(57)【要約】【課題】低コストで分散電源出力を推定可能な分散電源出力推定装置を得る。【解決手段】負荷および分散電源が低圧配電線４０〜４２に接続された配電系統に適用され、分散電源出力を推定する分散電源出力推定装置５０において、第１の相間であるＡＢ相間に接続された第１の負荷容量と第２の相間であるＢＣ相間に接続された第２の負荷容量との負荷容量比率がＡＢ相間に接続された第１の分散電源容量とＢＣ相間に接続された第２の分散電源容量との分散電源容量比率に対して異なるように、分散電源および負荷を接続することによって、ＡＢ相間の高圧配電線側で計測された有効電力Ｐａｂ（ｔ）、ＢＣ相間の高圧配電線側で計測された有効電力Ｐｂｃ（ｔ）、負荷容量比率、および分散電源容量比率に基づいて分散電源出力を算出する。【選択図】    図１
2010226798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷および分散電源が低圧配電線に接続された配電系統に適用され、前記分散電源出力を推定する分散電源出力推定装置において、
第１の相間に接続された第１の負荷容量と第２の相間に接続された第２の負荷容量との負荷容量比率が前記第１の相間に接続された第１の分散電源容量と前記第２の相間に接続された第２の分散電源容量との分散電源容量比率に対して異なるように、前記分散電源および前記負荷を接続することによって、前記第１の相間の高圧配電線側で計測された有効電力、前記第２の相間の高圧配電線側で計測された有効電力、前記負荷容量比率、および前記分散電源容量比率に基づいて前記分散電源出力を算出すること、
を特徴とする分散電源出力推定装置。
【請求項２】
前記分散電源は、太陽光発電であることを特徴とする請求項１に記載の分散電源出力推定装置。
【請求項３】
前記分散電源は、風力発電であることを特徴とする請求項１に記載の分散電源出力推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用した分散電源出力を推定する分散電源出力推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力需要の伸びや環境保護に対する意識の向上に伴い、配電系統に連系して配電系統との間で電力を送電する太陽光発電システムや風力発電などの分散型電源の導入が進んでいる。特に、太陽光発電を用いた分散電源は、電力需要家や小規模施設にも好適であることから注目を集め、増加傾向にある。例えば、複数の需要家で構成される低圧配電系統は、例えば、一次側が高圧配電線に接続され二次側が低圧配電線に接続された柱上トランスと、引込み線である低圧配電線とを介して、高圧配電線に系統連系されている。なお、当該低圧配電系統は、負荷のみが設置される需要家のみで構成される場合のほか、分散電源が設置された需要家と分散電源が設置されていない需要家とを含んで構成される場合もあり、電力会社においてその接続構成が決定される。
【０００３】
一方、気象の変化に影響されやすい分散電源の出力が負荷容量に比して不足する場合、電力会社は、この不足する電力をサポートするように、需要家等の負荷に電力を供給する。ただし、電力系統で停電が発生した場合、分散電源から負荷への電力供給が一定時間停止しているため、復旧操作が行われた直後は、高圧配電線からの電力によって負荷を駆動しなければならない。この場合、高圧配電線の急激な電圧上昇を招くおそれがあり、その結果、電力系統で再び停電が発生する可能性があるという問題があった。そのような事態を回避するために、電力の安定供給を主たる目的とする電力会社では、分散電源の発電状態を確認しながら復旧操作を行っているが、予め分散電源出力を把握できれば、急激な電圧上昇を回避しながら、迅速な復旧操作を行うことができる。そのため、予め分散電源出力を推定したいというニーズが高く、特に、晴天時に停電が発生した場合には復旧時の分散電源出力が大きいため、配電系統の健全性を保つ観点から、分散電源出力の推定が一層重要となる。
【０００４】
