JP5833082B2 - 制御装置、制御方法、電力調整システム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、制御方法、電力調整システムに関する。

例えば、電力系統に供給される電力値の変動を抑制するために蓄電池の充放電を制御する制御装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１２-２４９４４７号公報

例えば、特許文献１の制御装置は、時間の経過に従って変動する電力系統の消費電力に関わらず蓄電池の充放電を制御している。このために、例えば、消費電力が増大しているために電力系統に供給される電力値が増大するのを抑制する必要がないときにも、電力値が増大するのを抑制するために蓄電池の充電が行われることがある。従って、電力系統に供給される電力値の変動を抑制するための制御が過剰となる虞がある。

前述した課題を解決する主たる本発明は、電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御装置であって、時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第１演算部と、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第１演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第１演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御部と、前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第２演算部と、前記第２演算部の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第３演算部と、を備え、前記第１演算部は、前記第３演算部の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算することを特徴とする制御装置である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、電力線の電力の値を制御することができる。

本発明の実施形態における電力系統を示す図である。 本発明の実施形態における制御装置のハードを示すブロック図である。 本発明の実施形態における制御装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態における１日における出力目標値等を示す図である。 本発明の実施形態における出力目標値と閾値との関係を示す図である。 本発明の実施形態における閾値の一例を示す図である。 本発明の実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における上昇トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。 本発明の実施形態における下降トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝電力系統＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における電力系統について説明する。図１は、本実施形態における電力系統を示す図である。

電力系統１００は、負荷Ｒ１乃至Ｒ３に対して電力を供給するための配電系統である。電力系統１００は、電力線Ｌ１０、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３、負荷Ｒ１乃至Ｒ３、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３、充放電装置１１、１２、バッテリＢ１、電気自動車用バッテリＢ２（「ＥＶバッテリＢ２」とも称する）を有する。

電力線Ｌ１０は、発電機Ｇ１００から出力された電力Ｗ３が供給される配電線である。尚、発電機Ｇ１００は、発電所に設けられている複数の発電機である。電力線Ｌ１０には、発電機Ｇ１００の出力電力Ｗ３０のうちの一部の電力Ｗ３（「発電機電力Ｗ３」とも称する）が供給される。

分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３は、電力線Ｌ１０に接続されている例えば太陽光発電装置である。分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３夫々の出力電力は、電力線Ｌ１０に供給される。尚、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３夫々の出力電力の合計を出力電力Ｗ１と称する。分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３は、制御装置３による制御により、出力電力が抑制される。

負荷Ｒ１乃至Ｒ３は、電力線Ｌ１０に接続されている電力負荷である。負荷Ｒ１乃至Ｒ３には、電力線Ｌ１０から電力が供給される。尚、電力線Ｌ１０から負荷Ｒ１乃至Ｒ３夫々に供給される電力の合計を消費電力Ｗ２とも称する。

遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３は夫々、負荷Ｒ１乃至Ｒ３夫々と電力線Ｌ１０とを電気的に遮断したり、負荷Ｒ１乃至Ｒ３夫々と電力線Ｌ１０とを電気的に接続したりする。遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３は、制御装置３の制御により、遮断又は接続する。

バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２は、電力線Ｌ１０から電力が供給されて充電されたり、放電により電力線Ｌ１０に対して電力を供給したりする。

充放電装置１１は、制御装置３による制御により、バッテリＢ１を充放電させる。充放電装置１２も、充放電装置１１と同様に、制御装置３による制御により、ＥＶバッテリＢ２を充放電させる。更に、充放電装置１１、１２は夫々、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２夫々の充電量を示すＳＯＣ情報を制御装置３に対して出力する。

制御装置３は、出力電力Ｗ１に基づいて、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３、充放電装置１１、１２（「各電力機器」とも称する）を制御する。尚、各電力機器が電力調整装置に相当する。制御装置３及び各電力機器が電力調整システムに相当する。

