JP2018207707A - 電力管理システム、蓄電システム、送信方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電システムの動作状態を多様化させる技術を提供する。【解決手段】電力管理システムサーバ１４は、電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムの動作を制御する。生成部５０４は、蓄電システムの動作状態に関する情報を生成する。送信部５０６は、生成部５０４において生成した情報を蓄電システムに送信する。蓄電システムの動作状態に関する情報は、需要家から電力系統に売電を行っている場合に蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家から電力系統に売電を行っている場合に蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、電力を管理する電力管理システム、蓄電システム、送信方法、プログラムに関する。

需要家に設置された機器を制御する制御装置を備える電力管理システムが提案されている。機器は、例えば、太陽電池、蓄電池、燃料電池等の分散電源、家電機器を含む。このような制御装置は、上位のスマートサーバに接続される。スマートサーバは、複数の需要家を統括的に管理する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−３３５９１号公報

需要家において、太陽電池システムと蓄電システムが電力系統に接続されている場合、太陽電池システムからの電力が電力系統に売電されていると、蓄電システムからの放電が一般的に停止される。そのため、電力系統への売電がなされている場合に蓄電システムに放電を指示するためのメッセージは定義されていない。このような状況において、上位のサーバから売電量増加の指示を受けつけても、電力管理システムのサーバは、売電量を増加させるように蓄電システムを制御できない。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電システムの動作状態を多様化させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力管理システムは、電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムの動作を制御する電力管理システムであって、蓄電システムの動作状態に関する情報を生成する生成部と、生成部において生成した情報を蓄電システムに送信する送信部とを備える。蓄電システムの動作状態に関する情報は、需要家から電力系統に売電を行っている場合に蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家から電力系統に売電を行っている場合に蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含む。

本発明の別の態様は、蓄電システムである。この蓄電システムは、電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムであって、本蓄電システムの動作状態に関する情報を受信する受信部と、受信部において受信した情報をもとに動作する処理部とを備える。蓄電システムの動作状態に関する情報は、需要家から電力系統に売電を行っている場合に本蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家から電力系統に売電を行っている場合に本蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含む。

本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムの動作を制御する電力管理システムにおける送信方法であって、蓄電システムの動作状態に関する情報を生成するステップと、生成した情報を蓄電システムに送信するステップとを備える。蓄電システムの動作状態に関する情報は、需要家から電力系統に売電を行っている場合に蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家から電力系統に売電を行っている場合に蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含む。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、またはコンピュータプログラムを記録した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、蓄電システムの動作状態を多様化できる。

実施例に係るＶＰＰシステムの構成を示す図である。 図１の需要家の構成を示す図である。 図２の電力管理システムサーバ、スマートメータ、制御装置の構成を示す図である。 図２の電力管理システムサーバにおいて使用されるメッセージのフォーマットを示す図である。 図５（ａ）−（ｃ）は、図２の蓄電システムの動作概要を示す図である。 図６（ａ）−（ｄ）は、図１のＶＰＰシステムにおける電力管理システムサーバの様々な配置を示す図である。 図１のＶＰＰシステムにおける指示手順を示すシーケンス図である。 図８（ａ）−（ｂ）は、図３の電力管理システムサーバにおける動作状態の選択手順を示すフローチャートである。 図３の制御装置における処理手順を示すフローチャートである。

本発明の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。実施例は、点在する小規模な太陽光発電システム、蓄電システム、燃料電池システム等の機器と、電力の需要抑制を統合して制御するＶＰＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ）に関する。ＶＰＰは、太陽光発電システム、蓄電システム、燃料電池システム等の機器をネットワークを介して制御することによって、これらを１つの発電所のようにまとめて機能させる。ここで、太陽光発電システム、蓄電システム、燃料電池システム等の機器は各需要家に設置される。需要家は、電力会社等からの電力の供給を受けている施設であり、例えば、住宅、事務所、店舗、工場、公園などである。このような需要家における機器は電力管理システムによって制御される。電力管理システムは、需要家における電力の消費量が大きい時間帯において蓄電システムを放電させたり、電力系統の電気料金が安価である夜間において蓄電システムを充電させたりする。

複数の電力管理システムは、群管理システムに接続される。また、群管理システムは、電力小売事業者の上位システムにも接続される。群管理システムを管理する事業者は、電力小売事業者と契約を結んでおり、上位システムは、契約に応じた要求を群管理システムに出力する。群管理システムは、上位システムからの要求に応じて電力小売事業者に売電するように、複数の電力管理システムのそれぞれに対して制御を指示する。例えば、群管理システムは、発電所において発電される電力が逼迫する場合、需要家における買電を抑制させたりするように制御することを電力管理システムに要求する。

需要家において、太陽電池システムと蓄電システムが電力系統に接続されている場合、太陽電池システムからの電力が電力系統に売電されていると、ダブル発電による売電価格の低下を防ぐために蓄電システムからの放電が一般的に停止される。そのため、電力管理システムから蓄電システムに送信されるメッセージにおいて、電力系統への売電がなされている場合に蓄電システムに放電を指示するためのメッセージは不要であり、そのようなメッセージは定義されていない。このような状況において、電力管理システムが群管理システムから売電量増加の指示を受けつけた場合、電力管理システムは蓄電システムを放電させることができず、群管理システムの要求に応じることができない。一方、ダブル発電によって売電価格が低下する場合であっても、群管理システムの要求に応じて蓄電システムを放電させた方が需要家にとって得になる契約がなされていることもある。

