JP5739773B2 - 太陽光発電システムの運転制御方法、運転制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電システムの運転制御方法、運転制御装置に関する。

通常太陽光発電システムをはじめとし系統に連係される発電システムは、系統異常（周波数や電圧値などの異常）を引き起こすことのないように、商用電力系統との連係点の電圧が所定値を越えた場合に、インバータの出力電力を制限して連係点の電圧上昇を抑制する機能を備えている（特許文献１）。

特許第４０４６７００号公報

しかしながら、上述の技術においては、下記の課題がある。すなわち、地球温暖化防止策として日本政府は太陽光発電システムの普及を促進させている。太陽光発電システムから発電され自己消費されない、いわゆる余剰電力の固定価格買取制度により太陽光発電システムは大きく導入量をのばしている。

一方、余剰電力は、当然ながら日中に集中する。太陽光発電システムを標準的に採用している分譲地などでは、同一系統に太陽光発電システムからの逆潮電力を受けることになり、インバータの出力抑制が起こりやすく、折角太陽光発電システムを導入したにも拘わらず出力抑制により発電量が低下し、期待ほど売電による経済メリットを享受できない可能性が出てきている。

また、出力抑制の頻度は、系統への連係位置によっても影響を受ける。柱上トランスから離れた需要家は、柱上トランスに近い需要家より出力抑制を頻繁に受けやすく、同一コミュニティー内で同一系統に連係されているにも拘わらず、出力抑制頻度、つまり発電損失量が異なり不満を生みかねない。

解決策として蓄電池システムの利用が考えられるが、定置用として商品としているものはまだなく、また商品化されたとしてもコスト回収できるかはまだ不明であり、蓄電池システム以外の解決策が望まれるところである。また既にお住まいの方に対しても簡便に対応できる解決手段が必要である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、同一系統に接続された太陽光発電システムを有する各需要家間における出力抑制のバラツキを低減する太陽光発電システムの運転制御方法、運転制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、電力系統に接続された太陽光発電装置と、前記電力系統に対する電力の流れを制御するホームゲートウェイとを有する複数の需要家を含んでなるタウンにおいて、前記需要家の前記ホームゲートウェイが、当該需要家の前記太陽光発電装置による発電量及び当該需要家の電力負荷による消費電力量、又は、前記発電量を、通信手段を介して通知する通知過程と、前記ホームゲートウェイと前記通信手段により接続される運転制御装置が、前記通信手段を介して各需要家の前記ホームゲートウェイから前記発電量及び前記消費電力量、又は、前記発電量を受信する受信過程と、前記受信過程において受信した各需要家の前記発電量及び前記消費電力量に基づいて各需要家の余剰電力量を算出し、各需要家宅の前記余剰電力量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理、又は、前記受信過程において受信した各需要家の前記発電量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理を行う目標決定過程と、前記目標決定過程において決定した前記タウンにおける各需要家の前記逆潮配分目標に従って、逆潮流の出力を抑制すべき前記需要家を輪番で決定する抑制対象決定過程と、前記抑制対象決定過程において決定した前記需要家の前記ホームゲートウェイに対して出力抑制指示を前記通信手段を介して送信する指示過程と、前記需要家の前記ホームゲートウェイが、前記通信手段によって受信した前記出力抑制指示に従って、当該需要家の太陽光発電装置が発電した電力の逆潮流を抑制する制御過程と、を有することを特徴とする太陽光発電システムの運転制御方法である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、太陽光発電システムを持ち、電力系統に接続された複数の需要家からなるタウンにおいて、系統異常（周波数や電圧値の異常）によるインバータ動作停止、および抑制がある需要家に偏ることのないように、各需要家とセンターを通信手段によって連係し、発電出力抑制による損失を需要家で公平に分配される太陽光発電システムの運転制御方法であって、各需要家での出力抑制を、出力抑制がない場合に各需要家が系統に逆潮できる余剰電力量を、需要家毎の太陽光発電システムから予測される太陽光発電電力データと、各需要家に設置した電力計から得られる消費電力データから予測し、その予測された各需要家の余剰電力量に比例した出力抑制を行う、つまり各需要家にとっては本来売れる余剰電力量に対し、出力抑制により実際に売れる余剰電力量の比率が、同一系統内の需要家で均一となる分配制御を行うことを特徴とした、太陽光発電システムの運転制御方法である。

