JP5971701B2 - 分散電源装置及び分散電源連携システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、分散電源装置及び分散電源連携システムに関する。

通常、分散電源装置は負荷設備に近接した場所に配置する必要がある。このため、需要家が、例えば、受電設備を建屋毎にもつ工場やビル等である場合、分散電源装置を建屋毎に設けて個別に運転させる必要がある。

分散電源装置を個別に運転させることに起因して、例えば、一方の分散電源装置の電力供給には余裕があり、他方の分散電源装置の電力供給には余裕がない場合に、一方の分散電源装置の電力供給には余裕があるにも関わらず、他方の分散電源装置に電力を分け与えることができないという不都合が生じる。

この不都合を解消するために、複数の分散電源装置を統括して管理する管理システムを設けて、複数の分散電源装置間での電力の連携を可能にする連携技術がある。

特開２０１１−６１９３１号公報 特許第３９５０３６８号公報

しかしながら、以上のような連携技術では、複数の分散電源装置を統括して管理する管理システムを設ける必要があり、コストが増加するという不都合がある。

本発明が解決しようとする課題は、複数の分散電源装置を統括して管理する管理システムを設けることなく、複数の分散電源装置を連携させて、電力需給を調整し得る分散電源装置及び分散電源連携システムを提供することである。

実施形態の分散電源装置は、電力を蓄電する蓄電手段と電力を発電する発電手段とを含み、電力系統から受電した電力、前記蓄電手段により蓄電された電力及び前記発電手段により発電された電力を負荷設備に供給する。

前記分散電源装置は、第１計測手段、第２計測手段、第１算出手段、第２算出手段及び充放電手段を備えている。

前記第１計測手段は、前記電力系統から受電した電力量及び前記電力系統に放電した電力量を計測する。

前記第２計測手段は、前記蓄電手段に蓄電された電力残量と、前記発電手段により発電された発電量と、前記負荷設備により消費された電力量との実績値を各々計測する。

前記第１算出手段は、前記負荷設備により消費されると予測される電力量を示す負荷消費電力計画値に基づいて、前記蓄電手段に蓄電された電力残量と、前記発電手段による発電量と、前記電力系統から受電する電力量との計画値を各々算出する。

前記第２算出手段は、前記計測された各実績値から前記算出された各計画値を引き算処理して、当該各実績値と当該各計画値との差を算出する。

前記充放電手段は、前記算出された差に基づいて、電力を外部装置に放電する又は前記外部装置から電力を充電する。

第１の実施形態に係る分散電源連携システムの構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る分散電源装置内の電力管理部の機能の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る分散電源連携システムの動作例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る分散電源連携システムの動作例を示すフローチャートである。 第１の実施形態の変形例に係る分散電源装置内の電力管理部の機能の一例を示す模式図である。 第２の実施形態に係る分散電源連携システムの構成例を示す模式図である。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態に係る分散電源連携システムの構成例を示す模式図であり、図２は同実施形態に係る分散電源装置内の電力管理部の機能の一例を示す模式図である。

図１に示す分散電源連携システムＳｙは複数の分散電源システム１，１´，１´´を備えており、各分散電源システム１〜１´´は、第１負荷設備２、電力量計３、第２負荷設備４、分散電源装置５及び実績値記憶装置６を備えている。以下、分散電源システム１を代表例として具体的に説明する。

分散電源システム１は電力系統１０（換言すると商用電力線）から構内系統１１に引き込まれた電力を、構内系統１１に接続された分散電源システム内電力系統１２を介して、第２負荷設備４と分散電源装置５とに供給する。また、分散電源システム１は構内系統１１を介して他の分散電源システム１´，１´´に接続される。なお、以下の説明では、電力系統１０からの電力が構内系統１１及び分散電源システム内電力系統１２を介して各装置に供給される旨を説明する場合に、冗長な記載を避ける観点から、構内系統１１及び分散電源システム内電力系統１２を介する旨の記載を省略する場合がある。

以下に、各装置２〜６の具体的な構成について説明する。

第１負荷設備２は、直流電圧または交流電圧で動作する負荷設備である。具体的には、第１負荷設備２は、電力系統１０、構内系統１１及び分散電源システム内電力系統１２とは直接接続しない負荷設備であり、例えば、直流電源を使用する負荷設備や、系統の停電に対しても停止しないようにするための重要な役割をもった負荷設備等である。

