WO2019053926A1

WO2019053926A1 - 分散電源制御システム、分散電源制御方法及びプログラム

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Publication number: WO2019053926A1
Application number: PCT/JP2018/010539
Authority: WO
Inventors: 憲生小林
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2019-03-21

Abstract

本発明は、算出部（１１）及び決定部（１２）を有する分散電源制御システム（１０）を提供する。算出部（１１）は、電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する。決定部（１２）は、電力需要家毎に、予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、放電要請日における蓄電池の充放電スケジュールを決定する。なお、決定部（１２）は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する。

Description

分散電源制御システム、分散電源制御方法及びプログラム

　本発明は、分散電源制御システム、分散電源制御方法及びプログラムに関する。

　特許文献１には、ピークカットのための蓄電池の放電電力量とデマンドレスポンスのための蓄電池の放電電力量とを適切に決定する技術が開示されている。当該方法では、電力需要が閾値を超える時間帯と、節電調整を受付けた時間帯との放電電力量を、蓄電池の充電残量に基づいて決定する。

　特許文献２には、電力需給状況に応じて、蓄電池における充放電制御を的確に行うための技術が開示されている。

特開２０１５－１８６２９０号公報特開２０１６－１７１６０９号公報

　蓄電池を保有している電力需要家がいる。一般的には、電力単価が相対的に安い夜間に蓄電池に充電し、電力単価が相対的に高い昼間に蓄電池から放電する制御がなされる。また、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整に利用する試みがなされている。例えば、１日の中の電力需要が大きい時間帯（需要過多時間帯）に蓄電池から電力を放電する。

　ところで、電力系統の需給バランス調整に蓄電池を有効利用する場合、需要過多時間帯に放電できるようにするため、蓄電池の電力を需要過多時間帯まで十分に残しておく必要がある。需要過多時間帯の前に蓄電池の電力を放電し切ってしまうと、需要過多時間帯に蓄電池から放電できない。

　一方で、蓄電池の電力を需要過多時間帯まで十分に残しておくことを優先し、他の時間帯における蓄電池の放電を抑制し過ぎると、夜間に蓄電池に充電した電力を昼間に使い切れないという状況が生じ得る。当該状況は、電力需要家の利益を考えると望ましくない。

　本発明は、電力需要家の利益を確保しつつ、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整のために有効利用することを課題とする。

　本発明によれば、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出手段と、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定手段と、
を有し、
　前記決定手段は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する分散電源制御システムが提供される。

　また、本発明によれば、
　コンピュータが、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出工程と、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定工程と、
を実行し、
　前記決定工程では、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する分散電源制御方法が提供される。

　また、本発明によれば、
　コンピュータを、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出手段、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定手段、
として機能させ、
　前記決定手段は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定するプログラムが提供される。

　本発明によれば、電力需要家の利益を確保しつつ、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整のために有効利用できる。

　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本実施形態の電力調整方法の全体像の一例を説明するための図である。本実施形態の分散電源制御システムのハードウエア構成の一例を示す図である。本実施形態の分散電源制御システムの機能ブロック図の一例である。本実施形態の充放電スケジュールの一例を説明するための図である。本実施形態の充放電スケジュールの一例を説明するための図である。本実施形態の充放電スケジュールの一例を説明するための図である。本実施形態の分散電源制御システムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。

　まず、図１を用いて本実施形態の電力調整方法の全体像を説明する。電力系統運用事業者の中央給電指令システムは、各種発電装置、系統大型蓄電池、電力需要家の蓄電池等の出力電力を制御することで、電力系統の需給バランスを調整する。図１では、発電装置として、風力発電装置、太陽光発電装置、火力発電装置、水力発電装置が例示されているが、これらの一部を含まなくてもよいし、その他の発電装置を含んでもよい。

　本実施形態の電力調整方法の特徴的な部分は、電力需要家の蓄電池の制御方法にある。以下では、当該方法を詳細に説明する。各種発電装置、及び、系統大型蓄電池の制御方法の説明は省略する。

