JP2018007364A - 電力管理装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】逆潮流に関連して需要家間で生じる利益の不公平性が抑制されるようにする。【解決手段】複数の需要家施設を対象として電力管理を行う電力管理装置として、複数の需要家施設の各々が備える電力供給源からの逆潮流量について、逆潮流により需要家施設に対応する需要家が享受する利益の偏りが抑制されるように制御する逆潮流制御部を備えて構成する。【選択図】図４

Description

本発明は、電力管理装置及びプログラムに関する。

太陽電池で発電された電力と負荷で消費された消費電力との差分として算出される余剰電力量に基づいて電力系統に逆潮流する電力のばらつきを抑えるように蓄電池の充放電制御を行い、逆潮流する電力の平滑化を図るようにされた技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１８８２８６号公報

一定範囲における複数の需要家を対象として電力管理を行うようにされた、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やＣＥＭＳ（Community Energy Management System）などといわれる電力管理システムが知られている。このような電力管理システムのもとで、需要家ごとに対応する需要家施設が太陽電池などの電力供給源から逆潮流を行うにあたっては以下のような問題がある。
つまり、電力管理システムにおける一部の需要家施設から多くの逆潮流が行われた場合には、この逆潮流によって電力系統の電圧が上昇してしまい、他の需要家施設による逆潮流量が極端に減少する、あるいは他の需要家施設による逆潮流が行えなくなる場合がある。つまり、複数の需要家施設間での逆潮流量に大きな偏りが生じる。
逆潮流は、例えば需要家による売電に相当することから、上記のように逆潮流量に大きな偏りが生じることは、需要家間での利益の公平性が保たれなくなるということにつながる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、逆潮流に関連して需要家間で生じる利益の不公平性が抑制されるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明の一態様は、複数の需要家施設を対象として電力管理を行う電力管理装置であって、前記複数の需要家施設の各々が備える電力供給源からの逆潮流量について、逆潮流により前記需要家施設に対応する需要家が享受する利益の偏りが抑制されるように制御する逆潮流制御部を備える電力管理装置である。

本発明の一態様は、複数の需要家施設を対象として電力管理を行う電力管理装置としてのコンピュータを、前記複数の需要家施設の各々が備える電力供給源からの逆潮流量について、逆潮流により前記需要家施設に対応する需要家が享受する利益の偏りが抑制されるように制御する逆潮流制御部として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、逆潮流に関連して需要家間で生じる利益の不公平性が抑制されるという効果が得られる。

第１実施形態における電力管理システムの全体構成例を示す図である。 第１実施形態における需要家施設が備える電気設備の一例を示す図である。 第１実施形態における電力管理装置の構成例を示す図である。 第１実施形態における電力管理装置が逆潮流量の制御に関連して実行する処理手順例を示すフローチャートである。 第２実施形態における電力管理装置が需要家施設にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例を示すフローチャートである。 第３実施形態における電力管理装置が需要家施設にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例を示すフローチャートである。 第４実施形態における電力管理装置が需要家施設にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例を示すフローチャートである。 第５実施形態における電力管理装置が需要家施設にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例を示すフローチャートである。 第６実施形態における逆潮流の制御の例を説明する図である。

＜第１実施形態＞
［電力管理システムの構成例］
図１は、本発明の実施形態における電力管理システムの全体構成例を示している。本実施形態における電力管理システムは、例えば、所定の地域範囲における複数の需要家に対応する住宅、商業施設、産業施設などの需要家施設における電力を一括して管理するものである。このような電力管理システムは、例えばＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やＣＥＭＳ（Community Energy Management System）などといわれるものに対応する。

本実施形態の電力管理システムは、図１において電力管理地域１として示す一定範囲の地域における複数の需要家施設１０ごとに備えられる電気設備を対象として電力管理を行う。
需要家施設１０は、例えば、住宅、商業施設、あるいは産業施設などに該当する。また、電力管理地域１が、例えば１つまたは複数の集合住宅に対応し、需要家施設１０のそれぞれが集合住宅における各戸であるような態様でもよい。

同図に示す電力管理地域１における複数の需要家施設１０においては、再生可能エネルギーである太陽電池を備える需要家施設１０が含まれる。また、電力管理地域１における複数の需要家施設１０においては、電気設備の１つとして蓄電池を備える需要家施設１０が含まれる。
このような需要家施設１０のうちには、太陽電池と蓄電池の両者を備える需要家施設１０が有ってもよいし、太陽電池と蓄電池のいずれか一方を備える需要家施設１０が有ってもよい。
なお、需要家施設１０においては、太陽電池に加えて、あるいは太陽電池に代えて、ガスを使用して電力を生成する燃料電池などをはじめとする他の発電装置が備えられもよい。ただし、以降においては、説明を簡単にすることの便宜上、需要家施設１０に備えられる発電装置が太陽電池である場合を例に挙げる。

電力管理地域１における各需要家施設１０には、共通の配電網３と接続されることで、商用電源２が分岐して供給される。各需要家施設１０は、配電網３から供給される電力を負荷に供給することができる。これにより、負荷としての各種の電気設備（機器）が稼働される。
また、太陽電池を備える需要家施設１０は、太陽電池の発電電力を配電網３に出力させることができる。
また、蓄電池を備える需要家施設１０においては、配電網３から電力供給を受けて蓄電池に蓄電（充電）させることができる。また、蓄電池と太陽電池を備える需要家施設１０においては、太陽電池の発電電力を蓄電池に充電させることができる。