このような分散電源出力の推定手段として、各分散電源に接続される低圧配電線に所定の計測器を設置して、分散電源の全体出力を観測する試みが行われている。このような試みは、一部地域において試験的に実施されているものの、各分散電源に対して当該計測器を多数設置する必要があるだけでなく、各計測器から送出された計測データを監視場所まで伝送するための通信回線等を多数設置しなければならず、多くの投資を伴うものであった。特に、小規模店舗、個人需要家などに設置される小型小容量の分散型電源に対しては、コスト軽減が極めて重要であり、上述したニーズを満たすには至っていないのが現状である。また、高圧配電系統における有効電力を用いて分散電源出力を推定することが可能とも考えられるが、当該有効電力のみでは、低圧配電系統における分散電源と負荷との区分がつかないため、分散電源出力の推定を実現するには至っていない。
【０００５】
下記特許文献１に示される電力品質維持支援システムは、各分散電源に設置された通信制御装置と、当該通信制御装置から監視サーバにデータを送信するための通信回線とを有して構成され、複数の分散電源が連系している低圧配電系統における電圧変動の解消を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７-２８８８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術は、各分散電源に関するデータを取得するためには各分散電源に対して計測器や通信回線などを設置しなければならず、導入コストが大きくなり、分散電源出力の推定に活用することが困難であるという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストで分散電源出力を推定可能な分散電源出力推定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明は、負荷および分散電源が低圧配電線に接続された配電系統に適用され、前記分散電源出力を推定する分散電源出力推定装置において、第１の相間に接続された第１の負荷容量と第２の相間に接続された第２の負荷容量との負荷容量比率が前記第１の相間に接続された第１の分散電源容量と前記第２の相間に接続された第２の分散電源容量との分散電源容量比率に対して異なるように、前記分散電源および前記負荷を接続することによって、前記第１の相間の高圧配電線側で計測された有効電力、前記第２の相間の高圧配電線側で計測された有効電力、前記負荷容量比率、および前記分散電源容量比率に基づいて前記分散電源出力を算出すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、意図的に各相間に接続される複数の低圧配電系統の負荷容量および分散電源容量の比率に差異を持たせ、さらに、低圧配電系統の各有効電力の内いずれか２つの有効電力を使うようにしたので、低コストで分散電源出力を推定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる分散電源出力推定装置が適用される分散電源接続構成を説明するための図である。
【図２】図２は、一般的な分散電源接続構成を説明するための図である。
【図３】図３は、電力線を用いた分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、有効電力計測装置および分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、ＡＢ相間における有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【図６】図６は、ＢＣ相間における有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【図７】図７は、太陽光発電設備を用いた場合の２１時における分散電源容量比率の変化を示す図である。
