JP2020022317A

JP2020022317A - 制御システム、制御方法、プログラム

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Publication number: JP2020022317A
Application number: JP2018146268A
Authority: JP
Inventors: 好克井藤; Yoshikatsu Ito; 正樹萬里小路; Masaki Madenokoji
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-06
Anticipated expiration: 2038-08-02
Also published as: JP7016060B2

Abstract

【課題】複数のシステムのために電力系統に電力を出力可能な状況において、１つのシステムのために出力した電力量を計測する技術を提供する。【解決手段】制御システム１０００は、ＳＢ１２４とＰＶ１２２とが設置された需要家１００におけるＳＢ１２４の充放電を制御する。取得部１５０は、ＳＢ１２４の放電の指示を取得する。制御部１６０は、取得部１５０において取得した指示をもとに第１時間帯にＳＢ１２４を放電させる。制御部１６０は、第１時間帯以外の第２時間帯において、需要家１００から電力系統２００に電流が流れている場合にＳＢ１２４の放電を停止させ、電力系統２００から需要家１００に電流が流れている場合にＳＢ１２４を放電させる。【選択図】図１

Description

本開示は、電力を制御する制御システム、制御方法、プログラムに関する。

固定価格買取制度（ＦＩＴ：Ｆｅｅｄ−ｉｎｔａｒｉｆｆ）では、太陽光等の再生可能エネルギーで発電した電力が電気事業者に一定の価格で買い取られる。例えば、住宅等の需要家に設置された太陽光発電システム（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）において発電された電力が電力系統に出力される。需要家には電力量計も設置されており、電力量計は、電力系統に出力した電力量を計測し、計測した電力量をもとに価格が決定される（例えば、非特許文献１参照）。

固定価格買取制度のご紹介、［online］、パナソニック株式会社、インターネット＜URL：http://www2.panasonic.biz/es/souchikuene/solar_industrial/seido.html＞

需要家に、ＰＶに加えて蓄電池（ＳＢ：ＳｔｏｒａｇｅＢａｔｔｅｒｙ）が設置されることもある。ＳＢは、例えば、ＰＶにおいて発電した電力により充電される。ＰＶにおいて発電された電力、ＳＢに蓄えられた電力は、ＦＩＴとは別のシステムのために出力可能である。別のシステムの一例は、ＶＰＰ（ＶｉｒｔｕａｌＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ）である。しかしながら、別のシステムのために電力を出力させた場合であっても、電力計は、電力系統に出力した電力量を計測するだけなので、ＦＩＴのために出力した電力であるか、別のシステムのために出力させた電力であるかを区別することが困難である。

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、複数のシステムのために電力系統に電力を出力可能な状況において、１つのシステムのために出力した電力量を計測す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、本開示のある態様の制御システムは、蓄電池と再生可能エネルギー発電装置とが設置された需要家における蓄電池の充放電を制御する制御システムであって、蓄電池の放電の指示を取得する取得部と、（ｉ）取得部において取得した指示をもとに第１時間帯に蓄電池を放電させ、（ｉｉ）第１時間帯以外の第２時間帯において、需要家から電力系統に電流が流れている場合に蓄電池の放電を停止させ、電力系統から需要家に電流が流れている場合に蓄電池を放電させる制御部と、を備える。

本開示の別の態様は、制御方法である。この方法は、蓄電池と再生可能エネルギー発電装置とが設置された需要家における蓄電池の充放電を制御する制御システムにおける制御方法であって、蓄電池の放電の指示を取得するステップと、取得した指示をもとに第１時間帯に蓄電池を放電させるステップと、第１時間帯以外の第２時間帯において、需要家から電力系統に電流が流れている場合に蓄電池の放電を停止させ、電力系統から需要家に電流が流れている場合に蓄電池を放電させるステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、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、本開示の態様として有効である。

本開示によれば、複数のシステムのために電力系統に電力を出力可能な状況において、１つのシステムのために出力した電力量を計測できる。

実施例に係る制御システムの構成を示す図である。図１の制御システムにおける処理の概要を示す図である。図１の制御部に記憶されるテーブルのデータ構造を示す図である。図１の制御システムによる制御手順を示すシーケンス図である。

