WO2018225456A1 - 電力管理システム、機器、受信方法、プログラム - Google Patents

Abstract

電力管理システムサーバ１４は、電力を消費あるいは供給する機器に接続される。受信部５００は、機器に関する情報を機器から受信する。受信部５００は、機器に関する情報を処理部５０２に出力する。処理部５０２は、受信部５００において受信した情報をもとに処理を実行する。機器に関する情報は、機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

Description

電力管理システム、機器、受信方法、プログラム

　本開示は、電力を管理する電力管理システム、機器、受信方法、プログラムに関する。

　需要家に設置された機器を制御する制御装置を備える電力管理システムが提案されている。機器は、例えば、太陽電池、蓄電池、燃料電池等の分散電源、家電機器を含む。このような制御装置は、上位のスマートサーバに接続される。スマートサーバは、複数の需要家を統括的に管理する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－３３５９１号公報

　スマートサーバが管理する領域内で電力需要が大きくなると、スマートサーバは、傘下にある複数の需要家に対して、需要の削減を要求する。需要の削減が要求されると、需要家に設置された機器での消費電力が小さくなるように、あるいは、機器から放電がされるように機器の動作が制御される。このような電力需要の変動には短周期の変動成分もあれば、長周期の変動成分もある。一方、機器の種類に応じて電力の変動速度が異なるので、電力需要の変動に適した機器を制御すべきである。このような制御の前提として、機器における電力の変動速度を収集することが必要になる。

　本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、機器における電力の変動速度に関する情報を収集する技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本開示のある態様の電力管理システムは、電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムであって、機器に関する情報を機器から受信する受信部と、受信部において受信した情報をもとに処理を実行する処理部とを備える。機器に関する情報は、機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

　本開示の別の態様は、機器である。この機器は、電力を消費あるいは供給する機器であって、本機器に関する情報を生成する生成部と、生成部において生成した情報を送信する送信部とを備える。本機器に関する情報は、本機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

　本開示のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムにおける受信方法であって、機器に関する情報を機器から受信するステップと、受信した情報をもとに処理を実行するステップとを備える。機器に関する情報は、機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、またはコンピュータプログラムを記録した記録媒体などの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

　本開示によれば、機器における電力の変動速度に関する情報を収集できる。

実施例に係るＶＰＰシステムの構成を示す図である。 図１の需要家の構成を示す図である。 実施例における電力需要の変動を示す図である。 図２の電力管理システムサーバ、第１制御装置、第２制御装置、ヒートポンプ給湯機の構成を示す図である。 図５（ａ）－（ｅ）は、図２の電力管理システムサーバにおいて使用されるメッセージのフォーマットを示す図である。 図２の電力管理システムサーバにおいて定義される変動速度を示す図である。 図４の処理部に記憶されるデータベースのデータ構造を示す図である。 図８（ａ）－（ｄ）は、図１のＶＰＰシステムにおける電力管理システムサーバの様々な配置を示す図である。 図１のＶＰＰシステムにおける収集手順を示すシーケンス図である。 図１のＶＰＰシステムにおける指示手順を示すシーケンス図である。

　本開示の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。実施例は、点在する小規模な太陽光発電システム、蓄電システム、燃料電池システム等の機器と、電力の需要抑制を統合して制御するＶＰＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ）に関する。ＶＰＰは、太陽光発電システム、蓄電システム、燃料電池システム等の機器をネットワークを介して制御することによって、これらを１つの発電所のようにまとめて機能させる。ここで、太陽光発電システム、蓄電システム、燃料電池システム等の機器は各需要家に設置される。需要家は、電力会社等からの電力の供給を受けている施設であり、例えば、住宅、事務所、店舗、工場、公園などである。このような需要家における機器は電力管理システムによって制御される。電力管理システムは、需要家における電力の消費量が大きい時間帯において蓄電システムを放電させたり、電力系統の電気料金が安価である夜間において蓄電システムを充電させたりする。

　複数の電力管理システムは、群管理システムに接続される。また、群管理システムは、電力小売事業者の上位システムにも接続される。群管理システムを管理する事業者は、電力小売事業者と契約を結んでおり、上位システムは、契約に応じた要求を群管理システムに出力する。群管理システムは、上位システムからの要求に応じて電力小売事業者に売電するように、複数の電力管理システムのそれぞれに対して制御を指示する。例えば、群管理システムは、発電所において発電される電力が逼迫する場合、需要家における買電を抑制させるように制御することを電力管理システムに要求する。