＝＝＝制御装置＝＝＝
以下、図２及び図３を参照して、本実施形態における制御装置について説明する。図２は、本実施形態における制御装置のハードを示すブロック図である。図３は、本実施形態における制御装置を示すブロック図である。

制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、通信装置３２、記憶装置３３、表示装置３４、入力装置３５を有する。ＣＰＵ３１は、記憶装置３３に記憶されているプログラムを実行することにより制御装置３の各種機能を実現し、制御装置３を統括制御する。記憶装置３３には、前述のプログラム、各種情報が記憶されている。表示装置３４は、位置決定装置３の情報を表示するディスプレイである。入力装置３５は、位置決定装置３に対して情報を入力するための例えばキーボード、マウス等である。通信装置３２は、ネットワーク３００を介して各電力機器との間で通信を行う。

制御装置３は、更に、出力目標値演算部４１（第１演算部、第２演算部、第３演算部）、閾値設定部４２、判定部４３、状態把握部４４、制御部４５（「制御装置３の各種機能」とも称する）を有する。尚、制御装置３の各種機能は、記憶装置３３に記憶されているプログラムのＣＰＵ３１による実行により実現される。

出力目標値演算部４１は、所定のデータベース（不図示）に記憶されている系統情報及び気象情報に基づいて、出力目標値を算出する。閾値設定部４２は、出力電力Ｗ１の実績値と比較される増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。

判定部４３は、出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っているか否かと、出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っているか否かを判定する。更に、判定部４３は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以上であるか、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以下であるかを判定する。尚、例えば、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３は、出力電力Ｗ１の実績値についての情報を出力することし、判定部４３は当該出力された情報に基づいて出力電力Ｗ１の実績値を把握し判定することとしてもよい。

状態把握部４４は、各電力機器の状態を把握する。制御部４５は、各電力機器を制御する。

＝＝＝出力目標値＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における出力目標値について説明する。

出力目標値とは、出力電力Ｗ１の目標値である。ここで、例えば、発電機Ｇ１００の出力電力Ｗ３０は、発電機電力Ｗ３の値と出力電力Ｗ１の値との合計が消費電力Ｗ２の値になるように制御される。翌日の出力電力Ｗ３０（発電機電力Ｗ３）の値は、翌日の出力電力Ｗ１の値が出力目標値になるものとみなして、計画される。従って、例えば、翌日の出力電力Ｗ１の値が出力目標値からずれた場合、電力線Ｌ１０の電力が不安定化する虞がある。尚、電力線Ｌ１０の電力が不安定化するとは、例えば、電力線Ｌ１０の電力が不足したり過剰となったりすることにより、電力線Ｌ１０の電圧値が予め定められている所定値（例えば６６００（ｋＶ））を含む所定範囲を逸脱すること、電力線Ｌ１０の電圧の周波数が所定値（例えば６０（Ｈｚ））を含む所定範囲を逸脱することと等を示している。電力線Ｌ１０の電力が不安定化した場合、例えば、負荷Ｒ１乃至Ｒ３の誤動作又は損傷等が引き起こされることがある。このために、電力線Ｌ１０の電力が不安定化しないように、出力電力Ｗ１の実績値と出力目標値とに基づいて、各電力機器を制御する必要がある。

＝＝＝出力目標値演算部＝＝＝
以下、図１及び図４を参照して、本実施形態における出力目標値演算部について説明する。図４は、本実施形態における１日における出力目標値等を示す図である。

＝図４について＝
図４の横軸は、１日における時間を示している。時刻Ｔ１は日の出の時刻に対応し、時刻Ｔ３は日の入りの時刻に対応している。つまり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの時間帯Ｄ３は日中の時間帯に対応している。尚、時刻Ｔ１よりも前及び時刻Ｔ３よりも後の時間帯は夜間の時間帯に対応している。図４の縦軸は、電力値を示している。

