WO2023175847A1

WO2023175847A1 - 制御装置、電力供給システム、制御方法、およびプログラム

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Publication number: WO2023175847A1
Application number: PCT/JP2022/012348
Authority: WO
Inventors: 泰弘中田; 貴行榎本
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-09-21

Abstract

需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置は、複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得し、取得した能力情報に基づいて、第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定し、決定した目標値と供給電力情報とに基づいて、第１の分散型電源が供給する電力を制御する。

Description

制御装置、電力供給システム、制御方法、およびプログラム

　本発明は分散配置される電力供給装置の供給電力を制御する制御装置、電力供給システム、制御方法、およびプログラムに関する。

　特許文献１には、複数の電力供給装置を連携させて電力を供給する電力供給システムが開示されている。特許文献１では、複数の電力機器の給電電力に関する電力仕様情報を取得し、取得した電力仕様情報に基づいて負荷装置に供給する電力の出力状態を制御することが開示されている。

特開２００８－２５３００２号公報

　このような電力供給システムでは、異なる電力供給能力を有する電力供給装置が接続されるため、電力供給能力の低い電力供給装置に高い負荷がかからないよう、電力供給装置の電力供給能力に応じて電力供給装置の負荷を適切に制御する必要がある。

　本発明は、電力供給装置の電力供給を電力供給装置の負荷に応じて制御する技術を提供することにある。

　本発明に係る制御装置は、
　需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置であって、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得手段と、
　前記取得手段で取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定手段と、
　前記決定手段で決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御手段と、
　を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、電力供給装置の電力供給を電力供給装置の負荷に応じて制御する技術を提供することが可能となる。

本実施形態に係る電力供給システムの構成図。制御装置が実行する処理の一例を示すフロー図。従来の負荷と出力電圧との対応関係を示す図。負荷と出力電圧との対応関係を示す図。制御装置が管理する電力供給装置の情報を示す図。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　図１は本実施形態に係る電力供給システムを示す図である。電力供給システム１は、制御装置１０、電力供給装置２０Ａ～２０Ｃ[YN(泰1]（以下、区別せずに電力供給装置２０と呼ぶ場合がある）、インバータ３０、および負荷装置４０を含む。制御装置１０、電力供給装置２０、およびインバータ３０は電力線２によって電力を送受可能に接続される。また、少なくとも制御装置１０、電力供給装置２０、およびインバータ３０はネットワーク３によって通信可能に接続される。ネットワーク３は、ローカルネットワークおよび広域ネットワークの少なくともいずれかを含むネットワークである。一例では、ネットワーク３はインターネットを含んでもよい。

　電力線２は、本例ではマイクログリッドなどの、広域の電力供給網とは独立して電力を供給する電力網であるものとして説明を行う。しかしながら、電力線２は、広域の電力供給網と接続するオングリッドの電力網の一部であってもよい。この場合、電力線２は広域の電力供給網との接続を行うコンバータに接続されてもよい。

　制御装置１０は、電力線２に接続された電力供給装置２０の供給電力を制御する。制御装置１０は、制御部１０１、通信部１０２、および記憶部１０３を備える。制御部１０１は、通信部１０２を介して電力供給装置２０から受信した電力供給状況に応じて電力供給装置２０の供給する電力を制御する。制御部１０１は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）などのプロセッサ、メモリを備え、メモリに格納されたプログラムを実行することで後述する供給電力を制御するための制御方法を実行する。通信部１０２は、有線または無線通信インタフェースを備え、電力供給装置２０とネットワーク３を介して通信する通信回路を備える。記憶部１０３は、後述する電力供給装置２０から送信されたプロファイル情報や、供給電力情報を格納する記憶装置である。一例では、制御装置１０は通信インタフェースを備えるコンピュータである。

　電力供給装置２０は、電力線２に接続された場合に制御装置１０と通信して電力の供給が可能な分散型電源の一例である。

　電力供給装置２０Ａは、例えば、軽油、ガソリン、水素ガスなどの燃料を使用して駆動する内燃機関２０１と、内燃機関２０１の動力を電力に変換するオルタネータ２０２、オルタネータ２０２から出力された電力から所定の電圧の電力供給をおこなう整流降圧ユニット２０３を備える。整流降圧ユニット２０３は、制御部２０３１、通信部２０３２、整流降圧回路２０３３、駆動回路２０３４、電圧検出部２０３５、電流検出部２０３６を備える。

