JP2015139322A - 電力ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電力ネットワーク内の特定の需要家群の電力需要の変動が生じた場合であっても、当該需要家群に対する電力供給者からの電力供給量が予め定められた電力量と一致させる電力ネットワークシステムを提供する。【解決手段】送配電網１０２に接続された需要家のうち、通信網１２２に接続された特定の需要家群１１０内の一部の需要家１１２に電源貯蔵装置Ｂを設け、制御サーバ１３２において、需要家群内のすべての需要家１１２，１１４の各々から送配電網１０２を介して供給される電力のデータを収集し、需要家群全体についての現在の電力供給量と予め定められた電力供給量との比較結果に応じて、電源貯蔵装置Ｂの放充電を制御するように構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、電力ネットワークシステムに関し、より詳細には、電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群に対する電力供給者からの電力供給量を予め決定された電力供給量と一致させる電力ネットワークシステムに関する。

今日、電力の自由化により、電力の需要家は、電力供給者（一般電気事業者（電力会社）または特定規模電気事業者（ＰＰＳ：ＰｏｗｅｒＰｒｏｄｕｃｅｒ＆Ｓｕｐｐｌｉｅｒ））間の相対契約により定めた電力供給量と価格で、電力供給者から需要家へ電力が供給されるようになってきている。

電力供給者と電力需要家とが電気的に接続された電力ネットワークにおいては、電力ネットワーク全体として電力の供給量と需要量とが安定して一致することが望ましい。電力の供給量と需要量との間の不一致は、周波数や電圧の変動といった複雑な電気的問題を生じさせるためである。複数の電力ネットワーク（サブ電力ネットワークという。）を電気的に接続して１つの電力ネットワークを構成している場合、サブ電力ネットワークにおいて電力の供給量と需要量との間に不一致が生じた場合に、サブ電力ネットワーク間で電力を融通して供給量と需要量との間の不一致を解消する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

世界には、電力アグリゲータと呼ばれる事業者が存在することが知られている。この電力アグリゲータは、需要家群をまとめ上げ、その需要変動に合せて、契約した発電設備の出力を変動させるというものである。

特開２０１１−０６１９７０号公報

しかしながら、上記電力アグリゲータの方式では、需要家群の需要変動の最大値に合わせて発電設備を準備しなければならず、発電設備の利用率が低く、電気料金が割高になってしまうという問題があった。

このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、発電設備の利用率を維持しつつ、需要家群の需要変動に起因する周波数や電圧といった複雑な電気的問題を解消する電力ネットワークシステムを提供することにある。

このような目的を達成するために、発明の第１の態様である電力ネットワークシステムは、電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群に対する電力供給者からの電力供給量を予め決定された電力供給量と一致させるものである。電力ネットワークシステムは、送配電網に接続された需要家のうち、通信網に接続された特定の需要家からなる需要家群内の一部の需要家に電源貯蔵装置を設け、制御サーバにおいて、需要家群内のすべての需要家の各々から送配電網を介して供給される電力のデータを収集し、需要家群全体についての現在の電力供給量と予め定められた電力供給量との比較結果に応じて、電源貯蔵装置の放充電を制御するように構成したことを特徴とする。

発明の第２の態様は、電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群内の一部の需要家に設置するための電力変換装置である。電力変換装置は、少なくとも３つの電力変換素子と、これらの電力変換素子の一方の端子が接続された共通直流（ＤＣ）母線と、共通ＤＣ母線に流入する電力の総和がゼロとなるように電力変換素子を制御する制御手段と、通信手段とを備えたことを特徴とする。少なくとも３つの電力変換素子のうちの第１の電力変換素子の他の端子は系統電源（送配電網／電力供給者）に接続され、第２の電力変換素子の他の端子は電源貯蔵装置に接続され、第３の電力変換素子の他の端子は家電などの負荷に接続されている。電力変換装置は、送配電網を介して供給される電力のデータを制御サーバへ送信し、制御サーバから受信する制御信号に基づいて第２の電力変換素子を制御して、電力貯蔵装置の放充電を制御する。電力変換装置は、電源貯蔵装置の容量を制御サーバへ送信するように構成することができる。制御サーバから受信する制御信号は、需要家群内のすべての需要家の各々から制御サーバへ提供されたすべての電力のデータ（送配電網を介して供給された電力のデータ）に基づいて生成される。需要家群内の一部の需要家の電力変換装置は、需要家群に対して電力供給者から供給される電力の総量が予め決定された電力供給量と一致するように、接続された電源貯蔵装置の放充電を制御する。

