JP6410043B2 - 分散型発電システム、制御局、及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、送電グリッド網によって接続された分散型発電システムに関し、特に、運用コストを最適化するように、各発電手段の動作制御を行う分散型発電システム、制御局ならびにその制御方法に関する。

複数の発電設備を送電グリッド網を介して需要負荷に接続すると共に、個々の発電設備の運転制御を可能に構成された分散型電源システムがいくつか提案されている。
提案されている分散型電源システムを例示すれば、特許文献１ないし３が挙げられる。
特許文献１に記載された分散型電源システムは、電力負荷に電力を供給する複数の発電装置と、その複数の発電装置の動作数を制御する発電数制御器とを有する。複数の発電装置と発電数制御器とは、通信ネットワークで接続されている。この発電数制御器は、システム内の総電力負荷量を複数の発電装置で分散発電する際に、効率の悪い低発電量を避けつつ稼動発電機の全てが閾値以上の発電量になる発電装置数を決定する。
特許文献２に記載された分散型電源システムは、送電網での送電ロスによる非効率化を懸念して、送電ロスが最小となる（潮流を抑える）ように稼動発電機を決定する。
特許文献３に記載された分散型電源システムは、商用電源が停電した際で、分散型電源で賄いきれない場合に、所定の電力負荷（重要度の低い電力負荷）を切り離す制御を行う。また、このシステムでは、管理者より停電期間の入力を受け付け、その期間（停電期間）の必要需要電力を需要電力予測ツールによって予測算定して、需要の充足を検証する。
また、商用電源側スマートグリッドの検討に対して、基幹網（商用電源網）と独立的に所定の範囲内で小さめな送電グリッドを構築して運用することも検討されている。この所定範囲内で運用されるグリッドをマイクログリッドやピコグリッド、セルなど呼んでいる。この所定範囲は、都度適宜設定され、例えば、地域、街、ビル、数軒の家庭群などで構成される。また、学校や病院などでの複数の建物によるグリッド網の検討もなされている。

特開２００９−１８９２２６号公報 特開２００５−１４３２３８号公報 特開２００８−０１１６１２号公報

多くの提案の中で、分散型発電での発電力と多数ある需要負荷での需要とのバランス制御について検討されている。
しかしながら、発明者は、所定範囲を受け持つように送電グリッド網によって接続された分散型発電システムの運用について、運用コストの面に一つの課題を見出す。
ここで、例示した先行技術文献を用いて、具体的な課題を説明する。
特許文献１の分散発電制御システムでは、発電効率を一定以上に保ちつつできるだけ多くの発電機を稼動することで需要の変化の追従が可能になる。他方で発電装置のＯＮ／ＯＦＦ時に発生する燃料ロスを考慮すると無駄が多い。
特許文献２の分散発電システムも同様に、高効率な発電機を送電ロス等を考慮して稼動発電機として選択するものの、低発電量の発電による燃料費の無駄が発生する。
また、特許文献３の分散発電システムも同様である。
また、世界の多種多様な電力状況に鑑みて、電力品質等を維持したまま運用コストの低減に関して望まれる分散型発電システムの態様を検討する。
また、上記観点と共に、既存の電力網（商用系統）、電力設備、需要家の設備の有効利用に関して、総じて若しくは所定条件下で秀でたシステムを検討する。
本発明は、所定グリッド内を賄う分散発電の高効率化を達成する稼動発電機の選択制御により、運用コストを既存システムに対して低減する分散型発電システム及びその制御方法を提供する。

本発明に係る分散型発電システムは、外部電源からの受電を受け得ると共に調整可能に発電を行える複数の配電局と、前記複数の配電局に接続され、受電した電力を、電力を使用する複数の需要負荷に供給する送電グリッド網と、電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得し、該取得した配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得し、前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに選定処理する制御局とを備えることを特徴とする。
本発明に係る分散型発電の制御局は、外部電源の停止時に、発電を行える複数の配電局により送電グリッド網に接続された複数の需要負荷に給電するために、前記外部電源からの電力供給の停止に伴って電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得する停電状況検出部と、前記配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得する電力需要量監視部と、前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに選定処理する稼働発電設備決定部とを含み成ることを特徴とする。本発明に係る分散型発電の制御方法は、外部電源の停止時に、発電を行える複数の配電局により送電グリッド網に接続された複数の需要負荷に給電するために、前記外部電源からの電力供給の停止に伴って電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得すると共に、該取得した配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得する情報取得工程と、前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに選定処理する選定処理工程とを含み成ることを特徴とする。

本発明によれば、所定グリッド内を賄う分散発電の高効率化を達成する稼動発電機の選択制御により、運用コストを既存システムに対して低減する分散型発電システム及びその制御方法を提供できる。

図１は、実施形態１における分散型発電システムを示すシステム構成図である。
図２は、実施形態１における集中制御局１００の構成図である。
図３は、実施形態１における停電を検出した場合の集中制御装置１００の動作例を説明するフローチャートである。
図４は、実施形態１における停電時間閾値以下の電力負荷に対する稼動発電設備を決定するフローチャートを示す。
図５は、実施形態２における停電を検出した場合の制御局の動作例を説明するフローチャートである。
図６は、実施形態３における処理動作を説明するために簡単化した分散型発電システムを示すシステム構成図である。
図７は、実施形態３における電力負荷群に対するシステム構成を決定する処理動作例を示したフローチャートである。
図８Ａは、各需要負荷の需要量を例示する説明図である。
図８Ｂは、稼働発電設備と需要負荷グループとのペアを複数ケース導き出した際のシステム構成を例示した説明図である。
図９は、実施形態４における電力負荷群に対するシステム構成を決定する処理動作例を示したフローチャートである。
図１０は、実施形態４における、決定された単位時間毎のシステム構成を示したスケジュールテーブル情報を示した説明図である。
図１１は、実施形態４における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に用いる電力需要予測一覧を表した需要予測テーブル情報を示した説明図である。
図１２は、実施形態４における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、各々のシステム構成について運用ルールに基づく候補としての妥当性を判定処理した結果を表した妥当性判定テーブル情報を示した説明図である。
図１３は、実施形態４における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、妥当性を有した各々のシステム構成について、配電時間（該当単位時間）の電力供給需要量（予測需要）に従い、より低いコストになる組み合わせを選定処理した結果を表した選定結果テーブル情報を示した説明図である。
図１４は、実施形態５における分散型発電システムを示すシステム構成図である。
図１５は、実施形態５における電力負荷群に対するシステム構成を決定する処理動作例を示したフローチャートである。
図１６は、実施形態５における、決定された単位時間毎のシステム構成を示したスケジュールテーブル情報を示した説明図である。
図１７は、実施形態５における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、各々のシステム構成について運用ルールに基づく候補としての妥当性を判定処理した結果を表した妥当性判定テーブル情報を示した説明図である。
図１８は、実施形態５における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、妥当性を有した各々のシステム構成について、配電時間（該当単位時間）の電力供給需要量（予測需要）に従い、より低いコストになる組み合わせを選定処理した結果を表した選定結果テーブル情報を示した説明図である。
図１９は、実施形態６における分散型発電システムを示すシステム構成図である。
図２０は、実施形態６における、決定された単位時間毎のシステム構成を示したスケジュールテーブル情報を示した説明図である。
図２１は、実施形態６における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、各々のシステム構成について運用ルールに基づく候補としての妥当性を判定処理した結果を表した妥当性判定テーブル情報を示した説明図である。
図２２は、実施形態６における、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、妥当性を有した各々のシステム構成について、配電時間（該当単位時間）の電力供給需要量（予測需要）に従い、より低いコストになる組み合わせを選定処理した結果を表した選定結果テーブル情報を示した説明図である。

以下、本発明の複数の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態で説明する思想は他の実施形態に適宜組み合わせることが可能であり、所要に組み合わせて考えればよい。
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１における分散型発電システムを示すシステム構成図である。
図１に示した分散型発電システム１は、所定グリッド（セクタ、セルなどとも呼ばれる）に存在する複数の需要（需要負荷）に対して、商用電源とともに、複数の発電設備から電力供給を行える。
分散型発電システム１は、図示するように集中制御局１００と複数の配電局２００（２００Ａ〜２００Ｃ）と送電グリッド網３００（３００Ａ、３００Ｂ）とを含み、外部電源である商用系統と管理範囲内の諸所の需要負荷とに接続されている。なお、図中の需要負荷１、２・・・は、配電された電力を消費する家庭、ビル、学校、病院等の需要家を示している。
集中制御局１００の役割は、商用電源の停止時に、システムに接続されている需要負荷（停電時に給電が求められる需要）に、低コストで電力を供給することにある。
