JP7124826B2 - 電力制御装置、電力制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

電力制御装置、電力制御方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Description

本開示は、電力制御装置、電力制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
蓄電池を備えることで、入力電源からの電力が途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置を需要家単位に拡大して、例えば、停電等の商用電源からの電力供給の異常発生時に電力を需要家に供給する技術が提案されている（特許文献１、２等参照）。
特開２０１１－２０５８７１号公報 特開２０１３－９０５６０号公報
蓄電池を備える蓄電装置に対する制御を行う制御装置により、蓄電装置を制御するための制御データが各蓄電装置に提供される際に、各蓄電装置は、制御装置が生成した制御データを使用すべきか、自装置に特化した制御データを使用すべきかを判断する必要がある。この判断が出来ないと、各蓄電装置は電力を効率的に利用することが出来ない。
そこで本開示では、電力の授受を行う複数の蓄電装置に対する電力利用の効率化を実現することが可能な、新規かつ改良された電力制御装置、電力制御方法及びコンピュータプログラムを提案する。
本開示によれば、相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する、災害に係る電力供給状況を判定する判定部と、前記判定部が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供する制御データ更新部と、を備え、前記制御データ更新部は、前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定部が判定すると、充電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち蓄電を優先する１以上の特定の蓄電装置に強制的に提供し、放電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち前記特定の蓄電装置以外の蓄電装置に強制的に提供する、電力制御装置が提供される。
また本開示によれば、相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する、災害に係る電力供給状況を判定することと、前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、をプロセッサが実行することを含み、前記提供することでは、前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定することにより判定すると、充電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち蓄電を優先する１以上の特定の蓄電装置に強制的に提供し、放電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち前記特定の蓄電装置以外の蓄電装置に強制的に提供する、電力制御方法が提供される。
また本開示によれば、コンピュータに、相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する電力供給状況を判定することと、前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
また本開示によれば、コンピュータに、相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する、災害に係る電力供給状況を判定することと、前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、を実行させ、前記提供することでは、前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定することにより判定すると、充電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち蓄電を優先する１以上の特定の蓄電装置に強制的に提供し、放電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち前記特定の蓄電装置以外の蓄電装置に強制的に提供する、コンピュータプログラムが提供される。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の実施の形態を説明するための電力システム１の構成例を示す説明図である。 本開示の実施の形態を説明するための電力システム１の構成例を示す説明図である。 本開示の実施の形態に係る電力システム１の構成例を示す説明図である。 制御データ記憶部１０５に記録される制御データの例を示す説明図である。 同実施の形態に係る電力システム１の動作例である。 制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの選択例を示す説明図である。 制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの選択例を示す説明図である。 災害時制御データ生成部１０２による、災害時制御データの生成例を示す流れ図である。 電力融通条件選択部１０１が提供するユーザインターフェースの例を示す説明図である。 電力融通条件選択部１０１の動作例を示す流れ図である。 全体最適制御データ生成部１０３の動作例を示す流れ図である。 全体最適制御データ生成部１０３が生成した制御データの例である。 個別制御データ生成部１０４の動作例を示す流れ図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施の形態
