WO2014057601A1

WO2014057601A1 - 電力融通システム、送受電装置、電力融通方法およびプログラム

Info

Publication number: WO2014057601A1
Application number: PCT/JP2013/004979
Authority: WO
Inventors: 礼明小林
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2014-04-17
Also published as: EP2908400A4; US20150255986A1; JP6245176B2; AU2013328198A1; US9991718B2; JPWO2014057601A1; EP2908400A1; AU2013328198B2

Abstract

　好適な電源を優先して電力融通する電力融通システム。コントローラ（１００）は、送受電装置（１０１）から送受電装置（１０１）に関する情報を受信する送受信手段（３００）と、送受電装置（１０１）に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段（３１０）と、電力系統（１０３）内の電源（１０４ｂ）の優先度を記憶する優先度情報記憶手段（３１０）と、送受電装置（１０１）に関する情報と電源（１０４ｂ）の優先度に基づいて、送電元の送受電装置（１０１）および送電量を決定し、決定に基づいて送受電装置（１０１）へ送電の指示を行う制御指示を作成する情報制御手段（３０１）と、を有する。送受信手段（３００）は制御指示を少なくとも送電元の送受電装置（１０１）へ送信し、送受電装置（１０１）は制御指示に従って送電を行い、電力融通システム（９０）は複数の電力系統（１０３）間で電力を融通する。

Description

電力融通システム、送受電装置、電力融通方法およびプログラム

　本発明は電力融通システム、送受電装置、電力融通方法およびプログラムに関する。

　電力需給バランスの調整を行うため、電力をある地点からある地点へ送る電力融通取引が必要とされている。特許文献１には、各受電施設を電力消費パターンなどの条件のもとに複数のグループに分類し、グループ間で余裕電力を融通取引することが記載されている。

　このような電力融通の際には、送電線の抵抗や交流／直流変換等により、電力の損失が発生する。高圧送電や電力変換の効率向上等により損失を改善出来るが、無損失にすることは困難である。需要側が一定の電力を要求する場合、供給側は損失分を考慮して電力を提供しなければならない。

特開２００３－３２８８７号公報

　本発明者は、電力融通の際、電力損失を補いエネルギーを安定して供給するため、好適な電源を優先して利用することが重要であると考えた。

　［発明の目的］
　本発明の目的は、電力融通の際、好適な電源を優先して利用するための電力融通システム、送受電装置、電力融通方法およびプログラムを提供することにある。

　本発明にかかる電力融通システムは、電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置と、前記送受電装置と通信回線を介して接続するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記送受電装置から前記送受電装置に関する情報を受信する送受信手段と、前記送受電装置に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段と、前記電力系統内の電源の優先度を記憶する優先度情報記憶手段と、前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する情報制御手段と、を有し、前記送受信手段は前記制御指示を少なくとも前記送電元の送受電装置へ送信し、前記送受電装置は前記制御指示に従って送電を行い、前記複数の電力系統間で電力を融通する電力融通システムである。

　本発明にかかる送受電装置は、電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置であって、前記送受電装置と通信回線を介して接続するコントローラが、前記送受電装置から前記送受電装置に関する情報を受信する送受信手段と、前記送受電装置に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段と、前記電力系統内の電源の優先度を記憶する優先度情報記憶手段と、前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する情報制御手段と、を有し、前記送受信手段から送信される前記制御指示に従って送電を行う送受電装置である。

　本発明にかかるコントローラは、電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置と通信回線を介して接続し、前記送受電装置から前記送受電装置に関する情報を受信する送受信手段と、前記送受電装置に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段と、前記電力系統内の電源の優先度を記憶する優先度情報記憶手段と、前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する情報制御手段と、を有し、前記送受信手段はさらに前記制御指示を前記送受電装置に送信するコントローラである。

　本発明にかかる電力融通方法は、電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置に関する情報を取得し、前記電力系統内の電源の優先度情報を取得し、前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置へ送電の指示を行い、前記送受電装置は前記指示に従って送電を行う電力融通方法である。

　本発明の非一時的なコンピュータ可読媒体は、コンピュータに、複数の電力系統間での電力融通を管理する装置として機能させるプログラムを格納し、前記電力系統ごとに前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置が配置されている場合に、前記プログラムは、前記送受電装置に関する情報を受信する受信機能と、前記送受電装置に関する情報を取得する送受電装置情報取得機能と、前記電力系統内の電源の優先度を取得する優先度情報取得機能と、前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する機能と、前記制御指示を少なくとも前記送電元の送受電装置へ送信する機能と、をもたせることを特徴とする非一時的なコンピュータ可読媒体である。

