JP6458415B2 - 電力制御装置、電力制御方法、プログラム、および電力制御システム - Google Patents

電力制御装置、電力制御方法、プログラム、および電力制御システム Download PDF

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Description

本発明は、電力制御装置、電力制御方法、プログラム、および電力制御システムに関し、特に、ユーザの要望に、より柔軟に対応した電力制御を実行することができるようにした電力制御装置、電力制御方法、プログラム、および電力制御システムに関する。
近年、太陽光発電装置や、蓄電池システム、電力消費機器などを、通信ネットワークを介して相互に接続し、エネルギーの消費を管理して省エネルギー化を図るエネルギーマネジメントシステムの導入が促進されている。
このようなエネルギーマネジメントシステムにおいては、例えば、快適性を優先する電力制御モードや、省エネルギー性を優先する電力制御モード、省コスト性を優先する電力制御モードなど、複数の電力制御モードが実装されている。そして、それらの複数の電力制御モードの中から、ユーザにより選択された１つの電力制御モードに従って、ネルギーマネジメントシステム内における電力制御が行われる。
また、特許文献１には、空調機器や照明機器などの機器ごとに電力制御モードを設定して、１つの運転プログラムで、複数の電力制御モードに従った電力制御を行うことができる配電システムが開示されている。
特開２０１１−１０１５３９号公報
ところで、近年、環境性と経済性を両立させたいなどのユーザの要望があり、複数の電力消費モードを組み合わせて使用することが求められている。しかしながら、上述の特許文献１で開示されている方法では、機器ごとに設定することが手間となり、ユーザの要望に、より柔軟に対応することは困難であった。
電力制御モードの設定が煩雑であると、例えば、電力需要のピークを抑制するための社会的要請を受けた場合に、当該要請に応じた設定に変更することや、当該要請の解除時に設定を戻すことに非常に手間がかかってしまう。このため需要変動に応じて一日単位で社会的要請に応じた設定を行うことや、時間単位で社会的要請に応じた設定を行うことは、現実的ではなかった。
このため、需要家の電力需要を集約して節電等のために電力の管理を行う事業者、所謂アグリゲーターが、各需要家のＥＭＳ（Energy Management System）コントローラに対して社会的要請に基づく需要応答を行うように指示を出し、この指示に基づいて各需要家のＥＭＳコントローラが需要応答を自動的に実行可能なエネルギーマネジメントシステムが求められていた。しかしながら、需要家毎に電力設備の状況が異なるため、アグリゲーター側から各需要家へ需要応答を行うように指示を出すためには、需要家毎に送受電電力量目標を作成することになるため、負荷の高い作業となってしまう。特に、ＨＥＭＳ（Home
Energy Management System）のように需要家として一般家庭を対象とした場合、各家庭
の電力設備の状況に応じて細かな電力制御の指示を出すことは困難であった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、管理装置から受信したモード指定情報に基づいて、社会的要請等に応じた電力制御を実行することができるようにするものである。
上記課題を解決するための本発明は、
蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御装置であって、
ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモード指定受信部と、
受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードに対する割合を設定する設定部と、
複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて目標となり日によって異なるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出する目標算出部と、
前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行う電力制御処理部と
前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出する目標充電量算出部と、
前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電する充電制御部と
を備える。
上記課題を解決するための本発明は、
蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御装置であって、
ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモード指定受信部と、
受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードを時間帯毎に設定する設定部と、
複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて前記時間帯毎の目標となり日によって異なるなるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出する目標算出部と、
前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行う電力制御処理部と
前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記時間帯毎に設定された複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出する目標充電量算出部と、
前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電する充電制御部と
を備える。
前記設定部は、複数の前記電力制御モードを所定の割合で組み合わせたモードを前記時間帯に設定しても良い。
前記電力制御装置において、前記モード指定情報を複数受信した場合に、前記設定部が、所定の優先度に従って前記モード指定情報に基づく設定を行っても良い。
上記課題を解決するための本発明は、
蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御方法であって、
ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するステップと、
受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードに対する割合を設定するステップと、
複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて目標となり日によって異なるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出するステップと、
前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行うステップと、
前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出するステップと、
前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電するステップと、
を含む。
上記課題を解決するための本発明は、
蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御方法であって、
ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモードステップと、
受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードを時間帯毎に設定するステップと、
複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて前記時間帯毎の目標となり日によって異なるなるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出するステップと、
前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行うステップと、
前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記時間帯毎に設定された複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出するステップと、
前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電するステップと
を含む。
前記電力制御方法は、前記電力制御モードを時間帯毎に設定するステップにて、複数の前記電力制御モードを所定の割合で組み合わせたモードを前記時間帯に設定しても良い。
前記電力制御方法は、前記電力制御モードを設定するステップにて、前記モード指定情報を複数受信した場合に、所定の優先度に従って前記モード指定情報に基づく設定を行っても良い。
上記課題を解決するための本発明は、前記電力制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるための電力制御プログラムであっても良い。
上記課題を解決するため本発明の電力制御システムは、
再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電部と、
前記発電部による発電電力および電力系統による電力を蓄電する蓄電手段と、
前記電力制御装置と、を備える。
