WO2017130307A1 - 管理装置、及び、制御方法 - Google Patents

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power generation
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charging
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PCT/JP2016/052246
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矢部　正明
雄喜 小川
聡司 峯澤
隆司 新井
奥村　明
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a management apparatus and a control method that can effectively use electric power in a limited period in which electric power output from power generation facilities is limited.
  • HEMS Home Energy Management System
  • Patent Document 1 discloses a power storage type power generation capable of storing power from a power generation facility or a commercial power system (commercial power supply).
  • Patent Document 2 discloses an invention of a load control device that operates a load device using surplus power of a power generation device.
  • the supply and demand balance of the commercial power system may be disrupted due to the reverse power flow in which power is supplied from the customer where the power generation facility is introduced to the commercial power system.
  • the demand decreases significantly, and the supply increases as the power generation amount increases.
  • an electric power company plans a restriction period (time zone) in which the output from the power generation facility should be restricted, it creates restriction information including restriction contents (output upper limit) in the restriction period.
  • the electric power company provides the created restriction information to the power generation facility via the network. Then, the power generation facility suppresses the power generation amount so as not to exceed the output upper limit when the limit period comes in accordance with the provided limit information.
  • the reverse power flow is not reduced according to the instruction for suppressing the reverse power flow as described above, but the system voltage increases due to the actual reverse power flow, and the threshold voltage is set. When it reaches, it switches to charge operation.
  • the invention described in Patent Document 1 does not take into consideration that the restriction information is provided, and as such, the power cannot be suppressed even if the restriction period comes. As a result, in the invention described in Patent Document 1, it was not possible to effectively use power in the limited period.
  • the invention described in Patent Document 2 also refers to the case where power generation is regulated by a request from an electric power company. Nevertheless, since there is no specific description, it is unclear whether it is actually possible to effectively use power during the limited period.
  • surplus power is obtained on the assumption that the power actually generated by the solar cell (actual value of generated power) can be acquired. Absent. That is, in general facilities, power actually generated by a solar cell is not acquired for cost reduction. Therefore, it is difficult to grasp the surplus power (how much the power conditioner suppresses and outputs power). That is, in a general facility, electric power cannot be effectively used in the limited period.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a management device and a control method capable of effectively using power in a limited period in which power output from power generation equipment is limited
  • the purpose is to provide.
  • the management device provides: It is a management device that manages power generation equipment that outputs the power generated by the power generation module via a power conditioner, and power storage equipment that charges the power supplied from the power system or the power output from the power conditioner. And Control means is provided for controlling the power storage facility such that charging power increases in a limited period in which power output from the power conditioner is limited.
  • the present invention it is possible to effectively use power by appropriately increasing the charging power of the power storage facility during a limited period in which the power output from the power generation facility is limited.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a home system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the home system 1 is a so-called HEMS (Home Energy Management System) system that manages electric power used in the house H.
  • the home system 1 includes a PV (Photo Voltaics) panel 2, a PV-PCS (Photo Voltaics-Power Conditioning System) 3, an adapter 4, an EV-PCS (Electric Vehicle-Power Conditioning System) 5, and an EV (Electric Vehicle). ) 6, a power measuring device 7, a distribution board 8, a plurality of devices 9 (devices 9-1, 9-2,...), A management device 10, and a terminal device 11.
  • the home system 1 can communicate with the server 12 arranged outside the house H via the external wide area network N.
  • the server 12 stores restriction information 13 including a restriction period in which output from the PV-PCS 3 should be restricted.
  • the restriction information 13 is appropriately read from the PV-PCS 3 (adapter 4) or the management apparatus 10, for example. Details of the restriction information 13 will be described later.
  • PV panel 2 is a power generation module that generates power by receiving sunlight.
  • a case where the rated capacity (maximum generated power) of the PV panel 2 is 5 kW will be described as an example.
  • the PV panel 2 and the following PV-PCS 3 (adapter 4) constitute a power generation facility.
  • PV-PCS3 is a power conditioner for PV panel 2.
  • the PV-PCS 3 converts the electricity generated by the PV panel 2 from DC power to AC power, and supplies (outputs) it to the EV-PCS 5 via the power line D3.
  • the power supplied from the PV-PCS 3 can be reversely flowed (so-called power sale) to the commercial power system (commercial power source) PS via the EV-PCS 5.
  • the electric power supplied from the PV-PCS 3 is used for charging the EV 6 (storage battery 14) or used in the device 9 through the distribution board 8. Note that, in the limited period in which the output from the PV-PCS 3 is to be limited, the PV-PCS 3 adjusts the output active power (suppresses the output) by, for example, phase advance phase control.
  • the adapter 4 is a communication adapter that performs wireless communication as an example.
  • the adapter 4 is communicably connected to the management apparatus 10 via a wireless network (not shown) constructed in the house H.
  • a wireless network for example, communication conforming to a known communication standard such as Wi-Fi (registered trademark) or Wi-SUN (registered trademark) is performed.
  • the adapter 4 may be communicably connected to the server 12 via the wide area network N.
  • the PV-PCS 3 communicates with the management apparatus 10 through such an adapter 4.
  • the PV-PCS 3 receives the restriction information 13 sent from the management device 10 via the adapter 4.
  • the PV-PCS 3 (adapter 4) may directly access the server 12 and receive the restriction information 13 instead of from the management apparatus 10. In this way, when receiving the restriction information 13, the PV-PCS 3 suppresses output during the restriction period defined in the received restriction information 13.
  • the restriction information 13 will be described.
  • an output upper limit (up to what percentage of the rated capacity of the PV panel 2 can be output) in each time (time zone) is defined.
  • the output from 0 o'clock to 9 o'clock and from 15 o'clock to 24 o'clock is defined as 100% (that is, no limit).
  • the output from 9 o'clock to 11 o'clock, 11 o'clock to 13 o'clock, and 13 o'clock to 15 o'clock is specified as 40%.
  • the output may be defined as 0%.
  • Such a time zone in which the output is smaller than 100% is the limit period, and the output upper limit in the limit period is an upper limit value at which power can be output from the PV-PCS 3.
  • the restriction information 13 illustrated in FIG. 2A is an example and can be changed as appropriate. For example, instead of specifying the output upper limit by the ratio (%), the output upper limit may be specified by the power value (n [kW]).
  • the PV-PCS 3 sets the line Lp as the upper limit even if the PV panel 2 generates power as shown by the line La as shown in FIG. 2B, for example. , Output power.
  • the effective power output is adjusted by phase advance phase control, so that the upper limit value (line Lp) smaller than the power generated by the PV panel 2 is suppressed. Output power.
  • the PV-PCS 3 is in the situation where private consumption (power purchase) occurs during such a limited period. It is recognized that power can be output up to the amount consumed (when the amount of power generated by the PV panel 2 is sufficient). That is, as shown in Figure 2C, the backward flow P R in the linking point from C, and the power P G output from the PV-PCS3, the power P L that is home consumption, calculated by Equation 1 below. Note that self-consumption includes charging of the storage battery 14 of the EV 6 and power consumption in the device 9.
  • the transition of the power P L that is self-consumption is indicated by a chain line.
  • the transition of the generated power La generated by the PV panel 2 is indicated by a thin solid line.
  • the transition of the power P G output from the PV-PCS3 is indicated by a thick solid line.
  • the PV-PCS 3 has power up to 2 kW which is the upper limit value. and outputs the P G.
  • the power P L is equal to or exceeds the upper limit (time T1 ⁇ time T3), PV-PCS3 is increased to the same power value and the power P L and outputs the power P G.
  • the power P L is greater than the generated power La (at time T3 ⁇ 15), PV-PCS3 outputs power P G having the same power value and the generated power La.
  • the PV-PCS 3 shifts the phase so that the suppressed power generation amount Y1 becomes reactive power by phase advance phase control.
  • the own consumption is large time T2
  • the management device 10 simply obtains the suppressed power generation amount using the past power generation amount output from the PV-PCS 3.
  • EV-PCS5 is a power conditioner for EV6.
  • the EV-PCS 5 controls the charging and discharging of the storage battery 14 mounted on the EV 6.
  • the EV-PCS 5 supplies power from the commercial power system PS (power line D1) and PV-PCS3 (power line D3) to the storage battery 14 via the power line D4 when the storage battery 14 is charged. Further, the EV-PCS 5 supplies power from the storage battery 14 to the distribution board 8 via the power lines D4 and D2 when the storage battery 14 is discharged.
  • the EV-PCS 5 measures the value of power transmitted to the power lines D1, D3, and D4 at regular time intervals (as an example, every 30 seconds) in order to control charging and discharging.
  • the power line D1 is disposed between the commercial power system PS and the EV-PCS5
  • the power line D3 is disposed between the PV-PCS3 and the EV-PCS5
  • the power line D4 is disposed on the EV-PCS5.
  • EV6 EV-PCS 5
  • the EV-PCS 5 is connected to CT (Current Transformers) 1, 3, and 4 connected to the power lines D1, D3, and D4 via communication lines.
  • CT1, 3 and 4 are sensors for measuring an alternating current (the same applies to CT2 described later).
  • EV-PCS 5 measures the power value of power line D1 based on the measurement result of CT1.
  • EV-PCS 5 measures the power values of power lines D3 and D4 based on the measurement results of CT3 and 4.
  • the EV-PCS 5 is connected to the management apparatus 10 via a dedicated communication line L so as to be communicable.
  • the EV-PCS 5 transmits the measured power values of the power lines D1, D3, D4 to the management device 10 in response to a request from the management device 10, for example.
  • the EV-PCS 5 may communicate with the management apparatus 10 via the above-described wireless network built in the house H.
  • Such an EV-PCS 5 is controlled by the management apparatus 10 and is in one of the control states of manual operation, event operation, limited time cooperation operation, and plan operation, for example, as shown in FIG.
  • the limited-time cooperative operation is an operation that appropriately increases self-consumption in cooperation with the PV-PCS 3 during a limited period in which the output from the PV-PCS 3 should be limited.
  • the suppressed power generation amount is used for charging the storage battery 14 of the EV 6 to effectively utilize the generated power of the PV panel 2.
  • the details of the limited time cooperative operation will be described later together with the description of the management device 10.
