JP3347161B2 - 電力系統制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は、電力系統に接続された
電力受電設備を制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力系統は、広範囲に分散された
発変電所、開閉所や電力供給線等の給電側設備と、電力
供給線に接続された多数の電力受電設備とから構成され
ている。給電側設備は、中央給電指令所によって統合運
用され、電力受電設備に電力を供給している。

【０００３】ところで電力系統では、給電業務として、
需給調整を行っている。この需給調整では、原子力・火
力発電調整、主要貯水池・調整池の運用、経済的な発電
調整などを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の電
力系統では、需給調整を行うために、揚水発電所や電力
貯蔵施設を建設しなければならなかった。このため、立
地上の制約から建設することが困難であったり、莫大な
資金や長い年限が必要とされる問題があった。

【０００５】本発明は、上記の問題点を解決することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する手
段として、請求項１の発明の電力系統制御装置は、公共
電力を供給する電力供給線と、上記電力供給線の電力の
需給状態を予測して、該電力供給線への電力供給状態を
指令する給電指令手段と、上記電力供給線から公共電力
を受電する電力受電設備と、上記電力受電設備に流れる
電力に関する制御を独立して実行する独立制御手段と、
上記電力の需給状態の予測に基づいて、上記電力受電設
備に流れる電力に関する指令を行う分散給電指令信号を
生成して、出力する分散給電指令手段と、上記分散給電
指令信号を受信する分散給電指令 受信手段と、上記分散
給電指令受信手段によって受信した分散給電指令信号に
基づいて、上記電力受電設備に流れる電力に関する制御
を実行する分散制御手段と、上記独立制御手段による制
御を実行するか、上記分散制御手段による制御を実行す
るかを選択する分散独立制御選択手段とを備えることを
要旨とする。

【０００７】請求項２の発明の発明の電力系統制御装置
は、上記電力受電設備内に配設された電力貯蔵手段と、
上記電力貯蔵手段に貯蔵された電力を上記電力供給線に
送出する貯蔵電力送出手段とを加え、上記独立制御手段
は、上記電力貯蔵手段による電力の貯蔵の制御と、上記
貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送出の制御とを独立
して実行し、上記分散給電指令手段は、上記電力貯蔵手
段に電力の貯蔵を指令すると共に、上記貯蔵電力送出手
段に電力の送出を指令し、上記分散制御手段は、上記分
散給電指令受信手段によって受信した電力の貯蔵の指令
と、送出の指令とに基づいて、電力貯蔵手段による電力
の貯蔵の制御と、上記貯蔵電力送出手段による貯蔵電力
の送出の制御とを実行することを特徴とする請求項１記
載の電力系統制御装置を要旨とする。

【０００８】請求項３の発明の電力系統制御装置は、上
記電力受電設備内に配設された電力発電手段と、上記電
力発電手段が発電した電力を上記電力供給線に送出する
発電電力送出手段とを加え、上記独立制御手段を、上記
発電電力送出手段による発電電力の送出の制御を独立し
て実行するとし、上記分散給電指令手段を、上記発電電
力送出手段に電力の送出を指令するとし、上記分散制御
手段を、上記分散給電指令受信手段によって受信した電
力の送出の指令に基づいて、上記発電電力送出手段によ
る電力の送出の制御を実行するとしたことを特徴とする
請求項１記載の電力系統制御装置を要旨とする。

【０００９】請求項４の発明の電力系統制御装置は、上
記電力受電設備内に配設された電力貯蔵手段と、上記電
力貯蔵手段に貯蔵された電力を上記電力供給線に送出す
る貯蔵電力送出手段と、上記電力受電設備内に配設され
た電力発電手段と、上記電力発電手段が発電した電力を
上記電力供給線に送出する発電電力送出手段とを加え 、
上記独立制御手段を、上記電力貯蔵手段による電力の貯
蔵の制御と、上記貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送
出の制御と、上記発電電力送出手段による発電電力の送
出の制御とを独立して実行するとし、上記分散給電指令
手段を、上記電力貯蔵手段に電力の貯蔵を指令すること
と、上記貯蔵電力送出手段に電力の送出を指令すること
と、上記発電電力送出手段に電力の送出を指令すること
とを実行するとし、上記分散制御手段を、上記分散給電
指令受信手段によって受信した電力の貯蔵の指令と、上
記貯蔵電力送出手段による電力の送出の指令とに基づい
て、電力貯蔵手段による電力の貯蔵の制御と、上記貯蔵
電力送出手段による貯蔵電力の送出の制御とを実行する
と共に、上記分散給電指令受信手段によって受信した上
記発電電力送出手段による電力の送出の指令に基づい
て、上記発電電力送出手段による電力の送出の制御を実
行するとしたことを特徴とする請求項１記載の電力系統
制御装置を要旨とする。

【００１０】

【作用】請求項１の発明の電力系統制御装置は、給電指
令手段が公共電力を供給する電力供給線の電力の需給状
態を予測して、電力供給線への電力供給状態を指令す
る。これにより、電力供給線への電力の給電業務が遂行
される。

【００１１】又、ここで予測された電力の需給状態の予
測に基づいて、分散給電指令手段が分散給電指令信号を
生成して、この需給状態が予測された電力供給線から電
力を受電している電力受電設備に流れる電力に関する指
令を行う。電力受電設備は、分散独立制御選択手段によ
って、独立制御手段による制御の実行が選択されている
場合には、独立制御手段が、電力受電設備に流れる電力
に関する制御を独立して実行する。これにより、例えば
電力受電設備側の意思で、夜間に蓄電や蓄熱する制御や
発電、売電等を行って、電力受電設備が受電する電力が
最小になるように制御されたり、受電する電力の料金が
最小になるように制御される。

【００１２】一方、電力受電設備は、分散独立制御選択
手段によって、分散制御手段による 制御の実行が選択さ
れている場合には、この分散制御手段が分散給電指令受
信手段によって分散給電指令手段から受信した分散給電
指令信号に基づいて、電力受電設備に流れる電力に関す
る制御を実行する。これにより、例えば分散給電指令手
段側の意思で、夜間に蓄電や蓄熱する制御や発電、売電
等を行って、電力供給線の電力の需給状態が悪化する時
に、電力受電設備による受電量が低下する様に制御され
たり、電力受電設備から電力供給線に電力を送出する様
に制御される。

【００１３】請求項２の発明の電力系統制御装置は、給
電指令手段が公共電力を供給する電力供給線の電力の需
給状態を予測して、電力供給線への電力供給状態を指令
する。これにより、電力供給線への電力の給電業務が遂
行される。又、ここで予測された電力の需給状態の予測
に基づいて、分散給電指令手段が分散給電指令信号を生
成して、この需給状態が予測された電力供給線から電力
を受電している電力受電設備の電力貯蔵手段に電力の貯
蔵の指令を行うと共に、貯蔵電力送出手段に電力の送出
の指令を行う。

【００１４】電力受電設備は、分散独立制御選択手段に
よって、独立制御手段による制御の実行が選択されてい
る場合には、独立制御手段が、電力貯蔵手段による電力
の貯蔵の制御と、貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送
出の制御とを独立して実行する。これにより、例えば電
力受電設備側の意思で、夜間に蓄電や蓄熱する制御や、
売電等を行って、電力受電設備が受電する電力が最小に
なるように制御されたり、受電する電力の料金が最小に
なるように制御される。

【００１５】一方、電力受電設備は、分散独立制御選択
手段によって、分散制御手段による制御の実行が選択さ
れている場合には、この分散制御手段が分散給電指令受
信手段によって受信した電力の貯蔵の指令と、送出の指
令とに基づいて、電力貯蔵手段による電力の貯蔵の制御
と、上記貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送出の制御
とを実行する。これにより、例えば分散給電指令手段側
の意思で、夜間に蓄電や蓄熱する制御や、売電等を行っ
て、電力供給線の電力の需給状態が悪化する時に、電力
受電設備による受電量が低下する様に制御されたり、電
力受電設備から 電力供給線に電力を送出する様に制御さ
れる。

