JP7394388B2

JP7394388B2 - 制御方法、プログラム、及び分散電源システム

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Publication number: JP7394388B2
Application number: JP2020091690A
Authority: JP
Inventors: 洋輔大槻; 政志小田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2023-12-08
Anticipated expiration: 2040-05-26
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Description

本開示は、制御方法、プログラム、及び分散電源システムに関する。より詳細には、本開示は、分散電源と系統電源との間で電力変換を行うインバータ回路を制御するための制御方法、プログラム、及び分散電源システムに関する。

特許文献１は、太陽光発電装置である発電装置、及び、蓄電装置（分散電源）に接続された電力制御装置を開示する。電力制御装置は出力制御情報受信部及び制御部を備える。出力制御情報受信部は、外部から、発電装置の出力を制限する出力制御情報を受信する。制御部は、発電装置の発電電力情報、電力系統への電力供給量、及び、外部からの出力制御情報に基づいて、蓄電装置の充放電量を制御する。

特開２０１７－１９２２０９号公報

特許文献１では、太陽光発電装置の発電電力の変化に応じて蓄電装置の充放電量が変動するため、蓄電装置の充放電量が不安定になる可能性があった。

本開示の目的は、蓄電システムの入出力を所望の値に制御可能な制御方法、プログラム、及び分散電源システムを提供することにある。

本開示の一態様の制御方法は、分散電源と系統電源との間で双方向の電力変換を行うインバータ回路を制御する制御方法である。前記分散電源は、電源として蓄電池を備える第１分散電源と、前記第１分散電源とは異なる電源を備える第２分散電源とを含む。前記制御方法は、第１取得処理と、第２取得処理と、制御処理と、を含む。前記第１取得処理では、前記第１分散電源の入出力の第１目標値を取得する。前記第２取得処理では、前記第２分散電源の入出力の実績値を取得する。前記制御処理では、前記第１目標値と前記実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、前記インバータ回路を制御する。

本開示の一態様のプログラムは、コンピュータシステムに、前記制御方法を実行させるためのプログラムである。

本開示の一態様の分散電源システムは、分散電源と系統電源との間で双方向の電力変換を行うインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御回路と、を備える。前記分散電源は、電源として蓄電池を備える第１分散電源と、前記第１分散電源とは異なる電源を備える第２分散電源とを含む。前記制御回路は、第１取得部と、第２取得部と、制御処理部とを備える。前記第１取得部は、前記第１分散電源の入出力の第１目標値を取得する。前記第２取得部は、前記第２分散電源の入出力の実績値を取得する。前記制御処理部は、前記第１目標値と前記実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、前記インバータ回路を制御する。

本開示によれば、蓄電システムの入出力を所望の値に制御することができる。

図１は、本開示の一実施形態に係る分散電源システムを含む全体システムの概略的なシステム構成図である。図２は、同上の分散電源システムの動作を説明するフローチャートである。図３は、同上の分散電源システムの制御方法を説明する説明図である。図４は、同上の分散電源システムにおいて、第１目標値、実績値、及び第２目標値の時間変化を示すグラフである。図５は、本開示の一実施形態の変形例に係る分散電源システムを含む全体システムの概略的なシステム構成図である。

（実施形態）
（１）概要
以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

本実施形態の分散電源システム１は、図１に示すように、インバータ回路５０と、インバータ回路５０を制御する制御回路１０と、を含む。インバータ回路５０は、分散電源４０と系統電源１００との間で双方向の電力変換を行う。分散電源４０は、電源として蓄電池３１を備える第１分散電源４１と、第１分散電源４１とは異なる電源を備える第２分散電源４２とを含む。制御回路１０は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、制御処理部１３と、を含む。第１取得部１１は、第１分散電源４１の入出力の第１目標値を取得する。第２取得部１２は、第２分散電源４２の入出力の実績値を取得する。制御処理部１３は、第１目標値と実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、インバータ回路５０を制御する。

また、本実施形態の分散電源システム１の制御方法は、インバータ回路５０を制御する制御方法であり、第１取得処理と、第２取得処理と、制御処理とを含む。インバータ回路５０は、分散電源４０と系統電源１００との間で双方向の電力変換を行う。分散電源４０は、電源として蓄電池３１を備える第１分散電源４１と、第１分散電源４１とは異なる電源を備える第２分散電源４２とを含む。第１取得処理では、第１分散電源４１の入出力の第１目標値を取得する。第２取得処理では、第２分散電源４２の入出力の実績値を取得する。制御処理では、第１目標値と実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、インバータ回路５０を制御する。

第２分散電源４２は、第１分散電源４１とは異なる電源であって、例えば再生可能エネルギーを利用して電力を出力する電源を備えている。この種の電源としては、太陽光、風力、水力、波力、潮力、又は地熱等の再生可能エネルギーを利用して発電する電源があるが、以下の実施形態では第２分散電源４２が、太陽光を利用して発電する太陽光発電システム２０を電源として備える場合について説明する。