　中央給電指令システムは、開始時刻、終了時刻、必要出力［Ｗ］及び必要容量［Ｗｈ］を指定した放電要請をＲＡ（リソースアグリゲータ）事業者の分散電源制御システムに送信する。例えば、中央給電指令システムは、前日に翌日分の放電要請を分散電源制御システムに送信する。この場合、送信した日の翌日が放電要請日となる。

　分散電源制御システムは、複数の電力需要家各々のシステムから各々に関する各種情報（需要家情報）を取得し、記憶する。需要家情報は、例えば、蓄電池のスペック（定格出力［Ｗ］、定格容量［Ｗｈ］等）、電力需要実績（消費電力の時間変化）等であるが、これらに限定されない。

　そして、分散電源制御システムは、中央給電指令システムから放電要請を受信すると、需要家情報に基づき、電力需要家各々の蓄電池の充放電スケジュールを決定する。例えば、分散電源制御システムは、放電要請日の前日に、充放電スケジュールを決定する。そして、分散電源制御システムは、各蓄電池に制御信号を送信し、各蓄電池に対応して決定した充放電スケジュールで充放電させる。

　ここで、蓄電池毎の充放電スケジュールを決定する処理の概要を説明する。

　分散電源制御システムは、電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する。そして、分散電源制御システムは、電力需要家毎に、予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、放電要請日における蓄電池の充放電スケジュールを決定する。具体的には、分散電源制御システムは、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間）の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、第２の時間帯（例：昼間）の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する。

　第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させない時間帯を適切に設定することで、例えば、放電要請時間帯の前に放電し過ぎないように設定することで、放電要請時間帯まで蓄電池の充電電力を十分に残しておくことができる。結果、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整のために有効利用できる。

　また、第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させない時間帯を適切に設定することで、例えば、第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させない時間帯が多くなり過ぎず、第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させる時間帯を十分に確保するよう設定することで、放電要請時間帯以外で蓄電池から十分な電力量を放電させることができる。結果、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができ、電力需要家の利益を確保することができる。

　次に、本実施形態の分散電源制御システムの構成を詳細に説明する。まず、分散電源制御システムのハードウエア構成の一例を説明する。本実施形態の分散電源制御システムが備える各機能部は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされるプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット（あらかじめ装置を出荷する段階から格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムをも格納できる）、ネットワーク接続用インターフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

　図２は、本実施形態の分散電源制御システムのハードウエア構成を例示するブロック図である。図２に示すように、分散電源制御システムは、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、入出力インターフェイス３Ａ、周辺回路４Ａ、バス５Ａを有する。周辺回路４Ａを有さなくてもよい。周辺回路４Ａには、様々なモジュールが含まれる。なお、分散電源制御システムは物理的及び／又は論理的に分かれた複数の装置で構成されてもよい。この場合、複数の装置各々が、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、入出力インターフェイス３Ａ、周辺回路４Ａ、バス５Ａを有してもよい。

　バス５Ａは、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、周辺回路４Ａ及び入出力インターフェイス３Ａが相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。プロセッサ１Ａは、例えばＣＰＵやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算処理装置である。メモリ２Ａは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。入出力インターフェイス３Ａは、入力装置（例：キーボード、マウス、マイク、物理キー、タッチパネルディスプレイ、コードリーダ等）、外部装置、外部サーバ、外部センサ等から情報を取得するためのインターフェイスや、出力装置（例：ディスプレイ、スピーカ、プリンター、メーラ等）、外部装置、外部サーバ等に情報を出力するためのインターフェイスなどを含む。プロセッサ１Ａは、各モジュールに指令を出し、それらの演算結果をもとに演算を行うことができる。

　次に、分散電源制御システムの機能構成を説明する。図３に、本実施形態の分散電源制御システム１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、分散電源制御システム１０は、算出部１１と、決定部１２とを有する。

　算出部１１は、電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する。例えば、算出部１１は、放電要請日の月、曜日、気象情報（天気、気温、湿度等）等の電力需要に影響を与える因子、各電力需要家の過去の電力需要実績等に基づき、電力需要家毎の予測需要電力の時間変化を算出することができる。