本発明によれば、電力融通の際、好適な電源を優先して融通することができる。

本発明の実施形態における電力融通システムを示す図である。本発明の実施形態における電力網および通信網を示す図である。本発明の実施形態におけるコントローラ１００の構成を示す図である。本発明の実施形態における送受電装置情報テーブル３０４の構成を示す図である。本発明の実施形態における優先度管理テーブル３０５の構成を示す図である。本発明の送受電装置１０１の構成を示す図である。本発明の実施形態におけるシステム全体の動作フローである。本発明の実施形態におけるコントローラ１００内の情報制御部３０１の動作フローである。本発明の実施形態におけるコントローラ１００の実際の機器での実現例を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
　上述の通り、電力融通の際、好適な電源を優先して利用することが重要であると考えられる。以下の実施形態において「優先度」とは、電力系統内の各電源に関して、各電源が電力損失を補うために利用する電源として好適であるか否かを示す度合であると解釈可能なものとする。

　以下の実施形態において、各電源が「好適であるか否か」は、各電源が「出力を調整しやすい電源である」、「環境負荷の低い電源である」、「再生可能エネルギーである」といった特徴を有するか否かに依拠する場合がある。しかしながら「好適であるか否か」は、かかる例に限定して決定されるものではない。

　はじめに各実施形態に関連する電力融通システムの基本構成について説明する。図１に示す電力融通システム９０は、複数の電力系統１０３の間（電力系統間）で電力を融通する。電力融通システム９０は、送受電装置１０１を備える。送受電装置１０１は電力系統１０３ごとに配置される。送受電装置１０１は任意の電力系統１０３から他の電力系統１０３へ送電線１０６を介して電力を送る。コントローラ１００は、送受電装置１０１と通信回線１０５を介して接続する。

　コントローラ１００は送受信手段の一態様である送受信部３００を備える。送受信部３００は各送受電装置１０１からそれぞれの送受電装置１０１に関する情報を受信する。コントローラ１００はさらに記憶部３１０を備える。

　図３に示すように記憶部３１０は送受電装置情報記憶部３０２と優先度情報記憶部３０３とに分かれていてもよい。送受電装置情報記憶部３０２は送受電装置情報記憶手段の一態様である。優先度情報記憶部３０３は優先度情報記憶手段の一態様である。記憶部３１０は送受電装置情報と優先度情報とを記憶する。

　送受電装置情報は各送受電装置１０１に関するものである。送受電装置情報は例えば後述する図４の送受電装置情報テーブル３０４のような形式を有する。優先度情報は各電力系統１０３内の電源の優先度に関するものである。電源は例えば図３に示す負荷１０４ａ又は発電装置１０４ｂ中の発電装置１０４ｂである。優先度情報は例えば後述する図５の優先度管理テーブル３０５のような形式を有する。

　コントローラ１００はさらに情報制御手段の一態様である情報制御部３０１を備える。情報制御部３０１は送受電装置情報と優先度情報とに基づいて、送電元となる送受電装置１０１を選択又は決定をする。また情報制御部３０１はかかる送受電装置１０１からの送電量の決定を行う。情報制御部３０１はさらに、決定に基づいて、送受電装置１０１に送電を行わせる制御指示を作成する。制御指示は情報として送電量の情報を含む。送受信部３００はさらに制御指示を、選択又は決定された送受電装置に送信する。

〔第１の実施形態〕
　まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図２を参照すると、本発明の第１の実施形態にかかる電力融通システムは、コントローラ１００と、ネットワーク１０２と、電力系統１０３と、送受電装置１０１と、通信回線１０５と、送電線１０６と、から構成される。

　コントローラ１００は所定のプログラム制御により、本実施形態の電力融通方法にかかる機能をもつことができるコンピュータである。コントローラ１００は、各送受電装置１０１の送受電の内容と装置情報、送受電装置が配置される電力系統１０３内にある発電装置、電池などの電源の情報を管理する。そして、コントローラ１００は、電力融通に際して送電元の送受電装置、送電先の送受電装置、送電すべき電力量を決定する。

　電力系統１０３は、電力を利用する需要家の集合を含む。電力系統１０３は、電力の周波数等の特性が同一となる地域である。送受電装置１０１は、特性が異なる電力系統１０３間を接続する。
　電力系統１０３は一態様において電力会社が管理する基幹系統１０７に接続し、基幹系統１０７から電力の供給を受ける。また、電力系統１０３は発電装置、電池などの電源１０４又は負荷１０４を有している。発電装置１０４は電力系統１０３に電力供給を行う。

　さらに、電力系統１０３は、他の電力系統１０３からの送電により電力の融通を受けることで、基幹系統１０７から自立して電力の需給調整を行うこともできる。また電力系統１０３は、他の電力系統１０３への送電により、電力系統１０３に対し電力の融通を行う。

　送受電装置１０１は、各電力系統１０３に配置される。送受電装置１０１は、コントローラ１００からの指示に従って、一以上の他の送受電装置１０１に対して指定された量の電力を送る。かかる電力量の指定は電力を受ける各送受電装置１０１に対してなされてもよい。また、電力系統１０３内での送受電を行う。送受電装置１０１は電力系統１０３の電力需要と供給の状況を管理しても良い。