そのため、集中制御局１００は、配電時間に関する情報と電力供給需要量を少なくとも含む諸所の電力に関する情報を収集・取得して、発電力の制御や需要の調整、系統の切り替え等をシステム内の諸所の箇所を個々又は一体的に指示や動作させる。この際のシステム運用は、商用系統の受電停止期間とその停止期間中の需要を満たす電力供給需要量に従い、受電停止期間中での総運用コストが低減するように選定した１若しくは必要数の配電局（発電設備、発電手段）を動作させる。情報の収集は、情報ネットワークを介して直接的に収集したり、人為的に入力を受け付ける。また、集中制御局１００内で、予測・推定により停止期間や需要量を算出処理して、その情報を用いてもよい。なお、情報ネットワークは、通信網を有線又は無線で形成すればよい。また電力線を通信に用いてもよい。
複数の配電局２００は、外部電源に当たる商用系統からの受電を受けて需要に配電できると共に、自己の内部に発電設備（発電手段）を有して需要に配電できる。外部電源は、商用系統以外にも、隣接する他のグリッドなどからの供給であってもよい。配電局２００は、配電局２００Ｂのように複数の発電設備を有してもよい。１つの配電局２００に設置される各発電設備は、各々集中制御局１００から管理されてもよいし、配電局側で一体的に管理されてもよい。
各配電局２００の発電手段は、各需要家や分散型発電システム１の管理者などが発電設備を設置して、停電時などに稼動させ得るように準備されている。
各配電局２００の発電設備は、一般的な非常用電源設備や、ハイブリッド発電設備に用いる設備を利用できる。例えば、ディーゼル発電機や蓄電池、燃料蓄電池、ガスタービン発電機、蒸気タービン発電機、バイオマス発電、などが挙げられる。なお、太陽光発電設備や風力発電設備、水力発電設備などのように、常時的に発電して需要負荷に配電する設備を含んでもよい。なお、これらの発電手段は例示であり、発電手段を限定するものではない。
各配電局２００は、一般的な電力会社から買電する接続点となる。必要に応じて売電する仕組みを有してもよい。また、必要に応じて、外部電源と成り得る他の分散型発電システム（他のセクタ、セル）に電力融通する仕組みを有してもよい。
なお、各配電局２００からの需要に対する配電は、必ずとも商用電源に同期する必要は無い。例えば、需要に対して、商用電源と異なる周波数で給電してもよいし、異なる電流タイプ（ＡＣ、ＤＣ）や、異なる電圧で給電してもよい。例えば、商用系統が交流電源であれば、各配電局２００は、商用系統から受けた電力を交流／交流変換や交流／直流変換を介して受電する構成でもよい。
送電グリッド網３００は、各配電局２００と各需要負荷とに接続され、商用電源や各配電局２００から受電した電力を、電力を使用する需要（各需要負荷）に供給する。
送電グリッド網３００は、単純には制御される箇所がない分配電線のみで構成することができる。また、変圧器や遮断器を含んでもよい。他方、各配電局２００と需要負荷と系統を分け得るように配電経路を変更できるように構成してもよい。配電経路は、継電器などの操作で切り替えればよい。なお、図中では２系統（３００Ａ、３００Ｂ）に分けた送電グリッドを示している。
図示するように、送電グリッド網３００は、各配電局２００に接続され、商用系統及び／又は各配電局２００の何れか又は全てから受電した電力を、電力を使用する１ないし複数の需要負荷に供給する。
送電グリッド網３００の制御は、集中制御局１００が行っても良いし、各配電局２００が行ってもよい。また、集中制御局１００で出される指示の元に人間が経路を切り替えてもよい。
次に、集中制御局１００の構成例を説明する。
図２は、本実施形態における集中制御局１００の構成図である。集中制御局１００は、図示するように、電力需要量監視部１１０、稼動発電設備決定部１２０、停電状況検出部１３０、通信部１４０を含み成る。
本構成例では、情報ネットワークから送られてくる情報と送り出す情報は、全て通信部１４０を介して行われるように構成されている。なお、通信手段は、１種類に限定されることなく、電力線通信、無線通信、有線通信を、構築するシステム構成に合わせて適宜採用すればよい。
電力需要量監視部１１０は、常時的に各需要負荷（各需要家）での電力需要量を監視して総需要量を算出し、監視結果の集計たる総需要量を稼動発電設備決定部１２０に通知する。この総需要量は、現時点で電力供給を行う必要がある電力量である。換言すれば、管理下の需要負荷全体での消費電力である。この総需要量に基づけば直後、及び配電時間中の電力供給需要量を推定できる。また、この電力供給需要量を、予め収集されている時間帯毎などの電力変動を推定するための各種データを用いて、精度良く推定・予測してもよい。また、電力需要量監視部１１０は、電力供給需要量の取得（通知、推定、予測）を、配電局ごとや需要負荷ごとに区分けして実行して、稼動発電設備決定部１２０に通知してもよい。
稼動発電設備決定部１２０は、通信部１４０を介して各配電局２００の電力流通に係る情報（系統電源を使用しているか、発電手段を使用しているかなど）を取得し、選定部１２１により稼動させる発電手段（必要に応じて出力や送電経路など）を決定する。また、稼動発電設備決定部１２０は、決定事項に基づき必要に応じた動作を行わせるための情報を各配電局２００や送電グリッド網３００等に通信部１４０を介して通知や遠隔操作を行う。例えば、発電設備の起動／停止命令や出力値の指示、網の切り替え指示など、である。発電設備情報格納部１２２には、管理下の全配電局２００（全発電手段）に関する情報が格納されている。発電設備情報格納部１２２に格納される情報の内容は、個々の発電設備の最大出力容量、低効率や高効率となる発電出力の値（低効率閾値，高効率閾値）、稼動状態（発電設備ＯＮ／ＯＦＦ）、稼動している場合には発電出力、電圧、力率、周波数などが格納される。また、個々の発電設備の起動コストや停止コスト、運用コストに関する情報などがコスト情報として記憶されている。この情報は、時間経過に伴うコスト変動が示された起動−運転コスト曲線データとして保持することとしてもよい。また、燃料費などを変数とした関数で記憶してもよい。このようにすれば、燃料費などを停電時の実費で計算でき、また、稼動する配電局２００（発電手段）を選定する際の対比処理が容易になる。これらの情報は選定部１２１に通知され、稼動させる配電局２００（発電手段）の決定に使用される。
停電状況検出部１３０は、各配電局２００と通信部１４０を介して、商用電源からの電源供給が途絶えた際にその状況を検出処理する。
また、停電状況検出部１３０は、商用電源の停止に伴い、分散型発電システム１内で発電を行って需要に必要な電力を供給する必要稼働時間（予測停電時間）を取得して、その値を稼動発電設備決定部１２０（選定部１２１）に通知する。この必要稼働時間は、まず商用電源からの受電が回復するまでの推定期間により定める。他方、必要稼働時間を、受電が回復するまでの期間により長くしたり短くしたりすることもある。
必要稼働時間の推定処理のため、停電状況検出部１３０は、予め又は停電したら即座に必要稼働時間の識別の根拠とする配電時間に関する情報を取得する。配電時間に関する情報は、電力供給が必要となる時間（必要稼働時間）の算定に使用する受電が停止する期間を定めた情報（受電停止期間情報）若しくは配電を行う期間を定めた情報（配電時間情報）を用いればよい。
受電停止期間情報（予測停電時間、予定停電時間）は、電力会社や人間（管理者）等から受け付ける。配電時間情報は、電力会社以外から、例えば過去の類似した停電のデータベースや、人間（管理者）からも受け付けてもよい。
配電時間に関する情報は、例えば、日々の時間帯を示す様に規定しても良いし、特定の時点まで停電する（特定の時点から配電する）ことを示すように規定すれば良い。また現時点から１時間などのように規定してもよい。
通常の停電のように何らかの理由で商用電源からの電源供給が途絶えた場合に備え、集中制御局１００は、常に各配電局２００の状態及び需要量を観察により取得することが望ましい。また、時間経過と共に変動する需要量のデータベース（例えば１日、１週、年間、季節の最大値／平均値）を有して、使用電力量（需要量）の推定値を求めて予備率を定めることが望ましい。また、系統ごと（需要家群ごと）に異なる予備率を設定する構成とすれば、所要安定度をより低コストで実現することができる。また、停電時に必要になる需要量のデータベース（例えば１日、１週、年間、季節の最大値／平均値）を予め収集して、利用することも必要発電量の推定値（予測値）を求めることに有効に働く。他方、停電時に、直前の電力需要に基づけば直後の電力需要が推定できるので、単純に需要変動率を加えて求めてもよい。
稼動発電設備決定部１２０（選定部１２１）は、停電状況を即座に識別して各需要負荷に対する必要な発電量を求める。稼動発電設備決定部１２０（選定部１２１）は、求めた発電量を効率的に発電できる各配電局２００（発電手段）について、算定した必要稼働時間を所望する燃料コストやコスト率の範囲内になる組み合わせを導出処理して選定する。この際に、個々の配電局２００（個々の発電手段）の起動及び停止コストと運用コストに従って、受電停止期間中での総運用コストを低減できる１若しくは必要数の各配電局２００（発電手段）を導き出して選択処理を行う。本実施形態の選定処理では、電力供給需要量を所定効率範囲内で賄える最低限の台数の発電設備を選定すればよい。
次に、より具体的な例として、高圧送電線のトラブルの様な原因により突発的な理由で商用電源からの電源供給が途絶えた場合の集中制御局１００の動作を説明する。
現状の電力システムでは、何らかの理由で電力会社からの電力供給が途絶えた場合に、企業や施設などがそれぞれ発電設備を非常用電源として手動又は自動で稼動して、需要家各々が発電して必要電力を賄っている。また、企業や大学のように、非常用発電設備を複数の建物で共用することも行われている。
他方、本分散型発電システム１では上記したように集中制御局１００が分散配置されている各発電手段の動作を管理する。
図３は、停電を検出した場合の集中制御装置１００の動作例を説明するフローチャートである。
まず、集中制御装置１００（停電状況検出部１３０）は、停電を検出した場所、即ち、どの配電局２００への電力供給が途絶えたかを検出する（Ｆ１０１）。通常、広域停電であれば、複数の配電局２００への供給が同時的に途絶えることが多い。他方、送電系統トラブルであれば、供給が途絶えた配電局２００は限定されることになる。このため、一の配電局２００のみに対して停電した場合、局所的な事故などの要因による停電が疑われる。なお、集中制御装置１００が直接的に商用電源の状態を検出して停電を監視してもよい。また、輪番停電であれば、電力会社が任意に指定した地域への配電が停止され、供給が途絶える配電局２００と途絶えない配電局２００が生じ得る。
次に、停電状況検出部１３０は、それぞれの又は全ての配電局２００に要求される電力需要量を集中制御局１００の電力需要量監視部１１０を経由して取得する（Ｆ１０２）。この際、停電のタイプから予測停電時間（必要稼働時間）を決定する（Ｆ１０３）。例えば、電力会社等の告知で電力供給停止計画を通知されている場合、その計画から予測（予定）停電時間（必要稼働時間）を取得する。また、停電時間は、過去の履歴から予測、同じ管轄下の他地区からの情報を元に予測、などを行って決定しても良い。これら配電に関する情報は、発電設備の起動停止計画（選定処理）に使われる。
そこで、稼動発電設備決定部１２０は、Ｆ１０３で決定された停電時間（必要稼働時間）に対して予め定められた閾値以下となる配電局（発電設備）について、その管理下にある需要負荷に対する稼動発電設備を決定する（Ｆ１０４）。なお、１つの配電局に複数の発電設備がある場合（例．配電局２００Ｂ）、個々の発電設備を配電局と見做して上記処理動作を実行すればよい。以下の実施形態も同様である。