　算出方法は特段制限されないが、例えば、機械学習で得られた推定モデルを用いて算出してもよい。すなわち、放電要請日の月、曜日、気象情報等の電力需要に影響を与える因子を説明変数とし、需要電力［Ｗ］の時間変化を目的変数とした推定モデルを用いて、放電要請日の需要電力［Ｗ］の時間変化を予測してもよい。推定モデルには、例えば、重回帰分析、ニューラルネットワーク、隠れマルコフモデル等が例示されるが、これらに限定されない。機械学習に用いる教師データは、過去の実績値とすることができる。

　決定部１２は、電力需要家毎に、予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、放電要請日における蓄電池の充放電スケジュールを決定する。なお、決定部１２は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間、２３時～７時等）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間、７時～２３時等）の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、第２の時間帯（例：昼間）の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する。以下、このような充放電スケジュールの決定方法を例示する。

「決定方法１」
　決定部１２は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間）になると放電要請時間帯の開始時刻から放電を開始させ、蓄電池の残量が残っている間、放電を継続させる充放電スケジュールを決定することができる。放電させる時間帯には、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方の放電を継続させるスケジュールを作成する。なお、ここで作成される放電スケジュールは、あくまで、各タイミングでの蓄電池の充電状態を予測するために用いる放電状況の目安であり、実際は、当該スケジュール通りに放電しない場合もある。例えば、実際には、放電させる時間帯には負荷に追従して放電してもよい。すなわち、負荷の消費電力［Ｗ］の瞬時値を取得し、その値の電力を蓄電池から放電させる。当該前提は、他の決定方法も同様である。以下、決定方法１で決定した充放電スケジュールを、第１の充放電スケジュールという。

　図４を用いて、詳細に説明する。図４には、所定の値の時間変化を示す２つのグラフと、各種パラメータの説明とが示されている。

　下側のグラフは、ある電力需要家の放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化（Ｐ（ｔ））を示す。上側のグラフは、決定された第１の充放電スケジュールで充放電した場合の蓄電池の残容量［Ｗｈ］の時間変化を示す。

　ｔｄは、第２の時間帯（例：昼間）の開始時刻（第１の時間帯（例：夜間）の終了時刻）を示し、ｔｓは放電要請時間帯の開始時刻を示し、ｔｅは放電要請時間帯の終了時刻を示し、ｔｎは第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻（第１の時間帯（例：夜間）の開始時刻）を示す。Ｐ０は蓄電池の定格出力［Ｗ］である。

　第１の充放電スケジュールでは、ｔｎからｔｄの時間帯（第１の時間帯（例：夜間））に充電させる。そして、ｔｄからｔｎの時間帯（第２の時間帯（例：昼間））になると、ｔｓから放電を開始させ、蓄電池の残量が残っている間、放電を継続させる。なお、ｔｄからｔｓの間は充電も放電もさせない。放電させる時間帯には、蓄電池の定格出力Ｐ０と予測需要電力Ｐ（ｔ）との小さい方の放電を継続させる。

　決定部１２は、例えば、このような第１の充放電スケジュールを、所定条件を満たす電力需要家用の充放電スケジュールとして決定することができる。所定条件は、例えば、「蓄電池の定格出力Ｐ０と予測需要電力Ｐ（ｔ）との小さい方を放電要請時間帯の開始時刻ｔｓから第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻ｔｎまで蓄電池から放電した場合の放電電力量Ｅ４＋Ｅ５［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量Ｅ０以上」である。所定条件を満たす電力需要家の蓄電池を第１の充放電スケジュールで制御した場合、放電要請時間帯の開始時刻ｔｓで蓄電池の充電量を十分に確保しつつ、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができる。

「決定方法２」
　決定部１２は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間）になると、放電要請時間帯の開始時刻より前の第１の時刻から放電を開始させ、蓄電池の残量が残っている間、放電を継続させる充放電スケジュールを決定することができる。放電させる時間帯には、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方の放電を継続させる。

　なお、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を第１の時刻から放電要請時間帯の終了時刻以降の第２の時刻まで蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量以上となるように第１の時刻を決定する。さらに、放電要請時間帯の開始時刻における蓄電池の残容量［Ｗｈ］が、放電要請時間帯の間、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］以上となるように、第１の時刻を決定するのが好ましい。以下、決定方法２で決定した充放電スケジュールを、第２の充放電スケジュールという。