１．１．概要
１．２．構成例
１．３．動作例
２．まとめ
＜１．本開示の実施の形態＞
［１．１．概要］
まず、本開示の実施の形態の概要について説明する。本開示の実施の形態は、二次電池を備えた蓄電装置が住居や施設などに設置され、蓄電装置を設置した複数の住居や施設で１つのコミュニティを形成していることを前提としている。蓄電装置同士は、通信線及び電力線で接続されている。
図１は、本開示の実施の形態を説明するための電力システム１の構成例を示す説明図である。図１には、蓄電装置２００ａ～２００ｎを設置した複数の住居や施設で形成されるコミュニティ２と、蓄電装置２００ａ～２００ｎに対して電力融通の制御を行う中央制御装置１０と、が示されている。
中央制御装置１０は、電力配分生成部１１と、電力融通ペア生成部１２と、電力融通制御部１３と、を含む。電力配分生成部１１は、目標となる各蓄電装置２００ａ～２００ｎの電力配分を計算する。電力融通ペア生成部１２は、電力配分生成部１１が生成した、目標となる各蓄電装置２００ａ～２００ｎの電力配分に基づいて、電力を融通する蓄電装置のペアを生成する。電力融通制御部１３は、電力融通ペア生成部１２が生成した、電力を融通する蓄電装置のペアに対して所定の制御信号を送出する。制御信号は通信線２０を介して蓄電装置に送られる。なお制御信号は中央制御装置１０から通信線２０を通じて有線で各蓄電装置２００ａ～２００ｎに送られても良く、無線で各蓄電装置２００ａ～２００ｎに送られてもよい。
各蓄電装置２００ａ～２００ｎは、通信線２０及び電力線３０を通じて相互に接続されている。ここでは蓄電装置２００ａを例に挙げて蓄電装置２００ａの構成を説明する。
蓄電装置２００ａは、ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａと、ＤＣＤＣコンバータ２２０と、蓄電池２３０ａと、を含んで構成される。
ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａは、ＤＣＤＣコンバータ２２０の動作を制御する。ここでは、ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａは、電力融通制御部１３から送られてくる制御信号に基づいて、ＤＣＤＣコンバータ２２０の設定を行う。ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａが行うＤＣＤＣコンバータ２２０の設定には、例えば、電力線３０への電圧の設定、電力線３０への電流の設定、電力の供給先、電力の供給時間などが含まれる。
ＤＣＤＣコンバータ２２０ａは、蓄電池２３０ａと、電力線３０との間の直流電力の変換を行う。ＤＣＤＣコンバータ２２０ａは、ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａによって様々な設定がなされる。
蓄電池２３０ａは、例えばリチウムイオン二次電池、ナトリウム硫黄電池その他の二次電池である。蓄電池２３０ａは、図示しない太陽光、太陽熱、風力等により発電する発電装置が発電した電力を蓄電しうる。
例えば、蓄電装置２００ａと蓄電装置２００ｂとの間で電力融通を行うことを中央制御装置１０が決定した場合、蓄電装置２００ａ、２００ｂは、その中央制御装置１０から出力される制御信号に従って、電力線３０を通じた電力の融通を行う。
このように電力システム１が構成されている場合、中央制御装置１０が各蓄電装置２００ａ～２００ｎを直接制御することになる。この際、中央制御装置１０は、電力を融通させる蓄電装置のペアを、何らかのアルゴリズムに従って決めることになる。しかし、電力システム１がこのように構成されている場合、複数のアルゴリズムを混在させたり、各蓄電装置の所有者の嗜好を反映させたりすることが難しい。
そこで、中央制御装置１０からの制御信号で各蓄電装置を直接制御するのでは無く、中央制御装置１０から制御データを配布することで、各蓄電装置を間接的に制御する方法が考えられる。制御データによって各蓄電装置を間接的に制御することで、複数のアルゴリズムを混在させたり、各蓄電装置の所有者の嗜好を反映させたりすることが容易になる。
図２は、本開示の実施の形態を説明するための電力システム１の構成例を示す説明図である。図２には、蓄電装置２００ａ～２００ｎを設置した複数の住居や施設で形成されるコミュニティ２と、蓄電装置２００ａ～２００ｎに対して電力融通の制御を行う中央制御装置１０と、が示されている。
中央制御装置１０は、電力配分生成部１１と、制御データ生成部１４と、制御データ更新部１５と、を含む。制御データ生成部１４は、電力配分生成部１１が生成した、目標となる各蓄電装置２００ａ～２００ｎの電力配分に基づいて、電力を融通する蓄電装置を制御するための制御データを生成する。制御データ更新部１５は、制御データ生成部１４が生成した制御データを、各蓄電装置２００ａ～２００ｎに通信線２０を通じて提供する。
各蓄電装置２００ａ～２００ｎは、通信線２０及び電力線３０を通じて相互に接続されている。ここでは蓄電装置２００ａを例に挙げて蓄電装置２００ａの構成を説明する。