　電力管理システムは、電力需要の変動に応じて、需要家に設置された蓄電システム、ヒートポンプ給湯機等のような電力の消費量あるいは供給量を変更可能な機器を制御する。ここで、電力系統における電力需要の変動は、変動周期が互いに異なった微少変動分、短周期成分、長周期成分の合成によって示される。これらの合成の割合は状況に応じて異なる。一方、機器における電力の変動速度、つまり電力の消費量あるいは供給量を変更する速度は、機器の種類に応じて異なる。そのため、電力需要の変動に適した機器を制御する必要がある。例えば、電力需要の変動において変動周期の短い微少変動分が支配的である場合、電力の変動速度が高速な機器を制御すべきである。このような制御を可能にするために、電力管理システムは、制御対象となる各機器における電力の変動速度に関する情報を収集すべきである。

　このような状況に対応するために、本実施例に係る電力管理システムでは、制御対象となる各機器における電力の変動速度に関する情報を収集して管理する。また、電力管理ステムは、群管理システムからの指示にしたがって、電力需要の変動に適した機器を制御する。

　図１は、実施例に係るＶＰＰシステム１００の構成を示す。ＶＰＰシステム１００は、上位システムサーバ１０、群管理システムサーバ１２と総称される第１群管理システムサーバ１２ａ、第２群管理システムサーバ１２ｂ、第Ｍ群管理システムサーバ１２ｍ、電力管理システムサーバ１４と総称される第１電力管理システムサーバ１４ａ、第２電力管理システムサーバ１４ｂ、第Ｎ電力管理システムサーバ１４ｎを含む。ここで、第１電力管理システムサーバ１４ａは第１需要家１６ａに設置され、第２電力管理システムサーバ１４ｂは第２需要家１６ｂに設置され、第Ｎ電力管理システムサーバ１４ｎは第Ｎ需要家１６ｎに設置され、第１需要家１６ａ、第２需要家１６ｂ、第Ｎ需要家１６ｎは需要家１６と総称される。群管理システムサーバ１２の数は「Ｍ」に限定されず、電力管理システムサーバ１４と需要家１６の数は「Ｎ」に限定されない。

　需要家１６は、例えば、一戸建ての住宅、マンションなどの集合住宅、コンビニエンスストアまたはスーパーマーケットなどの店舗、ビルなどの商用施設、工場であり、前述のごとく、電力会社等からの電力の供給を受けている施設である。需要家１６には、空調機器（エアコン）、テレビジョン受信装置（テレビ）、照明装置、蓄電システム、ヒートポンプ給湯機等の機器が設置される。これらの機器は、電力事業者等の電力系統に接続されることによって、商用電力の供給を受けて、電力を消費する。機器として、電力使用の削減量が比較的大きいと想定される機器が有用であるが、削減量があまり大きくないと想定される機器であってもよい。機器に、太陽電池システム、燃料電池システム等の再生可能エネルギー発電装置が含まれてもよい。

　電力管理システムサーバ１４は、電力管理システムの処理を実行するためのコンピュータであり、例えば、需要家１６内に設置される。電力管理システムサーバ１４は、例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）コントローラとしての機能を有する。そのため、電力管理システムサーバ１４は、ＨＡＮ（Ｈｏｍｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）により需要家１６内の各種機器と通信可能であり、これらの機器を制御する。電力管理システムサーバ１４は、蓄電システムの動作、例えば、放電、充電を制御する。また、電力管理システムサーバ１４は、需要家１６に設置された機器と電力系統との間の連系を制御してもよい。電力管理システムサーバ１４は、停電時に機器と電力系統との間を解列し、復電時に機器と電力系統との間を連系する。

　群管理システムサーバ１２は、群管理システムの処理を実行するためのコンピュータである。群管理システムサーバ１２は、複数の電力管理システムサーバ１４を接続することによって、複数の電力管理システムサーバ１４を管理する。その結果、群管理システムサーバ１２は、複数の電力管理システムサーバ１４のそれぞれに接続される複数の機器を統括的に管理する。複数の群管理システムサーバ１２は、上位システムサーバ１０に接続される。上位システムサーバ１０は、電力小売事業者等の事業者の処理を実行するためのコンピュータである。前述のごとく、電力小売事業者と群管理システムの事業者の間では契約が結ばれており、上位システムサーバ１０は、契約に応じた要求を群管理システムサーバ１２に出力する。１つの群管理システムサーバ１２が複数の上位システムサーバ１０に接続されてもよい。