本開示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、再生可能エネルギー発電装置とＳＢとが設置された需要家におけるＳＢの充放電を制御する制御システムに関する。再生可能エネルギー発電装置はＰＶ、燃料電池等であるが、ここでは、一例としてＰＶであるとする。また、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。制御システムは、ＦＩＴのために電力を出力するとともに、ＦＩＴ以外の別のシステムのために電力を入出力する。別のシステムの一例は、前述のごとく、ＶＰＰである。ＶＰＰは、点在する小規模なＰＶ、ＳＢ等の機器と、電力の需要抑制を統合して制御する。そのため、ＶＰＰは、ＰＶ、ＳＢ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、複数の機器を１つの発電所のようにまとめて機能させる。需要家に設置された電力量計は、電力系統に出力した電力量を計測する。しかしながら、計測された電力量が、ＦＩＴのために出力された電力量であるか、ＶＰＰのために出力された電力量であるかを区別することは困難である。その結果、ＦＩＴのために出力した電力量ができなくなる。ＶＰＰについても同様である。

これに対応するために本実施例は、ＶＰＰのためにＳＢを放電する期間として「第１時間帯」を規定するとともに、第１時間帯以外の期間として「第２時間帯」を規定する。そのため、第１時間帯では、需要家から電力系統に出力される電力量に、ＦＩＴのために出力した電力量と、ＶＰＰのために出力された電力量とが混在する。一方、第２時間帯では、需要家から電力系統に出力される電力量に、ＶＰＰのために出力された電力量が含まれず、ＦＩＴのために出力した電力量だけが含まれる。このような状況下において、制御システムは、ＦＩＴのために出力した電力量として、第１時間帯での電力量を除外して、第２時間帯での電力量を導出する。ＦＩＴのために出力した電力量は、ＦＩＴのための売電量に相当する。その結果、ＶＰＰのために出力された電力量が含まれない売電量が導出される。

図１は、制御システム１０００の構成を示す。制御システム１０００は、負荷１１６、ＰＶ１２２、ＳＢ１２４、電力系統２００、ネットワーク６００と総称される第１ネットワーク６００ａ、第２ネットワーク６００ｂ、第３ネットワーク６００ｃに接続される。制御システム１０００は、電力量検出器１１０、変流器１１２、分電盤１１４、変換装置１２０、ゲートウエイ３００、上位管理サーバ４００、買取管理サーバ５００を含む。変換装置１２０は、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０、第１ＤＣ／ＤＣ１４２、第２ＤＣ／ＤＣ１４４、取得部１５０、制御部１６０を含む。ゲートウエイ３００は算出部３１０を含み、買取管理サーバ５００は導出部５１０を含む。ここで、電力量検出器１１０、変流器１１２、分電盤１１４、負荷１１６、変換装置１２０、ＰＶ１２２、ＳＢ１２４、ゲートウエイ３００は、需要家１００に配置される。以下では、（１）構成、（２）第２時間帯での動作、（３）第１時間帯での動作、（４）売電量の導出の順に説明する。

（１）構成
需要家１００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。電力系統２００は、商用電源であり、需要家１００に電力を供給する。電力系統２００における電力は交流電力である。電力量検出器１１０は、電力系統２００に接続されるデジタル式の電力量計、つまりスマートメータである。電力量検出器１１０は、電力系統２００から需要家１００に順潮流される電力量と、需要家１００から電力系統２００に逆潮流される電力量とを検出する。電力量検出器１１０は、通信機能を有し、ゲートウエイ３００、買取管理サーバ５００と通信可能である。