なお、上記した課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することが可能である。
本発明によれば、管理装置から受信したモード指定情報に基づいて、社会的要請等に応じた電力制御を実行することができる。
本技術を適用した電力制御システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 予測発電電力、予測需要電力、および予測送受電電力を示す図である。 目標送受電電力量について説明する図である。 エコロジーモード、エコノミーモード、およびピークアシストモードを説明する図である。 ユーザにより指定された割合に応じて求められた目標送受電電力量の例を示す図である。 エコノミーモードにおけるＳＯＣの制御及び変化を示す図である。 エコロジーモードにおけるＳＯＣの制御及び変化を示す図である。 備災モードにおけるＳＯＣの制御及び変化を示す図である。 ＤＲモードにおけるＳＯＣの制御及び変化を示す図である。 エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、ＤＲモードの割合から、ＭＩＸモードにおける目標ＳＯＣを算出する過程を説明するための図である。 ＥＭＳコントローラの構成例を示すブロック図である。 上位ＥＭＳの構成例を示すブロック図である。 ＥＭＳコントローラが実行する電力制御ルーチン１の処理を説明するフローチャートである。 ＥＭＳコントローラが実行する電力制御ルーチン２の処理を説明するフローチャートである。 ＥＭＳコントローラが実行する電力制御ルーチン３の処理を説明するフローチャートである。 優先度の一例を示す図である。 電力制御モードの割合を指定するユーザインタフェースの例を示す図である。 電力制御モードの割合を指定するユーザインタフェースの他の例を示す図である。 電力制御モードの割合を設定するための質問内容の例を示す図である。 本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 時間毎に電力制御モードを設定するユーザインタフェースの例を示す図である。 目標送受電電力量について説明する図である。 時間帯毎に設定した備災モードとエコロジーモードにおける目標ＳＯＣを算出する過程を説明するための図である。 時間帯毎に設定したエコノミーモードとＤＲモードにおける目標ＳＯＣを算出する過程を説明するための図である。 時間帯毎に設定した優先度の一例を示す図である。
以下、本技術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。
〈実施形態１〉
図１は、本技術を適用した電力制御システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、電力制御システム１１には、電力系統１２、太陽光発電モジュール１３、および負荷１４が接続されており、ネットワーク１５を介して、上位ＥＭＳ（Energy Management System）１６Ａ，１６ＢおよびＥＭＳデータベース１７と通信可能とされている。
即ち、電力制御システム１１は、商用電力を供給する電力系統１２、および、太陽光を受光して発電を行う太陽光発電モジュール１３から電力の供給を受けることができる。そして、電力制御システム１１では、電力需要に応じて、交流電力または直流電力を消費する機器からなる負荷１４に電力を供給したり、太陽光発電モジュール１３で発電された電力を電力系統１２に逆潮流させたりする電力制御が行われる。また、電力制御システム１１では、複数の電力制御システム１１に対して上位的な電力制御を行うことができる上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂからの指示に従った電力制御や、過去の発電電力量や需要電力量などの実績が蓄積された蓄積データを格納しているＥＭＳデータベース１７から取得した蓄積データに基づいた電力制御が行われる。なお、図１では、簡単のため上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂを２つのみ示したが、これに限らず、３つ以上の上位ＥＭＳが存在し、それぞれから指示を受ける構成であっても良い。
また、電力制御システム１１は、電力計測部２１−１乃至２１−４、パワーコンデショナ２２、蓄電池システム２３、操作端末２４、およびＥＭＳコントローラ２５を備えて構成される。
電力計測部２１−１乃至２１−４は、それぞれ配置される電力線を介して供給される電力を計測する。例えば、電力計測部２１−１は、電力系統１２との間で送電および受電される電力である送受電電力を計測し、電力計測部２１−２は、太陽光発電モジュール１３で発電されて出力される電力である発電電力を計測する。また、電力計測部２１−３は、負荷１４に供給される電力である需要電力を計測し、電力計測部２１−４は、蓄電池システム２３に充電され、または蓄電池システム２３から放電される電力である充放電電力を計測する。
パワーコンデショナ２２は、太陽光発電モジュール１３で発電した電力の昇圧やＤＣ−ＡＣ変換等を行うことにより、太陽光発電モジュール１３から出力される電力を調整する。
蓄電池システム２３は、電力を蓄積する蓄電池（不図示）と、蓄電池の充放電を制御する制御部（不図示）とを有して構成され、蓄電池の充電量をＥＭＳコントローラ２５に通知することや、ＥＭＳコントローラ２５による指示に基づいて蓄電池の充放電を行うことができる。この蓄電池システム２３は、本実施形態において蓄電手段に相当する。
操作端末２４は、ユーザの操作入力を受け付けるユーザインタフェースを表示するタッチパネルディスプレイを備えており、その操作入力に応じたユーザの指定をＥＭＳコントローラ２５に通知する。もちろん、操作端末２４は必ずしもタッチパネルディスプレイを備える必要はなく、キーボード入力、ボタンによる入力、音声による入力など、他のユーザインタフェースを利用していてもよい。
操作端末２４は、電力制御システム１１にユーザの指示を入力する専用の装置であっても良いし、スマートフォンや、携帯電話、タブレットＰＣ、ウェアラブルコンピュータ等の情報処理装置であっても良い。
ＥＭＳコントローラ２５は、操作端末２４を介して入力されるユーザの指定や、ＥＭＳデータベース１７に格納されている蓄積データなどに基づいて、電力制御システム１１の電力制御を行う。このＥＭＳコントローラ２５は本実施形態において電力制御装置に相当する。
まず、ＥＭＳコントローラ２５は、所定の時間単位（例えば、３０分単位）で、太陽光
発電モジュール１３により翌日に発電されると予測される予測発電電力量、および、負荷１４により翌日に需要が発生すると予測される予測需要電力量を求める。そして、ＥＭＳコントローラ２５は、予測発電電力量および予測需要電力量に基づいて、電力系統１２との間で翌日に送受電されると予測される予測送受電電力量を所定の時間単位で求める。
図２Ａには、予測発電電力量が示されており、図２Ｂには、予測需要電力量が示されており、図２Ｃには、予測送受電電力量が示されている。図２において、横軸は、翌日の時刻を示し、縦軸は、それぞれの電力量を示している。
例えば、ＥＭＳコントローラ２５は、タイマー（不図示）から翌日の日時を取得し、ネットワーク１５を介して翌日の天気予報および日照予報を取得すると共に、メモリー（不図示）或はＥＭＳデータベース１７から太陽光発電モジュール１３による過去の発電電力量の蓄積データを取得して、翌日の天気予報および日照予報に類似する複数の類似日における発電電力量を抽出し、それらの発電電力量を平均化する。これにより、ＥＭＳコントローラ２５は、図２Ａに示すように、時間に伴って変化する予測発電電力量を算出する。
また、ＥＭＳコントローラ２５は、負荷１４による過去の需要電力量の蓄積データから、期間（例えば、直近の３か月間や同一季節など）や、曜日、気温、天候等を条件として、翌日と類似する日の需要電力量を抽出する。なお、複数日の需要電力量が抽出された場合には、それらの需要電力量を平均化する。これにより、ＥＭＳコントローラ２５は、図２Ｂに示すように、翌日の予測需要電力量を算出する。
なお、ＥＭＳコントローラ２５は、予測発電電力量を算出する際に、上述したように抽出した発電電力量から、最大および最小の発電電力量を排除し、さらに、複数のゼロデータがある場合には、それらのゼロデータを排除する。これにより、発電電力量を予測するのに適切でないデータや特異データなどの影響を排除して予測発電電力量を求めることができる。同様に、ＥＭＳコントローラ２５は、需要電力量を予測するのに適切でないデータや特異データなどの影響を排除して予測需要電力量を求めることができる。
そして、ＥＭＳコントローラ２５は、例えば、予測発電電力量および予測需要電力量を加算することで、図２Ｃに示すように、時間単位で変化する予測送受電電力量を求める。例えば、ユーザが、ある程度決まったライフスタイルで生活すれば、予測送受電電力量と略一致した送受電電力量で生活することができる。
例えば、電力制御システム１１の電力制御モードとして、いずれの電力制御モードが選択されたとしても、太陽光発電モジュール１３による発電電力量の実績に影響を与えることはなく、また、ユーザのライフスタイルが変化しなければ、負荷１４による需要電力量が変化することはないと想定される。従って、ＥＭＳデータベース１７には、電力制御システム１１の電力制御モードに関係なく、発電電力量および需要電力量の蓄積データを格納することができる。また、ユーザのライフスタイルが変化した場合には、その変化に応じた需要電力量が蓄積データに格納され、その後の予測にライフスタイルの変化が反映される。
さらに、ＥＭＳコントローラ２５は、このようにして求めた予測送受電電力量を、ユーザにより指定された電力制御モードに応じて調整して、翌日に電力制御を実行する際に目標とするモード送受電電力量（運転計画）を算出する。
