JP5740561B2 - 電圧制御装置、電圧制御方法及び電圧制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、電圧制御装置、電圧制御方法及び電圧制御プログラムに関し、特に、複数の分散型電源が連系された配電系統の電圧を制御するための制御量を算出する電圧制御装置に関する。

近年、太陽光発電装置や燃料電池といった分散型電源が家庭やオフィスビル等に導入されている。分散型電源によって発電された電力のうち、負荷で消費される電力を差し引いて余った余剰電力が配電系統へ逆潮流され、電力会社に売られている。

分散型電源を普及するために、国策として、太陽光発電装置の導入目標量が、２０２０年に２，８００万ｋＷ、２０３０年度に５，３００万ｋＷと設定されている。しかし、大量の分散型電源が配電系統に連系し、逆潮流を行った場合、連系点における電圧上昇が起こり、低圧需要家の電圧適正値（１０１±６Ｖ、２０２±２０Ｖ）を逸脱する可能性が指摘されている。

この電圧適正値の逸脱を防止するために、経済産業省が策定したガイドラインでは、分散型電源からの逆潮流により低圧需要家の電圧が適正値を逸脱するおそれがあるときは、分散型電源から進相無効電力を供給する、または、分散型電源に出力させる有効電力を抑制することにより自動的に電圧を調整できる（非特許文献１）。

しかし、分散型電源が大量に導入された場合、上記ガイドラインに従うだけでは、配電用変電所や変圧器からの距離が遠く、配電線の末端部に位置する受電点ほど電圧が上昇しやすくなる。その結果、配電線の末端近くに設置された分散型電源ほど進相無効電力の供給値または有効電力の抑制値が増加する（非特許文献２）。

このような問題への対処法として、例えば特許文献１では、電圧上限値を下回り、かつ配電線への連系位置が配電線の起点位置から遠くなるほど高い値に設定される電圧制御開始閾値を保持し、受電点電圧が電圧制御開始閾値を超えた場合に、進相無効電力を供給して電圧を制御する技術が開示されている。これにより、分散型電源の設置位置にかかわらず余剰電力をほぼ公平に電力会社に売ることができるとしている。

一方、特許文献２では、監視制御サーバが配電系統の状態データと分散型電源の運転データとを収集して、配電系統の電圧の分布を推定することにより、電圧逸脱箇所を探索し分散型電源の電圧制御を行う技術が開示されている。これにより、複数の分散型電源に対する出力調節に分散型電源間でバラツキの発生を抑制できるとしている。

特許第４２６６００３号公報 特開２００７−２８８８７７号公報

資源エネルギー庁、「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」、日本国、２００４年１０月１日 財団法人電力中央研究所、「太陽光発電システムにおける配電線電圧制御方式の開発 −電圧上昇抑制のための新しい無効電力制御方法−」，電力中央研究所報告、日本国、２００７年６月

しかしながら、上記従来技術は、各分散型電源が有効電力を出力する機会を均等にする技術を開示しているが、進相無効電力を供給するための電圧制御の負担については考慮されていない。そのため、配電線の末端に近いほど進相無効電力を供給する負担が大きくなる。また、分散型電源が配電線上で偏って配置されている場合は、一部の分散型電源の進相無効電力の供給の負担が大きくなる。

ここで、無効電力は、系統運用及び系統利用に不可欠なものであるが、無効電力の供給には、無効電力の出力待機コスト・出力コスト、有効電力の出力機会の損失コスト等が発生する。そのため、無効電力の出力負担の公平性が重要となってくる。さらに、各分散型電源の有効電力の出力も考慮されておらず、出力に対する電圧制御の負担が公平ではない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、分散型電源の設置位置や偏りによらず、無効電力の供給値、有効電力の出力抑制値を公平に算出する電圧制御装置等を提供することを目的とする。

従来の課題を解決するために、本発明の一態様である電圧制御装置は、配電系統に接続された複数の分散型電源が入出力している有効電力の値、及び、当該複数の分散型電源の各受電点における電圧値又は所定の適正範囲からの電圧逸脱量を取得する第一情報取得部と、前記所定の適正範囲を逸脱している受電点の電圧値を前記所定の適正範囲に納めるために、前記複数の分散型電源のそれぞれに入出力させる有効電力値又は入出力させる無効電力値に対応した制御値を算出する制御量算出部と、を備え、前記制御量算出部は、前記第一情報取得部で取得された有効電力値が大きい分散型電源ほど、入出力させる有効電力値又は入出力させる無効電力値の変化分がより大きくなるように前記制御値を算出する。
また、前記電圧制御装置は、前記複数の分散型電源のそれぞれについて算出された前記制御値を前記複数の分散型電源に通知してもよい。
また、本発明の一態様である電圧制御装置は、複数の分散型電源が連系された配電系統の電圧を制御するための制御量を算出する電圧制御装置であって、前記複数の分散型電源が出力する有効電力出力値及び、当該複数の分散型電源の各受電点における電圧逸脱量又は電圧値を取得する第一情報取得部と、前記複数の受電点に含まれる一の受電点における電圧逸脱量又は電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように、前記複数の分散型電源のそれぞれが前記配電系統へ出力する有効電力又は無効電力の変化させるべき量に対応した制御量を算出し、前記複数の分散型電源に通知する制御量算出部と、を有する。そして前記制御量算出部は、前記複数の分散型電源のうち、第１の分散型電源の出力する有効電力出力値と第２の分散型電源の出力する有効電力出力値とを比較し、前記第１の分散型電源の出力する有効電力出力値が大きいほど、前記第１の分散型電源に通知する前記制御量を大きく算出してもよい。

この構成によると、電圧制御装置は、分散型電源の出力する有効電力の出力値の大きさに応じて、有効電力に加えて無効電力の出力を制御する。これにより、無効電力の供給値及び有効電力の出力抑制値を公平に算出することができる。

また、前記第一情報取得部は、前記複数の分散型電源に含まれる一の分散型電源が出力する有効電力出力値、及び、前記一の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を取得する自端情報取得部と、前記一の分散型電源の第一情報取得部が取得した、前記一の分散型電源が出力する有効電力出力値、及び、前記一の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を、他の分散型電源に送信し、前記他の分散型電源が備える自端情報取得部が取得した、前記他の分散型電源が出力する有効電力出力値、及び、前記他の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を、前記他の分散型電源から受信する通信部とを有してもよい。

この構成によると、電圧制御装置は、他の分散型電源が出力する有効電力値を随時取得し、分散型電源の出力する有効電力の出力値の大きさに応じて、無効電力の供給値及び有効電力の出力抑制値を公平に算出することができる。

また、前記電圧制御装置はさらに、前記分散型電源までの系統インピーダンスを取得する第二情報取得部を有し、前記制御量算出部は、前記系統インピーダンスと、前記一の受電点までの系統インピーダンスのうち、値が小さい方をゲインとして、前記複数の分散型電源が前記配電系統に出力する有効電力又は無効電力の変化分に乗じて、前記制御量を算出してもよい。

また、前記第二情報取得部は、変圧器の送出電圧を取得し、前記制御量算出部は、前記送出電圧に比例して前記制御量が大きくなるように、前記制御量を算出してもよい。

この構成によると、分散型電源の設置位置や偏りによらず、分散型電源の出力する有効電力の出力値の大きさに応じて、無効電力の供給値及び有効電力の出力抑制値を公平に算出することができる。

また、前記電圧制御装置は、さらに、前記分散型電源までの系統インピーダンスを推定する系統インピーダンス推定部を有してもよい。

また、前記系統インピーダンス推定部は、前記分散型電源が出力する有効電力又は無効電力の出力を変化させ、その変化に伴う電圧変動を用いて系統インピーダンスを算出してもよい。

また、前記系統インピーダンス推定部は、電力線に高調波を注入し、前記注入したときの高調波電圧と注入した高調波電流の商を用いて系統インピーダンスを算出してもよい。

この構成によると、電圧制御装置が第二情報取得部を用いて系統インピーダンスを取得することができない場合であっても、系統インピーダンスの推定値を用いて、無効電力の供給値及び有効電力の出力抑制値を公平に算出することができる。

また、前記系統インピーダンス推定部は、前記系統インピーダンスの算出を複数の分散型電源で同時に行わないように、前記複数の分散型電源の各々で異なる時間帯に前記系統インピーダンスを算出してもよい。

この構成によると、系統インピーダンス推定処理が相互に干渉し合うことなく、電圧制御装置は、系統インピーダンスを正確に推定することができる。

また、前記電圧制御装置は、さらに、前記複数の分散型電源が各々連系している複数の受電点のうちから、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点を特定する受電点特定部を有してもよい。

また、前記受電点特定部は、前記事前に定められた適正範囲からの前記受電点における電圧値の逸脱量が最も大きい受電点を、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点として特定してもよい。

この構成によると、電圧逸脱量が最も大きい受電点の電圧制御を行うことにより、その他すべての分散型電源の受電点電圧も可変上限値以下にすることが可能であるため、１回の電圧制御で済むという利点がある。

また、前記受電点特定部は、前記事前に定められた適正範囲から前記受電点における電圧値が最初に逸脱した受電点を、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点として特定してもよい。

この構成によると、電圧逸脱に即時応答することができ、素早く電圧制御を開始することができるという利点がある。

また、前記受電点特定部は、前記事前に定められた適正範囲から前記受電点における電圧値が逸脱した受電点の多いエリアを特定し、前記エリアに含まれる任意の１受電点を、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点として特定してもよい。

この構成によると、素早く電圧制御を開始でき、かつ、少ない電圧制御の回数で済むという利点がある。

また、前記制御量算出部は、前記複数の受電点のうち、少なくとも１つの受電点の電圧値が前記事前に定められた適正範囲から逸脱することをきっかけとして、当該一の受電点における電圧逸脱量又は電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように、前記制御量を算出し、前記複数の分散型電源に通知を開始してもよい。

この構成によると、いずれかの受電点で電圧値が逸脱したことを検知してから、素早く電圧制御を開始することができる。

また、前記制御量算出部は、前記一の受電点における電圧値が前記事前に定められた適正範囲の上限値以下となるように前記一の受電点における電圧値を制御するための制御量を算出する場合であって、前記電圧値を制御した結果生じた電圧降下により、前記一の受電点における電圧値が前記事前に定められた適正範囲の下限値を下回った場合に、前記一の受電点における電圧値が前記事前に定められた適正範囲の下限値に近似するように、有効電力又は無効電力の制御量を小さく算出してもよい。

この構成によると、分散型電源の設置位置や偏りによらず、無効電力供給負担、有効電力出力抑制を公平にしつつ、受電点の電圧を電圧制御装置が過度に制御したことによる電圧降下を適切に回復させることができる。

また、本発明の一態様である電圧制御装置とともに用いられる分散型電源は、配電系統に連系された分散型電源であって、前記分散型電源が出力する有効電力出力値及び、前記分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を取得する自端情報取得部と、前記自端情報取得部で取得した、前記有効電力出力値及び、前記電圧逸脱量又は電圧値を本発明に係る電圧制御装置へ送信し、本発明に係る電圧制御装置から、前記制御量を受信する通信部とを備え、前記制御量に従って、出力する有効電力の出力値又は無効電力の出力値を変化させてもよい。

この構成によると、需要家に設置する分散型電源のコストを抑えて、分散型電源の設置位置や偏りによらず、分散型電源の出力する有効電力の出力値の大きさに応じて、無効電力の供給値及び有効電力の出力抑制値を公平に算出することができる。

以上より、本発明は、配電線に複数の分散型電源が連系されている状況下で、配電線に連系する分散型電源を協調して動作させることができ、分散型電源の設置位置や偏りによらず、無効電力の供給値、有効電力の出力抑制値を公平に算出する電圧制御装置、電圧制御方法及び電圧制御プログラムを提供できる。