発明の第３の態様は、電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群内の一部の需要家に設置した電力変換装置を制御する制御サーバである。制御サーバは、需要家群に対して電力供給者から供給される電力の総量が予め決定された電力供給量と一致するように、需要家群内の一部の需要家に設置した電力変換装置に接続された電源貯蔵装置の放充電を制御する制御信号を生成する。制御サーバは、電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群内のすべての需要家の各々から電力のデータ（送配電網を介して供給される電力のデータ）を受信するデータ受信手段と、受信したデータを記録する記録手段と、受信したデータ（需要家群内のすべての需要家のデータ）に基づいて需要家群全体についての電力供給量を予測する需要予測手段と、受信したデータ（需要家群内のすべての需要家のデータ）を集計して需要家群全体に対する現在の電力供給量を求める集計手段と、需要家群全体についての現在の電力供給量と予め定められた電力供給量とを比較する比較手段と、比較結果に応じて、需要家群内の一部の需要家に設置された電力変換装置に接続された電源貯蔵装置の放充電を制御する制御信号を生成する制御信号生成手段とを備える。

一実施形態では、需要家群を構成する需要家のうち電源貯蔵装置を備えた電力変換装置を有する需要家の割合は数パーセントである。

一実施形態では、電力変換装置は、太陽光発電装置などの発電装置と共通ＤＣ母線とに接続された電力変換素子を有していてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群に対する電力供給者からの電力供給量を予め決定された電力供給量と一致させる電力ネットワークシステムを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる電力ネットワークシステムの概略構成図である。 本発明の一実施形態にかかる電力ネットワークシステム内の一部の需要家に配置される電力変換装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態にかかる制御サーバが電力供給者から供給される需要家群についての電力供給量を、当該需要家群について予め決定された電力供給量と一致させる動作のフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる電力需給バランス方法を説明するための図であり、（ａ）は需要予測を示す図、（ｂ）は電源貯蔵装置の充電・放電の制御を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。上述したように、本発明に係る電力ネットワークシステムは、需要家群の電力需要の変動に合せて契約した発電設備の出力を変動するのではなく、需要家群についての電力需要予測に基づいて予め定めた電力量を電力供給者から仕入れることを約束し、需要家群の電力需要の変動が生じた場合であっても当該需要家群に対する電力供給者からの電力供給量を約束した電力量に一致させるように作用する。例えば、予め定めた電力量（電力供給者からの電力供給量）に対して需要家群の電力需要に超過／不足が生じた場合には、本発明に係る電力ネットワークシステムは、需要家群の電力需要を減少／増大させ、電力ネットワークに生じる周波数や電圧の変動や無効電力を減少させるよう作用する。より具体的には、電力ネットワークシステム内の特定の需要家からなる需要家群内の一部の需要家に設置した電源貯蔵装置の放電／充電を制御することで、需要家群の電力需要を減少／増大させる。これにより、本発明に係る電力ネットワークシステムは、発電設備の利用率を維持しつつ、需要家群の需要変動に起因する周波数や電圧といった複雑な電気的問題を解消するものである。

図１は、一実施形態にかかる電力ネットワークシステム１００の概略構成を示す図である。電力ネットワークシステム１００は、電力会社または特定規模電気事業者（ＰＰＳ）といった電力供給者に接続された送配電網１０２にそれぞれ接続された需要家Ａ１１２，需要家Ｂ１１４および需要家Ｃ１１６と、通信網１２２を介して需要家Ａおよび需要家Ｂと接続された制御サーバ１３２とを備える。

制御サーバ１３２は、電力アグリゲータが運用するコンピュータシステムである。需要家Ａおよび需要家Ｂは、電力アグリゲータがまとめ上げた需要家群１１０を構成する需要家である。需要家Ｃ１１６は、例えば、電力供給者との直接契約に基づいて、送配電網１０２を介して電力供給者から電力が供給される需要家である。すなわち、電力アグリゲータは、需要家群の電力需要予測に基づいて予め定めた電力を電力供給者から仕入れ、送配電網１０２を介して需要家Ａおよび需要家Ｂへ供給する事業者である。例えば、需要家群１１０を構成する需要家の総数を２０００とすると、需要家Ａの数は全需要家の５パーセント以下の１００以下であり、残りは需要家Ｂである。図１に示すように、需要家群１１０を構成する需要家ＡおよびＢは、送配電網のトポロジー的に隣接している必要はない。