第２負荷設備４は、交流電圧で動作する負荷設備である。

なお、第１負荷設備２及び第２負荷設備４は、分散電源装置５が電力系統１０から受電した電力の他に、後述する分散電源装置５内の蓄電部５７や発電部５８からの電力を消費する。

第１負荷設備２及び第２負荷設備４は共に、分散電源装置５が電力系統１０から受電した電力や、後述する分散電源装置５内の蓄電部５７及び発電部５８からの電力を消費する。

実績値記憶装置６は、後述する電力管理部５９により読出／書込可能であり、後述する分散電源装置５内の第１乃至第４電力変換部５３〜５６により計測される各種実績値を記憶する記憶装置である。

ここで分散電源装置５は、電力母線５１、分散電源システム内制御通信線５２、第１電力変換部５３、第２電力変換部５４、第３電力変換部５５、第４電力変換部５６、蓄電部５７、発電部５８及び電力管理部５９を備えている。

第１電力変換部５３は電力系統１０から受電した電力を電力母線５１の電圧に変換した後に、当該電力母線５１に電力を出力する機能をもっている。また、第１電力変換部５３は電力母線５１から受電した電力を電力系統１０の電圧に変換した後に、分散電源システム内電力系統１２及び構内系統１１を介して、他の分散電源システム１´，１´´に電力を出力する機能をもっている。また、第１電力変換部５３は電力系統１０から受電した電力を分散電源システム内電力系統１２を介して、第２負荷設備４に出力する。更に、第１電力変換部５３は、分散電源システム内電力系統１２を介して入力される又は出力される電力量を示す系統充放電実績値を計測する機能をもっている。

第２電力変換部５４は電力母線５１からの電力を蓄電部５７に蓄電する機能と、蓄電部５７からの電力を電力母線５１に放電する機能とをもっている。また、第２電力変換部５４は、蓄電部５７に蓄電された電力の残量を示す蓄電部残量実績値を計測する機能をもっている。

第３電力変換部５５は、発電部５８により発電された電力を電力母線５１に放電する機能をもっている。また、第３電力変換部５５は、発電部５８により発電された電力量（発電量）を示す発電部発電量実績値を計測する機能をもっている。

第４電力変換部５６は、電力母線５１からの電力を第１負荷設備２に供給する機能をもっている。また、第４電力変換部５６は、第１負荷設備２により消費された電力量を示す負荷消費電力実績値を計測する機能をもっている。

蓄電部５７は、第２電力変換部５４から出力された電力を蓄電する機能と、蓄電した電力を第２電力変換部５４に放電する機能とをもっている。蓄電部５７には、例えば、充放電可能な二次蓄電池、キャパシタ及びフライホイール等が適用可能である。

発電部５８は、電力を発電する機能と、発電した電力を第３電力変換部５５に放電する機能とをもっている。発電部５８には、例えば、ガスタービン、燃料電池、太陽電池、風力発電及びバイオマス発電等が適用可能である。

電力管理部５９は分散電源システム１内の電力の入出力を管理するものであり、図２に示すように、充放電指令値算出機能部５９Ａ、余剰算出機能部５９Ｂ及びシステム連携機能部５９Ｃを更に備えている。以下に、各機能部５９Ａ〜５９Ｃが有する機能について詳細に説明する。

始めに、充放電指令値算出機能部５９Ａは、以下の各機能(f59A-1)〜(f59A-4)を有する。

(f59A-1) 第１負荷設備２及び第２負荷設備４により消費されると予測される電力量を示す負荷電力消費計画値と各種制約条件とに基づいて、蓄電部残量計画値、発電部発電量計画値及び系統充放電計画値を算出する機能。

各種制約条件とは、充放電指令値算出機能部５９Ａに予め設定された目的関数に適用するパラメータであり、例えば、蓄電部５７に蓄電可能な電力量、電力系統１０から受電可能な電力量の最大値、電力料金、燃料コスト及び運転コスト等である。蓄電部残量計画値は、蓄電部５７に蓄電された電力残量の計画値である。発電部発電量計画値は、発電部５８による発電量の計画値である。系統充放電計画値は、電力系統１０から受電する電力量の計画値である。

なお、負荷電力消費計画値はユーザの操作に応じた入力を受け付けてもよいし、実績値記憶装置６に記憶された各種実績値に基づいて算出されてもよい。実績値記憶装置６に記憶された各種実績値に基づいて算出される場合、負荷電力消費計画値は充放電指令値算出機能部５９Ａにより算出される。

