(57)【要約】【課題】電力制御システム全体としてエネルギー損失を低減することができる電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムを提供する。【解決手段】電力制御システム１０における電力収支をゼロとするように制御し、且つ、第２の分散電源１６の充放電に係る各電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、その電力変換を行わないように制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の分散電源と、充電可能な第２の分散電源と、前記第１及び第２の分散電源が接続され電力変換を行うパワーコンディショナとを備える電力制御システムにおける各機器の電力を制御する電力制御装置であって、
前記電力制御システムにおける電力収支をゼロとするように制御し、且つ、前記第２の分散電源の充放電に係る各電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、前記電力変換を行わないように制御する、電力制御装置。
【請求項２】
前記電力制御システムにおける前記電力収支には、
入力電力として前記第１の分散電源からの供給電力と、前記第２の分散電源からの供給電力と、商用電源からの供給電力とが含まれ、
出力電力として前記商用電源から前記第２の分散電源に分配される電力と、前記商用電源に対する売電電力と、１以上の負荷機器による消費電力とが含まれる、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記負荷機器には蓄熱機器が含まれる、請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記第２の分散電源の充放電に係る電力変換には、前記第２の分散電源の放電電力に対して行われる電力変換と、前記第１の分散電源から前記第２の分散電源に分配される電力に対して行われる電力変換と、前記商用電源から前記第２の分散電源に分配される電力に対して行われる電力変換とが含まれる、請求項１から３の何れか一項に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記第１の分散電源は太陽光発電装置であり、前記第２の分散電源は蓄電装置である、請求項１から４の何れか一項に記載の電力制御装置。
【請求項６】
第１の分散電源と、充電可能な第２の分散電源と、前記第１及び第２の分散電源が接続され電力変換を行うパワーコンディショナと、各機器の電力を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、
前記電力制御装置は、
前記電力制御システムにおける電力収支をゼロとするように制御するステップと、
前記第２の分散電源の充放電に係る各電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、前記電力変換を行わないように制御するステップと
を含む、電力制御方法。
【請求項７】
第１の分散電源と、充電可能な第２の分散電源と、前記第１及び第２の分散電源が接続され電力変換を行うパワーコンディショナと、各機器の電力を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムであって、
前記電力制御装置は、前記電力制御システムにおける電力収支をゼロとするように制御し、且つ、前記第２の分散電源の充放電に係る電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、前記電力変換を行わないように制御する、電力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力需要家毎に設けられる電力制御装置（例えば、ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）によって、電力需要家に設けられる負荷機器や電力需要家に設けられる分散電源などを制御する電力制御システムが知られている。そして、蓄電装置の充放電を制御することによって、系統から供給される電力量（買電量）を最適化して、電力の購入料金を最小化するなどの技術が提案されている（例えば、特許文献１）。また、分散電源からの電力を負荷機器等に供給するため、ＤＣ／ＤＣ変換又はＤＣ／ＡＣ変換等の種々の電力変換を行うパワーコンディショナが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、電力量の最適化において、電力制御システム全体のエネルギー損失の低減も考慮することが望まれる。しかしながら、パワーコンディショナが行う電力変換においては、変換効率及び固定損失の両方による変換ロスが発生するが、従来、固定損失を考慮した電力制御はなされていなかった。
