WO2012114642A1 - 電力制御システム - Google Patents

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WO2012114642A1
WO2012114642A1 PCT/JP2011/080413 JP2011080413W WO2012114642A1 WO 2012114642 A1 WO2012114642 A1 WO 2012114642A1 JP 2011080413 W JP2011080413 W JP 2011080413W WO 2012114642 A1 WO2012114642 A1 WO 2012114642A1
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WO
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power
control unit
consumer
consumers
control system
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Application number
PCT/JP2011/080413
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English (en)
French (fr)
Inventor
山本　心司
Original Assignee
パナソニック電工株式会社
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
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    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
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    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
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    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Definitions

  • the present invention relates to a power control system used for a plurality of consumers who share one transformer.
  • a distributed power source such as a solar cell or a fuel cell is installed in a consumer, and a part of the power required by the customer is covered by the distributed power source.
  • the surplus power of the solar cell generally flows backward to the commercial power system. And sold to a power company.
  • a distributed power supply that acquires power generation amount information of one or more distributed power sources connected to a communication network as a system used for power sale and supplies the power generation amount of each distributed power source to the transmission and distribution system based on the acquired information
  • a system having a control system has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above-described reasons, and provides a power control system capable of equally giving an opportunity for selling surplus power to a plurality of consumers who share one transformer. For the purpose.
  • the power control system includes a plurality of consumers that draw a commercial power system from a common transformer, and is capable of supplying a distributed power source that generates power and the power generated by the distributed power source to a load circuit.
  • a power conditioner that converts the power into electric power and sells power by flowing the surplus power back to a commercial power system when there is surplus power in the power generated by the distributed power source.
  • a control unit that controls the power conditioner and sells power for a predetermined length of power selling period. The control unit is configured to allocate the power sale period for each of the consumers by communication so that the plurality of consumers are equally given the opportunity of selling power. To.
  • control unit is assigned the power sale period by performing communication between different consumers in the customer group.
  • control unit detects an end time of the communication of the other consumers in the consumer group, and passes through a random waiting time having a different length for each consumer from the end time. It is more desirable to perform the communication.
  • the power control system includes a server that is provided in the consumer group and configured to be able to communicate with each of the plurality of control units, and the server communicates with each of the plurality of control units. It is more desirable to sequentially assign the power selling periods.
  • the number of the consumers who sell power at the same time increases so that the consumers who sell power simultaneously according to the magnitude of the voltage of the commercial power system. More desirably, the number is limited.
  • control unit is provided in a power meter that measures the amount of power exchanged between the consumer and the commercial power system.
  • control unit is provided in the power conditioner.
  • the surplus power reversely flowed to the commercial power system by the power conditioner is supplied to another consumer in the same consumer group or to the consumer in another consumer group. It is more desirable to provide a power distribution control unit that supplies power.
  • At least one of the consumers in the consumer group includes a power storage unit that stores electric power.
  • the power control system further includes a notification unit that notifies the power failure to all the consumers in the consumer group when the commercial power system fails in the consumer group.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a power control system according to a first embodiment. It is explanatory drawing of operation
  • FIG. It is explanatory drawing of operation
  • FIG. It is a block diagram of the principal part which shows the other example of the electric power control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a system configuration diagram illustrating a power control system according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of the power control system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of the power control system according to the second embodiment.
  • the power control system 10 of the present embodiment includes a plurality of consumers 11, 12,... Each having a solar battery 20 as a distributed power source (hereinafter referred to as “customer 1” when not particularly distinguished from each other). ").
  • grid connection is performed between the solar battery 20 and a commercial power system supplied from an electric power company, and power is supplied to a load circuit 21 including a plurality of electric devices.
  • a general detached house will be described as an example of the consumer 1, but the present invention is not limited thereto, and each dwelling unit, facility, factory, etc. of the apartment house may be the consumer 1.
  • the solar cell 20 is connected to a power conditioner 22 having an inverter circuit (not shown).
  • the power conditioner 22 converts the DC power generated by the solar cell 20 into AC power using an inverter circuit and outputs the AC power.
  • a storage battery 23 as a power storage unit is also connected to the power conditioner 22, and the power conditioner 22 charges and discharges the storage battery 23. That is, the power conditioner 22 charges the storage battery 23 by the output of the solar cell 20 in the daytime, for example, and converts the power stored in the storage battery 23 into AC power by the inverter circuit and outputs it at night.
  • Each customer 1 is provided with a distribution board 24 to which a load circuit 21 is connected, and a power conditioner 22 is connected to the distribution board 24.
  • Outputs of the solar battery 20 and the storage battery 23 are converted into an AC voltage having substantially the same voltage and frequency as those of the commercial power system by the power conditioner 22 and supplied to the load circuit 21 via the distribution board 24.
  • the distribution board 24 is also connected to the lead-in line 30 of the commercial power system via the power meter 25, and when the power consumed by the load circuit 21 cannot be covered only by the outputs of the solar battery 20 and the storage battery 23.
  • the power supply from the commercial power system to the load circuit 21 is enabled.
  • a protection device that stops the operation of the inverter circuit of the power conditioner 22 when a power failure is detected in the commercial power system and disconnects (opens) the disconnect relay 26 inserted between the lead-in wire 30 and the power conditioner 22. (Not shown) is provided for each customer 1.
  • the protective device is provided in the power conditioner 22.
  • the service line 30 of the commercial power system is connected to the customer 1 side of the transformer 31 (hereinafter referred to as “secondary side”).
  • the transformer 31 has a primary side connected to a distribution line 32 that distributes power from an electric power company, and a high voltage (for example, 6.6 to 3.3 kV) applied from the distribution line 32 to a low voltage (for example, 200 to 100 V).
  • the product is converted and supplied to the customer 1 from the secondary side via the service line 30.
  • the transformer 31 consists of a pole transformer here, the form of the transformer 31 is not restricted to a pole transformer.
  • a plurality of neighboring customers 1 share one transformer 31, and the plurality of consumers 1, which are so-called “same bank”, are transformed by the same transformer 31. Electric power is drawn through the lead-in line 30.
  • a plurality of customers 1 in the same bank constitute a customer group.
  • a surplus (hereinafter referred to as the power generated by the solar cell 20).
  • the surplus power can be stored in the storage battery 23, but can also be sold to an electric power company by flowing backward from the service line 30 to the commercial power system. Therefore, between the service line 30 and the distribution board 24, as a power meter 25, in addition to a power purchase meter that measures the amount of power supplied from the commercial power system to the consumer 1, the consumer 1 to the commercial power system. There is a power sale meter that measures the amount of power that flows backward.
  • Surplus power is sold by the power conditioner 22 adjusting the voltage and frequency of the surplus power. That is, the power conditioner 22 converts surplus power into AC power having a voltage (effective value) higher than that of the commercial power system drawn from the lead-in line 30 and having the same frequency as that of the commercial power system. Reverse power flow of surplus power. For example, if the voltage of the commercial power system (hereinafter referred to as “system voltage”) is 100 V (effective value), the power conditioner 22 converts the surplus power into AC power exceeding 100 V to reverse the power to the commercial power system. Tidal current.
  • system voltage the voltage of the commercial power system
  • the grid voltage transmitted through the distribution line 32 may decrease and affect the electrical equipment.
  • the band supply voltage (system voltage) is slightly higher than other normal time zones. Therefore, when selling surplus power generated by the customer 1 in a time zone when the power demand is high, the power conditioner 22 needs to convert the surplus power to a voltage higher than that in the normal time zone.
  • the output voltage of the power conditioner 22 is limited to a predetermined range (for example, a range of 101 ⁇ 6 V) in consideration of the influence on other consumers 1. Therefore, when the supply voltage (system voltage) from the electric power company becomes high, the output voltage of the power conditioner 22 may not exceed the system voltage in the consumer 1 and may not be able to sell power (so-called voltage rise suppression problem). ).
  • the power conditioner 22 needs to output a higher voltage to the consumer 1 farther from the transformer 31 when selling power. . That is, in order for a plurality of consumers 1 in the same bank to sell power all at once, it is necessary to apply a voltage higher than the system voltage to the secondary side of the transformer 31. It is necessary to output a higher voltage for the consumer 1 far away from the vehicle. For example, if the system voltage on the secondary side of the transformer 31 is 106 V, the consumer 1 closest to the transformer 31 can sell power at an output of 107 V, whereas the consumer far from the transformer 31 1 requires an output of 108V to sell power.
  • the solar cell 20 when the solar cell 20 is installed in each of the plurality of consumers 1, the consumer 1 far from the transformer 31 sells due to the above-described voltage rise suppression problem in a time period when the power demand is high and the system voltage is high. There is a high possibility that power will be lost.
  • a plurality of customers 1 in the same bank try to sell surplus power all at once, depending on the positional relationship with the transformer 31, there may be a customer 1 who cannot sell (reverse power flow). There is a possibility that there will be variations in the opportunities for selling power among consumers 1.
  • the power control system 10 employs the configuration described below so that a plurality of consumers 1 in the same bank are given equal opportunities to sell power.
  • the power control system 10 sells power to a plurality of consumers 1 in the same bank by controlling the output voltage of the power conditioner 22 over a predetermined length (for example, 10 minutes) of power selling period.
  • a control unit 27 is provided.
  • the control unit 27 is provided in the power meter 25 of each consumer 1.
  • the control unit 27 communicates between different customers 1 in the same bank, so that a plurality of consumers 1 in the same bank are equally given the opportunity to sell power. As described above, a power sale period for selling surplus power is allocated to each consumer 1.
  • a transmission / reception circuit unit 28 for PLC is attached to the control unit 27 in the power meter 25, and the PLC is connected between the control units 27 of a plurality of consumers 1 connected to the same transformer 31.
  • a communication network using is established.
  • the control unit 27 is configured to be able to communicate with each other between the consumers 1 in the same bank.