このような状況に対応するために、本実施例に係る電力管理システムでは、売電中における蓄電システムの動作状態として３種類の状態を規定する。３種類の状態は第１状態から第３状態と示される。第１状態は売電中に放電を禁止する状態であり、第２状態は売電中に負荷での消費に限定して放電を許可する状態であり、第３状態は売電中に制限なく放電を許可する状態である。ここで、第１状態はこれまでの動作に相当し、第２状態はダブル発電に相当する。電力管理システムは、需要家に備えられた機器、例えば、スマートメータ、蓄電システムのそれぞれから現在の状態に関する情報を受信することによって、売電中であることを把握する。その状況下において、上位システム、群管理システムからの要求に応じて、電力管理システムは、第１状態を第２状態あるいは第３状態に変えることを指示するための情報を蓄電システムに送信する。蓄電システムは、受けつけた情報に応じて、第１状態を第２状態あるいは第３状態に変えて動作する。

図１は、実施例に係るＶＰＰシステム１００の構成を示す。ＶＰＰシステム１００は、上位システムサーバ１０、群管理システムサーバ１２と総称される第１群管理システムサーバ１２ａ、第２群管理システムサーバ１２ｂ、第Ｍ群管理システムサーバ１２ｍ、電力管理システムサーバ１４と総称される第１電力管理システムサーバ１４ａ、第２電力管理システムサーバ１４ｂ、第Ｎ電力管理システムサーバ１４ｎを含む。ここで、第１電力管理システムサーバ１４ａは第１需要家１６ａに設置され、第２電力管理システムサーバ１４ｂは第２需要家１６ｂに設置され、第Ｎ電力管理システムサーバ１４ｎは第Ｎ需要家１６ｎに設置され、第１需要家１６ａ、第２需要家１６ｂ、第Ｎ需要家１６ｎは需要家１６と総称される。なお、群管理システムサーバ１２の数は「Ｍ」に限定されず、電力管理システムサーバ１４と需要家１６の数は「Ｎ」に限定されない。

需要家１６は、例えば、一戸建ての住宅、マンションなどの集合住宅、コンビニエンスストアまたはスーパーマーケットなどの店舗、ビルなどの商用施設、工場であり、前述のごとく、電力会社等からの電力の供給を受けている施設である。需要家１６には、空調機器（エアコン）、テレビジョン受信装置（テレビ）、照明装置、蓄電システム、ヒートポンプ給湯機等の機器が設置される。これらの機器は、電力事業者等の電力系統に接続されることによって、商用電力の供給を受けて、電力を消費する。機器として、電力使用の削減量が比較的大きいと想定されるものが有用であるが、削減量があまり大きくないと想定されるものであってもよい。なお、機器に、太陽電池システム、燃料電池システム等の再生可能エネルギー発電装置が含まれてもよい。

電力管理システムサーバ１４は、電力管理システムの処理を実行するためのコンピュータであり、例えば、需要家１６内に設置される。電力管理システムサーバ１４は、例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）コントローラとしての機能を有する。そのため、電力管理システムサーバ１４は、ＨＡＮ（Ｈｏｍｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により需要家１６内の各種機器と通信可能であり、これらの機器を制御する。電力管理システムサーバ１４は、蓄電システムの動作、例えば、放電、充電を制御する。また、電力管理システムサーバ１４は、需要家１６に設置された機器と電力系統との間の連系を制御してもよい。電力管理システムサーバ１４は、停電時に機器と電力系統との間を解列し、復電時に機器と電力系統との間を連系する。

群管理システムサーバ１２は、群管理システムの処理を実行するためのコンピュータである。群管理システムサーバ１２は、複数の電力管理システムサーバ１４を接続することによって、複数の電力管理システムサーバ１４を管理する。その結果、群管理システムサーバ１２は、複数の電力管理システムサーバ１４のそれぞれに接続される複数の機器を統括的に管理する。複数の群管理システムサーバ１２は、上位システムサーバ１０に接続される。上位システムサーバ１０は、電力小売事業者等の事業者の処理を実行するためのコンピュータである。前述のごとく、電力小売事業者と群管理システムの事業者の間では契約が結ばれており、上位システムサーバ１０は、契約に応じた要求を群管理システムサーバ１２に出力する。なお、１つの群管理システムサーバ１２が複数の上位システムサーバ１０に接続されてもよい。

このような構成によって、上位システムが管理する需要家群全体の電力需要が逼迫する場合、群管理システムサーバ１２は、蓄電システムから放電した電力を需要家１６内で消費させたり、需要家１６内での電力消費を抑制させたりするように電力管理システムサーバ１４を制御する。また、上位システムが管理する需要家群全体の発電が増加し、供給が需要を上回る場合、群管理システムサーバ１２は、蓄電システムへの充電を増やしたり、需要家１６内での需要を増大させたりするように電力管理システムサーバ１４を制御する。