変流器１１２は、電力量検出器１１０と分電盤１１４との間に接続される。変流器１１２は、電力量検出器１１０と分電盤１１４との間を流れる交流電流の向きを検出する。交流電流の向きが電力量検出器１１０から分電盤１１４である場合は順潮流に相当し、交流電流の向きが分電盤１１４から電力量検出器１１０である場合は逆潮流に相当する。変流器１１２には、公知の技術が使用されればよい。変流器１１２は、検出結果を変換装置１２０に出力する。分電盤１１４は、変流器１１２を介して電力量検出器１１０に接続されるとともに、負荷１１６を接続する。分電盤１１４は、負荷１１６に電力を供給する。負荷１１６は、分電盤１１４から供給される電力を消費する機器である。負荷１１６は、空調機器（エアコン）、テレビジョン受信装置（テレビ）、照明装置等の機器を含む。ここでは、分電盤１１４に１つの負荷１１６が接続されているが、分電盤１１４に複数の負荷１１６が接続されてもよい。

ＰＶ１２２は、太陽電池であり、再生可能エネルギー発電装置である。ＰＶ１２２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。ＰＶ１２２は、第１ＤＣ／ＤＣ１４２に接続され、発電した直流電力を第１ＤＣ／ＤＣ１４２に出力する。第１ＤＣ／ＤＣ１４２は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、ＰＶ１２２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双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０に出力する。第１ＤＣ／ＤＣ１４２は、例えば、昇圧チョッパで構成される。第１ＤＣ／ＤＣ１４２は、ＰＶ１２２の出力電力が最大になるようＭＰＰＴ(ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ)制御される。

ＳＢ１２４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。ＳＢ１２４は第２ＤＣ／ＤＣ１４４に接続される。第２ＤＣ／ＤＣ１４４は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、ＳＢ１２４側の直流電力と、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０側の直流電力との間の変換を実行する。第２ＤＣ／ＤＣ１４４は、制御部１６０からの指示にしたがって、バスラインにおける直流電力のレベルを調節する。これにより、ＳＢ１２４の充放電が制御される。

双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０は、第１ＤＣ／ＤＣ１４２および第２ＤＣ／ＤＣ１４４と、分電盤１１４との間に接続される。双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０は、ＤＣ−ＡＣインバータであり、第１ＤＣ／ＤＣ１４２から出力される直流電力を交流電力に変換し、交流電力を分電盤１１４に出力する。これは、ＰＶ１２２において発電された直流電力を交流電力に変換してから分電盤１１４に出力することに相当する。一方、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０は、分電盤１１４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第２ＤＣ／ＤＣ１４４に出力する。また、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０は、第２ＤＣ／ＤＣ１４４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１１４に出力する。双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０の動作は、制御部１６０によって制御される。

制御部１６０は、取得部１５０に接続されており、取得部１５０は、ゲートウエイ３００に接続される。ゲートウエイ３００は、ＨＥＭＳ（ＨｏｍｅＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）コントローラとしての機能を有する。つまり、ゲートウエイ３００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１００内に設置される。ゲートウエイ３００は、第１ネットワーク６００ａを介して上位管理サーバ４００に接続される。上位管理サーバ４００には、他の需要家１００に設置されるゲートウエイ３００（図示せず）も接続される。上位管理サーバ４００は、複数のゲートウエイ３００を統合するアグリゲータの処理を実行する。

ここで、上位管理サーバ４００とゲートウエイ３００との間に、群管理サーバ（図示せず）が配置されてもよく、上位管理サーバ４００、群管理サーバ、ゲートウエイ３００により階層構造が形成されてもよい。その際、群管理サーバが複数のゲートウエイ３００を統括的に管理し、上位管理サーバ４００が複数の群管理サーバを統括的に管理する。上位管理サーバ４００と群管理サーバとゲートウエイ３００とに、ＳＢ１２４等の機器を加えたものがＶＰＰに相当する。

ＶＰＰにおいて、上位管理サーバ４００は、市場で、あるいは事業者と相対契約で電力を取引する。また、上位管理サーバ４００は、電力取引市場や電力会社の送配電部門、小売電気事業者等に集約した調整力を提供する。そのため、上位管理サーバ４００は、市場あるいは各事業者に提供する調整力を決定し、調整力を各群管理サーバに配分する。各群管理サーバは、さらに調整力を各需要家１００に配分する。これより、群管理サーバは、上位管理サーバ４００からの要求に応じて売電あるいは買電するように、複数のゲートウエイ３００のそれぞれに対して制御を指示する。例えば、電力系統２００における電力需要が逼迫する場合、群管理サーバは、ＳＢ１２４から電力を放電させたり、需要家１００内での電力消費を抑制させたりするようにゲートウエイ３００を制御する。また、電力系統２００における電力供給が電力需要を上まわる場合、群管理サーバは、ＳＢ１２４への充電を増やしたり、需要家１００内での電力消費を増大させたりするようにゲートウエイ３００を制御する。

