続してもよいことがわかる。

なお、第３電力ルータ３００が第４電力ルータ４００から電力を融通してもらう場合を例に説明したが、逆に、第３電力ルータ３００から第４電力ルータ４００に向けて電力を融通する場合でも同じように不都合が無いことは理解されるであろう。

このようにして、第３電力ルータ３００と第４電力ルータ４００との間で指定電力を融通し合うことができるわけである。

電力変換部を有するレグ同士を直接に接続する場合には、図４と図５とに挙げた２パターンだけが許される。
すなわち、マスターレグと自立レグとを接続する場合と、指定電力送受電レグと自立レグとを接続する場合と、だけが許される。

次に、互いに接続できない組み合わせを挙げる。
図６から図９は、互いに接続してはいけないパターンである。
図６、図７、図８を見てわかるように、同じ運転モードのレグ同士を接続してはいけない。
例えば、図６の場合、マスターレグ５１０及び６１０同士を接続している。
マスターレグは、運転動作の説明で前述したように、接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手もマスターレグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、マスターレグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、マスターレグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
マスターレグは、直流母線の電圧を維持するために接続相手から電力を引き込まなければならない。（あるいは、直流母線の電圧を維持するために、過剰な電力は接続相手に逃がさなければならない。）マスターレグ同士が接続されてしまっては、互いに接続相手の要求を満たすことはできない。（仮にマスターレグ同士を接続してしまうと、両方の電力ルータで直流母線の電圧を維持できなくなる。すると、それぞれの電力セル内で停電などの不具合が発生するかもしれない。）このように、マスターレグ同士では互いの役割が衝突してしまうので（整合しないので）、マスターレグ同士を接続してはいけない。

図７では、指定電力送受電レグ同士を接続しているが、これも成り立たないことは理解できるであろう。
前記マスターレグと同じことであるが、運転動作の説明で前述したように、指定電力送受電レグも接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手も指定電力送受電レグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、指定電力送受電レグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、指定電力送受電レグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
仮に、一方の指定電力送受電レグ５１０が送電すべき指定送電電力と、他方の指定電力送受電レグ６１０が受電すべき指定受電電力と、を一致させたとしても、このような指定電力送受電レグ同士を接続してはいけない。例えば、一方の指定電力送受電レグ５１０が指定送電電力を送電しようとして電力変換部を調整するとする。（例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧を高くする。）その一方、他方の指定電力送受電レグ６１０が指定受電電力を受電しようと電力変換部を調整する。（例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧が低くなるようにする。）同時にこのような調整動作が両方の指定電力送受電レグ５１０、６１０で行われてしまっては、互いに制御不能に陥ってしまうことは理解されるであろう。

図８では、自立レグ同士を接続しているが、このような接続はしてはいけない。
自立レグは自ら電圧・周波数を作り出すものである。
仮に自立レグ同士を繋いだ状態で２つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相のいずれかが少しでも乖離すると、２つの自立レグの間に意図しない電力が流れてしまうことになる。
２つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相を完全に一致させ続けるというのは無理なのであり、したがって、自立レグ同士を接続していけない。

図９においては、マスターレグと指定電力送受電レグとを接続している。
これまでの説明から、これも成り立たないことは理解できるであろう。マスターレグ５１０が直流母線５０１の電圧を維持するように接続相手に対して電力を送受電しようとしても、指定電力送受電レグ６１０はマスターレグ５１０の要求に応じて送受電しない。したがって、マスターレグ５１０は直流母線５０１の電圧を維持できない。また、指定電力送受電レグ６１０が接続相手（５１０）に指定電力を送受電しようとしても、マスターレグ５１０は指定電力送受電レグ６１０の要求に応じて送受電しない。したがって、指定電力送受電レグ６１０は接続相手（ここではマスターレグ５１０）に指定電力を送受電することはできない。

ここまでは、電力変換部を有するレグ同士を接続する場合を考えたが、ＡＣスルーレグを考慮にいれると、図１０から図１３のパターンも可能である。ＡＣスルーレグとは、電力変換部を有していないことから、単なるバイパスである。したがって、図１０や図１３のように、第１電力ルータ１００のマスターレグ１１０が第２電力ルータ２００のＡＣスルーレグ２５０を介して基幹系統１１に繋がるというのは、マスターレグ１１０が基幹系統１１に直結していることと本質的に変わりがない。同じように、図１２や図１３のように、第１電力ルータ１００の指定電力送受電レグ１１０が第２電力ルータ２００のＡＣスルーレグ２５０を介して基幹系統１１に繋がるというのは、指定電力送受電レグ１１０が基幹系統１１に直結していることと本質的に変わりがない。

それでも、ＡＣスルーというのは設けておくと便利である。例えば、図１４のように、第１電力ルータ１００から基幹系統１１までの距離が非常に長く、第１電力ルータ１００を基幹系統１１に接続するためにはいくつかの電力ルータ２００、３００を経由しなければならないという場合が考えられる。
仮にＡＣスルーレグが無いとすると、図４で示したように、一または複数の自立レグを経由しなければならなくなる。電力変換部をもつレグを経由すると、交流電力から直流電力への変換および直流電力から交流電力への変換を経由することになる。電力変換にはやはり数％とはいえどもエネルギーロスが発生するので、単に基幹系統に接続するためだけに複数回の電力変換を必要とするのは効率が悪い。
したがって、電力ルータに電力変換部を有さないＡＣスルーレグを設けておくことには意味があるのである。

ここまでに説明したことを図１５にまとめた。また、図１６に、４つの電力ルータ１００−４００を相互に接続した場合の一例を挙げる。いずれの接続関係もこれまでの説明中に登場したので、一つ一つの接続先を細かく説明することはしないが、いずれも許容される接続関係であることは理解されるであろう。

ここで、電力ルータと接続相手とを繋ぐ接続線について補足しておく。
電力ルータ同士を繋ぐ接続線を送電線と称するとすると、送電線は基幹系統の一部となっていてもよいし、基幹系統から切り離されていてもよい。
（図１６においては、基幹系統の一部となっている送電線に７１Ａの符号を付し、基幹系統から切り離された送電線に７１Ｂの符号を付した。）
すなわち、基幹系統に対して複数の電力ルータが接続されていてもよい。このように基幹系統を介して二以上の電力ルータを接続することにより、複数の電力ルータ間で基幹系統を介した電力融通が可能となり、融通される電力の過不足を基幹系統で補填するようにもできる。その一方、基幹系統を介さないで二以上の電力ルータ同士を接続してもよい。
また、電力ルータと負荷（または分散型電源）とを繋ぐ接続線を配電線７２と称するとすると、配電線７２は基幹系統１１から切り離されたものである。すなわち、電力ルータと負荷（または分散型電源）とを繋ぐ配電線７２は基幹系統１１に繋がらない。

また、図１７に図示するように、電力ルータ１００−４００をバス接続のようにして接続するようにしてもよい。
各レグの運転モードについては説明を省略するが、電力融通の方向とこれまでに説明した接続制約とを考慮して適切に各レグの運転モードを選択しなければならないことはもちろんである。
なお、図１７において、基幹系統１１を、蓄電池や発電設備などの分散型電源に代えてもよいことはもちろんである。すなわち、複数の電力ルータを分散型電源にバス接続してもよい。

また、図１８に示す例は、二つの電力ルータ１００、２００を基幹系統１１に接続した接続形態の一例である。
図１８において、基幹系統１１を分散型電源に代えてもよい。

これまで説明したように、電力ルータの接続相手としては、基幹系統、蓄電池や発電設備を含む分散型電源、および、他の電力ルータが挙げられるところ、本明細書および特許請求の範囲においてこれらを電力系統と称する。