図１は、本発明の実施の形態１及び２における、配電システムの構成図である。 図２は、本発明の実施の形態１及び２における、分散型電源のブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１及び２における、電圧制御装置のブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態１及び２における、受電点の電圧制御における分散型電源の処理を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態１及び２における、受電点の電圧上昇時の制御量算出部の処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施の形態１及び２における、配電システム（高圧）の構成図である。 図７は、本発明の実施の形態１及び２における、各分散型電源が出力する有効電力を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１及び２における、高圧配電線の電圧分布を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１及び２における、各分散型電源が出力する有効電力及び無効電力（変動分）を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態１及び２における、各分散型電源が出力する有効電力を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態１及び２における、高圧配電線の電圧分布を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態１及び２における、各分散型電源が出力する有効電力（制御前と制御後）を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態３における、配電システムの構成図である。 図１４は、本発明の実施の形態４における、電圧制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の実施の形態４における、電圧上昇制御の処理手順を示すフローチャートである。 図１６は、本発明の実施の形態１〜４に係る電圧制御装置を実施するために必要な、ハードウェアの例を示す外観図である。 図１７は、本発明の実施の形態１〜４に係る電圧制御装置を実施するために必要な、ハードウェア構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における配電システムの構成図である。

この配電システムは、本発明に係る電圧制御装置２０２を有する分散型電源１２０が複数接続されており、配電用変電所１０１と、高圧配電線１０２と、高圧引下線１０３と、柱上変圧器１０４と、低圧配電線１０５と、引込み線１０６と、負荷１１９と、分散型電源１２０と、通信線１０９と、受電点２１０と、電圧制御装置２０２とを有する。

なお、実線矢印は電力（交流）の流れを、点線矢印は情報の流れをそれぞれ表す。

また、総称としての負荷１１９とは別に、個別の負荷を負荷１０７、負荷１０７ｂ及び負荷１０７ｃとする。

また、総称としての分散型電源１２０とは別に、個別の分散型電源を分散型電源１０８、分散型電源１０８ｂ及び分散型電源１０８ｃとする。

また、総称としての受電点２１０とは別に、個別の受電点を受電点２０１、受電点２０１ｂ及び受電点２０１ｃとする。

配電用変電所１０１は、上位系統（図示なし）からの電力を高圧配電線１０２へ供給する変電所である。

高圧配電線１０２は、配電用変電所１０１から供給される電力を柱上変圧器１０４まで配電する、電力用の電線である。

高圧引下線１０３は、高圧配電線１０２と柱上変圧器１０４とを接続する電力用の電線である。高圧引下線１０３は、高圧配電線１０２から柱上変圧器１０４へと電力を送る。

柱上変圧器１０４は、電柱に取り付けて使用される変圧器である。柱上変圧器１０４は、高圧配電線１０２を介して配電された電力を、低圧需要家への供給に適した電圧（高圧から低圧）に変換する。

なお、低圧需要家とは例えば一般家庭である。図１では、各低圧需要家が負荷１０７と分散型電源１０８、負荷１０７ｂと分散型電源１０８ｂ及び負荷１０７ｃと分散型電源１０８ｃをそれぞれ有している。

低圧配電線１０５は、柱上変圧器１０４と引込み線１０６とを接続する電力用の電線である。

引込み線１０６は、低圧配電線１０５と、負荷１１９及び分散型電源１２０を接続する電力用の電線である。引込み線１０６は、低圧配電線１０５から負荷１１９へ向かう電力を送る。また引込み線１０６は、分散型電源１２０による発電電力のうち、負荷１１９の消費電力を超える余剰分を系統側へ送る。

ここで系統側とは、各低圧需要家から見て配電用変電所側を言い、具体的には受電点２１０よりも高圧配電線１０２側のことを言う。

負荷１１９は低圧需要家の負荷である。例えば各家庭にある負荷のすべてをまとめたものが、それぞれ１０７、１０７ｂ、１０７ｃである。負荷１１９は、引込み線１０６を介して低圧配電線１０５から電力の供給を受ける。負荷１１９はまた、分散型電源１２０から電力の供給を受ける。

分散型電源１２０は、自然エネルギー、化石燃料、蓄電池等をエネルギー源とする発電装置を備え、家庭等に設置される電源である。分散型電源１２０は、直流の発電電力を交流に変換し系統へ逆潮流させ、又は交流の発電電力を系統へ逆潮流させる。

なお、各低圧需要家は負荷１１９と合わせて分散型電源１２０を並列に設置しているが、負荷１１９のみ、もしくは分散型電源１２０のみの設置であってもよい。

通信線１０９は、分散型電源１２０同士を接続する通信用の情報伝達媒体である。通信線１０９を介して、分散型電源１２０は各種情報の送信及び受信を行う。分散型電源１２０の行う通信方式は、例えば電力線通信、光通信及び無線通信などが考えられ、通信方式に応じて通信線１０９は、電力用の電線、光ファイバー、無線等などがそれぞれ考えられる。なお、分散型電源１２０の通信方式及び通信線１０９は、これらに限定されるものではない。

受電点２１０は、各家庭の負荷１１９及び分散型電源１２０が引込み線１０６を介して系統側につながる接続点（分界点）である。電力供給の安定化のため、受電点２１０の電圧値には適正値が定められている。例えば、標準電圧が１００Ｖのときの受電点２１０の電圧値は、１０１±６Ｖ以内に制御されなければならない。

受電点２１０の電圧値がこの適正値を逸脱した場合には、分散型電源１２０は、例えば次のような対策をとることが求められる。すなわち、分散型電源１２０は力率の適正値（例えば８５％）に達するまでは進相無効電力を供給する必要がある。それでも受電点２１０の電圧値が適正範囲を逸脱する場合には、分散型電源１２０は逆潮流している有効電力を抑制するなどの対策をとる必要がある。

なお、無効電力と有効電力を使い分ける理由は、分散型電源１２０の電力出力のうち、有効電力分のみが各低圧需要家の売電価格に算入されるためである。力率が適正値以上であるならば、有効電力の出力を減らさずに無効電力の出力を増やすことで受電点２１０の電圧を適正範囲に収める方が、売電金額を大きくすることができる。

なお、図１の配電システムでは架空配電システムとして説明をしたが、必ずしも架空配電システムである必要はなく、例えば地中配電システムなども考えられ、配電システム、電気方式等に制限されるものではない。具体的には、例えばここでは変圧器として柱上変圧器を用いたが、必ずしも変圧器が柱上に設置されている必要はなく、例えば地中配電システムを考えた場合、地下孔内、地上(パッドマウント変圧器)等に設置されることが考えられる。

電圧制御装置２０２については、次の図２及び図３で説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における分散型電源１２０の機能ブロック図である。なお、図１と同じ構成については同じ符号を付け、説明は省略する。

本発明の実施の形態１における分散型電源１２０は、電圧制御装置２０２と、発電装置２０３と、系統連系装置３０１とを有する。なお、図１と同様に、実線矢印は電力（交流又は直流）の流れを、点線矢印は情報の流れ（例えば、指令やデータ等）をそれぞれ表す。

電圧制御装置２０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置を備え、後述する計算式を用いて分散型電源１２０が出力する電力の変化させるべき量に対応し制御量を算出する。具体的には、受電点２１０の電圧値を適正範囲内に納めるために必要な、各分散型電源１２０の無効電力の供給値及び有効電力の出力抑制値を決定する。その際、各分散型電源１２０の位置や偏りによらずに、各低圧需要家間で負担が公平となるような制御量を決定する。

電圧制御装置２０２は、また発電装置２０３の制御、発電装置２０３の内部状態の取得、発電装置２０３の発電電力等の取得、外部との情報のやりとり等を行う。

発電装置２０３は、直流又は交流の電力を発電する発電装置である。直流の電力を発電する発電装置２０３には、例えば、太陽光発電装置、燃料電池、蓄電池等が考えられる。交流の電力を発電する発電装置２０３には、例えば、風力発電装置、ガスタービン、ディーゼルエンジン等が考えられる。

系統連系装置３０１は、例えば風力発電装置用の交流発電機や太陽光発電装置用の逆変換装置といった系統に連系するための装置である。系統連系装置３０１は、発電装置２０３からの出力を系統連系規程やガイドラインに準ずる電力に変換した後、負荷１１９に供給、又は系統に逆潮流を行う。さらに系統連系装置３０１は、単独運転検出機能といった系統連系規程に準ずる系統保護機能を有する。

図３は、本発明の実施の形態１における電圧制御装置２０２の機能ブロック図である。なお、図２と同じ構成については同じ符号を付け、説明は省略する。

電圧制御装置２０２は、第一情報取得部３０２と、制御量算出部３０３と、記憶部３０４と、第二情報取得部３０５と、系統インピーダンス推定部３０６と、受電点特定部３０７とを有する。また図２と同様に、実線矢印は電力(交流又は直流)の流れを、点線矢印は情報の流れをそれぞれ表す。

第一情報取得部３０２は、引込み線１０６に接続され、受電点２１０の電圧値を制御するため協調して動作する複数の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値、及び、複数の分散型電源１２０の各受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値等を定期的（例えば１秒ごと）に取得し、制御量算出部３０３に出力する。また第一情報取得部３０２は、自身を有する分散型電源１２０が連系する受電点２１０における電圧、位相、周波数及び、系統連系装置３０１の電流値等を定期的に取得し、制御量算出部３０３に出力する。

制御量算出部３０３は、系統連系装置３０１、第一情報取得部３０２、記憶部３０４、系統インピーダンス推定部３０６、受電点特定部３０７及び第二情報取得部３０５をそれぞれ制御する。

具体的には、制御量算出部３０３は、複数の受電点２１０のうちの、ある一の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように、協調する複数の分散型電源１２０が配電系統へ出力する有効電力又は無効電力の変化させるべき量に対応した制御量を算出し、複数の分散型電源１２０各々が有する系統連系装置３０１に通知する。その際、複数の分散型電源１２０各々が出力する有効電力出力値が大きいほど、制御量を大きく算出する。詳細は後述する。

また、制御量算出部３０３は、第一情報取得部３０２及び第二情報取得部３０５が取得した系統情報や自端情報等を記憶部３０４に保存する。さらに、受電点特定部３０７に受電点の特定処理に関する指示を出し、特定された受電点情報を記憶部３０４に保存する。さらに、制御量算出部３０３は、記憶部３０４から系統情報、自端情報等の取り出しを行う。さらに、制御量算出部３０３は、第一情報取得部３０２や第二情報取得部３０５にサンプリング周期に関する指令を送る。さらに、制御量算出部３０３は、第二情報取得部３０５及び必要に応じて系統インピーダンス推定部３０６に系統情報の取得指令等を送る。

記憶部３０４は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ等を備えている。記憶部３０４は、通信部２０４が他の分散型電源の情報を取得する際のバッファとして機能する。また、記憶部３０４は、第一情報取得部及び第二情報取得部３０５が取得した情報を記憶する。また、電圧制御装置内で行われる情報の送受信のために用いられる。

第二情報取得部３０５は、配電用変電所１０１の変圧器が送出する電圧及び配電用変電所１０１からの距離等を取得する。また第二情報取得部３０５は、配電用変電所１０１の変圧器、柱上変圧器１０４、高圧配電線１０２、低圧配電線１０５及び引込み線１０６のインピーダンス等を取得する。

系統インピーダンス推定部３０６は、配電用変電所１０１から協調して動作する複数の分散型電源各々までの系統インピーダンスを制御量算出部３０３の指示により推定する。なお推定方法の詳細については、後述する。

受電点特定部３０７は、協調して動作する複数の分散型電源１２０が各々連系している複数の受電点２１０のうちから、制御量算出部３０３が制御量を算出する際に、電圧を適正範囲内に収める対象とする一の受電点２１０を特定する。なお特定方法の詳細については、後述する。

また、第一情報取得部３０２は、通信部２０４及び自端情報取得部３０９を有する。

通信部２０４は、通信線１０９を介して電圧制御装置２０２が外部と通信するための通信インタフェースである。具体的には、通信部２０４は、自端情報取得部３０９が取得した、分散型電源１２０が出力する有効電力出力値、及び、分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を、他の分散型電源１２０に送信する。また、他の分散型電源が備える自端情報取得部３０９が取得した、他の分散型電源が出力する有効電力出力値、及び、他の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を、他の分散型電源から受信する。

自端情報取得部３０９は、自端情報取得部３０９を備える分散型電源１２０が連系する受電点２１０における、適正電圧範囲からの電圧逸脱量又は電圧値を、定期的（例えば１秒ごと）に測定し、制御量算出部３０３に出力する。自端情報取得部３０９は、また、分散型電源１２０が出力する有効電力出力値、電圧、位相、周波数及び系統連系装置３０１の電流値等を定期的に測定し、制御量算出部３０３に出力する。