また、需要家施設の位置は、電力管理システムが管理する構成となっていれば、同様に管理されている他の需要家施設と同一地域に限定されなくともよい。すなわち、電力管理システムは、自身の管理下の需要家施設として登録され、ネットワーク３００を利用して管理する情報の送受信が行うことができれば、異なる地域（例えば、北海道、本州、九州、四国などの各地域）において登録された複数の需要家施設の集合体でもよい。この場合、共通の配電網３は、需要家施設１０の各々に接続される地域における電源線の集合体となる。

また、本実施形態の電力管理システムにおいては、電力管理装置２００（需要電力予測装置の一例）が備えられる。電力管理装置２００は、電力管理地域１に属する各需要家施設１０における電気設備を対象として電力制御を実行する。このために、図１における電力管理装置２００は、ネットワーク３００を介して需要家施設１０の各々と相互通信可能なように接続される。これにより、電力管理装置２００は、各需要家施設１０における電気設備を制御することができる。

また、本実施形態の電力管理システムにおいては、電圧検出装置４００が備えられる。電圧検出装置４００は、配電網３の電圧（配電網電圧）を検出する。電圧検出装置４００により検出された配電網電圧は、電力管理装置２００が電力管理地域１における電力管理に用いる。

［需要家施設における電気設備例］
次に、図２を参照して、１つの需要家施設１０が備える電気設備の一例について説明する。
同図に示す需要家施設１０は、電気設備として、太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６及び施設別制御部１０７を備えている。

太陽電池１０１は、再生可能エネルギーを利用する発電装置の１つであり、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換する。太陽電池１０１は、例えば需要家施設１０の屋根などのように太陽光を効率的に受けられる場所に設置されることで、太陽光を電力に変換する。
パワーコンディショナ１０２（電力制御装置の一例）は、太陽電池１０１により発電される電力を制御して出力する。この際、パワーコンディショナ１０２は、太陽電池１０１から出力される直流の電力を交流に変換する。

蓄電池１０３は、充電のために入力される電力を蓄積し、また、蓄積した電力を放電して出力する。この蓄電池１０３には、例えばリチウムイオン電池などを採用することができる。

インバータ１０４は、複数の蓄電池１０３ごとに対応して備えられるもので、蓄電池１０３に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池１０３から放電により出力される電力の直流交流変換を行う。つまり、インバータ１０４は、蓄電池１０３が入出力する電力の双方向変換を行う。
具体的に、蓄電池１０３に対する充電時には、商用電源２またはパワーコンディショナ１０２から電力経路切替部１０５を介して充電のための交流の電力がインバータ１０４に供給される。インバータ１０４は、このように供給される交流の電力を直流に変換し、蓄電池１０３に供給する。
また、蓄電池１０３の放電時には、蓄電池１０３から直流の電力が出力される。インバータ１０４は、このように蓄電池１０３から出力される直流の電力を交流に変換して電力経路切替部１０５に供給する。

電力経路切替部１０５は、施設別制御部１０７の制御に応じて電力経路の切り替えを行う。この際、施設別制御部１０７は、電力管理装置２００の指示に応じて、電力経路切替部１０５を制御することができる。
上記の制御に応じて、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、商用電源２を負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。

また、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、太陽電池１０１により発電された電力（発電電力）をパワーコンディショナ１０２から負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。

また、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、商用電源２と太陽電池１０１の一方または両方から供給される電力をインバータ１０４経由で蓄電池１０３に充電するように電力経路を形成することができる。

また、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、蓄電池１０３から放電により出力させた電力を、インバータ１０４経由で負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。

さらに、電力経路切替部１０５は、太陽電池１０１による発電電力を、例えば配電網３を経由して、他の需要家施設１０における蓄電池に対して供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部１０５は、蓄電池１０３の放電により出力される電力を、他の需要家施設１０における負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。

負荷１０６は、需要家施設１０において自己が動作するために電力を消費する機器や設備などを一括して示したものである。

施設別制御部１０７は、需要家施設１０における電気設備（太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６のすべてまたは一部）を制御する。

先に図１に示した電力管理装置２００は、電力管理地域１に属する需要家施設１０全体における電気設備を対象として電力制御を実行する。このために、電力管理装置２００は、需要家施設１０における施設別制御部１０７の各々と、ネットワーク３００経由で相互通信可能なように接続される。これにより、施設別制御部１０７は、電力管理装置２００の制御に応じて自己の管理下にある電気設備を制御することができる。

なお、例えば施設別制御部１０７を省略して、電力管理装置２００が各需要家施設１０における蓄電池１０３などの電気設備を直接制御するようにしてもよい。しかし、本実施形態のように、電力管理装置２００と施設別制御部１０７を備えた構成とすることで、電力管理地域１全体と、需要家施設１０とで制御を階層化することにより、電力管理装置２００の制御の複雑化を回避することができる。