　本実施形態では、オルタネータ２０２は三相交流の出力を行う。このため、図１の例では整流降圧ユニット２０３は三相線から出力された電力をダイオード整流するコンバータとしての機能を有するものとして図示している。

　制御部２０３１は、通信部２０３２を介して制御装置１０から受信した制御信号に基づいて、駆動回路２０３４を制御して、出力電圧を制御する。通信部２０３２は、制御装置１０との有線通信または無線通信を行う通信回路である。一例では、整流降圧ユニット２０３は電力線２とのインタフェースに、制御装置１０と通信可能なネットワーク３に接続するためのインタフェースを備えてもよい。また、図１の例では電力線２はネットワーク３とは別であるものとして図示しているが、通信部２０３２は、電力線２を介してＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）によって制御装置１０と通信してもよく、この場合、電力線２はネットワーク３として機能してもよい。

　整流降圧回路２０３３は、三相交流直流変換回路であり、図１の例では逆阻止ダイオードを備え、三相の交流入力のうち、高い電圧の入力を出力することで交流を直流に変換する。なお、整流降圧回路２０３３は異なる構造の回路を適用しても良い。例えば、オルタネータ２０２の出力が交流電力ではなく直流電力である場合には、後述する整流降圧回路２１２３、２２２３と類似の構造であってもよい。

　駆動回路２０３４は整流降圧回路２０３３の出力を制御するための回路である。例えば、駆動回路２０３４は可変抵抗を備え、整流降圧回路２０３３の出力の電圧を制御する。駆動回路２０３４は制御部２０３１から受信した制御信号に基づいて可変抵抗の抵抗値を制御する。

　電圧検出部２０３５は出力電圧を測定し、出力電圧を示す測定値を制御部２０３１に通知する。電流検出部２０３６は出力電流を測定し、出力電流を示す測定値を制御部２０３１に通知する。制御部２０３１は通知された出力電圧値および出力電流値を、通信部２０３２を介して制御装置１０に送信する。

　電力供給装置２０Ｂは、例えばソーラーパネルなどの太陽光発電装置２１１と、太陽光発電装置２１１から出力された直流電力を所定の電圧に変換する直流―直流変換器（ＤＣ－ＤＣコンバータ）２１２を備える。ＤＣ－ＤＣコンバータ２１２は、制御部２１２１、通信部２１２２、整流降圧回路２１２３、および駆動回路２１２４を備える。

　制御部２１２１は、通信部２１２２を介して制御装置１０から受信した制御信号に基づいて、駆動回路２１２４を制御して出力電圧を制御する。制御部２１２１は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）などのプロセッサ、メモリを備え、メモリに格納されたプログラムを実行することで駆動回路２１２４を制御する。通信部２１２２は、通信部２０３２と同様のため説明を省略する。図１に示す整流降圧回路２１２３は、フルブリッジ型の絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータであるものとして説明を行うが、その他のＤＣ－ＤＣコンバータ回路を適用することができる。駆動回路２１２４は、整流降圧回路２１２３のＭＯＳＦＥＴトランジスタのゲートに印加する信号のオン－オフパターンを制御する。

　電力供給装置２０Ｃ[YN(泰2]は、バッテリ２２１と、バッテリ２２１から出力された直流電力を所定の電圧に変換する直流―直流変換器（ＤＣ－ＤＣコンバータ）２２２を備える。

　バッテリ２２１は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、全固体電池など任意の種類のバッテリを含む。本実施形態では、バッテリ２２１は充放電が可能な二次電池であるものとして説明を行うが、一次電池を含んでもよい。ＤＣ－ＤＣコンバータ２２２はＤＣ－ＤＣコンバータ２１２と同様のため説明を省略する。

