JP6070723B2 - 電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータ - Google Patents
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Description
本発明は、電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータに関し、特に、複数の電力供給源から出力された電力の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータに関する。
電力供給システムを構築するにあたっては、電力送電網をさらに安定的に拡張していくことはもちろん、今後は大量の自然エネルギーを導入できるシステムにすることも大事な課題となってきている。そこで、新たな電力網としてデジタルグリッド(登録商標)という電力ネットワークシステムが提案されている(特許文献1:特許4783453号公報、非特許文献1:デジタルグリッドコンソーシアムのウェブサイト参照、http://www.digitalgrid.org/index.php/jp/)。デジタルグリッド(登録商標)とは、電力網を小規模なセルに細分化し、それらを非同期に相互接続した電力ネットワークシステムである。各電力セルは、小さなものとしては一つの家やビル、商業施設であり、大きなものとしては県や市町村といった規模になる。各電力セルは、その中に負荷を有することはもちろん、発電設備や電力貯蔵設備を有する場合もある。発電設備としては、太陽光発電や風力発電、地熱発電などの自然エネルギーを利用する発電設備が例として挙げられる。
各電力セルの内部で自由に発電したり、さらに、電力セル間でスムースに電力を融通し合うようにしたりするため、電力セル同士は非同期で接続されている。(すなわち、複数の電力セルが相互に接続されているとしても、それぞれの電力セルで使用される電力の電圧、位相および周波数は他の電力セルとは非同期である。)
図36に電力ネットワークシステム10の例を示す。図36において、基幹系統11は大規模発電所12からの基幹電力を送電する。そして、複数の電力セル21−24が配置されている。各電力セル21−24は、家31やビル32などの負荷や、発電設備33、34や、電力貯蔵設備35、を有している。発電設備としては、太陽光発電パネル33や風力発電機34などが例として挙げられる。電力貯蔵設備とは蓄電池35などのことである。本明細書では、発電設備と電力貯蔵設備とを総称して、分散型電源ということがある。
図36に電力ネットワークシステム10の例を示す。図36において、基幹系統11は大規模発電所12からの基幹電力を送電する。そして、複数の電力セル21−24が配置されている。各電力セル21−24は、家31やビル32などの負荷や、発電設備33、34や、電力貯蔵設備35、を有している。発電設備としては、太陽光発電パネル33や風力発電機34などが例として挙げられる。電力貯蔵設備とは蓄電池35などのことである。本明細書では、発電設備と電力貯蔵設備とを総称して、分散型電源ということがある。
さらに、各電力セル21−24は、他の電力セルや基幹系統11と接続されるための接続口(接続ポート)となる電力ルータ41−44を備えている。電力ルータ41−44は複数のレグ(LEG)を有している。(紙幅の都合上、図36中ではレグの符号を省略した。電力ルータ41−44に付属している白丸が各レグの接続端子であると解釈してほしい。)
ここで、レグとは、接続端子と電力変換部とを有しており、各レグにはアドレスが付されている。なお、レグによる電力変換とは、交流から直流へまたは直流から交流への変換や、電力の電圧、周波数、位相を変化させることをいう。
ここで、レグとは、接続端子と電力変換部とを有しており、各レグにはアドレスが付されている。なお、レグによる電力変換とは、交流から直流へまたは直流から交流への変換や、電力の電圧、周波数、位相を変化させることをいう。
すべての電力ルータ41−44は通信網51によって管理サーバ50に繋がっており、管理サーバ50によってすべての電力ルータ41−44は統合的に運用制御される。例えば、管理サーバ50は各電力ルータ41−44に対し、各レグに付されたアドレスを用いてレグごとに電力の送電または受電を指示する。これにより、電力ルータ41−44を介し、電力セル間での電力融通が行われる。
電力セル間での電力融通が実現することにより、例えば、一つの発電設備33、34や一つの電力貯蔵設備35を複数の電力セルで共有することができるようになる。電力セル間で互いに余剰電力を融通し合うようになれば、設備コストを大幅に削減しながらも電力需給バランスを安定的に保つことができるようになる。
また、特許文献2には、電力の供給元と消費先との関連付けを行うための電力管理システムに関する技術が開示されている。特許文献2にかかる電力管理システムは、AC機器、太陽電池、燃料電池、蓄電池、DC機器等の系統別に電力量を計測し、当該計測された電力に対応して付随する情報群である電力属性レコードを生成し、電力属性レコードに基づいて、商用電源の各電源系統から入力される電力と出力する電力とを管理するものである。特に、各電力属性レコードでは、いずれの発電設備で発電されたものかを保持している。
デジタルグリッドコンソーシアム、[平成24年11月28日検索]、インターネット<URL:http://www.digitalgrid.org/index.php/jp/>
電力ルータによって複数の電力セルを非同期に接続できればその利点は非常に大きいものであるので、早期に電力ルータを実用化することが期待されている。
ところで、特許文献2では、発電設備つまり電力供給源ごとに独立して電力が受電される。それ故、受電された電力についてその電力の供給源を識別することは容易である。しかしながら、複数の電力供給源からの出力が混合された電力を受電した場合には、受電した全体の電力のうち各電力供給源に由来する電力を識別することはできない。今後、特許文献1に示すような電力ネットワークシステムが実用化された場合には、複数の電力供給源からの電力が混合して受電されることが起こり得る。そのため、受電された電力について、電力供給源の内訳を識別する必要がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、複数の電力供給源から出力された電力が混合されて受電された場合であっても、電力供給源の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様にかかる電力ネットワークシステムは、
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、当該第1の送電元及び当該送電先以外の入出力端部を第2の送電元とし、前記第1の送電元からの電力と前記第2の送電元からの電力とを混合して前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、前記第1の送電元から送電され、かつ、前記第2の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする。
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、当該第1の送電元及び当該送電先以外の入出力端部を第2の送電元とし、前記第1の送電元からの電力と前記第2の送電元からの電力とを混合して前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、前記第1の送電元から送電され、かつ、前記第2の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする。
本発明の第2の態様にかかる電力識別方法は、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと、ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置とを用いた電力識別方法であって、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記中央制御装置が、前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、当該第1の送電元及び当該送電先以外の入出力端部を第2の送電元とし、前記第1の送電元からの電力と前記第2の送電元からの電力とを混合して前記送電先へ所定の電力の送電を行うために、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路を設定し、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、前記第1の送電元から送電され、かつ、前記第2の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである中間入出力端部が、受電された電力を中間測定値として測定し、
前記中間入出力端部が、前記制御部により前記中央制御装置へ前記中間測定値を送信し、
前記中央制御装置が、
前記送電経路に基づいて前記第1の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第1の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する。
所定の定格電圧に維持される直流母線と、一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと、ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置とを用いた電力識別方法であって、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記中央制御装置が、前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、当該第1の送電元及び当該送電先以外の入出力端部を第2の送電元とし、前記第1の送電元からの電力と前記第2の送電元からの電力とを混合して前記送電先へ所定の電力の送電を行うために、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路を設定し、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、前記第1の送電元から送電され、かつ、前記第2の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである中間入出力端部が、受電された電力を中間測定値として測定し、
前記中間入出力端部が、前記制御部により前記中央制御装置へ前記中間測定値を送信し、
前記中央制御装置が、
前記送電経路に基づいて前記第1の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第1の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する。
本発明の第3の態様にかかる電力ネットワークシステムは、
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、前記第1の送電元から前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、当該第1の送電元及び当該送電先以外のものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、前記第1の送電元から前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、当該第1の送電元及び当該送電先以外のものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。
本発明の第4の態様にかかる電力ルータは、
電力セルを外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータであって、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
当該電力ルータと接続される他の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、
前記複数の入出力端部のうち、一の入出力端部を第2の送電元とし、他の入出力端部を送電先とし、当該第2の送電元及び当該送電先以外であって前記第1の送電元からの電力を受電する入出力端部を第1の入出力端部とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第1の入出力端部と、
前記第2の送電元の入出力端部と、
前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記第1の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。
電力セルを外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータであって、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
当該電力ルータと接続される他の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、
前記複数の入出力端部のうち、一の入出力端部を第2の送電元とし、他の入出力端部を送電先とし、当該第2の送電元及び当該送電先以外であって前記第1の送電元からの電力を受電する入出力端部を第1の入出力端部とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第1の入出力端部と、