ここで稼動させる発電設備を決定する演算処理例を多くの発電手段の代表的な発電設備たるディーゼル発電機を用いて説明する。なお、以下の説明は、停電時に、ある配電局２００に設置されている既存の非常用電源設備（ディーゼル発電機）を起動するか否かを、集中制御局１００が決定するスキームを示している。
ディーゼル発電機は、起動及び停止時に定格運転時の３〜５倍以上の燃料が必要となる。そのため、コスト上、短時間の停電のために発電機のＯＮ／ＯＦＦを頻繁に行うことは避けたい。以下では、稼働コストの単位を日本の通貨単位［円］で示して説明する。稼働コストの単位は、現地通貨単位など、任意の基準単位を所望に用いればよい。
停電時間の閾値（Ｔ［分］）は、起動時のオイル代［円］の比較から計算処理する。所要電力を出力する通常稼動時のオイル代が例えば１０円／分だとする。また起動時の１分当たりの必要出力が５倍になるとすれば、起動時のオイル代は５０円／分と計算できる。このため、起動して通常稼動状態になるまでの時間（起動時間）が５分間とすると、起動にかかるオイル代は２５０円となる。
そのとき、停電時間がｔ［分］とすれば、停電時間中の稼動オイル代は１０ｔ［円］である。このとき、起動コストと稼動コストが等しくなる稼働時間は、ｔ＝２５分となる。
そこで、稼動発電設備決定部１２０は、停電時間閾値Ｔを２５分以下とする場合に、他の発電機で電力供給を行い、このディーゼル発電機について起動しないことを決定処理する。また、ユーザー要求によって閾値Ｔは可変である。例えば、起動コストを稼動コストの５０％以下としたい場合、起動コストを１０ｔ ｘ ０．５以下に抑える必要がある。この事例では停電閾値は５０分とする。このように閾値Ｔは任意に可変できる。
停電時間が長期間になる場合や需要量が所定の閾値より大きい場合、稼動発電設備決定部１２０は、既存の非常用電源設備の通常運用と同様に、各電力負荷に直接的に接続される配電局内に設置される発電機を稼動すると決定する。
また、停電時間閾値以下であっても、全体の需要量が１台（若しくは数台）の発電機で賄える需要の閾値以下となる場合にも複数の電力負荷が１台（若しくは数台）の発電設備により電力供給を行うと決定処理する。
図４は、停電時間閾値以下の配電局配下であった電力負荷に対する、稼動発電設備を決定するフローチャートを示す。ここでは、集中管理局１００の内部処理動作として説明するが、この動作は各配電局２００内や需要家で分散的に行なわれても良い。
停電は、各配電局によって開始タイミングが数秒〜数分ずれる場合がある。この場合には、システムに合わせて他配電局の停電開始を待つようにタイミングを調整すればよい。また、配電局毎の停電開始を受けて、都度、配電を要する需要負荷を検出してもよい。また、或る配電局では停電が起こり、別の配電局では停電が起こらないこともある。本発明では、このような場合でも、停電が起こっていない配電局内の発電設備を稼働して低コストを実現可能にしている。
まず、停電状況検出部１３０は、情報取得工程として、停電により電力供給が途絶える需要負荷と配電期間（停電時間）を検出する（Ｆ２０１）。次に、電力需要量監視部１１０は、情報取得工程として、検出した需要負荷で使用されることとなる総電力需要量（Ｓ）を算出処理する（Ｆ２０２）。総電力需要量（Ｓ）は、配電局２００全てへの外部電源が停電した際に、所定グリッド内の全て需要負荷でのその時間の需要量となる。他方、一部の配電局２００のみが停電した場合、総電力需要量（Ｓ）は、その配電局２００から送電されていた需要負荷でのその時間の需要量となる。また、他の配電局２００から送電グリッド網３００の切り替えのみで需要や機器リミットを補えるのであればその方法を優先してもよい。なお、総電力需要量（Ｓ）は、単位時間に区切って運用すればよい。また、現時点での総電力需要量に加え推定停電時間内での予定変化量を加味することが望ましい。特に、推定停電時間内での最大需要量を考慮する必要がある。
次に、稼動発電設備決定部１２０は、所定の出力範囲内で求められた総電力需要量（Ｓ）を満たせる、１つの発電設備を発電設備情報格納部１２２から検索する（Ｆ２０３）。
ここで、所定の出力範囲とは、ある発電設備の燃料コスト等の稼動コストが閾値（コスト閾値）より低くなる出力範囲であり、最小値をＰｍｉｎ最大値をＰｍａｘとする。この範囲は、発電設備により異なる。一般的に、ディーゼル発電機の出力が低下すると燃料効率も低下する。例えば、定格出力でのオイル消費量が１ｋＷｈ当たりＬ［ｌｉｔｔｅｒ／ｈｏｕｒ］の場合、出力５０〜１００％のオイル消費量は、単位ｋＷｈあたり１．０〜１．０５ ｘ Ｌ［ｌｉｔｔｅｒ／ｈｏｕｒ］である。しかしながら、出力が５０％を下回ると単位ｋＷｈあたりの必要オイル量が１．２Ｌ［ｌｉｔｔｅｒ／ｈｏｕｒ］に増加し、出力が３０％となれば単位ｋＷｈあたりの必要オイル量は２．０Ｌ［ｌｉｔｔｅｒ／ｈｏｕｒ］となる。消費オイル量の増加は燃料コストの増加に繋がる。なお、個々の発電設備の起動コストと運用コストに基づくコスト曲線は、発電設備の種類や温度によっても変化するので、予め入手したり若しくは稼動時のデータ収集によって蓄積される。
これらを考慮して最小値を設定する。一例では、上記特性のディーゼル発電設備の場合、Ｐｍｉｎを５０％と設定すればよい。最大値Ｐｍａｘに関しては、燃料コストとは別に、需要電力量が急に増加した場合の余剰発電量（予備率）を考慮してＰｍａｘを設定することも重要である。
また、停電時間閾値に関しても、発電設備の出力による燃料コスト曲線を考慮して設定することで、より正確なコスト計算を行なうことが可能である。
上記説明では、発電機の出力を１００％と仮定し停電時間閾値を決定していた。しかし、発電機の出力を考慮すると、停電時間の閾値が変わる場合がある。上記例では停電時間閾値Ｔは２５分だった。しかし、需要負荷が３０％の場合、必要オイル量は２倍に膨れる。したがって、稼動発電設備決定部１２０は、停電閾値も１２．５分と決定することとなる。即ち、閾値を総電力需要量と需要率とに合わせて導き出した解を設定処理する。
このような条件に見合う発電設備を設定できた場合、稼動発電設備決定部１２０は、その１つの発電設備を、稼動させる発電設備として決定する（Ｆ２０６）。該当する発電設備が複数ある場合、稼動集中を避けるなどのために、稼動発電設備決定部１２０は、稼動履歴を参照して都度稼動設備を変えて稼働回数／稼働時間が分散するように決定しても良いし、燃料効率すなわち燃料コストが一番低くなる組合せを選択しても良い。Ｆ２０３がＮｏとなる負荷状態は２通りある。１つは総電力需要量（Ｓ）が大きすぎて１台の発電設備で賄い切れない負荷状態であり、他方は総電力需要量（Ｓ）が小さすぎてどの発電装置の適した出力範囲にも満たない負荷状態である。この場合、稼動発電設備決定部１２０は、総電力需要量（Ｓ）を最低出力発電装置のＰｍｉｎと比較して総電力需要量（Ｓ）の方が小さいか否かを判別する（Ｆ２０５）。その結果、小さい場合、稼動発電設備決定部１２０は１番コスト効率を確保できる最低出力発電設備を稼動発電設備と決定する（Ｆ２０７）。なお、出力−燃料コストを示す情報が得られるならば、稼動発電設備決定部１２０は、最低出力発電設備の選択に変えて、１番コスト効率が良い発電設備を選択すればよい。他方、Ｆ２０５の判定でＮｏの場合、稼動発電設備決定部１２０は、総電力需要量（Ｓ）が大きすぎるため、稼動させる発電設備の数を増加し（Ｆ２０４）、複数の発電設備による組合せで再度Ｆ２０３の判別処理を行う。この処理を適宜繰り返して、需要を賄えるように発電設備の数を設定する。なお、上記フローは発電設備の特性に合わせて適宜変更すればよい。
１若しくは複数台の稼動発電設備が決定した後、稼動発電設備決定部１２０の選定部１２１はその稼動発電設備（配電局２００の機器）や配電局２００の管理者に通信部１４０を介して稼動指示を行う。また、遠隔操作や切り替え指示で送電グリッド網３００の切り替えを行い、選定した配電局と各需要負荷とを接続する。
なお、上記説明は、燃料の消費を伴わない発電設備（蓄電設備や太陽光発電設備など）を考慮していない。燃料の消費を伴わない発電設備は、上記燃料の消費を伴う発電設備と並列的に運用する決定処理を行うよう構成しても良い。
また、発電設備の稼動後に、動作させている発電設備のコスト曲線に合わせて、他配電局の発電設備を負荷モード（例えば蓄電設備を充電モードにする）して需要負荷として運用する決定処理を行うよう構成しても良い。また潮流を抑える目的で、発電設備を負荷モードにしたり、蓄電設備を充電モードに設定しても良い。
このように集中制御局１００が稼働させる発電設備を選定処理すれば、稼動発電設備の決定後の負荷変動に対して、燃料コストを抑えることができる。また、力率改善や需要調整を実現でき、燃料コストをより抑えることができる。
また、集中制御局１００は、配電局間での配電融通に伴って生じる送電ロスを消費コストとして算定処理して、上記燃料コストに加えて扱っても良い。
また、集中制御局１００は、個々の配電局２００（発電設備）の時間経過に伴うコスト変動が示された起動−運転コスト曲線データを予め保持して、停電時に、各々の配電局２００の起動−運転コスト曲線を対比することにより、時間経過に合わせて稼動させる配電局を選定処理するようにしても良い。
また、集中制御局１００は、停電期間内に需要が大きく変化して、稼働させた稼働発電設備の出力が高効率となる範囲から需要が逸脱した場合、稼働発電設備を変更しても良い。この際、起動コスト及び停止コストを考慮して総コストが改善するように、稼働発電設備を変更しても良い。
例えば、需要が５００ｋＷから１００ｋＷに経時と共に低下する場合を考える。この場合、稼働発電設備として所定の出力範囲が３００ｋＷから７００ｋＷの発電機を稼働発電設備決定部１２０が決定していれば、現在の需要（５００ｋＷ）は高効率閾値（Ｐｍａｘ、Ｐｍｉｎ）内である。しかし、時間経過と共に１００ｋＷに低下した場合に、定格５００ｋＷの発電機を使用し続けると出力は２０％になる。結果、高効率範囲外（Ｐｍｉｎ以下）に陥る。そこで、稼動発電設備決定部１２０は、需要が稼働中の稼働発電設備の高効率閾値範囲（Ｐｍｉｎ以下）外に移動したことを検出した際に、稼働発電設備の再設定処理を実施する。この稼働発電設備の再設定処理によって、起動コスト及び停止コストを考慮して総コストが改善する。結果、停電時間が長く、発電設備の起動及び停止に関わるコストよりも浪費コストが多い場面で、稼働発電機を５００ｋＷ定格のものから２００ｋＷ以下の発電機に変更するように、稼働発電機が変更される。これは、稼働発電機が１台の時のみならず、複数台の時にも同様である。同様に、稼動発電設備決定部１２０は、需要が稼働中の稼働発電設備の高効率閾値範囲（Ｐｍａｘ以上）外に移動したことを検出した際に、稼働発電設備の再設定処理を実施する。結果、需要が５００ｋＷから１０００ｋＷに経時と共に増加した際でも、起動及び停止コストを考慮しても総コストが削減されるように稼働発電設備の決定がなされる。また、需要が時間の経過と共に減少して高効率閾値範囲（Ｐｍｉｎ）以下となった場合も同様で、起動及び停止コストを考慮しても総コストが削減されるように稼働発電設備の再設定処理がなされる。