また、前述のように、電力管理地域１内の需要家施設１０のうちの一部において、例えば太陽光発電システム（太陽電池１０１及びパワーコンディショナ１０２）や、蓄電池システム（蓄電池１０３及びインバータ１０４）を備えないものがあってもよい。

本実施形態の電力管理システムにおいて、太陽光発電システムを備える需要家施設１０は、系統連系により、太陽電池１０１による発電電力をパワーコンディショナ１０２から配電網３に対して逆潮流させることができる。このような逆潮流は、例えば需要家施設１０において負荷１０６などにより消費しきれない余剰の発電電力を他者（例えば、電力会社や他の需要家）に買い取ってもらうための売電として行われる。

ここで、例えば或る需要家施設１０において、太陽電池１０１による発電電力が相当に大きくなったことに伴い、逆潮流量（例えば、逆潮流される電力）が相当に大きくなる可能性がある。このために、配電網３の電圧が上昇してしまい、他の需要家施設１０では、逆潮流量（ここでは電力）が小さくなってしまったり、逆潮流が行えないといった状況となる場合がある。

前述のように、需要家施設１０からの逆潮流は他者に対する売電であって、需要家に利益をもたらす。従って、上記のように、或る需要家施設１０の逆潮流量が大きいために他の需要家施設１０の逆潮流量が制限されることによっては、需要家間で利益的な不公平性が生じていることになる。
そこで、本実施形態の電力管理装置２００は、需要家施設１０からの逆潮流に関連して生じる需要家間での利益的な不公平性が抑制されるように、逆潮流に関する制御を行う。

［電力管理装置の構成例］
次に、図３を参照して、電力管理装置２００の構成例について説明する。電力管理装置２００は、ネットワークインターフェース部２０１、監視情報取得部２０２、逆潮流制御部２０３及び記憶部２０４を備える。

ネットワークインターフェース部２０１は、ネットワーク３００経由で各需要家施設１０の施設別制御部１０７と通信を実行する。

監視情報取得部２０２は、逆潮流制御部２０３が各需要家施設１０を対象として逆潮流に関する制御を行うにあたって用いる情報（監視情報）を取得する。監視情報取得部２０２は、監視情報として電圧検出装置４００が検出した配電網電圧を入力することができる。また、監視情報取得部２０２は、ネットワークインターフェース部２０１と接続されることで、ネットワーク３００経由で、各需要家施設１０における商品電力、太陽電池１０１の発電電力など情報を取得し、取得した情報を監視情報として利用することもできる。

逆潮流制御部２０３は、記複数の需要家施設１０の各々が備える電力供給源（パワーコンディショナ１０２）からの逆潮流量について、逆潮流により需要家施設１０に対応する需要家が享受する利益の偏りが抑制されるように制御する。
ここでの利益は、逆潮流を行うことに関連して得られる利益をいう。具体的に、需要家が享受する利益の１つとして、逆潮流による電力を電力会社等の他者が買い取る場合には、他者の買い取りにより得られる利益を挙げることができる。また、需要家が享受する利益の１つとして、需要家施設１０間で電力を融通（受給）し合うようにされている場合には、他の需要家施設１０に売電したことに応じて得られる利益を挙げることができる。また、これらの利益は、需要家に対する金銭的な付与とされてもよいし、例えば逆潮流に対する報酬としてのサービス（例えば、料金の割引、ポイントサービス制度におけるポイントの受け取り、娯楽施設の優待利用）などであってもよい。
記憶部２０４は、逆潮流制御部２０３が利用する各種の情報を記憶する。また、ここでの利益は、上記の金銭的な対価の授受に関するもののほか、逆潮流によって電力の有効活用が図られることによる自然環境への貢献などであってもよい。具体的には、逆潮流が自然環境への貢献であるとの観点により、所定の団体などから需要家に付与されるポイントなどが利益とされてもよい。また、需要家は、保護あるいは改善が図られた周囲の自然環境そのものを、自己の利益として享受することができる。

本実施形態において、需要家施設１０における施設別制御部１０７は、太陽電池１０１による発電電力について需要家施設１０内の電気設備により使用しきれずに余剰する電力を、パワーコンディショナ１０２から逆潮流させる。具体的には、例えば負荷１０６による電力の使用や蓄電池１０３への充電などを行ってもなお太陽電池１０１による発電電力が余剰する場合に、パワーコンディショナ１０２から配電網３への逆潮流が行われる。
そのうえで、本実施形態における電力管理装置２００は、同時に逆潮流を行っている複数の需要家施設１０ごとの逆潮流量について均一となるように制御を行う。このような制御によって、逆潮流に関する需要家間での利益についての不公平性を抑制することができる。
また、電力管理装置２００は、均一とする逆潮流量について、配電網電圧に基づいて変更を行うように制御する。配電網３の電圧は、例えば法令等で許容上限値と許容下限値とが定められている。このような制御により、複数の需要家施設１０から同時に逆潮流が行われる状況のもとで、配電網３の電圧を許容範囲内に保つことができる。