例えば、電力制御システム１１には、複数の電力制御モードが用意されており、ユーザは、図１の操作端末２４を操作して、それらの電力制御モードに対する割合を指定することができる。そして、ＥＭＳコントローラ２５は、ユーザにより指定された割合で、それ
ぞれの電力制御モードにおいて電力制御を実行する際の目標とするモード送受電電力量を加重平均することにより、実際に電力制御を実行する際に目標とする目標送受電電力量を算出する。
ここで、予測発電電力量は、翌日の天気予報や日照予報などによって異なるものであり、予測需要電力量は、翌日の曜日や気温などの条件によって異なるものであるため、予測発電電力量および予測需要電力量は日によって異なったものとなる。従って、複数の電力御モードそれぞれのモード送受電電力量は日によって異なるものとなり、それらのモード送受電電力量を加重平均することで、翌日に電力制御を実行する際に目標とする目標送受電電力量は、日ごとに求められる。
また、例えば、電力制御モードとして、図３に示すような送受電電力量を目標としたモード１、モード２、およびモード３が用意されているとき、ユーザはモード１、モード２、およびモード３に対する割合を指定することができる。そして、ＥＭＳコントローラ２５は、予測発電電力量および予測需要電力量から予測送受電電力量を算出して、その予測送受電電力量に従ってモード１、モード２、およびモード３それぞれにおける目標の送受電電力であるモード送受電電力量を設定し、それらのモード送受電電力量をユーザに指定された割合で加重平均することにより、実際に電力制御を実行する際の目標送受電電力量を算出する。
具体的には、電力制御システム１１には、電力制御モードとして、例えば、エコロジーモード、エコノミーモード、および、ピークアシストモードが用意されるようにしてもよい。準備される電力制御モードは、この３種類である必要はなく、例えば、これに備災モード等を加え４種類以上としてもよい。
図４には、エコロジーモード、エコノミーモード、およびピークアシストモードにおけるモード送受電電力量が示されている。図４において、横軸は、翌日の時刻を示し、縦軸は、それぞれのモードにおけるモード送受電電力量を示している。
図４Ａには、エコロジーモードにおけるモード送受電電力量が示されている。エコロジーモードは、疑似的に電力系統１２から切り離されたように電力制御を行う電力制御モードである。即ち、昼間の電力をできるだけ蓄電池システム２３に蓄積し、夜間は、蓄電池システム２３に蓄積された電力を放電して負荷１４で使用するような電力制御が行われる。つまり、蓄電池システム２３は、可能な限り充電および放電を行う。従って、電力会社からの買電を抑制することができるので、ＣＯ２排出量は最小限となる。
図４Ｂには、エコノミーモードにおけるモード送受電電力量が示されている。エコノミーモードは、昼間に太陽光発電モジュール１３で発電された余剰の電力を最大限に売電することで、売電収入を増やすように電力制御を行う電力制御モードである。つまり、蓄電池システム２３は、充電および放電をできるだけ抑制する。
図４Ｃには、ピークアシストモードにおけるモード送受電電力量が示されている。ピークアシストモードは、社会的な電力消費に基づいて、電力消費がピークとなる時間帯において売電や消費抑制が要求されると、その要請に応じた電力制御を行う電力制御モードである。即ち、電力消費がピークとなる時間帯に売電や消費抑制の要求があれば、太陽光発電モジュール１３で発電された余剰の電力だけでなく、太陽光発電モジュール１３により発電された全ての電力を売電することができるように、蓄電池システム２３から負荷１４に供給される。例えば、蓄電池システム２３に充電可能なタイミングで、蓄電池システム２３から放電を行う。
ユーザは、エコロジーモード、エコノミーモード、およびピークアシストモードのいずれかの電力制御モードを選択する他、それぞれの電力制御モードの割合を指定することができる。そして、ＥＭＳコントローラ２５は、ユーザにより指定された割合で、エコロジーモード、エコノミーモード、およびピークアシストモードそれぞれにおけるモード送受電電力量を加重平均することで、実際に電力制御を実行する際の目標送受電電力量を算出する。
図５には、ユーザにより指定された割合に従って加重平均により求められた目標送受電電力量（運転計画）が示されている。
例えば、図５Ａには、エコロジーモードが８０％と指定され、エコノミーモードが１０％と指定され、ピークアシストモードが１０％と指定された場合に、加重平均により求められた目標送受電電力量が示されている。また、図５Ｂには、エコロジーモードが１０％と指定され、エコノミーモードが１０％と指定され、ピークアシストモードが８０％と指定された場合に、加重平均により求められた目標送受電電力量が示されている。
同様に、図５Ｃには、エコロジーモードが１０％と指定され、エコノミーモードが８０％と指定され、ピークアシストモードが１０％と指定された場合に、加重平均により求められた目標送受電電力量が示されている。また、図５Ｄには、エコロジーモードが５０％と指定され、エコノミーモードが０％と指定され、ピークアシストモードが５０％と指定された場合に、加重平均により求められた目標送受電電力量が示されている。
そして、ＥＭＳコントローラ２５は、このようにして求められた目標送受電電力量に追従して、電力系統１２との間で送電または受電が行われるように電力制御システム１１の電力制御を行う。
なお、上記においては、ＥＭＳコントローラ２５によって、目標送受電電力量をどのように算出するかを中心に説明した。しかしながら、実際には、太陽光発電モジュール１３の発電電力と蓄電池システム２３による充放電電力とを組合せて制御することによって、電力系統１２との間で送受電される電力を制御することになる。すなわち、電力制御システム１１においては、蓄電池システム２３の充電状態（以下、ＳＯＣ：State Of Charge
と呼ぶ）が目標値に制御された上で、送受電電力量が目標送受電電力量に追従するように電力制御が行われる。この蓄電池システム２３のＳＯＣの制御が適切に行われないと、目標送受電電力量に沿うように送受電電力量を制御する際に、蓄電池システム２３からの放電が困難になったり、太陽光発電モジュール１３からの蓄電池システム２３への充電が困難になるなどの不都合が生じる可能性がある。
また、現在のところ、一日の電力制御においては、一日の時間帯を二つの時間帯に分割し、電力系統１２からの買電価格に差を設ける運用がなされている。これは、例えば、深夜など電力需要が少ない時間帯の電気料金を日中の電気料金と比較して低廉にした時間帯別電力価格（ダイナミックプライシング）を設定することで、全体としての電力の利用効率を上昇させるための運用である。従って、本実施形態における各々の電力制御モードの実施においても、上記二つの時間帯における送受電電力量の制御をどのように使い分けるかは重要な問題となる。
例えば、本実施形態における電力制御システム１１の制御においては、一日の時間帯を２３：００〜翌７：００までの電気料金の低廉なＳＯＣ制御時間帯と、７：００〜２３：００までの計画制御時間帯に分割し、ＳＯＣ制御時間帯については、低額の深夜料金の電気を用いて蓄電池システム２３のＳＯＣを目標ＳＯＣにまで充電し、計画制御時間帯においては、蓄電池システム２３による充放電電力量と、太陽光発電モジュール１３による発
電電力量を適宜組み合わせることにより、送受電電力量を目標送受電電力量に沿うように制御している。
次に、上述したようなＳＯＣ制御時間帯と計画制御時間帯における、各電力制御モードのＳＯＣ（State Of Charge）の制御及び変化について説明する。なお、以下のＳＯＣの
制御の説明においては、電力制御モードとして、上記したエコノミーモード、エコロジーモード、ＤＲモード（先述のピークアシストモードを含み、社会的要請に答えるモードである。）に対し、災害に備える備災モードを加えた４つの電力制御モードを準備した場合について説明する。
図６には、エコノミーモードにおけるＳＯＣ制御時間帯のＳＯＣ制御と、計画制御時間帯の送受電電力量制御について示す。このモードは、前述のように高経済性を追求するモードであるので、太陽光発電モジュール１３によって発電されたより高い価格で売電可能な電気は、できる限り電力系統１２側に売電するようにする。従って、計画制御時間帯における家庭内の負荷１４については、可能な限り、ＳＯＣ制御時間帯に蓄電池システム２３に充電した電気を放電することで賄う。
このエコノミーモードでは、夜２３：００以降のＳＯＣ制御時間帯になると、低価格の深夜電力を用いて蓄電池システム２３を容量一杯まで充電する。このモードのＳＯＣ制御時間帯における目標ＳＯＣは例えば９０％以上である。もちろん１００％としてもよい。蓄電池システム２３への充電が完了した後は、本モードでは蓄電池システム２３の作動を一旦停止し、深夜電力によって負荷１４に対応する。そして、太陽光発電モジュール１３が発電を開始するか（余剰電力が発生するタイミングではない）、若しくは、電気の価格が高くなる計画制御時間帯に移行すると蓄電池システム２３からの放電を開始する。それ以降、計画制御時間帯においては負荷１４に追従して蓄電池システム２３より放電を行い、太陽光発電モジュール１３により発電された電力は可能な限り電力系統１２側に売電する。そして、再度ＳＯＣ制御時間帯に移行した際には蓄電池システム２３への充電を再開する。
次に、図７には、エコロジーモードにおけるＳＯＣ制御時間帯のＳＯＣ制御と、計画制御時間帯の送受電電力量制御について示す。このモードは、ＣＯ２の削減を追求するモードであるので、太陽光発電モジュール１３によって発電された電気は可能な限り蓄電池システム２３に充電する。そして、負荷１４は、太陽光発電モジュール１３によって発電された電力と蓄電池システム２３から放電される電力によって賄う。そして、可能な限り電力系統１２との間の買電も売電も実施しない。
本モードでは、夜２３：００のＳＯＣ制御時間帯になると、蓄電池システム２３に低価格の深夜電力を利用して充電を行う。但し、蓄電池システム２３の蓄電量には翌日の太陽光発電モジュール１３からの余剰充電の余裕を残しておく。すなわち、本モードのＳＯＣ制御における目標ＳＯＣは例えば５０〜８０％程度としてもよい。太陽光発電モジュール１３への充電が完了すると、蓄電池システム２３の作動を一旦停止し、深夜電力によって負荷１４に対応する。