【図８】図８は、太陽光発電設備を用いた場合の各相間の有効電力計測量を示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態にかかる分散電源出力推定装置による推定結果の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかる分散電源出力推定装置が適用される分散電源接続構成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる分散電源接続構成において電力線を用いた分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２にかかる分散電源接続構成において有効電力計測装置および分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２で定義される有効電力等の各要素を説明するための図である。
【図１４】図１４は、ＣＡ１相に対するＢＣ相間の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【図１５】図１５は、ＢＣ相間に対するＣＡ１相の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【図１６】図１６は、ＣＡ２相に対するＢＣ相間の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【図１７】図１７は、ＢＣ相間に対するＣＡ２相の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる分散電源出力推定装置の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
（分散電源接続構成）
図１は、実施の形態１にかかる分散電源出力推定装置が適用される分散電源接続構成を説明するための図であり、図２は、一般的な分散電源接続構成を説明するための図である。
【００１４】
図１において、Ａ相〜Ｃ相の高圧配電線には、高圧配電線の各相間の線間電圧・電流成分を検出する電圧／電流トランス１０〜１２と、電圧／電流トランス１０〜１２が検出した電圧／電流の値を分散電源出力推定装置５０に伝送する通信媒体である通信線３０〜３２と、高圧配電線の各相間に接続され主に柱上などに設置される変圧器２０〜２２とが接続される。また、Ａ相〜Ｃ相の高圧配電線には、低圧配電線４０〜４２を介して変圧器２０〜２２の二次側に接続され需要家の負荷および太陽光発電設備（以下単に「分散電源」と称する）で構成される低圧配電系統３〜５が接続される。なお、通信線３０〜３２は、有線に限定されず無線であってもよい。
【００１５】
分散電源出力推定装置５０は、電圧／電流トランス１０〜１２で検出された電圧／電流の値に基づいて、各相間の有効電力Ｐａｂ（ｔ）、Ｐｂｃ（ｔ）、およびＰｃａ（ｔ）を算出する。
【００１６】
低圧配電系統３〜５は、例えば、低圧配電系統３には、負荷のみの需要家が３軒収容され、低圧配電系統４には、負荷のみの需要家が２軒と分散電源を備えた需要家が１軒収容され、低圧配電系統５には、負荷のみの需要家が１軒と分散電源を備えた需要家が２軒収容されている。
【００１７】
図３は、電力線を用いた分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図であり、図４は、有効電力計測装置および分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図である。
【００１８】
図３が図１と異なる点は、電圧／電流トランス１０〜１２と分散電源出力推定装置５０とが、電力線７０〜７２で接続され、分散電源出力推定装置５０は、電圧／電流トランス１０〜１２で検出された電圧／電流の値に基づいて、有効電力Ｐａｂ（ｔ）、Ｐｂｃ（ｔ）、およびＰｃａ（ｔ）を計測する。
【００１９】
図４が図１と異なる点は、電圧／電流トランス１０〜１２と分散電源出力推定装置５０との間に、有効電力計測装置９０〜９２が接続され、有効電力計測装置９０〜９２は、電圧／電流トランス１０〜１２で検出された電圧／電流の値に基づいて、有効電力Ｐａｂ（ｔ）、Ｐｂｃ（ｔ）、およびＰｃａ（ｔ）を計測し、計測された各有効電力をは、分散電源出力推定装置５０に送出される。
【００２０】
