JPWO2012131867A1 - 低圧系統の需給計画制御システムおよび低圧系統の需給計画制御方法 - Google Patents

低圧系統の需給計画制御システムおよび低圧系統の需給計画制御方法 Download PDF

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Abstract

再生可能エネルギ導入時における、よりきめ細かな電力需給の調整がすることを課題とする。低圧系統の需給計画制御システムＳは、配電変電所（１０５）が管理する系統内の需要家（１０７）の電力使用実績量に基づく系統内の電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システム（２０３）と、系統内に接続された再生可能エネルギ発電所の発電予測量をデータベースに有する太陽光／風力発電量予測システム（２０５）と、系統内に接続された二次電池所（２０７）の充放電量を指令する電池制御システム（２０２）と、を含んで構成され、二次電池所（２０７）の充放電量を計画し制御指令をする。

Description

本発明は、電力使用量の計測値から電力使用予測量を予測する自動検針システム、二次電池を制御する電池制御システムを用いた低圧系統の需給計画制御システムおよび低圧系統の需給計画制御方法に関する。
地球温暖化ガス削減目標の設定に伴い、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギの一定量の電力系統への導入が義務付けられている。再生可能エネルギは、自然条件により発電電力量が安定化しないため、電力需要と供給の調整を目的として、二次電池の導入／制御を行うことにより、電力系統の安定化が図られている。
特許文献１では、需要家の需要が契約電力値を超えないように、二次電池を放電してピークカットする技術が開示されている。
特開２００８−６７４６９号公報（図１４〜図１９）
一般的に、太陽光発電や風力発電といった発電量の予測が難しく、出力が不安定な再生可能エネルギの電力系統への導入に伴い、電力の需要と供給の調整が、再生可能エネルギ導入以前に比較し、困難になる問題がある。
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、再生可能エネルギ導入時における、よりきめ細かな電力需給の調整が可能となる低圧系統の需給計画制御システムおよび低圧系統の需給計画制御方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明の低圧系統の需給計画制御システムは、低圧系統の配電変電所が管理する系統内の需要家の電力使用実績量に基づく系統内の電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システムと、系統内に接続された再生可能エネルギ発電所（例えば、太陽光発電所２０８、風力発電所２０９）の発電予測量をデータベースに有する再生可能エネルギ発電量予測システム（例えば、太陽光／風力発電量予測システム２０５）と、系統内に接続された二次電池の充放電量を指令する電池制御システムとを含み、電池制御システムが二次電池の充放電量の計画をするシステムである。
低圧系統の需給計画制御システムは、低圧系統の配電変電所の系統内の需要家の電力使用実績量に基づく電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システムからの時刻ｔでの電力使用予測量と、系統内に接続された再生可能エネルギ発電所の発電予測量をデータベースに有する再生可能エネルギ発電量予測システムからの再生可能エネルギの時刻ｔでの発電予測量とに基づいて、系統内に接続された二次電池から系統内へ放電する放電計画電力量を計算する放電計画電力量計算部と、
自動検針システムから送信される時刻ｔでの電力使用量と電力使用予測量との差である電力使用増減量を計算する電力使用増減量計算部と、
