JP2016092844A - 電力系統制御システム、電力系統制御システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】顧客の保有する蓄電装置を分散電源制御装置で制御する電力系統制御システムを提供する。
【解決手段】蓄電装置は、配電線に接続された蓄電池と、蓄電池の充放電制御を行う充放電制御部Ｐ１１１と、充放電制御を分散電源制御装置２００へ委ねる時間帯と充放電可能量を、分散電源制御装置に登録する登録部Ｐ１１２と、顧客からの指示により蓄電池の充放電を行わせる第１指示受付部Ｐ１１３と、分散電源制御装置からの指示により蓄電池の充放電を行わせる第２指示受付部Ｐ１１４と、蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量及び充放電種別情報に基づいて充放電による対価を算出する対価算出部Ｐ１１５と、を備える。分散電源制御装置は、蓄電装置の登録を受け付ける登録受付部と、登録された時間帯及び充放電可能量と配電線の予測電力曲線とに基づいて、ピーク等の時間帯の給電量が平準化するように登録された蓄電装置に充放電させる調整部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力系統制御システム、電力系統制御システムの制御方法に関する。

近年、電気自動車や、太陽光発電装置とその蓄電設備等が普及しつつあり、これらの装置を商用電力系統に接続し、上位系統から供給する電力量（以下、「給電量」と言う）の平準化（以下、「ピークシフト制御」とも言う）へ有効活用することが期待されている。特に、電気自動車に積載される蓄電池は、一般家庭で使われる約２日分の電力を蓄えられると言われている。しかし、これらの装置は、顧客の管理のもと、電気自動車が充電された状態で保管されている場合や、太陽光発電装置で充電した電気のうち、家庭やオフィスで使用しない過剰となった電気が翌日まで残存されている場合も多く、有効活用しきれているとは言えない。このような背景から、電気自動車の充放電を調整すべく、顧客に対して、顧客の電気自動車の使用予定にあわせた充放電パターンを提案するシステム等が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−３３００８３号公報

しかし、特許文献１に記載されたシステムは、個別の蓄電装置単位で、充放電のスケジュールを決定して充放電を制御するものであるため、電力系統全体で効率的な運用ができているとはいえない。そこで、本発明は、顧客の保有する蓄電装置の利用を最大化して、給電量の平準化を実現する電力系統制御システムを提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本発明は、顧客の保有する蓄電装置を、分散電源制御装置が制御することにより、配電線に供給する給電量の平準化を行う電力系統制御システムであって、前記蓄電装置は、前記配電線に接続された蓄電池と、前記蓄電池の充放電の制御を行う充放電制御部と、前記蓄電池の充放電の制御を前記分散電源制御装置へ委ねる時間帯と充放電可能量を、前記分散電源制御装置に登録する登録部と、前記顧客からの指示を受け付け、前記充放電制御部に前記蓄電池の充放電を行わせる第１指示受付部と、前記分散電源制御装置からの指示を受け付け、前記充放電制御部に前記蓄電池の充放電を行わせる第２指示受付部と、前記蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量、及びその充放電が前記第１指示受付部に基づくか前記第２指示受付部に基づくかを識別可能とする充放電種別情報に基づいて、前記蓄電池の充放電による対価を算出し、あるいは他の装置に算出させる対価算出部と、を備え、前記分散電源制御装置は、前記蓄電装置の前記登録部からの登録を受け付ける登録受付部と、前記蓄電装置の登録された時間帯及び充放電可能量と、前記配電線で使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、給電量が時間的に平準化するように、登録された前記蓄電装置に充放電の指示をする調整部と、を備えることを特徴とする電力系統制御システムである。本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、分散電源制御装置が電力曲線に応じて、オフピークの時間帯、ピークの時間帯に顧客の有する蓄電装置を制御することにより、上位系統から供給する給電量の平準化を図ることができる。特に、本発明に係る電力系統制御システムは、顧客が、蓄電装置の充放電の制御を分散電源制御装置に委ねる旨の登録を、積極的に行うように誘引するシステムを導入しているため、効率的に給電量の平準化を図ることができる。

本発明の第１実施形態における電力系統の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における蓄電装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における充放電制御装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における充放電制御装置のデータ構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における充放電制御装置のデータ構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における分散電源制御装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における分散電源制御装置のデータ構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における電力系統制御システムの動作フローを示す図である。 本発明の第１実施形態における予測電力曲線を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＜第１実施形態＞
本実施形態に係る電力系統制御システムでは、電力系統を調整する分散電源制御装置が、配電線ごとに、当該配電線で使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線（図９を参照して後述する）を算出する。そして、分散電源制御装置が、当該配電線に接続された蓄電装置を用いて、深夜のオフピークの時間帯及び昼間のピークの時間帯のピークシフト制御を行うものである。

詳細には、分散電源制御装置が、対価報酬を条件に、顧客から、蓄電装置の制御を事業者側に委ねる旨の登録（時間帯及び充放電可能量）を受け付ける。そして、分散電源制御装置が、配電線の予測電力曲線と各蓄電装置の登録内容に基づいて、最適の時間帯及び最適の電力調整量となるように、配電線全体のピークシフト制御を行い、上位系統から供給する給電量の平準化を図るものである。特に、電気自動車を用いて給電量の平準化を行う場合、事業者側が自由に制御可能な時間帯や充放電可能量（残蓄電量）は、顧客の都合により日々変化するが、対価報酬つきの登録のシステムを導入することにより、顧客が登録を行う誘引となり、あわせて給電量の平準化を図ることができる。

＝＝＝電力系統の構成について＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における電力系統の構成について説明する。本実施形態に係る電力系統は、変電所３００、母線ＬＢ、配電線Ｌ１、Ｌ２、分散電源制御装置２００Ａ、２００Ｂ、計器用変流器ＣＴ１、ＣＴ２、遮断器ＣＢ１、ＣＢ２、需要家ＨＡ〜ＨＨ、蓄電装置１００Ａ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｈを備え、変電所３００から、母線ＬＢ、配電線Ｌ１、Ｌ２を介して、下流側の需要家ＨＡ〜ＨＨに送電する構成となっている。尚、配電線Ｌ１、Ｌ２、分散電源制御装置２００Ａ、２００Ｂ、計器用変流器ＣＴ１、ＣＴ２、遮断器ＣＢ１、ＣＢ２、需要家ＨＡ〜ＨＨ、蓄電装置１００Ａ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｈは、夫々、同様の構成であり、以下では総称して、配電線Ｌ、分散電源制御装置２００、変圧器ＣＴ、遮断器ＣＢ、需要家Ｈ、蓄電装置１００と言う。

変電所３００は、配電用の変電所であり、上位の変電所から供給された電力の電圧を降圧して母線ＬＢを介して、配電線Ｌに送電する。尚、変電所３００からは、例えば、配電線Ｌ１、Ｌ２以外にも、５〜１０ルートの配電線Ｌが分岐し、延設される。

配電線Ｌは、変電所３００が送電する下流側の高圧配電線であり、各地域に電柱により延設されている。配電線Ｌは、変電所３００から受電した高電圧（６．６ｋＶ)の電力を、柱上変圧器（図示せず）を介して低電圧（１００Ｖ) の電力に変換して、各地域の需要家Ｈに送電している。尚、配電線Ｌは、三相交流の電力を送電する三相三線式の電線である。

遮断器ＣＢは、母線ＬＢと配電線Ｌとの間に介在し、開閉機構を動作させ、変電所３００から配電線Ｌに送電する電力を、必要に応じて遮断する装置である。又、計器用変流器ＣＴは、配電線Ｌに設置され、配電線Ｌに流れる電流の大きさに応じた電流を分散電源制御装置２００に送出する装置である。

分散電源制御装置２００は、配電線Ｌの給電状態を監視し、蓄電装置１００に対して充放電制御の指示を行い、ピークシフト制御を行う装置である。尚、分散電源制御装置２００Ａは、計器用変流器ＣＴ１から送出された電流を、例えば、入力信号変換回路を介して適当な電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換回路を介してデジタル情報として取得して、配電線Ｌ１に流れる電流を検出することにより、配電線Ｌ１の給電状態を監視し、蓄電装置１００Ａ、１００Ｄに対して充放電制御の指示を行う。又、分散電源制御装置２００Ｂは、計器用変流器ＣＴ２から配電線Ｌ２に流れる電流を検出し、配電線Ｌ２に流れる電流に基づいて、配電線Ｌ２の給電状態を監視し、蓄電装置１００Ｅ、１００Ｈに対して充放電制御の指示を行う構成となっている。即ち、分散電源制御装置２００は、配電線Ｌごとに、給電量を監視して、当該配電線Ｌに接続された蓄電装置１００の蓄電池を用いてピークシフト制御を行っている。

