WO2021079554A1 - 電力供給システム、制御装置、処理装置、電力供給方法、プログラム - Google Patents

電力供給システム、制御装置、処理装置、電力供給方法、プログラム Download PDF

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WO2021079554A1
WO2021079554A1 PCT/JP2020/022945 JP2020022945W WO2021079554A1 WO 2021079554 A1 WO2021079554 A1 WO 2021079554A1 JP 2020022945 W JP2020022945 W JP 2020022945W WO 2021079554 A1 WO2021079554 A1 WO 2021079554A1
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power supply
power
output
current value
unit
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PCT/JP2020/022945
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健一 浅沼
達郎 坂上
新谷 保之
行平 義昭
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers

Definitions

  • the present disclosure generally relates to power supply systems, control devices, processing devices, power supply methods, and programs. More specifically, the present disclosure relates to a power supply system for supplying power from a plurality of distributed power sources to a power system, a control device and a processing device for the power supply system, a power supply method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a photovoltaic power generation system as an electric power system (electric power supply system).
  • the photovoltaic power generation system of Patent Document 1 includes a plurality of power conditioners (power supply devices) and a centralized management device.
  • all the individual output powers (output powers of the power supply device) of each power conditioner are output to the interconnection point (power system).
  • the centralized management device monitors the interconnection point power, and based on the interconnection point power (current value of the total amount of output power from multiple power supply devices) and the output command value (target value), the interconnection point power. Is calculated as an output command value. Then, the centralized management device transmits a suppression index to each power conditioner.
  • Each power conditioner receives a suppression index from the centralized management device, and calculates an individual target power based on the received suppression index. Then, each power conditioner controls the individual output power based on the calculated individual target power. As a result, the interconnection point power is matched with the output command value.
  • the centralized management device collectively calculates the suppression index of each power conditioner and transmits it to each power conditioner.
  • the centralized management device transmits / receives various information to and from each power conditioner by wireless communication or wired communication for the purpose of controlling in consideration of the characteristics of each power conditioner, it is a suppression index. Delays can occur during transmission. Such a delay contributes to an error between the current value and the target value of the total amount of output power from the plurality of power supply devices. This will be described later.
  • the challenge is to provide a power supply system, control device, processing device, power supply method, and program that can reduce the error between the current value and the target value of the total amount of output power from multiple power supply devices.
  • the power supply system of one aspect of the present disclosure includes a plurality of power supply devices that are connected to a plurality of distributed power sources and output output power to each power system.
  • Each of the plurality of power supply devices has a control unit and an output adjusting unit.
  • the control unit has a first correction unit and a second correction unit.
  • the first correction unit uses the current value of the total amount of output power from the plurality of power supply devices and the target value of the total amount as inputs to generate correction information for bringing the current value closer to the target value.
  • the second correction unit determines a command value for bringing the current value closer to the target value based on the correction information.
  • the output adjustment unit sets the magnitude of the output power to a magnitude corresponding to the command value.
  • the control device of one aspect of the present disclosure is a control device provided in a specific power supply device among a plurality of power supply devices that are connected to a plurality of distributed power sources and output output power to each power system.
  • the control device includes a communication unit that connects a plurality of power supply devices so as to be communicable, a first correction unit, and a second correction unit.
  • the first correction unit inputs the current value of the total amount of output power output from each of the plurality of power supply devices to the power system using the plurality of distributed power sources and the target value of the total amount received through the communication unit. To generate correction information.
  • the correction information is information for bringing the current value closer to the target value.
  • the second correction unit determines a command value of output power from a specific power supply device for bringing the current value closer to the target value based on the correction information.
  • the processing device of one aspect of the present disclosure is a processing device that functions as a control unit of any one of a plurality of power supply devices of the power supply system.
  • the power supply method of one aspect of the present disclosure is executed by each of a plurality of power supply devices connected to a plurality of distributed power sources and outputting output power to the power system, respectively, and the first correction step and the second correction Includes steps and output adjustment steps.
  • the first correction step is a step of generating correction information for bringing the current value closer to the target value by using the current value and the target value as inputs.
  • the current value is the current value of the total amount of output power from a plurality of power supply devices.
  • the target value is the target value of the total amount.
  • the second correction step is a step of determining a command value for bringing the current value closer to the target value based on the correction information.
  • the output adjustment step is a step of setting the magnitude of the output power to a magnitude corresponding to the command value.
  • the program of one aspect of the present disclosure is a program for causing one or more processors to execute a power supply method.
  • FIG. 1 is a block diagram of the power supply system of one embodiment.
  • FIG. 2 is a waveform diagram of the output power of the power supply device of the power supply system of the embodiment.
  • FIG. 3 is a waveform diagram of the output power of the power supply device of the power supply system of the comparative example.
  • FIG. 4 is a waveform diagram showing the total amount of output power of the power supply device of the power supply system of the embodiment and the total amount of output power of the power supply device of the power supply system of the comparative example.
  • FIG. 5 is a flowchart of the operation of the power supply system of the embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of a power supply system of a modified example.
  • FIG. 7 is a block diagram of a power supply device of a modified example.
  • FIG. 8 is a graph showing an example of time-dependent changes in the power demand and the remaining amount of the storage battery.
  • FIG. 9 is a graph showing another example of the time change of the demand power and the remaining amount of the storage battery.
  • FIG. 10 is a schematic view of a power supply device of a modified example.
  • FIG. 11 is a schematic view of a power supply device of a modified example.
  • FIG. 12 is a block diagram of a power supply system of a modified example.
  • FIG. 13 is a block diagram of a power supply system of a modified example.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the power supply system 10 of one embodiment.
  • the power supply system 10 is a system for supplying power to the power system 100 by using power from a plurality of distributed power sources 30.
  • the power supply system 10 includes a plurality of power supply devices 20.
  • the plurality of power supply devices 20 are connected to the plurality of distributed power sources 30 and output output powers Po and k to the power system 100, respectively.
  • k 1 to N, where N corresponds to the number of power supply devices 20.
  • Each of the plurality of power supply devices 20 has a control unit 21 and an output adjusting unit 22.
  • the control unit 21 has a first correction unit 212 and a second correction unit 213.
  • the first correction unit 212 uses the current value of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 and the target value of the total amount Ps as inputs, and uses the current value P (t) as the target value P_ref ( Generate correction information to bring it closer to t).
  • the second correction unit 213 determines a command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) based on the correction information.
  • the output adjusting unit 22 sets the magnitude of the output powers Po and k to a magnitude corresponding to the command value.
  • a plurality of power supply devices 20 individually determine their own output power Po and k command values. Therefore, unlike the case where the command values of the plurality of power supply devices 20 are collectively determined by the centralized management device and transmitted to the plurality of power supply devices 20, the command values of the command values from the centralized management device to the individual power supply devices 20 Since there is no need for transmission, the effect of delay due to transmission can be reduced. For example, assuming that the time for transmitting a command value from the centralized management device to one power supply device is 1 second, if there are 10 power supply devices 20, the command value is individually transmitted to all of the power supply devices 20. It takes 10 seconds. On the other hand, when the power supply device 20 individually determines the command values of the output powers Po and k as in the present invention, the transmission time (1 second) of the command values in the power supply device 20 is sufficient.
  • the power supply system 10 of the present embodiment it is possible to reduce the error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20. .. Further, the plurality of power supply devices 20 individually determine the command values of their own output powers Po and k. Therefore, each of the plurality of power supply devices 20 determines its own command value according to its own characteristics (performance of the power supply device 20 and performance of the distributed power source 30 connected to the power supply device 20). Is possible. Therefore, it can be expected that the error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k due to the response performance of the distributed power source 30 is reduced.
  • the power supply system 10 includes a plurality of power supply devices 20 and a measuring device 40.
  • the plurality of power supply devices 20 are connected between the plurality of distributed power sources 30 and the power system 100.
  • the plurality of power supply devices 20 are connected to the plurality of distributed power sources 30 and output output powers Po and k to the power system 100, respectively.
  • the plurality of power supply devices 20 are connected to the plurality of distributed power sources 30 on a one-to-one basis. As shown in FIG. 1, a plurality of power supply devices 20 and a plurality of distributed power sources 30 are connected to the power system 100 by the power cable L11.
  • the distributed power supply 30 is an AC power supply or a DC power supply.
  • AC power sources include AC power generation systems such as wind power generation systems.
  • DC power sources include solar cells, fuel cells, and secondary batteries (storage batteries).
  • the secondary battery include, for example, a nickel hydrogen battery and a lithium ion battery.
  • the distributed power source 30 is a secondary battery, and in particular, a secondary battery used as a power source for a mobile body.
  • a moving body is an electric vehicle having at least a secondary battery and traveling by using the electric energy stored in the secondary battery.
  • Examples of the electric vehicle include an electric vehicle that travels by the output of the electric motor, or a plug-in hybrid vehicle that travels by combining the output of the engine and the output of the electric motor.
  • Examples of electric vehicles include senior cars, two-wheeled vehicles (electric motorcycles), tricycles, and electric bicycles.
  • the electric power system 100 is, for example, a distribution system connecting a power plant of an electric power company to an electric power supply device 20.
  • a system power supply 110 is connected to the power system 100.
  • the system power supply 110 is, for example, a commercial power supply.
  • the measuring device 40 is an external device with respect to the power supply device 20.
  • the measuring device 40 measures the electric power at the interconnection point between the electric power supply system 10 and the electric power system 100.
  • the measuring device 40 measures the electric power supplied from the electric power supply system 10 to the electric power system 100.
  • the measured value of the electric power supplied from the electric power supply system 10 to the electric power system 100 is the current value P (t) of the total amount Ps of the output electric powers Po and k from the plurality of electric power supply devices 20 of the electric power supply system 10. ).
  • k 1 to N, where N corresponds to the number of power supply devices 20. Therefore, the total amount Ps is the output power Po, 1, Po, 2, ... .. .. , Po, N.
  • the measuring device 40 uses the measured value of the electric power supplied from the electric power supply system 10 to the electric power system 100 (that is, the current value P (t) of the total amount Ps of the output electric powers Po and k) as a plurality of electric powers of the electric power supply system 10. It transmits to each of the supply devices 20.
  • the transmission of the measured value of the electric power from the measuring device 40 to the power supply device 20 may be performed by either wireless communication or wired communication. Since the measuring device 40 described above can be realized by a conventionally known power measuring device and a communication interface, detailed description of a specific configuration will be omitted.
  • the power supply device 20 is used to supply the power from the distributed power source 30 to the power system 100. That is, the power supply device 20 has a function as a so-called power conditioner (power conditioning system).
  • the power supply device 20 includes a control unit 21, an output adjustment unit 22, and a communication unit 23.
  • the control unit 21 and the communication unit 23 form a control device 24 that controls the output adjustment unit 22.
  • the control device 24 has a function as a so-called energy management unit (EMU).
  • EMU energy management unit
  • the communication unit 23 is a communication interface.
  • the communication unit 23 is a communication interface that can be connected to the communication network, and has a function of performing communication through the communication network.
  • the communication network may include the Internet.
  • a communication network may consist of not only a network conforming to a single communication protocol but also a plurality of networks conforming to different communication protocols.
  • the communication protocol can be selected from a variety of well-known wired and wireless communication standards.
  • Communication networks may include data communication equipment such as repeater hubs, switching hubs, bridges, gateways, routers and the like.
  • the communication unit 23 is used to connect a plurality of power supply devices 20 so as to be communicable with each other. That is, the plurality of power supply devices 20 can communicate with each other through their respective communication units 23.
  • communication including a plurality of power supply devices 20 is represented by L12.
  • the communication unit 23 can also be used to connect the power supply device 20 to the measurement device 40 so as to be communicable. That is, the plurality of power supply devices 20 can communicate with the measuring device 40 through their respective communication units 23.
  • the communication between the plurality of power supply devices 20 and the measuring device 40 is represented by L13.
  • the communication protocol of the communication unit 23 can be selected from various well-known wired and wireless communication standards. Further, the communication between the plurality of power supply devices 20 and the communication between the plurality of power supply devices 20 and the measurement device 40 may have the same communication standard, and the same communication line may be used.
  • the output adjusting unit 22 is connected between the distributed power source 30 corresponding to the power supply device 20 and the power system 100.
  • the output adjusting unit 22 includes an inverter (DC / AC converter).
  • the output adjusting unit 22 receives the DC power from the distributed power source 30 as input powers Pi and k, converts the input powers Pi and k into AC power that can be used in the power system 100, and uses the power system as output powers Po and k. Supply to 100.
  • k 1 to N, where N corresponds to the number of power supply devices 20.
  • the output adjusting unit 22 sets the magnitude of the output powers Po and k to a magnitude corresponding to the command value.
  • the command value is given by the control unit 21.
  • the output adjusting unit 22 includes a disconnector between the inverter and the power system 100, and can disconnect the inverter from the power system 100 as needed.
  • the control unit 21 determines the command value to be given to the output adjustment unit 22 based on the information obtained through the communication unit 23.
  • the control unit 21 is realized by a processing device.
  • the processing device is a computer system including one or more processors (microprocessors) and one or more memories. That is, the processing device functions as the control unit 21 by executing one or more programs (applications) stored in one or more memories by one or more processors.
  • the program is recorded in advance in the memory of the processing device, but may be provided by being recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card or through a telecommunication line such as the Internet.
  • the control unit 21 includes an acquisition unit 211, a first correction unit 212, a second correction unit 213, and an information management unit 214.
  • the acquisition unit 211, the first correction unit 212, the second correction unit 213, and the information management unit 214 do not show a substantive configuration, but are functions realized by the control unit 21 (processing device). Is shown.