再生可能エネルギ発電量予測システムから送信される時刻ｔでの発電量と再生可能エネルギの発電予測量との差である発電増減量を計算する発電増減量計算部と、
電力使用増減量と発電増減量と放電計画電力量とに基づいて、時刻ｔ後の制御指令時刻ｔ＋Δｔにおける二次電池の放電計画電力量を補正し、補正した放電計画電力量を二次電池に制御指令する放電計画電力量補正計算部と
を有することを特徴とする。なお、電力使用増減量計算部、発電増減量計算部は、例えば、放電計画電力量補正計算部２２５に含まれる。
本発明によれば、再生可能エネルギ導入時における、よりきめ細かな電力需給の調整が可能となる。
本発明に係る低圧系統の需給計画制御システムを示す全体図である。 電力需給制御システムを含むネットワーク構成を示す説明図である。 電池制御システムの放電電力計画量を示す説明図であり、（ａ）は｜Ｍ_ＰＢｐ｜＜｜ＰＢP｜の場合であり、（ｂ）は｜Ｍ_ＰＢｐ｜＞｜ＰＢP｜の場合である。 放電電力計画量を算出する処理を示すフローチャートである。 補正済み放電電力計画量を算出する処理を示すフローチャートである。 太陽光／風力発電予測量計算部の発電予測量を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について図面により詳細に説明する。
図１は、本発明に係る低圧系統の需給計画制御システムを示す全体図である。電力系統の構成は、基幹系の発電所である水力発電所１０１、火力発電所１０２、原子力発電所１０３が送電線１０４に接続され、配電用変電所１０５を経由して、配電線１０６（フィーダ）に接続される構成となっている。配電線１０６の低圧系統には、複数の需要家１０７である負荷、複数の二次電池所２０７、複数の太陽光発電所１０８、複数の風力発電所１０９が接続されている。なお、図１において、二次電池所２０７、複数の太陽光発電所１０８、複数の風力発電所１０９の名称において、「所」は省略した記載としている。
水力発電所１０１、火力発電所１０２および原子力発電所１０３により発電された電力は、送電線１０４、配電用変電所１０５および配電線１０６を経由して、需要家１０７により消費される。配電線１０６に接続されている太陽光発電所２０８および風力発電所２０９により発電された電力は、配電線１０６を経由して需要家１０７により消費される。
二次電池所２０７は、太陽光発電所２０８および風力発電所２０９による発電電力のうち、需要家が消費することができずに余剰となる電力を蓄電する。さらに、二次電池所２０７は、需要家１０７の電力需要ピーク時や天候悪化による太陽光発電の発電量減少時、および風力不足による風力発電の発電電力量減少時に、需要家１０７の電力需要を賄うために、電力を配電線１０６に放電する機能を有する。
電力系統監視制御システム２０１は、水力発電所１０１、火力発電所１０２および原子力発電所１０３に対して、発電量を指令制御する機能を有する。また、電力系統監視制御システム２０１は、電力系統の制御を行うことにより、水力発電所１０１、火力発電所１０２および原子力発電所１０３で発電された電力のうち、送電線１０４に接続される全ての配電用変電所１０５に対して、各々の配電用変電所１０５の下流側で、低圧系統の需給計画制御システムＳが管理する系統の単位（以下、コミュニティとよぶ。）に送電する電力量の配分を計算する。また、電力系統監視制御システム２０１は、その計算に基づき、配電用変電所１０５へ送電する電力量の制御を行う機能を有する。さらに、電力系統監視制御システム２０１は、電池制御システム２０２に、コミュニティＣ（例えば、コミュニティＣ１、コミュニティＣ２）に対する電力量を通知する。
需給計画制御システムＳは、各コミュニティＣの需要家１０７からの電力使用実績量に基づいて、各コミュニティＣの電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システム２０３と、各コミュニティＣに接続された再生可能エネルギ発電所（例えば、太陽光発電所２０８、風力発電所２０９）の発電予測量をデータベースに有する太陽光／風力発電量予測システム２０５（再生可能エネルギ発電量予測システム）と、各コミュニティＣに接続された二次電池２０７の充放電量を指令する電池制御システム２０２と、が通信ネットワーク２６０（図２参照）を介して接続され、電池制御システム２０２が二次電池２０７の充放電量の計画をするシステムである。