(f59A-2) 電力量計３により計測され、第２負荷設備４により消費された電力量を表す消費電力計測値を示す情報の入力を受け付ける機能。

(f59A-3) (f59A-1)の機能により算出された蓄電部残量計画値、発電部発電量計画値及び系統充放電計画値に基づく各種充放電指令を分散電源システム内制御通信線５２に出力する機能。

各種充放電指令としては、蓄電部充放電指令、発電部発電指令、系統充放電指令及び第１負荷設備放電指令がある。蓄電部充放電指令は、分散電源システム内制御通信線５２を介して第２電力変換部５４に出力される指令であり、具体的には、蓄電部５７に電力を充電させる又は蓄電部５７に蓄電された電力を電力母線５１に放電させるための指令である。発電部発電指令は、分散電源システム内制御通信線５２を介して第３電力変換部５５に出力される指令であり、具体的には、発電部５８に電力を発電させるための指令である。系統充放電指令は、分散電源システム内制御通信線５２を介して第１電力変換部５３に出力される指令であり、具体的には、電力系統１０からの電力を受電させる、他システム１´，１´´からの電力を構内系統１１及び分散電源システム内電力系統１２を介して自システム１に充電させる、電力母線５１からの電力を分散電源システム内電力系統１２を介して第２負荷設備４に放電させる、又は電力母線５１からの電力を分散電源システム内電力系統１２及び構内系統１１を介して他システム１´，１´´に放電させるための指令である。第１負荷設備放電指令は、分散電源システム内制御通信線５２を介して第４電力変換部５６に出力される指令であり、具体的には、電力母線５１からの電力を第１負荷設備２に放電させるための指令である。

(f59A-4) (f59A-1)の機能により算出された蓄電部残量計画値、発電部発電量計画値及び系統充放電計画値を示す情報と、(f59A-2)の機能により入力を受け付けた消費電力計測値を示す情報とを余剰算出機能部５９Ｂに出力する機能。

次に、余剰算出機能部５９Ｂは、以下の各機能(f59B-1)〜(f59B-4)を有する。

(f59B-1) 第１乃至第４電力変換部５３〜５６から各々出力され、第１電力変換部５３により計測された系統充放電実績値、第２電力変換部５４により計測された蓄電部残量実績値、第３電力変換部５５により計測された発電部発電量実績値、及び第４電力変換部５６により計測された負荷消費電力実績値を示す情報の入力を受け付ける機能。

(f59B-2) 充放電指令値算出機能部５９Ａから出力された蓄電部残量計画値、発電部発電量計画値、系統充放電計画値及び消費電力計測値を示す情報の入力を受け付ける機能。

(f59B-3) (f59B-1)及び(f59B-2)の機能により入力を受け付けた情報により示される各実績値と各計画値との差を算出し、電力が余剰しているか又は電力が不足しているかを判定する機能。但し、系統充放電実績値は、電力母線５１から入出力した電力量の総和が０であるか否かを確認するために補足的に用いられる。

補足すると、余剰算出機能部５９Ｂは、各実績値から各計画値を引き算処理することにより各実績値と各計画値との差を算出し、各実績値が各計画値を上回る場合（即ち、算出した値が正の値を示す場合）に電力が余剰していると判定し、各実績値が各計画値より下回る場合（即ち、算出した値が負の値を示す場合）に電力が不足していると判定する機能をもっている。但し、各実績値と各計画値とが合致している場合（即ち、各実績値と各計画値との差が０を示す場合）は、電力は充足しているものと判定される。

なお、蓄電部５７の蓄電上限しきい値を予め設定しておき、実績値が計画値を上回っていたとしても蓄電部５７への蓄電を優先させ、蓄電上限しきい値を超える場合に電力が余剰していると判定してもよい。また、蓄電部５７の放電下限しきい値を予め設定しておき、実績値が計画値を下回っていたとしても蓄電部５７からの放電を優先させ、放電下限しきい値を下回る場合に電力が不足していると判定してもよい。更に、余剰電力量及び不足電力量は、実績値と計画値との差より余裕をもった値としてもよい。