電力ルータにより、電力セル同士を非同期に相互接続した電力ネットワークシステムを構築することができる。そして、本実施形態に説明した接続制約に従うことによって、互いの役割が矛盾しないようにレグ同士を接続していくことができる。これにより、電力ネットワークシステムを拡張し、また、全体を安定的に運用することができるようになる。

（本発明の課題）
ここで、以下に本発明の課題を改めて説明する。
上述した電力ネットワークシステムを実用化するためには、複数の電力ルータ、並びに、各電力ルータ内のレグ及びレグの接続先の各デバイスを個別に制御する必要がある。このとき、通常であれば、各電力ルータ、各レグ、各接続先に個別のＩＤを付与して、管理サーバ等から各ＩＤを指定して制御要求を送信することが考えられる。しかしながら、電力ルータ内の物理構成は複雑であり、運用を行うオペレータが各電力ルータ内のレグや接続先について全て把握した上で個別に制御コマンド等を発行することは大変煩雑である。また、今後、電力ネットワークシステムが大規模になった場合には電力ルータの数が増大するが、一部の電力ルータの集合をまとめて制御する必要が生じる可能性がある。そのため、電力ルータの内部の物理構成や電力ルータ間の接続関係等の物理構成を管理サーバ等に隠ぺいすることで、外部からの電力ルータの制御を容易にさせて、オペレータ等の負荷を軽減することが求められる。

本発明者は鋭意研究の末、新規電力セルを設けるにあたり、諸事情を総合的に考慮しつつ、電力ルータの内部の物理構成や電力ルータ間の接続関係等の物理構成を管理サーバ等に隠ぺいする手法の開発に成功した。

＜実施形態１＞
本発明の実施の形態１では、電力ルータの内部の物理構成を外部に隠ぺいするための手法について説明する。図１９は、本発明の実施の形態１にかかる電力ネットワークシステム８００の全体構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム８００は、電力セル（不図示）を外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータ８０と、電力ルータ８０と通信線により接続されたオペレータ端末９１１及び保守端末９１２を備える。

また、電力ネットワークシステム８００は、電力ルータ８０以外の構成として、例えば、電力ルータ９２１、基幹系統９２２、並びに、蓄電池ＲＢ９、ＲＢ１０及びＲＢ１１を備えるものとする。そして、電力ルータ９２１、基幹系統９２２、並びに、蓄電池ＲＢ９、ＲＢ１０及びＲＢ１１は、電力ルータ８０と電力線により接続されている。尚、電力ルータ８０以外の構成はこれらに限定されない。

オペレータ端末９１１及び保守端末９１２は、ユーザが電力ルータ８０を外部から制御するための操作を行う端末装置である。オペレータ端末９１１は、電力ルータ８０の運用を行うユーザであるオペレータにより操作され、当該操作により運用のための各種制御コマンドを電力ルータ８０へ送信し、当該制御コマンドの処理結果を電力ルータ８０から受信する。ここで、運用のための各種制御コマンドは、第１の制御要求の一例である。

また、保守端末９１２は、電力ルータ８０の保守を行うユーザである保守担当者により操作され、当該操作により保守のための各種制御コマンドを電力ルータ８０へ送信し、当該制御コマンドの処理結果を電力ルータ８０から受信する。ここで、保守のための各種制御コマンドは、第２の制御要求の一例である。

尚、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２は、一般的な入出力装置を有するコンピュータ装置等の公知の技術により実現可能であるため、図示及び詳細な説明を省略する。例えば、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２は上述した管理サーバ５０等であってもよい。そのため、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２は同一の端末であってもよい。その場合、当該端末にオペレータがログインしている場合を、オペレータ端末９１１とみなし、当該端末に保守担当者がログインしている場合を、保守端末９１２とみなしてもよい。

電力ルータ８０は、直流母線８００１と、通信バス８００４と、記憶部８０８と、制御部８０９と、ＡＣレグＬＡ１〜ＬＡ３と、ＤＣレグＬＤ４〜ＬＤ７と、蓄電池ＲＢ８とを備える。ＡＣレグＬＡ１〜ＬＡ３及びＤＣレグＬＤ４〜ＬＤ７は、直流母線８００１を介してそれぞれが接続されている。また、ＡＣレグＬＡ１〜ＬＡ３及びＤＣレグＬＤ４〜ＬＤ７は、通信バス８００４を介して制御部８０９と接続されている。

ＡＣレグＬＡ１〜ＬＡ３は、上述したＡＣ−ＤＣ変換専用のレグの一例である。つまり、ＡＣレグＬＡ１〜ＬＡ３は、直流母線８００１と接続先との間で双方向に電圧の直流及び交流を変換する。ＡＣレグＬＡ１は、電力ルータ９２１と接続されている。尚、電力ルータ９２１は、電力ルータ８０と同等の構成を有するものであるため、図示及び詳細な説明を省略する。ＡＣレグＬＡ２及びＬＡ３は、いずれも基幹系統９２２と接続されている。つまり、ＡＣレグＬＡ２及びＬＡ３は、共通の接続先に接続されている。

また、ＤＣレグＬＤ４〜ＬＤ７は、上述したＤＣ−ＤＣ変換専用のレグの一例である。つまり、ＤＣレグＬＤ４〜ＬＤ７は、直流母線８００１と接続先との間で双方向に電圧を変換する。ＤＣレグＬＤ４は、蓄電池ＲＢ８と接続されている。ここで、蓄電池ＲＢ８は、電力ルータ８０の内部に備えられた分散型電源であり、電力ルータ８０の管理下にある。そのため、例えば、電力ルータ８０が外部からあるレグを介して受電した電力を、直流母線８００１を経由して他のレグから外部へ送電する場合に、一時的に電力を保持するために蓄電池ＲＢ８を用いることもできる。

ＤＣレグＬＤ５及びＬＤ６は、蓄電池ＲＢ９と接続されている。つまり、ＤＣレグＬＤ５及びＬＤ６は、共通の接続先に接続されている。ここで、蓄電池ＲＢ９は、電力ルータ８０の外部に備えられた分散型電源である。ＤＣレグＬＤ７は、蓄電池ＲＢ１０及びＲＢ１１と接続されている。つまり、ＤＣレグＬＤ７は、２つの接続先に接続されている。ここで、蓄電池ＲＢ９〜ＲＢ１１は、いずれも電力ルータ８０の管理下にある。

記憶部８０８は、制御プログラム８０８１と、デバイス情報８０８２と、グループ情報８０８３とを記憶する記憶装置である。制御プログラム８０８１は、本実施の形態１にかかる電力ルータの制御処理が実装されたコンピュータプログラムである。

デバイス情報８０８２は、電力ルータ８０の管理下にある各種デバイスに関する情報である。ここで、デバイスは、電力ルータ８０内のレグと、当該レグとの接続先とを含むものとする。但し、デバイス情報８０８２で管理するデバイスは、レグとの接続先のうち電力ルータ８０の管理下にある蓄電池等の分散型電源や負荷を対象とする。

図２０は、本発明の実施の形態１にかかるデバイス情報８０８２の例を示す図である。デバイス情報８０８２は、デバイスごとにデバイスＩＤ、デバイスの種類及び電力の送受電能力及び接続先を定義する。デバイスＩＤは、レグ又はレグの接続先のそれぞれを識別する個別識別情報である。デバイスＩＤは、各デバイスに付与されたグローバルユニークな識別子である。識別子としては例えば、乱数等を用いても良い。また、デバイスＩＤは、少なくとも管理下の電力ルータ８０内で一意に識別できるものであればよい。尚、この場合には、電力ルータ８０に電力ネットワークシステム８００内で一意に識別できる識別子が付与されている必要がある。デバイスの種類は、例えば、「ＡＣレグ」、「ＤＣレグ」又は「蓄電池」が挙げられるが、上述の通り、これらに限定されない。さらに、デバイスＩＤのうち、レグを識別するものをレグ識別情報、接続先を識別するものを接続先識別情報、分散型電源を識別するものを電源識別情報と呼んでも良い。