曲線５３は、翌日の出力電力Ｗ３０の予測値を示している。曲線５２は、日負荷曲線であり、翌日の消費電力Ｗ２の予測値を示している。曲線５１は、翌日の出力目標値を示している。尚、曲線５１乃至５３は、出力目標値演算部４１の演算により求められる。

＝出力目標値演算部の演算＝
＜翌日の出力電力Ｗ３０の予測値＞
出力目標値演算部４１は、過去情報と未来情報とに基づいて、翌日の出力電力Ｗ３０の予測値（曲線５３）を算出する。過去情報は、例えば記憶装置３３に記憶されており、過去の１０年分の出力電力Ｗ３０の実績値と電力系統１００の地域の天候及び気温等を示す実績気象情報とが対応付けられている情報であることとする。未来情報は、例えば気象予報装置（不図示）からの受信する情報であり、翌日の電力系統１００の地域の天候と気温等を示す予測気象情報が含まれていることとする。例えば、出力目標値演算部４１は、翌日の天候及び気温と類似する天候及び気温を示す過去の日を類似日として抽出して、当該類似日の出力電力Ｗ３０の実績値に応じた値を翌日の出力電力Ｗ３０の予測値とすることとしてもよい。又、例えば、出力目標値演算部４１は、重回帰分析等を用いて導出される所定の予測式に基づいて、出力電力Ｗ３０の予測値を算出することとしてもよい。

＜日負荷曲線としての翌日の消費電力Ｗ２の予測値＞
出力目標値演算部４１は、出力電力Ｗ３０の予測値と第１定数との積に応じた値を発電機電力Ｗ３の予測値として算出する。尚、第１定数は、出力電力Ｗ３０における電力線Ｌ１０に供給され電力の比率を示している。例えば、電力Ｌ１０に対して出力電力Ｗ３０のうちの５０（％）が供給される場合、第１定数は０．５となる。第１定数は、電力線Ｌ１０に設けられている負荷の合計と、電力線Ｌ１０以外の電力線であり出力電力Ｗ３０が供給される電力に設けられている負荷の合計との比率に基づいて定められることとしてもよい。

出力目標値演算部４１は、算出された発電機電力Ｗ３の予測値に応じた値を、翌日の消費電力Ｗ２の予測値（曲線５２）とみなす。尚、発電機電力Ｗ２の予測値に応じた値とは、例えば、発電機電力Ｗ３の予測値と例えば送電効率等に基づく定数との積であり、出力目標値演算部４１によって算出されることとしてもよい。出力目標値演算部４１は、翌日の消費電力Ｗ２の予測値と第２定数との積に応じた値を出力目標値（曲線５１）として算出する。尚、第２定数は、類似日における消費電力Ｗ２の実績値に対する出力電力Ｗ１の比率に応じた値であることとしてもよい。

尚、この出力目標値の演算は、例えば、日中における出力電力Ｗ１の実績値を示す第１曲線と消費電力Ｗ２の実績値を示す第２曲線（日負荷曲線）との形が近似していることに基づく演算である。尚、第１曲線は、日中の各時間における出力電力Ｗ１の実績値の近似曲線である。第２曲線は、日中の各時間における消費電力Ｗ２の実績値の近似曲線である。第１曲線と第２曲線との形が近似しているとは、例えば第１曲線に示されている値と所定定数との積が第２曲線に示されている値に応じた値になることを示している。つまり、消費電力Ｗ２の値から出力電力Ｗ１の値を推定することが可能となる。

＝＝＝閾値設定部＝＝＝
以下、図４乃至図６を参照して、本実施形態における閾値設定部について説明する。図５は、本実施形態における出力目標値と閾値との関係を示す図である。図６は、本実施形態における閾値の一例を示す図である。

閾値設定部４２は、出力電力Ｗ１の実績値と比較される増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。尚、増加抑制閾値は、電力線Ｌ１０の電力値を減少させる制御（「減少制御」とも称する）を行うか否かを判断するのに用いられる。減少抑制閾値は、電力線Ｌ１０の電力値を増加させる制御（「増加制御」とも称する）を行うか否かを判断するのに用いられる。