また、本実施形態の分散電源システム１は、例えば、系統電源１００から電力供給を受ける需要家の施設Ｆ１であって、戸建の住宅のような施設Ｆ１（図１参照）に適用される。なお、分散電源システム１が適用される施設Ｆ１は、戸建の住宅に限定されず、集合住宅（マンション）であってもよい。更に、施設Ｆ１は、住宅に限らず、非住宅、例えば、オフィスビル、劇場、映画館、公会堂、遊技場、複合施設、飲食店、百貨店、学校、ホテル、旅館、病院、老人ホーム、幼稚園、図書館、博物館、美術館、地下街、駅、空港等であってもよい。分散電源システム１は、系統電源１００と連系して、施設Ｆ１に存在する負荷Ｌ１に電力を供給する。施設Ｆ１に存在する負荷Ｌ１は、系統電源１００又は分散電源４０から供給される電力で動作する電気機器である。また、分散電源システム１は、例えば外部サーバ１１０から入力される制御指令に基づいて、系統電源１００への給電と、系統電源１００からの受電との少なくとも一方を行うことで、系統電源１００を安定化する系統安定化制御を実行する機能を有している。

分散電源システム１の制御方法では、第１取得部１１が行う第１取得処理によって第１分散電源４１の入出力の第１目標値が取得され、第２取得部１２が行う第２取得処理によって第２分散電源４２の入出力の実績値が取得される。そして、制御処理部１３が行う制御処理では、第１分散電源４１の入出力の第１目標値と第２分散電源４２の入出力の実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、インバータ回路５０が制御される。ここにおいて、第２分散電源４２が再生可能エネルギーを利用して発電を行う電源を含む場合、第２分散電源４２の入出力の実績値が急激に変動する可能性がある。この場合でも、制御処理部１３の制御処理では、第１目標値と実績値とを合わせた第２目標値に基づいてインバータ回路５０を制御しているので、第２分散電源４２の出力が変動した場合でも、蓄電池３１を含む第１分散電源４１の入出力を第１目標値に制御することができる。したがって、第１分散電源４１の入出力を所望の値（第１目標値）に制御可能な制御方法、及び分散電源システム１を実現できる、という利点がある。よって、蓄電池３１を利用した制御（例えば系統安定化制御）を確実に実行できるという利点がある。

なお、本実施形態では、第２分散電源４２が備える太陽光発電システム２０が、電力の出力のみを行う電源であるから、第２取得部１２が行う第２取得処理では、第２分散電源４２から出力電力の実績値を取得する。

（２）詳細
（２．１）構成
以下、本実施形態に係る分散電源システム１を含む全体システムについて図面を参照して詳しく説明する。

本実施形態では、施設Ｆ１に、分散電源システム１と、負荷Ｌ１と、受信端末６０と、が設けられている。

負荷Ｌ１は、施設Ｆ１内で使用される１又は複数の電気機器を含む。１又は複数の電気機器は、系統電源１００及び分散電源システム１のいずれかから電力供給を受けて動作する。

受信端末６０は、インターネット等のネットワークＮＴ１を介して外部サーバ１１０と通信する通信機能を有している。外部サーバ１１０は、施設Ｆ１に電力を供給する電力事業者が運営するサーバ装置である。外部サーバ１１０は系統電源１００の需給バランスを常時監視している。外部サーバ１１０は、系統電源１００の供給電力と電力需要との差が所定の閾値を超えると、系統安定化のための制御指令をネットワークＮＴ１経由で需要家の施設Ｆ１の受信端末６０に出力する。ここで、系統電源１００の供給電力が電力需要に比べて不足している場合、外部サーバ１１０は、例えば所定電力値の逆潮電力を系統電源１００に逆潮流させる制御指令を受信端末６０に出力する。一方、系統電源１００の供給電力が電力需要に比べて過剰である場合、外部サーバ１１０は、例えば施設Ｆ１が系統電源１００から受け取る電力を所定電力値だけ増やすように指示する制御指令を受信端末６０に出力する。

次に、分散電源システム１について説明する。

分散電源システム１は、制御回路１０と、分散電源４０と、インバータ回路５０と、を備える。本実施形態では、施設Ｆ１に、分散電源４０として、蓄電システム３０を含む第１分散電源４１と、太陽光発電システム２０を含む第２分散電源４２と、が設けられている。蓄電システム３０を含む第１分散電源４１は、再生可能エネルギーを利用して発電を行う太陽光発電システム２０等の分散電源に比べて出力が安定しているので、系統電源１００の安定化のための系統安定化制御には第１分散電源４１が利用される。

太陽光発電システム２０は、太陽電池２１と、太陽電池２１の出力電圧を電圧変換するＰＶ（Photovoltaics）用コンバータ２２（電力変換装置）とを備える。

太陽電池２１は、シリコン系又は化合物半導体系の複数の太陽電池セルを備え、複数の太陽電池セルは直列又は並列に接続されている。

ＰＶ用コンバータ２２は、太陽電池２１の出力電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換する。ＰＶ用コンバータ２２は、例えば最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）方式で電力変換を行う機能を有している。最大電力点追従方式は、気象条件等の変化に応じて変動する最適動作点に追従しながら電力変換を行う機能である。

