(57)【要約】【課題】所定の地域範囲において、複数の蓄電池を対象としての充電または放電を行うにあたり、蓄電池に対応して備えられるインバータの電力損失が低減されるようにする。【解決手段】所定の地域範囲において複数の蓄電池の充放電を制御するにあたり、電力管理装置は、この地域範囲において蓄電池に対して充放電すべき総電力を算出する。電力管理装置は、蓄電池に対する充放電電力の変換のために複数の蓄電池ごとに備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する。そして、電力管理装置は、分配対象としての蓄電池の各々に対して分配電力が分配されるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出部と、
蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定部と、
前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御部と
を備えることを特徴とする電力管理装置。
【請求項２】
前記複数の蓄電池ごとの所定の状態を取得する蓄電池状態取得部をさらに備え、
前記分配電力決定部は、
前記インバータごとのインバータ効率特性と、複数の蓄電池ごとの所定の状態に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
【請求項３】
前記分配電力決定部は、
前記インバータごとのインバータ効率特性に対して設定された前記分配電力の下限値に基づいて、分配対象の蓄電池に対応するインバータが前記下限値以上で動作するように、前記分配対象の蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配電力を決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力管理装置。
【請求項４】
前記分配電力決定部は、
少なくとも前記総電力と前記複数の蓄電池ごとの所定の状態のうちの少なくとも１つの決定要素の変動に応じて、前記分配対象の蓄電池と、当該分配対象の蓄電池ごとの分配電力を決定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力管理装置。
【請求項５】
前記分配電力決定部は、
記憶部に予め記憶された前記インバータごとのインバータ効率特性に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電力管理装置。
【請求項６】
複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、
蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、
前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップと
を備えることを特徴とする電力管理方法。
【請求項７】
コンピュータに、
複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、
蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、
前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理装置、電力管理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電装置と蓄電池を備えたエネルギー管理システムが知られるようになっている。このようなエネルギー管理システムとして、以下のような蓄電池システムが知られている。
つまり、蓄電池システムは、太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電するＤＣ／ＤＣコンバータを備える。また、この蓄電池システムは、充電器から蓄電池への商用電力の充電のオンオフを切り替える第１スイッチと、ＤＣ／ＤＣコンバータから蓄電池への太陽光発電電力の充電をオンオフするための第２スイッチを備える。そのうえで、この蓄電池システムは、太陽光発電電力を蓄電池に充電する際には、第１スイッチをオフにして、第２スイッチをオンにする（例えば、特許文献１参照）。これにより、太陽光発電の余剰電力が定格充電電力より少なくとも、この余剰電力を、商用系統からの買電を生じさせることなく蓄電池に充電することができる。
【０００３】
また、複数の需要家からなるコミュニティにおいて電力管理を行う電力管理システムも知られている。一例として、太陽光発電設備と電気給湯器の少なくとも１つを備える複数の需要家からなるコミュニティにおいて、太陽光発電設備の余剰電力の予測結果に基づいて、系統電力の使用量と、その使用量に応じて課せられる電気料金との少なくとも一方が軽減するように蓄熱運転パターンを作成するという電力管理システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４４７３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−５５０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、蓄電池には、充放電電力を交流と直流との間で変換するためのインバータが備えられる。このインバータは、電力が一定以下になると著しく効率が低下するという特性を有している。このために、例えば特許文献１のように定格未満の電力で蓄電池に充電または放電を行った場合には、インバータにおける効率低下により相当の電力損失が発生してしまい、消費電力の点で不利になるという問題が生じる。
しかし、特許文献１では、小電力の状態におけるインバータの効率低下については考慮されておらず、これを防止するための構成は示されていない。この点については、特許文献２においても同様である。つまり、特許文献２は、太陽光発電設備の余剰電力の予測結果に基づいて電気給湯器に対する蓄熱運転パターンをどのように制御するかという点について開示しているものであって、定格未満のような小電力によって運転を行った際のインバータの電力損失については考慮されていない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、所定の地域範囲において、複数の蓄電池を対象としての充電または放電を行うにあたり、蓄電池に対応して備えられるインバータの電力損失が低減されるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様としての電力管理装置は、複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出部と、蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定部と、前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御部とを備える。
【０００８】
また、本発明の電力管理装置においては、前記複数の蓄電池ごとの所定の状態を取得する蓄電池状態取得部をさらに備え、前記分配電力決定部は、前記インバータごとのインバータ効率特性と、複数の蓄電池ごとの所定の状態に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定するようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の電力管理装置において、前記分配電力決定部は、前記インバータごとのインバータ効率特性に対して設定された前記分配電力の下限値に基づいて、分配対象の蓄電池に対応するインバータが前記下限値以上で動作するように、前記分配対象の蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配電力を決定してもよい。
【００１０】
また、本発明の電力管理装置において、前記分配電力決定部は、少なくとも前記総電力と前記複数の蓄電池ごとの所定の状態のうちの少なくとも１つの決定要素の変動に応じて、前記分配対象の蓄電池と、当該分配対象の蓄電池ごとの分配電力を決定してもよい。