前記第2の送電元の入出力端部と、
前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記第1の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。
本発明により、複数の電力供給源から出力された電力が混合されて受電された場合であっても、電力供給源の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータを提供することができる。
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。
まず、本発明の各実施の形態に共通する電力ルータの構成について説明する。
図1は、電力ルータ100の概略構成を示す図である。
また、図2は、電力ルータ100の内部構成をやや詳しく示す図である。
電力ルータ100は、概略、直流母線101と、複数のレグ110−150と、制御部190と、を備えている。
図1は、電力ルータ100の概略構成を示す図である。
また、図2は、電力ルータ100の内部構成をやや詳しく示す図である。
電力ルータ100は、概略、直流母線101と、複数のレグ110−150と、制御部190と、を備えている。
電力ルータ100は直流母線101を有し、この直流母線101に複数のレグ110−150が並列に接続されている。直流母線101は直流電力を流すためのものであり、直流母線101の電圧が所定の一定を保つようにコントロールされる。
(直流母線101の電圧がどのようにして一定に保たれるのかは後述する。)
各レグ110−150を介して電力ルータ100は外部に繋がるのであるが、外部とやり取りする電力を一旦総て直流に変換して直流母線101にのせる。このように一旦直流を介することにより、周波数や電圧、位相の違いが無関係になり、電力セル同士を非同期で接続することができるようになる。ここでは、直流母線101は、図2に示すように、平滑コンデンサー102を有する並列型であるとする。直流母線101には電圧センサ103が接続されており、この電圧センサ103によって検出された直流母線101の電圧値は制御部190に送られる。
(直流母線101の電圧がどのようにして一定に保たれるのかは後述する。)
各レグ110−150を介して電力ルータ100は外部に繋がるのであるが、外部とやり取りする電力を一旦総て直流に変換して直流母線101にのせる。このように一旦直流を介することにより、周波数や電圧、位相の違いが無関係になり、電力セル同士を非同期で接続することができるようになる。ここでは、直流母線101は、図2に示すように、平滑コンデンサー102を有する並列型であるとする。直流母線101には電圧センサ103が接続されており、この電圧センサ103によって検出された直流母線101の電圧値は制御部190に送られる。
次に、レグ110−150について説明する。複数のレグ110−150が直流母線に対して並列に設けられている。図1においては、5つのレグ110−150を示した。5つのレグ110−150を、図1に示すように、第1レグ110、第2レグ120・・・第5レグ150とする。なお、図1では、紙幅の都合上、第1レグ110はレグ1と示し、第2レグ120はレグ2のように示している。また、図2においては、第3レグ130と第4レグ140とを省略している。
第1レグ110から第5レグ150の構成について説明する。第1レグ110から第5レグ150は同じ構成であるので、代表して第1レグ110の構成を説明する。第1レグ110は、電力変換部111と、電流センサ112と、開閉器113と、電圧センサ114と、接続端子115と、を備えている。電力変換部111は、交流電力を直流電力に、あるいは、直流電力を交流電力に変換する。直流母線101には直流電力が流れているので、電力変換部111は、直流母線101の直流電力を定められた周波数および電圧の交流電力に変換して、接続端子115から外部に流す。あるいは、電力変換部111は、接続端子115から流入する交流電力を直流電力に変換して、直流母線101に流す。
電力変換部111は、インバータ回路の構成をとっており、すなわち、サイリスタ111Tと帰還ダイオード111Dとで構成される逆並列回路111Pを三相ブリッジ接続したものである。(すなわち、一のインバータ回路に対して6個の逆並列回路111Pが設けられる。)
ここでは、三相交流を使用しているので三相インバータ回路としたが、場合によっては単相インバータ回路としてもよい。二つの逆並列回路111Pの間のノードから引き出され、前記ノードと接続端子とを結ぶ配線を支線BLと称することにする。(三相交流であるので、一のレグは三つの支線BLを有する。)
ここでは、三相交流を使用しているので三相インバータ回路としたが、場合によっては単相インバータ回路としてもよい。二つの逆並列回路111Pの間のノードから引き出され、前記ノードと接続端子とを結ぶ配線を支線BLと称することにする。(三相交流であるので、一のレグは三つの支線BLを有する。)
電力の向きや交流電力の周波数等は制御部190によって制御される。すなわち、サイリスタ111Tのスイッチングは、制御部190によって制御される。制御部190による運転制御は後述する。
電力変換部111と接続端子115との間には開閉器113が配設されている。この開閉器113の開閉によって、支線BLが開閉され、すなわち、外部と直流母線101とが遮断されたり、接続されたりする。また、支線BLの電圧は電圧センサ114によって検出され、支線BLを流れる電流の電流値は電流センサ112で検出される。開閉器113の開閉動作は制御部190によって制御され、電圧センサ114および電流センサ112による検出値は制御部190に出力される。
上記説明では、電力変換部をインバータ回路とし、レグの接続相手は交流を使用するとしたが、レグの接続相手が蓄電池35のような直流を使用するものである場合もある。(例えば図1中の第3レグ130は蓄電池35に接続している。)
この場合の電力変換とは、DC−DC変換ということになる。したがって、電力変換部にインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設け、接続相手が交流か直流かに応じてインバータ回路とコンバータ回路と使い分けるようにしてもよい。あるいは、電力変換部がDC−DC変換部であるDC−DC変換専用のレグを設けるようにしてもよい。すべてのレグのなかにインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設けるよりは、AC−DC変換専用のレグとDC−DC変換専用のレグとを併せ持つ電力ルータとする方がサイズやコスト面で有利な点も多々ある。
この場合の電力変換とは、DC−DC変換ということになる。したがって、電力変換部にインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設け、接続相手が交流か直流かに応じてインバータ回路とコンバータ回路と使い分けるようにしてもよい。あるいは、電力変換部がDC−DC変換部であるDC−DC変換専用のレグを設けるようにしてもよい。すべてのレグのなかにインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設けるよりは、AC−DC変換専用のレグとDC−DC変換専用のレグとを併せ持つ電力ルータとする方がサイズやコスト面で有利な点も多々ある。
第1レグ110から第5レグ150の構成は以上の通りである。
(レグの運転モードについて)
第1レグ110から第5レグ150は電力変換器111−151を有しており、電力変換器内のサイリスタは制御部190によってそのスイッチング動作を制御されるものであることは既に述べた。
ここで、電力ルータ100は、電力ネットワーク10のノードにあって、基幹系統11、負荷30、分散型電源および電力セルなどを互いに結びつける重要な役割を持つ。このとき、各レグ110−150の接続端子115−155がそれぞれ基幹系統11や負荷30、分散型電源、他の電力セルの電力ルータに接続されるわけである。本発明者らは、接続相手によって各レグ110−150の役割は異なるものであり、各レグ110−150が役割に応じた適切な運転を行わなければ電力ルータが成り立たないことに気付いた。本発明者らは、レグの構造自体は同じであるが、接続相手によってレグの運転の仕方を変えるようにした。
レグの運転の仕方を、運転モードと称する。
本発明者らは、レグの運転モードとして3種類を用意しておき、接続相手によってモードを切り換えるようにした。
レグの運転モードとしては、
マスターモードと、
自立モードと、
指定電力送受電モードと、がある。
以下、順番に説明する。
第1レグ110から第5レグ150は電力変換器111−151を有しており、電力変換器内のサイリスタは制御部190によってそのスイッチング動作を制御されるものであることは既に述べた。
ここで、電力ルータ100は、電力ネットワーク10のノードにあって、基幹系統11、負荷30、分散型電源および電力セルなどを互いに結びつける重要な役割を持つ。このとき、各レグ110−150の接続端子115−155がそれぞれ基幹系統11や負荷30、分散型電源、他の電力セルの電力ルータに接続されるわけである。本発明者らは、接続相手によって各レグ110−150の役割は異なるものであり、各レグ110−150が役割に応じた適切な運転を行わなければ電力ルータが成り立たないことに気付いた。本発明者らは、レグの構造自体は同じであるが、接続相手によってレグの運転の仕方を変えるようにした。
レグの運転の仕方を、運転モードと称する。
本発明者らは、レグの運転モードとして3種類を用意しておき、接続相手によってモードを切り換えるようにした。
レグの運転モードとしては、
マスターモードと、
自立モードと、
指定電力送受電モードと、がある。
以下、順番に説明する。
(マスターモード)
マスターモードとは、系統など安定した電力供給源に接続される場合の運転モードであり、直流母線101の電圧を維持するための運転モードである。図1では、第1レグ110の接続端子115が基幹系統11に接続されている例を示している。図1の場合、第1レグ110は、マスターモードとして運転制御され、直流母線101の電圧を維持する役目を担うことになる。直流母線101には他の多くのレグ120−150が接続されているところ、レグ120−150から直流母線101に電力が流入することもあれば、レグ120−150から電力が流出することもある。マスターモードとなるレグ110は、直流母線101から電力が流出して直流母線101の電圧が定格から下がった場合、流出で不足した電力分を接続相手(ここでは基幹系統11)から補てんする。または、直流母線101に電力が流入して直流母線101の電圧が定格から上がった場合、流入で過剰になった電力分を接続相手(ここでは基幹系統11)に逃がす。このようにして、マスターモードとなるレグ110は、直流母線101の電圧を維持するのである。
したがって、一の電力ルータにおいて、少なくとも一つのレグはマスターモードとして運転されなければならない。さもなくば、直流母線101の電圧が一定に維持されなくなるからである。逆に、一の電力ルータにおいて二つ以上のレグがマスターモードで運転されてもよいが、やはり、マスターモードのレグは一つの電力ルータには一つであった方がよい。
また、マスターモードとなるレグは、基幹系統の他、例えば、自励式インバータを搭載する分散型電源(蓄電池も含む)に接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源とマスターモードとなるレグとは接続できない。
マスターモードとは、系統など安定した電力供給源に接続される場合の運転モードであり、直流母線101の電圧を維持するための運転モードである。図1では、第1レグ110の接続端子115が基幹系統11に接続されている例を示している。図1の場合、第1レグ110は、マスターモードとして運転制御され、直流母線101の電圧を維持する役目を担うことになる。直流母線101には他の多くのレグ120−150が接続されているところ、レグ120−150から直流母線101に電力が流入することもあれば、レグ120−150から電力が流出することもある。マスターモードとなるレグ110は、直流母線101から電力が流出して直流母線101の電圧が定格から下がった場合、流出で不足した電力分を接続相手(ここでは基幹系統11)から補てんする。または、直流母線101に電力が流入して直流母線101の電圧が定格から上がった場合、流入で過剰になった電力分を接続相手(ここでは基幹系統11)に逃がす。このようにして、マスターモードとなるレグ110は、直流母線101の電圧を維持するのである。
したがって、一の電力ルータにおいて、少なくとも一つのレグはマスターモードとして運転されなければならない。さもなくば、直流母線101の電圧が一定に維持されなくなるからである。逆に、一の電力ルータにおいて二つ以上のレグがマスターモードで運転されてもよいが、やはり、マスターモードのレグは一つの電力ルータには一つであった方がよい。
また、マスターモードとなるレグは、基幹系統の他、例えば、自励式インバータを搭載する分散型電源(蓄電池も含む)に接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源とマスターモードとなるレグとは接続できない。
以下の説明において、マスターモードで運転されるレグのことを、マスターレグということがある。
マスターレグの運転制御について説明する。
マスターレグを起動させる際には次のようにする。
まず、開閉器113を開(遮断)状態にしておく。この状態で接続端子115を接続相手に繋ぐ。ここでは、接続相手は基幹系統11である。