需要家Ｈは、配電線Ｌから送電された電力を使用する、電力会社と契約した個人又は法人の顧客である。蓄電装置１００は、例えば、顧客が有する電気自動車、及び電気自動車の蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置である。そして、需要家Ｈは、配電線Ｌから引込線を介して供給される電力を使用し、家電製品等の電力負荷に使用したり、蓄電装置１００の蓄電池に充電したりする。又、需要家Ｈは、蓄電装置１００の蓄電池に充電された電力の全部又は一部を配電線Ｌに送出する。

上記した電力系統制御システムは、分散電源制御装置２００と蓄電装置１００により構成され、これらの装置が通信回線を介してデータ通信を行うことにより、ピークシフト制御を行う（これらの構成及び動作の詳細は後述する）。

＝＝＝蓄電装置の構成について＝＝＝
以下、図２〜図５を参照して、本実施形態に係る蓄電装置１００の構成の一例について説明する。

図２に、需要家Ｈの一例として、個人の顧客宅の構成の一例を表す。需要家Ｈは、充放電制御装置Ｐ１００、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００、家電製品Ｒ１〜Ｒ３から構成される。又、蓄電池の充放電の制御を行う蓄電装置１００は、充放電制御装置Ｐ１００、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００により構成される。

ここで、図２の実線ＬＬは、電力線を表し、配電線Ｌと電気自動車Ｂ１００の間の電力の経路を表す。即ち、電気自動車Ｂ１００に対する電力の充電及び放電は、充放電制御装置Ｐ１００、配電装置Ｍ１００を介して行われ、配電装置Ｍ１００により、配電線Ｌから供給される電力を任意の割合で、充放電制御装置Ｐ１００に配電したり、家電製品Ｒ１〜Ｒ３へと配電したりする。

又、図２の破線Ｓは、信号の経路を表し、充放電制御装置Ｐ１００からの指示信号により、電気自動車Ｂ１００と配電装置Ｍ１００が制御されることを表す。即ち、本実施形態では、充放電制御装置Ｐ１００が中心となって、例えばＬＡＮからなる通信回線５００を介して、無線通信により電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００とデータ通信し、それらの制御を行うことで、電気自動車Ｂ１００への充電及び放電が制御される。

具体的には、充放電制御装置Ｐ１００、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００は、それぞれＣＰＵを有し、それぞれの装置の記憶部に記憶されたコンピュータプログラムに従って装置を制御する（以下、「制御部」と言う）。そして、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００は、充放電制御装置Ｐ１００からの指示信号に応じて、制御部を充電モード、放電モード、又は停止モードへと切り替えられる構成となっている。尚、蓄電装置１００は、配電装置Ｍ１００から充放電制御装置Ｐ１００に供給する電力量に基づいて充電速度を調整し、電気自動車Ｂ１００から放電するセルの数により放電速度を調整することができる。

＝電気自動車の構成＝
次に、本実施形態における蓄電装置１００を構成する充放電制御装置Ｐ１００、配電装置Ｍ１００、電気自動車Ｂ１００の個々の装置について説明する。

電気自動車Ｂ１００は、例えば、複数のセルから構成される蓄電池、複数のセルの電圧を監視する電圧検知回路、蓄電池と電力線ＬＬの間の電気的接続を入切するスイッチ回路、残蓄電量を記憶する記憶部、及び、充放電制御装置Ｐ１００と通信する通信部、を備え、制御部により、バス（図示せず）を介して、それらが制御される。蓄電池は、例えば、リチウムイオン二次電池であり、複数のセルにより合計２０ｋＷｈの電力量を充電することができる。尚、充放電制御装置Ｐ１００と電気自動車Ｂ１００は、着脱式プラグ（図示せず）により電力線ＬＬが接続され、電力の充電及び放電が可能となる。

このとき、制御部は、電圧検知回路を介して複数のセルそれぞれの電圧を監視し、複数のセルそれぞれの電圧に基づいて、スイッチ回路を制御し、充放電するセルの個数に応じて、電力の充放電の度合を制御する。又、制御部は、複数のセル夫々の電圧に基づいて、現在の残蓄電量を計測して記憶部に記憶するとともに、充放電制御装置Ｐ１００とデータ通信を行い、蓄電池の残蓄電量を送信する。

＝配電装置の構成＝
配電装置Ｍ１００は、配電線Ｌから供給される電力、及び電気自動車Ｂ１００から供給される電力を任意の割合で配電する分電盤である。配電装置Ｍ１００は、通信部、記憶部、スイッチ回路を備え、制御部により、バス（図示せず）を介して、それらが制御される。配電装置Ｍ１００は、通常時、配電線Ｌから供給される電力を家電製品Ｒ１〜Ｒ３へと給電する。

そして、配電装置Ｍ１００の制御部は、通信部により、充放電制御装置Ｐ１００から充電指示信号を受信するのに応じて、充電モードに切り替え、スイッチ回路を制御して、配電線Ｌから供給される電力を任意の割合で、充放電制御装置Ｐ１００に配電する。又、配電装置Ｍ１００の制御部は、通信部により、充放電制御装置Ｐ１００から放電指示信号を受信するのに応じて、放電モードに切り替え、スイッチ回路を制御して、充放電制御装置Ｐ１００から供給される電力を任意の割合で、配電線Ｌに送電したり、家電製品Ｒ１〜Ｒ３へ配電する。

＝充放電制御装置の構成＝
充放電制御装置Ｐ１００は、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００を制御することで、電気自動車Ｂ１００の充放電を制御する装置である。

図３に、充放電制御装置Ｐ１００の構成の一例を表す。充放電制御装置Ｐ１００は、制御部Ｐ１１０、記憶部Ｐ１２０、通信部Ｐ１３０、入力部Ｐ１４０、表示部Ｐ１５０、充放電ユニットＰ１６０、電力量計測ユニットＰ１７０を備え、制御部Ｐ１１０により、バス（図示せず）を介して、それらを構成するハードウェアとデータ通信を行うとともに、それらの動作を制御する。尚、記憶部Ｐ１２０は、例えば、蓄電池データＰ１２１、充放電履歴データＰ１２２、対価データＰ１２３、コンピュータプログラムＰ１２４、演算処理の中間データを記憶する装置である。又、通信部Ｐ１３０は、例えば、通信コントローラによって構成され、ＬＡＮ（通信回線５００）を介して、分散電源制御装置２００、配電装置Ｍ１００、電気自動車Ｂ１００とデータ通信する装置である。尚、通信部Ｐ１３０は、外部機器とデータ通信するためのインターフェイスであり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＮＩＣ(Network Interface Card)、ＰＬＣ（Power Line Communication）通信等、任意の通信方式で、外部機器とデータ通信する装置であってよく、複数の通信装置により外部機器に応じて異なる通信方式を用いてもよい。又、入力部Ｐ１４０は、例えば、キーボードによって構成され、充放電制御装置Ｐ１００を保有する顧客が、データを入力した場合、記憶部Ｐ１２０に当該入力内容を記憶させる装置である。又、表示部Ｐ１５０は、例えば、液晶ディスプレイによって構成され、顧客に、蓄電池の充放電による対価等を表示する装置である。

又、充放電ユニットＰ１６０は、例えば、交流電力と直流電力を双方向に変換する双方向ＡＣ／ＤＣ変換回路を有するインバータにより構成され、充電モードでは、配電装置Ｍ１００から供給される交流電力を直流電力に変換して、電気自動車Ｂ１００に供給し、放電モードでは、電気自動車Ｂ１００から供給される直流電力を交流電力に変換して、配電装置Ｍ１００に送電する装置である。又、電力量計測ユニットＰ１７０は、電気自動車Ｂ１００に対して充電をした場合、若しくは、電気自動車Ｂ１００から放電をした場合に、その電力量を計測する装置である。

≪充放電制御装置のデータ構成≫
充放電制御装置Ｐ１００の記憶部Ｐ１２０のデータ構成の一例について説明する。

蓄電池データＰ１２１は、蓄電池の基本特性に関するデータ、及び蓄電池の現状に関するデータを有するテーブルデータである。蓄電池データＰ１２１は、蓄電池の基本特性に関するデータとして、例えば、最大充電可能量、充電速度、放電速度に関するデータを有する。又、蓄電池データＰ１２１は、蓄電池の現状に関するデータとして、例えば、現在の蓄電池の残蓄電量、現在充放電が可能か否かを示すデータ（着脱式プラグが接続されているか）を有する。蓄電池データＰ１２１は、例えば、顧客に当該蓄電池の性能及び現状を提示するために用いられるとともに、分散電源制御装置２００に送信され、分散電源制御装置２００が蓄電装置１００を制御するために用いられる。