実施形態１において、全電力負荷が１台の発電機で賄えない場合、複数発電機による並列運転となる。並列運転では、稼動発電設備決定部１２０によって、複数発電機が送電グリッド網３００（３００Ａもしくは３００Ｂ）に接続されるシステム構成が導き出され、管理されたタイミングで発電機や各種スイッチを動作させる。このため、各々の発電機稼働開始には同期を行い、１台ずつ順番に稼働開始、送電グリッド網３００への接続を行う。また、複数ある電力負荷の送電グリッド網３００への接続も、電力品質を損なわないように１負荷ずつ順番に行う。このように、稼働発電設備決定部１２０は、送電グリッド網３００に接続する発電力と需要とのバランス制御を、現実に消費されるディーゼル発電機の燃料費を基準に策定する。
本実施形態によれば、最小数の稼動配電局２００（発電設備）の稼動で分散型発電システム１に接続する需要を通貨単位を基準としてより低いコストで賄える。この効率的な発電設備の稼動を実現できるので、例えば発電機の稼動ＯＮ／ＯＦＦ等に関わるオーバーヘッドコストを削減でき、運用コストを抑えることが可能となる。
［実施の形態２］
本実施の形態では、分散型発電システムで停電を検出した際に、個々の配電局内で、通常時に接続されている電力負荷に対しての電力供給決定方針を決定する。このため、全て若しくは一部の配電局２００に、上記説明した集中制御局１００の構成を有する分散制御局が備え付けられている。
以下の決定処理は、稼動発電設備決定部１２０における選定部１２１が行う。
図５は、実施の形態２における停電を検出した場合の稼動発電設備決定部１２０の動作例を説明するフローチャートである。
稼動発電設備決定部１２０は、停電を検出後（Ｆ３０１）、電力需要量の識別（Ｆ３０２）、及び予測停電時間の識別（Ｆ３０３）を経て、停電時間が閾値以下であるかを判定（Ｆ３０４）する。停電時間が閾値以下の場合、自他の配電局２００に設置される発電設備からの既存のような供給（即ちそれぞれ自局の配下への供給）ではなく、実施の形態１における稼動発電設備の選定処理を自配電局２００として行なう。
この選定処理により、最終的に、自配電局２００の発電設備を需要負荷に電力を供給する発電設備として選び電力供給を自局が需要を賄うか、若しくは、他の配電局２００から電力供給を受けて需要を賄うかが定められる。
停電閾値が閾値以上ではあったとしても、供給している需要負荷の電力需要量が自配電局２００の発電設備の所定閾値（Ｐｍｉｎ）以下であると判定（Ｆ３０５）した場合、他の配電局２００の発電設備から供給を受けることを選択する。すなわち、需要がＰｍｉｎより小さい場合、稼動発電設備決定部１２０は、需要負荷への電力供給を、自発局発電設備にから行なわずに他局から行い、需要がＰｍｉｎより大きい場合、自発局発電設備により電力供給を行なう（Ｆ３０６）。
なお、稼動発電設備決定（Ｆ３０７）の後の動作は、実施の形態１と同様である。なお、この際に、連携する他の分散制御局に対して各種通知を行う。
実施の形態２により、停電時間、電力需要量に基づき、例えば長時間停電であっても電力需要量が小さい場合に、他の配電局の発電設備からの電力供給を選択する構成としたため、稼動時及び稼動中の燃料費等のランニングコストを削減することが可能となる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、分散型発電システムにおいて停電を検出して、３台以上の発電設備のうち２台以上の発電設備を稼働させる場合に、銘々に単独運転を前提にした運用形態に送電グリッド網を切り替える方法を説明する。複数の発電設備を接続する場合、全負荷を一つの大きなグリッドに接続して発電設備を並列運転するグリッド構成が考えられる。ディーゼル発電機のような回転系の発電機を発電設備として有する場合、並列運転では位相や力率を良好に運用することが難しい。さらに、発電設備の種別、メーカ、容量、等が異なるとさらに難易度が上がる。そこで、複数の稼働発電設備で需要を賄う際に、全需要負荷を稼働発電設備と同数のグループに分割する決定を行って、各発電設備が一つのグループに電力を供給するようにシステム構成を決定する。グループの分割や結合は、各配電局間の送電グリット網３００に有るスイッチ群を使用し、そのスイッチ群を制御することで実現すればよい。
図６は、本実施形態における処理動作を説明するために簡単化した分散型発電システムを示すシステム構成図である。各配電局２００と需要負荷（１〜４）は通常運転時（商用系統からの受電時）の小グリッド構成としてペアリングされている。本説明では、その小グリッドが３つある場合を考える（需要負荷３と４は予め１つの小グループを成す）。各小グリッド間にはスイッチ（継電器、遮断器など，図中のＳＷ１２，ＳＷ２３）が用意されている。また、各発電設備の定格出力は、それぞれ１００、２００、３００ｋＷである。なお、複数個所で配電局２００間が接続されていれば、送電グリット網３００を操作して、配電局２００間を切り離す際に、関連する複数のスイッチ全てを動作させればよい。本例では、稼働発電設備決定部１２０は、実施形態１と同様に集中制御局１００内に設けてある。なお、実施形態２と同様に配電局２００で分散型発電システムをコントロールしてもよい。以後の実施形態も同様である。
図７は、実施形態３における電力負荷群に対するシステム構成を決定する、すなわち前述した発電設備１〜３とスイッチ群のＯＮ／ＯＦＦの決定処理動作例を示したフローチャートである。
また、図８Ａは、各需要負荷の需要量を例示する説明図である。図８Ｂは、稼働発電設備と需要負荷グループとのペアを複数ケース導き出した際のシステム構成を例示した説明図である。
停電状態検出部１３０から停電開始通知を受けた稼動発電設備決定部１２０は、電力需要量監視部１１０から各負荷の需要量を識別する（Ｆ４０１、Ｆ４０２）。図８Ａに示す通り、各負荷の需要量はそれぞれ９０，７０，１５０ｋＷである。したがって、総電力需要量（Ｓ）は３１０ｋＷであると検出される。
次に、稼動発電設備決定部１２０は、総電力需要量を１台で賄える発電設備を検索する（Ｆ４０３）。しかし、本事例では最大の定格出力が３００ｋＷであるため、これを満たす発電設備は存在しない（Ｆ４０３のＮｏに進む）。
そこで、稼動発電設備決定部１２０は、総需要負荷を賄う発電設備数を１つ増加させる（Ｆ４０４）。そして、稼動発電設備決定部１２０は、再び総需要負荷を２台で賄うことができる発電設備の組合せを探索する（Ｆ４０３）。
２台の発電設備で３箇所の需用を賄うということは、送電グリット網３００（３つの小グリッド）を２つの小グリッドにグループ分けするということを意味する。図８Ｂに示すようにスイッチＳＷ１２とＳＷ２３のどちらかがＯＮで他方がＯＦＦとすれば、２つの小グリッドグループが作成できる。
これを一般化すると、ｎ個の発電設備でｍ個の小グリッドにグループ分けする際、_ｎ−１Ｃ_ｍ−１通りのスイッチＯｐｅｎ／Ｃｌｏｓｅの組み合わせが存在する。
本実施の形態では、３個の発電設備で２個の小グリッドにグループ分けする場合は_２Ｃ_１＝２通りとなる。１通り目はＳＷ２１をＯｐｅｎにしてＳＷ２３をＣｌｏｓｅにした場合であり、発電設備１で一つのグループを賄い、発電設備２と３で一つのグループを賄う。２通り目は、ＳＷ１２をＣｌｏｓｅにしてＳＷ２３をＯｐｅｎに変更した場合であり、発電設備１と２で一つのグループを賄い、発電設備３で一つのグループを賄う。図８Ｂに示される通り、スイッチのｏｎ／ｏｆｆごとに発電設備のｏｎ／ｏｆｆも決まる。
そこで、稼動発電設備決定部１２０は、Ｏｎと設定される発電設備に負荷を割り当て、発電設備の定格容量を超える組合せ（システム構成）を選択肢から除外する。例えば、組合せ１では、発電機設備２は定格２００ｋＷにも関わらず、合計２２０ｋＷの需要を負担できないため、この設定（発電機設備２を稼働させる設定）は選択肢から外れる。組合せ２も同様に探索処理して、組み合わせ候補を限定する。
次に、稼動発電設備決定部１２０は、電力需要を満たす発電設備の全組み合わせの各々の燃料コストを算定し、その中から最小コストとなる組合せを稼働発電設備の組み合わせとして選択する（Ｆ４０５）。図８Ｂに示した事例では、組合せ１と２が比較され、より低いコストの組みわせ１が選定される。最小コストを算定する処理は、組み合わせ毎に、配電時間に対する、稼働発電設備の起動・停止・運用コストと需要負荷グループの需要量に従ったコストを求め、最低の値が出たケースを選定すればよい。
次に、稼働発電設備決定部１２０は、導き出した稼働発電設備と需要負荷のグループとのペアを実現する送電グリッド網３００の接続構成を決定する（Ｆ４０６）。送電グリッド網３００の接続構成は、稼働発電設備と需要負荷との物理的接続系統を踏まえて、送電余力を満たす組み合わせを導き出せばよい。この際、稼働発電設備相互は、系統を切り離される。すなわち、各々の発電設備は、ペアリングされた需要を単独運転で賄うように送電グリッド網３００の接続構成が決定される。
このように、各発電設備の稼働を単独運転に限定した運用ルールで、例示した各グリッド間のスイッチの開閉のように、送電グリッド網の構成を合わせて導き出すことによって、燃料費などのコストを更に削減できるシステム構成を適切に導き出すことが可能となる。
［実施の形態４］
実施の形態３では、台数を１台ずつ増加していき、その台数で電力負荷を賄いきれる最少台数の発電設備を求め、更に、発電設備が単独運転となる送電グリッド網の構成のうち、燃料コストが最小となる組合せを選定した。
一方、台数が多くてもコストが低い、例えば２台の発電機で賄うよりも３台で賄う方が低燃料コストで需要を賄える場合がある。例えば、制御局が合計１１００ｋＷの電力負荷を２台で賄うと決めた場合の組合せで、最小コストとなる組合せが６５０ｋＷ発電機で６５０ｋＷ、１０００ｋＷ発電機で４５０ｋＷとした場合、１０００ｋＷ発電機の定格容量に対する出力が５０％を下回り発電効率が低下する。しかしながら、３台で賄うことを許容すれば、１０００ｋＷ発電機が賄うとしていた負荷４５０ｋＷを２台の３００ｋＷの発電機が２２５ｋＷずつ賄うことで、発電出力が７５％を上回り、トータル燃料コストも安くできる。
そこで、本実施形態では、台数とは関係なく全需要を賄うことができる１ないし複数の発電設備と送電グリッド網の構成（スイッチのＯｎ／ｏｆｆなどの組合せ）の全組み合わせに関する燃料コストを算定処理し、その中から一番低コストとなる組合せを採択する。なお、上記実施形態と同様な部分の説明は省略する。
本実施の形態では、事例として、前日に翌日の電力需要の予測（推定値）に基づいて、非常時の配電局（発電設備）として２４時間分の発電機（群）を予め選定処理する動作を説明する。しかしながら、実施形態１〜３と同様に、制御局が停電開始のタイミングで同様の選定処理を行うこととしても良い。また、前日に予測した電力供給需要量を元に２４時間全ての仮停電時運用システム構成のスケジュールを決定し、当日需要の計測値と予測との差分から停電時運用システム構成スケジュールを再度計算して、停電時に実際に構築するシステム構成の設定を更新するようにしても良い。
図９は、本実施形態における電力負荷群に対するシステム構成を決定する処理動作例を示したフローチャートである。また、図１０は、決定された単位時間毎のシステム構成を示したスケジュールテーブル情報を示した説明図である。また、図１１は、単位時間毎のシステム構成を決定する際に用いる電力需要予測一覧を表した需要予測テーブル情報を示した説明図である。
図９におけるフローチャートにより手順を説明する。ここでは、稼働発電設備１〜３が３台Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３で、それぞれの定格出力を１００ｋＷ，２００ｋＷ，３００ｋＷとする（図６と同様）。また、需用負荷は小グループに分けられておりＬ１〜Ｌ３である。