図２は、需要家１６の構成を示す。需要家１６には、電力系統３０、スマートメータ３２、分電盤３４、負荷３６、太陽電池システム３８、蓄電システム４０、電力管理システムサーバ１４が設置される。また、太陽電池システム３８は、ＰＶ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）２００、ＰＶ用ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣ２０２、ＰＶ用ＤＣ／ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）２０４を含み、蓄電システム４０は、ＳＢ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ｂａｔｔｅｒｙ）２１０、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４、制御装置２１６を含む。さらに、電力管理システムサーバ１４には、ネットワーク１８を介して群管理システムサーバ１２が接続される。

スマートメータ３２は、電力系統３０に接続され、デジタル式の電力量計である。スマートメータ３２は、電力系統３０から入ってくる潮流の電力量と、電力系統３０へ出て行く逆潮流の電力量とを計測可能である。スマートメータ３２は、通信機能を有し、電力管理システムサーバ１４と通信可能である。

ＰＶ２００は、太陽電池であり、再生可能エネルギー発電装置である。ＰＶ２００は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する。太陽電池として、シリコン太陽電池、化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感型（有機太陽電池）等が使用される。ＰＶ２００は、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２に接続され、発電した直流電力をＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２に出力する。

ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、ＰＶ２００から出力される直流電力を、所望の電圧値の直流電力に変換し、変換した直流電力をＰＶ用ＤＣ／ＡＣ２０４に出力する。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２は、例えば、昇圧チョッパで構成される。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２は、ＰＶ２００の出力電力が最大になるようＭＰＰＴ(Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ)制御される。ＰＶ用ＤＣ／ＡＣ２０４は、ＤＣ−ＡＣインバータであり、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２から出力される直流電力を交流電力に変換し、交流電力を配電線４２に出力する。

配電線４２は、スマートメータ３２と分電盤３４とを結ぶとともに、それらの間における交点Ｐから分岐してＰＶ用ＤＣ／ＡＣ２０４も結ぶ。分電盤３４は、配電線４２に接続されるとともに、負荷３６を接続する。分電盤３４は、負荷３６に電力を供給する。負荷３６は、配電線４２を介して供給される電力を消費する機器である。負荷３６は、冷蔵庫、エアコン、照明等の機器を含む。ここでは、分電盤３４に１つの負荷３６が接続されているが、分電盤３４に複数の負荷３６が接続されてもよい。

ＳＢ２１０は、電力を充放電可能な蓄電池であり、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を含む。ＳＢ２１０はＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２に接続される。ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、ＳＢ２１０側の直流電力と、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４側の直流電力との間の変換を実行する。

双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４は、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２と分電盤３４との間に接続される。双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４は、分電盤３４からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２に出力する。また、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４は、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を分電盤３４に出力する。つまり、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４によってＳＢ２１０は充放電される。このような双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４の制御は制御装置２１６によってなされる。制御装置２１６による制御については後述する。ここで、ＰＶ２００、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ２０２、ＰＶ用ＤＣ／ＡＣ２０４は一体的に形成されてもよく、その場合であっても、これを太陽電池システム３８と呼ぶものとする。また、ＳＢ２１０、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４、制御装置２１６は１つの筐体に格納されてもよく、その場合であっても、これを蓄電システム４０と呼ぶものとする。

第１計測点２２０は、配電線４２において、スマートメータ３２と交点Ｐとの間に配置される。第１計測点２２０は、通過する電力の電力値を計測するセンサである。ここで、通過する電力には、交点Ｐからスマートメータ３２に向かう電力と、スマートメータ３２から交点Ｐに向かう電力とが含まれる。前者が売電に相当し、後者が買電に相当する。第１計測点２２０は、売電に相当する電力値のみを計測してもよい。また、電力値の計測には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。このような第１計測点２２０は、電力系統３０に売電している電力を計測可能な計測点であるといえる。第１計測点２２０は、計測した電力値を制御装置２１６に出力する。

第２計測点２２２は、配電線４２において、交点Ｐと分電盤３４との間に配置される。第２計測点２２２は、第１計測点２２０と同様に通過する電力の電力値を計測するセンサである。ここでも、通過する電力には、分電盤３４から交点Ｐに向かう電力と、交点Ｐから分電盤３４に向かう電力とが含まれる。第２計測点２２２は、交点Ｐから分電盤３４に向かう電力値のみを計測してもよい。このような第２計測点２２２は、負荷３６と蓄電システム４０とにおいて消費している電力を計測可能な計測点であるといえる。第２計測点２２２は、計測した電力値を制御装置２１６に出力する。

電力管理システムサーバ１４は、ＨＡＮ等のネットワークを介して、スマートメータ３２、太陽電池システム３８、蓄電システム４０に接続され、それぞれと通信可能である。以下では、電力管理システムサーバ１４と太陽電池システム３８との間の通信は説明を省略する。また、電力管理システムサーバ１４は、ネットワーク１８を介して群管理システムサーバ１２にも接続される。電力管理システムサーバ１４における処理および通信を説明するために、ここでは、図３を使用する。

図３は、電力管理システムサーバ１４、スマートメータ３２、制御装置２１６の構成を示す。電力管理システムサーバ１４は、サービス連携部３００、制御部３０２を含み、制御部３０２は、受信部５００、処理部５０２、生成部５０４、送信部５０６を含む。制御装置２１６は、受信部４００、処理部４０２、生成部４０４、送信部４０６、取得部４０８を含む。