蓄電システム３０は、蓄電池３１と、蓄電池用コンバータ３２とを備える。

蓄電池３１は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池であるが、蓄電池３１はリチウムイオン電池に限定されず、ニッケル水素電池等の他の二次電池でもよい。

蓄電池用コンバータ３２は、蓄電池３１の充電及び放電を行う機能を有している。蓄電池３１の充電時は、蓄電池用コンバータ３２は、インバータ回路５０から供給される直流電流の電流値又は直流電圧の電圧値を調整して蓄電池３１を充電する。蓄電池３１の充電を開始してから蓄電池３１の充電電圧が最大電圧に上昇するまでの間、蓄電池用コンバータ３２は、蓄電池３１に一定の電流を流して蓄電池３１を充電するＣＣ（Constant Current）充電を行う。そして、蓄電池３１の充電電圧が最大電圧に達すると、蓄電池用コンバータ３２は、蓄電池３１の充電電圧を最大電圧とするように、蓄電池３１に一定値の電圧を印加して蓄電池３１を充電するＣＶ（Constant Voltage）充電を行う。また、蓄電池３１の放電時は、蓄電池用コンバータ３２は、蓄電池３１の出力電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換して出力する。

ＰＶ用コンバータ２２及び蓄電池用コンバータ３２とインバータ回路５０との間を接続する直流電路ＤＬ１には平滑用のコンデンサＣ１０が電気的に接続されている。

インバータ回路５０は、直流と交流とを変換する変換機能を有している。本実施形態では、インバータ回路５０は、直流電路ＤＬ１を介して分散電源４０に電気的に接続され、交流電路ＡＬ１を介して負荷Ｌ１及び系統電源１００に電気的に接続されている。つまり、インバータ回路５０は、分散電源４０と、負荷Ｌ１及び系統電源１００との間に電気的に接続され、分散電源４０と、負荷Ｌ１及び系統電源１００との間で双方向の電力変換を行うことができる。

具体的には、インバータ回路５０は、ＰＶ用コンバータ２２又は蓄電池用コンバータ３２から直流電路ＤＬ１に出力され、コンデンサＣ１０によって平滑化された直流電圧を交流電圧に変換し、交流電路ＡＬ１を介して負荷Ｌ１又は系統電源１００に出力する。ここで、インバータ回路５０から出力された交流電圧が系統電源１００に出力されることによって、施設Ｆ１から系統電源１００に電力が逆潮流される。

また、インバータ回路５０は、系統電源１００から交流電路ＡＬ１を介して入力される交流電圧を直流電圧に変換して出力し、インバータ回路５０の出力電圧は平滑用のコンデンサＣ１０によって平滑化される。このとき、蓄電池用コンバータ３２は、コンデンサＣ１０を電源として蓄電池３１を充電する。また、インバータ回路５０は、ＰＶ用コンバータ２２から入力される直流電圧を蓄電池用コンバータ３２に出力し、蓄電池用コンバータ３２に蓄電池３１を充電させることもできる。

制御回路１０は、第１分散電源４１及び第２分散電源４２を含む分散電源４０と、インバータ回路５０の動作を制御する。

制御回路１０は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路１０として機能する。本実施形態の制御回路１０は、上述した第１取得部１１、第２取得部１２、及び制御処理部１３の機能を備えている。

第１取得部１１は、外部サーバ１１０から受信端末６０を介して蓄電システム３０の入出力の目標値を含む制御指令を取得する。この制御指令は、例えば、系統電源１００を安定化するための系統安定化制御の指令値を少なくとも含む。系統安定化制御には、入出力が安定している蓄電システム３０が利用されるので、系統安定化制御の指令値には、蓄電システム３０の入出力の第１目標値が少なくとも含まれる。つまり、第１取得部１１が行う第１取得処理では、系統電源１００を安定化させるための系統安定化制御の制御指令に基づいて第１目標値を生成する。ここにおいて、第１目標値は、蓄電システム３０が放電する場合の放電目標値と、蓄電システム３０で充電する場合の充電目標値との少なくとも一方を含む。

第２取得部１２は、例えば所定の通信周期が経過するごとに第２分散電源４２と通信を行うことによって、第２分散電源４２から入出力の実績値を取得する。第２取得部１２は、例えば所定の通信周期が経過するごとに第２分散電源４２と通信を行ってもよいし、任意のタイミングで第２分散電源４２と通信を行ってもよい。本実施形態では、第２分散電源４２が、発電した電力を出力する太陽光発電システム２０を備えており、第２取得部１２は、太陽光発電システム２０のＰＶ用コンバータ２２との間で有線通信又は無線通信を行う通信機能を有している。そして、第２取得部１２は、ＰＶ用コンバータ２２と通信を行うことによって、ＰＶ用コンバータ２２から太陽光発電システム２０の出力の実績値を取得する。