(f59B-4) (f59B-3)の機能により算出された差により示される余剰電力量または不足電力量を示す情報をシステム連携機能部５９Ｃに出力する機能。

システム連携機能部５９Ｃは、以下の各機能(f59C-1)及び(f59C-2)を有する。

(f59C-1) 余剰算出機能部５９Ｂから出力された余剰電力量または不足電力量を示す情報の入力を受け付ける機能。

(f59C-2) 分散電源システム間制御通信線２０を介して、他１´，１´´に各種通知を送出する機能。

各種通知としては、放電可能通知、放電実行通知、放電終了通知、放電要求通知及び放電停止要求通知（放電要求終了通知）がある。放電可能通知は電力を放電可能である旨の通知である。放電実行通知は放電を実行する旨の通知である。放電終了通知は放電を終了する旨の通知である。放電要求通知は放電を要求する旨の通知である。放電停止要求通知は放電停止を要求する旨の通知である。

なお、複数の分散電源システム間を連携させる連携処理を実行するときに用いる各機能部５９Ａ〜５９Ｃの機能については後述するため、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、以上のように構成された複数の分散電源システムを連携させる連携処理について説明する。以下に、自システム１が他システム１´，１´´に電力を放電する場合の動作例と、自システム１が他システム１´，１´´から電力を受電する場合の動作例とを各々説明する。

まず、自システム１が他システム１´，１´´に電力を放電する場合の動作例について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。但し、ここでは、余剰算出機能部５９Ｂが、余剰電力量または不足電力量を示す情報をシステム連携機能部５９Ｃに出力したものとする。

始めに、システム連携機能部５９Ｃは、余剰算出機能部５９Ｂから出力された余剰電力量または不足電力量を示す情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた情報が余剰電力量に関する情報であるか否かを判定する（ステップＳ１）。なお、ステップＳ１による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ１：「Ｎｏ」）には、余剰算出機能部５９Ｂから出力される情報の入力を再度受け付けるために待機状態に戻る（即ち、上記ステップＳ１の処理に戻る）。

ステップＳ１による判定の結果が余剰電力量に関する情報である旨を示す場合（ステップＳ１：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、自システム１の識別番号と放電可能な電力量を示す情報とを含む放電可能通知を分散電源システム間制御通信線２０を介して他システム１´，１´´に送出する（ステップＳ２）。

次に、システム連携機能部５９Ｃは、自システム１宛ての放電要求通知の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ３：「Ｎｏ」）には、余剰算出機能部５９Ｂから出力される情報の入力を再度受け付けるために待機状態に戻る。

ステップＳ３による判定の結果が放電要求通知の入力を受け付けた旨を示す場合（ステップＳ３：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、自システム１の識別番号と、当該入力を受け付けた放電要求通知に含まれる放電先システムの識別番号と、放電先システムに割当てる電力量を示す情報とを含む放電実行通知を分散電源システム間制御通信線２０を介して放電先システムに送出すると共に、放電先システムに割当てる電力量を示す情報を充放電指令値算出機能部５９Ａに出力する（ステップＳ４）。

続いて、充放電指令値算出機能部５９Ａは、放電先システムに所望の電力量（即ち、システム連携機能部５９Ｃから出力された情報により示される割当電力量）を放電するよう系統充放電指令を第１電力変換部５３に出力する。その後、第１電力変換部５３は、充放電指令値算出機能部５９Ａからの系統充放電指令を受けると、放電先システムに所望の電力量を放電する（ステップＳ５）。

次に、システム連携機能部５９Ｃは、放電先システムへの放電量が上記ステップＳ５に示した割当電力量に達した又は割当電力量に達する前に余剰電力が枯渇したか否か（即ち、所定の値に達したか否か）を判定する（ステップＳ６）。

ステップＳ６による判定の結果が割当電力量に達した又は割当電力量に達する前に余剰電力が枯渇した旨を示す場合（ステップＳ６：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、自システム１の識別番号と放電先システムの識別番号とを含む放電終了通知を分散電源システム間制御通信線２０を介して放電先システムに送出し（ステップＳ７）、後述するステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ６による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ６：「Ｎｏ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、放電先システムから放電停止要求通知の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ８による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ８：「Ｎｏ」）には、上記ステップＳ６の処理に戻る。

ステップＳ８による判定の結果が放電停止要求通知の入力を受け付けた旨を示す場合（ステップＳ８：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、放電先システムへの放電を停止させるよう充放電指令値算出機能部５９Ａに要求する。そして、充放電指令値算出機能部５９Ａは、放電先システムへの放電を停止させるための系統充放電停止指令を第１電力変換部５３に出力する。しかる後、第１電力変換部５３は、充放電指令値算出機能部５９Ａからの系統充放電停止指令を受けると、放電先システムへの放電を停止し（ステップＳ９）、動作を終了させる。