ゲートウエイ３００は、ＨＡＮ（ＨｏｍｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）により需要家１００内の各種機器、例えば、変換装置１２０の取得部１５０と通信可能であり、これらの機器を制御する。ゲートウエイ３００は、群管理サーバからの指示をもとに、ＳＢ１２４の動作、例えば、放電、充電を制御する。また、ゲートウエイ３００は、需要家１００に設置された機器と電力系統２００との間の連系を制御してもよい。ゲートウエイ３００は、停電時に機器と電力系統２００との間を解列し、復電時に機器と電力系統２００との間を連系する。

買取管理サーバ５００は、ＦＩＴにおける処理を実行する。買取管理サーバ５００は、電力量検出器１１０と第２ネットワーク６００ｂを介して接続し、電力量検出器１１０において検出された電力量の情報、つまりＰＶ１２２において発電されてから電力系統２００に出力された電力の電力量の情報を受信する。受信した電力量が、需要家１００による売電量に相当することもある。買取管理サーバ５００は、売電量に取引価格を乗算することによって、ＦＩＴにおける売電価格を導出する。さらに、買取管理サーバ５００は、第３ネットワーク６００ｃを介して上位管理サーバ４００に接続される。ここで、第１ネットワーク６００ａ、第２ネットワーク６００ｂ、第３ネットワーク６００ｃは同一のネットワークであってもよく、別のネットワークであってもよい。

（２）第２時間帯での動作
以下では、本実施例の説明を明瞭にするために、群管理サーバを省略し、ゲートウエイ３００と上位管理サーバ４００との間で通信が直接なされているとする。しかしながら、群管理サーバを介して、ゲートウエイ３００と上位管理サーバ４００との間で通信がなされてもよい。また、以下では、ＳＢ１２４の放電を中心に本実施例を説明する。図２は、制御システム１０００における処理の概要を示す。図２の横軸が時間を示し、縦軸が図１の電力量検出器１１０において逆潮流される電力を示す。そのため、図２は、逆潮流される電力の時間変化を示す。ここでは、図示のごとく、横軸の中央部分に第１時間帯が配置され、第１時間帯以外の部分に第２時間帯が配置されることを想定する。また、時間ｔ０が、ＦＩＴのための売電量を導出するため期間の開始タイミングを示し、時間ｔ３が、ＦＩＴのための売電量を導出するため期間の終了タイミングを示す。時間ｔ０から時間ｔ３にわたる期間が「第３時間帯」として規定され、第３時間帯においてＦＩＴのための売電量を導出すべきである。図１に戻る。

取得部１５０が、ＳＢ１２４の放電の指示をゲートウエイ３００から取得しない場合、制御部１６０は、第２時間帯であると判定する。第２時間帯において、ＰＶ１２２において発電された電力は、負荷１１６において消費されたり、ＳＢ１２４に充電されたりする。これらによっても余剰する電力が、変流器１１２、電力量検出器１１０を介して電力系統２００に出力される。これが、前述の逆潮流に相当する。一方、負荷１１６において消費される電力、ＳＢ１２４に充電される電力が、ＰＶ１２２において発電された電力よりも大きい場合、電力系統２００からの電力が電力量検出器１１０、変流器１１２を介して分電盤１１４に入力される。これが、前述の順潮流に相当する。

変流器１１２は、順潮流あるいは逆潮流を検出し、制御部１６０は、変流器１１２からの検出結果を受けつける。制御部１６０は、第２時間帯であると判定した場合、変流器１１２からの検出結果をもとに、ＳＢ１２４の放電を制御する。図３は、制御部１６０に記憶されるテーブルのデータ構造を示す。テーブルでは、期間、条件、制御が関連づけられる。このテーブルを参照しながら、制御部１６０は、第２時間帯において、検出結果が逆潮流であれば、ＳＢ１２４の放電の停止を決定する。一方、制御部１６０は、第２時間帯において、検出結果が順潮流であれば、ＳＢ１２４の放電を決定する。図１に戻る。