サービス連携部３００は、ＶＰＰのようなサービスとの双方向連携を実現するための処理を実行する。また、サービス連携部３００は、電力管理システムサーバ１４に登録されている機器のプロファイルをサービスへ提供する。これらのような処理を群管理システムとの間で実行するために、通信部５０８は、図示しない群管理システムサーバ１２と通信する。通信部５０８における受信部（図示せず）は、蓄電システム４０が設置された需要家１６の外に設置された外部サーバである群管理システムサーバ１２からの要求が含まれたメッセージを受信する。要求は、例えば、需要家１６における需要量の増加あるいは減少である。サービス連携部３００は、通信部５０８において受信した要求を制御部３０２に出力する。

制御部３０２は、需要家１６に設置された機器、例えば、スマートメータ３２、太陽電池システム３８、蓄電システム４０との連携を実現するための処理を実行する。連携によって、制御部３０２は、機器から情報を収集したり、機器を制御したりする。ここで、制御部３０２と各機器との間の通信は、所定のプロトコルにしたがった方式でなされる。所定のプロトコルは、例えば、「ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ」、「ＥＣＨＯＮＥＴ」である。しかしながら、所定のプロトコルはこれらに限定されない。

ここで、制御部３０２が通信する蓄電システム４０の動作状態として、第１状態から第３状態の３種類が定義される。第１状態は、電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する状態である。初期状態として、蓄電システム４０は第１状態で動作しているものとする。第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で蓄電システム４０からの放電を許可する状態である。第３状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えた放電を蓄電システム４０に許可する状態である。第１状態から第３状態に対応した蓄電システム４０の動作については後述する。

制御部３０２における受信部５００は、スマートメータ３２からの値、例えば、売電量あるいは買電量を受信するとともに、制御装置２１６からの蓄電量を受信する。これらの受信は、定期的、例えば３０分に１回なされる。処理部５０２は、スマートメータ３２からの値と蓄電量とをもとに、需要家１６において増加可能な需要量あるいは減少可能な需要量を導出する。このような需要量の導出には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

制御部３０２においてサービス連携部３００からの要求、例えば需要量の減少の要求を受けつけると、処理部５０２は、第１状態から第２状態あるいは第３状態への切り替えを決定する。ここで、第２状態であるか、第３状態であるかは、予めなされた契約によって決められる。なお、処理部５０２は、要求された需要量の減少量が、減少可能な需要量の範囲内であれば、第１状態の維持を決定し、要求された需要量の減少量が、減少可能な需要量の範囲外であれば、第１状態から第２状態あるいは第３状態への切り替えを決定してもよい。

生成部５０４は、蓄電システム４０の動作状態に関するメッセージを生成する。図４は、電力管理システムサーバ１４において使用されるメッセージのフォーマットを示す。メッセージでは、メッセージ種別のフィールドに続いてデータのフィールドが配置される。メッセージ種別のフィールドは、メッセージの種別を示しており、ここでは動作状態指示が示される。データのフィールドは、通知してほしいデータを示し、ここでは第１状態から第３状態のいずれかが示される。図３に戻る。このように、生成部５０４は、通信部５０８が受信した要求をもとに、蓄電システム４０の動作状態指示のメッセージを生成する。送信部５０６は、蓄電システム４０の動作状態指示のメッセージを制御装置２１６に送信する。

制御装置２１６の受信部４００は、蓄電システム４０の動作状態指示のメッセージを受信する。処理部４０２は、メッセージ種別のフィールドをもとには動作状態指示であることを認識し、データのフィールドをもとに、第１状態から第２状態あるいは第３状態に動作状態を変更することを認識する。処理部４０２は、認識した動作状態をもとに蓄電システム４０を制御するように動作する。その動作を説明するために、ここでは図５（ａ）−（ｃ）を使用する。

図５（ａ）−（ｃ）は、蓄電システム４０の動作概要を示す。図示のごとく、電力系統３０、スマートメータ３２、分電盤３４、負荷３６、太陽電池システム３８、蓄電システム４０は、図２と同様に接続される。図５（ａ）は、動作状態が第１状態を示している場合の動作概要を示す。前述のごとく、第１状態は、電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する状態である。処理部４０２は、第１状態において双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４からの放電を停止させる。放電の停止によって、太陽電池システム３８からの電力Ａ１は交点Ｐにおいて分岐され、電力Ａ２が分電盤３４に向かい、電力Ａ３がスマートメータ３２に向かう。電力Ａ２は負荷３６において消費される。第１計測点２２０は電力Ａ３を計測し、計測結果を制御装置２１６に出力する。制御装置２１６の取得部４０８は計測結果を取得する。処理部４０２は、第１計測点２２０における計測結果において、電力Ａ３が交点Ｐからスマートメータ３２に向かっている場合に、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４からの放電停止を継続させる。電力Ａ３が交点Ｐからスマートメータ３２に向かっている場合は電力系統３０に売電している状態に相当する。

図５（ｂ）は、動作状態が第２状態を示している場合の動作概要を示す。前述のごとく、第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で蓄電システム４０からの放電を許可する状態である。処理部４０２は、第２状態において双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４に放電を実行させる。放電によって、蓄電システム４０からの電力Ｂ１は分電盤３４を介して負荷３６に向かう。一方、太陽電池システム３８からの電力Ａ１は交点Ｐにおいて分岐され、電力Ａ４が分電盤３４に向かい、電力Ａ５がスマートメータ３２に向かう。ここで、電力Ａ４は、負荷３６において消費される電力のうち、電力Ｂ１だけでは不足している分に相当する。そのため、電力Ａ４は図５（ａ）の電力Ａ２よりも小さい。その結果、電力Ａ５は図５（ａ）の電力Ａ３よりも大きくなる。