【００１６】請求項３の発明の電力系統制御装置は、給
電指令手段が公共電力を供給する電力供給線の電力の需
給状態を予測して、電力供給線への電力供給状態を指令
する。これにより、電力供給線への電力の給電業務が遂
行される。又、ここで予測された電力の需給状態の予測
に基づいて、分散給電指令手段が分散給電指令信号を生
成して、この需給状態が予測された電力供給線から電力
を受電している電力受電設備の発電電力送出手段に電力
の送出の指令を行う。

【００１７】電力受電設備は、分散独立制御選択手段に
よって、独立制御手段による制御の実行が選択されてい
る場合には、独立制御手段が、発電電力送出手段による
発電電力の送出の制御を独立して実行する。これによ
り、例えば電力受電設備側の意思で、発電や売電等を行
って、電力受電設備が受電する電力が最小になるように
制御されたり、受電する電力の料金が最小になるように
制御されたり、発電によって最大の利益を得るように制
御される。

【００１８】一方、電力受電設備は、分散独立制御選択
手段によって、分散制御手段による制御の実行が選択さ
れている場合には、この分散制御手段が分散給電指令受
信手段によって受信した電力の送出の指令に基づいて、
発電電力送出手段による電力の送出の制御を実行する。
これにより、例えば分散給電指令手段側の意思で、発電
や、売電等を行って、電力供給線の電力の需給状態が悪
化する時に、電力受電設備による受電量が低下する様に
制御されたり、電力受電設備から電力供給線に電力を送
出する様に制御される。

【００１９】請求項４の発明の電力系統制御装置は、給
電指令手段が公共電力を供給する電力供給線の電力の需
給状態を予測して、電力供給線への電力供給状態を指令
する。これにより、電力供給線への電力の給電業務が遂
行される。又、ここで予測された電力の需給状態の予測
に基づいて、分散給電指令手段が分散給電指令信号を生
成して、この需給状態が予測された電力供給線から電力
を 受電している電力受電設備の電力貯蔵手段に電力の貯
蔵を指令することと、貯蔵電力送出手段に電力の送出を
指令することと、発電電力送出手段に電力の送出を指令
することとを実行する。

【００２０】電力受電設備は、分散独立制御選択手段に
よって、独立制御手段による制御の実行が選択されてい
る場合には、独立制御手段が、電力貯蔵手段による電力
の貯蔵の制御と、貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送
出の制御と、発電電力送出手段による発電電力の送出の
制御とを独立して実行する。これにより、例えば電力受
電設備側の意思で、夜間に蓄電や蓄熱する制御や発電、
売電等を行って、電力受電設備が受電する電力が最小に
なるように制御されたり、受電する電力の料金が最小に
なるように制御されたり、売電金額が最大になるように
制御されたりする。る。

【００２１】一方、電力受電設備は、分散独立制御選択
手段によって、分散制御手段による制御の実行が選択さ
れている場合には、この分散制御手段が分散給電指令受
信手段によって受信した電力の貯蔵の指令と、貯蔵電力
送出手段による電力の送出の指令とに基づいて、電力貯
蔵手段による電力の貯蔵の制御と、貯蔵電力送出手段に
よる貯蔵電力の送出の制御とを実行すると共に、分散給
電指令受信手段によって受信した発電電力送出手段によ
る電力の送出の指令に基づいて、発電電力送出手段によ
る電力の送出の制御を実行する。これにより、例えば分
散給電指令手段側の意思で、夜間に蓄電や蓄熱する制御
や発電、売電等を行って、電力供給線の電力の需給状態
が悪化する時に、電力受電設備による受電量が低下する
様に制御されたり、電力受電設備から電力供給線に電力
を送出する様に制御される。

【００２２】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図１は、電
力系統制御装置１の全体構成図である。電力系統制御装
置１は、中央給電指令所３と、地方給電所５と、分散給
電指令所７と、光ケーブルネットワーク９と、端末送信
制御装置１１とを備えている。中央給電指令所３は、給
電指令組織の最上位に位置する機関である。地方給電所
５は、管轄電力系統の直接の運転操作指令を担当してお
り、給電指令組織に応じて複数設けられている。分散給
電指令所７は、中央給電指令所３からの指令に基づい
て、後述する分散給電指令を実行する。中央給電指令所
３は、給電業務を行うために、需給調整用の給電指令信
号を地方給電所５と、分散給電指令所７とに出力する。

【００２３】光ケーブルネットワーク９は、メイン端末
装置１３と、光リンク装置１５と、サブ端末装置１７
と、光ケーブル１９とを備えている。メイン端末装置１
３は、分散給電指令所７専用の端末装置であって、分散
給電指令所７から出力された指令を、光ケーブルネット
ワークに送信する。サブ端末装置１７は、電力消費地に
複数設けられており、光ケーブルネットワーク９上を流
されてきた分散給電指令所７からの指令を受信して、端
末送信制御装置１１に出力する。光ケーブル１９は、配
電線路沿いに付設されている。つまり、分散給電指令所
７から出力された指令は、配電線路近傍の端末送信制御
装置１１に入力される。

【００２４】図２は、端末送信制御装置１１のブロック
図を示す。端末送信制御装置１１は、通信インタフェー
ス２１と、ＣＰＵ２３と、ＲＯＭ２５と、ＲＡＭ２７
と、送信機インタフェース２９と、入出力インタフェー
ス３１と、コンソール３３と、表示装置３５とを備えて
いる。通信インタフェース１７には、サブ端末装置１７
が接続されている。送信機インタフェース２９には、送
信機３７が接続されている。

【００２５】送信機３７は、本体３９とアンテナ４１と
を備え、周辺地帯に所定規格の無線電波を送信する。図
３は住宅エネルギ制御システム１０１の全体構成図であ
る。住宅エネルギ制御システム１０１は、引き込みメー
タユニット１０３と、引き込み開閉器部１０５と、太陽
電池ユニット１０７と、パワーユニット１０９と、空調
機１１１と、温水機１１３と、制御装置１１５と、分散
制御装置３０１とを備えている。

【００２６】図４は引き込みメータユニット１０３の構
成図である。引き込みメータユニット１０３は、一次側
端子１０３Ａが図３に示すように、住宅の引き込み口１
１７に接続され、二次側端子１０３Ｂが引き込み電磁開
閉器１１９に接続されている。引き込みメータユニット
１０３は、電圧センサ１０３Ｃと、電流センサ１０３
Ｄ、１０３Ｅと、電力量演算装置１０３Ｆと、表示装置
１０３Ｇとを備えている。電力量演算装置１０３Ｆは、
電圧センサ１０３Ｃと、電流センサ１０３Ｄ、１０３Ｅ
との検出値に基づいて、電力量を算出する。表示装置１
０３Ｇは、表示部１０３ＧＡ、１０３ＧＢ、１０３Ｇ
Ｃ、１０３ＧＤ、１０３ＧＥ、１０３ＧＦを備え、第１
〜第６種電力量を表示する。第１種電力量は、昼間消費
電力量であり、第２種電力量は、夜間消費電力量であ
り、第３種電力量は、昼間送電電力量であり、第４種電
力量は、夜間送電電力量である。第５種電力量は、分散
消費電力量であり、第６種電力量は、分散送電電力量で
ある。

【００２７】引き込み開閉器部１０５は、図３に示すよ
うに引き込み電磁開閉器１１９と、電流センサ１２１
と、分岐開閉器１２３Ａ、１２３Ｂ、１２３Ｃ、１２３
Ｄとを備えている。分岐開閉器１２３Ａには、空調機１
１１が接続されており、分岐開閉器１２３Ｂには、温水
機１１３が接続されている。分岐開閉器１２３Ｃ、１２
３Ｄには、図示しない屋内電灯回線が接続されている。
電流センサ１２１は、引き込み開閉器１１９と、分岐開
閉器１２３Ａ〜Ｄとの間に介装されており、制御装置１
１５に接続されている。

【００２８】引き込み電磁開閉器１１９は、制御装置１
１５からの信号によってオンオフされるものであって、
これの二次側には、手元開閉器１２５を介して、パワー
ユニット１０９が接続されている。太陽電池ユニット１
０７は、電池パネル１０７Ａと、パネル支持部１０７Ｂ
と、集電部１０７Ｃとを備えている。集電部１０７Ｃ
は、電池パネル１０７Ａの太陽電池素子に接続されてお
り、太陽電池素子が発電した電力を集電して、パワーユ
ニット１０９に送電する。