なお、図３の構成では、系統連系装置３０１と自端情報取得部３０９とを別々にする構成を示したが、自端情報取得部３０９が系統連系装置３０１内に設けられている構成であってもよい。

なお、本実施の形態においては、発明に係る電圧制御装置は、図３に示す構成要素のうち、実線で囲まれた通信部２０４及び制御量算出部３０３のみを有することで実施することが可能である。

例えば、系統インピーダンス等の系統情報は頻繁に変化しないため、系統情報を特定の値として事前に定めておき、制御量算出部３０３又は第一情報取得部３０２が有するＲＯＭに書き込み保持することが考えられる。これにより、第二情報取得部３０５や系統インピーダンス推定部３０６を有さずとも、本発明に係る電圧制御装置２０２を実施することができる。

また、例えば通信部２０４が使用する通信プロトコルとして、情報の再送が確実に行われるプロトコルを使用し、また高速な通信回線を使用することで、通信バッファとして記憶部３０４を使用せずに通信を行うことが考えられる。さらに、例えば第一情報取得部３０２や第二情報取得部３０５が新たな情報を取得する間隔を短くすることにより、これらの情報を記憶部３０４に記憶せずとも、電圧の制御量を計算することが考えられる。

こうした場合、通信バッファとして記憶部３０４を使用せずに、本発明に係る電圧制御装置２０２を実施することができる。

また、複数の分散型電源１２０のうちの一部が発電をしない場合には、当該発電をしない分散型電源１２０が有する電圧制御装置２０２は自端情報を取得する必要がない。さらにまた、分散型電源１２０に電圧制御装置２０２が必ずしも含まれる必要はなく、１の電圧制御装置２０２が、複数の分散型電源１２０が出力する電力を通信部２０４から取得し、これら分散型電源１２０の制御量を決定してもよい。

こうした場合、第一情報取得部３０２は自端情報取得部３０９を有さずとも、通信部２０４のみを有することで、本発明に係る電圧制御装置２０２を実施することができる。

また、例えば複数の分散型電源１２０のうち、最初に受電点電圧が適正値を超えたことを検知した分散型電源１２０が、他の分散型電源１２０に対して、自身が電圧を適正範囲内に制御されるべき一の受電点２１０であることを伝えるメッセージを通信部２０４から即時に送ることが考えられる。

こうした場合、受電点特定部３０７を有さずとも、本発明に係る電圧制御装置２０２を実施することができる。

図４は、分散型電源１２０が行う電圧制御方法を示すフローチャートである。

まず、各分散型電源の制御量算出部３０３は、定期的（例えば１０秒周期）に図４のフローチャートの動作とは別に（例えばタイマ割り込みの発生で）、通信部２０４を通して有効電力出力値を他の分散型電源に送信する。他の分散型電源の有効電力出力値を受信した分散型電源は、記憶部３０４に保存する。

第二情報取得部３０５は、配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧、配電用変電所１０１の変圧器や柱上変圧器１０４、高圧配電線１０２、低圧配電線１０５や引込み線１０６のインピーダンス、配電用変電所１０１からの距離といった情報を取得する（Ｓ４０１）。

取得した情報は、例えば記憶部３０４に保存される。

また、分散型電源１２０が系統情報を取得する際（Ｓ４０１）に、インピーダンス値を取得しない場合には、系統インピーダンス推定部３０６は、分散型電源１２０までの系統インピーダンス値を推定する（Ｓ４０２）。

系統インピーダンス推定部３０６による系統インピーダンス推定の方法には、例えば、系統インピーダンス推定部３０６が有効電力又は無効電力の出力を変化させ、そのときの電圧変動を計測することでインピーダンスを計算する方法がある。

また、系統インピーダンス推定部３０６が系統へ高調波電流を注入し、注入時の高調波電圧と注入した高調波電流の商を用いて系統インピーダンスを算出する方法がある。

こうして計算されたインピーダンス値は、系統インピーダンス推定部３０６が記憶部３０４に保存する。

ここで図１において、複数の電圧制御装置２０２が同時に系統インピーダンス推定を行った場合、複数の電圧制御装置がそれぞれ行う系統インピーダンス推定処理が相互に干渉し合う可能性がある。その場合、複数の電圧制御装置２０２は、それぞれの系統インピーダンスを正確に推定することができない。

そこで、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の導入が考えられる。ＴＤＭＡ方式では、各分散型電源にはタイムスロット（例えば１００ｍｓｅｃ）が割り当てられ、各分散型電源１２０は該当タイムスロットでインピーダンス推定処理を行う。その推定処理の間、他の分散型電源１２０はインピーダンス推定処理を行わない。

各分散型電源１２０は時刻同期機能（例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能やＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能）を使って時刻同期を行い、高圧配電線１０２上の全分散型電源１２０が同一時刻をもつようにする。これにより、タイムスロットの重なりを防ぐ。さらに、タイムスロット間ではガードタイムを設けることで、時刻同期機能の精度によるタイムスロットの重なりを防ぐ。

すなわち、電圧制御装置２０２が有する系統インピーダンス推定部３０６は、系統インピーダンスの算出を複数の分散型電源１２０で同時に行わないように、複数の分散型電源の各々で異なる時間帯に系統インピーダンスを算出する。

次に第一情報取得部３０２が有する自端情報取得部３０９は、定期的（例えば１秒周期）に、分散型電源１２０が出力する有効電力出力値及び、受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を測定し、制御量算出部３０３に送信する（Ｓ４０３）。

次に制御量算出部３０３は、自端情報取得部３０９が測定した電圧値が可変上限値（例えば１０７Ｖ）を逸脱しているかどうかの判定を行う（Ｓ４０４）。

判定の結果、逸脱している場合には（Ｓ４０４でＹｅｓ）、制御量算出部３０３は、通信部２０４を用いて、他の分散型電源に少なくとも可変上限値からの電圧逸脱量もしくは電圧値を通知する（Ｓ４０５）。

一方、判定の結果、可変上限値を逸脱していない場合には（Ｓ４０４でＮｏ）、制御量算出部３０３は、他の分散型電源の電圧逸脱量もしくは電圧値に関する通知を第一情報取得部３０２が有する通信部２０４が受信するまで一定時間待つ（Ｓ４０６）。

制御量算出部３０３は、他の分散型電源の情報を受信した旨の通知を受信した場合、もしくは一定時間経過後に、電圧制御が必要か否かの判定を行う（Ｓ４０７）。なお、他の分散型電源の有効電力出力値は、定期的に送られてくる値を通信部２０４が取得し記憶部３０４に保存する。

制御量算出部３０３は、自身の受電点電圧が可変上限値を逸脱しておらず、かつ他の分散型電源から電圧逸脱量もしくは電圧値に関する通知がない場合は（Ｓ４０７でＹｅｓ）、電圧制御を行う必要がないと判定する。その結果、分散型電源１２０は第二情報取得部３０５による自端情報の取得へ処理を戻す（Ｓ４０３）。

一方、制御量算出部３０３は、自身を有する分散型電源１２０の受電点２１０における電圧が可変上限値を逸脱しているか、又は他の分散型電源１２０から電圧逸脱量もしくは電圧値に関する通知を受け取った場合は（Ｓ４０７でＮｏ）、電圧制御を開始する（Ｓ４９０）。図５を用いて、この電圧制御の処理内容（Ｓ４９０）を説明する。

図５は、本発明の実施の形態１における、受電点電圧上昇時に電圧制御量を算出する処理の流れを示すフローチャートである。

受電点特定部３０７は、協調して動作する複数の分散型電源１２０の受電点２１０のうち、電圧が適正範囲内に収まるよう分散型電源１２０が制御するべき一の受電点２１０を特定する（Ｓ４０８）。その際、受電点特定部３０７は、第一情報取得部３０２が有する通信部２０４が他の分散型電源１２０から受信した（図４、Ｓ４０６）、各分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値に関する情報を用いて特定する。

受電点特定部３０７が、一の受電点２１０を特定するための特定方式は複数考えられる。

例えば、受電点２１０における電圧値の、適正範囲からの逸脱量が最も大きい受電点２１０を、分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０として特定する方式が考えられる。

この方式によれば、電圧逸脱量が最も大きい受電点２１０の電圧制御を行うことにより、その他すべての分散型電源１２０の受電点電圧も可変上限値以下にすることが可能であるため、１回の電圧制御で済むという利点がある。

また、受電点２１０における電圧値が適正範囲から最初に逸脱した受電点２１０を、分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０として特定する方式が考えられる。

この方式によれば、電圧逸脱に即時応答することができ、素早く電圧制御を開始することができるという利点がある。

さらにまた、受電点２１０における電圧値が適正範囲から逸脱した受電点２１０の多いエリアを特定し、このエリアに含まれる任意の一の受電点２１０を、分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０として特定する方式が考えられる。

この方式は、前記２方式の間に位置する方式であり、素早く電圧制御を開始でき、かつ、少ない電圧制御の回数で済むという利点がある。

特定方式としてはその他にも様々なものが考えられ、限定されるものではない。

なお、上述の「電圧値が適正範囲から逸脱した受電点の多いエリア」を特定する方法は複数考えられる。

例えば、電圧値が適正範囲から逸脱している受電点２１０が特定の閾値以上連続している場合、その連続している複数の受電点２１０を「受電点の多いエリア」とすることができる。

また、複数の受電点２１０を配電用変電所１０１からの距離が近い方と遠い方の２組に分け、それぞれの組のうち、電圧値が逸脱している受電点２１０が多い組を、「受電点の多いエリア」とすることができる。

さらにまた、同一の柱上変圧器に接続されている複数の分散型電源１２０の受電点２１０を組にして、それらの組のうち、電圧値が逸脱している受電点２１０が多い組を、「受電点の多いエリア」とすることができる。

エリアの特定方式としてはその他にも様々なものが考えられ、限定されるものではない。

次に制御量算出部３０３は、受電点２１０の力率が適正値（例えば８５％）を下回っているかどうかを判定する（Ｓ４０９）。

力率が適正値以上の場合は（Ｓ４０９でＮｏ）、制御量算出部３０３は、無効電力出力による電圧降下量を算出する（Ｓ４１０）。

具体的には、制御量算出部３０３は、各分散型電源１２０が出力する無効電力による、特定した受電点２１０の電圧降下量を数式１により算出する（Ｓ４１０）。

ここで、Ｖ_０は配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧である。また、ΔＶは電圧制御を行う受電点２１０における目標電圧変化量である。また、ｎはある高圧配電線１０２に接続している分散型電源１２０の数である。また、ｉは電圧制御を行う受電点２１０に接続している分散型電源１２０の識別子である。また、ｊは各分散型電源５２０の識別子であり、配電用変電所１０１から近い順に１からｎまでの値をとる。

また、ｄ_ｊは配電用変電所１０１の変圧器からｊで示される各分散型電源１２０までの距離である。また、ｘは単位長さあたりの線路リアクタンスの値であり、ｘおよびｄ_ｊの積により配電用変電所１０１の変圧器からｊで示される各分散型電源１２０までの系統インピーダンスが求まる。

また、ΔＱ_ｊはｊで示される分散型電源１２０が出力する無効電力の変化分である（負荷側で消費される遅れ無効電力を正とする）。すなわち、ΔＱ_ｊは、制御量算出部３０３が算出する各分散型電源１２０の制御量を表している。

すなわち、数式１は、各分散型電源１２０が行う無効電力出力変動が受電点２１０に及ぼす電圧の変化量△Ｖを求める式である。

ここで、変化量△Ｖは、特定した受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように、すなわち、可変上限値以下となるように決定される。つまり、△Ｖ＝（（可変上限値）−（特定した受電点２１０の電圧値）−α）（ただし、αは０以上の任意の実数）となる。数式１では、配電用変電所１０１から分散型電源１２０までの系統インピーダンス「ｘ×ｄ_ｊ」、および、配電用変電所１０１から特定した受電点２１０までの系統インピーダンス「ｘ×ｄ_ｉ」のうち、値が小さい方（min(ｘｄ_ｊ, ｘｄ_ｉ)）をゲインとして、ｎ台の分散型電源が出力する無効電力の変化分ΔＱ_ｊに当該ゲインを乗じて、制御量ΔＱ_ｊを算出する。すわなち、当該ゲインが大きい分散型電源ほど、出力する無効電力の増加分による受電点２１０での電圧降下が大きくなる。