そして、太陽光発電モジュール１３が発電を開始するか、若しくは、電気の価格が高くなる計画制御時間帯に移行すると、可能な限り負荷１４は太陽光発電モジュール１３により発電される電力で賄う。そして、太陽光発電モジュール１３の発電電力に余剰電力があれば、その余剰電力の全てを蓄電池システム２３に充電する。そして、再度ＳＯＣ制御時間帯に移行すると再び目標ＳＯＣになるまで低価格の深夜電力を利用して蓄電池システム２３への充電を行う。なお、図７に破線で示すように、このエコロジーモードでは、冬季は夏季と比較して、計画制御時間帯における太陽光発電モジュール１３による蓄電池シス
テム２３への充電量が少なくなるため、冬季においては、夏季と比較してＳＯＣ制御時間帯における目標ＳＯＣをより高めに設定するようにしてもよい。
次に、図８には、備災モードにおけるＳＯＣ制御時間帯のＳＯＣ制御と、計画制御時間帯の送受電電力量制御について示す。このモードは、災害が発生した場合に緊急使用可能な電力の確保を追求するモードであるので、ＳＯＣ制御時間帯においては、蓄電池システム２３に、低価格の深夜電力を用いてＳＯＣが１００％になるまで充電する。蓄電池システム２３への充電が完了した後は、本モードでは蓄電池システム２３の作動を一旦停止し、深夜電力によって負荷１４に対応する。
このモードでは、太陽光発電モジュール１３が発電を開始するか、計画制御時間帯に移行しても、基本的には、有事に備えて蓄電池システム２３の停止状態を維持する。また、太陽光発電モジュール１３において余剰発電がある場合には、電力系統１２に売電するとともに、負荷１４の要求電力に対して太陽光発電モジュール１３による発電電力が不足した場合には、電力系統１２から買電した電力によりこれを賄う。そして、有事の際には、蓄電池システム２３に充電された電気を放電して使用可能する。
次に、図９には、ＤＲモードにおけるＳＯＣ制御時間帯のＳＯＣ制御と、計画制御時間帯の送受電電力量制御について示す。このモードは、社会的要請への対応を追求するモードであるので、可能な限り要請された送受電電力量に沿った送受電を実施する。従って、ＳＯＣ制御時間帯においては、蓄電池システム２３に、低価格の深夜電力を用いて充電を行うが、その際の目標ＳＯＣは、例えば１０％〜９０％とし、翌日の太陽光発電モジュール１３による充電量分の余裕を残すようにする。蓄電池システム２３への充電が完了した後は、蓄電池システム２３の作動を一旦停止し、ＳＯＣ制御時間帯においては深夜電力によって負荷１４に対応する。
そして、このモードでは、太陽光発電モジュール１３が発電を開始すると、その発電分は全て蓄電池システム２３に充電する。そして、ＤＲ開始のタイミングに合わせて蓄電池システム２３からの放電を開始し、それ以降は負荷１４に合わせて放電する。すなわち、計画制御時間帯においては、負荷１４の要求電力の実績値が目標値を下回った場合には、その差分については太陽光発電モジュール１３の発電電力を蓄電池システム２３に充電する。また、負荷１４の要求電力の実績値が目標値を上回った場合には、その分だけ、蓄電池システム２３に負荷追従放電させる。また、ＤＲが中止された場合には蓄電池システム２３からの放電は行わない。
本実施形態においては、上述したＳＯＣの制御における目標ＳＯＣの設定についても、ユーザは、エコロジーモード、エコノミーモード、備災モード、及びＤＲモードのいずれかの電力制御モードを選択できる他、それぞれの電力制御モードの割合を指定することができる。そして、ＥＭＳコントローラ２５は、図１０に示すように、ユーザにより指定された割合で、エコロジーモード、エコノミーモード、備災モードおよびＤＲモードそれぞれにおける目標ＳＯＣを加重平均することで、ＳＯＣ制御を実行する際の目標ＳＯＣ量を算出する。
図１０に記載された例では、ユーザにより、エコノミーモードが１０％、エコロジーモードが４０％、備災モードが４０％、ＤＲモードが０％と指定され、各々のモードの目標ＳＯＣの加重平均により求められた目標ＳＯＣが、ＭＩＸモードにおける目標ＳＯＣとされている。なお、上記の説明において、各電力制御モードのＳＯＣ制御時間帯で設定される目標ＳＯＣは、モード充電量に相当する。また、各々のモードの目標ＳＯＣの加重平均により求められた、ＭＩＸモードにおける目標ＳＯＣは、目標充電量に相当する。
次に、図１１Ａを用いて、ＥＭＳコントローラ２５の構成の例について説明する。図１１Ａに示すように、ＥＭＳコントローラ２５は、通信部３１、電力予測部３２、電力制御モード設定部３３、目標算出部３４、電力データ取得部３５、電力制御処理部３６、目標ＳＯＣ算出部３７、ＳＯＣ制御部３８および、モード指定受信部３９を備えて構成される。
通信部３１は、図１のネットワーク１５を介してEMSデータベース１７と通信を行って
、EMSデータベース１７に格納されている過去の発電電力量の蓄積データ、および、負荷
１４による過去の需要電力量の蓄積データを取得する。また、通信部３１は、図示しないサーバと通信を行って、翌日の天気予報および日照予報を取得する。
電力予測部３２は、通信部３１が取得した発電電力量および需要電力量の蓄積データ、並びに、翌日の天気予報および日照予報に基づいて、図２を参照して上述したように、予測発電電力量および予測需要電力量を算出する。そして、電力予測部３２は、予測発電電力量および予測需要電力量を加算することで予測送受電電力量を算出する。そして、電力予測部３２は、算出した予測送受電電力量に従って、エコロジーモード、エコノミーモード、備災モードおよび、ＤＲモードごとに、モード送受電電力量を所定の時間単位（例えば、３０分単位）で設定する。
モード指定受信部３９は、ネットワーク１５を介して上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂからモード指定情報を受信する。
電力制御モード設定部３３は、図１の操作端末２４のタッチパネルディスプレイに、ユーザの操作入力を受け付けるユーザインタフェース（例えば、後述する図１６または図１７）を表示させる。そして、例えば、ユーザが、エコロジーモード、エコノミーモード、備災モードおよび、ＤＲモードそれぞれの割合を指定すると、電力制御モード設定部３３は、ユーザにより指定された割合を取得して目標算出部３４に通知する。
電力制御モード設定部３３は、モード指定受信部３９によって受信した上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂからのモード指定情報に基づいて電力制御モードを設定する。この電力制御モード設定部３３は本実施形態において設定部に相当する。
目標算出部３４は、図５を参照して上述したように、ユーザにより指定された割合に従って、エコロジーモード、エコノミーモード、備災モードおよび、ＤＲモードそれぞれのモード送受電電力量を加重平均して、実際に電力制御を実行する際の目標送受電電力量を算出する。
電力データ取得部３５は、図１の電力計測部２１−１により計測される電力を取得して、時間単位で積算することにより送受電電力量を求め、電力計測部２１−２により計測される電力を取得して、時間単位で積算することにより発電電力量を求め、電力計測部２１−３により計測される電力を取得して、時間単位で積算することにより需要電力量を求める。そして、電力データ取得部３５は、送受電電力量、発電電力量、および需要電力量を電力制御処理部３６に供給する。そして、電力データ取得部３５は、例えば、１日分の電力データ（送受電電力量、発電電力量、および需要電力量）が記録されると、通信部３１を介してＥＭＳデータベース１７に送信し、蓄積データを更新させる。この電力データ取得部３５は本実施形態において電力計測部に相当する。
電力制御処理部３６は、目標算出部３４により算出された目標送受電電力量に沿った送受電電力となるように、電力データ取得部３５により取得される送受電電力量、発電電力量、および需要電力量を参照し、目標送受電電力量を目標にして時間単位で電力調整を行
って、電力制御システム１１の電力制御を行う。例えば、電力制御処理部３６は、蓄電池システム２３に対する充放電を制御することにより、太陽光発電モジュール１３の発電電力に余剰が発生すると蓄電池システム２３を充電させたり、負荷１４による需要電力が増加すると蓄電池システム２３から放電させたりする電力制御を行う。
目標ＳＯＣ算出部３７は、図１０を参照して上述したように、ユーザにより指定された割合に従って、エコロジーモード、エコノミーモード、備災モードおよび、ＤＲモードそれぞれの目標ＳＯＣの値を加重平均して、ＭＩＸモードとしての目標ＳＯＣを算出する。この目標ＳＯＣ算出部は、本実施形態において目標充電量算出部に相当する。ＳＯＣ制御部３８は、ＳＯＣ制御時間帯における蓄電池システム２３のＳＯＣが目標ＳＯＣ算出部３７により算出されたＭＩＸモードとしての目標ＳＯＣになるように、深夜電力を利用して蓄電池システム２３への充電を行う。このＳＯＣ制御部３８は、本実施形態において充電制御部に相当する。
本実施形態のＥＭＳコントローラ２５は、図１１Ａに示した各部３１−３９として専用に設計された電子回路（ハードウェア）から構成された専用の電子機器であっても良いし、ＣＰＵやメモリ等からなる演算処理部で、本発明の電力制御プログラムを実行して上記各部３１−３９の機能をソフトウェア的に実現する汎用の情報装置、即ちコンピュータであっても良い。
ここでハードウェアは、例えば、ＦＰＧＡ［Field Programmable Gate Array］、ＡＳ
ＩＣ［Application Specific Integrated Circuit］、ＬＳＩ［Large Scale Integration］といった回路を備えても良い。