　このような構成によって、上位システムが管理する需要家群全体の電力需要が逼迫する場合、群管理システムサーバ１２は、蓄電システムから放電した電力を需要家１６内で消費させたり、需要家１６内での電力消費を抑制させたりするように電力管理システムサーバ１４を制御する。また、上位システムが管理する需要家群全体の発電が増加し、供給が需要を上回る場合、群管理システムサーバ１２は、蓄電システムへの充電を増やしたり、需要家１６内での需要を増大させたりするように電力管理システムサーバ１４を制御する。

　図２は、需要家１６の構成を示す。需要家１６には、電力系統３０、スマートメータ３２、分電盤３４、負荷３６、蓄電システム４０と総称される第１蓄電システム４０ａ、第２蓄電システム４０ｂ、ヒートポンプ給湯機４４、電力管理システムサーバ１４が設置される。また、第１蓄電システム４０ａは、第１ＳＢ（Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｂａｔｔｅｒｙ）２１０ａ、第１ＳＢ用ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣ２１２ａ、第１双方向ＤＣ／ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）インバータ２１４ａ、第１制御装置２１６ａを含み、第２蓄電システム４０ｂは、第２ＳＢ２１０ｂ、第２ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ｂ、第２双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ｂ、第２制御装置２１６ｂを含む。さらに、電力管理システムサーバ１４には、ネットワーク１８を介して群管理システムサーバ１２が接続される。

　電力系統３０における電力需要は前述のごとく変動する。図３は、実施例における電力需要の変動を示す。横軸は時間を示し、縦軸は電力需要を示す。微少変動分７００は数十秒程度の変動周期を有し、短周期成分７０２は数分程度の変動周期を有し、長周期成分７０４は数十分程度の変動周期を有する。つまり、微少変動分７００の変動周期が最も短く、長周期成分７０４の変動周期が最も長い。総需要変動７０６は実際の電力需要の変動であり、微少変動分７００から長周期成分７０４の合成によって示される。総需要変動７０６における微少変動分７００から長周期成分７０４の合成の割合は状況に応じて異なる。例えば、微少変動分７００が支配的になることもあれば、長周期成分７０４が支配的になることもある。図２に戻る。

　スマートメータ３２は、電力系統３０に接続され、デジタル式の電力量計である。スマートメータ３２は、電力系統３０から入ってくる潮流の電力量と、電力系統３０へ出て行く逆潮流の電力量とを計測可能である。スマートメータ３２は、通信機能を有し、電力管理システムサーバ１４と通信可能である。

　配電線４２は、スマートメータ３２と分電盤３４とを結ぶ。分電盤３４は、配電線４２に接続されるとともに、負荷３６を接続する。分電盤３４は、負荷３６に電力を供給する。負荷３６は、配電線４２を介して供給される電力を消費する機器である。負荷３６は、冷蔵庫、エアコン、照明等の機器を含む。ここでは、分電盤３４に１つの負荷３６が接続されているが、分電盤３４に複数の負荷３６が接続されてもよい。

　第１蓄電システム４０ａにおける第１ＳＢ２１０ａは、電力を充放電可能な蓄電池であり、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を含む。第１ＳＢ２１０ａは第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａに接続される。第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａは、ＤＣ－ＤＣコンバータであり、第１ＳＢ２１０ａ側の直流電力と、第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａ側の直流電力との間の変換を実行する。

　第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａは、第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａと分電盤３４との間に接続される。第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａは、分電盤３４からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａに出力する。また、第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａは、第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａからの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を分電盤３４に出力する。つまり、第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａによって第１ＳＢ２１０ａは充放電される。このような第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａの制御は第１制御装置２１６ａによってなされる。

　第２蓄電システム４０ｂにおける第２ＳＢ２１０ｂ、第２ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ｂ、第２双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ｂ、第２制御装置２１６ｂも、第１ＳＢ２１０ａ、第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａ、第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａ、第１制御装置２１６ａと同様に構成される。以下では、第１蓄電システム４０ａと第２蓄電システム４０ｂとの差異を中心に説明する。第１蓄電システム４０ａと第２蓄電システム４０ｂにおいて前述の電力の変動速度が互いに異なる。

　第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａでは、ガバナ・フリー方式による制御がなされる。ガバナ・フリー方式の構成については説明を省略するが、交流電力の周波数が低下した場合に出力を増加させ、交流電力の周波数が増加した場合に出力を減少させるような自動制御がなされる。つまり、ガバナ・フリー方式ではフィードバックによる調節を自ら実行するので、電力の変動速度が高速になる。ガバナ・フリー方式による電力の変動速度は、前述の微少変動分７００にも追従可能である。