また、各低圧配電系統３〜５の負荷容量および分散電源容量は、互いに異なるように接続されている。例えば、低圧配電系統３の負荷容量と低圧配電系統４の負荷容量との比率（以下単に「負荷容量比率」と称する）が異なるように接続され、低圧配電系統３の分散電源容量と低圧配電系統４の分散電源容量との比率（以下単に「分散電源容量比率」と称する）が異なるように接続されている。なお、ＢＣ相間とＣＡ相間、およびＣＡ相間とＡＢ相間に関しても同様である。すなわち、各低圧配電系統３〜５は、不平衡接続されている。
【００２１】
不平衡接続は、電力会社における配電計画に従って初期の接続作業の際に実施される。ただし、接続作業が行われた後に各需要家の負荷容量や分散電源容量が変化し、図２に示されるように、各低圧配電系統の負荷容量および分散電源容量の比率がバランス（平衡）するようになった場合には、不平衡接続になるように接続調整が実施される。
【００２２】
このように、本実施の形態にかかる分散電源出力推定装置は、低圧配電系統３〜５の負荷容量および分散電源容量の比率に、意図的に差異を持たせ、さらに有効電力Ｐａｂ（ｔ）、Ｐｂｃ（ｔ）、およびＰｃａ（ｔ）の内いずれか２つの有効電力を用いることによって、各分散電源出力を推定するものである。
【００２３】
以下、各相間の分散電源出力を推定する方法の一例として、第１の相間であるＡＢ相間に接続された低圧配電系統３と、第２の相間であるＢＣ相間に接続された低圧配電系統３とを用いて、ＡＢ相間における分散電源出力の推定方法を説明する。
【００２４】
図５は、ＡＢ相間における有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図であり、図６は、ＢＣ相間における有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【００２５】
時刻ｔにおける高圧配電系統からみた低圧配電系統３の有効電力Ｐａｂ（ｔ）および低圧配電系統４の有効電力Ｐｂｃ（ｔ）は、それぞれ次式で表わすことができる。
Ｐａｂ（ｔ）＝ａ・Ｐｂａｓｅ（ｔ）−ｂ・Ｐｐｖ（ｔ）…式（１）
Ｐｂｃ（ｔ）＝Ｐｂａｓｅ（ｔ）−Ｐｐｖ（ｔ）…式（２）  
【００２６】
式（１）、（２）において、Ｐｂａｓｅ（ｔ）は、ＢＣ相間の負荷量を表わし、Ｐｐｖ（ｔ）は、ＢＣ相間の分散電源出力を表わす。また、ａは、第１の負荷容量であるＡＢ相間の負荷容量と第２の負荷容量であるＢＣ相間の負荷容量比率を表わし、ｂは、第１の分散電源容量であるＡＢ相間の分散電源容量と、第２の分散電源容量であるＢＣ相間の分散電源容量比率を表わす。負荷容量比率ａおよび分散電源容量比率ｂは、それぞれ次式で表わすことができる。
ａ＝ＡＢ相間の負荷容量／ＢＣ相間の負荷容量…式（３）
ｂ＝ＡＢ相間の分散電源容量／ＢＣ相間の分散電源容量…式（４）
【００２７】
次に、式（２）の両辺にｂを乗じて、以下の式を求める。
ｂ・Ｐｂｃ（ｔ）＝ｂ・Ｐｂａｓｅ（ｔ）−ｂ・Ｐｐｖ（ｔ）…式（５）
【００２８】
式（１）と式（３）より、
Ｐａｂ（ｔ）−ｂ・Ｐｂｃ（ｔ）＝Ｐｂａｓｅ（ａ−ｂ）…式（６）
【００２９】
式（６）より、ＢＣ相間の負荷量Ｐｂａｓｅ（ｔ）は、次式の通り求めることができる。
Ｐｂａｓｅ（ｔ）＝Ｐａｂ（ｔ）−ｂ・Ｐｂｃ（ｔ）／ａ−ｂ…式（７）
【００３０】
また、式（２）の両辺にａを乗じて、以下の式を求める。
ａ・Ｐｂｃ（ｔ）＝ａ・Ｐｂａｓｅ（ｔ）−ａ・Ｐｐｖ（ｔ）…式（８）
【００３１】
式（１）と式（８）より、
Ｐａｂ（ｔ）−ａ・Ｐｂｃ（ｔ）＝Ｐｐｖ（ａ−ｂ）…式（９）
【００３２】
式（９）より、ＢＣ相間の分散電源出力Ｐｐｖ（ｔ）は、次式の通り求めることができる。
Ｐｐｖ(ｔ)＝Ｐａｂ（ｔ）−ａ・Ｐｂｃ（ｔ）／ａ−ｂ…式（１０）
【００３３】
一方、ＡＢ相間の負荷量は、ａ・Ｐｂａｓｅ（ｔ）…式（１１）で求めることができ、ＡＢ相間の分散電源出力は、ｂ・Ｐｐｖ（ｔ）…式（１２）で求めることができる。
【００３４】
ここで、有効電力Ｐａｂ（ｔ）、Ｐｂｃ（ｔ）は、高圧配電線側にて容易に計測可能である。また、負荷容量比率ａは、各需要家の実際の契約電力量から導くことが可能であり、分散電源容量比率ｂは、各需要家の分散電源設備容量から導くことが可能である。なお、分散電源設備容量は、例えば、各需要家が分散電源を設置する際の申請記録データを活用する。
【００３５】
このように、低圧配電系統３〜５を平衡接続することによって、負荷容量比率ａ≠分散電源容量比率ｂとなるようにすれば、式（１１）、（１２）より、ＡＢ相間の分散電源出力を推定可能である。