電力の送受電能力は、各デバイス単体で送電又は受電が可能な電力を示す。そのため、電力の送受電能力は、各デバイスのハードウェアスペックともいえる。例えば、図２０においてＤＣレグＬＤ４は、直流母線８００１と蓄電池ＲＢ８との間で２ｋＷの電力を送受電することができることを示す。

図１９に戻り説明を続ける。グループ情報８０８３は、デバイス情報８０８２で定義されるデバイスの一又は複数をグループとして管理するものである。すなわち、グループ情報８０８３は、一又は複数のデバイスＩＤがグループＩＤに対応付け（関連付け）られたものである。ここで、グループは、レグや接続先の物理構成に合わせて予め定義されたデバイスの集合である。また、グループは、適宜、構成を変更しても構わない。

ここで、電力ルータ８０は、各レグと管理下の接続先とを物理構成に応じてグループ化して外部へ公開するものである。つまり、ＡＣレグＬＡ１をグループＧ１とし、ＡＣレグＬＡ２及びＬＡ３をグループＧ２とし、ＤＣレグＬＤ４及び蓄電池ＲＢ８をグループＧ３とし、ＤＣレグＬＤ５、ＬＤ６及び蓄電池ＲＢ９をグループＧ４とし、ＤＣレグＬＤ７、蓄電池ＲＢ１０及びＲＢ１１をグループＧ５とする。

図２１は、本発明の実施の形態１にかかるグループ情報８０８３の例を示す図である。グループ情報８０８３は、デバイスのグループごとにグループＩＤ、所属デバイスリスト及び電力の送受電能力を定義する。また、グループ情報８０８３は、必要に応じて仮想電池容量を定義しても良い。グループＩＤは、レグ及び当該レグに接続された接続先が属するグループを識別するグループ識別情報である。尚、グループＩＤは、当該グループに所属するデバイスＩＤの中から一つを代表識別子として選択してもよい。例えば、グループＩＤは、当該グループに所属するレグが一つであればそのレグＩＤをグループＩＤとしてもよい。また、グループに複数のレグが属する場合には、最も小さい又は大きいＩＤをグループＩＤとしてもよい。

所属デバイスリストは、グループに所属するデバイスＩＤのリストである。電力の送受電能力は、グループに所属する全てのデバイスを考慮して最低限確保できる送受電能力を示す。例えば、グループＧ２は、ＡＣレグＬＡ２とＡＣレグＬＡ３のそれぞれの電力の送受電能力を合算した−５ｋＷから＋５ｋＷを電力の送受電能力とする。

また、グループＧ３からＧ５は、ＤＣレグと蓄電池とを含むグループである。つまり、グループＧ３からＧ５は、蓄電池を仮想化した仮想蓄電池といえる。そのため、各グループＩＤに仮想蓄電池としての仮想電池容量を定義することができる。例えば、グループＧ３については、ＤＣレグＬＤ４単独の送受電能力は±２ｋＷであるが、接続先の蓄電池ＲＢ８の送受電能力は±１．５ｋＷである。そこで、グループＧ３としての送受電能力を、±１．５ｋＷとしている。それ故、グループＧ３の仮想電池容量を２ｋＷｈ相当としている。

また、グループＧ４については、ＤＣレグＬＤ５及びＬＤ６の合計の送受電能力は±４ｋＷであるが、接続先の蓄電池ＲＢ８の送受電能力は±３．５ｋＷである。そこで、グループＧ４としての送受電能力を、±３．５ｋＷとしている。それ故、グループＧ４の仮想電池容量を６ｋＷｈ相当としている。このようにして、外部に対してグループＩＤを公開し、レグ及び接続先の蓄電池の物理構成を隠ぺいすることで、仮想蓄電池として提供することができる。

ここで、仮想蓄電池のパターンをいくつか挙げる。少なくともＤＣレグと蓄電池のそれぞれの接続数が１又は複数により次のように分類できる。まず、１つのＤＣレグに１つの蓄電池が接続されているものとして、例えば、グループＧ３が挙げられる。この場合、少なくとも外部に対して具体的なレグＩＤと蓄電池ＩＤとの接続関係を隠ぺいすることができる。

次に、１つのＤＣレグに複数の蓄電池が接続されているものとして、例えば、グループＧ５が挙げられる。この場合、蓄電容量の小さい複数の蓄電池を仮想的に１台の大容量の蓄電池として仮想化することができる。そのため、ユーザは個別の蓄電池の蓄電量、空き容量又は充電率等を意識することなく、仮想的な大容量の蓄電池に対する制御を指示することができる。よって、煩雑な操作を軽減することができる。

そのため、次のように言い換えることができる。すなわち、複数の電力変換レグのうち一の電力変換レグは、接続先として２以上の分散型電源と接続され、グループ識別情報には、一の電力変換レグを識別する個別識別情報であるレグ識別情報と、２以上の分散型電源のそれぞれを識別する個別識別情報である２以上の電源識別情報とが対応付けられている。

また、複数のＤＣレグに１つの蓄電池が接続されているものとして、例えば、グループＧ４が挙げられる。この場合、１台の蓄電池の電力の送受電能力が１台のＤＣレグの電力の送受電能力を超えてしまっており、蓄電池の機能を十分に活用できない、そこで、１台の蓄電池に複数のＤＣレグを接続することで、蓄電池の機能を有効活用することができる。また、ユーザは複数のＤＣレグのそれぞれに対する制御コマンドを発行する必要がなく、煩雑な操作を軽減することができる。

そのため、次のように言い換えることができる。すなわち、複数の電力変換レグのうち２以上の電力変換レグは、接続先として共通の分散型電源と接続され、グループ識別情報には、２以上の電力変換レグのそれぞれを識別する個別識別情報である２以上のレグ識別情報と、分散型電源を識別する個別識別情報である電源識別情報とが対応付けられている。

さらに、複数のＤＣレグに複数の蓄電池が接続されているものが挙げられる。この場合、ユーザに影響を与えずに蓄電池の増減を柔軟に行うことができる。

また、複数のＤＣレグに１つの蓄電池が接続されている場合に、複数の仮想蓄電池とすることも考えられる。すなわち、複数の電力変換レグのうち第１の電力変換レグと第２の電力変換レグのそれぞれは、接続先として共通の分散型電源と接続される。そして、記憶装置は、第１の電力変換レグを識別する個別識別情報である第１のレグ識別情報、及び、分散型電源を識別する個別識別情報である電源識別情報が対応付けられた第１のグループ識別情報と、第２の電力変換レグを識別する個別識別情報である第２のレグ識別情報、及び、電源識別情報が対応付けられた第２のグループ識別情報と、をさらに記憶する。これにより、１つの蓄電池を用途により複数の蓄電池として使い分けることができる。例えば、蓄電池に蓄電された電力の供給元が識別できる場合には、電力自体の区別はつかないが、供給元ごとに異なる仮想蓄電池として制御することもできる。

図１９に戻り説明を続ける。制御部８０９は、記憶部８０８に格納された制御プログラム８０８１を読み出し、実行することで、本実施の形態１にかかる電力ルータの制御処理を行う。制御部８０９は、通信バス８００４を介してＡＣレグＬＡ１〜ＬＡ３及びＤＣレグＬＤ４〜ＬＤ７を直接的に運転制御する。また、制御部８０９は、制御コマンドにより蓄電池ＲＢ８〜ＲＢ１１を直接的に各種制御することができる。例えば、制御部８０９は、蓄電池ＲＢ８の極性の制御等を行う。