  • control states are defined as manual operation, event operation, limited time linked operation, and plan operation in descending order of priority. That is, the priority is set higher in the order in which the user's intention is stronger. For this reason, for example, when an operation by the user is performed or a charge / discharge schedule arrives during the limited time linked operation, a transition is made to a high-priority control state such as manual operation or event operation. Specifically, as shown in the state transition diagram of FIG. 5, the EV-PCS 5 appropriately transitions the control state according to the event that has occurred.
  • EV 6 is an automobile equipped with a storage battery 14.
  • the storage battery 14 consists of a lithium ion secondary battery, for example (in addition, the kind of secondary battery is arbitrary).
  • the EV 6 and the EV-PCS 5 described above constitute a power storage facility.
  • a stationary storage battery may be used as the storage facility instead of the EV 6.
  • EV6 is connected to home system 1 (EV-PCS5) by a charging gun (not shown) (connection cable extending from power line D4).
  • the EV 6 can charge (accumulate) the storage battery 14 with the electric power supplied from the commercial power system PS and the PV-PCS 3 via the EV-PCS 5.
  • the EV 6 can also discharge power stored in the storage battery 14 and supply power to the device 9 via the EV-PCS 5 and the distribution board 8.
  • the charging gun is removed (disconnected from the home system 1), the drive system is operated using the electric power stored in the storage battery 14, and the EV 6 can run freely. It has become.
  • EV6 is not restricted to one, A plurality may be sufficient.
  • the power measuring device 7 measures the value of the power transmitted to the power line D2 of the house H at regular time intervals (for example, every 30 seconds).
  • the power line D2 is disposed between the EV-PCS 5 and the distribution board 8.
  • the power measuring device 7 is connected to the CT2 connected to the power line D2 via a communication line.
  • the power measuring device 7 measures the power value of the power line D2 based on the measurement result of CT2.
  • the power measuring device 7 includes a wireless communication interface, for example, and is communicably connected to the management device 10 via the above-described wireless network built in the house H.
  • the power measuring device 7 may be of a specification that is connected to such a wireless network via the adapter 4 in the same manner as the PV-PCS 3 described above.
  • the distribution board 8 distributes the power transmitted to the power line D2 to the devices 9. That is, the distribution board 8 distributes the power supplied via the power line D2 from the commercial power system PS (power line D1) or PV-PCS3 (power line D3) to the devices 9 connected to the power lines D5, D6,. To do.
  • the device 9 (devices 9-1, 9-2,...) Is an electric device such as an air conditioner, an illuminator, a floor heating system, a refrigerator, an IH (Induction Heating) cooker, a television, and a water heater. .. Are installed in the house H (including the site) and connected to power lines D5, D6,... Branched from the power line D2 by the distribution board 8.
  • the device 9 is communicably connected to the management device 10 via the above-described wireless network built in the house H.
  • the device 9 may be of a specification that is connected to such a wireless network via the adapter 4 in the same manner as the PV-PCS 3 described above.
  • the management device 10 is, for example, a HEMS controller.
  • the management apparatus 10 is installed in an appropriate place in the house H, and monitors the power consumed or generated in the house H, that is, the demand area. For example, the management device 10 generates a monitor screen including a numerical value and a graph representing the current value and cumulative value of power consumption and generated power, and causes the terminal device 11 to display the monitor screen.
  • the management apparatus 10 performs operation control and monitoring of the operation state of the PV-PCS 3, EV-PCS 5, and the device 9. Details of the management apparatus 10 will be described later.
  • the terminal device 11 is a portable device such as a smartphone or a tablet terminal including an input device such as a push button, a touch panel, and a touch pad, a display device such as an organic EL display and a liquid crystal display, and a communication interface.
  • the terminal device 11 is communicably connected to the management device 10 via the above-described wireless network constructed in the house H.
  • the terminal device 11 receives an operation from the user, and transmits information indicating the received operation content to the management device 10. Further, the terminal device 11 receives the information transmitted from the management device 10 and presented to the user, and displays the received information.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the management apparatus 10.
  • the management device 10 includes an in-home communication unit 21, an out-of-home communication unit 22, a data storage unit 23, and a control unit 24.
  • the home communication unit 21 is a communication unit for connecting to the above-described wireless network built in the house H and connecting to the EV-PCS 5 via the dedicated line L, for example. That is, the in-home communication unit 21 communicates with the PV-PCS 3, EV-PCS 5, power measuring device 7, device 9, and terminal device 11 under the control of the control unit 24. For example, the in-home communication unit 21 transmits the restriction information 13 described above to the PV-PCS 3. The in-home communication unit 21 transmits a corresponding control command to the EV-PCS 5 in order to change (transition) the control state of the EV-PCS 5. Further, the in-home communication unit 21 receives the power information transmitted from the power measuring device 7. In addition, the in-home communication unit 21 transmits the screen data generated by the control unit 24 to the terminal device 11.
  • the outside communication unit 22 is a communication adapter for connecting to an external wide area network N, for example, and communicates with the external server 12 under the control of the control unit 24.
  • the out-of-home communication unit 22 receives the above-described restriction information 13 sent from the server 12.
  • the data storage unit 23 is composed of, for example, a non-volatile semiconductor memory, and stores the power information received from the power measurement device 7 and the restriction information 13 received from the server 12. In addition, the data storage unit 23 stores various data (standards) used for determination when changing (transitioning) the current control state (manual operation, event operation, limited-time linked operation, plan operation) in the EV-PCS 5 and the control state. Value and margin).
  • the data storage unit 23 also stores past power generation amount information output by the PV-PCS 3.
  • the data storage unit 23 stores the maximum value of the power generation amount output by the PV-PCS 3 in the past two weeks as the past actual power generation amount in each time zone (for example, in units of 30 minutes).
  • the control unit 24 sets the past actual power generation amount (maximum power generation amount) in the same time zone stored in the data storage unit 23 to the PV panel 2 when there is no output restriction (so-called PV output suppression). The amount of power generation is estimated, and the amount of self-consumption power is subtracted from the amount of power generation, and the suppressed power generation amount is simply obtained.
  • the output restriction is issued when it is predicted with high probability that it is clear and the amount of solar radiation is high, so the PV panel 2 during the restriction period generates power to the same level as the past actual power generation amount. This is because it can be regarded as.
  • the merit of using the maximum value in the past two weeks is that at least one sunny day is included in two weeks (it exists with a very high probability), and effective past actual power generation The quantity will always be remembered. In one week, it may happen that there is no clear day during the rainy season. Furthermore, since the season does not change significantly in the past two weeks, the power generation amount estimated using the past actual power generation amount is appropriate.
  • the data storage unit 23 stores device information that defines the hardware configuration of the home system 1. This device information includes, for example, control and monitoring of various hardware (PV-PCS3, EV-PCS5, EV6, power measuring device 7, device 9, and terminal device 11) connected to the home system 1. Necessary information (for example, setting information, reference value, margin, status) is included.
  • the data storage unit 23 also stores contract information representing a power sale contract that the user has with the electric power company.
  • the contract information includes, for example, information indicating that the power sale contract is surplus purchase or full quantity purchase.
  • the control unit 24 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory) (all not shown), and controls the entire management apparatus 10.
  • the control unit 24 controls the power storage facilities (EV-PCS5, EV6) so that the charging power increases in a limited period in which the power output from the PV-PCS3 is limited.
  • control unit 24 includes a power information collection unit 241, a restriction information acquisition unit 242, a power utilization control unit 243, an operation reception unit 244, and a display control unit 245.
  • These functions are realized by the CPU using the RAM as a work memory and appropriately executing various programs stored in the ROM (for example, a power utilization control process and a limited time cooperation control process described later), for example. Is done.
  • the power information collection unit 241 collects power information including the amount of power measured by the power measurement device 7. That is, the power information collection unit 241 collects the power consumption amount consumed by the device 9. In addition, the power information collection unit 241 collects the power values of the power lines D1, D3, and D4 measured by the EV-PCS 5.
  • the restriction information acquisition unit 242 acquires the restriction information 13 stored in the server 12 through the outside communication unit 22. That is, the restriction information acquisition unit 242 acquires the restriction information 13 as illustrated in FIG.
  • the power utilization control unit 243 controls the EV-PCS 5 to charge the EV6 (storage battery 14) with the suppressed power generation amount in order to effectively use the suppressed power generation amount. Specifically, the power utilization control unit 243 performs charging of the EV 6 when the following conditions 1 to 4 are all satisfied during the EV-PCS 5 limited-time cooperative operation.
  • Condition 1 requires that there is a target device (PV-PCS3, EV-PCS5, EV6) and that limited time cooperation control is permitted (execution setting is on). Specifically, 1a) PV-PCS3 is installed. 1b) The user's power sale contract is excessive purchase (not full purchase). 1c) The control execution setting is ON and the PV-PCS 3 suppresses the output. 1d) EV-PCS5 is installed. 1e) EV6 is connected to home system 1 (EV-PCS5). These are required as Condition 1.
  • Requirement 2 is that power purchase amount ⁇ ⁇ .
  • This ⁇ is a predetermined amount (a value close to 0 as an example).
  • ⁇ a certain amount
  • charging EV6 increases the amount of electricity purchased, so EV6 is not charged.
  • ⁇ plays a role as a margin for giving a time width to the power purchase amount and allowing temporary power purchase. This reduces the influence of measurement errors when determining whether to execute control.
  • Requirement 3 is that upper limit value + ⁇ ⁇ power generation amount.
  • This upper limit is the upper limit of the power that can be output by the PV-PCS 3 during the limit period (line Lp shown in FIG. 2B described above), and the rated capacity of the PV panel 2 is multiplied by the upper limit (%) of the limit information 13.
  • Value. ⁇ is a predetermined amount (a value close to 0 as an example). As a result, the EV 6 is not charged while the power generation amount from the PV-PCS 3 is small and less than the upper limit value + ⁇ . That is, ⁇ plays a role as a margin for suppressing unnecessary power purchase with respect to fluctuations in power generation amount and power consumption amount from the PV-PCS 3 in real time.
  • Condition 4 requires that the power generation amount of PV panel 2 (past actual power generation amount)> power consumption-power purchase allowable setting value + ⁇ . Since the power generation amount of the PV panel 2 is not acquired as described above, the past actual power generation amount is used.