【００２９】図５はパワーユニット１０９の構成図であ
る。パワーユニット１０９は、太陽電池充電ユニット１
２７と、売電充電ユニット１２９と、蓄電池ユニット１
３１と、インバータユニット１３３と、入出力切替ユニ
ット１３５と、通信インタフェース１３７と、電圧セン
サ１３９と、電流センサ１４１、１４３、１４５、１４
７と、端子部１４９とを備えている。

【００３０】端子部１４９は、端子ＰＳ、ＰＯＡ、ＰＯ
Ｂ、ＰＯＴ、ＰＩＡ、ＰＩＢを備えている。端子ＰＳ
は、図３に示すように、制御装置１１５に接続されてい
る。端子ＰＯＡ、ＰＯＢ、ＰＯＴは、手元開閉器１２５
に接続されている。端子ＰＩＡ、ＰＩＢは、太陽電池ユ
ニット１０７に接続されている。

【００３１】太陽電池充電ユニット１２７は、太陽電池
接続端子１２７Ａと、出力端子１２７Ｂとを備えてい
る。太陽電池接続端子１２７Ａは、図５に示すように、
端子ＰＩＡ、ＰＩＢに接続されている。出力端子１２７
Ｂは、直流幹線１５１に接続されている。太陽電池充電
ユニット１２７は、太陽電池接続端子１２７Ａに加えら
れた電力の電圧を調整して、蓄電池ユニット１３１に充
電電力を供給する。

【００３２】売電充電ユニット１２９は、売電接続端子
１２９Ａと、出力端子１２９Ｂと、制御端子１２９Ｃと
を備えている。売電接続端子１２９Ａは、入出力切替ユ
ニット１３５を介して端子ＰＯＡ、ＰＯＢ、ＰＯＴに接
続されている。出力端子１２９Ｂは、直流幹線１５１に
接続されている。制御端子１２９Ｃは、通信インタフェ
ース１３７に接続されている。売電充電ユニット１２９
は、制御端子１２９Ｃに加えられた信号に応じて、充電
量を制御する。

【００３３】蓄電池ユニット１３１は、端子１３１Ａ
と、開閉器ユニット１５３と、蓄電池１３１Ｂとを備え
ている。開閉器ユニット１５３は、接点１５３Ａと、操
作部１５３Ｂとを備えている。端子１３１Ａは、直流幹
線１５１と、開閉器ユニット１５３を介して蓄電池１３
１Ｂとに接続されている。

【００３４】インバータユニット１３３は、入力端子１
３３Ａと、出力端子１３３Ｂと、制御端子１３３Ｃとを
備えている。入力端子１３３Ａは、直流幹線１５１に接
続されている。出力端子１３３Ｂは、入出力切替ユニッ
ト１３５に接続されている。制御端子１３３Ｃは、通信
インタフェース１３７に接続されている。インバータユ
ニット１３３は、入力端子１３３Ａに加えられた直流を
交流電力に変換して、出力端子１３３Ｂに出力する。制
御端子１３３Ｃに加えられた信号は、変換電力量を制御
する。

【００３５】入出力切替ユニット１３５は、切替スイッ
チ１３５Ａと、操作部１３５Ｂと、端子１３５Ｃ、１３
５Ｄ、１３５Ｅとを備えている。操作部１３５Ｂは、通
信インタフェース１３７に接続されている。端子１３５
Ｃは、端子ＰＯＡ、ＰＯＢ、ＰＯＴに接続されている。
端子１３５Ｄは、売電接続端子１２９Ａに接続され、端
子１３５Ｅは、出力端子１３３Ｂに接続されている。切
替スイッチ１３５Ａは、端子１３５Ｃと端子１３５Ｅと
の間か、あるいは端子１３５Ｃと端子１３５Ｄとの間を
選択的に接続する。操作部１３５Ｂは、切替スイッチ１
３５Ａを切り換える。

【００３６】電圧センサ１３９は、端子１３１Ａ間に接
続されて蓄電池１３１Ｂの端子電圧を検出し、電流セン
サ１４１は、蓄電池１３１Ｂに入出力する電流を検出す
る。電流センサ１４３は、売電充電ユニット１２９の充
電電流を検出し、電流センサ１４５は、太陽電池充電ユ
ニット１２７の充電電流を検出し、電流センサ１４７
は、インバータユニット１３３への供給電流を検出す
る。

【００３７】通信インタフェース１３７は、シリアル側
が端子ＰＳと接続されており、パラレル側がパワーユニ
ット１０９内の各部に接続されている。通信インタフェ
ース１３７は、制御装置１１５との間でデータ通信を実
行する。図６は空調機１１１の構成図を示す。

【００３８】空調機１１１は、ヒートポンプユニット１
６１と、熱交換器ユニット１６３、１６５と、蓄熱槽ユ
ニット１６７と、電磁開閉弁１６９、１７１、１７３
と、ポンプ１７５、１７７と、電磁弁１７９と、動力盤
１８１と、制御装置１８３と、冷媒管１８５とを備えて
いる。

【００３９】ヒートポンプユニット１６１は、冷却、又
は加熱した媒体を出力側１６１Ａから吐出し、返ってき
た媒体を入力側１６１Ｂから吸入する。熱交換器ユニッ
ト１６３、１６５は、入力側１６３Ａ、１６５Ａから媒
体を吸い込んで、熱交換の後、出力側１６３Ｂ、１６５
Ｂに吐出する。

【００４０】蓄熱槽ユニット１６７は、入力側１６７Ａ
から媒体を吸入して、蓄熱媒体との間で熱交換の後、出
力側１６７Ｂに吐出する。冷媒管１８５は、ヒートポン
プユニット１６１の出力側１６１Ａと、電磁弁１７９の
ポート１７９Ａ、熱交換器ユニット１６３、１６５の入
力側１６３Ａ、１６５Ａとの間を接続するとともに、ヒ
ートポンプユニット１６１の入力側１６１Ｂと、電磁弁
１７９のポート１７９Ｂ、熱交換器ユニット１６３、１
６５の出力側１６３Ｂ、１６５Ｂとの間を接続する。
又、冷媒管１８５は、電磁弁１７９のポート１７９Ｃ
と、蓄熱槽ユニット１６７の入力側１６７Ａとの間を接
続するとともに、電磁弁１７９のポート１７９Ｄと、蓄
熱槽ユニット１６７の出力側１６７Ｂとを接続する。冷
媒管１８５は、二分岐部１８５Ａを有している。

【００４１】電磁開閉弁１６９は、ヒートポンプユニッ
ト１６１の出力側１６１Ａと二分岐部１８５Ａとの間に
介装されている。電磁開閉弁１７３は、二分岐部１８５
Ａとポート１７９Ａとの間に介装されている。電磁開閉
弁１７１は、二分岐部と入力側１６３Ａ、１６５Ａとの
間に介装されている。

【００４２】ポンプ１７５は、二分岐部１８５と電磁開
閉弁１７１との間に介装されている。ポンプ１７７は、
電磁弁１７９のポート１７９Ｃと入力側１６７Ａとの間
に介装されている。動力盤１８１は、ポンプ１７５、１
７７に接続されており、これらに電力を供給する。

【００４３】制御装置１８３は、熱交換器ユニット１６
３、１６５と、電磁開閉弁１６９、１７１、１７３と、
電磁弁１７９とに接続されている。空調機１１１は、表
１に示すように各部が動作されて、通常冷房モード、冷
熱蓄熱モード、蓄熱冷房モード、放熱冷房モード、通常
暖房モード、蓄熱モード、蓄熱暖房モード、放熱暖房モ
ードの運転が行われる。

【００４４】

【表１】

【００４５】通常冷房モード、および通常暖房モード
は、ヒートポンプユニット１６１と、熱交換器ユニット
１６３、１６５とで運転されるものである。冷熱蓄熱モ
ード、および蓄熱モードは、ヒートポンプユニット１６
１によって作成した冷熱、又は熱を蓄熱槽ユニット１６
７に蓄えるものである。

【００４６】蓄熱冷房モード、および蓄熱暖房モード
は、ヒートポンプユニット１６１によって作成した冷
熱、又は熱を、蓄熱槽ユニット１６７と、熱交換器ユニ
ット１６３、１６５とに供給するものである。放熱冷房
モード、および放熱暖房モードは、蓄熱槽ユニット１６
７に蓄えられている冷熱、又は熱を、熱交換器ユニット
１６３、１６５に供給するものである。