蓄電装置２００ａは、制御データ記憶部２０５ａと、ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａと、ＤＣＤＣコンバータ２２０ａと、蓄電池２３０ａと、を含んで構成される。図１に示した蓄電装置２００ａと違うのは、図２に示した蓄電装置２００ａは制御データ記憶部２０５ａを保持しているという点である。制御データ記憶部２０５ａは、ＤＣＤＣコンバータ２２０ａの動作を制御するための制御データを１または複数記憶する。ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａは、制御データ記憶部２０５ａに記憶されている制御データを用いてＤＣＤＣコンバータ２２０ａの動作を制御する。ＤＣＤＣコンバータ制御部２１０ａは、ＤＣＤＣコンバータ２２０ａの動作を制御する際、中央制御装置１０から提供された制御データを用いるか、蓄電装置２００ａにおいて独自に生成された制御データを用いるか、を決定する。すなわち、蓄電装置２００ａの動作は、必ずしも中央制御装置１０の意向に従う必要は無い。
このように、図２に示した電力システム１は、各蓄電装置２００ａ～２００ｎの動作が、中央制御装置１０の意向だけでなく、各蓄電装置２００ａ～２００ｎのユーザの意向に従うこととなる。
しかし、例えば地震や台風、火事などの災害が発生した場合等において、コミュニティ２への商用電力の供給が途絶した場合や、ある特定の蓄電装置に集中して他の蓄電装置から電力を融通したい場合も、当然ながら想定される。この場合は、蓄電装置２００ａ～２００ｎは、各蓄電装置２００ａ～２００ｎのユーザの意向に従うのではなく、中央制御装置１０の意向に沿って動作することが求められる。
［１．２．構成例］
図３は、本開示の実施の形態に係る電力システム１の構成例を示す説明図である。図３には、蓄電装置２００ａ～２００ｎを設置した複数の住居や施設で形成されるコミュニティ２と、蓄電装置２００ａ～２００ｎに対して電力融通の制御を行う中央制御装置１００と、が示されている。
図３に示したように、本開示の実施の形態に係る中央制御装置１００は、電力融通条件選択部１０１と、災害時制御データ生成部１０２と、全体最適制御データ生成部１０３と、個別制御データ生成部１０４と、制御データ記憶部１０５と、制御データ選択部１０６と、制御データ更新部１０７と、災害判定部１０８と、コミュニティ共通ルール１０９と、を含んで構成される。
電力融通条件選択部１０１は、各蓄電装置２００ａ～２００ｎのユーザに、どのような電力融通を実施したいのか、またコミュニティ２全体に最適な電力融通（全体最適な電力融通）を実施したいのかを選択させる。
災害時制御データ生成部１０２は、コミュニティ共通ルール１０９に記載されている、地震や台風、火事などの災害発生時に蓄電を優先する施設に設けられる特定の蓄電装置（優先蓄電装置と称する）の情報に基づき、優先蓄電装置に送電するための災害時制御データを生成する。災害時制御データ生成部１０２は、生成した災害時制御データを制御データ記憶部１０５に記録する。
全体最適制御データ生成部１０３は、例えば、コミュニティ２全体の再生可能エネルギーの発電量を最大化するような電力融通を実現する制御データである全体最適制御データを生成する。すなわち、全体最適制御データ生成部１０３は、全体最適な電力融通を実施したいと考えるユーザが利用する各蓄電装置２００ａ～２００ｎに対して生成される。全体最適制御データ生成部１０３は、生成した全体最適制御データを制御データ記憶部１０５に記録する。
個別制御データ生成部１０４は、例えば、積極的に蓄電するモード、積極的に放電するモードなどのユーザの嗜好を確認し、その制御を実現するための制御データである個別制御データを生成する。すなわち、個別制御データ生成部１０４は、個別に電力融通を実施したいと考えるユーザが利用する各蓄電装置２００ａ～２００ｎに対して生成される。個別制御データ生成部１０４は、生成した個別制御データを制御データ記憶部１０５に記録する。
制御データ記憶部１０５は、災害時制御データ、全体最適制御データ、個別制御データの３種類の制御データを記録する。図４は、制御データ記憶部１０５に記録される制御データの例を示す説明図である。図４には、コミュニティ２における各蓄電装置に対応する個別制御データ、全体最適制御データ、災害時制御データが制御データ記憶部１０５に記録されていることが示されている。なお図４に示した例では、蓄電装置２、３には全体最適制御データが存在していない。図４では、蓄電装置２、３には全体最適制御データが存在していないことを「Ｎ／Ａ」で示している。すなわち、蓄電装置２、３は全体最適な電力融通の対象ではないことが図４に示されている。
制御データ選択部１０６は、制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの中から、各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供する制御データを選択する。具体的には、制御データ選択部１０６は、災害判定の有無および全体最適制御データの有無を基準に、優先度を持って、制御データ記憶部１０５に記録された制御データを選択し、制御データ更新部１０７に送信する。優先度は、例えば、災害時制御データ、全体最適制御データ、個別制御データの順としてもよい。制御データ選択部１０６による制御データの選択処理については後に詳述する。
制御データ更新部１０７は、制御データ選択部１０６が選択した制御データを、各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供する。例えば、制御データ選択部１０６が、蓄電装置２００ａに対しては（蓄電装置２００ａにとっての）全体最適制御データを選択し、蓄電装置２００ｂに対しては個別制御データを選択した場合には、制御データ更新部１０７は、蓄電装置２００ａに対しては（蓄電装置２００ａにとっての）全体最適制御データを提供し、蓄電装置２００ｂに対しては個別制御データを提供する。