閾値設定部４２は、現在時刻が時間帯Ｄ３（図４）における上昇トレンドの時間帯Ｄ１（第１時間帯）であるか下降トレンドの時間帯Ｄ２（第２時間帯）であるかに基づいて、増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。尚、上昇トレンドの時間帯Ｄ１は、時間が経過するに従って出力目標値が増加する時間帯である。下降トレンドの時間帯Ｄ２は、時間が経過するに従って出力目標値が減少する時間帯である。

＜上昇トレンドの時間帯＞
現在時刻が上昇トレンドの時間帯Ｄ１の場合、閾値設定部４２は、現在時刻の出力目標値と増加抑制指令値の絶対値との和を増加抑制閾値に設定する。尚、増加抑制指令値は正の値であり、例えば、入力装置３５に入力される情報に基づいて定められることとし、出力目標値の１割程度の大きさであることとしてもよい。増加抑制指令値は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目的値を上回った場合における、減少制御が行われるのを抑止するためのマージンを設けるために用いられる。

現在時刻が上昇トレンドの時間帯Ｄ１の場合、閾値設定部４２は、増加抑制閾値より小さい値を減少抑制閾値に設定する。例えば、閾値設定部４２は、現在時刻における出力目標値に応じた値を減少抑制閾値に設定することとしてもよい。これらにより、上昇トレンドの時間帯Ｄ１においては、減少制御についてのみ出力目標値に対するマージンが設定されることになる。

＜下降トレンドの時間帯＞
現在時刻が下降トレンドの時間帯Ｄ２の場合、閾値設定部４２は、現在時刻の出力目標値に対する減少抑制指令値の絶対値の差分を減少抑制閾値に設定する。尚、減少抑制指令値は負の値であり、例えば、入力装置３５に入力される情報に基づいて定められることとし、出力目標値の１割程度の大きさであることとしてもよい。減少抑制指令値は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目的値を下回った場合における、増加制御が行われるのを抑止するためのマージンを設けるために用いられる。

現在時刻が下降トレンドの時間帯Ｄ２の場合、閾値設定部４２は、減少抑制閾値より大きい値を増加抑制閾値に設定する。例えば、閾値設定部４２は、現在時刻における出力目標値に応じた値を増加抑制閾値に設定することとしてもよい。これらにより、下降トレンドの時間帯Ｄ２においては、増加制御についてのみ出力目標値に対するマージンが設定されることになる。

＝＝＝状態把握部＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における状態把握部について説明する。

状態把握部４４は、各電力機器の状態を把握する。

＜バッテリ、ＥＶバッテリ＞
状態把握部４４は、充放電装置１１、１２から受信したＳＯＣ情報に基づいて、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２の放電余力及び充電余力を把握する。更に、状態把握部４４は、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２が充電中であるか放電中であるか充放電が行われていないかを把握する。

＜負荷＞
状態把握部４４は、負荷抑制の制御対象があるか否かを把握する。負荷抑制の制御対象とは、遮断器により電力線Ｌ１０と接続されている負荷を示している。例えば、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３のうちの遮断器ＣＢ１のみが接続されている場合、負荷抑制の制御対象は、負荷Ｒ１のみとなる。尚、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３は夫々、遮断しているか接続しているかを示す遮断情報出力することとする。状態把握部４４は、この遮断情報に基づいて把握を行うこととする。

更に、状態把握部４４は、負荷抑制の制御対象における遮断される優先順位を把握する。この優先順位は、例えば、負荷量、病院等の施設の重要度、過去における遮断回数等に基づいて予め設定されていることとしてもよいし、入力装置３５に入力される情報により設定されることとしてもよい。