また、本発明は、電力系統に接続された太陽光発電装置と、前記電力系統に対する電力の流れを制御するホームゲートウェイとを有する複数の需要家を含んでなるタウンにおける太陽光発電システムの運転制御装置であって、各需要家の前記ホームゲートウェイから前記需要家の前記太陽光発電装置による発電量及び前記需要家の電力負荷による消費電力量、又は、前記発電量を、前記ホームゲートウェイとの間の通信手段を介して受信する受信手段と、前記受信手段により受信した各需要家の前記発電量及び前記消費電力量に基づいて各需要家の余剰電力量を算出し、各需要家宅の前記余剰電力量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理、又は、前記受信手段により受信した各需要家の前記発電量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理を行う目標設定手段と、前記目標設定手段において決定した前記タウンにおける各需要家の前記逆潮配分目標に従って、逆潮流の出力を抑制すべき前記需要家を輪番で決定する抑制対象決定手段と、前記抑制対象決定手段が決定した前記需要家の前記ホームゲートウェイに対して、前記通信手段を介して逆潮流の出力抑制指示を送信し、前記需要家の前記ホームゲートウェイに前記出力抑制指示に従って前記需要家が備える太陽光発電装置が発電した電力の逆潮流を抑制させる制御手段と、を備えることを特徴とする太陽光発電システムの運転制御装置である。

蓄電池システムに依存することのない解決手段として、各需要家とセンターを通信手段で連係し、各需要家の状態をセンターで一元把握した上で、センターからの指示により適時出力抑制を公平に割り振ることが考えられる。

以上説明したように、この発明によれば、同一系統に接続された太陽光発電システムを有する各需要家間における出力抑制のバラツキを低減することができ、出力抑制に対する各需要家間の不公平感の解消することが可能である。
また、この発明によれば、タウンにおける自然エネルギーの最大活用を行うことができる。すなわち、全邸に対して出力抑制をする場合に比べて、自然エネルギーを有効に活かすことができる。

この発明の一実施形態による運転制御装置を備えた太陽光発電システムを説明する図である。 この発明の一実施形態による運転制御装置を備えた太陽光発電システムを説明する図である。 太陽光発電システムの一例を説明する図である。 太陽光発電システムの一例を説明する図である。 太陽光発電システムの全体構成を示す図である。 運転制御装置の構成例を示すブロック図である。 ホームゲートウェイの構成例を示すブロック図である。 運転制御処理の処理フローを示す図である。

以下、本発明の一実施形態による太陽光発電システムについて説明する。
図１は、この発明の一実施形態による運転制御装置を備えた太陽光発電システムを説明する図である。

図１に示すように、同一系統に太陽光発電システムが設置された複数の需要家と、需要家と通信手段によって結ばれたセンター１とで構成される。
センター１には、各需要家の消費電力データの昨年実績、および設置している太陽光発電データ（発電容量、傾斜角度、方位角度）から期待される発電電力データから出力抑制がない場合に本来出力されるべき余剰電力データがセットされおり、この本来出力されるべき余剰電力データより、出力抑制がある中でも各需要家から系統へ逆潮されるべき配分を計算している（表１）。このセンター１は、コンピュータによって構成された運転制御装置を含む。

センター１は、各需要家の連系点における電圧が電圧管理範囲に収まっているかを確認し、収まっていない場合には、出力抑制を必要な邸に対して行う。
各邸における出力抑制は図１に示すように適宜、時間ステップで行っていく。結果を表２に示すが、系統電圧の上昇により出力抑制がかかり、全体に実際の逆潮電量が低下しているが、各需要家における逆潮電力の割合は出力抑制が完全に無い場合と同じであり、出力抑制比率が均一であることから、邸間での不公平による不満感を解消することができる。

表２において、出力抑制比率とは、下記の式（１）で表される値である。
出力抑制比率＝年間での出力抑制量／年間での余剰電力量・・・（１）
ただし、余剰電力量は、Σ（ＰＶ発電電力−自己消費）である。