【００１１】
また、本発明の電力管理装置において、前記分配電力決定部は、記憶部に予め記憶された前記インバータごとのインバータ効率特性に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定してもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様としての電力管理方法は、複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップとを備える。
【００１３】
また、本発明の一態様としてのプログラムは、コンピュータに、複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも１つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップとを実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば所定の地域範囲において、複数の蓄電池を対象としての充電または放電を行うにあたり、蓄電池に対応して備えられるインバータの電力損失が低減されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における電力管理システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態における電力管理装置の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるインバータ効率特性テーブルの構造例を示す図である。
【図４】本実施形態におけるインバータ効率特性の例を示す図である。
【図５】本実施形態の電力管理システムにおける充電制御に対応する部位を示す図である。
【図６】第１の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図７】本実施形態の電力管理システムにおける放電制御に対応する部位を示す図である。
【図８】第１の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における電力管理装置の構成例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１２】第３の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１４】第４の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１５】第４の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１６】第５の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１７】第５の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１８】第６の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【図１９】第６の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施形態＞
［電力管理システムの全体構成例］
図１は、本発明の実施形態における電力管理システムの全体構成例を示している。本実施形態における電力管理システムは、例えば、所定の地域範囲における複数の需要家に対応する住宅、商業施設、産業施設などの需要家施設における電力を一括して管理するものである。このような電力管理システムは、例えばＴＥＭＳ（Town Energy Management System）やＣＥＭＳ（Community Energy Management System）などといわれるものに対応する。
【００１７】
本実施形態の電力管理システムは、図１において電力管理地域１として示す一定範囲の地域における需要家施設１０ごとの電気設備を対象として電力管理を行う。需要家施設１０は、例えば、住宅、商業施設、あるいは産業施設などに該当する。これらの需要家施設１０には、それぞれ商用電源２が分岐して供給される。
【００１８】
１つの需要家施設１０は、例えば太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６及び施設別制御部１０７を備える。
【００１９】
太陽電池１０１は、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換する電力発生装置である。太陽電池１０１は、例えば需要家施設１０の屋根などのように太陽光を効率的に受けられる場所に設置されることで、太陽光を電力に変換する。
【００２０】
パワーコンディショナ１０２は、太陽電池１０１から出力される直流の電力を交流に変換する。
【００２１】
蓄電池１０３は、充電のために入力される電力を蓄積し、また、蓄積した電力を放電して出力する。この蓄電池１０３には、例えばリチウムイオン電池などを採用することができる。
【００２２】
インバータ１０４は、複数の蓄電池１０３ごとに対応して備えられるもので、蓄電池１０３に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池１０３から放電により出力される電力の直流交流変換を行う。つまり、蓄電池１０３が入出力する電力の双方向変換を行う。
具体的に、蓄電池１０３に対する充電時には、商用電源２またはパワーコンディショナ１０２から電力経路切替部１０５を介して充電のための交流の電力がインバータ１０４に供給される。インバータ１０４は、このように供給される交流の電力を直流に変換し、蓄電池１０３に供給する。
また、蓄電池１０３の放電時には、蓄電池１０３から直流の電力が出力される。インバータ１０４は、このように蓄電池１０３から出力される直流の電力を交流に変換して電力経路切替部１０５に供給する。
【００２３】
電力経路切替部１０５は、施設別制御部１０７の制御に応じて電力経路の切り替え行う。この際、施設別制御部１０７は、電力管理装置２００の指示に応じて、電力経路切替部１０５を制御することができる。
【００２４】
上記の制御に応じて、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、商用電源２を負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。
【００２５】
また、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、太陽電池１０１により発生された電力をパワーコンディショナ１０２から負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。
【００２６】
また、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、商用電源２と太陽電池１０１の一方または両方から供給される電力をインバータ１０４経由で蓄電池１０３に充電するように電力経路を形成することができる。
【００２７】
また、電力経路切替部１０５は、同じ需要家施設１０において、蓄電池１０３から放電により出力させた電力を、インバータ１０４経由で負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。ことができる。
【００２８】
さらに、電力経路切替部１０５は、太陽電池１０１により発生された電力を、例えば商用電源２の電力系統を経由して、他の需要家施設１０における蓄電池に対して供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部１０５は、蓄電池１０３の放電により出力される電力を、他の需要家施設１０における負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。
【００２９】