　図５を用いて、詳細に説明する。図５には、所定の値の時間変化を示す２つのグラフと、各種パラメータの説明とが示されている。

　下側のグラフは、ある電力需要家の放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化（Ｐ（ｔ））を示す。上側のグラフは、決定された第２の充放電スケジュールで充放電した場合の蓄電池の残容量［Ｗｈ］の時間変化を示す。各種パラメータは、図４と同様である。

　第２の充放電スケジュールでは、ｔｎからｔｄの時間帯（第１の時間帯（例：夜間））に充電させる。そして、ｔｄからｔｎの時間帯（第２の時間帯（例：昼間））になると、ｔｓより前のＴ（第１の時刻）から放電を開始させ、蓄電池の残量が残っている間、放電を継続させる。なお、ｔｄからＴの間は充電も放電もさせない。

　放電を停止させる第２の時刻はｔｅ以降かつｔｎ以前の任意のタイミングであるが、図示する例ではｔｎを第２の時刻としている。第１の時刻Ｔは、Ｔ（第１の時刻）からｔｎ（第２の時刻）まで、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を蓄電池から放電した場合の放電電力量Ｅ４＋Ｅ５＋Ｅ６［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量Ｅ０以上となるように決定される。

　さらに、図示するＥ１がＥ５以上となるように第１の時刻Ｔを決定するのが好ましい。Ｅ１は、放電要請時間帯の開始時刻における蓄電池の残容量［Ｗｈ］である。Ｅ５は、放電要請時間帯の間、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］である。

　決定部１２は、例えば、このような第２の充放電スケジュールを、上記所定条件を満たさない電力需要家用の充放電スケジュールとして決定することができる。上記所定条件は、例えば、「蓄電池の定格出力Ｐ０と予測需要電力Ｐ（ｔ）との小さい方を放電要請時間帯の開始時刻ｔｓから第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻ｔｎまで蓄電池から放電した場合の放電電力量Ｅ４＋Ｅ５［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量Ｅ０以上」である。上記所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池を上記第１の充放電スケジュールで制御した場合、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができなくなる恐れがある。これに対し、上記所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池を上記第２の充放電スケジュールで制御した場合、放電要請時間帯の開始時刻で蓄電池の充電量を十分に確保しつつ、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができる。

「決定方法３」
　決定部１２は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間）になると、放電要請時間帯の開始時刻より前の第３の時刻から放電を開始させ、放電要請時間帯の開始時刻より前かつ第３の時刻より後の第４の時刻で放電を一旦停止させ、その後、放電要請時間帯の開始時刻から放電を再開させ、蓄電池の残量が残っている間、放電を継続させる充放電スケジュールを決定することができる。放電させる時間帯には、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方の放電を継続させる。

　なお、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を第３の時刻から第４の時刻まで、かつ、放電要請時間帯の開始時刻以降に蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量以上となるように第３の時刻及び第４の時刻を決定する。さらに、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を第３の時刻から第４の時刻まで蓄電池から放電した後の蓄電池の残量［Ｗｈ］が、放電要請時間帯の間、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］以上となるように、第３の時刻及び第４の時刻を決定するのが好ましい。以下、決定方法３で決定した充放電スケジュールを、第３の充放電スケジュールという。

　図６を用いて、詳細に説明する。図６には、所定の値の時間変化を示す２つのグラフと、各種パラメータの説明とが示されている。

　下側のグラフは、ある電力需要家の放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化（Ｐ（ｔ））を示す。上側のグラフは、決定された第３の充放電スケジュールで充放電した場合の蓄電池の残容量［Ｗｈ］の時間変化を示す。各種パラメータは、図４及び図５と同様である。

　第３の充放電スケジュールでは、ｔｎからｔｄの時間帯（第１の時間帯（例：夜間））に充電させる。そして、ｔｄからｔｎの時間帯（第２の時間帯（例：昼間））になると、ｔｓより前の第３の時刻から放電を開始させ、ｔｓより前かつ第３の時刻より後の第４の時刻で放電を一旦停止させる。図示する例では、ｔｄを第３の時刻としている。そして、Ｔｅを第４の時刻としている。なお、Ｔｅからｔｓの間は充電も放電もさせない。なお、図示する第３の充放電スケジュールではｔｅ以降に放電させていないが、ｔｅ以降に放電させてもよい。