図４のフローチャートを参照して、本実施形態の電力管理装置２００が、需要家施設１０にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例について説明する。
電力管理装置２００において、逆潮流制御部２０３は、例えば所定のタイミングにおいて、逆潮流制御に関する初期設定として、逆潮流量の初期値である初期逆潮流量を設定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１による初期設定を行うタイミングは、例えば１日（２４時間）における所定の時刻とすることができる。また、初期逆潮流量の設定にあたっては、逆潮流制御部２０３は、過去における逆潮流量の実績についての履歴、各需要家施設１０における太陽電池１０１の発電電力、蓄電池１０３の充電量（残容量）、消費電力などの履歴、配電網電圧の履歴などの少なくともいずれか１つを利用することができる。

逆潮流制御部２０３は、ステップＳ１０１にて設定された初期逆潮流量を、指示逆潮流量として各需要家施設１０の施設別制御部１０７に送信する（ステップＳ１０２）。指示逆潮流量は、各需要家施設１０におけるパワーコンディショナ１０２から逆潮流させる場合の逆潮流量（電力）を指示する情報である。
施設別制御部１０７は、受信された指示逆潮流量を記憶する。施設別制御部１０７は、パワーコンディショナ１０２により逆潮流量を行わせる場合に、記憶された指示逆潮流量が示す電力（逆潮流量）となるようにパワーコンディショナ１０２を制御する。このようにして、本実施形態においては、例えば余剰電力の発生により需要家施設１０から逆潮流を行う場合には、いずれの需要家施設１０からも、指示逆潮流量に応じた均一の電力による出力が行われる。

上記のように逆潮流量の指示が行われている状態のもとで、逆潮流制御部２０３は、電圧検出装置４００によって検出されている配電網電圧を取得する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３による配電網電圧の検出は、ステップＳ１０２による処理の後において、一定時間ごとに行われればよい。

次に、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ１０３により取得した配電網電圧が上限閾値よりも高いか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。上限閾値は、例えば配電網３の電圧について定められた許容上限値に対するマージンを考慮して設定された値であり、許容上限値よりも低い値である。
配電網電圧が上限閾値よりも高い場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、需要家施設１０からの逆潮流によって配電網電圧が上昇し、許容上限値に近づいている状態である。そこで、この場合には、逆潮流制御部２０３は、現在設定されている指示逆潮流量を低く変更する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５による指示逆潮流量の変更は、例えば現在の指示逆潮流量から一定値を減算したり、一定率減少させるといったものあればよい。このように指示逆潮流量を低く設定することで、電力管理システム全体における潮流量が低減され、配電網電圧を降下させることができる。

一方、配電網電圧が上限閾値以下である場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ１０３により取得した配電網電圧が下限閾値よりも低いか否かについて判定する（ステップＳ１０６）。下限閾値は、例えば配電網３の電圧について定められた許容下限値に対するマージンを考慮して設定された値であり、許容下限値よりも高く、かつ、上限閾値よりも低い値である。

配電網電圧が下限閾値よりも低い場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、配電網電圧が低い傾向にあって、許容下限値に近い状態である。この状態であれば、現在において逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの逆潮流量をそれぞれ増加させてもよい。
そこで、この場合の逆潮流制御部２０３は、現在設定されている指示逆潮流量を高く変更する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７による指示逆潮流量の変更は、例えば現在の指示逆潮流量に対して一定値を加算したり、一定率増加させるといったものあればよい。このように指示逆潮流量を高く設定することで、電力管理システム全体における潮流量が増加し、配電網電圧を上昇させることができる。

ステップＳ１０５により指示逆潮流量を低く変更した後、あるいはステップＳ１０７により指示逆潮流量を高く変更した後、逆潮流制御部２０３は、変更後の指示逆潮流量を各需要家施設１０の施設別制御部１０７に送信する（ステップＳ１０８）。各需要家施設１０において、施設別制御部１０７は、受信された指示逆潮流量により、これまで記憶されていた指示逆潮流量を更新する。このように更新が行われることで、以降において、逆潮流を行う需要家施設１０のそれぞれからは、変更後の指示逆潮流量に応じた逆潮流量により均一に逆潮流が行われる。ステップＳ１０８の処理の後は、ステップＳ１０３に処理が戻される。

一方、配電網電圧が下限閾値以上である場合（ステップＳ１０６−ＮＯ）、配電網電圧は、上限閾値から下限閾値の範囲にある。この場合、特に指示逆潮流量を変更する必要はない。そこで、この場合には、ステップＳ１０３に処理が戻される。

［第１実施形態の変形例］
上記の説明では、需要家施設１０において逆潮流を行う電力供給源は、太陽電池１０１に対応するパワーコンディショナ１０２であった。しかしながら、需要家施設１０において逆潮流を行う電力供給源は、蓄電池１０３であってもよい。この場合、逆潮流制御部２０３は、指示逆潮流量による逆潮流が行われるように蓄電池１０３から放電される電力を制御すればよい。

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。先の第１実施形態では、複数の需要家施設１０ごとの逆潮流量を均一とすることで公平性が得られるようにしていた。しかしながら、例えば、太陽電池１０１による発電電力は、設置環境や太陽電池１０１の規模などに応じて需要家施設１０ごとに異なる。逆潮流は、電力会社の電力不足に対する補助であるとか、電力が不足している他の需要家施設１０への融通として捉えることができる。この場合、発電電力が大きいほど電力不足に対する貢献度が高いといえる。このようなことを考慮した場合、太陽電池１０１による発電電力が大きくなることに応じて、逆潮流量も大きくなるように設定することで、貢献度に応じた逆潮流量とすることができる。このようにしても、需要家間の利益の不公平性を抑制できる。
そこで、本実施形態の電力管理装置２００は、太陽電池１０１の発電電力に応じて各需要家施設１０の逆潮流量を設定するように構成される。