  • the acquisition unit 211 acquires the input information used to determine the command value given to the output adjustment unit 22.
  • the input information includes the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 and the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20. Includes the target value P_ref (t) of.
  • the acquisition unit 211 acquires the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 from the measuring device 40. More specifically, the acquisition unit 211 communicates with the measuring device 40 by the communication unit 23 and acquires the current value P (t) from the measuring device 40. In the present embodiment, the acquisition unit 211 can acquire the current value P (t) from the measuring device 40 periodically (at predetermined intervals).
  • the acquisition unit 211 acquires the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 from the management device 50.
  • the management device 50 is used by the electric power company that manages the electric power system 100 to determine a target value P_ref (t) for the electric power supply system 10.
  • the power supply system 10 can be used to reduce the peak of the power (system power) supplied from the system power supply 110 of the power system 100.
  • the user (worker of the electric power company, etc.) inputs the upper limit value of the grid power by the management device 50.
  • the difference between the demand power required for the power system 100 and the upper limit value of the system power can be set as the target value P_ref (t).
  • the power supply device 20 of the power supply system 10 can acquire the target value P_ref (t) from the management device 50 by the acquisition unit 211.
  • the user (worker of the electric power company, etc.) may directly input the target value P_ref (t) of the electric power supply system 10 by the management device 50.
  • the power supply device 20 of the power supply system 10 can acquire the target value P_ref (t) input to the management device 50 by the acquisition unit 211.
  • the first correction unit 212 and the second correction unit 213 input the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 and the target value P_ref (t) of the total amount Ps. To determine the command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t).
  • “using the current value P (t) and the target value P_ref (t) as inputs” means using the current value P (t) and the target value P_ref (t) as separate parameters. ..
  • the current value P (t) and the target value P_ref (t) input to the power supply device 20 are information that directly or indirectly represents the current value P (t) and the target value P_ref (t). It is good, but the information that can separate the current value P (t) and the target value P_ref (t) is better. As an example, it was obtained by using the current value P (t) and the target value P_ref (t), but what kind of values were the current value P (t) and the target value P_ref (t) anymore? The use of information that cannot be determined does not correspond to "using the current value P (t) and the target value P_ref (t) as inputs".
  • the optimum command value is obtained.
  • the general optimization problem for the optimization function J can be expressed as the following equation (1) by using the Lagrange's undetermined multiplier method.
  • " ⁇ " is a Lagrange multiplier
  • "w” is a control weight for each power supply device 20
  • Popt is an optimum command value
  • "L” is a measured value. “L” corresponds to the measured value of the measuring device 40 (that is, the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k).
  • the first correction unit 212 inputs the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 and the target value P_ref (t) of the total amount (Ps). To generate correction information for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t). Then, the second correction unit 213 determines a command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) based on the correction information.
  • the first correction unit 212 uses the equation (1)
  • the second correction unit 213 uses the equation (2). Therefore, in the present embodiment, the correction information is “ ⁇ ”.
  • the first correction unit 212 inputs the current value P (t) and the target value P_ref (t) into the equation (1) to obtain the correction information ⁇ , and the second correction unit 213 uses the equation (2). Input ⁇ to obtain the optimum command value “P opt ”.
  • the second correction unit 213 gives the output adjustment unit 22 a command value obtained from the current value P (t) and the target value P_ref (t).
  • the first correction unit Characteristic information can be used for at least one of 212 and the second correction unit 213.
  • the characteristic information is information regarding the power supply of the corresponding power supply device 20.
  • "w” in the equation (1) can be a parameter that reflects characteristic information regarding the power supply of the power supply device 20.
  • K p " and “K i " in the formula (2) can act on the characteristic information regarding the power supply of the power supply device 20.
  • K p " and “K i " in the formula (2) affect the output response characteristics of the power supply device 20, the life characteristics of the distributed power source 30 such as a battery, and the like.
  • P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 due to the variation in the characteristics related to the power supply of the power supply device 20. Can be reduced.
  • the characteristic information regarding the power supply of the power supply device 20 is not limited to the information of the power supply device 20 itself, but may include the information of the distributed power source 30 connected to the power supply device 20. This is because the performance of the distributed power source 30 connected to the power supply device 20 can affect the power supply characteristics of the power supply device 20. Therefore, the characteristic information may include power supply information which is information on the performance of the distributed power source 30.
  • the power supply information may include information regarding the response performance of the distributed power source 30.
  • the response performance of the distributed power source 30 is, for example, related to the followability of the output powers Po and k to a change in the command value.
  • the response performance of the distributed power source 30 when the response performance of the distributed power source 30 is poor, it takes a long time from the determination of the command value to the size of the output powers Po and k corresponding to the command value.
  • the response performance of the distributed power source 30 when the response performance of the distributed power source 30 is good, the time from the determination of the command value to the magnitude of the output powers Po and k corresponding to the command value becomes short. Therefore, by reflecting the power supply information of the distributed power source 30 in the determination of the command value, the command value can be set more appropriately.
  • the power supply information may include time-varying information. As an example of time-varying information, the magnitude of electric power that can be supplied by the distributed power source 30 (for example, the remaining amount of electric power of the distributed power source 30) can be mentioned. Therefore, by reflecting the power supply information of the distributed power source 30 in the determination of the command value, the command value can be set more appropriately.
  • the information management unit 214 manages the target information which is the information shared by the plurality of power supply devices 20.
  • the information management unit 214 shares the target information through the communication unit 23. That is, the plurality of power supply devices 20 share the target information by the information management unit 214.
  • the target information includes the target value P_ref (t). Therefore, if the target value P_ref (t) is given to any one of the plurality of power supply devices 20, the target value P_ref (t) is shared by the plurality of power supply devices 20 included in the power supply system 10. Therefore, it is not necessary to individually give the target value P_ref (t) to the plurality of power supply devices 20.
  • the target information includes internal information of the plurality of power supply devices 20.
  • the information management unit 214 does not share the target information on a regular basis, but shares the target information when the target information is changed. That is, the plurality of power supply devices 20 share the target information when the target information is changed. In this way, the communication resources required for sharing information among the plurality of power supply devices 20 can be reduced.
  • the communication resource is a resource required for communication, and may include communication amount, communication band, communication time, and communication cost.
  • the power supply system 10 includes a plurality of power supply devices 20.
  • the plurality of power supply devices 20 include a first power supply device 201 and a plurality of second power supply devices 202 and 203.
  • the first power supply device 201 functions as a master device.
  • the second power supply devices 202 and 203 function as slave devices.
  • the master device is a device that manages the target information
  • the slave device is a device that receives the target information from the master device.
  • the master device communicates with the management device 50, receives the target value P_ref (t), and gives the target value P_ref (t) to the slave device as target information.
  • the master device periodically collects the internal information of the slave device as the target information from the slave device, transmits the target information to each slave device, and enables the target information to be shared within the power supply system 10. ..
  • the presence of the master device eliminates the need for direct communication between the management device 50 and the slave device, and facilitates the management of target information in the power supply system 10.
  • the plurality of second power supply devices 202 and 203 include a specific second power supply device 202.
  • the control unit 21 of the specific second power supply device 202 has a master mode that functions as a master device and a slave mode that functions as a slave device.
  • the control unit 21 of the specific second power supply device 202 fails to receive the target information from the first power supply device 201 for a predetermined period in the slave mode, the control unit 21 performs a switching process. This is because when the target information is not received from the first power supply device 201 for a predetermined period, the first power supply device 201 is not operating normally, and an abnormality such as a failure occurs in the first power supply device 201. This is because it is thought that it was.
  • the switching process is a process of notifying that the power supply device 201 functions as a master device instead of the first power supply device 201, and switching from the slave mode to the master mode at the timing when the current value P (t) is acquired. That is, in the switching process, the control unit 21 of the specific second power supply device 202 notifies the other second power supply device 203 and the management device 50 that they function as the master device. As a result, the other second power supply device 203 and the management device 50 recognize the specific second power supply device 202 as the master device. After that, the control unit 21 of the specific second power supply device 202 enters the master mode and acts as a master device instead of the first power supply device 201.
  • the specific second power supply device 202 is switched from the master mode to the slave mode and operates as a slave device.
  • the slave device operates in place of the master device, so that the power supply system 10 is redundant. Can improve sex.
  • 2 to 4 show a case where the power supply system 10 has two power supply devices 20.
  • G11 and G12 of FIG. 2 show waveform diagrams of output powers Po and k when the two power supply devices 20 individually determine command values of output powers Po and k as in the present embodiment.
  • G21 and G22 of FIG. 3 show waveform diagrams of output powers Po and k when the centralized management device determines the command values of the two power supply devices 20 as in Patent Document 1.
  • .. G31 in FIG. 4 is a superposition of G11 and G12 in FIG. 2
  • G32 is a superposition of G21 and G22 in FIG. 3
  • G33 indicates a target value P_ref (t).
  • the command values of the two power supply devices 20 are determined by the centralized management device as in Patent Document 1, the command values of the output powers Po and k according to the characteristics of each power supply device 20 (individual command values). I can't make a decision. Therefore, when determining with the centralized management device, optimally, as shown by G21 and G22 in FIG. 3, the command value is set so that the waveforms of the output powers Po and k of the two power supply devices 20 differ only in magnitude. It will be adjusted. As a result, as shown by G32 and G33 in FIG. 4, the current value P (t) exceeds or falls below the target value P_ref (t). That is, overshoots and undershoots occur. Therefore, the error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 cannot be sufficiently reduced.
  • the power supply device 20 individually determines the command values of the output powers Po and k. Therefore, each power supply device 20 can determine the command values of the output powers Po and k according to its own characteristics. Therefore, even when the two power supply devices 20 are connected to two distributed power sources 30 having different response performances, the two power supply devices 20 can determine the optimum command value for each. As a result, as shown by G11 and G12 in FIG. 2, the command values are adjusted so that the waveforms of the output powers Po and k of the two power supply devices 20 are different from each other, and as a result, as shown by G31 and G33 in FIG. In addition, the current value can be adjusted according to the target value. As a result, it is possible to reduce the error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20.
  • Each power supply device 20 of the power supply system 10 of the present embodiment acquires the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 by the acquisition unit 211. Then, each power supply device 20 uses the current value P (t) and the target value P_ref (t) as inputs to bring the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) by the first correction unit 212. Generate correction information for.
  • each power supply device 20 determines a command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) based on the correction information by the second correction unit 213. Then, each power supply device 20 sets the magnitudes of the output powers Po and k to the magnitudes corresponding to the command values by the output adjusting unit 22.
  • the power supply system 10 of the present embodiment is connected to a plurality of distributed power sources 30, and a plurality of power supplies that output output powers Po and k to the power system 100, respectively.
  • the device 20 is provided.
  • Each of the plurality of power supply devices 20 has a control unit 21 and an output adjusting unit 22.
  • the control unit 21 has a first correction unit 212 and a second correction unit 213.
  • the first correction unit 212 uses the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 and the target value P_ref (t) of the total amount Ps as inputs to the current value P ( The correction information for bringing t) closer to the target value P_ref (t) is generated.
  • the second correction unit 213 determines a command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) based on the correction information.
  • the output adjusting unit 22 sets the magnitude of the output powers Po and k to a magnitude corresponding to the command value. According to this power supply system 10, it is possible to reduce an error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount of output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20.
  • each of the plurality of power supply devices 20 of the power supply system 10 executes the following method (power supply method).
  • the power supply method includes a first correction step, a second correction step, and an output adjustment step.
  • the first correction step, the second correction step, and the output adjustment step are connected to a plurality of distributed power sources 30, and each of a plurality of power supply devices 20 that output output powers Po and k to the power system 100, respectively. Is executed by.
  • the first correction step the current value P (t) using the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 and the target value P_ref (t) of the total amount Ps as inputs.
  • the second correction step is a step of determining a command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) based on the correction information.
  • the output adjustment step is a step of setting the magnitude of the output powers Po and k to a magnitude corresponding to the command value. According to this power supply method, similarly to the power supply system 10, the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount of output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20; 20A; 20B Error can be reduced.
  • Each of the plurality of power supply devices 20 of the power supply system 10 is realized by one or more processors. That is, the power supply device 20 is realized by executing a program (power supply program) by one or more processors.
  • This program is a program for causing one or more processors to execute a power supply method. According to this program, it is possible to reduce the error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20 as in the power supply method.
  • control device 24 is provided in a specific power supply device 20 among a plurality of power supply devices 20 which are connected to a plurality of distributed power sources 30 and output output powers Po and k to the power system 100, respectively.
  • the control device 24 includes a communication unit 23, a first correction unit 212, and a second correction unit 213.
  • the communication unit 23 connects a plurality of power supply devices 20 so as to be able to communicate with each other.
  • the first correction unit 212 generates correction information for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t).
  • the current value P (t) is the current value P (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k output from the plurality of power supply devices 20 to the power system 100 by using the plurality of distributed power sources 30. ..
  • the target value P_ref (t) is the target value P_ref (t) of the total amount Ps received through the communication unit 23.
  • the second correction unit 213 determines the command values of the output powers Po and k from the specific power supply device 20 for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) based on the correction information.
  • control device 24 it is possible to reduce an error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount of output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20.
  • PI control proportional integration control
  • FIG. 6 shows a modified example of the power supply system 10A.
  • the power supply system 10A includes a plurality of power supply devices 20A, but unlike the power supply system 10 of the above embodiment, the power supply system 10A does not include the measurement device 40.