制御部１６０は、放電の停止を決定した場合、第２ＤＣ／ＤＣ１４４を制御して、ＳＢ１２４の放電を停止させる。一方、制御部１６０は、放電を決定した場合、第２ＤＣ／ＤＣ１４４を制御して、順潮流が逆潮流に変わらない程度においてＳＢ１２４を放電させる。ＳＢ１２４からの放電による逆潮流が禁止されるので、このような制御は、「逆潮流制御オン」とも呼ばれる。

（３）第１時間帯での動作
取得部１５０は、ＳＢ１２４の放電の指示（以下、「放電指示」という）をゲートウエイ３００から取得する。放電指示には、放電させる電力あるいは電力量（以下、「放電値」と総称する）、放電開始すべき時間の情報が含まれる。放電開始すべき時間は第１時間帯の開始タイミングに相当する。取得部１５０が、ＳＢ１２４の放電指示をゲートウエイ３００から取得した場合、制御部１６０は、放電開始すべき時間から第１時間帯であると判定する。制御部１６０は、図３のテーブルを参照しながら、第１時間帯におけるＳＢ１２４の放電を決定する。制御部１６０は、放電を決定した場合、放電指示に含まれた放電値に応じて第２ＤＣ／ＤＣ１４４を制御して、第１時間帯においてＳＢ１２４を放電させる。ＳＢ１２４からの放電による逆潮流がなされるので、このような制御は、「逆潮流制御オフ」とも呼ばれる。

第１時間帯において、取得部１５０は、ＳＢ１２４の放電を停止させる指示（以下、「停止指示」という）をゲートウエイ３００から取得する。放電指示には、放電停止すべき時間の情報が含まれる。放電停止すべき時間は第１時間帯の終了タイミングに相当する。取得部１５０が、ＳＢ１２４の停止指示をゲートウエイ３００から取得した場合、制御部１６０は、放電停止すべき時間において第１時間帯が終了すると判定する。第１時間帯が終了すると、（３）第１時間帯での動作から（２）第２時間帯での動作に戻る。

（４）売電量の導出
図２のごとく、第２時間帯から第１時間帯に遷移し、さらに第１時間帯から第２時間帯に遷移する状況を想定する。そのため、（２）第２時間帯での動作、（３）第１時間帯での動作、（２）第２時間帯での動作が順に実行される。ここでは、第２時間帯において逆潮流が維持されるが、第１時間帯において、ＳＢ１２４からの放電により逆潮流の電力が増加する。

図１の上位管理サーバ４００が、ＶＰＰのための放電を変換装置１２０に指示するために、放電指示を第１ネットワーク６００ａ経由でゲートウエイ３００に送信する。ゲートウエイ３００は、放電指示を受信すると、第１時間帯の開始前における時間ｔ１を特定する。図２において、時間ｔ１は、第１時間帯よりも前の第２時間帯に配置される。ゲートウエイ３００は、時間ｔ１において、電力量の提供を要求するための信号（以下、「電力量提供要求」という）を電力量検出器１１０に送信する。電力量検出器１１０は、電力量提供要求を受信すると、時間ｔ１における電力量を第１電力量として検出する。図２において、時間ｔ０から時間ｔ１にわたる電力量が第１電力量と示される。電力量検出器１１０は、第１電力量をゲートウエイ３００に送信する。ゲートウエイ３００は、第１電力量を受信するとともに、放電指示を取得部１５０に送信する。その結果、変換装置１２０のでの動作が、（２）第２時間帯での動作から（３）第１時間帯での動作に切り替わる。