以上のように、自システム１が管理する電力量に基づいて、放電可能な余剰電力がある場合にのみ他システム１´，１´´に放電可能通知を送出し、電力を放電する。また、放電可能な余剰電力がなくなった時点で、他システム１´，１´´への放電を停止することができるため、自システム１の電力需給状況が変化したとしても自システム１の動作を優先させることができる。

次に、自システム１が他システム１´，１´´から電力を受電する場合の動作例について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。但し、ここでは、余剰算出機能部５９Ｂが、余剰電力量または不足電力量を示す情報をシステム連携機能部５９Ｃに出力したものとする。

始めに、システム連携機能部５９Ｃは、分散電源システム間制御通信線２０を介して、他システム１´，１´´から送出された放電可能通知の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ１１による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ１１：「Ｎｏ」）には、他システムから送出される放電可能通知の入力を再度受け付けるために待機状態に戻る（即ち、上記ステップＳ１１の処理に戻る）。

ステップＳ１１による判定の結果が放電可能通知の入力を受け付けた旨を示す場合（ステップＳ１１：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、余剰算出機能部５９Ｂから出力された情報の入力を受け付けた後に、当該入力を受け付けた情報が不足電力量に関する情報であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ１２：「Ｎｏ」）には、他システムからの放電可能通知の入力を再度受け付けるために待機状態に戻る。

ステップＳ１２による判定の結果が不足電力量に関する情報である旨を示す場合（ステップＳ１２：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、他システム１´，１´´から送出された放電可能通知に含まれる情報により示される放電可能な電力量と、余剰算出機能部５９Ｂから出力された情報により示される不足電力量とを比較し、当該放電可能な電力量が当該不足電力量より大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３による判定の結果が大きい旨を示す場合（ステップＳ１３：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、放電要求先システムに要求する電力量を不足電力量に等しくなるよう設定し（ステップＳ１４）、後述するステップＳ１６の処理に進む。

ステップＳ１３による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ１３：「Ｎｏ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、放電要求先システムに要求する電力量を上記ステップＳ１１において入力を受け付けた放電可能通知に含まれる情報により示される放電可能な電力量に等しくなるよう設定し（ステップＳ１５）、後述するステップＳ１６の処理に進む。

次に、システム連携機能部５９Ｃは、自システム１の識別番号と、上記ステップＳ１１において入力を受け付けた放電可能通知に含まれる放電要求先システムの識別番号と、上記ステップＳ１４またはＳ１５において設定された要求電力量を示す情報とを含む放電要求通知を分散電源システム間制御通信線２０を介して放電要求先システムに送出する（ステップＳ１６）。

続いて、システム連携機能部５９Ｃは、放電要求通知に応じて放電要求先システムから送出された放電実行通知の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１７による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ１７：「Ｎｏ」）には、他システムから送出される放電可能通知の入力を再度受け付けるために待機状態に戻る。

ステップＳ１７による判定の結果が放電実行通知の入力を受け付けた旨を示す場合（ステップＳ１７：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、上記ステップＳ１６において送出された放電要求通知に含まれる要求電力量を示す情報を充放電指令値算出機能部５９Ａに出力する。そして、充放電指令値算出機能部５９Ａは、放電要求先システムから所望の電力量（即ち、システム連携機能部５９Ｃから出力された情報により示される要求電力量）を充電させるための系統充放電指令を第１電力変換部５３に出力する。その後、第１電力変換部５３は、充放電指令値算出機能部５９Ａからの系統充放電指令を受けると、放電要求先システムから所望の電力量を充電する（ステップＳ１８）。

次に、システム連携機能部５９Ｃは、放電要求先システムから放電終了通知の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１９）。なお、ステップＳ１９による判定の結果が放電終了通知の入力を受け付けた旨を示す場合（ステップＳ１９：「Ｙｅｓ」）には、後述するステップＳ２２の処理に進む。

ステップＳ１９による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ１９：「Ｎｏ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、放電要求先システムからの充電量が要求電力量に達した又は要求電力量に達する前に蓄電量が充足したか否か（即ち、所定の値に達したか否か）を判定する（ステップＳ２０）。なお、ステップＳ２０による判定の結果が否を示す場合（ステップＳ２０：「Ｎｏ」）には、上記ステップＳ１９の処理に戻る。