図１におけるグラフの縦軸は、電圧を表している。符号ａは、電圧管理範囲の上限値を表している。符号ｂは、電圧管理範囲の下限値を表している。日本では、１０１±６Ｖに管理されている。ここでは、符号ａの上限値は、例えば１０１＋６Ｖであり、符号ｂの下限値は、例えば、１０１−６Ｖである。図１におけるグラフの横軸は、柱状トランスからの距離を表している。ＰＶ（Photovoltaics）は、発電装置である。

また、図２におけるグラフの縦軸は、電圧を表している。符号ａは、電圧管理範囲の上限値、符号ｂは、電圧管理範囲の下限値を表している。図１と同様に、符号ａの上限値は、例えば１０１＋６Ｖであり、符号ｂの下限値は、例えば、１０１−６Ｖである。図２におけるグラフの横軸は、柱状トランスからの距離を表している。ＰＶは、発電装置である。

ここで、上述の需要家で公平に分配されることの態様としては、下記の（ａ）〜（ｃ）のものが挙げられる。これにより、需要家間で納得いく指標を元に分配することにより公平感を満たすことが可能である。
（ａ）本来売れる電力量と実際に売れる電力量との差である出力抑制量を各邸で同量
（ｂ）出力抑制比率＝出力抑制量／余剰電力量を各邸で同量
（ｃ）出力抑制比率２＝出力抑制量／発電電力量を各邸で同量

図３は、太陽光発電システムの一例を説明する図である。
太陽光発電システムでは、逆潮流により、十分な日射がある場合でも、電圧上昇抑制機能が動作し、発電電力を抑制するケースがある。一般に、太陽光発電システムの容量が大きい住宅や配線が長い住宅で特にこの現象が発生しやすい。

図４は、太陽光発電システムの一例を説明する図である。この図に示すように、太陽光発電システムの導入率が高くなると電圧上昇による発電量抑制（出力抑制）が発生しやすくなる。

図５は、本発明の一実施形態による太陽光発電システムの全体構成を示す図である。同図に示すように、太陽光発電システムは、センター１の運転制御装置１１と、需要家の邸に備えられた太陽光発電装置２１（ＰＶ）、宅内電力分配器２２、ホームゲートウェイ２３、及び電力負荷２４とを備えて構成される。

運転制御装置１１は、通信手段としての通信ネットワーク９を介してホームゲートウェイ２３と接続される。運転制御装置１１は、逆潮流の出力を抑制する対象（出力抑制対象）となる需要家を決定し、決定した出力抑制対象の需要家のホームゲートウェイ２３に対して逆潮流の出力抑制を指示する。

太陽光発電装置２１及び電力負荷２４は、宅内電力分配器２２を介して電力系統に接続される。

宅内電力分配器２２は、柱状トランス３と電力線で接続されており、ホームゲートウェイ２３からの指示に従って、電力系統に対する電力の流れを制御する。具体的には、宅内電力分配器２２は、複数のスイッチを備え、これらのスイッチをホームゲートウェイ２３から入力された指示に基づき切り替える。このスイッチの制御により、宅内電力分配器２２は、電力会社４から受電した電力または太陽光発電装置２１が発電した電力を電力負荷２４に供給したり、太陽光発電装置２１が発電した電力のうち電力負荷２４に供給されなかった余剰電力を電力線により逆潮流したりする。また、宅内電力分配器２２は、柱状トランス３との間の電力線に接続されている連系点における電力の周波数及び電圧と、各時刻別の太陽光発電装置２１の発電量と、各時刻別の電力負荷２４の消費電力とをモニタ（計測）し、ホームゲートウェイ２３にこれらの計測結果を示すモニタデータを出力する。

ホームゲートウェイ２３は、電力会社４からの受電処理、電力会社４への逆潮流処理などへの切替えを宅内電力分配器２２へ指示し、電力系統に対する電力の流れを制御する。さらに、ホームゲートウェイ２３は、時刻別の太陽光発電装置２１の発電量及び電力負荷２４の消費電力量と、連系点における電力の周波数及び電圧とを示すモニタデータを運転制御装置１１に通知する。