　なお、ＤＣ－ＤＣコンバータ２１２、２２２は供給電力の電圧を検出する電圧検出部と、電流値を検出する電流検出部を備えてもよい。

　インバータ３０は、制御部３０１、通信部３０２、変換回路３０３、駆動回路３０４、電圧検出部３０５、および電流検出部３０６を備える。

　制御部３０１は、通信部３０２を介して制御装置１０から受信した制御信号に基づいて、電力供給装置２０から供給された直流電力を交流電力に変換する。制御部３０１は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）などのプロセッサ、メモリを備え、メモリに格納されたプログラムを実行することでインバータ３０の動作を制御する。通信部３０２は、通信部２０３２と同様のため説明を省略する。変換回路３０３は、電力線２を介して供給された直流電力を交流電力に変換する。本実施形態では、変換回路３０３はフルブリッジ型のインバータであるものとして説明を行うが、他の構造の変換回路が適用されてもよい。電圧検出部３０５、電流検出部３０６は電圧検出部２０３５、電流検出部２０３６と同様のため説明を省略する。

　負荷装置４０は、インバータ３０から供給される電力によって動作する需要家装置である。

　なお、本実施形態では、３つの電力供給装置２０と１つの負荷装置４０が電力系統に接続するものとして説明を行うが、電力供給装置２０および負荷装置４０の数はこれに限定されない。また、電力線２に複数のインバータ３０が接続され、それぞれのインバータ３０に１つ以上の負荷装置４０が接続されてもよい。

　＜自立的な制御例＞
　図３を参照して従来の電力供給装置の供給電力制御方法について説明する。

　従来、各電力供給装置は定格負荷で電力を供給することを目的として、自律的に電圧制御を行う。このような場合、電力供給装置は、図３に示すように、定格負荷Ｌ３に対して負荷が大きい場合には、低下させた供給電圧を設定する。これによって、他の電力供給装置と比較して、相対的な供給電圧が下がるため、負荷が低下することが期待できる。また、定格負荷Ｌ３に対して、現在提供している電力量が小さい場合、すなわち負荷が小さい場合には、増加した供給電圧を設定する。これによって、他の電力供給装置と比較して、相対的な供給電圧が上がるため、負荷を増加させることが期待できる。同じ定格電圧で電力供給を行うように決められている電力供給装置であっても、装置ごとに供給する電圧に差異が生じる場合があり、このような場合、１つの電力供給装置に偏って負荷がかかり、電力の供給効率の低下や発熱などが生じうる。このため、定格電圧から自律的に供給電力を調整することで、電力供給装置間の電圧の際を調整することができる。

　このような自律制御によって、従来の電力供給装置は、定格負荷Ｌ３での電力供給を行うよう電圧を制御する。しかしながら、負荷装置４０の必要とする電力量の変動などにより、電力供給装置から供給される電力量が小さくなった場合、電力供給装置は、負荷が小さいため高い電圧において少ない電流量での電力供給を行うことになる。

　このように高い電圧で少ない電流量の電力供給を行うと、インバータ３０のスイッチング損失が増加し、電力供給システムが供給できる電力量が低下したり、インバータ３０のスイッチング電源での発熱が問題になりうる。

　＜制御装置１０の制御例＞
　本実施形態にかかる制御装置１０は、電力供給装置２０のそれぞれの能力に応じて負荷の分配を行い、分配した負荷と供給している電力量に差異がある場合に、当該差異が小さくなるように供給する電力量を制御する。これによって、それぞれの電力供給装置２０がより低い負荷においてより低い電圧で電力を供給することができるため、インバータ３０のスイッチング回路での発熱などの問題を解消することができる。

　図２に、本実施形態にかかる制御装置１０が実行する処理の流れについて説明する。図２に示す処理は、制御装置１０の起動時など、所定のタイミングにおいて、制御装置１０の制御部１０１のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。

　Ｓ２０１で、制御装置１０は、ネットワーク３に接続した各電力供給装置２０に稼働開始指示を送信する。例えば電力供給装置２０Ａは、受信した稼働指示に基づいて発電機を始動する。稼働開始指示を受信した電力供給装置２０は、電力供給システム１で予め決められた所定の電圧値になるまで駆動部を動作させる。

　Ｓ２０２で電力供給装置２０はインバータ３０に電力供給システム１から電力供給を開始するよう指示する。これによって、インバータ３０は駆動回路３０４を制御して負荷装置４０に電力の供給を開始する。