　第２双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ｂでは、自動周波数制御（ＡＦＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式による制御がなされる。ＡＦＣ方式の構成については説明を省略する。ＡＦＣ方式では、負荷変動が周波数偏差として検出され、周波数を標準周波数に復するよう計算されたＡＦＣ信号が電力管理システムサーバ１４から第２制御装置２１６ｂに送信されることによって、第２双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ｂの出力が自動的に制御される。ＡＦＣ方式による電力の変動速度は、ガバナ・フリー方式による電力の変動速度よりも遅い。ＡＦＣ方式による電力の変動速度は、短周期成分７０２に追従可能であるが、微少変動分７００に追従不可能である。ＡＦＣ方式の代わりに、負荷周波数制御(ＬＦＣ：Ｌｏａｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ)方式が使用されてもよい。

　ここで、第１ＳＢ２１０ａ、第１ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ａ、第１双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ａ、第１制御装置２１６ａは１つの筐体に格納されてもよく、その場合であっても、これを第１蓄電システム４０ａと呼ぶ。また、第２ＳＢ２１０ｂ、第２ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ２１２ｂ、第２双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２１４ｂ、第２制御装置２１６ｂは１つの筐体に格納されてもよく、その場合であっても、これを第２蓄電システム４０ｂと呼ぶ。

　ヒートポンプ給湯機４４は、例えば、自然冷媒（ＣＯ_２）ヒートポンプ給湯機である。ヒートポンプ給湯機４４は、ヒートポンプ技術を利用してお湯をつくる高効率給湯機である。ヒートポンプは熱を移動させる技術であり、空気の熱をくみあげて給湯に必要な熱をつくる。ヒートポンプ給湯機４４では、運転基準出力制御（ＤＰＣ：Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式による制御がなされる。ＤＰＣ方式の構成については説明を省略する。ＤＰＣ方式では、電力管理システムサーバ１４から出力指令値がヒートポンプ給湯機４４に送信されることによって、ヒートポンプ給湯機４４において出力指令値をもとに出力が自動的に制御される。ＤＰＣ方式による電力の変動速度は、ＡＦＣ方式による電力の変動速度よりも遅い。ＤＰＣ方式による電力の変動速度は、長周期成分７０４に追従可能であるが、短周期成分７０２に追従不可能である。

　一般的に、機器が、ガバナ・フリー方式による制御がなされる場合、微少変動分７００に加えて、短周期成分７０２および長周期成分７０４にも追従可能である。したがって、第１蓄電システム４０ａは、ガバナ・フリー機能、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能がいずれも備えられていることになる。また、機器が、ＡＦＣ方式による制御がなされる場合、短周期成分７０２に加えて、長周期成分７０４にも追従可能である。したがって、第２蓄電システム４０ｂは、自動周波数制御機能および運転基準集力制御機能が備えられていることになる。

　電力管理システムサーバ１４は、ＨＡＮ等のネットワークを介して、スマートメータ３２、第１蓄電システム４０ａ、第２蓄電システム４０ｂ、ヒートポンプ給湯機４４に接続され、それぞれと通信可能である。第１蓄電システム４０ａ、第２蓄電システム４０ｂ、ヒートポンプ給湯機４４は、電力を消費あるいは供給する機器に相当する。以下では、電力管理システムサーバ１４とスマートメータ３２との間の通信は説明を省略する。また、電力管理システムサーバ１４は、ネットワーク１８を介して群管理システムサーバ１２にも接続される。電力管理システムサーバ１４における処理および通信を説明するために、ここでは、図４を使用する。

　図４は、電力管理システムサーバ１４、第１制御装置２１６ａ、第２制御装置２１６ｂ、ヒートポンプ給湯機４４の構成を示す。電力管理システムサーバ１４は、サービス連携部３００、制御部３０２を含み、制御部３０２は、受信部５００、処理部５０２、生成部５０４、送信部５０６を含む。第１制御装置２１６ａは、受信部４００、処理部４０２、生成部４０４、送信部４０６を含み、第２制御装置２１６ｂは、受信部６００、処理部６０２、生成部６０４、送信部６０６を含む。

　制御部３０２は、需要家１６に設置された機器、例えば、第１蓄電システム４０ａ、第２蓄電システム４０ｂ、ヒートポンプ給湯機４４との連携を実現するための処理を実行する。連携によって、制御部３０２は、機器から情報を収集したり、機器を制御したりする。ここで、制御部３０２と各機器との間の通信は、所定のプロトコルにしたがった方式でなされる。所定のプロトコルは、例えば、「ＥＣＨＯＮＥＴ　Ｌｉｔｅ」、「ＥＣＨＯＮＥＴ」である。しかしながら、所定のプロトコルはこれらに限定されない。