【００４７】図７は温水機１１３の構成図である。温水
機１１３は、温水タンク１９１と、ヒータ１９３と、電
磁弁１９５、１９６と、温度センサ１９７と、水量セン
サ１９９と、制御装置２０１と、給水管２０３と、送水
管２０５とを備えている。

【００４８】ヒータ１９３は、温水タンク１９１内に配
設されており、制御装置２０１に接続されている。電磁
弁１９５は、給水管２０３に取り付けられており、制御
装置２０１に接続されている。温度センサ１９７は、温
水タンク１９１内に取り付けられ、制御装置２０１に接
続されている。水量センサ１９９は、温水タンク１９１
内に取り付けられ、制御装置２０１に接続されている。
電磁弁１９６は、送水管２０５に取り付けられており、
制御装置２０１に接続されている。

【００４９】図８は、制御装置２０１の構成図である。
制御装置２０１は、ＣＰＵ２１１と、入力インタフェー
ス２１３と、出力インタフェース２１５と、通信インタ
フェース２１７と、電流制御回路２１９と、漏電ブレー
カ２２１とを備えている。

【００５０】ＣＰＵ２１１は、入力インタフェース２１
３と、出力インタフェース２１５と、通信インタフェー
ス２１７とに接続されている。ＣＰＵ２１１は、周知の
ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えるワンチップマイクロコンピ
ュータ構成である。入力インタフェース２１３は、温度
センサ１９７と、水量センサ１９９とに接続されてお
り、温度センサ１９７から温度信号を入力し、水量セン
サ１９９から水量信号を入力する。出力インタフェース
２１５は、電磁弁１９５、１９６に接続されており、そ
れぞれの開度を指令する信号を出力する。

【００５１】通信インタフェース２１７は、制御装置１
１５に接続されている。電流制御回路２１９は、引き込
み開閉器部１０５と、漏電ブレーカ２２１とに接続され
ており、出力インタフェース２１５からの信号に基づい
て、引き込み開閉器部１０５から供給された単相交流電
力の波形制御を行って、漏電ブレーカ２２１に供給す
る。

【００５２】温水機１１３は、制御装置１１５からの信
号に基づいて、電磁弁１９５、１９６の開度を調整する
とともに、温水タンク１９１内の水温を制御する。図９
は、温水機制御の基本フローチャートである。温水機制
御は、図８に示すＣＰＵ２１１によって、繰り返し実行
される。温水機制御では、先ず給水管制御が所定時間毎
に起動される（ステップ１０００、以下ステップを単に
Ｓとのみ記す。）。次いで、送水管制御が所定時間毎に
起動される（Ｓ１１００）。次に、通電量制御が所定時
間毎に起動される（Ｓ１２００）。これらは全て時間割
り込み処理される。

【００５３】図１０は、給水管制御処理のフローチャー
トを示す。給水管制御が起動されると、先ず指示水温の
入力が実行される（Ｓ１３００）。指示水温は、制御装
置１１５から指示される。次いで、水温の入力を行う
（Ｓ１３１０）。水温の入力は、温度センサ１９７によ
って行う。これにより、温水タンク１９１内の温度が入
力される。次に、水温が指示水温に達しているかを判断
する（Ｓ１３２０）。指示水温に達していなければ、本
ルーチンを一旦終了し、既に指示水温に達していれば、
次に指示水量の入力（Ｓ１３３０）、水量の入力（Ｓ１
３４０）を実行する。指示水量の入力は、通信インタフ
ェース２１７を介して制御装置１１５より行われる。水
量は、水量センサ１９９より入力される。

【００５４】次に、水量が指示水量に達したか否かを判
断し（Ｓ１３５０）、達していればそのまま本ルーチン
を一旦終了し、達していなければ次に電磁弁を所定時間
「開」を実行する（Ｓ１３６０）。ここでは、電磁弁１
９５を所定時間開側に制御する。所定時間としては、図
９のルーチンの周回時間の数倍程度を設定する。

【００５５】電磁弁１９５を開制御した後、本ルーチン
の始めに処理を移行する。本給水管制御処理により、温
水タンク１９１内に、制御装置１１５から送信されてき
た指示水温、および指示水量の温水を、満たすことがで
きる。図１１は、送水管制御処理ルーチンのフローチャ
ートである。

【００５６】先ず、指示送水量の入力（Ｓ１４００）、
水量の入力（Ｓ１４１０）、送水量の算出（Ｓ１４２
０）が順次実行される。指示送水量は、制御装置１１５
から入力される。ここでは、温水タンク１９１の満水量
から所望の残存水量を引いた値が指示送水量とされる。
水量は、残存水量を示す値であって、水量センサ１９９
からその値が入力される。送水量の算出は、水量に基づ
いて行われる。ここでは、温水タンク１９１の満水量か
ら残存水量を引いた量が送水量とみなされる。

【００５７】次に、送水量が指示送水量に達したかが判
断される（Ｓ１４３０）。送水量が指示送水量に達して
いれば、本ルーチンを一旦終了し、達していなければ電
磁弁を所定時間「開」を実行する（Ｓ１４４０）。つま
り、送水可能で有れば、電磁弁１９６を所定時間開側に
制御する。

【００５８】これにより、温水機１１３からの給湯量を
制御装置１１５によって、制御することができる。図１
２は通電量制御処理ルーチンのフローチャートである。
先ず、指示通電量の入力（Ｓ１５００）、指示水温の入
力（Ｓ１５１０）、水温の入力（Ｓ１５２０）を順次行
なう。指示通電量は、ヒータ１９３に供給される電源の
通電時間のパーセントを示す値であって、制御装置１１
５から入力される。指示水温は、温水タンク１９１内の
湯温を指示する値であって、制御装置１１５から入力さ
れる。水温は、温度センサ１９７から入力する。

【００５９】次に、水温が指示水温に達したかが判断さ
れる（Ｓ１５３０）。水温が指示水温に達していれば、
そのまま本ルーチンを一旦終了し、達していなければ指
示通電量で所定時間通電する処理を実行する（Ｓ１５４
０）。ここでは、電流制御回路２１９に、指示通電量と
通電時間とを指令する信号を出力する。

【００６０】通電の実行後、本ルーチンの始めに戻る。
本通電量制御処理ルーチンにより、引き込み開閉器部１
０５からヒータ１９３に供給される電力を制御装置１１
５によって、制御することができる。図１３は、制御装
置１１５の構成図である。

【００６１】制御装置１１５は、入力インタフェース２
３１と、ＣＰＵ２３３と、ＲＯＭ２３５と、ＲＡＭ２３
７と、出力インタフェース２３９と、通信インタフェー
ス２４１と、キーボード２４３と、ディスプレイ２４５
と、外部記憶装置２４７と、日射予測装置２５１とを備
えている。日射予測装置２５１は、入力インタフェース
２３１に接続されており、測定地点の地域的特徴と、気
圧の変化状態とからこれからの天候の状態を判断し、翌
日の日射量を推定して、ＣＰＵ２３３に日射予測を出力
する装置である。なお、日射予測装置２５１に代えて、
日射予測受信装置を用いても良い。日射予測受信装置
は、気象予測団体などから日射予測情報を受信するもの
である。

【００６２】次に、制御装置１１５によって実行される
処理を説明する。図１４に示す発電量学習処理ルーチン
は、ＣＰＵ２３３によって実行される。なお、図１４〜
図１８、図２０〜図２２は、後述する独立制御タスクに
含まれている。

【００６３】発電量学習処理ルーチンが起動されると、
先ず発電電流値の入力処理が実行される（Ｓ２００
０）。発電電流値の入力処理は、電流センサ１４３の出
力信号を通信インタフェース２４１を介して入力するこ
とにより行われる。次いで、発電電力量の算出を行なう
（Ｓ２１００）。発電電力量の算出は、入力した発電電
流値を積算した値に所定定数を掛けることにより行われ
る。