  • the control part 27 of each consumer 1 has memorize
  • the control unit 27 transmits an RTS (Request to Send) as a power reception request to the control unit 27 of another customer 1 in the same bank by communication.
  • the control unit 27 that has transmitted the RTS is assigned a power sale period by receiving a CTS (Clear-to-Send) as a response to the RTS, and outputs the output voltage of the power conditioner 22 over the assigned power sale period.
  • Selling surplus power That is, the power selling period is a period of a predetermined length from the time when the CTS is returned.
  • the length of the power selling period may be determined uniformly, or may be different depending on the time zone, day of the week, season, or the like.
  • the control unit 27 is notified of the length of the power sale period together with the CTS.
  • the control unit 27 if the control unit 27 cannot receive the CTS as a response to the RTS, the control unit 27 retransmits the RTS after a waiting time described later.
  • the RTS is multicast-transmitted to the control unit 27 of the customer 1 in the same bank, and the node that can receive power among the nodes (control unit 27) that has received the RTS returns the CTS to the node that transmitted the RTS.
  • control part 27 detects the end time of communication of the other customer 1 in the same bank, and passes through the random waiting time from which the length differs for every customer 1 from the said end time, Communication for assigning a power sale period as described above is performed.
  • the plurality of control units 27 in the same bank use CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) as an access control method, and thereby share one communication path (communication network) with each other. Can communicate.
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • the control unit 27 performs reception once before transmitting RTS (or CTS), and checks whether there is another control unit 27 in communication in the same bank (Science sense). At this time, if there is no other communicating control unit 27, the control unit 27 immediately transmits an RTS (or CTS), and if there is another communicating control unit 27, the other control unit 27 After waiting for a random length after detecting the end of communication, RTS (or CTS) is transmitted. In addition, in order to avoid the situation where the specific control part 27 cannot transmit forever, the length of waiting time is gradually shortened.
  • the control unit 27 of the customer 12 When surplus power is generated in the customer 12, the control unit 27 of the customer 12 immediately transmits an RTS because there is no other control unit 27 in communication in the same bank at that time in the example of FIG. To do. At this time, since the consumer 11 is in a power receivable state, the control unit 27 of the consumer 11 returns a CTS as a response to the RTS to the control unit 27 of the consumer 12. Thereby, the control part 27 of the consumer 12 raises the output voltage of the power conditioner 22 over the power sale period immediately after receiving CTS, and sells surplus power (power transmission to the consumer 11).
  • the control unit 27 of the consumer 13 transmits the RTS in the example of FIG. 2 because the control unit 27 of the consumer 12 is communicating at that time. Instead, the counting of the waiting time (back-off time) is started from the end of the communication. When the waiting time elapses, the control unit 27 of the consumer 13 transmits an RTS. At this time, when the consumer 12 sells power, the consumer 11 is not in a state capable of receiving power, and no CTS is returned to the control unit 27 of the consumer 13. Therefore, the control unit 27 of the consumer 13 counts a waiting time shorter than the previous waiting time, and retransmits the RTS after the waiting time has elapsed.
  • the control unit 27 of the consumer 11 returns a CTS as a response to the RTS to the control unit 27 of the consumer 13. Thereby, the control part 27 of the consumer 13 raises the output voltage of the power conditioner 22 over the power sale period immediately after receiving CTS, and sells surplus power (power transmission to the consumer 11).
  • the power control system 10 of the present embodiment is not limited to the operation as shown in FIG. 2 described above, and power is sold by another consumer 1 when the control unit 27 of a certain consumer 1 communicates.
  • the power sale for the power sale period may be started after waiting for the power sale of the other consumer 1 to end.
  • FIG. 3 the operation in the case where power selling is started after waiting for the end of the power selling of other consumers 1 will be described below.
  • surplus power is generated in the customer 12 and the customer 13 among the consumers 11 to 14 in the same bank, and this surplus power is supplied to the consumer 11.
  • the control unit 27 of the customer 12 When surplus power is generated in the customer 12, the control unit 27 of the customer 12 immediately transmits an RTS because there is no other control unit 27 in communication in the same bank at that time in the example of FIG. To do. At this time, since the consumer 11 is in a power receivable state, the control unit 27 of the consumer 11 returns a CTS as a response to the RTS to the control unit 27 of the consumer 12. Thereby, the control part 27 of the consumer 12 raises the output voltage of the power conditioner 22 over the electric power selling period from the time of receiving CTS, and sells surplus electric power (power transmission to the consumer 11).
  • the control unit 27 of the consumer 13 transmits the RTS in the example of FIG. 3 because the control unit 27 of the consumer 12 is communicating at that time. Instead, the counting of the waiting time (back-off time) is started from the end of the communication. When the waiting time elapses, the control unit 27 of the consumer 13 transmits an RTS. At this time, since the consumer 11 is not in a state capable of receiving power by the consumer 12 selling power, the control unit 27 of the consumer 11 indicates that power can be received after the end of the power selling period of the consumer 12. The CTS is returned as a response to the RTS to the control unit 27 of the consumer 13.
  • the control unit 27 can transmit and receive communication signals even during power sale or power reception. Therefore, the control unit 27 of the consumer 11 notifies the control unit 27 of the consumer 13 of the remaining time (or end time) of the power sale period of the consumer 12 using the communication signal (CTS). In other words, the control unit 27 of the consumer 13 makes a reservation for the power sale period after the end of the power sale of the consumer 12 through communication with the control unit 27 of the consumer 11.
  • CTS communication signal
  • the control unit 27 of the consumer 13 counts the remaining time notified from the control unit 27 of the customer 11 and immediately increases the output voltage of the power conditioner 22 over the power sale period after the remaining time has elapsed. Selling surplus power (power transmission to the customer 11). Thereby, after the end of the power selling period of the consumer 12, the reserved consumer 13 can immediately sell the power.
  • the control unit 27 communicates between different customers 1 in the same bank, so that a plurality of customers 1 in the same bank can sell surplus power to the power sale period. Are sequentially allocated by being separated by a predetermined length. In short, the control unit 27 detects the end point of communication of another customer 1 in the same bank, and allocates a power selling period through a random waiting time having a different length for each customer 1 from the end point.
  • CSMA / CA that performs the above communication is adopted as an access control method. Thereby, the plurality of consumers 1 in the same bank is given an opportunity to sell surplus power regardless of the positional relationship with the transformer 31. Therefore, even when the solar cells 20 are installed in the plurality of consumers 1 in the same bank, the plurality of consumers 1 can be distributed to the plurality of consumers 1 without any variation in the opportunities for selling power. This will give equal opportunities to sell electricity.
  • the opportunity for selling power is sequentially given to the plurality of consumers 1 in the same bank one by one, so that the plurality of consumers 1 in the same bank do not sell power simultaneously. Therefore, according to the power control system 10, it is possible to suppress the increase in the voltage on the secondary side of the transformer 31 associated with power sale, as compared to the case where a plurality of consumers 1 sell power simultaneously. The influence on other customers 1 who are not selling power can be suppressed.
  • each consumer 1 is provided with a storage battery 23. Therefore, in the consumer 1 where surplus power is generated in a state where no opportunity for power sale is given, this surplus power is stored in the storage battery 23. It can be used effectively by accumulating in.
  • control unit 27 is provided in the power meter 25 of each consumer 1, the addition of the control unit 27 does not increase the number of devices constituting the power control system 10 and is the same as the conventional one.
  • the power control system 10 can be constructed with the number of devices.
  • the control unit 27 adopts CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision ⁇ Detection) as an access control method, which stops communication when a plurality of nodes communicate simultaneously and resumes communication after a random waiting time. Also good. Even in this case, the plurality of consumers 1 in the same bank are given an opportunity to sell surplus power regardless of the positional relationship with the transformer 31. However, as compared with the case where CSMA / CD is adopted, the control unit 27 can avoid communication collision and can efficiently sell power when the CSMA / CD is adopted.
  • CSMA / CD Carrier Sense Multiple Access with Collision ⁇ Detection
  • control part 27 is each provided in the electric power meter 25 of each consumer 1, not only this structure but the control part 27 is each in the power conditioner 22 of each consumer 1. It may be provided. In this case, a wiring for the control unit 27 to control the output voltage of the power conditioner 22 can be provided in the power conditioner 22.
  • the power control system 10 includes a power distribution control unit that supplies surplus power reversely flowed to the commercial power system by the power conditioner 22 to another customer 1 in the same bank or to a customer 1 in another bank. It may be.
  • the control unit 27 and the transmission / reception circuit unit 28 are provided in the power conditioner 22 of each consumer 1, and the control unit 27 and the transmission / reception circuit unit 28 constitute a power distribution control unit.
  • the power distribution control unit identifies a supply destination of surplus power generated in a certain consumer 1 from other consumers 1 in the same bank or the consumer 1 in another bank, and surplus power for the identified supply destination Power distribution. Specifically, the power distribution control unit grades the output voltage of the power conditioner 22 through communication between the plurality of consumers 1 so that surplus power is supplied to the specific consumers 1. .
  • the consumer 1 as a supply destination of surplus power may be a facility shared in an area including the consumer 1 that has generated surplus power, such as a community facility, or a general door. It may be a built house.
  • the power distribution control unit may set the surplus power supply destination as the power storage facility, and accumulate the surplus power generated in the region in the power storage facility. Good. In this case, the storage battery 23 of each consumer 1 may be omitted.
  • the power distribution control unit stabilizes power by supplying surplus power generated in a certain consumer 1 to a consumer 1 in a remote area based on local weather information that can be acquired from a weather server or the like. Can be planned. That is, since the generated power of the solar cell 20 varies greatly due to the influence of the weather, even if the solar cell 20 having the same specification is used, the generated power is smaller in a rainy region than in a clear region. Therefore, the power distribution control unit can stabilize the power among a plurality of regions by supplying surplus power generated by the customers 1 in a sunny area to the consumers 1 in a rainy region.