負荷１０６は、需要家施設１０において自己が動作するために電力を消費する機器や設備などを一括して示したものである。
【００３０】
施設別制御部１０７は、需要家施設１０における電気設備（太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６のすべてまたは一部）を制御する。
【００３１】
電力管理装置２００は、電力管理地域１に属する需要家施設１０全体における電気設備を対象として電力制御を実行する。このために、図１における電力管理装置２００は、需要家施設１０における施設別制御部１０７の各々と相互通信可能なように接続される。これにより、電力管理装置２００は、施設別制御部１０７に対する制御によって、その施設別制御部１０７の管理下にある電気設備を制御することができる。
【００３２】
なお、例えば施設別制御部１０７を省略して電力管理装置２００が、各需要家施設１０における電気設備などを直接制御するようにしてもよい。しかし、本実施形態では、電力管理装置２００と施設別制御部１０７を備えた構成として、電力管理地域１全体と、需要家施設１０とで制御を階層化することにより、電力管理装置２００の制御の複雑化を回避している。
【００３３】
また、電力管理地域１内の需要家施設１０のうちの一部において、例えば太陽電池１０１や、蓄電池１０３及びインバータ１０４を備えないものがあってもよい。
【００３４】
ここで、例えば日中は、太陽電池１０１により電力が発生される一方で、例えば需要家施設１０における人の存在数が少ないような状態では、負荷１０６の消費電力が相当に小さくなる。このような状態では、電力管理地域１全体の太陽電池１０１により発生される電力の総量が、同じ電力管理地域１全体の負荷１０６が必要とする電力の総量を超える場合がある。このような場合、電力管理地域１全体の負荷１０６に電力管理地域１全体の太陽電池１０１により発生される電力を供給しても、電力管理地域１全体の太陽電池１０１の電力に余剰が生じる。
このように生じた余剰電力は、例えば電力管理地域１において設置されている蓄電池１０３に充電して蓄積させれば、有効に利用できることとなって好ましい。
【００３５】
しかし、インバータ１０４は、電力が一定以上の状態では高効率を維持するが、電力が一定未満の状態では効率の低下が顕著になるという特性を有している。
そして、上記のような余剰電力は相当に小さい場合が多い。このために、電力管理地域１における太陽電池１０１の余剰電力を、例えば、需要家施設１０ごとの蓄電池１０３に分配して充電したとすれば、各インバータ１０４の電力は相当に小さくなってしまい、電力損失が大幅に増加してしまうことになる。あるいは、需要家施設１０ごとにおいて個別に太陽電池１０１の余剰電力を蓄電池１０３に充電したとしても、この問題は同様に生じる。また、この問題は、電力管理地域１において、蓄電池１０３から放電させた電力を負荷１０６に供給する場合にも同様に生じる。
【００３６】
そこで、本実施形態の電力管理装置２００は、電力管理地域１内の蓄電池１０３に対して充電または放電を行うときには、以降説明するように、インバータ１０４の電力損失の低減を図りながら蓄電池１０３への充放電動作を制御する。
【００３７】
［電力管理装置の構成］
図２は、蓄電池１０３への充放電動作を制御するための電力管理装置２００の構成例を示している。
電力管理装置２００は、総電力算出部２０１と、分配電力決定部２０２と、電力制御部２０３と、インバータ効率特性記憶部２０４とを備える。
【００３８】
総電力算出部２０１は、電力管理地域１において、複数の蓄電池１０３の群に対して充電すべき総電力（充電総電力）または複数の蓄電池１０３の群から放電させるべき総電力（放電総電力）を算出する。なお、以降において、充電総電力と放電総電力とで特に区別しない場合には、総電力と記載する。
【００３９】
また、分配電力決定部２０２は、インバータ１０４ごとのインバータ効率特性に基づいて複数の蓄電池１０３のうちから少なくとも１つの蓄電池１０３を総電力の分配対象として決定する。また、これとともに、分配電力決定部２０２は、決定された分配対象としての蓄電池１０３ごとに分配する分配電力を決定する。
【００４０】
電力制御部２０３は、分配対象としての蓄電池の各々に決定された分配電力が分配されるように制御する。
【００４１】
インバータ効率特性記憶部（記憶部）２０４は、分配電力決定部２０２が利用するインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を予め記憶する。換言すれば、インバータ効率特性記憶部２０４は、電力管理地域１において備えられるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を記憶する。
１つのインバータ効率特性は、対応のインバータ１０４についての電力に応じた効率の変動特性を示す。そのうえで、インバータ効率特性記憶部２０４は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性をインバータ効率特性テーブルに格納するように記憶する。
【００４２】
［インバータ効率特性テーブルの構造例］
図３は、インバータ効率特性記憶部２０４が記憶するインバータ効率特性テーブル２４０の構造例を示す図である。
この図に示すインバータ効率特性テーブル２４０における１つのレコードが１つのインバータ１０４に対応する。１つのレコードは、施設別制御部識別子２４１と、施設別制御部アドレス２４２と、インバータ効率特性２４３を示している。
【００４３】
施設別制御部識別子２４１は、対応のインバータ１０４を管理下におく施設別制御部１０７を特定する施設別制御部識別子を示す。
施設別制御部アドレス２４２は、同じレコードの施設別制御部識別子２４１が示す施設別制御部１０７のアドレスを示す。
インバータ効率特性２４３は、対応のインバータ１０４についてのインバータ効率特性を示す。
このように、インバータ効率特性２４３が施設別制御部識別子２４１と対応付けられていることで、インバータ効率特性２４３が対応するインバータ１０４を特定することができる。また、施設別制御部アドレス２４２は、例えば電力制御部２０３が蓄電池１０３の充電または放電のための電力を制御するにあたって、その蓄電池１０３を管理下におく施設別制御部１０７と通信を行う際に使用する。
【００４４】
図４は、インバータ効率特性２４３として示されるインバータ効率特性の例を示している。この図からも理解されるように、インバータ１０４は、定格から境界値αとして示すまでの電力の区間においては高効率を維持するが、電力が境界値αから小さくなっていくのに応じて低下する傾向にある。
インバータ１０４の各々は、図４に示す特性と同様の傾向を有するのであるが、例えば、定格電力、定格電力時の効率の値、境界値αなどのパラメータがインバータ１０４のメーカや機種などに応じて異なる。インバータ効率特性２４３には、このようなインバータ１０４ごとの特性の相違が反映される。また、図４に示す特性は、例えば蓄電池１０３への充電時（交流直流変換時）または放電時（直流交流変換時）に対応するものであるが、本実施形態におけるインバータ効率特性２４３は、充電時と放電時との両者に対応する特性を含む。
【００４５】
［電力管理装置の充電制御］
次に、電力管理装置２００が、電力管理地域１における蓄電池１０３の群に対して充電を行う場合の制御例について説明する。ここでは、電力管理地域１における太陽電池１０１の群により発生した電力を負荷１０６の群に供給した際の余剰電力を蓄電池１０３の群に対して充電する場合を例に挙げる、
【００４６】
図５は、図１の電力管理システムにおける各需要家施設１０の太陽電池１０１（１０１−１〜１０１−ｎ）、パワーコンディショナ１０２（１０２−１〜１０２−ｎ）、蓄電池１０３（１０３−１〜１０３−ｎ）、インバータ１０４（１０４−１〜１０４−ｎ）及び負荷１０６（１０６−１〜１０６−ｎ）の間の電力系統を模式的に示している。
なお、この図の例では、太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４及び負荷１０６について、それぞれがｎ個で同数である場合を示している。これは一例であり、太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４及び負荷１０６は、それぞれの数が異なっていてもよい。