電圧センサ114によって接続先の系統の電圧を測定し、PLL(Phase−Locked−Loop)などを用いて系統の電圧の振幅、周波数および位相を求める。その後、求めた振幅、周波数および位相の電圧が電力変換部111から出力されるように、電力変換部111の出力を調整する。すなわち、サイリスタ111Tのオン/オフパターンを決定する。この出力が安定するようになったら、開閉器113を投入し、電力変換部111と基幹系統11とを接続する。この時点では、電力変換部111の出力と基幹系統11の電圧とが同期しているため、電流は流れない。
マスターレグを起動させる際には次のようにする。
まず、開閉器113を開(遮断)状態にしておく。この状態で接続端子115を接続相手に繋ぐ。ここでは、接続相手は基幹系統11である。
電圧センサ114によって接続先の系統の電圧を測定し、PLL(Phase−Locked−Loop)などを用いて系統の電圧の振幅、周波数および位相を求める。その後、求めた振幅、周波数および位相の電圧が電力変換部111から出力されるように、電力変換部111の出力を調整する。すなわち、サイリスタ111Tのオン/オフパターンを決定する。この出力が安定するようになったら、開閉器113を投入し、電力変換部111と基幹系統11とを接続する。この時点では、電力変換部111の出力と基幹系統11の電圧とが同期しているため、電流は流れない。
マスターレグを運用する時の運転制御を説明する。
直流母線101の電圧を電圧センサ103によって測定する。直流母線101の電圧が所定の定格母線電圧を上回っていたら、マスターレグ110から系統に向けて送電が行われるように、電力変換部111を制御する。(電力変換部111から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ110を介して直流母線101から基幹系統11に向けて送電が行われるようにする。)なお、直流母線101の定格電圧は、予め設定によって定められているものである。
直流母線101の電圧を電圧センサ103によって測定する。直流母線101の電圧が所定の定格母線電圧を上回っていたら、マスターレグ110から系統に向けて送電が行われるように、電力変換部111を制御する。(電力変換部111から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ110を介して直流母線101から基幹系統11に向けて送電が行われるようにする。)なお、直流母線101の定格電圧は、予め設定によって定められているものである。
一方、直流母線101の電圧が所定の定格母線電圧より下回っていたら、このマスターレグ110が基幹系統11から受電できるように、電力変換部111を制御する。(電力変換部111から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ110を介して基幹系統11から直流母線101に送電が行われるようにする。)このようなマスターレグの運転が行われることにより、直流母線101の電圧が予め定められた定格を維持できるようになることが理解されるであろう。
(自立モード)
自立モードとは、管理サーバ50から指定された振幅・周波数の電圧を自ら作り出し、接続相手との間で送受電する運転モードである。
例えば負荷30などの電力を消費するものに向けて電力を供給するための運転モードとなる。あるいは、接続相手から送電されてくる電力をそのまま受け取るための運転モードとなる。
図1では、第2レグ120の接続端子125が負荷30に接続されている例を示している。第2レグ120が自立モードとして運転制御され、負荷30に電力を供給することになる。
また、第4レグ140や第5レグ150のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから要求される電力分を送電するためのモードとして第4レグ140や第5レグ150を自立モードで運転する場合もある。
または、第4レグ140や第5レグ150のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから送電されてくる電力を受電するためのモードとして第4レグ140や第5レグ150を自立モードで運転する場合もある。
また、図に示していないが、負荷30に代えて、第2レグを発電設備に接続する場合も第2レグを自立モードで運転することもできる。ただし、この場合には発電設備に他励式インバータを搭載するようにする。
電力ルータ同士を接続する場合の運転モードについては後述する。
自立モードとは、管理サーバ50から指定された振幅・周波数の電圧を自ら作り出し、接続相手との間で送受電する運転モードである。
例えば負荷30などの電力を消費するものに向けて電力を供給するための運転モードとなる。あるいは、接続相手から送電されてくる電力をそのまま受け取るための運転モードとなる。
図1では、第2レグ120の接続端子125が負荷30に接続されている例を示している。第2レグ120が自立モードとして運転制御され、負荷30に電力を供給することになる。
また、第4レグ140や第5レグ150のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから要求される電力分を送電するためのモードとして第4レグ140や第5レグ150を自立モードで運転する場合もある。
または、第4レグ140や第5レグ150のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから送電されてくる電力を受電するためのモードとして第4レグ140や第5レグ150を自立モードで運転する場合もある。
また、図に示していないが、負荷30に代えて、第2レグを発電設備に接続する場合も第2レグを自立モードで運転することもできる。ただし、この場合には発電設備に他励式インバータを搭載するようにする。
電力ルータ同士を接続する場合の運転モードについては後述する。
自立モードで運転されるレグを自立レグと称することにする。一つの電力ルータにおいて、自立レグは複数あってもよい。
自立レグの運転制御について説明する。
まず開閉器123を開(遮断)にしておく。接続端子125を負荷30に接続する。管理サーバ50から電力ルータ100に対し、負荷30に供給すべき電力(電圧)の振幅および周波数が指示される。そこで、制御部190は、指示された振幅および周波数の電力(電圧)が電力変換部121から負荷30に向けて出力されるようにする。(すなわち、サイリスタ121Tのオン/オフパターンを決定する。)この出力が安定するようになったら、開閉器123を投入し、電力変換部121と負荷30とを接続する。あとは、負荷30で電力が消費されれば、その分の電力が自立レグ120から負荷30に流れ出すようになる。
まず開閉器123を開(遮断)にしておく。接続端子125を負荷30に接続する。管理サーバ50から電力ルータ100に対し、負荷30に供給すべき電力(電圧)の振幅および周波数が指示される。そこで、制御部190は、指示された振幅および周波数の電力(電圧)が電力変換部121から負荷30に向けて出力されるようにする。(すなわち、サイリスタ121Tのオン/オフパターンを決定する。)この出力が安定するようになったら、開閉器123を投入し、電力変換部121と負荷30とを接続する。あとは、負荷30で電力が消費されれば、その分の電力が自立レグ120から負荷30に流れ出すようになる。
(指定電力送受電モード)
指定電力送受電モードとは、指定によって定められた分の電力をやり取りするための運転モードである。すなわち、接続相手に指定電力を送電する場合と、接続相手から指定電力を受電する場合と、がある。
図1では、第4レグ140および第5レグ150が他の電力ルータと接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を一方から他方へ融通するようなことが行われる。
または、第3レグ130は蓄電池35に接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を蓄電池35に向けて送電して、蓄電池35を充電するというようなことが行われる。
また、自励式インバータを搭載する分散型電源(蓄電池も含む)と指定電力送受電レグとを接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源と指定電力送受電レグとは接続できない。
指定電力送受電モードとは、指定によって定められた分の電力をやり取りするための運転モードである。すなわち、接続相手に指定電力を送電する場合と、接続相手から指定電力を受電する場合と、がある。
図1では、第4レグ140および第5レグ150が他の電力ルータと接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を一方から他方へ融通するようなことが行われる。
または、第3レグ130は蓄電池35に接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を蓄電池35に向けて送電して、蓄電池35を充電するというようなことが行われる。
また、自励式インバータを搭載する分散型電源(蓄電池も含む)と指定電力送受電レグとを接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源と指定電力送受電レグとは接続できない。
指定電力送受電モードで運転されるレグを指定電力送受電レグと称する。一つの電力ルータにおいて、指定電力送受電レグは複数あってもよい。
指定電力送受電レグの運転制御について説明する。起動時の制御についてはマスターレグと基本的に同じであるので、割愛する。
指定電力送受電レグを運用する時の運転制御を説明する。
(説明には、第5レグ150に付した符号を使用する。)
電圧センサ154によって接続相手の系統の電圧を測定し、PLL(Phase−Locked−Loop)などを用いて接続相手の電圧の周波数・位相を求める。管理サーバ50から指定された有効電力値および無効電力値と、接続相手の電圧の周波数および位相と、に基づいて、電力変換器151が入出力する電流の目標値を求める。電流センサ152によって電流の現在値を測定する。目標値と現在値との差分に相当する電流が追加で出力されるように、電力変換器151を調整する。(電力変換部151から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、指定電力送受電レグと接続相手との間で所望の電力が流れるようにする。)
(説明には、第5レグ150に付した符号を使用する。)
電圧センサ154によって接続相手の系統の電圧を測定し、PLL(Phase−Locked−Loop)などを用いて接続相手の電圧の周波数・位相を求める。管理サーバ50から指定された有効電力値および無効電力値と、接続相手の電圧の周波数および位相と、に基づいて、電力変換器151が入出力する電流の目標値を求める。電流センサ152によって電流の現在値を測定する。目標値と現在値との差分に相当する電流が追加で出力されるように、電力変換器151を調整する。(電力変換部151から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、指定電力送受電レグと接続相手との間で所望の電力が流れるようにする。)
以上の説明により、同じ構成である第1レグから第5レグが運転制御の仕方によって3パターンの役割を果たせることが理解されるであろう。
(接続制約)
運転モードの違いによってレグの働きが違ってくるので、接続相手の選択と運転モードの選択との間には自ずと制約が発生する。すなわち、接続相手が決まれば選択できる運転モードが決まり、逆に、運転モードが決まれば選択できる接続相手が決まる。(接続相手が変われば、それに合わせてレグの運転モードを変更する必要がある。)
可能な接続組み合わせのパターンを説明する。
運転モードの違いによってレグの働きが違ってくるので、接続相手の選択と運転モードの選択との間には自ずと制約が発生する。すなわち、接続相手が決まれば選択できる運転モードが決まり、逆に、運転モードが決まれば選択できる接続相手が決まる。(接続相手が変われば、それに合わせてレグの運転モードを変更する必要がある。)
可能な接続組み合わせのパターンを説明する。
以後の説明にあたって、図中の表記を図3のように簡略化する。
すなわち、マスターレグをMで表す。
自立レグをSで表す。
指定電力送受電レグをDで表す。
また、必要に応じてレグの肩に「#1」のように番号を付してレグを区別することがある。
また、図3以降では、図面ごとに系統立てた符号を付すが、必ずしも図面を跨がって同じ要素に同じ符号を付しているわけではない。
例えば、図3の符号200と図4の符号200とが全く同じものを指しているわけではない。
すなわち、マスターレグをMで表す。
自立レグをSで表す。
指定電力送受電レグをDで表す。
また、必要に応じてレグの肩に「#1」のように番号を付してレグを区別することがある。
また、図3以降では、図面ごとに系統立てた符号を付すが、必ずしも図面を跨がって同じ要素に同じ符号を付しているわけではない。
例えば、図3の符号200と図4の符号200とが全く同じものを指しているわけではない。
図3に示した接続組み合わせはいずれも可能な接続である。第1レグ210がマスターレグとして基幹系統11に接続されている。これは既に説明した通りである。
第2レグ220が自立レグとして負荷30に接続されている。これも既に説明した通りである。
第3レグ230および第4レグ240が指定電力送受電レグとして蓄電池35に接続されている。これも既に説明した通りである。
第2レグ220が自立レグとして負荷30に接続されている。これも既に説明した通りである。
第3レグ230および第4レグ240が指定電力送受電レグとして蓄電池35に接続されている。これも既に説明した通りである。
第5レグ250は、指定電力送受電レグとして基幹系統11に繋がっている。第5レグ250を介して基幹系統11から決まった電力を受電するとすれば、このような接続が許容されるのは理解されるであろう。