　ネットワーク１０２は、コントローラ１００と送受電装置１０１間で情報を交換するために利用される情報基盤である。例えば、ネットワーク１０２はインターネットであり、通信回線２００は光ケーブルやツイストペアケーブルで構成される。

　通信回線１０５はネットワーク１０２を介してコントローラ１００と送受電装置１０１を接続する。送電線１０６は送受電装置１０１間を接続し送電を行う。また送電線１０６は基幹系統１０７から電力系統１０３へ電力を供給する。

　図３は、コントローラ１００の内容を詳細に説明した図である。コントローラ１００は、送受信部３００、情報制御部３０１、送受電装置情報記憶部３０２、優先度情報記憶部３０３から構成される。

　送受信部３００は、送受電装置１０１から送受電装置に関する情報を受信する。そして送受信部３００は、送受電装置に関する情報を情報制御部３０１に転送する。また送受信部３００は、情報制御部３０１から受信した制御指示を送受電装置１０１へ送信する。

　情報制御部３０１は、送受信部３００から受信した情報を解析する。情報制御部３０１は、当該情報の内容に応じて、送受電装置情報記憶部３０２への情報の登録、および削除を実行する。

　また情報制御部３０１は、送電元となる送受電装置、送電先となる送受電装置、および送電すべき電力量を決定する。かかる決定のため、情報制御部３０１は、送受電装置情報記憶部３０２および優先度情報記憶部３０３の情報を参照する。そして情報制御部３０１は、送受電装置１０１へ送電を指示する制御指示を作成し、これを送受信部３００へ送信する。情報制御部３０１の詳しい動作については後述する。

　送受電装置情報記憶部３０２は、制御下にある送受電装置１０１の機器情報および統計情報を記憶する。図４は、送受電装置情報記憶部３０２が保持する送受電装置情報テーブル３０４の構成例を示す。

　送受電装置情報テーブル３０４は、送受電装置１０１の送電タスクごとの行の集合で構成される。一行は送電元の送受電装置１０１の装置番号、送電先の送受電装置１０１の装置番号、送電元の発電装置（電源）の種類、送電可能な最大電力量と最小電力量の項目を持つ。

　また送電元と送電先の送受電装置が同じである場合、複数の送電経路が存在することがある。例えば、送電元と送電先の送受電装置間に一以上の送受電装置が介する場合である。この場合には送電経路ごとに異なる送電タスクとしても良い。

　優先度情報記憶部３０３は発電装置の優先度を管理する。図５は、優先度情報記憶部が管理する優先度管理テーブル３０５の構成例を示す。優先度管理テーブル３０３は、優先度ごとの行の集合で構成される。優先度管理テーブル３０３中の一行は優先度番号、発電装置（電源）の種類、の項目を持つ。

　優先度管理テーブル３０３において、情報制御部３０１は優先度の高さを、例えば番号が若いほど高く設定する。情報制御部３０１は一つの番号に対して複数の優先度を設定しても良い。

　情報制御部３０１はテーブルの内容を固定してもよい。情報制御部３０１は、状況に応じてテーブルの内容の登録および削除を行なっても良い。例えば情報制御部３０１が、電源の種類や発電可能な電力量、コストに基づいて優先度を設定する。

　送受電装置情報記憶部３０２、優先度情報記憶部３０３はコントローラの外にあってもよい。その場合にはコントローラがコントローラの外にある送受電装置情報記憶部と優先度情報記憶部から送受電装置情報と優先度情報を取得する。

　各送受電装置１０１は装置を構成する部材等により異なるバージョン番号を持つ。電力融通システム、コントローラ１００、送受信部３００、情報制御部３０１、送受電装置情報記憶部３０２、及び優先度情報記憶部３０３はこれらを区別可能である。構成が同様の送受電装置１０１のバージョン番号は同一であってもよい。

　送電の際、送受電装置１０１は電力変換を行う。この場合、コントローラ１００等は変換時の電力損失を各送受電装置１０１又は機器のバージョン番号によって把握できるものとする。また、送受電装置１０１は他の送受電装置１０１と自身を区別するための情報として、装置番号を持つ。

　図６に送受電装置１０１の構成例を示す。送受電装置は、電力処理部５０１と情報処理部５０２から構成される。電力処理部は送電線１０６を介して他の送受電装置１０１、発電装置や負荷１０４と接続する。そして電力処理部５０１は、コントローラから受信する制御指示の内容にしたがって電力系統内外の送受電を担う。