ステップＳ２０による判定の結果が要求電力量に達した又は要求電力量に達する前に蓄電量が充足した旨を示す場合（ステップＳ２０：「Ｙｅｓ」）には、システム連携機能部５９Ｃは、自システム１の識別番号と放電要求先システムの識別番号とを含む放電停止要求通知を分散電源システム間制御通信線２０を介して放電要求先システムに送出する（ステップＳ２１）。

しかる後、システム連携機能部５９Ｃは、放電要求先システムからの充電を停止させるよう充放電指令値算出機能部５９Ａに要求する。そして、充放電指令値算出機能部５９Ａは、放電要求先システムからの充電を停止させるための系統充放電停止指令を第１電力変換部５３に出力する。その後、第１電力変換部５３は、充放電指令値算出機能部５９Ａからの系統充放電停止指令を受けると、放電要求先システムからの充電を停止し（ステップＳ２２）、動作を終了させる。

なお、上記ステップＳ１１〜Ｓ２２の処理は、他システムから送出される放電可能通知の入力を受け付けさえすれば、電力が不足していなくとも実行可能である。

以下に、上記分散電源システムについて補足説明する。

上記では、放電側の分散電源システムの数と受電側の分散電源システムの数とが１対１の関係である場合について説明したが、これに限定されず、複数対１または１対複数の関係である場合についても同様な連携処理を実行することができる。なお、放電側のシステム数と受電側のシステム数とが１対複数の関係である場合、放電側のシステムは、蓄電量に余剰があるときに放電可能通知を受電側のシステムに送出する。これにより、放電側のシステムは受電側の複数のシステムへの電力供給を並行して実行することが可能となる。

また、システム連携機能部５９Ｃはシステム毎の優先度を予め設定する（即ち、どのシステムに優先的に放電するかを規定する）ことで、複数の放電要求通知の入力を受け付けたとしても、予め設定された優先度に基づいた放電を行うことが可能となる。システム連携機能部５９Ｃは、優先度の他に、システム毎の電力供給量の上限値を予め設定することで、一つのシステムに偏った電力供給を実行するのではなく、複数のシステムに対して一定量の電力供給を実行することが可能となる。なお、同様の設定を受電側のシステム内のシステム連携機能部５９Ｃに適用することも可能である。

更に、上記放電可能通知に含まれる情報により示される放電可能な電力量は一つの分散電源システム全体での余剰電力量を示すとしたが、これに限定されず、例えば、電力系統１０から受電した電力に関する余剰電力量と、蓄電部５７に関する余剰電力量と、発電部５８に関する余剰電力量とに分けた上で、これら余剰電力量を放電可能な電力量として放電可能通知に各々含めることも可能である。また、各余剰電力量の由来、品質及びコストを示す評価指標を放電可能通知に含めることも可能である。

以上説明した第１の実施形態によれば、充放電指令値算出機能部５９Ａ、余剰算出機能部５９Ｂ及びシステム連携機能部５９Ｃを含む電力管理部５９を備えた構成により、複数の分散電源装置を統括して管理する管理システムを設けることなく、複数の分散電源装置を連携させて、電力需給を調整することができる。

［変形例］
以下に第１の実施形態の変形例について、図５の模式図を参照しながら説明する。

本変形例は、図５に示すように、前述した充放電指令値算出機能部５９Ａの(f59A-1)の機能に関連しており、具体的には、充放電指令値算出機能部５９Ａは後述する(f59A-1’)の機能を有する。

(f59A-1’) 負荷設備により消費されると予測される電力量を示す負荷電力消費計画値、発電部５８による発電されると予測される電力量を示す発電計画値及び各種制約条件に基づいて、蓄電部残量計画値、発電部発電量計画値及び系統充放電計画値を算出する機能。

なお、本変形例における分散電源システムは、図３及び図４を用いて示した動作と同様の動作を実行するため、ここでは詳細な動作例の説明を省略する。

以上説明した変形例によれば、(f59A-1’)の機能を有した充放電指令値算出機能部５９Ａを備えた構成により、より精度の高い（即ち、実績値と計画値との差が小さい）発電部発電量計画値を算出することができる。