【００６４】次に、平均発電量を算出する時間かを判断
し（Ｓ２１０５）、算出時間でなければそのまま本ルー
チンを一旦終了し、算出時間で有れば、前日の平均発電
量の読み込みを行う（Ｓ２１１０）。平均発電量の算出
時間か否かは、夜間の所定の時間になったか否かによっ
て、判断される。前日の平均発電量は、ＲＡＭ２３７か
ら入力する。

【００６５】前日の平均発電量を読み込んで後、次にこ
れを本日の発電電力量で補正して平均発電量を算出する
（Ｓ２１２０）。本日の発電電力量は、後述する。これ
は、前日までの平均発電量と、本日の発電量との加重平
均を行う処理である。平均発電量を算出後、これをＲＡ
Ｍ２３７に格納して（Ｓ２１３０）、本ルーチンを一旦
終了する。

【００６６】図１５の発電量予測処理ルーチンは、図１
４のＳ２１３０の平均発電量が格納されて後、起動され
る。まず、平均発電量の読み込みを行う（Ｓ２２０
０）。平均発電量は、Ｓ２１３０によって、ＲＡＭ２３
７に格納された値が読み込まれ、用いられる。次いで、
日射予測の読み込みを行う（Ｓ２２１０）。日射予測
は、日射予測装置２５１から入力する。

【００６７】次いで、平均発電量の日射補正を行って
（Ｓ２２２０）、この日射補正発電量をＲＡＭ１３７に
格納する（Ｓ２２３０）。平均発電量の日射補正は、翌
日の発電量の推定精度を向上させるためである。図１６
は、消費量学習処理ルーチンのフローチャートである。

【００６８】消費量学習処理ルーチンは、ＣＰＵ２３３
によって起動される。まず、消費電流値の入力が行われ
る（Ｓ２３００）。消費電流値は、電流センサ１２１の
指示値を入力インタフェース２３１を介して入力するこ
とにより行われる。消費電流値の入力後、次に時間毎の
消費電力量の算出を行う（Ｓ２３１０）。次いで、前週
の同曜日の時間毎の平均消費電力量の読み込みを行う
（Ｓ２３２０）。前週の時間毎の平均消費電力量は、Ｒ
ＡＭ２３７から入力する。

【００６９】次に、前週の時間毎の平均消費電力量を本
日の消費電力量で補正して本日の時間毎の平均消費電力
量を算出し（Ｓ２３３０）、求めた平均消費電力量をＲ
ＡＭ２３７の本日の曜日のエリアに格納する（Ｓ２３４
０）。本消費量学習ルーチンにより、曜日毎で、かつ毎
時間毎の平均電力消費量がＲＡＭ２３７にテーブルとし
て作成される。

【００７０】図１７は、制御モード判断処理ルーチンの
フローチャートである。制御モード判断処理は、ＣＰＵ
２３３によって起動される。まず、買電有りか否かを判
断する（Ｓ２４００）。買電有りの判断は、キーボード
２４３から予め買電有りであると入力されているか否か
で判断される。ここで、買電とは、電力会社が電力を買
い上げてくれることを言う。

【００７１】買電有りと判断された場合には、次に利益
有りか否かを判断する（Ｓ２４１０）。利益有りとの判
断は、キーボード２４３から予め利益があると入力され
ている場合に行われる。ここで、利益有りとは、電力会
社から夜間に受電して、昼間に送電した場合に、差益が
得られる場合を示す。差益が得られるか否かは、電力料
金や、変換効率に基づいて判断が行われる。

【００７２】利益が有りと判断された場合には、フル充
電フル送電モードを実行する（Ｓ２４２０）。フル充電
フル送電モードの内容、及び以後の他のモードの詳細に
関しては、後述する。一方、利益がないと判断した場合
には、次に昼間余分送電モードを実行する（Ｓ２４２
５）。

【００７３】Ｓ２４００における買電有りか否かの判断
で、買電がないと判断された場合には、次に発電量が使
用量より大きいか否かを判断する（Ｓ２４３０）。ここ
で、使用量が発電量以上であると判断されれば、次に不
足分充電モードを実行する（Ｓ２４４０）。

【００７４】一方、発電量が使用量より大きいと判断さ
れれば、次に蓄電蓄熱モードを実行する（Ｓ２４５
０）。図１８はフル充電フル送電モード制御処理のフロ
ーチャート、図１９は、電力料金の説明図である。図１
８に示す処理は、Ｓ２４２０の処理内容を示す。まず、
夜間蓄電池にフル充電する（Ｓ２５００）。ここでの夜
間とは、図１９の価格Ａ１のときである。

【００７５】充電は、売電充電ユニット１２９と、入出
力切替ユニット１３５と、開閉器ユニット１５３とを操
作して行う。フル充電状態かの判断は、電圧センサ１３
９と、電流センサ１４１との出力値に基づき、図示しな
い充電状態算出ルーチンによって、行われる。

【００７６】又、フル充電を行うとともに、夜間蓄熱を
行う（Ｓ２５１０）。蓄熱は、空調機１１１による蓄熱
と、温水機１１３による蓄熱とを行う。次いで、送電ス
ケジュールを作成する（Ｓ２５２０）。送電スケジュー
ルの作成では、まず受電価格が高価になる時間帯（ここ
では、図１９の価格Ａ２の時間帯）において消費される
電力量をＳ２３４０に基づいて算出する。次いで、蓄電
池ユニット１３１に蓄えられている電力を、受電価格が
高価になる時間帯に当てはめる。このときに、蓄電池ユ
ニット１３１に蓄えられている電力量が消費電力量より
大きければ、この余剰電力を送電価格が高価になる時間
帯（ここでは図１９の価格Ｂ３の時間帯）に送電する計
画をスケジュールに組み込む。又、太陽電池ユニット１
０７から得られた電力は、消費する量以外は、送電する
スケジュールを組み込む。つまり、発電によって得た電
力は、消費に充当した残りを送電する。

【００７７】次に、送電スケジュールにしたがって、送
電を行う（Ｓ２５３０）。送電は、パワーユニット１０
９によって実行する。以上のフル充電フル送電モード制
御により、受電電力料金が安価な夜間に電力を受電し、
この電力を受電電力料金が高価な時間帯に消費するとと
もに、送電して利ざやを得ることができる。しかも、太
陽エネルギによって発電した電力を消費するとともに、
余剰電力を売却することができる。

【００７８】図２０は、昼間余分送電モード制御のフロ
ーチャートであり、Ｓ２４２５の処理内容を示す。まず
発電電力の余分を蓄電蓄熱し（Ｓ２６００）、これを蓄
電蓄熱がフル状態になるまで続ける（Ｓ２６１０）。つ
まり、消費するとともに、消費量を越えて発電された電
力を蓄電池ユニット１３１に蓄え、空調機１１１と温水
機１１３とを作動させてこれらによる蓄熱を行なう。

【００７９】蓄電蓄熱がフル状態になった場合には、次
に発電電力の余分を送電する（Ｓ２６２０）。以上の昼
間余分送電モード制御により、発電によって得られた電
力の中から余剰分を売却することができる。

【００８０】図２１は、蓄電蓄熱モード制御のフローチ
ャートである。この処理は、Ｓ２４５０の内容を示す。
まず、太陽電池の出力を全て充電するとともに（Ｓ２７
００）、受電を中止する（Ｓ２７１０）。つまり、受電
をやめて、太陽電池ユニット１０７による発電電力を消
費するとともに、余剰分を蓄電する。

【００８１】次いで、蓄電池がフル充電状態か否かを判
断し（Ｓ２７２０）、フル充電状態で有れば余分を蓄熱
する（Ｓ２７３０）。一方、蓄電池がフル充電状態でな
いと判断された場合には、次に蓄電池が放電完了か否か
を判断する（Ｓ２７４０）。ここで、蓄電池が放電完了
でないと判断されれば、本ルーチンの始めに処理を移行
し、蓄電池の放電が完了で有れば、受電を行う（Ｓ２７
５０）。つまり、蓄電池ユニット１３１の放電が完了し
て、消費に回すことができなくなったときには、受電を
行なって、これを消費する。

【００８２】以上の蓄電蓄熱モードにより、太陽電池ユ
ニット１０７によって太陽エネルギから得た電力を優先
的に消費し、受電電力量の増大を可能な限り避けること
ができる。図２２は、不足分充電モード制御のフローチ
ャートであり、Ｓ２４４０の内容を示す。まず、翌日の
不足電力量を算出する（Ｓ２８００）。翌日の不足電力
量の算出は、Ｓ２２３０に基づいて算出した翌日の発電
量から、Ｓ２３４０に基づいて算出した翌日の消費量を
差し引いて求める。