  • the control device 24A is different from the control device 24 of the power supply device 20. More specifically, in the control device 24A, the control unit 21A is different from the control unit 21 of the control device 24.
  • the control unit 21A includes an acquisition unit 211, a first correction unit 212, a second correction unit 213, and an information management unit 214, but further includes a current value calculation unit 215.
  • the current value calculation unit 215 calculates the current value P (t) of the total amount Ps based on the target information.
  • the target information includes command values determined by the control unit 21A (second correction unit 213) of the plurality of power supply devices 20A. That is, by sharing the target information with the information management unit 214, it is possible to acquire the command values of the plurality of power supply devices 20A.
  • the current value P (t) is considered to be the total value of the command values of the plurality of power supply devices 20A. Therefore, the current value calculation unit 215 can obtain the current value P (t) by summing the command values of the plurality of power supply devices 20A obtained from the target information. Therefore, according to this modification, the measuring device 40 for obtaining the current value P (t) of the total amount Ps becomes unnecessary, so that the configuration of the power supply system 10A can be simplified.
  • the control unit 21A of the specific power supply device 20A among the plurality of power supply devices of the power supply system 10A may have the current value calculation unit 215.
  • the control unit 21A of the specific power supply device 20A uses the information management unit 214 to set the current value P (t) calculated by the current value calculation unit 215 to the remaining power supply device among the plurality of power supply devices. You can send it to. That is, the current value P (t) calculated by the current value calculation unit 215 may be shared by a plurality of power supply devices.
  • FIG. 7 shows a power supply device 20B of a power supply system 10B of a modified example.
  • the power supply system 10B includes a plurality of power supply devices 20B and a measuring device 40, but FIG. 7 shows only one of the plurality of power supply devices 20B.
  • the power supply device 20B is connected to the storage battery as a distributed power source 30.
  • the control device 24B is different from the control device 24 of the power supply device 20. More specifically, in the control device 24B, the control unit 21B is different from the control unit 21 of the control device 24.
  • the control unit 21B includes an acquisition unit 211, a first correction unit 212, a second correction unit 213, and an information management unit 214, but further includes a target value correction unit 216.
  • the target value correction unit 216 corrects the target value P_ref (t) according to the remaining amount of electric power of the storage battery as the distributed power source 30. This makes it possible to set the target value P_ref (t) in consideration of the remaining power of the storage battery. For example, if the power supplied from the power supply system 10B to the power system 100 is insufficient, the peak of the power of the power system 100 may greatly exceed the upper limit value.
  • the target value correction unit 216 targets the target value P_ref (t) and the current value P (t) of the power supply system 10B. It is desirable to reduce it so that it can follow the value P_ref (t). As a result, the magnitude of the electric power supplied by the electric power supply system 10B is reduced, but the period for which the electric power supply system 10B is supplied with electric power can be extended.
  • the timing for correcting the target value P_ref (t) may be the timing when the current value P (t) is obtained by the acquisition unit 211.
  • FIG. 8 and FIG. 9 the area indicated by hatching indicates the electric power supplied from the electric power supply system 10B.
  • FIG. 8 shows a case where the target value correction unit 216 does not correct the target value P_ref (t).
  • G41 shows the time change of the demand power.
  • G42 indicates the remaining amount of electric power ([%]) of the storage battery as the distributed power source 30.
  • G43 indicates the upper limit value of the system power.
  • the upper limit is constant at Pt.
  • the target value P_ref (t) is set so that the system power does not exceed the upper limit value Pt. Until time t 11, since the power demand is less than the upper limit value Pt, the target value P_ref (t) is zero.
  • FIG. 9 shows a case where the target value correction unit 216 corrects the target value P_ref (t).
  • G51 shows the time change of the demand power.
  • G52 indicates the remaining amount of electric power ([%]) of the storage battery as the distributed power source 30.
  • G53 indicates the upper limit value of the system power.
  • the initial value of the upper limit value is Pt.
  • the target value P_ref (t) is set so that the system power does not exceed the upper limit value Pt. Until time t 11, since the power demand is less than the upper limit value Pt, the target value P_ref (t) is zero.
  • the magnitude of the electric power supplied by the electric power supply system 10B is reduced, but the period during which the electric power supply system 10B is supplied with electric power is extended. Therefore, even at time t 12, the power supply system 10B is supplying power, from the system power does not exceed the upper limit value Pt ', it is prevented that rises to Pmax. Then at time t 14, the distributed but the remaining power of the storage battery as the power source 30 is gone, since the power demand is an upper limit value Pt 'below the upper limit even if bear all system power supply 110 power demand Does not exceed the value Pt. As a result, it is possible to suppress an increase in the peak of the system power due to the shortage of the power supplied from the power supply system 10B to the power system 100.
  • the control unit 21B of the specific power supply device 20B among the plurality of power supply devices of the power supply system 10B may have the target value correction unit 216.
  • the specific power supply device 20B is a power supply device connected to a storage battery as a distributed power source 30. In other words, the power supply device connected to the storage battery as the distributed power source 30 may have the target value correction unit 216.
  • the control unit 21B of the specific power supply device 20B transfers the target value P_ref (t) corrected by the target value correction unit 216 to the remaining power supply device among the plurality of power supply devices by the information management unit 214. You may send it. That is, the target value P_ref (t) calculated by the target value correction unit 216 may be shared by a plurality of power supply devices.
  • the acquisition unit 211 does not necessarily have to acquire the current value P (t) from the measuring device 40 at a constant frequency.
  • the acquisition unit 211 may acquire the current value P (t) from the measuring device 40, if necessary. Further, the acquisition unit 211 may acquire the current value P (t) from the measuring device 40 at a different frequency for each period.
  • the acquisition unit 211 is an external device (measuring device) so that the frequency of acquisition of the current value P (t) of the total amount Ps increases in the first period as compared with the second period different from the first period.
  • the conditions for communication with 40) may be changed.
  • the communication condition includes at least one of the communication rate and the payload.
  • the first period is a period in which power usage is relatively low in a day
  • the second period is a period in which power usage is relatively high in a day (a period in which a peak of power is likely to occur). ..
  • the second period it becomes easy to reduce the error between the current value P (t) and the target value P_ref (t) of the total amount Ps of the output powers Po and k from the plurality of power supply devices 20.
  • the power consumption due to communication can be reduced as compared with the second period, and the power consumption can be reduced as a whole.
  • the control unit 21 of a specific power supply device 20 among the plurality of power supply devices 20 of the power supply system 10 has a first mode and a second mode.
  • the first mode is a mode in which the output of output powers Po and k is not permitted under specific conditions.
  • the second mode is a mode that allows the output of output powers Po and k even under specific conditions.
  • the specific condition may be that an emergency has occurred. Examples of emergencies include fires, natural disasters such as earthquakes, and power outages.
  • the distributed power source 30 connected to the specific power supply device 20 is an emergency vehicle, if the control unit 21 is set as the first mode, the power of the emergency vehicle becomes insufficient and cannot be used in an emergency. The possibility can be reduced.
  • the control unit 21 When the distributed power source 30 connected to the specific power supply device 20 is a normal vehicle, the control unit 21 may be set as the second mode. Further, when the distributed power source 30 is a power source for a moving body such as an electric vehicle, whether the control unit 21 is set to the first mode or the second mode depends on the remaining amount of electric power of the distributed power source 30. You may decide according to it. For example, if the remaining amount of electric power of the distributed power source 30 is equal to or less than a specified value, the distributed power source 30 may be used as a stationary power source as the first mode.
  • the power of the distributed power source 30 may be preserved in order to use the distributed power source 30 as the power source of the mobile body as the second mode. .. According to this modification, it is possible to select whether or not to supply power from the distributed power source (30) under specific conditions. This configuration can also be applied to the power supply systems 10A and 10B.
  • the current value P (t) and the target value P_ref (t) are used as inputs, and a command value for bringing the current value P (t) closer to the target value P_ref (t) is set.
  • both the first correction unit 212 and the second correction unit 213 use the characteristic information.
  • the characteristic information may be used by at least one of the first correction unit 212 and the second correction unit 213.
  • the current value P (t) and the target value P_ref (t) are used as inputs according to the equations (1) and (2), and the current value P (t) is used as the target value.
  • the first correction unit 212 uses the equation (2)
  • the second correction unit 213 uses the equation (1).
  • the control unit 21 uses the equation obtained by merging the equations (1) and (2).
  • a correction unit for determining a command value from the current value P (t) and the target value P_ref (t) may be provided.
  • the correction unit has a role as a first correction unit 212 and a second correction unit 213. That is, it can be said that the correction unit for determining the command value using the current value P (t) and the target value P_ref (t) as inputs corresponds to the first correction unit 212 and the second correction unit 213 in the present disclosure. Further, the equation for determining the command value using the current value P (t) and the target value P_ref (t) as inputs is the equation expressed by the equations (1) and (2) of the above embodiment. The expression method is different from that of the equations (1) and (2), but substantially the same equation may be included.
  • the power supply device 20 may be housed in the same housing as the output adjusting unit 22 and the control device 24.
  • the control device 24 may be a built-in type device.
  • the power supply device 20 may be housed in separate housings for the output adjusting unit 22 and the control device 24.
  • the control device 24 may be an external type device. That is, the control device 24 may be retrofitted to the power supply device 20.
  • the power conditioner may be retrofitted with an energy management unit. In this way, the power supply system 10 of the present embodiment can be easily constructed.
  • one power supply device 20 includes one control device 24 and one output adjustment unit 22.
  • one power supply device 20 may include one or more control devices 24 and one or more output adjustment units 22. That is, a plurality of control devices 24 may control one output adjusting unit 22, or one control device 24 may control a plurality of output adjusting units 22.
  • the power supply device 20 may be connected to one or more distributed power sources 30 to output output powers Po and k to the power system 100. That is, the power supply device 20 and the distributed power source 30 do not have to have a one-to-one correspondence. This point is the same for the power supply systems 10A and 10B.
  • FIG. 12 shows a modified example of the power supply system 10C.
  • the power supply system 10C includes a plurality of power supply devices 20C and a measuring device 40.
  • the plurality of power supply devices 20C (201C, 202C, ..., 203C) are connected between the plurality of distributed power sources 30 and the power system 100.
  • the plurality of power supply devices 20C are connected to the plurality of distributed power sources 30 and output output powers Po and k to the power system 100, respectively.
  • the plurality of power supply devices 20C are connected to the plurality of distributed power sources 30 on a one-to-one basis.
  • the power supply device 20C is different from the power supply device 20 in that it includes a plurality of output adjusting units 22.
  • one control device 24 controls a plurality of output adjusting units 22.
  • the plurality of output adjusting units 22 are connected between the distributed power source 30 corresponding to the power supply device 20C and the power system 100.
  • the input power Pi, k to the power supply device 201C is equal to the DC power supplied from the distributed power source 30, but the input power Pi, k is distributed to the plurality of output adjusting units 22. Therefore, each output adjusting unit 22 receives the DC power from the distributed power source 30 as the input powers Pi, k, l.
  • l is 1 to m
  • m is the number of output adjusting units 22.
  • each output adjusting unit 22 includes an inverter (DC / AC converter).
  • Each output adjusting unit 22 receives the DC power from the distributed power source 30 as the input powers Pi, k, l, converts the input powers Pi, k, l into the AC power available in the power system 100, and outputs the power Po.
  • K, l are supplied to the power system 100.
  • the output power Po, k from the power supply device 20C is the sum of the output power Po, k, l from the plurality of output adjusting units 22.
  • the plurality of output adjusting units 22 and the control device 24 are housed in separate housings.
  • the plurality of power supply devices 20C are connected to the plurality of distributed power sources 30 on a one-to-one basis.
  • one power supply device 20C (201C) may be connected to a plurality of distributed power sources 30.
  • the plurality of output adjusting units 22 of the power supply device 20C are connected to the plurality of distributed power sources 30, respectively.
  • the input powers Pi, k to the power supply device 201C are the sum of the input powers Pi, k, l from the plurality of distributed power sources 30 to the plurality of output adjusting units 22.
  • l is 1 to m
  • m is the number of output adjusting units 22.
  • the power supply system 10 may include a plurality of master devices, which makes it possible to construct systems of various scales from small scale to large scale.
  • the power supply system 10 may be of a scale that fits in one enclosure, may be of a scale of being installed in one building, or spans one area or two or more areas. It may be installed on a scale.
  • each master device may determine a command value of a subordinate slave device. In determining the command value of the subordinate slave device, the master device acquires characteristic information from the subordinate slave device, thereby obtaining a command value suitable for the subordinate slave device. This point is the same for the power supply systems 10A, 10B, and 10C.
  • the plurality of power supply devices 20 of the power supply system 10 of the above embodiment are classified into a master device and a slave device, but it is not necessary to classify them into a master device and a slave device. That is, the plurality of power supply devices 20 do not have to have a hierarchical relationship between the master device and the slave device, and may have an equal relationship. This point is the same for the power supply systems 10A, 10B, and 10C.
  • the power supply devices 20, 20A, 20B, 20C in the present disclosure include, for example, a computer system.
  • a computer system mainly consists of a processor and a memory as hardware.
  • the processor executes the program recorded in the memory of the computer system, the functions as the power supply devices 20, 20A, 20B, and 20C in the present disclosure are realized.
  • the program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through a telecommunications line, and may be recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, optical disk, hard disk drive, etc. readable by the computer system. May be provided.
  • a processor in a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI).
  • IC semiconductor integrated circuit
  • LSI large scale integrated circuit
  • the integrated circuit such as IC or LSI referred to here has a different name depending on the degree of integration, and includes an integrated circuit called a system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (UltraLarge Scale Integration).