  • the power control system 10 including the power distribution control unit in addition to selling surplus power generated in the customer 1 to the power company, it is possible to buy and sell power between the customers 1 or between regions. become.
  • the power control system is used for a group of consumers.
  • the consumer 1 group includes a plurality of consumers 1.
  • the plurality of consumers 1 are configured to pull in a commercial power system from a common transformer 31.
  • Each customer 1 includes a distributed power source and a power conditioner 22.
  • the distributed power supply is configured to generate power.
  • the power conditioner 22 is configured to reverse power the surplus power to the commercial power system. Thereby, the power conditioner 22 performs power sale.
  • Each customer 1 has a control unit 27.
  • the control unit 27 controls the power conditioner 22 to sell power over a predetermined length of power selling period.
  • the control unit 27 allocates a power sale period for each consumer 1 through communication so that the plurality of consumers 1 are equally given the opportunity to sell power. In other words, the control unit 27 determines a power sale period for each consumer 1 through communication so that the plurality of consumers 1 are given equal opportunities for power sale.
  • the power control system uses a transformer 31.
  • the transformer 31 is used in common for a plurality of consumers 1.
  • the power conditioner 22 is configured to convert the power generated by the distributed power source into power that can be supplied to the load circuit 21. Therefore, the power control system uses the load circuit 21.
  • control unit 27 is defined as a relationship associated with the distributed power source provided in the same consumer 1.
  • the surplus power is the difference between the generated power and the power consumption of the load circuit 21 when the generated power generated by the distributed power source exceeds the power consumption of the load circuit 21.
  • control unit 27 is assigned the power sale period by performing communication between different customers 1 in the customer 1 group.
  • control unit 27 detects the end time of the communication of the other customer 1 in the customer 1 group.
  • the control unit 27 performs communication after a random waiting time having a different length for each customer 1 from the end point. In other words, the control unit 27 performs communication after a random waiting time having a different length for each customer 1 elapses from the end point.
  • the power control system has a storage battery 23.
  • the control unit 27 When surplus power is generated during the power sale period, the control unit 27 is configured to control the power conditioner 22 and perform power sale over a power sale period of a predetermined length. When surplus power is generated in a period other than the power sale period, the control unit 27 controls the power conditioner 22 to store surplus power in the storage battery 23.
  • the transformer 31 is configured to provide the customer 1 with electric power having a predetermined voltage via the service line 30 of the commercial power system.
  • the power conditioner 22 is configured to sell power by flowing reverse power through the lead-in line 30 of the commercial power system.
  • the power conditioner 22 is configured to sell electric power by making it reverse flow with a higher voltage than the predetermined voltage via the service line 30 of the commercial power system.
  • control unit 27 has a relationship corresponding to the distributed power source arranged in the same customer 1 as the control unit 27.
  • control unit 27 corresponding to the distributed power source that has generated surplus power is defined as the first control unit 27.
  • the first control unit 27 when the distributed power source generates surplus power, the first control unit 27 is configured to transmit a signal indicating a power reception request to the control unit 27 other than the first control unit 27.
  • the control unit 27 in a power receivable state is configured to return a signal indicating transmission permission to the first control unit 27 when receiving a signal indicating a power reception request.
  • the first control unit 27 When the first control unit 27 receives a signal indicating that transmission is possible, the first control unit 27 is assigned a power sale period.
  • the power conditioner 22 sells surplus power during the power sale period.
  • the power selling period is a predetermined period from the time when a signal indicating that transmission is possible is received.
  • the power sale period may be a predetermined period after receiving a signal indicating that transmission is possible.
  • the first control unit 27 recognizes an unreceived state.
  • the first condition is a condition that the first control unit 27 has transmitted a signal indicating a power reception request.
  • the second condition is a condition that a signal indicating transmission permission defined as a response to a signal indicating a power reception request cannot be received.
  • the first control unit 27 is configured to check whether the control units 27 other than the first control unit 27 are communicating before transmitting a signal indicating the power reception request. ing.
  • the first control unit 27 When the first control unit 27 recognizes that the control unit 27 other than the first control unit 27 is communicating before transmitting a signal indicating the power reception request, the first control unit 27 recognizes the communication state. When the first control unit 27 recognizes the communication state, the first control unit 27 detects the end of communication of the control unit 27 other than the first control unit 27, and the first control unit 27 It is configured to wait until the waiting time elapses. The first control unit 27 is configured to transmit a signal indicating the power reception request after waiting until the first waiting time elapses.
  • the first control unit 27 transmits the signal indicating the power reception request and does not receive the signal indicating that transmission is possible, the second waiting time elapses. Configured to wait until. Then, the first control unit 27 is configured to transmit again a signal indicating the reception request after waiting until the second waiting time elapses.
  • the first control unit 27 recognizes that the control unit 27 other than the first control unit 27 is not communicating before transmitting the signal indicating the power reception request.
  • the first control unit 27 recognizes the non-communication state. To do.
  • the first control unit 27 transmits a signal indicating the power reception request to the control units 27 other than the first control unit 27. It is configured as follows.
  • the waiting time is set to be gradually shortened.
  • the second waiting time is shorter than the first waiting time. More specifically, the waiting time is shorter than the immediately preceding waiting time. More specifically, all waiting times are shorter than the immediately preceding waiting time.
  • the power sale performed by the power conditioner 22 and the communication of the signal indicating the power reception request and the signal indicating that transmission is possible performed by the control unit 27 are configured to be performed by power line communication.
  • the first control unit 27 in a power receivable state receives power from a control unit 27 other than the first control unit 27, the first control unit 27 has the power control unit 27 in a power receivable state.
  • the control unit 27 other than the first control unit 27 is configured to wait until power sale is completed.
  • the first control unit 27 is configured to control the power conditioner 22 after the control unit 27 in a power receivable state completes the power sale from the control unit 27 other than the first control unit 27. Yes.
  • the power conditioner 22 sells surplus power during the power sale period.
  • the control unit 27 in a state in which power can be received is in the state in which the power can be received in a situation where the control unit 27 receives power from a control unit 27 other than the first control unit 27.
  • the control unit 27 receives a signal indicating the power reception request from the control unit 27, the control unit 27 in a state where it can receive power notifies the first control unit 27 of the remaining time of the power sale. It is configured.
  • the first controller 27 controls the power conditioner 22 to sell the surplus power over the power sale period after the remaining time for the power sale has elapsed.
  • the first control unit 27 controls the power conditioner 22 to sell the surplus power immediately after the remaining time of the power sale elapses.
  • the server 4 allocates a power selling period to the control unit 27 of each customer 1 so that the power selling opportunities are evenly given to the plurality of consumers 1 in the same bank.
  • the server 4 is configured to be capable of bidirectional communication with the control unit 27 of each customer 1 via the transmission / reception circuit unit 28. That is, in this embodiment, each control unit 27 and the server 4 constitute a communication node.
  • the modem 5 is connected to the secondary side of the transformer 31, and the server 4 is connected to the modem 5 via a cable (for example, an optical cable) 51.
  • the modem 5 demodulates the PLC signal transmitted from the transmission / reception circuit unit 28 into a communication signal and transmits it to the server 4, or modulates the communication signal transmitted from the server 4 into a PLC signal and transmits it to the transmission / reception circuit unit 28.
  • the server 4 and the control unit 27 each store a mutual address, and perform bidirectional communication using the address.
  • the control units 27 of the plurality of consumers 1 in the same bank determine the timing for selling power (that is, the start timing of the power selling period) in accordance with an instruction from the server 4.
  • the server 4 sequentially assigns a power sale period to each consumer 1 by sequentially transmitting a power sale permission to the control unit 27 of each consumer 1 by communication.
  • the order in which the server 4 transmits the power sale permission is predetermined and stored in the server 4 so that a plurality of consumers 1 in the same bank are equally given the opportunity to sell power.
  • the control unit 27 that has received the power sale permission determines whether or not power sale is possible at that time, that is, whether or not surplus power is generated. If the power sale is possible (with surplus power), A signal of permission acceptance is returned to the server 4 by communication as a response to the power sale permission. On the other hand, if the power sale permission is received, the control unit 27 returns a permission decline signal to the server 4 by communication as a response to the power sale permission if the power sale is not possible (no surplus power). When there is a reply of permission refusal from the control unit 27 that has issued the power sale permission, the server 4 transmits a power sale permission to the control unit 27 of the next consumer 1 until there is a reply of permission acceptance. The power sale permission is sequentially transmitted to the control unit 27 of each consumer 1.
  • the server 4 sets a power sale period for selling surplus power to the consumer 1 that has returned permission acceptance. That is, the power sale period is a predetermined length from the time when the permission acceptance is returned.
  • the length of the power selling period may be determined uniformly, or may be different depending on the time zone, day of the week, season, or the like. If the length of the power sale period is not uniform, the server 4 notifies the control unit 27 of the length of the power sale period together with the power sale permission.
  • the control unit 27 When the control unit 27 returns a permission acceptance, the surplus power is sold by increasing the output voltage of the power conditioner 22 from that point in time to the power selling period. However, when the power cannot be sold because the surplus power runs out, the control unit 27 stops the power sale by reducing the output voltage of the power conditioner 22 even during the power sale period. On the other hand, when a reply of permission decline is made, the control unit 27 does not sell surplus power.
  • the server 4 is connected to a wide area network 6 such as the Internet, and is configured to be able to communicate with a management device 7 connected to the wide area network 6 in the same manner.
  • the management device 7 centrally manages, for example, the status of power sales collected from the plurality of servers 4 by periodically exchanging information with the plurality of servers 4 connected to the wide area network 6.
  • the server 4 transmits a power sale permission in the order of the customer 11, the customer 12, and the customer 13 to the consumers 11 to 13 in the same bank.