第２計測点２２２は電力Ａ４を計測し、計測結果を制御装置２１６に出力する。制御装置２１６の取得部４０８は計測結果を取得する。処理部４０２は、第２計測点２２２における計測結果において、交点Ｐから分電盤３４に向かう電力Ａ４がゼロになるように、または、電力Ａ４が交点Ｐから分電盤３４に向かうように、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４に放電を実行させる。一方、第２計測点２２２における計測結果において、電力が分電盤３４から交点Ｐに向かっている場合、処理部４０２は、電力が交点Ｐから分電盤３４に向かうように、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４からの放電量を減少させる。電力Ａ４が交点Ｐから分電盤３４に向かっている場合は、蓄電システム４０から放電された電力が電力系統３０に向かわずに負荷３６だけで消費されている状態に相当する。

図５（ｃ）は、動作状態が第３状態を示している場合の動作概要を示す。前述のごとく、第３状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えた放電を蓄電システム４０に許可する状態である。そのため、処理部４０２は、第１計測点２２０および第２計測点２２２の計測結果に関係なく、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４に放電を実行させる。蓄電システム４０からの電力Ｂ２は分電盤３４において分岐され、電力Ｂ３が負荷３６に向かい、電力Ｂ４がスマートメータ３２に向かう。負荷３６は電力Ｂ３で動作するので、太陽電池システム３８からの電力Ａ１は交点Ｐからスマートメータ３２に向かう。そのため、電力Ａ１と電力Ｂ４が電力系統３０に向かう。

処理部４０２において処理がなされた場合、生成部４０４は、処理結果を制御部３０２に報告するためのメッセージを生成してもよい。メッセージのフォーマットは図４と同じであるが、メッセージ種別のフィールドには処理報告が示され、データのフィールドには、処理結果が示される。生成部４０４は、データ要求のメッセージを送信部４０６に出力する。送信部４０６は、処理報告のメッセージを制御部３０２に送信する。制御部３０２の受信部５００は、処理報告のメッセージを受信する。

なお、生成部５０４は、売電がなされているかあるいは買電がなされているかを把握するために、売電量あるいは売電量の通知をスマートメータ３２に要求するためのメッセージを生成してもよい。その際のメッセージのフォーマットは図４と同じであるが、メッセージ種別のフィールドにはデータ要求が示され、データのフィールドには、売電量あるいは買電量が示される。生成部５０４は、データ要求のメッセージを送信部５０６に出力する。送信部５０６は、データ要求のメッセージをスマートメータ３２に送信する。

スマートメータ３２は、データ要求のメッセージを受信すると、メッセージ種別のフィールドをもとにデータ要求であることを認識し、データのフィールドをもとに、売電量あるいは買電量を通知すべきであることを認識する。スマートメータ３２は、データ要求に応答するためのメッセージを生成する。メッセージのフォーマットは図４と同じであるが、メッセージ種別のフィールドにはデータ応答が示され、データのフィールドには、売電量あるいは買電量が示される。ここでは、売電量が示されているとする。スマートメータ３２は、データ応答のメッセージを制御部３０２に送信する。

制御部３０２の受信部５００は、データ応答のメッセージを受信する。処理部５０２は、メッセージ種別のフィールドをもとにデータ応答であることを認識し、データのフィールドをもとに、売電量を取得する。これにより、処理部５０２は、売電がなされていることを認識する。これに続いて、生成部５０４は、ＳＢ２１０の蓄電量等の通知を制御装置２１６に要求するためのメッセージを生成する。メッセージのフォーマットは図４と同じであるが、メッセージ種別のフィールドにはデータ要求が示され、データのフィールドには、通知してほしい情報の種類が示される。生成部５０４は、データ要求のメッセージを送信部５０６に出力する。送信部５０６は、データ要求のメッセージを制御装置２１６に送信する。

制御装置２１６の受信部４００は、データ要求のメッセージを受信する。処理部４０２は、メッセージ種別のフィールドをもとにデータ要求であることを認識し、データのフィールドをもとに、要求された情報を通知すべきであることを認識する。これに続いて、生成部４０４は、データ要求に応答するためのメッセージを生成する。メッセージのフォーマットは図４と同じであるが、メッセージ種別のフィールドにはデータ応答が示され、データのフィールドには、ＳＢ２１０の蓄電量等の情報が示される。この情報は、処理部４０２において取得されているものとする。生成部４０４は、データ応答のメッセージを送信部４０６に出力する。送信部４０６は、データ応答のメッセージを制御部３０２に送信する。

制御部３０２の受信部５００は、データ応答のメッセージを受信する。処理部５０２は、メッセージ種別のフィールドをもとにデータ応答であることを認識し、データのフィールドをもとに、ＳＢ２１０の蓄電量等の情報を取得する。これらの処理の結果、処理部５０２は、サービス連携部３００から売電量の増加の要求を受けつけてから、売電中であることを把握するとともに、売電量、ＳＢ２１０の蓄電量等の情報を把握する。