需要家１０７には、電力使用実績量を自動検針システム２０３に、逐次送信する電力量メータ２０４を有している。
図２は、需給計画制御システムを含むネットワーク構成を示す説明図である。適宜図１を参照して説明する。電力系統監視制御システム２０１、電池制御システム２０２、自動検針システム２０３、および太陽光／風力発電量予測システム２０５が通信ネットワーク２６０により連携されるシステム構成となっている。各々のシステムは、システム間で通信ネットワーク２６０を経由してデータ通信を行う機能を有する。また、需要家１０７の電力使用量を計測する電力量メータ２０４と自動検針システム２０３は、通信ネットワーク２６０により連携されており、電力量メータ２０４と自動検針システム２０３の間で、通信ネットワーク２６０を経由して、データ通信を行う機能を有する。電力量メータ２０４は、すべての需要家１０７に設置されていることが好ましい。
なお、需給計画制御システムＳ（図１参照）は、前記したように、自動検針システム２０３と、電池制御システム２０２と、太陽光／風力発電量予測システム２０５とを含んでなる構成としたが、広義の意味において、電力系統監視制御システム２０１を含んでいてもよい。
コミュニティＣ内の二次電池所２０７、太陽光発電所２０８、風力発電所２０９も通信ネットワーク２６０を経由してデータ通信を行う機能を有する。また、各々の太陽光発電所２０８および風力発電所２０９の近辺には、ＩＴＶ（Industrial TeleVision)２０６が設置されており、撮影された画像情報などは、通信ネットワーク２６０を経由して太陽光／風力発電量予測システム２０５に送信される。
電力系統監視制御システム２０１は、配電電力量データベース２１０、各コミュニティＣに対する配電電力量を指令する配電電力量指令部２１１、データ通信部２１２を含んで構成される。
電力量メータ２０４は、電力使用実績量データベース２４１、データ通信部２４２、電力使用量を計測する電力使用量計測部２４３を含んで構成される。
自動検針システム２０３は、電力使用実績量データベース２３１、電力使用予測量データベース２３２、データ通信部２３３、電力使用予測量計算部２３４を含んで構成される。データ通信部２３３は、需要家１０７に設置されている電力量メータ２０４から電力使用量データを、通信ネットワーク２６０を経由で収集する機能を有する。
自動検針システム２０３は、需要家１０７の過去の電力使用量データを電力使用実績量データベース２３１に保持し、電力使用予測量計算部２３４が需要家１０７における翌日の電力使用量を、下記の時系列データモデルにより予測する機能を有する。
Ｄｐ（ｔ＋１）＝（α＋β×Ｔｅｍｐ（ｔ））×Ｄ（ｔ）＋γ
…式（１）
なお、Ｄ：電力使用量、Ｄｐ：電力使用予測量、ｔ：時刻、Ｔｅｍｐ：気温、α，β、γ：回帰係数
電力使用予測量計算部２３４は、過去の電力使用量データおよび太陽光／風力発電量予測システム２０５の気象予測データベース２５２に格納されている気温データから式（１）を３０分に１回算出し、当日の電力使用量から翌日の電力使用予測量を式（１）により計算する。計算結果の電力使用予測量は、電力使用予測量データベース２３２に格納される。
太陽光／風力発電量予測システム２０５は、太陽光／風力発電予測量データベース２５１、気象予測データベース２５２、データ通信部２５３、太陽光／風力発電予測量計算部２５４を含んで構成される。データ通信部２５３は、自動検針システム２０３に気温データを、通信ネットワーク２６０を経由して送信する機能を有する。また、データ通信部２５３は、太陽光発電および風力発電の発電予測量データなどを電池制御システム２０２に送信する機能を有する。
電池制御システム２０２は、太陽光／風力発電予測・実績量データベース２２１、二次電池放電量・充電量データベース２２２、データ通信部２２３、放電計画電力量計算部２２４、放電計画電力量補正計算部２２５を含んで構成される。