【００４７】
図５を参照して、本実施形態における電力管理装置２００が実行する蓄電池１０３の群に対する充電制御の概要について説明する。
この場合において、太陽電池１０１−１〜１０１−ｎの各々にて発電された電力は、それぞれ、パワーコンディショナ１０２−１〜１０２−ｎにより交流に変換されて、それぞれ、対応の負荷１０６−１〜１０６−ｎに供給される。
このときに、パワーコンディショナ１０２−１〜１０２−ｎから出力された電力の総量が、負荷１０６−１〜１０６−ｎにおいて必要な電力の総量よりも多いとき、両者の差分が太陽電池１０１の群による余剰電力の総量（総電力）ｐとなる。
電力管理装置２００における総電力算出部２０１は、太陽電池１０１の余剰電力を充電しようする際には、上記のように余剰電力としての総電力ｐを算出すればよい。
【００４８】
この際において、例えば、総電力ｐを、すべての蓄電池１０３−１〜１０３−ｎに分配すると、前述のように、インバータ１０４−１〜１０４−ｎが境界値α未満の電力で動作することになり、電力損失が増加する。
【００４９】
これに対して、本実施形態の電力管理装置２００は、例えば以下のように、充電対象とする蓄電池１０３を決定する。
つまり、電力管理装置２００における分配電力決定部２０２は、インバータ効率特性記憶部２０４に記憶されるインバータ効率特性テーブル２４０を参照して、各インバータの効率（電力損失）と電力との関係を認識する。そのうえで、蓄電池１０３−１〜１０３−ｎのうちから、例えば、総電力ｐを分配したときに、インバータ１０４における損失が一定以下（効率が一定以上）となる電力で充電可能な１以上の蓄電池１０３を充電対象として決定する。また、この際に、充電対象としての蓄電池１０３ごとに総電力ｐをどれだけ分配して充電すべきかについても決定する。
【００５０】
そして、電力制御部２０３は、上記のように決定された分配電力が充電されるように、分配対象の蓄電池１０３を制御する。
具体的に、電力制御部２０３は、分配対象の蓄電池１０３を備える需要家施設１０の施設別制御部１０７に対して、それぞれ、分配電力決定部２０２により決定された分配電力を指示する。施設別制御部１０７は、指示された分配電力により充電が行われるように同じ需要家施設１０における蓄電池１０３を制御する。
【００５１】
ここで、第１の実施形態の分配電力決定部２０２が実行する分配対象の蓄電池１０３と分配対象の蓄電池１０３ごとの分配電力を決定するためのアルゴリズムは、例えば、下記の式１により表される関数における損失Ｌを最小化する「ｉ」と「ｐｉ」を求める処理とすることができる。
下記の式１における損失Ｌは、インバータ１０４−１〜１０４−ｎの各損失の総量を示す。また、ηｉ（ｐｉ）は、ｉ番目のインバータ１０４−ｉのインバータ効率特性における分配電力ｐｉのときの効率ηｉを示す。また、ｗｉは、ｉ番目のインバータ１０４−ｉのインバータ効率特性における定格を示す。
【００５２】
【数１】
2014030334.tif 000003
【００５３】
［充電制御のための処理手順例］
図６のフローチャートは、第１の実施形態における電力管理装置２００が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。
【００５４】
まず、総電力算出部２０１は、電力管理地域１における各太陽電池１０１の余剰電力を取得する（ステップＳ１０１）。
このために、例えば総電力算出部２０１は、需要家施設１０における施設別制御部１０７のそれぞれに対して、太陽電池１０１の余剰電力の通知を要求する。この要求に応じて施設別制御部１０７の各々は、自己の管理下における太陽電池１０１の余剰電力を求める。この余剰電力は、例えば同じ需要家施設１０において太陽電池１０１が発生している電力と、負荷１０６に供給される電力との差分として求めることができる。施設別制御部１０７は、このように求めた太陽電池１０１の余剰電力を電力管理装置２００に通知する。
電力管理装置２００における総電力算出部２０１は、このように各施設別制御部１０７から通知される太陽電池１０１の余剰電力を取得する。
【００５５】
総電力算出部２０１は、ステップＳ１０１により取得した太陽電池１０１ごとの余剰電力を例えば合計することで、太陽電池１０１の群における余剰電力の総量（総電力ｐ）を算出する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
次に、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を、インバータ効率特性記憶部２０４が記憶するインバータ効率特性テーブル２４０から読み出して取得する（ステップＳ１０３）。
【００５７】
次に、分配電力決定部２０２は、ステップＳ１０２により算出した余剰電力の総量と、ステップＳ１０３により取得したインバータ効率特性を利用し、先の式１に基づいて、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池ごとの分配電力を決定する（ステップＳ１０４）。
【００５８】
電力制御部２０３は、ステップＳ１０４の決定結果にしたがって、分配対象として決定された蓄電池１０３ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する（ステップＳ１０５）。
【００５９】
このように蓄電池１０３の群に対する充電制御が行われることで、分配対象として決定された蓄電池１０３に対応するインバータ１０４は、例えば定格近傍で電力変換を行うように動作することになる。これにより、分配対象として決定された蓄電池１０３に対応するインバータ１０４は、いずれも高効率が維持され、電力損失が低減される。
一方、分配対象として決定されなかった蓄電池１０３に対しては充電のための電力が供給されない。したがって、分配対象として決定されなかった蓄電池１０３に対応するインバータ１０４において電力損失は発生しない。
この結果、電力管理地域１における蓄電池１０３の群を対象として充電を行うにあたってのインバータ１０４の群における電力損失が低減される。
【００６０】
［電力管理装置の放電制御］
次に、第１の実施形態として、電力管理装置２００が電力管理地域１における蓄電池１０３を対象として行う放電制御について説明する。
【００６１】
図７は、図１の電力管理システムにおける各需要家施設１０の蓄電池１０３（１０３−１〜１０３−ｎ）、インバータ１０４（１０４−１〜１０４−ｎ）及び負荷１０６（１０６−１〜１０６−ｎ）の間の電力系統を模式的に示している。
【００６２】
蓄電池１０３の群において蓄積された電力を放電させて負荷１０６の群に供給しようとする場合、負荷１０６の群が必要とする電力の総量である総電力ｐは、図示するように、インバータ１０４のそれぞれにおいて交流変換された後に出力された電力ｐ１〜ｐｎの和である。
【００６３】
この際において、例えば、総電力ｐを得るために、すべての蓄電池１０３−１〜１０３４−ｎを放電させたとすると、インバータ１０４−１〜１０４−ｎが境界値α未満の電力で動作することになり、電力損失が増加する可能性がある。
【００６４】
そこで、第５の実施形態の電力管理装置２００は、例えば先の第１の実施形態に準じて、以下のように放電のための電力を分配する（割り当てる）べき分配対象としての蓄電池１０３を決定する。
つまり、電力管理装置２００における分配電力決定部２０２は、インバータ効率特性記憶部２０４に記憶されるインバータ効率特性テーブル２４０を参照して、各インバータの効率（電力損失）と電力との関係を認識する。そのうえで、蓄電池１０３−１〜１０３−ｎのうちから、例えば、総電力ｐを分配したときに、インバータ１０４における損失が一定以下（効率が一定以上）となる電力で放電可能な１以上の蓄電池１０３を充電対象として決定する。また、この際に、充電対象としての蓄電池１０３ごとに総電力ｐをどれだけ分配して充電すべきかについても決定する。
【００６５】
そして、放電時においても、先の式１を利用して、損失Ｌを最小化する「ｉ」と「ｐｉ」を求めることにより、分配対象の蓄電池１０３と分配電力（放電電力）を求めるようにすればよい。