柱状トランス３は、電力会社４から供給される商用電力を各需要家へ送電したり、需要家から逆潮流した電力を電力会社４へ送電したりする。

図６は、運転制御装置１１の構成を示すブロック図である。同図に示すように、運転制御装置１１は、記憶手段１１１、受信手段１１２、抑制対象決定手段１１３、指示手段１１４、及び目標決定手段１１５を備えて構成される。
記憶手段１１１は、各需要家のモニタデータと逆潮配分データを記憶する。逆潮配分データは、各需要家の逆潮配分目標を示す。受信手段１１２は、各需要家のホームゲートウェイ２３からモニタデータを受信し、記憶手段１１１に書き込む。抑制対象決定手段１１３は、逆潮配分データが示す逆潮配分目標に従って、逆潮流の出力抑制対象の需要家を輪番で決定する。指示手段１１４は、抑制対象決定手段１１３により出力抑制対象であると判断された需要家のホームゲートウェイ２３に、出力抑制指示を送信する。目標決定手段１１５は、記憶手段１１１に書き込まれた各需要家のモニタデータに基づいて、各需要家の逆潮配分目標を決定して逆潮配分データを生成する。

図７は、ホームゲートウェイ２３の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、ホームゲートウェイ２３は、宅内記憶手段２３１、モニタ結果受信手段２３２、分配器制御手段２３３、及び通知手段２３４を備えて構成される。
モニタ結果受信手段２３２は、宅内電力分配器２２からモニタデータを受信して宅内記憶手段２３１に書き込む。分配器制御手段２３３は、宅内電力分配器２２の制御を行う。通知手段２３４は、宅内記憶手段２３１に書き込まれたモニタデータを定期的に読み出して運転制御装置１１に通知する。分配器制御手段２３３は、モニタ結果受信手段２３２が受信したモニタデータと、運転制御装置１１から出力抑制指示とに基づいて電力系統に対する電力の流れを決定し、決定した電力の流れを宅内電力分配器２２に指示する。

続いて、太陽光発電システムの処理を説明する。
まず、モニタデータ収集処理について説明する。
宅内電力分配器２２は、所定の時間間隔で計測したモニタデータ（太陽光発電装置２１の時刻別発電量、電力負荷２４の時刻別消費電力量、連系点の周波数及び電力）をホームゲートウェイ２３に出力している。ホームゲートウェイ２３のモニタ結果受信手段２３２は、宅内電力分配器２２から受信したモニタデータを宅内記憶手段２３１に書き込む。

分配器制御手段２３３は、モニタ結果受信手段２３２が受信したモニタデータの時刻別発電量及び時刻別消費電力量から得られる現在の発電量及び消費電力量に基づいて電力系統に対する電力の流れを決定し、宅内電力分配器２２に指示する。

例えば、分配器制御手段２３３は、発電量が０であり、太陽光発電装置２１が発電していないと判断した場合、電力会社４からの商用電力を電力負荷２４に供給するよう指示する。
一方、発電量＞０であり、太陽光発電装置２１が発電していると判断した場合、分配器制御手段２３３は、太陽光発電装置２１が発電した電力を電力負荷２４に供給するよう宅内電力分配器２２に指示する。ただし、発電量＜消費電力量であり、太陽光発電装置２１から供給される電力が不足していると判断した場合、分配器制御手段２３３は、同時に電力会社４からの商用電力を電力負荷２４に供給するよう指示する。また、発電量＞消費電力量であり、太陽光発電装置２１から供給される電力が電力負荷２４の消費電力を上回って余剰電力が発生していると判断した場合、分配器制御手段２３３は、運転制御装置１１から出力抑制が指示されていなければ、余剰電力を逆潮流するよう宅内電力分配器２２に指示する。
宅内電力分配器２２は、ホームゲートウェイ２３から受信した指示に従ってスイッチを切替え、電力の流れを制御する。

そして、各需要家のホームゲートウェイ２３の通知手段２３４は、定期的に宅内記憶手段２３１からまだ運転制御装置１１に通知していないモニタデータを読み出し、運転制御装置１１に通知する。運転制御装置１１の受信手段１１２は、各需要家のホームゲートウェイ２３からモニタデータを受信し、需要家の識別情報と対応づけて記憶手段１１１に書き込む。