　電力処理部５０１は、異なる電力系統と送受電する場合、電圧や周波数の出力調整を行う。電力処理部５０１は、出力調整の方法に際し、下記に挙げる要素を考慮する。例えば、送受電装置間１０１の送電線１０６の送電容量や、電力系統１０３から送電可能な電力量、送電する電源の種別等が挙げられる。また、電力処理部５０１は、送電先や送電量等の情報を情報処理部５０２へ送信する。

　情報処理部５０２は通信回線を介してコントローラと接続し、コントローラから制御指示を受信する。情報処理部５０２は制御指示の内容をもとに電力処理部に送電を指示する。

　また情報処理部５０２は、通信回線２００によってネットワーク１０２に接続する。情報処理部５０２は、自身の装置番号やバージョン番号等の情報、および電力処理部５０１から受信した情報をコントローラ１００へ送信する。

　また、送受電装置１０１は電力系統１０３の電力の需給状況を管理してもよい。具体的には送受電装置１０１は発電装置の発電状況、負荷の状況を管理し電力の需給の調整を制御する。

　図７は、システム全体の動作を示すフローチャートである。以下に順を追って説明する。

　ステップＳ１０００：コントローラから送受電装置に情報要求する。具体的にはコントローラ１００は、融通先の送受電装置１０１に対し、送受電装置１０１から「必要送電量」を送信することを要求する。

　コントローラ１００は、融通元となる各送受電装置１０１に対し、各送受電装置１０１から、「送電元の装置番号」、「送電先の装置番号」、「送電源種別」、「最小送電量」、「最大送電量」を送信することを要求する。

　または融通先の送受電装置１０１が個々の電力系統１０３の電力の需給状況にもとづき、コントローラ１００に対して必要送電量の電力の融通の要求を行っても良い。例えば融通先の送受電装置１０１は電力系統１０３中の電力が足りない場合（電力の不足）にコントローラ１００に対して必要送電量の電力の融通の要求（融通の求め）を行っても良い。

　ステップＳ１００１：送受電装置からコントローラに情報送信する。具体的には図１，３に示すような送受電装置１０１は、要求された情報を、コントローラ１００に送信する。

　ステップＳ１００２：コントローラは送受電装置の情報を送受電装置情報テーブルに登録する。具体的には図１，３に示すようなコントローラ１００は、送受電装置１０１から受信した情報を、図４に示すような送受電装置情報テーブル３０４に登録する。

　ステップＳ１００３：図１，３に示すようなコントローラ１００が送電元の送受電装置、送電量を決定する。送受電装置、送電量の決定は情報制御部３０１にて必要送電量、送受電装置情報記憶部３０２からの情報、および優先度情報記憶部３０３からの情報に基づく。

　ステップＳ１００４：コントローラは各送受電装置に送電を指示する。具体的には図１，３に示すようなコントローラ１００は、決定した内容に基づき送電先の送受電装置、送電元の送受電装置、および送電量を含む制御指示を作成する。さらにコントローラ１００は各々の送受電装置１０１に対し、制御指示を送付する。

　ステップＳ１００５：各送受電装置は指示に従い送電する。具体的には図１，３に示すような送受電装置１０１は、制御指示に従って指定された量の電力を指定された送受電装置に送る。

　図８は、情報制御部３０１が、送電元にあたる各送受電装置１０１と送電量を決定する際の、一連の流れを示すフローチャートである。情報制御部３０１はかかる送電元と送電量を特定の送電先にあたる各送受電装置１０１に対して決定する。図７のステップＳ１００３の詳細となる。以下に順を追って説明する。

　ステップＳ１１００では情報制御部が、送受電装置情報テーブルから送電先が同じものを集める。具体的には図１，３に示すような情報制御部３０１は、図４に示すような送受電装置情報テーブル３０４より、「送電先の装置番号」が同一である行の集合を取得する。

　ステップＳ１１０１では情報制御部が、電源の順番を電源の優先度順に並べ替える。具体的にはまず図１，３に示すような情報制御部３０１は、ステップＳ１１００で取得した行集合の「電源種別」と、図５に示すような優先度管理テーブル３０５を参照する。さらに情報制御部３０１は、優先度の高い電源順に優先度管理テーブル３０５中の行集合を並べ替える。

　優先度が同一の電源が存在する場合、情報制御部３０１は、他の項目を参照して順番を決定する。例えば情報制御部３０１は、送電量や電力損失を考慮するなどして、順番を決定する。

　ステップＳ１１０２では情報制御部が、式（必要送電量）＜（優先度が一番高い送電タスクの発電症）に合致するか否か判断する。具体的には図１，３に示すような情報制御部３０１は、優先度の一番高い送電タスクの、最大送電量が、必要送電量よりも大きいかをチェックする。最大送電量が、必要送電量よりも大きい場合はステップＳ１１０３へ、小さい場合はステップＳ１１０４へ進む。