充放電履歴データＰ１２２は、その充放電を行った時間帯と関連付けられた、充放電量、充放電種別に関するデータを有するテーブルデータである。図４に、充放電履歴データＰ１２２の一例を示す。充放電量とは、電力量計測ユニットＰ１７０により計測された電気自動車Ｂ１００に対して充電をした充電量、電気自動車Ｂ１００から放電をした放電量に関するデータである。又、充放電種別とは、分散電源制御装置２００からの指示に基づく充放電であるか（図中では「管理制御」と示す）、顧客からの指示に基づく充放電であるか（図中では「顧客制御」と示す）を識別可能とするデータである。尚、充放電履歴データＰ１２２として記憶する充放電量は、電力量計測ユニットＰ１７０により計測された電力量に代えて、充放電を開始するときに充放電量の目標値として設定された値であってもよい。充放電履歴データＰ１２２は、例えば、顧客に充放電履歴を提示するために用いられるとともに、当該充放電に基づく対価を算出するために用いられる。

対価データＰ１２３は、充電又は放電した場合の単位電力量あたりの対価が、充放電種別、及び時間帯ごとに関連付けられたテーブルデータである。図５に、対価データＰ１２３の一例を示す。対価データＰ１２３は、電力を供給する事業者から提供されるデータであり、即ち、蓄電池に対する充電に対して顧客が支払うべき請求金額、蓄電池からの放電により顧客に支払われるべき受取金額を定めたデータである。

又、対価データＰ１２３の充放電種別は、上記充放電履歴データＰ１２２の充放電種別に関するものであり、分散電源制御装置２００からの指示に基づく充放電であるか（図５中では「管理制御」と示す）、顧客からの指示に基づく充放電であるか（図５中では「顧客制御」と示す）が別々に設定されている。即ち、対価データＰ１２３は、上記充放電履歴データＰ１２２の充放電種別に応じて、単位電力量あたりの価格が異なるように設定される。本実施形態においては、分散電源制御装置２００が、登録された蓄電装置１００の充放電の制御を行うことにより、最適なピークシフト制御を行うことを狙ったものであるから、顧客に対して、当該登録を行うように誘引する必要がある。そのため、対価データＰ１２３は、分散電源制御装置２００が、顧客の蓄電装置１００の充放電の制御を行った場合（後述する第２指示受付部）には、顧客の意思により蓄電装置１００の充放電を行った場合（後述する第１指示受付部）よりも、顧客にとって優位な条件となるように設定される。

具体的には、分散電源制御装置２００が、蓄電装置１００の充電の制御を行った場合、同じ時間帯に、顧客の意思により蓄電装置１００の充電の制御が行われた場合よりも、顧客への請求金額が安価となるように設定され、分散電源制御装置２００が、蓄電装置１００の放電の制御を行った場合、同じ時間帯に、顧客の意思により蓄電装置１００の放電の制御が行われた場合よりも、顧客の受取金額が高価となるように設定される。

又、対価データＰ１２３は、本実施形態では、分散電源制御装置２００からの指示に基づく充放電の場合、時間帯ごとに異なる対価が設定され、顧客からの指示に基づく充放電の場合、時間帯によらず同一の対価が設定される。分散電源制御装置２００からの指示に基づく場合、時間帯ごとに異なる対価が設定されるのは、顧客に対して、電力曲線に応じた登録をするように誘引するためである。具体的には、対価データＰ１２３は、電力系統全体で電力使用量が多いとき（例えば、昼間）に充電を行った場合、請求金額が高価となるように設定され、電力系統全体で電力使用量が少ないとき（例えば、夜間）に充電を行った場合、請求金額が安価となるように設定される。尚、いずれの場合でも、顧客からの指示に基づいて充電を行う場合よりも、安価に設定される。又、放電の場合も同様に、電力系統全体で電力使用量が多い時間帯に放電を行った場合、受取金額が高価となるように、電力系統全体で電力使用量が少ない時間帯に放電を行った場合、受取金額が安価となるように設定される。

以上のように対価が設定されることで、顧客が蓄電池の充電をする内容の登録を行う場合、電力使用量が少ない時間帯を登録するように、又、蓄電池の放電をする内容の登録を行う場合、電力使用量の多い時間帯へ誘引して、電力系統からの給電量の平準化を図ることができる。

≪充放電制御装置の機能構成≫
充放電制御装置Ｐ１００の制御部Ｐ１１０は、充放電制御部Ｐ１１１、登録部Ｐ１１２、第１指示受付部Ｐ１１３、第２指示受付部Ｐ１１４、対価算出部Ｐ１１５、取得部Ｐ１１６を、その機能として備える。尚、これらの機能は、コンピュータプログラムにより実現される機能である。これらの機能を用いた充放電制御装置Ｐ１００の動作の一例については後述する。

充放電制御部Ｐ１１１は、充放電の際に、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００に充放電の制御の指示を行うとともに、充放電ユニットＰ１６０、電力量計測ユニットＰ１７０を制御する機能である。尚、充放電制御部Ｐ１１１が、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００を制御して、充放電の制御を行う方法は上記した通りである。又、充放電制御部Ｐ１１１は、充放電を行う際、電力量計測ユニットＰ１７０を用いて充放電量を計測し、充放電履歴データＰ１２２として記憶する。

登録部Ｐ１１２は、蓄電装置１００の充放電の制御を分散電源制御装置２００へ委ねる時間帯と充放電可能量を、分散電源制御装置２００に登録する機能である。登録部Ｐ１１２は、顧客から時間帯及び充放電可能量に係る内容の入力を受け付け、分散電源制御装置２００に対して、当該内容を送信することにより、分散電源制御装置２００に蓄電装置１００の充放電の制御を委ねる時間帯及び充放電可能量を認識させる（図７を参照）。

ここで、登録部Ｐ１１２が登録する蓄電装置１００の充放電の制御を委ねてもよい時間帯とは、１日の中での所定の時間帯を表す。又、分散電源制御装置２００に蓄電装置１００の充放電の制御を委ねるとは、分散電源制御装置２００からの指示信号に応じて、蓄電装置１００が充放電の制御を行ってもよいという意思表明であり、これにより、分散電源制御装置２００は、当該蓄電装置１００を調整可能な対象として識別する。

又、充放電可能量とは、分散電源制御装置２００が充放電の制御が可能な電力量を表す。尚、本実施形態では、登録部Ｐ１１２が目標蓄電量と残蓄電量を送信することにより、充放電可能量が算出される構成としている。ここで、目標蓄電量とは、充放電の制御を委ねる時間帯の終了後に、蓄電装置１００に残存させるべき蓄電量である。目標蓄電量の登録により、顧客が、電気自動車Ｂ１００を使用する際に、蓄電量が足りないため使用することができないという事態を防止している。そのため、本実施形態では、充放電可能量は、例えば、現在の電気自動車Ｂ１００の残蓄電量、電気自動車Ｂ１００の限界蓄電量、目標蓄電量により算出される。例えば、充電可能量は、限界充電量から残蓄電量を減算したのち、当該値に対して登録時間終了時の目標蓄電量、充電速度を考慮した補正をすることで算出することができる。

尚、登録部Ｐ１１２から送信する登録内容は、分散電源制御装置２００が蓄電装置１００を調整する際に、充放電制御ができる時間帯及び充放電可能量を認識できればよく、種々に変更が可能である。例えば、予め、曜日ごとに、登録時間帯、充放電可能量を登録しておく態様であってもよいし、予め、毎日同じ登録時間帯に充放電制御を委ねる旨の登録を行い、調整される日における充放電可能量（電気自動車Ｂ１００の残蓄電量）だけを、毎日、別途、自動送信することで登録を行う態様であってもよい。その他、登録内容に条件を付してもよく、例えば、対価の額が所定以上の場合にのみ、充放電制御を委ねる旨の登録を行う態様や、充電制御のみを委ねる旨の登録を行う態様であってもよい。

第１指示受付部Ｐ１１３は、顧客から蓄電装置１００の充放電の指示を受け付け、当該内容に基づいて、充放電制御部Ｐ１１１に蓄電装置１００の充放電を制御させる機能である。第１指示受付部Ｐ１１３は、例えば、表示部Ｐ１５０に充放電の指示画面を表示させ、顧客に入力部Ｐ１４０により、蓄電装置１００の充放電の指示内容を入力させることにより顧客からの指示を受け付ける。