このフローチャート手順により、図１０のようなスケジュールテーブル（ＵＣテーブルとする）が作成される。それぞれの時間の発電設備、電力網内のスイッチのＯＮ／ＯＦＦが”０”と”１”で示される。発電設備の”１”はＯＮ（起動）であり、”０”はＯＦＦ（停止）である。スイッチの”１”はＯＮ（Ｃｌｏｓｅ）であり、”０”はＯＦＦ（Ｏｐｅｎ）である。
集中制御局１００における稼動発電設備決定部１２０は、図１１のようにＬ１〜Ｌ３まで全負荷の１時間ごとの需要予測を電力需要量監視部１２０から取得する（Ｆ４０１）。無論、更に細かい時間単位で需要予測を収集してより細かい時間単位で下記処理動作を実施してもよい。
稼働発電設備決定部１２０は、Ｆ４０２からＦ４０４の処理を単位時間ごとに１時から２４時まで全ての単位時間について実施する（Ｆ４０２からＦ４０５）。ここでは、７時台の場合を例として説明する。
本システム構成での組み合わせ数は、発電設備Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の３台の起動／停止とスイッチＳＷ１２，ＳＷ２３の２台のＯＮ／ＯＦＦの組合せの数であり、２の５乗すなわち合計３２通りである。
稼動発電設備決定部１２０は、Ｆ４０２において、全組合せのうちシステムとして成り立つ妥当な組合せ（システム構成）を抽出処理する。この妥当性判定処理には、次の２点を利用できる。また、システム構成上問題となる構成を除外する（例えば追従性の乏しい発電設備のみや外乱の大きい発電設備のみとなる構成などを除外することが望ましい）。
一つ目は、１つの負荷グループ（小グループ）に対して２つ以上の発電設備が稼働しない組合せである。本実施の形態は、発電設備の並列運転を行わずに単独運転で運用するシステム構成を採択する。このため、グループの中で稼働発電設備は常時一台となる。
二つ目は、需要がある場合（需要負荷が０Ｗ以上の場合）に、各負荷に供給する発電設備が１台以上稼働することである。
図１２は、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、各々のシステム構成について上記運用ルールに基づく候補としての抽出された結果を表している。
図１２のように、妥当性を有するシステム構成群は、テーブル情報で示すことができる。
システム構成を示した組合せ１では、ＳＷ１２とＳＷ２３が閉じており、全ての需要負荷と発電設備が一つのグループを構成する。また、全ての負荷を纏めて発電設備Ｇ１が発電力を負担するシステム構成を示した設定である。
この組合せ１は、各負荷に対して電力を供給する発電設備が最低１台以上稼働し、且つ各グループ内で稼働する台数が１台であることから、運用ルールに基づいて妥当な組合せであると判定される。
他方、組合せ２は、スイッチＳＷ１２，２３が閉じられ、且つ３台の発電設備が稼働する設定である。また、全ての負荷と発電設備が一つの電力ネットワークを構成する設定である。この設定では、電力ネットワークが１つのグループとなるため、結果、１つのグループ内で発電設備が３台稼働することになる。このため、これは妥当性のないシステム構成と判定できる。
また、組合せ４は、Ｌ１−Ｇ１で一つ、Ｌ２−Ｇ２とＬ３−Ｇ３で一つ、合計２つのグループ（小電力ネットワーク）を構成するシステム構成の設定である。しかし、各ネットワークで１つも発電設備が稼働しないため、この設定は妥当性がないと判定できる。
このように、稼動発電設備決定部１２０は、他の組み合わせも各々妥当性を判定して、３２個の組合せから妥当性のある組合せのみをピックアップする。
次に、稼動発電設備決定部１２０は、Ｆ４０３において、発電設備と負荷（グループ）に数値を割り当て、各々のシステム構成のコストを算定する。この処理過程で、稼動発電設備決定部１２０は、単独運転させる発電設備各々に割り当てた負荷（各グループの需要）の値が発電設備の定格出力の値を超える組合せを除外する。なお、先に定格出力によって組み合わせ候補を更に絞り込んだ後に、各々のシステム構成のコストを算定するようにしてもよい。
図１３を用いて説明する。図１３は、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、妥当性を有した各々のシステム構成について、配電時間（該当単位時間）の電力供給需要量（予測需要）に従い、より低いコストになる組み合わせを選定処理した結果を表している。図１２のシステム構成の組合せ番号と図１３の組合せ番号は一致している。また、図１３のシステム構成は、妥当性のあると判定された組合せのみをピックアップして記載している。
組合せ１は、発電設備Ｇ１に３１０ｋＷが割り当てられる設定であるが、Ｇ１の定格出力１００ｋＷをオーバしているため、候補から除外される。組合せ、５，７も同様であり、候補から除外される。
組合せ３は、需要負荷Ｌ１−発電設備Ｇ１，Ｌ２−Ｇ２，Ｌ３−Ｇ３がそれぞれで電力ネットワークの小グループを構成し、単位時間当たりの燃料費が１５００円と算定される。同様に、組合せ６では１３００円と算定され、組合わせ８では１２００円と算定される。
その後、稼動発電設備決定部１２０は、除外されずに残っている組み合わせ候補のうち、最小コストであった組合せ（システム構成）を採択する（Ｆ４０４）。
本事例では、図１３から分かるように、組合せ８が最小コストとして採択される。すなわち、稼動発電設備決定部１２０は、より低いコストになるシステム構成として、上記事例の７時台の組合せとして（１，０，０，１，１）の値を、図１０に示したスケジュールテーブルの７時台の欄に設定する。
稼動発電設備決定部１２０は、他の時間帯についても、Ｆ４０２からＦ４０４のフローを同じ要領で実施して、スケジュールテーブルを設定する。このように図１０のＵＣテーブルは前日に作成され、非常時に利用される。停電が起こった際に、集中制御局１００は、予め低コストなシステム構成として導き出している該当時間の設定をＵＣテーブルから読み取り、発電局（発電設備）や電力ネットワークスイッチ等の稼働設定を行う。その結果、停電時に、迅速に需要家に電力を安価で配電できる。
本実施の形態では、発電設備と電力網構成（ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ）の最適な組み合わせを選択する際に、単位時間ごとの発電設備稼働中の燃料コストのみを考慮しており、発電機の起動／停止に関わるコスト等を考慮させていない。しかし、時間経過と共に単位時間を跨ぐ際には、これらの関連パラメータとして、各発電設備やスイッチのＯＮ／ＯＦＦの開閉回数や、ＯＮ／ＯＦＦに関わる燃料コストを考慮しても良い。換言すれば、停電期間中に、システム構成の変移で生ずるコストを、加えて、最適な単位時間毎のシステム構成の組み合わせを採択する導出処理を実行すれば良い。また、電力変動の大きい時間帯は他の単位時間よりも細かく単位時間を設定することを行ってもよい。
［実施の形態５］
図１４は、実施形態５における分散型発電システムを示すシステム構成図である。本実施の形態は、実施形態４で示した単位時間毎の安価なシステム構成を予め導出する手順を、図１４に記載した共有バスを有する分散型発電システムの構成を用いて説明する。本システム構成では、共有バスを新設している。共有バスは、各配電局２００に設置されている３台の発電設備を、他の配電局に接続されている需要負荷に接続できる。
集中制御局１００は、停電を検出した際に、スイッチＳＷ１〜３をＯＮすることで各々の配電局を共有バスに接続し、ＯＦＦとすることで共有バスに接続せずに自負荷が接続する配電局内の発電設備から電力を供給するように管理する。
以下の処理手順は実施形態４と同様であり、事前に需要予測を元に非常時の単位時間毎のシステム構成を予め選定する構成でもよいし、停電開始時にシステム構成を選定処理するように構成してもよい。
図１５は、電力負荷群に対するシステム構成を決定する処理動作例を示したフローチャートである。図１６は、決定された単位時間毎のシステム構成を示したスケジュールテーブル情報を示している。
以下では、前日にＵＣテーブルの設定を導出する処理例を説明する。需要負荷１〜４に接続される３つの発電設備Ｇ１〜Ｇ３の定格容量はそれぞれ１００、２００、３００ｋＷとする。需要は予測された値を用い、図１１と同様とする。
図１５のフローチャートにおいて、Ｆ４０１の手順は実施形態４と同様である。すなわち、稼動発電設備決定部１２０は、単位時間毎の需要予測取得（Ｆ４０１）し、その後、全ての単位時間の安価なシステム構成を逐次決定（Ｆ４０２〜４０５）する。
下記説明でも、７時台の設定を例にＦ４０２〜４０５のステップを説明する。本実施形態では、発電設備が３つ、スイッチが３つであり、組み合わせの総数は２の６乗、つまり６４通りある。
単位時間毎のシステム構成を決定する際に、稼動発電設備決定部１２０は、６４通りのシステム構成について運用ルールに基づく候補としての妥当性を各々判定処理して、図１７に示されるよう結果を得る（Ｆ４０２）。妥当の基準の１つ目は、１つの負荷に対して２台以上の発電設備が稼働しないことである。これは実施の形態４における１つの電力ネットワーク内で２台以上の発電設備が稼働しないことと同様である。本システムでも、単独運転を行うように、この基準を設定している。もし、並列運転を行うために例えば各発電機の同期を行うシステムを導入した場合にはこの基準は必ずしも考慮しなくても良い。２つ目の基準は、１つの負荷グループに対して１台の発電設備が稼働することである。０Ｗ以外の負荷グループに対していずれかの発電設備が必ず電力を供給するようにスイッチや発電設備のＯＮ／ＯＦＦを決定する。これは、１台の発電設備から複数の負荷に電力を供給することも許容する（需要負荷３と４参照）。
図１７に示した妥当性の判定結果を表した妥当性判定テーブル情報の例では、全組合せのうち１０つ組み合わせを載せている。
組合せ１は、発電設備Ｇ１のみが稼働し、共有バスを利用して電力負荷１，２，３と４に電力を供給できる設定である。
組合せ２に関しては、全スイッチがＯＮ，全発電設備がＯＮとなり、３台の発電機が稼働するため、本実施形態の基準から除外される判定結果となる。
組合せ３は、通常運転時の組み合わせで、いずれも共有バスに接続せずに、全発電設備が稼働し接続する各々需要に電力を供給する。
また、組合せ４では、発電設備Ｇ１とＧ３が共有バスに繋がっているものの稼働せず、それぞれに接続する負荷に電力が供給されないこととなる。これは、前述した基準を満たさない組合せのため除外される。
このように、稼動発電設備決定部１２０は、システム構成の候補中から、妥当な組合せとして判定されるシステム構成を、組合せ１，３，５，６，７，８，１０と選択する（Ｆ４０２）。
次に、稼動発電設備決定部１２０は、選択した組合せに、配電時間（該当単位時間である７時台）の電力供給需要量（予測値）を各々割り当て、各々の燃料コストの算定を実施する（Ｆ４０３）。なお、７時台の電力需要は図１１に示したように、負荷１が９０ｋＷ、負荷２が７０ｋＷ、負荷３と４の合計が１５０ｋＷである。この値を図１７の表で残っている組合せに割り当て、燃料コストを計算すると図１８に示す選定結果テーブル情報に現れている選定用データが得られる。