  • an FPGA Field-Programmable Gate Array
  • a plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on a plurality of chips.
  • the plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer system referred to here includes a microprocessor having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microprocessor is also composed of one or a plurality of electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.
  • the plurality of functions of the control units 21, 21, 21A, and 21B of the power supply devices 20, 20A, 20B, and 20C may be provided in one device or may be distributed in a plurality of devices. Further, at least a part of the functions of the control units 21, 21A and 21B may be realized by, for example, the cloud (cloud computing).
  • the plurality of functions of the control units 21 and 21A and 21B may include an acquisition unit 211, a first correction unit 212, a second correction unit 213, an information management unit 214, a current value calculation unit 215, and a target value correction unit 216. However, the plurality of functions of the control units 21, 21, 21A and 21B may include at least the functions corresponding to the first correction unit 212 and the second correction unit 213.
  • the first aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C), which is connected to a plurality of distributed power sources (30) and outputs power (Po, k) to each power system (100).
  • a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) for output are provided.
  • Each of the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) has a control unit (21; 21A; 21B) and an output adjustment unit (22).
  • the control unit (21; 21A; 21B) has a first correction unit (212) and a second correction unit (213).
  • the first correction unit (212) is the current value (P (t)) and the total amount (Ps) of the total amount (Ps) of the output powers (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C). ) Is used as an input to generate correction information for bringing the current value (P (t)) closer to the target value (P_ref (t)).
  • the second correction unit (213) determines a command value for bringing the current value (P (t)) closer to the target value (P_ref (t)) based on the correction information.
  • the output adjusting unit (22) sets the magnitude of the output power (Po, k) to a magnitude corresponding to the command value.
  • the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) Error can be reduced.
  • the second aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on the first aspect.
  • the second aspect in each of the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C), at least one of the first correction unit (212) and the second correction unit (213) corresponds to the power supply device.
  • the characteristic information regarding the power supply of (20; 20A; 20B; 20C) is used.
  • the output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) due to the variation in the power supply characteristics of the power supply device (20; 20A; 20B; 20C).
  • the third aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on the second aspect.
  • the characteristic information includes power supply information regarding the performance of the distributed power source (30).
  • the current value of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) due to the variation in the performance of the distributed power source (30) (P ( The error between t)) and the target value (P_ref (t)) can be reduced.
  • the fourth aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on the third aspect.
  • the power supply information includes time-varying information. According to this aspect, the current value of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) due to the variation in the performance of the distributed power source (30) (P ( The error between t)) and the target value (P_ref (t)) can be further reduced.
  • the fifth aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on any one of the first to fourth aspects.
  • each of the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) has a communication unit (23) and an information management unit (214).
  • the communication unit (23) is used to connect a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) so as to be communicable with each other.
  • the information management unit (214) shares the target information with the communication unit (23). According to this aspect, information sharing among a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) becomes easy.
  • the sixth aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on the fifth aspect.
  • the target information includes internal information of a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C).
  • the information management unit (214) shares the target information when the target information is changed. According to this aspect, it is possible to reduce the communication resources required for sharing information among a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C).
  • the seventh aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on the fifth or sixth aspect.
  • the plurality of power supply devices (201 to 203) include a first power supply device (201) and a plurality of second power supply devices (202, 203).
  • the first power supply device (201) functions as a master device that manages target information.
  • the plurality of second power supply devices (202, 203) function as slave devices that receive target information from the master device.
  • the plurality of second power supply devices (202, 203) include a specific second power supply device (202).
  • the control unit (21; 21A; 21B) of the specific second power supply device (202) has a master mode that functions as a master device and a slave mode that functions as a slave device.
  • the control unit (21; 21A; 21B) of the specific second power supply device (202) performs a switching process when the target information cannot be received from the first power supply device (201) for a predetermined period in the slave mode.
  • the switching process is a process of notifying that the power supply device (201) functions as a master device instead of the first power supply device (201) and switching from the slave mode to the master mode at the timing when the current value (P (t)) is acquired. According to this aspect, even if the master device fails, the slave device operates in place of the master device, so that the redundancy of the power supply system (10; 10A; 10B; 10C) can be improved.
  • the eighth aspect is a power supply system (10A) based on any one of the fifth to seventh aspects.
  • the control unit (21A) of the specific power supply device (20A) among the plurality of power supply devices (20A) has the current value (P (t)) of the total amount (Ps) based on the target information. ) Is included in the current value calculation unit (215).
  • the configuration of the power supply system (10A) can be simplified because the measuring device (40) for obtaining the current value (P (t)) of the total amount (Ps) is not required.
  • the current value calculation unit (215) may further output the current value (P (t)) through the communication unit (23).
  • the ninth aspect is a power supply system (10; 10B; 10C) based on any one of the first to eighth aspects.
  • each of the plurality of power supply systems (10; 10B; 10C) acquires the current value (P (t)) of the total amount (Ps) by communicating with the external device (40). 211).
  • the acquisition unit (211) acquires the current value (P (t)) of the total amount (Ps) more frequently than in the second period, which is different from the first period. Change the communication conditions with 40).
  • the error between the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20B; 20C). Can be reduced.
  • the tenth aspect is a power supply system (10B) based on any one of the first to ninth aspects.
  • the plurality of distributed power sources (30) include a storage battery.
  • the plurality of power supply devices (20B) include a specific power supply device (20B) connected to the storage battery.
  • the control unit (21B) of the specific power supply device (20B) has a target value correction unit (216) that corrects the target value (P_ref (t)) according to the remaining amount of electric power of the storage battery. According to this aspect, it is possible to set a target value (P_ref (t)) in consideration of the remaining amount of electric power of the storage battery.
  • the eleventh aspect is a power supply system (10; 10A; 10B; 10C) based on any one of the first to tenth aspects.
  • the control unit (21; 21A; 21B) of the specific power supply device (20; 20A; 20B; 20C) among the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) is the fourth. It has one mode and a second mode.
  • the first mode is a mode in which output of output power (Po, k) is not permitted under specific conditions.
  • the second mode is a mode that allows the output of the output power (Po, k) even under specific conditions. According to this aspect, it is possible to select whether or not to supply power from the distributed power source (30) under specific conditions.