　制御部３０２の生成部５０４は、機器に関する情報を各機器から収集するために、機器における電力の変動速度に関する情報を機器に要求するためのメッセージを生成する。図５（ａ）－（ｅ）は、電力管理システムサーバ１４において使用されるメッセージのフォーマットを示す。図５（ａ）のごとく、メッセージでは、メッセージ種別のフィールドに続いてデータのフィールドが配置される。メッセージ種別のフィールドは、メッセージの種別を示しており、ここでは変動速度要求が示される。データのフィールドは、通知してほしいデータを示し、ここでは変動速度が示される。図５（ｂ）－（ｅ）は後述し、図４に戻る。生成部５０４は、変動速度要求のメッセージを送信部５０６に出力する。送信部５０６は、変動速度要求のメッセージを各機器、例えば第１制御装置２１６ａに送信する。

　第１制御装置２１６ａの受信部４００は、変動速度要求のメッセージを受信する。処理部４０２は、メッセージ種別のフィールドをもとに変動速度要求であることを認識し、データのフィールドをもとに、機器の変動速度に関する情報を通知すべきであることを認識する。これに続いて、生成部４０４は、第１蓄電システム４０ａに関する情報として、変動速度要求に応答するためのメッセージを生成する。メッセージのフォーマットは図５（ｂ）のように示され、メッセージ種別のフィールドには変動速度応答が示される。データのフィールドには、第１蓄電システム４０ａの変動速度に関する情報が示されるが、これを説明するために、図６を使用する。

　図６は、電力管理システムサーバ１４において定義される変動速度を示す。機器における電力の変動速度に関する情報は、変動速度に応じて複数段階規定される。ここでは、ガバナ・フリー機能、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能の３段階が規定される。また、ガバナ・フリー機能には値「１」が対応づけられ、自動周波数制御機能には値「２」が対応づけられ、運転基準出力制御機能には値「３」が対応づけられる。図５（ｂ）に戻る。第１蓄電システム４０ａには、ガバナ・フリー機能、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能がいずれも備えられているので、データのフィールドには「１、２、３」が示される。つまり、データのフィールドに「１」があるか否かはガバナ・フリー機能の有無を示しており、「２」があるか否かは自動周波数制御機能の有無を示しており、「３」があるか否かは運転基準出力制御機能の有無を示す。

　ここで、データのフィールドに複数の値が挿入される場合、データのフィールドには、複数段階のそれぞれに対する優先順位に関する情報が含まれてもよい。前述のごとく、第１蓄電システム４０ａは、ガバナ・フリー機能、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能がいずれも備えられている。ここで、変動速度が速い機能を使用するほどＶＰＰから得られる報酬が多くなるとの契約がＶＰＰとの間でなされている場合、第１蓄電システム４０ａのガバナ・フリー機能が優先して使用されるべきである。これに対応するために、データのフィールドには優先順位に関する情報も含まれる。例えば、図５（ｃ）のごとく、値「１」のあとに優先順位「（１）」が追加される。一方、変動速度の遅い機能を優先的に使用させたい場合、値「３」のあとに優先順位「（１）」が追加される。優先順位は、蓄電システム４０でなく、電力管理システムサーバ１４が付与してもよい。図４に戻る。生成部４０４は、変動速度応答のメッセージを送信部４０６に出力する。送信部４０６は、変動速度応答のメッセージを制御部３０２に送信する。

　制御部３０２の受信部５００は、機器に関する情報として変動速度応答のメッセージを第１制御装置２１６ａから受信する。処理部５０２は、メッセージ種別のフィールドをもとに変動速度応答であることを認識し、データのフィールドをもとに、変動速度を取得する。ここでは、第１蓄電システム４０ａがガバナ・フリー機能、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能に対応することを把握する。これに続いて、生成部５０４は、第２制御装置２１６ｂに対する変動速度要求のメッセージを生成して、送信部５０６に出力する。送信部５０６は、変動速度要求のメッセージを第２制御装置２１６ｂに送信する。

　第２制御装置２１６ｂの受信部６００、処理部６０２、生成部６０４、送信部６０６は、受信部４００、処理部４０２、生成部４０４、送信部４０６と同様の処理を実行する。生成部６０４は、変動速度要求に応答するためのメッセージを生成する。メッセージのフォーマットは図５（ｄ）のように示される。メッセージ種別のフィールドには変動速度応答が示され、データのフィールドには、第２蓄電システム４０ｂの変動速度に関する情報が示される。ここで、第２蓄電システム４０ｂには、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能がいずれも備えられているので、データのフィールドには「２、３」が示される。図４に戻る。生成部６０４は、変動速度応答のメッセージを送信部６０６に出力する。送信部６０６は、変動速度応答のメッセージを制御部３０２に送信する。