図５のフローチャートを参照して、本実施形態の電力管理装置２００が、需要家施設１０にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例について説明する。同図に示す処理は、一定時間ごとに実行される。

指示逆潮流量の決定タイミングに至ると、電力管理装置２００における監視情報取得部２０２は、現在においてパワーコンディショナ１０２から逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの太陽電池１０１の発電電力を取得する（ステップＳ２０１）。
このために、監視情報取得部２０２は、例えば各需要家施設１０における施設別制御部１０７に対して、ブロードキャストで、発電電力問合せを送信する。発電電力問合せは、現在において逆潮流を行っているパワーコンディショナ１０２に対応する太陽電池１０１の発電電力を問い合わせるコマンドである。発電電力問合せを受信した施設別制御部１０７のうち、パワーコンディショナ１０２により逆潮流を行わせていない需要家施設１０の施設別制御部１０７は応答を送信しない。一方、パワーコンディショナ１０２から逆潮流を行わせている需要家施設１０の施設別制御部１０７からは、発電電力問合せに対する応答として、太陽電池１０１の発電電力を示す情報が電力管理装置２００に送信される。このように送信された応答を受信することによって、監視情報取得部２０２は、現在においてパワーコンディショナ１０２から逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの太陽電池１０１の発電電力を取得できる。

次に、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ２０１により取得した太陽電池１０１の発電電力に基づいて、逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの指示逆潮流量を設定する（ステップＳ２０２）。逆潮流制御部２０３は、太陽電池１０１の発電電力が大きくなることに応じて指示逆潮流量も大きくなるように設定を行う。
発電電力に応じた指示逆潮流量の設定にあたり、逆潮流制御部２０３は、例えば発電電力を利用した所定の演算により指示逆潮流量を算出するようにしてもよい。あるいは、逆潮流制御部２０３は、発電電力ごとに指示逆潮流量を対応付けた指示逆潮流量テーブルを記憶部２０４に記憶させておき、指示逆潮流量テーブルを参照して設定するようにしてもよい。
そのうえで、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ２０２において、第１実施形態と同様に配電網電圧を取得し、取得した配電網電圧が一定範囲内となるように、需要家施設１０ごとに設定した指示逆潮流量を補正してもよい。
逆潮流制御部２０３は、ステップＳ２０２により設定された需要家施設１０ごとの指示逆潮流量を、それぞれ対応の施設別制御部１０７に送信する（ステップＳ２０３）。

＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態について説明する。第３実施形態の場合、需要家施設１０において逆潮流のための電力を出力する電力供給源は、蓄電池１０３である。
ここで、需要家施設１０ごとの蓄電池１０３における充電量は、蓄電池１０３の充電可能容量、使用状況に応じて異なる。この場合にも、第２実施形態と同様に、逆潮流を、電力会社の電力不足に対する補助、電力が不足している他の需要家施設１０への融通などとして捉えると、充電量が大きいほど多くの電力を逆潮できるため、電力不足に対する貢献度が高いといえる。このようなことを考慮した場合、太陽電池１０１による発電電力が大きくなることに応じて、逆潮流量も大きくなるように設定することで、需要家施設１０ごとに貢献度に応じた逆潮流量を設定することができ、需要家間の利益の不公平性を抑制できる。
そこで、本実施形態の電力管理装置２００は、蓄電池１０３の充電量に応じて各需要家施設１０の逆潮流量を設定するように構成される。

図６のフローチャートを参照して、本実施形態の電力管理装置２００が、需要家施設１０にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例について説明する。同図に示す処理は、一定時間ごとに実行される。

指示逆潮流量の決定タイミングに至ると、電力管理装置２００における監視情報取得部２０２は、現在において蓄電池１０３から逆潮流を行っている需要家施設１０ごとに、蓄電池１０３の充電量を取得する（ステップＳ３０１）。
このために、監視情報取得部２０２は、例えば各需要家施設１０における施設別制御部１０７に対して、ブロードキャストで、充電量問合せを送信する。充電量問合せは、現在において逆潮流を行っている蓄電池１０３の充電量を問い合わせるコマンドである。充電量問合せを受信した施設別制御部１０７のうち、蓄電池１０３により逆潮流を行わせていない需要家施設１０の施設別制御部１０７は応答を送信しない。一方、蓄電池１０３から逆潮流を行わせている需要家施設１０の施設別制御部１０７からは、充電量問合せに対する応答として、蓄電池１０３の充電量を示す情報が電力管理装置２００に送信される。このように送信された応答を受信することによって、監視情報取得部２０２は、現在において蓄電池１０３から逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの蓄電池１０３の充電量を取得できる。