  • the past actual power generation amount is, for example, the past actual power generation amount in the same time period among the past actual power generation amounts (maximum power generation amount in units of 30 minutes) stored in the data storage unit 23 in the past two weeks.
  • the power purchase allowable setting value is a value that determines how much power purchase is permitted when charging the EV 6 and can be arbitrarily set by the user.
  • ⁇ is a predetermined amount (a value close to 0 as an example).
  • ⁇ plays a role as a margin for assuming that the power generation amount of the PV panel 2 is smaller than the past actual power generation amount in order to tighten the activation condition of power purchase.
  • a comparison is made using a value obtained by subtracting the amount equivalent to the charging power of EV6 from the amount of power consumption.
  • the charging power of EV6 the power value of power line D4 measured by EV-PCS5 is used.
  • the EV 6 is not charged and the power is sold. May be performed. Therefore, in addition to the condition that the power consumption is equal to or greater than the upper limit value, EV6 is charged when all these conditions are satisfied.
  • the power utilization control unit 243 simply estimates the power generation amount of the PV panel 2 using the past actual power generation amount (maximum power generation amount in units of 30 minutes). This is because, as described above, the PV panel 2 during the restriction period can be regarded as generating power to the same extent as the past actual power generation amount (the output restriction is issued because it is clear and the amount of solar radiation is large. Is expected). That is, the power utilization control unit 243 simply obtains the suppressed power generation amount by subtracting the private power consumption amount from the past actual power generation amount in the same time zone stored in the data storage unit 23.
  • the power utilization control unit 243 instructs the EV-PCS 5 about the amount of charge in order to execute charging of the EV 6.
  • the power utilization control unit 243 sets Pa to a power purchase allowable setting value (a value that determines how much power purchase is permitted when charging the EV 6).
  • This Pa is a fixed value (for example, 0.5 kW), and is set to increase the purchase of electric power in order to charge the EV-PCS 5 with the EV 6. That is, by setting Pa, which is a value larger than 0, to the EV-PCS 5 power purchase allowable setting value, the EV-PCS 5 increases the charging power (charge amount) until the purchase of the Pa occurs. Charge the battery.
  • the PV-PCS 3 increases and outputs power so that the amount of purchased and sold power (reverse power flow P R in FIG. 2C) converges to zero. Then, since there is no power purchase, the EV-PCS 5 charges EV6 by increasing the charging power until power purchase of Pa occurs again. By repeating these steps, the self-consumption including the charging power of EV6 increases to the power generation amount of panel 2, and PV-PCS3 does not suppress the output (without generating the suppressed power generation amount). Will output the generated power. Then, the EV-PCS 5 can utilize the amount that would otherwise be the suppressed power generation amount for charging the EV 6 (storage battery 14).
  • the control time constant of the PV-PCS 3 is long, for example, several tens of seconds or more, it takes a long time to stabilize the control state.
  • a fixed value (Pa) to the power purchase allowable setting value of EV-PCS5
  • the suppressed power generation amount is efficiently utilized even in the control state of PV-PCS3 having a long control time constant. It becomes possible.
  • the operation accepting unit 244 accepts operation data in response to a user's operation using the terminal device 11 (for example, various operations on the EV-PCS 5).
  • the display control unit 245 generates various screen data to be supplied to the terminal device 11. For example, the display control unit 245 generates operation screen data for operating the EV-PCS 5. Such screen data is transmitted to the terminal device 11 by the home communication unit 21.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the power utilization control process executed by the control unit 24.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a limited time cooperation control process (subroutine).
  • the control unit 24 determines whether or not the PV-PCS 3 is present (is installed) (step S101). That is, the control unit 24 determines whether or not the home system 1 has a power generation facility. As an example, the control unit 24 determines the presence / absence of the PV-PCS 3 from the device information stored in the data storage unit 23. When determining that there is no PV-PCS 3 (step S101; No), the control unit 24 ends the power utilization control process as it is.
  • step S101 when it is determined that there is the PV-PCS 3 (step S101; Yes), the control unit 24 determines whether or not the power sale contract is a surplus purchase (step S102). That is, the control unit 24 determines whether or not the power sale contract concluded between the user and the electric power company is surplus purchase. As an example, the control unit 24 determines whether or not the power sale contract is a surplus purchase from the contract information stored in the data storage unit 23. When determining that the power sale contract is not excessive purchase (step S102; No), the control unit 24 ends the power utilization control process as it is.
  • the control unit 24 determines whether or not the limited-time cooperation control is permitted during the limited period (Ste S103). For example, the control unit 24 compares the restriction information 13 stored in the data storage unit 23 with the current date and time to determine whether or not the restriction period has come. Further, the control unit 24 determines whether or not the limited time cooperation control is permitted from the device information (setting information of the EV-PCS 5) stored in the data storage unit 23. If the control unit 24 determines that the time limit is not reached or the time-restricted cooperative control is not permitted (step S103; No), the power utilization control process ends.
  • step S104 determines whether or not the home system 1 has a charging facility. As an example, the control unit 24 determines the presence / absence of the EV-PCS 5 from the device information stored in the data storage unit 23. When determining that there is no EV-PCS 5 (step S104; No), the control unit 24 ends the power utilization control process as it is.
  • step S104 when it is determined that the EV-PCS 5 exists (step S104; Yes), the control unit 24 determines whether the EV 6 is connected (step S105). That is, the control unit 24 determines whether or not the EV 6 is connected to the home system 1 (EV-PCS 5) with a charging gun (not shown). As an example, the control unit 24 determines whether the EV 6 is being connected from the device information (EV 6 status) stored in the data storage unit 23. When determining that the EV 6 is not connected (No at Step S105), the control unit 24 ends the power utilization control process as it is.
  • step S105 when it is determined that the EV 6 is connected (step S105; Yes), the control unit 24 executes a limited time cooperation control process (step S106).
  • step S106 the details of the limited time cooperation control process will be described with reference to FIG.
  • the control unit 24 determines whether or not the power purchase amount ⁇ ⁇ (step S201).
  • ⁇ is a predetermined amount (a value close to 0 as an example), and plays a role as a margin for allowing a temporary power purchase by giving a time width to the power purchase amount. If the control unit 24 determines that the power purchase amount ⁇ ⁇ is not satisfied (the power purchase amount is greater than ⁇ ) (step S201; No), the control unit 24 proceeds to a process of step S209 described later.
  • the control unit 24 determines whether or not the upper limit value + ⁇ ⁇ the power generation amount is satisfied (step S202).
  • the upper limit value is the upper limit of the power that can be output by the PV-PCS 3 during the limit period, and is obtained from the limit information 13 described above (line Lp shown in FIG. 2B).
  • ⁇ is a predetermined constant amount (a value close to 0 as an example), in order to suppress unnecessary power purchase against fluctuations in power generation amount and power consumption amount from the PV-PCS 3 in real time. Plays a role as a margin. If the control unit 24 determines that the upper limit value + ⁇ ⁇ the amount of power generation is not satisfied (the power generation amount is less than the upper limit value + ⁇ ) (step S202; No), the control unit 24 proceeds to step S209 described later.
  • step S202 when it is determined that the upper limit value + ⁇ ⁇ the power generation amount (step S202; Yes), the control unit 24 determines whether the control state of the EV-PCS 5 is a plan operation or a limited time cooperative operation (step). S203). That is, the control unit 24 determines whether the EV-PCS 5 is currently controlled by the plan operation or the limited time cooperation operation. If the control unit 24 determines that the control state of the EV-PCS 5 is not the plan operation or the limited time linked operation (manual operation or event operation) (step S203; No), the control unit 24 proceeds to step S209 described later.
  • the control unit 24 determines that the past actual power generation amount> the power consumption amount ⁇ the power purchase allowable setting value + ⁇ . Is determined (step S204).
  • the past actual power generation amount is, for example, the past actual power generation amount in the same time period among the past actual power generation amount (maximum power generation amount in 30 minute units) in the past two weeks stored in the data storage unit 23.
  • the power purchase allowable setting value is a value that defines how much power purchase is permitted when charging the EV 6 (storage battery 14), and can be arbitrarily set by the user.
  • ⁇ is a predetermined amount (a value close to 0 as an example), and it is assumed that the power generation amount is smaller than the actual value (the past maximum power generation amount) in order to tighten the activation condition of power purchase. It plays a role as a margin.
  • the control unit 24 determines that the past actual power generation amount> the power consumption amount ⁇ the power purchase allowable setting value + ⁇ is not satisfied (the past actual power generation amount is equal to or less than the power consumption amount ⁇ the power purchase allowable setting value + ⁇ ) (step S204; No). Then, the process proceeds to step S209 described later.
  • step S204 when it is determined that the past actual power generation amount> the power consumption amount ⁇ the power purchase allowable setting value + ⁇ (step S204; Yes), the control unit 24 sets the control state of the EV-PCS 5 to the limited time linked operation (step S204). S205). That is, if the current control state is a plan operation, the control unit 24 changes to a limited time cooperative operation, and if the current control state is a limited time cooperative operation, the control unit 24 maintains it.
  • the control unit 24 sets Pa to the power purchase allowable setting value of the EV-PCS 5 (step S206).
  • This Pa is a fixed value (for example, 0.5 kW), and is set to increase the charging of the EV 6 (storage battery 14) with respect to the EV-PCS 5.
  • the control unit 24 turns on the power purchase setting when the EV-PCS 5 is restricted (step S207). By turning on the power purchase setting at the time of restriction, the EV-PCS 5 increases the amount of charge until power purchase occurs and charges the EV 6.
  • the control unit 24 sets the operation mode of the EV-PCS 5 to “EV charging” (step S208). That is, the control unit 24 instructs the EV-PCS 5 to perform a charging operation. Then, the control unit 24 finishes the limited time cooperation control process.
  • the EV-PCS 5 instructed to perform the charging operation increases the charging power until the purchase of the Pa set in step S206 occurs, and charges the EV 6.
  • the PV-PCS 3 increases and outputs power so that the amount of purchased and sold power (reverse power flow P R in FIG. 2C) converges to zero.
  • the EV-PCS 5 charges EV6 by increasing the charging power until power purchase of Pa occurs again.
  • self-consumption including the charging power of the EV 6 increases to the power generation amount of the panel 2 (past actual power generation amount).