制御部８０９は、オペレータ端末９１１から所定の識別情報を含む制御コマンドを受信し、当該制御コマンドに含まれる所定の識別情報をグループＩＤとして処理を行い、当該処理の結果をオペレータ端末９１１へ送信する。このように、制御部８０９は、運用の制御コマンドにおけるグループＩＤの指定に応じて、個別のデバイスＩＤの指定がなくとも、グループＩＤに応じた処理を行うことができ、要求元へ応答することができる。そのため、要求元であるオペレータ端末９１１に対してはグループＩＤに属する個別のデバイスＩＤを隠ぺいした上で、当該グループに属するデバイスに対する制御を行わせることができる。よって、オペレータの制御の煩雑さを軽減することができる。

また、制御部８０９は、保守端末９１２から所定の識別情報を含む制御コマンドを受信し、当該制御コマンドに含まれる所定の識別情報をデバイスＩＤとして処理を行い、当該処理の結果を保守端末９１２へ送信する。このように、制御部８０９は、保守用の制御コマンドにおけるデバイスＩＤの指定に応じた処理を行うこともできる。つまり、オペレータ端末９１１に対してはデバイスＩＤを隠ぺいしつつも、保守等の目的で詳細な制御を必要とする保守端末９１２に対しては、個別のデバイスＩＤを指定した制御を許可するものである。そのため、ユーザや制御コマンドの種類に応じて制御レベルを使い分けることができる。

ここで、電力ルータ８０は、運用の制御コマンドを処理可能な通常モードと、当該制御コマンドを処理できない保守モードとを切り替えて動作することが望ましい。この場合、制御部８０９は、保守モードで動作中に保守用の制御コマンドを受信した場合、当該受信した保守用の制御コマンドに含まれる所定の識別情報をデバイスＩＤとし、当該デバイスＩＤに基づきレグ又は接続先を特定し、当該特定されたレグ又は接続先に対して、当該保守用の制御コマンドを転送する。これにより、電力ルータ８０が通常モード又は保守モードのいずれで動作するかにより、制御範囲を柔軟に調整することができる。尚、通常モードと保守モードの切り替えは、例えば、保守端末９１２からの切り替えコマンド等により実現してもよい。また、制御部８０９は、通常モードで動作中に保守用の制御コマンドを受信した場合、当該制御コマンドに応じた処理を行わない。

図２２は、本発明の実施の形態１にかかる通常モードでの制御コマンドの処理の流れを説明するためのシーケンス図である。前提として、オペレータ端末９１１を操作するオペレータには、予め電力ルータ８０におけるグループ情報８０８３に定義されたグループＩＤが開示され、デバイスＩＤは開示されていないものとする。また、電力ルータ８０は、通常モードで動作中であるものとする。

ここで、オペレータは、運用業務のために所望のグループＩＤとしてグループＧ５を指定して、運用の制御コマンドの発行をオペレータ端末９１１に指示するものとする。そこで、オペレータ端末９１１は、グループＧ５を含む制御コマンドを制御部８０９へ送信する（Ｓ１１）。そして、制御部８０９は、オペレータ端末９１１から制御コマンドを受信する。

次に、現在、電力ルータ８０が通常モードで動作中であるため、制御部８０９は、受信した制御コマンドに含まれるＩＤをグループＩＤとして抽出する（Ｓ１２）。ここでは、制御部８０９は、グループＧ５を抽出することとなる。そして、制御部８０９は、記憶部８０８のグループ情報８０８３を参照し、抽出されたグループＩＤであるグループＧ５に対応付けられた所属デバイスリストを読み出し、デバイスＩＤとしてＤＣレグＬＤ５、ＬＤ６及び蓄電池ＲＢ９を特定する（Ｓ１３）。その後、制御部８０９は、特定したデバイスＩＤごとに制御コマンドを生成する（Ｓ１４）。具体的には、制御部８０９は、受信した制御コマンドの内容に従い、ＤＣレグＬＤ５用、ＤＣレグＬＤ６用及び蓄電池ＲＢ９用の制御コマンドをそれぞれ生成する。例えば、オペレータ端末９１１から受信した制御コマンドがグループＧ５に対する指定電力の蓄電を要求するものである場合、制御部８０９は、指定電力を直流母線から蓄電池ＲＢ９へ送電するための制御コマンドを、ＤＣレグＬＤ５用及びＤＣレグＬＤ６用に生成する。併せて、制御部８０９は、電力を蓄電するために極性を制御するための制御コマンドを蓄電池ＲＢ９用に生成する。

そして、制御部８０９は、ＤＣレグＬＤ５用に生成した制御コマンドをＤＣレグＬＤ５へ送信する（Ｓ１５）。また、制御部８０９は、ＤＣレグＬＤ６用に生成した制御コマンドをＤＣレグＬＤ６へ送信する（Ｓ１６）。さらに、制御部８０９は、蓄電池ＲＢ９用に生成した制御コマンドを蓄電池ＲＢ９へ送信する（Ｓ１７）。尚、ステップＳ１５からＳ１７の実行順序は、これに限定されず、同時並行または他の順序であってもよい。

制御部８０９は、ＤＣレグＬＤ５、ＬＤ６及び蓄電池ＲＢ９から各制御コマンドに対する応答（不図示）を受信し、処理結果としてオペレータ端末９１１へ送信する（Ｓ１８）。

図２３は、本発明の実施の形態１にかかる保守モードでの制御コマンドの処理の流れを説明するためのシーケンス図である。前提として、保守端末９１２を操作する保守担当者には、予め電力ルータ８０におけるグループ情報８０８３及びデバイス情報８０８２に定義されたグループＩＤ及びデバイスＩＤが開示されているものとする。また、電力ルータ８０は、保守モードで動作中であるものとする。

ここで、保守担当者は、保守業務のために所望のデバイスＩＤとしてＤＣレグＬＤ５を指定して、保守用の制御コマンドの発行を保守端末９１２に指示するものとする。例えば、保守担当者は、蓄電池ＲＢ９へ指定電力を蓄電させるために、ＤＣレグＬＤ５に対して指定電力を直流母線から蓄電池ＲＢ９へ送電するための制御コマンドの発行を指示するものとする。そこで、保守端末９１２は、ＤＣレグＬＤ５を含む制御コマンドを制御部８０９へ送信する（Ｓ１１ａ）。そして、制御部８０９は、保守端末９１２から制御コマンドを受信する。

次に、現在、電力ルータ８０が保守モードで動作中であるため、制御部８０９は、受信した制御コマンドに含まれるＩＤをデバイスＩＤとして抽出する（Ｓ１２ａ）。ここでは、制御部８０９は、ＤＣレグＬＤ５を抽出することとなる。そして、制御部８０９は、受信した制御コマンドをＤＣレグＬＤ５へ転送する（Ｓ１５ａ）。制御部８０９は、ＤＣレグＬＤ５から制御コマンドに対する応答（不図示）を受信し、処理結果として保守端末９１２へ送信する（Ｓ１８ａ）。

尚、保守担当者は、ＤＣレグＬＤ５以外にもＤＣレグＬＤ６及び蓄電池ＲＢ９をそれぞれ指定した保守用の制御コマンドの発行を保守端末９１２に指示するものとする。その場合、同様に、ステップＳ１１ａ、Ｓ１２ａ、Ｓ１５ａ及びＳ１８ａに相当する処理が行われることとなる。これにより、保守担当者により個別にデバイスを制御させることができる。