  • 6 indicates a time zone during which the control unit 27 is communicating.
  • the server 4 transmits a power sale permission by communication to the control unit 27 of the customer 11 during the first communication period (time t1 to t2) in FIG.
  • the control unit 27 since the control unit 27 of the consumer 11 is in a state in which power can be sold (with surplus power), the control unit 27 returns permission acceptance to the server 4 and power condition during the power sale period immediately after (time t2 to t3).
  • the output voltage of the na 22 is increased and surplus power is sold from the consumer 11.
  • the server 4 communicates a power sale permission to the control unit 27 of the next consumer 12 by communication in the communication period (time t3 to t4) immediately after that. Send. At this time, the control unit 27 of the customer 12 returns a permission decline to the server 4 because the power is not sold (no surplus power).
  • the server 4 that has received a reply of permission decline transmits a power sale permission by communication to the control unit 27 of the next consumer 13 during the same communication period (time t3 to t4).
  • control unit 27 of the consumer 13 since the control unit 27 of the consumer 13 is in a state where power can be sold (with surplus power), the control unit 27 returns permission acceptance to the server 4 and power condition during the next power sale period (time t4 to t5).
  • the output voltage of the N 22 is increased and surplus power is sold from the consumer 13.
  • the server 4 communicates power sale permission to the control unit 27 of the next consumer 11 by communication during the communication period (time t5 to t6) immediately after that. Send.
  • the control unit 27 of the customer 11 since the control unit 27 of the customer 11 is in a state where power sale is not possible (no surplus power), it returns a permission decline to the server 4.
  • the server 4 that has received the reply of permission decline sends communication permission to the control unit 27 of the next consumer 12 by communication during the same communication period (time t5 to t6).
  • control unit 27 of the customer 12 since the control unit 27 of the customer 12 is in a state in which power can be sold (with surplus power), it returns a permission acceptance to the server 4 and power condition during the power sale period immediately after (time t6 to t7).
  • the output voltage of the power supply 22 is increased to sell surplus power from the customer 12.
  • a plurality of customers (customers common to the transformer 31) 1 in the same bank have a power sale period for selling surplus power separated by the server 4 by a predetermined length. Will be assigned sequentially.
  • a plurality of consumers 1 in the same bank receive an opportunity to sell surplus power by receiving the power sale permission from the server 4 by the control unit 27 regardless of the positional relationship with the transformer 31. Will be. Therefore, even when the solar cells 20 are installed in the plurality of consumers 1 in the same bank, the plurality of consumers 1 can be distributed to the plurality of consumers 1 without any variation in the opportunities for selling power. This will give equal opportunities to sell electricity.
  • the control unit 27 determines whether the power can be sold or whether the power can be sold or not. Is configured to do.
  • the control unit 27 is configured to return a signal indicating permission acceptance to the server 4 when it is determined that power sale is possible.
  • the server 4 receives a permission acceptance reply from the control unit 27 of the consumer 1, the server 4 sets a power sale period for selling surplus power to the consumer 1 that has returned the authorization acceptance. It is configured.
  • control unit 27 when the control unit 27 returns a permission acceptance, the control unit 27 increases the output voltage of the power conditioner 22 and sells surplus power over the power sale period.
  • the power control system 10 is not limited to the configuration in which each of the plurality of consumers 1 has an opportunity to sell power one by one as described above, but the server 4 monitors the system voltage, and according to the magnitude of the system voltage.
  • the structure which determines the number of the houses of the consumer 1 which gives the opportunity of power sale simultaneously may be sufficient.
  • the server 4 determines the number of customer 1s that are allowed to sell power at the same time as the grid voltage decreases, so that the number of customer 1s that give an opportunity to sell power increases at the same time. You may determine according to a magnitude
  • the server 4 sells simultaneously as the system voltage becomes lower than the upper limit value (here, 107V) as shown in FIG. Increase the number of customers 1 that give out electric permission.
  • a predetermined range for example, a range of 101 ⁇ 6V
  • the server 4 sells simultaneously as the system voltage becomes lower than the upper limit value (here, 107V) as shown in FIG. Increase the number of customers 1 that give out electric permission.
  • control part 27 (or control part 27 and the server 4) of each consumer 1 comprises the node of a communication system, by utilizing this communication system, of the commercial electric power system