　Ｓ２０３で制御装置１０は、電力供給装置２０から電力供給装置２０のプロファイル情報を受信する。プロファイル情報には、電力供給装置２０の識別子、電力供給装置２０の種類（デバイス種別）、および供給可能な電力容量（定格容量）［ｋＷ］を含む。本処理例では、電力供給装置２０Ａは定格容量が５ｋＷであり、電力供給装置２０Ｂは定格容量が４ｋＷであり、電力供給装置２０Ｃは定格容量が１ｋＷであるものとして以下の説明を行う。

　なお、本実施形態では、制御装置１０は電力供給装置２０の供給可能な電力容量、すなわち電力供給装置２０の電力供給能力を示す能力情報を、電力供給装置２０から送信されたプロファイル情報から取得するものとして説明を行う。一例では、制御装置１０は、電力供給装置２０の種別ごとに、供給可能な電力容量を予め記憶部１０３に格納してもよい。この場合、制御装置１０は電力供給装置２０から電力供給装置２０の種別を示す情報を受信し、受信した種別に基づいて記憶部１０３に格納された供給可能な電力容量を取り出してもよい。

　Ｓ２０４で制御装置１０は、電力供給装置２０から、電力供給装置２０が供給している電力に関する供給電力情報を取得する。供給電力情報は電力供給装置２０の識別子と、電力供給装置２０が供給している電力量（ｋＷ）を示す情報を含む。また、供給電力情報は各電力供給装置２０が供給している電力の電圧値を含む。制御装置１０は、取得した供給電力情報を記憶する。各電力供給装置２０は、電力供給を開始した直後は電力供給システム１内で共通の初期電圧、例えば１６４Ｖで電力供給を行う。その後、後述する処理によって供給電圧が制御された場合は、電力供給を行う電圧を報告する。本処理例では、初期電圧の設定において、それぞれの電力供給装置２０から受信した供給電力情報が、電力供給装置２０Ａは２ｋＷの電力供給を行い、電力供給装置２０Ｂは初期電圧では２ｋＷの電力供給を行い、電力供給装置２０Ｃは初期電圧では１ｋＷの電力供給を行うことを示すものとして説明を行う。このため、Ｓ２０４で制御装置１０が電力供給装置２０Ａから受信する供給電力情報には、２ｋＷの電力供給を行っていることを示す情報が含まれる。なお、Ｓ２０４の供給電力情報は、電力供給装置２０が所定の時間周期、例えば３０秒周期、で制御装置１０に送信される。これによって、制御装置１０は電力供給装置２０の供給電力量の変化に追従することができる。

　ここで、図５を参照して、記憶部１０３に格納されるプロファイル情報および供給電力情報の例について説明する。

　記憶部１０３には、電力供給装置２０の識別子５０１、電力供給の種別５０２、供給可能な電力量５０３、供給している電力量５０４、および供給している電圧値（供給電圧）５０５が対応付けて記憶される。

　例えば、電力供給装置２０Ａについては、識別子５０１が「２０Ａ」であり、電力供給の種別５０２が「内燃機関」、供給可能な電力量５０３が「５ｋＷ」であることを示すプロファイル情報を制御装置１０がＳ２０３で受信することで、記憶部１０３に当該情報が格納される。また、識別子５０１が「２０Ａ」の電力供給装置が供給している電力量５０４が２ｋＷであり、供給電圧５０５が１６４Ｖであることを示す供給電力情報をＳ２０４で受信することで、制御装置１０は記憶部１０３に当該情報を格納する。

　Ｓ２０５で制御装置１０は、電力を供給している電力供給装置２０の供給可能な電力容量を合計する。本処理例では、各電力供給装置２０の供給可能な電力量は１０ｋＷである。

　Ｓ２０６で制御装置１０は、各電力供給装置２０の供給可能な電力容量の比率に基づいて、負荷装置４０に供給する電力量または負荷の分配比（目標分配比）を決定する。本処理例では、電力供給装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの供給可能な電力容量に応じて、５：４：１の分配比で供給すると決定する。すなわち、電力供給装置２０Ａは電力供給システム１全体の供給電力の５０％を供給し、電力供給装置２０Ｂは全体の供給電力の４０％を供給し、電力供給装置２０Ｃは全体の供給電力の１０％を供給することが目標であると決定する。一例では、決定された目標分配比は、電力供給装置２０の識別子と対応付けて記憶部１０３に記憶されてもよい。

