JP6825684B2 - 制御装置、パワーコンディショナー、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、パワーコンディショナー、制御方法及びプログラムに関し、特に、上位装置から発電量の出力抑制指示を受信する制御装置、パワーコンディショナー、制御方法及びプログラムに関する。

特許文献１に、複数の太陽光発電の総発電量を考慮しつつ、各太陽光発電の出力抑制を個別に行なうことができるという発電システムが開示されている。同文献によると、この発電システムは、太陽電池からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎと、パワーコンディショナ２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎを管理する出力抑制管理装置１０とを有するとされている。さらに、同文献の００１８段落には、出力抑制管理装置は、各パワーコンディショナから発電量を取得すると、自身が管理する複数のパワーコンディショナの各発電量の総和であるトータル発電電力が、それらパワーコンディショナの各発電量の総和の上限値であるトータル発電電力上限値を超えないように、各パワーコンディショナに設定すべき発電量制限値を算出する、と記載されている。

特許文献２には、分散エネルギーストレージの制御を行う電池制御システムの一例が開示されている。

特開２０１３−２０７８６２号公報 国際公開第２０１３／０４２４７４号

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。近年、太陽光発電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ、ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓとも言う。以下、「ＰＶ」と記す）や風量に代表される再生可能エネルギーを用いた分散型電源（発電装置）の急増により、電力系統に逆潮流する余剰電力が増加し、電力系統が不安定となる問題が生じている。

この対策として、特許文献１のように、出力抑制管理装置を設けて太陽光発電等の出力抑制を行うことが考えられる。しかしながら、特許文献１の構成では、すべてのパワーコンディショナー（以下、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ともいう）を出力抑制管理装置に接続しなければならないという問題点がある。また、当然に、この出力抑制管理装置の制御対象外のＰＶとパワーコンディショナーが存在すれば、上位装置の意図した発電量を超えてしまう可能性がある。

本発明は、全体的な調整機構を設けなくとも、上位装置からの出力抑制指示に沿った発電をなしうる構成の提供に貢献する制御装置、パワーコンディショナー、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

第１の視点によれば、複数のパワーコンディショナーが接続された制御装置であって、上位装置から前記複数のパワーコンディショナーそれぞれの抑制指示を取得する制御装置が提供される。この制御装置は、さらに、前記複数のパワーコンディショナーが正常か異常かを判定する手段を備える。この制御装置は、さらに、前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つのパワーコンディショナーが異常であると判定された場合、異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記複数のパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出する手段を備える。この制御装置は、さらに、前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する手段を備える。

第２の視点によれば、上記した制御装置を内蔵したパワーコンディショナーが提供される。

第３の視点によれば、複数のパワーコンディショナーによって構成される抑制対象グループを対象に、発電量を指示する制御情報を送信する上位装置と、パワーコンディショナーとの間に配置された制御装置が、前記上位装置から前記制御情報を受信するステップと、前記複数のパワーコンディショナーの動作状態を確認するステップと、前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つの動作状態に異常が発見された場合、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記複数のパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出するステップと、前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信するステップと、を含む、パワーコンディショナーの制御方法が提供される。本方法は、パワーコンディショナーの動作を制御する制御装置という、特定の機械に結びつけられている。

第４の視点によれば、複数のパワーコンディショナーによって構成される抑制対象グループを対象に、発電量を指示する制御情報を送信する上位装置と、パワーコンディショナーとの間に配置された制御装置をコンピュータに、前記上位装置から前記制御情報を受信する処理と、前記複数のパワーコンディショナーの動作状態を確認する処理と、前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つの動作状態に異常が発見された場合、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記複数のパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出する処理と、前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する処理と、を実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な（非トランジエントな）記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。

本発明によれば、全体的な調整機構を設けなくとも、上位装置からの出力抑制指示に沿った発電を確実に実施することが可能となる。

本発明の一実施形態の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の動作（オン故障時）を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作（オフ故障時）を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に用いる抑制率の概念を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の出力制御ユニットの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の出力制御ユニットが保持する情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の出力制御ユニットと電力サーバの動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の出力制御ユニットが記録する抑制実績を示す情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の電力サーバが保持する情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の出力制御ユニットと電力サーバの動作を説明するための別の図である。 本発明の第１の実施形態の電力サーバが記録する抑制実績を示す情報の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の出力制御ユニットの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の出力制御ユニットと電力サーバの動作を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。 本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、上位装置から前記複数のパワーコンディショナーそれぞれの抑制指示を取得する手段と（図１の受信手段１１０１）と、複数のパワーコンディショナーに対し、前記制御情報に基づいた出力指示を送信する手段（図１の送信手段１１０４）と、前記複数のパワーコンディショナーの動作状態（正常／異常）を判定する手段（図１の状態確認手段１１０２）と、正常なパワーコンディショナーの出力指示を変更する手段（図１の出力指示変更手段１１０３）とを備える構成にて実現できる。より具体的には、前記正常なパワーコンディショナーの出力指示を変更する手段（図１の出力指示変更手段１１０３）は、前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つのパワーコンディショナーが異常である（あるいは、正常でない）と判定された場合、前記異常である（あるいは、正常でない）と判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記複数のパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出する。前記制御情報に基づいた出力指示を送信する手段（図１の送信手段１１０４）は、前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する。