また、数式１では、配電用変電所１０１の送出電圧Ｖ_０に比例して、制御量ΔＱ_ｊが大きくなるように算出する。

次に制御量算出部３０３は、数式２を用いて、複数の分散型電源１２０各々の無効電力出力の負担分を算出する（Ｓ４１１）。

ここで、ｋは、ｎ台の分散型電源のうち任意の１台の識別子であり、１からｎの値をとる。また、Ｐ_ｊは識別子ｊで示される分散型電源１２０が出力する有効電力である。

すなわち、数式２は、任意に選択した一の分散型電源１２０の識別子をｋとした場合、ｋで示される分散型電源１２０が出力する有効電力出力値Ｐ_ｋと、ｋで示される分散型電源１２０が出力する無効電力の変化分ΔＱ_ｋとから、各分散型電源が出力する無効電力の変化分ΔＱ_ｊを求める式である。

数式２では、制御量算出部３０３は、ｎ台の分散型電源のうち、第１の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｊと、第２の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｋとを比較し、第１の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｊの方が第２の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｋよりも大きければ（Ｐ_ｊ／Ｐ_ｋ＞１）、第２の分散型電源に通知する制御量ΔＱ_ｋよりも、第１の分散型電源に通知する制御量ΔＱ_ｊを大きく算出する。

ここで、ｊが１からｎまでの整数値をとるため（ただし、ｊ≠ｋ）、数式２は（ｎ−１）個の式から構成される。

よって制御量算出部３０３は、数式１（１個）と数式２（ｎ−１個）の連立方程式を解くことにより、ｎ台の分散型電源１２０の各々が出力する無効電力の変化分ΔＱ_ｊを制御量として得る。

次に、図６から図９を用いて、制御量算出部３０３が各分散型電源１２０の無効電力出力の負担分を算出する処理（Ｓ４１０及びＳ４１１）を具体的に説明する。

図６は、本発明の実施の形態１における配電システムの構成を示した図である。なお、図１と同じ構成については、共通の符号を付け、説明は省略する。

図６は、わかりやすくするために、図１に示した各低圧需要家が有する負荷１１９及び分散型電源１２０をそれぞれいくつかまとめたものである。

図６において、負荷５０１〜５０９はそれぞれ、複数の低圧需要家の負荷１１９をまとめたものである。例えば、図６の５０１は、図１の１０７、１０７ｂ及び１０７ｃをまとめたものである。

また、分散型電源５１１〜５１９はそれぞれ、複数の分散型電源１２０をまとめたものである。例えば、図６の５１１は、図１の１０８、１０８ｂ、１０８ｃをまとめたものである。

また、受電点６０１〜６０９はそれぞれ、複数の受電点２１０をまとめたものである。例えば、図６の６０１は、図１の２０１、２０１ｂ及び２０１ｃをまとめたものである。

なお説明のため、負荷５１０は総称としての負荷を示し、負荷５０１〜５０９は個別の負荷を示す。また、分散型電源５２０は総称としての分散型電源を示し、分散型電源５１１〜５１９は個別の分散型電源を示す。さらに、受電点６１０は総称としての受電点を示し、受電点６０１〜６０９は個別の受電点を示す。

したがって、高圧需要家５５１〜５５９は、それぞれ負荷５０１〜５０９及び分散型電源５１１〜５１９で構成されている。

また、本実施の形態における配電システムの構成は、図６に示すように、９台の高圧需要家５５１〜５５９が、それぞれ受電点６０１〜６０９を介して系統に連系している。

なお説明のため、配電用変電所１０１の変圧器から各高圧需要家５５１〜５５９までの距離をそれぞれｄ１〜ｄ９とする。

さらに簡単のため、距離ｄ１〜ｄ９は、それぞれ１〜９とする。すなわち、分散型電源５１１〜５１９は、それぞれ、配電用変電所１０１から距離１ずつ遠ざかる地点に設置されているものとする。

図７は、図６に示すように接続されている各分散型電源５１１〜５１９が出力する、有効電力の値を折れ線で繋いだグラフである（ただし、分散型電源５１６は有効電力を出力していない）。

図７の縦軸は有効電力の値であり、横軸は分散型電源の識別子である。すなわち、図６における分散型電源５１１〜５１９は、それぞれ図７の横軸における分散型電源５２０の識別子１〜９に相当する。

図８の電圧分布６３０は、分散型電源５１１〜５１９が図７のように出力している場合の、高圧配電線１０２の電圧分布６３０を示す。また図８の上限値６２３は、受電点６１０における適正範囲の上限値６２３を示す。さらに図８の制御後の電圧分布６３１は、本発明に係る電圧制御装置２０２を用いた電圧制御後の電圧分布を示す。

なお、図８の縦軸は電圧の値を示す。また、図８の横軸は配電用変電所１０１からの距離を示す。また前述の通り、分散型電源５１１〜５１９は、配電用変電所１０１からの距離がそれぞれ１〜９の地点に設置されている。したがって、図８で横軸１〜９の位置にあたる電圧値は、それぞれ分散型電源５１１〜５１９の受電点６０１〜６０９における電圧値となる。なお、配電用変電所１０１は、距離０に相当する。

いま、図８の電圧分布６３０が示す通り、分散型電源５１５〜５１９の受電点６０５〜６０９の電圧値が適正範囲の上限値６２３（例えば７，０００Ｖ）を逸脱している。また、受電点６０９における電圧逸脱量が最も大きい。

ここで、受電点特定部３０７が電圧制御を行う受電点６１０を特定する方式として、電圧逸脱量が最も大きい受電点６１０を用いる方式を使う場合には、複数の分散型電源５２０は受電点６０９の電圧を制御することになる。

そこでまず、各分散型電源５１１〜５１９が出力する無効電力による、分散型電源５１９の受電点６０９における電圧降下量を、数式１を用いて算出する。

配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧Ｖ_０を１ｐｕとする場合、数式１より、各分散型電源５１１〜５１９の無効電力の出力の変動分による受電点６０９の電圧変化量ΔＶは、数式３で示される。

次に、数式２を用いて、各分散型電源５１１〜５１９の無効電力の出力負担分を算出する。

例えば、基準とする分散型電源５２０の識別子ｋを１とした場合、すなわち、分散型電源５１１が出力する有効電力Ｐ１を基準とした場合、数式２より、各分散型電源５１１〜５１９の無効電力の出力値は、数式４で示される。すなわち、制御量算出部は、分散型電源５２０の出力する有効電力出力値が大きいほど、前記制御量を大きく算出する。

次に、数式３及び数式４の合計９個の式からΔＱ_ｍ（ｍ＝１，．．．，９）についてそれぞれ解く。

なお、数式１では高圧配電線が１線種で構成されていることを想定している。そのため、基準となる線路リアクタンスｘに、配電用変電所１０１の変圧器から分散型電源５２０までの距離ｄ_ｊを乗算している。しかし、例えば配電用変電所１０１の変圧器に近い部分は太い配電線が使われ、末端では細い配電線が使われるといった２線種以上で構成されている場合も考えられる。

そこで、数式１の線路リアクタンス部を、数式５のように配電用変電所１０１の変圧器から自身の受電点６１０までの線路リアクタンスを直接求めるように変更することによって、２線種以上で構成されている場合にも対応することが可能である。

すなわち、制御量算出部３０３は、数式５（１個）と数式６（ｎ−１個）の連立方程式を解くことにより、複数の分散型電源５２０の各々が出力する無効電力の変化分ΔＱ_ｊを得る。なお、数式６は、数式２と同じである。

ここで、Ｖ_０は配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧である。また、ΔＶは電圧制御を行う受電点６１０における目標電圧変化量である。また、ｎはある高圧配電線１０２に接続している分散型電源５２０の数である。また、ｉは電圧制御を行う受電点６１０に接続している分散型電源５２０の識別子である。また、ｊは各分散型電源５２０の識別子であり、配電用変電所１０１から近い順に１からｎまでの値をとる。また、ｋはｎ台の分散型電源のうち任意の１台の識別子であり、１からｎの値をとる。また、ｘ_ｊは配電用変電所１０１の変圧器からｊで示される各分散型電源５２０までの線路リアクタンスである。また、ΔＱ_ｊはｊで示される分散型電源５２０が出力する無効電力の変化分である。また、Ｐ_ｊは識別子ｊで示される分散型電源５２０が出力する有効電力である。

数式５では、配電用変電所１０１から分散型電源１２０までの系統インピーダンス「ｘ_ｊ」、および、配電用変電所１０１から特定した受電点２１０までの系統インピーダンス「ｘ_ｉ」のうち、値が小さい方（min(ｘ_ｊ, ｘ_ｉ)）をゲインとして、ｎ台の分散型電源が出力する無効電力の変化分ΔＱ_ｊに当該ゲインを乗じて、制御量ΔＱ_ｊを算出する。すわなち、当該ゲインが大きい分散型電源ほど、出力する無効電力の増加分による受電点２１０での電圧降下が大きくなる。

また、数式５では、配電用変電所１０１の送出電圧Ｖ_０に比例して、制御量ΔＱ_ｊが大きくなるように算出する。

最後に、制御量算出部３０３が無効電力の出力負担分を決定し（Ｓ４１１）、決定した無効電力の出力負担分を制御量算出部３０３は各分散型電源５２０が有する系統連系装置３０１に指令値として送る。各系統連系装置３０１は指令値に基づいて、無効電力の出力を行う（Ｓ４１２）。

図９は、制御量算出部３０３からの指令値を受け取り、各分散型電源５１１〜５１９が出力する無効電力の変化分（増加分）及び有効電力を折れ線で繋いだグラフである。縦軸及び横軸は、図７と同じである。

図９の実線は各分散型電源５１１〜５１９が出力する有効電力である。本実施の形態において、有効電力の出力値は変わっておらず、図７と同じ値である。また、図９の破線は各分散型電源５１１〜５１９が出力する無効電力を示す。図９より、実線で示す有効電力が大きいほど、破線で示す無効電力出力の変化分も大きくなっていることがわかる。

また、図８に示す制御後の電圧分布６３１より、必要最低限の対策で電圧値を適正値に収められていることがわかる。

以上が、図５において、力率が適正値以上である場合（図５、Ｓ４０９でＮｏ）の制御量算出部３０３が行う処理（Ｓ４１０〜Ｓ４１２）である。

一方、力率が適正値を下回っている場合には（図５、Ｓ４０９でＹｅｓ）、それ以上無効電力の出力値を増やすことができないため、制御量算出部３０３は有効電力抑制による電圧制御を行う（Ｓ４１３〜Ｓ４１５）。

具体的には、力率が適正値（例えば８５％）を下回っている場合、制御量算出部３０３は、電圧制御を行う受電点６１０において、各分散型電源５２０の有効電力抑制による電圧降下量を数式７により算出する（Ｓ４１３）。

ここで、Ｖ_０は配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧である。また、ΔＶは電圧制御を行う受電点６１０における目標電圧変化量である。また、ｎはある高圧配電線１０２に接続している分散型電源５２０の数である。また、ｉは電圧制御を行う受電点６１０に接続している分散型電源５２０の識別子である。また、ｊは各分散型電源５２０の識別子であり、配電用変電所１０１から近い順に１からｎまでの値をとる。また、ｄ_ｊは配電用変電所１０１の変圧器からｊで示される各分散型電源１２０までの距離である。また、ｒは、単位長さあたりの線路抵抗の値であり、ｒとｄ_ｊより配電用変電所１０１の変圧器からｊで示される各分散型電源１２０までの系統インピーダンスが求まる。また、ΔＰ_ｊは識別子ｊで示される分散型電源５２０の有効電力変化分である（分散型電源が出力する有効電力を正とする）。すなわち、ΔＰ_ｊは、制御量算出部３０３が算出する各分散型電源１２０の制御量を表している。

すなわち、数式７は、分散型電源５２０が行う有効電力出力変動が受電点６１０に及ぼす電圧の変化量△Ｖを求める式である。ここで、変化量△Ｖは、電圧制御を行う受電点電圧が可変上限値以下となるように決定する。つまり、△Ｖ＝（（可変上限値）−（電圧制御を行う受電点電圧値）−α）（ただし、αは０以上の任意の実数）となる。