なお、第1レグ210がマスターレグとなっていることの関係でいうと、第5レグ250による受電電力が直流母線201の定格維持に足りなければ、マスターレグ210は、基幹系統11から必要な電力を受電することになる。逆に、第5レグ250による受電電力が直流母線201の定格維持に必要な量を超過してしまった場合、マスターレグ210は、過剰な電力を基幹系統11に逃がすことになる。
なお、第1レグ210がマスターレグとなっていることの関係でいうと、第5レグ250による受電電力が直流母線201の定格維持に足りなければ、マスターレグ210は、基幹系統11から必要な電力を受電することになる。逆に、第5レグ250による受電電力が直流母線201の定格維持に必要な量を超過してしまった場合、マスターレグ210は、過剰な電力を基幹系統11に逃がすことになる。
次に、電力ルータ同士を接続する場合を説明する。電力ルータ同士を接続するということは、一の電力ルータのレグと他の電力ルータのレグとを接続するということである。レグ同士を接続する場合、組み合わせられる運転モードには制約がある。
図4および図5に示す接続の組み合わせはいずれも可能な組み合わせの例である。図4においては、第1電力ルータ100のマスターレグ110と第2電力ルータ200の自立レグ210とが接続されている。詳しく説明しないが、第2電力ルータ200のマスターレグ220は、基幹系統11に繋がり、これにより第2電力ルータ200の直流母線201の電圧が定格に維持されるものとする。
図4において、第1電力ルータ100から負荷30に対して電力供給を行うと、直流母線101の電圧が下がることになる。マスターレグ110は、直流母線101の電圧を維持するように接続相手から電力を調達する。すなわち、マスターレグ110は、足りない分の電力を第2電力ルータ200の自立レグ210から引き込むことになる。第2電力ルータ200の自立レグ210は、接続相手(ここではマスターレグ110)から要求される分の電力を送出する。第2電力ルータ200の直流母線201では、自立レグ210から電力を送出した分だけ電圧が下がることになるが、これはマスターレグ220によって基幹系統11から補てんされる。このようにして、第1電力ルータ100は、必要な分を電力を第2電力ルータ200から融通してもらえる。
このように、第1電力ルータ100のマスターレグ110と第2電力ルータ200の自立レグ210とを接続したとしても、マスターレグ110と自立レグ210とで役割が整合しているので、どちらの動作にも不都合は生じない。したがって、図4のようにマスターレグと自立レグとを接続してもよいことがわかる。
図5においては、第3電力ルータ300の指定電力送受電レグ310と第4電力ルータ400の自立レグ410とが接続されている。詳しく説明しないが、第3電力ルータ300のマスターレグ320と第4電力ルータ400のマスターレグ420とはそれぞれ基幹系統11に繋がっており、これにより、第3電力ルータ300および第4電力ルータ400のそれぞれの直流母線301、401は定格の電圧を維持するものとする。
ここで、管理サーバ50からの指示によって第3電力ルータ300の指定電力送受電レグ310は指定の電力を受電するように指示されているものとする。指定電力送受電レグ310が第4電力ルータ400の自立レグ410から指定の電力を引き込むようにする。第4電力ルータ400の自立レグ410は、接続相手(ここでは指定電力送受電レグ310)から要求される分の電力を送出する。第4電力ルータ400の直流母線401では、自立レグ410から送出した電力分だけ電圧が下がることになるが、これはマスターレグ420によって基幹系統11から補てんされる。
このように、第3電力ルータ300の指定電力送受電レグ310と第4電力ルータ400の自立レグ410とを接続したとしても、指定電力送受電レグ310と自立レグ410とで役割が整合するので、どちらの動作にも不都合は生じない。したがって、図5のように指定電力送受電レグと自立レグとを接続してもよいことがわかる。
なお、第3電力ルータ300が第4電力ルータ400から電力を融通してもらう場合を例に説明したが、逆に、第3電力ルータ300から第4電力ルータ400に向けて電力を融通する場合でも同じように不都合が無いことは理解されるであろう。
このようにして、第3電力ルータ300と第4電力ルータ400との間で指定電力を融通し合うことができるわけである。
電力変換部を有するレグ同士を直接に接続する場合には、図4と図5とに挙げた2パターンだけが許される。
すなわち、マスターレグと自立レグとを接続する場合と、指定電力送受電レグと自立レグとを接続する場合と、だけが許される。
すなわち、マスターレグと自立レグとを接続する場合と、指定電力送受電レグと自立レグとを接続する場合と、だけが許される。
次に、互いに接続できない組み合わせを挙げる。
図6から図9は、互いに接続してはいけないパターンである。
図6、図7、図8を見てわかるように、同じ運転モードのレグ同士を接続してはいけない。
例えば、図6の場合、マスターレグ同士を接続している。
マスターレグは、運転動作の説明で前述したように、接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手もマスターレグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、マスターレグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、マスターレグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
マスターレグは、直流母線の電圧を維持するために接続相手から電力を引き込まなければならない。(あるいは、直流母線の電圧を維持するために、過剰な電力は接続相手に逃がさなければならない。)マスターレグ同士が接続されてしまっては、互いに接続相手の要求を満たすことはできない。(仮にマスターレグ同士を接続してしまうと、両方の電力ルータで直流母線の電圧を維持できなくなる。すると、それぞれの電力セル内で停電などの不具合が発生するかもしれない。)このように、マスターレグ同士では互いの役割が衝突してしまうので(整合しないので)、マスターレグ同士を接続してはいけない。
図6から図9は、互いに接続してはいけないパターンである。
図6、図7、図8を見てわかるように、同じ運転モードのレグ同士を接続してはいけない。
例えば、図6の場合、マスターレグ同士を接続している。
マスターレグは、運転動作の説明で前述したように、接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手もマスターレグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、マスターレグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、マスターレグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
マスターレグは、直流母線の電圧を維持するために接続相手から電力を引き込まなければならない。(あるいは、直流母線の電圧を維持するために、過剰な電力は接続相手に逃がさなければならない。)マスターレグ同士が接続されてしまっては、互いに接続相手の要求を満たすことはできない。(仮にマスターレグ同士を接続してしまうと、両方の電力ルータで直流母線の電圧を維持できなくなる。すると、それぞれの電力セル内で停電などの不具合が発生するかもしれない。)このように、マスターレグ同士では互いの役割が衝突してしまうので(整合しないので)、マスターレグ同士を接続してはいけない。
図7では、指定電力送受電レグ同士を接続しているが、これも成り立たないことは理解できるであろう。
前記マスターレグと同じことであるが、運転動作の説明で前述したように、指定電力送受電レグも接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手も指定電力送受電レグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、指定電力送受電レグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、指定電力送受電レグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
仮に、一方の指定電力送受電レグ510が送電すべき指定送電電力と、他方の指定電力送受電レグ610が受電すべき指定受電電力と、を一致させたとしても、このような指定電力送受電レグ同士を接続してはいけない。例えば、一方の指定電力送受電レグ510が指定送電電力を送電しようとして電力変換部を調整するとする。(例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧を高くする。)その一方、他方の指定電力送受電レグ610が指定受電電力を受電しようと電力変換部を調整する。(例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧が低くなるようにする。)同時にこのような調整動作が両方の指定電力送受電レグ510、610で行われてしまっては、互いに制御不能に陥ってしまうことは理解されるであろう。
前記マスターレグと同じことであるが、運転動作の説明で前述したように、指定電力送受電レグも接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手も指定電力送受電レグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、指定電力送受電レグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、指定電力送受電レグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
仮に、一方の指定電力送受電レグ510が送電すべき指定送電電力と、他方の指定電力送受電レグ610が受電すべき指定受電電力と、を一致させたとしても、このような指定電力送受電レグ同士を接続してはいけない。例えば、一方の指定電力送受電レグ510が指定送電電力を送電しようとして電力変換部を調整するとする。(例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧を高くする。)その一方、他方の指定電力送受電レグ610が指定受電電力を受電しようと電力変換部を調整する。(例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧が低くなるようにする。)同時にこのような調整動作が両方の指定電力送受電レグ510、610で行われてしまっては、互いに制御不能に陥ってしまうことは理解されるであろう。
図8では、自立レグ同士を接続しているが、このような接続はしてはいけない。
自立レグは自ら電圧・周波数を作り出すものである。
仮に自立レグ同士を繋いだ状態で2つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相のいずれかが少しでも乖離すると、2つの自立レグの間に意図しない電力が流れてしまうことになる。
2つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相を完全に一致させ続けるというのは無理なのであり、したがって、自立レグ同士を接続していけない。
自立レグは自ら電圧・周波数を作り出すものである。
仮に自立レグ同士を繋いだ状態で2つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相のいずれかが少しでも乖離すると、2つの自立レグの間に意図しない電力が流れてしまうことになる。
2つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相を完全に一致させ続けるというのは無理なのであり、したがって、自立レグ同士を接続していけない。
図9においては、マスターレグと指定電力送受電レグとを接続している。
これまでの説明から、これも成り立たないことは理解できるであろう。マスターレグ510が直流母線501の電圧を維持するように接続相手に対して電力を送受電しようとしても、指定電力送受電レグ610はマスターレグ510の要求に応じて送受電しない。したがって、マスターレグ510は直流母線501の電圧を維持できない。また、指定電力送受電レグ610が接続相手(510)に指定電力を送受電しようとしても、マスターレグ510は指定電力送受電レグ610の要求に応じて送受電しない。したがって、指定電力送受電レグ610は接続相手(ここではマスターレグ510)に指定電力を送受電することはできない。
これまでの説明から、これも成り立たないことは理解できるであろう。マスターレグ510が直流母線501の電圧を維持するように接続相手に対して電力を送受電しようとしても、指定電力送受電レグ610はマスターレグ510の要求に応じて送受電しない。したがって、マスターレグ510は直流母線501の電圧を維持できない。また、指定電力送受電レグ610が接続相手(510)に指定電力を送受電しようとしても、マスターレグ510は指定電力送受電レグ610の要求に応じて送受電しない。したがって、指定電力送受電レグ610は接続相手(ここではマスターレグ510)に指定電力を送受電することはできない。
ここまでに説明したことを図10にまとめた。
このように、上述した電力ルータ100等を用いた電力ネットワークシステムでは、複数の電力供給源から供給された電力を各電力ルータ内の直流母線を介して混合することができる。そして、電力の供給先に対して、直流母線に接続するレグから電力を出力することができる。そのため、電力ルータ内で外部へ電力を出力するレグにおいて、受電する電力を単純に測定した場合には、混合された電力そのものが測定の対象となる。よって、測定値自体からは、各電力供給源から供給された電力の占める度合いを識別できない。そこで、以下では、複数の電力供給源から出力された電力が混合されて受電された場合であっても、電力供給源の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータについて説明する。