　制御部３０２の受信部５００は、変動速度応答のメッセージを第２制御装置２１６ｂから受信する。処理部５０２は、前述と同様の処理によって、第２蓄電システム４０ｂが自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能に対応することを把握する。これに続いて、生成部５０４は、ヒートポンプ給湯機４４に対する変動速度要求のメッセージを生成して、送信部５０６に出力する。送信部５０６は、変動速度要求のメッセージをヒートポンプ給湯機４４に送信する。

　ヒートポンプ給湯機４４は、変動速度要求のメッセージを受信する。ヒートポンプ給湯機４４は、変動速度要求に応答するためのメッセージを生成する。メッセージのフォーマットは図５（ｅ）のように示される。メッセージ種別のフィールドには変動速度応答が示され、データのフィールドには、ヒートポンプ給湯機４４の変動速度に関する情報が示される。ここで、ヒートポンプ給湯機４４には、運転基準集力制御機能だけが備えられているので、データのフィールドには「３」が示される。図４に戻る。ヒートポンプ給湯機４４は、変動速度応答のメッセージを送信部６０６に出力する。送信部６０６は、変動速度応答のメッセージを制御部３０２に送信する。

　制御部３０２の受信部５００は、変動速度応答のメッセージをヒートポンプ給湯機４４から受信する。処理部５０２は、前述と同様の処理によって、ヒートポンプ給湯機４４が運転基準集力制御機能に対応することを把握する。処理部５０２は、これまでの説明のように収集した各機器の変動速度に関する情報をデータベースとして記憶する。図７は、処理部５０２に記憶されるデータベースのデータ構造を示す。図示のごとく、各機器に対応した変動速度の情報が示される。

　制御部３０２は、変動速度要求のメッセージを各機器に定期的に送信し、変動速度応答のメッセージを各機器から定期的に受信してもよい。あるいは、制御部３０２は、機器との接続が切断されてから復帰した場合に、変動速度要求のメッセージを機器に送信し、変動速度応答のメッセージを機器から受信してもよい。さらに、制御部３０２は、機器が登録される場合に、変動速度要求のメッセージを機器に送信し、変動速度応答のメッセージを機器から受信してもよい。

　サービス連携部３００は、ＶＰＰのようなサービスとの双方向連携を実現するための処理を実行する。また、サービス連携部３００は、電力管理システムサーバ１４に登録されている機器のプロファイルをサービスへ提供する。これらのような処理をＶＰＰとの間で実行するために、通信部５０８は、図示しない群管理システムサーバ１２と通信する。通信部５０８における受信部（図示せず）は、蓄電システム４０が設置された需要家１６の外に設置された外部サーバである群管理システムサーバ１２からの要求が含まれたメッセージを受信する。要求には、例えば、電力需要の変動速度に対して調整すべき量（以下、「調整量」という）が示される。例えば、微少変動分７００、短周期成分７０２、長周期成分７０４のそれぞれに対する調整量が示される。要求には、総需要変動７０６に対する調整量が示されてもよい。その場合、サービス連携部３００は、総需要変動７０６を微少変動分７００、短周期成分７０２、長周期成分７０４に分離する。サービス連携部３００は、通信部５０８において受信した要求を制御部３０２に出力する。

　制御部３０２の処理部５０２は、サービス連携部３００から要求を受けつけると、図７に示したデータベースを参照して、制御対象となる機器を選択する。選択される機器は複数であってもよい。これは、受信部５００において受信した情報をもとに処理を実行することに相当する。また、処理部５０２は、要求された調整量を実現するように、選択した機器における調整量を決定する。調整量は、例えば、放電量、消費電力の削減量である。制御部３０２の生成部５０４は、処理部５０２において決定した内容が含まれたメッセージ、例えば放電指示のメッセージを生成し、送信部５０６は、放電指示のメッセージを対象となる機器に送信する。放電指示のメッセージを受信した機器は、メッセージに応じた処理を実行する。

　本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

　これまでは、電力管理システムサーバ１４が需要家１６に配置されているとしている。しかしながら、電力管理システムサーバ１４の配置はこれに限定されない。ここでは、電力管理システムサーバ１４の様々な配置を説明する。図８（ａ）－（ｄ）は、ＶＰＰシステム１００における電力管理システムサーバ１４の様々な配置を示す。図８（ａ）は、電力管理システムサーバ１４が需要家１６に配置される場合であり、これまでと同一である。図８（ｂ）は、電力管理システムサーバ１４のうちのサービス連携部３００と制御部３０２とが別々の装置として構成され、制御部３０２だけが需要家１６に配置され、サービス連携部３００は需要家１６外に配置される場合である。