次に、運転制御処理について説明する。図８は、運転制御処理の処理フローを示す図である。運転制御装置１１の記憶手段１１１は、予め表１に示す逆潮配分データを記憶している。

運転制御装置１１の抑制対象決定手段１１３は、記憶手段１１１に記憶されている全ての需要家それぞれについて最も新しいモニタデータを定期的に読み出す（ステップＳ１０５）。抑制対象決定手段１１３は、読み出した全ての需要家のモニタデータについて、接続点における電力の周波数及び電圧が正常範囲に収まっているか否かを判断する（ステップＳ１１０）。全ての需要家の接続点における周波数及び電圧が正常範囲に収まっていると判断した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、抑制対象決定手段１１３は処理を終了し、一定時間経過後に再びステップＳ１０５からの処理を実行する。

一方、いずれかのモニタデータが示す接続点の周波数あるいは電圧が正常範囲に収まっていないと判断した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、抑制対象決定手段１１３は、記憶手段１１１に記憶されている逆潮配分データで示される各需要家の逆潮配分目標に従って、出力抑制対象の需要家を輪番で決定し、各邸からの出力抑制を実施する（ステップＳ１１５）。

例えば、記憶手段１１１に、出力抑制を実施する需要家の順序（輪番）を予め保持しておく。そして、抑制対象決定手段１１３は、記憶手段１１１に記憶されている各需要家のモニタデータを参照し、発電量が消費電力量よりも大きい需要家を逆潮している需要家として特定する。抑制対象決定手段１１３は、記憶手段１１１に記憶されている出力抑制順序を参照し、前回出力抑制対象とした需要家の次の順番の需要家を選択し、選択した需要家が逆潮している需要家であるか否かを判断する。抑制対象決定手段１１３は、選択した需要家が逆潮している需要家でなければ、さらに次の順番の需要家を選択し、選択した需要家が逆潮している需要家であるか否かを判断する処理を繰り返す。抑制対象決定手段１１３は、選択した需要家が逆潮している需要家であると判断した場合、その選択した需要家を出力抑制対象の需要家として決定する。

指示手段１１４は、抑制対象決定手段１１３が決定した出力抑制対象の需要家のホームゲートウェイ２３に対して、逆潮流の出力抑制指示を出力する。運転制御装置１１から出力抑制指示を受信したホームゲートウェイ２３の分配器制御手段２３３は、宅内電力分配器２２に対して逆潮流の出力抑制指示を出力する（ステップＳ１２０）。宅内電力分配器２２は、太陽光発電装置２１が発電した電力の電力負荷２４への供給を継続しながら、余剰電力の逆潮流を停止するようにスイッチを切替える。

運転制御装置１１の抑制対象決定手段１１３は、ステップＳ１２０において抑制指示を出力した後、所定の時間が経過すると、全ての需要家のホームゲートウェイ２３から新たに受信し、記憶手段１１１に書き込まれたモニタデータを読み出す（ステップＳ１２５）。抑制対象決定手段１１３は、読み出した全ての需要家のモニタデータについて、接続点における電力の周波数及び電圧が正常範囲に収まっているか否かを判断する（ステップＳ１３０）。さらに、抑制対象決定手段１１３は、出力抑制対象の需要家について、出力抑制中のモニタデータが示す発電量から消費電力量を減算して出力抑制量を算出し、需要家毎に出力抑制量を積算した結果を、現在までの出力抑制量として記憶手段１１１に書き込んでおく。

いずれかのモニタデータが示す接続点の周波数あるいは電圧が正常範囲に収まっていないと判断した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、抑制対象決定手段１１３は、ステップＳ１１５からの処理を繰り返す。
そして、ステップＳ１３０において、全ての需要家の接続点における周波数及び電圧が正常範囲に収まっていると判断した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、抑制対象決定手段１１３は、ステップＳ１２０において逆潮流の出力抑制指示を出力した宅内電力分配器２２に対して、出力抑制解除指示を出力する（ステップＳ１３５）。出力抑制解除指示を受信した宅内電力分配器２２は、逆潮流が可能な場合、太陽光発電装置２１が発電した電力の電力負荷２４への供給を継続しながら、余剰電力を逆潮流するようにスイッチを切替える。運転制御装置１１の抑制対象決定手段１１３は、処理を終了し、一定時間経過後に再びステップＳ１０５からの処理を実行する。