制御処理部１３は、第１取得部１１が取得した第１目標値と、第２取得部１２が取得した実績値とに基づいて、インバータ回路５０の入出力の第２目標値を決定する。制御処理部１３は、第１目標値と実績値を合わせた（加算した）値を第２目標値に決定する。制御処理部１３は、第１目標値を蓄電池用コンバータ３２に出力して、蓄電システム３０の入出力を制御する。第１目標値が、蓄電システム３０からの放電を指示する目標値であれば、制御処理部１３は、第１目標値に基づく電力を蓄電システム３０から放電させる。第１目標値が、蓄電システム３０での充電を指示する目標値であれば、制御処理部１３は、第１目標値に基づく電力を蓄電システム３０に充電させる。また、制御処理部１３は、第２目標値をインバータ回路５０に出力して、インバータ回路５０の入出力を制御する。

このように、インバータ回路５０の入出力は、蓄電システム３０の入出力の第１目標値に、太陽光発電システム２０の入出力の実績値を足し合わせた第２目標値に制御されるので、太陽光発電システム２０の出力が変動した場合でも蓄電システム３０の入出力を第１目標値に制御することができる。したがって、蓄電システム３０の入出力の電力値を、系統安定化制御の制御指令に基づく第１目標値に制御することができるので、太陽光発電システム２０の出力（発電電力）が変動したとしても、蓄電システム３０の入出力の電力値は第１目標値に応じた電力値に制御できる。これにより、太陽光発電システム２０の出力が変動したとしても、蓄電システム３０を利用した系統安定化制御を確実に実行することができる。

（２．２）動作説明
本実施形態の分散電源システム１の動作を図２～図５等に基づいて説明する。なお、図２に示すフローチャートは、分散電源システム１の電力制御方法の一例に過ぎず、処理の順序が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は省略されてもよい。

分散電源システム１の制御回路１０が、分散電源４０及びインバータ回路５０を制御する制御処理を開始すると、第１取得部１１が、受信端末６０から系統安定化制御の制御指令を受信し、この制御指令に基づいて蓄電システム３０の入出力の第１目標値を決定する（ＳＴ１：第１取得処理）。

ここにおいて、第１取得部１１が、制御指令に基づいて、蓄電システム３０の入出力の第１目標値を決定する処理について図３を参照して詳しく説明する。図３は、インバータ回路５０の入出力範囲ＰＷ１と、太陽光発電システム２０の出力範囲ＰＷ２と、蓄電システム３０の入出力範囲ＰＷ３の一例を示している。インバータ回路５０の入出力範囲ＰＷ１は、例えば、負荷Ｌ１又は系統電源１００への放電時（出力時）の最大値が５５００Ｗ、蓄電システム３０の充電時（入力時）の最大値が１５００Ｗとなっている。太陽光発電システム２０の出力範囲ＰＷ２は、例えば０～５５００Ｗである。つまり、太陽光発電システム２０の出力範囲ＰＷ２の最大値は、放電時におけるインバータ回路５０の出力電力の最大値に等しい値となっている。蓄電システム３０の入出力範囲ＰＷ３は、例えば蓄電池用コンバータ３２の容量、及び蓄電池３１の容量等によって決定される。蓄電池３１の容量とは、蓄電池３１が放電又は充電可能な電力の大きさのことである。本実施形態では、例えば、蓄電システム３０からの放電電力の最大値は２０００Ｗであり、蓄電システム３０が充電する場合の充電電力の最大値は１５００Ｗとなっている。なお、本実施形態では、分散電源４０の出力電力の最大値は、放電時におけるインバータ回路５０の出力電力の最大値となっている。

ここで、第１取得部１１は、例えば、外部サーバ１１０からの設定情報に基づいて、蓄電システム３０を利用して系統安定化制御を行う場合の電力量を決定する。なお、蓄電システム３０は需要家向け制御にも利用可能であり、上述の第１目標値は、系統安定化制御に利用される電力（電力量）と、需要家向け制御に利用される電力（電力量）の総和になる。例えば、図３に示すように、系統安定化制御のために蓄電システム３０から出力される電力がＰＷ４０、需要家向け制御のために蓄電システム３０から出力される電力がＰＷ５０の場合、両者の総和（ＰＷ４０＋ＰＷ５０）であるＰＷ６の電力が蓄電システム３０から出力される。この場合、第１取得部１１は、蓄電システム３０からの入出力の第１目標値Ａ１を、系統安定化制御のための所定量ＰＷ４０と、需要家向け制御のための所定量ＰＷ５０とを合計した値に設定する。制御処理部１３は、蓄電システム３０からの出力が第１目標値Ａ１となるように、蓄電システム３０の出力を制御する。なお、蓄電システム３０から需要家向け制御のための電力を出力することは必須ではなく、蓄電システム３０から制御指令に基づいて系統安定化制御のための電力のみを出力する場合、第１目標値Ａ１の値は系統安定化制御のための電力値ＰＷ４０に等しくなる。