数式７では、配電用変電所１０１から分散型電源１２０までの系統インピーダンス「ｒ×ｄ_ｊ」、および、配電用変電所１０１から特定した受電点２１０までの系統インピーダンス「ｒ×ｄ_ｉ」のうち、値が小さい方（min(ｒｄ_ｊ, ｒｄ_ｉ)）をゲインとして、ｎ台の分散型電源が出力する有効電力の変化分ΔＰ_ｊに当該ゲインを乗じて、制御量ΔＰ_ｊを算出する。すわなち、当該ゲインが大きい分散型電源ほど、出力する有効電力の減少分による受電点２１０での電圧降下が大きくなる。

また、数式７では、配電用変電所１０１の送出電圧Ｖ_０に比例して、制御量ΔＰ_ｊが大きくなるように算出する。

次に、数式８を用いて、有効電力の抑制負担分を算出する（Ｓ４１４）。

ここで、ｋはｎ台の分散型電源のうち任意の１台の識別子であり、１からｎの値をとる。また、Ｐ_ｊは識別子ｊで示される分散型電源５２０が出力する有効電力である。

すなわち、数式８は、任意に選択した１の分散型電源５２０の識別子をｋとした場合、ｋで示される分散型電源５２０が出力する有効電力出力値Ｐ_ｋと、ｋで示される分散型電源５２０が出力する有効電力の変化分ΔＰ_ｋから、各分散型電源５２０が出力する有効電力の変化分ΔＰ_ｊを求める式である。

数式８では、制御量算出部３０３は、ｎ台の分散型電源のうち、第１の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｊと、第２の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｋとを比較し、第１の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｊの方が第２の分散型電源の出力する有効電力出力値Ｐ_ｋよりも大きければ（Ｐ_ｊ／Ｐ_ｋ＞１）、第２の分散型電源に通知する制御量ΔP_ｋよりも、第１の分散型電源に通知する制御量ΔP_ｊを大きく算出する。

ここで、数式８は、（ｎ−１）個の式から構成される。制御量算出部３０３は、数式７（１個）と数式８（ｎ−１個）の連立方程式を解くことにより、ｎ台の分散型電源５２０の有効電力抑制負担分ΔＰ_ｊを算出することができる。

次に、図６及び、図１０から図１２を用いて、制御量算出部３０３の処理（Ｓ４１３及びＳ４１４）を具体的に説明する。

図１０は、図６のように接続されている各分散型電源５１１〜５１９が出力する、有効電力の値を折れ線で繋いだグラフである（ただし、分散型電源５１６は有効電力を出力していない）。

図１０の縦軸は有効電力の値であり、横軸は分散型電源の識別子である。すなわち、図６における分散型電源５１１〜５１９は、それぞれ図１０の横軸における分散型電源５２０の識別子１〜９に相当する。

図１１は、分散型電源５１１〜５１９が図１０のように出力している場合の、高圧配電線１０２の電圧分布６３２を示す。また図１１は、受電点６１０における適正範囲の上限値６２３を示す。さらに図１１は、本発明に係る電圧制御装置２０２を用いた電圧制御後の電圧分布６３３を示す。

なお、図１１の縦軸は電圧の値を示す。また、図１１の横軸は配電用変電所１０１からの距離を示す。また先の図６の説明で述べた通り、分散型電源５１１〜５１９は、配電用変電所１０１からの距離がそれぞれ１〜９の地点に設置されているものとする。したがって、図１１で横軸１〜９の位置にあたる電圧値は、それぞれ分散型電源５１１〜５１９の受電点６０１〜６０９における電圧値となる。なお、配電用変電所１０１は、距離０に相当する。

いま、図１１の電圧分布６３２が示す通り、分散型電源５１５〜５１９の受電点６０５〜６０９の電圧値が適正範囲の上限値６２３（例えば７，０００Ｖ）を逸脱している。また、受電点６０９における電圧逸脱量が最も大きい。

ここで、受電点特定部３０７が電圧制御を行う受電点６１０を特定する方式として、電圧逸脱量が最も大きい受電点６１０を用いる方式を使う場合には、複数の分散型電源５２０は受電点６０９の電圧を制御することとなる。

そこでまず、各分散型電源５１１〜５１９が抑制する有効電力による、分散型電源５１９の受電点６０９における電圧降下量を、数式７を用いて算出する。

配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧Ｖ_０を１ｐｕとする場合、数式７より、各分散型電源５１１〜５１９の有効電力の出力変動分による受電点６０９の電圧変化量ΔＶは、数式９で示される。

次に、数式８を用いて、各分散型電源５１１〜５１９の有効電力の抑制負担分を算出する。例えば、基準とする分散型電源５２０の識別子ｋを１とした場合、すなわち、分散型電源５１１が出力する有効電力Ｐ_１を基準とした場合、数式８より、Ｐ_１を基準とした各分散型電源５１１〜５１９の有効電力の抑制負担分は、数式１０で示される。

次に、数式９及び数式１０の合計９個の式からΔＰ_ｍ（ｍ＝１，．．．，９）についてそれぞれ解く。

なお、無効電力の出力負担分の算出（Ｓ４１０、Ｓ４１１）と同様に、数式７では、高圧配電線が１線種で構成されていることを想定している。そこで、数式７の線路抵抗ｒを、数式１１のように配電用変電所１０１の変圧器から自身の受電点６１０までの線路抵抗を直接求めるように変更することによって、２線種以上で構成されている場合にも対応することが可能である。

ここで、Ｖ_０は配電用変電所１０１の変圧器の送出電圧である。また、ΔＶは電圧制御を行う受電点６１０における目標電圧変化量である。また、ｎはある高圧配電線１０２に接続している分散型電源５２０の数である。また、ｉは電圧制御を行う受電点６１０に接続している分散型電源５２０の識別子である。また、ｊは各分散型電源５２０の識別子であり、配電用変電所１０１から近い順に１からｎまでの値をとる。また、ｋはｎ台の分散型電源のうち任意の１台の識別子であり、１からｎの値をとる。また、ｒ_ｊは配電用変電所１０１の変圧器からｊで示される各分散型電源５２０までの線路抵抗である。また、ΔＰ_ｊはｊで示される分散型電源５２０が出力する有効電力の変化分である。また、Ｐ_ｊは識別子ｊで示される分散型電源５２０が出力する有効電力である。

数式１１では、配電用変電所１０１から分散型電源１２０までの系統インピーダンス「ｒ_ｊ」、および、配電用変電所１０１から特定した受電点２１０までの系統インピーダンス「ｒ_ｉ」のうち、値が小さい方（min(ｒ_ｊ, ｒ_ｉ)）をゲインとして、ｎ台の分散型電源が出力する有効電力の変化分ΔＰ_ｊに当該ゲインを乗じて、制御量ΔＰ_ｊを算出する。すわなち、当該ゲインが大きい分散型電源ほど、出力する有効電力の減少分による受電点２１０での電圧降下が大きくなる。

また、数式１１では、配電用変電所１０１の送出電圧Ｖ_０に比例して、制御量ΔＰ_ｊが大きくなるように算出する。

制御量算出部３０３は、数式１１（１個）と数式１２（ｎ−１個）の連立方程式を解くことにより、複数の分散型電源５２０の各々が抑制する有効電力の変化分ΔＰ_ｊを得る。なお数式１２は、数式８と同じである。

最後に、制御量算出部３０３が決定した有効電力の抑制負担分（Ｓ４１４）を、制御量算出部３０３は各分散型電源Ｓ５２０が有する系統連系装置３０１に指令値として送り、系統連系装置３０１は指令値に基づいて、電圧制御として有効電力の抑制を行う（Ｓ４１５）。

図１２は、各分散型電源５１１〜５１９が出力する電圧制御前の有効電力を折れ線で繋いだグラフ６３４及び、電圧制御後の有効電力を折れ線で繋いだグラフ６３５である。縦軸及び横軸は、図１０と同じである。

図１２より、電圧制御前の有効電力６３４が大きいほど、有効電力出力の変化分（減少分）も大きくなっていることがわかる。

また、図１１に示す制御後の電圧分布６３３より、必要最低限の対策で電圧値を適正値に収められていることがわかる。

無効電力出力処理（Ｓ４１２）、又は有効電力抑制（Ｓ４１５）処理の完了後、電圧制御装置２０２は、自端情報取得部３０９による自端情報の取得処理（図４、Ｓ４０３）に戻り、以後同様の処理を繰り返し行う。

なお、本実施の形態において、系統情報は静的パラメータとして扱っているが、無効電力出力処理（Ｓ４１２）、又は有効電力抑制（Ｓ４１５）処理の完了後、第二情報取得部３０５による系統情報の取得処理（Ｓ４０１）に戻るように設定することも可能である（図示せず）。

また、制御量算出部３０３が、電力会社管理のサーバや他の分散型電源５２０から系統情報変更に関する情報を取得した場合は、自端情報取得部による自端情報の取得処理（Ｓ４０３）ではなく、第二情報取得部３０５による系統情報の取得処理（Ｓ４０１）に戻って処理することも可能である（図示せず）。

以上説明したように、本実施の形態による電圧制御装置２０２は、複数の分散型電源１２０が連系された配電系統の電圧を制御するための制御量を算出する電圧制御装置２０２であって、複数の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値及び、複数の分散型電源１２０の各受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を取得する第一情報取得部３０２と、複数の受電点２１０に含まれる第１の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように、複数の分散型電源１２０が配電系統へ出力する有効電力又は無効電力の変化させるべき量に対応した制御量を算出し、複数の分散型電源１２０に通知する制御量算出部３０３とを有している。

さらに、制御量算出部３０３は、複数の分散型電源１２０のうち、第１の分散型電源１２０の出力する有効電力出力値と第２の分散型電源１２０の出力する有効電力出力値とを比較し、前記第１の分散型電源１２０の出力する有効電力出力値が大きいほど、前記第１の分散型電源１２０に通知する制御量を大きく算出する。

その結果、分散型電源の設置位置や偏りによらず、無効電力の供給負担、有効電力の出力抑制を公平にする電圧制御装置２０２を実現することができる。

また、第一情報取得部３０２は、複数の分散型電源１２０に含まれる一の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値及び、一の分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を取得する自端情報取得部３０９を有し、通信部２０４は、自端情報取得部３０９が取得した一の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値、及び、前記一の分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を、他の分散型電源１２０に送信し、また、他の分散型電源１２０が備える自端情報取得部３０９が取得した、他の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値、及び、他の分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を、他の分散型電源１２０から受信するとしてもよい。

その結果、本発明に係る電圧制御装置２０２は、分散型電源１２０が電圧制御装置２０２を含む場合であっても、系統に連系する他の分散型電源１２０及び自身の出力する有効電力出力値及び、他の分散型電源１２０及び自身の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を使用し、特定された受電点２１０の電圧制御量を算出することができる。

また、電圧制御装置２０２はさらに、分散型電源１２０までの系統インピーダンスを取得する第二情報取得部３０５を有し、制御量算出部３０３は、分散型電源１２０までの系統インピーダンスと、特定された受電点２１０までの系統インピーダンスのうち、値が小さい方をゲインとして、複数の分散型電源１２０が配電系統に出力する有効電力又は無効電力の変化分に乗じて、制御量を算出してもよい。

その結果、本発明に係る電圧制御装置２０２は、配電用変電所１０１や変圧器からの距離が遠く、配電線末端部に位置する受電点２１０ほど系統インピーダンスが大きくなり、電圧が上昇しやすくなる結果、末端近くに設置された分散型電源１２０ほど進相無効電力の供給負担や有効電力の出力抑制が増加するという課題を解決することができる。

また、第二情報取得部３０５は、変圧器の送出電圧を取得し、制御量算出部３０３は、送出電圧に比例して制御量が大きくなるように、制御量を算出してもよい。

その結果、制御量を算出する際に送出電圧が大きいほど制御量を大きく算出し、適切な制御値を得ることができる。

また、電圧制御装置２０２は、さらに、分散型電源１２０までの系統インピーダンスを推定する系統インピーダンス推定部を有してもよい。

その際、系統インピーダンス推定部は、分散型電源１２０が出力する有効電力又は無効電力の出力を変化させ、その変化に伴う電圧変動を用いて系統インピーダンスを算出してもよい。