　Ｓ２０７で制御装置１０はそれぞれの電力供給装置２０の供給電力の電圧を特定する。電力供給を開始した直後では、制御装置１０は各電力供給装置２０の供給電力の電圧は初期値である１６４Ｖとして特定する。

　Ｓ２０８で制御装置１０は、Ｓ２０５で受信した供給電力情報から、電力供給装置２０による供給電力の総量を判定する。本処理例では、上述した初期電圧では電力供給装置２０Ａは２ｋＷ、電力供給装置２０Ｂは２ｋＷ、および電力供給装置２０Ｃは１ｋＷで合計５ｋＷの電力を供給していると特定する。一例では、Ｓ２０８で制御装置１０はインバータ３０から、負荷装置４０に供給している電力量を取得し、取得した電力量を供給電力の総量としてもよい。

　Ｓ２０９で制御装置１０は、Ｓ２０４で受信した供給電力情報に基づいて、Ｓ２０８で特定した電力供給装置２０の供給電力の総量に対するそれぞれの電力供給装置２０が供給している電力の比率（分配比）を特定する。初期電圧の設定では、２：２：１の割合で電力供給を行っているため、電力供給装置２０Ａは４０％、電力供給装置２０Ｂは４０％、電力供給装置２０Ｃは２０％の割合で電力供給を行っていると特定する。Ｓ２０９で特定した分配比は記憶部１０３に記憶される。

　Ｓ２１０で制御装置１０は、１つの電力供給装置２０を選択し、当該電力供給装置２０の供給電力の目標値（目標分配比）と、現在の分配比とを記憶部１０３から取得する。例えば、制御装置１０は、電力供給装置２０Ａについて、目標分配比が５０％であり、負荷分配比が４０％である。

　Ｓ２１１で制御装置１０は、Ｓ２１１で選択した電力供給装置２０の目標分配比と現時点での分配比とを比較し、分配比が目標分配比を含む電力供給装置２０が供給すべき分配比の目標範囲（目標負荷範囲）内にあるか判断する。例えば、目標分配比の±１％が目標負荷範囲である。目標分配比が５０％である電力供給装置２０については、４９～５１％が目標範囲である。この場合、分配比が４９％以上かつ５１％以下である場合には、目標範囲内であると判定する。分配比が４９％未満である場合には、分配比が目標負荷範囲より低いと判定する。分配比が５１％より高い場合には、分配比が目標負荷範囲より高いと判定する。分配比が目標負荷範囲より高い場合（Ｓ２１１で「目標負荷範囲より高い」）、制御装置１０は処理をＳ２１２に進め、Ｓ２１０で選択した電力供給装置２０により低い電圧で電力供給をするように制御信号を送信する。これによって、電力供給装置２０がより低い電圧で電力供給を行うため、電力供給装置２０が供給する電力が減少し、負荷装置４０に供給する電力量の分配比を下げることができる。分配比が目標負荷範囲より低い場合（Ｓ２１１で「目標負荷範囲より低い」）、制御装置１０は処理をＳ２１３に進め、Ｓ２１１で選択した電力供給装置２０により高い電圧で電力供給をするように制御信号を送信する。これによって、電力供給装置２０がより高い電圧で電力供給を行うため、電力供給装置２０が供給する電力が増加し、分配比を上げることができる。現在の分配比と目標分配比との差が所定の範囲内にある場合（Ｓ２１１で「目標範囲内」）、制御装置１０は処理をＳ２１４に進める。

　Ｓ２１２、Ｓ２１３において電力供給装置２０に送信される制御信号には、電力供給装置２０が電力を供給している電圧との差分を示す情報が含まれる。例えば、Ｓ２１２では供給電圧を０．５Ｖ低下するよう、例えば－０．５Ｖを示す情報が含まれ、Ｓ２１３では供給電圧を０．５Ｖ増加するように、例えば＋０．５Ｖを示す情報が含まれる。一例では、電力供給装置２０が供給する電圧の絶対値を指示する値（例えば１６４．５Ｖ）を示す情報が含まれうる。また別の例では、電力供給装置２０が供給する電圧が複数の段階に対応付けられている場合は、例えば供給電圧を１段階上げる、１段階下げる指示を示す情報が含まれうる。