なお、上記発電量を指示する制御情報は、発電率、発電量、抑制率、抑制量等の形態で表される。発電率とは、ＰＣＳが出力する電力の定格に対する発電の度合いを百分率で表したものであり、抑制率は、１−発電率で表される。発電量、抑制量は、発電すべき量（電力）、抑制すべき量（電力）を直接指示するものである。これは、いずれも、指示を受けたＰＣＳが出力してよい上限値として機能する。

図２は、複数のＰＣＳのうちの１台にオン故障が発生し、異常なパワーコンディショナーとなった場合の動作を説明するための図である。ここで、オン故障とは、上位装置からの指示に拘わらず、ＰＣＳが出力を抑制できない故障をいう。例えば、上位装置から、発電量を指示する制御情報を受信できない状態や制御装置１１０ｂからＰＣＳへの指示が届かないために、ＰＣＳが制御できない状態や、ＰＣＳ自体の故障により、ＰＣＳが１００％発電しかできない状態等が考えられる。また、以下、図２、図３の例では、説明を簡単にするために、制御装置１１０ａ、１１０ｂに接続されるＰＣＳの定格発電量は同値であるものとする。

例えば、図２のように、上位装置が、同一抑制対象グループに属する制御装置１１０ａ、１１０ｂに対し、それぞれ出力を定格の半分（５０％）に抑制するよう制御情報を送信したものとする。しかしながら、制御装置１１０ｂが接続された系は、オン故障しているため、１００％の出力を出す。この場合、制御装置１１０ａは、制御装置１１０ｂがオン故障していることを確認すると、出力指示変更手段１１０３にて、自らに接続されている正常なＰＣＳへの出力指示を５０％から０％に変更する（制御装置１１０ｂの出力相当を減少した出力指示値とする）。このようにすることで、全体としては、２つＰＣＳの一方を１００％出力（抑制なし）、他方を０％出力（オフ状態）で運転したことになり、同一抑制対象グループ全体として、５０％で出力したことになる。

図３は、複数のＰＣＳのうちの１台にオフ故障が発生し、異常なパワーコンディショナーとなった場合の動作を説明するための図である。ここで、オフ故障とは、上位装置からの指示に拘わらずＰＣＳが電力を出力できない状態となる故障をいう。例えば、ＰＣＳ自体が故障して出力が完全に出せない状態や、太陽パネルが故障し、発電自体ができない状態等が考えられる。

例えば、図３のように、上位装置が、同一抑制対象グループに属する制御装置１１０ａ、１１０ｂに対し、それぞれ出力を定格の半分（５０％）に抑制するよう制御情報を送信したものとする。しかしながら、制御装置１１０ｂが接続された系は、オフ故障しているため、０％の出力となる。この場合、制御装置１１０ａは、制御装置１１０ｂがオフ故障していることを確認すると、出力指示変更手段１１０３にて、自らに接続されている正常なＰＣＳへの出力指示を５０％から１００％に変更する（制御装置１１０ｂの出力相当を追加した出力指示値とする）。このようにすることで、抑制対象グループ全体としては、２つＰＣＳの一方を１００％出力（抑制なし）、他方を０％出力（オフ状態）で運転したことになり、全体として、５０％で出力したことになる。

なお、図１〜３の例では、制御装置１１０ｂには、出力指示変更手段１１０３を備えないものとして説明したが、制御装置１１０ｂにも出力指示変更手段１１０３を設けてもよい。この場合、制御装置１１０ａにおけるオン故障、オフ故障に対応することが可能となる。

また、図１〜３の例では、制御装置１１０ａ、１１０ｂの２つの制御装置間で、全体の出力を調整するものとして説明したが、３台以上の制御装置が相互に、他の制御装置の状態を確認し、グループ全体の出力を調整するよう構成することも可能である。この場合、例えば、１台の制御装置がマスターとして動作し、その他の制御装置の状態を確認し、故障があれば、その装置に代わって抑制制御を行うようにすればよい。さらなる変形形態については、次の実施形態で説明する。

［第１の実施形態］
続いて、抑制対象グループに属する制御装置が３台以上ある構成を想定した本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図４は本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。図４を参照すると、広域通信網２００を介して電力サーバ１００と、複数の出力制御ユニット（上記制御装置に相当）が接続された構成が示されている。

電力サーバ１００は、上位装置として、エリア０〜エリアＭによって複数の抑制対象グループに分けられたＰＣＳに対して発電量を指示するサーバである。電力サーバ１００は、例えば、抑制対象グループに属する太陽光発電設備（ＰＶ）の出力を把握しており、それぞれのＰＣＳに対して抑制率とその実施期間を指示する。この抑制対象グループは、例えば、ＰＶの設置場所（配電網との位置関係）等の地理的な要因やＰＶの設置者や売電契約者等の観点でＰＣＳをグループ分けして作成することができる。

ここで、図５を用いて抑制率について説明する。抑制率とは、ＰＣＳの定格出力（但し、ＰＶ出力＞ＰＣＳ定格出力のとき）に対する抑制の度合いを百分率で表したものである。例えば、図５の例のように３０％の抑制率が指示されている場合、ＰＣＳの定格出力（但し、ＰＶ出力＞ＰＣＳ定格出力のとき）に対し７０％の出力まで許容されていることを意味する。