又は、系統インピーダンス推定部は、電力線に高調波を注入し、注入時の高調波電圧と注入した高調波電流の商を用いて系統インピーダンスを算出してもよい。

これらの結果、事前に系統インピーダンスがわからず、また第二情報取得部から系統インピーダンスを取得できない場合であっても、制御量算出部３０３は、電圧制御量を算出することができる。

また、系統インピーダンス推定部は、系統インピーダンスの算出を複数の分散型電源で同時に行わないように、複数の分散型電源の各々で異なる時間帯に系統インピーダンスを算出してもよい。

その結果、系統インピーダンス推定処理が相互に干渉し合うことなく、電圧制御装置２０２は、系統インピーダンスを正確に推定することができる。

また、電圧制御装置２０２は、さらに、複数の分散型電源１２０が各々連系している複数の受電点２１０のうちから、複数の分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０を特定する受電点特定部３０７を有してもよい。

その際、受電点特定部３０７は、受電点２１０における電圧値の、事前に定められた適正範囲からの逸脱量が最も大きい受電点２１０を、複数の分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０として特定してもよい。

又は、受電点特定部３０７は、受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲から最初に逸脱した受電点２１０を、複数の分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０として特定してもよい。

又は、受電点特定部３０７は、受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲から逸脱した受電点２１０の多いエリアを特定し、このエリアに含まれる任意の一の受電点２１０を、複数の分散型電源１２０が電圧を適正範囲内に制御する一の受電点２１０として特定してもよい。

これらの結果、より少ない制御回数で電圧制御を完了させたい場合や、より早く電圧制御を開始させたい場合など、電圧制御の対象とする受電点２１０を目的に応じて特定することができる。

また、制御量算出部３０３は、複数の受電点２１０のうち、少なくとも１つの受電点２１０の電圧値が事前に定められた適正範囲から逸脱することをきっかけとして、この受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように制御量を算出し、複数の分散型電源１２０に通知を開始してもよい。

その結果、いずれかの受電点で電圧値が逸脱したことを検知してから、素早く電圧制御を開始することができる。

なお、本実施の形態では、低圧の可変上限値として、電気事業法施行規則第４４条で定められた１０７Ｖ（標準電圧が１００Ｖの場合）を用いたが、それに限らず任意の値を設定可能である。例えば、適正範囲内である１０６Ｖに達すれば上記制御を開始するようにしてもよい。

さらに、すべての分散型電源１２０において一律に可変上限値を定めるのではなく、例えば特許文献２のように配電用変電所１０１や変圧器からの距離に応じて閾値を変化させるなど、諸条件により異なる値に設定することも可能である。

また、本実施の形態では、高圧の可変上限値として、電気設備に関する技術基準を定める省令第２条で定められた７，０００Ｖを用いたが、それに限らず任意の値を設定可能である。例えば、特許文献２のように高圧換算で６，９９２Ｖを用いてもよい。

さらに、低圧需要家と同様に、すべての分散型電源５２０において一律に可変上限値を定めなくてもよい。

なお、本実施の形態では、電圧逸脱の判定（Ｓ４０４，Ｓ９０２）の際に、受電点電圧が可変上限値、あるいは可変下限値を超えていたら、電圧制御のステップ（Ｓ４０５，Ｓ９０３）に移行するようにしているが、所定時間連続して受電点電圧が可変上限値、あるいは可変下限値を超えたら、電圧制御のステップ（Ｓ４０５，Ｓ９０３）に移行するようにすることも可能である。

さらに、電圧逸脱の判定時（Ｓ４０４，Ｓ９０２）に用いる受電点電圧の値は、瞬時受電点電圧値でもよいし、系統連系規程で推奨されているように３秒程度以上の平均化処理後の受電点電圧値でもよい。

また、本実施の形態では、力率の適正値として、系統連系規程やガイドラインで定められた８５％を用いたが、それに限らず任意の値を設定可能であり、例えば、適正範囲内である９０％やＥＲＧ８３／１（英国）で定められた９５％を下回れば有効電力出力抑制に切り換えるようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、無効電力出力分担による電圧制御（Ｓ４１０〜４１２）と、有効電力出力抑制分担による電圧制御（Ｓ４１３〜Ｓ４１５）を別々に説明したが、これらを同時に実行することも可能である。例えば、電圧の変化量ΔＶにおいて、無効電力出力による電圧変化分（ΔＶ_ｑ）と有効電力出力抑制による電圧変化分（ΔＶ_ｐ）の割合（ΔＶ＝ΔＶ_ｑ＋ΔＶ_ｐ）を決定し、これと、数式１〜２、数式７〜８を計算することで、各分散型電源１２０のΔＰ_ｊ、ΔＱ_ｊを同時に決定することが可能である。これにより、各分散型電源１２０の力率（＝（Ｐ_ｊ＋ΔＰ_ｊ）／（√（（Ｐ_ｊ＋ΔＰ_ｊ）＾２＋（Ｑ_ｊ＋ΔＱ_ｊ）＾２）））を調整することが可能であり、例えば、力率判定Ｓ４０９で、Ｙｅｓと判定された場合に、各分散型電源１２０の無効電力出力を減少させ、有効電力出力抑制を増加させることで、任意の力率（例えば、０．８５）を維持することが可能である。さらに、これにより、各分散型電源１２０の定格容量（√（（Ｐ_ｊ＋ΔＰ_ｊ）＾２＋（Ｑ_ｊ＋ΔＱ_ｊ）＾２））を超えないように、ΔＰ_ｊ、ΔＱ_ｊを決定することも可能である。

なお、本実施の形態では、各分散型電源１２０の制御量算出部３０３は、定期的（例えば１０秒間隔）に発電装置２０３の瞬時出力値を他の分散型電源１２０に送信するようにしたが、送信間隔で出力の平均値（この例では１０秒平均）を計算し、その平均値を送るようにしてもよい。

また、出力値を定期的に送信するかわりに、自身の受電点電圧が可変上限値を逸脱している分散型電源１２０の制御量算出部３０３は、図４の自端情報送信処理（Ｓ４０５）において、発電装置２０３の瞬時出力値及び、電圧逸脱量又は電圧値を送るようにし、逸脱していない分散型電源１２０は、図４の他の分散型電源の情報取得処理（Ｓ４０６）で、他の分散型電源１２０から通知を受信した場合に、発電装置２０３の瞬時出力値を送信することも可能である。

なお、第二情報取得部３０５による取得方式としては、予め記憶部３０４に保存しておく方式、通信部２０４を経由して（図示せず）電力会社管理のサーバや他の分散型電源から系統情報を取得する方式など様々な方式が考えられ、取得方式及び記憶場所は限定されない。

なお、精度を高めるために、系統インピーダンス推定部３０６は複数回推定処理を行い、得られた値の平均値等を用いることも可能である。

なお、系統インピーダンス推定部３０６が系統インピーダンスの推定時にＴＤＭＡ方式を使わない場合は、系統インピーダンスの推定処理を行う分散型電源が、他の分散型電源に系統インピーダンスの推定処理の開始を通知し、通知を受け取った分散型電源は一定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）、インピーダンス推定処理を行わないようにする形態も可能である。

なお、本実施の形態では、他の分散型電源の電圧逸脱量もしくは電圧値を第一情報取得部３０２が受信するまで、制御量算出部３０３は一定時間待つｂｌｏｃｋｉｎｇ ｗａｉｔを用いた（Ｓ４０６）。他の実施形態として、例えば、通信部２０４が他の分散型電源から電圧逸脱量もしくは電圧値に関する通知を受信したら、制御量算出部３０３に対して受信割り込みをかけ、この割り込みをきっかけとして制御量算出部３０３が電圧制御を開始する（Ｓ４０９）実施形態も考えられる。

（実施の形態２）
なお、本実施の形態では、分散型電源１２０が、電圧制御を行う受電点２１０での電圧降下量と無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）を各々算出した。

しかし、本発明の第２の実施の形態として、無効電力による電圧降下量算出（Ｓ４１０）及び無効電力出力負担分算出（Ｓ４１１）（もしくは有効電力による電圧降下量算出（Ｓ４１３）及び有効電力抑制負担分算出（Ｓ４１４））において、電圧制御を行う受電点２１０での電圧降下量と無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）を算出する分散型電源１２０を１台にすることも可能である。

図１を用いて、本発明に係る電圧制御装置２０２の第２の実施の形態を具体的に説明する。

複数の分散型電源１２０のうち、電圧制御を行う受電点２１０での電圧降下量と無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）の算出を行う分散型電源１２０を分散型電源１０８とする。

分散型電源１０８以外の分散型電源１２０は定期的（例えば１０秒間隔）にそれぞれの有効電力出力値を分散型電源１０８に送る。分散型電源１０８以外の分散型電源１２０は、自身の受電点２０１の電圧が可変上限値（例えば標準電圧が１００Ｖの場合には１０７Ｖ）を逸脱しているかどうかの判定を定期的（例えば１秒周期）に行う（図４、Ｓ４０３、Ｓ４０４）。

判定の結果、逸脱している場合には少なくとも電圧逸脱量もしくは電圧値を電圧制御量の算出を行う分散型電源１０８に通知する（図４、Ｓ４０５）。

通知を受け取った分散型電源１０８は、電圧制御を行う受電点２１０を特定し（図５、Ｓ４０８）、無効電力出力による電圧制御を行うのか有効電力抑制による電圧制御を行うのかを決定する（図５、Ｓ４０９）。

決定後、分散型電源１０８は、電圧制御を行う受電点２１０での電圧降下量と各分散型電源１２０の無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）を算出する。その後、無効電力出力や有効電力出力に関する指令を他の分散型電源１２０が有する系統連系装置３０１（図２）に送る。分散型電源１０８からの指令を受け取った系統連系装置３０１は、指令値に応じて各々無効電力出力（もしくは有効電力抑制）を行う（Ｓ４１２）。

ここで、指令を出す分散型電源１０８が自身の受電点２０１の電圧制御を行う場合、分散型電源１０８は、電圧逸脱量もしくは電圧値を他の分散型電源１２０に通知せずに、自身の受電点２０１での電圧降下量と分散型電源１２０の無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）を算出し、分散型電源１２０が有する系統連系装置３０１へ指令値を送る。

なお、本実施の形態では、分散型電源１０８以外の分散型電源１２０は定期的に有効電力出力値を分散型電源１０８に送るようにした。しかし、定期的に送るようにせず、分散型電源１０８が他の分散型電源１２０から電圧逸脱量もしくは電圧値の通知を受け取った場合に、もしくは分散型電源１０８の受電点電圧が可変上限値を逸脱している場合にのみ、制御量を算出する分散型電源１０８がすべての他の分散型電源１２０に有効電力出力値を送るように指令を出す形態も可能である。

なお、制御量を算出する分散型電源１０８が分散型電源１２０に送る指令値としては、有効電力、無効電力の変化分（ΔＰ，ΔＱ）でもよいし、有効電力、無効電力の出力値（Ｐ＋ΔＰ，Ｑ＋ΔＱ）でもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態によると、いずれか１台の分散型電源１２０のみが、特定された受電点の電圧を制御する制御量を算出し、その制御量を他の分散型電源１２０に送信することで、複数の分散型電源１２０が協調して、分散型電源１２０の設置位置や偏りによらず、無効電力供給負担、有効電力出力抑制を公平にする電圧制御装置２０２を実現することができる。

この実施形態は、例えば、複数の電圧制御装置２０２がある場合、そのうち最も高速なＣＰＵを有する電圧制御装置２０２を用いて制御量を算出することで、算出時間を短縮する場合に有効である。又は、ＣＰＵ負荷を複数の分散型電源１２０で公平に配分することにも有効である。

（実施の形態３）
さらに、本発明に係る電圧制御装置２０２の第３の実施の形態として、集中的に電圧制御処理を行う１台の電圧制御装置２０２を設けて、１台の電圧制御装置２０２に電圧制御を行う受電点２１０での電圧降下量と無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）を算出させることも可能である。

図１３は本発明の実施の形態３における配電システム（分散型電源１２０の外に電圧制御装置２０２がある場合）の構成図である。図１３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