又、第１指示受付部Ｐ１１３は、充放電制御部Ｐ１１１に充放電を行わせた場合、充放電履歴データＰ１２２の「充放電種別」に顧客からの指示に基づく充放電である旨を設定する。これにより、充放電履歴データＰ１２２の充放電量が顧客からの指示に基づく充放電であることを識別可能とする。

第２指示受付部Ｐ１１４は、分散電源制御装置２００から蓄電装置１００の充放電の指示を受け付け、当該内容に基づいて、充放電制御部Ｐ１１１に蓄電装置１００の充放電を制御させる機能である。即ち、第２指示受付部Ｐ１１４は、分散電源制御装置２００からの充放電の指示信号を待ち受け、分散電源制御装置２００からの充放電の指示信号があった場合に充放電制御部Ｐ１１１に蓄電装置１００の充放電を制御させる。

又、第２指示受付部Ｐ１１４は、充放電制御部Ｐ１１１に充放電を行わせた場合、充放電履歴データＰ１２２の「充放電種別」に分散電源制御装置２００からの指示に基づく充放電である旨を設定する。これにより、充放電履歴データＰ１２２の充放電量が分散電源制御装置２００からの指示に基づく充放電であることを識別可能とする。

対価算出部Ｐ１１５は、充放電履歴データＰ１２２の蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量、及びその充放電が第１指示受付部に基づくか第２指示受付部に基づくかを識別可能とする充放電種別情報に基づいて、蓄電池の充放電による対価を算出し、あるいは、他の装置に算出させる機能である。対価算出部Ｐ１１５は、例えば、事業者から取得した対価データＰ１２３を用いて、充放電履歴データＰ１２２の蓄電池の充放電量から換算される対価を算出する。これにより、例えば、事業者から請求される蓄電池の充放電に基づく電気代が算出される。

又、対価算出部Ｐ１１５は、第２指示受付部Ｐ１１４に基づく充放電を行った場合の蓄電池の充放電による対価を、それと同一の充放電量だけ第１指示受付部Ｐ１１３に基づいて充放電を行った場合の対価と比較可能に提示する機能を有する。

尚、対価算出部Ｐ１１５は、顧客に対して蓄電装置１００の登録を誘引させるため、その算出方法に種々変更し得る。例えば、対価算出部Ｐ１１５は、充放電履歴データＰ１２２においてオフピークの時間帯からピークの時間帯にかけて第２指示受付部Ｐ１１４に基づく充放電を行った場合は、分散電源制御装置２００がオフピークの時間帯に充電する充電量は請求金額に含まないように算出してもよい。この場合、蓄電装置１００は、分散電源制御装置２００により、オフピークの時間帯に充電がなされ、ピークの時間帯にその充電量を放電するように制御される。そのため、当該充電量は、顧客が使用するものではないことを考慮して請求金額を不要とすることにより、顧客は、その後の放電量に基づく受取金額のみを受けることが可能できる。これにより、オフピークの時間帯からピークの時間帯にかけて放置しているだけの蓄電装置１００についても、顧客が登録をする誘引となる。

又、同様に、対価算出部Ｐ１１５は、予測電力曲線に対する蓄電装置の登録された充放電可能量の総量から算出される、オフピーク及び／又はピークの時間帯の給電量の平準化の未達度合に応じて、第２指示受付部Ｐ１１４に基づく充放電を行った場合における単位充放電量あたりの対価が異なるように、蓄電池のその充放電による対価を算出するものとしてもよい。この場合、例えば、所定のオフピーク及び／又はピークの時間帯の配電線で使用されると予測される電力量と、充放電可能量の総量と、の比率又は差分等により未達度合を算出する。これによって、予測電力曲線に対して登録された充放電可能量の総量が不足している場合等において、顧客が、分散電源制御装置２００に登録をする誘引となり、より効率的に給電量の平準化を図ることができる。

尚、対価算出部Ｐ１１５は、充放電履歴データＰ１２２を他の装置に送信する機能とし、当該他の装置に充放電履歴データＰ１２２に基づいて充放電の対価を算出させるものとしてもよい。

取得部Ｐ１１６は、電気自動車Ｂ１００から残蓄電量を取得する機能である。取得部Ｐ１１６は、例えば、電気自動車Ｂ１００が充放電制御装置Ｐ１００の充放電プラグで接続されたときに、電気自動車Ｂ１００の通信部とデータ通信して、蓄電池の残蓄電量を取得し、蓄電池データＰ１２１に記憶する。

===分散電源制御装置の構成について===
以下、図６〜図７を参照して、本実施形態に係る分散電源制御装置２００の構成の一例について説明する。図６に、充放電制御装置Ｐ１００の構成の一例を表す。

分散電源制御装置２００は、制御部２１０、記憶部２２０、通信部２３０、入力部２４０、表示部２５０を備えるコンピュータである。制御部２１０は、バス（図示せず）を介して、記憶部２２０、通信部２３０、入力部２４０、表示部２５０を構成するハードウェアとデータ通信を行うとともに、それらの動作を制御する。記憶部２２０、通信部２３０、入力部２４０、表示部２５０の具体的なハードウェア構成は、充放電制御装置Ｐ１００の記憶部Ｐ１２０、通信部Ｐ１３０、入力部Ｐ１４０、表示部Ｐ１５０と同様であるため、説明は省略する。

≪分散電源制御装置のデータ構成≫
ここで、本実施形態に係る分散電源制御装置２００の記憶部２２０が有する、蓄電装置データ２２１、給電量データ２２２、気象データ２２３について説明する。

蓄電装置データ２２１は、分散電源制御装置２００が配電線Ｌの配下に管理する各蓄電装置１００に関するデータである。図７に、蓄電装置データ２２１の一例を示す。蓄電装置データ２２１には、蓄電装置１００ごとに、蓄電装置ＩＤと関連付けられて、その基本特性情報、及び顧客から登録された登録内容に関するデータがデータテーブルとして記憶されている。

蓄電装置１００の基本特性情報としては、例えば、通信アドレス情報、接続位置、限界充電量、充放電速度を有する。ここで、通信アドレス情報は、制御対象の配電線Ｌに接続された、蓄電装置１００（充放電制御装置Ｐ１００）の通信アドレスを表し、蓄電装置１００（充放電制御装置Ｐ１００）と通信接続するために用いられる。又、接続位置は、制御対象の配電線Ｌにおける接続位置を表す。限界充電量は、蓄電装置１００の蓄電池が充電し得る容量を表し、蓄電装置１００から蓄電池の残蓄電量が送信されてきたとき、充放電可能な容量を算出するために用いられる。充放電速度は、蓄電装置１００の蓄電池を充放電する際の速度を表し、ピークシフト制御を行うため調整方法を算出するときに用いられる。尚、蓄電装置１００の充放電速度は、可変のものと一定値に固定されているものがあり、可変のものについては、分散電源制御装置２００から当該充放電速度を変更し得る構成となっている。

又、登録内容に関する情報としては、例えば、登録時間帯、残蓄電量、目標蓄電量、充放電可能量、登録日時に関するデータを有する。これらの内容は、上記した通りであるから説明は省略する。尚、登録日時に関するデータとは、登録を行った日時を表す。

給電量データ２２２は、日時と関連付けて記憶された、制御対象の配電線Ｌにおける１日ごとの電流及びその変化率に関するデータである。ここで、配電線Ｌにおける電流は、計器用変圧器ＣＴにおいて検出された電流を給電量監視部２１２により計測した計測値である。又、電流の変化率は、電流の計測値に基づいて、算出される値である。給電量データ２２２は、過去の日のデータとともに、ピークシフト制御を行う当日のデータを含む。
尚、給電量データ２２２は、気象データ２２３とともに、配電線Ｌの電力曲線を予測するために用いられる。

気象データ２２３は、日時と関連付けて記憶された、天候（又は予測天候）及び気温（又は予測気温）に関するデータである。天候、気温は、例えば、気象庁から提供される数値予測データの一つであるメソ数値予報モデルＧＰＶ（Grid Point Value）データであり、気象情報提供装置４００から、通信部２３０を用いて取得することにより記憶される。尚、気象データ２２３は、給電量データ２２２と同様に、過去の日のデータとともに、ピークシフト制御を行う当日のデータを含む。

≪分散電源制御装置の機能構成≫
分散電源制御装置２００の制御部２１０は、登録受付部２１１、給電量監視部２１２、予測部２１３、調整部２１４を、その機能として有する。尚、これらの機能は、コンピュータプログラムにより実現される機能である。これらの機能を用いた動作フローの詳細は、後述する。