  • a twelfth aspect is a control device (24), which is a plurality of power supply devices connected to a plurality of distributed power sources (30) and output output power (Po, k) to each power system (100).
  • (20; 20A; 20B; 20C) is provided in a specific power supply device (20; 20A; 20B; 20C).
  • the control device (24) has a communication unit (23), a first correction unit (212), and a second correction unit (213).
  • the communication unit (23) connects a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) so as to be able to communicate with each other.
  • the first correction unit (212) generates correction information for bringing the current value (P (t)) closer to the target value (P_ref (t)).
  • the current value (P (t)) is the output power (100) output from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) to the power system (100) by using the plurality of distributed power sources (30). It is the current value (P (t)) of the total amount (Ps) of Po, k).
  • the target value (P_ref (t)) is a target value (P_ref (t)) of the total amount (Ps) received through the communication unit (23).
  • the second correction unit (213) is from a specific power supply device (20; 20A; 20B; 20C) for bringing the current value (P (t)) closer to the target value (P_ref (t)) based on the correction information.
  • the command value of the output power (Po, k) of is determined. According to this aspect, the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) Error can be reduced.
  • a thirteenth aspect is a processing device, which is a plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) of the power supply system (10; 10A; 10B; 10C) of any one of the first to eleventh aspects. ), which is a processing device that functions as a control unit (21; 21A; 21B).
  • the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) Error can be reduced.
  • the fourteenth aspect is a power supply method, which includes a first correction step, a second correction step, and an output adjustment step.
  • the first correction step, the second correction step, and the output adjustment step are connected to a plurality of distributed power sources (30), and a plurality of output powers (Po, k) are output to the power system (100), respectively. It is carried out by each of the power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) of.
  • the first correction step is for bringing the current value (P (t)) closer to the target value (P_ref (t)) by using the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) as inputs. This is a step of generating correction information.
  • the current value (P (t)) is the current value of the total amount (Ps) of the output powers (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C).
  • the target value (P_ref (t)) is the target value of the total amount (Ps).
  • the second correction step is a step of determining a command value for bringing the current value (P (t)) closer to the target value (P_ref (t)) based on the correction information.
  • the output adjustment step is a step of setting the magnitude of the output power (Po, k) to a magnitude corresponding to the command value.
  • the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) Error can be reduced.
  • the program of the fifteenth aspect is a program for causing one or more processors to execute the power supply method of the fourteenth aspect.
  • the current value (P (t)) and the target value (P_ref (t)) of the total amount of output power (Po, k) from the plurality of power supply devices (20; 20A; 20B; 20C) Error can be reduced.
  • the second to eleventh aspects can be appropriately modified and applied to the twelfth, thirteenth, fourteenth and fifteenth aspects.
  • control device processing device, power supply method, and program of the present disclosure, it is possible to reduce the error between the current value and the target value of the total amount of output power from a plurality of power supply devices. Therefore, the invention according to the present disclosure is industrially useful because it can supply desired electric power.

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Abstract

複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と目標値との誤差を低減する。電力供給システム(10)は、複数の分散型電源(30)に接続されてそれぞれ電力系統100に出力電力Po,1,Po,2,...,Po,Nを出力する複数の電力供給装置(20)を備える。各電力供給装置(20)は、制御部(21)と、出力調整部(22)とを有する。制御部(21)は、第1補正部(212)と、第2補正部(213)とを有する。第1補正部(212)は、電力供給装置(20)からの出力電力の総量Psの現在値P(t)と当該総量Psの目標値P_ref(t)とを入力値とし、現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成する。第2補正部(213)は、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。出力調整部(22)は、出力電力の大きさを指令値に対応する大きさに設定する。

Description

電力供給システム、制御装置、処理装置、電力供給方法、プログラム
 本開示は、一般に電力供給システム、制御装置、処理装置、電力供給方法、及びプログラムに関する。本開示は、より詳細には、複数の分散型電源から電力系統に電力を供給する電力供給システム、電力供給システムのための制御装置並びに処理装置、電力供給方法、及びプログラムに関する。
 特許文献1は、電力システム(電力供給システム)として、太陽光発電システムを開示する。特許文献1の太陽光発電システムは、複数台のパワーコンディショナ(電力供給装置)と集中管理装置とを備えている。特許文献1の太陽光発電システムにおいて、各パワーコンディショナの個別出力電力(電力供給装置の出力電力)はすべて連系点(電力系統)に出力される。集中管理装置は、連系点電力を監視し、連系点電力(複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値)と出力指令値(目標値)とに基づいて、連系点電力を出力指令値にするための抑制指標を算出する。そして、集中管理装置は、抑制指標を各パワーコンディショナに送信する。各パワーコンディショナは、集中管理装置から抑制指標を受信し、受信した抑制指標に基づいて、個別目標電力を算出する。そして、各パワーコンディショナは、算出した個別目標電力に基づいて、個別出力電力を制御する。これにより、連系点電力を出力指令値に一致させている。
特開2018-170901号公報
 特許文献1では、集中管理装置が、各パワーコンディショナの抑制指標を一括して算出して、各パワーコンディショナに送信している。集中管理装置は、無線通信又は有線通信により、各パワーコンディショナとの間で、個々のパワーコンディショナの特性を考慮した制御を行うことを目的とした各種情報の送受信を行う場合、抑制指標の送信時に遅延が生じ得る。このような遅延は、複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と目標値との誤差の一因になる。このことについては後述する。
 課題は、複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と目標値との誤差を低減できる、電力供給システム、制御装置、処理装置、電力供給方法、プログラムを提供することである。
 本開示の一態様の電力供給システムは、複数の分散型電源に接続されて、それぞれ電力系統に出力電力を出力する複数の電力供給装置を備える。複数の電力供給装置の各々は、制御部と、出力調整部とを有する。制御部は、第1補正部及び第2補正部を有する。第1補正部は、複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と総量の目標値とを入力として用いて現在値を目標値に近付けるための補正情報を生成する。第2補正部は、補正情報に基づいて現在値を目標値に近付けるための指令値を決定する。出力調整部は、出力電力の大きさを指令値に対応する大きさに設定する。
 本開示の一態様の制御装置は、複数の分散型電源に接続されて、それぞれ電力系統に出力電力を出力する複数の電力供給装置のうちの特定の電力供給装置に設けられる制御装置である。制御装置は、複数の電力供給装置同士を通信可能に接続する通信部と、第1補正部と、第2補正部とを備える。第1補正部は、複数の分散型電源を利用して複数の電力供給装置から電力系統にそれぞれ出力される出力電力の総量の現在値と、通信部を通じて受け取った前記総量の目標値とを入力として用いて補正情報を生成する。補正情報は、現在値を目標値に近付けるための情報である。第2補正部は、補正情報に基づいて現在値を前記目標値に近付けるための特定の電力供給装置からの出力電力の指令値を決定する。
 本開示の一態様の処理装置は、電力供給システムの複数の電力供給装置のいずれか一つの制御部として機能する、処理装置である。
 本開示の一態様の電力供給方法は、複数の分散型電源に接続されて、それぞれ電力系統に出力電力を出力する複数の電力供給装置の各々により実行され、第1補正ステップと、第2補正ステップと、出力調整ステップとを含む。第1補正ステップは、現在値と目標値とを入力として用いて現在値を目標値に近付けるための補正情報を生成するステップである。現在値は、複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値である。目標値は、総量の目標値である。第2補正ステップは、補正情報に基づいて現在値を目標値に近付けるための指令値を決定するステップである。出力調整ステップは、出力電力の大きさを前記指令値に対応する大きさに設定するステップである。
 本開示の一態様のプログラムは、1以上のプロセッサに、電力供給方法を実行させるための、プログラムである。
 本開示の態様によれば、複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と目標値との誤差を低減できる、という効果を奏する。
図1は、一実施形態の電力供給システムのブロック図である。 図2は、実施形態の電力供給システムの電力供給装置の出力電力の波形図である。 図3は、比較例の電力供給システムの電力供給装置の出力電力の波形図である。 図4は、実施形態の電力供給システムの電力供給装置の出力電力の総量と比較例の電力供給システムの電力供給装置の出力電力の総量とを示す波形図である。 図5は、実施形態の電力供給システムの動作のフローチャートである。 図6は、一変形例の電力供給システムのブロック図である。 図7は、一変形例の電力供給装置のブロック図である。 図8は、需要電力と蓄電池の残量の時間変化の一例を示すグラフである。 図9は、需要電力と蓄電池の残量の時間変化の別例を示すグラフである。 図10は、一変形例の電力供給装置の概略図である。 図11は、一変形例の電力供給装置の概略図である。 図12は、一変形例の電力供給システムのブロック図である。 図13は、一変形例の電力供給システムのブロック図である。
 (1)実施形態
 (1-1)概要
 図1は、一実施形態の電力供給システム10のブロック図を示す。電力供給システム10は、複数の分散型電源30からの電力を利用して、電力系統100に電力を供給するためのシステムである。電力供給システム10は、複数の電力供給装置20を備えている。複数の電力供給装置20は、複数の分散型電源30に接続されてそれぞれ電力系統100に出力電力Po,kを出力する。ここで、k=1~Nであり、Nは電力供給装置20の数に対応する。複数の電力供給装置20の各々は、制御部21と、出力調整部22とを有している。制御部21は、第1補正部212と、第2補正部213とを有している。第1補正部212は、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値と当該総量Psの目標値とを入力として用いて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成する。第2補正部213は、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。出力調整部22は、出力電力Po,kの大きさを指令値に対応する大きさに設定する。
 電力供給システム10では、複数の電力供給装置20が個別に自身の出力電力Po,kの指令値を決定する。そのため、複数の電力供給装置20の指令値を集中管理装置で一括して決めて複数の電力供給装置20に送信する場合とは異なり、集中管理装置から個別の電力供給装置20への指令値の送信の必要がないから、送信に起因する遅延の影響が低減され得る。例えば、集中管理装置から1つの電力供給装置へ指令値を送信する時間を1秒とすると、電力供給装置20が10台あった場合、電力供給装置20の全部に個別に指令値を送信するのに10秒の時間がかかる。一方、本願発明のように電力供給装置20が個別に出力電力Po,kの指令値を決定する場合は、電力供給装置20内での指令値の送信時間(1秒)で済む。
 したがって、本実施形態の電力供給システム10によれば、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。更に、複数の電力供給装置20が個別に自身の出力電力Po,kの指令値を決定する。そのため、複数の電力供給装置20の各々は自身の特性(電力供給装置20の性能、及び電力供給装置20に接続されている分散型電源30の性能)に合わせて自身の指令値を決定することが可能となる。よって、分散型電源30の応答性能に起因する出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差の低減が期待できる。
 (1-2)詳細
 以下、図面を参照して本実施形態の電力供給システム10について更に詳細に説明する。図1に示すように、電力供給システム10は、複数の電力供給装置20と、測定装置40とを備える。
 複数の電力供給装置20は、複数の分散型電源30と電力系統100との間に接続されている。複数の電力供給装置20は、複数の分散型電源30に接続されてそれぞれ電力系統100に出力電力Po,kを出力する。本実施形態では、複数の電力供給装置20は、複数の分散型電源30に一対一で接続されている。図1に示すように、電力ケーブルL11により、複数の電力供給装置20及び複数の分散型電源30が、電力系統100に接続される。
 分散型電源30は、交流電源又は直流電源である。交流電源の例としては、風力発電システム等の交流発電システムが挙げられる。直流電源の例としては、太陽電池、燃料電池、及び二次電池(蓄電池)が挙げられる。二次電池の例としては、例えば、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池が挙げられる。本実施形態では、分散型電源30は、二次電池であり、特に、移動体の動力源として用いられる二次電池である。一例として、移動体は、少なくとも二次電池を有し、二次電池に蓄積された電気エネルギを用いて走行する電動車両である。電動車両の例としては、電動機の出力によって走行する電気自動車、又はエンジンの出力と電動機の出力とを組み合わせて走行するプラグインハイブリッド車が挙げられる。また、電動車両の例としては、シニアカー、二輪車(電動バイク)、三輪車又は電動自転車が挙げられる。
 電力系統100は、例えば、電力会社の発電所から電力供給装置20までを結ぶ配電系統である。電力系統100には、系統電源110が接続されている。系統電源110は、例えば、商用電源である。