　ステップＳ１１０３では情報制御部が、優先度の一番高い送電タスクの送受電装置を送電元、最大送電量を送電量と決定する。具体的には図１，３に示すような情報制御部３０１は、S１１０２で必要送電量と比較した送電タスクの送受電装置を送電元に決定する。また、情報制御部３０１は、かかる必要送電量を送電量として決定する。ステップＳ１１０５にて情報制御部３０１は、各送受電装置に送電の指示を行う。

　ステップＳ１１０４で情報制御部３０１は、必要送電量から優先度の一番高い送受電装置の最大電力量を差し引いた電力量を、必要送電量に設定する。そして、情報制御部３０１は、優先度の一番高い送電タスクを、ステップS１１００で説明した集合から除外する。そしてステップS１１０２に戻り、情報制御部３０１は、優先度が一番高い送受タスクの最大送電量と必要送電量とを比較する。

　以上のように、電力融通システムが動作する。このため、第１の実施形態によれば、電力融通システムは電源の種別に応じて設定された優先度に基づいて電力融通することが可能である。

〔第２の実施形態〕
　第２の実施の形態は、電力融通システムが、電源となる発電装置が再生可能エネルギーか否かを考慮して、優先度管理テーブル３０５の優先度を設定する。その他の部分については第１の実施の形態と同様であり、同様の部分は説明を省略する。

　送受電装置１０１が管理する発電装置が太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスなどの再生可能エネルギーを利用したものである場合、電力融通システムはこれらの優先度を高くする。

　具体的には、情報制御部３０１が、再生可能エネルギーによる電源の優先度を優先度１として優先度管理テーブル３０５に登録する。これに基づき情報制御部３０１が、図８のフローに従って電力融通の送電元を決定する。

　これにより電力融通システムは再生可能エネルギーを利用した電源に基づく電力を優先して融通することが可能である。また、電力融通システムは再生可能エネルギーの種類に応じてさらなる優先度をつけてもよい。

〔第３の実施形態〕
　第３の実施形態は、電力融通システムが電源の優先度と送電タスクの送電可能な量にもとづいて送電元、送電量を決定する点が先の実施の形態と異なる。

　第３の実施形態では、送電タスクの集合は図１に示す送受電装置１０１に関する情報を構成する。図４に示すように、送電タスクの集合は、送電先の送受電装置１０１、送電元の送受電装置１０１、送電元の電源、すなわち発電装置１０４ｂ、および送電可能な最大送電量と最小送電量を含む。

　図１に示す電力融通システム９０において、図１に示す情報制御部３０１は、送電元の送受電装置１０１と送電量を決定する。かかる決定は、図４に示す最大送電量と最小送電量の両方または少なくともいずれか一方に基づく。

　図８のステップＳ１１０１において優先度が同一のタスクが複数存在した場合、電力融通システムは送受電装置情報テーブル３０４の最小送電量と最大送電量を考慮する。

　例えば、電力融通システムは送電元の数を少なくする場合には最大電力量が大きいタスクを選択し、そのタスクの最大送電量を送電量とする。送電量が要求量に満たない場合には電力融通システムはさらに最大電力量が大きいタスクを選択し、それらを組み合わせて送電元と決定する。第３の実施形態は、送電効率を向上させることが可能である。

　一方、送電元の数を多くする場合には電力融通システムは最小電力量が小さいタスクを複数選択し組み合わせることができる。または電力融通システムは優先度が同一のタスクをすべて選択するように送電元を決定することができる。これにより送電元を分散することができるので電力融通システムは電力融通をより確実に行うことができる。

〔第４の実施形態〕
　第４実施形態は、電源の優先度と必要送電量の時間を考慮して送電元、送電量を決定する点が先の実施の形態と異なる。図４に示す送受電装置１０１に関する情報は、さらに送電元の候補となる送受電装置１０１が送電可能な時間を含む（不図示）。

　図１に示す情報制御部３０１は、送電先の候補となる送受電装置１０１からの要求に含まれる電力の融通が必要な時間と、送電可能な時間とを照合する。情報制御部３０１は、かかる照合に基づき送電元の送受電装置１０１を決定する。

　図７のステップＳ１０００において、コントローラ１００は、融通先の送受電装置１０１に対し、送受電装置１０１から「必要送電量」と送電が必要な時間（要求時間）を送信することを要求する。

　要求時間は、例えば、融通先の電力系統１０３において電力の融通が必要な、所定の時刻から始まる、所定の長さの時間である。所定の時刻は一定でもよく、状況に応じて変化してもよい。所定の長さは一定でもよく、状況に応じて変化してもよい。

　そして、コントローラ１００は、融通元となる各送受電装置１０１に対し、送受電装置１０１から、送受電装置情報と共に「送電可能な時間」を送信することを要求する。送電可能な時間は、融通元の電力系統１０３において電力の融通が可能な、所定の時刻から始まる、所定の長さの時間である。所定の時刻は一定でもよく、状況に応じて変化してもよい。所定の長さは一定でもよく、状況に応じて変化してもよい。