各分散型電源１２０は定期的（例えば１０秒間隔）にそれぞれの有効電力出力値を電圧制御装置２０２に送る。各分散型電源１２０は、自身の受電点電圧が可変上限値（例えば標準電圧が１００Ｖの場合には１０７Ｖ）を逸脱しているかどうかの判定を定期的（例えば１秒周期）に行い（図４、Ｓ４０３、Ｓ４０４）、逸脱している場合は少なくとも電圧逸脱量もしくは電圧値を電圧制御装置２０２に通知する（Ｓ４０５）。

通知を受け取った電圧制御装置２０２は、電圧制御を行う受電点２１０を特定し（Ｓ４０８と同様の処理）、無効電力出力による電圧制御を行うのか有効電力抑制による電圧制御を行うのかを決定する（Ｓ４０９と同様の処理）。

決定後、電圧制御装置２０２は、電圧制御を行う受電点２１０での電圧降下量と各分散型電源１２０の無効電力出力負担分（もしくは有効電力抑制負担分）を算出し、すべての分散型電源１２０に指令値を送る。電圧制御装置２０２からの指令を受け取った分散型電源１２０が有する系統連系装置３０１は、指令値に応じて各々無効電力出力（もしくは有効電力抑制）を行う（Ｓ４１２（もしくはＳ４１５））。

なお、本実施の形態では、各分散型電源１２０は定期的に有効電力出力値を電圧制御装置２０２に送るようにした。しかし、定期的に送るようにせずに、電圧制御装置２０２が少なくとも１台以上の分散型電源１２０から電圧逸脱量もしくは電圧値の通知を受け取った場合に、他のすべての分散型電源１２０に有効電力出力値を送るよう指令を出す形態も可能である。

なお、電圧制御装置２０２が分散型電源１２０に送る指令値としては、有効電力、無効電力の変化分（ΔＰ，ΔＱ）でもよいし、有効電力、無効電力の出力値（Ｐ＋ΔＰ，Ｑ＋ΔＱ）でもよい。

なお、本実施の形態では、電圧制御装置２０２が分散型電源１２０の外部にあるため、分散型電源１２０の構成に電圧制御装置２０２が含まれる必要はない。ただし、分散型電源１２０は外部の電圧制御装置２０２を用いて制御量を得るために最低限必要な構成を備えている必要がある。

具体的には、各分散型電源１２０は自身が出力する有効電力出力値及び、自身の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を取得する自端情報取得部３０９が必要である。

さらに、自端情報取得部３０９で取得した自身の有効電力出力値及び、前記電圧逸脱量又は電圧値を、これらを用いて制御量を算出する外部の電圧制御装置２０２へ送信する通信部２０４が必要である。

通信部２０４は、また外部の電圧制御装置２０２から制御量を受信する必要がある。

最後に、分散型電源１２０は、自身が有する系統連系装置３０１により、通信部２０４が受信した制御量を目標値として、自身が出力する有効電力出力値又は無効電力出力値を変更する必要がある。

以上説明したように、本実施の形態によると、第一情報取得部３０２は、複数の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値及び、複数の分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を受信する通信部２０４を有する。

その結果、本発明に係る電圧制御装置２０２は、有線又は無線の通信路で接続された複数の分散型電源１２０が出力する有効電力出力値及び、複数の分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を使用し、特定された受電点２１０の公平な電圧制御量を算出することができる。

また、本発明に係る電圧制御装置２０２と組み合わせて用いられる配電系統に連系された分散型電源１２０は、分散型電源１２０が出力する有効電力出力値及び、分散型電源１２０の受電点２１０における電圧逸脱量又は電圧値を取得する自端情報取得部３０９と、自端情報取得部３０９で取得した有効電力出力値及び、電圧逸脱量又は電圧値を本発明に係る電圧制御装置２０２へ送信し、また、外部の電圧制御装置２０２から制御量を受信する通信部２０４とを有する。

すなわち、各分散型電源１２０は電圧制御装置２０２を必ずしも有する必要はない。有線又は無線を介して各分散型電源１２０と接続された少なくとも１台の電圧制御装置２０２に自端情報等を送信することで、各分散型電源１２０は適切な制御量を得ることができる。

これにより、需要家に設置する分散型電源１２０のコストを抑えることができる効果がある。

（実施の形態４）
以上で、受電点電圧が可変上限値を逸脱した場合に、受電点電圧を降下させる電圧制御装置２０２について説明した。次に、第４の実施の形態として、受電点電圧を上昇させる電圧制御装置２０２について説明する。

電圧制御装置２０２による電圧制御中に、例えば分散型電源１２０の出力変動が発生し電圧降下が起きた場合に、電圧が降下しすぎることが考えられる。そこで電圧制御装置２０２が、無効電力出力、有効電力抑制による電圧制御を緩和、停止する方法について説明する。

具体的には、可変上限値より小さい閾値である可変下限値を設け、電圧制御装置２０２による電圧制御中に、電圧制御を行う受電点２１０の電圧が可変下限値を下回った場合は、電圧制御装置２０２は、受電点２１０の電圧が可変下限値に近似するように電圧制御を行う。

電圧制御装置２０２が行う、受電点電圧を上昇させる電圧制御の詳細について、図１４のフローチャートを用いて説明する。ここで、図１４のフローチャートは、図４のフローチャートに受電点電圧を上昇させる電圧制御を追加したものである。なお、図４と同じステップについては同じ符号を用い、説明を省略する。

受電点電圧を上昇させる電圧制御を追加した場合の変更点として、まず、制御量算出部３０３は、無効電力出力又は有効電力抑制による電圧制御を行っているかの判定を行う（Ｓ９０１）。

行っていない場合（Ｓ９０１でＮｏ）には、制御量算出部３０３は第一情報取得部３０２から他の分散型電源１２０の情報を取得する（Ｓ４０６）。

一方、制御量算出部３０３が、無効電力出力又は有効電力抑制による電圧制御を行っている場合（Ｓ９０１でＹｅｓ）には、制御量算出部３０３は、自端情報取得部３０９の測定した電圧値が可変下限値を下回っているかどうかの判定を行う（Ｓ９０２）。

判定の結果、電圧値が可変下限値を下回っている場合（Ｓ９０２でＹｅｓ）は、制御量算出部３０３は、通信部２０４を用いて、他の分散型電源１２０に少なくとも可変下限値からの電圧逸脱量もしくは電圧値を通知する（Ｓ９０３）。

一方、自端情報取得部３０９の測定した電圧値が可変下限値を下回っていない場合（Ｓ９０２でＮｏ）には、制御量算出部３０３は第一情報取得部３０２から他の分散型電源１２０の情報を取得する（Ｓ９０４）。

制御量算出部３０３は、可変下限値からの電圧逸脱量もしくは電圧値に関する通知を他の分散型電源１２０から受信するまで、一定時間待つ。制御量算出部３０３は、通知を受信した場合、もしくは一定時間経過後、電圧制御が必要かどうかの判定を行う（Ｓ９０５）。

制御量算出部３０３は、電圧制御が必要かどうかを判定（Ｓ９０５）した結果として、電圧制御の制御量が足りず可変上限値を逸脱している通知が他の分散型電源１２０からあった場合には、受電点の電圧を下降させる制御が必要と判断し（Ｓ９０５で電圧を下降させる制御）、制御量算出部３０３は、電圧制御（Ｓ４９０）の処理にうつる。

また、制御量算出部３０３は、電圧制御が必要な否かの判定（Ｓ９０５）の結果として、自身の受電点電圧が可変下限値を下回っているか、又は他の分散型電源１２０から可変下限値を下回っている通知があった場合には、受電点の電圧を上昇させる制御が必要と判断し（Ｓ９０５で電圧を上昇させる制御）、制御量算出部３０３は、電圧制御（Ｓ９９０）の処理にうつる。

また、制御量算出部３０３は、電圧制御が必要な否かの判定（Ｓ９０５）の結果として、自身の受電点電圧が可変下限値を下回っておらず、かつ他の分散型電源１２０から通知がない場合は、電圧制御を行う必要がないと判定する（Ｓ９０５で電圧制御必要なし）。その結果、電圧制御装置２０２は、自端情報取得部３０９による自端情報の取得処理を再開する（Ｓ４０３）。

図１５は、電圧制御処理（Ｓ９９０）における詳細な処理の流れを示すフローチャートである。

制御量算出部３０３は、他の分散型電源から受信した（Ｓ９０４）電圧逸脱量もしくは電圧値に関する情報を用いて、電圧制御を行う受電点２１０を特定する（Ｓ９０６）。なお、特定方式としては、電圧制御を行う受電点２１０の特定処理（Ｓ４０８）で述べた方式等が考えられるが、これに限定されるものではない。

制御量算出部３０３は、無効電力出力による電圧制御を行っているのか、有効電力抑制による電圧制御を行っているかの判定を行う（Ｓ９０７）。

判定の結果、無効電力出力による電圧制御をしている場合（Ｓ９０７でＹｅｓ）は、各分散型電源１２０が出力抑制する無効電力による、電圧制御を行う受電点２１０における電圧上昇量を、制御量算出部３０３は算出する（Ｓ９０８）。

具体的には、無効電力による電圧降下量算出処理（図４、Ｓ４１０）及び無効電力出力負担分算出処理（図５、Ｓ４１１）と同様に、数式１及び数式２（もしくは数式５及び数式６）を用いて、各分散型電源１２０の無効電力出力低下分を算出する。

ただし、電圧制御を行う受電点２１０における目標電圧変化量△Ｖの値が、ΔＶ＝（（可変下限値）−（電圧制御を行う特定された受電点電圧値）±β）（ただし、βは０以上の任意の実数）となる点が、無効電力による電圧降下量算出処理（図４、Ｓ４１０）及び無効電力出力負担分算出処理（図５、Ｓ４１１）と異なる。

すなわち、制御量算出部３０３は、電圧制御を行う受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲の下限値に近似するように、無効電力の制御量を小さく算出する。

最後に、制御量算出部３０３は、無効電力出力負担分算出処理（Ｓ９０９）で決定した無効電力出力低下分を指令値として、各分散型電源１２０が有する系統連系装置３０１に送る。その後、系統連系装置３０１は指令値に従って、無効電力出力の低下を行う（Ｓ９１０）。

一方、制御量算出部３０３による判定の結果、有効電力抑制による電圧制御をしている場合（Ｓ９０７でＮｏ）は、各分散型電源１２０が出力増加する有効電力による、電圧制御を行う受電点２１０における電圧上昇量を、制御量算出部３０３は算出する（Ｓ９１１）。

具体的には、有効電力による電圧降下量算出処理（図４、Ｓ４１３）及び有効電力抑制負担分算出処理（図４、Ｓ４１４）と同様に、数式７及び数式８（もしくは数式１１及び数式１２）を用いて、各分散型電源１２０の有効電力出力増加分を算出する。

ただし、電圧制御を行う受電点２１０における目標電圧変化量△Ｖの値が、ΔＶ＝（（可変下限値）−（電圧制御を行う特定された受電点電圧値）±β）（ただし、βは０以上の任意の実数）となる点が、有効電力による電圧降下量算出処理（図４、Ｓ４１３）及び有効電力抑制負担分算出処理（図４、Ｓ４１４）と異なる。

すなわち、制御量算出部３０３は、電圧制御を行う受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲の下限値に近似するように、有効電力の制御量を小さく算出する。

最後に、制御量算出部３０３は、有効電力出力増加分算出処理（Ｓ９１２）で決定した有効電力増加分を指令値として、各分散型電源１２０が有する系統連系装置３０１に送る。その後、系統連系装置３０１は指令値に従って、有効電力出力の増加を行う（Ｓ９１３）。

以上説明したように、本実施の形態による電圧制御装置２０２は、一の受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲の上限値以下となるように一の受電点２１０における電圧値を制御するための制御量を算出する場合であって、分散型電源１２０が一の受電点２１０における電圧値を制御した結果生じた電圧降下により、一の受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲の下限値を下回った場合に、一の受電点２１０における電圧値が事前に定められた適正範囲の下限値に近似するように、有効電力又は無効電力の制御量を小さく算出することができる。