＜分散型電源＞
状態把握部４４は、出力抑制の制御対象があるか否かを把握する。出力抑制の制御対象とは、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３のうちの出力電力の値を減少させることが可能な分散型電源を示している。例えば、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３のうちの分散型電源Ｇ１のみが出力電力の値を減少させることが可能な場合、出力抑制の制御対象は、分散型電源Ｇ１のみとなる。尚、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３は夫々、この把握を行うための情報を出力することとする。状態把握部４４は、この出力された情報に基づいて把握を行うこととする。

更に、状態把握部４４は、出力抑制の制御対象における抑制される優先順位を把握する。この優先順位は、例えば、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３における発電容量、過去による抑制回数、電力線Ｌ１０における接続位置に基づいて予め設定されていることとしてもよいし、ランダム関数を用いてランダムに設定されることとしてもよいし、入力装置３５に入力される情報により設定されることとしてもよい。

＝＝＝制御部＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における制御部について説明する。

制御部４５は、判定部４３の判定結果及び状態把握部４４の把握結果等に基づいて、各電力機器を制御する。

＜出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っている場合＞
出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っていると判定部４３が判定した場合、制御部４５は、電力線Ｌ１０の電力値が減少するように各電力機器を制御（減少制御）する。減少制御は、具体的には、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２を充電させること、放電中のバッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２を放電停止させること、出力電力Ｗ１の実績値を減少させること等を示している。尚、出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っていないと判定部４３が判定した場合、制御部４５は、制御を行わない。この場合、判定された時点での電力系統１００の制御が維持される。

＜出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っている場合＞
出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っていると判定部４３が判定した場合、制御部４５は、電力線Ｌ１０の電力値が増加するように各電力機器を制御（増加制御）する。増加制御は、具体的には、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２を放電させること、充電中のバッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２を充電停止させること、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３を遮断すること等を示している。尚、出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っていないと判定部４３が判定した場合、制御部４５は、制御を行わない。この場合、判定された時点での電力系統１００の制御が維持される。

＝＝＝制御装置の動作＝＝＝
以下、図１及び図７を参照して、本実施形態における制御装置の動作について説明する。図７は、本実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、ステップＳ１０乃至ステップＳ２５は、減少制御の動作を示しており、ステップＳ３０乃至Ｓ４５は、増加制御の動作を示している。

出力目標値演算部４１は、出力目標値を算出する。閾値設定部４２は、現時点の時間帯に基づいて、増加抑制閾値及び減少抑制閾値を設定する。

判定部４３は、現時点の出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ０）。

＜減少制御＞
出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値を上回っていると判定部４３が判定した場合（ステップＳ０のＹＥＳ）、判定部４３は、出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１０）。出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っていないと判定部４３が判定した場合（ステップＳ１０のＮＯ）、制御装置３は、制御動作を終了する。ステップＳ１０において出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っていると判定部４３が判定した場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、制御部４５は、状態把握部４４の把握結果に応じて減少制御を行う。

具体的には、制御部４５は、バッテリＢ１の充電が可能な場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、バッテリＢ１の充電を開始する（ステップＳ１２）。この後、判定部４３は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以下であると判定部４３が判定した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御装置３は、制御動作を終了する。出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以下でないと判定部４３が判定した場合（ステップＳ１３のＮＯ）、制御部４５は、バッテリＢ１の放電停止が可能なとき（ステップ１４のＹＥＳ）、バッテリＢ１の放電停止を行う（ステップＳ１５）。これらの後、制御装置３は、ステップＳ１６乃至Ｓ２３の各判断及び各動作を行う。ステップＳ２３の判断において、出力抑制の制御対象がないと判断した場合（ステップＳ２３のＮＯ）、制御装置３は、出力電力Ｗ１の実績値と出力目標値との差分を示す情報を表示装置３４に表示したり、出力したりした後（ステップＳ５０）制御動作を終了する。尚、ステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２１はＥＶバッテリＢ２についての判断及び動作を示しており、ステップＳ２３、Ｓ２４は分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３についての判断及び動作を示している。

従って、減少制御においては、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３の順に制御されることになる。又、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３は、設定されている優先順位に従って制御されることになる。