【００８３】次いで、不足電力量に対応する電力を夜間
に蓄電池に充電する（Ｓ２８１０）。次に、夜間蓄熱の
有無を判断する（Ｓ２８２０）。夜間に蓄熱するか否か
は、キーボード２４３から予め入力されている指示と、
翌日の不足電力量とに基づいて判断が行われる。例え
ば、翌日冷暖房の使用予定や給湯予定がある場合で、し
かも不足電力量が所定以上である場合、又は発電量が少
ない早朝や、朝に冷暖房や給湯を行なう予定がある場合
に、夜間蓄熱が必要であるとの判断が行われる。

【００８４】ここで、夜間蓄熱を行わないと判断した場
合には、夜間蓄熱を行わない場合の放電スケジュールを
作成する（Ｓ２８３０）。放電スケジュールは、まず翌
日の発電状態と、蓄電電力量と、消費状態とに基づいて
作成する。ここでは、受電料金が高価格となる図１９の
価格Ａ２の時間帯に、受電量が最小になるスケジュール
を作成する。例えば、価格Ａ２の時間中において、発電
量が不足する間は、蓄えた電力を消費し、発電量の増大
にともなって、発電で得た電力を優先的に消費するもの
とする。ここで、発電電力の大きさが消費電力の大きさ
を上回った場合には、まず余剰分を蓄電力に回し、蓄電
力量がフル充電状態になれば、次に蓄熱を行う。

【００８５】一方、夜間蓄熱を行うと判断した場合は、
夜間の受電価格が安価となる時間帯に空調機１１１によ
る蓄熱と、温水機１１３による蓄熱とを行って（Ｓ２８
４０）、次に放電放熱スケジュールを作成する（Ｓ２８
５０）。空調機１１１と、温水機１１３による蓄熱は、
翌日の推定熱消費量に基づいて実行する。翌日の推定熱
消費量は、翌日の消費予定と、今までの熱消費量の学習
値などを参照して算出する。

【００８６】放電放熱スケジュールは、翌日の発電量
と、電力消費量、及び熱消費量との予測に基づいて、作
成する。例えば、受電価格が安価な価格Ａ１の時間帯
は、受電した電力を消費する。受電価格が高価な価格Ａ
２の時間帯は、蓄電、蓄熱、及び発電電力を優先的に消
費する。

【００８７】放電放熱スケジュールを作成した後は、放
熱スケジュールにしたがって放熱する（Ｓ２８６０）。
Ｓ２８３０、又はＳ２８６０の後、放電スケジュールに
したがって放電を行う（Ｓ２８７０）。以上の不足分充
電モードにより、翌日不足する電力量、及び熱量だけ夜
間に蓄え翌日消費することができる。しかも消費に当た
っては、発電電力を優先的に消費し、次いで蓄電電力を
消費し、受電を最小限に抑える。

【００８８】以上により、太陽電池によって発電した電
力を最も有効に活用して、利益を得ることができるとと
もに、時間帯別料金制度、及び電力の買電制度を利用し
て、最大限の利益を得ることができる。図２３は、分散
制御装置３０１のブロック図である。分散制御装置３０
１は、図３に示すように、住宅エネルギ制御システム１
０１に組み込まれるものであって、受信機３０３と、受
信機インタフェース３０５と、ＣＰＵ３０７と、ＲＯＭ
３０９と、ＲＡＭ３１１と、入出力インタフェース３１
３とを備えている。入出力インタフェース３１３は、制
御装置１１５と、引き込みメータユニット１０３とに接
続されている。受信機３０３は、受信機インタフェース
３０５に接続されている。分散制御装置３０１は、図２
に示した送信機３７から送信された無線電波を受信し
て、所定の処理を実行する。

【００８９】分散制御装置３０１は、分散給電指令に基
づいて、引き込みメータユニット１０３に、第１種、第
２種、第３種、第４種、第５種、又は第６種電力量の選
択計測を指示する。図２４は、分散給電指令制御処理の
フローチャートである。この処理は、図１に示した、分
散給電指令所７に備えられた図示しないコンピュータに
よって実行される。まず、給電指令信号の入力を行う
（Ｓ３０００）。給電指令信号は、図１に示した中央給
電指令所３から出力されたものを入力する。

【００９０】次いで、需給予想の入力を行う（Ｓ３０１
０）。需給予想は、翌日の電力の需給状態の予想であっ
て、翌日の日照状態や気温などの気候予測から統計的処
理によって推測した太陽光や風力発電による発電量と、
電力消費量とに基づいて求められたものである。

【００９１】次に、分散給電指令信号の生成を行う（Ｓ
３０２０）。分散給電指令信号は、給電指令信号と、需
給予想とに基づいて作成されるものであって、各住宅エ
ネルギ制御システム１０１に対して、後述する充電率
と、自家用送電率と、逆送電率とを指令するための分散
給電指示値を含むものである。

【００９２】分散給電指令信号を生成した後、これを出
力する（Ｓ３０３０）。分散給電指令信号の出力は、メ
イン端末装置１３に行われる。これにより、光リンク装
置１５を介して光ケーブル１９に、分散給電指令信号が
流される。図２５は、指令送信制御処理のフローチャー
トである。指令送信制御処理は、端末送信制御装置１１
によって、所定時間毎に実行される。まず、分散給電指
令の入力が行われる（Ｓ３１００）。分散給電指令の入
力は、図２に示すように、通信インタフェース２１を介
して、サブ端末装置１７から行われる。次に、分散給電
指令信号の作成が行われる（Ｓ３１１０）。これは、入
力した分散給電指令に基づいて行われる。

【００９３】次いで、分散給電指令信号の送信が行われ
る（Ｓ３１２０）。この送信は、送信機３７によって行
われる。図２６は、指令受信制御処理のフローチャート
である。指令受信制御処理は、図３、及び図２３に示し
た分散制御装置３０１によって所定時間毎に実行され
る。

【００９４】まず、分散給電指令信号の受信が行われる
（Ｓ３２００）。この受信は、受信機３０３によって行
われる。次いで、分散給電指令の作成が行われる（Ｓ３
２１０）。分散給電指令は、分散給電指令信号に基づい
て行われる。次に、分散給電指令を制御装置に出力する
（Ｓ３２２０）。これにより、分散給電指令所７から出
力された分散給電指令が制御装置１１５に入力される。

【００９５】図２７は分散・独立制御の選択処理ルーチ
ンのフローチャートである。このルーチンは、制御装置
１１５のＣＰＵ２３３によって所定時間毎に実行され
る。まず分散か独立かの判断が行われる（Ｓ３３０
０）。この判断は、図１３に示すキーボード２４３の分
散制御キー２４３Ａが押されたか、独立制御キー２４３
Ｂが押されたかの別によって行われる。

【００９６】ここで分散であるとされれば、分散制御フ
ラグのセットが行われる（Ｓ３３１０）。分散制御フラ
グは、ＲＡＭ２３７の所定エリアに設定される。分散制
御フラグのセット後、本ルーチンを一旦終了する。一
方、独立と判断した場合は、独立制御フラグのセットを
行う（Ｓ３３２０）。独立制御フラグは、ＲＡＭ２３７
の所定エリアに設定される。

【００９７】図２８は、タスクの選択処理ルーチンのフ
ローチャートである。この処理は、ＣＰＵ２３３によっ
て所定時間毎に起動される。まず、分散制御フラグがセ
ットされているか、あるいは独立制御フラグがセットさ
れているかの判断を行う（Ｓ３４００）。この判断は、
ＲＡＭ２３７内の分散制御フラグと、独立制御フラグの
セット状態によって行われる。

【００９８】ここで独立制御フラグであると判断された
場合には、独立制御タスクを実行する（Ｓ３４１０）。
又、分散制御フラグであるとされた場合には、分散制御
タスクを実行する（Ｓ３４２０）。独立制御タスクが選
択されると、下記に示す制御ルーチンが起動される。