　別の例では、制御装置１０は、分配比と目標分配比との差分に基づいてＳ２１２およびＳ２１３で電力供給装置２０に指示する電圧の値、または電圧値の差分を決定してもよい。例えば、電力供給装置２０が供給している電力量の分配比と目標分配比との差分が＋１０％以上である場合、電力供給装置２０に指示する電圧値の差分を－０．５Ｖとし、電力供給装置２０が供給している電力量の分配比と目標分配比との差分が＋５％以上かつ＋１０％未満である場合、電力供給装置２０に指示する電圧値の差分を－０．２５Ｖとする。これによって、供給している電力量の分配比と目標分配比との差分が大きな電力供給装置２０が供給する電力量の分配比をより早く目標分配比に近づけることができる。

　また、電力量の分配比と目標分配比との差分に基づいて制御装置１０が電力供給装置２０に指示する電圧値または電圧値の差分は、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御によって決定されてもよい。これによって、電力供給装置２０が供給する電力の電圧値の変動を繰り返して不安定な電力供給を行うことを防ぎながら、供給電力量の変化に対する追従性を向上することができる。

　また、所定の電力供給装置２０が供給する電力の電圧が他の電力供給装置２０が供給する電力の電圧と大きく異なると、当該所定の電力供給装置２０にかかる負荷が大きくなる場合がある。例えば、他の電力供給装置２０が供給する電力の電圧より著しく低い電力供給装置２０は、電流が逆流する方向に電圧がかかるため、絶縁回路に負荷がかかりうる。このため、電力供給装置２０が供給する電力の電圧の値には上限値および下限値が設定されてもよい。このような場合、制御装置１０は、上限値より高い電圧、または下限値より低い電圧での電力供給を行わないよう、Ｓ２１２およびＳ２１３で電力供給装置２０に指示する電圧の値を補正してもよい。例えば、Ｓ２１２で制御装置１０は電力供給装置２０の供給電圧を０．５Ｖ低下させると判定した後、電力供給装置２０が現在供給している電力の電圧値（例えば１６３Ｖ）を供給電力情報より取得し、０．５Ｖ低下した場合に供給電力の電圧値の下限（例えば１６２．７Ｖ）を下回ると判定した場合には、下限値を下回らないように、例えば１６２．７Ｖに供給電力の電圧を変更するよう指示してもよい。これによって、制御装置１０は各電力供給装置２０にかかる負荷が大きくならないように電力供給装置２０が供給する電力を制御することができる。

　Ｓ２１１～Ｓ２１３の処理を各電力供給装置２０に対して行うことで、各電力供給装置２０から供給される電力量を制御装置１０によって制御することが可能になる。

　Ｓ２１４では、制御装置１０は稼働を停止するか否かを判定する。例えば、すべての負荷装置４０の稼働が停止することを検出した場合や、すべての負荷装置４０が電力線２から切断されたことを検出した場合など、電力供給装置２０によって電力を供給する必要がないと判定することで稼働停止すると判定することができる。別の例では、制御装置１０は、電力供給システム１の運用者から稼働停止指示を受け付けた場合に稼働を停止すると判定してもよい。稼働を停止しないと判定した場合（Ｓ２１４でＮＯ）、制御装置１０は処理をＳ２０４に戻し、別の電力供給装置２０についてＳ２０４～Ｓ２１４の処理を繰り返す。これによって、電力供給システム１に接続する負荷装置４０の数や、負荷装置４０の消費電力が変化した場合であっても、変化に追従することができる。

　稼働を停止すると判定した場合（Ｓ２１４でＹＥＳ）、制御装置１０は処理をＳ２１５に進め、各電力供給装置２０に電力供給の停止要求を送信する。電力供給停止要求を受信した電力供給装置２０は、昇圧を停止し、電力線２への電力供給を終了する。