電池制御システム２０２は、二次電池所２０７に蓄電された電力量および二次電池所２０７の最大蓄電容量を計測し、二次電池放電量・充電量データベース２２２に保持する機能を有する。また、二次電池所２０７に対して、指令した量だけの電力を、配電線１０６に対して放電させる機能および配電線１０６から充電させる機能を有する。データ通信部２２３は、太陽光／風力発電量予測システム２０５と通信ネットワーク２６０を経由して接続され、太陽光／風力発電量予測システム２０５で計算した太陽光発電および風力発電の将来における発電予測量データを通信ネットワーク２６０経由で取得し、太陽光／風力発電予測・実績量データベース２２１に格納する機能を有する。
放電計画電力量計算部２２４は、３０分に１回、電池制御システム２０２の制御対象とするすべての二次電池所２０７の、翌日における各々の放電量（３０分単位）を、下記により計算する。
あるフィーダにおける需要家の電力使用量は、水力発電所１０１、火力発電所１０２、および原子力発電所１０３の発電量のうち当該フィーダに流れる電力、太陽光発電所２０８および風力発電所２０９の発電量、二次電池所２０７からフィーダに供給される電力の合計であると考えると、時刻ｔにおいて以下の式が成り立つ。
Ｄ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）＋ＰＰＶ（ｔ）＋ＰＷ（ｔ）＋ＰＢ（ｔ）
…式（２）
なお、Ｄ：電力使用量
Ｐ：水力、火力、原子力発電所の発電電力量のうち当該フィーダに流れる電力量
ＰＰＶ：太陽光発電所の発電電力量
ＰＷ：風力発電所の発電電力量
ＰＢ：二次電池所の放電電力量
式（２）より、予測量について式（３）が成り立つ。ここで、水力発電所１０１、火力発電所１０２および原子力発電所１０３の発電電力量のうち当該フィーダに流れる電力量については、予めスケジュール運転を行うため電力量の計算を実施し、予測量（計画量）と実績量が等しくなるものとする。
Ｄｐ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）＋ＰＰＶｐ（ｔ）＋ＰＷｐ（ｔ）＋ＰＢｐ（ｔ）
…式（３）
なお、Ｄｐ：電力使用予測量
ＰＰＶｐ：太陽光発電所の発電予測電力量
ＰＷｐ：風力発電所の発電予測電力量
ＰＢｐ：二次電池所の放電計画電力量
式（３）が成り立つことから、二次電池所２０７の翌日における放電計画電力量（３０分単位）を、式（４）で予め前日に計算する。
ＰＢｐ（ｔ）＝Ｄｐ（ｔ）―Ｐ（ｔ）−ＰＰＶｐ（ｔ）−ＰＷｐ（ｔ）
…式（４）
ここで、式（３）および式（４）におけるＰＰＶｐ（ｔ）およびＰＷｐ（ｔ）は太陽光／風力発電予測量計算部２５４で計算を行う。
次に、式（５）により、需要家１０７における電力使用予測量Ｄｐ（ｔ）と実際の電力使用量Ｄ（ｔ）の増減量ΔＤ（ｔ）を、時刻ｔの時点で計算する。
ΔＤ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）−Ｄｐ（ｔ） …式（５）
ここで、式（５）におけるＤ（ｔ）は自動検針システムの電力使用実績量データベースより通信ネットワーク経由で取得し、Ｄｐ（ｔ）は自動検針システムの電力使用予測量データベースより通信ネットワーク経由で取得する。
同様に、太陽光発電所２０８の発電実績量ＰＰＶ（ｔ）と発電予測量ＰＰＶｐ（ｔ）の発電増減量ΔＰＰＶ（ｔ）について式（６）で、風力発電所２０９の発電実績量ＰＷ（ｔ）と発電予測量ＰＷｐ（ｔ）の発電増減量ΔＰＷ（ｔ）について式（７）で、各々時刻ｔの時点で計算する。
ΔＰＰＶ（ｔ）＝ＰＰＶ（ｔ）―ＰＰＶｐ（ｔ） …式（６）
ΔＰＷ（ｔ）＝ＰＷ（ｔ）―ＰＷｐ（ｔ） …式（７）
次に、式（５）、式（６）および式（７）で算出したΔＤ（ｔ）、ΔＰＰＶ（ｔ）およびΔＰＷ（ｔ）を用いて、前日に予め計算した時刻ｔ＋１における二次電池の放電計画電力量ＰＢｐ（ｔ＋１）の補正を、式（８）により行う。なお、時刻ｔ＋１とは、電池制御システム２０２からの制御指令時刻ｔ＋Δｔを意味する。