  • EV-PCS 5 increases the charging power along the alternate long and short dash line Lb, and EV6 Charge the battery. Then, the PV-PCS 3 outputs the electric power generated by the PV panel 2 along the generated power La without suppressing the output (without generating the suppressed power generation amount). In other words, the EV-PCS 5 can utilize the amount that would otherwise be the suppressed power generation amount for charging the EV 6 (storage battery 14).
  • the control unit 24 determines whether the control state of the EV-PCS 5 is the cooperation operation at the time of restriction. It is determined whether or not (step S209). That is, the control unit 24 determines whether the EV-PCS 5 is currently charging the EV 6 at the time of restriction. If the control unit 24 determines that the control state of the EV-PCS 5 is not the limited-time cooperative operation (step S209; No), the limited-time cooperative control process ends.
  • control unit 24 turns off the power purchase setting at the time of restriction of the EV-PCS 5 (step S210). ). By turning off the power purchase setting at the time of restriction, the EV-PCS finishes charging the EV 6 at the time of restriction.
  • the control unit 24 sets the EV-PCS 5 control state to the plan operation (step S211). That is, the control unit 24 changes the control state of the EV-PCS 5 from the limited time linked operation to the plan operation.
  • the charging power of the power storage facility (EV-PCS5) is appropriately increased in the limited period in which the power output from the power generation facility (PV-PCS3) is limited.
  • the power can be used effectively.
  • the amount can be estimated and used for charging the EV6 (storage battery 14) by the EV-PCS5. Thereby, the cost of a system can be held down appropriately.
  • control unit 24 simply subtracts the private power consumption (for example, the power measured by the power measuring device 7) from the past actual power generation (the past actual power generation during the same time period), and simply reduces the suppressed power generation.
  • the above-described ⁇ (margin for assuming the power generation amount to be smaller than the actual value) may be further subtracted.
  • the control unit 24 converts the obtained suppressed power generation amount into a charge amount corresponding to the W value, and instructs the EV-PCS 5 to charge the charge amount.
  • the charge amount of EV6 can be adjusted according to the suppressed power generation amount, the suppressed power generation amount can be utilized more efficiently.
  • control unit 24 is characterized by planning a charging / discharging schedule of the EV 6 for the EV-PCS 5 based on the restriction information 13. Specifically, as shown below, a charging / discharging schedule is planned so that EV6 (storage battery 14) can be charged during the limited period.
  • the control unit 24 discharges the EV 6 and secures a capacity capable of charging the storage battery 14 before the limit period arrives. Further, the user is prompted to use the EV 6 on the day before the limit period arrives, and the remaining amount of the storage battery 14 is reduced. In addition, charging using the midnight time zone is stopped at night the day before the limit period arrives. You may plan about the capacity
  • minimum power sale mode an operation mode in which surplus charging is performed
  • the home system 1 has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to, for example, a building system arranged in a building.
  • the management apparatus 10 may be arranged outside the house H.
  • the server 12 illustrated in FIG. 1 may function as the management device 10.
  • the electric power can be effectively utilized by appropriately increasing the charging power of the power storage facility (EV-PCS5) in the limited period.
  • the exclusive management apparatus 10 was used was demonstrated in the said embodiment, by applying the operation program which prescribes
  • Such a program distribution method is arbitrary.
  • a CD-ROM Compact Disk Read-Only Memory
  • DVD Digital Versatile Disk
  • MO Magnetic Optical Disk
  • a memory card etc.
  • a computer It may be stored in a recording medium and distributed, or distributed via a communication network such as the Internet.
  • the present invention can be employed in a management apparatus and a control method that can effectively use power in a limited period in which power output from the power generation facility is limited.

Landscapes

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  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

ＰＶ－ＰＣＳ（3）は、ＰＶパネル（2）が発電した電力を出力する。ＥＶ－ＰＣＳ（5）は、商用電力系統（PS）から供給された電力またはＰＶ－ＰＣＳ（3）から出力された電力をＥＶ（6）に充電する。ＰＶ－ＰＣＳ（3）は、直接または間接的にサーバ（12）から制限情報（13）を受信する。そして、ＰＶ－ＰＣＳ（3）から出力する電力が制限される制限期間において、管理装置（10）は、簡易的に推定したＰＶパネル（2）の発電量から抑制発電量を求め、この抑制発電量を上限として、充電電力が増加するようにＰＶ－ＰＣＳ（3）を制御する。

Description

管理装置、及び、制御方法
　本発明は、発電設備から出力する電力が制限される制限期間において、電力を有効に活用できる管理装置、及び、制御方法に関する。
　近年、太陽光発電に代表される発電設備が導入されたホームシステム（一例として、ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）が普及している。このホームシステムでは、一般家庭の電力を適切に管理できるようになっている。
　また、ホームシステムでは、電気自動車や据え置き型の蓄電池といった蓄電設備が導入されている場合も多い。これら発電設備と蓄電設備とが導入されたホームシステムの先行技術として、例えば、特許文献１には、発電設備または商用電力系統（商用電源）からの電力を貯蔵できるようにした電力貯蔵型の発電システムの発明が開示されている。また、特許文献２には、発電装置の余剰電力を用いて負荷機器を稼働させる負荷制御装置の発明が開示されている。
特許第５７３８２１２号公報 特開２０１３－１１０９５１号公報
　ところで、発電設備が導入された需要家から商用電力系統へ電力が供給される逆潮流により、商用電力系統の需給バランスが崩れることがある。例えば、快晴の休日には、需要が大幅に減少するとともに、発電量の増加に伴い供給が増加する。