図１の上位管理サーバ４００が、ＶＰＰのための放電の停止を変換装置１２０に指示するために、停止指示を第１ネットワーク６００ａ経由でゲートウエイ３００に送信する。ゲートウエイ３００は、停止指示を受信すると、停止指示を取得部１５０に送信する。その結果、変換装置１２０のでの動作が、（３）第１時間帯での動作から（２）第２時間帯での動作に切り替わる。また、ゲートウエイ３００は、第１時間帯の終了後における時間ｔ２を特定する。図２において、時間ｔ２は、第１時間帯よりも後の第２時間帯に配置される。ゲートウエイ３００は、時間ｔ２において電力量提供要求を電力量検出器１１０に送信する。電力量検出器１１０は、電力量提供要求を受信すると、時間ｔ２における電力量を第２電力量として検出する。図２において、時間ｔ０から時間ｔ２にわたる電力量が第２電力量と示される。電力量検出器１１０は、第２電力量をゲートウエイ３００に送信する。ゲートウエイ３００は、第２電力量を受信する。

ゲートウエイ３００の算出部３１０は、第１電力量と第２電力量とを受けつける。算出部３１０は、第２電力量から第１電力量を減算することによって、第１時間帯電力量を算出する。第１時間帯電力量は、第１時間帯において需要家１００から電力系統２００に逆潮流される電力量を示す。図２において、第１時間帯電力量は、時間ｔ０から時間ｔ１にわたる期間、つまり第１時間帯よりも長い期間の電力量として示される。ゲートウエイ３００は、算出部３１０において算出した第１時間帯電力量を上位管理サーバ４００に送信し、上位管理サーバ４００は、第１時間帯電力量を買取管理サーバ５００に送信する。

買取管理サーバ５００は、第１時間帯電力量を上位管理サーバ４００から受信する。買取管理サーバ５００は、時間ｔ３において電力量提供要求を電力量検出器１１０に送信する。電力量検出器１１０は、電力量提供要求を受信すると、時間ｔ３における電力量を第３時間帯電力量として検出する。図２において、第１時間帯を含む第３時間帯の電力量が第３時間帯電力量と示される。電力量検出器１１０は、第３時間帯電力量を買取管理サーバ５００に送信する。買取管理サーバ５００は、第３時間帯電力量を受信する。

買取管理サーバ５００の導出部５１０は、第１時間帯電力量と第３時間帯電力量とを受けつける。導出部５１０は、第３時間帯電力量から第１時間帯電力量を減算することによって、ＰＶ１２２による第３時間帯の売電量（以下、「第３時間帯売電量」という）を導出する。図２において、時間ｔ０から時間ｔ１にわたる電力量と、時間ｔ２から時間ｔ３にわたる電力量との和が、第３時間帯売電量として示される。図示のごとく、第３時間帯売電量には、ＳＢ１２４の放電による逆潮流の電力量が含まれないので、ＦＩＴのために出力された電力量であるといえる。

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（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）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。

以上の構成による制御システム１０００の動作を説明する。図４は、制御システム１０００による制御手順を示すシーケンス図である。上位管理サーバ４００は放電指示を送信する（Ｓ１０）。ゲートウエイ３００は電力量提供要求を送信し（Ｓ１２）、電力量検出器１１０は第１電力量を送信する（Ｓ１４）。ゲートウエイ３００は放電指示を送信する（Ｓ１６）、制御部１６０は、逆潮流制御をオフにして、ＳＢ１２４の放電を指示する（Ｓ１８）。

上位管理サーバ４００は停止指示を送信する（Ｓ２０）。ゲートウエイ３００は停止指示を送信する（Ｓ２２）、制御部１６０は、逆潮流制御をオンにして、ＳＢ１２４の放電停止を指示する（Ｓ２４）。ゲートウエイ３００は電力量提供要求を送信し（Ｓ２６）、電力量検出器１１０は第２電力量を送信する（Ｓ２８）。

ゲートウエイ３００は第１時間帯電力量を算出する（Ｓ３０）。ゲートウエイ３００は第１時間帯電力量を送信し（Ｓ３２）、上位管理サーバ４００は第１時間帯電力量を送信する（Ｓ３４）。買取管理サーバ５００は電力量提供要求を送信し（Ｓ３６）、電力量検出器１１０は第３時間帯電力量を送信する（Ｓ３８）。買取管理サーバ５００は売電量を導出する（Ｓ４０）。