Ｍ_ＰＢｐ（ｔ＋１）＝
ＰＢｐ（ｔ＋１）＋ΔＤ（ｔ）−ΔＰＰＶ（ｔ）−ΔＰＷ（ｔ）
…式（８）
ここで、Ｍ_ＰＢｐ：二次電池所２０７の補正済み放電計画電力量
すなわち、自動検針システム２０３で予測した需要家の電力使用予測量と比較した増量だけ二次電池の放電量を増やし、太陽光発電所２０８と風力発電所２０９の発電予測量と比較した増量だけ二次電池所２０７の放電量を減らす（充電量を増やす）ように、放電計画電力量ＰＢｐ（ｔ＋１）の補正を行う。そして、補正結果である放電計画電力量Ｍ_ＰＢｐ（ｔ＋１）だけ、電池制御システムから二次電池所２０７に対して指令制御を行う。
図３は、電池制御システムの放電電力計画量を示す説明図である。図３（ａ）は、｜Ｍ_ＰＢｐ｜＜｜ＰＢP｜の場合であり、図３（ｂ）は、｜Ｍ_ＰＢｐ｜＞｜ＰＢP｜の場合である。放電計画電力量の補正を行うことの効果として以下が挙げられる。
（ａ）｜Ｍ_ＰＢｐ｜＜｜ＰＢｐ｜の場合
二次電池所２０７からの放電量（充電量）を放電計画電力量に比較し少なくすることにより、過剰な充放電を減らすことが可能となる。これにより、二次電池所２０７の二次電池の性能の維持および寿命の延伸につなげることが可能となる。
（ｂ）｜Ｍ_ＰＢｐ｜＞｜ＰＢｐ｜の場合
二次電池所２０７からの放電量（充電量）を放電計画電力量に比較し多くすることにより、需要家１０７の電力需要量の不足量（過剰量）を補うことで、電力需給のバランスに補正前に比べより寄与させることが可能となる。
ただし、二次電池所２０７の蓄電量の過不足により、補正した放電量もしくは充電量だけ二次電池を放電もしくは充電できない場合は、二次電池所２０７の設置数を増やすことで、補正計算結果の量だけ放電量もしくは充電量できるようにするとよい。
図４は、放電電力計画量を算出する処理を示すフローチャートである。適時図２を参照して説明する。電力量メータ２０４において、電力使用量計測部２４３は、需要家１０７の電力使用量を計測し、電力使用実績量データベース２４１に出力する（ステップＳ３０１）。データ通信部２４２は、電力使用実績量データベース２４１に格納された需要家１０７の電力使用実績量データを自動検針システム２０３に送信する（ステップＳ３０２）。
自動検針システム２０３において、データ通信部２３３は、需要家１０７の電力使用実績量データを電力量メータ２０４より受け取り、電力使用実績量データベース２３１に出力する（ステップＳ３０３）。電力使用予測量計算部２３４は、電力使用実績量データおよび電力使用予測量データベース２３２に格納された気温データより、需要家１０７の電力使用予測量を計算し、計算した電力使用予測量データを電力使用予測量データベースに出力する（ステップＳ３０４）。データ通信部２３３は、電力使用予測量データベース２３２に格納された、需要家１０７の電力使用予測量データを電池制御システム２０２に送信する（ステップＳ３０５）。
電力系統監視制御システム２０１において、配電電力量指令部２１１は、計画した配電電力量データを、配電電力量データベース２１０に出力する（ステップＳ３０６）。データ通信部２１２は、配電電力量データベース２１０に格納された、配電電力量データを電池制御システム２０２に送信する（ステップＳ３０７）。
太陽光／風力発電量予測システム２０５において、太陽光／風力発電予測量計算部２５４は、気象予測データベース２５２に格納された将来の気象予測データを基に太陽光発電および風力発電の発電予測量を計算し、計算した発電予測量を太陽光／風力発電予測量データベース２５１に出力する（ステップＳ３０８）。データ通信部２５３は、太陽光／風力発電予測量データベース２５１に格納された、太陽光発電および風力発電の発電予測量データを電池制御システム２０２に送信する（ステップＳ３０９）。