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

これまでは、電力管理システムサーバ１４が需要家１６に配置されているとしている。しかしながら、電力管理システムサーバ１４の配置はこれに限定されない。ここでは、電力管理システムサーバ１４の様々な配置を説明する。図６（ａ）−（ｄ）は、ＶＰＰシステム１００における電力管理システムサーバ１４の様々な配置を示す。図６（ａ）は、電力管理システムサーバ１４が需要家１６に配置される場合であり、これまでと同一である。図６（ｂ）は、電力管理システムサーバ１４のうちのサービス連携部３００と制御部３０２とが別々の装置として構成され、制御部３０２だけが需要家１６に配置され、サービス連携部３００は需要家１６外に配置される場合である。

図６（ｃ）は、電力管理システムサーバ１４が需要家１６外に配置され、需要家１６にＧＷ（Ｇａｔｅｗａｙ）２０が配置される場合である。ここで、電力管理システムサーバ１４とＧＷ２０が接続されるとともに、ＧＷ２０には、図示しない機器が接続される。図６（ｄ）は、電力管理システムサーバ１４の機能が群管理システムサーバ１２に含まれ、需要家１６にＧＷ２０が配置される場合である。ここで、群管理システムサーバ１２とＧＷ２０が接続されるとともに、ＧＷ２０には、図示しない機器が接続される。

以上の構成によるＶＰＰシステム１００の動作を説明する。図７は、ＶＰＰシステム１００における指示手順を示すシーケンス図である。スマートメータ３２は電力管理システムサーバ１４にスマートメータ３２の値を送信する（Ｓ１０）。蓄電システム４０は電力管理システムサーバ１４に蓄電量を送信する（Ｓ１２）。群管理システムサーバ１２は電力管理システムサーバ１４に需要量減少要求を送信する（Ｓ１４）。電力管理システムサーバ１４は蓄電システム４０に動作状態指示を送信する（Ｓ１６）。

図８（ａ）−（ｂ）は、電力管理システムサーバ１４における動作状態の選択手順を示すフローチャートである。図８（ａ）において、処理部５０２は蓄電システム４０を第１状態にさせており（Ｓ５０）、サービス連携部３００が群管理システムサーバ１２からの需要量減少要求を受けつけなければ（Ｓ５２のＮ）、処理部５０２はステップ５０に戻る。サービス連携部３００が群管理システムサーバ１２からの需要量減少要求を受けつければ（Ｓ５２のＹ）、処理部５０２は蓄電システム４０を第２状態にさせる（Ｓ５４）。指示中であれば（Ｓ５６のＹ）、ステップ５４に戻り、指示中でなければ（Ｓ５６のＮ）、ステップ５０に戻る。

図８（ｂ）において、処理部５０２は蓄電システム４０を第１状態にさせており（Ｓ７０）、サービス連携部３００が群管理システムサーバ１２からの需要量減少要求を受けつけなければ（Ｓ７２のＮ）、処理部５０２はステップ７０に戻る。サービス連携部３００が群管理システムサーバ１２からの需要量減少要求を受けつければ（Ｓ７２のＹ）、処理部５０２は蓄電システム４０を第３状態にさせる（Ｓ７４）。指示中であれば（Ｓ７６のＹ）、ステップ７４に戻り、指示中でなければ（Ｓ７６のＮ）、ステップ７０に戻る。

図９は、制御装置２１６における処理手順を示すフローチャートである。受けつけた動作状態が第１状態である場合（Ｓ１００のＹ）、処理部４０２は放電を停止する（Ｓ１０２）。受けつけた動作状態が第１状態でなく（Ｓ１００のＮ）、第２状態である場合（Ｓ１０４のＹ）、処理部４０２は、電力の向きが電力系統３０方向とならないように放電を実行する（Ｓ１０６）。第２状態でない場合（Ｓ１０４のＮ）、処理部４０２は放電を実行する（Ｓ１０８）。

本実施例によれば、電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する第１状態、あるいは電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を許可する第２状態をメッセージに含めるので、蓄電システム４０の動作状態を多様化できる。また、第１状態あるいは第２状態をメッセージに含めるので、電力管理システムサーバ１４から蓄電システム４０を制御できる。また、第１状態、あるいは蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で放電を許可する第２状態、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えた放電を許可する第３状態をメッセージに含めるので、蓄電システム４０の動作状態を多様化できる。また、第１状態から第３状態のいずれかをメッセージに含めるので、電力管理システムサーバ１４から蓄電システム４０を制御できる。また、生成部５０４は、通信部５０８が受信した群管理システムサーバ１２からの要求をもとに、蓄電システム４０の動作状態に関する情報を生成するので、群管理システムサーバ１２からの要求を蓄電システム４０の動作に反映させることができる。