<発明の実施の形態1>
本発明の実施の形態1では、複数の電力系統から供給された電力を、複数の電力ルータを経由して1カ所へ送電した場合における電力の内訳を識別する例を説明する。尚、本発明の実施の形態1では、送電中の電力のロスを考慮しないものとする。また、以下では、上述した「レグ」を「入出力端子」又は「入出力端部」と呼ぶものとする。
本発明の実施の形態1では、複数の電力系統から供給された電力を、複数の電力ルータを経由して1カ所へ送電した場合における電力の内訳を識別する例を説明する。尚、本発明の実施の形態1では、送電中の電力のロスを考慮しないものとする。また、以下では、上述した「レグ」を「入出力端子」又は「入出力端部」と呼ぶものとする。
図11は、本発明の実施の形態1にかかる電力ネットワークシステム10Aの構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム10Aは、電力ルータ100Aと、電力ルータ200Aと、中央制御装置52とが通信網51を介して接続されている。電力ルータ100Aは、基幹系統11と、電力ルータ200Aとの間で送電可能に接続されている。また、電力ルータ200Aは、電力ルータ100Aと、蓄電池35と、負荷30との間で送電可能に接続されている。そのため、基幹系統11から負荷30へ電力を送電する場合、多段に接続された電力ルータ100A及び200Aを経由することとなる。電力ルータ100A及び200Aは、それぞれ異なる電力セル(不図示)に属しており、所属する電力セルを外部の電力系統に非同期に接続する。尚、基幹系統11、負荷30、蓄電池35及び通信網51は、上述したものと同等である。また、図11における電力ルータ100A又は200Aの接続先は、一例であって、これらに限定されない。
電力ルータ100Aは、直流母線101Aと、入出力端子110Aと、入出力端子120Aと、制御部190Aとを備える。入出力端子110Aは基幹系統11と接続され、入出力端子120Aは電力ルータ200Aの入出力端子210Aと接続される。また、電力ルータ200Aは、直流母線201Aと、入出力端子210Aと、入出力端子220Aと、入出力端子230Aと、制御部290Aとを備える。入出力端子210Aは入出力端子120Aと接続され、入出力端子220Aは蓄電池35と接続され、入出力端子230Aは負荷30と接続される。入出力端子110A、120A、210A、220A及び230Aは、それぞれ上述したレグに相当する構成を有していればよい。尚、本実施の形態1においては、入出力端子110A、210A及び220Aは、最低限、接続先から電力の入力を受け付け、直流母線101A又は201Aへ出力できるものであればよい。また、入出力端子120A及び230Aは、最低限、直流母線101A又は201Aから電力を受け付け、接続先へ出力できるものであればよい。直流母線101A及び201Aは、上記同様、所定の定格電圧に維持される。制御部190Aは、入出力端子110A及び120Aについて、運転モードを含めて各種制御を行う。同様に、制御部290Aは、入出力端子210A、220A及び230Aについて、運転モードを含めて各種制御を行う。尚、制御部190A及び290Aは、図1の制御部190の機能も有する。
図12は、本発明の実施の形態1にかかる中央制御装置52の構成を示すブロック図である。中央制御装置52は、電力ルータ100A及び200B等を管理する情報処理装置である。中央制御装置52は、CPU(Central Processing Unit)521と、メモリ522と、通信部523と、ハードディスク524とを備える。
ハードディスク524は、不揮発性記憶装置である。ハードディスク524は、OS(不図示)、電力送電制御プログラム5241、入出力端子設定情報5242、送電経路情報5243、測定タグ5244及び電力タグ5245等を格納する。ここで、電力送電制御プログラム5241は、本発明の実施の形態1にかかる電力タグ生成処理(例えば、後述する図19の処理)等が実装されたコンピュータプログラムである。
入出力端子設定情報5242は、ある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する際の各入出力端子における入力又は出力の開始時間、終了時間及び有効電力等を予め設定した情報である。送電経路情報5243は、ある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する際の各入出力端子の接続関係を定義した送電経路を設定した情報である。
測定タグ5244は、各入出力端子において測定された受電した電力についての測定値と、測定時間帯と、測定した入出力端部の識別情報とを含む情報である。測定タグ5244は、例えば、測定タグID,電力ルータID、入出力端子ID、入力/出力、測定の開始時刻、終了時刻、測定電力情報(例えば、電力[W]や電力量[kWh])等を含む。但し、これらに限定されない。
電力タグ5245は、測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する付加情報を当該測定タグに結合した情報である。電力タグ5245は、例えば、電力タグID,電力ルータID、入出力端子ID、入力/出力、日付、時間帯、送電元、内訳電力情報(例えば、電力[W]や電力量[kWh])等を含む。但し、これらに限定されない。そのため、電力タグ5245は、複数の送電元からの電力が混合されている場合には、同一の入出力端子で同一の時間帯であっても送電元ごとに生成される。
CPU521は、中央制御装置52における各種処理、メモリ522、通信部523及びハードディスク524へのアクセス等を制御する。通信部523は、電力ルータ100A及び200B等を含む外部との通信を行う。
中央制御装置52は、CPU521が、メモリ522又はハードディスク524に格納されたOS、電力送電制御プログラム5241等を読み込み、実行する。これにより、中央制御装置52は、電力タグの生成処理等を実現することができる。
ここで、以下では、電力ネットワークシステム10A内のある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する場合における電力情報の生成について説明する。図13は、本発明の実施の形態1にかかる電力送電の例を示す図である。すなわち、基幹系統11と蓄電池35とから電力を混合して負荷30へ電力を送電する場合である。具体的には、基幹系統11から電力ルータ100Aの入出力端子110Aへ”7kWh”の電力が入力され、入出力端子110Aから経路RT1を経由して入出力端子120A、入出力端子120Aから経路RT2を経由して入出力端子210A、入出力端子210Aから経路RT3を経由して入出力端子230Aへ”7kWh”の電力が送電される。また、蓄電池35から電力ルータ200Aの入出力端子220A、入出力端子220Aから経路RT4を経由して入出力端子230Aへ”3kWh”の電力が入力される。よって、結果的に、入出力端子230Aから負荷30へ”10kWh”の電力が送電される。
図14は、本発明の実施の形態1にかかる電力送電処理のシーケンス図である。まず、中央制御装置52は、入出力端子の設定及び送電経路の決定を行う(S11)。例えば、中央制御装置52は、図13の電力の送電について、外部から要求を受け付ける。そして、中央制御装置52は、当該要求に応じて電力の送電を実現可能にするために、入出力端子の設定及び送電経路の決定を行う。
ここで、図15は、本発明の実施の形態1にかかる入出力端子設定管理表の例を示す図である。中央制御装置52は、例えば図15に示すように設定ST1〜ST5を設定し、入出力端子設定情報5242としてハードディスク524に格納する。
また、図16は、本発明の実施の形態1にかかる送電経路情報の例を示す図である。ここでは、電力ルータ内外を問わず、送電元と送電先となる入出力端子の識別情報を一対一で対応付けたものを一つの経路とした例である。例えば、経路RT3及びRT4は、送電先が共に入出力端子230Aであるため、入出力端子210A及び220Aからの電力が混合されて入出力端子230Aにおいて受電されることを示す。尚、送電経路情報の表現の仕方はこれに限定されない。中央制御装置52は、例えば図16に示すように経路RT1〜RT4を定義し、送電経路情報5243としてハードディスク524に格納する。
次に、中央制御装置52は、電力ルータ100A及び200Aに対して、送電設定及び電力の測定の指示を行う(S12A及びS12B)。すなわち、中央制御装置52は、通信網51を介して電力ルータ100A及び200Aに対して上記指示を送信する。これにより、電力ルータ100Aの制御部190A及び電力ルータ200Aの制御部290Aは、それぞれ、内部の入出力端子に対して電力の送電を行わせ、併せて、各入出力端子において受電される電力の測定を指示する。例えば、制御部190A及び290Aは、測定間隔を設定してもよい。
そして、各入出力端子は、受電した電力について測定する(S13A及びS13B)。尚、各入出力端子は、電力量を測定するが、電力量以外を測定しても構わない。その後、各入出力端子は、測定した測定値を電力ルータ内の制御部へ通知する。そして、各制御部は、通知された測定値と、測定時間帯と、当該測定した入出力端子の識別情報とを含む測定タグを生成し(S14A及びS14B)、中央制御装置52へ当該測定タグを送信する(S15A及びS15B)。図17は、本発明の実施の形態1にかかる測定タグの例を示す図である。
その後、中央制御装置52は、送電経路上の各電力ルータの制御部から受信した測定タグに基づいて、当該電力送電における電力タグを生成する(S16)。すなわち、中央制御装置52は、受信した測定タグを用いて、測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する情報を含めた電力タグを電力情報として生成する。ここで、付加情報としては、例えば、送電元における電力の売電価格、CO2排出係数、発電由来(原子力、火力、揚水、風力等)、電力送電に関する契約ID等の測定のみでは得ることができない情報が挙げられる。但し、付加情報はこれらに限定されない。図18は、本発明の実施の形態1にかかる電力タグの例を示す図である。
図19は、本発明の実施の形態1にかかる電力タグ生成処理の流れを示すフローチャートである。まず、中央制御装置52は、未選択の入出力端子が存在するか否かを判定する(S21)。つまり、中央制御装置52は、電力タグの生成対象の入出力端子が存在するか否かを判定する。具体的には、中央制御装置52は、ある電力送電における時間帯に、送電経路上の各入出力端子に対応する測定タグのうち未処理のものが存在するか否かを判定する。
未選択の入出力端子が存在する場合、中央制御装置52は、未選択の入出力端子を選択する(S22)。そして、中央制御装置52は、送電経路上の各電力ルータ内の各入出力端部において受電する電力の送電元を、入出力端子設定情報5242に基づいて特定する(S23)。このとき、当該入出力端子が受電する電力が混合されている場合には、複数の送電元が特定されることとなる。続いて、中央制御装置52は、特定された送電元ごとに測定タグを用いて電力タグを生成する(S24)。つまり、中央制御装置52は、当該測定タグに上述した付加情報を結合して電力タグを生成し、ハードディスク524に格納する。
その後、中央制御装置52は、未選択の入出力端子が存在する間、ステップS21〜S24の処理を繰り返す。ステップS21において、電力タグの生成対象の入出力端子が存在しなければ、当該処理を終了する。
このように、電力タグは、ある入出力端子において受電された電力の内訳を各電力タグにより識別することができる。例えば入出力端子230Aにおいて、測定タグMT5により全体で”10.0kWh”が受電されている(図17)。そしてその内訳として、”7.0kWh”が入出力端子210Aを送電元とするものであり、”3kWh”が入出力端子220Aを送電元とするものであること(図18)が識別できる。
尚、本発明の実施の形態1では、電力タグ以外の電力情報を用いて、電力の内訳を識別することもできる。前提としてまず、複数の電力ルータのうち第1の電力ルータ(例えば、電力ルータ100A)内の一の入出力端部を第1の送電元(例えば、基幹系統11と接続された入出力端子110A)とし、第2の電力ルータ(例えば、電力ルータ200A)内の一の入出力端部を第2の送電元(例えば、入出力端子220A)とし、他の入出力端部を送電先(例えば、負荷30と接続された入出力端子230A)とし、当該第2の送電元及び当該送電先以外であって第1の送電元からの電力を受電する入出力端部を中間入出力端部(又は第1の入出力端部。例えば、入出力端子210A)とする。そして、送電先の入出力端部に対して、第1の入出力端部と、第2の送電元の入出力端部と、直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われるものとする。尚、図11の例において、第2の送電元から送電される電力の供給源は、所定の電力の送電において、第1の送電元から送電される電力の過不足を調整するための補助的な電力供給源としてもよい。