電池制御システム２０２において、データ通信部２２３は、電力使用予測量データ、配電電力量データ、太陽光発電および風力発電の発電予測量データを受取り、太陽光発電／風力発電予測・実績量データベース２２１に出力する（ステップＳ３１０）。放電計画電力量計算部２２４は、電力使用予測量データ、配電電力量データ、太陽光発電および風力発電の発電予測量データから、二次電池の放電計画電力量を計算し、計算した放電計画電力量データを、二次電池放電量・充電量データベース２２２に出力する（ステップＳ３１１）。
図５は、補正済み放電電力計画量を算出する処理を示すフローチャートである。適時図２を参照して説明する。自動検針システム２０３において、電力使用予測量計算部２３４は、電力使用実績量データベース２３１に格納された電力使用量データと、電力使用予測量データベース２３２に格納された電力使用予測量データから、電力使用増減量（式（５）参照）を計算し、電力使用増減量データを電力使用予測量データベース２３２に出力する（ステップＳ３１２）。データ通信部２３３は、電力使用増減量データを電池制御システム２０２に送信する（ステップＳ３１３）。
太陽光／風力発電量予測システム２０５において、太陽光／風力発電予測量計算部２５４は、太陽光／風力発電予測量データベース２５１に格納された、太陽光／風力発電の発電実績量および発電予測量から発電増減量（式（６）、式（７）参照）を計算し、太陽光／風力発電予測量データベース２５１に出力する（ステップＳ３１４）。データ通信部２５３は、太陽光／風力発電予測量データベース２５１に格納された、発電電力量増減データを電池制御システム２０２に送信する（ステップＳ３１５）。
電池制御システム２０２において、データ通信部２２３は、電力使用増減量データおよび発電増減量データを太陽光／風力発電予測・実績量データベース２２１に出力する（ステップＳ３１６）。放電計画電力量補正計算部２２５は、電力使用増減量データおよび発電増減量データより補正済み放電計画電力量（式（８）参照）を計算し、二次電池に対して放電量の指令を出力する（ステップＳ３１７）。
なお、ステップＳ３１２で自動検針システム２０３が電力使用量増減量を計算し、ステップ３１４で太陽光／風力発電予測量計算部２５４が発電増減量を計算しているとして説明したが、電力使用量増減量および発電増減量を、電池制御システム２０２で計算してもよい。この場合、電池制御システム２０２は、電力使用増減量を計算する電力使用増減量計算部と、発電増減量を計算する発電増減量計算部とを有している。
図６は、太陽光／風力発電予測量計算部の発電予測量を示す説明図である。太陽光／風力発電予測量計算部２５４におけるＰＰＶｐ（ｔ）およびＰＷｐ（ｔ）の具体的な計算方法を示す。まず、気象予測データベース２５２に格納された、時刻ｔにおける当該コミュニティの天気予測データ（晴れ、曇り、雨の３パターンで予測を行うとする）を基に、晴れの場合は一定電力量ＰＰＶ_ＳをＰＰＶ（ｔ）、一定電力量ＰＷ_ＳをＰＷ（ｔ）とし、曇りの場合は一定電力量ＰＰＶ_ＣをＰＰＶ（ｔ）、一定電力量ＰＷ_ＣをＰＷ（ｔ）とし、雨の場合は一定電力量ＰＰＶ_ＲをＰＰＶ（ｔ）、一定電力量ＰＷ_ＲをＰＷ（ｔ）として初期設定する。
次に、ある一定時間毎（３０分毎）に、各々の太陽光発電所２０８および風力発電所２０９に設置されたＩＴＶ２０６で撮影された、当該発電の上空を撮影した画像データが太陽光／風力発電量予測システム２０５の太陽光／風力発電予測量データベース２５１に送信される。送信された画像データから、太陽光／風力発電予測量計算部２５４は、当該発電の上空における雲の占有面積の割合Ｓ（ｔ）および雲の流れるスピードＶ（ｔ）を算出する。Ｓ（ｔ）がある閾値（たとえば３０％とユーザが設定できるものとする）を超えた場合、太陽光発電の発電量が減少することを考慮して、初期設定したＰＰＶ（ｔ）から一定電力量ＰＰＶ_ＩＴＶを減算する。
同様に、Ｓ（ｔ）がある閾値（たとえば３０％とユーザが設定できるものとする）を下回った場合、太陽光発電の発電量が増加することを考慮して、初期設定したＰＰＶ（ｔ）から一定電力量ＰＰＶ_ＩＴＶを加算する。