出力制御ユニット３００−０１〜３００−ＭＮ（以下、出力制御ユニットを特に区別しない場合「出力制御ユニット３００」と記す）は、Ｍ個のエリアにそれぞれＮ個（但しエリア毎に異なってもよい）に配置される。

ＰＣＳ４００−１〜４００−Ｎ（以下、ＰＣＳを特に区別しない場合「ＰＣＳ４００」と記す）は、上記出力制御ユニット３００からの指示に従って、インバータを制御することにより、ＰＶ５００にて発電される電力の変換効率を調整することにより、抑制制御を実施可能となっている。また、本実施形態において、ＰＶ５００及びＰＣＳ４００の組み合わせで規定される定格発電量は同値であるものとする。

図６は、上記出力制御ユニット３００の詳細構成を示す図である。図６を参照すると、広域通信網側の通信部３０１と、制御部３０２と、出力制御ユニット側の通信部３０３と、ＰＣＳ側の通信部３０４と、メモリ部３０５とを備えた構成が示されている。なお、図６の例では、電源部やユーザインターフェースを構成する表示部等は省略されている。

広域通信網側の通信部３０１は、電力サーバ１００から抑制率とその実施時間を含んだ抑制指示を受信する。本実施形態では、広域通信網側の通信部３０１が、上位装置から前記制御情報を受信する手段に相当する。また、広域通信網側の通信部３０１は、電力サーバ１００に対して、実施した抑制制御の内容（抑制率とその実施時間）を報告する機能を備える。

制御部３０２は、出力制御ユニット側の通信部３０３から受信した内容に基づいて、電力サーバ１００から受信した抑制指示を書き換える動作を行う。

出力制御ユニット側の通信部３０３は、他の出力制御ユニットの通信部３０３と通信し、お互いのＰＣＳ４００の動作状態に関するメッセージを交換する動作を行う。この出力制御ユニット側の通信部３０３は、図１〜図３の制御対象外のＰＣＳの動作状態を確認する手段に相当する。

ＰＣＳ側の通信部３０４は、ＰＣＳ４００に対し、抑制指示（抑制率のその実施時間）を送信する。抑制指示の送信形態は、出力制御ユニット３００側でその内容を解釈してからＰＣＳに逐次送信する形態でもよい。例えば、午前１０：００から２時間抑制を行うとの内容の抑制指示を受け取った場合、出力制御ユニット３００が午前１０：００にＰＣＳに対し抑制開始を指示し、午前１２：００に抑制終了を指示すればよい。もちろん、ＰＣＳ４００側に抑制指示（抑制率のその実施時間）を解釈する機能があれば、そのまま送ってもよい。また、ＰＣＳ側の通信部３０４は、ＰＣＳ４００から抑制指示に対する実際に実施した抑制制御の内容を受信する。

メモリ部３０５は、電力サーバ１００から受信した抑制指示の内容と、ＰＣＳ４００から受信した実際に実施した抑制制御の内容を記憶する。図７は、メモリ部に保持される抑制制御の管理用テーブルの一例を示す図である。図７の例では、電力サーバ１００受信した抑制指示の日時、抑制率、抑制時間等を、ＰＣＳ４００から受信した実施内容と対応付けて記憶可能となっている。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図８は、本発明の第１の実施形態の出力制御ユニットと電力サーバの動作を説明するための図である。以下の例では、３台のＰＣＳ４００−１〜４００−３により構成される抑制対象グループに、電力サーバ１００から抑制指示が送られたものとして説明する。

図８の例では、午前９：００に電力サーバ１００から、「同日の午前１０：００から抑制率３０％で２時間」とので抑制指示が送信されている。出力制御ユニット３００は、前記電力サーバ１００から受信した抑制指示をそのメモリ部３０５に保存する（図７参照）。

ここで、午前１０：００の前の段階で、出力制御ユニット３００−０２に接続されたＰＣＳ４００−２に、電力サーバ１００からの抑制指示の受信障害（オン故障の一種）が発生したものと仮定する。ＰＣＳ４００−３に接続されている出力制御ユニット３００−０３は、通信部３０３にて前記故障を検出すると、ＰＣＳ４００−２の分まで余分に抑制を実施すべく、電力サーバ１００から指示された抑制率を２倍の６０％に変更してＰＣＳ４００−３に指示する。図９は、前記変更した内容で抑制制御の実施が完了した時点で、出力制御ユニット３００−０３のメモリ部３０５に書きこまれる情報を示す図である。

この結果、ＰＣＳ４００−１が３０％×２時間、ＰＣＳ４００−２が０％（抑制なし）、ＰＣＳ４００−３が６０％×２時間の抑制を実施したことになり、電力サーバ１００の意図した総抑制電力が達成される。出力制御ユニット３００は、電力サーバ１００に対し、それぞれが実施した抑制内容を報告する。なお、図８の例では、ＰＣＳ４００−２に接続された出力制御ユニット３００−０２が電力サーバ１００に、抑制率０％の報告を送信しているとしているが、故障の類型によっては、実施した抑制内容を報告しないことになる。