災害判定部１０８は、電力システム１のシステム管理者によって、災害が発生して電力の供給が途絶したり、電力の供給が不安定になったりしたことの情報が入力されたかどうかを判定する。この判定の際、災害判定部１０８は、コミュニティ共通ルール１０９に記述された災害判定方法を参照してもよい。災害判定部１０８は、災害が発生したことの情報が入力されたと判定すると、制御データ選択部１０６に対して災害発生の旨を通知する。制御データ選択部１０６は、災害判定部１０８からの災害発生の旨の通知を受けると、制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの中から災害時制御データを選択する。そして制御データ選択部１０６は、選択した災害時制御データを制御データ更新部１０７に渡す。
本実施形態では、災害判定部１０８に災害が発生したことの情報が電力システム１のシステム管理者によって入力されたかどうかで、災害の発生の有無を判定していたが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。例えば、電力会社から、災害が発生して電力供給が不安定になった旨の情報が入力されたかどうかで、災害の発生の有無を判定するようにしてもよい。
コミュニティ共通ルール１０９は、コミュニティ２における電力融通についてのルールが記述されている。コミュニティ共通ルール１０９の形式は何でもよく、テキストデータであってもよく、所定のマークアップ言語であってもよい。コミュニティ共通ルール１０９には、例えば、災害発生時に電力供給を優先する施設、災害判定方法などが記述される。電力システム１に参加して電力融通を行おうとするユーザは、コミュニティ共通ルール１０９に合意することで電力融通が可能になるものとする。
災害判定方法としては、例えば再生可能エネルギーと、商用電力系統などの複数の電源ソースを持つ場合において、台風などにより商用電力系統からの電力供給が途絶えた場合には災害と判定する。そしてコミュニティ共通ルール１０９には、災害と判定した場合には、例えば、住民が避難することが想定される、学校や公民館などの特定の施設に電力を優先供給することにより、コミュニティ２の最低限の活動を維持することを目的したルールが記述されるものとする。例えば、蓄電装置２００ａが学校に置かれている場合において、災害判定時には蓄電装置２００ａに電力を優先的に供給する旨がコミュニティ共通ルール１０９に記載される。
制御データ更新部１０７は、災害時制御データが渡されると、渡された災害時制御データを強制的に蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供する。
蓄電装置２００ａ～２００ｎは、図２に示したものと同様の構成を有する。すなわち、蓄電装置２００ａ～２００ｎは、制御データ記憶部２０５ａ～２０５ｎにそれぞれ格納された制御データに基づき、電力線３０を通じた電力の相互融通を実施する。
そして、蓄電装置２００ａ～２００ｎは、中央制御装置１００から災害時制御データが送信されると、即座に災害時制御データを適用し、災害時制御データに基づいた電力融通を実施する。例えば、蓄電装置２００ａに集中して電力を融通させるような災害時制御データが中央制御装置１００から提供されると、蓄電装置２００ａは他の蓄電装置２００ｂ～２００ｎから蓄電池２３０ａが所定の容量に達するまで直流電力を受電し、蓄電装置２００ｂ～２００ｎは蓄電装置２００ａへ直流電力を送電する。
以上、本開示の実施の形態に係る電力システム１の構成例について説明した。続いて、本開示の実施の形態に係る電力システム１の動作例を説明する。
［１．３．動作例］
図５は、本開示の実施の形態に係る電力システム１の動作例であり、中央制御装置１００の制御データ選択部１０６の動作例を示す流れ図である。以下、図５を用いて本開示の実施の形態に係る電力システム１の動作例を説明する。
制御データ選択部１０６は、まず災害判定部１０８によって災害と判定され、災害発生の旨の通知を受けたかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。
ステップＳ１０１の判断の結果、災害発生の旨の通知を受けていなければ（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、制御データ選択部１０６は、続いて、各蓄電装置について全体最適制御データが制御データ記憶部１０５に記録されているかどうか判断する（ステップＳ１０２）。
全体最適制御データが制御データ記憶部１０５に記録されていない蓄電装置に対しては（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、制御データ選択部１０６は、個別制御データを制御データ更新部１０７に送信する（ステップＳ１０３）。一方、全体最適制御データが制御データ記憶部１０５に記録されている蓄電装置に対しては（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、制御データ選択部１０６は、全体最適制御データを制御データ更新部１０７に送信する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０１の判断の結果、災害発生の旨の通知を受けていれば（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、制御データ選択部１０６は、続いて、制御データ記憶部１０５から災害時制御データを取得し、取得した災害時制御データを制御データ更新部１０７に送信する（ステップＳ１０５）。
その後、制御データ選択部１０６は一定間隔待機し（ステップＳ１０６）、再び上記ステップＳ１０１の判断処理に戻る。