次に、図１１Ｂを用いて、上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂの構成の例について説明する。図１１Ｂに示すように、上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂは、管理対象登録部４１、モード指定送信部４２、モード指定情報記憶部４３を備えて構成される。この上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂは本実施形態において管理装置に相当する。
上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂは、例えば、各需要家の電力需要を集約して電力の管理を行う事業者、所謂アグリゲーターによって備えられた装置であり、各需要家の電力制御システム１１に対してモード指定情報を送信することにより、社会的要請に基づく需要応答（デマンドレスポンス）を行うように指示する。ここで、アグリゲーターは、例えば、企業や、地方公共団体、電力制御のための非営利団体であり、所定のコミュニティや自治区等の管理対象エリアに属する電力制御システム１１の管理を行う。
管理対象登録部４１は、管理対象となる各需要家の指定条件やＥＭＳコントローラ２５のアドレス、利用可能な電力制御モード、優先度等の情報をモード指定情報記憶部に登録する。ここで、指定条件は、例えば、電力需給逼迫警報が発令された場合や、インセンティブが得られる需給応答の場合等、需要家との契約により定めたモード指定情報を送信する条件である。また、指定条件は、モード指定情報が送信可能な曜日や季節、日時等であっても良い。これらの情報は、上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂのオペレータによって入力されても良いし、ネットワークを介して各需要家（以下ユーザとも称す）によって入力されても良い。
モード指定送信部４２は、電力需給逼迫警報を受信した場合や、オペレータによって入力された日時など、所定のタイミングで、モード指定情報記憶部４３に登録されている指定条件を確認し、指定条件を満たすユーザのＥＭＳコントローラ２５に対して、モード指定情報を送信する。
モード指定情報記憶部４３は、管理対象登録部４１によって登録された指定条件やＥＭＳコントローラ２５のアドレス、利用可能な電力制御モード、優先度等の情報を保持する。
本実施形態の上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂは、図１１Ｂに示した各部４１−４３として専用に設計された電子回路（ハードウェア）から構成された専用の電子機器であっても良いし、ＣＰＵやメモリ等からなる演算処理部で、本発明の電力制御プログラムを実行して上記各部４１−４３の機能をソフトウェア的に実現する汎用の情報装置、即ちコンピュータであっても良い。
次に、図１２〜図１４に示すフローチャートを用いて、ＥＭＳコントローラ２５が実行する処理について説明する。図１２に示すフローチャートは、本実施形態における電力制御ルーチン１であり、図１３に示すフローチャートは、電力制御ルーチン１の実行中に所定の条件が満たされた場合に実行される電力制御ルーチン２であり、図１４に示すフローチャートは、モード指定情報を受信した場合に実行される電力制御ルーチン３である。
電力制御ルーチン１が実行されると、まずステップＳ１において、電力制御モードが設定される。より具体的には、ユーザが操作端末２４に対する操作を行って、エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、およびＤＲモードそれぞれに対する割合を指定することによって、電力制御モード設定部３３が、その割合を取得する。ステップＳ１の処理が終了すると処理はステップＳ２に進む。
ステップＳ２においては、電力制御モード設定部３３によって、現時点がＳＯＣ制御時間帯か否かが判定される。先述のように、本実施形態においては、夜の２３：００から朝７：００までの時間帯はＳＯＣ制御時間帯、朝７：００から夜の２３：００までを計画制御時間帯としているので、現時刻が何れの時間帯に属するかにより判定される。ここで現時点がＳＯＣ制御時間帯であると判定された場合には、処理はステップＳ３に進む。一方、ＳＯＣ制御時間帯でない（すなわち、計画制御時間帯である）と判定された場合には、処理は電力制御ルーチン２に進む。この電力制御ルーチン２の制御内容については後述する。
ステップＳ３においては、電力制御モード設定部３３によって、ＳＯＣ制御時間帯で最初の処理の実行か否かが判定される。ここで、ＳＯＣ制御時間帯における最初の処理の実行であると判定された場合には、目標ＳＯＣが未だ設定されていないと判断されるので処理はステップＳ４に進む。ＳＯＣ制御時間帯における最初の処理の実行でないと判定された場合には、既に目標ＳＯＣが設定されていると判断されるので、ステップＳ４の処理をスキップして処理はステップＳ５に進む。
ステップＳ４においては、目標ＳＯＣ算出部３７によって、ステップＳ１で設定されたエコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、およびＤＲモードそれぞれに対する割合に基づいて、各のモードにおける目標ＳＯＣの値を加重平均し、ＭＩＸモードとしての目標ＳＯＣを算出する。ステップＳ４の処理が終了すると処理はステップＳ５に進む。
ステップＳ５においては、ＳＯＣ制御部３８は、所定の時間単位（例えば、３０分）が経過したか否かを判定し、所定の時間単位が経過したと判定されるまで処理を待機する。ステップＳ５において所定の時間単位が経過したと判定された場合には、処理はステップＳ６に進む。
ステップＳ６においては、ＳＯＣ制御部３８によってＳＯＣの制御が実行される。より具体的には、所定の時刻に蓄電池システム２３のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達するために、
現時点での実際の蓄電池システム２３のＳＯＣがこの時点に到達しているべき値となるように、蓄電池システム２３への充電量が制御される。ステップＳ６の処理が終了すると処理はステップＳ２の前に戻る。
次に、ステップＳ２においてＳＯＣ制御時間帯でないと判定された場合に実行される電力制御ルーチン２の処理について説明する。本ルーチンが実行されると、まず、ステップＳ１１において、通信部３１は、図１のネットワーク１５を介してＥＭＳデータベース１７と通信を行って、発電電力量および需要電力量の蓄積データを取得し、電力予測部３２に供給する。
ステップＳ１２において、電力予測部３２は、ステップＳ１１で通信部３１から取得した発電電力量および需要電力量の蓄積データから予測発電電力量および予測需要電力量を算出し、さらに予測送受電電力量を算出する。そして、電力予測部３２は、算出した予測発電電力量および予測需要電力量から、エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、およびＤＲモードそれぞれのモード送受電電力量を設定する。
ステップＳ１３において、目標算出部３４は、電力制御ルーチン１のステップＳ１で電力制御モード設定部３３が取得した割合に従って、エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、およびＤＲモードそれぞれのモード予測送受電電力量を加重平均し、目標送受電電力量を算出する。
ステップＳ１４において、電力データ取得部３５は、所定の時間単位（例えば、３０分）が経過したか否かを判定し、所定の時間単位が経過したと判定されるまで処理を待機する。
ステップＳ１４において、所定の時間単位が経過したと判定されると、処理はステップＳ１５に進み、電力データ取得部３５は、その所定の時間単位で計測された電力を積算して、送受電電力量、発電電力量、および需要電力量を取得する。
ステップＳ１６において、電力制御処理部３６は、ステップＳ１４で算出された目標送受電電力量に沿った送受電電力となるように、電力データ取得部３５が取得した送受電電力量、発電電力量、および需要電力量を参照し、電力制御システム１１の電力制御を実行する。
ステップＳ１７において、電力データ取得部３５は１日分の処理が行われたか否かを判定し、１日分の処理が行われていないと判定された場合、処理はステップＳ１４の前に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、ステップＳ１７において、１日分の処理が行われたと判定された場合、処理はステップＳ１８に進む。電力データ取得部３５は、１日分の電力データ（送受電電力量、発電電力量、および需要電力量）を、通信部３１を介してＥＭＳデータベース１７に送信し、蓄積データを更新させる。そして、ステップＳ１８の処理後、処理は電力制御ルーチン１のステップＳ１に戻り、以下同様に、翌日の処理が繰り返して行われる。
次に、モード指定情報を受信した場合に実行される電力制御ルーチンの処理について説明する。上位ＥＭＳ１６Ａ又は上位ＥＭＳ１６Ｂがモード指定情報の送信のためにネットワーク１５を介してＥＭＳコントローラ２５にアクセスすると、ＥＭＳコントローラ２５は、図１４の電力制御ルーチン３を開始する。
まず、ステップＳ２１において、モード指定受信部３９は、上位ＥＭＳ１６Ａ又は上位
ＥＭＳ１６Ｂからモード指定情報を受信し、ステップＳ２２へ進む。
ステップＳ２２において、電力制御モード設定部３３は、モード指定情報の優先度が、既に設定されている電力制御モードの優先度よりも高いか否かを判定する。
電力制御モード設定部３３は、モード指定情報の優先度が、既に設定されている電力制御モードの優先度よりも低い場合には、処理を終了し、モード指定情報の優先度が、既に設定されている電力制御モードの優先度よりも高い場合には、ステップＳ２３へ進む。
ステップＳ２３において、電力制御モード設定部３３は、モード指定情報の示す電力制御モードを設定する。なお、モード指定情報の指示が、複数の電力制御モードとその割合を示すＭＩＸモードを指定するモードパラメータである場合、電力制御モード設定部３３は、モードパラメータに従ってＭＩＸモードを設定する。