ここで、ＰＣＳ４００−２が、制御期間内に復旧した場合について、言及する。例えば、ＰＣＳ４００−２が、３０分で復旧した場合について言及する。出力制御ユニット３００−０２は、通信部３０３にてＰＣＳ４００−２の復旧を検出すると、３０分間肩代わりしていたＰＣＳ４００−３の分まで余分に抑制を実施すべく、電力サーバ１００から指示された抑制率を４０％に変更してＰＣＳ４００−２に指示する。並行して、出力制御ユニット３００−０３は、通信部３０３にてＰＣＳ４００−２の復旧を検出すると、３０分間肩代わりしていたＰＣＳ４００−２の分を低減した抑制を実施すべく、電力サーバ１００から指示された抑制率を２０％に変更してＰＣＳ４００−３に指示する。以上の結果、ＰＣＳ４００−２は、抑制率４０％で９０分、ＰＣＳ４００−３は、抑制率６０％で３０分＋抑制率２０％で９０分の抑制を行ったことになり、同一制御期間内で抑制量が均衡化される。

さらに、本実施形態の電力サーバ１００は、前記報告された抑制内容に基づいて、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）が負担（抑制）した分の発電量を、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）に配分する機能を備えている。図１０は、電力サーバ１００が保持する情報を示す図であり、前記各出力制御ユニット３００から報告された抑制内容をまとめたものとなっている。

図１１は、前記報告に基づいた電力サーバ１００と出力制御ユニット３００の動作を表した図である。図１１に示したように、電力サーバ１００は、各出力制御ユニット３００から、それぞれが実施した抑制内容の報告を受信すると、次回の抑制指示において、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）が負担（抑制）した分の発電量を、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）側に負わせるように、抑制指示を書き換える。このとき、どの出力制御ユニット３００に、どれだけ追加の負担（抑制）を負わせるかは、図１０の右端の「計」欄から把握することができる。

図１１の例では、本来、一律３０％の抑制を指示するところ、電力サーバ１００は、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）が余分に負担（抑制）した分の発電量（３０％×２時間）を、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）側に負わせるべく、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）への抑制指示を３０％×２時間から６０％×２時間に変更している。

この結果、ＰＣＳ４００−１が３０％×２時間、ＰＣＳ４００−２が６０％×２時間、ＰＣＳ４００−３が０％（抑制なし）を実施したことになり、電力サーバ１００の意図した総抑制電力が達成される。

前記２回目の抑制の実施後、出力制御ユニット３００は、電力サーバ１００に対し、それぞれが実施した抑制内容を報告する。図１２は、電力サーバ１００がこの時点で保持する情報を示す図であり、右端の「計」欄に示されたように、各ＰＣＳ（出力制御ユニット）に公平に負担を負わせることに成功している。

以上、説明したように、本実施形態によれば、上位装置からの出力抑制指示に沿った動作を行うことができないＰＣＳが存在してもグループ全体で、調整することが可能となっている。さらに、本実施形態では、図１１、図１２で説明したように、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）が余分に負担（抑制）した分を、その原因となった出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）に、次回の抑制実施時に負わせる構成をもっているため、出力制御ユニット３００（ＰＣＳ４００）間の公平性も担保できるようになっている。

もちろん、次回の抑制実施時に、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）が復旧していないことも考えられる。この場合には、例えば、出力制御ユニット３００−０１（ＰＣＳ４００−１）が、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）を分担するようにしてもよい。そして、次々回の抑制実施時には、出力制御ユニット３００−０１（ＰＣＳ４００−１）及び出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）が抑制なし、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）が９０％抑制を行うことで、負担が平準化される。また、抑制率だけで負担を平準化できない場合には、抑制時間を延ばすことで調整することも可能である。

［第２の実施形態］
続いて、出力制御ユニット間の通信部３０３（他のＰＣＳの動作状態を確認する手段）を省略した第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１３は本発明の第２の実施形態の構成を示す図であり、図１４は出力制御ユニットの詳細構成を示す図である。図４、図６に示した第１の実施形態との構成上の相違点は、出力制御ユニット３００−０１ａ〜３００−０Ｎａ間に、通信機能（通信部３０３）が省略されている点である。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、以下、その相違点を中心に説明する。

第１の実施形態との構成上の相違は、すべての出力制御ユニット３００−０１ａ〜３００−０Ｎａが、電力サーバ１００からの抑制指示の受信時に、受信に成功したことを示す応答を返す機能を備えている点である。従って、電力サーバ１００は、抑制指示を受信した出力制御ユニット３００−０１ａ〜３００−０Ｎａからの応答の有無により、出力制御ユニット３００−０１ａ〜３００−０Ｎａの状態を把握可能となっている。

図１５は、本発明の第２の実施形態の出力制御ユニットと電力サーバの動作を説明するための図である。図８に示した第１の実施形態との相違は、午前９：００に、電力サーバ１００が、「同日の午前１０：００から抑制率３０％で２時間」とので抑制指示を送信したところ、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）から応答がなかったため（Ｎｏ Ｒｅｐｌｙ）、電力サーバ１００が、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）の分を、他の出力制御ユニットに負わせる抑制指示を再送信している点である。

図１５の例では、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）から応答がなかったため（Ｎｏ Ｒｅｐｌｙ）、出力制御ユニット３００−０２（ＰＣＳ４００−２）の分（３０％×２時間）を、出力制御ユニット３００−０３（ＰＣＳ４００−３）に負わせる抑制指示（３０％×２時間＋３０％×２時間＝６０％×２時間）が作成されている。