また、本実施形態において、分散電源システム１が蓄電システム３０を利用して行う需要家向け制御には、系統電源１００との間の電力の受電も給電も行わない環境優先モード（負荷追従モード）とは別に、充電優先モードと、経済優先モードとがある。環境優先モードでは、系統電源１００から施設Ｆ１への潮流（買電）と、施設Ｆ１から系統電源１００への逆潮流（売電）との両方がゼロになるように、制御処理部１３が蓄電システム３０の入出力を制御する。充電優先モードでは、蓄電池３１が満充電状態となるように、制御処理部１３が蓄電システム３０を制御する。経済優先モードは、蓄電システム３０の充電動作と放電動作とを、施設Ｆ１のユーザにとって経済的に有利な方へ切り替える制御モードである。経済優先モードにおいて、制御処理部１３は、例えば時間帯に応じて蓄電システム３０の充電動作と放電動作とを切り替えてもよく、昼間の時間帯では蓄電システム３０に放電動作を行わせ、夜間の時間帯では蓄電システム３０に充電動作を行わせる。

次に、第２取得部１２は、太陽光発電システム２０のＰＶ用コンバータ２２と通信を行うことによって、太陽光発電システム２０の出力電力の実績値Ｂ１をＰＶ用コンバータ２２から取得する（ＳＴ２：第２取得処理）。

そして、制御処理部１３は、第１目標値Ａ１と実績値Ｂ１とを足し合わせることによって、インバータ回路５０の入出力の第２目標値Ａ２を生成しており、Ａ２＝Ａ１＋Ｂ１となる（ＳＴ３）。

制御処理部１３は、第２目標値Ａ２をインバータ回路５０に出力し、インバータ回路５０の出力電力を第２目標値Ａ２に応じた出力電力に制御する（ＳＴ４：制御処理）。

分散電源システム１は、ステップＳＴ１～ＳＴ４までの処理を所定の時間間隔で繰り返し実行しており、外部サーバ１１０からの制御指令を受けて系統安定化制御を実行することができる。

ここで、図４は、第１目標値Ａ１、実績値Ｂ１、及び第２目標値Ａ２の時間変化の一例を示している。第１取得部１１は、外部サーバ１１０からの制御指令を受信端末６０経由で受信し、この制御指令に基づいて、系統安定化制御の指令値Ａ１１及び需要家向け制御の指令値Ａ１２を取得する。第１取得部１１は、系統安定化制御の指令値Ａ１１と需要家向け制御の指令値Ａ１２との合計値を求め、この合計値を蓄電システム３０の入出力の第１目標値Ａ１として取得する。また、第２取得部１２は、所定の通信周期Ｔ１が経過するごとに、ＰＶ用コンバータ２２と通信を行うことによって、太陽光発電システム２０の出力（発電電力）の実績値Ｂ１を取得する。そして、制御処理部１３は、第１目標値Ａ１に実績値Ｂ１を加算して、インバータ回路５０の入出力の第２目標値Ａ２を生成する。制御処理部１３は、第１目標値Ａ１に基づいて蓄電池用コンバータ３２を制御し、第２目標値Ａ２に基づいてインバータ回路５０を制御する。なお、図４では、所定の通信周期Ｔ１が経過するごとに取得された実績値Ｂ１を一点鎖線で繋いで図示している。また、図４では、所定の通信周期Ｔ１が経過するごとに生成される第２目標値Ａ２を実線で繋いで図示している。

このように、制御処理部１３は、蓄電システム３０の第１目標値Ａ１に、太陽光発電システム２０の実績値Ｂ１を加算した第２目標値Ａ２に基づいて、インバータ回路５０の入出力を制御しているので、蓄電システム３０の入出力を第１目標値Ａ１に基づいて制御可能である。したがって、日照の変化等に応じて太陽光発電システム２０の出力が変動した場合でも、蓄電システム３０の入出力は第１目標値Ａ１に制御されるので、蓄電システム３０の入出力を第１目標値Ａ１に基づいて制御可能である。よって、分散電源システム１は、蓄電システム３０（蓄電池３１）の入出力を利用した制御（例えば、系統安定化制御等）を確実に実行することができる。

なお、制御処理部１３が行う制御処理では、第１目標値Ａ１と、所定の対象期間における実績値Ｂ１の代表値とを合わせて、第２目標値Ａ２を生成してもよい。所定の対象期間は、上記の通信周期の２倍以上の期間である。所定の対象期間における実績値Ｂ１の代表値は、対象期間に第２分散電源４２から受信した実績値Ｂ１の平均値、最頻値、又は中央値である。ノイズなどの影響によって実績値Ｂ１に誤差が含まれている場合でも、制御処理部１３が、対象期間における実績値Ｂ１の代表値を用いて第２目標値Ａ２を生成することで、実績値Ｂ１に含まれる誤差が第２目標値Ａ２に影響するのを抑制できるという利点がある。