また、Ｖ（ｔ）がある閾値（たとえば風速５ｍ／ｓとユーザが設定できるものとする）を超えた場合、風力発電の発電量が増加することを考慮して、初期設定したＰＷ（ｔ）から一定電力量ＰＷ_ＩＴＶを加算する。同様に、Ｖ（ｔ）がある閾値（たとえば風速５ｍ／ｓとユーザが設定できるものとする）を下回った場合、風力発電の発電量が減少することを考慮して、初期設定したＰＷ（ｔ）から一定電力量ＰＷ_ＩＴＶを減算する。
本実施形態の電池制御システム２０２の低圧系統の需給計画制御システムＳは、系統内の需要家１０７に設置された電力量メータ２０４から電力使用量を計測する自動検針システム２０３を含み、自動検針システム２０３は、需要家１０７の電力使用量を自動的に計測およびデータ収集し、需要家１０７の将来の電力需要量を予測する機能を有する。また、当該需給計画制御システムＳは、太陽光／風力発電量予測システム２０５を含み、太陽光／風力発電量予測システム２０５は、気象監視装置（例えば、ＩＴＶ２０６）と接続して当該系統内の太陽光発電量および風力発電量を予測する。また、当該需給計画制御システムＳは、当該系統内の二次電池所２０７の放電量および充電量を計算し、二次電池所２０７に対して、放電量および充電量を指示し制御する機能を有する。
低圧系統の需給計画制御システムＳは、二次電池所２０７の放電量および充電量が当該系統内の電力需給をバランスさせるように、当該系統内の需要家１０７の電力使用量、太陽光発電所２０８の太陽光発電量、風力発電所２０９の風力発電量、二次電池所２０７の充電量および放電量を制御することができる。
本実施形態によれば、自動検針システム２０３で管理するリアルタイムの電力使用量に基づき、電池制御システム２０２は、リアルタイムに近い形で二次電池の放電計画電力量を補正でき、電力使用量と二次電池の放電量制御とを協調させた電力需給調整を実施することができる。
本実施形態によれば、低圧系統の需給計画制御システムＳは、配電用変電所１０５が管理する系統内の需要家１０７の電力使用実績量に基づく系統内の電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システム２０３と、系統内に接続された再生可能エネルギ発電所の発電予測量をデータベースに有する太陽光／風力発電量予測システム２０５と、系統内に接続された二次電池所２０７の充放電量を指令する電池制御システム２０２と、を含んで構成され、二次電池所２０７の充放電量を計画し制御指令をする。
なお、図１に示したコミュニティＣには、二次電池所２０７、太陽光発電所２０８、風力発電所２０９があると説明したが、各所の施設は、一箇所に集中している必要はなく、分散配置されていてもよい。例えば、太陽光発電所２０８としては、各ビルの屋上に設置された太陽光発電所が、分散して配置されていてもよい。
１０１ 水力発電所
１０２ 火力発電所
１０３ 原子力発電所
１０４ 送電線
１０５ 配電用変電所
１０６ 配電線（フィーダ）
１０７ 需要家
２０１ 電力系統監視制御システム
２０２ 電池制御システム
２０３ 自動検針システム
２０４ 電力量メータ
２０５ 太陽光／風力発電量予測システム（再生可能エネルギ発電量予測システム）
２０６ ＩＴＶ
２０７ 二次電池所
２０８ 太陽光発電所
２０９ 風力発電所
２１０ 配電電力量データベース
２１１ 配電電力量指令部
２１２，２２３，２３３，２４２，２５３ データ通信部
２２１ 太陽光／風力発電予測・実績量データベース
２２２ 二次電池放電量・充電量データベース
２２４ 放電計画電力量計算部
２２５ 放電計画電力量補正計算部
２３１ 電力使用実績量データベース
２３２ 電力使用予測量データベース
２３４ 電力使用予測量計算部
２４１ 電力使用実績量データベース
２４３ 電力使用量計測部
２５１ 太陽光／風力発電予測量データベース
２５２ 気象予測データベース
２５４ 太陽光／風力発電予測量計算部
Ｃ コミュニティ（低圧系統の需給計画制御システムＳが管理する系統の単位）
Ｓ 需給計画制御システム

Claims (6)