　ステップＳ１００２にてコントローラ１００は、融通先及び／又は融通元の送受電装置１０１から受信した情報を、送受電装置情報テーブル３０４に登録する。そしてステップＳ１００３において、コントローラ１００の情報制御部３０１は、送電元、送電量を決定する。

　送電元、送電量の決定は、必要送電量と要求時間、送受電装置情報記憶部３０２、および優先度情報記憶部３０３からの情報に基づく。具体的には図８のステップＳ１１０１において、優先度の高い電源順に行集合を並べ替えた後、要求時間が送電可能時間内に入るものを送電元として決定する。

　そしてステップS１１０５においてコントローラ１００は送電元、送電量ともに送電時間を指定して制御指示を作成する。送受電装置は制御指示に従って指定された時間に送電を行う。

　第４の実施形態によれば電力系統、又は各送受電装置１０１は電力が要求される時間に必要な電力を送電し、又は受電することができる。このため電力融通システムは電力の融通をよりきめ細かく行うことができる。

〔第５の実施形態〕
　第５の実施形態による電力融通システムの送受電装置情報テーブル３０４は、第１の実施の形態の送受電装置情報テーブル３０４に比べ、「発電単価」が追加されている点が異なる。かかる電力融通システムは第１の実施の形態の送受電装置情報テーブル３０４に「発電単価」を追加することができる。

　そして、かかる電力融通システムはこの発電単価に対して、優先度管理テーブル３０３に基づいた「電源」による補正を行う。そして、かかる電力融通システムは発電単価の低い順に送電優先度を決定する。

　例えば再生可能エネルギーの単価を低減する補正を行うことができる。これにより、例えば再生可能エネルギーの単価が他の電源より高かった場合でも、再生可能エネルギーについて高い優先度が得られ、また電力融通システムはこれを決定できる。

　これにより電力融通システムは再生可能エネルギーによる電力を優先して融通することが可能となる。また、再生可能エネルギーに限らず、任意の電源に対して発電単価を補正可能、又は優先度を調整可能であるため、より柔軟な運用が可能となる。

〔第６の実施形態〕
　第６の実施形態による電力融通システムは、第１の実施形態の変形である。第１の実施形態において、固定値としていたコントローラ１００の電力変換効率を、送電量に応じた変換効率を算出するように変更する。これにより送受電装置１０１から送信される発電量の情報に対し、動的に電力変換効率を決定することが可能となる。

　以上のように、第６の実施形態によれば、コントローラは各送受電装置１０１に対し、より変換効率の高い電力量での送電を指示することが可能となる。このため、電力融通システムは単純に最大電力量での送電指示をする場合よりも効率的な電力融通を行うことができる。

〔第７の実施形態〕
　第７の実施形態による電力融通システムは、第１の実施形態の変形である。各送受電装置１０１があらかじめ、隣接する送受電装置１０１との物理的距離を情報として保持する。

　各送受電装置１０１はさらに、コントローラ１００からの情報要求の際、他の情報と同時に送信する。これにより、コントローラ１００は送受電装置１０１間の送電時の電力損失を推定して算出することが可能となる。

　または、送受電装置情報テーブル３０２において送電タスクごとに送電距離を登録するようにしてもよい。

　以上のように、第７の実施形態によれば、電力変換時の損失に加え、送電時の電力損失を加味することが可能となるため、より効率的な送電優先度を決定することができる。

〔第８の実施形態〕
　第８の実施形態による電力融通システムは、優先度上位の送受電装置１０１の余剰電力に十分な余裕がある場合、より下位の送受電装置１０１の送電量を削減する。具体的には、図８のステップS1102にて、電力融通システムは、所定の場合に優先度の低い電源の電源の最大送電量を書き換える。

　所定の場合とは、優先度の一番高い送電タスクの最大送電量が必要送電量よりも大きく、その差が一定の値以上の場合である。電力融通システムは、例えば再生可能エネルギー以外の電源の最大送電量を、一定の値分削減した値にするよう、送電装置情報テーブル３０２を書き換える。

　第８の実施形態によれば、更に再生可能エネルギーの利用率を高め、火力発電等の利用率を抑えることが可能となる。

　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　これらは本発明の例示であり、上記の組み合わせや上記以外の様々な構成を採用することができる。例えば、コントローラ１００が基幹系統１０７を電力系統１０３と同様に電力融通のため、制御をしてもよい。　

　例えば、コントローラ１００が各送受電装置１０１に対して、必要送電量、送電先、および送電元となる送受電装置の優先度を示す制御指示を送ってもよい。かかる場合に送受電装置１０１が送電元を決定してもよい。

　また、優先度の高い電源を管理する送受電装置１０１において余剰電力がある場合には、電力融通システムは、その送受電装置から複数の他の送受電装置に電力を分配するように制御しても良い。