ステップＳ２２の判定における優先度は、例えば図１５に示すように、ＣＥＭＳ（Cluster/Community Energy Management System）に備えられた上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報を優先度３、地方公共団体に備えられた上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報を優先度２、需要家、本例ではユーザによる設定を優先度１と定める。なお、本例では優先度３が優先度１よりも高いものとする。
従って、ユーザによる電力制御モード、即ち優先度１が設定されているときに、上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報、即ち優先度２を受信した場合、電力制御モード設定部３３は、この上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報に基づく電力制御情報、例えばＤＲモード又はＤＲモードを含むミックスモードを設定する。
また、上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報に基づく電力制御モード、即ち優先度２が設定されているときに、上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報、即ち優先度３を受信した場合、電力制御モード設定部３３は、この上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報に基づく電力制御情報、例えばＤＲモード又はＤＲモードを含むミックスモードを設定する。
一方、上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報に基づく電力制御モード、即ち優先度３が設定されているときに、上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報、即ち優先度２を受信した場合、電力制御モード設定部３３は、設定を行わずに処理を終了する。
以上のように、電力制御システム１１では、上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂからのモード指定情報に基づいて電力制御モードを自動的に設定する。これにより、ユーザに手間をかけずに社会的要請に応じたデマンドレスポンスを設定に反映することができる。
次に、図１６および図１７には、電力制御モード設定部３３が、図１の操作端末２４のタッチパネルディスプレイに表示させるユーザインタフェースの例が示されている。
例えば、電力制御システム１１の電力制御モードとして、モード１、モード２、モード３、及びモード４が用意されているとき、操作端末２４のタッチパネルディスプレイには、図１６または図１７に示すようなユーザインタフェースが表示される。図１６には、レーダーチャートに類似したユーザインタフェースが示されており、図１７には、棒グラフに類似したユーザインタフェースが示されている。
ここで、モード１、モード２、モード３、及びモード４としては、上述したようなエコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、および、ＤＲモードを用いることができる。この場合、それぞれ背反するモードであるため、例えば、電力制御モード設定部３３
は、時間帯ごとに相対状態を計算して、ユーザインタフェースに反映させる。
即ち、図１６および図１７の上側に示すように、ユーザが、モード１の割合を増加させた場合、電力制御モード設定部３３は、相対状態を計算し、図１６および図１７の下側に示すように、モード２〜モード４の割合を減少させる。同様に、ユーザがモード２の割合を変更した場合、電力制御モード設定部３３は、モード１、モード３及びモード４の割合を計算し、ユーザがモード３の割合を変更した場合、電力制御モード設定部３３は、モード１、モード２およびモード３の割合を計算して、それぞれの割合を変化させる。
このように、電力制御システム１１では、図１６および図１７に示すようなユーザインタフェースを採用することで、ユーザは、電力制御モードの割合を視覚的に確認することができ、より直観的に、電力制御システム１１の電力制御モードを設定することができる。
なお、ユーザが電力制御モードの割合を指定する方式としては、他にも例えば、ユーザの音声を認識することにより入力する音声入力方式や、別の端末で作成されたデータを操作端末２４に転送するデータ転送方式など、様々な方式を採用することができる。
次に、図１８には、電力制御システム１１の電力制御モードの設定に利用される質問内容の例が示されている。
例えば、電力制御モード設定部３３は、ユーザインタフェースを利用する他、図１の操作端末２４のタッチパネルディスプレイに所定数の質問を表示させ、それらの質問に対する回答（ＹＥＳ／ＮＯ）に基づいて、電力制御システム１１の電力制御モードの割合を設定することができる。
図１８には、１０個の質問内容が例示されており、それぞれの質問内容に対して経済性、省ＣＯ２、ピークカットにかかる係数が設定されている。例えば、質問内容「明日は不在ですか？」に対して、経済性の係数１０、省ＣＯ２の係数２、ピークカットの係数１０が設定されており、質問内容「明日は休みですか？」に対して、経済性の係数５、省ＣＯ２の係数１０、ピークカットの係数２が設定されている。
ユーザが、これらの質問内容にＹＥＳまたはＮＯで回答すると、電力制御モード設定部３３は、ＹＥＳと回答された質問内容の係数を加算し、加算した合計値の比率を、エコロジーモード、エコノミーモード、および、ピークアシストモードを加重平均する際の割合として決定する。
このように、電力制御システム１１では、図１８に示すような質問内容によって電力制御モードの割合を決定することで、よりユーザの気分に合わせて、電力制御システム１１の電力制御モードを設定することができる。なお、質問内容は、タッチパネルディスプレイに表示する他、例えば、合成音声によってユーザに提示してもよく、ユーザの声による回答を音声認識により取得してもよい。
なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。また、プログラムは、１のＣＰＵにより処理されるものであっても良いし、複数のＣＰＵによって分散処理されるものであっても良い。
また、上述した一連の処理（情報処理方法）は、ハードウエアにより実行することもで
きるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラムが記録されたプログラム記録媒体からインストールされる。
図１９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３は、バス１０４により相互
に接続されている。
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続されている。
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１０５及びバス１０４を介して、ＲＡＭ１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ（ＣＰＵ１０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc-Read Only Memory)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなど
よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
そして、プログラムは、リムーバブルメディア１１１をドライブ１１０に装着することにより、入出力インタフェース１０５を介して、記憶部１０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１０９で受信し、記憶部１０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ１０２や記憶部１０８に、あらかじめインストールしておくことができる。また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示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。例えば、各電力制御モードのモード送受電電力量から目標送受電電力量を算出する場合あるいは、各電力制御モードのモード充電量から目標充電量を算出する場合の演算方法は、加重平均には限られない。ユーザが選んだ各モードの割合に応じた重み付けが可能なのであれば、他の演算式に基づいても構わない。また、上記の実施形態においては本発明を、太陽光発電モジュール１３と蓄電池システム２３を備えた電力制御システム１１に適用した例について説明したが、太陽光発電モジュール１３の代わりに風力発電モジュールや、潮力発電モジュールなどの他の再生可能エネルギーを用いるシステムに適用しても構わない。
なお、上記実施形態１では、複数のアグリゲーターからモード指定情報を受信した場合に、モード指定情報に従って設定を行うか否かを判定したが、指示を行うアグリゲーター
が一つである場合や、複数のアグリゲーターのうち一つだけからモード指定情報を受信した場合には、優先度の判定を行わずにモード制御情報の設定を行っても良い。
〈実施形態２〉
前述の実施形態１では、エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、ＤＲモード、ＭＩＸモードの何れかを一日単位で設定したが、これに限らず各電力制御モードを時間帯毎に設定しても良い。本実施形態２は、前述の実施形態１と比べて、電力制御モードを時間帯毎に設定する構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。