 測定装置40は、電力供給装置20に対して外部装置となる。測定装置40は、電力供給システム10と電力系統100との連系点における電力を測定する。特に、測定装置40は、電力供給システム10から電力系統100に供給される電力を測定する。本実施形態では、電力供給システム10から電力系統100に供給される電力の計測値は、電力供給システム10の複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と考えてよい。k=1~Nであり、Nは電力供給装置20の数に対応する。よって、総量Psは、出力電力Po,1,Po,2,...,Po,Nの合計である。測定装置40は、電力供給システム10から電力系統100に供給される電力の計測値(すなわち、出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t))を、電力供給システム10の複数の電力供給装置20のそれぞれに送信する。測定装置40から電力供給装置20への電力の計測値の送信は、無線通信及び有線通信のいずれにより行われてもよい。上述した測定装置40は、従来周知の電力計測器及び通信インターフェースにより実現され得るから、具体的な構成についての詳細な説明は省略する。
 次に、電力供給装置20について詳細に説明する。電力供給装置20は、分散型電源30からの電力を電力系統100に供給するために用いられる。つまり、電力供給装置20は、いわゆるパワーコンディショナ(パワーコンディショニングシステム)としての機能を有する。本実施形態では、電力供給装置20は、制御部21と、出力調整部22と、通信部23とを有する。ここで、制御部21と通信部23とは、出力調整部22を制御する制御装置24を構成する。制御装置24は、いわゆる、エネルギーマネジメントユニット(EMU)としての機能を有する。
 通信部23は、通信インターフェースである。本実施形態では、通信部23は、通信ネットワークに接続可能な通信インターフェースであり、通信ネットワークを通じた通信を行う機能を有する。通信ネットワークは、インターネットを含み得る。通信ネットワークは、単一の通信プロトコルに準拠したネットワークだけではなく、異なる通信プロトコルに準拠した複数のネットワークで構成され得る。通信プロトコルは、周知の様々な有線及び無線通信規格から選択され得る。通信ネットワークは、リピータハブ、スイッチングハブ、ブリッジ、ゲートウェイ、ルータ等のデータ通信機器を含み得る。
 通信部23は、複数の電力供給装置20同士を通信可能に接続するために用いられる。つまり、複数の電力供給装置20は、それぞれの通信部23を通じて互いに通信することが可能である。図1では、複数の電力供給装置20同士を含む通信をL12で表している。更に、通信部23は、電力供給装置20を測定装置40に通信可能に接続するためにも利用可能である。つまり、複数の電力供給装置20は、それぞれの通信部23を通じて測定装置40と通信することが可能である。図1では、複数の電力供給装置20と測定装置40との通信をL13で表している。なお、通信部23の通信プロトコルは、周知の様々な有線及び無線通信規格から選択され得る。また、複数の電力供給装置20同士を通信と複数の電力供給装置20と測定装置40との通信とは、同じ通信規格であってよく、同じ通信線を利用してよい。
 出力調整部22は、電力供給装置20に対応する分散型電源30と電力系統100との間に接続される。出力調整部22は、インバータ(DC/AC変換器)を含む。出力調整部22は、分散型電源30からの直流電力を入力電力Pi,kとして受け取り、入力電力Pi,kを電力系統100で利用可能な交流電力に変換して出力電力Po,kとして電力系統100に供給する。なお、k=1~Nであり、Nは電力供給装置20の数に対応する。特に、出力調整部22は、出力電力Po,kの大きさを指令値に対応する大きさに設定する。本実施形態では、指令値は、制御部21から与えられる。更に、出力調整部22は、インバータと電力系統100との間に解列器を含み、必要に応じてインバータを電力系統100から切り離すことが可能である。
 制御部21は、通信部23を通じて得た情報に基づいて、出力調整部22に与える指令値を決定する。制御部21は、処理装置により実現される。処理装置は、1以上のプロセッサ(マイクロプロセッサ)と1以上のメモリとを含むコンピュータシステムである。つまり、処理装置は、1以上のプロセッサが1以上のメモリに記憶された1以上のプログラム(アプリケーション)を実行することで、制御部21として機能する。プログラムは、本実施形態では、処理装置のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
 図1に示すように、制御部21は、取得部211と、第1補正部212と、第2補正部213と、情報管理部214とを備える。図1において、取得部211、第1補正部212、第2補正部213、及び情報管理部214は実体のある構成を示しているわけではなく、制御部21(処理装置)によって実現される機能を示している。
 取得部211は、出力調整部22に与える指令値を決定するために利用される入力情報を取得する。本実施形態では、入力情報は、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの目標値P_ref(t)とを含む。本実施形態では、取得部211は、測定装置40から、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)を取得する。より詳細には、取得部211は、通信部23により測定装置40と通信して、測定装置40から現在値P(t)を取得する。本実施形態では、取得部211は、定期的に(所定間隔で)、測定装置40から、現在値P(t)を取得できる。
 また、取得部211は、管理装置50から、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの目標値P_ref(t)を取得する。一例として、管理装置50は、電力系統100を管理する電力会社により、電力供給システム10について目標値P_ref(t)を決定するために利用される。本実施形態では、電力供給システム10は、電力系統100の系統電源110から供給される電力(系統電力)のピークを低減するために利用され得る。この場合、ユーザ(電力会社の作業員等)が管理装置50により、系統電力の上限値を入力する。この場合、電力系統100に要求される需要電力と系統電力の上限値との差分が目標値P_ref(t)として設定され得る。そして、電力供給システム10の電力供給装置20は、取得部211によって、管理装置50から目標値P_ref(t)を取得可能である。なお、ユーザ(電力会社の作業員等)が管理装置50により、電力供給システム10の目標値P_ref(t)を直接的に入力してもよい。この場合、電力供給システム10の電力供給装置20は、取得部211によって、管理装置50に入力された目標値P_ref(t)を取得可能である。
 第1補正部212と第2補正部213とは、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と総量Psの目標値P_ref(t)とを入力として用いて、現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。ここで、「現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて」とは、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを別個のパラメータとして用いることをいう。例えば、電力供給装置20に入力される現在値P(t)及び目標値P_ref(t)は、現在値P(t)及び目標値P_ref(t)を直接的又は間接的に表す情報であってよいが、現在値P(t)及び目標値P_ref(t)を分離できる情報のほうがよい。一例として、現在値P(t)及び目標値P_ref(t)を利用して得られたが、もはや、現在値P(t)及び目標値P_ref(t)がどのような値であったのかが判別できない情報の利用は、「現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて」に当たるとはいえない。
 本実施形態では、複数の電力供給装置20のそれぞれが自身にとって最適な指令値を決定するため、次にアルゴリズム(自律分散制御アルゴリズム)が利用される。このアルゴリズムでは、最適な指令値を求める。ここで、最適化関数Jに対する一般的な最適化問題は、ラグランジュの未定乗数法を用いると次式(1)と表現することができる。式(1)において、「λ」はラグランジュ乗数、「w」は電力供給装置20ごとの制御の重み、「Popt」は最適な指令値、「L」は計測値である。「L」は、測定装置40の計測値(すなわち、出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t))に対応する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、λの最小化問題に対して勾配法を用いて逐次計算することで最適解に収束させることを考える。最適解に収束する点は勾配が0となる点である。換言すれば、PI制御(比例積分制御)において誤差が0となる点が最適解と考えてよいから、λの時間微分は次式(2)で表現できる。式(2)において、「Kp」及び「Ki」は係数である。これらの係数は電力装置ごとに個別に設定可能である。また、「L(t)」は、目標値P_ref(t)に対応する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 式(2)で得られた「λ」を式(1)に代入して式(1)を解くことで、最適な指令値である「Popt」が得られる。
 本実施形態では、第1補正部212は、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と総量(Ps)の目標値P_ref(t)とを入力として用いて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成する。そして、第2補正部213は、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。本実施形態では、第1補正部212は式(1)を利用し、第2補正部213は式(2)を利用する。よって、本実施形態では、補正情報は「λ」である。つまり、第1補正部212は、式(1)に現在値P(t)と目標値P_ref(t)を入力して補正情報であるλを求め、第2補正部213は式(2)にλを入力して最適な指令値である「Popt」を求める。第2補正部213は、現在値P(t)と目標値P_ref(t)から求めた指令値を、出力調整部22に与える。
 ところで、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて、現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定するにあたり、第1補正部212と第2補正部213との少なくとも一方は、特性情報を用いることができる。特性情報は、対応する電力供給装置20の電力供給に関する情報である。一例として、式(1)の「w」は、電力供給装置20の電力供給に関する特性情報を反映したパラメータとすることができる。また、式(2)の「Kp」及び「Ki」は、電力供給装置20の電力供給に関する特性情報に作用することができる。一例として、式(2)の「Kp」及び「Ki」は、電力供給装置20の出力応答特性や、バッテリーなど分散型電源30の寿命特性などに作用する。これによって、電力供給装置20の電力供給に関する特性のばらつきに起因する複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。
 電力供給装置20の電力供給に関する特性情報は、電力供給装置20自体の情報に限らず、電力供給装置20に接続される分散型電源30の情報も含み得る。なぜなら、電力供給装置20に接続される分散型電源30の性能は、電力供給装置20の電力供給に関する特性に影響を及ぼし得るからである。したがって、特性情報は、分散型電源30の性能に関する情報である電源情報を含んでよい。電源情報は、分散型電源30の応答性能に関する情報を含み得る。分散型電源30の応答性能は、一例としては、指令値の変化に対する出力電力Po,kの追従性に関連する。例えば、分散型電源30の応答性能が悪い場合には、指令値の決定から出力電力Po,kの大きさが指令値に対応する大きさになるまでに時間が長くなる。一方で、分散型電源30の応答性能が良い場合には、指令値の決定から出力電力Po,kの大きさが指令値に対応する大きさになるまでに時間が短くなる。よって、このような分散型電源30の電源情報が指令値の決定に反映されることによって、指令値をより適切に設定することが可能となる。電源情報は、時間変化する情報を含み得る。時間変化する情報の一例として、分散型電源30が供給可能な電力の大きさ(例えば、分散型電源30の電力の残量)が挙げられる。よって、このような分散型電源30の電源情報が指令値の決定に反映されることによって、指令値をより適切に設定することが可能となる。
 情報管理部214は、複数の電力供給装置20で共有する情報である対象情報を管理する。複数の電力供給装置20において、情報管理部214は、通信部23を通じて対象情報を共有する。つまり、複数の電力供給装置20は、情報管理部214によって、対象情報を共有する。対象情報は、目標値P_ref(t)を含む。そのため、複数の電力供給装置20のいずれか一つに目標値P_ref(t)を与えれば、電力供給システム10に含まれる複数の電力供給装置20によって目標値P_ref(t)が共有される。そのため、複数の電力供給装置20に個々に目標値P_ref(t)を与えなくて済む。また、対象情報は、複数の電力供給装置20の内部情報を含む。この場合、情報管理部214は、定期的に対象情報を共有するのではなく、対象情報が変更された際に対象情報を共有する。つまり、複数の電力供給装置20は、対象情報が変更された際に前記対象情報を共有する。このようにすれば、複数の電力供給装置20での情報の共有に必要な通信資源を低減できる。なお、通信資源は、通信に必要な資源であり、通信量、通信帯域、通信時間、及び通信費用を含み得る。
 図1に示すように、電力供給システム10は、複数の電力供給装置20を備えている。本実施形態では、複数の電力供給装置20は、第1電力供給装置201と、複数の第2電力供給装置202,203とを含む。本実施形態では、第1電力供給装置201は、マスタ装置として機能する。また、第2電力供給装置202,203は、スレーブ装置として機能する。マスタ装置は、対象情報を管理する装置であり、スレーブ装置は、マスタ装置から対象情報を受け取る装置である。電力供給システム10では、マスタ装置が、管理装置50と通信して目標値P_ref(t)を受け取り、目標値P_ref(t)を対象情報としてスレーブ装置に与える。また、マスタ装置は、定期的にスレーブ装置から対象情報としてスレーブ装置の内部情報を収集し、各スレーブ装置に対象情報を送信して、電力供給システム10内で、対象情報を共有できるようにする。このように、マスタ装置があることで、管理装置50とスレーブ装置とが直接的に通信する必要がなくなり、電力供給システム10において対象情報の管理が容易になる。
 本実施形態では、複数の第2電力供給装置202,203は、特定の第2電力供給装置202を含む。特定の第2電力供給装置202の制御部21は、マスタ装置として機能するマスタモードと、スレーブ装置として機能するスレーブモードとを有する。特定の第2電力供給装置202の制御部21は、スレーブモード時に第1電力供給装置201から対象情報を所定期間受け取れなかった場合、切替処理を行う。これは、第1電力供給装置201から対象情報を所定期間受け取れなかった場合には、第1電力供給装置201が正常に動作しておらず、第1電力供給装置201に故障等の異常が起きたと考えられるからである。切替処理は、第1電力供給装置201の代わりにマスタ装置として機能することを通知し、現在値P(t)を取得したタイミングでスレーブモードからマスタモードに切り替わる処理である。つまり、切替処理では、特定の第2電力供給装置202の制御部21は、他の第2電力供給装置203及び管理装置50に、マスタ装置として機能することを通知する。これによって、他の第2電力供給装置203及び管理装置50は、特定の第2電力供給装置202をマスタ装置として認識する。その後に、特定の第2電力供給装置202の制御部21はマスタモードになり、第1電力供給装置201の代わりにマスタ装置として振る舞う。なお、第1電力供給装置201の異常が解消された場合には、特定の第2電力供給装置202はマスタモードからスレーブモードに切り替えられ、スレーブ装置として動作をする。このように、本実施形態では、マスタ装置(第1電力供給装置201)が故障した場合でもスレーブ装置(第2電力供給装置202)がマスタ装置の代わりに動作するから、電力供給システム10の冗長性を向上できる。
 次に、本実施形態の電力供給システム10による利点を図2~図4を参照して説明する。図2~図4では、電力供給システム10が2つの電力供給装置20を有する場合を挙げる。図2のG11,G12は、本実施形態のように2つの電力供給装置20が個々に出力電力Po,kの指令値を決定する場合の、出力電力Po,kの波形図を示す。図3のG21,G22は、本実施形態とは異なり、特許文献1のように集中管理装置が2つの電力供給装置20の指令値を決定する場合の、出力電力Po,kの波形図を示す。図4のG31は、図2のG11,G12の重ね合わせであり、G32は、図3のG21,G22の重ね合わせであり、G33は、目標値P_ref(t)を示す。
 特許文献1のように2つの電力供給装置20の指令値を集中管理装置で決定する場合には、各電力供給装置20の特性に応じた出力電力Po,kの指令値(個別の指令値)の決定ができない。そのため、集中管理装置で決定する場合は、最適には図3にG21,G22で示すように、2つの電力供給装置20の出力電力Po,kの波形は大きさだけが異なるように指令値が調整される。その結果、図4にG32,G33で示すように、現在値P(t)が目標値P_ref(t)を上回ったり、下回ったりする。つまり、オーバーシュートやアンダーシュートが生じる。そのため、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を十分には低減できない。
 これに対して、本実施形態では、電力供給装置20が個々に出力電力Po,kの指令値を決定する。そのため、各電力供給装置20は、自身の特性に応じた出力電力Po,kの指令値の決定が可能となる。したがって、2つの電力供給装置20がそれぞれ異なる応答性能をもつ2つの分散型電源30に接続されている場合でも、2つの電力供給装置20はそれぞれに最適な指令値を決定できる。これによって、図2にG11,G12で示すように、2つの電力供給装置20の出力電力Po,kの波形が互いに異なるように指令値が調整され、結果として図4にG31,G33で示すように、目標値に追従して現在値を調整できる。その結果、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。
 (1.3)動作
 次に、本実施形態の電力供給システム10の動作、特に、電力供給装置20の動作について図5を参照して簡単に説明する。本実施形態の電力供給システム10の各電力供給装置20は、取得部211により、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)を取得する。そして、各電力供給装置20は、第1補正部212によって、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成する。そして、各電力供給装置20は、第2補正部213によって、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。そして、各電力供給装置20は、出力調整部22によって、出力電力Po,kの大きさを指令値に対応する大きさに設定する。
 (1.4)まとめ
 以上述べたように、本実施形態の電力供給システム10は、複数の分散型電源30に接続されて、それぞれ電力系統100に出力電力Po,kを出力する複数の電力供給装置20を備える。複数の電力供給装置20の各々は、制御部21と、出力調整部22とを有する。制御部21は、第1補正部212及び第2補正部213を有する。第1補正部212は、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と総量Psの目標値P_ref(t)とを入力として用いて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成する。第2補正部213は、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。出力調整部22は、出力電力Po,kの大きさを指令値に対応する大きさに設定する。この電力供給システム10によれば、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量の現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。