次に、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ３０１により取得した蓄電池１０３の充電量に基づいて、逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの指示逆潮流量を設定する（ステップＳ３０２）。逆潮流制御部２０３は、蓄電池１０３の充電量が大きいほど、指示逆潮流量も大きくなるように設定を行う。
充電量に応じた指示逆潮流量の設定にあたり、逆潮流制御部２０３は、例えば充電量を利用した所定の演算により指示逆潮流量を算出するようにしてもよい。あるいは、逆潮流制御部２０３は、充電量ごとに指示逆潮流量を対応付けた指示逆潮流量テーブルを記憶部２０４に記憶させておき、指示逆潮流量テーブルを参照して設定するようにしてもよい。
そのうえで、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ３０２において、第１実施形態と同様に配電網電圧を取得し、取得した配電網電圧が一定範囲内となるように、需要家施設１０ごとに設定した指示逆潮流量を補正してもよい。
逆潮流制御部２０３は、ステップＳ３０２により設定された需要家施設１０ごとの指示逆潮流量を、それぞれ対応の施設別制御部１０７に送信する（ステップＳ３０３）。

＜第４実施形態＞
続いて、第４実施形態について説明する。需要家施設１０ごとの電力使用量（消費電力）は、負荷１０６を構成する電子機器や、需要家の生活様式などに応じて異なる。電力使用量が多いということは、それだけ、電力会社あるいは電力管理システムの運営者などの電力使用料金を多く払っているということである。このことを考慮すれば、電力使用量が多いほど逆潮流量を多く設定すれば、電力使用料金に応じた優遇を需要家に与えることができ、需要家間の利益の不公平性を抑制できる。
そこで、本実施形態の電力管理装置２００は、電力使用量に応じて各需要家施設１０の逆潮流量を設定するように構成される。

図７のフローチャートを参照して、本実施形態の電力管理装置２００が、需要家施設１０にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例について説明する。同図に示す処理は、一定時間ごとに実行される。
また、本実施形態の場合、需要家施設１０において逆潮流のための電力を出力する電力供給源は、パワーコンディショナ１０２と蓄電池１０３とのいずれでもよいが、以下の説明では、パワーコンディショナ１０２が電力供給源である場合を例に挙げる。

指示逆潮流量の決定タイミングに至ると、電力管理装置２００における監視情報取得部２０２は、現在においてパワーコンディショナ１０２から逆潮流を行っている需要家施設１０ごとに、需要家施設１０における電力使用量を取得する（ステップＳ４０１）。
このために、監視情報取得部２０２は、例えば各需要家施設１０における施設別制御部１０７に対して、ブロードキャストで、電力使用量問合せを送信する。電力使用量問合せは、現在において逆潮流を行っている需要家施設１０における電力使用量を問い合わせるコマンドである。電力使用量問合せを受信した施設別制御部１０７のうち、逆潮流を行っていない需要家施設１０の施設別制御部１０７は応答を送信しない。一方、逆潮流を行っている需要家施設１０の施設別制御部１０７からは、電力使用量問合せに対する応答として、現在に応じた電力使用量を示す情報が電力管理装置２００に送信される。このように送信された応答を受信することによって、監視情報取得部２０２は、現在において逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの電力使用量を取得できる。

次に、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ４０１により取得した電力使用量に基づいて、逆潮流を行っている需要家施設１０ごとの指示逆潮流量を設定する（ステップＳ４０２）。逆潮流制御部２０３は、電力使用量が大きいほど、指示逆潮流量も大きくなるように設定を行う。
電力使用量に応じた指示逆潮流量の設定にあたり、逆潮流制御部２０３は、例えば電力使用量を利用した所定の演算により指示逆潮流量を算出するようにしてもよい。あるいは、逆潮流制御部２０３は、電力使用量ごとに指示逆潮流量を対応付けた指示逆潮流量テーブルを記憶部２０４に記憶させておき、指示逆潮流量テーブルを参照して設定するようにしてもよい。
そのうえで、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ４０２において、第１実施形態と同様に配電網電圧を取得し、取得した配電網電圧が一定範囲内となるように、需要家施設１０ごとに設定した指示逆潮流量を補正してもよい。
逆潮流制御部２０３は、ステップＳ４０２により設定された需要家施設１０ごとの指示逆潮流量を、それぞれ対応の施設別制御部１０７に送信する（ステップＳ４０３）。

なお、前述もしたように、本実施形態における逆潮流量の制御は、逆潮流のための電力供給源が蓄電池１０３である場合にも適用できる。

＜第５実施形態＞
続いて、第５実施形態について説明する。複数の需要家施設１０ごとに異なる時間帯により逆潮流を行うようにされる。
例えば、１日において日照がある時間帯において太陽電池１０１が発電を行うことにより、電力管理地域１において逆潮流が可能となる需要家施設１０が存在することになる。この場合において、複数の需要家施設１０について逆潮流が可能な状態となっている場合、本実施形態の電力管理装置２００は、逆潮流が可能な需要家施設１０ごとに逆潮流を行う時間長を設定し、設定した時間長に応じた時間帯ごとに時分割で需要家施設１０ごとに逆潮流を実行させる。この場合、例えば１日の単位期間における需要家施設１０ごとの逆潮流量の積算（逆潮流による電力量）が均等となるようにすることで、需要家間での利益の不公平性を抑制できる。
本実施形態の場合、需要家施設１０において逆潮流のための電力を出力する電力供給源は、パワーコンディショナ１０２と蓄電池１０３とのいずれでもよいが、以下の説明では、パワーコンディショナ１０２が電力供給源である場合を例に挙げる。