ここで、制御部８０９は、所定のタイミングで、記憶部８０８に記憶されたグループ情報８０８３を更新することができる。これにより、仮想蓄電池等の構成の変更を柔軟に行うことができる。この場合、グループＩＤを変更せずに所属デバイスリストの内容を更新することで、外部には仮想蓄電池等の構成の変更による影響を与えずに済む。また、制御部８０９は、グループの変更において、所属デバイスリストの更新に応じてデバイス情報８０８２を参照しつつ、電力の送受電能力及び仮想電池容量の再算出を行う。

また、「所定のタイミング」とは、例えば、予め設定した時間帯、蓄電された電力の残容量、又は、ユーザからの指示等が挙げられる。例えば、昼間と夜間とで使用する蓄電池の数及び電力量を使い分けるようにしてもよい。

また、制御部８０９は、蓄電池に蓄電された電力の残容量に応じて、記憶部８０８に記憶されたグループＩＤとデバイスＩＤとの対応付けを更新してもよい。例えば、制御部８０９は、管理下の蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）値を定期的に取得し、ＳＯＣ値と閾値との関係からグループ情報を更新できる。

具体的には、蓄電池に電力を充電中に、当該蓄電池の残容量が閾値を上回った場合、制御部８０９は、仮想蓄電池に未充電の新たな蓄電池を追加するようにグループ情報を更新するとよい。これにより、充電中の蓄電池が最大限充電された場合に、制御部８０９が当該蓄電池に接続されたレグ及び新旧の蓄電池等を制御し、新たな蓄電池へ充電を開始することができる。そのため、ユーザに影響を与えずに継続的に充電を続けることができる。

または、蓄電池から電力を出力中に、当該蓄電池の残容量が閾値を下回った場合、制御部８０９は、残容量が閾値を上回っている他の蓄電池を追加するようにグループ情報を更新するとよい。これにより、出力中の蓄電池の残容量がなくなった場合に、制御部８０９が当該蓄電池に接続されたレグ及び新旧の蓄電池等を制御し、新たな蓄電池からの出力を開始することができる。そのため、ユーザに影響を与えずに継続的に電力の消費を続けることができる。

図２４は、本発明の実施の形態１にかかるデバイスのグループの変更の例を示す図である。まず、グループＧ６にＤＣレグＬＤ１２及びＬＤ１３と、蓄電池ＲＢ１４及びＲＢ１５とが対応付けられているものとする（図２４の上）。このとき、制御部８０９は、グループＧ６に対して電力の出力の指示（制御コマンド）を受け付け、蓄電池ＲＢ１４から電力の出力を開始したものとする。その後、制御部８０９は、蓄電池ＲＢ１４のＳＯＣ値を取得し、ＳＯＣ値が閾値を下回っていた場合、充電済みの蓄電池ＲＢ１６を新たにグループＧ６へ対応付けてグループ情報８０８３を更新する（図２４の下）。尚、蓄電池ＲＢ１６は、このタイミングで物理的にＤＣレグＬＤ１２及びＬＤ１３に接続されてもよい。または、蓄電池ＲＢ１６は、予め物理的にＤＣレグＬＤ１２及びＬＤ１３に接続されており、グループ情報８０８３においてグループＧ６に所属していない状態であってもよい。

また、グループ情報の更新においては、制御部８０９は、不要となった蓄電池のデバイスＩＤを当該グループＩＤとの対応付から削除してもよい。

さらに、制御部８０９は、蓄電池の劣化度合いに応じて、記憶部８０８に記憶されたグループＩＤとデバイスＩＤとの対応付けを更新してもよい。

また、制御部８０９は、レグの運転モードに基づいて複数のレグをグループ化してもよい。その際、同じ運転モードのレグ同士を同じグループに所属させると良い。すなわち、制御部８０９は、複数のレグのそれぞれについて、複数の運転モードのいずれかにより運転制御し、複数のレグのうち運転モードが共通する２以上の電力変換レグを選択し、選択された２以上のレグＩＤを共通のグループＩＤに対応付けて、記憶部８０８に格納することができる。言い換えると、グループＩＤに複数のレグのうち２以上のレグＩＤが対応付けられている場合、当該２以上のレグは、共通の運転モードにより運転制御されている。

尚、本実施の形態１にかかるグループ識別情報の応用例としては、以下も挙げられる。まず、電力ルータ８０においてレグ単位で収集される各種ログ情報を、外部に対してはグループＩＤ単位で参照させることができる。例えば、オペレータ端末９１１からグループＩＤを指定したログの参照要求を受信した場合、当該グループＩＤに対応付けられた各レグのログを取得し、まとめてオペレータ端末９１１へ応答してもよい。また、複数の蓄電池が一つの仮想蓄電池に属する場合、蓄電池ごとの蓄電電力を当該仮想蓄電池における蓄電電力の内訳としてタグ付けして開示するようにしてもよい。

＜実施形態２＞
本発明の実施の形態２では、電力ルータ間の接続関係等の物理構成を外部に隠ぺいするための手法について説明する。図２５は、本発明の実施の形態２にかかる電力ネットワークシステム８０１の全体構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム８０１は、制御装置５２と、電力ルータ８１〜８３と、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２と、基幹系統９３１、負荷９３２、太陽光発電９３３、蓄電池９３４及び蓄電池９３５とを備える。尚、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。また、尚、制御装置５２及び電力ルータ８１〜８３以外の構成はこれらに限定されない。

電力ルータ８１〜８３は、少なくとも上述した電力ルータ１００と同等の機能を有するものとする。そのため、内部構成の詳細な図示及び説明は、省略する。また、電力ルータ８１〜８３のそれぞれは、レグを３つずつ備える。但し、各電力ルータのレグ数は３に限定されない。尚、電力ルータ８１〜８３に本実施形態１にかかる電力ルータ８０と同じ構成を用いてもよい。

電力ルータ８１は、レグ８１１、８１２及び８１３を備える。レグ８１１は基幹系統９３１と接続され、レグ８１２は負荷９３２と接続され、レグ８１３は電力ルータ８３のレグ８３１と接続される。電力ルータ８２は、レグ８２１、８２２及び８２３を備える。レグ８２１は太陽光発電９３３と接続され、レグ８２２は蓄電池９３４と接続され、レグ８２３は電力ルータ８３のレグ８３２と接続される。電力ルータ８３は、レグ８３１、８３２及び８３３を備える。レグ８３１は電力ルータ８１のレグ８１３と接続され、レグ８３２は電力ルータ８２のレグ８２３と接続され、レグ８３３は蓄電池９３５と接続される。

ここで、制御装置５２は、各電力ルータを物理構成に応じてグループ化して外部へ公開するものである。つまり、電力ルータ８１〜８３をグループＧ８としている。そのため、グループＧ８は、５レグ（レグ８１１、８１２，８２１，８２２及び８３３）の仮想電力ルータといえる。

制御装置５２は、オペレータ端末９１１、保守端末９１２、電力ルータ８１、電力ルータ８２及び電力ルータ８３のそれぞれと通信線により接続される。図２６は、本発明の実施の形態２にかかる制御装置５２の構成を示すブロック図である。制御装置５２は、電力ルータ８１〜８３を制御及び管理する情報処理装置である。制御装置５２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５２１と、メモリ５２２と、通信部５２３と、ハードディスク５２４とを備える。

ハードディスク５２４は、不揮発性記憶装置である。ハードディスク５２４は、ＯＳ（不図示）、制御プログラム５２４１、電力ルータ情報５２４２及びルータグループ情報５２４３等を格納する。ここで、制御プログラム５２４１は、本実施の形態２にかかる電力ルータの制御処理が実装されたコンピュータプログラムである。