【００３６】
なお、上記説明では、ＡＢ相間とＢＣ相間との負荷容量比率ａおよび分散電源容量比率ｂを用いてＡＢ相間の分散電源出力を推定しているが、ＡＢ相間以外の各相、例えば、ＢＣ相間とＡＣ相や、ＡＢ相間とＡＣ相に関しても、負荷容量比率および分散電源容量比率が異なるように接続されていれば、上記同様の計算によって各相間の分散電源出力を求めることが可能である。
【００３７】
ただし、何らかの理由によって、実際の契約電力量や分散電源容量が得られない場合、係数ａおよびｂの値を以下のようにして求めてもよい。
【００３８】
（負荷容量比率ａ）
例えば、分散電源として太陽光発電設備を用いた場合、夜間は分散電源出力Ｐｐｖ（ｔ）の値は零となり、風力発電設備を用いた場合、無風時は電源出力が零となる。
【００３９】
図７は、太陽光発電設備を用いた場合の２１時における負荷容量比率の変化を示す図である。図７の縦軸は係数ａを示し、横軸は観測した日を示す。一例として、２１時における係数を取得したが、係数はほとんど変動していないことがわかる。すなわち、需要家の負荷などが大幅に増減しないかぎり、負荷容量比率ａは、時間に対してほとんど変化しないと考えられることから、例えば、前日の値、あるいは数日間の平均値を用いることで、負荷容量比率ａを定めることが可能となる。
【００４０】
式（１）、（２）に分散電源出力Ｐｐｖ（ｔ）＝０を代入した場合、以下の式が得られる。
Ｐａｂ（ｔ）＝ａ・Ｐｂａｓｅ（ｔ）…式（１３）
Ｐｂｃ（ｔ）＝Ｐｂａｓｅ（ｔ）…式（１４）
【００４１】
式（１３）、（１４）より、負荷容量比率ａは以下の通り求めることができる。
ａ＝Ｐａｂ（ｔ）／Ｐｂｃ（ｔ）…式（１５）
【００４２】
なお、一般需要家の負荷容量は、時間に応じて大幅に変動する工場などの負荷容量に比してその変動が緩やかなため、式（１５）は、一般需要家の負荷容量比率を求める際に、特に有効である。
【００４３】
（分散電源容量比率ｂ）
このように負荷容量の変動は、比較的穏やかであると考えられるのに対し、分散電源出力は急峻に変化する場合がある。図８は、太陽光発電設備を用いた場合における各相間の有効電力計測量を示す図である。図８には、ＡＢ相間有効電力Ｐａｂ（ｔ）およびＢＣ相間有効電力Ｐｂｃ（ｔ）の時間に対する変動状態が示されている。各有効電力の計測値は、例えば、時間ｔ１まで高い値を示しているが、時間ｔ１〜ｔ２の間に減少し、時間ｔ２以降は低い値を示している。具体的には、時間ｔ１までは雨あるいは曇りのため分散電源出力が低い状態であり、時間ｔ２以降は晴れ間が見えて分散電源出力が高い状態であるといえる。なお、時間ｔ１〜ｔ２の間隔は、短すぎると計測値の変化が現れないため、例えば、数分程度とする。
【００４４】
このように、所定の時間ｔ１およびｔ２の間で分散電源出力の急峻な変化があった場合、以下の式を用いる。
Ｐａｂ（ｔ１）＝ａ・Ｐｂａｓｅ（ｔ１）＋ｂ・Ｐｐｖ（ｔ１）…式（１６）
Ｐａｂ（ｔ２）＝ａ・Ｐｂａｓｅ（ｔ２）＋ｂ・Ｐｐｖ（ｔ２）…式（１７）
Ｐｂｃ（ｔ１）＝Ｐｂａｓｅ（ｔ１）＋Ｐｐｖ（ｔ１）…式（１８）
Ｐｂｃ（ｔ２）＝Ｐｂａｓｅ（ｔ２）＋Ｐｐｖ（ｔ２）…式（１９）
Ｐｂａｓｅ（ｔ１）＝Ｐｂａｓｅ（ｔ２）…式（２０）
【００４５】
これらの式からＰｂａｓｅを消去すると以下の式が得られる。
Ｐａｂ（ｔ２）−Ｐａｂ（ｔ１）＝ｂ（Ｐｐｖ（ｔ２）−Ｐｐｖ（ｔ１））…式（２１）
Ｐｂｃ（ｔ２）−Ｐｂｃ（ｔ１）＝Ｐｐｖ（ｔ２）−Ｐｐｖ（ｔ１）…式（２２）
【００４６】
これらの式からＰｐｖを消去すると以下の式が得られる。
Ｂ＝（Ｐａｂ（ｔ２）−Ｐａｂ（ｔ１））／（Ｐｂｃ（ｔ２）−Ｐｂｃ（ｔ１））…式（２３）
【００４７】
図９は、本実施の形態にかかる分散電源出力推定装置による推定結果の一例を示す図である。図９には、有効電時刻（横軸）に対する分散電源出力の推定値（縦軸）が示され、一例として、天候が異なる５日分の推定値が示されている。例えば、６月８日のデータは、他の日に比して全体の発電量が最も多い日の推定値であり、６月１６日のデータは、その逆に晴天に恵まれず全体の発電量が最も少ない日の推定値である。