  1. 低圧系統の配電変電所の系統内の需要家の電力使用実績量に基づく電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システムからの時刻ｔでの前記電力使用予測量と、前記系統内に接続された再生可能エネルギ発電所の発電予測量をデータベースに有する再生可能エネルギ発電量予測システムからの再生可能エネルギの時刻ｔでの前記発電予測量とに基づいて、前記系統内に接続された二次電池から前記系統内へ放電する放電計画電力量を計算する放電計画電力量計算部と、
    前記自動検針システムから送信される時刻ｔでの電力使用量と前記電力使用予測量との差である電力使用増減量を計算する電力使用増減量計算部と、
    前記再生可能エネルギ発電量予測システムから送信される時刻ｔでの発電量と前記再生可能エネルギの発電予測量との差である発電増減量を計算する発電増減量計算部と、
    前記電力使用増減量と前記発電増減量と前記放電計画電力量とに基づいて、前記時刻ｔ後の制御指令時刻ｔ＋Δｔにおける前記二次電池の前記放電計画電力量を補正し、補正した放電計画電力量を前記二次電池に制御指令する放電計画電力量補正計算部とを有する
    ことを特徴とする低圧系統の需給計画制御システム。
  2. 前記再生可能エネルギ発電所は、太陽光発電所または風力発電所の少なくともいずれかである
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の低圧系統の需給計画制御システム。
  3. 前記電池制御システムは、制御指令時刻ｔ＋Δｔでの前記補正した放電計画電力量と、前記時刻ｔ＋Δｔでの前記放電計画電力量、前記時刻ｔでの電力使用増減量および前記時刻ｔでの発電増減量に基づく電力量とを平衡させるように、前記二次電池の充放電量の制御指令する
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の低圧系統の需給計画制御システム。
  4. 低圧系統の配電変電所が管理する系統内の需要家の前記電力使用実績量に基づく前記系統内の電力使用予測量をデータベースに有する自動検針システムと、前記系統内に接続された再生可能エネルギ発電所の発電予測量をデータベースに有する再生可能エネルギ発電量予測システムと、前記系統内に接続された二次電池の充放電量を指令する電池制御システムとを含み、前記電池制御システムが前記二次電池の充放電量の計画をする低圧系統の需給計画制御方法であって、
    前記電池制御システムは、
    前記自動検針システムからの時刻ｔでの電力使用予測量と、前記再生可能エネルギ発電量予測システムからの再生可能エネルギの時刻ｔでの発電予測量とに基づいて、前記二次電池の放電計画電力量を計算し、
    前記自動検針システムから送信される時刻ｔでの電力使用量と前記電力使用予測量との差である電力使用増減量を計算し、
    前記再生可能エネルギ発電量予測システムから送信される時刻ｔでの発電量と前記再生可能エネルギの発電予測量との差である発電増減量を計算し、
    前記電力使用増減量と前記発電増減量と前記放電計画電力量とに基づいて、前記時刻ｔ後の制御指令時刻ｔ＋Δｔにおける前記二次電池の前記放電計画電力量を補正し、補正した放電計画電力量を前記二次電池に制御指令する
    ことを特徴とする低圧系統の需給計画制御方法。
  5. 前記再生可能エネルギ発電所は、太陽光発電所または風力発電所の少なくともいずれかである
    ことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の低圧系統の需給計画制御方法。
  6. 前記電池制御システムは、制御指令時刻ｔ＋Δｔでの前記補正した放電計画電力量と、前記時刻ｔ＋Δｔでの前記放電計画電力量、前記時刻ｔでの電力使用増減量および前記時刻ｔでの発電増減量に基づく電力量とを平衡させるように、前記二次電池の充放電量の制御指令する
    ことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の低圧系統の需給計画制御方法。
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