需要家Ａは、送配電網１０２を介して供給される電圧、電流および電力の少なくとも１つを測定する電力測定器Ｍと、電源貯蔵装置（蓄電池、バッテリ）Ｂとを備える。需要家Ａは、図２を参照して後述する電力変換装置２００を備える。電力変換装置２００は、電力測定器Ｍ（２１４）を備え、電源貯蔵装置Ｂ（２２０）と接続されている。

需要家Ｂは、送配電網１０２を介して供給される電圧、電流および電力の少なくとも１つを測定する電力測定器Ｍを備えるが、需要家Ａが有する電力変換装置２００や電源貯蔵装置（蓄電池、バッテリ）Ｂは備えない。需要家Ｂが有する電力測定器Ｍは、送配電網１０２を介して供給される電圧、電流および電力の少なくとも１つを測定し、通信網１３２を介して測定結果を制御サーバ１３２に送信することができれば、どのようなものでもよい。需要家Ｂは、電力測定器Ｍの周囲の気温を測定する気温センサー（不図示）を備えても良い。また、気温センサーは、通信網１３２を介して測定結果を制御サーバ１３２に送信することができれば、どのようなものでもよい。電力測定器Ｍと気温センサーは一体出会っても良い、気温センサーにより測定された温度のデータを所定のタイミングで、制御サーバ１３２へ送信するようにしても良い。制御サーバは、温度のデータを、需要家群１１０全体の電力需要の予測に用いてもよい。例えば、電力測定器Ｍが分電盤に設けられているとすると、電力の需要量の予測において宅内の温度を用いることができ、天気予報の温度を用いた場合に比べて予測精度を上げることができる。

図２は、需要家Ａに備えられた電力変換装置２００の構成を示す図である。電力変換装置２００は、少なくとも３つの電力変換素子２０４，２０６および２０８と、これらの電力変換素子の一方の端子が接続された共通直流（ＤＣ）母線２０２を備えている。

電力変換素子２０４の他方の端子には、系統電源（送配電網／電力供給者）１０２が接続されている。電力変換素子２０４は、交流／直流（ＡＣ／ＤＣ）変換素子である。電力変換素子２０４には、送配電網１０２を介して供給される電圧、電流および電力の少なくとも１つを測定する電力測定器Ｍ ２１４が接続されている。制御部２１０が測定された電流および電圧から電力を算出してもよい。

電力変換素子２０６の他方の端子には、電源貯蔵装置Ｂ ２２０が接続されている。電力変換素子２０６は、直流／直流（ＤＣ／ＤＣ）変換素子である。電力変換素子２０６には、電力変換素子２０６を通過する電圧、電流および電力の少なくとも１つを測定する電力測定器Ｍ ２１５が接続されている。制御部２１０が測定された電流、電圧、電力から電源貯蔵装置Ｂ ２２０の容量を算出してもよい。電力測定器Ｍ ２１５は、電源貯蔵装置Ｂ ２２０の容量を測定する容量測定としてもよく、電源貯蔵装置Ｂ ２２０に含まれていてもよい。

電力変換素子２０８の他方の端子には、家電などの負荷２３０が接続されている。電力変換素子２０８は、直流／直流（ＡＣ／ＤＣ）変換素子である。

電力変換装置２００は、太陽光発電装置などの発電装置（不図示）と共通ＤＣ母線２０２とに接続された電力変換素子（不図示）を有していてもよい。

制御部２１０は、電力変換装置２００の共通ＤＣ母線２０２に流入する電力の総和がゼロとなるように電力変換素子を制御している。

また、制御部２１０は、電力変換素子２０６を制御して、電力貯蔵装置２２０の放充電を制御する。この制御は、通信部２１２を介して受信する制御サーバ１３２からの制御信号に基づく。