【００４８】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる分散電源出力推定装置は、意図的に各相間に接続される低圧配電系統３〜５の負荷容量および分散電源容量の比率に差異を持たせ、さらに、低圧配電系統３〜５の各有効電力Ｐａｂ（ｔ）〜Ｐｃａ（ｔ）の内いずれか２つの有効電力を使うようにしたので、低コストで分散電源出力を推定することが可能である。また、例えば、電力系統で停電が発生した場合であっても、運用者は、予め推定した分散電源出力を用いて迅速な復旧操作を行うことが可能である。
【００４９】
実施の形態２．
実施の形態１にかかる分散電源出力推定装置は、ＡＢ相間、ＢＣ相間、ＣＡ相間の各相間に対して１つの低圧配電系統３〜５が接続されている場合の分散電源出力を推定しているが、実施の形態２にかかる分散電源出力推定装置は、ＡＢ相間、ＢＣ相間、ＣＡ相間の各相間に対して２以上の低圧配電系統が接続されている場合における分散電源出力の推定方法を説明するものである。
【００５０】
以下、一例として、第１の相間であるＢＣ相間に接続された低圧配電系統４と、第２の相間であるＣＡ１相間に接続された低圧配電系統５またはＣＡ２相間に接続された低圧配電系統６とを用いて、各分散電源出力の推定方法を説明する。また、以下の説明では、第１の実施の形態と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
図１０は、実施の形態２にかかる分散電源出力推定装置が適用される分散電源接続構成を説明するための図であり、図１１は、実施の形態２にかかる分散電源接続構成において電力線を用いた分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図であり、図１２は、実施の形態２にかかる分散電源接続構成において有効電力計測装置および分散電源出力推定装置の構成の一例を示す図である。
【００５２】
図１０〜１２に示される分散電源接続構成が実施の形態１にかかる分散電源接続構成（図１、３、４参照）と異なる点は、電圧／電流トランス１３と、変圧器２３と、低圧配電系統６、低圧配電線４３、および通信線３３または電力線７３が追加されている点である。図１２は、更に有効電力計測装置９３が追加されている点が異なる。
【００５３】
一方、低圧配電系統６の構成は、低圧配電系統５と同様の構成である。以下、高圧配電系統に４つめの低圧配電系統である低圧配電系統６が存在する場合における分散電源出力の推定方法を説明する。
【００５４】
図１３は、実施の形態２で定義される有効電力等の各要素を説明するための図であり、図１４は、ＣＡ１相に対するＢＣ相間の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図であり、図１５は、ＢＣ相間に対するＣＡ１相の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【００５５】
また、図１６は、ＣＡ２相に対するＢＣ相間の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図であり、図１７は、ＢＣ相間に対するＣＡ２相の有効電力、負荷容量、および分散電源容量の関係を説明するための図である。
【００５６】
図１３において、時刻ｔにおけるＢＣ相間（低圧配電系統４）の有効電力をＰｂｃ（ｔ）、ＣＡ１相（低圧配電系統５)の有効電力をＰｃａｌ（ｔ）、ＣＡ２相（低圧配電系統６）の有効電力をＰｃａ２（ｔ）と称する。
【００５７】
この時、ＣＡ１相の負荷容量に対するＢＣ相間の負荷容量比率をｃとし、ＣＡ１相の分散電源容量に対するＢＣ相間の分散電源容量の比率ｄとした場合、ｃとｄは、次式で表わすことができる。
ｃ＝ＢＣ相間の負荷容量／ＣＡ１相の負荷容量…式（２４）
ｄ＝ＢＣ相間の分散電源容量／ＣＡ１相の分散電源容量…式（２５）
【００５８】
また、ＣＡ２相の負荷容量に対するＢＣ相間の負荷容量比率をｅとし、ＣＡ２相の分散電源容量に対するＢＣ相間の分散電源容量の比率をｆとした場合、ｅとｆは、次式で表わすことができる。
ｅ＝ＢＣ相間の負荷容量／ＣＡ２相の負荷容量…式（２６）
ｆ＝ＢＣ相間の分散電源容量／ＣＡ２相の分散電源容量…式（２７）