　そこで、商用電力系統の需給バランスを保つために、電気事業者が需要家に対して時間を指定して逆潮流の抑制（制限）を予め指示するための制度の整備が進められている。例えば、２０１４年には日本の資源エネルギー庁から、太陽光発電に対する出力制御ルールが公示されている。この出力制御ルールは、発電設備の発電量を調整して、商用電力系統への売電を抑えるものである。
　具体的な運用の一例として、電気事業者は、発電設備からの出力を制限すべき制限期間（時間帯）を計画すると、その制限期間における制限内容（出力上限）を含む制限情報を作成する。電気事業者は、作成した制限情報を、ネットワークを介して、発電設備に提供する。そして、発電設備は、提供された制限情報に沿って、制限期間が到来すると、出力上限を超えないように発電量を抑制する。
　しかしながら、特許文献１に記載された発明では、上述のような逆潮流を抑制するための指示に応じて逆潮流を減少させるものではなく、実際の逆潮流により系統電圧が上昇し、閾値電圧に達した場合に、充電運転に切り替えるものである。つまり、特許文献１に記載された発明では、制限情報が提供されることを何ら考慮していないため、そのままでは、制限期間が到来しても、電力を抑制することができない。その結果、特許文献１に記載された発明では、制限期間において、電力を有効に活用することができなかった。
　一方、特許文献２に記載された発明では、電力会社からの要請により発電が規制される場合についても言及している。それでも、具体的な記載がないため、実際に、制限期間において、電力を有効に活用することが可能であるのか不明である。また、そもそも、特許文献２に記載された発明では、太陽電池で実際に生成されている電力（発電電力の実績値）が取得できることを前提として余剰電力を求めているが、一般的とは言えない。つまり、一般的な設備では、コスト削減のため、太陽電池で実際に生成されている電力を取得していない。そのため、余剰電力（パワーコンディショナがどのくらい抑制して電力を出力しているのか）について、把握することが困難となっている。すなわち、一般的な設備では、制限期間において、電力を有効に活用することができなかった。
　本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、発電設備から出力する電力が制限される制限期間において、電力を有効に活用することのできる管理装置、及び、制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る管理装置は、
　発電モジュールが発電した電力をパワーコンディショナを介して出力する発電設備と、電力系統から供給された電力または前記パワーコンディショナから出力された電力を充電する蓄電設備と、を管理する管理装置であって、
　前記パワーコンディショナから出力する電力が制限される制限期間において、充電電力が増加するように前記蓄電設備を制御する制御手段を備える。
　本発明によれば、発電設備から出力する電力が制限される制限期間において、蓄電設備の充電電力を適宜増加させることで、電力を有効に活用することができる。
本発明の実施形態１に係るホームシステムの全体構成の一例を示すブロック図である。 制限情報の一例を説明するための模式図である。 制限期間を説明するための模式図である。 逆潮流を説明するための模式図である。 制限期間における発電量と消費電力量との関係を説明するための模式図である。 ＥＶ－ＰＣＳにおける各制御状態を説明するための模式図である。 ＥＶ－ＰＣＳにおける各制御状態の関係を説明するための状態遷移図である。 管理装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る電力活用制御処理の一例を示すフローチャートである。 制限時連携制御処理（サブルーチン）の一例を示すフローチャートである。 充電電力を増加させる様子を説明するための模式図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。以下では、具体例として、本発明がホームシステムに適用される場合について説明するが、例えば、ビルシステムについても同様に本発明を適用することができる。すなわち、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素または全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１に係るホームシステム１の全体構成の一例を示すブロック図である。このホームシステム１は、家屋Ｈ内で使用される電力の管理を行う、いわゆる、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）と呼ばれるシステムである。ホームシステム１は、ＰＶ（Photo Voltaics）パネル２と、ＰＶ－ＰＣＳ（Photo Voltaics - Power Conditioning System）３と、アダプタ４と、ＥＶ－ＰＣＳ（Electric Vehicle - Power Conditioning System）５と、ＥＶ（Electric Vehicle）６と、電力測定装置７と、分電盤８と、複数の機器９（機器９－１，９－２，…）と、管理装置１０と、端末装置１１と、を備えている。
　また、ホームシステム１は、外部の広域ネットワークＮを介して、家屋Ｈ外に配置されたサーバ１２と通信可能となっている。このサーバ１２は、ＰＶ－ＰＣＳ３からの出力を制限すべき制限期間を含む制限情報１３を記憶している。この制限情報１３は、例えば、ＰＶ－ＰＣＳ３（アダプタ４）または管理装置１０から適宜読み出される。なお、制限情報１３の詳細については、後述する。
　ＰＶパネル２は、太陽光を受けて発電を行う発電モジュールである。以下では、ＰＶパネル２の定格容量（最大発電電力）が、一例として、５ｋＷである場合について説明する。また、このＰＶパネル２と、以下のＰＶ－ＰＣＳ３（アダプタ４）とが発電設備を構成する。
　ＰＶ－ＰＣＳ３は、ＰＶパネル２用のパワーコンディショナである。ＰＶ－ＰＣＳ３は、ＰＶパネル２が発電した電気を直流電力から交流電力に変換し、電力線Ｄ３を介してＥＶ－ＰＣＳ５に供給（出力）する。このようにＰＶ－ＰＣＳ３から供給された電力は、ＥＶ－ＰＣＳ５を介して、商用電力系統（商用電源）ＰＳに逆潮流（いわゆる売電）することが可能となっている。この他にも、ＰＶ－ＰＣＳ３から供給された電力は、ＥＶ６（蓄電池１４）への充電に使用され、または、分電盤８を通じて機器９にて使用される。なお、ＰＶ－ＰＣＳ３からの出力を制限すべき制限期間において、ＰＶ－ＰＣＳ３は、例えば、進相位相制御により、出力される有効電力を調整する（出力を抑制する）。
　アダプタ４は、一例として、無線通信を行う通信アダプタである。アダプタ４は、家屋Ｈ内に構築された無線ネットワーク（図示せず）を介して、管理装置１０と通信可能に接続する。この無線ネットワークでは、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＷｉ－ＳＵＮ（登録商標）といった周知の通信規格に則った通信が行われる。なお、アダプタ４は、広域ネットワークＮを介して、サーバ１２と通信可能に接続してもよい。
　このようなアダプタ４を介して、ＰＶ－ＰＣＳ３は、管理装置１０と通信を行う。例えば、ＰＶ－ＰＣＳ３は、管理装置１０から送られる制限情報１３を、アダプタ４を介して受信する。なお、ＰＶ－ＰＣＳ３（アダプタ４）は、管理装置１０からではなく、直接、サーバ１２にアクセスし、制限情報１３を受信するようにしてもよい。このようにして、制限情報１３を受信すると、ＰＶ－ＰＣＳ３は、受信した制限情報１３に規定されている制限期間において、出力を抑制する。以下、制限情報１３について、説明する。
　制限情報１３には、例えば、図２Ａに示すように、各時間（時間帯）における出力上限（ＰＶパネル２の定格容量のうち何％まで出力できるか）が定められている。この例の場合、０時～９時、及び、１５時～２４時の出力が１００％（つまり、制限なし）と規定されている。また、９時～１１時、１１時～１３時、及び、１３時～１５時の出力が４０％と規定されている。なお、この他にも、時間帯によっては、出力が０％と規定されている場合もあり得る。このような、出力が１００％よりも小さい時間帯が制限期間となり、その制限期間における出力上限が、ＰＶ－ＰＣＳ３から電力を出力できる上限値となる。なお、図２Ａに示す制限情報１３は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、出力上限を割合（％）で規定する代わりに、電力値（ｎ［ｋＷ］）で規定するようにしてもよい。
　このような制限情報１３をアダプタ４を介して受信すると、ＰＶ－ＰＣＳ３は、例えば、図２Ｂに示すように、ＰＶパネル２が線Ｌａに示すように発電しても、線Ｌｐを上限値として、電力を出力する。つまり、制限期間（９時～１５時）において、進相位相制御により、出力される有効電力を調整することで、ＰＶパネル２が発電した電力よりも少ない上限値（線Ｌｐ）まで抑制して電力を出力する。
　なお、ユーザと電気事業者との間の売電契約が、余剰買取であれば、このような制限期間中に自家消費（買電）が発生している状況において、ＰＶ－ＰＣＳ３は、その自家消費分まで（ＰＶパネル２の発電量が足りている場合）、電力を出力できることが認められている。つまり、図２Ｃに示すように、連系点Ｃにおける逆潮流ＰRは、ＰＶ－ＰＣＳ３から出力される電力ＰGと、自家消費される電力ＰLとから、以下の式１により求まる。なお、自家消費には、ＥＶ６の蓄電池１４への充電や、機器９での電力消費が含まれる。
　ＰR ＝ ＰG － ＰL　・・・（式１）
　そして、ＰＶ－ＰＣＳ３は、電力ＰR＞０の場合に、上限値（線Ｌｐ）まで抑制した電力を出力する。一方、電力ＰR≦０であれば、電力ＰR＝０に収束するまで電力を増やして出力することができる。
　具体的に図３を参照して説明する。図３では、自家消費される電力ＰLの推移を、一点鎖線にて示している。また、ＰＶパネル２にて発電される発電電力Ｌａの推移を、細い実線にて示している。そして、ＰＶ－ＰＣＳ３から出力される電力ＰGの推移を、太い実線にて示している。つまり、制限期間（９時～１５時）において、電力ＰLが上限値（線Ｌｐ）を下回っている時間帯（９時～時刻Ｔ１）では、ＰＶ－ＰＣＳ３は、上限値となる２ｋＷまで電力ＰGを出力する。その後、電力ＰLが上限値を上回ると（時刻Ｔ１～時刻Ｔ３）、ＰＶ－ＰＣＳ３は、電力ＰLと同じ電力値まで増加させて電力ＰGを出力する。なお、電力ＰLが発電電力Ｌａを上回ると（時刻Ｔ３～１５時）、ＰＶ－ＰＣＳ３は、発電電力Ｌａと同じ電力値の電力ＰGを出力する。
　より詳細に説明すると、時刻Ｔ１において、ＰＶパネル２の発電電力のうち、上限値と等しい電力ＰGまで出力され、残りが抑制発電量Ｙ１となる。つまり、ＰＶ－ＰＣＳ３は、進相位相制御により、抑制発電量Ｙ１が無効電力となるように位相をずらして出力する。このように、自家消費が少ない時刻Ｔ１では、発電電力に占める抑制発電量Ｙ１の割合が高いため、発電電力が有効に活用されているとは言えない。一方、自家消費が多い時刻Ｔ２では、その自家消費分まで電力ＰGを出力しており、発電電力に占める抑制発電量Ｙ２の割合が低いため、発電電力がより有効に活用されていると言える。
　すなわち、制限期間中に抑制発電量が生じている状況では、その抑制発電量分まで消費電力を増やせることになる。そして、抑制発電量を少なくすることで、ＰＶパネル２の発電電力を有効に活用することができる。それでも、一般的なＰＶ－ＰＣＳ３では、このような抑制発電量を外部から把握することが困難となっている。また、ＰＶパネル２の発電電力やＰＶパネル２付近の日射量なども、コスト削減のため、一般的なＰＶ－ＰＣＳ３では、取得していない。そのため、後述するように、管理装置１０は、ＰＶ－ＰＣＳ３から出力された過去の発電量を用いて、簡易的に抑制発電量を求めている。
　図１に戻って、ＥＶ－ＰＣＳ５は、ＥＶ６用のパワーコンディショナである。ＥＶ－ＰＣＳ５は、ＥＶ６に搭載されている蓄電池１４の充電及び放電について制御を行う。ＥＶ－ＰＣＳ５は、蓄電池１４の充電時には、商用電力系統ＰＳ（電力線Ｄ１）やＰＶ－ＰＣＳ３（電力線Ｄ３）からの電力を電力線Ｄ４を介して蓄電池１４に供給する。また、ＥＶ－ＰＣＳ５は、蓄電池１４の放電時には、蓄電池１４からの電力を電力線Ｄ４，Ｄ２を介して分電盤８に供給する。