【００６６】
［放電制御のための処理手順例］
図８のフローチャートは、第１の実施形態における電力管理装置２００が放電制御のために実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図６と同様の処理については同一符号を付している。
まず、放電制御における総電力算出部２０１は、負荷１０６のそれぞれが必要とする電力（負荷電力）を取得する（ステップＳ１０１ａ）。
このために、総電力算出部２０１は、施設別制御部１０７のそれぞれに対して、負荷電力の通知を要求する。この要求に応答して、施設別制御部１０７は、それぞれ、自己の管理下にある負荷１０６の負荷電力を計測し、計測した負荷電力を電力管理装置２００に通知する。総電力算出部２０１は、このように各施設別制御部１０７から通知された負荷電力を取得する。
【００６７】
次に、総電力算出部２０１は、負荷１０６の群が必要とする電力の総量、つまり総電力ｐを算出する（ステップＳ１０２ａ）。このためには、総電力算出部２０１は、ステップＳ１０１ａにより取得した負荷電力の総和を算出すればよい。
以降、図８におけるステップＳ１０３、Ｓ１０４の処理は、図６と同様である。ただし、ステップＳ１０４において、分配電力決定部２０２は、分配対象として、負荷１０６の群が必要とする総電力ｐをまかなうための蓄電池１０３を決定する。また、ステップＳ１０４において、分配電力決定部２０２は、分配対象の蓄電池１０３ごとに、放電により出力させるべき電力を分配電力として決定する。
そして、電力制御部２０３は、分配対象の蓄電池１０３から、それぞれについて決定された分配電力による電力が出力されるように放電制御を実行する（ステップＳ１０５ａ）。
このように処理が実行されることで、蓄電池１０３から放電させる場合においても、インバータ１０４の電力損失を低減させることができる。
【００６８】
＜第２の実施形態＞
［電力管理装置の構成例］
続いて、第２の実施形態について説明する。
図９は、第２の実施形態における電力管理装置２００の構成例を示している。なお、この図において図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図９に示す電力管理装置２００は、図２の構成に対してさらに蓄電池状態取得部２０５を備える。
蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの所定の状態を取得する。第２の実施形態における蓄電池状態取得部２０５は、蓄電池１０３ごとの所定の状態として、充電率を取得する。充電率は、例えば蓄電池１０３において残っている充電容量を満充電のときの充電容量との比率により示すものである。充電率は、例えばＳＯＣ（State Of Charge）ともいう。
このために、蓄電池状態取得部２０５は、例えば電力管理地域１における施設別制御部１０７の各々に対して充電率の通知を要求する。この要求に応じて、施設別制御部１０７は、それぞれ、自己の管理下にある蓄電池１０３の充電率を検出し、検出した充電率を電力管理装置２００に通知する。蓄電池状態取得部２０５は、このように施設別制御部１０７の各々から通知された充電率を取得する。
【００７０】
分配電力決定部２０２は、総電力算出部２０１が算出した蓄電池１０３の余剰電力の総量と、インバータ１０４ごとのインバータ効率特性と、蓄電池状態取得部２０５が取得した蓄電池１０３ごとの充電率とに基づいて、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定する。
【００７１】
一例として、第２の実施形態における分配電力決定部２０２は、例えば、以下の式２としての関数における損失Ｌを最小化する「ｉ」と「ｐｉ」を求めることによって、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定することができる。
なお、式２において、ＳＯＣｉは、ｉ番目の蓄電池１０３の充電容量を示す。
【００７２】
【数２】
2014030334.tif 000004
【００７３】
このように、第２の実施形態においては、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定するにあたり、蓄電池１０３ごとの充電率に応じて、より適切な蓄電池を分配対象として決定することが可能になる。
充電率が高い状態で蓄電池１０３に対する充放電が行われることによっては、蓄電池１０３の劣化が進行するのであるが、式２を利用したアルゴリズムによっては、充電率の低い蓄電池１０３を優先的に分配対象として決定していくことが可能になる。これにより、インバータの効率低下による電力損失の低減とともに、蓄電池１０３の劣化の進行を抑制することが可能になる。
【００７４】
［充電制御に対応する処理手順例］
図１０のフローチャートは、第２の実施形態における電力管理装置２００が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図６と同様のステップについては同一符号を付している。
【００７５】
まず、総電力算出部２０１は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの余剰電力を取得したうえで、その総量を算出する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。
また、これとともに、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの充電容量を取得する（ステップＳ１０２−１）。
【００７６】
また、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３）。
そして、分配電力決定部２０２は、余剰電力の総量とインバータ効率特性とに加え、ステップＳ１０２−１により取得した充電容量を利用して、先の式２に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ａ）。
【００７７】
電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ａにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する（ステップＳ１０５）。
【００７８】
［放電制御に対応する処理手順例］
図１１のフローチャートは、第２の実施形態において、電力管理装置２００が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１０及び図８と同様のステップについては同一符号を付している。
【００７９】
まず、総電力算出部２０１は、負荷１０６ごとに必要な電力を取得し（ステップＳ１０１ａ）、これらの総量である総電力ｐを算出する（ステップＳ１０２ａ）。
また、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの充電容量を取得し（ステップＳ１０２−１）、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３）。
【００８０】
分配電力決定部２０２は、先の式２に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ａ）。電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ａにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する（ステップＳ１０５ａ）。
【００８１】
＜第３の実施形態＞
［概要］
次に、第３の実施形態について説明する。
なお、第３の実施形態に対応する電力管理装置２００の構成は、例えば図２または図９と同様でよいが、ここでは、図９と同様である場合を例に説明する。
【００８２】
インバータ効率特性は、図３により示したように、定格から境界値αまでの区間は、電力が小さくなっていくのに対して効率がほぼ一定に保たれており、境界値αより小さくなると効率の低下が顕著になっている。このような特性であることを考慮すれば、例えば分配電力を定格まで引き上げなくとも、境界値α未満とならない程度の分配電力であれば、インバータ１０４について十分に高い効率を維持できるといえる。