その後の動作は第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。以上のように、本発明は、出力制御ユニットが、自身の制御対象外のＰＣＳの動作状態を確認する手段を備えていない構成でも実現可能である。

［第３の実施形態］
続いて、図１〜図３に示した制御装置の状態確認手段及び出力指示変更手段を上位装置側に配置した第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１６は本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。図１に示した形態との構成上の相違点は、制御装置１１０ｃの代わりに、上位装置１００ｃ側に状態確認手段１００２及び出力指示変更手段１００３が配置されている点である。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、以下、その相違点を中心に説明する。

上位装置１００ｃの状態確認手段１００２は、各ＰＣＳに対して出力指示を送信した際に各ＰＣＳからのアンサーバックの受信状況に基づいて各ＰＣＳの状態を確認する。

上位装置１００ｃの出力指示変更手段１００３は、各ＰＣＳの状態に基づいて、各ＰＣＳに対する出力指示を変更する。出力指示を変更する形態としては図２、図３を用いて説明したものが挙げられる。

続いて、本実施形態の動作について、各機器の連携動作とともに説明する。図１７は、本発明の第３の実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。図１７を参照すると、上位装置１００ｃは、管轄エリア全体の電力の需給状況に基づいて、各ＰＣＳに対し指示する抑制率を生成する（ステップＳ００１）。ここで、上位装置１００ｃは、抑制率および、抑制時間を含む抑制スケジュールを生成する構成とすることもできる。上位装置１００ｃは、前記作成した抑制率を制御装置１１０ｃに送信する（ステップＳ００２）。ここで、制御装置１１０ｃは、上位監視装置１００ｃから抑制率を取得する構成とすることもできる。具体的には、制御装置１１０ｃは、インターネットを介して、抑制率、及び抑制時間を含む抑制スケジュールを取得する構成とすることもできる。

制御装置１１０ｃは、前記抑制率を受信すると（ステップＳ００３）、配下のＰＣＳに送信する（ステップＳ００４）。なお、制御装置１１０ｃは、配下のＰＣＳに対して、アンサーバックを求める専用の信号を送信する構成とすることもできる。このようにすることで、制御装置１１０ｃは、配下のＰＣＳに送信する情報を低減することもできる。ここでは、２台のうちの一方のＰＣＳとの間に障害が発生し、抑制率が届かなかったものとする。

ＰＣＳは、前記抑制率（もしくは、アンサーバックを求める専用の信号）を受信すると（ステップＳ００５）、制御装置１１０ｃに対し、信号を受信できたことを示すアンサーバックメッセージを返す（ステップＳ００６）。図１７の例は、２台のうちの一方のＰＣＳが信号を受信できなかったため、このＰＣＳはアンサーバックを送信できないことになる。

次に、制御装置１１０ｃは、すべてのＰＣＳからアンサーバックがあったか否かを確認する（ステップＳ００７）。尚、制御装置１１０ｃは、ＰＣＳからアンサーバックがあった場合に、そのＰＣＳを正常と判定する。また、制御装置１１０ｃは、ＰＣＳからアンサーバックが無い場合に、そのＰＣＳを異常と判定する構成とすることもできる。図１７の例では、２台のうちの一方のＰＣＳからアンサーバックを受信できなかったため、制御装置１１０ｃは、上位装置１００ｃに対し、アンサーバックを受け取ることができなかったＰＣＳの情報を送信する（ステップＳ００８）。なお、制御装置１１０ｃは、上位装置１００ｃに対し、異常なＰＣＳに関する情報を送信する構成とすることもできる。ここで、制御装置１１０ｃは、ＰＣＳからアンサーバックが無い場合に、そのＰＣＳを異常と判定する構成のみとすることもできる。

前記アンサーバックを受け取ることができなかったＰＣＳの情報を受信した上位装置１００ｃは、前記アンサーバックのなかったＰＣＳを除外したＰＣＳで抑制率を修正する（ステップＳ００９）。なお、ここでの抑制率の修正の態様としては、ＰＣＳがオン故障している場合とオフ故障している場合との双方が考えられる。ＰＣＳがオン故障しているか否かは、ステップＳ００８で制御装置１１０ｃが送信するメッセージに含めてもよいし、上位装置１００ｃが、別途、制御装置１１０ｃに問い合わせることとしてもよい。

前記抑制率の修正が完了すると、上位装置１００ｃは、前記修正した抑制率を制御装置１１０ｃに送信する（ステップＳ０１０）。

制御装置１１０ｃは、前記修正後の抑制率を受信すると（ステップＳ０１１）、配下のうち正常状態のＰＣＳに送信する（ステップＳ０１２）。

正常状態のＰＣＳは、前記抑制率を受信すると、制御装置１１０ｃに対し、抑制率を無事に受信できたことを示すアンサーバックメッセージを返す（ステップＳ０１３）。その後、正常状態のＰＣＳは、受信した抑制率に従って出力電力を抑制する制御を行う（ステップＳ０１４）。

なお、図１７のステップＳ００７において、すべてのＰＣＳからアンサーバックがあった場合、再度の抑制率の送信は不要となる。ＰＣＳはそれぞれ上位装置から指示された抑制率に従って出力電力を抑制する制御を行う（ステップＳ００７のＮｏ）。