次に、稼動発電設備決定部１２０は、妥当性を有した各々のシステム構成について、組合せ１，５，６のような発電設備の定格容量を超える構成などを除外して、残り候補のうち最小コストとなる組合せを選択する。この事例では、発電設備２（定格出力２００ｋＷ）が負荷２の需要負荷７０ｋＷ、発電設備３（定格出力３００ｋＷ）が負荷１、３と４の合計需要負荷２６０ｋＷを賄う組合せが最小コスト１２００円となる。すなわち、この組合せ１０が７時台のシステム構成として選定される。
本実施形態における送電グリッド網では、需要負荷と発電設備の組合せ方法に制限が少なくなる。実施形態４では、発電設備同士を直接的に接続する構成だったため、発電設備２００ｋＷと需要負荷２のみを独立させ、発電設備３００ｋＷを需要負荷１と３，４で共有する最適化構成を取ることができなかった。一方、本実施形態の送電グリッド網の構成では、上記システム構成が可能となる。このように、扱える組合せの候補数も増加するため、燃料費などのコストを更に削減できるシステム構成を適切に導き出すことを期待できる。
［実施の形態６］
図１９は、実施形態６における分散型発電システムを示すシステム構成図である。本実施の形態は、配電局内に発電設備が２以上あり、共有バスを有する分散型発電システムの構成である。
本実施の形態では、配電局２内に２つの発電設備があり、実施形態４の構成と同様に、発電設備同士が直接的に接続される。また、配電局３は、２つの発電設備が、別の共有バスを介して接続されている。
本実施の形態では、全体の共有バスを介して配電局間の電力融通を実現しているが、実施の形態４と同様、配電局間を直接結んだ送電グリッド網にしても良い。
稼働した各配電局２００が全体の共有バスに接続する場合、ＳＷ１〜３のスイッチを閉じることで接続でき、共有バスを介して割り振られた需要負荷に対する配電を行う。
また、例えばＳＷ１〜３が全て開いていても、配電局２と配電局３内では各々複数ある発電設備間で自局内での電力融通が可能である。例えば、配電局２は、１００ｋＷの発電設備と２００ｋＷの発電設備があり、それぞれが需要負荷２１と需要負荷２２に接続されている。ＳＷ２１を開いた場合、需要負荷２１に対して１００ｋＷからのみ電力供給を受けるが、ＳＷ２１を閉じた場合、２００ｋＷの方からも電力供給を受けることができる。もちろん、需要負荷２１と２２の両負荷が２００ｋＷの配電設備から電力供給を受けることも可能である。
本実施の形態においても、単位時間毎のシステム構成が集中制御により決定される。システム構成を決定する処理のフローチャートは図１５と同様である。この手順により作成されるスケジュールテーブルを図２０に例示する。
図２１は、単位時間毎のシステム構成を決定する際に、各々のシステム構成について運用ルールに基づく候補としての妥当性を判定処理した結果を表した妥当性判定テーブル情報を示した説明図である。
集中制御局１００は、図２１に記載した妥当性判定テーブル情報を用いてフローチャートＦ４０２における各候補の妥当性が検証され、妥当性を満たす組合せが抽出される。
図２１には、組合せ候補のうち一部を示している。組合せ１は、ＳＷ１〜３すべてが１に設定されていることから全配電局が共有バスに接続され、稼働する発電設備が配電局１に設置される発電設備Ｇ１のみが稼働するという設定である。組合せ２は、全配電局が共有バスに接続され、稼働発電設備がＧ１、Ｇ２１、Ｇ３１と１グループ内に２台以上あることから、妥当性の基準を満たさず除外される。このように、妥当性の基準を満たした組合せは、組合せ１、２、５、７、８、１０となる。
次に、集中制御局１００は、図２２に示した選定結果テーブル情報を得るために、各単位時間の予測需要量を稼働発電設備に割り当て、各候補のコストを算定する（Ｆ４０３）。ここでは、事例として、需要負荷１、２１、２２、３、４の需要が８０，５０、５０、１５０、１００ｋＷの場合について説明する。組合せ１の場合には、Ｇ１に全負荷合計３８０ｋＷの出力を求める設定である。しかし、Ｇ１の定格出力は１００ｋＷであり容量をオーバしてしまう。このように、組合せ１，５は需要量と発電設備の容量が合わないため選択肢から除外される。残った組合せのなかで最低コストとなる組み合わせは、組み合わせ８となる。配電局３のＧ３１とそれに接続される電力負荷３１のみが、共有バスに接続せず独立に運用され、その他の負荷は３００ｋＷの発電設備により電力供給を受ける。
本実施の形態により、配電設備内に複数の発電設備が設置されていれば、より低コストとなる組合せを選択することが可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、コスト効率の低い発電設備数を削減することなどを実現することで、発電設備の低出力運転によるランニングコストや発電設備ＯＮ／ＯＦＦに関わる燃料コストの削減を行う分散型発電システム及びその制御方法を提供できる。
既存の分散型電源システムにおいて、稼動発電装置を決定する際に、エネルギー効率を最適化するために様々な運転制御技術が提案されている。しかし、商用電源の停電時間が長くても短くても、各電力負荷での需要量に合わせて発電設備を低出力で稼動していたので、例えば発電設備の起動に伴う燃料コストに無駄が多く生じていた。そこで、分散型発電システムとして、外部電源の停電により、需要を賄うために稼動させる発電設備を選定する際に、停電の期間とその停電期間中に必要となる発電電力量を求め、個々の発電設備の起動及び停止コストと運用コストとに基づいて、低コストで電力を供給する１若しくは必要数の発電設備を集中若しくは分散した制御局で選定処理し、その発電設備から需要に対して電力を供給する。その結果、本発明では、発電設備の稼動時間が発電コストに大きな影響を与える停電時間の際に、稼動発電設備数を調整する方針の基で、燃料コストなどを少なく抑えられる。また、通貨単位を基準としてより低いコストになる組み合わせを導き出す処理動作を提供できる。
なお、配電局に設ける発電手段は、ディーゼル発電機、燃料蓄電池、コージェネレーション発電機などの多くの既存の発電機や発電設備が利用できる。また、幹線網側に余剰電力を配電するように構成されてもよい。また、外部電源と複数の配電局とが混合して電力を需要に供給するように構成されてもよい。
なお、上記した制御局の各部は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実現すればよい。ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせた形態では、ＲＡＭに本発明に係るプログラムが展開され、そのプログラムに基づいてＣＰＵ等のハードウェアを動作させることによって、各部を各種手段として実現する。また、このプログラムは、記憶媒体に記録されて頒布されても良い。当該記録媒体に記録されたプログラムは、有線、無線、又は記録媒体そのものを介して、メモリに読込まれ、ＣＰＵ等を動作させる。尚、記録媒体を例示すれば、オプティカルディスクや磁気ディスク、半導体メモリ装置、ハードディスクなどが挙げられる。
上記実施の形態を別の表現で説明すれば、集中制御局として動作させる１ないし複数の情報処理装置を、ＲＡＭに展開された分散型発電システムを管理するサービスプログラムに基づき、各手段としてＣＰＵを動作させることで実現することが可能である。また、集中制御局は、インターネットを介したクラウドシステムを用いて実現してもよい。
以上に複数の実施の形態を示して本発明を説明したが、そのブロック構成の分離併合、手順の入れ替え、各実施形態で説明した内容の一部又は全部を他の実施形態に組み合わせるなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、下記説明が本発明を限定するものではない。
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。
［付記］
外部電源の停止時に、発電を行える複数の配電局により送電グリッド網に接続された複数の需要負荷に給電するために、前記外部電源からの電力供給の停止に伴って電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得する停電状況検出部と、
前記配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得する電力需要量監視部と、
前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに選定処理する稼働発電設備決定部と
を含み成ることを特徴とする分散型発電の制御局。
［付記］
選定候補である複数の配電局の中から電力の供給に用いる配電局を、前記電力供給需要量を賄える最低限の台数として選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
前記電力供給需要量に見合う発電量を１台で発電できる配電局が無い場合に、前記電力供給需要量に見合う複数の配電局に増加させて選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
前記電力供給需要量に見合う発電量を配電させる場合に、前記電力供給需要量に合わせて複数の配電局を稼働させると共に前記送電グリッド網の構成を切り替えて、稼働した各々の配電局が割り当てられた需要負荷に電力を供給するシステム構成を決定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
外部電源からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を、前記送電グリッド網に設けられた共通の電力線に接続することで、各配電局が受け持つ需要負荷が他配電局から、電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
外部電源からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
外部電源からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局に接続すること、もしくは、稼働させる任意の配電局を共有の電力線を用いて稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
入力された受電が停止する期間を定めた受電停止期間情報に対して、過去に収集された停電に関する情報に基づいて、予測停電時間を算定処理し、該算定した予測停電時間に基づいて、システム構成を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
前記外部電源が停電した際に、各需要負荷に対して停電前に電力を供給していた配電局以外の配電局から電力を供給させるか否かの判別に、電力を供給していた前記配電局の予め設定された稼動を行わない停電時間を定めた閾値を用いて判別処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
前記外部電源の停電時に行う配電局間での配電融通に伴い生じる送電ロスをコストに加えて、システム構成を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
個々の配電局での稼動履歴に基づき、稼動させる配電局を分散させることを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
管理下にある前記配電局のいくつか又は全ては、発電設備として蓄電設備を備えており、