通信部２１２は、通信網１２２を介して制御サーバ１３２と通信する。通信部２１２は、電力測定器Ｍ ２１４によって測定された送配電網１０２を介して供給される電圧、電流および電力の少なくとも１つを所定のタイミングで、制御サーバ１３２へ送信する。また、通信部２１２は、電力測定器Ｍ ２１５によって測定された電圧、電流、電力の少なくとも１つまたはこれらから算出された電源貯蔵装置Ｂ ２２０の容量を、所定のタイミングで制御サーバ１３２へ送信する。また、通信部２１２は、制御サーバ１３２から制御信号を受信して、制御部２１０へ供給する。

電力変換装置２００は、内部または周囲の気温を測定する気温センサー（不図示）を備えても良い。また、通信部２１２は、気温センサーにより測定された温度のデータを所定のタイミングで、制御サーバ１３２へ送信するようにしても良い。制御サーバは、温度のデータを、需要家群１１０全体の電力需要の予測に用いてもよい。

再び図１を参照すると、電力アグリゲータの制御サーバ１３２は、データ受信部１３４と、データ記録部１３６と、需要予測部１３８と、集計部１３４と、比較部１４０と、制御信号生成部１４２とを備える。

データ受信部１３４は、需要家群１１０を構成する需要家ＡおよびＢの各々からデータ（送配電網１０２を介して供給される電力のデータと、電源貯蔵装置Ｂ ２２０の容量のデータ）を受信する。データ記録部１３６は、受信したデータを記録する。

需要予測部１３８は、需要家群１１０を構成するすべての需要家（ＡおよびＢ）からの電力のデータに少なくもと部分的に基づく統計分析により、需要家群１１０全体の電力需要を予測し（予測需要を生成し）、比較部１４０へ供給する。なお、電力アグリゲータは、電力需要予測にもとづいて電力供給者との間で電力供給量を契約する。例えば、翌日の１時間毎の電力需要を予測し、これに基づいた電力供給量を決定し、電力供給者と契約する。このような契約は、一般社団法人 日本卸電力取引所を通じて行われるように構成してもよい。

図４（ａ）は、１日における需要家群１１０全体における電力需要予測に基づいて契約した電力供給量（契約電力量）を例示するグラフである。

再び図１を参照すると、集計部１３９は、需要家群１１０を構成するすべての需要家（ＡおよびＢ）からの電力のデータを集計することで、現在の需要家群１１０全体の電力需要量（現在の電力供給者からの電力供給量）を求め、比較部１４０へ供給する。また、集計部１３９は、需要家Ａからの電源貯蔵装置Ｂ ２２０の容量のデータを集計し、すべての電源貯蔵装置Ｂのステータス（バッテリーステータス：蓄電状態）を制御信号制御部１４２へ供給する。

比較部１４０は、需要予測部１３８からの予測需要と、集計部１３９からの現在需要とを比較し、比較結果または予測需要と現在需要との差を制御信号生成部１４２へ供給する。

制御信号生成部１４２は、比較部１４０からの比較結果または予測需要と現在需要および、集計部１３９からのバッテリーステータスに基づいて、電力変換装置２００を選択し、当該電力変換装置宛の制御信号を生成して送信する。制御サーバ１３２から制御信号を受信した電力変換装置２００は、受信した制御信号に従って電力変換素子２０６を制御し、電力貯蔵装置２２０の充放電を制御する。これにより、需要家群に対する電力供給者からの電力供給量が予め決定された電力供給量と一致するようになる。

図３は、電力需要と供給をバランスさせる方法３００を説明するためのフローチャートである。

ステップ３０２で、データ受信部１３４が、需要家群１１０を構成するすべての需要家ＡおよびＢからデータ（送配電網１０２を介して供給される電力のデータと、電源貯蔵装置Ｂ ２２０の容量のデータ）を受信してデータ記録部１３６に記録する。

ステップ３０４で、集計部１３９が、需要家群１１０を構成するすべての需要家ＡおよびＢからの電力のデータを集計して、現在の需要家群１１０全体の電力需要量（需要家群に対して電力供給者から供給されている電力の総量、現在需要とも言う。）を求める。