図６及び図７は、制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの選択例を示す説明図である。災害発生の旨の通知を受けていれば、制御データ選択部１０６は図６に示したように、制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの中から災害時制御データを選択する。選択された災害時制御データは、制御データ更新部１０７から各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供される。一方、災害発生の旨の通知を受けていれば、制御データ選択部１０６は図７に示したように、制御データ記憶部１０５に記録されている制御データの中から、個別制御データまたは全体最適制御データを選択する。選択された個別制御データまたは全体最適制御データは、制御データ更新部１０７から各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供される。
制御データ選択部１０６が、図５に示したような一連の動作を実行することで、本開示の実施の形態に係る中央制御装置１００は、災害が発生した場合には災害時制御データを、そうでない場合は通常時の制御データ（個別制御データまたは全体最適制御データ）を、各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供することが出来る。そして蓄電装置２００ａ～２００ｎは、中央制御装置１００から提供された制御データに基づいて電力融通を実施する。特に、災害時制御データが中央制御装置１００から送られてきた場合には、蓄電装置２００ａ～２００ｎは、その災害時制御データに基づいた電力融通を即座に実行する。これにより、蓄電装置２００ａ～２００ｎは、災害時制御データに記述された特定の蓄電装置に電力を集中させるような電力融通を実施することが可能となる。
次に、災害時制御データの生成例を説明する。図８は、本開示の実施の形態に係る中央制御装置１００の災害時制御データ生成部１０２による、災害時制御データの生成例を示す流れ図である。
まず前提となるコミュニティ共通ルールを説明する。ここでは、災害判定ルールとして、商用電力系統からの電力供給が遮断されたときを災害と判定するものとする。また、災害時のルールとして、複数の蓄電装置のうち、蓄電装置１，２，３に優先的に電力を供給し、コミュニティの最低機能を維持するルールとする。
災害時制御データ生成部１０２は、系統からの電力供給が遮断されていなければ（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、各蓄電装置は通常稼働モードとする（ステップＳ１１２）。一方、災害時制御データ生成部１０２は、系統からの電力供給が遮断されていれば（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、各蓄電装置は災害モードとし、蓄電装置１，２，３については充電用の制御データ、残りの蓄電装置については放電用の制御データとした災害時制御データを生成する（ステップＳ１１３）。
その後、災害時制御データ生成部１０２は一定間隔待機し（ステップＳ１１４）、再び上記ステップＳ１１１の判断処理に戻る。
災害時制御データ生成部１０２がこのように動作することで、本開示の実施の形態に係る中央制御装置１００は、災害が発生した場合に各蓄電装置に提供するための災害時制御データを生成することが出来る。
続いて、電力融通条件選択部１０１の動作を説明する。電力融通条件選択部１０１は、各蓄電装置２００ａ～２００ｎのユーザに対し、自身が使用する蓄電装置の電力使用パターンを入力させるためのユーザインターフェースを提供することが出来る。図９は、本開示の実施の形態に係る電力融通条件選択部１０１が提供するユーザインターフェースの例を示す説明図である。図９には電力融通条件選択部１０１が提供するユーザインターフェース３００が示されている。ユーザインターフェース３００は、例えば、各蓄電装置２００ａ～２００ｎのユーザが、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等で中央制御装置１００にアクセスすることで、それらの装置の画面に表示されても良い。
ユーザがユーザインターフェース３００のプルダウンメニューを開くと、電力融通条件選択部１０１はプルダウンメニューのリスト３０１を表示させる。リスト３０１には電力使用パターンについて、「おすすめ」、「たくさん使う」、「あまり使わない」、「夜によく使う」、「マニュアル」の５つの選択肢が含まれている。ユーザが、リスト３０１に表示された選択肢の中から１つを選択すると、電力融通条件選択部１０１は、その選択された選択肢に応じて制御データを生成させる。
もちろん、電力融通条件選択部１０１が提供する電力使用パターンは、図９に示したものに限られないことは言うまでも無い。他にも、日中によく使うパターンや、平日はあまり使わないが週末はよく使うパターンも選択肢に含められても良い。
図１０は、本開示の実施の形態に係る電力融通条件選択部１０１の動作例を示す流れ図である。ユーザが、リスト３０１に表示された電力使用パターンの選択肢の中から「おすすめ」を選択していれば（ステップＳ１２１、Ｙｅｓ）、電力融通条件選択部１０１は、全体最適制御データを生成するよう全体最適制御データ生成部１０３へ通知する（ステップＳ１２２）。ユーザが、リスト３０１に表示された電力使用パターンの選択肢の中から「おすすめ」を選択していなければ（ステップＳ１２１、Ｎｏ）、電力融通条件選択部１０１は、個別制御データを生成するよう個別制御データ生成部１０４へ通知する（ステップＳ１２３）。
続いて、全体最適制御データ生成部１０３の動作例を説明する。図１１は、本開示の実施の形態に係る全体最適制御データ生成部１０３の動作例を示す流れ図である。図１１に示したのは、全体最適制御データを生成するための全体最適制御データ生成部１０３の動作例である。