　ＥＶ－ＰＣＳ５は、充電及び放電の制御を行うため、一定時間毎に（一例として、３０秒毎に）、電力線Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４にそれぞれを送電される電力の値を測定する。電力線Ｄ１は、商用電力系統ＰＳとＥＶ－ＰＣＳ５との間に配設され、また、電力線Ｄ３は、ＰＶ－ＰＣＳ３とＥＶ－ＰＣＳ５との間に配設され、そして、電力線Ｄ４は、ＥＶ－ＰＣＳ５とＥＶ６との間に配設されている。
　ＥＶ－ＰＣＳ５は、電力線Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４にそれぞれ接続されたＣＴ（Current Transformer）１，３，４と通信線を介して接続される。ＣＴ１，３，４は、交流電流を測定するセンサである（後述するＣＴ２についても同様）。ＥＶ－ＰＣＳ５は、ＣＴ１の測定結果に基づいて電力線Ｄ１の電力値を測定する。同様に、ＥＶ－ＰＣＳ５は、ＣＴ３，４の測定結果に基づいて電力線Ｄ３，Ｄ４の電力値を測定する。
　また、ＥＶ－ＰＣＳ５は、専用の通信線Ｌを介して、管理装置１０と通信可能に接続する。ＥＶ－ＰＣＳ５は、例えば、管理装置１０からの要求に応答して、測定した電力線Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４の電力値を管理装置１０に送信する。なお、ＥＶ－ＰＣＳ５は、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークを介して、管理装置１０と通信してもよい。
　このようなＥＶ－ＰＣＳ５は、管理装置１０に制御され、例えば図４に示すように、手動運転、イベント運転、制限時連携運転、及び、プラン運転のうち、何れかの制御状態となる。なお、制限時連携運転とは、ＰＶ－ＰＣＳ３からの出力を制限すべき制限期間において、ＰＶ－ＰＣＳ３と連携して自家消費を適切に増加させる運転である。つまり、制限期間中に抑制発電量が生じる状況において、その抑制発電量をＥＶ６の蓄電池１４への充電に使用して、ＰＶパネル２の発電電力を有効に活用する運転である。なお、制限時連携運転の詳細は、管理装置１０の説明とともに後述する。
　これらの制御状態は、優先度が高い順に、手動運転，イベント運転，制限時連携運転，プラン運転と、定められている。つまり、ユーザの意思が強く働く順に、優先度が高く設定されている。そのため、例えば、制限時連携運転中に、ユーザによる操作が行われたり、充放電のスケジュールが到来すると、手動運転やイベント運転といった優先度の高い制御状態へと遷移する。具体的にＥＶ－ＰＣＳ５は、図５の状態遷移図に示すように、発生した事象に応じて制御状態を適宜遷移させる。
　図１に戻って、ＥＶ６は、蓄電池１４を搭載した自動車である。蓄電池１４は、例えば、リチウムイオン二次電池からなる（なお、二次電池の種類は任意である）。このＥＶ６と、上述したＥＶ－ＰＣＳ５とが蓄電設備を構成する。なお、蓄電設備は、ＥＶ６の代わりに、例えば、据え置き型の蓄電池を用いるようにしてもよい。
　ＥＶ６は、図示せぬ充電ガン（電力線Ｄ４から延びた接続ケーブル）により、ホームシステム１（ＥＶ－ＰＣＳ５）に接続される。そして、ＥＶ６は、ＥＶ－ＰＣＳ５を介して、商用電力系統ＰＳやＰＶ－ＰＣＳ３から供給される電力を蓄電池１４に充電（蓄電）することが可能となっている。また、ＥＶ６は、蓄電池１４に蓄えられた電力を放電し、ＥＶ－ＰＣＳ５及び分電盤８を介して、機器９に電力を供給することも可能となっている。
　また、ＥＶ６は、自動車として活用される際には、充電ガンが外され（ホームシステム１から切り離され）、蓄電池１４に蓄えられた電力を使用して駆動系を動作させ、自由に走行可能となっている。なお、ＥＶ６は、１台に限られず、複数台であってもよい。
　電力測定装置７は、一定時間毎に（一例として、３０秒毎に）、家屋Ｈの電力線Ｄ２に送電される電力の値を測定する。電力線Ｄ２は、ＥＶ－ＰＣＳ５と分電盤８との間に配設されている。電力測定装置７は、電力線Ｄ２に接続されたＣＴ２と通信線を介して接続される。電力測定装置７は、ＣＴ２の測定結果に基づいて電力線Ｄ２の電力値を測定する。
　また、電力測定装置７は、例えば、無線通信インタフェースを備え、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークを介して、管理装置１０と通信可能に接続する。なお、電力測定装置７は、上述したＰＶ－ＰＣＳ３と同様に、アダプタ４を介して、このような無線ネットワークに接続される仕様であってもよい。
　分電盤８は、電力線Ｄ２に送電される電力を機器９に分配する。つまり、分電盤８は、商用電力系統ＰＳ（電力線Ｄ１）やＰＶ－ＰＣＳ３（電力線Ｄ３）から電力線Ｄ２を介して供給される電力を、電力線Ｄ５，Ｄ６，…に接続された機器９へ分配する。
　機器９（機器９－１，９－２，…）は、例えば、エアコン、照明器、床暖房システム、冷蔵庫、ＩＨ（Induction Heating）調理器、テレビ、給湯機などの電気機器である。機器９－１，９－２，…は、家屋Ｈ（敷地も含む）内に設置され、電力線Ｄ２から分電盤８により分岐された電力線Ｄ５，Ｄ６，…にそれぞれ接続されている。機器９は、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークを介して、管理装置１０と通信可能に接続する。なお、機器９は、上述したＰＶ－ＰＣＳ３と同様に、アダプタ４を介して、このような無線ネットワークに接続される仕様であってもよい。
　管理装置１０は、例えば、ＨＥＭＳコントローラである。管理装置１０は、家屋Ｈ内の適切な場所に設置され、家屋Ｈ、すなわち、需要地において消費や発電される電力の監視を行う。例えば、管理装置１０は、消費電力や発電電力の現在値や累積値を表す数値やグラフを含んだモニタ画面を生成して、端末装置１１に表示させる。また、管理装置１０は、ＰＶ－ＰＣＳ３、ＥＶ－ＰＣＳ５、及び、機器９の動作制御や動作状態の監視などを行う。管理装置１０の詳細については後述する。
　端末装置１１は、押しボタン、タッチパネル、タッチパッドなどの入力デバイスと、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイなどの表示デバイスと、通信インタフェースとを備えた、例えば、スマートフォンやタブレット端末などの携帯機器である。端末装置１１は、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークを介して、管理装置１０と通信可能に接続する。例えば、端末装置１１は、ユーザからの操作を受け付け、受け付けた操作内容を示す情報を管理装置１０に送信する。また、端末装置１１は、管理装置１０から送信された、ユーザに提示するための情報を受信し、受信した情報を表示する。
　以下、図６を参照して、管理装置１０の詳細について説明する。図６は、管理装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、管理装置１０は、宅内通信部２１と、宅外通信部２２と、データ記憶部２３と、制御部２４とを備える。
　宅内通信部２１は、例えば、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークに接続するため、また、専用線Ｌを介してＥＶ－ＰＣＳ５と接続するための通信ユニットである。つまり、宅内通信部２１は、制御部２４による制御の下、ＰＶ－ＰＣＳ３、ＥＶ－ＰＣＳ５、電力測定装置７、機器９、及び、端末装置１１との通信を行う。例えば、宅内通信部２１は、ＰＶ－ＰＣＳ３に上述した制限情報１３を送信する。また、宅内通信部２１は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態を変更（遷移）するために、ＥＶ－ＰＣＳ５に対して対応する制御コマンドを送信する。更に、宅内通信部２１は、電力測定装置７から送られる電力情報を受信する。この他にも宅内通信部２１は、制御部２４が生成した画面データを端末装置１１に送信する。
　宅外通信部２２は、例えば、外部の広域ネットワークＮに接続するための通信アダプタであり、制御部２４による制御の下、外部のサーバ１２との通信を行う。例えば、宅外通信部２２は、サーバ１２から送られる上述した制限情報１３を受信する。
　データ記憶部２３は、例えば、不揮発性の半導体メモリで構成され、電力測定装置７から受信した電力情報、及び、サーバ１２から受信した制限情報１３を記憶する。また、データ記憶部２３は、ＥＶ－ＰＣＳ５における現在の制御状態（手動運転，イベント運転，制限時連携運転，プラン運転）や、制御状態を変更（遷移）する際の判定に用いる各種データ（基準値やマージンなど）も記憶する。
　また、データ記憶部２３は、ＰＶ－ＰＣＳ３が出力した過去の発電量情報も記憶する。例えば、データ記憶部２３は、各時間帯（一例として、３０分単位）で、過去２週間におけるＰＶ－ＰＣＳ３が出力した発電量の最大値を過去実績発電量として記憶する。後述するように、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶されている同じ時間帯における過去実績発電量（最大発電量）を、出力制限（いわゆるＰＶ出力抑制）がなかった場合におけるＰＶパネル２の発電量と推定し、そこから自家消費電力量を差し引いて、簡易的に抑制発電量を求める。これは、そもそも出力制限が発せられるのは、快晴で日射量が多い旨が高確率で予想される場合であるので、制限期間中におけるＰＶパネル２は、過去実績発電量と同程度まで発電していると見なせるためである。なお、過去２週間における最大値を利用するメリットとして、２週間のうちに、晴れの日が少なくとも１日は含まれている（極めて高い確率で存在する）ことが挙げられ、有効な過去実績発電量が、常に記憶され続けることになる。なお、１週間だと、梅雨時に晴れの日が全くないことも十分に起こり得る。更に、過去２週間であれば、季節が大きく変わることもないため、過去実績発電量を利用して推定する発電量が適切となる。
　また、データ記憶部２３は、ホームシステム１のハードウェア構成を規定する機器情報を記憶する。この機器情報には、例えば、ホームシステム１に接続された各種のハードウェア（ＰＶ－ＰＣＳ３，ＥＶ－ＰＣＳ５，ＥＶ６，電力測定装置７，機器９，端末装置１１）を、制御や監視するために必要な情報（一例として、設定情報、基準値、マージン、及び、ステータスなど）が含まれている。この他にも、データ記憶部２３は、ユーザが電気事業者と結んでいる売電契約を表す契約情報も記憶している。この契約情報には、例えば、売電契約が余剰買取や全量買取であることを示す情報が含まれている。
　制御部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）を備え（何れも図示せず）、管理装置１０全体を制御する。例えば、制御部２４は、ＰＶ－ＰＣＳ３から出力する電力が制限される制限期間において、充電電力が増加するように蓄電設備（ＥＶ－ＰＣＳ５，ＥＶ６）を制御する。
　制御部２４は、機能的には、電力情報収集部２４１と、制限情報取得部２４２と、電力活用制御部２４３と、操作受付部２４４と、表示制御部２４５とを備える。これらの機能は、ＣＰＵが、ＲＡＭをワークメモリとして用い、例えば、ＲＯＭに記憶されている各種プログラム（例えば、後述する電力活用制御処理や制限時連携制御処理のプログラム）を適宜実行することにより実現される。
　電力情報収集部２４１は、電力測定装置７にて測定された電力量を含む電力情報を収集する。つまり、電力情報収集部２４１は、機器９が消費する消費電力量を収集する。この他にも電力情報収集部２４１は、ＥＶ－ＰＣＳ５にて計測された電力線Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４の電力値を収集する。
　制限情報取得部２４２は、サーバ１２が記憶する制限情報１３を宅外通信部２２を通じて取得する。つまり、制限情報取得部２４２は、上述した図２Ａに示すような制限情報１３をサーバ１２から取得する。
　電力活用制御部２４３は、制限期間において、抑制発電量を有効に活用するために、ＥＶ－ＰＣＳ５を制御して、抑制発電量をＥＶ６（蓄電池１４）へ充電させる。具体的に電力活用制御部２４３は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制限時連携運転時において、以下の条件１～４が全て成立した際に、ＥＶ６の充電を実行する。