以上のように、本発明は、ＰＣＳのアンサーバック機能を用いて実現することも可能である。また、本実施形態においても、抑制制御期間内に、アンサーバックの無かったＰＣＳが復旧することも考えられる。この場合も第１の実施形態と同様に、当該抑制制御期間やその次の抑制制御期間に、当該ＰＣＳに、他のＰＣＳが肩代わりしていた抑制制御の分を上乗せして担わせることも可能である。このようにすることで、ＰＣＳ間の公平性が担保される。制御装置１１０ｃは、異常であると判定してＰＣＳから遅れてアンサーバックを受信した場合に、そのＰＣＳは、復旧したと判定する構成とすることもできる。また、制御装置１１０ｃは、異常であると判定したＰＣＳに対して、所定間隔により、アンサーバックを求める信号を送信し、異常であると判定したＰＣＳからアンサーバックを受信した場合に、そのＰＣＳは、復旧したと判定する構成とすることもできる。

［第４の実施形態］
上記した第３の実施形態では、上位装置に状態確認手段及び出力指示変更手段を配置したが、状態確認手段及び出力指示変更手段はその他の装置に配置することもできる。例えば、上位装置と制御装置の間に、アグリゲータ（サーバ）と呼ばれる装置が配置されている構成の場合、アグリゲータ（サーバ）に、状態確認手段及び出力指示変更手段を配置することもできる。以下、アグリゲータ（サーバ）に、状態確認手段及び出力指示変更手段を配置した第４の実施形態について説明する。

図１８は、本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。図１６に示した第３の実施形態との構成上の相違点は、上位装置ではなく、上位装置１００ｄと制御装置１００ｃの間のアグリゲータサーバ１２０に、状態確認手段１２０２及び出力指示変更手段１２０３が配置されている点である。アグリゲータサーバ１２０は、第３の実施形態の上位装置と同様に、ＰＣＳからのアンサーバックの有無に応じて、上位装置１００ｄから受け取った抑制率の修正を実施する。その他の構成は第３の実施形態と同様であるので、以下、その相違点を中心に説明する。

図１９は、本発明の第４の実施形態の動作を説明するための図である。図１９を参照すると、上位装置１００ｄは、管轄エリア全体の電力の需給状況に基づいて、アグリゲータサーバ１２０に対し、エリア全体での抑制目標となるエリア抑制率と、ＰＣＳの接続関係を示す接続情報を送信する（ステップＳ１０１）。

アグリゲータサーバ１２０は、前記エリア抑制率と接続情報とに基づいて、各ＰＣＳに対し指示する抑制率を生成する（ステップＳ１０２）。アグリゲータサーバ１２０は、前記作成した抑制率を制御装置１１０ｃに送信する（ステップＳ１０３）。

制御装置１１０ｃは、前記抑制率を受信すると（ステップＳ１０４）、配下のＰＣＳに送信する（ステップＳ１０５）。ここでは、２台のうちの一方のＰＣＳとの間に障害が発生し、抑制率が届かなかったものとする。

ＰＣＳは、前記抑制率を受信すると（ステップＳ１０６）、制御装置１１０ｃに対し、抑制率を無事に受信できたことを示すアンサーバックメッセージを返す（ステップＳ１０７）。図１９の例は、２台のうちの一方のＰＣＳが抑制率を受信できなかったため、このＰＣＳはアンサーバックを送信できないことになる。

次に、制御装置１１０ｃは、すべてのＰＣＳからアンサーバックがあったか否かを確認する（ステップＳ１０８）。図１９の例では、２台のうちの一方のＰＣＳからアンサーバックを受信できなかったため、制御装置１１０ｃは、アグリゲータサーバ１２０に対し、アンサーバックを受け取ることができなかったＰＣＳの情報を送信する（ステップＳ１０９）。

前記アンサーバックを受け取ることができなかったＰＣＳの情報を受信したアグリゲータサーバ１２０は、前記アンサーバックのなかったＰＣＳを除外したＰＣＳで抑制率を修正する（ステップＳ１１０）。なお、ここでの抑制率の修正の態様も、ＰＣＳがオン故障している場合とオフ故障している場合との双方が考えられる。ＰＣＳがオン故障しているか否かは、ステップＳ１０８で制御装置１１０ｃが送信するメッセージに含めてもよいし、アグリゲータサーバ１２０が、別途、制御装置１１０ｃに問い合わせることとしてもよい。

前記抑制率の修正が完了すると、アグリゲータサーバ１２０は、前記修正した抑制率を制御装置１１０ｃと上位装置１００ｄに送信する（ステップＳ１１１）。ここで、上位装置１００ｄに修正した抑制率を送信しているのは、上位装置１００ｄに、修正した抑制率を通知するためである。

制御装置１１０ｃは、前記修正後の抑制率を受信すると（ステップＳ１１２）、配下のうち正常状態のＰＣＳに送信する（ステップＳ１１３）。

正常状態のＰＣＳは、前記抑制率を受信すると、制御装置１１０ｃに対し、抑制率を無事に受信できたことを示すアンサーバックメッセージを返す（ステップＳ１１４）。その後、正常状態のＰＣＳは、受信した抑制率に従って出力電力を抑制する制御を行う（ステップＳ１１５）。