本実施形態２では、上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂからモード指定情報を送信する際に、電力制御モードを設定する時間帯についても指定する。
そして、電力制御モード設定部３３は、図１の操作端末２４のタッチパネルディスプレイに、ユーザの操作入力を受け付けるユーザインタフェース（例えば、後述する図２０）を表示させる。そして、例えば、ユーザが、時間帯毎に、エコロジーモードや、エコノミーモード、備災モード、ＤＲモード等の電力制御モードを選択すると、この選択された時間帯及び電力制御モードを操作端末２４がＥＭＳコントローラ２５の電力制御モード設定部３３に通知し、これに応じて電力制御モード設定部３３は、受信した通知をメモリ等の記憶手段に記憶することで、時間帯毎の電力制御モードを設定する。
電力制御モード設定部３３は、カレンダーの情報、即ち暦の情報を有し、ユーザによって選択された電力制御モードをカレンダーと連動して設定しても良い。例えば、月曜日〜金曜日はＤＲモードとエコノミーモード、土曜日及び日曜日はエコロジーモードのように曜日に応じてモードの設定を変更しても良い。また、７月〜９月の夏季期間は、１１月〜２月の冬季期間に比べて各電力制御モードに設定時間を早くする、或いは、日の出、日の入りの時間の変化に合わせるように、月日に応じて各電力制御モードの設定時間を変更しても良い。
例えば、電力制御モードとして、図２１に示すような送受電電力量を目標としたモード１、モード２、およびモード３が用意されているとき、ユーザは時間帯毎にモード１、モード２、又はモード３を指定することができる。そして、ＥＭＳコントローラ２５は、予測発電電力量および予測需要電力量から予測送受電電力量を算出して、その予測送受電電力量に従って、各時間帯のモード１、モード２、又はモード３における目標の送受電電力であるモード送受電電力量を算出することにより、翌日の電力制御を実行する際の目標送受電電力量を求める。
図２２は、備災モードの次にエコロジーモードが設定された例を示す図である。備災モードの場合、図８に示すように、目標ＳＯＣを１００％とするが、エコロジーモードに切り替わった際にＳＯＣが１００％であると、太陽光発電分を充電することが出来ず、エコロジーモードが実施できなくなってしまうので、備災モードとエコロジーモードにおけるモード充電量としての目標ＳＯＣを加重平均することで、各モードによる目標充電量としての目標ＳＯＣ量を算出し、図２２に示すように、ＳＯＣ制御を実行する際の目標ＳＯＣ量を設定する。図２２では、簡単のため備災モードとエコロジーモードの２つのモードを設定した例を示したが、これに限らず、３つ以上の電力制御モードが設定されても良く、ＥＭＳコントローラ２５は、翌日の一日分として設定された複数の電力制御モードのモード充電量を加重平均することで、各モードによる目標充電量を算出しても良い。なお、加重平均に限らず、エコロジーモードが設定された時間帯に充電される充電量を備災モードの目標ＳＯＣ（１００％）から差し引くことで、ＳＯＣ制御を実行する際の目標ＳＯＣ量を算出しても良い。
図２３は、エコノミーモードの次にＤＲモードが設定された例を示す図である。エコノミーモードの場合、図６に示すように、目標ＳＯＣを１００％とするが、ＤＲモードに切り替わった際にＳＯＣが１００％に近いと、太陽光発電分を十分に充電することが出来ず、ＤＲモードが十分に実施できなくなってしまうので、エコノミーモードとＤＲモードにおけるモード充電量としての目標ＳＯＣを加重平均することで、各モードによる目標充電量としての目標ＳＯＣ量を算出し、図２３に示すように、ＳＯＣ制御を実行する際の目標ＳＯＣ量を設定する。なお、加重平均に限らず、ＤＲモードが設定された時間帯に充電される充電量をエコノミーモードの目標ＳＯＣ（１００％）から差し引くことで、ＳＯＣ制御を実行する際の目標ＳＯＣ量を算出しても良い。
次に、図２０を用いて、電力制御モード設定部３３が、図１の操作端末２４のタッチパネルディスプレイに表示させるユーザインタフェースの例について説明する。
例えば、電力制御システム１１の電力制御モードとして、モード１、モード２、モード３、及びモード４が用意されているとき、操作端末２４のタッチパネルディスプレイには、図２０に示すようなマトリクス状のユーザインタフェースが表示される。
ここで、モード１、モード２、モード３、及びモード４としては、上述したようなエコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、および、ＤＲモードを用いることができる。また、各時間帯としては、３０分、１時間、４時間、６時間など、任意の時間間隔で設定できる。この時間帯は、一定間隔に限らず、昼間は１時間単位、夜間は４時間単位などのように時間帯によって異ならせても良い。更に、各時間帯は、ユーザが、７：００〜９：３０、９：３０〜１２：００、１２：００〜１４：００・・・等のように、任意に指定したものであっても良い。
例えば、図２０において、時間帯Ｂの列からモード３の行をタップすると、時間帯Ｂにモード３が設定される。なお、電力制御モードが設定済みの時間帯で別の電力制御モードがタップされた場合には、当該電力制御モードに設定が変更される。例えば、デフォルトをモード１としておき、ユーザが、モード１以外を設定したい時間帯について、所望の電力制御モードを選択することで変更できる。
また、各時間帯をピンチインすることで、当該時間帯を短く変更し、ピンチアウトすることで、当該時間帯を長く変更するように、時間帯の長さを変更可能としても良い。なお、時間帯が短く変更された場合には、その分、隣接する時間帯を長くすることで隣接する時間帯との間に隙間が生じないようにする。また、時間帯が長く変更された場合には、その分、隣接する時間帯を短くする或は削除することで、全体（例えば１日分）の時間数を変えずに変更対象の時間帯を長く設定できるようにしている。
なお、電力制御モードを２４時間全てに設定することに限らず、一部の時間帯にのみ設定しても良い。例えば、計画制御時間帯を複数の時間帯に分割して、それぞれに電力制御モードを設定し、ＳＯＣ制御時間帯には電力制御モードを設定せずに、ＳＯＣの制御を優先して行うようにしても良い。
このように、本実施形態２の電力制御システム１１では、ユーザが、エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード、ＤＲモード、ＭＩＸモードを時間帯毎に指定し、計画制御時間帯においては指定のモードに従った目標送受電電力量を目標とした電力制御を実行することができる。また、ＳＯＣ制御時間帯においては、指定のモードによる電力制御を実現するための目標ＳＯＣを設定し、ＳＯＣの制御を行うことができる。これにより、社会的要請等の指示を受け入れ可能とし、且つ時間帯毎にユーザの要望に対応した電力制
御を実行することができる。
また、本実施形態２では、図２４に示すように、時間帯毎に優先度を指定することができる。例えば、ＣＥＭＳに備えられた上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報について、２３：００〜９：００の時間帯では優先度１、９：００〜１７：００の時間帯では優先度３、１７：００〜２３：００の時間帯では優先度２とする。また、地方公共団体に備えられた上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報について、２３：００〜５：００の時間帯では優先度２、５：００〜９：００の時間帯では優先度３、９：００〜１７：００の時間帯では優先度２、１７：００〜２３：００の時間帯では優先度１とする。そして、需要家、本例ではユーザによる設定を優先度１と定める。
従って、９：００〜１７：００の時間帯では上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報に基づく設定が優先され、住民による電力制御モード、即ち優先度１が設定されているときに、上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報、即ち優先度２を受信した場合、電力制御モード設定部３３は、この上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報に基づく電力制御情報、例えばＤＲモード又はＤＲモードを含むミックスモードを設定する。
また、上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報に基づく電力制御モード、即ち優先度２が設定されているときに、上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報、即ち優先度３を受信した場合、電力制御モード設定部３３は、この上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報に基づく電力制御情報、例えばＤＲモード又はＤＲモードを含むミックスモードを設定する。
一方、上位ＥＭＳ１６Ａからのモード指定情報に基づく電力制御モード、即ち優先度３が設定されているときに、上位ＥＭＳ１６Ｂからのモード指定情報、即ち優先度２を受信した場合、電力制御モード設定部３３は、設定を行わずに処理を終了する。
以上のように、電力制御システム１１では、上位ＥＭＳ１６Ａ，１６Ｂからのモード指定情報に基づいて電力制御モードを自動的に設定する。これにより、ユーザに手間をかけずに社会的要請に応じたデマンドレスポンスを設定に反映することができる。
また、この優先度は、時間帯毎の設定に限らず、後から契約した事業者（アグリゲーター）からのモード指定情報の優先度を高くすることや、後から受信したモード指定情報の優先度を高くすることとしても良い。