ステップ３０６で、比較部１４０が、需要予測部１３８からの予測需要と、集計部１３９からの現在需要との比較結果または予測需要と現在需要との差を求める。

ステップ３０８で、制御信号生成部１４２が、需要家群１１０全体の現在需要（現在の電力需要量）が、電力要求者との間で事前契約した電力量（予め決定した電力供給量）の上限を超えたかを判定する。現在需要が事前契約電力量の上限を超えている場合は、ステップ３１０へ進み、超えていない場合は、ステップ３１２へ進む。

ステップ３１０で、制御信号生成部１４２が、バッテリーステータスに基づいて、電力変換装置２００を選択し、当該電力変換装置宛の制御信号を生成して送信する。これにより、電源貯蔵装置２２０が接続された電力変換素２１５を動作するように制御し、共通ＤＣ母線２０２を介して電源貯蔵装置２２０から電力を供給（放電）するよう指示する。この結果、電力ネットワークシステム１００内において電力供給者からの需要家群１１０全体に対する供給電力量が減少する（需要家群１１０全体の需要量（消費量）の一部が、電源貯蔵装置２２０から供給される（図４（ｂ）の右側））。

ステップ３１２で、制御信号生成部１４２が、需要家群１１０全体の現在需要（現在の電力需要量）が、電力要求者との間で事前契約した電力量（予め決定した電力供給量）の下限以下であるかを判定する。需要家群１１０全体の現在需要が予め決定した電力供給量の下限を超えている場合、ステップ３０２へ戻る。下限以下である場合、ステップ３１４へ進む。

ステップ３１４で、制御信号生成部１４２が、バッテリーステータスに基づいて、電力変換装置２００を選択し、当該電力変換装置宛の制御信号を生成して送信する。これにより、電源貯蔵装置２２０が接続された電力変換素２１５を動作するように制御し、共通ＤＣ母線２０２から電力を電源貯蔵装置２２０へ供給（充電）するよう指示する。この結果、電源貯蔵装置２２０を充電する電力が、電力ネットワークシステム１００内の需要家群１１０全体の需要量（消費量）の一部となる（図４（ｂ）の左側）。

制御信号生成部１４２は、いずれの電力変換装置２００の電源貯蔵装置２２０を放電させるか、充電させるかを決定するアルゴリズムを実装している。

例えば集計部１３９は、すべての電源貯蔵装置２２０の電力貯蔵量（蓄電量）を集計するように構成されており、制御信号生成部１４２は、すべての電源貯蔵装置２２０の電力貯蔵量が５０％となるように、電力変換装置２００を選択して制御信号を送信することで、放電（ステップ３１０）または充電（ステップ３１４）させるアルゴリズムを実装してもよい。

代替として、サービスプロバイダは、予め電源貯蔵装置２２０を３つのグループに分けておき、制御信号生成部１４２は、電源貯蔵装置２２０の内の３分の１が１００％充電された状態となり、３分の１が５０％充電された状態となり、且つ３分の１が０％充電された状態となるにように、電力変換装置２００を選択して制御信号を送信することで、放電（ステップ３１０）または充電（ステップ３１４）させるアルゴリズムを実装してもよい。

なお、上記実施形態では、電力要求者との間で事前契約した電力量（予め決定した電力供給量）が上限と下限とを有している例として説明したが、電力要求者との間で事前契約した電力量が１つの値で規定されていて良い（上記例における上限と下限とが一致していても良い）。

また、電力測定器Ｍ ２１４は、測定された送配電網１０２を介して供給される電圧、電流および電力の少なくとも１つを比較的短い周期で制御サーバ１３２へ送信するように構成し、図３を参照して説明した電力需要と供給をバランスさせる方法３００中のループの周期も短くすることで、需要家群における事前契約した電力量（電力供給量）と現在需要（現在の電力需要量）との間で需給バランスを瞬時単位の同時同量に制御することもできる。あるいは、需要家群における事前契約した電力量（電力供給量）と現在需要（現在の電力需要量）との間で需給バランスを３０分同時同量に制御するように、図３の方法３００中のループの周期を設定してもよい。（例えば、需要家群のすべての電力測定器Ｍ ２１４の各々から電圧、電流および電力の少なくとも１つを３０分の間に少なくとも１回受け取り、３０分毎に電力変換装置２００を選択して制御信号を生成・送信するようにしてもよい。）