まず各住居の蓄電装置２００ａ～２００ｎのうち、「おすすめ」を選択した蓄電装置に対して全体最適制御データ生成部１０３は、現在の蓄電装置のバッテリ残量Ｗ０および発電電力Ｐｇｅｎ、消費電力予測Ｐｃｏｎから、各住居の蓄電装置の、Ｔ時間後（Ｔは例えば０～２４時間の間の１時間刻み）でバッテリ残量ＷＴを予測する（ステップＳ１３１）。この際、各蓄電装置は、以下の数式１によってバッテリ残量ＷＴを予測する。
Figure 0007124826000001
続いて各蓄電装置は、ステップＳ１３１で予測したバッテリ残量ＷＴにおいて、０未満となるＴの値があるかどうか判断する（ステップＳ１３２）。ステップＳ１３１で予測したバッテリ残量ＷＴにおいて、０未満となるＴの値があれば（ステップＳ１３２、Ｙｅｓ）、そのＴの値を抽出する（ステップＳ１３３）。
全体最適制御データ生成部１０３は、「おすすめ」が選択された蓄電装置の、ＷＴ＜０となるＴの値を収集する（ステップＳ１３４）。そして全体最適制御データ生成部１０３は、収集したＴの値を小さい順に整列する（ステップＳ１３５）。収集したＴの値を小さい順にＴｃｈｇ＿１、Ｔｃｈｇ＿２、・・・とする。
一方、続いて各蓄電装置は、上記ステップＳ１３２において、ステップＳ１３１で予測したバッテリ残量ＷＴにおいて、０未満となるＴの値がないと判断すると（ステップＳ１３２、Ｎｏ）、続いて、ステップＳ１３１で予測したバッテリ残量ＷＴにおいて、最大バッテリ残量Ｗｍａｘを超えるＴの値があるかどうか判断する（ステップＳ１３６）。ステップＳ１３１で予測したバッテリ残量ＷＴにおいて、バッテリ残量Ｗｍａｘを超えるＴの値があれば（ステップＳ１３６、Ｙｅｓ）、そのＴの値を抽出する（ステップＳ１３７）。
全体最適制御データ生成部１０３は、「おすすめ」が選択された蓄電装置の、ＷＴ＞ＷｍａｘとなるＴの値を収集する（ステップＳ１３８）。そして全体最適制御データ生成部１０３は、収集したＴの値を小さい順に整列する（ステップＳ１３９）。収集したＴの値を小さい順にＴｄｃｈｇ＿１、Ｔｄｃｈｇ＿２、・・・とする。
続いて全体最適制御データ生成部１０３は、上記ステップＳ１３５で整列したＴｃｈｇ＿ｎ（ｎは１以上の整数）のそれぞれに対して、上記ステップＳ１３９で整列したＴｄｃｈｇ＿ｎ（ｎは１以上の整数）があるかどうか判断する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０の判断の結果、Ｔｃｈｇ＿ｎのそれぞれに対して、Ｔｄｃｈｇ＿ｎがあれば（ステップＳ１４０、Ｙｅｓ）、全体最適制御データ生成部１０３は、そのＴｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置と、Ｔｄｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置との間で電力融通するための制御データを生成する（ステップＳ１４１）。制御データを生成すると、全体最適制御データ生成部１０３は、所定の一定時間間隔（例えば１５分）待機する（ステップＳ１４２）。
図１２は、全体最適制御データ生成部１０３が生成した制御データの例である。図１２には、Ｔｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置に対する制御データと、Ｔｄｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置に対する制御データと、が示されている。Ｔｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置に対しては、Ｔｄｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置との間で、０時から０時１５分の間、目標バッテリ残量が９０パーセントになるまで充電を行うための制御データが生成される。Ｔｄｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置に対しては、Ｔｃｈｇ＿ｎを通知した蓄電装置との間で、０時から０時１５分の間、目標バッテリ残量が１０パーセントになるまで放電を行うための制御データが生成される。
ステップＳ１３１で予測したバッテリ残量ＷＴにおいて、バッテリ残量Ｗｍａｘを超えるＴの値がなければ（ステップＳ１３６、Ｎｏ）、全体最適制御データ生成部１０３は、「おすすめ」が選択された蓄電装置の、ＷＴ＞ＷｍａｘとなるＴの値を収集できないので、所定の一定時間間隔（例えば１５分）待機する（ステップＳ１４２）。
全体最適制御データ生成部１０３は、このように動作することで、蓄電装置２００ａ～２００ｎに対して、コミュニティ２全体として最適となるような制御データを生成することが出来る。なお、全体最適制御データ生成部１０３による制御データの生成処理は係る例に限定されるものでは無い。
次に、個別制御データ生成部１０４の動作例を説明する。図１３は、本開示の実施の形態に係る個別制御データ生成部１０４の動作例を示す流れ図である。図１３に示したのは、個別制御データを生成するための個別制御データ生成部１０４の動作例である。
個別制御データ生成部１０４は、蓄電装置に対する個別制御データを生成する際に、電力使用パターンとして、図１０に示したリスト３０１の中から選ばれたのが「たくさん使う」であるかどうかを判断する（ステップＳ１５１）。