＜増加制御＞
ステップＳ０の判断において出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値を上回っていないと判定部４３が判定した場合（ステップＳ０のＮＯ）、判定部４３は、出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ３０）。出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っていないと判定部４３が判定した場合（ステップＳ３０のＮＯ）、制御装置３は、制御動作を終了する。ステップＳ３０において出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っていると判定部４３が判定した場合（ステップＳ３０のＹＥＳ）、制御部４５は、状態把握部４４の把握結果に応じて増加制御を行う。

具体的には、制御部４５は、バッテリＢ１の放電が可能な場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、バッテリＢ１の放電を開始する（ステップＳ３２）。この後、判定部４３は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以上であると判定部４３が判定した場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）、制御装置３は、制御動作を終了する。出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値以上でないと判定部４３が判定した場合（ステップＳ３３のＮＯ）、制御部４５は、バッテリＢ１の充電停止が可能なとき（ステップ３４のＹＥＳ）、バッテリＢ１の充電停止を行う（ステップＳ３５）。これらの後、制御装置３は、ステップＳ３４乃至Ｓ４３の各判断及び各動作を行う。ステップＳ４３の判断において、負荷抑制の制御対象がないと判断した場合（ステップＳ４３のＮＯ）、制御装置３は、ステップＳ５０の動作を行った後、制御動作を終了する。尚、ステップＳ３７、Ｓ３８、Ｓ４０、Ｓ４１はＥＶバッテリＢ２についての判断及び動作を示しており、ステップＳ４３、Ｓ４４は負荷Ｒ１乃至Ｒ３についての判断及び動作を示している。

従って、増加制御においては、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３の順に制御されることになる。又、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３は、設定されている優先順位に従って制御されることになる。

＝＝＝各電力機器の制御＝＝＝
以下、図８及び図９を参照して、本実施形態における各電力機器の制御について説明する。図８は、本実施形態における上昇トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。図９は、本実施形態における下降トレンドの時間帯における出力電力と各閾値を示す図である。

＜上昇トレンドの時間帯における制御＞
図８では、時刻Ｔ２１、Ｔ２３、Ｔ２５、Ｔ２７、Ｔ２９において、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値を上回っている。これらの時刻のうちの時刻Ｔ２３、Ｔ２５において、出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回っているので、時刻Ｔ２３、Ｔ２５に減少制御が行われる。時刻Ｔ２１、Ｔ２７、Ｔ２９においては、減少制御が行われないことになる。従って、減少制御の回数を減少させて、上昇トレンドに沿った電力系統１００の制御を行うことが可能となる。尚、例えば減少抑制閾値が出力目標値と同じ値に設定されている場合、時刻Ｔ２２、Ｔ２４、Ｔ２６、Ｔ２８において、増加制御が行われることになる。

＜下降トレンドの時間帯における制御＞
図９では、時刻Ｔ３２、Ｔ３４、Ｔ３６、Ｔ３８において、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値を下回っている。これらの時刻のうちの時刻Ｔ３６において、出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回っているので、時刻Ｔ３６に増加制御が行われる。時刻Ｔ３２、Ｔ３４、Ｔ３８においては、増加制御が行われないことになる。従って、増加制御の回数を減少させて、下降トレンドに沿った電力系統１００の制御を行うことが可能となる。尚、例えば増加抑制閾値が出力目標値と同じ値に設定されている場合、時刻Ｔ３１、Ｔ３３、Ｔ３５、Ｔ３７、Ｔ３９において、減少制御が行われることになる。

従って、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３の出力抑制が過剰となるのを防止することができる。又、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２の充放電回数を減少させて、バッテリＢ１、ＥＶバッテリＢ２の延命を図ることが可能となる。又、電力線Ｌ１０に対して出力電力Ｗ１が供給されるために、発電機Ｇ１００の発電量を減少させて、発電機Ｇ１００の燃料費を抑制することができる。又、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３の過剰抑制を防止し、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３の稼働率を上昇させて、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３の利用者の満足度を向上させることができる。又、電力線Ｌ１０における需給を安定化させることができる。尚、需給を安定化させるとは、電力線Ｌ１０の電力が不安定化する（前述）のを防止することである。