  • strain The single operation of the solar cell 20 can be reliably prevented during a power failure.
  • the power control system 10 of each of the embodiments described above by providing a notification unit (not shown) for notifying all customers 1 in the same bank of the power failure when the commercial power system fails.
  • the notification unit is provided in at least one of the control unit 27 and the server 4 of each customer 1.
  • the control unit 27 receives a power failure notification from the notification unit, the control unit 27 notifies the protection device of a power failure of the commercial power system, thereby preventing an isolated operation.

Landscapes

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  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

　電力制御システムは、同一バンクとなる複数の需要家それぞれに、パワーコンディショナの出力電圧を制御することによって所定長さの売電期間に亘って売電を行わせる制御部および送受信回路部を備えている。制御部は、同一バンク内の異なる需要家間で相互に通信を行うことにより、同一バンク内の複数の需要家に対して売電の機会が均等に与えられるように、各需要家に対して売電期間を順次割り当てる。

Description

電力制御システム
　本発明は、１台の変圧器を共用している複数の需要家に用いられる電力制御システムに関するものである。
　従来から、太陽電池や燃料電池等の分散電源を需要家に設置し、需要家で必要な電力の一部を分散電源で賄うようにすることが行われている。特に太陽電池の場合、余剰電力の発生時（太陽電池の出力が需要家の負荷で消費される消費電力よりも大きいとき）には、一般的に太陽電池の余剰電力は商用電源系統に逆潮流され電力会社に売電される。
　売電に用いられるシステムとして、通信網に接続された一つまたは複数の分散電源の発電量情報を取得し、取得した情報に基づいて各分散電源の発電量を送配電系統に供給させる分散電源制御システムを有するシステムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
特開２００６－２８０１５４号公報
　しかし、今後さらに太陽電池等の分散電源が普及するのに伴い、１台の変圧器を共用している複数の需要家（いわゆる「同一バンク」）にそれぞれ分散電源が設置されるようになると、以下のような問題を生じ得る。すなわち、同一バンクとなる複数の需要家が余剰電力を一斉に売電しようとした場合、変圧器との位置関係によっては売電（逆潮流）できない需要家が生じることがあり、需要家間で売電の機会にばらつきを生じる可能性がある。
　本発明は上記事由に鑑みて為されており、１台の変圧器を共用している複数の需要家に対して余剰電力の売電の機会を均等に与えることができる電力制御システムを提供することを目的とする。
　本発明の電力制御システムは、共通の変圧器から商用電力系統の引き込みを行う複数の需要家からなり、電力を生成する分散電源と、前記分散電源で生成された電力を負荷回路に供給可能な電力に変換するとともに、前記分散電源で生成された電力中に余剰電力がある場合に当該余剰電力を商用電力系統に逆潮流することにより売電を行うパワーコンディショナとを前記複数の前記需要家の各々に備えた需要家群に用いられる電力制御システムであって、前記パワーコンディショナを制御して所定長さの売電期間に亘って売電を行わせる制御部を前記複数の前記需要家の各々に備え、前記複数の前記需要家に対して売電の機会が均等に与えられるように、前記制御部は、通信により前記需要家ごとに前記売電期間が割り当てられることを特徴とする。
　この電力制御システムにおいて、前記制御部は、前記需要家群における異なる前記需要家間で相互に通信を行うことにより前記売電期間が割り当てられることが望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記制御部は、前記需要家群における他の前記需要家
の前記通信の終了時点を検知し、当該終了時点から前記需要家ごとに長さが異なるランダムな待ち時間を経て、前記通信を行うことがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記需要家群に１つ設けられ前記複数の前記制御部の各々と通信可能に構成されたサーバを備え、当該サーバは、前記複数の前記制御部の各々に対して通信により前記売電期間を順次割り当てることがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記商用電力系統の電圧が小さくなるほど同時に売電を行う前記需要家の数が増えるように、前記商用電力系統の電圧の大きさに応じて同時に売電する前記需要家の数が制限されることがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記制御部は、前記需要家と前記商用電力系統との間でやり取りされる電力量を計測する電力メータに設けられていることがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記制御部は、前記パワーコンディショナに設けられていることがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記パワーコンディショナによって前記商用電力系統に逆潮流された前記余剰電力を、同一の前記需要家群における他の前記需要家または他の前記需要家群における前記需要家に対して供給する配電制御部を備えることがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記需要家群における少なくとも一の前記需要家は、電力を蓄える蓄電部を備えることがより望ましい。
　この電力制御システムにおいて、前記需要家群において前記商用電力系統が停電した場合に、当該需要家群における全ての前記需要家に対して前記停電を通知する通知部を備えることがより望ましい。
　本発明は、通信により需要家ごとに売電期間が割り当てられるので、１台の変圧器を共用している複数の需要家に対して余剰電力の売電の機会を均等に与えることができるという利点がある。
実施形態１に係る電力制御システムを示すシステム構成図である。 実施形態１に係る電力制御システムの動作の説明図である。 実施形態１に係る電力制御システムの動作の説明図である。 実施形態１に係る電力制御システムの他の例を示す要部の構成図である。 実施形態２に係る電力制御システムを示すシステム構成図である。 実施形態２に係る電力制御システムの動作の説明図である。 実施形態２に係る電力制御システムの動作の説明図である。
　（実施形態１）
　本実施形態の電力制御システム１０は、図１に示すようにそれぞれ分散電源としての太陽電池２０を有する複数の需要家１１，１２，・・・（以下、各々を特に区別しないときには「需要家１」という）に用いられている。この電力制御システム１０において、各需要家１では太陽電池２０と電力会社から供給される商用電力系統とで系統連系が行われ、複数の電気機器を含む負荷回路２１に電力が供給される。ここでは、一般的な戸建住宅を需要家１の例として説明するが、これに限らず集合住宅の各住戸や施設、工場等を需要家１としてもよい。
　太陽電池２０は、インバータ回路（図示せず）を有するパワーコンディショナ２２に接続されている。パワーコンディショナ２２は、太陽電池２０で生成された直流電力をインバータ回路にて交流電力に変換して出力する。パワーコンディショナ２２には蓄電部としての蓄電池２３も接続されており、パワーコンディショナ２２は蓄電池２３の充電および放電を行う。つまり、パワーコンディショナ２２は、たとえば昼間に太陽電池２０の出力によって蓄電池２３を充電し、夜間には蓄電池２３に蓄積された電力をインバータ回路にて交流電力に変換して出力する。
　各需要家１には負荷回路２１が接続される分電盤２４がそれぞれ設置されており、パワーコンディショナ２２は分電盤２４に対して接続されている。太陽電池２０および蓄電池２３の出力は、商用電力系統と電圧および周波数が略等しい交流電圧にパワーコンディショナ２２にて変換され、分電盤２４を介して負荷回路２１に供給される。
　分電盤２４は、電力メータ２５を介して商用電力系統の引込線３０にも接続されており、負荷回路２１で消費される電力を太陽電池２０および蓄電池２３の出力のみで賄えない場合には、商用電力系統から負荷回路２１への電力供給を可能とする。なお、このように系統連系を行う需要家１においては、商用電力系統の停電時に太陽電池２０の単独運転を防止する必要がある。そこで、商用電力系統の停電検出時にパワーコンディショナ２２のインバータ回路の動作を停止させるとともに、引込線３０とパワーコンディショナ２２との間に挿入された解列リレー２６を解列（開放）させる保護装置（図示せず）が需要家１ごとに設けられている。保護装置はパワーコンディショナ２２に設けられている。
　商用電力系統の引込線３０は、変圧器３１の需要家１側（以下、「二次側」という）に接続されている。変圧器３１は、電力会社からの電力を配電する配電線３２に一次側が接続され、配電線３２から印加される高圧（たとえば６．６～３．３ｋＶ）電力を低圧（たとえば２００～１００Ｖ）に変換し、二次側から引込線３０を介して需要家１に供給する。変圧器３１はここでは柱上変圧器からなるが、変圧器３１の形態は柱上変圧器に限らない。住宅密集地などでは近隣の複数の需要家１は１台の変圧器３１を共用しており、いわゆる「同一バンク」となるこれら複数の需要家１には、同一の変圧器３１で変圧された電力がそれぞれ引込線３０を介して引き込まれる。同一バンクの複数の需要家１は需要家群を構成する。
　上記構成においては、太陽電池２０で十分に電力が生成される昼間などに、太陽電池２０の発電電力が負荷回路２１の消費電力を上回ると、太陽電池２０で生成される電力に余剰分（以下、「余剰電力」という）を生じることがある。この余剰電力については、蓄電池２３に蓄積することもできるが、引込線３０から商用電力系統に逆潮流することにより電力会社に売電することもできる。そのため、引込線３０と分電盤２４との間には、電力メータ２５として、商用電力系統から需要家１に供給される電力量を計測する買電メータの他、需要家１から商用電力系統に逆潮流される電力量を計測する売電メータが設けられている。
　余剰電力の売電は、パワーコンディショナ２２が余剰電力の電圧および周波数を調整することによって行われる。すなわち、パワーコンディショナ２２は、余剰電力を、引込線３０から引き込まれる商用電力系統よりも電圧（実効値）が高く且つ商用電力系統と周波数が同一の交流電力に変換することによって、商用電力系統への余剰電力の逆潮流を行う。たとえば商用電力系統の電圧（以下、「系統電圧」という）が１００Ｖ（実効値）であれば、パワーコンディショナ２２は、１００Ｖを超える交流電力に余剰電力を変換することにより商用電力系統への逆潮流を行う。
　ところで、同一バンクの複数の需要家（変圧器３１共通の需要家）１にそれぞれ太陽電池２０が設置されている場合、以下のような問題を生じ得る。