電力ルータ情報５２４２は、各電力ルータを識別する複数のルータ識別情報を管理する情報である。図２７は、本発明の実施の形態２にかかる電力ルータ情報５２４２の例を示す図である。電力ルータ情報５２４２は、ルータ識別情報であるルータＩＤと、各ルータの所属レグＩＤ及び各レグの接続先を含む。つまり、複数のルータＩＤのそれぞれに、各ルータＩＤに対応する電力ルータが備える複数のレグのレグＩＤが関連付けられている。尚、電力ルータ情報５２４２は、必ずしも制御装置５２が有する必要はなく、各電力ルータ内で自己に属するレグとその接続先の情報が管理されていてもよい。

図２６に戻り説明する。
ルータグループ情報５２４３は、複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報を管理する情報である。図２８は、本発明の実施の形態２にかかるルータグループ情報５２４３の例を示す図である。ルータグループ情報５２４３は、ルータが所属するグループを識別するルータグループＩＤと、当該グループに所属する電力ルータにおけるルータＩＤのリストである所属ルータリストとを含む。尚、ルータグループＩＤは、当該ルータグループに所属するルータＩＤの中から一つを代表識別子として選択してもよい。例えば、ルータグループに複数のルータが属する場合には、最も小さい又は大きいＩＤをルータグループＩＤとしてもよい。

図２６に戻り説明する。
ＣＰＵ５２１は、制御装置５２における各種処理、メモリ５２２、通信部５２３及びハードディスク５２４へのアクセス等を制御する。通信部５２３は、電力ルータ８１〜８３等を含む外部との通信を行う。

制御装置５２は、ＣＰＵ５２１が、メモリ５２２又はハードディスク５２４に格納されたＯＳ、制御プログラム５２４１等を読み込み、実行する。これにより、制御装置５２は、電力ルータの制御処理等を実現することができる。

図２５に戻り説明する。
制御装置５２は、オペレータ端末９１１から所定の識別情報を含む制御コマンドを受信し、当該制御コマンドに含まれる所定の識別情報をルータグループＩＤとして処理を行い、当該処理の結果を前記外部へ送信する。このように、制御装置５２は、運用の制御コマンドにおけるルータグループＩＤの指定に応じて、個別のルータＩＤの指定がなくとも、ルータグループＩＤに応じた処理を行うことができ、要求元へ応答することができる。そのため、要求元であるオペレータ端末９１１に対してはルータグループＩＤに属する個別のルータＩＤを隠ぺいした上で、当該ルータグループに属する電力ルータに対する制御を行わせることができる。よって、オペレータの制御の煩雑さを軽減することができる。

また、制御装置５２は、制御コマンドを受信した場合、所定の識別情報をルータグループＩＤとして記憶装置５２４を参照し、当該ルータグループＩＤに対応付けられた複数のルータＩＤを特定し、当該特定した複数のルータＩＤに対応する各電力ルータに対して、個別の制御コマンドを送信する。これにより、オペレータは、制御コマンドにルータグループＩＤを指定することにより、各電力ルータに対する指示を行うことができる。

さらに、制御装置５２は、制御コマンドに応じて、記憶装置５２４を参照し、特定した複数のルータＩＤごとに関連付けられた複数のレグＩＤを特定し、特定した複数のルータＩＤごとに、特定されたレグＩＤを含めてルータ用の制御コマンドを生成し、当該生成した制御コマンドを、複数の電力ルータのそれぞれに対して送信する。これにより、オペレータ端末９１１から受信した制御コマンドにおける制御内容に応じて必要なレグを選択し、各電力ルータを適切に制御することができる。

ここで、複数のルータＩＤのそれぞれと関連付けられた複数のレグＩＤには、各電力ルータの間での接続に用いられたレグに対応するレグＩＤを含まないようにしてもよい。例えば、図２７において、所属レグＩＤからレグ８１３、レグ８２３、レグ８３１及びレグ８３２を除いても構わない。元々、各電力ルータ内には所属するレグ及びその接続先に関する情報が保持されていることが考えられる。そのため、制御装置５２のレベルでは、あくまで外部とのインタフェースとなるレグＩＤを管理すれば十分ともいえるためである。

図２９は、本発明の実施の形態２にかかる電力ルータの制御処理の一例である電力融通の具体例を示す図である。尚、図２９のグループＧ８では制御装置５２を省略している。ここではまず、基幹系統９３１から１０ｋＷの電力がグループＧ８へ供給されることとなったものとする（Ｓ２１）。このとき、オペレータ端末９１１から制御装置５２へ、グループＧ８を指定して１０ｋＷの電力を消費させる制御コマンドが送信されたものとする。

この場合、制御装置５２は、制御コマンドに含まれるグループＧ８を抽出し、ルータグループ情報５２４３に基づいて、グループＧ８に対応付けられた電力ルータ８１〜８３を特定する。そして、制御装置５２は、制御コマンドの内容と電力ルータ情報５２４２に基づいて基幹系統９３１と接続されているレグ８１１が電力ルータ８１に属することを特定する。そこで、制御装置５２は、まず、電力ルータ８１に対して１０ｋＷを消費させるための制御コマンドを送信する。

そして、電力ルータ８１は、レグ８１２及び８１３の接続先を考慮し、電力の消費先を決定する。ここでは、負荷９３２での電力の消費が困難である等の理由により、レグ８１３から１０ｋＷを出力すること（Ｓ２２）を決定したものとする。そこで、制御装置５２は、電力ルータ８１からの決定を受信し、レグ８１３の接続先である電力ルータ８３に対して１０ｋＷを消費させるための制御コマンドを送信する。

そして、電力ルータ８３は、レグ８３２及び８３３の接続先を考慮し、電力の消費先を決定する。ここでは、蓄電池９３５で５ｋＷを消費し（Ｓ２３）、レグ８３２から残りの５ｋＷを出力すること（Ｓ２４）を決定したものとする。そこで、制御装置５２は、電力ルータ８３からの決定を受信し、レグ８３２の接続先である電力ルータ８２に対して５ｋＷを消費させるための制御コマンドを送信する。

そして、電力ルータ８２は、レグ８２１及び８２２の接続先を考慮し、電力の消費先を決定する。ここでは、蓄電池９３４で５ｋＷを消費すること（Ｓ２５）を決定したものとする。制御装置５２は、各電力ルータによる決定の度、又は、最後にまとめて、各電力ルータの各レグに対して電力融通のための制御コマンドを送信する。

以上が電力融通の一具体例であるが、本実施の形態はこれに限定されない。さらに、本実施の形態にかかる制御処理は電力融通に限定されない。

尚、制御装置５２は、所定のタイミングで、記憶装置５２４に記憶されたルータグループ情報５２４３を更新することができる。これにより、仮想電力ルータの構成の変更を柔軟に行うことができる。この場合、ルータグループＩＤを変更せずに所属ルータリストの内容を更新することで、外部には仮想電力ルータの構成の変更による影響を与えずに済む。

また、制御装置５２は、運用の制御コマンドを処理可能な通常モードと、当該制御コマンドを処理できない保守モードとを切り替えて動作することが望ましい。この場合、制御装置５２は、保守モードで動作中に、保守端末９１２から所定の識別情報を含む保守用の制御コマンドを受信した場合、当該受信した保守用の制御コマンドに含まれる所定の識別情報をルータＩＤとし、当該ルータＩＤに基づき電力ルータを特定し、当該特定された電力ルータに対して、当該保守用の制御コマンドを転送する。これにより、制御装置５２が通常モード又は保守モードのいずれで動作するかにより、制御範囲を柔軟に調整することができる。尚、通常モードと保守モードの切り替えは、例えば、保守端末９１２からの切り替えコマンド等により実現してもよい。また、制御装置５２は、通常モードで動作中に保守用の制御コマンドを受信した場合、当該制御コマンドに応じた処理を行わない。