また、電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する第１状態、あるいは電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を許可する第２状態がメッセージに含まれるので、蓄電システム４０の動作状態を多様化できる。また、第１状態あるいは第２状態がメッセージに含まれるので、指示に応じて動作できる。また、第１状態、あるいは蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で放電を許可する第２状態、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えた放電を許可する第３状態がメッセージに含まれるので、蓄電システム４０の動作状態を多様化できる。また、第１状態から第３状態のいずれかがメッセージに含まれるので、指示に応じて動作できる。また、第１状態である場合、第１計測点２２０からの計測結果をもとに動作し、第２状態である場合、第２計測点２２２からの計測結果をもとに動作するので、動作状態に応じた動作を実行できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の電力管理システムサーバ１４は、電力系統３０に接続され、需要家１６に設置された蓄電システム４０の動作を制御する電力管理システムサーバ１４であって、蓄電システム４０の動作状態に関する情報を生成する生成部５０４と、生成部５０４において生成した情報を蓄電システム４０に送信する送信部５０６とを備える。蓄電システム４０の動作状態に関する情報は、需要家１６から電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家１６から電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を許可する第２状態を含む。

第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で放電を許可する状態であってもよい。

第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えた放電を許可する第３状態を含んでもよい。

第１状態は、電力系統３０に売電している電力を計測可能な第１計測点２２０からの計測結果をもとに蓄電システム４０を動作させる状態であり、第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６と蓄電システム４０とにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点２２２からの計測結果をもとに蓄電システム４０を動作させる状態であってもよい。

第３状態は、電力系統３０に売電している電力を計測可能な第１計測点２２０と、蓄電システム４０に接続された負荷３６と蓄電システム４０とにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点２２２からの計測結果に非依存で蓄電システム４０を動作させる状態であってもよい。

需要家１６の外に設置された群管理システムサーバ１２からの情報を受信する通信部５０８をさらに備えてもよい。生成部５０４は、通信部５０８が受信した情報をもとに、蓄電システム４０の動作状態に関する情報を生成してもよい。

本発明の別の態様は、蓄電システム４０である。この蓄電システム４０は、電力系統３０に接続され、需要家１６に設置された蓄電システム４０であって、本蓄電システム４０の動作状態に関する情報を受信する受信部４００と、受信部４００において受信した情報をもとに動作する処理部４０２とを備える。蓄電システム４０の動作状態に関する情報は、需要家１６から電力系統３０に売電を行っている場合に本蓄電システム４０からの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家１６から電力系統３０に売電を行っている場合に本蓄電システム４０からの放電を許可する第２状態を含む。

第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で蓄電システム４０の放電を許可する状態であってもよい。

第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えて蓄電システム４０の放電を許可する第３状態を含んでもよい。

処理部４０２は、受信部４００において受信した情報が第１状態を示している場合、電力系統３０に売電している電力を計測可能な第１計測点２２０からの計測結果をもとに動作し、受信部４００において受信した情報が第２状態を示している場合、蓄電システム４０に接続された負荷３６と蓄電システム４０とにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点２２２からの計測結果をもとに動作してもよい。

処理部４０２は、受信部４００において受信した情報が第１状態を示している場合、電力系統３０に売電している電力を計測可能な第１計測点２２０からの計測結果をもとに動作し、受信部４００において受信した情報が第３状態を示している場合、第１計測点２２０と、蓄電システム４０に接続された負荷３６と蓄電システム４０とにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点２２２からの計測結果に非依存で動作してもよい。

本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、電力系統３０に接続され、需要家１６に設置された蓄電システム４０の動作を制御する電力管理システムサーバ１４における送信方法であって、蓄電システム４０の動作状態に関する情報を生成するステップと、生成した情報を蓄電システム４０に送信するステップとを備える。蓄電システム４０の動作状態に関する情報は、需要家１６から電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する第１状態、あるいは需要家１６から電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を許可する第２状態を含む。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、第１状態は、電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０からの放電を禁止する状態であると定義される。また、第２状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量の範囲で放電を許可する状態であると定義される。さらに、第３状態は、蓄電システム４０に接続された負荷３６が消費する電力量を超えた放電を許可する状態であると定義される。また、このような定義で特定される第１状態から第３状態のいずれかが動作状態指示のメッセージに含まれる。しかしながらこれに限らず例えば、第１状態は、電力系統３０に売電を行っている場合に電力系統３０に売電している電力を計測可能な第１計測点２２０からの計測結果をもとに蓄電システム４０を動作させる状態であると定義されてもよい。また、第２状態は、電力系統３０に売電を行っている場合に蓄電システム４０に接続された負荷３６と蓄電システム４０とにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点２２２からの計測結果をもとに蓄電システム４０を動作させる状態であると定義されてもよい。さらに、第３状態は、蓄電システム４０の動作状態に関する情報は、電力系統３０に売電を行っている場合に第１計測点２２０および第２計測点２２２からの計測結果に非依存で蓄電システム４０を動作させる状態であると定義されてもよい。この場合でも、このような定義で特定される第１状態から第３状態のいずれかが動作状態指示のメッセージに含まれる。その際、制御装置２１６の処理部４０２は、動作状態指示のメッセージにしたがって、第１状態から第２状態に変更したり、第１状態から第３状態に変更したりして処理を実行する。本変形例によれば、構成の自由度を拡張できる。

本実施例において、動作状態として、第１状態から第３状態が定義される。しかしながらこれに限らず例えば、動作状態として、第１状態と第２状態だけが定義されてもよい。その際、第２状態はこれまでの第２状態と同じであってもよいし、これまでの第３状態と同じであってもよい。本変形例によれば、処理を簡易にできる。