　一般的に、多数の需要家１が一斉に電気を使用すると、配電線３２を通して送電される系統電圧が低下して電気機器に影響する可能性があるので、電力会社は、電力需要が高い時間帯の供給電圧（系統電圧）を他の通常時間帯よりも若干高くしている。そのため、電力需要が高い時間帯に需要家１で発生した余剰電力の売電を行う場合、パワーコンディショナ２２は、通常時間帯よりもさらに高い電圧に余剰電力を変換する必要がある。ただし、パワーコンディショナ２２の出力電圧は、他の需要家１へ与える影響などを考慮して所定の範囲（たとえば１０１±６Ｖの範囲）に制限されている。したがって、電力会社からの供給電圧（系統電圧）が高くなると、需要家１において、パワーコンディショナ２２の出力電圧が系統電圧を超えることができず売電できなくなることがある（いわゆる電圧上昇抑制問題）。
　ここで、同一バンクの複数の需要家１にそれぞれ太陽電池２０が設置されている場合、売電する際、変圧器３１から遠い需要家１ほど高い電圧をパワーコンディショナ２２が出力する必要がある。すなわち、同一バンクの複数の需要家１が一斉に売電するには、変圧器３１の二次側に系統電圧よりも高い電圧を印加する必要があるため、電圧降下分を加味すると変圧器３１から遠い需要家１ほど高い電圧を出力する必要がある。たとえば、変圧器３１の二次側における系統電圧が１０６Ｖであるとすれば、変圧器３１に最も近い需要家１では１０７Ｖの出力で売電可能であるのに対し、変圧器３１から遠い需要家１では売電するために１０８Ｖの出力が必要になる。
　そのため、複数の需要家１にそれぞれ太陽電池２０が設置されている場合、電力需要が高く系統電圧が高い時間帯などには、変圧器３１から遠い需要家１ほど上述した電圧上昇抑制問題によって売電できなくなる可能性が高くなる。言い換えれば、同一バンクとなる複数の需要家１が余剰電力を一斉に売電しようとした場合、変圧器３１との位置関係によっては売電（逆潮流）できない需要家１が生じることがあり、需要家１間で売電の機会にばらつきを生じる可能性がある。
　そこで、本実施形態の電力制御システム１０は、同一バンク内の複数の需要家１において売電の機会が均等に与えられるように、以下に説明する構成を採用している。
　すなわち、電力制御システム１０は、同一バンクとなる複数の需要家１それぞれに、パワーコンディショナ２２の出力電圧を制御することによって所定長さ（たとえば１０分）の売電期間に亘って売電を行わせる制御部２７を備えている。本実施形態では、制御部２７は各需要家１の電力メータ２５内にそれぞれ設けられている。
　この電力制御システム１０は、制御部２７が同一バンク内の異なる需要家１間で相互に通信を行うことにより、同一バンク内の複数の需要家１に対して売電の機会が均等に与えられるように、余剰電力を売電させるための売電期間を各需要家１へ割り当てる。本実施形態では、電力メータ２５内において制御部２７にＰＬＣ（Power LineCommunication）用の送受信回路部２８が付設され、同一の変圧器３１に接続された複数の需要家１の制御部２７間にＰＬＣを用いた通信網が構築されている。制御部２７は同一バンク内における需要家１間で相互に通信可能に構成されている。各需要家１の制御部２７は、それぞれ同一バンク内における他の需要家１のアドレスを記憶しており、該アドレスを用いて双方向に通信を行う。つまり、各制御部２７は通信系のノードを構成する。
　具体的には、制御部２７は、余剰電力が発生すると、同一バンク内の他の需要家１の制御部２７に受電要求としてのＲＴＳ（Request to Send）を通信により送信する。ＲＴＳを送信した制御部２７は、このＲＴＳへの応答としてＣＴＳ（Clear to Send）を受信することにより売電期間が割り当てられ、割り当てられた売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げ余剰電力の売電を行う。つまり、売電期間はＣＴＳの返信があった時点から所定長さの期間となる。ここで、売電期間の長さは一律に決められていてもよいし、一律ではなく、時間帯や曜日や季節などにより異なっていてもよい。売電期間の長さが一律でない場合には、ＣＴＳと併せて売電期間の長さが制御部２７に通知される。
　一方、制御部２７は、ＲＴＳへの応答としてのＣＴＳを受信できなければ、後述する待ち時間を経てＲＴＳを再送信する。ＲＴＳは同一バンク内の需要家１の制御部２７に対してマルチキャスト送信され、ＲＴＳを受けたノード（制御部２７）のうち受電可能なノードは、ＲＴＳの送信元のノードにＣＴＳを返信する。
　また、本実施形態においては、制御部２７は、同一バンクにおける他の需要家１の通信の終了時点を検知し、当該終了時点から需要家１ごとに長さが異なるランダムな待ち時間を経て、上述したような売電期間を割り当てるための通信を行う。つまり、同一バンク内の複数の制御部２７は、アクセス制御方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoidance）を用いており、これにより、１つの通信路（通信網）を共用しながらも互いに通信することができる。
　さらに詳しく説明すると、本実施形態では、制御部２７はＲＴＳ（またはＣＴＳ）を送信する前に一度受信を行い、同一バンク内において他に通信中の制御部２７があるか否かを確認する（キャリアセンス）。このとき、制御部２７は、他に通信中の制御部２７がなければ、すぐにＲＴＳ（またはＣＴＳ）を送信し、他に通信中の制御部２７があれば、当該他の制御部２７の通信終了を検知してからランダムな長さの待ち時間が経過した後、ＲＴＳ（またはＣＴＳ）を送信する。なお、特定の制御部２７が永久に送信できない事態を回避するため、待ち時間の長さは徐々に短くされる。
　以下に、上記構成の電力制御システム１０の動作例について図２を参照して説明する。ここでは、同一バンク内の需要家１１～１４のうち、需要家１２および需要家１３において余剰電力が発生し、この余剰電力が需要家１１に供給される場合を例に説明する。
　需要家１２の制御部２７は、需要家１２で余剰電力が発生すると、図２の例では、その時点で同一バンク内において他に通信中の制御部２７がないことから、すぐにＲＴＳを送信する。このとき、需要家１１が受電可能な状態にあることから、需要家１１の制御部２７は、需要家１２の制御部２７にＲＴＳへの応答としてＣＴＳを返信する。これにより、需要家１２の制御部２７は、ＣＴＳを受信した直後から売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて余剰電力の売電（需要家１１への送電）を行う。
　一方、需要家１３の制御部２７は、需要家１３で余剰電力が発生すると、図２の例では、その時点で需要家１２の制御部２７が通信中であることから、ＲＴＳの送信を行わずに、当該通信の終了時点から待ち時間（バックオフタイム）のカウントを開始する。待ち時間が経過すると、需要家１３の制御部２７はＲＴＳを送信する。このとき、需要家１２が売電を行うことにより需要家１１は受電可能な状態になく、需要家１３の制御部２７に対してＣＴＳの返信はない。そのため、需要家１３の制御部２７は、先ほどの待ち時間よりも短い待ち時間をカウントし、当該待ち時間の経過後、ＲＴＳを再送信する。このとき、需要家１１が受電可能な状態にあることから、需要家１１の制御部２７は、需要家１３の制御部２７にＲＴＳへの応答としてＣＴＳを返信する。これにより、需要家１３の制御部２７は、ＣＴＳを受信した直後から売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて余剰電力の売電（需要家１１への送電）を行う。
　また、本実施形態の電力制御システム１０は上述した図２のような動作に限らず、ある需要家１の制御部２７が通信を行った際に他の需要家１で売電が行われていた場合、当該他の需要家１の売電が終わるのを待ってから売電期間に亘る売電を開始してもよい。他の需要家１の売電が終わるのを待ってから売電を開始する場合の動作について、以下に、図３を参照して説明する。ここでは、同一バンク内の需要家１１～１４のうち、需要家１２および需要家１３において余剰電力が発生し、この余剰電力が需要家１１に供給される場合を例に説明する。
　需要家１２の制御部２７は、需要家１２で余剰電力が発生すると、図３の例では、その時点で同一バンク内において他に通信中の制御部２７がないことから、すぐにＲＴＳを送信する。このとき、需要家１１が受電可能な状態にあることから、需要家１１の制御部２７は、需要家１２の制御部２７にＲＴＳへの応答としてＣＴＳを返信する。これにより、需要家１２の制御部２７は、ＣＴＳを受信した時点から売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて余剰電力の売電（需要家１１への送電）を行う。
　一方、需要家１３の制御部２７は、需要家１３で余剰電力が発生すると、図３の例では、その時点で需要家１２の制御部２７が通信中であることから、ＲＴＳの送信を行わずに、当該通信の終了時点から待ち時間（バックオフタイム）のカウントを開始する。待ち時間が経過すると、需要家１３の制御部２７はＲＴＳを送信する。このとき、需要家１２が売電を行うことにより需要家１１は受電可能な状態にないので、需要家１１の制御部２７は需要家１２の売電期間の終了後に受電可能となることを示すＣＴＳを需要家１３の制御部２７にＲＴＳへの応答として返信する。要するに、通信信号（ＲＴＳ，ＣＴＳ）は高周波を利用しているため、制御部２７は売電中あるいは受電中であっても通信信号を送受信可能である。そこで、需要家１１の制御部２７は通信信号（ＣＴＳ）を利用して、需要家１２の売電期間の残り時間（または終了時刻）を需要家１３の制御部２７に通知する。言い換えれば、需要家１３の制御部２７は、需要家１１の制御部２７との通信によって、需要家１２の売電終了後における売電期間の予約を行う。
　需要家１３の制御部２７は、需要家１１の制御部２７から通知された残り時間をカウントし、当該残り時間の経過後、直ちに売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて余剰電力の売電（需要家１１への送電）を行う。これにより、需要家１２の売電期間の終了後には、予約済みの需要家１３が直ちに売電を行うことが可能になる。
　以上説明した構成によれば、制御部２７が同一バンク内の異なる需要家１間で通信を行うことにより、同一バンクの複数の需要家１には、余剰電力を売電するための売電期間が、所定の長さで区切って順次割り当てられることになる。要するに、制御部２７は、同一バンクにおける他の需要家１の通信の終了時点を検知し、当該終了時点から需要家１ごとに長さが異なるランダムな待ち時間を経て、売電期間を割り当てるための通信を行うＣＳＭＡ／ＣＡを、アクセス制御方式として採用している。これにより、同一バンク内の複数の需要家１は、変圧器３１との位置関係によらずに、余剰電力を売電する機会が与えられることになる。したがって、同一バンクの複数の需要家１にそれぞれ太陽電池２０が設置されている場合でも、これら複数の需要家１間で売電の機会にばらつきを生じることなく、これら複数の需要家１に対して売電の機会が均等に与えられることになる。
　また、上記電力制御システム１０では、同一バンクの複数の需要家１について売電の機会が１軒ずつ順次与えられるので、同一バンク内の複数の需要家１が同時に売電を行うことはない。そのため、上記電力制御システム１０によれば、複数の需要家１が同時に売電を行う場合に比べて、売電に伴う変圧器３１の二次側の電圧の上昇幅を小さく抑えることができ、売電していない他の需要家１への影響を抑制することができる。
　しかも、本実施形態では、各需要家１にそれぞれ蓄電池２３が設けられているので、売電の機会が与えられていない状態で余剰電力が生じた需要家１においては、この余剰電力を蓄電池２３に蓄積しておくことにより有効に利用することができる。
　さらに、制御部２７は各需要家１の電力メータ２５内にそれぞれ設けられているので、制御部２７が付加されることにより電力制御システム１０を構成する装置の数が増えることなく、従来と同じ装置数で上記電力制御システム１０を構築することができる。
　なお、制御部２７は、アクセス制御方式として、複数のノードが同時に通信を行うと通信を中止しランダムな待ち時間を経て通信を再開するＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier SenseMultiple Access with Collision Detection）を採用してもよい。この場合でも、同一バンク内の複数の需要家１は、変圧器３１との位置関係によらずに、余剰電力を売電する機会が与えられることになる。ただし、制御部２７は、ＣＳＭＡ／ＣＤを採用する場合に比べると、ＣＳＭＡ／ＣＤを採用した場合の方が、通信の衝突を回避でき効率的な売電が可能となる。