［第２の実施形態］
図６は第２の実施形態に係る分散電源連携システムの構成例を示す模式図であり、前述した図１に示す構成とは異なり、分散電源システム１と他の分散電源システム１´，１´´とを接続する分散電源システム間制御通信線２０の代わりに、分散電源システム１に含まれる分散電源装置５内の第１電力変換部５３と電力管理部５９とを接続する通信線２０´が設けられた構成となっている。

以下、前述した第１の実施形態と同一の構成には図１と同一の参照符号を付し、前述した第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明する。

電力管理部５９内のシステム連携機能部５９Ｃは、通信線２０´を介して各種通知（即ち、通信信号）を第１電力変換部５３に出力する機能をもっている。第１電力変換部５３は、システム連携機能部５９Ｃからの各種通知を受けると、分散電源システム内電力系統１２及び構内系統１１を介して当該各種通知を他の分散電源システム１´，１´´に送出する。また、第１電力変換部５３は、分散電源システム内電力系統１２を介して電力と通信信号とを受けると、通信信号のみを分離した後に、通信線２０´を介して電力管理部５９に出力する。

なお、各種通知が分散電源システム間制御通信線２０の代わりに、通信線２０´、分散電源システム内電力系統１２及び構内系統１１を介して送出されること以外は、本実施形態に係る分散電源システムは、図３及び図４を用いて示した動作と同様の動作を実行するため、ここでは詳細な動作例の説明を省略する。

以上説明した第２の実施形態によれば、第１電力変換部５３と電力管理部５９とを接続する通信線２０´を備えて、構内系統１１及び分散電源システム内電力系統１２に通信信号を重畳させたことにより、複数の分散電源システム間を接続する分散電源システム間制御通信線を配線する必要がなくなり、コストを低減させることができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、充放電指令値算出機能部５９Ａ、余剰算出機能部５９Ｂ及びシステム連携機能部５９Ｃを含む電力管理部５９を備えた構成により、複数の分散電源装置を統括して管理する管理システムを設けることなく、複数の分散電源装置を連携させて、電力需給を調整することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，１´，１´´…分散電源システム、２…第１負荷設備、３…電力量計、４…第２負荷設備、５…分散電源装置、６…実績値記憶装置、１０…電力系統、１１…構内系統、１２…分散電源システム内電力系統、２０…分散電源システム間制御通信線、２０´…通信線、５１…電力母線、５２…分散電源システム内制御通信線、５３…第１電力変換部、５４…第２電力変換部、５５…第３電力変換部、５６…第４電力変換部、５７…蓄電部、５８…発電部、５９…電力管理部、５９Ａ…充放電指令値算出機能部、５９Ｂ…余剰算出機能部、５９Ｃ…システム連携機能部、Ｓｙ…分散電源連携システム。

Claims (8)