　当該例では、図示するＥ５＋Ｅ７が蓄電池の定格容量Ｐ０以上となるように、第３の時刻及び第４の時刻が決定される。Ｅ５は、放電要請時間帯の開始時刻ｔｓから放電要請時間帯の終了時刻ｔｅまで、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］である。Ｅ７は、第３の時刻から第４の時刻まで、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］である。

　また、当該例では、放電要請時間帯の開始時刻における蓄電池の残容量Ｅ１［Ｗｈ］がＥ５［Ｗｈ］以上となるように、第３の時刻及び第４の時刻が決定される。

　決定部１２は、例えば、このような第３の充放電スケジュールを、上記所定条件を満たさない電力需要家用の充放電スケジュールとして決定することができる。上記所定条件は、例えば、「蓄電池の定格出力Ｐ０と予測需要電力Ｐ（ｔ）との小さい方を放電要請時間帯の開始時刻ｔｓから第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻ｔｎまで蓄電池から放電した場合の放電電力量Ｅ４＋Ｅ５［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量Ｅ０以上」である。上記所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池を上記第１の充放電スケジュールで制御した場合、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができなくなる恐れがある。これに対し、上記所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池を上記第３の充放電スケジュールで制御した場合、放電要請時間帯の開始時刻で蓄電池の充電量を十分に確保しつつ、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができる。

　なお、決定部１２は、決定方法１乃至３のいずれか１つのみを用いて充放電スケジュールを決定してもよいし、複数を用いて充放電スケジュールを決定してもよい。

　複数の決定方法を利用する場合、決定部１２は、電力需要家各々に適した決定方法に基づき、電力需要家各々に対応して充放電スケジュールを決定してもよい。例えば、上記所定条件を満たす電力需要家の蓄電池の充放電スケジュールとして、上記第１の充放電スケジュールを決定してもよい。そして、上記所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池の充放電スケジュールとして、上記第２の充放電スケジュールまたは上記第３の充放電スケジュールを決定してもよい。

　また、決定方法１のみを利用する場合、決定部１２は、上記所定条件を満たす電力需要家の蓄電池の充放電スケジュールとして、上記第１の充放電スケジュールを決定し、上記所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池は、放電要請に応じて放電させる制御対象から外してもよい。上記所定条件は、例えば、「蓄電池の定格出力Ｐ０と予測需要電力Ｐ（ｔ）との小さい方を放電要請時間帯の開始時刻ｔｓから第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻ｔｎまで蓄電池から放電した場合の放電電力量Ｅ４＋Ｅ５［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量Ｅ０以上」である。この場合、所定条件を満たさない電力需要家の蓄電池は、電力系統の需給バランス調整に利用するための残量調整が不要になるので、第２の時間帯（例：昼間）にできるだけ多くの放電を行うことができる。例えば、第２の時間帯（例：昼間）の開始時刻から放電を開始することができる。結果、夜間に充電した電力をできるだけ多く昼間に使うことができる。

　ここで、本実施形態の分散電源制御システム１０の変形例を説明する。決定部１２は、複数の電力需要家の蓄電池の中から、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を第２の時間帯（例：昼間）の開始時刻から終了時刻まで放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量［Ｗｈ］以上となる電力需要家の蓄電池を抽出してもよい。そして、決定部１２は、抽出した蓄電池の充放電スケジュールとして、上記第１乃至第３の充放電スケジュールのいずれかを決定してもよい。

　一方、決定部１２は、抽出されなかった蓄電池の充放電スケジュールとして、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間）に放電させる充放電スケジュールを決定することができる。放電させる時間帯には、蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方の放電を継続させる。

　次に、図７のフローチャートを用いて、分散電源制御システム１０の処理の流れの一例を説明する。

　分散電源制御システム１０は、中央給電指令システムから放電要請を取得すると（Ｓ１０）、電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する（Ｓ１１）。