このとき、送電先において受電された電力に関する電力情報として、少なくとも第1の送電元の識別情報と、中間入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含むものであればよい。ここで、第1の送電元の識別情報は、電力ネットワークシステム10A内の全ての電力ルータ内の各入出力端部を一意に識別するものである。例えば、第1の送電元の識別情報として、電力ルータID(例えば、電力ルータ100AのID)及びレグID(例えば、入出力端子110AのID)の組み合わせにより表現してもよい。尚、中間入出力端部とは、所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の入出力端部としてもよい。例えば、経路RT1〜RT5に定義された入出力端子である。併せて、中間入出力端部は、第1の送電元から送電され、かつ、第2の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである。例えば、入出力端子120A又は入出力端子210Aが受電する電力は、第1の送電元である基幹系統11から送電された電力”7kWh”である。そして、第2の送電元である蓄電池35からの電力”3kWh”と混合される前の電力でもある。
図20は、本発明の実施の形態1にかかる電力情報の構成例を示す図である。つまり、電力情報には、少なくとも送電元のID(例えば、上述した電力ルータID+レグID)と、中間入出力端部の所定の時間帯に測定された電力の中間測定値とが含まれればよい。尚、所定の時間帯が任意の時間帯であれば、電力情報に測定時間帯自体を含めることが望ましい。一方、所定の時間帯が予め定められたものである場合には、電力情報に測定時間帯自体を含めなくてもよい。図21は、本発明の実施の形態1にかかる電力情報生成処理の流れを示すフローチャートである。まず、中間入出力端部は、自己において受電した電力を測定する(S31)。そして、例えば、中間入出力端部は、中央制御装置へ中間測定値を送信する。次に、中央制御装置は、送電経路情報に基づいて中間入出力端部の(第1の)送電元を特定する(S32)。その後、中央制御装置は、中間測定値及び特定された第1の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する(S33)。
これにより、電力情報を確認することで、送電先において測定された測定値のうち少なくとも中間測定値に基づく電力が、(ここでは電力のロスを考慮していないため)複数の送電元のうち一部から送電されたものであることが識別できる。それ故、複数の送電元のうち他から送電された電力も含まれていることも識別できる。
さらに、中間入出力端部は、送電先を備える電力ルータ内の入出力端部であって、他の電力ルータから電力を受け付けるものであるとよい。例えば、入出力端子210Bであるとよい。これにより、中間測定値が、電力が混合される直前のものとなり識別の精度が高まる。
<発明の実施の形態2>
本発明の実施の形態2では、発明の実施の形態1に改良を加え、送電中の電力のロスを考慮した場合にも電力の内訳を識別することができる。図22は、本発明の実施の形態2にかかる電力ネットワークシステム10Bの構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム10Bは、電力ルータ100Bと、電力ルータ200Bと、中央制御装置52Bとが通信網51を介して接続されている。電力ルータ100Bは、基幹系統11と、太陽光発電パネル33と、電力ルータ200Bとの間で送電可能に接続されている。また、電力ルータ200Bは、電力ルータ100Bと、蓄電池35と、負荷30との間で送電可能に接続されている。尚、図22における電力ルータ100B又は200Bの接続先は、一例であって、これらに限定されない。
本発明の実施の形態2では、発明の実施の形態1に改良を加え、送電中の電力のロスを考慮した場合にも電力の内訳を識別することができる。図22は、本発明の実施の形態2にかかる電力ネットワークシステム10Bの構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム10Bは、電力ルータ100Bと、電力ルータ200Bと、中央制御装置52Bとが通信網51を介して接続されている。電力ルータ100Bは、基幹系統11と、太陽光発電パネル33と、電力ルータ200Bとの間で送電可能に接続されている。また、電力ルータ200Bは、電力ルータ100Bと、蓄電池35と、負荷30との間で送電可能に接続されている。尚、図22における電力ルータ100B又は200Bの接続先は、一例であって、これらに限定されない。
電力ルータ100Bは、直流母線101Bと、入出力端子110B、120B、130B及び140Bと、制御部190Bとを備える。入出力端子110Bは太陽光発電パネル33と接続され、入出力端子120Bは基幹系統11と接続され、入出力端子140Bは電力ルータ200Bの入出力端子210Bと接続される。尚、入出力端子130Bが外部と接続されていても構わない。
また、電力ルータ200Bは、直流母線201Bと、入出力端子210B、220B、230B及び240Bと、制御部290Bとを備える。入出力端子210Bは入出力端子140Bと接続され、入出力端子220Bは蓄電池35と接続され、入出力端子230Bは負荷30と接続される。尚、入出力端子240Bが外部と接続されていても構わない。
ここで、入出力端子120Bと入出力端子220Bとは、上述したマスターモードで運転制御されるものである。そのため、入出力端子120Bは、直流母線101Bを定格の電圧に維持するために、基幹系統11との間で電力の送受電を行う。同様に、入出力端子220Bは、蓄電池35との間で電力の送受電を行う。例えば、太陽光発電パネル33からの電力を電力ルータ100B及び200Bを経由して負荷30へ送電する場合、入出力端子110Bが、当初の取り決め(例えば、買電契約)通りに太陽光発電パネル33から電力を受電したとしても、途中経路での電力ロスに起因して、入出力端子140Bから出力される電力が不足する可能性がある。その場合、入出力端子120Bは、基幹系統11から不足分の電力を取得して直流母線101Bへ供給する。同様に、入出力端子220Bは、蓄電池35から不足分の電力を取得して直流母線201Bへ供給する。
そのため、太陽光発電パネル33が買電契約における購入対象の電力供給源である場合、基幹系統11及び蓄電池35は、補助的な電力供給源となり得る。つまり、基幹系統11及び蓄電池35は、直接的な購入対象ではないが、電力ロスの状況次第で結果的に電力を供給し、支払の対象となり得る。
その他、電力ルータ100B及び200Bの各構成は、図11の電力ルータ100A及び200Aと同等の機能を有するものとする。
図23は、本発明の実施の形態2にかかる中央制御装置52Bの構成を示すブロック図である。中央制御装置52Bのハードディスク524は、図12に加えて、送受電取引契約情報5246及び対応関係管理情報5247をさらに格納する。ここで、送受電取引契約情報5246は、第1の送電元(例えば、太陽光発電パネル33に接続された入出力端子110B)から送電先(例えば、負荷30に接続された入出力端子230B)へ所定の電力を送電するための契約情報である。送受電取引契約情報5246は、例えば、契約ID、送電者ID、受電者ID,日付、時間帯、契約時間、取引電力量、価格、CO2排出係数、発電由来等を含む。但し、これら全てを含む必要はなく、これら以外のものを含めても構わない。また、対応関係管理情報5247は、契約IDと設定IDとの対応付けを管理する表である。尚、送受電取引契約情報5246と入出力端子設定情報5242との対応付けの管理の仕方はこれに限定されない。
また、中央制御装置52Bは、図12の中央制御装置52の機能に加え、電力取引装置として機能してもよい。電力取引装置とは、例えば、電力の販売者と購入者との間の電力の取引契約を支援する情報システムである。尚、電力取引装置は、中央制御装置52Bとは独立したコンピュータにより実現されてもよく、その場合、通信網51又は中央制御52Bと接続する別の通信網に接続されるものとする。
さらに、中央制御装置52Bは、送受電取引契約情報5246に基づいて、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路情報5243を設定する。尚、送電経路情報5243には、各入出力端部の接続関係までを含める必要はなく、少なくとも電力情報を生成するための入出端子の定義が規定されていればよい。
ここで、本発明の実施の形態2にかかる電力ルータ100Bは、外部から複数の入出力端子を経由して電力が供給され、直流母線101Bを介して複数の入出力端子から外部へ電力が出力され得る。この場合、直流母線101Bから複数の入出力端子へどのように電力を分配するかについて、いくつかの実現方法がある。例えば、図24及び図25が挙げられる。
図24は、本発明の実施の形態2にかかる入力電力と出力電力の対応付けの例を示す図である。ここでは、2端子それぞれから電力が供給されており、それらを別の2端子それぞれへ入力と同じ比率で電力を分配する場合を示す。また、図25は、本発明の実施の形態2にかかる入力電力と出力電力の対応付けの例を示す図である。ここでも、2端子それぞれから電力が供給されており、供給元と出力先の端子を一対一で対応させて電力を分配する場合を示す。尚、電力ルータ200Bも同様であり、電力の分配の仕方もこれらに限定されない。
ここで、以下では、電力ネットワークシステム10B内のある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する際に電力融通がされた場合おける電力情報の生成について説明する。図26は、本発明の実施の形態2にかかる電力融通の例を示す図である。ここでは、電力の取引契約により太陽光発電パネル33からの電力”10kWh”を所定の時間帯において、負荷30へ送電するものとする。
例えば、上記の電力取引装置は、電力の販売者と購入者の間で締結された電力の取引契約に関する情報に基づいて中央制御装置52Bへ当該情報と電力の融通依頼を送信する。そして、中央制御装置52Bは、受信した情報を送受電取引契約情報5246としてハードディスク524に格納する。
図27は、本発明の実施の形態2にかかる送受電取引契約情報管理表の例を示す図である。例えば、図27における契約C3が該当することとなる。尚、電力の取引契約は、図27のように複数なされるものであり、日付及び時間帯が重なっても構わないものとする。尚、送受電取引契約情報管理表が保持する情報はこれに限定されない。
この後、図14のシーケンスに従い、中央制御装置52Bは、入出力端子の設定及び送電経路の決定を行い(S11)、電力ルータ100B及び200Bに対して送電設定及び電力の測定の指示を行う(S12A及びS12B)。
ここで、図28は、本発明の実施の形態2にかかる入出力端子設定管理表の例を示す図である。尚、入出力端子設定管理表には、図28以外に、有効/無効電力ランプレートなどの設定情報を保持しても構わない。ここで、中央制御装置52Bは、契約C3を直接的に実現するための設定ST1〜ST4を行うものとする。つまり、補助的な電力供給源である基幹系統11や蓄電池35に接続された入出力端子120Bや入出力端子220Bの設定はされていない。
また、図29は、本発明の実施の形態2にかかる送受電契約情報と入出力端子設定との対応表の例を示す図である。ここでは、契約C3を対象に説明するため、設定ST1〜ST4のうち契約C3に対応付けられた設定ST1のみを例示している。系統又は電源が直接接続される入出力端子に対する設定のみ管理することで、全ての対応関係を管理する必要がなくデータ容量を効率的に利用できる。
また、中央制御装置52Bは、送電経路の決定においては、契約C3を実現するための補助的な電力の送電経路も含めて決定する。図30は、本発明の実施の形態2にかかる送電経路情報の例を示す図である。例えば、経路RT2及びRT5が契約C3を実現するための補助的な電力の送電経路に該当する。
この後、実際に電力の送電が開始され、各入出力端子は、都度、電力を測定し(S13A及びS13B)、各制御部は、測定タグを生成し(S14A及びS14B)、中央制御装置52Bへ当該測定タグを送信する(S15A及びS15B)。その後、中央制御装置52Bは、電力タグの生成処理を行う(S16)。
但し、本実施の形態2では、図26に示したように、送電経路の各所において電力のロスが発生するものとする。以下、本例における電力融通の流れを説明する。
まず、入出力端子110Bは、設定ST1に基づき、太陽光発電パネル33から”10kWh”の電力を受電し、直流母線101Bへ出力し、入出力端子140Bは、設定ST2に基づき、直流母線101Bから”10kWh”の電力を受電しようとする。このとき、入出力端子110Bに関連した電力のロスが発生するため、実際には、入出力端子110Bから直流母線101Bへ”10kWh”の電力が出力されない。そのため、直流母線101Bの定格電圧を維持するため、入出力端子120Bが不足分の電力を基幹系統11から受電し、直流母線101Bに出力する。但し、入出力端子120Bや入出力端子140Bに関連した電力のロスも発生する。そのため、実際には、図26に示したような電力が測定されたものとする。そして、図31に示したような測定タグMT1〜MT3が生成される。図31は、本発明の実施の形態2にかかる測定タグの例を示す図である。
続いて、入出力端子140Bから入出力端子210Bへの送電においてもロスが発生し、入出力端子210B、220B及び230Bのそれぞれに関連した電力のロスも発生する。そのため、図31に示したような測定タグMT4〜MT6が生成される。このように、図31の測定タグMT1〜MT6が生成され、中央制御装置52Bに保存されたことを前提として、本実施の形態2にかかる電力タグの生成処理を説明する。
図32は、本発明の実施の形態2にかかる電力タグ生成処理の流れを示すフローチャートである。また、図33は、本発明の実施の形態2にかかる内訳情報の例を示す図である。図34は、本発明の実施の形態2にかかる内訳情報の算出例を示す図である。図35は、本発明の実施の形態2にかかる電力タグの例を示す図である。以下では、電力タグ生成処理を説明する際に、適宜、図33、図34及び図35を参照する。