　以上説明したように、本実施形態にかかる電力供給システムによれば、制御装置１０は、複数の電力供給装置２０の供給可能な電力量を取得し、所定の電力供給装置２０が供給する電力量に基づいて当該所定の電力供給装置２０が供給すべき電力の割合を決定する。そして決定した電力の割合と、供給している電力量とに応じて電力供給装置２０の供給電圧を変更する。これによって、図４に示すように、負荷に関わらず初期の供給電圧を一定にし、供給している電力量に応じて必要な分だけ電圧を変動させれば、電力供給装置２０が供給すべき電力の割合を満たすことができる。したがって、低負荷時においても供給電圧を必要以上に高くする必要がなくなるため、低負荷時のスイッチング損失を抑えることができる。これによって、電力変換効率を向上することができ、電力供給システムの稼働時間の向上や発熱量低減に伴う冷却部品削減によるコストダウンが可能となる。

　また、本実施形態によれば、制御装置１０が複数の電力供給装置２０の電力供給を制御するため、各電力供給装置２０が自律的に供給電圧を制御する場合と比較して、制御遅延に伴う並列同期はずれが起きる可能性を低減し、安定した電力の供給を行うことができる。

　＜実施形態のまとめ＞
　１．上記実施形態の制御装置は、
　需要家（４０）に電力を供給する電力供給システム（１）における複数の分散型電源（２０）と通信可能な制御装置（１０）であって、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得手段（Ｓ２０３、Ｓ２０４）と、
　前記取得手段で取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定手段と、（Ｓ２０６）
　前記決定手段で決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御手段と、（Ｓ２１２、Ｓ２１３）
　を備える。

　これによって、電力供給装置の電力供給を電力供給装置の負荷に応じて制御することができる。

　２．上記実施形態の制御装置において、前記制御手段は、前記第１の分散型電源に、前記第１の分散型電源の供給する電圧を指示する制御信号を送信することで前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する。

　これによって、電力供給装置の電圧を制御することで電力供給装置の負荷を制御することができる。

　３．上記実施形態の制御装置において、前記制御手段は、
　前記第１の分散型電源の供給する電力量が前記目標値より所定値以上大きい場合に、前記第１の分散型電源が供給する電圧を下げるように指示し、
　前記第１の分散型電源の供給する電力量が前記目標値より所定値以上小さい場合に、前記第１の分散型電源が供給する電圧を上げるように指示する。

　これによって、目標負荷に近づくように分散型電源が供給する電圧を制御することができる。

　４．上記実施形態の制御装置において、前記制御手段は、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御によって前記第１の分散型電源が供給する電圧の変化量を決定する。

　これによって、供給電圧の共振を防ぎつつ供給電力量の変化に対する追従性をよくすることができる。

　５．上記実施形態の制御装置において、前記決定手段は、前記複数の分散型電源のそれぞれの供給可能な電力量の合計値に対する前記第１の分散型電源の供給可能な電力量の比率に基づいて前記第１の分散型電源が供給する電力量の前記目標値を決定する。

　これによって、複数の分散型電源で供給可能な電力量に対する供給電力量を均等にすることができる。

　６．上記実施形態の制御装置において、前記供給電力情報は、前記複数の分散型電源が備える測定手段で測定された電流量と電圧値とを含み、
　前記取得手段は、所定の時間周期で前記複数の分散型電源から送信された前記供給電力情報を受信する。

　これによって、分散型電源の供給する電力量の変化に追従して電力供給の制御を行うことができる。

　７．上記実施形態の制御装置において、前記電力供給システムはマイクログリッドにおける電力供給を行う。

　これによって、オフグリッド下で電力供給装置の電力供給を電力供給装置の負荷に応じて制御することができる。

　８．上記実施形態の電力供給システムは、
　複数の分散型電源と、前記複数の分散型電源と通信可能な制御装置とを含む電力供給システムであって、
　前記制御装置は、
　　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得手段と、
　　前記取得手段で取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定手段と、
　　前記決定手段で決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御信号を前記第１の分散型電源に送信する送信手段と、
　を備え、
　前記第１の分散型電源は、前記制御装置から受信した前記制御信号に基づいて出力電圧を制御する。

　これによって、電力供給システムにおいて電力供給装置の電力供給を電力供給装置の負荷に応じて制御することができる。

　９．上記実施形態における制御方法は、
　需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置が実行する制御方法であって、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得することと、
　取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定することと、
　決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御することと、
　を含む。