【００８３】
そこで、第３の実施形態においては、インバータ１０４ごとのインバータ効率特性２４３に対して分配電力の下限値を設定する。この分配電力の下限値とは、例えば対応のインバータ１０４のインバータ効率特性２４３が示す特性において、効率を一定以上（電力損失が一定以下）に維持することのできる電力の最小値である。
この分配電力の下限値は、例えば図３の境界値αに基づいて設定することができる。具体的に、分配電力の下限値は、例えば境界値αと同じ値を設定してもよい。あるいは、インバータの損失増加を確実に回避するために、境界値αに一定のマージン値ｍｇを与えたα＋ｍｇを分配電力の下限値としてもよい。
【００８４】
また、本実施形態において、上記のように設定した分配電力の下限値の情報は、図３のインバータ効率特性テーブル２４０におけるインバータ効率特性２４３に含める。あるいは、図３のインバータ効率特性テーブル２４０のレコードごとに、インバータ効率特性２４３とは個別の情報として分配電力の下限値を格納してもよい。このように、分配電力の下限値は、インバータ効率特性２４３と対応付けられて記憶される。
【００８５】
そして、分配電力決定部２０２は、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定するにあたり、以下の情報を利用する。つまり、分配電力決定部２０２は、総電力算出部２０１が算出した蓄電池１０３の余剰電力の総量を利用する。
また、分配電力決定部２０２は、蓄電池状態取得部２０５が取得した蓄電池１０３ごとの充電率を利用する。また、分配電力決定部２０２は、インバータ１０４ごとのインバータ効率特性２４３を利用する。第２の実施形態において、インバータ効率特性２４３には分配電力の下限値が含まれる。つまり、第２の実施形態における分配電力決定部２０２は、図３に示されるようなインバータ効率特性自体の情報に加え、分配電力の下限値の情報を利用する。
【００８６】
一例として、第３の実施形態における分配電力決定部２０２は、例えば、以下の式３としての関数における損失Ｌを最小化する「ｉ」と「ｐｉ」を求めることによって、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定することができる。
この式３は、例えば関数自体は式２と同様である。ただし、制約条件において、下限値ｍｉｎ未満の分配電力ｐｉは０として扱う。
【００８７】
【数３】
2014030334.tif 000005
【００８８】
このように、第３の実施形態においては、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定するにあたり、下限値ｍｉｎをさらに利用することで、分配対象の蓄電池１０３に対応するインバータ１０４が下限値ｍｉｎ以上の電力で動作することが保証される。これにより、電力損失をさらに低減することが可能になる。
【００８９】
［充電制御に対応する処理手順例］
図１２のフローチャートは、第３の実施形態における電力管理装置２００が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１０と同様のステップについては同一符号を付している。
【００９０】
この図に示す処理において、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３Ａ）。ただし、この際において、分配電力決定部２０２は、インバータ効率特性テーブル２４０のインバータ効率特性２４３に含まれている分配電力の下限値ｍｉｎも同時に取得する。
【００９１】
分配電力決定部２０２は、ステップＳ１０２により取得された余剰電力の総量と、下限値ｍｉｎを含むインバータ効率特性と、充電容量とを利用して、先の式３に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｂ）。
【００９２】
電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ａにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する（ステップＳ１０５）。
【００９３】
［放電制御に対応する処理手順例］
図１３のフローチャートは、第３の実施形態において、電力管理装置２００が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１１及び図１２と同様のステップについては同一符号を付している。
【００９４】
まず、総電力算出部２０１は、負荷１０６ごとに必要な電力を取得し（ステップＳ１０１ａ）、これらの総量である総電力ｐを算出する（ステップＳ１０２ａ）。
また、蓄電池状態取得部２０５は、蓄電池１０３ごとの充電容量を取得する（ステップＳ１０２−１）。分配電力決定部２０２は、インバータ１０４ごとに、分配電力の下限値が設定されたインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３Ａ）。
【００９５】
分配電力決定部２０２は、先の式３に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｂ）。電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ｂにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する（ステップＳ１０５ａ）。
【００９６】
なお、第３の実施形態は、第１の実施形態のように充電率を利用せずに分配対象の蓄電池１０３と分配電力を決定する処理にも適用できる。
【００９７】
＜第４の実施形態＞
［概要］
次に、第４の実施形態について説明する。
太陽電池１０１ごとにおいて発生される電力や、蓄電池１０３ごとの充電容量などの、分配対象及び分配電力を決定するためのパラメータ（決定要素）は時間経過に応じて変化する。第４の実施形態は、例えば太陽電池１０１の余剰電力を蓄電池１０３に充電しているときのパラメータの変化に応じて、適宜、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定しようというものである。
なお、第４の実施形態に対応する電力管理装置２００の構成は、例えば図２または図９などと同様でよい。
【００９８】
［充電制御に対応する処理手順例］
図１４のフローチャートは、第４の実施形態における電力管理装置２００が実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１２と同様の処理には同一符号を付している。また、この図に示す処理は、電力管理装置２００が第３の実施形態に対応した図９の構成を採る場合に対応している。
【００９９】
図１４の処理においては、総電力算出部２０１は、太陽電池１０１ごとの余剰電力の取得と（ステップＳ１０１）、余剰電力の総量（総電力ｐ）の算出を実行する（ステップＳ１０２）。また、蓄電池状態取得部２０５は、蓄電池１０３ごとの充電率を取得する（ステップＳ１０２−１）。
【０１００】
そのうえで、分配電力決定部２０２は、最後のステップＳ１０２により算出された余剰電力の総量と、ステップＳ１０２−１により取得された蓄電池１０３ごとの充電率のうちの少なくとも１つについて変動があったか否かについて判定する（ステップＳ１０２Ａ）。
【０１０１】
変動が無ければ（ステップＳ１０２Ａ−ＮＯ）、総電力算出部２０１はステップＳ１０１に戻る。これに対して、変動があった場合（ステップＳ１０２Ａ−ＹＥＳ）、分配電力決定部２０２は、図１２と同様に、分配対象の蓄電池１０３と分配電力を決定する（ステップＳ１０３Ａ、Ｓ１０４Ｂ）。また、電力制御部２０３は、分配電力決定部２０２の決定結果にしたがって充電のための電力制御を実行する（ステップＳ１０５）。
【０１０２】
［放電制御に対応する処理手順例］
図１５のフローチャートは、第４の実施形態において、電力管理装置２００が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１３及び図１４と同様のステップについては同一符号を付している。