【０００５】
従って、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、電力制御システム全体としてエネルギー損失を低減することができる電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係る電力制御装置は、
第１の分散電源と、充電可能な第２の分散電源と、前記第１及び第２の分散電源が接続され電力変換を行うパワーコンディショナとを備える電力制御システムにおける各機器の電力を制御する電力制御装置であって、
前記電力制御システムにおける電力収支をゼロとするように制御し、且つ、前記第２の分散電源の充放電に係る各電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、前記電力変換を行わないように制御する。
【０００７】
また本発明に係る電力制御装置は、
前記電力制御システムにおける前記電力収支には、
入力電力として前記第１の分散電源からの供給電力と、前記第２の分散電源からの供給電力と、商用電源からの供給電力とが含まれ、
出力電力として前記商用電源から前記第２の分散電源に分配される電力と、前記商用電源に対する売電電力と、１以上の負荷機器による消費電力とが含まれる。
【０００８】
また本発明に係る電力制御装置は、
前記負荷機器には蓄熱機器が含まれる。
【０００９】
また本発明に係る電力制御装置は、
前記第２の分散電源の充放電に係る電力変換には、前記第２の分散電源の放電電力に対して行われる電力変換と、前記第１の分散電源から前記第２の分散電源に分配される電力に対して行われる電力変換と、前記商用電源から前記第２の分散電源に分配される電力に対して行われる電力変換とが含まれる。
【００１０】
また本発明に係る電力制御装置は、
前記第１の分散電源は太陽光発電装置であり、前記第２の分散電源は蓄電装置である。
【００１１】
また本発明に係る電力制御方法は、
第１の分散電源と、充電可能な第２の分散電源と、前記第１及び第２の分散電源が接続され電力変換を行うパワーコンディショナと、各機器の電力を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、
前記電力制御装置は、
前記電力制御システムにおける電力収支をゼロとするように制御するステップと、
前記第２の分散電源の充放電に係る各電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、前記電力変換を行わないように制御するステップとを含む。
【００１２】
また本発明に係る電力制御システムは、
第１の分散電源と、充電可能な第２の分散電源と、前記第１及び第２の分散電源が接続され電力変換を行うパワーコンディショナと、各機器の電力を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムであって、
前記電力制御装置は、前記電力制御システムにおける電力収支をゼロとするように制御し、且つ、前記第２の分散電源の充放電に係る電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失以下である場合、前記電力変換を行わないように制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システムによれば、電力制御システム全体としてエネルギー損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力制御装置を含む電力制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電力制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電力経路を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電力変換における入力電力と出力電力との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電力制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る電力制御システムによる電力削減効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施の形態）