　条件１では、対象機器（ＰＶ－ＰＣＳ３，ＥＶ－ＰＣＳ５，ＥＶ６）があり、制限時連携制御が許可されている（実行設定がオンである）ことが要求される。具体的には、1a)ＰＶ－ＰＣＳ３が設置されていること。1b)ユーザの売電契約が余剰買取である（全量買取でない）こと。1c)制御の実行設定がオンであり、かつ、ＰＶ－ＰＣＳ３が出力を抑制していること。1d)ＥＶ－ＰＣＳ５が設置されていること。1e)ＥＶ６がホームシステム１（ＥＶ－ＰＣＳ５）に接続されていること。これらが条件１として要求されている。
　条件２では、買電量≦αであることが要求される。このαは、予め定められた一定量（一例として０に近い値）である。これにより、買電量が一定量（α）より大きい場合では、ＥＶ６の充電を行うと買電量が増えることになるため、ＥＶ６の充電は実行しない。つまり、αは、買電量に時間幅を持たせ、一時的な買電を許容するためのマージンとしての役割を果たしている。これにより、制御を実行するかどうかの判断時に、計測誤差による影響を小さくしている。
　条件３では、上限値＋β≦発電量であることが要求される。この上限値は、制限期間においてＰＶ－ＰＣＳ３が出力できる電力の上限（上述した図２Ｂに示す線Ｌｐ）であり、ＰＶパネル２の定格容量に、制限情報１３の上限値（％）を乗じた値である。また、βは、予め定められた一定量（一例として０に近い値）である。これにより、ＰＶ－ＰＣＳ３からの発電量が少なく、上限値＋β未満である間は、ＥＶ６の充電は実行しない。つまり、βは、ＰＶ－ＰＣＳ３からの発電量や消費電力量が実時間で変動することに対する、不要な買電を抑制するためのマージンとしての役割を果たしている。
　条件４では、ＰＶパネル２の発電量（過去実績発電量）＞消費電力量－買電許容設定値＋γであることが要求される。このＰＶパネル２の発電量は、上述したように取得していないため、過去実績発電量を用いる。過去実績発電量は、例えば、データ記憶部２３に記憶された過去２週間における過去実績発電量（３０分単位の最大発電量）のうち、同じ時間帯の過去実績発電量である。また、買電許容設定値は、ＥＶ６の充電を行う際に、どの程度までの買電を許容するのかを定めた値であり、ユーザにより任意に設定可能となっている。また、γは、予め定められた一定量（一例として０に近い値）である。つまり、γは、買電の発動条件を厳しくすべく、ＰＶパネル２の発電量を過去実績発電量より少なめに仮定するためのマージンとしての役割を果たしている。なお、ＥＶ６が充電動作中である場合は、消費電力量からＥＶ６の充電電力相当分を減算した値を用いて比較する。ＥＶ６の充電電力は、ＥＶ－ＰＣＳ５にて計測された電力線Ｄ４の電力値を用いる。なお、ＥＶ６の充電電力を、電力測定装置７が測定するようにしてもよい。また、制限期間において、売電可能であるとき（一例として、消費電力量が上限値より少ない状態、あるいは、売電がすでに発生している状態）では、ＥＶ６の充電を行わずに、売電を行うようにしてもよい。そのため、消費電力量が上限値以上であることも条件に加え、これら全ての条件が成立した際に、ＥＶ６の充電を実行する。
　また、電力活用制御部２４３は、過去実績発電量（３０分単位の最大発電量）を用いて、簡易的にＰＶパネル２の発電量を推定する。これは、上述したように、制限期間中におけるＰＶパネル２は、過去実績発電量と同程度まで発電していると見なせるためである（出力制限が発せられるのは、快晴で日射量が多い旨が予想されることが前提となる）。つまり、電力活用制御部２４３は、データ記憶部２３に記憶されている同じ時間帯における過去実績発電量から自家消費電力量を差し引いて、簡易的に抑制発電量を求める。
　電力活用制御部２４３は、ＥＶ６の充電を実行するために、ＥＶ－ＰＣＳ５へ充電量の指示を行う。例えば、電力活用制御部２４３は、買電許容設定値（ＥＶ６の充電を行う際に、どの程度までの買電を許容するかを定めた値）に、Ｐaを設定する。このＰaは、固定値（一例として０．５ｋＷ）であり、ＥＶ－ＰＣＳ５に対して、ＥＶ６の充電を行うために、買電を増加させるために設定される。つまり、０より大きい値であるＰaをＥＶ－ＰＣＳ５の買電許容設定値にセットすることで、ＥＶ－ＰＣＳ５は、そのＰaの買電が生じるまで充電電力（充電量）を増加させて、ＥＶ６へ充電を行う。これに追従して、ＰＶ－ＰＣＳ３は、売買電力量（図２Ｃの逆潮流ＰR）が０に収束するように電力を増やして出力する。すると、買電がなくなるため、ＥＶ－ＰＣＳ５は、再びＰaの買電が生じるまで充電電力を増加させて、ＥＶ６の充電を行う。これらを繰り返すことで、ＥＶ６の充電電力を含めた自家消費がパネル２の発電量まで増加し、ＰＶ－ＰＣＳ３は、出力を抑制することなく（抑制発電量を生じさせることなく）、ＰＶパネル２が発電した電力分を出力することになる。そして、ＥＶ－ＰＣＳ５は、本来であれば抑制発電量となる分を、ＥＶ６（蓄電池１４）への充電に活用することができる。
　なお、ＰＶ－ＰＣＳ３の制御時定数が、例えば、数十秒以上と長い場合、制御状態が安定するまでに長時間を要してしまう。これに対して、ＥＶ－ＰＣＳ５の買電許容設定値に、固定値（Ｐa）をセットすることで、制御時定数が長いＰＶ－ＰＣＳ３の制御状態の中でも、効率的に抑制発電量を活用することが可能となる。
　操作受付部２４４は、端末装置１１を使用するユーザの操作（例えば、ＥＶ－ＰＣＳ５に対する各種操作）に応じて、その操作データを受け付ける。
　表示制御部２４５は、端末装置１１に供給するための種々の画面データを生成する。例えば、表示制御部２４５は、ＥＶ－ＰＣＳ５を操作するための操作画面データを生成する。このような画面データは、宅内通信部２１により、端末装置１１に送信される。
　以下、本発明の実施形態１に係る管理装置１０（制御部２４）の動作について、図７，８を参照して説明する。図７は、制御部２４が実行する電力活用制御処理の一例を示すフローチャートである。また、図８は、制限時連携制御処理（サブルーチン）の一例を示すフローチャートである。
　図７に示すように、制御部２４は、ＰＶ－ＰＣＳ３があるか（設置されているか）否かを判別する（ステップＳ１０１）。すなわち、制御部２４は、ホームシステム１において、発電設備が備わっているかどうかを判別する。一例として、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶されている機器情報から、ＰＶ－ＰＣＳ３の有無を判別する。制御部２４は、ＰＶ－ＰＣＳ３がないと判別すると（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、そのまま電力活用制御処理を終える。
　一方、ＰＶ－ＰＣＳ３があると判別した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、売電契約が余剰買取であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部２４は、ユーザと電気事業者との間で締結している売電契約が、余剰買取であるかどうかを判別する。一例として、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶されている契約情報から、売電契約が余剰買取であるかどうかを判別する。制御部２４は、売電契約が余剰買取でないと判別すると（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、そのまま電力活用制御処理を終える。
　一方、売電契約が余剰買取であると判別した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、制限期間中であり、かつ、制限時連携制御が許可されているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。例えば、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶された制限情報１３と現在日時とを比較して、制限期間が到来しているかどうかを判別する。また、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶された機器情報（ＥＶ－ＰＣＳ５の設定情報）から、制限時連携制御が許可されているかどうかを判別する。制御部２４は、制限期間が到来していない、または、制限時連携制御が許可されていないと判別すると（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、そのまま電力活用制御処理を終える。
　一方、制限期間中であり、かつ、制限時連携制御が許可されていると判別した場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５があるか（設置されているか）否かを判別する（ステップＳ１０４）。すなわち、制御部２４は、ホームシステム１において、充電設備が備わっているかどうかを判別する。一例として、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶されている機器情報から、ＥＶ－ＰＣＳ５の有無を判別する。制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５がないと判別すると（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、そのまま電力活用制御処理を終える。
　一方、ＥＶ－ＰＣＳ５があると判別した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、ＥＶ６が接続中であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２４は、ＥＶ６が図示せぬ充電ガンによって、ホームシステム１（ＥＶ－ＰＣＳ５）と接続中であるかどうかを判別する。一例として、制御部２４は、データ記憶部２３に記憶された機器情報（ＥＶ６のステータス）から、ＥＶ６が接続中であるかどうかを判別する。制御部２４は、ＥＶ６が接続中でないと判別すると（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、そのまま電力活用制御処理を終える。
　一方、ＥＶ６が接続中であると判別した場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、制限時連携制御処理を実行する（ステップＳ１０６）。以下、この制限時連携制御処理の詳細を、図８を参照して説明する。
　図８に示すように、制御部２４は、買電量≦αであるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。このαは、予め定められた一定量（一例として０に近い値）であり、買電量に時間幅を持たせ、一時的な買電を許容するためのマージンとしての役割を果たしている。制御部２４は、買電量≦αでない（買電量がαより大きい）と判別すると（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、後述するステップＳ２０９に処理を進める。
　一方、買電量≦αであると判別した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、上限値＋β≦発電量であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。なお、上限値は、制限期間においてＰＶ－ＰＣＳ３が出力できる電力の上限であり、上述した制限情報１３により求まる（図２Ｂに示す線Ｌｐ）。また、βは、予め定められた一定量（一例として０に近い値）であり、ＰＶ－ＰＣＳ３からの発電量や消費電力量が実時間で変動することに対する、不要な買電を抑制するためのマージンとしての役割を果たしている。制御部２４は、上限値＋β≦発電量でない（発電量が上限値＋βより少ない）と判別すると（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、後述するステップＳ２０９に処理を進める。
　一方、上限値＋β≦発電量であると判別した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態が、プラン運転または制限時連携運転であるか否を判別する（ステップＳ２０３）。つまり、制御部２４は、現在、ＥＶ－ＰＣＳ５を、プラン運転または制限時連携運転で制御しているかどうかを判別する。制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態が、プラン運転または制限時連携運転でない（手動運転またはイベント運転である）と判別すると（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、後述するステップＳ２０９に処理を進める。