本実施例によれば、放電の指示を取得した場合に、第１時間帯にＳＢ１２４を放電させるが、第１時間帯以外の第２時間帯において、ＳＢ１２４の放電による逆潮流を発生させないので、放電の指示を取得していない場合にＰＶ１２２からの電力を出力できる。また、放電の指示を取得していない場合にＰＶ１２２からの電力が出力されるので、ＶＰＰからの指示を取得していない場合に、ＦＩＴのための電力を出力できる。また、ＦＩＴのための電力が出力されるので、ＦＩＴとＶＰＰによって電力系統２００に電力を出力可能な状況において、ＦＩＴのために出力した電力量を計測できる。また、第１時間帯の終了後における第２電力量から、第１時間帯の開始前における第１電力量を減算することによって、第１時間帯電力量を算出するので、処理を簡易にできる。また、第３時間帯の第３時間帯電力量から第１時間帯電力量を減算することによって、ＰＶ１２２による第３時間帯の売電量を導出するので、ＦＩＴのために出力した電力量を計測できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の制御システム１０００は、ＳＢ１２４とＰＶ１２２とが設置された需要家１００におけるＳＢ１２４の充放電を制御する制御システム１０００であって、ＳＢ１２４の放電の指示を取得する取得部１５０と、（ｉ）取得部１５０において取得した指示をもとに第１時間帯にＳＢ１２４を放電させ、（ｉｉ）第１時間帯以外の第２時間帯において、需要家１００から電力系統２００に電流が流れている場合にＳＢ１２４の放電を停止させ、電力系統２００から需要家１００に電流が流れている場合にＳＢ１２４を放電させる制御部１６０と、を備える。

需要家１００から電力系統２００に逆潮流される電力量を検出する電力量検出器１１０と、電力量検出器１１０が検出した電力量をもとに、制御部１６０での第１時間帯において需要家１００から電力系統２００に逆潮流される第１時間帯電力量を算出する算出部３１０とをさらに備える。

電力量検出器１１０は、第１時間帯の開始前における電力量を第１電力量として検出し、第１時間帯の終了後における電力量を第２電力量として検出し、算出部３１０は、第２電力量から第１電力量を減算することによって、第１時間帯電力量を算出する。

電力量検出器１１０は、第１時間帯を含む第３時間帯の電力量を第３時間帯電力量として検出し、本制御システム１０００は、電力量検出器１１０において検出した第３時間帯電力量から、算出部３１０において算出した第１時間帯電力量を減算することによって、ＰＶ１２２による第３時間帯の売電量を導出する導出部５１０をさらに備える。

本開示の別の態様は、制御方法である。この方法は、ＳＢ１２４とＰＶ１２２とが設置された需要家１００におけるＳＢ１２４の充放電を制御する制御システム１０００における制御方法であって、ＳＢ１２４の放電の指示を取得するステップと、取得した指示をもとに第１時間帯にＳＢ１２４を放電させるステップと、第１時間帯以外の第２時間帯において、需要家１００から電力系統２００に電流が流れている場合にＳＢ１２４の放電を停止させ、電力系統２００から需要家１００に電流が流れている場合にＳＢ１２４を放電させるステップと、を備える。

以上、本開示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開示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、再生可能エネルギー発電装置がＰＶ１２２であるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、再生可能エネルギー発電装置は、ＰＶ１２２に限定されず、例えば、風力発電装置、燃料電池等であってもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、ＦＩＴとは別のシステムがＶＰＰであるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、ＦＩＴとは別のシステムがＶＰＰ以外であってもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、ゲートウエイ３００、制御部１６０は、放電指示および停止指示を受信することによって、ＶＰＰのためのＳＢ１２４の放電を実行する。しかしながらこれに限らず例えば、放電指示および停止指示に含まれた内容が予めスケジュールとして規定されており、ゲートウエイ３００、制御部１６０は、スケジュールを記憶してもよい。ゲートウエイ３００、制御部１６０は、スケジュールから放電指示および停止指示を取得する。本変形例によれば、放電指示および停止指示の送信を省略できる。