なお、ステップＳ１１５において、抑制対象決定手段１１３は、段階的に出力抑制量達成率目標を決めておき、現在までの出力抑制量が出力抑制量達成率目標に到達している需要家については、次に出力抑制達成率目標が引き上げられるまでは出力抑制対象外とする。
例えば、現在の出力抑制量達成率目標が１０％であるときに、Ａ邸の現在までの出力抑制量が、Ａ邸の余剰電力量×Ａ邸の逆潮配分目標×出力抑制量達成率（１０％）に達した場合、抑制対象決定手段１１３は、出力抑制達成率目標が引き上げられるまでＡ邸を出力抑制対象から除外する。余剰電力量及び逆潮配分目標は、記憶手段１１１に記憶されている逆潮配分データから読み出される。抑制対象決定手段１１３は、全ての需要家の現在までの出力抑制量が出力抑制量達成率目標１０％に達した場合、出力抑制量達成率目標を１５％に引き上げ、輪番で出力抑制対象の需要家を決定する。

また、運転制御装置１１の抑制対象決定手段１１３は、逆潮配分データが示す各需要家の逆潮配分目標と、各需要家の総出力抑制時間との比が同じになるように出力抑制を実施する順序または出力抑制を行う１回当たりの時間を決定してもよい。例えば、Ａ邸、Ｂ邸、Ｃ邸の逆潮配分目標が３：２：１であれば、出力抑制を実施する順序を、Ａ邸→Ｂ邸→Ａ邸→Ｃ邸→Ａ邸→Ｂ邸などのように決定してもよく、Ａ邸、Ｂ邸、Ｃ邸の１回の出力抑制時間を３時間、２時間、１時間としてもよい。

また、上記においては、１邸のみを出力抑制対象としているが、複数の需要家を出力抑制対象としてもよい。例えば、抑制対象決定手段１１３は、出力抑制指示を送信してから所定時間経過しても全ての需要家の接続点における周波数及び電圧が正常範囲に収まらない場合、出力抑制対象を所定数ずつ増やしてもよい。
また、抑制対象決定手段１１３は、周波数あるいは電圧が正常範囲に収まっていない需要家の数に応じて、出力抑制対象の需要家の数を決定したり、読み出したモニタデータが示す発電量の総計から消費電力量の総計を減算して算出した余剰電力量の総計に応じて出力抑制対象の需要家の数を決定したりしてもよい。

次に、逆潮配分目標決定処理について説明する。
運転制御装置１１の目標決定手段１１５は、記憶手段１１１に記憶されている各需要家のモニタデータで示される発電量、消費電力量をそれぞれ１年分合計し、年間発電電力量、年間消費電力量を算出し、さらに、年間発電電力量から年間消費電力量を減算して年間余剰電力量を算出する。目標決定手段１１５は、各需要家それぞれについて、年間発電電力量、年間消費電力量、年間余剰電力量を算出すると、全需要家の年間余剰電力量を合算した総年間余剰電力量を算出する。そして、目標決定手段１１５は、各需要家の年間余剰電力量を総年間余剰電力量で除算することにより、各需要家の逆潮配分目標を算出する。目標決定手段１１５は、各需要家それぞれについて、予め記憶手段１１１に記憶しているか、ホームゲートウェイ２３から受信した太陽光発電装置２１の容量（ＰＶ容量）と、算出した年間発電電力量（ＰＶ発電電力量）、年間消費電力量（消費電力量）、年間余剰電力量（ＰＶ余剰電力量）及び逆潮配分目標とを対応づけた逆潮配分データ（表１参照）を記憶手段１１１に書き込む。

なお、上記においては、過去の所定期間におけるモニタデータで示される発電量、消費電力量の実績から逆潮配分目標を決定しているが、需要家の太陽光発電データ（発電容量、傾斜角度、方位角度）を用いて期待される発電量を算出し、算出した発電量と消費電力量の実績あるいは実績から予測される消費電力量とから、出力抑制がない場合に本来出力されるべき余剰電力量を求めるようにしてもよい。