　その後、分散電源制御システム１０は、電力需要家毎に、予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、放電要請日における蓄電池の充放電スケジュールを決定する（Ｓ１２）。

　その後、分散電源制御システム１０は、電力需要家毎に決定した充放電スケジュールに基づき、複数の電力需要家全体で、放電要請に応じて放電する電力量［Ｗｈ］や電力［Ｗ］の時間変化等を算出し、中央給電指令システムに報告する（Ｓ１３）。

　以上説明した本実施形態の分散電源制御システム１０によれば、電力需要家毎に、電力単価が相対的に低い第１の時間帯（例：夜間）に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯（例：昼間）の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、第２の時間帯（例：昼間）の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定することができる。

　第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させない時間帯を適切に設定することで（例：放電要請時間帯の前に放電し過ぎないように設定）、放電要請時間帯まで蓄電池の充電電力を十分に残しておくことができる。結果、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整のために有効利用できる。

　また、第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させない時間帯を適切に設定することで（例：第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させない時間帯が多くなり過ぎず、第２の時間帯（例：昼間）の中の放電させる時間帯を十分に確保するよう設定）、放電要請時間帯以外で蓄電池から十分な電力量を放電させることができる。結果、夜間に充電した電力を昼間に使い切ることができ、電力需要家の利益を確保することができる。

　例えば、上述した第１の充放電スケジュールによれば、放電要請時間帯の開始時刻において、蓄電池を満充電状態とすることができる。このため、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整のためにフル活用できる。

　なお、上述した第１の充放電スケジュールを、「所定条件：蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を放電要請時間帯の開始時刻から第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻まで蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量以上」を満たす電力需要家の蓄電池用の充放電スケジュールとして決定することで、夜間に充電した電力を昼間に使い切れなくなる電力需要家の発生を回避できる。

　また、上述した第２及び第３の充放電スケジュールによれば、放電要請時間帯の開始時刻において、電力系統の需給バランス調整のために十分な充電量を蓄電池に残すことができる。このため、電力需要家の蓄電池を電力系統の需給バランス調整のために有効利用できる。そして、夜間に充電した電力を昼間に使い切れなくなる不都合を回避できる。

　なお、上述した第２及び第３の充放電スケジュールを、「所定条件：蓄電池の定格出力と予測需要電力との小さい方を放電要請時間帯の開始時刻から第２の時間帯（例：昼間）の終了時刻まで蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が蓄電池の定格容量以上」を満たさない電力需要家の蓄電池用の充放電スケジュールとして決定することで、夜間に充電した電力を昼間に使い切れなくなる電力需要家の発生を回避できる。

　以下、参考形態の例を付記する。
１．　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出手段と、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定手段と、
を有し、
　前記決定手段は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
２．　１に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記放電要請時間帯の開始時刻から放電を開始させ、放電させる時間帯には前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方の放電を継続させる第１の前記充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
３．　２に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記放電要請時間帯の開始時刻から前記第２の時間帯の終了時刻まで前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量以上となる前記電力需要家の前記蓄電池用に前記第１の充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
４．　１に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記放電要請時間帯の開始時刻より前の第１の時刻から放電を開始させ、放電させる時間帯には前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方の放電を継続させる第２の前記充放電スケジュールを決定し、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記第１の時刻から前記放電要請時間帯の終了時刻以降の第２の時刻まで前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量以上となるように前記第１の時刻を決定する分散電源制御システム。
５．　４に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、前記放電要請時間帯の開始時刻における蓄電池の残容量［Ｗｈ］が、前記放電要請時間帯の間、前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］以上となるように、前記第１の時刻を決定する分散電源制御システム。
６．　１に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記放電要請時間帯の開始時刻より前の第３の時刻から放電を開始させ、前記放電要請時間帯の開始時刻より前かつ前記第３の時刻より後の第４の時刻で放電を一旦停止させ、その後、前記放電要請時間帯の開始時刻から放電を再開させ、放電させる時間帯には前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方の放電を継続させる第３の前記充放電スケジュールを決定し、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記第３の時刻から前記第４の時刻まで、かつ、前記放電要請時間帯の開始時刻以降に前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量以上となるように前記第３の時刻及び前記第４の時刻を決定する分散電源制御システム。
７．　６に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記第３の時刻から前記第４の時刻まで前記蓄電池から放電した後の前記蓄電池の残量［Ｗｈ］が、前記放電要請時間帯の間、前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］以上となるように、前記第３の時刻及び前記第４の時刻を決定する分散電源制御システム。
８．　４から７のいずれかに記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記放電要請時間帯の開始時刻から前記第２の時間帯の終了時刻まで前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量未満となる前記電力需要家の前記蓄電池用に前記第２の充放電スケジュール又は前記第３の充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
９．　コンピュータが、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出工程と、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定工程と、
を実行し、
　前記決定工程では、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する分散電源制御方法。
１０．　コンピュータを、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出手段、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定手段、
として機能させ、
　前記決定手段は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定するプログラム。