　一方、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態が、プラン運転または制限時連携運転であると判別した場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、制御部２４は、過去実績発電量＞消費電力量－買電許容設定値＋γである否かを判別する（ステップＳ２０４）。なお、過去実績発電量は、例えば、データ記憶部２３に記憶された過去２週間における過去実績発電量（３０分単位の最大発電量）のうち、同じ時間帯の過去実績発電量である。また、買電許容設定値は、ＥＶ６（蓄電池１４）への充電を行う際に、どの程度までの買電を許容するかを定めた値であり、ユーザにより任意に設定可能となっている。また、γは、予め定められた一定量（一例として０に近い値）であり、買電の発動条件を厳しくすべく、発電量を実績値（過去最大発電量）より少なめに仮定するためのマージンとしての役割を果たしている。制御部２４は、過去実績発電量＞消費電力量－買電許容設定値＋γでない（過去実績発電量が消費電力量－買電許容設定値＋γ以下である）と判別すると（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、後述するステップＳ２０９に処理を進める。
　一方、過去実績発電量＞消費電力量－買電許容設定値＋γであると判別した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態を制限時連携運転にする（ステップＳ２０５）。つまり、制御部２４は、現在の制御状態がプラン運転であれば、制限時連携運転に変更し、また、現在の制御状態が制限時連携運転であれば、そのまま維持する。
　制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の買電許容設定値にＰaを設定する（ステップＳ２０６）。このＰaは、固定値（一例として０．５ｋＷ）であり、ＥＶ－ＰＣＳ５に対して、ＥＶ６（蓄電池１４）への充電を増加させるために設定される。
　制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制限時の買電設定をオンにする（ステップＳ２０７）。制限時の買電設定をオンにすることで、ＥＶ－ＰＣＳ５は、買電が生じるまで充電量を増加させて、ＥＶ６への充電を行うことになる。
　制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の動作モードを「ＥＶ充電」にする（ステップＳ２０８）。つまり、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５に対して、充電動作を指示する。そして、制御部２４は、制限時連携制御処理を終える。
　充電動作を指示されたＥＶ－ＰＣＳ５は、ステップＳ２０６にて設定されたＰaの買電が生じるまで充電電力を増加させて、ＥＶ６へ充電を行う。これに追従して、ＰＶ－ＰＣＳ３は、売買電力量（図２Ｃの逆潮流ＰR）が０に収束するように電力を増やして出力する。すると、買電がなくなるため、ＥＶ－ＰＣＳ５は、再びＰaの買電が生じるまで充電電力を増加させて、ＥＶ６の充電を行う。これらを繰り返すことで、ＥＶ６の充電電力を含めた自家消費がパネル２の発電量（過去実績発電量）まで増加する。
　具体的に説明すると、図９に示すように、例えば、点Ｃにて制限時連携制御処理を開始した場合、ＥＶ－ＰＣＳ５は、一点鎖線Ｌｂに沿うように、充電電力を増加させて、ＥＶ６の充電を行う。そして、ＰＶ－ＰＣＳ３は、出力を抑制することなく（抑制発電量を生じさせることなく）、発電電力Ｌａに沿って、ＰＶパネル２が発電した電力分を出力することになる。すなわち、ＥＶ－ＰＣＳ５は、本来であれば抑制発電量となる分を、ＥＶ６（蓄電池１４）への充電に活用することができる。
　図８に戻って、上述したステップＳ２０１～Ｓ２０４の何れかでＮｏ（制限時判定が不成立）と判定されると、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態が、制限時連携運転であるか否を判別する（ステップＳ２０９）。つまり、制御部２４は、現在、ＥＶ－ＰＣＳ５が制限時におけるＥＶ６の充電を行っているかどうかを判別する。制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態が、制限時連携運転でないと判別すると（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、制限時連携制御処理を終える。
　一方、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態が、制限時連携運転であると判別した場合（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）に、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制限時の買電設定をオフにする（ステップＳ２１０）。制限時の買電設定をオフにすることで、ＥＶ－ＰＣＳは、制限時におけるＥＶ６の充電を終える。
　制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態をプラン運転にする（ステップＳ２１１）。つまり、制御部２４は、ＥＶ－ＰＣＳ５の制御状態を制限時連携運転からプラン運転に変更する。
　このような電力活用制御処理（制限時連携制御処理）によって、発電設備（ＰＶ－ＰＣＳ３）から出力する電力が制限される制限期間において、蓄電設備（ＥＶ－ＰＣＳ５）の充電電力を適宜増加させることで、電力を有効に活用することができる。特に、ＰＶ－ＰＣＳ３の抑制発電量を外部から把握することが困難な状況や、ＰＶパネル２の発電電力やＰＶパネル２付近の日射量などが取得できない状況であっても、簡易的に抑制発電量を推定し、ＥＶ－ＰＣＳ５によるＥＶ６（蓄電池１４）への充電に活用することができる。これにより、システムのコストを適切に抑えることができる。
（実施形態１の変形例）
　上記の実施形態１では、制御部２４（電力活用制御部２４３）が、ＥＶ－ＰＣＳ５へ充電量の指示を行う際に、買電許容設定値にＰaを設定する場合について説明したが、簡易的に求めた抑制発電量を用いて、直接充電量を指示してもよい。
　例えば、制御部２４は、過去実績発電量（同じ時間帯の過去実績発電量）から自家消費電力量（例えば、電力測定装置７が計測した電力量）を差し引いて、簡易的に抑制発電量を求める。この際、上述したγ（発電量を実績値より少なめに仮定するためのマージン）を更に差し引いてもよい。制御部２４は、求めた抑制発電量をＷ値相当の充電量に変換し、その充電量分の充電をＥＶ－ＰＣＳ５に指示する。
　この場合、抑制発電量に合わせて、ＥＶ６の充電量を調整可能となるため、より効率的に抑制発電量を活用することができる。
（他の実施形態）
　上記の実施形態１では、制限期間においてＥＶ－ＰＣＳ５を制御する場合について説明したが、制限期間が開始する前に、適切にＥＶ－ＰＣＳ５を制御してもよい。以下、本発明の他の実施形態について簡単に説明する。
　他の実施形態では、制御部２４は、制限情報１３に基づいて、ＥＶ－ＰＣＳ５に対して、ＥＶ６の充放電スケジュールを計画することを特徴としている。具体的には、以下に示すように、制限期間中にＥＶ６（蓄電池１４）が充電可能となるように、充放電スケジュールを計画する。
　例えば、制御部２４は、制限期間の到来前に、ＥＶ６を放電させ、蓄電池１４に充電可能な容量を確保する。また、制限期間が到来する前日に、ユーザにＥＶ６の使用を促し、蓄電池１４の残量を減らす。また、制限期間が到来する前日夜間に、深夜時間帯を利用した充電を停止する。これら事前に放電や消費させる容量、あるいは、充電を制限する容量については、単位時間（一例として、３０分）当たりの発電量予測や、消費電力量予測などを用いて、計画してもよい。この他にも、制御部２４は、制限期間の到来に合わせて、ＥＶ－ＰＣＳ５の動作モードを「売電最小モード」（余剰充電を行う動作モード）にセットしてもよい。
　この場合、制限期間中にＥＶ６が満充電で充電できなくなるといった事態を回避することができる。つまり、制限情報１３に基づいて、充放電スケジュールを適切に計画することで、制限期間中に、ＥＶ６の充電を必ず行えるようになる。これにより、制限期間に生じる抑制発電量を、確実にＥＶ６（蓄電池１４）への充電に活用することができる。
　上記の実施形態では、ホームシステム１を一例として説明したが、例えば、ビルに配置されるビルシステムにも、同様に適用可能である。
　上記の実施形態では、管理装置１０が家屋Ｈ内に配置された場合について説明したが、管理装置１０を家屋Ｈ外に配置するようにしてもよい。例えば、図１に示すサーバ１２を管理装置１０として機能させてもよい。この場合も、制限期間において、蓄電設備（ＥＶ－ＰＣＳ５）の充電電力を適宜増加させることで、電力を有効に活用することができる。
　また、上記実施形態では、専用の管理装置１０を用いる場合について説明したが、管理装置１０の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器などに適用することで、当該パーソナルコンピュータを本発明に係る管理装置１０として機能させることも可能である。
　また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットといった通信ネットワークを介して配布してもよい。
　本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内と見なされる。
　本発明は、発電設備から出力する電力が制限される制限期間において、電力を有効に活用できる管理装置、及び、制御方法に採用され得る。
１　ホームシステム、２　ＰＶパネル、３　ＰＶ－ＰＣＳ、４　アダプタ、５　ＥＶ－ＰＣＳ、６　ＥＶ、７　電力測定装置、８　分電盤、９　機器、１０　管理装置、１１　端末装置、１２　サーバ、１３　制限情報、１４　蓄電池、２１　宅内通信部、２２　宅外通信部、２３　データ記憶部、２４　制御部、２４１　電力情報収集部、２４２　制限情報取得部、２４３　電力活用制御部、２４４　操作受付部、２４５　表示制御部

Claims (6)

  1. 　発電モジュールが発電した電力をパワーコンディショナを介して出力する発電設備と、電力系統から供給された電力または前記パワーコンディショナから出力された電力を充電する蓄電設備と、を管理する管理装置であって、
    　前記パワーコンディショナから出力する電力が制限される制限期間において、充電電力が増加するように前記蓄電設備を制御する制御手段を備える、管理装置。
  2. 　前記制御手段は、予め定められた買電許容量を前記蓄電設備に設定することで、前記蓄電設備が前記買電許容量まで充電電力を増加させ、追従する前記パワーコンディショナが電力を増加させる動作を繰り返すことで、充電電力が自動的に増加するように前記蓄電設備を制御する、
    　請求項１に記載の管理装置。
  3. 　前記パワーコンディショナから出力された発電量のうち、過去一定期間における時間帯別の最大値を記憶する記憶手段を更に備え、
    　前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された対象の最大値から現在の消費電力量を差し引いて抑制発電量を求め、当該抑制発電量を上限として、充電電力が増加するように前記蓄電設備を制御する、
    　請求項１に記載の管理装置。
  4. 　前記制御手段は、前記抑制発電量に応じた充電量を指定することで、充電電力が増加するように前記蓄電設備を制御する、
    　請求項３に記載の管理装置。
  5. 　前記制御手段は、前記制限期間が開始する前に、前記蓄電設備の充電量が減少するように、前記蓄電設備を制御する、
    　請求項１に記載の管理装置。
  6. 　発電モジュールが発電した電力をパワーコンディショナを介して出力する発電設備と、電力系統から供給された電力または前記パワーコンディショナから出力された電力を充電する蓄電設備と、を管理する管理装置の制御方法であって、
    　前記パワーコンディショナから出力する電力が制限される制限期間において、充電電力が増加するように前記蓄電設備を制御する制御ステップを備える、制御方法。
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