なお、上記の実施形態では、アグリゲーターから各需要家の電力制御システム１１にモード指定情報を送信することで、ＤＲモードやＤＲモードを含むＭＩＸモードを設定する例を示したが、アグリゲーターによって指定される電力制御モードは、これに限らず、エコノミーモード、エコロジーモード、備災モード等の電力制御モードを指定するものや、ＤＲモードを含まないＭＩＸモードを指定するものであっても良い。
１１・・・電力制御システム
１２・・・電力系統
１３・・・太陽光発電モジュール
１４・・・負荷
１５・・・ネットワーク
１６・・・上位ＥＭＳ
１７・・・ＥＭＳデータベース
２１−１乃至２１−４・・・電力計測部
２２・・・パワーコンデショナ
２３・・・蓄電池システム
２４・・・操作端末
２５・・・ＥＭＳコントローラ
３１・・・通信部
３２・・・電力予測部
３３・・・電力制御モード設定部
３４・・・目標算出部
３５・・・電力データ取得部
３６・・・電力制御処理部
３７・・・目標ＳＯＣ算出部
３８・・・ＳＯＣ制御部

Claims (8)

  1. 蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御装置であって、
    ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモード指定受信部と、
    受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードに対する割合を設定する設定部と、
    複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて目標となり日によって異なるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出する目標算出部と、
    前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行う電力制御処理部と、
    前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出する目標充電量算出部と、
    前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電する充電制御部と
    を備える電力制御装置。
  2. 蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御装置であって、
    ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモード指定受信部と、
    受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードを所定の割合で組み合わせたモードを時間帯毎に設定する設定部と、
    複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて前記時間帯毎の目標となり日によって異なるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出する目標算出部と、
    前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行う電力制御処理部と
    前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記時間帯毎に設定された複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出する目標充電量算出部と、
    前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電する充電制御部と
    を備える電力制御装置。
  3. 前記モード指定情報を複数受信した場合に、前記設定部が、所定の優先度に従って前記モード指定情報に基づく設定を行う
    請求項１又は２に記載の電力制御装置。
  4. 蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御方法であって、
    ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するステップと、
    受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードに対する割合を設定するステップと、
    複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて目標となり日によって異なるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出するステップと、
    前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行うステップと、
    前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出するステップと、
    前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電するステップと、
    を含む電力制御方法。
  5. 蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御方法であって、
    ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモードステップと、
    受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードを所定の割合で組み合わせたモードを時間帯毎に設定するステップと、
    複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて前記時間帯毎の目標となり日によって異なるなるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出するステップと、
    前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行うステップと、
    前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記時間帯毎に設定された複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出するステップと、
    前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電するステップと
    を含む電力制御方法。
  6. 蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御処理を実行させるプログラムであって、
    ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するステップと、
    受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードに対する割合を設定するステップと、
    複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて目標となり日によって異なるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出するステップと、
    前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行うステップと、
    前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出するステップと、
    前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電するステップと、
    を含む電力制御処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  7. 蓄電手段からの放電又は前記蓄電手段への充電を利用して電力制御を行うことが可能な電力制御処理を実行させるプログラムであって、
    ネットワークを介して管理装置からモード指定情報を受信するモードステップと、
    受信した前記モード指定情報に基づいて、複数の電力制御モードを所定の割合で組み合わせたモードを時間帯毎に設定するステップと、
    複数の前記電力制御モードそれぞれにおいて前記時間帯毎の目標となり日によって異なるなるモード送受電電力量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の目標となる目標送受電電力量を算出するステップと、
    前記目標送受電電力量に沿って電力制御を行うステップと、
    前記蓄電手段の充電量の目標値であり前記時間帯毎に設定された複数の前記電力制御モードそれぞれに対して定められるモード充電量から、前記割合に従って、実際に電力制御を実行する際の前記蓄電手段の充電量の目標値である目標充電量を算出するステップと、
    前記目標充電量に基づいて前記蓄電手段に充電するステップと
    を含む電力制御処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  8. 再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電部と、
    前記発電部による発電電力および電力系統による電力を蓄電する蓄電手段と、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の電力制御装置と、
    を備える電力制御システム。
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