1. 電力を蓄電する蓄電手段と電力を発電する発電手段とを含み、電力系統から受電した電力、前記蓄電手段により蓄電された電力及び前記発電手段により発電された電力を負荷設備に供給する分散電源装置であって、
   前記電力系統から受電した電力量及び前記電力系統に放電した電力量を計測する第１計測手段と、
   前記蓄電手段に蓄電された電力残量と、前記発電手段により発電された発電量と、前記負荷設備により消費された電力量との実績値を各々計測する第２計測手段と、
   前記負荷設備により消費されると予測される電力量を示す負荷消費電力計画値に基づいて、前記蓄電手段に蓄電された電力残量と、前記発電手段による発電量と、前記電力系統から受電する電力量との計画値を各々算出する第１算出手段と、
   前記計測された各実績値から前記算出された各計画値を引き算処理して、当該各実績値と当該各計画値との差を算出する第２算出手段と、
   前記算出された差に基づいて、電力を外部装置に放電する又は前記外部装置から電力を充電する充放電手段と
   を備え、
   前記充放電手段は、
   前記第２算出手段により算出された差が正の値であるか又は負の値であるかを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果が正の値である旨を示すとき、電力を放電可能である旨の放電可能通知を前記外部装置に送出する第１送出手段と、
   放電を要求する旨の放電要求通知の入力を受け付けると、当該放電要求通知に含まれる前記外部装置を識別するための識別番号により特定される外部装置に、放電を実行する旨の放電実行通知を送出した上で、電力を放電する放電手段と、
   前記判定手段による判定結果が負の値である旨を示し、かつ前記放電可能通知の入力を受け付けると、当該放電可能通知に含まれる前記識別番号により特定される外部装置に前記放電要求通知を送出する第２送出手段と、
   前記入力を受け付けた放電可能通知に含まれる識別番号により特定される外部装置から前記放電実行通知の入力を受け付けると、当該外部装置からの電力を充電する充電手段と
   を備えたことを特徴とする分散電源装置。
2. 請求項１に記載の分散電源装置において、
   前記放電手段は、
   放電停止を要求する旨の放電停止要求通知の入力を受け付けると、当該放電停止要求通知に含まれる前記識別番号により特定される外部装置への放電を停止する第１放電停止手段を備えたことを特徴とする分散電源装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の分散電源装置において、
   前記放電手段は、
   前記外部装置への放電量が所定の値に達すると、放電を終了する旨の放電終了通知を当該外部装置に送出した上で、放電を停止する第２放電停止手段を備えたことを特徴とする分散電源装置。
4. 請求項１に記載の分散電源装置において、
   前記充電手段は、
   前記外部装置からの充電量が所定の値に達すると、放電停止を要求する旨の放電停止要求通知を当該外部装置に送出した上で、充電を停止する第１充電停止手段を備えたことを特徴とする分散電源装置。
5. 請求項１または請求項４に記載の分散電源装置において、
   前記充電手段は、
   放電を終了する旨の放電終了通知の入力を受け付けると、前記外部装置からの充電を停止する第２充電停止手段を備えたことを特徴とする分散電源装置。
6. 電力系統から受電した電力と、電力を蓄電する蓄電手段からの電力と、電力を発電する発電手段からの電力とを負荷設備に供給し、前記電力系統から受電した電力量及び前記電力系統に放電した電力量を計測する第１計測手段と、前記蓄電手段に蓄電された電力残量と、前記発電手段により発電された発電量と、前記負荷設備により消費された電力量との実績値を各々計測する第２計測手段と、前記負荷設備により消費されると予測される電力量を示す負荷消費電力計画値に基づいて、前記蓄電手段に蓄電された電力残量と、前記発電手段による発電量と、前記電力系統から受電する受電量との計画値を各々算出する第１算出手段と、前記計測された各実績値から前記算出された各計画値を引き算処理して、当該各実績値と当該各計画値との差を算出する第２算出手段と、前記算出された差が正の値であるか又は負の値であるかを判定する判定手段とを各々含む第１分散電源装置及び第２分散電源装置を連携させる分散電源連携システムであって、
   前記第１分散電源装置は、
   前記判定手段による判定結果が正の値である旨を示すとき、電力を放電可能である旨の放電可能通知を前記第２分散電源装置に送出する第１送出手段と、
   前記第２分散電源装置から放電を要求する旨の放電要求通知の入力を受け付けると、前記第２分散電源装置に放電を実行する旨の放電実行通知を送出した上で、電力を放電する放電手段と
   を備え、
   前記第２分散電源装置は、
   前記判定手段による判定結果が負の値である旨を示し、かつ前記第１分散電源装置から前記放電可能通知の入力を受け付けると、前記放電要求通知を前記第１分散電源装置に送出する第２送出手段と、
   前記第１分散電源装置から前記放電実行通知の入力を受け付けると、前記第１分散電源装置からの電力を充電する充電手段と
   を備えたことを特徴とする分散電源連携システム。
7. 請求項６に記載の分散電源連携システムにおいて、
   前記放電手段は、
   前記第２分散電源装置から放電停止を要求する旨の放電停止要求通知の入力を受け付けると、前記第２分散電源装置への放電を停止する第１放電停止手段を備え、
   前記充電手段は、
   前記第１分散電源装置からの充電量が所定の値に達すると、前記第１分散電源装置に前記放電停止要求通知を送出した上で、充電を停止する第１充電停止手段を備えたことを特徴とする分散電源連携システム。
8. 請求項６または請求項７に記載の分散電源連携システムにおいて、
   前記放電手段は、
   前記第２分散電源装置への放電量が所定の値に達すると、放電を終了する旨の放電終了通知を前記第２分散電源装置に送出した上で、放電を停止する第２放電停止手段を備え、
   前記充電手段は、
   前記第１分散電源装置から前記放電終了通知の入力を受け付けると、前記第１分散電源装置からの充電を停止する第２充電停止手段を備えたことを特徴とする分散電源連携システム。

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