図８のフローチャートを参照して、本実施形態の電力管理装置２００が、需要家施設１０にて行われる逆潮流の制御のために実行する処理手順例について説明する。
本実施形態における電力管理装置２００は、当日（現時刻を含む単位期間）における需要家施設１０ごとの逆潮流の履歴を示す逆潮流履歴情報を記憶している。１つの需要家施設１０に対応する逆潮流履歴情報は、逆潮流が行われた逆潮流時間帯（開始時刻及び終了時刻）と、逆潮流時間帯における逆潮流量（ここでは、逆潮流による電力量）とを含む。
電力管理装置２００における逆潮流制御部２０３は、現在において逆潮流が可能な状態の需要家施設１０ごとの積算逆潮流量を、逆潮流履歴情報を参照して算出する（ステップＳ５０１）。現在において逆潮流が可能な需要家施設１０については、例えば、監視情報取得部２０２（逆潮流制御部２０３でもよい）が、各需要家施設１０の施設別制御部１０７に対して逆潮流が可能な状態であるか否かについての問合せを行い、問合せに対する応答に基づいて判定することができる。

次に、逆潮流制御部２０３は、ステップＳ５０１により算出された積算逆潮流量に基づいて、逆潮流が可能な需要家施設１０ごとに割り当てるべき時間長である逆潮流時間を決定する（ステップＳ５０２）。この場合、逆潮流制御部２０３は、例えば積算逆潮流量が少ない需要家施設１０ほど、長い逆潮流時間を割り当てるようにする。

逆潮流制御部２０３は、ステップＳ５０２により決定した逆潮流時間により、順に需要家施設１０から逆潮流が行われるように制御（時分割逆潮流制御）を行う（ステップＳ５０３）。
ステップＳ５０３により需要家施設１０ごとの逆潮流を一巡させると、逆潮流制御部２０３は、今回のステップＳ５０３による需要家施設１０ごとの逆潮流の実績が反映されるように、逆潮流履歴情報を更新する（ステップＳ５０４）。このような制御によって、例えば１日に対応する単位期間における需要家施設１０ごとの積算逆潮流量が均一化されていくことになり、需要家間での利益の不公平性の抑制、緩和が図られる。

なお、本実施形態においては、例えばより簡易に、各需要家施設１０の逆潮流時間を同じに設定し、各需要家施設１０に逆潮流を行わせてもよい。

＜第６実施形態＞
続いて、第６実施形態について説明する。先の第５実施形態においては、複数の需要家施設１０のあいだで複数の異なる時間帯の設定が割り当てられるように制御するにあたり、需要家施設１０ごとに異なる逆潮流時間が設定されていた。これに対して、本実施形態においては、逆潮流について、複数の需要家施設１０のあいだで複数の異なる時間帯の設定が割り当てられるように制御するにあたり、逆潮流が停止される期間を異ならせることが行われる。

図９（ａ）は、或る１日における電力管理地域１内の各需要家施設１０の太陽電池１０１の発電に応じままに逆潮流を行った場合の逆潮流量の総量（総逆潮流量）を時間経過とともに示している。電力管理地域１において許容される許容総逆潮流量Ｌｖは、例えば電力会社との契約あるいは自主的な取り決めによって予め規定されている。同図においては、超過時間帯Ｔｏｖにおいて、総逆潮流量が許容総逆潮流量Ｌｖを超過する状態が示されている。超過時間帯Ｔｏｖは、例えば過去の需要家施設１０ごとにおける逆潮流量の履歴と、当日の天気予報などに基づいて予測することができる。

上記のように総逆潮流量が許容総逆潮流量Ｌｖを超過する場合には、総逆潮流量が許容総逆潮流量Ｌｖ以下となるように需要家施設１０からの逆潮流量を抑制する必要がある。そこで、本実施形態では、超過時間帯Ｔｏｖにおいて、複数の需要家施設１０のあいだで複数パターンの異なる逆潮流停止時間を設定する。逆潮流停止時間とは、逆潮流を強制的に停止させる制御が行われる時間帯である。なお、以下においては、説明の理解を分かりやすくするため、各需要家施設１０の太陽電池１０１による時刻ごとの発電量が同じである場合について説明する。

本実施形態の電力管理装置２００において、逆潮流制御部２０３は、図６（ｂ）、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示される３つの逆潮流停止時間のパターンを定める。
図６（ｂ）に示される逆潮流停止時間Ｔａと、図６（ｃ）に示される逆潮流停止時間Ｔｂと、図６（ｄ）に示される逆潮流停止時間Ｔｃは、超過時間帯Ｔｏｖにおいてそれぞれが重複しないようにして設定されている。
また、図６（ｂ）において逆潮流停止時間Ｔａ以外の逆潮流が行われる期間による逆潮流量の総計（電力量）と、図６（ｃ）において逆潮流停止時間Ｔｂ以外の逆潮流が行われる期間による逆潮流量の総計と、図６（ｄ）において逆潮流停止時間Ｔｃ以外の逆潮流が行われる期間による逆潮流量の総計とは、ほぼ同じとなるようにされている。このため、逆潮流量がほぼピークとなる時間帯に含まれる逆潮流停止時間Ｔｂについては、逆潮流量がほぼピークとなる時間帯から外れる逆潮流停止時間Ｔａ、Ｔｃよりも短く設定されている。