まず、本発明の一実施形態に係る電力制御装置を含む電力制御システム１０について説明する。本実施形態に係る電力制御装置を含む電力制御システム１０は、電力系統（商用電源）から供給される電力の他に、分散電源を備える。分散電源としては、好適には例えば太陽光発電などによって直流電力を供給するシステム、及び直流電力を充放電することができる蓄電池システムを備える。
【００１７】
また、電力を供給するシステムは、太陽光発電によって電力を供給するシステムに限定されるものではなく、例えばＳＯＦＣ（Solid Oxide Fuel Cell）などの燃料電池を含む燃料電池システムなど、種々の発電システムとすることができる。以下、本実施形態においては、第１の分散電源１５として太陽光発電装置１５を備え、さらに第２の分散電源１６として蓄電装置１６を備える例について説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る電力制御装置を含む電力制御システム１０の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電力制御システム１０は、通信端末１１と、電力制御装置１２と、スマートメータ１３と、パワーコンディショナ１４と、太陽光発電装置１５と、蓄電装置１６と、分電盤１７と、負荷機器１８と、蓄熱機器１９とを備える。
【００１９】
図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力経路を示す。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号又は通信される情報の経路を示す。当該破線が示す通信は有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。無線通信をする場合、無線ルータを介して通信が行われる。無線ルータは電力制御装置１２に内蔵されていてもよく、また電力制御装置１２とは別に備えられてもよい。
【００２０】
制御信号及び情報の通信には、物理層、論理層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、電力制御装置１２と、通信端末１１、スマートメータ１３、及びパワーコンディショナ１４との通信には、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の近距離通信方式による通信を採用することができる。また、電力制御装置１２と負荷機器１８との通信には、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）等、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層の上で、各種プロトコル、例えばＺｉｇＢｅｅ  ＳＥＰ２．０（Smart Energy Profile2.0）、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）等のような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。以下、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）を、電力制御装置１２が、通信端末１１、スマートメータ１３、パワーコンディショナ１４、負荷機器１８、及び蓄熱機器１９との通信を行う場合に採用するケースを例に説明を行う。
【００２１】
電力制御システム１０は、商用電源５０からの供給電力の他、太陽光発電装置１５からの供給電力、蓄電装置１６からの供給電力を、負荷機器１８及び蓄熱機器１９に供給可能である。ここで太陽光発電装置１５からの供給電力とは、太陽光発電装置１５の発電電力に対してパワーコンディショナ１４が電力変換を行ったものである。また蓄電装置１６からの供給電力とは、蓄電装置１６の放電電力に対してパワーコンディショナ１４が電力変換を行ったものである。
【００２２】
通信端末１１は、電力制御装置１２が送信する情報を表示する。例えば通信端末１１は、消費電力の履歴情報等を表示する。
【００２３】
電力制御装置１２は、図１に示す電力制御システム１０における各機器の電力を制御及び管理する。電力制御装置１２の構成についての詳細は後述する。
【００２４】
スマートメータ１３は、商用電源５０に接続されて、商用電源５０から供給される電力を計測する。また、スマートメータ１３は、分電盤１７にも接続されて、太陽光発電装置１５が発電してパワーコンディショナ１４から分電盤１７を介して電力会社に売電する電力を計測する。スマートメータ１３は、計測した電力を、電力制御装置１２に通知可能である。
【００２５】