まず、中央制御装置52Bは、外部から電力ルータへの入力端子における内訳情報を生成する(S41)。すなわち、中央制御装置52Bは、複数の電力ルータ内の各入出力端部のうち、外部の電力系統からの電力を受電するものを選択する。例えば、中央制御装置52Bは、入出力端子110B、120B及び220Bを選択する。そして、中央制御装置52Bは、測定タグに基づいて、選択した入出力端部において受電した電力量と、当該受電した電力の送電元の識別情報とを含む第1の内訳情報を生成する。例えば、中央制御装置52Bは、測定タグMT1に基づいて、選択した入出力端子110Bにおいて受電した電力量”10.0kWh”と送電元である太陽光発電パネル33の識別情報を含む内訳情報を生成する(図33)。また、入出力端子120B及び220Bについても同様である。
次に、中央制御装置52Bは、未選択の電力ルータが存在するか否かを判定する(S42)。つまり、中央制御装置52Bは、内訳情報の生成対象の入出力端子が存在するか否かを判定する。具体的には、中央制御装置52Bは、入力される電力の内訳情報が全て生成済みの電力ルータのうち未処理のものが存在するか否かを判定する。
未選択の電力ルータが存在する場合、中央制御装置52Bは、未選択の電力ルータを選択する(S43)。ここでは、ステップS41において入出力端子110B及び120Bの内訳情報が生成済みのため、中央制御装置52Bは電力ルータ100Bを選択する。
中央制御装置52Bは、出力端子の内訳情報を生成する(S44)。すなわち、中央制御装置52Bは、測定タグに基づいて、選択した電力ルータから出力される電力量と、当該出力される電力の送電元の識別情報とを含む第2の内訳情報を生成する。例えば、まず、中央制御装置52Bは、選択された電力ルータ100Bにおける出力端子である入出力端子140Bを特定する。そして、中央制御装置52Bは、送電経路情報5243から入出力端子140Bの送電元が入出力端子110B及び120Bであることを特定する。そして、中央制御装置52Bは、以下の式(1)に基づいて、送電元ごとに内訳電力量を算出する。
内訳電力量 = 送電元の測定値 / 全送電元の測定値 × 送電先の測定値 ・・・(1)
内訳電力量 = 送電元の測定値 / 全送電元の測定値 × 送電先の測定値 ・・・(1)
例えば、中央制御装置52Bは、送電元である入出力端子110Bについて、測定タグMT1及びMT3を参照し、式(1)により内訳電力量”9.1kWh”を算出する(図34)。送電元である入出力端子120Bについても同様である。
続いて、中央制御装置52Bは、接続先の入力端子の内訳情報を生成する(S45)。すなわち、中央制御装置52Bは、選択した電力ルータと接続される他の電力ルータ内の入出力端部における測定タグを用いて、当該他の電力ルータにおける第1の内訳情報を生成する。これにより電力ロスを考慮した内訳情報を生成できる。例えば、中央制御装置52Bは、送電経路情報5243を参照し、入出力端子140Bの接続先である入出力端子210Bを特定する。ここで、入出力端子210Bは、上記選択した電力ルータ100Bと接続される他の電力ルータ200B内の入出力端子である。また、中央制御装置52Bは、送電経路情報5243を参照し、入出力端子210Bの送電元が入出力端子110B及び120Bであることを特定する。そして、中央制御装置52Bは、上記式(1)に基づいて、送電元ごとに内訳電力を算出する。
例えば、中央制御装置52Bは、送電元である入出力端子110Bについて、測定タグMT3及びMT4を参照し、式(1)により内訳電力”8.2kWh”を算出する(図34)。送電元である入出力端子120Bについても同様である。
その後、ステップS42へ戻り、未選択の電力ルータ200Bが存在するため、ステップS43へ進む。ここでは、ステップS41及びS45において入出力端子220B及び210Bの内訳情報が生成済みのため、中央制御装置52Bは電力ルータ200Bを選択する。
続いて、中央制御装置52Bは、選択された電力ルータ200Bにおける出力端子である入出力端子230Bを特定する。そして、中央制御装置52Bは、送電経路情報5243から入出力端子230Bの送電元が入出力端子110B、120B及び220Bであることを特定する。そこで、中央制御装置52Bは、送電元である入出力端子110Bについて、測定タグMT4及びMT6を参照し、式(1)により内訳電力”7.5kWh”を算出する(図34)。送電元である入出力端子120B及び220Bについても同様である。
入出力端子230Bの接続先の入力端子はなく(S45)、未選択の電力ルータも存在しないため(S42)、中央制御装置52Bは、電力タグを生成する(S46)。すなわち、中央制御装置52Bは、第1の内訳情報及び第2の内訳情報に基づいて電力タグを生成する。尚、電力タグは、ステップS41、S44及びS45において都度生成しても構わない。例えば、中央制御装置52Bは、図33及び図34の各内訳情報に基づいて図35に示す各電力タグPT1〜PT10を生成し、ハードディスク524に格納する。
このように、本実施の形態2にかかる測定タグ、電力タグを用いることにより、電力ネットワークシステム10B内を流れる電力に関する各種情報の管理が可能となる。例えば、測定時間、測定ポイント(電力ルータ及び入出力端子の位置)、計測値、付加情報等である。また、上述した内訳情報を用いても混合された電力の内訳を識別することが可能となる。そのため、中央制御装置52Bは、内訳情報をハードディスク524に格納しても構わない。
<発明の実施の形態3>
本実施の形態3は、上述した実施の形態2に改良を加えたものである。すなわち、本発明の実施の形態3にかかる中央制御装置は、中間入出力端部に関する異常が検出された場合、複数の電力ルータのうち当該異常が検出された入出力端部を用いずに送電先へ所定の電力と同等の電力を送電するための送電経路情報を再設定するものである。これにより、当初設定した送電経路通りに送電ができなくなっても迂回経路を経由して契約通りに電力を融通することができる。
本実施の形態3は、上述した実施の形態2に改良を加えたものである。すなわち、本発明の実施の形態3にかかる中央制御装置は、中間入出力端部に関する異常が検出された場合、複数の電力ルータのうち当該異常が検出された入出力端部を用いずに送電先へ所定の電力と同等の電力を送電するための送電経路情報を再設定するものである。これにより、当初設定した送電経路通りに送電ができなくなっても迂回経路を経由して契約通りに電力を融通することができる。
また、本発明の実施の形態3にかかる制御部は、測定タグのステータスを未確定として、中央制御装置へ当該測定タグを送信し、中央制御装置は、受信した測定タグに含まれる測定時間において、当該測定タグに対応する入出力端部に関する異常がない場合に、当該測定タグのステータスを確定として記憶装置に保存するものである。これにより、測定タグの信頼性を高めることができる。
また、電力ルータ内の制御部は、電力を測定した入出力端子について測定時間帯に異常を検出した場合、測定タグのステータス属性に例えば、「異常(C,T)」等と設定してもよい。ここで、「C」は異常の原因として例えば、「停止」「電力不足」等を設定するとよい。また、「T」は異常発生の時間帯として例えば「10:01:31−10:01:47」等を設定するとよい。これにより、測定タグが有効な時間帯を管理することができる。
さらに、中央制御装置が迂回経路である送電経路を再設定し、新たに電力が流れ始めた場合、当該迂回経路を形成する入出力端子から生成された測定タグのステータス属性に「復旧(T)」等と設定してもよい。ここで、「T」は迂回時の測定時間帯として例えば「10:01:58−10:10:00」等を設定するとよい。
<その他の発明の実施の形態>
尚、上述した実施の形態1における第1の送電元と第2の送電元については、例えば、第1の送電元を電力の取引契約の対象とし、第2の送電元は補助的な電力供給源としても構わない。つまり、実施の形態1では、電力ロスが無視できる場合に適用可能である。
尚、上述した実施の形態1における第1の送電元と第2の送電元については、例えば、第1の送電元を電力の取引契約の対象とし、第2の送電元は補助的な電力供給源としても構わない。つまり、実施の形態1では、電力ロスが無視できる場合に適用可能である。
さらに、実施の形態1は、第2の送電元から電力が供給されなくても構わない。つまり、複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、第1の送電元から送電先へ所定の電力の送電を行った際に、送電先において受電された電力に関する電力情報として、第1の送電元の識別情報と、所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、当該第1の送電元及び当該送電先以外のものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含むようにしても構わない。
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2013年1月25日に出願された日本出願特願2013−012197を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
10 電力ネットワークシステム
10A 電力ネットワークシステム
10B 電力ネットワークシステム
11 基幹系統
12 大規模発電所
21 電力セル
22 電力セル
23 電力セル
24 電力セル
30 負荷
31 家
32 ビル
33 太陽光発電パネル
34 風力発電機
35 電力貯蔵設備(蓄電池)
35a 蓄電池
35b 蓄電池
41 電力ルータ
42 電力ルータ
43 電力ルータ
44 電力ルータ
50 管理サーバ
51 通信網
52 中央制御装置
52B 中央制御装置
521 CPU
522 メモリ
523 通信部
524 ハードディスク
5241 電力送電制御プログラム
5242 入出力端子設定情報
5243 送電経路情報
5244 測定タグ
5245 電力タグ
5246 送受電取引契約情報
5247 対応関係管理情報
100 (第1)電力ルータ
101 直流母線
102 平滑コンデンサー
103 電圧センサ
110 レグ
111 電力変換部
111D 帰還ダイオード
111P 逆並列回路
111T サイリスタ
112 電流センサ
113 開閉器
114 電圧センサ
115 接続端子
120 レグ
121 電力変換部
122 電流センサ
123 開閉器
124 電圧センサ
125 接続端子
130 レグ
135 接続端子
140 レグ
145 接続端子
150 レグ
151 電力変換部
152 電流センサ
153 開閉器
154 電圧センサ
155 接続端子
180 記憶部
181 優先度テーブル
190 制御部
200 第2電力ルータ
201 直流母線
210 第1レグ(自立レグ)
220 第2レグ(マスターレグ)
230 第3レグ
240 第4レグ
250 第5レグ
300 第3電力ルータ
301 直流母線
310 指定電力送受電レグ
320 マスターレグ
400 第4電力ルータ
401 直流母線
410 自立レグ
420 マスターレグ
500 第5電力ルータ
501 直流母線
600 第6電力ルータ
601 直流母線
BL 支線
100A 電力ルータ
101A 直流母線
110A 入出力端子
120A 入出力端子
190A 制御部
200A 電力ルータ
201A 直流母線
210A 入出力端子
220A 入出力端子
230A 入出力端子
290A 制御部
100B 電力ルータ
101B 直流母線
110B 入出力端子
120B 入出力端子
130B 入出力端子
140B 入出力端子
190B 制御部
200B 電力ルータ
201B 直流母線
210B 入出力端子
220B 入出力端子
230B 入出力端子
240B 入出力端子
290B 制御部
C1〜C3 契約
ST1〜ST4 設定
RT1〜RT5 経路
MT1〜MT6 測定タグ
PT1〜PT10 電力タグ
10A 電力ネットワークシステム
10B 電力ネットワークシステム
11 基幹系統
12 大規模発電所
21 電力セル
22 電力セル
23 電力セル
24 電力セル
30 負荷
31 家
32 ビル
33 太陽光発電パネル
34 風力発電機
35 電力貯蔵設備(蓄電池)
35a 蓄電池
35b 蓄電池
41 電力ルータ
42 電力ルータ
43 電力ルータ
44 電力ルータ
50 管理サーバ
51 通信網
52 中央制御装置
52B 中央制御装置
521 CPU
522 メモリ
523 通信部
524 ハードディスク
5241 電力送電制御プログラム
5242 入出力端子設定情報
5243 送電経路情報
5244 測定タグ
5245 電力タグ
5246 送受電取引契約情報
5247 対応関係管理情報
100 (第1)電力ルータ
101 直流母線
102 平滑コンデンサー
103 電圧センサ
110 レグ
111 電力変換部
111D 帰還ダイオード
111P 逆並列回路
111T サイリスタ
112 電流センサ
113 開閉器
114 電圧センサ
115 接続端子
120 レグ
121 電力変換部
122 電流センサ
123 開閉器
124 電圧センサ
125 接続端子
130 レグ
135 接続端子
140 レグ
145 接続端子
150 レグ
151 電力変換部
152 電流センサ
153 開閉器
154 電圧センサ
155 接続端子
180 記憶部
181 優先度テーブル
190 制御部
200 第2電力ルータ
201 直流母線
210 第1レグ(自立レグ)
220 第2レグ(マスターレグ)
230 第3レグ
240 第4レグ
250 第5レグ
300 第3電力ルータ
301 直流母線
310 指定電力送受電レグ
320 マスターレグ
400 第4電力ルータ
401 直流母線
410 自立レグ
420 マスターレグ
500 第5電力ルータ
501 直流母線
600 第6電力ルータ
601 直流母線
BL 支線
100A 電力ルータ