ステップＳ１５１の判断の結果、電力使用パターンとして選ばれたのが「たくさん使う」であれば（ステップＳ１５１、Ｙｅｓ）、個別制御データ生成部１０４は、その蓄電装置が、他の蓄電装置から積極的に充電するような制御データを生成する（ステップＳ１５２）。図１３には、他の蓄電装置から積極的に充電するような制御データの例が示されている。図１３に示したのは、１日中（０時から２４時の間）、目標バッテリ残量が９０％になるまで、他の蓄電装置との間で充放電を行うための制御データの例が示されている。もちろん、目標バッテリ残量は係る例に限定されるものでは無い。また、充放電先が特定されていても良い。
ステップＳ１５１の判断の結果、電力使用パターンとして選ばれたのが「たくさん使う」でなければ（ステップＳ１５１、Ｎｏ）、次に、個別制御データ生成部１０４は、蓄電装置に対する個別制御データを生成する際に、電力使用パターンとして、図１０に示したリスト３０１の中から選ばれたのが「あまり使わない」であるかどうかを判断する（ステップＳ１５３）。
ステップＳ１５３の判断の結果、電力使用パターンとして選ばれたのが「あまり使わない」であれば（ステップＳ１５３、Ｙｅｓ）、個別制御データ生成部１０４は、その蓄電装置が、他の蓄電装置へ積極的に放電するような制御データを生成する（ステップＳ１５４）。図１３には、他の蓄電装置へ積極的に放電するような制御データの例が示されている。図１３に示したのは、１日中（０時から２４時の間）、目標バッテリ残量が１０％になるまで、他の蓄電装置との間で充放電を行うための制御データの例が示されている。もちろん、目標バッテリ残量は係る例に限定されるものでは無い。また、充放電先が特定されていても良い。
ステップＳ１５３の判断の結果、電力使用パターンとして選ばれたのが「あまり使わない」でなければ（ステップＳ１５３、Ｎｏ）、次に、個別制御データ生成部１０４は、蓄電装置に対する個別制御データを生成する際に、電力使用パターンとして、図１０に示したリスト３０１の中から選ばれたのが「夜によく使う」であるかどうかを判断する（ステップＳ１５５）。
ステップＳ１５５の判断の結果、電力使用パターンとして選ばれたのが「夜によく使う」であれば（ステップＳ１５５、Ｙｅｓ）、個別制御データ生成部１０４は、その蓄電装置が、他の蓄電装置との間で、昼間は積極的に放電し、夜間は積極的に充電するような制御データを生成する（ステップＳ１５６）。図１３には、他の蓄電装置との間で、昼間は積極的に放電し、夜間は積極的に充電するような制御データの例が示されている。図１３に示したのは、４時から１７時の間は目標バッテリ残量が１０％になるまで、１７時から４時の間は目標バッテリ残量が９０％になるまで、他の蓄電装置との間で充放電を行うための制御データの例が示されている。もちろん、目標バッテリ残量は係る例に限定されるものでは無い。また、充放電先が特定されていても良い。
ステップＳ１５５の判断の結果、電力使用パターンとして選ばれたのが「夜によく使う」でなければ（ステップＳ１５５、Ｎｏ）、個別制御データ生成部１０４は、ユーザ自身で制御データを生成させる（ステップＳ１５７）。
個別制御データ生成部１０４は、このように動作することで、各蓄電装置のユーザが希望するような制御データを生成することが出来る。
上述したように、電力使用パターンの選択肢には、他にも、日中によく使うパターンや、平日はあまり使わないが週末はよく使うパターンも含められても良い。その場合、個別制御データ生成部１０４は、日中によく使うパターンや、平日はあまり使わないが週末はよく使うパターンに対応した制御データを生成することができる。
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の実施の形態によれば、通常時にはコミュニティ２全体にとって最適となったり、各蓄電装置２００ａ～２００ｎの希望に沿ったりするような制御データを各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供し、災害発生時には特定の蓄電装置に対して電力を提供するような制御データを各蓄電装置２００ａ～２００ｎに提供する、中央制御装置１００が提供される。
本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図または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い。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、各装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、１つのコミュニティにつき１つの中央制御装置１００が設けられているような説明を行ったが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。例えば、複数のコミュニティにつき１つの中央制御装置１００が設けられていても良い。その場合、中央制御装置１００は、コミュニティを跨いだ電力融通を行わせるような制御データを蓄電装置に提供しても良い。
また例えば、電力使用パターンとして、電力を融通しないというパターンがあっても良い。電力を融通しないというパターンを選択した蓄電装置に対しては、中央制御装置１００は制御データを生成しない。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する電力供給状況を判定する判定部と、
前記判定部が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供する制御データ更新部と、
を備える、電力制御装置。
（２）
前記判定部は、前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力の有無を判定する、前記（１）に記載の電力制御装置。
（３）
前記制御データ更新部は、前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定部が判定すると、前記蓄電装置へ強制的に制御データを提供する、前記（２）に記載の電力制御装置。