【００９９】図１４の発電量学習ルーチン、図１５の発
電量予測ルーチン、図１６の消費量学習ルーチン、図１
７の制御モード判断ルーチン、図１８のフル充電フル送
電モード制御ルーチン、図２０の昼間余分送電モード制
御ルーチン、図２１の蓄電蓄熱モードルーチン、図２２
の不足分充電モードルーチンが実行される。

【０１００】これにより、独立制御が選択されている場
合には、住宅エネルギ制御システム１０１は、分散給電
指令所７からの指令に従うことなく、独立して運用され
る。この場合には、図１９に示す料金の送電価格Ｂ１、
Ｂ２、Ｂ３と、受電価格Ａ１、Ａ２とが適用される。
又、この場合の電力量の計測値は、図４に示す表示部１
０３ＧＡ〜１０３ＧＤに表示される。

【０１０１】図２９、図３１、及び図３２は、分散制御
タスクに含まれている。分散制御タスク処理が実行され
ている場合は、図１９に１点破線で示す分散制御受電価
格Ｃ１と、２点破線で示す分散制御送電価格Ｃ２とが適
用される。又、この場合の電力量の計測値は、図４に示
す表示部１０３ＧＥ、１０３ＧＦに表示される。

【０１０２】図２９は、分散制御タスク処理ルーチンの
フローチャートである。この処理は、ＣＰＵ２３３によ
って実行される。まず、プログラム処理か否かの判断を
行う（Ｓ３５００）。プログラム処理かの判断は、分散
給電指令に基づいて行う。つまり、分散給電指令にプロ
グラム処理命令が含まれている場合には、プログラム処
理であるとの判断を行い、リアルタイム制御命令が含ま
れている場合には、プログラム処理でないとの判断を行
う。

【０１０３】プログラム処理でないとの判断をした場合
には、次にリアルタイム制御の実行を行う（Ｓ３５１
０）。この処理内容に関しては、後述する。一方、プロ
グラム処理であるとの判断を行った場合には、次にプロ
グラム変更かの判断を行う（Ｓ３５２０）。プログラム
が変更かの判断は、分散給電指令に基づいて行う。つま
り、分散給電指令にプログラムの変更命令が含まれてい
れば、プログラムの変更であるとの判断を行う。

【０１０４】ここでプログラムの変更であるとの判断を
行った場合には、次に分散制御プログラムを変更する
（Ｓ３５３０）。分散制御プログラムは、ＲＡＭ２３７
内の分散制御テーブル内に設定されているものであっ
て、予め設定された時間に、所定の充電率での充電、所
定の自家用送電率での自家用送電、又は所定の逆送電率
での逆送電を実行するものである。ここでは、図３０に
示す種類の給電指令プログラムＳ０〜Ｕ０〜Ｏ４が有
る。例えば、給電指令プログラムＳ０は、０時から４時
までが、分散給電指示値が「ー１００」つまり充電率１
００パーセント、４時から８時までが分散給電指示値
「０」つまり制御なし、８時から１０時までが分散給電
指示値「１００」つまり自家用送電率１００パーセン
ト、１０時から１２時まで分散給電指示値「１５０」つ
まり逆送電率５０パーセント、１２時から１５時まで分
散給電指示値「２００」つまり逆送電率１００パーセン
トの制御を行う。ここで、充電率とは、その時点の最大
可能充電容量に対する比率を示し、分散給電指示値
「０」が充電率０、分散給電指示値「１００」が充電率
１００パーセントを示す。自家用送電率とは、自家消費
する電力に対する自家発電、及び自家蓄電からの送電容
量の比率を示し、分散給電指示値「０」が自家送電な
し、分散給電指示値「１００」が自家送電率１００パー
セントを示す。逆送電率とは、その時点の最大可能逆送
電容量に対する実際の送電率を示し、分散給電指示値
「１００」が０、分散給電指示値「２００」が逆送電率
１００パーセントを示す。

【０１０５】分散制御プログラムの変更後、又は変更を
行わないとした後、次に分散制御プログラムの実行を行
う（Ｓ３５４０）。本分散制御タスク処理ルーチンによ
り、分散給電指令所７から送信されてきた分散給電指令
に基づいて、分散制御プログラムの実行、もしくはリア
ルタイム制御の実行を選択処理することができる。

【０１０６】図３１は、分散制御処理ルーチンのフロー
チャートである。この処理は、図２９のＳ３５４０にて
分散制御プログラムの実行がなされた場合に、ＣＰＵ２
３３によって所定時間毎に実行される。まず、分散制御
テーブルの入力を行う（Ｓ３６００）。分散制御テーブ
ルは、ＲＡＭ２３７内の所定エリアに格納されているも
のであって、充電や逆送電のタイミングを定めた分散制
御プログラム等を記憶している。

【０１０７】次いで、現時刻の制御状態の算出を行う
（Ｓ３６１０）。現時刻の制御状態としては、太陽電池
ユニット１０７による発電量、蓄電池ユニット１３１の
蓄電量、消費電力量が算出される。次に、制御状態の決
定が行われる（Ｓ３６２０）。制御状態の決定は、分散
制御プログラムに基づき、現時刻の制御状態にしたがっ
て決定されるものであって、制御プログラムの指示制御
内容を実現するための各種制御パラメータの決定が行わ
れる。例えば、５０パーセントの充電率で蓄電池ユニッ
ト１３１を充電するための制御パラメータの算出が行わ
れる。

【０１０８】制御状態の決定後、制御の実行が行われる
（Ｓ３６３０）。本分散制御処理ルーチンにより、分散
給電指令所７から指示された分散制御プログラムに則っ
た分散給電制御が実行される。図３２は、リアルタイム
制御処理ルーチンのフローチャートである。この処理
は、図２９のＳ３５１０にてリアルタイム制御の実行が
なされた場合に、ＣＰＵ２３３によって所定時間毎に実
行される。

【０１０９】まず、蓄電か否かの判断が行われる（Ｓ３
７００）。蓄電の判断は、分散給電指令所７から送信さ
れてくる分散給電指令に含まれている分散給電指示値が
「ー１００」〜「０」未満の間にあるとき、蓄電である
との判断を行う。ここで、蓄電であるとの判断がなされ
た場合には、次に充電率の入力を行う（Ｓ３７１０）。
充電率の入力は、分散給電指示値に基づいて入力する。
ここでは、分散給電指示値が「ー１００」の場合には、
充電率１００パーセントを入力し、「ー５０」の場合に
は、充電率５０パーセントを入力する。

【０１１０】次いで、充電率の決定を行う（Ｓ３７２
０）。充電率の決定は、入力した充電率に基づき、蓄電
池ユニット１３１の蓄電量や他の電力消費状態を参照し
て行われる。例えば、蓄電量がフル充電状態で有る場合
や、受電容量一杯に電力を消費している場合には、充電
率を０パーセントと決定する。他の場合には、入力した
充電率そのままに充電率を決定する。

【０１１１】充電率の決定後、充電の実行を行う（Ｓ３
７３０）。これにより、実際に充電が行われる。一方、
Ｓ３７００にて蓄電でないと判断された場合には、次に
逆送電であるか否かを判断する（Ｓ３７４０）。逆送電
かの判断は、分散給電指示値が「１００」を越え、「２
００」以下であるか否かで行う。ここで、逆送電でない
と判断した場合には、次に自家用送電か否かを判断する
（Ｓ３７５０）。自家用送電の判断は、分散給電指示値
が「「０」より大きく「１００」以下である場合に、な
される。ここで自家用送電でないと判断されれば、つま
りここでは、分散給電指示値が「０」の場合には、その
まま本ルーチンを一旦終了する。

【０１１２】一方、自家用送電であると判断された場合
には、次に自家用送電率の入力を行う（Ｓ３７６０）。
自家用送電率は、分散給電指示値に基づいて算出する。
例えば分散給電指示値が「５０」で有れば、自家用送電
率は、５０パーセント、分散給電指示値が「１００」以
上で有れば自家用送電率は１００である。

【０１１３】次いで、自家用送電率の決定を行う（Ｓ３
７７０）。自家用送電率の決定は、蓄電池ユニット１３
１の残量などを考慮して決定する。通常は、入力した値
をそのまま決定する。次に、自家用送電の実行を行う
（Ｓ３７８０）。自家用送電は、パワーユニット１０９
を操作して実行する。自家用送電では、売電からの受電
電力量を可能な限り少なくする。