なお、本実施形態においても、図１８のステップＳ１０８において、すべてのＰＣＳからアンサーバックがあった場合、再度の抑制率の送信は不要となる。ＰＣＳはそれぞれ上位装置から指示された抑制率に従って出力電力を抑制する制御を行うことになる（ステップＳ１０８のＮｏ）。

以上のように、本発明は、上位装置と制御装置の間に、アグリゲータサーバが配置されている構成においても問題なく適用することができる。また、本実施形態においても、抑制制御期間内に、アンサーバックの無かったＰＣＳが復旧することも考えられる。この場合も第１の実施形態と同様に、当該抑制制御期間やその次の抑制制御期間に、当該ＰＣＳに、他のＰＣＳが肩代わりしていた抑制制御の分を上乗せして担わせることも可能である。このようにすることで、ＰＣＳ間の公平性が担保される。

［第５の実施形態］
異常なＰＣＳの数が多くなると、制御装置に接続されたＰＣＳでは、目的とする抑制量を達成できない場合も想定しうる。続いて、そのような場合を想定した第５の実施形態について説明する。図２０は、本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。図１６に示した第３の実施形態との相違点は、上位装置が複数のエリア（エリア１〜Ｍ）の制御装置１１０ｃａ、１１０ｃｂに抑制率を送信する点である。その他の構成等は、第３の実施形態と同様であるので、以下、その動作を中心に説明する。

図２１は、本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。図２０の例では、上位装置１００ｅがエリア１を管轄する制御装置Ａのほかに、エリアＭを管轄する制御装置Ｂに対して抑制率の送信を行う点以外は第３の実施形態の動作と同様である。

図２０の例においても、ステップＳ００４で送信した抑制率に対して、エリア１のＰＣＳからアンサーバックが無い状態となっている。このため、上位装置１００ｅは、第３の実施形態と同様に、ステップＳ００９においてエリア内での抑制率の修正を試みる。ここで、上位装置１００ｅは、エリア内での抑制率の調整で目標とする抑制量を達成できるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。前記判定の結果、エリア内での抑制率の調整で目標とする抑制量を達成できないと判定した場合（ステップＳ２１０のＮｏ）、上位装置１００ｅは、別のエリアを選択し、エリア間での抑制率の修正を実施する（ステップＳ２１１）。このようなエリア間修正は、例えば、抑制量が１００ｋＷであるのに対し、オン故障しているＰＣＳが多数あり、他のＰＣＳを抑制制御しても、抑制量１００ｋＷを達成できない場合等が考えられる。

その後の動作は、第３の実施形態と同様であるが、エリア間での抑制率の修正を実施した場合、上位装置１００ｅは、エリア１を管轄する制御装置１１０ｃａだけでなく、エリア間修正を行ったエリアＭを管轄する制御装置１１０ｃｂにも修正した抑制率を送信する。以降の動作は第３の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

以上のような、本発明の第５の実施形態によれば、１台の制御装置では調整できないようなＰＣＳの異常が発生した場合にも、他のエリアの制御装置と協調制御することで、目的とする抑制量を達成できるという固有の効果が得られる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、メッセージの表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。

なお、上記各実施形態で説明した電力サーバ及び出力制御ユニットの機能及び各部（処理手段）は、これらの装置を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。

［第１の形態］
（上記第１の視点による制御装置参照）

［第２の形態］
第１の形態の制御装置において、
前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力抑制制御をできない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を減少した出力指示を送信する制御装置。

［第３の形態］
第１又は２の形態の制御装置において、
前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力できない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を追加した出力指示を送信する制御装置。

［第４の形態］
第１から第３いずれか一の形態の制御装置において、
さらに、前記上位装置に対して、前記制御情報に応じて実施した抑制制御の内容を報告する手段を備え、
前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが復旧した場合、前記上位装置に、前記制御対象のパワーコンディショナーの出力指示を変更した分の発電量を、前記復旧しているパワーコンディショナーに配分させる請求項１から３いずれか一の制御装置。

［第５の形態］
第１から第４いずれか一の形態の制御装置において、
前記パワーコンディショナーが３以上存在し、
前記３以上のパワーコンディショナーの出力発電量が、前記上位装置から受信した前記制御情報にて指示された発電量となるよう、前記３以上のパワーコンディショナーが出力を調整する制御装置。

［第６の形態］
複数のパワーコンディショナーが接続された制御装置であって、
上位装置から前記複数のパワーコンディショナーそれぞれの抑制指示を取得する手段と、
前記複数のパワーコンディショナーの動作状態を確認する手段と、
前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つの動作状態が異常である場合、前記異常であるパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記異常でないパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出する手段と、
前記異常でないパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する手段と、
を備えた制御装置。

［第７の形態］
複数のパワーコンディショナーが接続された制御装置であって、
上位装置から前記複数のパワーコンディショナーそれぞれの抑制指示を取得する手段と、
複数のパワーコンディショナーに対し、前記抑制指示を送信する手段と、
前記複数のパワーコンディショナーからアンサーバックを受信する手段と、
所定期間内に前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つからのアンサーバックが受信されない場合、アンサーバックが受信されないパワーコンディショナーの抑制指示に基づいて、アンサーバックが受信されたパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出する手段と、
前記アンサーバックが受信されたパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する手段と、
を備えた制御装置。