本実施例において、需要家１６には太陽電池システム３８が設置される。しかしながらこれに限らず例えば、太陽電池システム３８とは別の再生可能エネルギー発電装置が需要家１６に設置されてもよい。そのような発電装置の一例は燃料電池システムである。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０ 上位システムサーバ、 １２ 群管理システムサーバ（外部サーバ）、 １４ 電力管理システムサーバ（電力管理システム）、 １６ 需要家、 １８ ネットワーク、 ２０ ＧＷ、 ３０ 電力系統、 ３２ スマートメータ、 ３４ 分電盤、 ３６ 負荷、 ３８ 太陽電池システム、 ４０ 蓄電システム、 ４２ 配電線、 １００ ＶＰＰシステム、 ２００ ＰＶ、 ２０２ ＰＶ用ＤＣ／ＤＣ、 ２０４ ＰＶ用ＤＣ／ＡＣ、 ２１０ ＳＢ、 ２１２ ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ、 ２１４ 双方向ＤＣ／ＡＣインバータ、 ２１６ 制御装置、 ２２０ 第１計測点、 ２２２ 第２計測点、 ３００ サービス連携部、 ３０２ 制御部、 ４００ 受信部、 ４０２ 処理部、 ４０４ 生成部、 ４０６ 送信部、 ４０８ 取得部、 ５００ 受信部、 ５０２ 処理部、 ５０４ 生成部、 ５０６ 送信部、 ５０８ 通信部（受信部）。

Claims (13)

1. 電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムの動作を制御する電力管理システムであって、
   前記蓄電システムの動作状態に関する情報を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した情報を前記蓄電システムに送信する送信部とを備え、
   前記蓄電システムの動作状態に関する情報は、前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に前記蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に前記蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含むことを特徴とする電力管理システム。
2. 前記第２状態は、前記蓄電システムに接続された負荷が消費する電力量の範囲で放電を許可する状態であることを特徴とする請求項１に記載の電力管理システム。
3. 前記第２状態は、前記蓄電システムに接続された負荷が消費する電力量を超えた放電を許可する第３状態を含むことを特徴とする請求項１に記載の電力管理システム。
4. 前記第１状態は、前記電力系統に売電している電力を計測可能な第１計測点からの計測結果をもとに前記蓄電システムを動作させる状態であり、
   前記第２状態は、前記蓄電システムに接続された負荷と前記蓄電システムとにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点からの計測結果をもとに前記蓄電システムを動作させる状態であることを特徴とする請求項２に記載の電力管理システム。
5. 前記第３状態は、前記電力系統に売電している電力を計測可能な第１計測点と、前記蓄電システムに接続された負荷と前記蓄電システムとにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点からの計測結果に非依存で前記蓄電システムを動作させる状態であることを特徴とする請求項３に記載の電力管理システム。
6. 前記需要家の外に設置された外部サーバからの情報を受信する受信部をさらに備え、
   前記生成部は、前記受信部が受信した情報をもとに、前記蓄電システムの動作状態に関する情報を生成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電力管理システム。
7. 電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムであって、
   本蓄電システムの動作状態に関する情報を受信する受信部と、
   前記受信部において受信した情報をもとに動作する処理部とを備え、
   前記蓄電システムの動作状態に関する情報は、前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に本蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に本蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含むことを特徴とする蓄電システム。
8. 前記第２状態は、前記蓄電システムに接続された負荷が消費する電力量の範囲で前記蓄電システムの放電を許可する状態であることを特徴とする請求項７に記載の蓄電システム。
9. 前記第２状態は、前記蓄電システムに接続された負荷が消費する電力量を超えて前記蓄電システムの放電を許可する第３状態を含むことを特徴とする請求項７に記載の蓄電システム。
10. 前記処理部は、前記受信部において受信した情報が第１状態を示している場合、前記電力系統に売電している電力を計測可能な第１計測点からの計測結果をもとに動作し、前記受信部において受信した情報が第２状態を示している場合、前記蓄電システムに接続された負荷と前記蓄電システムとにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点からの計測結果をもとに動作することを特徴とする請求項８に記載の蓄電システム。
11. 前記処理部は、前記受信部において受信した情報が第１状態を示している場合、前記電力系統に売電している電力を計測可能な第１計測点からの計測結果をもとに動作し、前記受信部において受信した情報が第３状態を示している場合、前記第１計測点と、前記蓄電システムに接続された負荷と前記蓄電システムとにおいて消費している電力を計測可能な第２計測点からの計測結果に非依存で動作することを特徴とする請求項９に記載の蓄電システム。
12. 電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムの動作を制御する電力管理システムにおける送信方法であって、
    前記蓄電システムの動作状態に関する情報を生成するステップと、
    生成した情報を前記蓄電システムに送信するステップとを備え、
    前記蓄電システムの動作状態に関する情報は、前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に前記蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に前記蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含むことを特徴とする送信方法。
13. 電力系統に接続され、需要家に設置された蓄電システムの動作を制御する電力管理システムにおけるプログラムであって、
    前記蓄電システムの動作状態に関する情報を生成するステップと、
    生成した情報を前記蓄電システムに送信するステップとを備え、
    前記蓄電システムの動作状態に関する情報は、前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に前記蓄電システムからの放電を禁止する第１状態、あるいは前記需要家から前記電力系統に売電を行っている場合に前記蓄電システムからの放電を許可する第２状態を含むことをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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