前記蓄電設備を稼働させることで、他の発電設備の運用コストを低下させることで、より低いコストになるシステム構成を選定処理する
ことを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
管理下にある前記配電局のいくつか又は全ては、発電設備として蓄電設備を備えており、
前記蓄電設備を稼働させることで、低出力で燃料を多量に消費してしまう発電設備の運用コストを低下させることで、より低いコストになるシステム構成を選定処理する
ことを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
前記送電グリッド網の送配電経路を遠隔操作で切り替えて、選定した配電局と各需要負荷とを接続することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
稼働させる前記配電局の発電設備を遠隔操作で起動／停止して、選定した配電局と各需要負荷とを接続することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
個々の配電局の時間経過に伴うコスト変動が示された起動停止−運転コスト曲線データを保持して、停電時に、各々の配電局の起動停止−運転コスト曲線を対比することにより、稼動させる１若しくは必要数の配電局を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
前記配電局による配電時間中に、需要変動によって電力の供給に用いている配電局の所定効率範囲から外れた際に、再度配電局を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御局。
［付記］
外部電源を介さずに所定グリッドに設けられた複数の発電機の発電量を個々に制御して、前記所定グリッド内で消費される需要に応じた電力を供給するための管理を行う制御局であって、
前記外部電源からの電力供給停止に伴って電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得すると共に、該取得した配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記所定グリッド内で消費される需要に応じた電力供給需要量を取得し、
前記需要に対して所定の効率を維持できる１台の発電機で電力を供給できるか算定した配電時間および電力供給需要量に基づき識別処理する
ことを特徴とする制御局。
［付記］
外部電源からの受電を受け得ると共に調整可能に発電を行える複数の配電局と、
前記複数の配電局に接続され、受電した電力を、電力を使用する複数の需要負荷に供給する送電グリッド網と、
上記付記記載の制御局と、
を備える
ことを特徴とする分散型発電システム。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、複数の発電設備を具備し、
前記制御局は、個々の発電設備を個別に起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに稼働させる発電設備の選定処理を実行する
ことを特徴とする上記付記記載の分散型発電システム。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、複数の発電設備を具備し、
前記制御局は、個々の発電設備を個別に起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに稼働させる発電設備の選定処理を実行する
ことを特徴とする上記付記記載の分散型発電システム。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、複数種類の発電設備を有することを特徴とする上記付記記載の分散型発電システム。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、発電設備として蓄電設備を備えることを特徴とする上記付記記載の分散型発電システム。
［付記］
前記各配電局は、前記外部電源から、交流／交流変換若しくは交流／直流変換を介して受電することを特徴とする上記付記記載の分散型発電システム。
［付記］
外部電源の停止時に、発電を行える複数の配電局により送電グリッド網に接続された複数の需要負荷に給電するために、前記外部電源からの電力供給の停止に伴って電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得すると共に、該取得した配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得する情報取得工程と、
予め若しくは停電時に、前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに選定処理する選定処理工程と
を含み成ることを特徴とする情報処理システムによる分散型発電の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、選定候補である複数の配電局の中から電力の供給に用いる配電局を、前記電力供給需要量を賄える最低限の台数として選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、前記電力供給需要量に見合う発電量を１台で発電できる配電局が無い場合に、前記電力供給需要量に見合う複数の配電局に増加させて選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、前記電力供給需要量に見合う発電量を配電させる場合に、前記電力供給需要量に合わせて複数の配電局を稼働させると共に前記送電グリッド網の構成を切り替えて、稼働した各々の配電局が割り当てられた需要負荷に電力を供給するシステム構成を決定処理することを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記送電グリッド網は、各配電局と、各配電局が受け持つ需要負荷と、がそれぞれ接続可能である共有の電力線を含み、
前記選定処理工程では、外部電源からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を前記共通の電力線に接続することで、各配電局が受け持つ需要負荷が他配電局から、電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、外部電源からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、外部電源からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局に接続すること、もしくは、稼働させる任意の配電局を共有の電力線を用いて稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、複数の発電設備を具備し、
前記選定処理工程では、個々の発電設備を個別に起動停止コストと運用コストとに基づきより低いコストになる組み合わせに稼働させる発電設備の選定処理を実行する
ことを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、発電設備として蓄電設備を備え、
前記選定処理工程では、前記蓄電設備を稼働させることで、他の発電設備の運用コストを低下させることで、より低いコストになるシステム構成を選定処理する
ことを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記配電局のいくつか又は全ては、発電設備として蓄電設備を備え、
前記選定処理工程では、前記蓄電設備を稼働させることで、低出力で燃料を多量に消費してしまう発電設備の運用コストを低下させることで、より低いコストになるシステム構成を選定処理する
ことを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、入力された受電が停止する期間を定めた受電停止期間情報に対して、過去に収集された停電に関する情報に基づいて、予測停電時間を算定処理し、該算定した予測停電時間に基づいて選定処理を行うことを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程での、前記外部電源が停電した際に、各需要負荷に対して停電前に電力を供給していた配電局以外の配電局から電力を供給させるか否かの判別に、電力を供給していた前記配電局の予め設定された稼動を行わない停電時間を定めた閾値を用いて判別処理することを特徴とする上記付記記載に記載の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、前記外部電源の停電時に行う配電局間での配電融通に伴い生じる送電ロスをコストに加えて、稼動させる配電局を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、個々の配電局での稼動履歴に基づき、稼動させる配電局を分散させることを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
前記送電グリッド網の送配電経路を遠隔操作で切り替えて、選定した配電局と各需要負荷とを接続する遠隔操作工程を含み成ることを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
稼働させる前記配電局の発電設備を遠隔操作で起動／停止して、選定した配電局と各需要負荷とを接続する遠隔操作工程を含み成ることを特徴とする上記付記記載の分散型発電の制御方法。
［付記］
個々の配電局の時間経過に伴うコスト変動が示された起動停止−運転コスト曲線データを保持して、停電時に、各々の配電局の起動停止−運転コスト曲線を対比することにより、稼動させる１若しくは必要数の配電局を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
前記選定処理工程では、前記配電局による配電時間中に、需要変動によって電力の供給に用いている配電局の所定効率範囲から外れた際に、再度配電局を選定処理することを特徴とする上記付記記載の制御方法。
［付記］
外部電源を介さずに所定グリッドに設けられた複数の発電機の発電量を個々に制御して、前記所定グリッド内で消費される需要に応じた電力を供給するための管理を行う制御局の制御方法であって、
前記外部電源からの電力供給停止に伴って電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を取得すると共に、該取得した配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる間の前記所定グリッド内で消費される需要に応じた電力供給需要量を取得し、
前記需要に対して所定の効率を維持できる１台の発電機で電力を供給できるか算定した配電時間および電力供給需要量に基づき選定処理する
ことを特徴とする制御方法。
この出願は、２０１２年１２月１０日に出願された日本出願特願２０１２−２６９１５１号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。

１ 分散型発電システム
１００ 集中制御局（制御局、制御装置）