　この出願は、２０１７年９月１３日に出願された日本出願特願２０１７－１７５６８７号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。

Claims

　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出手段と、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定手段と、
を有し、
　前記決定手段は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
　請求項１に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記放電要請時間帯の開始時刻から放電を開始させ、放電させる時間帯には前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方の放電を継続させる第１の前記充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
　請求項２に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記放電要請時間帯の開始時刻から前記第２の時間帯の終了時刻まで前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量以上となる前記電力需要家の前記蓄電池用に前記第１の充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
　請求項１に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記放電要請時間帯の開始時刻より前の第１の時刻から放電を開始させ、放電させる時間帯には前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方の放電を継続させる第２の前記充放電スケジュールを決定し、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記第１の時刻から前記放電要請時間帯の終了時刻以降の第２の時刻まで前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量以上となるように前記第１の時刻を決定する分散電源制御システム。
　請求項４に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、前記放電要請時間帯の開始時刻における蓄電池の残容量［Ｗｈ］が、前記放電要請時間帯の間、前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］以上となるように、前記第１の時刻を決定する分散電源制御システム。
　請求項１に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記放電要請時間帯の開始時刻より前の第３の時刻から放電を開始させ、前記放電要請時間帯の開始時刻より前かつ前記第３の時刻より後の第４の時刻で放電を一旦停止させ、その後、前記放電要請時間帯の開始時刻から放電を再開させ、放電させる時間帯には前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方の放電を継続させる第３の前記充放電スケジュールを決定し、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記第３の時刻から前記第４の時刻まで、かつ、前記放電要請時間帯の開始時刻以降に前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量以上となるように前記第３の時刻及び前記第４の時刻を決定する分散電源制御システム。
　請求項６に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記第３の時刻から前記第４の時刻まで前記蓄電池から放電した後の前記蓄電池の残量［Ｗｈ］が、前記放電要請時間帯の間、前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］以上となるように、前記第３の時刻及び前記第４の時刻を決定する分散電源制御システム。
　請求項４から７のいずれか１項に記載の分散電源制御システムにおいて、
　前記決定手段は、
　　前記蓄電池の定格出力と前記予測需要電力との小さい方を前記放電要請時間帯の開始時刻から前記第２の時間帯の終了時刻まで前記蓄電池から放電した場合の放電電力量［Ｗｈ］が前記蓄電池の定格容量未満となる前記電力需要家の前記蓄電池用に前記第２の充放電スケジュール又は前記第３の充放電スケジュールを決定する分散電源制御システム。
　コンピュータが、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出工程と、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定工程と、
を実行し、
　前記決定工程では、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定する分散電源制御方法。
　コンピュータを、
　電力需要家毎に、放電要請日における予測需要電力［Ｗ］の時間変化を算出する算出手段、
　電力需要家毎に、前記予測需要電力の時間変化、蓄電池の定格出力［Ｗ］、及び、前記蓄電池の定格容量［Ｗｈ］に基づき、前記放電要請日における前記蓄電池の充放電スケジュールを決定する決定手段、
として機能させ、
　前記決定手段は、電力単価が相対的に低い第１の時間帯に充電させ、電力単価が相対的に高い第２の時間帯の中の放電要請時間帯を含む一部の時間帯に放電させ、前記第２の時間帯の中の他の時間帯に放電させない充放電スケジュールを決定するプログラム。