101A 直流母線
110A 入出力端子
120A 入出力端子
190A 制御部
200A 電力ルータ
201A 直流母線
210A 入出力端子
220A 入出力端子
230A 入出力端子
290A 制御部
100B 電力ルータ
101B 直流母線
110B 入出力端子
120B 入出力端子
130B 入出力端子
140B 入出力端子
190B 制御部
200B 電力ルータ
201B 直流母線
210B 入出力端子
220B 入出力端子
230B 入出力端子
240B 入出力端子
290B 制御部
C1〜C3 契約
ST1〜ST4 設定
RT1〜RT5 経路
MT1〜MT6 測定タグ
PT1〜PT10 電力タグ
Claims (18)
- 外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備え、
少なくとも第1の電力ルータと第2の電力ルータとを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記第1の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、
前記第2の電力ルータ内の一の入出力端部を第2の送電元とし、当該第2の電力ルータ内の他の入出力端部を送電先とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第2の電力ルータ内の前記複数の入出力端部のうち、前記第1の送電元からの電力を受電する第1の入出力端部と、
前記第2の送電元の入出力端部と、
前記第2の電力ルータ内の前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記第1の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする電力ネットワークシステム。 - 前記第2の送電元から送電される電力の供給源は、前記所定の電力の送電において、前記第1の送電元から送電される電力の過不足を調整するための補助的な電力供給源である
ことを特徴とする請求項1に記載の電力ネットワークシステム。 - ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置をさらに備え、
前記中央制御装置は、
前記第1の送電元から前記送電先へ前記所定の電力を送電するための契約情報に基づいて、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路情報を設定し、
前記送電経路情報に基づいて、前記複数の電力ルータに対して前記所定の電力の送電を指示する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力ネットワークシステム。 - 前記中央制御装置は、
前記第1の入出力端部に関する異常が検出された場合、前記複数の電力ルータのうち当該異常が検出された第1の入出力端部を用いずに前記送電先へ前記所定の電力と同等の電力を送電するための前記送電経路情報を再設定する
ことを特徴とする請求項3に記載の電力ネットワークシステム。 - ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置をさらに備え、
前記入出力端部は、受電した電力を測定し、当該測定された測定値を前記制御手段へ通知し、
前記制御手段は、前記通知された測定値と、測定時間帯と、当該測定した入出力端部の識別情報と前記電力ルータの識別情報を含む測定タグを生成し、前記中央制御装置へ当該測定タグを送信し、
前記中央制御装置は、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータの制御手段から受信した前記測定タグに基づいて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力ネットワークシステム。 - 前記中央制御装置は、
前記受信した測定タグを用いて、当該測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する情報を含めた電力タグを前記電力情報として生成する
ことを特徴とする請求項5に記載の電力ネットワークシステム。 - 前記制御手段は、前記測定タグのステータスを未確定として、前記中央制御装置へ当該測定タグを送信し、
前記中央制御装置は、
前記受信した測定タグに含まれる測定時間帯において、当該測定タグに対応する入出力端部に関する異常がない場合に、当該測定タグのステータスを確定として記憶装置に保存する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の電力ネットワークシステム。 - 前記中央制御装置は、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の各入出力端部の接続関係を定義した送電経路情報に基づいて、各電力ルータ内の各入出力端部において受電する電力の送電元を特定し、
前記特定した送電元についての前記測定タグを用いて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の電力ネットワークシステム。 - 前記中央制御装置は、
前記複数の電力ルータ内の各入出力端部のうち、前記外部の電力系統からの電力を受電するものを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した入出力端部において受電した電力量と、当該受電した電力の送電元の識別情報とを含む第1の内訳情報を生成し、
前記第1の内訳情報が生成された電力ルータを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した電力ルータから出力される電力量と、当該出力される電力の送電元の識別情報とを含む第2の内訳情報を生成し、
前記選択した電力ルータと接続される他の電力ルータ内の前記入出力端部における測定タグを用いて、当該他の電力ルータにおける前記第1の内訳情報を生成し、
前記第1の内訳情報及び前記第2の内訳情報に基づいて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の電力ネットワークシステム。 - 前記制御手段は、前記複数の入出力端部を所定の運転モードで運転制御し、
前記運転モードは、前記直流母線の電圧が前記所定の定格電圧に維持されるように前記入出力端部を動作させる運転モードであるマスターモードを含み、
前記第2の送電元は、前記マスターモードで運転制御される入出力端部である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電力ネットワークシステム。 - ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置をさらに備え、
前記第1の入出力端部は、
前記中間測定値を測定し、前記制御手段により前記中央制御装置へ当該中間測定値を送信し、
前記中央制御装置は、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の各入出力端部を定義した送電経路情報に基づいて前記第1の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第1の送電元の識別情報とを含めて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力ネットワークシステム。 - 所定の定格電圧に維持される直流母線と、一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備える複数の電力ルータと、ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置とを用いた電力識別方法であって、
少なくとも第1の電力ルータと第2の電力ルータとを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記中央制御装置が、前記第1の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、前記第2の電力ルータ内の一の入出力端部を第2の送電元とし、当該第2の電力ルータ内の他の入出力端部を送電先とし、前記送電先の入出力端部に対して、前記第2の電力ルータ内の前記複数の入出力端部のうち前記第1の送電元からの電力を受電する第1の入出力端部と、前記第2の送電元の入出力端部と、前記第2の電力ルータ内の前記直流母線と、を介して所定の電力の送電を行うために、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路情報を設定し、
前記第1の入出力端部が、所定の時間帯に受電された電力を中間測定値として測定し、
前記第1の入出力端部が、前記制御手段により前記中央制御装置へ前記中間測定値を送信し、
前記中央制御装置が、
前記送電経路情報に基づいて前記第1の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第1の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する
電力識別方法。 - 前記入出力端部が、受電した電力を測定し、当該測定された測定値を前記制御手段へ通知し、
前記制御手段が、前記通知された測定値と、測定時間帯と、当該測定した入出力端部の識別情報と前記電力ルータの識別情報を含む測定タグを生成し、前記中央制御装置へ当該測定タグを送信し、
前記中央制御装置が、前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータの制御手段から受信した前記測定タグに基づいて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項12に記載の電力識別方法。 - 前記中央制御装置が、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の各入出力端部において受電する電力の送電元を、前記送電経路情報に基づいて特定し、
前記特定した送電元についての前記測定タグを用いて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項13に記載の電力識別方法。 - 前記中央制御装置が、
前記受信した測定タグを用いて、当該測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する情報を含めた電力タグを前記電力情報として生成する
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の電力識別方法。 - 前記中央制御装置が、
前記複数の電力ルータ内の各入出力端部のうち、前記外部の電力系統からの電力を受電するものを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した入出力端部において受電した電力量と、当該受電した電力の送電元の識別情報とを含む第1の内訳情報を生成し、
前記第1の内訳情報が生成された電力ルータを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した電力ルータから出力される電力量と、当該出力される電力の送電元の識別情報とを含む第2の内訳情報を生成し、
前記選択した電力ルータと接続される他の電力ルータ内の前記入出力端部における測定タグを用いて、当該他の電力ルータにおける前記第1の内訳情報を生成し、
前記第1の内訳情報及び前記第2の内訳情報に基づいて前記電力タグを生成する
ことを特徴とする請求項15に記載の電力識別方法。 - 外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備え、
少なくとも第1の電力ルータと第2の電力ルータとを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記第1の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、前記第2の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、前記第1の送電元から前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記第1の送電元からの電力を受電する前記第2の電力ルータ内の前記送電先以外の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする電力ネットワークシステム。 - 電力セルを外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータであって、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備え、
当該電力ルータと接続される他の電力ルータ内の一の入出力端部を第1の送電元とし、
前記複数の入出力端部のうち、一の入出力端部を第2の送電元とし、他の入出力端部を送電先とし、当該第2の送電元及び当該送電先以外であって前記第1の送電元からの電力を受電する入出力端部を第1の入出力端部とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第1の入出力端部と、
前記第2の送電元の入出力端部と、
前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第1の送電元の識別情報と、
前記第1の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする電力ルータ。
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