また、上記においては、上述した（ｂ）の態様のように、出力抑制量／余剰電力量によって算出される出力抑制比率を各邸で同量とするために、目標決定手段１１５は、各需要家の余剰電力量の割合に応じて各需要家の逆潮配分目標を決定しているが、（ａ）または（ｃ）の態様とするように、各需要家の逆潮配分目標を決定してもよい。

（ｃ）の態様の場合、抑制対象決定手段１１３は、各需要家の発電電力量の割合に応じて各需要家の逆潮配分目標を決定する。具体的には、目標決定手段１１５は、上記と同様に各需要家の年間発電電力量、年間消費電力量、及び年間余剰電力量を算出するとともに、全需要家の年間発電電力量を合算した総年間発電電力量を算出する。目標決定手段１１５は、各需要家の年間発電電力量を総年間発電電力量で除算することにより、各需要家の逆潮配分目標を算出する。目標決定手段１１５は、各需要家それぞれについて、予め記憶手段１１１に記憶しているか、ホームゲートウェイ２３から受信した太陽光発電装置２１の容量（ＰＶ容量）と、算出した年間発電電力量（ＰＶ発電電力量）、年間消費電力量（消費電力量）、年間余剰電力量（ＰＶ余剰電力量）及び逆潮配分目標とを対応づけた余剰電力データを記憶手段１１１に書き込む。

一方、（ａ）の態様の場合、抑制対象決定手段１１３は、図８のステップＳ１１５において、各需要家の出力抑制量が同量となるように出力抑制対象の需要家を決定する。例えば、抑制対象決定手段１１３は、段階的に目標出力抑制量を決めておき（例えば、２０［ｋＷ／年］）、出力抑制量を積算した結果が目標出力抑制量に到達した需要家については、次に目標出力抑制量が引き上げられるまでは出力抑制対象外とする。抑制対象決定手段１１３は、全ての需要家が目標出力抑制量に達した場合、目標出力抑制量を引き上げる（例えば、２０［ｋＷ／年］→４０［ｋＷ／年］）。
あるいは、記憶手段１１１に記憶されている出力抑制量が最も低い需要家を選択してもよい。但し、同じ需要家が所定回続けて出力抑制対象として決定された場合は、次に出力抑制量が低い需要家を選択する。

なお、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれの態様を用いるかは、タウンにおける住民協議で予め決定し、基準の変更も住民協議の上、行なうが、センター１、あるいは、電力会社４が決定してもよい。

上述した実施形態によれば、同一系統に接続された太陽光発電システムを有する各需要家間における出力抑制のバラツキを低減することができる。
また、全邸に対して出力抑制をする場合に比べて、自然エネルギーを有効に活かすことができる。出力制御の必要性は、ＰＶ発電等自然エネルギーがタウン内の電力需要に比べて多い場合に発生するが、このとき、全邸にわたり出力抑制してしまうと、せっかくの自然エネルギー利用のチャンスを逃してしまうことになる。本実施形態では、系統異常がないように、つまり、接続点における周波数や電圧値が上限内に収まるために必要な分だけ、自然エネルギーによる電力出力を抑制すればよく、全邸にわたり出力を制御する必要はない。

なお、上記実施形態においては、各邸が太陽光発電装置を備える場合について記載したが、太陽光発電装置に代えて、風力発電などの自然エネルギーを利用した発電装置を備えてもよい。このように、上記実施形態は、各邸が太陽光発電装置を備える太陽光発電システムだけでなく、一部または全ての邸が太陽光発電装置以外の発電装置を利用した発電システムにも同様に適用することができる。

また、運転制御装置１１及びホームゲートウェイ２３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したモニタデータ収集処理、運転制御処理、逆潮配分目標決定処理を行ってもよい。なお、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、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
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。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前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であってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１ センター
１１ 運転制御装置
１１１ 記憶手段
１１２ 受信手段
１１３ 抑制対象決定手段
１１４ 指示手段
１１５ 目標決定手段
２１ 太陽光発電装置
２２ 宅内電力分配器
２３ ホームゲートウェイ
２３１ 宅内記憶手段
２３２ モニタ結果受信手段
２３３ 分配器制御手段
２３４ 通知手段
２４ 電力負荷
３ 柱状トランス
４ 電力会社
９ 通信ネットワーク