また、スマートメータ１３は、系統ＥＭＳ（Energy Management System）６０から、例えば電力に関する予測などの情報を受信可能である。ここで、系統ＥＭＳ６０は、電力に関する各種の予測及び制御などを行う設備であり、一般的には、例えば電力会社などに設置される。系統ＥＭＳ６０は、例えばＭＤＭＳ（メータデータマネジメントシステム）を構成するものを採用可能である。この系統ＥＭＳ６０は、各種の電力に関する情報を記憶する記憶媒体６１を有しており、スマートメータ１３が計測した結果の情報を収集して蓄積することもできる。また、系統ＥＭＳ６０は、インターネットなどの外部ネットワーク７０に接続可能である。
【００２６】
パワーコンディショナ１４は、太陽光発電装置１５及び蓄電装置１６からの直流の電力に対する電力変換を行い、昇圧及び交流の電力への変換を行う。パワーコンディショナ１４は、変換した交流の電力を、分電盤１７で複数に分岐した支幹を介して各負荷機器１８及び蓄熱機器１９に供給する。また、パワーコンディショナ１４は、太陽光発電装置１５が発電した電力に余剰がある場合には、発電電力を昇圧して蓄電装置１６に供給し充電可能であり、又は発電電力を変換した交流の電力を、分電盤１７を介して電力会社に売電することもできる。また、パワーコンディショナ１４は、商用電源５０から供給される交流の電力を、蓄電装置１６に充電するための直流の電力に変換可能である。
【００２７】
太陽光発電装置１５は、太陽光を利用して発電する。このため、太陽光発電装置１５は、太陽電池を備えており、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。本実施形態において、太陽光発電装置１５は、例えば家の屋根などにソーラパネルを設置して、太陽光を利用して発電するような態様を想定している。しかしながら、本発明において、太陽光発電装置１５は、太陽光のエネルギーを電力に変換できるものであれば、任意のものを採用することができる。
【００２８】
太陽光発電装置１５が発電する電力は、上述したように、パワーコンディショナ１４によって交流に変換されてから、各負荷機器１８及び蓄熱機器１９へ供給、及び／又は、電力会社に売電可能である。また、太陽光発電装置１５が発電した電力を直流のまま負荷機器１８に供給される構成であってもよい。
【００２９】
蓄電装置１６は、蓄電池を備えており、この蓄電池に充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電装置１６は、商用電源５０又は太陽光発電装置１５等から供給される電力を充電可能である。図１に示すように、蓄電装置１６から放電される電力も、各負荷機器１８及び電力制御装置１２に供給可能である。蓄電装置１６から放電される電力を各負荷機器１８及び蓄熱機器１９に供給する場合、商用電源５０により供給される電力から、蓄電装置１６により放電される電力に切り替えてもよい。
【００３０】
分電盤１７は、供給される電力を複数の支幹に分岐させて各負荷機器１８及び蓄熱機器１９に分配する。ここで、各支幹には、消費電力の大きい代表的な負荷機器１８が直接接続されるものと、部屋ごとにまとめられたものとがある。前者における負荷機器１８は、例えばエアコン、冷蔵庫、ＩＨクッキングヒータなどである。後者における負荷機器１８は、各部屋にいくつか設けられているコンセントに接続される負荷機器であり、どのような負荷機器がコンセントに接続されるかは不定である。
【００３１】
負荷機器１８は、任意の数とすることができる。これらの負荷機器１８は、例えば、テレビ、エアコン、冷蔵庫など、種々の電化製品である。これらの負荷機器１８は分電盤１７を介してパワーコンディショナ１４に接続されて、電力が供給される。
【００３２】
蓄熱機器１９は、電力制御システム１０における排熱を回収し、又は分電盤１７から供給される電力を熱に変換して蓄える。蓄熱機器１９は、電気温水器、蓄熱式床暖房装置、又はヒートポンプ式給湯器等、電力をエネルギー源として顕熱又は潜熱として蓄熱する機器であれば任意のものを採用することができる。
【００３３】
次に、電力制御装置１２について、さらに説明する。
【００３４】
図２は、本発明の一実施形態に係る電力制御装置１２の概略構成を示す機能ブロック図である。電力制御装置１２は、例えばＨＥＭＳ装置であって、通信部１２１と、制御部１２２とを備える。
【００３５】
通信部１２１は、例えばインターフェースであり、通信端末１１、スマートメータ１３、パワーコンディショナ１４、負荷機器１８、及び蓄熱機器１９との間における制御部１２２からの制御信号及び様々な情報を送受信する。
【００３６】