　また、本実施形態では、制御部２７は各需要家１の電力メータ２５内にそれぞれ設けられているが、この構成に限らず、各需要家１のパワーコンディショナ２２内にそれぞれ制御部２７が設けられていてもよい。この場合、制御部２７がパワーコンディショナ２２の出力電圧を制御するための配線をパワーコンディショナ２２内に設けることができる。
　なお、上記実施形態では、同一バンク内の全ての需要家１が太陽電池２０を備える例を示したが、この例に限らず、同一バンク内に太陽電池２０を備える需要家１が複数含まれていればよい。
　ところで、電力制御システム１０は、パワーコンディショナ２２によって商用電力系統に逆潮流された余剰電力を、同一バンクにおける他の需要家１または他バンクにおける需要家１に対して供給する配電制御部を備えていてもよい。この場合、たとえば図４に示すように、各需要家１のパワーコンディショナ２２に制御部２７および送受信回路部２８が設けられ、これら制御部２７および送受信回路部２８が配電制御部を構成する。
　配電制御部は、ある需要家１で発生した余剰電力の供給先を、同一バンクにおける他の需要家１または他バンクにおける需要家１の中から特定し、特定された供給先に対して余剰電力を配電する。具体的には、配電制御部は、複数の需要家１間での通信により、パワーコンディショナ２２の出力電圧に勾配をつけ、特定の需要家１に対して余剰電力が供給されるようにする。
　ここで、余剰電力の供給先となる需要家１は、コミュニティ施設のように、余剰電力を発生した需要家１が含まれる地域で共用されている施設であってもよいし、一般的な戸建住宅であってもよい。また、地域ごとに蓄電設備が設けられている場合には、配電制御部は、余剰電力の供給先を蓄電設備とし、地域内で発生した余剰電力を蓄電設備にまとめて蓄積するようにしてもよい。この場合、各需要家１の蓄電池２３は省略されていてもよい。
　また、配電制御部は、気象サーバなどから取得できる地域の天候情報に基づいて、ある需要家１で発生した余剰電力を、離れた地域の需要家１へ供給することにより、電力の安定化を図ることができる。すなわち、太陽電池２０の発電電力は天候の影響を受けて大きく変動するので、たとえ同じ仕様の太陽電池２０が使われていても、雨天の地域では晴天の地域に比べて発電電力が小さくなる。そこで、配電制御部は、晴天の地域の需要家１で発生した余剰電力を、雨天の地域の需要家１に供給することにより、複数の地域間で電力の安定化を図ることができる。
　このように、配電制御部を備える電力制御システム１０によれば、需要家１で生じた余剰電力を電力会社に売電する以外にも、需要家１間あるいは地域間での電力の売買が可能になる。
　以上述べたように、電力制御システムは、需要家１群に用いられるものである。需要家１群は、複数の需要家１を含む。複数の需要家１は、共通の変圧器３１から、商用電力系統の引き込みを行うように構成されている。各需要家１は、分散電源と、パワーコンディショナ２２とを備える。分散電源は、電力を生成するように構成されている。パワーコンディショナ２２は、前記分散電源で生成された電力中に余剰電力がある場合、余剰電力を商用電力系統に電力逆潮流するように構成されている。これにより、パワーコンディショナ２２は、売電を行う。
　各需要家１は、制御部２７を有する。制御部２７はパワーコンディショナ２２を制御して、所定長さの売電期間に亘って売電を行わせる。複数の前記需要家１に対して売電の機会が均等に与えられるように、制御部２７は、通信により、需要家１ごとに売電期間が割り当てられる。言い換えると、複数の前記需要家１に対して売電の機会が均等に与えられるように、制御部２７は、通信により、需要家１ごとに売電期間を決定する。
　これにより、１台の変圧器３１を共用している複数の需要家１に対して余剰電力の売電の機会を均等に与えることができる電力制御システムを提供できる。
　なお、電力制御システムは、変圧器３１を使用するものである。また、変圧器３１は、複数の需要家１に共通に使用されるものである。
　なお、パワーコンディショナ２２は、分散電源で生成された電力を負荷回路２１に供給可能な電力に変換するように構成されている。したがって、電力制御システムは、負荷回路２１を使用するものである。
　また、制御部２７は、同一の需要家１に設けられた前記分散電源と対応付けられた関係として定義される。
　また、余剰電力は、分散電源が発電した発電電力が負荷回路２１の消費電力を上回った場合における、発電電力と負荷回路２１の消費電力との差である。
　また、制御部２７は、需要家１群における異なる需要家１間で相互に通信を行うことにより前記売電期間が割り当てられる。
　また、制御部２７は、需要家１群における他の需要家１の前記通信の終了時点を検知する。制御部２７は、終了時点から、需要家１ごとに長さが異なるランダムな待ち時間を経て、通信を行う。言い換えると、制御部２７は、終了時点から、需要家１ごとに長さが異なるランダムな待ち時間が経過した後、通信を行う。
　また、電力制御システムは、蓄電池２３を有している。売電期間中に余剰電力が発生している場合、制御部２７は、パワーコンディショナ２２を制御して、所定長さの売電期間に亘って売電を行うように構成されている。売電期間以外の期間に余剰電力が発生している場合、制御部２７は、パワーコンディショナ２２を制御して、蓄電池２３に余剰電力を蓄える。
　また、図１に示すように、変圧器３１は、商用電力系統の引込線３０を介して、所定の電圧を有する電力を需要家１に提供するように構成されている。パワーコンディショナ２２は、商用電力系統の引込線３０を介して、逆潮流することにより売電を行うように構成されている。
　より詳しくは、パワーコンディショナ２２は、前記商用電力系統の前記引込線３０を介して、前記所定の電圧よりも高い高電圧にして逆潮流させることにより売電を行うように構成されている。
　また、図１によると、制御部２７は、この制御部２７と同一の需要家１に配置される分散電源と対応する関係を有する。
　ここで、余剰電力を発生した分散電源に対応する制御部２７を、第１の制御部２７として定義したとする。
　この場合、分散電源が余剰電力を発生したとき、第１の制御部２７は、第１の制御部２７以外の制御部２７に対して受電要求を示す信号を送信するように構成されている。受電可能な状態にある制御部２７は、受電要求を示す信号を受けたとき、送信可を示す信号を、第１の制御部２７に返信するように構成されている。第１の制御部２７が送信可を示す信号を受けたとき、第１の制御部２７は、売電期間が割り当てられる。パワーコンディショナ２２は、売電期間において、余剰電力の売電を行う。
　この場合、売電期間は、送信可を示す信号を受けた時点から所定の期間である。ただし、売電期間は、送信可を示す信号を受けた後の所定の期間であっても良い。
　また、次の２つの条件が満たされたとき、第１の制御部２７は、未受信状態を認識する。１つ目の条件は、第１の制御部２７が受電要求を示す信号を送信したという条件である。２つ目の条件は、受電要求を示す信号に対する応答として定義される送信可を示す信号を受信できないという条件である。第１の制御部２７が前記未受信状態を認識したとき、前記第１の制御部２７は、所定の待ち時間が経過した後、前記第１の制御部２７以外の前記制御部２７に対して前記受信要求を示す信号を再送信する。
　また、第１の制御部２７は、前記受電要求を示す信号を送信する前に、前記第１の制御部２７以外の前記制御部２７が通信中であるか否かを確認するように構成されている。
　第１の制御部２７は、前記受電要求を示す信号を送信する前に、前記第１の制御部２７以外の前記制御部２７が通信中であることを認識したとき、通信状態を認識する。第１の制御部２７が通信状態を認識したとき、前記第１の制御部２７は、前記第１の制御部２７以外の前記制御部２７の通信の終了を検知して、且つ、第１の待ち時間が経過するまで待機するように構成されている。第１の制御部２７は、前記第１の待ち時間が経過するまで待機したあと、前記受電要求を示す信号を送信するように構成されている。
　また、図２に示すように、第１の制御部２７は、前記受電要求を示す信号を送信したあとで、且つ、前記送信可を示す信号を受信しないとき、第２の待ち時間が経過するまで待機するように構成されている。そして、第１の制御部２７は、前記第２の待ち時間が経過するまで待機したあと、前記受信要求を示す信号を再度送信するように構成されている。
　また、第１の制御部２７は、前記受電要求を示す信号を送信する前に、前記第１の制御部２７以外の前記制御部２７が通信中でないことを認識したとき、非通信状態を認識する。第１の制御部２７が非通信状態を認識したとき、前記第１の制御部２７は、前記第１の制御部２７以外の前記制御部２７に対して、前記受電要求を示す信号を送信するように構成されている。
　また、待ち時間は、徐々に短くなるように設定されている。
　これを他の観点から説明すると、第２の待ち時間は、第１の待ち時間よりも短い。より具体的には、待ち時間は、直前の待ち時間よりも短い。さらに具体的には、全ての待ち時間は、直前の待ち時間よりも短い。
　また、パワーコンディショナ２２が行う売電及び制御部２７が行う受電要求を示す信号及び送信可を示す信号の通信は、電力線通信で行われるように構成されている。
　そして、受電可能な状態にある制御部２７が第１の制御部２７以外の制御部２７から売電をうけているとき、第１の制御部２７は、受電可能な状態にある制御部２７が第１の制御部２７以外の制御部２７から売電を完了するまで待機するように構成されている。第１の制御部２７は、受電可能な状態にある制御部２７が第１の制御部２７以外の制御部２７からの売電が完了した後、パワーコンディショナ２２を制御するように構成されている。これにより、パワーコンディショナ２２は、売電期間において余剰電力の売電を行う。
　また、図３に示すように、受電可能な状態にある前記制御部２７が前記第１の制御部２７以外の制御部２７から売電を受けている状況において前記受電可能な状態にある前記制御部２７が前記制御部２７から前記受電要求を示す信号を受けたとき、前記受電可能な状態にある制御部２７は、前記第１の制御部２７に、前記売電の残り時間を通知するように構成されている。そして、第１の制御部２７は、前記売電の残り時間が経過した後、前記売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２を制御して前記余剰電力の売電を行う。
　より詳しくは、第１の制御部２７は、前記売電の残り時間が経過した後、直ちに、前記売電期間に亘ってパワーコンディショナ２２を制御して前記余剰電力の売電を行う。
　（実施形態２）
　本実施形態の電力制御システム１０は、図５に示すように各需要家１の制御部２７に対して売電期間を割り当てるサーバ４が、複数の需要家１からなるバンクごとに１台ずつ設けられている点が実施形態１の電力制御システム１０と相違する。
　サーバ４は、同一バンク内の複数の需要家１に対して売電の機会が均等に与えられるように、各需要家１の制御部２７に対して売電期間を割り当てる。サーバ４は、送受信回路部２８を介して各需要家１の制御部２７と双方向に通信可能に構成されている。つまり、本実施形態では、各制御部２７およびサーバ４が通信系のノードを構成する。
　具体的には、変圧器３１の二次側にモデム５が接続され、このモデム５にはケーブル（たとえば光ケーブル）５１を介してサーバ４が接続されている。モデム５は、送受信回路部２８から伝送されたＰＬＣ信号を通信信号に復調してサーバ４に送信したり、サーバ４から伝送された通信信号をＰＬＣ信号に変調して送受信回路部２８に送信したりする。サーバ４と制御部２７とは互いのアドレスをそれぞれ記憶しており、該アドレスを用いて双方向に通信を行う。
　本実施形態においては、同一バンク内の複数の需要家１の制御部２７は、サーバ４からの指示に従って売電を行うタイミング（つまり売電期間の開始タイミング）を決定する。サーバ４は、各需要家１の制御部２７に売電許可を通信により順次送信することによって、各需要家１に対して売電期間を順次割り当てる。サーバ４が売電許可を送信する順番は、同一バンク内の複数の需要家１に売電の機会が均等に与えられるように予め決められ、サーバ４に記憶されている。