登録受付部２１１は、充放電制御装置Ｐ１００（蓄電装置１００）の登録部Ｐ１１２から、分散電源制御装置２００に蓄電装置１００の充放電の制御を委ねられる時間帯及び充放電可能量を取得する機能である。尚、登録部Ｐ１１２から取得する時間帯及び充放電可能量に関するデータは、上記した通りである。

給電量監視部２１２は、配電線Ｌの給電量を監視する機能である。本実施形態では、給電量監視部２１２は、計器用変流器ＣＴから配電線Ｌの電流を取得することにより、給電量を監視する。尚、給電量監視部２１２は、配電線Ｌの電流に代えて電力を検出するものであってもよく、又、各時間帯の配電線Ｌの給電量を監視することができる方法であれば、各顧客宅の電力量計から使用電力量を取得する構成であってもよい。

予測部２１３は、予測電力曲線を算出する機能である。本実施形態では、予測部２１３は、立ち下がり時刻において検出される配電線Ｌへの給電量（電流の計測値）及びその変化率に基づいて、当該日のオフピークの時間帯における予測電力曲線を算出し、立ち上がり時刻において検出される配電線Ｌへの給電量（電流の計測値）及びその変化率に基づいて、当該日のピークの時間帯における予測電力曲線を算出する。尚、予測部２１３は、一定の精度で予測電力曲線を算出することができれば、その算出方法は他の方法であってもよく、例えば、１年前の同日の給電量のデータを用いる態様であってもよい。

調整部２１４は、予測電力曲線と、登録された蓄電装置１００の登録内容に基づいて、給電量が時間的に平準化するように、登録された蓄電装置１００に充放電を行わせる機能である。本実施形態では、調整部２１４は、予測電力曲線と、各蓄電装置１００の登録内容に基づいて、オフピークの時間帯、ピークの時間帯においてピークシフト制御する全体の時間帯、及び各時間帯の調整すべき電力の大きさを算出する。そして、調整部２１４は、各蓄電装置１００に指示すべき指示データ（放電開始時刻、放電終了時刻、放電量、放電速度等）を算出して、当該指示データに基づいて、各蓄電装置１００に充放電を行わせる。尚、調整部２１４は、実際の電力曲線と予測電力曲線のずれに基づいて、逐次、予測電力曲線を修正し、各充放電制御装置Ｐ１００の指示内容を変更するものとするものでもよい。

===電力系統制御システムの処理について===
以下、図８〜図９を参照して、電力系統制御システム全体の動作について説明する。図８は、電力系統制御システムにおいて、分散電源制御装置２００が、蓄電装置１００の蓄電池（電気自動車Ｂ１００に搭載される蓄電池を表す。以下同じ。）の充放電を制御する処理を示すフローチャートである。図８のＳ１、Ｓ６〜Ｓ７、Ｓ１１〜Ｓ１３は、充放電制御装置Ｐ１００の制御部Ｐ１１０がコンピュータプログラムに従って実行する工程であり、Ｓ２〜Ｓ５、Ｓ８〜Ｓ１０は、分散電源制御装置２００の制御部２１０がコンピュータプログラムに従って実行する工程を表す。尚、分散電源制御装置２００、充放電制御装置Ｐ１００は、夫々の工程を行うに際し、夫々の記憶部２２０、Ｐ１２０に、演算処理の結果を格納する記憶領域を設定している。

本実施形態に係る電力系統制御システムは、分散電源制御装置２００の予測部２１３が、１日の立ち下がり時刻の配電線Ｌの給電量に基づいてオフピークの時間帯の予測電力曲線（図９を参照）を算出し、１日の立ち上がり時刻の配電線Ｌの給電量に基づいてピークの時間帯の予測電力曲線を算出する。そして、分散電源制御装置２００の調整部２１４が、事前に登録を受け付けた蓄電装置１００の登録内容と、予測電力曲線に基づいて、配電線Ｌのピークシフト制御を行う。尚、本実施形態では、分散電源制御装置２００は、当日の配電線Ｌの給電量を、計器用変流器ＣＴから取得した電流の計測値により検出する。

Ｓ１は、充放電制御装置Ｐ１００の登録部Ｐ１１２が、分散電源制御装置２００に対して、蓄電池の制御を委ねる時間帯、蓄電池の現在の充放電可能量を登録する工程である。本工程で、登録部Ｐ１１２は、例えば、表示部Ｐ１５０に、電気自動車Ｂ１００から取得した現在の残蓄電量を表示した登録画面（図示せず）を表示させ、顧客の入力を待ち受ける。そして、顧客が、例えば、前日の夜間（図９の立ち下りの時刻）に、次の日の電気自動車Ｂ１００の使用予定に応じて、入力部Ｐ１４０を用いて当該登録画面に、蓄電池の制御を委ねる時間帯、蓄電池の現在の残蓄電量、蓄電池の制御を委ねた時間帯終了後の目標蓄電量を入力して登録を行う。そして、登録部Ｐ１１２は、登録されるに応じて、分散電源制御装置２００に対して登録内容を送信する。

Ｓ２は、分散電源制御装置２００の登録受付部２１１が、Ｓ１で送信された充放電制御装置Ｐ１００からの登録内容を受け付ける工程である。本工程で、登録受付部２１１は、充放電制御装置Ｐ１００から受信した登録内容、即ち、蓄電池の制御を委ねる時間帯、蓄電池の現在の残蓄電量、時間終了後の目標蓄電量、及び充放電可能量を蓄電装置データ２２２として記憶する。

Ｓ３は、分散電源制御装置２００の予測部２１３が、配電線Ｌの当日のオフピークの時間帯の予測電力曲線を算出する工程である。本工程は、予測部２１３が、当日における配電線Ｌの電流の立ち下がり時刻における電流及びその変化率、並びに当日の気温及び天候に基づいて、至近の給電量データ２２２から同じか近似の電流曲線を選出することにより行う。尚、本工程の気温は、オフピークの時間帯であるから、例えば、当日の最低気温が用いられ、Ｓ８工程の気温は、ピークの時間帯であるから、例えば、当日の最高気温が用いられる。

図９の上図に選出された電流曲線の一例を、図９の下図に当該電流曲線から算出した予測電力曲線の一例を示す。尚、立ち下がりの時刻は、充放電制御を行わない時間帯に含まれ、配電線Ｌを流れる電流がピークになる時刻と、オフピークになる時刻との中間時刻（例えば、２２：００）である。又、同様に、立ち上がり時刻は、充放電制御を行わない時間帯に含まれ、配電線Ｌを流れる電流がオフピークになる時刻とピークになる時刻との中間時刻（例えば、９：００）である。そして、予測部２１３は、ピークシフト制御を行う当日の立ち下がりの時刻の配電線Ｌの電流及びその変化率、並びに当日の天候及び気温に基づいて、給電量データ２２２の過去のデータのうち、類似する電流曲線を選出する。

具体的には、予測部２１３は、立ち下がりの時刻の電流、その変化率及び気温に関しては、当日のデータと過去のデータの差分の絶対値又は２乗値を用い、天候に関しては、晴、曇、雨に対して値（例えば、２、１、０）を付与し、当日のデータと過去のデータの差分の絶対値又は２乗値を用い、これらの合計の数値が小さい日を、類似度の高い日として類似度の算出を行う。そして、予測部２１３は、類似度の高い日の給電量データ２２２を予測される電流曲線として選出する(図９上図)。これより、予測部２１３は、当該選出された電流曲線に基づいて、オフピークの時間帯の予測電力曲線を算出する。このとき、予測電力曲線の算出方法は、例えば、配電線Ｌの計器用変圧器ＣＴの位置で検出される電圧の計測値と、上記の電流曲線の電流の積算することで予測電力曲線を算出する（図９下図）。 尚、このとき、予測部２１４は、当該予測電力曲線に対して上記の気温と天候に関する当日のデータと過去のデータの差分により、一定量の補正を行ってもよい。例えば、過去の給電データ２２２から、気温と天候による、予測電力曲線の大小（上下）の変動を統計的に算出しておくことにより、算出した予測電力曲線を補正することができる。

尚、図９の下図のオフピークの時間帯の予測電力曲線により特定される領域の面積（図９中のＱ_inに相当）が、充電すべき電力量に相当し、又、図９の下図のピークの時間帯の予測電力曲線により特定される領域の面積（図９中のＱ_outに相当）が、放電すべき電力量に相当する。