本実施例において、ゲートウエイ３００、制御部１６０は、放電指示および停止指示を受信することによって、ＶＰＰのためのＳＢ１２４の放電を実行する。しかしながらこれに限らず例えば、停止指示の内容が放電指示に含まれており、そのような放電指示をゲートウエイ３００、制御部１６０が受信してもよい。本変形例によれば、放電指示と停止指示とがまとめられるので、指示の送信回数を低減できる。

本変形例において、ＰＶ１２２とＳＢ１２４とが双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０に接続される。しかしながらこれに限らず例えば、ＳＢ１２４が双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０に接続され、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ１４０とは別のＤＣ／ＡＣにＰＶ１２２が接続されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１００需要家、１１０電力量検出器（電力量検出部）、１１２変流器、１１４分電盤、１１６負荷、１２０変換装置、１２２ＰＶ（再生可能エネルギー発電装置）、１２４ＳＢ（蓄電池）、１４０双方向ＤＣ／ＡＣインバータ、１４２第１ＤＣ／ＤＣ、１４４第２ＤＣ／ＤＣ、１５０取得部、１６０制御部、２００電力系統、３００ゲートウエイ、３１０算出部、４００上位管理サーバ、５００買取管理サーバ、５１０導出部、６００ネットワーク、１０００制御システム。

Claims

蓄電池と再生可能エネルギー発電装置とが設置された需要家における前記蓄電池の充放電を制御する制御システムであって、
前記蓄電池の放電の指示を取得する取得部と、
（ｉ）前記取得部において取得した前記指示をもとに第１時間帯に前記蓄電池を放電させ、（ｉｉ）前記第１時間帯以外の第２時間帯において、前記需要家から電力系統に電流が流れている場合に前記蓄電池の放電を停止させ、前記電力系統から前記需要家に電流が流れている場合に前記蓄電池を放電させる制御部と、
を備える、制御システム。
前記需要家から前記電力系統に逆潮流される電力量を検出する電力量検出部と、
前記電力量検出部が検出した電力量をもとに、前記制御部での前記第１時間帯において前記需要家から前記電力系統に逆潮流される第１時間帯電力量を算出する算出部とをさらに備える、
請求項１に記載の制御システム。
前記電力量検出部は、前記第１時間帯の開始前における電力量を第１電力量として検出し、前記第１時間帯の終了後における電力量を第２電力量として検出し、
前記算出部は、前記第２電力量から前記第１電力量を減算することによって、前記第１時間帯電力量を算出する、
請求項２に記載の制御システム。
前記電力量検出部は、前記第１時間帯を含む第３時間帯の電力量を第３時間帯電力量として検出し、
本制御システムは、
前記電力量検出部において検出した前記第３時間帯電力量から、前記算出部において算出した前記第１時間帯電力量を減算することによって、前記再生可能エネルギー発電装置による前記第３時間帯の売電量を導出する導出部をさらに備える、
請求項２または３に記載の制御システム。
蓄電池と再生可能エネルギー発電装置とが設置された需要家における前記蓄電池の充放電を制御する制御システムにおける制御方法であって、
前記蓄電池の放電の指示を取得するステップと、
取得した前記指示をもとに第１時間帯に前記蓄電池を放電させるステップと、
前記第１時間帯以外の第２時間帯において、前記需要家から電力系統に電流が流れている場合に前記蓄電池の放電を停止させ、前記電力系統から前記需要家に電流が流れている場合に前記蓄電池を放電させるステップと、
を備える、制御方法。
蓄電池と再生可能エネルギー発電装置とが設置された需要家における前記蓄電池の充放電を制御する制御システムにおけるプログラムであって、
前記蓄電池の放電の指示を取得するステップと、
取得した前記指示をもとに第１時間帯に前記蓄電池を放電させるステップと、
前記第１時間帯以外の第２時間帯において、前記需要家から電力系統に電流が流れている場合に前記蓄電池の放電を停止させ、前記電力系統から前記需要家に電流が流れている場合に前記蓄電池を放電させるステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。