その結果、分散型電源の設置位置や偏りによらず、無効電力供給負担、有効電力出力抑制を公平にしつつ、受電点２１０の電圧を電圧制御装置２０２が過度に制御したことによる電圧降下を適切に回復させることができる。

なお、本実施の形態では、可変下限値を可変上限値よりも小さい値に設定したが、可変上限値と同じ値に設定することも可能である。

なお、本実施の形態においては、分散型電源１２０からの逆潮流により、受電点電圧が適正値（例えば１０７Ｖ）を逸脱した場合に、その受電点２１０の電圧を適正値以下にする事例を対象に説明したが、それに限定されるわけではない。例えば、ある受電点の電圧値を所定の値だけ上昇させ、又は下降させるといった、あらゆる事例に対して適用することが可能である。

具体的には、例えば、数式１において、目標電圧変化量△Ｖの値を、ΔＶ＝（（可変下限値）−（電圧制御を行う特定された受電点電圧値）＋α）（ただし、αは０以上の任意の実数）とすることで、ある受電点２１０の電圧値を所定の値だけ上昇させることが可能である。なお、分散型電源１２０が発電していない場合は、数式２におけるPの値を発電電力ではなく負荷１１９の消費電力とすることで、負荷の大きさに応じて各分散型電源１２０がその受電点２１０の電圧を適正値以上にするために、出力する遅相無効電力を決定することが可能である。有効電力抑制の場合も同様である。

なお、本実施の形態においては、電圧制御の開始（Ｓ９９０）は制御量算出部３０３一定時間ごとに判定処理を行い決定しているが、これに限るものではない。例えば通信部２０４が他の分散型電源１２０から電圧逸脱量もしくは電圧値に関する通知を受信したら、制御量算出部３０３に対して受信割り込みをかけ、これをきっかけとして制御量算出部３０３が電圧制御を開始（図１４、Ｓ９０６）することも可能である。

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、分散型電源１２０の有効電力出力値によって、無効電力出力分や有効電力抑制分が決まることで、電圧制御負担が公平となる。

また、特許文献２では、電圧逸脱量の総和、及び分散型電源の制御量の総和を最小化するような目的関数を用いることにより、出力無効電力を決定しているが、目標電圧値と制御後の電圧値との偏差二乗和を最小化しようとしていることから偏差が残るため、目標電圧値を適正上限値に設定していると電圧逸脱が抑えきれない、あるいは必要以上の電圧制御となり必ずしも最小値が保証されるわけではない。

それに対して本発明では、各分散型電源が行う電圧制御が所定の受電点に及ぼす電圧変化量を考慮することにより、所定の受電点の電圧値を所定の値だけ変動させるために最小限必要な無効電力、有効電力の出力を制御するための制御量を算出することができ、無駄な制御を抑制でき、電力ロスのない電圧制御の実現が可能となる。

なお、実施の形態１から４で説明した電圧制御装置２０２は、コンピュータにより実現することが可能である。図１６を参照して、電圧制御装置２０２は、コンピュータ３４と、コンピュータ３４に指示を与えるためのキーボード３６及びマウス３８と、コンピュータ３４の演算結果等の情報を提示するためのディスプレイ３２と、コンピュータ３４で実行されるプログラムを読み取るためのＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）装置４０及び通信モデム（図示せず）とを含む。

電圧制御装置２０２が出力する制御量を算出するためのプログラムは、コンピュータで読取可能な媒体であるＣＤ−ＲＯＭ４２に記憶され、ＣＤ−ＲＯＭ装置４０で読み取られる。又は、コンピュータネットワーク２６を通じて通信モデムで読み取られる。

図１７は、電圧制御装置２０２を実現するコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。コンピュータ３４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４６と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４８と、ハードディスク５０と、通信モデム５２と、バス５４とを含む。

ＣＰＵ４４は、ＣＤ−ＲＯＭ装置４０又は通信モデム５２を介して読み取られたプログラムを実行する。ＲＯＭ４６は、コンピュータ３４の動作に必要なプログラムやデータを記憶する。ＲＡＭ４８は、プログラム実行時のパラメータなどのデータを記憶する。ハードディスク５０は、プログラムやデータなどを記憶する。通信モデム５２は、コンピュータネットワーク２６を介して他のコンピュータとの通信を行う。バス５４は、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４８、ハードディスク５０、通信モデム５２、ディスプレイ３２、キーボード３６、マウス３８及びＣＤ−ＲＯＭ装置４０を相互に接続する。

さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。

また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））、ＵＳＢメモリ、ＳＤカードなどのメモリカード、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。

また、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記記録媒体に記録して移送することにより、又は上記プログラム又は上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

さらに、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、複数の分散型電源が連系された配電系統の電圧を制御するための制御量を算出する電圧制御装置等に適用できる。

３２ ディスプレイ
３４ コンピュータシステム
３６ キーボード
３８ マウス
４０ ＣＤ-ＲＯＭ装置
４４ ＣＰＵ
４６ ＲＯＭ
４８ ＲＡＭ
５０ ハードディスク
５２ 通信モデム
５４ バス
１００ 配電システム
１０１ 配電用変電所
１０２ 高圧配電線
１０３ 高圧引下線
１０４ 柱上変圧器
１０５ 低圧配電線
１０６ 引込み線
１０７ 負荷
１０７ｂ 負荷
１０７ｃ 負荷
１０８ 分散型電源
１０８ｂ 分散型電源
１０８ｃ 分散型電源
１０９ 通信線
１１９ 負荷
１２０ 分散型電源
２０１ 受電点
２０１ｂ 受電点
２０１ｃ 受電点
２０２ 電圧制御装置
２０３ 発電装置
２０４ 通信部
２１０ 受電点
３０１ 系統連系装置
３０２ 第一情報取得部
３０３ 制御量算出部
３０４ 記憶部
３０５ 第二情報取得部
３０６ 系統インピーダンス推定部
３０７ 受電点特定部
３０９ 自端情報取得部
５０１〜５０９ 負荷
５１０ 負荷
５１１〜５１９ 分散型電源
５２０ 分散型電源
５５１〜５５９ 高圧需要家
６０１〜６０９ 受電点
６１０ 受電点
６２３ 上限値
６３０ 電圧分布
６３１ 電圧制御後の電圧分布
６３２ 電圧分布
６３３ 電圧制御後の電圧分布
６３４ 電圧制御前の有効電力
６３５ 電圧制御後の有効電力

Claims (16)

1. 配電系統に接続された複数の分散型電源が入出力している有効電力の値、及び、当該複数の分散型電源の各受電点における電圧値又は所定の適正範囲からの電圧逸脱量を取得する第一情報取得部と、
   前記所定の適正範囲を逸脱している受電点の電圧値を前記所定の適正範囲に納めるために、前記複数の分散型電源のそれぞれに入出力させる有効電力値又は入出力させる無効電力値に対応した制御値を算出する制御量算出部と、を備え、
   前記制御量算出部は、
   前記第一情報取得部で取得された有効電力値が大きい分散型電源ほど、入出力させる有効電力値又は入出力させる無効電力値の変化分がより大きくなるように前記制御値を算出する、
   電圧制御装置。
2. 前記複数の分散型電源のそれぞれについて算出された前記制御値を前記複数の分散型電源に通知する
   請求項１に記載の電圧制御装置。
3. 前記第一情報取得部は、
   前記複数の分散型電源に含まれる一の分散型電源が入出力している有効電力の値、及び、前記一の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を取得する自端情報取得部と、
   前記一の分散型電源が入出力している有効電力値、及び、前記一の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を他の分散型電源に送信し、前記他の分散型電源が備える自端情報取得部が取得した、前記他の分散型電源が入出力している有効電力値、及び、前記他の分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を前記他の分散型電源から受信する通信部とを有する
   請求項１又は２に記載の電圧制御装置。
4. 前記電圧制御装置は、
   前記分散型電源までの系統インピーダンスを取得する第二情報取得部を有し、
   前記制御量算出部は、前記系統インピーダンスと、前記所定の適正範囲を逸脱している受電点に含まれる一の受電点までの系統インピーダンスのうち、値が小さい方をゲインとして、前記複数の分散型電源が前記配電系統に入出力する有効電力値又は入出力する無効電力値の変化分に乗じることにより、前記制御量を算出する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電圧制御装置。
5. 前記第二情報取得部は、変圧器の送出電圧を取得し、
   前記制御量算出部は、前記送出電圧に比例して前記制御値が大きくなるように、前記制御値を算出する
   請求項４に記載の電圧制御装置。
6. 前記電圧制御装置は、さらに、前記分散型電源までの系統インピーダンスを推定する系統インピーダンス推定部を有し、
   前記系統インピーダンス推定部は、複数の分散型電源で同時に前記系統インピーダンスを算出しないように、前記複数の分散型電源の各々で異なる時間帯に、前記配電系統に高調波を注入し、前記注入したときの高調波電圧と注入した高調波電流の商を用いて系統インピーダンスを算出する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の電圧制御装置。
7. 前記電圧制御装置は、さらに、前記複数の分散型電源が各々連系している複数の受電点のうちから、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点を特定する受電点特定部を有する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の電圧制御装置。
8. 前記受電点特定部は、
   前記事前に定められた適正範囲からの前記受電点における電圧値の逸脱量が最も大きい受電点を、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点として特定する
   請求項７に記載の電圧制御装置。
9. 前記受電点特定部は、
   前記事前に定められた適正範囲から前記受電点における電圧値が最初に逸脱した受電点を、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点として特定する
   請求項７に記載の電圧制御装置。
10. 前記受電点特定部は、
    前記事前に定められた適正範囲から前記受電点における電圧値が逸脱した受電点の多いエリアを特定し、
    前記エリアに含まれる任意の１受電点を、前記複数の分散型電源が電圧を適正範囲内に制御する前記一の受電点として特定する
    請求項７に記載の電圧制御装置。
11. 前記制御量算出部は、前記複数の受電点のうち、少なくとも１つの受電点の電圧値が前記事前に定められた適正範囲から逸脱することをきっかけとして、当該一の受電点における電圧逸脱量又は電圧値が事前に定められた適正範囲に納まるように、前記制御値を算出し、前記複数の分散型電源に通知を開始する
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の電圧制御装置。
12. 前記制御量算出部は、
    前記一の受電点における電圧値が前記事前に定められた適正範囲の上限値以下となるように前記一の受電点における電圧値を制御するための制御値を算出する場合であって、
    前記電圧値を制御した結果生じた電圧降下により、前記一の受電点における電圧値が前記事前に定められた適正範囲の下限値を下回った場合に、
    前記一の受電点における電圧値が前記事前に定められた適正範囲の下限値に近似するように、有効電力又は無効電力の制御値を小さく算出する
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の電圧制御装置。
13. 複数の分散型電源が接続された配電系統の電圧を制御するための電圧制御方法であって、
    前記複数の分散型電源が入出力している有効電力の値、及び、当該複数の分散型電源の各受電点における電圧値又は所定の適正範囲からの電圧逸脱量を取得する取得ステップと、
    前記所定の適正範囲を逸脱している受電点の電圧値が前記所定の適正範囲に納まるように、前記複数の分散型電源のそれぞれに入出力させる有効電力値又は入出力させる無効電力値に対応した制御値を算出する算出ステップと、
    前記複数の分散型電源のそれぞれについて算出された前記制御値を前記複数の分散型電源に通知する通知ステップとを含み、
    前記算出ステップでは、
    前記取得ステップで取得された有効電力の出力値が大きい分散型電源ほど、入出力させる有効電力値又は入出力させる無効電力値の変化分がより大きくなるように前記制御値を算出する、
    電圧制御方法。
14. 請求項１３に記載の電圧制御方法をコンピュータに実行させる
    プログラム。
15. 請求項１３に記載の電圧制御方法を実現する集積回路。
16. 配電系統に接続された分散型電源であって、
    前記分散型電源が入出力している有効電力値及び、前記分散型電源の受電点における電圧逸脱量又は電圧値を取得する取得部と、
    前記取得部で取得された、前記有効電力値、及び、前記電圧逸脱量又は前記電圧値を請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電圧制御装置へ送信し、当該電圧制御装置から、前記制御値を受信する通信部とを備え、
    前記制御値に従って、有効電力の入出力値又は無効電力の入出力値を変化させる
    分散型電源。

Images