【０１０３】
まず、総電力算出部２０１は、負荷１０６ごとに必要な電力を取得し（ステップＳ１０１ａ）、これらの総量である総電力ｐを算出する（ステップＳ１０２ａ）。
また、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの充電容量を取得する（ステップＳ１０２−１）。
次に、分配電力決定部２０２は、ステップＳ１０２ａとステップＳ１０２−１により取得したパラメータ（総電力ｐ、蓄電池１０３ごとの充電容量）に変動があったか否かについて判定する（ステップＳ１０２Ａ）。ここで、変動が無ければ（ステップＳ１０２Ａ−ＮＯ）、総電力算出部２０１はステップＳ１０１ａに戻る。
一方、変動があれば（ステップＳ１０２Ａ−ＹＥＳ）、分配電力決定部２０２は、分配電力の下限値が設定されたインバータ効率特性をインバータごとに取得する（ステップＳ１０３Ａ）。そして、分配電力決定部２０２は、図１４に準じて、放電に対応する分配対象の蓄電池１０３と分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｂ）。電力制御部２０３は、分配電力決定部２０２の決定結果にしたがって放電のための電力制御を実行する（ステップＳ１０５ａ）。
【０１０４】
なお、上記のステップＳ１０２Ａでは、総電力ｐと蓄電池１０３ごとの充電容量との両者を対象として変動の有無についての判定を行っているが、例えば総電力ｐと蓄電池１０３ごとの充電容量のいずれか一方を対象として判定を行うようにしてもよい。つまり、分配電力決定部２０２は、少なくとも総電力ｐと複数の蓄電池１０３ごとの充電率のうちの少なくとも一方の決定要素の変動に応じて、分配対象の蓄電池１０３と、この分配対象の蓄電池１０３ごとの分配電力を決定してもよい。
また、第４の実施形態は、上記の第３の実施形態に適用できるだけではなく、第１の実施形態または第２の実施形態にも適用できる。
【０１０５】
また、インバータ効率特性２４３は、例えば、インバータ１０４の動作中における電力と効率を測定した結果を電力管理装置２００が収集することにより、逐次更新するようにしてもよい。このようにすれば、例えば、経時変化によるインバータ効率特性の変化に対応して、長期においてより的確に分配対象の蓄電池１０３と分配電力を決定することが可能になる。
【０１０６】
＜第５の実施形態＞
［概要］
次に、第５の実施形態について説明する。
第５の実施形態における電力管理装置２００は、図９に示した第２の実施形態の電力管理装置２００と同様の構成でよい。
ただし、第５の実施形態における蓄電池状態取得部２０５は、充電率に代えて、充放電サイクル数を取得する。１回の充放電サイクルとは、蓄電池１０３における充電とその後の放電であり、充放電サイクル数は、蓄電池１０３がこれまでに充放電サイクルを行った回数を示す。
【０１０７】
充放電サイクル数の取得のために、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における施設別制御部１０７の各々に対して充放電サイクル数の通知を要求する。施設別制御部１０７は、例えば自己の管理下にある蓄電池１０３の充放電サイクル数を管理している。施設別制御部１０７は、蓄電池状態取得部２０５からの要求に応じて、充放電サイクル数を電力管理装置２００に通知する。これにより、蓄電池状態取得部２０５は、施設別制御部１０７の各々から通知された充放電サイクル数を取得する。
【０１０８】
分配電力決定部２０２は、総電力算出部２０１が算出した蓄電池１０３の余剰電力の総量と、インバータ１０４ごとのインバータ効率特性と、蓄電池状態取得部２０５が取得した蓄電池１０３ごとの充放電サイクル数とに基づいて、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定する。
【０１０９】
一例として、第５の実施形態における分配電力決定部２０２は、以下の式４としての関数における損失Ｌを最小化する「ｉ」と「ｐｉ」を求めることによって、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定することができる。
なお、式４において、Ｎｉは、ｉ番目の蓄電池１０３の充放電サイクル数を示す。
【０１１０】
【数４】
2014030334.tif 000006
【０１１１】
このように、第５の実施形態においては、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定するにあたり、蓄電池１０３ごとの充放電サイクル数をさらに利用することで、蓄電池１０３ごとの充電率に応じて、より適切な蓄電池１０３を分配対象として決定することが可能になる。
つまり、蓄電池１０３は、充放電が行われるごとに性能が劣化していくのであるが、例えば、式５を利用したアルゴリズムによっては、充放電サイクル数の少ない蓄電池１０３を優先的に分配対象として決定していくことが可能になる。つまり、性能の良好な蓄電池１０３を優先的に分配対象として使用していくことが可能となる。
【０１１２】
［充電制御に対応する処理手順例］
図１６のフローチャートは、第５の実施形態における電力管理装置２００が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１０と同様のステップについては同一符号を付している。
【０１１３】
まず、総電力算出部２０１は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの余剰電力を取得したうえで、その総量を算出する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。
また、これとともに、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの充放電サイクル数を取得する（ステップＳ１０２−２）。
【０１１４】
また、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３）。
そして、分配電力決定部２０２は、余剰電力の総量とインバータ効率特性とに加え、ステップＳ１０２−２により取得した充放電サイクル数を利用して、先の式４に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｃ）。
【０１１５】
電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ｃにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する（ステップＳ１０５）。
【０１１６】
［放電制御に対応する処理手順例］
図１７のフローチャートは、第５の実施形態において、電力管理装置２００が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１１と同様のステップについては同一符号を付している。
【０１１７】
まず、総電力算出部２０１は、負荷１０６ごとに必要な電力を取得し（ステップＳ１０１ａ）、これらの総量である総電力ｐを算出する（ステップＳ１０２ａ）。
また、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの充放電サイクル数を取得し（ステップＳ１０２−２）、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３）。
【０１１８】
分配電力決定部２０２は、先の式４に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｃ）。電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ｃにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する（ステップＳ１０５ａ）。
【０１１９】
＜第６の実施形態＞
［概要］
次に、第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態における電力管理装置２００は、図９に示した第２の実施形態の電力管理装置２００と同様の構成でよい。