　また、電力融通システムは、送電装置情報テーブル３０４を送受電装置番号で管理するだけでなくともよい。電力融通システムは、送受電装置番号を送受電装置の端子番号と共に登録してもよい。この場合、電力融通システムは、送受電装置の端子を指定して送電しても良い。これによればより柔軟で正確に送電の制御が可能である。

　さらに、電力融通システムは、電源の優先度を電源の発電状況に応じてリアルタイムに設定してもよい。これによれば電力融通システムは、その時々の発電状況や予測される発電量に対応する精度の高い電力融通を実施することが可能となる。

　加えて、電源は発電装置のみならず一次電池や二次電池などの蓄電装置に置き換えることも可能である。

　図９は、本実施の形態に係る様々な構成の一例として、コントローラ１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。

　コントローラ１００は１台のサーバ８００に実装される。サーバ８００は、中央処理装置（ＣＰＵ）８０１、メモリ８０２、及びネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）８０３を備えている。コントローラ１００の機能は、これらハードウェアとコンピュータプログラムとの協働によって実現される。より詳細には、ＣＰＵ８０１は情報制御部３０１、メモリ８０２は送受電装置管理テーブル３０２、優先度管理テーブル３０３、ＮＩＣ８０３はコントローラ１００の送受信部３００の機能をそれぞれ担う。

　プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

　かかるプログラムは、図１に示す複数の電力系統１０３間での電力融通を管理する装置、すなわちコントローラ１００として、サーバ８００に代表されるコンピュータを機能させる。かかる構成の一例では、電力系統１０３ごとに、一の電力系統１０３から他の電力系統１０３へ、送電線１０６を介して電力を送る送受電装置１０１が配置している。

　かかるプログラムは、送受電装置１０１に関する情報を受信する機能、すなわち受信機能をコンピュータに付与する（もたせる）。かかるプログラムは、送受電装置１０１に関する情報を取得する機能、すなわち送受電装置情報取得機能をコンピュータに付与する。かかるプログラムは、電力系統１０３内の電源（発電装置１０４ｂ）の優先度を取得する機能、すなわち優先度情報取得機能をコンピュータに付与する。

　かかるプログラムは、送受電装置１０１に関する情報と電源の優先度に基づいて、送電元の送受電装置１０１および送電量を決定する機能をコンピュータに付与する。かかるプログラムは、その決定に基づいて送受電装置１０１に送電を行わせる制御指示を作成する機能をコンピュータに付与する。かかるプログラムは、制御指示を少なくとも送電元の送受電装置１０１へ送信する機能をコンピュータに付与する。

［関連技術］
　上述の通り、需要側が一定の電力を要求する場合、供給側は損失分を考慮して電力を提供しなければならない。このような損失を補い、エネルギーを安定して供給するため、電源の組み合わせによる発電量の調整が行われている。この調整を電力のベストミックスと呼ぶことがある。

　電力のベストミックスでは、安定した出力が得られるので、水力や原子力等がベース電力となる。その一方で出力を調整しやすいので、火力発電や揚水発電等が、その電力を調整して、需要のピークに合わせて電力を供給する役目を負う。

　一方で近年、化石燃料の枯渇の懸念や環境への配慮等から、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマス等の再生可能エネルギーを利用した発電に対する需要が高まっている。これに対応して、法的施策により再生可能エネルギーの買取価格を調整し、利用者の負担を軽減することで再生可能エネルギーの利用が推進されている。さらに、グリーン電力証書により、電気そのものの価値の他に環境付加価値を証書の形で加えることで再生可能エネルギーの利用を促進するシステムが提示されている。

　現在、電力損失を負担しているのは主に火力発電である。電源の中でも火力発電の環境負荷は高く、化石燃料の枯渇の懸念、環境への配慮を考慮すると、火力発電が損失を負担し続けることは望ましくない。この負担を他の電源で分担する必要がある。火力発電の負担を補うには、より環境負荷の低い電源を利用することが望ましい。再生可能エネルギーはその候補として適切であるといえる。

　しかしながら、電力融通の際、再生可能エネルギーの利用を十分に促進できていない。例えば、上述の再生可能エネルギーの利用を促進する施策では、買取価格の調整、託送料、証明書の申請や発行などの手続きが必要となり積極的な利用が困難である。

　この出願は、２０１２年１０月９日に出願された日本出願特願２０１２－２２４１２６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　　９０　　電力融通システム
　１００　　コントローラ
　１０１　　送受電装置
　１０２　　ネットワーク
　１０３　　電力系統
　１０４　　負荷又は発電装置
　１０４ａ　負荷
　１０４ｂ　発電装置
　１０５　　通信回線
　１０６　　送電線
　１０７　　基幹系統
　３００　　送受信部
　３０１　　情報制御部
　３０２　　送受電装置情報記憶部
　３０３　　優先度情報記憶部
　５０１　　電力処理部
　５０２　　情報処理部
　８００　　サーバ
　８０１　　ＣＰＵ
　８０２　　メモリ
　８０３　　ＮＩＣ