【００５９】
そして、各低圧配電系統において、時刻ｔにおけるＣＡ１相の負荷量をＰｂａｓｅ１（ｔ）とし、ＣＡ１相の分散電源出力をＰｐｖ１（ｔ）とした場合、時刻ｔにおける高圧配電系統からみたＢＣ相間の有効電力Ｐｂｃ（ｔ）およびＣＡ１相の有効電力Ｐｃａ１（ｔ）は、次式で表わすことができる。
Ｐｂｃ（ｔ）＝ｃ・Ｐｂａｓｅ１（ｔ）−ｄ・Ｐｐｖ１（ｔ）…式（２８）
Ｐｃａ１（ｔ）＝Ｐｂａｓｅ１（ｔ）−Ｐｐｖ１（ｔ）…式（２９）
【００６０】
また、時刻ｔにおけるＣＡ２相の負荷量をＰｂａｓｅ２（ｔ）とし、ＣＡ２相の分散電源出力をＰｐｖ２（ｔ）とした場合、時刻ｔにおける高圧配電系統からみたＢＣ相間の有効電力Ｐｂｃ（ｔ）およびＣＡ２相の有効電力Ｐｃａ２（ｔ）は、次式で表わすことができる。
Ｐｂｃ（ｔ）＝ｅ・Ｐｂａｓｅ２（ｔ）−ｆ・Ｐｐｖ２（ｔ）…式（３０）
Ｐｃａ２（ｔ）＝Ｐｂａｓｅ２（ｔ）−Ｐｐｖ２（ｔ）…式（３１）
【００６１】
式（２４）、（２５）、（２８）、および（２９）より、ＣＡ１相の分散電源出力Ｐｐｖ１（ｔ）は、次式の通り求めることができる。
Ｐｐｖ１（ｔ）＝Ｐｂｃ（ｔ）−ｃ・Ｐｃａ１（ｔ）／ｃ−ｄ…式（３２）
【００６２】
式（２６）、（２７）、（３０）、および（３１）より、ＣＡ２相の分散電源出力Ｐｐｖ２（ｔ）は、次式の通り求めることができる。
Ｐｐｖ２（ｔ）＝Ｐｂｃ（ｔ）−ｅ・Ｐｃａ２（ｔ）／ｅ−ｆ…式（３３）
【００６３】
一方、ＢＣ相間の分散電源出力は、ｄ・Ｐｐｖ１（ｔ）もしくはｆ・Ｐｐｖ２（ｔ）…式（３４）で求めることができる。
【００６４】
なお、上記説明では、ＢＣ相間およびＣＡ１相間またはＣＡ２相間の負荷容量比率および分散電源容量比率を用いて、ＣＡ１相間またはＣＡ２相間の分散電源出力を推定しているが、他の相間においても、上記同様の計算によって、各分散電源出力を求めることが可能である。
【００６５】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる分散電源出力推定装置は、意図的に４つの低圧配電系統３〜６の負荷容量および分散電源容量の比率に差異を持たせ、さらに、各相間に接続される低圧配電系統３〜６の各有効電力の内いずれか２つの有効電力を使うようにしたので、実施の形態１と同様に、低コストで分散電源出力を推定可能である。
【００６６】
実施の形態１および２の分散電源には、太陽光発電を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、風力発電設備などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明は、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用した分散電源出力推定装置に適用可能であり、特に、意図的に各低圧配電系統の負荷容量および分散電源容量の比率に差異を持たせことによって、低コストで分散電源出力を推定することができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００６８】
３，４，５，６  低圧配電系統
１０，１１，１２，１３  電圧／電流トランス
２０，２１，２２，２３  変圧器
３０，３１，３２，３３  通信線
４０，４１，４２，４３  低圧配電線
５０  分散電源出力推定装置
７０，７１，７２，７３  電力線
９０，９１，９２，９３  有効電力計測装置
ａ，ｃ，ｅ  負荷容量比率
ｂ，ｄ，ｆ  分散電源容量比率
Ｐａｂ（ｔ）  ＡＢ相間有効電力
Ｐｂｃ（ｔ）  ＢＣ相間有効電力
Ｐｃａ（ｔ），Ｐｃａ１（ｔ），Ｐｃａ２（ｔ）  ＣＡ相間有効電力
Ｐｂａｓｅ（ｔ），ａＰｂａｓｅ（ｔ），Ｐｂａｓｅ１（ｔ），ｃＰｂａｓｅ１（ｔ），Ｐｂａｓｅ２（ｔ），ｅＰｂａｓｅ２（ｔ）  負荷量
Ｐｐｖ（ｔ），ｂＰｐｖ（ｔ），Ｐｐｖ１（ｔ），ｄＰｐｖ１，Ｐｐｖ２（ｔ），ｆＰｐｖ２  分散電源出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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