 換言すれば、電力供給システム10の複数の電力供給装置20の各々は、次の方法(電力供給方法)を実行しているといえる。電力供給方法は、第1補正ステップと、第2補正ステップと、出力調整ステップとを含む。第1補正ステップと、第2補正ステップと、出力調整ステップとは、複数の分散型電源30に接続されて、それぞれ電力系統100に出力電力Po,kを出力する複数の電力供給装置20の各々により実行される。第1補正ステップは、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)と総量Psの目標値P_ref(t)とを入力として用いて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成するステップである。第2補正ステップは、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定するステップである。出力調整ステップは、出力電力Po,kの大きさを指令値に対応する大きさに設定するステップである。この電力供給方法によれば、電力供給システム10と同様に、複数の電力供給装置20;20A;20Bからの出力電力Po,kの総量の現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。
 電力供給システム10の複数の電力供給装置20の各々は、1以上のプロセッサにより実現されている。つまり、電力供給装置20は、1以上のプロセッサがプログラム(電力供給プログラム)を実行することにより実現される。このプログラムは、1以上のプロセッサに、電力供給方法を実行させるための、プログラムである。このプログラムによれば、電力供給方法と同様に、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量の現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。
 また、制御装置24は、複数の分散型電源30に接続されて、それぞれ電力系統100に出力電力Po,kを出力する複数の電力供給装置20のうちの特定の電力供給装置20に設けられる。制御装置24は、通信部23と、第1補正部212と、第2補正部213とを有する。通信部23は、複数の電力供給装置20同士を通信可能に接続する。第1補正部212は、現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための補正情報を生成する。現在値P(t)は、複数の分散型電源30を利用して複数の電力供給装置20から電力系統100にそれぞれ出力される出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)である。目標値P_ref(t)は、通信部23を通じて受け取った総量Psの目標値P_ref(t)である。第2補正部213は、補正情報に基づいて現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための特定の電力供給装置20からの出力電力Po,kの指令値を決定する。この制御装置24によれば、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量の現在値P(t)と目標値P_ref(t)との誤差を低減できる。例えば、比例積分制御(PI制御)などを用いて実現できる。
 (2)変形例
 本開示の実施形態は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本開示の課題を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
 図6は、一変形例の電力供給システム10Aを示す。電力供給システム10Aは、複数の電力供給装置20Aを備えているが、上記実施形態の電力供給システム10と異なり、測定装置40を備えていない。電力供給装置20Aは、制御装置24Aが、電力供給装置20の制御装置24と異なる。より詳細には、制御装置24Aは、制御部21Aが制御装置24の制御部21と異なる。制御部21Aは、制御部21と同様に、取得部211、第1補正部212、第2補正部213、及び情報管理部214を備えているが、更に、現在値算出部215を備える。現在値算出部215は、対象情報に基づいて総量Psの現在値P(t)を算出する。本変形例では、対象情報は、複数の電力供給装置20Aの制御部21A(第2補正部213)でそれぞれ決定される指令値を含む。つまり、情報管理部214で対象情報を共有することによって、複数の電力供給装置20Aのそれぞれの指令値を取得することができる。そして、現在値P(t)は、複数の電力供給装置20Aのそれぞれの指令値の合計値と考えられる。よって、現在値算出部215は、対象情報から得られる複数の電力供給装置20Aのそれぞれの指令値を合計して、現在値P(t)を求めることができる。したがって、本変形例によれば、総量Psの現在値P(t)を得るための測定装置40が不要となるから、電力供給システム10Aの構成を簡素化できる。
 なお、電力供給システム10Aでは、すべての電力供給装置が現在値算出部215を有していなくてもよい。つまり、電力供給システム10Aの複数の電力供給装置のうちの特定の電力供給装置20Aの制御部21Aが現在値算出部215を有していてよい。この場合、特定の電力供給装置20Aの制御部21Aが、現在値算出部215で算出された現在値P(t)を情報管理部214により、複数の電力供給装置のうちの残りの電力供給装置に送信すればよい。つまり、現在値算出部215で算出された現在値P(t)を複数の電力供給装置で共有すればよい。
 図7は、一変形例の電力供給システム10Bの電力供給装置20Bを示す。電力供給システム10Bは、複数の電力供給装置20Bと、測定装置40とを備えているが、図7では、複数の電力供給装置20Bのうちの一つだけを示している。電力供給装置20Bは、分散型電源30として蓄電池に接続される。また、電力供給装置20Bは、制御装置24Bが、電力供給装置20の制御装置24と異なる。より詳細には、制御装置24Bは、制御部21Bが制御装置24の制御部21と異なる。制御部21Bは、制御部21と同様に、取得部211、第1補正部212、第2補正部213、及び情報管理部214を備えているが、更に、目標値補正部216を備える。目標値補正部216は、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量に応じて目標値P_ref(t)を補正する。これによって、蓄電池の電力の残量を考慮した目標値P_ref(t)の設定が可能となる。例えば、電力供給システム10Bから電力系統100に供給する電力が不足すると、電力系統100の電力のピークが上限値を大きく超える可能性がある。電力系統100の電力のピークが上限値を大きく超えると、電気料金が増加したり、電力供給の安定性が損なわれたりする可能性がある。そこで、目標値補正部216は、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量が閾値より低下した場合に、目標値P_ref(t)を、電力供給システム10Bの現在値P(t)が目標値P_ref(t)に追従できるように低下させることが望ましい。これによって、電力供給システム10Bが供給する電力の大きさは低下するものの、電力供給システム10Bが電力を供給する期間は延長され得る。これによって、電力供給システム10Bから電力系統100に供給する電力の不足に起因する電力系統100の電力(系統電力)のピークの増加を抑制できる。なお、目標値P_ref(t)を補正するタイミングは、取得部211で現在値P(t)を得たタイミングであってよい。
 次に電力供給システム10Bの動作の一例を、図8及び図9を参照して説明する。なお、図8及び図9において、ハッチングで示している領域が、電力供給システム10Bから供給される電力を示している。
 ここで、図8は、目標値補正部216が目標値P_ref(t)を補正しなかった場合を示す。図8において、G41は、需要電力の時間変化を示す。G42は、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量([%])を示す。G43は、系統電力の上限値を示す。ここでは、上限値はPtで一定である。目標値P_ref(t)は、系統電力が上限値Ptを超えないように設定される。時刻t11までは、需要電力が上限値Pt以下であるから、目標値P_ref(t)は0である。しかし、時刻t11以後、需要電力が上限値Ptを超えるから、需要電力と上限値Ptとの差分を目標値P_ref(t)として、電力供給システム10Bから電力が供給される。よって、時刻t11以後、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量が減少する。時刻t12では、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量がなくなっている。そのため、電力系統100の系統電源110が需要電力のすべてを負担することになる。これによって、系統電力が上限値Ptを大きく超えた値Pmaxに到達し得る。
 一方、図9は、目標値補正部216が目標値P_ref(t)を補正した場合を示す。図9において、G51は、需要電力の時間変化を示す。G52は、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量([%])を示す。G53は、系統電力の上限値を示す。上限値の初期値はPtである。目標値P_ref(t)は、系統電力が上限値Ptを超えないように設定される。時刻t11までは、需要電力が上限値Pt以下であるから、目標値P_ref(t)は0である。しかし、時刻t11以後、需要電力が上限値Ptを超えるから、需要電力と上限値Ptとの差分を目標値P_ref(t)として、電力供給システム10Bから電力が供給される。よって、時刻t11以後、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量が減少する。そして、目標値補正部216は、時刻t13において分散型電源30としての蓄電池の電力の残量が閾値Th以下になった場合に、目標値P_ref(t)を低下させる。これは、系統電力の上限値をPtからPt’に変更することに等しい。これによって、電力供給システム10Bが供給する電力の大きさは低下するものの、電力供給システム10Bが電力を供給する期間は延長される。そのため、時刻t12においても、電力供給システム10Bが電力を供給し、系統電力が上限値Pt’を超えないから、Pmaxまで上昇することが抑制される。そして時刻t14では、分散型電源30としての蓄電池の電力の残量がなくなっているが、需要電力が上限値Pt’以下であるから、系統電源110が需要電力のすべてを負担しても上限値Ptを超えない。これによって、電力供給システム10Bから電力系統100に供給する電力の不足に起因する系統電力のピークの増加を抑制できる。
 また、電力系統の電圧や周波数の変化に対して、出力電力Po,k,kを変化させて系統安定化する機能と両立させることも可能である。例えば、電力系統の電圧や周波数がノミナル値の範囲であればピークカット制御を行い、ノミナル値の範囲を外れた場合は、電力系統の電圧や周波数の値に応じてあらかじめ決められたドループ特性に基づき充電ないし放電動作を行う。この目的を実現できるように目標値P_ref(t)を動的に変更することで、電力事業者の系統安定化と需要家の電気料金の上昇抑制を満足することができる効果がある。
 なお、電力供給システム10Bでは、すべての電力供給装置が目標値補正部216を有していなくてもよい。つまり、電力供給システム10Bの複数の電力供給装置のうちの特定の電力供給装置20Bの制御部21Bが目標値補正部216を有していてよい。特定の電力供給装置20Bは、分散型電源30として蓄電池に接続される電力供給装置である。言い換えれば、分散型電源30として蓄電池に接続される電力供給装置は、目標値補正部216を有していてよい。また、特定の電力供給装置20Bの制御部21Bは、目標値補正部216で補正された目標値P_ref(t)を情報管理部214により、複数の電力供給装置のうちの残りの電力供給装置に送信してよい。つまり、目標値補正部216で算出された目標値P_ref(t)を複数の電力供給装置で共有してもよい。
 一変形例では、取得部211は、必ずしも、一定の頻度で、測定装置40から現在値P(t)を取得する必要はない。取得部211は、必要に応じて、測定装置40から、現在値P(t)を取得してよい。また、取得部211は、期間毎に異なる頻度で測定装置40から、現在値P(t)を取得してよい。一例としては、取得部211は、第1期間においては、第1期間とは別の第2期間よりも総量Psの現在値P(t)の取得の頻度が増加するように外部装置(測定装置40)との通信の条件を変更してよい。なお、通信の条件は、通信レートとペイロードとの少なくとも一方を含む。一例として、第1期間は、一日において電力の使用が比較的少ない期間であり、第2期間は、一日において電力の使用が比較的多い期間(電力のピークが発生しやすい期間)である。このようにすれば、第2期間においては、複数の電力供給装置20からの出力電力Po,kの総量Psの現在値P(t)目標値P_ref(t)との誤差を低減しやすくなる。一方、第1期間では、第2期間よりも、通信による電力消費を低減できて、全体として電力消費を低減できる。
 一変形例では、電力供給システム10の複数の電力供給装置20のうちの特定の電力供給装置20の制御部21は、第1モード及び第2モードを有する。第1モードは、特定条件下では出力電力Po,kの出力を許可しないモードである。第2モードは、特定条件下でも出力電力Po,kの出力を許可するモードである。特定条件は、非常事態が生じたことであってよい。非常事態の例としては、火災、地震等の自然災害、停電が挙げられる。例えば、特定の電力供給装置20に接続される分散型電源30が、緊急車両であるような場合、制御部21を第1モードとしておけば、非常時に緊急車両の電力が不足して使用できなくなる可能性を低減できる。なお、特定の電力供給装置20に接続される分散型電源30が、通常車両であるような場合には、制御部21を第2モードとしておけばよい。また、分散型電源30が電気車両のような移動体の動力源である場合に、制御部21を第1モードとするか第2モードとするかは、分散型電源30の電力の残量に応じて決めてよい。例えば、分散型電源30の電力の残量が規定値以下であれば、第1モードとして、分散型電源30を定置型の電源として利用してよい。そして、分散型電源30の電力の残量が規定値を超えていれば、第2モードとして、分散型電源30を移動体の電源として利用するために分散型電源30の電力を温存してよい。この変形例によれば、特定条件下において分散型電源(30)から電力を供給するかどうかの選択が可能となる。なお、この構成は、電力供給システム10A,10Bにも適用可能である。
 上記実施形態の電力供給システム10では、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて、現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定するにあたり、第1補正部212と第2補正部213との両方が、特性情報を用いている。しかし、特性情報は、第1補正部212と第2補正部213との少なくとも一方が用いてもよい。
 上記実施形態の電力供給システム10では、式(1)及び式(2)によって、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて、現在値P(t)を目標値P_ref(t)に近付けるための指令値を決定する。上記実施形態では、第1補正部212は式(2)を利用し、第2補正部213は式(1)を利用する。ここで、式(1)及び式(2)は単一の式に併合することが可能であるから、制御部21は、式(1)及び式(2)を併合して得られた式によって、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とから指令値を決定する補正部を備えてよい。しかしながら、式(1)及び式(2)を併合して得られた式によっても、演算の過程で、補正情報(上記実施形態では「λ」)が算出されることになる。したがって、この補正部は、第1補正部212と第2補正部213としての役割を有する。つまり、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて指令値を決定する補正部は、本開示における第1補正部212と第2補正部213とに相当するといえる。また、現在値P(t)と目標値P_ref(t)とを入力として用いて指令値を決定するための式は、上記実施形態の式(1)及び式(2)で表される式に限定されず、式(1)及び式(2)と表現方法が異なるが実質的には同じ式も含み得る。
 一変形例では、電力供給装置20は、図10に示すように、出力調整部22と制御装置24とは同一の筐体に収容されていてよい。換言すれば、制御装置24は、ビルトインタイプの装置であってよい。一変形例では、電力供給装置20は、図11に示すように、出力調整部22と制御装置24とは別々の筐体に収容されていてよい。換言すれば、制御装置24は、外付けタイプの装置であってよい。つまり、制御装置24は、電力供給装置20に後付け可能であってもよい。換言すれば、パワーコンディショナにエネルギーマネジメントユニットを後付けできるようにしてもよい。このようにすれば、本実施形態の電力供給システム10の構築が容易に行えるようになる。
 上記実施形態の電力供給システム10では、1つの電力供給装置20は、1つの制御装置24と1つの出力調整部22とを備えている。しかしながら、1つの電力供給装置20は、1以上の制御装置24と1以上の出力調整部22とを備えていてよい。つまり、複数の制御装置24が1つの出力調整部22を制御してよいし、1つの制御装置24が複数の出力調整部22を制御してよい。また、電力供給装置20は、1以上の分散型電源30に接続されて、電力系統100に出力電力Po,kを出力してよい。つまり、電力供給装置20と分散型電源30とは一対一に対応していなくてもよい。なお、この点は、電力供給システム10A,10Bも同様である。
 図12は、一変形例の電力供給システム10Cを示す。電力供給システム10Cは、複数の電力供給装置20Cと、測定装置40とを備える。複数の電力供給装置20C(201C,202C,...,203C)は、複数の分散型電源30と電力系統100との間に接続されている。複数の電力供給装置20Cは、複数の分散型電源30に接続されてそれぞれ電力系統100に出力電力Po,kを出力する。本変形例では、複数の電力供給装置20Cは、複数の分散型電源30に一対一で接続されている。電力供給装置20Cは、複数の出力調整部22を備える点で、電力供給装置20と異なる。つまり、電力供給装置20Cでは、一つの制御装置24が複数の出力調整部22を制御する。複数の出力調整部22は、電力供給装置20Cに対応する分散型電源30と電力系統100との間に接続される。この場合、電力供給装置201Cへの入力電力Pi,kは、分散型電源30から供給される直流電力に等しいが、入力電力Pi,kは複数の出力調整部22に分配される。よって、各出力調整部22は、分散型電源30からの直流電力を入力電力Pi,k,lとして受け取ることになる。ここで、lは1~mであり、mは出力調整部22の数である。そして、入力電力Pi,kは、複数の出力調整部22への入力電力Pi,k,lの合計となる。各出力調整部22は、インバータ(DC/AC変換器)を含む。各出力調整部22は、分散型電源30からの直流電力を入力電力Pi,k,lとして受け取り、入力電力Pi,k,lを電力系統100で利用可能な交流電力に変換して出力電力Po,k,lとして電力系統100に供給する。電力供給装置20Cからの出力電力Po,kは、複数の出力調整部22からの出力電力Po,k,lの合計となる。なお、電力供給装置20Cでは、複数の出力調整部22と制御装置24とは別々の筐体に収容される。図12では、複数の電力供給装置20Cは、複数の分散型電源30に一対一で接続されている。しかしながら、図13に示すように、一つの電力供給装置20C(201C)は、複数の分散型電源30に接続されてもよい。図13では、電力供給装置20Cの複数の出力調整部22は、複数の分散型電源30にそれぞれ接続されている。この場合には、電力供給装置201Cへの入力電力Pi,kは、複数の分散型電源30から複数の出力調整部22への入力電力Pi,k,lの合計となる。ここで、lは1~mであり、mは出力調整部22の数である。