（４）
前記制御データ更新部は、強制的に各前記蓄電装置へ提供する制御データとして、特定の前記蓄電装置に対して放電を行うための制御データを提供する、前記（１）～（３）のいずれかに記載の電力制御装置。
（５）
前記制御データ更新部は、前記判定部が所定の条件を満たすと判定していなければ、各前記蓄電装置に対して適切な制御データを提供する、前記（１）～（４）のいずれかに記載の電力制御装置。
（６）
前記制御データ更新部は、各前記蓄電装置に対して適切な制御データとして、複数の前記蓄電装置からなるグループ全体にとって最適な電力融通となるような制御データを提供する、前記（５）に記載の電力制御装置。
（７）
前記制御データ更新部は、各前記蓄電装置に対して適切な制御データとして、それぞれの前記蓄電装置にとって最適な電力融通となるような制御データを提供する、前記（５）に記載の電力制御装置。
（８）
相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する電力供給状況を判定することと、
前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、
をプロセッサが実行することを含む、電力制御方法。
（９）
コンピュータに、
相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する電力供給状況を判定することと、
前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
１ ：電力システム
２ ：コミュニティ
２０ ：通信線
３０ ：電力線
１００ ：中央制御装置
２００ａ ：蓄電装置
２３０ａ ：蓄電池
３００ ：ユーザインターフェース
３０１ ：リスト

Claims (8)

  1. 相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する、災害に係る電力供給状況を判定する判定部と、
    前記判定部が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供する制御データ更新部と、
    を備え、
    前記制御データ更新部は、
    前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定部が判定すると、充電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち蓄電を優先する１以上の特定の蓄電装置に強制的に提供し、放電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち前記特定の蓄電装置以外の蓄電装置に強制的に提供する、電力制御装置。
  2. 前記制御データ更新部は、強制的に各前記蓄電装置へ提供する制御データとして、特定の前記蓄電装置に対して放電を行うための制御データを提供する、請求項１に記載の電力制御装置。
  3. 前記制御データ更新部は、前記判定部が所定の条件を満たすと判定していなければ、各前記蓄電装置に対して適切な制御データを提供する、請求項１に記載の電力制御装置。
  4. 前記制御データ更新部は、各前記蓄電装置に対して適切な制御データとして、複数の前記蓄電装置からなるグループ全体にとって最適な電力融通となるような制御データを提供する、請求項３に記載の電力制御装置。
  5. 前記制御データ更新部は、各前記蓄電装置に対して適切な制御データとして、それぞれの前記蓄電装置にとって最適な電力融通となるような制御データを提供する、請求項３に記載の電力制御装置。
  6. 前記災害は、地震、台風および火事のうち少なくとも１つを含む、
    請求項１に記載の電力制御装置。
  7. 相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する、災害に係る電力供給状況を判定することと、
    前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、
    をプロセッサが実行することを含み、
    前記提供することでは、
    前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定することにより判定すると、充電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち蓄電を優先する１以上の特定の蓄電装置に強制的に提供し、放電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち前記特定の蓄電装置以外の蓄電装置に強制的に提供する、電力制御方法。
  8. コンピュータに、
    相互に電力を融通し合う複数の蓄電装置に対する、災害に係る電力供給状況を判定することと、
    前記電力供給状況が所定の条件を満たすと判定したことに基づき、強制的に各前記蓄電装置へ制御データを提供することと、
    を実行させ、
    前記提供することでは、
    前記蓄電装置への商用電力の途絶に関する入力が発生したと前記判定することにより判定すると、充電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち蓄電を優先する１以上の特定の蓄電装置に強制的に提供し、放電を行うための制御データを前記蓄電装置のうち前記特定の蓄電装置以外の蓄電装置に強制的に提供する、コンピュータプログラム。
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