＜実施形態３＞
本発明の実施の形態３では、上述した実施の形態１及び２の構成を併せて、電力ルータの内部の物理構成や電力ルータ間の接続関係等の物理構成を隠ぺいするための手法について説明する。図３０は、本発明の実施の形態３にかかる電力ネットワークシステム８０２の全体構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム８０２は、制御装置５２Ａと、電力ルータ８４〜８６と、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２と、基幹系統９４１と、蓄電池９４２〜９４４とを備える。尚、オペレータ端末９１１及び保守端末９１２は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。また、尚、制御装置５２Ａ及び電力ルータ８４〜８６以外の構成はこれらに限定されない。

電力ルータ８４〜８６は、本実施形態１にかかる電力ルータ８０と同等の機能を有するものとする。つまり、電力ルータ８４〜８６内の各制御部は、制御部８０９と同等の制御処理を実現可能であり、かつ、制御装置５２Ａからの制御コマンドに応じて各レグ及び接続先への制御を行う。また、電力ルータ８４〜８６内の各記憶部は、記憶部８０８と同等の制御プログラムと、デバイス情報と、グループ情報とを記憶する。そのため、内部構成の詳細な図示及び説明は、省略する。また、電力ルータ８４〜８６のそれぞれは、レグを３つずつ備える。但し、各電力ルータのレグ数は３に限定されない。

電力ルータ８４は、レグ８４１、８４２及び８４３を備える。レグ８４１及び８４２はいずれも基幹系統９４１と接続され、レグ８４３は電力ルータ８６のレグ８６１と接続される。電力ルータ８５は、レグ８５１、８５２及び８５３を備える。レグ８５１及び８５２は蓄電池９４２及び９４３と接続され、レグ８５３は電力ルータ８６のレグ８６２と接続される。電力ルータ８６は、レグ８６１、８６２及び８６３並びに蓄電池９４４を備える。レグ８６１は電力ルータ８４のレグ８４３と接続され、レグ８６２は電力ルータ８５のレグ８５３と接続され、レグ８６３は内部の蓄電池９４４と接続される。蓄電池９４４は電力ルータ８６の管理下にある。

ここで、電力ルータ８４〜８６のそれぞれは、自己が備える各レグと管理下の接続先とを物理構成に応じてグループ化して制御装置５２Ａへ公開するものである。つまり、レグ８４１及び８４２をグループＧ９１とし、レグ８５１及び８５２並びに蓄電池９４２及び９４３をグループＧ９２とし、レグ８６３及び蓄電池９４４をグループＧ９３とする。特に、グループＧ９２及びＧ９３は、仮想蓄電池といえる。尚、その他のレグについてもグループとして定義しても構わない。

また、制御装置５２Ａは、各電力ルータを物理構成に応じてグループ化して外部へ公開するものである。つまり、電力ルータ８４〜８６をグループＧ９としている。グループＧ９は、仮想電力ルータといえる。

制御装置５２Ａは、オペレータ端末９１１、保守端末９１２、電力ルータ８４、電力ルータ８５及び電力ルータ８６のそれぞれと通信線により接続される。図３１は、本発明の実施の形態３にかかる制御装置５２Ａの構成を示すブロック図である。尚、制御装置５２Ａの構成は、上述した図２６に示した制御装置５２にデバイス情報５２４４及びデバイスグループ情報５２４５を追加したものである。そのため、他の共通する構成については説明を省略する。

デバイス情報５２４４は、上述した図２０に示したデバイス情報８０８２に相当する情報である。つまり、デバイス情報５２４４には、レグ８４１〜８４３、レグ８５１〜８５３及びレグ８６１〜８６３、並びに、蓄電池９４２〜９４４に関する情報が含まれる。尚、レグ８４３、８５３、８６１及び８６２については、ルータ間の接続に用いられるものであるため、必ずしもデバイス情報５２４４に含めなくても構わない。

デバイスグループ情報５２４５は、上述した図２１に示したグループ情報８０８３に相当する情報である。つまり、グループＧ９１〜９３に関する情報が含まれる。尚、以下では、グループＧ９１〜９３をデバイスグループＩＤと呼ぶものとする。尚、電力ルータ情報５２４２及びデバイス情報５２４４は、必ずしも制御装置５２Ａが有する必要はなく、各電力ルータ内で自己に属するレグとその接続先の情報が管理されていてもよい。

以上のことから、オペレータが仮想電力ルータ内の仮想蓄電池に対して何らかの制御を行うことができる。例えば、まず、オペレータ端末９１１等は、制御装置５２ＡへグループＧ９を指定した制御コマンドを送信する。次に、制御装置５２Ａは、受信した制御コマンドに指定されたグループＧ９に基づいて処理対象の電力ルータ及びデバイスグループＩＤを特定し、当該特定した電力ルータに対してデバイスグループＩＤを指定した制御コマンドを送信する。そして、制御コマンドを受信した電力ルータは、受信した制御コマンドに指定されたデバイスグループＩＤに応じて各レグ及び接続先に対して個別の制御を行う。このように、本発明の実施の形態３により、外部に対して電力ルータの内部の物理構成や電力ルータ間の接続関係等の物理構成を隠ぺいし、外部からの制御を容易にさせることができる。