１００ 電力ネットワークシステム
１０２ 送配電網
１１０ 需要家群
１１２，１１４，１１６ 需要家
１２２ 通信網
１３２ 制御サーバ
１３４ データ受信部
１３６ データ記録部
１３８ 需要予測部
１３９ 集計部
１４０ 比較部
１４２ 制御信号生成部
２００ 電力変換装置
２０２ 共通直流母線
２０４，２０６，２０８ 電力変換素子
２１０ 制御部（ＣＰＵ）
２１２ 通信部
２１４，２１５ 電力測定器（Ｍ）
２２０ 電源貯蔵装置（バッテリ）
２３０ 負荷

Claims (22)

1. 電力ネットワークシステムであって、
   送配電網に接続された需要家のうちの特定の需要家群と、
   制御サーバと
   を備え、
   前記特定の需要家群内のすべての需要家が前記送配電網を介して供給される電力のデータを収集する収集手段を備え、
   前記特定の需要家群内の一部の需要家が電源貯蔵装置を備え、
   前記制御サーバは、
   通信網を介して前記特定の需要家群内のすべての需要家から前記電力のデータを受信するデータ受信手段と、
   前記需要家群の全体についての現在の電力供給量を集計する集計手段と、
   前記現在の電力供給量と予め定められた電力供給量との比較結果に応じて、前記電源貯蔵装置の放充電を制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と、
   前記特定の需要家群内の一部の需要家へ前記制御信号を送信する送信手段と
   を備えたことを特徴とする電力ネットワークシステム。
2. 前記データ受信手段は、前記特定の需要家群内の前記一部の需要家のすべてから前記電源貯蔵装置の容量のデータを受信し、
   前記集計手段は、前記特定の需要家群内の前記一部の需要家のすべての前記電源貯蔵装置の蓄電状態を集計し、
   前記制御信号生成手段は、前記蓄電状態に基づいて、放充電を制御する電源貯蔵装置を選択する
   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. 前記制御信号生成手段は、
   前記現在の電力供給量が前記予め定められた電力供給量を超えているときに、前記電源貯蔵装置を放電する前記制御信号を生成し、
   前記現在の電力供給量が前記予め定められた電力供給量を超えていないときに、前記電源貯蔵装置を充電する前記制御信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力ネットワークシステム。
4. 前記制御信号に基づいて前記電源貯蔵装置の放充電を制御することにより、前記需要家群に対する前記現在の電力供給量と前記予め決定された電力供給量との差を所定の範囲にすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電力ネットワークシステム。
5. 前記電源貯蔵装置を備えた前記一部の需要家の数は、前記需要家群の５パーセント以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電力ネットワークシステム。
6. 前記制御信号生成手段は、前記予め定められた電力供給量に対する前記現在の電力供給量を３０分同時同量に制御するように前記制御信号を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電力ネットワークシステム。
7. 前記特定の需要家群内のすべての需要家が前記収集手段の周囲の温度のデータを収集する温度収集手段を備え、
   前記データ受信手段は、前記通信網を介して前記特定の需要家群内のすべての需要家から前記温度のデータを受信し、
   前記制御サーバは、
   前記電力のデータおよび前記温度のデータに基づいて前記予め定められた電力供給量を予測する需要予測手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電力ネットワークシステム。
8. 電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群内の一部の需要家に設置するための電力変換装置であって、
   共通直流母線と、
   一方の端子が前記共通直流母線に接続された少なくとも３つの電力変換素子であり、前記少なくとも３つの電力変換素子のうちの第１の電力変換素子の他の端子は送配電網に接続され、第２の電力変換素子の他の端子は電源貯蔵装置に接続され、および第３の電力変換素子の他の端子は家電などの負荷に接続された、前記少なくとも３つの電力変換素子と、
   前記共通直流母線に流入する電力の総和がゼロとなるように電力変換素子を制御する制御手段と、
   前記送配電網を介して供給される電力のデータを制御サーバへ送信し、前記制御サーバから制御信号を受信する通信手段と、
   前記制御信号に基づいて前記第２の電力変換素子を制御して、前記電力貯蔵装置の放充電を制御する制御手段と
   を備え、
   前記制御信号は、前記需要家群内のすべての需要家の各々から前記制御サーバへ送信されたすべての前記送配電網を介して供給された電力のデータに基づいて生成されていることを特徴とする電力変換装置。
9. 前記電力変換装置は、前記電源貯蔵装置の容量を制御サーバへ送信することを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。
10. 前記制御信号は、
    前記需要家群の全体についての現在の電力供給量が、予め定められた電力供給量を超えているときに、前記電源貯蔵装置の放電を指示する信号であり、