　図８（ｃ）は、電力管理システムサーバ１４が需要家１６外に配置され、需要家１６にＧＷ（Ｇａｔｅｗａｙ）２０が配置される場合である。ここで、電力管理システムサーバ１４とＧＷ２０が接続されるとともに、ＧＷ２０には、図示しない機器が接続される。図８（ｄ）は、電力管理システムサーバ１４の機能が群管理システムサーバ１２に含まれ、需要家１６にＧＷ２０が配置される場合である。ここで、群管理システムサーバ１２とＧＷ２０が接続されるとともに、ＧＷ２０には、図示しない機器が接続される。

　以上の構成によるＶＰＰシステム１００の動作を説明する。図９は、ＶＰＰシステム１００における収集手順を示すシーケンス図である。電力管理システムサーバ１４は変動速度要求のメッセージを第１蓄電システム４０ａに送信する（Ｓ１０）。第１蓄電システム４０ａは変動速度応答のメッセージを電力管理システムサーバ１４に送信する（Ｓ１２）。電力管理システムサーバ１４は変動速度要求のメッセージを第２蓄電システム４０ｂに送信する（Ｓ１４）。第２蓄電システム４０ｂは変動速度応答のメッセージを電力管理システムサーバ１４に送信する（Ｓ１６）。電力管理システムサーバ１４は変動速度要求のメッセージをヒートポンプ給湯機４４に送信する（Ｓ１８）。ヒートポンプ給湯機４４は変動速度応答のメッセージを電力管理システムサーバ１４に送信する（Ｓ２０）。

　図１０は、ＶＰＰシステム１００における指示手順を示すシーケンス図である。群管理システムサーバ１２は、調整指示のメッセージを電力管理システムサーバ１４に送信する（Ｓ５０）。電力管理システムサーバ１４は、調整指示をもとに、第１蓄電システム４０ａ、第２蓄電システム４０ｂを調整対象として選択する。電力管理システムサーバ１４は放電指示のメッセージを第１蓄電システム４０ａに送信する（Ｓ５２）とともに、放電指示のメッセージを第２蓄電システム４０ｂにも送信する（Ｓ５４）。

　本実施例によれば、機器における電力の変動速度に関する情報が含まれたメッセージを受信するので、機器における電力の変動速度に関する情報を収集できる。機器における電力の変動速度に関する情報が収集されるので、電力需要の変動速度に適した制御を実行できる。また、機器における電力の変動速度に関する情報は、ガバナ・フリー機能の有無に関する情報を含むので、微少変動分７００に対応できるか否かを認識できる。また、機器における電力の変動速度に関する情報は、自動周波数制御機能の有無に関する情報を含むので、短周期成分７０２に対応できるか否かを認識できる。また、機器における電力の変動速度に関する情報は、運転基準出力制御機能の有無に関する情報を含むので、長周期成分７０４に対応できるか否かを認識できる。

　また、機器における電力の変動速度に関する情報は、変動速度に応じて規定された複数段階の少なくとも１つを示すので、メッセージに含まれるデータ量を低減できる。また、機器における電力の変動速度に関する情報は、複数段階のそれぞれに対する優先順位に関する情報を含むので、優先的に使用させたい機器を知らせることができる。また、機器が登録される場合に、機器における電力の変動速度に関する情報が含まれたメッセージを受信するので、新たな機器に対する変動速度に関する情報を収集できる。また、機器との接続が切断されてから復帰した場合に、機器における電力の変動速度に関する情報が含まれたメッセージを受信するので、最新の変動速度に関する情報を収集できる。また、機器における電力の変動速度に関する情報が含まれたメッセージを定期的に受信するので、最新の変動速度に関する情報を収集できる。また、本機器における電力の変動速度に関する情報が含まれたメッセージを送信するので、機器における電力の変動速度に関する情報を収集させることができる。

　本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の電力管理システムサーバ１４は、電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムサーバ１４であって、機器に関する情報を機器から受信する受信部５００と、受信部５００において受信した情報をもとに処理を実行する処理部５０２とを備える。機器に関する情報は、機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