Ｓ４は、分散電源制御装置２００の調整部２１４が、配電線Ｌの当日の予測電力曲線と、充放電制御装置Ｐ１００からの登録内容に基づいて、オフピークの時間帯の給電量が平準化されるように、調整方法を算出する工程である。本工程で、調整部２１４は、オフピークの時間帯の予測電力曲線により特定される領域の面積（図９中のＱ_inに相当）が、各充放電制御装置Ｐ１００からオフピークの時間帯に充放電可として登録された充電可能量の合計となるように、ピークシフト制御する全体の時間帯、各時間帯の調整すべき電力の大きさを算出する。

具体的には、調整部２１４は、充電可能量の合計と、オフピークの時間帯の予測電力曲線に基づいて、充電基準値Ｒ_inが最大となる値を算出し、これに基づいて、調整する全体の充電の時間帯（図９中のＱ_inの時間帯）及び各時間帯で調整する電力の大きさ（予測電力曲線の電力と充電基準値Ｒ_inの差分値）を設定する。そして、調整部２１４は、当該設定事項と、各充放電制御装置Ｐ１００の登録内容と、に基づいて、各充放電制御装置Ｐ１００に指示する指示データ（充電開始時刻、充電終了時刻、充電速度、充電量等）を生成する。このとき、調整部２１４は、充放電制御装置Ｐ１００の蓄電池が、一日のオフピークからピークの両方の時間帯にかけて登録が行われている場合、オフピークの時間帯で蓄電池の充電を行わせた後に、ピークの時間帯で蓄電池の目標蓄電量となるように放電を行わせるように、指示データを算出する。

尚、調整部２１４は、充電基準値Ｒ_inを複数設けておき、各充放電制御装置Ｐ１００からオフピークの時間帯に充放電可として登録された充電可能量の合計と、予測電力曲線に応じた充電基準値Ｒ_inを選択して、全体の充電の時間帯及び各時間帯の中で調整する電力の大きさを算出してもよい。

Ｓ５は、分散電源制御装置２００の調整部２１４が、Ｓ４の工程で算出した調整方法に従って、充放電制御装置Ｐ１００に指示データを送信する工程である。

Ｓ６は、充放電制御装置Ｐ１００の第２指示受付部Ｐ１１４が、分散電源制御装置２００から指示データを受信して、当該内容に従って、充電を開始する工程である。第２指示受付部Ｐ１１４は、分散電源制御装置２００からの指示データを受信して、当該指示データを記憶部Ｐ１２０に格納する。そして、第２指示受付部Ｐ１１４は、当該指示データの開始時刻となったときに、当該指示データの内容に従って、充放電制御部Ｐ１１１に蓄電池への充電制御を開始させる。又、このとき、第２指示受付部Ｐ１１４は、充放電履歴データＰ１２２として、分散電源制御装置２００からの指示に基づいて充電を行うことを「充放電種別」に記憶する。又、このとき、充放電制御部Ｐ１１１は、電力量計測ユニットＰ１７０を用いて充電した電力量を計測し、その電力量及び時間帯を充放電履歴データＰ１２２として記憶する。尚、一日のオフピークからピークの両方の時間帯にかけて、分散電源制御装置２００からの指示に基づいて充放電が行われた場合、充電する電力量は、顧客が使用するものではないため、充放電履歴データＰ１２２の「充放電種別」に別途の識別情報を記憶しておいてもよい。

Ｓ７は、充放電制御装置Ｐ１００の第２指示受付部Ｐ１１４が、分散電源制御装置２００から取得した指示データの内容に従って、充電を終了する工程である。以上のＳ３〜Ｓ７の工程により、１日のオフピークの時間帯のピークシフト制御が終了し、同様の方法（Ｓ８〜Ｓ１２）により、１日のピークの時間帯のピークシフト制御を行う。

Ｓ８は、分散電源制御装置２００の予測部２１３が、配電線Ｌの当日のピークの時間帯の予測電力曲線を算出する工程である。本工程で、予測部２１３は、Ｓ３の工程と同様の方法により、当日の立ち上がり時刻の配電線Ｌの電流及びその変化率、並びに当日の天候及び気温に基づいて、給電量データ２２２の過去のデータのうち、類似する電流曲線を選出して、配電線Ｌの当日のピークの時間帯の予測電力曲線を算出する。

Ｓ９は、分散電源制御装置２００の調整部２１４が、配電線Ｌの当日の予測電力曲線と、充放電制御装置Ｐ１００からの登録内容に基づいて、ピークの時間帯の電力曲線が平準化されるように、調整方法を算出する工程である。本工程で、調整部２１４は、Ｓ４の工程と同様の方法により、各充放電制御装置Ｐ１００に対する放電の指示データ（放電開始時刻、放電終了時刻、放電速度、放電量等）を生成する。即ち、調整部２１４は、蓄電池の放電可能量の合計と、ピークの時間帯の予測電力曲線に基づいて、放電基準値Ｒ_outが最大となる値を算出し、これに基づいて、調整する全体の放電の時間帯（図９中のＱ_outの時間帯）及び各時間帯で調整する電力の大きさ（予測電力曲線の電力と放電基準値Ｒ_outの差分値）を設定する。そして、調整部２１４は、当該設定事項と、各充放電制御装置Ｐ１００の登録内容と、に基づいて、各充放電制御装置Ｐ１００に指示する、放電の指示データ（充電開始時刻、充電終了時刻、充電速度、充電量等）を生成する。このとき、調整部２１４は、充放電制御装置Ｐ１００の蓄電池が、一日のオフピークからピークの両方の時間帯にかけて登録が行われている場合、オフピークの時間帯で充電を行った蓄電池の残蓄電量が、目標蓄電量となるように放電の指示データを算出する。

Ｓ１０は、分散電源制御装置２００の調整部２１４が、Ｓ９の工程で算出した調整方法に従って、充放電制御装置Ｐ１００に放電させる指示データを送信する工程である。

Ｓ１１は、充放電制御装置Ｐ１００の第２指示受付部Ｐ１１４が、分散電源制御装置２００から指示データを受信して、当該内容に従って、放電を開始する工程である。

Ｓ１２は、充放電制御装置Ｐ１００の第２指示受付部Ｐ１１４が、分散電源制御装置２００から取得した指示データの内容に従って、放電を終了する工程である。以上のＳ８〜Ｓ１２の工程により、１日のピークの時間帯のピークシフト制御が終了する。

Ｓ１３は、充放電制御装置Ｐ１００の対価算出部Ｐ１１５が、分散電源制御装置２００の指示に応じた充放電による対価を算出し、顧客に提示する工程である。本工程で、対価算出部Ｐ１１５は、充放電履歴データＰ１２２の充放電量、充放電時間帯、充放電種別に基づいて、対価データから換算される対価を算出する。そして、対価算出部Ｐ１１５は、分散電源制御装置２００の指示に基づく充放電による対価とともに、同じ容量だけ、顧客の指示に基づいて充放電を行った場合の対価を算出し、比較可能に提示する。即ち、充電の場合であれば、対価算出部Ｐ１１５は、今回の充電による請求金額とともに、顧客が自由に同じ容量だけ充電した場合の請求金額を表示部Ｐ１５０に表示させる。これにより、顧客は、分散電源制御装置２００に蓄電池の登録を行ったことにより、どの程度の利益が得られたかを認識することができる構成としている。

以上のＳ１〜Ｓ１３の工程を、１日ごとに繰り返すことにより、本実施形態に係る電力系統制御システムが、給電量の平準化を行うことができる。即ち、顧客は、夜間に電気自動車Ｂ１００の充電を行い、昼間に電気自動車Ｂ１００を利用するケースが多いが、上記のピークシフト制御により、オフピークの時間帯に電力が急激に下がり、発電設備の稼働効率が悪化することを防止することができる。又、電気自動車Ｂ１００が使用されずに放置されている場合等は、夜間に充電を行い、昼間に放電を行うことで、ピークの時間帯の電力のピーク値を下げることができる。

以上、本実施形態に係る電力系統制御システムによれば、分散電源制御装置２００が電力曲線に応じて、オフピークの時間帯、ピークの時間帯に顧客の有する蓄電装置１００を制御することにより、蓄電装置１００ごとに個別に制御する場合に比して、上位系統から供給する給電量の平準化を図ることができる。特に、本実施形態に係る電力系統制御システムは、顧客が、蓄電装置１００の充放電の制御を分散電源制御装置２００に委ねる旨の登録を、積極的に行うように誘引する登録のシステム（登録部Ｐ１１２、登録受付部２１１、対価算出部Ｐ１１５）を導入しているため、効率的に給電量の平準化を図ることができる。即ち、蓄電装置（電気自動車Ｂ１００）の充放電可能量や、登録できる時間帯は、顧客の都合により日々変化するが、本実施形態に係る登録のシステムは、顧客に対して分散電源制御装置２００への登録を容易にするとともに、登録したことによる適切な対価を受けられるようにするものである。