例えば、通信部１２１は、スマートメータ１３から、商用電源５０の買電の電力及び／又は売電の電力を取得可能である。さらに、通信部１２１は、スマートメータ１３を介して例えば電力会社などから需要応答（Demand Response：ＤＲ）の情報を取得可能である。また、通信部１２１は、パワーコンディショナ１４から、太陽光発電装置１５、蓄電装置１６、及び商用電源５０から分電盤１７で複数に分岐した支幹を介して負荷機器１８及び蓄熱機器１９に供給される電力について、各支幹に設けたセンサを介して取得可能である。また、通信部１２１は、パワーコンディショナ１４から、蓄電装置１６に充電される電力（つまり充電電力）量についても直接取得可能である。また、通信部１２１は、各負荷機器１８及び蓄熱機器１９から消費電力についても直接取得可能である。また、通信部１２１は、ネットワーク７０から多様な情報を取得可能である。
【００３７】
さらに、通信部１２１は通信端末１１から制御信号を取得可能であり、また通信部１２１は通信端末１１に電力制御システム１０における電力の制御及び管理の状態を示す情報を通知する。一例として、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）を採用するケースを例に説明を行う。
【００３８】
制御部１２２は、通信部１２１が取得する様々な情報に基づいて、電力制御システム１０における各機器の電力を制御する制御信号及び／又は通信端末１１に通知する情報を生成する。
【００３９】
また、制御部１２２は、電力制御システム１０における各機器の電力を管理するために、通信部１２１が取得する情報を蓄積する。
【００４０】
制御部１２２は収集した各種の情報を蓄積するために、記憶媒体２５を有している。記憶媒体２５は、電力制御装置１２の外部に接続されるようにしてもよいし、電力制御装置１２に内蔵されるようにしてもよい。記憶媒体２５は、好適にはＳＤカードである。
【００４１】
また制御部１２２は、電力制御システム１０における各機器に対して、電力制御システム１０における電力収支をゼロとするように制御し（以下、制御Ａ）、且つ、蓄電装置１６の充放電に関してパワーコンディショナ１４が行う種々の電力変換における出力電力が、それぞれの電力変換における固定損失以下である場合、その電力変換を行わないように制御する（以下、制御Ｂ）。この制御については、図３の説明において詳述する。
【００４２】
次に、本発明の一実施形態に係る電力制御装置１２による制御について、図３を参照して説明する。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態に係る電力制御システム１０の電力経路を示すブロック図である。電力制御システム１０の電力には、太陽光発電装置１５から電力制御システム１０に対する供給電力３１と、太陽光発電装置１５から蓄電装置１６に分配される電力３２と、電力制御システム１０から（すなわち、商用電源５０から）蓄電装置１６に分配される電力３３と、蓄電装置１６から電力制御システム１０に対する供給電力３４と、商用電源５０から電力制御システム１０に対する供給電力３５と、電力会社に対する売電電力３６と、負荷機器１８に供給される消費電力３７と、蓄熱機器１９に供給される消費電力３８とが含まれる。ここで、また、ＤＣ／ＡＣ変換４１，４４、ＤＣ／ＤＣ変換４２、及びＡＣ／ＤＣ変換４３は、パワーコンディショナ１４が行う電力変換を示しており、各電力変換は１つ以上の電力変換器によって行われる。電力変換４１，４４は直流電力の昇圧及び直流−交流変換を含む。電力変換４２は、直流電力の昇圧を行う。電力変換４３は、交流−直流変換及び直流電力の昇圧を行う。各電力（３１，３２，３３，３４）に付した符号ａ及びｂは、それぞれ電力変換（４１，４２，４３，４４）における入力電力及び出力電力を示す。
【００４４】
ここで制御部１２２による制御Ａについて説明する。制御部１２２は、式（１）に示すように、電力制御システム１０における電力収支をゼロにするように、例えば図３の分電盤１７における入力電力と出力電力を釣り合わせるように制御する。具体的には、分電盤１７における入力電力は、太陽光発電装置１５からの供給電力３１ｂと、蓄電装置１６からの供給電力３４ｂと、商用電源５０からの供給電力３５とを含む。また分電盤１７における出力電力は、電力制御システム１０から（すなわち、商用電源５０から）蓄電装置１６に分配される電力３３ａと、電力会社に対する売電電力３６と、負荷機器１８に供給される消費電力３７と、蓄熱機器１９に供給される消費電力３８とが含まれる。制御部１２２による電力制御において、式（１）を条件式の一つとして定義する。ここで消費電力３７，３８は、電力制御装置１２が負荷機器１８及び蓄熱機器１９から直接取得した値を用いてもよく、又は系統ＥＭＳ６０からの電力予測情報に基づいて定めた値を用いてもよい。