　売電許可を受けた制御部２７は、その時点で売電が可能か否か、つまり余剰電力が発生しているか否かを判断し、売電可能な状態（余剰電力あり）であれば、許可受諾の信号を売電許可への応答として通信によりサーバ４に返信する。一方、売電許可を受けた制御部２７は、売電不可な状態（余剰電力なし）であれば、許可辞退の信号を売電許可への応答として通信によりサーバ４に返信する。売電許可を出した制御部２７から許可辞退の返信があった場合、サーバ４は、次の需要家１の制御部２７に対して売電許可を送信し、許可受諾の返信があるまで、各需要家１の制御部２７に売電許可を順次送信する。
　いずれかの需要家１から許可受諾の返信があると、サーバ４は、許可受諾を返信した需要家１に、余剰電力を売電させるための売電期間を設定する。つまり、売電期間は許可受諾の返信があった時点から所定長さの期間となる。ここで、売電期間の長さは一律に決められていてもよいし、一律ではなく、時間帯や曜日や季節などにより異なっていてもよい。売電期間の長さが一律でない場合には、サーバ４は売電許可と併せて売電期間の長さを制御部２７に通知する。
　制御部２７は、許可受諾の返信を行った場合、その時点から売電期間に亘り、パワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて余剰電力の売電を行う。ただし、余剰電力がなくなるなどして売電できない状態になると、制御部２７は売電期間内であってもパワーコンディショナ２２の出力電圧を下げて売電を中止する。一方、許可辞退の返信を行った場合には、制御部２７は、余剰電力の売電を行わない。
　また、サーバ４はインターネットなどの広域網６に接続されており、同様に広域網６に接続された管理装置７との間で通信可能に構成されている。管理装置７は、広域網６に接続されている複数のサーバ４との間で定期的に情報を授受することにより、たとえばこれら複数のサーバ４から収集した売電の状況等を一元管理する。
　以下、本実施形態の電力制御システム１０の動作例について図６を参照して説明する。ここでは、同一バンク内の需要家１１～１３に対して、サーバ４が需要家１１、需要家１２、需要家１３の順で売電許可を送信する場合を例に説明する。なお、図６中の斜線部は、制御部２７が通信中である時間帯を表している。
　サーバ４は、図６中の最初の通信期間（時刻ｔ１～ｔ２）に需要家１１の制御部２７に対して売電許可を通信により送信する。このとき、需要家１１の制御部２７は、売電可能な状態（余剰電力あり）にあるため、許可受諾をサーバ４に返信するとともに、直後の売電期間（時刻ｔ２～ｔ３）にパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて需要家１１から余剰電力の売電を行う。
　需要家１１からの売電を行う売電期間が終了すると、サーバ４は、その直後の通信期間（時刻ｔ３～ｔ４）に次の需要家１２の制御部２７に対して売電許可を通信により送信する。このとき、需要家１２の制御部２７は、売電不可の状態（余剰電力なし）にあるため、許可辞退をサーバ４に返信する。許可辞退の返信を受けたサーバ４は、同通信期間（時刻ｔ３～ｔ４）に次の需要家１３の制御部２７に対して売電許可を通信により送信する。このとき、需要家１３の制御部２７は、売電可能な状態（余剰電力あり）にあるため、許可受諾をサーバ４に返信するとともに、直後の売電期間（時刻ｔ４～ｔ５）にパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて需要家１３から余剰電力の売電を行う。
　需要家１３からの売電を行う売電期間が終了すると、サーバ４は、その直後の通信期間（時刻ｔ５～ｔ６）に次の需要家１１の制御部２７に対して売電許可を通信により送信する。このとき、需要家１１の制御部２７は、売電不可（余剰電力なし）の状態にあるため、許可辞退をサーバ４に返信する。許可辞退の返信を受けたサーバ４は、同通信期間（時刻ｔ５～ｔ６）に次の需要家１２の制御部２７に対して売電許可を通信により送信する。このとき、需要家１２の制御部２７は、売電可能な状態（余剰電力あり）にあるため、許可受諾をサーバ４に返信するとともに、直後の売電期間（時刻ｔ６～ｔ７）にパワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて需要家１２から余剰電力の売電を行う。
　以上説明した構成によれば、同一バンクの複数の需要家（変圧器３１共通の需要家）１には、余剰電力を売電するための売電期間が、サーバ４により所定の長さで区切って順次割り当てられることになる。要するに、同一バンク内の複数の需要家１は、変圧器３１との位置関係によらずに、サーバ４からの売電許可を制御部２７で受けることにより、余剰電力を売電する機会が与えられることになる。したがって、同一バンクの複数の需要家１にそれぞれ太陽電池２０が設置されている場合でも、これら複数の需要家１間で売電の機会にばらつきを生じることなく、これら複数の需要家１に対して売電の機会が均等に与えられることになる。
　すなわち、制御部２７は、サーバ４から売電期間が割り当てられたとき、売電が可能である売電可能状態かであるか売電が不可能である売電不可能状態であるかを判断するように構成されている。制御部２７は、売電が可能であると判断したとき、許可受諾を示す信号をサーバ４に返信するように構成されている。サーバ４が需要家１の制御部２７から許可受諾の返信を受けたとき、サーバ４は、許可受諾を返信した需要家１に、余剰電力を売電させるための売電期間を設定するように構成されている。
　また、制御部２７は、許可受諾の返信を行ったとき、パワーコンディショナ２２の出力電圧を上げて、売電期間に亘り、余剰電力の売電を行う。
　ところで、電力制御システム１０は、上述したように複数の需要家１について売電の機会を１軒ずつ与える構成に限らず、サーバ４が、系統電圧を監視し、系統電圧の大きさに応じて同時に売電の機会を与える需要家１の軒数を決定する構成であってもよい。
　すなわち、系統電圧が高くパワーコンディショナ２２の出力上限に近い場合には、複数軒の需要家１が一斉に売電すると、変圧器３１の二次側の電圧が上昇して売電できなくなるが、系統電圧が低ければ複数軒の需要家１が一斉に売電することも可能である。この点に着眼し、サーバ４は、系統電圧が低くなる程、同時に売電の機会を与える需要家１の軒数が多くなるように、同時に売電許可を出す需要家１の軒数を系統電圧の大きさに応じて決定してもよい。具体的には、系統電圧が所定範囲（たとえば１０１±６Ｖの範囲）で変動する場合、サーバ４は、図７に示すように系統電圧が上限値（ここでは１０７Ｖ）から低くなるに従って、同時に売電許可を出す需要家１の軒数を増やす。
　この構成によれば、同一バンク内の需要家１であっても、系統電圧が低い時間帯には複数軒ずつ売電の機会が与えられるので、各需要家１に与えられる売電の機会を増やすことができ、売電の効率が向上するという利点がある。
　その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
　したがって、実施形態１と同様の効果が得られる。
　ところで、上記各実施形態では、各需要家１の制御部２７（あるいは制御部２７およびサーバ４）が通信系のノードを構成しているので、この通信系を利用することにより、商用電力系統の停電時に太陽電池２０の単独運転を確実に防止することができる。
　すなわち、各需要家１には、上述のように単独運転を防止する保護装置がそれぞれ設けられているものの、同一バンクの複数の需要家１にそれぞれ太陽電池２０が設置されている場合、パワーコンディショナ２２同士が互いを商用電力系統と誤認する可能性がある。要するに、商用電力系統の停電時、ある需要家１のパワーコンディショナ２２が、他の需要家１のパワーコンディショナ２２の出力を商用電力系統と誤って認識し、これにより、商用電力系統は停電していない、という誤った判断をする可能性がある。この場合には、インバータ回路は停止しないので、変圧器３１の二次側に給電された状態となる。
　これに対し、上記各実施形態の電力制御システム１０では、商用電力系統が停電した場合、同一バンク内の全ての需要家１に対して停電を通知する通知部（図示せず）を設けることにより、太陽電池２０の単独運転を確実に防止することができる。通知部は、各需要家１の制御部２７とサーバ４との少なくとも１つに設けられる。制御部２７は、通知部から停電の通知を受けると、保護装置に対して商用電力系統の停電を通知することにより、単独運転を防止する。
　１，１１，１２，１３　需要家
　４　サーバ
　１０　電力制御システム
　２０　太陽電池（分散電源）
　２２　パワーコンディショナ
　２５　電力メータ
　２３　蓄電池（蓄電部）
　２７　制御部
　２８　送受信回路部
　３１　変圧器

Claims (10)

  1. 　共通の変圧器から商用電力系統の引き込みを行う複数の需要家からなり、電力を生成する分散電源と、前記分散電源で生成された電力を負荷回路に供給可能な電力に変換するとともに、前記分散電源で生成された電力中に余剰電力がある場合に当該余剰電力を商用電力系統に逆潮流することにより売電を行うパワーコンディショナとを前記複数の前記需要家の各々に備えた需要家群に用いられる電力制御システムであって、前記パワーコンディショナを制御して所定長さの売電期間に亘って売電を行わせる制御部を前記複数の前記需要家の各々に備え、前記複数の前記需要家に対して売電の機会が均等に与えられるように、前記制御部は、通信により前記需要家ごとに前記売電期間が割り当てられることを特徴とする電力制御システム。
  2. 　前記制御部は、前記需要家群における異なる前記需要家間で相互に通信を行うことにより前記売電期間が割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
  3. 　前記制御部は、前記需要家群における他の前記需要家の前記通信の終了時点を検知し、当該終了時点から前記需要家ごとに長さが異なるランダムな待ち時間を経て、前記通信を行うことを特徴とする請求項２に記載の電力制御システム。
  4. 　前記需要家群に１つ設けられ前記複数の前記制御部の各々と通信可能に構成されたサーバを備え、当該サーバは、前記複数の前記制御部の各々に対して通信により前記売電期間を順次割り当てることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
  5. 　前記商用電力系統の電圧が小さくなるほど同時に売電を行う前記需要家の数が増えるように、前記商用電力系統の電圧の大きさに応じて同時に売電する前記需要家の数が制限されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電力制御システム。
  6. 　前記制御部は、前記需要家と前記商用電力系統との間でやり取りされる電力量を計測する電力メータに設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電力制御システム。
  7. 　前記制御部は、前記パワーコンディショナに設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電力制御システム。
  8. 　前記パワーコンディショナによって前記商用電力系統に逆潮流された前記余剰電力を、同一の前記需要家群における他の前記需要家または他の前記需要家群における前記需要家に対して供給する配電制御部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の電力制御システム。
  9. 　前記需要家群における少なくとも一の前記需要家は、電力を蓄える蓄電部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の電力制御システム。
  10. 　前記需要家群において前記商用電力系統が停電した場合に、当該需要家群における全ての前記需要家に対して前記停電を通知する通知部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の電力制御システム。
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