そのうえで、電力管理装置２００の逆潮流制御部２０３は、電力管理地域１内の需要家施設１０ごとに、逆潮流停止時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃのいずれかを適用する。そのうえで、逆潮流制御部２０３は、逆潮流停止時間Ｔａを適用した需要家施設１０における施設別制御部１０７に対して、逆潮流停止時間Ｔａにおいて逆潮流を停止するように指示を行う。また、逆潮流制御部２０３は、逆潮流停止時間Ｔｂを適用した需要家施設１０における施設別制御部１０７に対して、逆潮流停止時間Ｔｂにおいて逆潮流を停止するように指示を行う。また、逆潮流制御部２０３は、逆潮流停止時間Ｔｃを適用した需要家施設１０における施設別制御部１０７に対して、逆潮流停止時間Ｔｃにおいて逆潮流を停止するように指示を行う。
各施設別制御部１０７は、電力管理装置２００における逆潮流制御部２０３から指示に応じて、指定された逆潮流停止時間にてパワーコンディショナ１０２からの逆潮流が行われないように制御を行う。

このような制御によって、電力管理地域１内の総逆潮流量は、図６（ｅ）に示されるように、許容総逆潮流量Ｌｖ以下となる。そのうえで、超過時間帯Ｔｏｖにおける逆潮流量の総量は、需要家施設１０のあいだでほぼ均一とすることができるため、逆潮流に関する需要家間での利益についての不公平性が抑制される。

なお、本実施形態において、複数の需要家施設に割り当てる逆潮流停止時間のパターン数は、図９に示したように３つに限定されるものではなく、適宜変更されてよい。

なお、先の第１実施形態から第５実施形態においては、現在に対応して得られる監視情報を利用して逆潮流に関する制御が行われている。しかしながら、電力管理装置２００は、例えば過去の履歴に基づいて予測される監視情報を利用して、逆潮流のスケジュールを決定し、決定した逆潮流のスケジュールに従って各需要家施設１０における逆潮流を制御するようにしてもよい。

なお、上記各実施形態において、需要家施設１０が備える再生可能エネルギーに対応する発電装置（再生可能エネルギー対応発電装置）として、太陽電池１０１を例に挙げていた。しかしながら、需要家施設１０が備える再生可能エネルギー対応発電装置は、例えば風力発電装置、地熱発電装置などをはじめとして特に限定されるものではない。

なお、上述の電力管理装置２００としての機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の電力管理装置２００としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１ 電力管理地域、２ 商用電源、１０ 需要家施設、１０１ 太陽電池、１０２ パワーコンディショナ、１０３ 蓄電池、１０４ インバータ、１０５ 電力経路切替部、１０６ 負荷、１０７ 施設別制御部、２００ 電力管理装置、２０１ ネットワークインターフェース部、２０２ 監視情報取得部、２０３ 逆潮流制御部、２０４ 記憶部、４００ 電圧検出装置

Claims (7)

1. 複数の需要家施設を対象として電力管理を行う電力管理装置であって、
   前記複数の需要家施設の各々が備える電力供給源からの逆潮流量について、逆潮流により前記需要家施設に対応する需要家が享受する利益の偏りが抑制されるように制御する逆潮流制御部
   を備える電力管理装置。
2. 前記逆潮流制御部は、
   前記複数の需要家施設ごとの電力供給源のそれぞれから出力される逆潮流量が均一となるように制御する
   請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記電力供給源は、再生可能エネルギー対応発電装置により発電される電力を制御して出力する電力制御装置であり、
   前記逆潮流制御部は、前記複数の需要家施設ごとの再生可能エネルギー対応発電装置により発電される電力に基づいて、前記電力制御装置のそれぞれから出力させる逆潮流量を決定する
   請求項１に記載の電力管理装置。
4. 前記電力供給源は、蓄電池であり、
   前記逆潮流制御部は、前記複数の需要家施設ごとの蓄電池における充電量に基づいて、前記蓄電池のそれぞれから出力させる逆潮流量を決定する
   請求項１または３に記載の電力管理装置。
5. 前記逆潮流制御部は、
   逆潮流された電力が供給される配電網の電圧に基づいて、逆潮流量の総量を制御する
   請求項１から４のいずれか一項に記載の電力管理装置。
6. 前記逆潮流制御部は、
   前記電力供給源からの逆潮流について、前記複数の需要家施設のあいだで複数の異なる時間帯の設定が割り当てられるように制御する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の電力管理装置。
7. 複数の需要家施設を対象として電力管理を行う電力管理装置としてのコンピュータを、
   前記複数の需要家施設の各々が備える電力供給源からの逆潮流量について、逆潮流により前記需要家施設に対応する需要家が享受する利益の偏りが抑制されるように制御する逆潮流制御部
   として機能させるためのプログラム。

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