また、外部サーバ１１０は、系統電源１００での需給バランスの実測値に基づいて系統安定化のための制御指令を受信端末６０に出力しているので、制御処理部１３は、系統電源１００での需給バランスに基づいて系統安定化制御を実行できる。すなわち、制御処理部１３は、系統電源１００での需給バランスに基づいて、第１分散電源４１が備える蓄電システム３０の入出力を調整する制御を実行することができ、時間とともに変化する需給バランスを改善するために第１分散電源４１の出力電力をより細かく調整することができる。なお、系統電源１００での需給バランスに基づいて系統安定化制御を実行するとは、将来の需給バランスを予測した結果ではなく、実際の需給バランスの実測値に基づいて系統安定化制御を実行することをいう。

分散電源システム１は、系統電源１００での電力の需給バランスに基づいて系統安定化制御を実行しているが、需給バランス、系統電圧の電圧値、及び系統電圧の周波数のうちの少なくとも１つに基づいて、系統安定化制御を実行してもよい。分散電源システム１は、電力の需給バランス、系統電圧の電圧値、及び系統電圧の周波数のうちの少なくとも１つを例えば外部サーバ１１０等で監視した結果に基づいて、分散電源４０からの有効電力又は無効電力を制御することで、系統安定化制御を行えばよい。なお、分散電源システム１が、分散電源４０（具体的には第１分散電源４１）から系統電源１００に出力される有効電力を増やすと、系統電圧の電圧値が高くなり、系統電圧の周波数が高くなる。分散電源システム１が、分散電源４０（具体的には第１分散電源４１）から系統電源１００に出力される有効電力を減らすと、系統電圧の電圧値が低くなり、系統電圧の周波数が低くなる。また、分散電源４０から見て進み位相の無効電力を系統電源１００に注入すると、系統電圧の電圧値が低くなり、分散電源４０から見て遅れ位相の無効電力を系統電源１００に注入すると、系統電圧の電圧値が高くなる。したがって、分散電源システム１は、需給バランス、系統電圧の電圧値、及び系統電圧の周波数のうちの少なくとも一つの実績値に基づいて、分散電源４０から系統電源１００に出力される有効電力又は無効電力を制御することで、系統安定化制御を行うことができる。

（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、分散電源システム１と同様の機能は、分散電源システム１の制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る制御方法は、上記の第１取得処理、第２取得処理、及び制御処理を含む。一態様に係る（コンピュータ）プログラムは、コンピュータシステムに、第１取得処理と、第２取得処理と、制御処理と、を実行させるためのプログラムである。

以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

本開示における分散電源システム１は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における分散電源システム１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、分散電源システム１における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは分散電源システム１に必須の構成ではなく、分散電源システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、分散電源システム１の少なくとも一部の機能、例えば、分散電源システム１の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

上記の実施形態では、第２分散電源４２が、再生可能エネルギーを利用して電力を出力する電源を備えているが、第２分散電源４２は、例えば化石燃料を利用して電力を出力する燃料電池（Fuel Cell）等の電源を備えていてもよい。

また、第２分散電源４２は、自ら発電する電源に限らず、充放電が可能な蓄電要素を備えた電源を含んでもよい。図５は、上記実施形態の変形例に係る分散電源システム１Ａの概略的な構成図であり、第２分散電源４２は、第１電源４２１と、第２電源４２２を含む。第１電源４２１は、発電した電力をインバータ回路５０へ出力する電源である。第２電源４２２は、インバータ回路５０の出力によって充電され、放電した電流をインバータ回路５０に供給する電源である。なお、図５に示す分散電源システム１では、第２分散電源４２が第１電源４２１と第２電源４２２の両方を含んでいるが、第１電源４２１及び第２電源４２２の少なくとも一方を含んでもよい。第２分散電源４２が、電力の出力及び入力が可能な電源を含んでいる場合、第２取得部１２が行う第２取得処理では、第２分散電源４２から入力電力又は出力電力の実績値を取得する。

また、図５の例では、第１分散電源４１が２つの蓄電システム３０Ａ，３０Ｂを含む。２つの蓄電システム３０Ａ，３０Ｂの各々は、蓄電池３１と、蓄電池３１の入出力を制御する蓄電池用コンバータ３２と、を備える。第１取得部１１は、２つの蓄電システム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれについての第１目標値Ａ１を取得し、制御処理部１３は、各蓄電システム３０Ａ，３０Ｂの入出力を第１目標値Ａ１に基づいて制御する。

また、第２分散電源４２は、自ら発電する第１電源４２１と、充放電を行う第２電源４２２とを含む。

図５の例では第１電源４２１が太陽光発電システム２０である。太陽光発電システム２０は、２つの太陽電池２１Ａ，２１Ｂと、太陽電池２１Ａ，２１Ｂから出力される直流電圧の電圧値を変換してインバータ回路５０に出力するＰＶ用コンバータ２２と、を備えている。第２取得部１２は、ＰＶ用コンバータ２２から２つの太陽電池２１Ａ，２１Ｂを用いて発電した電力の実績値Ｂ１を取得する。なお、２つの太陽電池２１Ａ，２１Ｂに対応して２つのＰＶ用コンバータ２２が設けられている場合、第２取得部１２は、２つのＰＶ用コンバータ２２の各々から出力電力の実績値を取得すればよい。すなわち、第２分散電源４２が複数の電源を備えている場合、第２取得部１２が行う第２取得処理では、第２分散電源４２が備える複数の電源の各々から実績値Ｂ１を取得すればよい。これにより、第２分散電源４２が備える複数の電源の入出力が変動した場合でも、蓄電システム３０の入出力を第１目標値Ａ１に制御することができ、蓄電システム３０を利用した系統安定化制御を確実に実行できる。