【００４５】
【数１】
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【００４６】
次に、制御部１２２による制御Ｂについて説明する。制御部１２２は、蓄電装置１６の充放電に関してパワーコンディショナ１４が行う種々の電力変換における出力電力が、それぞれの電力変換における固定損失以下である場合、その電力変換を行わないように制御する。ここで蓄電装置１６の充放電に関して行われる電力変換とは、ＤＣ／ＤＣ変換４２、ＡＣ／ＤＣ変換４３、及びＤＣ／ＡＣ変換４４である。
【００４７】
固定損失とは、各電力変換を行う電力変換器を動作させている間に常に消費される一定量の電力であり、例えば電力変換器の動作電力である。また固定損失は、電力変換器ごとにそれぞれ固有の値であるため、電力制御システム１０ごとに電力変換器における入出力電力を測定して固定損失の値を算出することが望ましい。電力変換における入出力電力の関係及び固定損失の算出方法については、図４の説明にて詳述する。
【００４８】
また制御Ｂにおいて電力変換を行わないとは、当該電力変換に関する電力変換器の動作を停止し、その電力経路における電力の送信を停止することを意味する。例えば、電力変換４２における出力電力３２ｂが、電力変換４２における算出した固定損失以下である場合、すなわち電力変換４２に係る１以上の電力変換器の固定損失の合計以下である場合、蓄電装置１６に充電される電力３２ｂよりも固定損失として消費される電力が上回っている。このような場合、電力３２により蓄電装置１６を充電すればするほど、電力制御システム１０における消費電力が増加してしまう。従って、電力変換４２を行わないことにより、すなわち電力変換４２に係る１以上の電力変換器の動作を停止し、太陽光発電装置１５から蓄電装置１６に分配される電力３２の送信を停止することにより、電力制御システム１０としての消費電力の増加を防止する。
【００４９】
次に、本発明の一実施形態に係る電力変換における固定損失の算出方法について、図４を参照して説明する。
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態に係る電力変換における入力電力と出力電力との関係を示す図である。本実施形態において、電力変換における固定損失を、入出力電力の関係を一次近似することにより算出する。具体的には入出力電力の関係を、次の式（２）に当てはめ、実測による入力電力及び出力電力の値から固定損失を算出する。ここで図中の破線は、一次近似によるものであって、実際の出力電力を示すものではない。入力電力が小さい（ゼロ付近の）範囲においては、一次近似による破線と実際の出力電力とは乖離する。
【００５１】
【数２】
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【００５２】
図４では、入力電力（例えば、電力３１ａ）を異なる３つの値においてそれぞれ３回測定し、一次近似による傾き及び縦軸切片の値から、電力変換（例えば、電力変換４１）における変換効率及び固定損失をそれぞれ算出している様子を示す。制御部１２２による電力制御において、算出した変換効率及び固定損失の値を式（２）に代入した式を、各電力変換を表す条件式として定義する。
【００５３】
次に、本発明の一実施形態に係る電力変換における変換効率及び固定損失を算出する処理について、図５に示すフローチャートによりその動作を説明する。
【００５４】
図５は、本発明の一実施形態に係る電力制御装置１２の動作を示すフローチャートである。はじめに電力制御装置１２の制御部１２２は、通信部１２１を介して、パワーコンディショナ１４が行う各電力変換における入出力電力の測定値を取得する（ステップＳ１００）。具体的には、制御部１２２は、太陽光発電装置１５から電力制御システム１０に対する供給電力３１ａ、太陽光発電装置１５から蓄電装置１６に分配される電力３２ａ、電力制御システム１０から（すなわち、商用電源５０から）蓄電装置１６に分配される電力３３ａ、及び蓄電装置１６から電力制御システム１０に対する供給電力３４ａを、異なる複数の電力値に制御し、各電力値において複数回ずつ電力３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，及び３４ｂをそれぞれ測定した値を取得する。
【００５５】
続いて制御部１２２は、取得した測定値に基づいて各電力変換における変換効率及び固定損失を算出する（ステップＳ１０１）。具体的には、各電力変換（４２，４３，４４）に係る測定値を用いて、一次近似により変換効率及び固定損失の値をそれぞれ算出する。