【０１１４】Ｓ３７４０にて逆送電であると判断された
場合には、次に逆送電率の入力を行う（Ｓ３７９０）。
逆送電率は、分散給電指示値に基づいて算出する。例え
ば、分散給電指示値が「１５０」の場合には、逆送電率
は、５０パーセントである。次に、逆送電率の決定を行
う（Ｓ３８００）。逆送電率の決定は、蓄電池ユニット
１３１の蓄電量や太陽電池ユニット１０７の発電状態な
どに基づいて行われる。通常は、入力した逆送電率をそ
のまま決定する。

【０１１５】逆送電率の決定後、決定された逆送電率
で、逆送電の実行を行う。逆送電は、パワーユニット１
０９を操作して行う。本リアルタイム制御処理により、
分散給電指令所７からの分散給電指令にリアルタイムで
応答して、充電、自家用送電、又は逆送電が行われる。

【０１１６】以上に説明した電力系統の制御装置１は、
中央給電指令所３からの給電指令によって、各住宅エネ
ルギ制御システム１０１をオンライン制御する。これに
より電力系統全体を統合的に運用して、エネルギ需給を
管理することができる。

【０１１７】しかも、分散給電制御時の電力料金が優遇
されていることから、各電力需要家がシステムを導入す
る利益を発生させることができる。なお、本発明は上記
の実施例に限定されるものでなく、本発明の要旨を変更
しない範囲で種々の態様の実施が可能である。

【０１１８】例えば、発電方法は、太陽電池によるもの
に限定されるものでなく、風力発電やコジェネ発電など
のいかなる手段を採用しても良い。又、蓄熱方法もどの
ようなものであっても良い。

【０１１９】

【発明の効果】請求項１ないし請求項４の発明の電力系
統制御装置は、例えば電力受電設備側の意思で、夜間に
蓄電や蓄熱する制御や発電、売電等を行って、電力受電
設備が受電する電力が最小になるように制御しり、受電
する電力の料金が最小になるように制御したり、或いは
売電の金額額が最大になるように制御することで、電力
受電設備側だけの都合で、最大の利益を受けることが可
能になることを選択したり、或いは例えば分散給電指令
手段側に、夜間に蓄電や蓄熱する制御や発電、売電等を
行う権限を渡して、電力供給線の電力の需給状態が悪化
する時に、電力受電設備による受電量が低下する様に制
御したり、電力受電設備から電力供給線に電力を送出す
る様に制御したりすることを選択することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電力系統制御装置の全体構成図である。

【図２】端末送信制御装置のブロック図である。

【図３】住宅エネルギ制御システム１０１の全体構成図
である。

【図４】引き込みメータユニット１０３の構成図であ
る。

【図５】パワーユニット１０９の構成図である。

【図６】空調機１１１の構成図である。

【図７】温水機１１３の構成図である。

【図８】制御装置２０１の構成図である。

【図９】温水機制御処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１０】給水管制御処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１１】送水管制御処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１２】通電量制御処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１３】制御装置１１５の構成図である。

【図１４】発電量学習処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１５】発電量予測処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１６】消費量学習処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１７】制御モード判断処理ルーチンのフローチャー
トである。

【図１８】フル充電フル送電モード制御処理ルーチンの
フローチャートである。

【図１９】料金の説明図である。

【図２０】昼間余分送電モード制御処理ルーチンのフロ
ーチャートである。

【図２１】蓄電蓄熱モード処理ルーチンのフローチャー
トである。

【図２２】不足分充電モード処理ルーチンのフローチャ
ートである。

【図２３】分散制御装置３０１のブロック図である。

【図２４】分散給電指令制御のフローチャートである。

【図２５】指令送信制御のフローチャートである。

【図２６】指令受信制御のフローチャートである。

【図２７】分散・独立制御の選択のフローチャートであ
る。

【図２８】タスクの選択のフローチャートである。

【図２９】分散制御タスクのフローチャートである。

【図３０】分散制御指令信号の説明図である。

【図３１】分散制御のフローチャートである。

【図３２】リアルタイム制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１…電力系統制御装置 ３…中央給電指令所 ５…地方給電所 ７…分散給電指令所 １１…端末送信制御装置 １３…メイン端末装置 １７…サブ端末装置 １０１…住宅エネルギ制御システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00 H02J 13/00 - 13/00 311

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 公共電力を供給する電力供給線と、上記 電力供給線の電力の需給状態を予測して、該電力供
   給線への電力供給状態を指令する給電指令手段と、上記 電力供給線から公共電力を受電する電力受電設備
   と、上記電力受電設備に流れる電力に関する制御を独立して
   実行する独立制御手段と、 上記電力の需給状態の予測に基づいて、上記電力受電設
   備に流れる電力に関する指令を行う分散給電指令信号を
   生成して、出力する分散給電指令手段と、 上記分散給電指令信号を受信する分散給電指令受信手段
   と、 上記分散給電指令受信手段によって受信した分散給電指
   令信号に基づいて、上記電力受電設備に流れる電力に関
   する制御を実行する分散制御手段と、 上記独立制御手段による制御を実行するか、上記分散制
   御手段による制御を実行するかを選択する分散独立制御
   選択手段 とを備えることを特徴とする電力系統制御装
   置。
2. 【請求項２】 上記電力受電設備内に配設された電力貯
   蔵手段と、 上記電力貯蔵手段に貯蔵された電力を上記電力供給線に
   送出する貯蔵電力送出手段とを加え、 上記独立制御手段を、上記電力貯蔵手段による電力の貯
   蔵の制御と、上記貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送
   出の制御とを独立して実行するとし、 上記分散給電指令手段を、上記電力貯蔵手段に電力の貯
   蔵を指令すると共に、上記貯蔵電力送出手段に電力の送
   出を指令するとし、 上記分散制御手段を、上記分散給電指令受信手段によっ
   て受信した電力の貯蔵の指令と、送出の指令とに基づい
   て、電力貯蔵手段による電力の貯蔵の制御と、上記貯蔵
   電力送出手段による貯蔵電力の送出の制御とを実行する
   としたことを特徴とする請求項１記載の 電力系統制御装
   置。
3. 【請求項３】 上記電力受電設備内に配設された電力発
   電手段と、 上記電力発電手段が発電した電力を上記電力供給線に送
   出する発電電力送出手段とを加え、 上記独立制御手段を、上記発電電力送出手段による発電
   電力の送出の制御を独立して実行するとし、 上記分散給電指令手段を、上記発電電力送出手段に電力
   の送出を指令するとし、 上記分散制御手段を、上記分散給電指令受信手段によっ
   て受信した電力の送出の指令に基づいて、上記発電電力
   送出手段による電力の送出の制御を実行するとしたこと
   を特徴とする請求項１記載の 電力系統制御装置。
4. 【請求項４】 上記電力受電設備内に配設された電力貯
   蔵手段と、 上記電力貯蔵手段に貯蔵された電力を上記電力供給線に
   送出する貯蔵電力送出手段と、 上記電力受電設備内に配設された電力発電手段と、 上記電力発電手段が発電した電力を上記電力供給線に送
   出する発電電力送出手段とを加え、 上記独立制御手段を、上記電力貯蔵手段による電力の貯
   蔵の制御と、上記貯蔵電力送出手段による貯蔵電力の送
   出の制御と、上記発電電力送出手段による発電電力の送
   出の制御とを独立して実行するとし、 上記分散給電指令手段を、上記電力貯蔵手段に電力の貯
   蔵を指令することと、上記貯蔵電力送出手段に電力の送
   出を指令することと、上記発電電力送出手段に電力の送
   出を指令することとを実行するとし、 上記分散制御手段を、上記分散給電指令受信手段によっ
   て受信した電力の貯蔵の指令と、上記貯蔵電力送出手段
   による電力の送出の指令とに基づいて、電力貯蔵手段に
   よる電力の貯蔵の制御と、上記貯蔵電力送出手段による
   貯蔵電力の送出の制御とを実行すると共に、上記分散給
   電指令受信手段によって受信した上記発電電力送出手段
   による電力の送出の指令に基づいて、上記発電電力送出
   手段による電力の送出の制御を実行するとしたことを特
   徴とする請求項１記載の電力系統制御装置。