＜その他の実施の形態＞
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１０ 電力ネットワークシステム
１１ 基幹系統
１２ 大規模発電所
２１ 電力セル
２２ 電力セル
２３ 電力セル
２４ 電力セル
３０ 負荷
３１ 家
３２ ビル
３３ 太陽光発電パネル
３４ 風力発電機
３５ 電力貯蔵設備（蓄電池）
４１ 電力ルータ
４２ 電力ルータ
４３ 電力ルータ
４４ 電力ルータ
５０ 管理サーバ
５１ 通信網
１００ （第１）電力ルータ
１０１ 直流母線
１０２ 平滑コンデンサー
１０３ 電圧センサ
１０４ 通信バス
１１０ レグ
１１１ 電力変換部
１１１Ｄ 帰還ダイオード
１１１Ｐ 逆並列回路
１１１Ｔ サイリスタ
１１２ 電流センサ
１１３ 開閉器
１１４ 電圧センサ
１１５ 接続端子
１２０ レグ
１２１ 電力変換部
１２２ 電流センサ
１２３ 開閉器
１２４ 電圧センサ
１２５ 接続端子
１３０ レグ
１３５ 接続端子
１４０ レグ
１４５ 接続端子
１５０ レグ
１５１ 電力変換部
１５２ 電流センサ
１５３ 開閉器
１５４ 電圧センサ
１５５ 接続端子
１６０ レグ
１６２ 電流センサ
１６３ 開閉器
１６４ 電圧センサ
１６５ 接続端子
１９０ 制御部
２００ 第２電力ルータ
２０１ 直流母線
２１０ 第１レグ（自立レグ）
２２０ 第２レグ（マスターレグ）
２３０ 第３レグ
２４０ 第４レグ
２４５ 接続端子
２５０ 第５レグ
２６０ 第６レグ
３００ 第３電力ルータ
３０１ 直流母線
３１０ 指定電力送受電レグ
３２０ マスターレグ
３５０ ＡＣスルーレグ
３６０ マスターレグ
４００ 第４電力ルータ
４０１ 直流母線
４１０ 自立レグ
４２０ マスターレグ
５００ 第５電力ルータ
５０１ 直流母線
５１０ レグ
６００ 第６電力ルータ
６０１ 直流母線
６１０ レグ
７１Ａ 送電線
７１Ｂ 送電線
７２ 配電線
ＢＬ 支線
８００ 電力ネットワークシステム
８０ 電力ルータ
８００１ 直流母線
８００４ 通信バス
８０８ 記憶部
８０８１ 制御プログラム
８０８２ デバイス情報
８０８３ グループ情報
８０９ 制御部
ＬＡ１ ＡＣレグ
ＬＡ２ ＡＣレグ
ＬＡ３ ＡＣレグ
ＬＤ４ ＤＣレグ
ＬＤ５ ＤＣレグ
ＬＤ６ ＤＣレグ
ＬＤ７ ＤＣレグ
ＲＢ８ 蓄電池
ＲＢ９ 蓄電池
ＲＢ１０ 蓄電池
ＲＢ１１ 蓄電池
ＬＤ１２ ＤＣレグ
ＬＤ１３ ＤＣレグ
ＲＢ１４ 蓄電池
ＲＢ１５ 蓄電池
ＲＢ１６ 蓄電池
Ｇ１ グループ
Ｇ２ グループ
Ｇ３ グループ
Ｇ４ グループ
Ｇ５ グループ
Ｇ６ グループ
Ｇ７ グループ
Ｇ８ グループ
Ｇ９ グループ
Ｇ９１ グループ
Ｇ９２ グループ
Ｇ９３ グループ
８０１ 電力ネットワークシステム
８０２ 電力ネットワークシステム
５２ 制御装置
５２Ａ 制御装置
５２１ ＣＰＵ
５２２ メモリ
５２３ 通信部
５２４ 記憶装置
５２４１ 制御プログラム
５２４２ 電力ルータ情報
５２４３ ルータグループ情報
５２４４ デバイス情報
５２４５ デバイスグループ情報
８１ 電力ルータ
８１１ レグ
８１２ レグ
８１３ レグ
８２ 電力ルータ
８２１ レグ
８２２ レグ
８２３ レグ
８３ 電力ルータ
８３１ レグ
８３２ レグ
８３３ レグ
８４ 電力ルータ
８４１ レグ
８４２ レグ
８４３ レグ
８５ 電力ルータ
８５１ レグ
８５２ レグ
８５３ レグ
８６ 電力ルータ
８６１ レグ
８６２ レグ
８６３ レグ
９１１ オペレータ端末
９１２ 保守端末
９２１ 電力ルータ
９２２ 基幹系統
９３１ 基幹系統
９３２ 負荷
９３３ 太陽光発電
９３４ 蓄電池
９３５ 蓄電池
９４１ 基幹系統
９４２ 蓄電池
９４３ 蓄電池
９４４ 蓄電池

Claims (10)

1. 接続先と電力の送受電を行う電力ルータを含む電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
   前記電力ルータは、
   所定の定格電圧に維持される直流母線と、
   第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として前記電力ルータの内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、
   前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備え、
   複数の前記電力ルータの間で前記電力変換レグが接続されており、
   前記電力ネットワークシステムは、
   各電力ルータと通信線を介して接続された制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   各電力ルータを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を備え、
   前記制御装置は、
   外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
   当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として処理を行い、
   当該処理の結果を前記外部へ送信する
   ことを特徴とする電力ネットワークシステム。
2. 前記制御装置は、
   前記第１の制御要求を受信した場合、前記所定の識別情報を前記グループ識別情報として前記記憶装置を参照し、当該グループ識別情報に対応付けられた前記複数のルータ識別情報を特定し、
   当該特定した複数のルータ識別情報に対応する各電力ルータに対して、第２の制御要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力ネットワークシステム。
3. 前記記憶装置は、
   前記複数のルータ識別情報のそれぞれに、各ルータ識別情報に対応する電力ルータが備える前記複数の電力変換レグのそれぞれを識別する複数のレグ識別情報が関連付けられて、さらに記憶され、
   前記制御装置は、
   前記第１の制御要求に応じて、前記記憶装置を参照し、前記特定した複数のルータ識別情報ごとに関連付けられた前記複数のレグ識別情報を特定し、
   前記特定した複数のルータ識別情報ごとに、前記特定されたレグ識別情報を含めて第２の制御要求を生成し、
   当該生成した第２の制御要求を、前記複数の電力ルータのそれぞれに対して送信する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電力ネットワークシステム。
4. 前記複数のルータ識別情報のそれぞれと関連付けられた前記複数のレグ識別情報には、各電力ルータの間での接続に用いられた電力変換レグに対応するレグ識別情報を含まない
   ことを特徴とする請求項３に記載の電力ネットワークシステム。
5. 前記グループ識別情報は、当該グループ識別情報に対応付けられた前記複数のルータ識別情報のうちの一つと同一である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力ネットワークシステム。
6. 前記制御装置は、
   所定のタイミングで、前記記憶装置に記憶された前記グループ識別情報と前記ルータ識別情報との対応付けを更新する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力ネットワークシステム。
7. 前記制御装置は、
   前記第１の制御要求を受信可能な通常モードと、
   前記第１の制御要求を受信できない保守モードとを切り替えて動作し、
   前記保守モードで動作中に、外部から前記所定の識別情報を含む第３の制御要求を受信した場合、当該受信した第３の制御要求に含まれる前記所定の識別情報を前記ルータ識別情報とし、当該ルータ識別情報に基づき前記電力ルータを特定し、
   当該特定された前記電力ルータに対して、当該第３の制御要求を転送する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力ネットワークシステム。
8. 所定の定格電圧に維持される直流母線と、第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと通信線を介して接続された制御装置であって、
   前記複数の電力ルータのそれぞれが備える前記電力変換レグの一部が、各電力ルータの間で接続されており、
   前記制御装置は、
   前記複数の電力ルータのそれぞれを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を備え、
   外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
   当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として処理を行い、
   当該処理の結果を前記外部へ送信する
   ことを特徴とする制御装置。
9. 所定の定格電圧に維持される直流母線と、第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと通信線を介して接続された制御装置を用いた前記複数の電力ルータの制御方法であって、
   前記複数の電力ルータのそれぞれが備える前記電力変換レグの一部が、各電力ルータの間で接続されており、
   前記制御装置が、
   外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
   前記複数の電力ルータのそれぞれを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を参照して、当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として対応付けられた複数のルータ識別情報を特定し、
   当該特定された複数のルータ識別情報に基づく処理を行い、
   当該処理の結果を前記外部へ送信する
   ことを特徴とする制御方法。
10. 所定の定格電圧に維持される直流母線と、第１の接続端が前記直流母線に接続され、第２の接続端が外部接続端子として内部又は外部のいずれかの接続先に接続され、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間で電力を双方向に変換する複数の電力変換レグと、前記複数の電力変換レグを運転制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと通信線を介して接続されたコンピュータに前記複数の電力ルータの制御処理を実行させる制御プログラムであって、
    前記複数の電力ルータのそれぞれが備える前記電力変換レグの一部が、各電力ルータの間で接続されており、
    前記コンピュータに、
    外部から所定の識別情報を含む第１の制御要求を受信し、
    前記複数の電力ルータのそれぞれを識別する複数のルータ識別情報と、前記複数のルータ識別情報の一又は複数が対応付けられたグループ識別情報とを記憶する記憶装置を参照して、当該第１の制御要求に含まれる所定の識別情報を前記グループ識別情報として対応付けられた複数のルータ識別情報を特定し、
    当該特定された複数のルータ識別情報に基づく処理を行い、
    当該処理の結果を前記外部へ送信する
    ことを実行させる制御プログラム。

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