又、本実施形態に係る電力系統制御システムは、当日の立ち下がりの時刻の配電線Ｌへの給電量（電流、電力等）及びその変化率に基づいて、当該日のオフピークの時間帯における予測電力曲線を算出し、当日の立ち上がりの時刻の配電線Ｌへの給電量（電流、電力等）及びその変化率に基づいて、当該日のピークの時間帯における予測電力曲線を算出しているため、日ごとに変動する予測電力曲線を正確に算出することができ、効率的に給電量の平準化を図ることができる。

又、本実施形態に係る電力系統制御システムは、配電線Ｌごと（配電線Ｌ１、Ｌ２等）に、予測電力曲線を算出し、配電線Ｌごとに蓄電装置１００を制御することにより、当該配電線Ｌの給電対象地域の特性に応じた制御を行うことになり、よりきめ細かい電力のピークシフト制御が可能となるとともに、家電機器Ｒ１〜Ｒ３等の電力負荷の近くで放電するので、電力の伝送損失が少なくすることができる。そして、配電線Ｌごとに、その配下の負荷状況により個々の電力曲線があり、それらの配電線Ｌが集まって変電所３００の電力曲線となり、各変電所３００の電力曲線が集まって電力会社全体の電力曲線となるため、最も効率的に電力会社全体の給電量の平準化を図ることができる。

＜その他の実施の形態＞
上記実施形態では、蓄電装置１００を、充放電制御装置Ｐ１００、電気自動車Ｂ１００、配電装置Ｍ１００により構成する態様を示した。しかし、本発明は、顧客の保有する蓄電池を使用する種々の態様の蓄電装置１００に適用することができる。例えば、蓄電池は、電気自動車Ｂ１００に代えて、又は、電気自動車Ｂ１００と併せて、顧客が保有する太陽光発電装置の蓄電設備等を用いてよい。又、蓄電装置１００の機能の一部を他の機器に持たせてもよく、例えば、登録部Ｐ１１２を顧客の保有するスマートフォン等の携帯端末機器に持たせる構成としてもよい。

又、蓄電装置１００の対価算出部Ｐ１１５の演算処理機能を他の装置（例えば、顧客の電力使用量のデータ管理を行う管理装置）に持たせてもよい。即ち、対価算出部Ｐ１１５は、充放電履歴データＰ１２２を他の装置に送信する機能とし、当該他の装置が充放電履歴データＰ１２２に基づいて充放電の対価を算出するものとしてもよい。又、その他、対価算出部Ｐ１１５は、充放電の対価を算出する際、顧客宅の電力量使用量全体として、算出するものであってもよい。又、対価算出部Ｐ１１５は、上記の対価データＰ１２３を用いる代わりに、所定の演算式により充放電の対価を算出するものであってもよい。

又、上記実施形態では、蓄電装置データ２２１、給電量データ２２２、気象データ２２３の過去及び当日のデータは、分散電源制御装置２００の記憶部２２０に格納する構成とした。しかし、それらのデータの記憶領域は、任意の場所でよい。例えば、複数のコンピュータから構成されるクラウドシステム上に分散して記憶される構成であってもよい。又、分散電源制御装置２００の機能の一部を他の装置に持たせてもよく、例えば、予測部２１３の機能を、中央指令所等に設置されたコンピュータに持たせて、分散電源制御装置２００は、算出後の予測電力曲線を取得する構成としてもよい。

又、上記実施形態では、分散電源制御装置２００と蓄電装置１００（充放電制御装置１００Ｐ）が、データ通信する態様を示したが、これらの装置が必ずしも直接的にデータ通信する必要はなく、上位系統の電力系統全体を調整する装置等を介して、間接的にデータ通信する態様であってもよい。

又、上記実施形態では、分散電源制御装置２００は、配電線Ｌごとに制御することにより、当該配電線Ｌの給電対象地域の特性に合ったきめ細かいピークシフト制御を行っているが、複数の配電線Ｌの制御を行うものであってもよい。

以上より、上記実施形態は、下記の記載により特定される発明を開示するものである。

前述した課題を解決する主たる本発明は、顧客の保有する蓄電装置１００を、分散電源制御装置２００が制御することにより、配電線Ｌに供給する給電量の平準化を行う電力系統制御システムであって、蓄電装置１００は、配電線Ｌに接続された蓄電池と、蓄電池の充放電の制御を行う充放電制御部Ｐ１１１と、蓄電池の充放電の制御を分散電源制御装置２００へ委ねる時間帯と充放電可能量を、分散電源制御装置２００に登録する登録部Ｐ１１２と、顧客からの指示を受け付け、充放電制御部Ｐ１１１に蓄電池の充放電を行わせる第１指示受付部Ｐ１１３と、分散電源制御装置２００からの指示を受け付け、充放電制御部Ｐ１１１に蓄電池の充放電を行わせる第２指示受付部Ｐ１１４と、蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量、及びその充放電が第１指示受付部Ｐ１１３に基づくか第２指示受付部Ｐ１１４に基づくかを識別可能とする充放電種別情報に基づいて、蓄電池の充放電による対価を算出し、あるいは他の装置に算出させる対価算出部Ｐ１１５と、を備え、分散電源制御装置２００は、蓄電装置１００の登録部Ｐ１１２からの登録を受け付ける登録受付部２１１と、蓄電装置１００の登録された時間帯及び充放電可能量と、配電線Ｌで使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、給電量が時間的に平準化するように、登録された蓄電装置１００に充放電の指示をする調整部２１４と、を備える、ことを特徴とする電力系統制御システムである。これによって、分散電源制御装置２００が電力曲線に応じて、オフピークの時間帯、ピークの時間帯に顧客の有する蓄電装置１００を制御することとなり、上位系統から供給する給電量の平準化を図ることができる。特に、顧客が、蓄電装置１００の充放電の制御を分散電源制御装置２００に委ねる旨の登録を、積極的に行うように誘引する登録システム（登録部Ｐ１１２、登録受付部２１１、対価算出部Ｐ１１５）を導入しているため、効率的に給電量の平準化を図ることができる。

又、分散電源制御装置２００は、更に、ピークからオフピークへ向かう間の時間帯における配電線Ｌへの給電量及びその変化率に基づいて、当該日のオフピークの時間帯における配電線Ｌで使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線を算出し、オフピークからピークへ向かう間の時間帯における配電線Ｌへの給電量及びその変化率に基づいて、当該日のピークの時間帯における配電線Ｌで使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線を算出する予測部２１３を更に備えるものであってもよい。これによって、日ごとに変動する、オフピーク及び／又はピークの時間帯の予測電力曲線を正確に算出することができるため、効率的に給電量の平準化を図ることができる。

又、蓄電装置１００の対価算出部Ｐ１１５は、第２指示受付部Ｐ１１４に基づく充放電を行った場合の蓄電池の充放電による対価を、それと同一の充放電量だけ第１指示受付部Ｐ１１３に基づいて充放電を行った場合の対価と比較可能に提示するものであってもよい。これによって、顧客が、分散電源制御装置２００に登録したことにより、どの程度の利益が得られたかを認識することができるため、顧客が登録をする誘引となり、より効率的に給電量の平準化を図ることができる。

又、蓄電装置１００の対価算出部Ｐ１１５は、 予測電力曲線に対する蓄電装置１００の登録された充放電可能量の総量から算出されるオフピーク及び／又はピークの時間帯の給電量の平準化の未達度合に応じて、第２指示受付部Ｐ１１４に基づく充放電を行った場合における単位充放電量あたりの対価が異なるように、蓄電池のその充放電による対価を算出する、及び／又は他の装置に算出させるものであってもよい。これによって、予測電力曲線に対して登録された充放電可能量の総量が不足している場合等において、顧客が、分散電源制御装置２００に登録をする誘引となり、より効率的に給電量の平準化を図ることができる。

又、分散電源制御装置２００の調整部２１４は、一日のオフピークからピークの両方の時間帯にかけて蓄電装置１００の登録を行っている場合、オフピークの時間帯で蓄電池の充電を行わせた後に、ピークの時間帯で蓄電池の放電を行わせるものであってもよい。これによって、蓄電装置１００の充放電を利用して、より効率的に給電量の平準化を図ることができる。又、このとき、蓄電装置１００の対価算出部Ｐ１１５は、第２指示受付部Ｐ１１４に基づいて、オフピークの時間帯で蓄電池の充電を行った後に、ピークの時間帯で蓄電池の放電を行った場合、いずれか一方の場合と区別して、蓄電池のその充放電による対価を算出する、あるいは他の装置に算出させるものであってもよい。これによって、オフピークの時間帯からピークの時間帯にかけて放置しているだけの蓄電装置１００についても、顧客が登録をする誘引とすることができる。