Claims (3)

1. 電力系統に接続された太陽光発電装置と、前記電力系統に対する電力の流れを制御するホームゲートウェイとを有する複数の需要家を含んでなるタウンにおいて、
   前記需要家の前記ホームゲートウェイが、
   当該需要家の前記太陽光発電装置による発電量及び当該需要家の電力負荷による消費電力量、又は、前記発電量を、通信手段を介して通知する通知過程と、
   前記ホームゲートウェイと前記通信手段により接続される運転制御装置が、
   前記通信手段を介して各需要家の前記ホームゲートウェイから前記発電量及び前記消費電力量、又は、前記発電量を受信する受信過程と、
   前記受信過程において受信した各需要家の前記発電量及び前記消費電力量に基づいて各需要家の余剰電力量を算出し、各需要家宅の前記余剰電力量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理、又は、前記受信過程において受信した各需要家の前記発電量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理を行う目標決定過程と、
   前記目標決定過程において決定した前記タウンにおける各需要家の前記逆潮配分目標に従って、逆潮流の出力を抑制すべき前記需要家を輪番で決定する抑制対象決定過程と、
   前記抑制対象決定過程において決定した前記需要家の前記ホームゲートウェイに対して出力抑制指示を前記通信手段を介して送信する指示過程と、
   前記需要家の前記ホームゲートウェイが、
   前記通信手段によって受信した前記出力抑制指示に従って、当該需要家の太陽光発電装置が発電した電力の逆潮流を抑制する制御過程と、
   を有することを特徴とする太陽光発電システムの運転制御方法。
2. 太陽光発電システムを持ち、電力系統に接続された複数の需要家からなるタウンにおいて、系統異常（周波数や電圧値の異常）によるインバータ動作停止、および抑制がある需要家に偏ることのないように、各需要家とセンターを通信手段によって連係し、発電出力抑制による損失を需要家で公平に分配される太陽光発電システムの運転制御方法であって、
   各需要家での出力抑制を、出力抑制がない場合に各需要家が系統に逆潮できる余剰電力量を、需要家毎の太陽光発電システムから予測される太陽光発電電力データと、各需要家に設置した電力計から得られる消費電力データから予測し、その予測された各需要家の余剰電力量に比例した出力抑制を行う、つまり各需要家にとっては本来売れる余剰電力量に対し、出力抑制により実際に売れる余剰電力量の比率が、同一系統内の需要家で均一となる分配制御を行うことを特徴とした、
   太陽光発電システムの運転制御方法。
3. 電力系統に接続された太陽光発電装置と、前記電力系統に対する電力の流れを制御するホームゲートウェイとを有する複数の需要家を含んでなるタウンにおける太陽光発電システムの運転制御装置であって、
   各需要家の前記ホームゲートウェイから前記需要家の前記太陽光発電装置による発電量及び前記需要家の電力負荷による消費電力量、又は、前記発電量を、前記ホームゲートウェイとの間の通信手段を介して受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信した各需要家の前記発電量及び前記消費電力量に基づいて各需要家の余剰電力量を算出し、各需要家宅の前記余剰電力量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理、又は、前記受信手段により受信した各需要家の前記発電量の割合に応じて前記タウンにおける各需要家の逆潮配分目標を決定する処理を行う目標設定手段と、
   前記目標設定手段において決定した前記タウンにおける各需要家の前記逆潮配分目標に従って、逆潮流の出力を抑制すべき前記需要家を輪番で決定する抑制対象決定手段と、
   前記抑制対象決定手段が決定した前記需要家の前記ホームゲートウェイに対して、前記通信手段を介して逆潮流の出力抑制指示を送信し、前記需要家の前記ホームゲートウェイに前記出力抑制指示に従って前記需要家が備える太陽光発電装置が発電した電力の逆潮流を抑制させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする太陽光発電システムの運転制御装置。