また、図５の例では第２電源４２２が、電動自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）２００が備える蓄電システムである。電動自動車２００が備える蓄電システムは、ＰＶ用コンバータ２２及び蓄電池用コンバータ３２とインバータ回路５０との間を接続する直流電路ＤＬ１に電気的に接続されている。電動自動車２００が備える蓄電システムは、分散電源システム１に常時接続される電源ではなく、電動自動車２００の使用状況によって充電のタイミングや充電量が変動する。また、電動自動車２００が備える蓄電システムの蓄電量は走行距離等によって変動する。したがって、電動自動車２００が備える蓄電システムは、分散電源システム１の制御回路１０から見て入出力が不安定な第２分散電源４２に含まれる。電動自動車２００の蓄電システムが直流電路ＤＬ１に接続されている場合、第２取得部１２は、所定の通信周期が経過するごとに、電動自動車２００の蓄電システムと通信を行うことによって、電動自動車２００の蓄電システムから入出力の実績値Ｂ２を取得する。

そして、制御処理部１３は、第２取得部１２がＰＶ用コンバータ２２及び電動自動車２００の蓄電システムから実績値Ｂ１，Ｂ２を取得すると、蓄電システム３０の第１目標値Ａ１と実績値Ｂ１，Ｂ２とを加算して第２目標値Ａ２を生成する。制御処理部１３は、第１目標値Ａ１に基づいて蓄電システム３０の入出力を制御し、第２目標値Ａ２に基づいてインバータ回路５０の入出力を制御する。これにより、インバータ回路５０の入出力は、蓄電システム３０からの入出力の第１目標値Ａ１に、第２分散電源４２の入出力の実績値Ｂ１，Ｂ２を足し合わせた値となるので、第２分散電源４２の入出力が変動したとしても、蓄電システム３０の入出力を第１目標値Ａ１に制御することができる。

なお、図５に示す変形例では、２つの太陽電池２１Ａ，２１Ｂに対して１つのＰＶ用コンバータ２２が設けられているので、第２取得部１２は、ＰＶ用コンバータ２２から２つの太陽電池２１Ａ，２１Ｂを用いて発電した電力の実績値Ｂ１を取得する。なお、２つの太陽電池２１Ａ，２１Ｂに対応して２つのＰＶ用コンバータ２２が設けられている場合、第２取得部１２は、２つのＰＶ用コンバータ２２の各々から出力電力の実績値を取得してもよい。

なお、第２電源４２２が備える蓄電システムは、電気エネルギーを蓄えるものに限定されず、電気エネルギーを位置エネルギー等の異種エネルギーに変換して蓄えるとともに、異種エネルギーから電気エネルギーに変換して放電するものでもよい。

上記の実施形態では、分散電源システム１は、蓄電システム３０を利用して系統安定化制御と需要家向け制御とを行っているが、需要家向け制御を行うことは必須ではなく、系統安定化制御のみを行えばよい。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様の制御方法は、分散電源（４０）と系統電源（１００）との間で双方向の電力変換を行うインバータ回路（５０）を制御する制御方法である。分散電源（４０）は、電源として蓄電池（３１）を備える第１分散電源（４１）と、第１分散電源（４１）とは異なる電源を備える第２分散電源（４２）とを含む。第１の態様の制御方法は、第１取得処理と、第２取得処理と、制御処理と、を含む。第１取得処理では、第１分散電源（４１）の入出力の第１目標値（Ａ１）を取得する。第２取得処理では、第２分散電源（４２）の入出力の実績値（Ｂ１）を取得する。制御処理では、第１目標値（Ａ１）と実績値（Ｂ１）とを合わせた第２目標値（Ａ２）に基づいて、インバータ回路（５０）を制御する。

この態様によれば、蓄電システム（３０）の入出力を所望の値に制御することができる。

第２の態様の制御方法では、第１の態様において、第２分散電源（４２）が、再生可能エネルギーを利用して電力を出力する電源を備える。

第３の態様の制御方法では、第１又は２の態様において、第２分散電源（４２）が、太陽光を利用して発電する太陽光発電システム（２０）を電源として備える。

第４の態様の制御方法では、第１～３のいずれかの態様において、第２分散電源（４２）が複数の電源を備え、第２取得処理では、第２分散電源（４２）が備える複数の電源の各々から実績値（Ｂ１）を取得する。