 一変形例では、電力供給システム10は、複数のマスタ装置を備えていてよく、これによって、小規模から大規模まで様々な規模のシステムの構築が可能となる。一例として、電力供給システム10は、一つの筐体に収まる規模であってもよいし、一つの建物に設置される規模であってもよいし、一つの地域に又は2以上の地域にまたがって設置される規模であってもよい。また、電力供給システム10では、各マスタ装置が、配下のスレーブ装置の指令値を決定してよい。配下のスレーブ装置の指令値を決定するにあたっては、マスタ装置は、配下のスレーブ装置から特性情報を取得し、これによって、配下のスレーブ装置に適した指令値を求めることができる。なお、この点は、電力供給システム10A,10B,10Cも同様である。
 上記実施形態の電力供給システム10の複数の電力供給装置20は、マスタ装置とスレーブ装置とに分類されていたが、マスタ装置とスレーブ装置とに分類される必要はない。つまり、複数の電力供給装置20は、マスタ装置とスレーブ装置という上下関係になくてよく、対等な関係であってよい。なお、この点は、電力供給システム10A,10B,10Cも同様である。
 本開示における電力供給装置20,20A,20B,20Cは、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電力供給装置20,20A,20B,20Cとしての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(UltraLarge Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
 電力供給装置20,20A,20B,20Cの制御部21,21A,21Bの複数の機能は、1つの装置に設けられていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。さらに、制御部21,21A,21Bの少なくとも一部の機能は、例えば、クラウド(クラウドコンピューティング)によって実現されていてもよい。制御部21,21A,21Bの複数の機能は、取得部211、第1補正部212、第2補正部213、情報管理部214、現在値算出部215、目標値補正部216を含み得る。しかしながら、制御部21,21A,21Bの複数の機能は、少なくとも、第1補正部212及び第2補正部213に相当する機能を含んでいればよい。
 (3)態様
 上記実施形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
 第1の態様は、電力供給システム(10;10A;10B;10C)であって、複数の分散型電源(30)に接続されて、それぞれ電力系統(100)に出力電力(Po,k)を出力する複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)を備える。複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)の各々は、制御部(21;21A;21B)と、出力調整部(22)とを有する。制御部(21;21A;21B)は、第1補正部(212)及び第2補正部(213)を有する。第1補正部(212)は、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量(Ps)の現在値(P(t))と総量(Ps)の目標値(P_ref(t))とを入力として用いて現在値(P(t))を目標値(P_ref(t))に近付けるための補正情報を生成する。第2補正部(213)は、補正情報に基づいて現在値(P(t))を目標値(P_ref(t))に近付けるための指令値を決定する。出力調整部(22)は、出力電力(Po,k)の大きさを指令値に対応する大きさに設定する。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第2の態様は、第1の態様に基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第2の態様では、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)の各々において、第1補正部(212)と第2補正部(213)との少なくとも一方は、対応する電力供給装置(20;20A;20B;20C)の電力供給に関する特性情報を用いる。この態様によれば、電力供給装置(20;20A;20B;20C)の電力供給に関する特性のばらつきに起因する複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第3の態様は、第2の態様に基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第3の態様では、特性情報は、分散型電源(30)の性能に関する電源情報を含む。この態様によれば、分散型電源(30)の性能のばらつきに起因する複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第4の態様は、第3の態様に基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第4の態様では、電源情報は、時間変化する情報を含む。この態様によれば、分散型電源(30)の性能のばらつきに起因する複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を更に低減できる。
 第5の態様は、第1~第4の態様のいずれか一つに基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第5の態様では、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)の各々は、通信部(23)と、情報管理部(214)とを有する。通信部(23)は、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)同士を通信可能に接続するために用いられる。情報管理部(214)は、通信部(23)により対象情報を共有する。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)での情報の共有が容易になる。
 第6の態様は、第5の態様に基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第6の態様では、対象情報は、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)の内部情報を含む。情報管理部(214)は、対象情報が変更された際に対象情報を共有する。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)での情報の共有に必要な通信資源を低減できる。
 第7の態様は、第5又は第6の態様に基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第7の態様では、複数の電力供給装置(201~203)は、第1電力供給装置(201)と、複数の第2電力供給装置(202,203)とを含む。第1電力供給装置(201)は、対象情報を管理するマスタ装置として機能する。複数の第2電力供給装置(202,203)は、マスタ装置から対象情報を受け取るスレーブ装置として機能する。複数の第2電力供給装置(202,203)は、特定の第2電力供給装置(202)を含む。特定の第2電力供給装置(202)の制御部(21;21A;21B)は、マスタ装置として機能するマスタモードと、スレーブ装置として機能するスレーブモードとを有する。特定の第2電力供給装置(202)の制御部(21;21A;21B)は、スレーブモード時に第1電力供給装置(201)から対象情報を所定期間受け取れなかった場合、切替処理を行う。切替処理は、第1電力供給装置(201)の代わりにマスタ装置として機能することを通知し、現在値(P(t))を取得したタイミングでスレーブモードからマスタモードに切り替わる処理である。この態様によれば、マスタ装置が故障した場合でもスレーブ装置がマスタ装置の代わりに動作するから、電力供給システム(10;10A;10B;10C)の冗長性を向上できる。
 第8の態様は、第5~第7の態様のいずれか一つに基づく電力供給システム(10A)である。第8の態様では、複数の電力供給装置(20A)のうちの特定の電力供給装置(20A)の制御部(21A)は、対象情報に基づいて総量(Ps)の現在値(P(t))を算出する現在値算出部(215)を有する。この態様によれば、総量(Ps)の現在値(P(t))を得るための測定装置(40)が不要となるから、電力供給システム(10A)の構成を簡素化できる。第8の態様において、更に、現在値算出部(215)は、現在値(P(t))を通信部(23)を通じて出力してよい。
 第9の態様は、第1~第8の態様のいずれか一つに基づく電力供給システム(10;10B;10C)である。第9の態様では、複数の電力供給システム(10;10B;10C)の各々は、外部装置(40)との通信により総量(Ps)の現在値(P(t))を取得する取得部(211)を有する。取得部(211)は、第1期間においては、第1期間とは別の第2期間よりも総量(Ps)の現在値(P(t))の取得の頻度が増加するように外部装置(40)との通信の条件を変更する。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第10の態様は、第1~第9の態様のいずれか一つに基づく電力供給システム(10B)である。第10の態様では、複数の分散型電源(30)は、蓄電池を含む。複数の電力供給装置(20B)は、蓄電池に接続される特定の電力供給装置(20B)を含む。特定の電力供給装置(20B)の制御部(21B)は、蓄電池の電力の残量に応じて目標値(P_ref(t))を補正する目標値補正部(216)を有する。この態様によれば、蓄電池の電力の残量を考慮した目標値(P_ref(t))の設定が可能となる。
 第11の態様は、第1~第10の態様のいずれか一つに基づく電力供給システム(10;10A;10B;10C)である。第11の態様では、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)のうちの特定の電力供給装置(20;20A;20B;20C)の制御部(21;21A;21B)は、第1モード及び第2モードを有する。第1モードは、特定条件下では出力電力(Po,k)の出力を許可しないモードである。第2モードは、特定条件下でも前記出力電力(Po,k)の出力を許可するモードである。この態様によれば、特定条件下において分散型電源(30)から電力を供給するかどうかの選択が可能となる。
 第12の態様は、制御装置(24)であって、複数の分散型電源(30)に接続されて、それぞれ電力系統(100)に出力電力(Po,k)を出力する複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)のうちの特定の電力供給装置(20;20A;20B;20C)に設けられる。制御装置(24)は、通信部(23)と、第1補正部(212)と、第2補正部(213)とを有する。通信部(23)は、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)同士を通信可能に接続する。第1補正部(212)は、現在値(P(t))を目標値(P_ref(t))に近付けるための補正情報を生成する。現在値(P(t))は、複数の分散型電源(30)を利用して複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)から電力系統(100)にそれぞれ出力される出力電力(Po,k)の総量(Ps)の現在値(P(t))である。目標値(P_ref(t))は、通信部(23)を通じて受け取った総量(Ps)の目標値(P_ref(t))である。第2補正部(213)は、補正情報に基づいて現在値(P(t))を目標値(P_ref(t))に近付けるための特定の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の指令値を決定する。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第13の態様は、処理装置であって、第1~第11の態様のいずれか一つの電力供給システム(10;10A;10B;10C)の複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)のいずれか一つの制御部(21;21A;21B)として機能する、処理装置である。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第14の態様は、電力供給方法であって、第1補正ステップと、第2補正ステップと、出力調整ステップとを含む。前記第1補正ステップと、第2補正ステップと、出力調整ステップとは、複数の分散型電源(30)に接続されて、それぞれ電力系統(100)に出力電力(Po,k)を出力する複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)の各々により実行される。第1補正ステップは、現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))とを入力として用いて現在値(P(t))を目標値(P_ref(t))に近付けるための補正情報を生成するステップである。現在値(P(t))は、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量(Ps)の現在値である。目標値(P_ref(t))は、総量(Ps)の目標値である。第2補正ステップは、補正情報に基づいて現在値(P(t))を目標値(P_ref(t))に近付けるための指令値を決定するステップである。出力調整ステップは、出力電力(Po,k)の大きさを指令値に対応する大きさに設定するステップである。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 第15の態様のプログラムは、1以上のプロセッサに、第14の態様の電力供給方法を実行させるための、プログラムである。この態様によれば、複数の電力供給装置(20;20A;20B;20C)からの出力電力(Po,k)の総量の現在値(P(t))と目標値(P_ref(t))との誤差を低減できる。
 なお、第2~第11の態様は、第12、第13、第14及び第15の態様にも適宜変更して適用することが可能である。
 本開示の電力供給システム、制御装置、処理装置、電力供給方法、プログラムによれば、複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と目標値との誤差を低減できる。そのため、本開示にかかる発明は、所望の電力を供給できて産業上有用である。
 10,10A,10B,10C 電力供給システム
 20,20A,20B,20C 電力供給装置
 201 電力供給装置(第1電力供給装置)
 202 電力供給装置(第2電力供給装置、特定の第2電力供給装置)
 203 電力供給装置(第2電力供給装置)
 21,21A,21B 制御部
 211 取得部
 212 第1補正部
 213 第2補正部
 214 情報管理部
 215 現在値算出部
 216 目標値補正部
 22 出力調整部
 23 通信部
 24,24A,24B 制御装置
 30 分散型電源
 100 電力系統
 Po,k(Po,1,Po,2,...,Po,N) 出力電力
 Ps 総量

Claims (15)

  1.  複数の分散型電源に接続されて、それぞれ電力系統に出力電力を出力する複数の電力供給装置を備え、
     前記複数の電力供給装置の各々は、
      前記複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と前記総量の目標値とを入力として用いて前記現在値を前記目標値に近付けるための補正情報を生成する第1補正部、及び、前記補正情報に基づいて前記現在値を前記目標値に近付けるための指令値を決定する第2補正部を有する制御部と、
     前記出力電力の大きさを前記指令値に対応する大きさに設定する出力調整部と、
     を有する、
     電力供給システム。
  2.  前記複数の電力供給装置の各々において、前記第1補正部と前記第2補正部との少なくとも一方は、対応する電力供給装置の電力供給に関する特性情報を用いる、
     請求項1の電力供給システム。
  3.  前記特性情報は、分散型電源の性能に関する電源情報を含む、
     請求項2の電力供給システム。
  4.  前記電源情報は、時間変化する情報を含む、
     請求項3の電力供給システム。
  5.  前記複数の電力供給装置の各々は、
      前記複数の電力供給装置同士を通信可能に接続するために用いられる通信部と、
      前記通信部により対象情報を共有する情報管理部と、
     を有する、
     請求項1~4のいずれか一つの電力供給システム。
  6.  前記対象情報は、前記複数の電力供給装置の内部情報を含み、
     前記情報管理部は、前記対象情報が変更された際に前記対象情報を共有する、
     請求項5の電力供給システム。
  7.  前記複数の電力供給装置は、前記対象情報を管理するマスタ装置として機能する第1電力供給装置と、前記マスタ装置から前記対象情報を受け取るスレーブ装置として機能する複数の第2電力供給装置とを含み、
     前記複数の第2電力供給装置は、特定の第2電力供給装置を含み、
     前記特定の第2電力供給装置の制御部は、前記マスタ装置として機能するマスタモードと、前記スレーブ装置として機能するスレーブモードとを有し、
     前記特定の第2電力供給装置の制御部は、前記スレーブモード時に前記第1電力供給装置から前記対象情報を所定期間受け取れなかった場合、切替処理を行い、
     前記切替処理は、前記第1電力供給装置の代わりに前記マスタ装置として機能することを通知し、前記現在値を取得したタイミングで前記スレーブモードから前記マスタモードに切り替わる処理である、
     請求項5又は6の電力供給システム。
  8.  前記複数の電力供給装置のうちの特定の電力供給装置の制御部は、前記対象情報に基づいて前記総量の現在値を算出する現在値算出部を有する、
     請求項5~7のいずれか一つの電力供給システム。
  9.  前記複数の電力供給システムの各々は、外部装置との通信により前記総量の現在値を取得する取得部を有し、
     前記取得部は、第1期間においては、前記第1期間とは別の第2期間よりも前記総量の現在値の取得の頻度が増加するように前記外部装置との通信の条件を変更する、
     請求項1~8のいずれか一つの電力供給システム。
  10.  前記複数の分散型電源は、蓄電池を含み、
     前記複数の電力供給装置は、前記蓄電池に接続される特定の電力供給装置を含み、
     前記特定の電力供給装置の制御部は、前記蓄電池の電力の残量に応じて前記目標値を補正する目標値補正部を有する、
     請求項1~9のいずれか一つの電力供給システム。
  11.  前記複数の電力供給装置のうちの特定の電力供給装置の制御部は、第1モード及び第2モードを有し、
     前記第1モードは、特定条件下では前記出力電力の出力を許可しないモードであり、
     前記第2モードは、前記特定条件下でも前記出力電力の出力を許可するモードである、
     請求項1~10のいずれか一つの電力供給システム。
  12.  複数の分散型電源に接続されて、それぞれ電力系統に出力電力を出力する複数の電力供給装置のうちの特定の電力供給装置に設けられる制御装置であって、
     前記複数の電力供給装置同士を通信可能に接続する通信部と、
     複数の分散型電源を利用して複数の電力供給装置から電力系統にそれぞれ出力される出力電力の総量の現在値と、前記通信部を通じて受け取った前記総量の目標値とを入力として用いて前記現在値を前記目標値に近付けるための補正情報を生成する第1補正部と、
     前記補正情報に基づいて前記現在値を前記目標値に近付けるための前記特定の電力供給装置からの出力電力の指令値を決定する第2補正部と、
     を備える、
     制御装置。
  13.  請求項1~11のいずれか一つの電力供給システムの複数の電力供給装置のいずれか一つの制御部として機能する、
     処理装置。
  14.  複数の分散型電源に接続されて、それぞれ電力系統に出力電力を出力する複数の電力供給装置の各々により実行される、
     前記複数の電力供給装置からの出力電力の総量の現在値と前記総量の目標値とを入力として用いて前記現在値を前記目標値に近付けるための補正情報を生成する第1補正ステップと、
     前記補正情報に基づいて前記現在値を前記目標値に近付けるための指令値を決定する第2補正ステップと、
     前記出力電力の大きさを前記指令値に対応する大きさに設定する出力調整ステップと、
     を含む、
     電力供給方法。
  15.  1以上のプロセッサに、請求項14の電力供給方法を実行させるための、
     プログラム。
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