　機器における電力の変動速度に関する情報は、ガバナ・フリー機能の有無に関する情報を含んでもよい。

　機器における電力の変動速度に関する情報は、自動周波数制御機能の有無に関する情報を含んでもよい。

　機器における電力の変動速度に関する情報は、運転基準出力制御機能の有無に関する情報を含んでもよい。

　機器における電力の変動速度に関する情報は、変動速度に応じて規定された複数段階の少なくとも１つを示す。

　機器における電力の変動速度に関する情報は、複数段階のそれぞれに対する優先順位に関する情報を含んでもよい。

　受信部５００は、機器が登録される場合に情報を受信してもよい。

　受信部５００は、機器との接続が切断されてから復帰した場合に情報を受信してもよい。

　受信部５００は、情報を定期的に受信してもよい。

　本開示の別の態様は、機器である。この機器は、電力を消費あるいは供給する機器であって、本機器に関する情報を生成する生成部と、生成部において生成した情報を送信する送信部とを備える。本機器に関する情報は、本機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

　本開示のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムサーバ１４における受信方法であって、機器に関する情報を機器から受信するステップと、受信した情報をもとに処理を実行するステップとを備える。機器に関する情報は、機器における電力の変動速度に関する情報を含む。

　以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　本実施例において、機器における電力の変動速度に関する情報として、ガバナ・フリー機能、自動周波数制御機能、運転基準集力制御機能の３段階が規定される。しかしながらこれに限らず例えば、３段階の内容はこれに限定されず、さらに３段階とは異なった数の段階が規定されてもよい。あるいは複数の段階が規定されず、機器における電力の変動速度が直接示されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を拡張できる。

　１０　上位システムサーバ、　１２　群管理システムサーバ、　１４　電力管理システムサーバ（電力管理システム）、　１６　需要家、　１８　ネットワーク、　２０　ＧＷ、　３０　電力系統、　３２　スマートメータ、　３４　分電盤、　３６　負荷、　４０　蓄電システム、　４２　配電線、　４４　ヒートポンプ給湯機、　１００　ＶＰＰシステム、　２１０　ＳＢ、　２１２　ＳＢ用ＤＣ／ＤＣ、　２１４　双方向ＤＣ／ＡＣインバータ、　２１６　制御装置、　３００　サービス連携部、　３０２　制御部、　４００　受信部、　４０２　処理部、　４０４　生成部、　４０６　送信部、　５００　受信部、　５０２　処理部、　５０４　生成部、　５０６　送信部、　５０８　通信部、　６００　受信部、　６０２　処理部、　６０４　生成部、　６０６　送信部。

　本開示によれば、機器における電力の変動速度に関する情報を収集できる。

Claims (12)

1. 　電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムであって、
   　前記機器に関する情報を前記機器から受信する受信部と、
   　前記受信部において受信した情報をもとに処理を実行する処理部とを備え、
   　前記機器に関する情報は、前記機器における電力の変動速度に関する情報を含むことを特徴とする電力管理システム。
2. 　前記機器における電力の変動速度に関する情報は、ガバナ・フリー機能の有無に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の電力管理システム。
3. 　前記機器における電力の変動速度に関する情報は、自動周波数制御機能の有無に関する情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電力管理システム。
4. 　前記機器における電力の変動速度に関する情報は、運転基準出力制御機能の有無に関する情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力管理システム。
5. 　前記機器における電力の変動速度に関する情報は、変動速度に応じて規定された複数段階の少なくとも１つを示すことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電力管理システム。
6. 　前記機器における電力の変動速度に関する情報は、複数段階のそれぞれに対する優先順位に関する情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の電力管理システム。
7. 　前記受信部は、前記機器が登録される場合に情報を受信することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力管理システム。
8. 　前記受信部は、前記機器との接続が切断されてから復帰した場合に情報を受信することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力管理システム。
9. 　前記受信部は、情報を定期的に受信することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力管理システム。
10. 　電力を消費あるいは供給する機器であって、
    　本機器に関する情報を生成する生成部と、
    　前記生成部において生成した情報を送信する送信部とを備え、
    　本機器に関する情報は、本機器における電力の変動速度に関する情報を含むことを特徴とする機器。
11. 　電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムにおける受信方法であって、
    　前記機器に関する情報を前記機器から受信するステップと、
    　受信した情報をもとに処理を実行するステップとを備え、
    　前記機器に関する情報は、前記機器における電力の変動速度に関する情報を含むことを特徴とする受信方法。
12. 　電力を消費あるいは供給する機器に接続される電力管理システムにおけるプログラムであって、
    　前記機器に関する情報を前記機器から受信するステップと、
    　受信した情報をもとに処理を実行するステップとを備え、
    　前記機器に関する情報は、前記機器における電力の変動速度に関する情報を含むことをコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images