【００５６】
続いて制御部１２２は、ステップＳ１０１で算出した変換効率及び固定損失の値を、記憶媒体２５に記憶する（ステップＳ１０２）。
【００５７】
次に、本発明の一実施形態に係る電力制御システム１０によるエネルギー削減効果について、図６を参照して説明する。
【００５８】
図６は、本発明の一実施形態に係る電力制御システム１０による電力削減効果を示す図である。図６の横軸は、０時から２４時を示す。“制御あり”は、制御部１２２による制御Ａ及び制御Ｂを行った場合における蓄電装置１６の充放電電力、すなわち、電力３２ｂ，３３ｂ，及び３４ｂの合計（［ｋＷ］）を示す。“制御なし”は、制御部１２２による制御Ａ及び制御Ｂを行っていない場合の蓄電装置１６の充放電電力、すなわち、電力３２ｂ，３３ｂ，及び３４ｂの合計（［ｋＷ］）を示す。縦軸（［ｋＷ］）は、放電する場合を正、充電する場合を負としている。また“積算削減電力”は、蓄電装置１６の充放電において、“制御なし”に対する“制御あり”による消費電力の削減量を積算したもの（［ｋＷｈ］）である。
【００５９】
“制御なし”では１時から４時の間に連続的に１ｋＷの電力を放電しているのに対し、“制御あり”では１時に４ｋＷの電力を短時間で放電している。また“制御なし”では９時から１６時の間に連続的に１ｋＷの電力で充電しているのに対し、“制御あり”では９時から１５時まで２時間おきに、２ｋＷの電力を短時間で充電している。また“制御なし”では１８時から１９時及び２１時から２２時の間に連続的に２ｋＷの電力を放電しているのに対し、“制御あり”では１８時及び２１時に４ｋＷの電力を短時間で放電している。これらの時間帯において、“制御あり”の場合では大きな電力を短時間で充放電しているため、“制御なし”の場合と比べて固定損失分のエネルギー損失が低減されることにより“積算削減電力”が増加している。
【００６０】
従って、電力制御装置１２の制御部１２２による制御Ａ及び制御Ｂにより、電力制御システム１０は次のように動作する。すなわち、電力制御システム１０のパワーコンディショナ１４は、蓄電装置１６の充放電に係る各電力変換における出力電力が該電力変換における固定損失を超えるように電力変換を行い、且つ、所定の時間で蓄電装置１６の充放電を行う。ここで所定の時間とは、固定損失を考慮していない電力制御による蓄電装置１６の充放電時間と比較して短い時間であり、例えば１５分としてもよい。つまり、固定損失を考慮していない電力制御においては低電力で長時間にわたり充放電を行っていたところ、本発明によれば高電力（例えば、４ｋＷ）且つ短時間（例えば、１５分間）で充放電を行う。このため、蓄電装置１６の充放電に係る電力変換器を動作させる時間が短くなり、固定損失によるエネルギー損失を低減することになる。
【００６１】
このように本発明によれば、電力制御システム１０における各機器に対して、電力制御システム１０における電力収支をゼロとするように制御し、且つ、蓄電装置１６の充放電に関してパワーコンディショナ１４が行う種々の電力変換における出力電力が、それぞれの電力変換における固定損失以下である場合、その電力変換を行わないように制御する。この結果、蓄電装置１６は大きな電力で短時間に充放電されることにより、固定損失によるエネルギー損失が低減されるため、電力制御システム１０全体としてエネルギー損失を低減することができる。
【００６２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００６３】
また電力制御装置１２は、液晶画面などの表示部を更に備えて、図６に示すようなエネルギー削減効果又は削減効果を電気料金などに置き換えた表示を行ってもよい。
【００６４】
またパワーコンディショナ１４が行う電力変換に係る変換効率及び固定損失の算出、並びに電力制御装置１２が行う電力制御における条件式として、ＡＣ／ＤＣ変換器の非線形性を考慮した高次の近似式を用いてもよい。例えば電力変換を二次近似モデルで表すことが考えられる。
【符号の説明】
【００６５】
１０  電力制御システム
１１  通信端末
１２  電力制御装置
１３  スマートメータ
１４  パワーコンディショナ
１５  太陽光発電装置
１６  蓄電装置
１７  分電盤
１８  負荷機器
１９  蓄熱機器
２５  記憶媒体
５０  商用電源
６０  系統ＥＭＳ
６１  記憶媒体
７０  ネットワーク
１２１  通信部
１２２  制御部
【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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