１１０ 電力需要量監視部（電力需要量監視手段）
１２０ 稼動発電設備決定部（稼動発電設備決定手段）
１２１ 選定部（選定手段、判断手段）
１２２ 発電設備情報格納部（発電設備情報格納手段）
１３０ 停電状況検出部（停電状況検出手段）
１４０ 通信部（通信手段）
２００ 配電局（発電設備、蓄電設備）
３００ 送電グリッド網

Claims (27)

1. 商用系統からの受電を受け得ると共に調整可能に発電を行える複数の配電局と、
   前記複数の配電局に接続され、受電した電力を、電力を使用する複数の需要負荷に供給する送電グリッド網と、
   前記複数の需要負荷に前記複数の配電局に含まれる少なくとも１以上の配電局から電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を受付け、
   該配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる時間に前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得し、
   前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づき より低いコストになる組み合わせに選定処理する制御局と、
   を備えることを特徴とする分散型発電システム。
2. 前記制御局は、選定候補である複数の配電局の中から電力の供給に用いる配電局を、前記電力供給需要量を賄える最低限の台数として選定処理することを特徴とする請求項１記載の分散型発電システム。
3. 前記制御局は、前記電力供給需要量に見合う発電量を１台で発電できる配電局が無い場合に、前記電力供給需要量に見合う複数の配電局に増加させて選定処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の分散型発電システム。
4. 前記制御局は、前記電力供給需要量に見合う発電量を配電させる場合に、前記電力供給需要量に合わせて複数の配電局を稼働させると共に前記送電グリッド網の構成を切り替えて、稼働した各々の配電局が割り当てられた需要負荷に電力を供給するシステム構成を決定処理することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の分散型発電システム。
5. 前記送電グリッド網は、各配電局と、各配電局が受け持つ需要負荷と、がそれぞれ接続可能である共通の電力線を含み、
   前記制御局は、商用系統からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を前記共通の電力線に接続することで、各配電局が受け持つ需要負荷が他配電局から、電力供給を受けるシステム構成を決定する
   ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の分散発電システム。
6. 前記制御局は、商用系統からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の分散発電システム。
7. 前記制御局は、商用系統からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局に接続すること、もしくは、稼働させる任意の配電局を共通の電力線を用いて稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の分散発電システム。
8. 前記配電局のいくつか又は全ては、複数の発電設備を具備し、
   前記制御局は、個々の発電設備を個別に起動停止コストと運用コストとに基づき より低いコストになる組み合わせに稼働させる発電設備の選定処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の分散型発電システム。
9. 前記配電局のいくつか又は全ては、複数種類の発電設備を有することを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の分散型発電システム。
10. 前記配電局のいくつか又は全ては、発電設備として蓄電設備を備えることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の分散型発電システム。
11. 前記各配電局は、前記商用系統から、交流／交流変換若しくは交流／直流変換を介して受電することを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の分散型発電システム。
12. 前記制御局は、前記送電グリッド網の送配電経路を遠隔操作で切り替えて、選定した配電局と各需要負荷とを接続することを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載の分散型発電システム。
13. 前記制御局は、個々の配電局の時間経過に伴うコスト変動が示された起動停止−運転コスト曲線データを保持して、停電時に、各々の配電局の起動停止−運転コスト曲線を対比することにより、稼動させる１若しくは必要数の配電局を選定処理することを特徴とする請求項１ないし１２の何れか１項に記載の分散型発電システム。
14. 前記制御局は、前記配電局による配電時間中に、需要変動によって電力の供給に用いている配電局の所定効率範囲から外れた際に、再度配電局を選定処理することを特徴とする請求項１ないし１３の何れか１項に記載の分散型発電システム。
15. 商用系統を介さずに所定グリッドに設けられた複数の発電機の発電量を個々に制御して、前記所定グリッド内で消費される需要に応じた電力を供給する分散型発電システムであって、
    前記商用系統からの電力供給の停止に伴って前記需要に前記複数の発電機に含まれる少なくとも１以上の発電機から電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を受付けると共に、該配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる時間に前記所定グリッド内で消費される需要に応じた電力供給需要量を取得し、
    前記需要に対して所定の効率を維持できる１台の発電機で電力を供給できるかを、算定した配電時間および電力供給需要量に基づき識別する制御局を備える
    ことを特徴とする分散型発電システム。
16. 商用系統の停止時に、発電を行える複数の配電局により送電グリッド網に接続された複数の需要負荷に給電するために、前記商用系統からの電力供給の停止に伴って前記複数の需要負荷に前記複数の配電局に含まれる少なくとも１以上の配電局から電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を受け付ける停電状況検出部と、
    前記配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる時間に前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得する電力需要量監視部と、
    前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づき より低いコストになる組み合わせに選定処理する稼働発電設備決定部と
    を含み成ることを特徴とする分散型発電の制御局。
17. 選定候補である複数の配電局の中から電力の供給に用いる配電局を、前記電力供給需要量を賄える最低限の台数として選定処理することを特徴とする請求項１６記載の制御局。
18. 前記電力供給需要量に見合う発電量を１台で発電できる配電局が無い場合に、前記電力供給需要量に見合う複数の配電局に増加させて選定処理することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の制御局。
19. 前記電力供給需要量に見合う発電量を配電させる場合に、前記電力供給需要量に合わせて複数の配電局を稼働させると共に前記送電グリッド網の構成を切り替えて、稼働した各々の配電局が割り当てられた需要負荷に電力を供給するシステム構成を決定処理することを特徴とする請求項１６ないし１８の何れか１項に記載の制御局。
20. 商用系統からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を、前記送電グリッド網に設けられた共通の電力線に接続することで、各配電局が受け持つ需要負荷が他配電局から、電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする請求項１６ないし１９の何れか１項に記載の制御局。
21. 商用系統からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする請求項１６ないし２０の何れか１項に記載の制御局。
22. 商用系統からの受電を受けられない際に、稼働させる任意の配電局を電力線上で隣接する稼働させない配電局に接続すること、もしくは、稼働させる任意の配電局を共通の電力線を用いて稼働させない配電局が受け持つ需要負荷に接続することで、全ての需要負荷が電力供給を受けるシステム構成を決定することを特徴とする請求項１６ないし２１の何れか１項に記載の制御局。
23. 入力された受電が停止する期間を定めた受電停止期間情報に対して、過去に収集された停電に関する情報に基づいて、予測停電時間を算定処理し、該算定した予測停電時間に基づいて、システム構成を選定処理することを特徴とする請求項１６ないし２２の何れか１項に記載の制御局。
24. 前記商用系統が停電した際に、各需要負荷に対して停電前に電力を供給していた配電局以外の配電局から電力を供給させるか否かの判別に、電力を供給していた前記配電局の 予め設定された稼動を行わない停電時間を定めた閾値を用いて判別処理することを特徴とする請求項１６ないし２３の何れか１項に記載の制御局。
25. 前記商用系統の停電時に行う配電局間での配電融通に伴い生じる送電ロスをコストに加えて、システム構成を選定処理することを特徴とする請求項１６ないし２４の何れか１項に記載の制御局。
26. 商用系統の停止時に、発電を行える複数の配電局により送電グリッド網に接続された複数の需要負荷に給電するために、前記商用系統からの電力供給の停止に伴って前記複数の需要負荷に前記複数の配電局に含まれる少なくとも１以上の配電局から電力供給が必要となる時間の算定に使用する配電時間に関する情報を受付けと共に、該配電時間に関する情報から定まる前記電力供給が必要となる時間に前記送電グリッド網を介して給電する電力供給需要量を取得する情報取得工程と、
    前記複数の需要負荷に対して電力を供給するための発電設備として、１若しくは必要数の配電局を、算定した前記配電時間および前記電力供給需要量に従い、個々の配電局の起動停止コストと運用コストとに基づき より低いコストになる組み合わせに選定処理する選定処理工程と
    を含み成ることを特徴とする分散型発電システムの制御方法。
27. 前記選定処理工程では、通貨単位を前記起動停止コストと前記運用コストの値を示す単位として用いて、より低いコストになる組み合わせを選定することを特徴とする請求項２６に記載の分散型発電システムの制御方法。

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