　１０．上記実施形態のプログラムは、
　需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置のコンピュータに、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得工程と、
　前記取得工程において取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定工程と、
　前記決定工程において決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御工程と、
　を実行させる。

　＜その他の実施形態＞
　発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

　本実施形態では、複数の電力供給装置の供給可能な電力量の合計に対する所定の電力供給装置の供給可能な電力量の割合を目標分配比とし、複数の電力供給装置の供給している電力量の合計に対する所定の電力供給装置の供給している電力量の割合を分配比として、目標分配比と分配比との差が小さくなるよう供給電力を制御するものとして説明を行った。すなわち、複数の電力供給装置で、供給能力に応じて均等に負荷を分配する例について説明を行った。しかしながら、例えば電力供給システムの運用ポリシーによって、特定の電力供給装置については供給する電力量をできるだけ大きくし、別の電力供給装置については供給する電力量をできるだけ小さくするよう設定される場合がある。このような場合、例えば、制御装置１０は特定の種別５０２の電力供給装置２０については供給可能な電力量の８０％の電力を供給することを目標（目標負荷）にし、別の種別の電力供給装置２０については供給可能な電力量の４０％の電力を供給することを目標負荷にしてもよい。このような場合であっても、制御装置１０は１つの電力供給装置２０の供給する電力の目標値と、供給している電力量との差異に基づいて供給電圧を制御することで目標負荷で電力を供給することができる。

　１：電力供給システム、　１０：制御装置、　２０：電力供給装置、　３０：インバータ、　　４０：負荷装置

Claims

　需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置であって、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得手段と、
　前記取得手段で取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定手段と、
　前記決定手段で決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御手段と、
　を備えることを特徴とする制御装置。
　前記制御手段は、前記第１の分散型電源に、前記第１の分散型電源の供給する電圧を指示する制御信号を送信することで前記第１の分散型電源が供給する電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
　前記制御手段は、
　前記第１の分散型電源の供給する電力量が前記目標値より所定値以上大きい場合に、前記第１の分散型電源が供給する電圧を下げるように指示し、
　前記第１の分散型電源の供給する電力量が前記目標値より所定値以上小さい場合に、前記第１の分散型電源が供給する電圧を上げるように指示する
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
　前記制御手段は、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御によって前記第１の分散型電源が供給する電圧の変化量を決定することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
　前記決定手段は、前記複数の分散型電源のそれぞれの供給可能な電力量の合計値に対する前記第１の分散型電源の供給可能な電力量の比率に基づいて前記第１の分散型電源が供給する電力量の前記目標値を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
　前記供給電力情報は、前記複数の分散型電源が備える測定手段で測定された電流量と電圧値とを含み、
　前記取得手段は、前記複数の分散型電源から送信された前記供給電力情報を受信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
　前記電力供給システムはマイクログリッドにおける電力供給を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
　複数の分散型電源と、前記複数の分散型電源と通信可能な制御装置とを含む電力供給システムであって、
　前記制御装置は、
　　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得手段と、
　　前記取得手段で取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定手段と、
　　前記決定手段で決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御信号を前記第１の分散型電源に送信する送信手段と、
　を備え、
　前記第１の分散型電源は、前記制御装置から受信した前記制御信号に基づいて出力電圧を制御する
ことを特徴とする電力供給システム。
　需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置が実行する制御方法であって、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得することと、
　取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定することと、
　決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御することと、
　を含むことを特徴とする制御方法。
　需要家に電力を供給する電力供給システムにおける複数の分散型電源と通信可能な制御装置のコンピュータに、
　前記複数の分散型電源のうちの第１の分散型電源から、前記第１の分散型電源の電力供給能力に関する能力情報と、前記第１の分散型電源が供給している電力量に関する供給電力情報とを取得する取得工程と、
　前記取得工程において取得した前記能力情報に基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力の目標値を決定する決定工程と、
　前記決定工程において決定した前記目標値と前記供給電力情報とに基づいて、前記第１の分散型電源が供給する電力を制御する制御工程と、
　を実行させることを特徴とするプログラム。