Claims

　電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置と、
　前記送受電装置と通信回線を介して接続するコントローラと、を備え、
　前記コントローラは、
　前記送受電装置から前記送受電装置に関する情報を受信する送受信手段と、
　前記送受電装置に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段と、
　前記電力系統内の電源の優先度を記憶する優先度情報記憶手段と、
　前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する情報制御手段と、を有し、
　前記送受信手段は前記制御指示を少なくとも前記送電元の送受電装置へ送信し、
　前記送受電装置は前記制御指示に従って送電を行い、
　複数の前記電力系統間で電力を融通することを特徴とする電力融通システム。
　前記情報制御手段は、再生可能エネルギーを利用した電源の前記優先度を高く設定し、設定した優先度を前記優先度情報記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１に記載の電力融通システム。
　前記送受電装置に関する情報は、送電先の前記送受電装置、送電元の前記送受電装置、送電元の電源、および送電可能な最大送電量と最小送電量を含む送電タスクの集合で構成され、
　前記情報制御手段は、前記最大送電量と前記最小送電量の両方または少なくともいずれか一方に基づいて、送電元の前記送受電装置と送電量を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の電力融通システム。
　前記制御指示に従って、一以上の前記送受電装置が一以上の他の送受電装置に送電することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力融通システム。
　前記送受電装置は、前記送受電装置が配置される前記電力系統の電力需給の状況を管理し、
　前記電力系統内の電力が不足する場合に、前記コントローラに対して、電力の融通を求める必要送電量および電力の融通が必要な時間を示す要求を送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電力融通システム。
　前記送受電装置に関する情報は前記電源の発電単価を含み、
　前記情報制御手段は、前記発電単価に対して再生可能エネルギーを考慮した補正を行い、再生可能エネルギーに基づく電源の前記優先度を高く設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電力融通システム。
　前記送受電装置に関する情報は送電における電力損失を含み、
　前記情報制御手段は、前記電力損失に基づいて、前記送電元の送受電装置と前記送電量を決定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電力融通システム。
　前記送受電装置に関する情報は前記送電元の送受電装置が送電可能な時間を含み、
　前記情報制御手段は、前記送受電装置からの前記要求に含まれる電力の融通が必要な時間と、前記送電可能な時間と、を照合し、
　前記送電元の送受電装置を決定することを特徴とする請求項５に記載の電力融通システム。
　前記情報制御手段は、前記最大送電量が大きい送電タスクを優先して選択することにより、送電元の送受電装置と送電量を決定することを特徴とする請求項３に記載の電力融通システム。
　電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置であって、
　前記送受電装置と通信回線を介して接続するコントローラが、
　前記送受電装置から前記送受電装置に関する情報を受信する送受信手段と、
　前記送受電装置に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段と、
　前記電力系統内の電源の優先度を記憶する優先度情報記憶手段と、
　前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する情報制御手段と、を有し、
　前記送受信手段から送信される前記制御指示に従って送電を行うことを特徴とする送受電装置。
　電力系統ごとに配置され前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置と、通信回線を介して接続し、
　前記送受電装置から前記送受電装置に関する情報を受信する送受信手段と、
　前記送受電装置に関する情報を記憶する送受電装置情報記憶手段と、
　前記電力系統内の電源の優先度を記憶する優先度情報記憶手段と、
　前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する情報制御手段と、を有し、
　前記送受信手段はさらに前記制御指示を前記送受電装置に送信するコントローラ。
　電力系統ごとに配置され、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置に関する情報を取得し、
　前記電力系統内の電源の優先度情報を取得し、
　前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、
　前記決定に基づいて前記送受電装置へ送電の指示を行い、
　前記送受電装置は前記指示に従って送電を行うことを特徴とする電力融通方法。
　コンピュータに、複数の電力系統間での電力融通を管理する装置として機能させるプログラムを格納し、
　前記電力系統ごとに、前記電力系統から他の前記電力系統へ送電線を介して電力を送る送受電装置が配置されている場合に、
　前記プログラムは、
　前記送受電装置に関する情報を受信する受信機能と、
　前記送受電装置に関する情報を取得する送受電装置情報取得機能と、
　前記電力系統内の電源の優先度を取得する優先度情報取得機能と、
　前記送受電装置に関する情報と前記電源の優先度に基づいて、送電元の前記送受電装置および送電量を決定し、前記決定に基づいて前記送受電装置に送電を行わせる制御指示を作成する機能と、
　前記制御指示を少なくとも前記送電元の送受電装置へ送信する機能と、をもたせることを特徴とする非一時的なコンピュータ可読媒体。