［第８の形態］
（上記第２の視点によるパワーコンディショナー参照）

［第９の形態］
（上記第３の視点による上位装置参照）

［第１０の形態］
（上記第４の視点によるパワーコンディショナーの制御方法参照）

［第１１の形態］
（上記第５の視点によるプログラム参照）
なお、上記第８〜第１１の形態は、第１の形態と同様に、第２〜第５の形態に展開することが可能である。

なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１００、１００ａ 電力サーバ
１００ｃ、１００ｅ 上位装置
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１００ｃａ、１００ｃｂ 制御装置
１２０ アグリゲータサーバ
２００ 広域通信網
３００、３００−０１〜３００−ＭＮ、３００−０１ａ〜３００−ＭＮａ 出力制御ユニット
３０１ 通信部（広域通信網側）
３０２ 制御部
３０３ 通信部（出力制御ユニット側）
３０４ 通信部（ＰＣＳ側）
３０５ メモリ部
４００、４００−１〜４００−Ｎ ＰＣＳ
５００ ＰＶ
１１０１ 受信手段
１００２、１１０２、１２０２ 状態確認手段
１００３、１１０３、１２０２ 出力指示変更手段
１１０４ 送信手段

Claims (8)

1. 抑制対象グループを構成する複数のパワーコンディショナーが接続された制御装置であって、
   上位装置から前記複数のパワーコンディショナーそれぞれの抑制指示を取得する手段と、
   他の制御装置とパワーコンディショナーの動作状態に関するメッセージを交換することで、前記複数のパワーコンディショナーが正常か異常かを判定する手段と、
   前記抑制対象グループを構成するパワーコンディショナーの少なくとも１つのパワーコンディショナーが異常であると判定された場合、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記抑制対象グループを構成するパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーに対する抑制指示である修正抑制指示を算出する手段と、
   前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する手段と、
   を備えた制御装置であって、
   前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力抑制制御をできない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を減少した修正抑制指示を算出する制御装置。
2. 前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力できない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を追加した修正抑制指示を算出する請求項１の制御装置。
3. さらに、前記上位装置に対して、前記抑制指示に応じて実施した抑制制御の内容を報告する手段を備え、
   前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが復旧した場合、前記上位装置に、前記修正抑制指示により出力指示を変更した分の発電量を、前記復旧しているパワーコンディショナーに配分させる請求項１又は２の制御装置。
4. 前記パワーコンディショナーが３以上存在し、
   前記３以上のパワーコンディショナーの出力発電量が、前記上位装置から受信した前記抑制指示にて指示された発電量となるよう、前記３以上のパワーコンディショナーが出力を調整する請求項１から３いずれか一の制御装置。
5. 請求項１から４いずれか一の制御装置を内蔵したパワーコンディショナー。
6. 抑制対象グループに属し、かつ、複数のエリアに配置された複数のパワーコンディショナーに対して、それぞれの前記複数のパワーコンディショナーそれぞれの抑制指示を送信する手段と、
   前記複数のパワーコンディショナーの動作状態を確認する手段と、
   前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つの動作状態に異常が発見された場合、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記複数のパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーの修正抑制指示を算出する手段と、
   前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する手段と、
   を備え、
   前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力抑制制御をできない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を減少した修正抑制指示を算出する、前記パワーコンディショナーの上位装置。
7. 抑制対象グループを構成する複数のパワーコンディショナーによって構成される抑制対象グループを対象に、発電量を指示する抑制指示を送信する上位装置と、パワーコンディショナーとの間に配置された制御装置が、
   前記上位装置から前記抑制指示を受信するステップと、
   他の制御装置とパワーコンディショナーの動作状態に関するメッセージを交換することで、前記複数のパワーコンディショナーの動作状態を確認するステップと、
   前記抑制対象グループを構成するパワーコンディショナーの少なくとも１つの動作状態に異常が発見された場合、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記抑制対象グループを構成するパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーに対する抑制指示である修正抑制指示を算出するステップと、
   前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信するステップと、を含み、
   前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力抑制制御をできない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を減少した修正抑制指示を算出する、パワーコンディショナーの制御方法。
8. 抑制対象グループを構成する複数のパワーコンディショナーによって構成される抑制対象グループを対象に、発電量を指示する抑制指示を送信する上位装置と、パワーコンディショナーとの間に配置された制御装置を構成するコンピュータに、
   前記上位装置から前記抑制指示を受信する処理と、
   他の制御装置とパワーコンディショナーの動作状態に関するメッセージを交換することで、前記抑制対象グループを構成するパワーコンディショナーの動作状態を確認する処理と、
   前記複数のパワーコンディショナーの少なくとも１つの動作状態に異常が発見された場合、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーに対する前記抑制指示に基づいて、前記抑制対象グループを構成するパワーコンディショナーのうち、正常であると判定されたパワーコンディショナーに対する抑制指示である修正抑制指示を算出する処理と、
   前記正常であるパワーコンディショナーに対し、前記修正抑制指示を送信する処理と、
   を実行させるプログラムであって、
   前記異常であると判定されたパワーコンディショナーが出力抑制制御をできない状態である場合、前記正常であると判定されたパワーコンディショナーに対し、前記異常であると判定されたパワーコンディショナーの分の出力を減少した修正抑制指示を算出するプログラム。

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