    前記現在の電力供給量が前記予め定められた電力供給量を超えていないときに、前記電源貯蔵装置の充電を指示する信号である
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の電力変換装置。
11. 前記制御信号に基づいて前記電源貯蔵装置の放充電を制御することにより、前記需要家群に対する前記現在の電力供給量と前記予め決定された電力供給量との差を所定の範囲にすることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の電力変換装置。
12. 発電装置と、
    前記発電装置と前記共通直流母線と接続された第４の電力変換素子と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の電力変換装置。
13. 前記需要家群についての前記予め決定された電力供給量に対する前記現在の電力供給量が、３０分同時同量に制御されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の電力変換装置。
14. 前記電力のデータを収集する収集手段と、
    前記電力変換装置の内部または周囲の温度のデータを収集する温度収集手段と
    をさらに備え、
    前記通信手段は、前記電力のデータおよび前記温度のデータを前記制御サーバへ送信することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の電力変換装置。
15. 電力ネットワーク内の特定の需要家からなる需要家群に対して送配電網から供給される電力の総量と予め決定された電力供給量との差が所定の範囲となるように前記需要家群内の一部の需要家に設置した電力変換装置に接続された電源貯蔵装置の放充電を制御する制御サーバであって、
    前記需要家群内のすべての需要家の各々から前記送配電網を介して供給された電力のデータを受信するデータ受信手段と、
    前記電力のデータに基づいて前記需要家群全体についての電力供給量を予測して決定する需要予測手段と、
    前記電力のデータを集計して前記需要家群全体に対する現在の電力供給量を求める集計手段と、
    前記現在の電力供給量と前記予測した電力供給量とを比較する比較手段と、
    比較結果に応じて、前記需要家群内の一部の需要家に設置された電力変換装置に接続された電源貯蔵装置の放充電を制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と
    を備えたことを特徴とする制御サーバ。
16. 前記データ受信手段は、前記特定の需要家群内の前記一部の需要家のすべてから前記電源貯蔵装置の容量のデータを受信し、
    前記集計手段は、前記特定の需要家群内の前記一部の需要家のすべての前記電源貯蔵装置の蓄電状態を集計し、
    前記制御信号生成手段は、前記蓄電状態に基づいて、放充電を制御する電源貯蔵装置を選択する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の制御サーバ。
17. 前記制御信号生成手段は、
    前記現在の電力供給量が前記予測した電力供給量を超えているときに、前記電源貯蔵装置を放電する前記制御信号を生成し、
    前記現在の電力供給量が前記予め定められた電力供給量を超えていないときに、前記電源貯蔵装置を充電する前記制御信号を生成する
    ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の制御サーバ。
18. 前記制御信号は、前記需要家群に対する前記現在の電力供給量と前記予め決定された電力供給量との差が所定の範囲となるように、前記電源貯蔵装置の放充電を制御する信号であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれかに記載の制御サーバ。
19. 前記制御信号生成手段は、前記電源貯蔵装置のすべてが所定の電力貯蔵量となるように、放電または充電する電源貯蔵装置を選択することを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれかに記載の制御サーバ。
20. 前記制御信号生成部は、１００％充電された状態の電源貯蔵装置の数と、５０％充電された状態の電源貯蔵装置の数と、０％充電された状態の電源貯蔵装置の数とが所定の割合となるように、放電または充電する電源貯蔵装置を選択することを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれかに記載の制御サーバ。
21. 前記制御信号生成部は、前記需要家群についての前記予め決定された電力供給量に対する前記現在の電力供給量が、３０分同時同量に制御されるように、前記制御信号を生成することを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれかに記載の制御サーバ。
22. 前記データ受信手段は、前記通信網を介して前記特定の需要家群内のすべての需要家から温度のデータを受信し、
    前記需要予測手段は、前記電力のデータおよび前記温度のデータに基づいて前記需要家群全体についての電力供給量を予測して決定することを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれかに記載の制御サーバ。

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