ただし、第６の実施形態における蓄電池状態取得部２０５は、蓄電池１０３ごとの容量劣化率を取得する。容量劣化率とは、蓄電池１０３の劣化の度合いを示す指標の１つであり、初期の満充電時の蓄電容量に対する現在の満充電時の蓄電容量の比率として求められる。蓄電池１０３は、劣化により満充電時の容量が低下していく。
【０１２０】
容量劣化率の取得のために、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における施設別制御部１０７の各々に対して容量劣化率の通知を要求する。施設別制御部１０７は、例えば自己の管理下にある蓄電池１０３の容量劣化率を管理している。施設別制御部１０７は、蓄電池状態取得部２０５からの要求に応じて、容量劣化率を電力管理装置２００に通知する。これにより、蓄電池状態取得部２０５は、施設別制御部１０７の各々から通知された容量劣化率を取得する。
【０１２１】
分配電力決定部２０２は、総電力算出部２０１が算出した蓄電池１０３の余剰電力の総量と、インバータ１０４ごとのインバータ効率特性と、蓄電池状態取得部２０５が取得した蓄電池１０３ごとの容量劣化率とに基づいて、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定する。
【０１２２】
一例として、第５の実施形態における分配電力決定部２０２は、例えば、以下の式５としての関数における損失Ｌを最小化する「ｉ」と「ｐｉ」を求めることによって、分配対象の蓄電池１０３と、分配対象の蓄電池１０３に対する分配電力を決定することができる。
なお、式５において、αｉは、ｉ番目の蓄電池１０３の容量劣化率を示す。
【０１２３】
【数５】
2014030334.tif 000007
【０１２４】
このように、第６の実施形態においては、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定するにあたり、蓄電池１０３ごとの容量劣化率をさらに利用している。そして、式５を利用したアルゴリズムによっては、容量劣化率の低い蓄電池１０３を優先的に分配対象として決定していくことが可能になる。つまり、第６の実施形態においても、性能の劣化が相対的に少ない蓄電池１０３を優先的に分配対象として使用していくことが可能となる。
【０１２５】
［充電制御に対応する処理手順例］
図１８のフローチャートは、第６の実施形態における電力管理装置２００が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１０と同様のステップについては同一符号を付している。
【０１２６】
まず、総電力算出部２０１は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの余剰電力を取得したうえで、その総量を算出する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。
また、これとともに、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの容量劣化率を取得する（ステップＳ１０２−３）。
【０１２７】
また、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３）。
そして、分配電力決定部２０２は、余剰電力の総量とインバータ効率特性とに加え、ステップＳ１０２−２により取得した容量劣化率を利用して、先の式５に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｄ）。
【０１２８】
電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ｄにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する（ステップＳ１０５）。
【０１２９】
［放電制御に対応する処理手順例］
図１９のフローチャートは、第６の実施形態において、電力管理装置２００が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図１１と同様のステップについては同一符号を付している。
【０１３０】
まず、総電力算出部２０１は、負荷１０６ごとに必要な電力を取得し（ステップＳ１０１ａ）、これらの総量である総電力ｐを算出する（ステップＳ１０２ａ）。
また、蓄電池状態取得部２０５は、電力管理地域１における蓄電池１０３ごとの容量劣化率を取得し（ステップＳ１０２−３）、分配電力決定部２０２は、電力管理地域１におけるインバータ１０４ごとのインバータ効率特性を取得する（ステップＳ１０３）。
【０１３１】
分配電力決定部２０２は、先の式５に基づいて、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定する（ステップＳ１０４Ｄ）。電力制御部２０３は、ステップＳ１０４Ｄにより分配対象として決定された蓄電池１０３ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する（ステップＳ１０５ａ）。
【０１３２】
なお、第５の実施形態と第６の実施形態においては、それぞれ、第３の実施形態のように分配電力の下限値を設定したうえで蓄電池１０３ごとの分配電力を決定してよい。つまり、第５の実施形態と第６の実施形態には、第３の実施形態の構成を適用してよい。
また、第５の実施形態と第６の実施形態においては、それぞれ、第４の実施形態と同様に太陽電池１０１の余剰電力を蓄電池１０３に充電しているときのパラメータの変化に応じて、適宜、分配対象の蓄電池１０３とその分配電力を決定してよい。つまり、第５の実施形態と第６の実施形態には、第４の実施形態の構成を適用してよい。
【０１３３】
また、図２及び図６における各機能部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより充放電制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１３４】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【０１３５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１３６】
１  電力管理地域
１０  需要家施設
１０１  太陽電池
１０２  パワーコンディショナ
１０３  蓄電池
１０４  インバータ
１０５  電力経路切替部
１０６  負荷
１０７  施設別制御部
２００  電力管理装置
２０１  総電力算出部
２０２  分配電力決定部
２０３  電力制御部
２０４  インバータ効率特性記憶部
２０５  蓄電池状態取得部
２４０  インバータ効率特性テーブル
２４１  施設別制御部識別子
２４２  施設別制御部アドレス
２４３  インバータ効率特性
【図１】
2014030334.tif 000008
【図２】
2014030334.tif 000009
【図３】
2014030334.tif 000010
【図４】
2014030334.tif 000011
【図５】
2014030334.tif 000012
【図６】
2014030334.tif 000013
【図７】
2014030334.tif 000014
【図８】
2014030334.tif 000015
【図９】
2014030334.tif 000016
【図１０】
2014030334.tif 000017
【図１１】
2014030334.tif 000018
【図１２】
2014030334.tif 000019
【図１３】
2014030334.tif 000020
【図１４】
2014030334.tif 000021
【図１５】
2014030334.tif 000022
【図１６】
2014030334.tif 000023
【図１７】
2014030334.tif 000024
【図１８】
2014030334.tif 000025
【図１９】
2014030334.tif 000026