又、分散電源制御装置２００の調整部２１４は、蓄電装置１００の登録された時間帯及び充放電可能量と、配電線Ｌごとに算出された配電線Ｌで使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、配電線Ｌごとに、オフピーク及び／又はピークの時間帯の給電量が平準化するように、登録された蓄電装置１００に充放電の指示をするものであってもよい。これによって、配電線Ｌごと（配電線Ｌ１、Ｌ２等）に、予測電力曲線を算出し、配電線Ｌごとに蓄電装置１００を制御することにより、当該配電線Ｌの給電対象地域の特性に応じた制御を行うことになり、よりきめ細かい電力のピークシフト制御が可能となるとともに、家電機器Ｒ１〜Ｒ３等の電力負荷の近くで放電するので、電力の伝送損失が少なくすることができる。そして、配電線Ｌごとに、その配下の負荷状況により個々の電力曲線があり、それらの配電線Ｌが集まって変電所３００の電力曲線となり、各変電所３００の電力曲線が集まって電力会社全体の電力曲線となるため、最も効率的に電力会社全体の給電量の平準化を図ることができる。

又、前述した課題を解決する主たる本発明は、顧客の保有する蓄電装置１００の充放電を、分散電源制御装置２００が制御することにより、配電線Ｌに供給する給電量の平準化を行う電力系統制御システムの制御方法であって、蓄電装置１００の有する配電線Ｌに接続された蓄電池に対する充放電の制御のうち、その制御を分散電源制御装置２００へ委ねる時間帯と充放電可能量を、分散電源制御装置２００に登録する工程と、蓄電装置１００の第１指示受付部Ｐ１１３が、顧客からの指示を受け付け、蓄電池の充放電を行う工程と、蓄電装置１００の第２指示受付部Ｐ１１４が、分散電源制御装置２００からの指示を受け付け、蓄電池の充放電を行う工程と、蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量、及びその充放電が第１指示受付部Ｐ１１３に基づくか第２指示受付部Ｐ１１４に基づくかを識別可能とする充放電種別情報に基づいて、蓄電池の充放電による対価を算出する工程と、分散電源制御装置２００の登録受付部２１１が、蓄電装置１００の登録を受け付ける工程と、分散電源制御装置２００の調整部２１４が、蓄電装置１００の登録された時間帯及び充放電可能量と、配電線Ｌで使用される電力の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、給電量が時間的に平準化するように、登録された蓄電装置１００に充放電の指示をする工程と、を備える、ことを特徴とする電力系統制御システムの制御方法である。これによって、分散電源制御装置２００が電力曲線に応じて、オフピークの時間帯、ピークの時間帯に顧客の有する蓄電装置１００を制御することとなり、上位系統から供給する給電量の平準化を図ることができる。特に、顧客が、蓄電装置１００の充放電の制御を分散電源制御装置２００に委ねる旨の登録を、積極的に行うように誘引する登録のシステムを導入しているため、効率的に給電量の平準化を図ることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１００ 蓄電装置
Ｐ１００ 充放電制御装置
Ｂ１００ 電気自動車
Ｍ１００ 配電装置
２００ 分散電制御装置
３００ 変電所
４００ 気象情報提供装置
５００ 通信回線
Ｌ 配電線
ＣＴ 計器用変流器
ＣＢ 遮断器
Ｈ 需要家

Claims (8)

1. 顧客の保有する蓄電装置を、分散電源制御装置が制御することにより、配電線に供給する給電量の平準化を行う電力系統制御システムであって、
   前記蓄電装置は、
   前記配電線に接続された蓄電池と、
   前記蓄電池の充放電の制御を行う充放電制御部と、
   前記蓄電池の充放電の制御を前記分散電源制御装置へ委ねる時間帯と充放電可能量を、前記分散電源制御装置に登録する登録部と、
   前記顧客からの指示を受け付け、前記充放電制御部に前記蓄電池の充放電を行わせる第１指示受付部と、
   前記分散電源制御装置からの指示を受け付け、前記充放電制御部に前記蓄電池の充放電を行わせる第２指示受付部と、
   前記蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量、及びその充放電が前記第１指示受付部に基づくか前記第２指示受付部に基づくかを識別可能とする充放電種別情報に基づいて、前記蓄電池の充放電による対価を算出し、あるいは他の装置に算出させる対価算出部と、 を備え、
   前記分散電源制御装置は、
   前記蓄電装置の前記登録部からの登録を受け付ける登録受付部と、
   前記蓄電装置の登録された時間帯及び充放電可能量と、前記配電線で使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、給電量が時間的に平準化するように、登録された前記蓄電装置に充放電の指示をする調整部と、を備える、
   ことを特徴とする電力系統制御システム。
2. 前記分散電源制御装置は、更に、
   ピークからオフピークへ向かう間の時間帯において検出される前記配電線の電流又は電力及びその変化率に基づいて、当該日のオフピークの時間帯における前記配電線で使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線を算出し、
   オフピークからピークへ向かう間の時間帯において検出される前記配電線の電流又は電力及びその変化率に基づいて、当該日のピークの時間帯における前記配電線で使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線を算出する予測部を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力系統制御システム。
3. 前記蓄電装置の前記対価算出部は、
   前記第２指示受付部に基づく充放電を行った場合の前記蓄電池の充放電による対価を、それと同一の充放電量だけ前記第１指示受付部に基づいて充放電を行った場合の対価と比較可能に提示する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力系統制御システム。
4. 前記蓄電装置の前記対価算出部は、
   前記予測電力曲線に対する前記蓄電装置の登録された充放電可能量の総量から算出されるオフピーク及び／又はピークの時間帯の給電量の平準化の未達度合に応じて、前記第２指示受付部に基づく充放電を行った場合における単位充放電量あたりの対価が異なるように、前記蓄電池のその充放電による対価を算出し、あるいは他の装置に算出させる
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力系統制御システム。
5. 前記分散電源制御装置の前記調整部は、
   一日のオフピークからピークの両方の時間帯にかけて前記蓄電装置の登録を行っている場合、オフピークの時間帯で前記蓄電池の充電を行わせた後に、ピークの時間帯で前記蓄電池の放電を行わせる
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電力系統制御システム。
6. 前記蓄電装置の前記対価算出部は、
   前記第２指示受付部に基づいて、オフピークの時間帯で前記蓄電池の充電を行った後に、ピークの時間帯で前記蓄電池の放電を行った場合、いずれか一方の場合と区別して、前記蓄電池のその充放電による対価を算出し、あるいは他の装置に算出させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の電力系統制御システム。
7. 前記分散電源制御装置の前記調整部は、
   前記蓄電装置の登録された時間帯及び充放電可能量と、配電線ごとに算出された前記配電線で使用される電力量の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、配電線ごとに、給電量が時間的に平準化するように、登録された前記蓄電装置に充放電の指示をする
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電力系統制御システム。
8. 顧客の保有する蓄電装置の充放電を、分散電源制御装置が制御することにより、配電線に供給する給電量の平準化を行う電力系統制御システムの制御方法であって、
   前記蓄電装置の有する前記配電線に接続された蓄電池に対する充放電の制御のうち、その制御を前記分散電源制御装置へ委ねる時間帯と充放電可能量を、前記分散電源制御装置に登録する工程と、
   前記蓄電装置の第１指示受付部が、前記顧客からの指示を受け付け、前記蓄電池の充放電を行う工程と、
   前記蓄電装置の第２指示受付部が、前記分散電源制御装置からの指示を受け付け、前記蓄電池の充放電を行う工程と、
   前記蓄電池の充放電を行った時間帯、充放電量、及びその充放電が前記第１指示受付部に基づくか前記第２指示受付部に基づくかを識別可能とする充放電種別情報に基づいて、前記蓄電池の充放電による対価を算出し、あるいは他の装置に算出させる工程と、
   前記分散電源制御装置の登録受付部が、前記蓄電装置の登録を受け付ける工程と、
   前記分散電源制御装置の調整部が、前記蓄電装置の登録された時間帯及び充放電可能量と、前記配電線で使用される電力の予測値の時間的変化を示す予測電力曲線と、に基づいて、給電量が時間的に平準化するように、登録された前記蓄電装置に充放電の指示をする工程と、を備える、
   ことを特徴とする電力系統制御システムの制御方法。

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