前述したように、各電力機器は、電力線Ｌ１０の電力を調整する。電力線Ｌ１０には、負荷Ｒ１乃至Ｒ３、負荷Ｒ１乃至Ｒ３に対して電力を供給するための分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３が接続されている。制御装置３は、各電力機器を制御する。制御装置３は、出力目標値演算部４１、制御部４５を有する。出力目標値演算部４１は、時間の経過に従って変動する日負荷曲線としての消費電力Ｗ２の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３の出力目標値を演算する。制御部４５は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値に応じた増加抑制閾値を上回る場合、電力線Ｌ１０の電力値が減少するように各電力機器を制御する。又、制御部４５は、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値に応じた減少抑制閾値を下回る場合、電力線Ｌ１０の電力値が増加するように各電力機器を制御する。従って、日負荷曲線に基づいて電力線Ｌ１０の電力値を調整することができる。よって、電力線Ｌ１０における需給を安定化させることができる。

又、制御部４５は、時間が経過するに従って出力目標値が増加する上昇トレンドの時間帯Ｄ１において、出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値よりも大きい増加抑制閾値を上回る場合、電力線Ｌ１０の電力値が減少するように制御する。制御部４５は、時間帯Ｄ１において出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値よりも小さい減少抑制閾値を下回る場合、電力線Ｌ１０の電力値が増加するように制御する。従って、上昇トレンドの時間帯Ｄ１においては、電力線Ｌ１０の電力値を減少させるための減少制御が行われ難くすることにより、減少制御が過剰に行われるのを防止することができる。

又、制御部４５は、時間が経過するに従って出力目標値が減少する下降トレンドの時間帯Ｄ２において出力電力Ｗ１の実績値が出力目標値よりも小さい減少抑制閾値を下回る場合、電力線Ｌ１０の電力値が増加するように制御する。出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値よりも大きい増加抑制閾値を上回る場合、電力線Ｌ１０の電力値が減少するように制御する。従って、下降トレンドの時間帯Ｄ２においては、電力線Ｌ１０の電力値を増加させるための増加制御が行われ難くすることにより、増加制御が過剰に行われるのを防止することができる。

又、出力目標値演算部４１は、電力系統１００の地域（電力線Ｌ１０が設けられている位置）の実績気象情報と、電力系統１００の地域（電力線Ｌ１０が設けられている位置）の予測気象情報と、出力電力Ｗ３０の実績値とに基づいて翌日の出力電力Ｗ３０の予測値（曲線５３）を算出する。出力目標値演算部４１は、出力電力Ｗ３０の予測値と第１定数との積に応じた値を消費電力Ｗ２の予測値として演算する。従って、例えば消費電力Ｗ２の実績値を把握する必要がないために、消費電力Ｗ２の予測値を比較的容易に算出することができる。又、電力系統１００の地域における気象情報を考慮することにより、消費電力Ｗ２の予測値の算出精度を向上させることができる。従って、電力線Ｌ１０における需給を確実に安定化させることができる。

又、出力目標値演算部４１は、消費電力Ｗ２の予測値と第２定数との積に応じた値を出力目標値（曲線５１）として算出する。従って、出力目標値を算出するための煩雑な演算が不要となり、出力目標値を比較的容易に算出することができる。又、消費電力Ｗ２の予測値に基づく制御を行うことにより、電力線Ｌ１０における需給を確実に安定化させることができる。