第５の態様の制御方法では、第１～４のいずれかの態様において、第２分散電源（４２）は、第１電源（４２１）と、第２電源（４２２）との少なくとも一方を含む。第１電源（４２１）は、発電した電力をインバータ回路（５０）へ出力する。第２電源（４２２）は、インバータ回路（５０）の出力によって充電され、放電した電流をインバータ回路（５０）へ供給する。

第６の態様の制御方法では、第１～５のいずれかの態様において、第２取得処理では、第２分散電源（４２）と通信することによって、第２分散電源（４２）から実績値（Ｂ１）を取得する。

第７の態様の制御方法では、第１～６のいずれかの態様において、制御処理では、第１目標値（Ａ１）と、所定の対象期間における実績値（Ｂ１）の代表値とを合わせた第２目標値（Ａ２）を生成する。

第８の態様の制御方法では、第１～７のいずれかの態様において、第１取得処理では、系統電源（１００）を安定化させるための系統安定化制御の制御指令に基づいて第１目標値（Ａ１）を取得する。

第９の態様のプログラムは、コンピュータシステムに、第１～８のいずれかの態様の制御方法を実行させるためのプログラムである。

第１０の態様の分散電源システム（１）は、分散電源（４０）と系統電源（１００）との間で双方向の電力変換を行うインバータ回路（５０）と、インバータ回路（５０）を制御する制御回路（１０）と、を備える。分散電源（４０）は、電源として蓄電池（３１）を備える第１分散電源（４１）と、第１分散電源（４１）とは異なる電源を備える第２分散電源（４２）とを含む。制御回路（１０）は、第１取得部（１１）と、第２取得部（１２）と、制御処理部（１３）とを備える。第１取得部（１１）は、第１分散電源（４１）の入出力の第１目標値（Ａ１）を取得する。第２取得部（１２）は、第２分散電源（４２）の入出力の実績値（Ｂ１）を取得する。制御処理部（１３）は、第１目標値（Ａ１）と実績値（Ｂ１）とを合わせた第２目標値（Ａ２）に基づいて、インバータ回路（５０）を制御する。

上記態様に限らず、上記の実施形態に係る分散電源システム（１）の種々の構成（変形例を含む）は、分散電源システム（１）の制御方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化可能である。

第２～第８の態様に係る構成については、分散電源システム（１）の制御方法に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１分散電源システム
１０制御回路
１１第１取得部
１２第２取得部
１３制御処理部
２０太陽光発電システム
３１蓄電池
４０分散電源
４１第１分散電源
４２第２分散電源
５０インバータ回路
１００系統電源
４２１第１電源
４２２第２電源
Ａ１第１目標値
Ａ２第２目標値
Ｂ１，Ｂ２実績値

Claims

分散電源と系統電源との間で双方向の電力変換を行うインバータ回路を制御する制御方法であって、
前記分散電源は、電源として蓄電池を備える第１分散電源と、前記第１分散電源とは異なる電源を備える第２分散電源とを含み、
前記第１分散電源の入出力の第１目標値を取得する第１取得処理と、
前記第２分散電源の入出力の実績値を取得する第２取得処理と、
前記第１目標値と前記実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、前記インバータ回路を制御する制御処理と、を含む、
制御方法。
前記第２分散電源が、再生可能エネルギーを利用して電力を出力する電源を備える、
請求項１に記載の制御方法。
前記第２分散電源が、太陽光を利用して発電する太陽光発電システムを電源として備える、
請求項１又は２に記載の制御方法。
前記第２分散電源が複数の電源を備え、
前記第２取得処理では、前記第２分散電源が備える複数の電源の各々から前記実績値を取得する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の制御方法。
前記第２分散電源は、発電した電力を前記インバータ回路へ出力する第１電源と、前記インバータ回路の出力によって充電され、放電した電流を前記インバータ回路へ供給する第２電源との少なくとも一方を含む、
請求項１～４のいずれか１項に記載の制御方法。
前記第２取得処理では、前記第２分散電源と通信することによって、前記第２分散電源から前記実績値を取得する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の制御方法。
前記制御処理では、前記第１目標値と、所定の対象期間における前記実績値の代表値とを合わせた前記第２目標値を生成する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の制御方法。
前記第１取得処理では、前記系統電源を安定化させるための系統安定化制御の制御指令に基づいて前記第１目標値を取得する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の制御方法。
コンピュータシステムに、
請求項１～８のいずれか１項に記載の制御方法を実行させるための、
プログラム。
分散電源と系統電源との間で双方向の電力変換を行うインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御回路と、を備え、
前記分散電源は、電源として蓄電池を備える第１分散電源と、前記第１分散電源とは異なる電源を備える第２分散電源とを含み、
前記制御回路は、
前記第１分散電源の入出力の第１目標値を取得する第１取得部と、
前記第２分散電源の入出力の実績値を取得する第２取得部と、
前記第１目標値と前記実績値とを合わせた第２目標値に基づいて、前記インバータ回路を制御する制御処理部と、を含む、
分散電源システム。