尚、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

上記実施形態においては、制御装置３が各電力機器を制御することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、出力電力Ｗ１の実績値が増加抑制閾値を上回った場合、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３、充放電装置１１、１２のうちの少なくとも１つを、電力線Ｌ１０の電力値が減少するように制御装置３が制御することとしてもよい。又、出力電力Ｗ１の実績値が減少抑制閾値を下回った場合、遮断器ＣＢ１乃至ＣＢ３、充放電装置１１、１２のうちの少なくとも１つを、電力線Ｌ１０の電力値が増加するように制御装置３が制御することとしてもよい。

又、上記実施形態においては、配電系統１００にバッテリＢ１が設けられることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、フライホイール、キャパシタ等の電力貯蔵装置が電力線Ｌ１０に接続され、制御装置３の制御により電力線Ｌ１０と電力貯蔵装置との間で電力の授受が行われることとしてもよい。

又、上記実施形態においては、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３が太陽光発電装置であることとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、分散型電源Ｇ１乃至Ｇ３が風力発電装置であることとしてもよい。

又、上記実施形態においては、出力目標値演算部４１が翌日の出力目標値を算出することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、出力目標値演算部４１が翌日以外の未来の時間、未来の日における出力目標値を算出することとしてもよい。

又、現在時刻が下降トレンドの時間帯Ｄ２の場合、現在時刻の出力目標値と増加抑制指令値の絶対値との和を閾値設定部４２が増加抑制閾値に設定し、現在時刻が上昇トレンドの時間帯Ｄ１の場合、現在時刻の出力目標値に対する減少抑制指令値の絶対値の差分を閾値設定部４２が減少抑制閾値に設定することとしてもよい。

３ 制御装置
１１、１２ 充放電装置
Ｂ１ バッテリ
Ｂ２ ＥＶバッテリ
ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３ 遮断器
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ 分散型電源
Ｌ１０ 電力線
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 負荷

Claims (5)

1. 電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御装置であって、
   時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第１演算部と、
   前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第１演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第１演算部によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御部と、
   前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第２演算部と、
   前記第２演算部の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第３演算部と、
   を備え、
   前記第１演算部は、前記第３演算部の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算する
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記制御部は、
   時間が経過するに従って前記出力目標値が増加する第１時間帯において、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値よりも大きい第１電力閾値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように制御し、前記第１時間帯において前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように制御し、
   時間が経過するに従って前記出力目標値が減少する第２時間帯において前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値よりも小さい第３電力閾値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１演算部は、前記消費電力の予測値と定数との積に応じた値を前記分散型電源の出力目標値として演算する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
4. 電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置を制御する制御方法であって、
   前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第１ステップと、
   前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を、時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値として演算する第２ステップと、
   前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第３ステップと、
   前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第３ステップによって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第３ステップによって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する第４ステップと、を含む
   ことを特徴とする制御方法。
5. 電力負荷と、前記電力負荷に対して電力を供給するための分散型電源と、が接続されている電力線の電力を調整する電力調整装置と、
   時間の経過に従って変動する前記電力負荷の消費電力の予測値に基づいて、時間の経過に従って変動する前記分散型電源の出力目標値を演算する第１演算装置と、
   前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第１演算装置によって演算された前記出力目標値に応じた値を上回る場合、前記電力線の電力の値が減少するように前記電力調整装置を制御し、前記分散型電源の出力電力の実績値が前記第１演算装置によって演算された前記出力目標値に応じた値を下回る場合、前記電力線の電力の値が増加するように前記電力調整装置を制御する制御装置と、
   前記電力線が設けられている位置の実績気象情報と、前記電力線が設けられている位置の予測気象情報と、前記電力線に電力を供給する発電所における発生電力の実績値とに基づいて、時間の経過に従って変動する前記発生電力の予測値を演算する第２演算装置と、
   前記第２演算装置の演算結果が示す前記発生電力の予測値と定数との積に応じた値を前記消費電力の予測値として演算する第３演算装置と、
   を備え、
   前記第１演算装置は、前記第３演算装置の演算結果が示す前記消費電力の予測値に基づいて、前記出力目標値を演算する
   ことを特徴とする電力調整システム。

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