(57)【要約】  グリッド間で電力融通が行われている場合に、何らかの障害が発生した際に、電力の過不足量を考慮しながら、高速に代替経路を探索する。電力ネットワークシステムは、複数の電力ルータ（１〜７）と、電力ルータ間を接続する送電線（１００〜１１１）と、コントローラ（８）と、通信網（１０）と、通信回線（１１）を備える。コントローラ（８）は、電力ルータ（１〜７）における受電・送電電力量を取得し、たとえば、電力ルータ（４）の故障による障害を検知し、障害発生により発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する。具体的には、過剰電力を有する電力ルータを根ノードとして幅優先探索によって辿り、各々の電力ルータにおける過不足電力と許容送電容量を隣接する電力ルータに受け渡しながら代替経路を探索する。代替経路を介して融通電力に係る制御指令を出力する。
2014007368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、  前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、  前記グリッド間で電力を非同期に融通する  電力ネットワークシステムにおいて、  更に、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを備え、  前記コントローラは、    前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得する電力量取得部と、    取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する障害判断部と、    障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する代替経路探索部と、    前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する制御指令出力部と  を有することを特徴とする電力ネットワークシステム。
【請求項２】
前記代替経路探索部は、幅優先探索により代替経路を探索する  ことを特徴とする請求項１記載の電力ネットワークシステム。
【請求項３】
前記代替経路探索部は、過剰電力をもつ電力ルータの中から、根ノードを選択して、不足電力をもつ電力ルータを探索して、代替経路とし、  前記制御指令出力部は、代替経路を探索するごとに、電力融通に係る制御指令を出力する  ことを特徴とする請求項２記載の電力ネットワークシステム。
【請求項４】
前記代替経路探索部は、最大の過剰電力をもつ電力ルータを根ノードとして選択する  ことを特徴とする請求項３記載の電力ネットワークシステム。
【請求項５】
発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御するとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムの制御方法において、  前記電力ネットワークシステムは、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを更に備え、  前記コントローラが、    前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得し、    取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断し、    障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索し、    前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する  ことを特徴とする電力ネットワークシステムの制御方法。
【請求項６】
前記代替経路探索は、幅優先探索による代替経路探索である  ことを特徴とする請求項５記載の電力ネットワークシステムの制御方法。
【請求項７】
前記代替経路探索は、過剰電力をもつ電力ルータの中から、根ノードを選択して、不足電力をもつ電力ルータを探索することによる、代替経路探索であり、  前記制御指令出力は、代替経路を探索するごとに、電力融通に係る制御指令出力である  ことを特徴とする請求項６記載の電力ネットワークシステムの制御方法。
【請求項８】
前記代替経路探索は、最大の過剰電力をもつ電力ルータを根ノードとして選択する代替経路探索である  ことを特徴とする請求項７記載の電力ネットワークシステムの制御方法。
【請求項９】
発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムを制御する制御プログラムであって、  前記電力ネットワークシステムは、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを更に備え、    前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得する電力量取得処理と、    取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する障害判断処理と、    障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する代替経路探索処理と、    前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する制御指令出力処理と  を前記コントローラに実行させることを特徴とする制御プログラム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電力ネットワークシステム、電力ネットワークシステムの制御方法、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、風力発電・太陽光発電等に代表される再生可能エネルギーの導入が急速に進展している。しかし、再生可能エネルギーによって発電された電力が多量に電力系統に逆潮流として流入すると、電力系統の電圧や周波数が変動し、電力の品質維持が困難となる。このため、現在の電力系統では、電力の品質低下を抑制するため、受け入れ可能な再生可能エネルギーを制限していることが多い。つまり、現在の電力系統では、再生可能エネルギーを大量導入することができないという課題がある。【０００３】  この課題を解決し、再生可能エネルギーを大量に導入するため、自律制御される電力系統を分散配置する新しい電力ネットワークが検討されている。そのような電力ネットワークの１つにスマートグリッドがある。分散配置された電力系統、すなわち、グリッドにおいては、再生可能エネルギーによる発電量の変動を、グリッド内の電力貯蔵装置や需給バランス調整機能を用いて吸収させることで、既存の電力系統に対する逆潮流を大幅に削減することが可能である。【０００４】  さらに、グリッド間で電力を融通することを可能とする技術が提案されている。特許文献１で開示されている技術によれば、双方向に電力変換する複数の自励式電力変換器を備えた多端子型非同期連系装置を複数配置し、それらを相互に接続することで電力ネットワークを構成する。この電力ネットワークシステムは、電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、グリッド間で電力を非同期に融通する。これにより、電力不足時に他のグリッドから電力供給を受けられるようになり、グリッドの堅牢性が向上する。また、グリッド間で電力を融通できることから、電力の取引も可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４７８３４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  特許文献１では、従来技術に係る電力ネットワークシステムはインターネットに類似している旨が記載されている。更に、グリッド間で電力融通が行われている場合に、送電線の断絶や電力ルータの故障など何らかの障害が発生した際に、代替ルートを見つけることが可能である旨が記載されている。しかし、代替ルートを探索する手段については、記載がない。【０００７】  ところで、インターネットは、自律分散したネットワークのサーバコンピュータが相互に接続されることにより形成され、インターネット全体を統括するコンピュータは存在しない。インターネット上のサービスは、サーバコンピュータ間において行われる。インターネットに類似する従来技術に係る電力ネットワークシステムにも、全体を統括するコンピュータは存在しない。電力ルータ間において、インターネットに類似する制御が行われている。たとえば、ある電力グリッドにおいて電力が不足することが予測される場合、当該電力グリッドの電力ルータは、複数の他の電力グリッドの電力ルータに、取引条件を含む電力融通要求を一斉送信する。電力融通可能な電力グリッドの電力ルータは返信する。次に、要求元の電力ルータは応答先の電力ルータに予約取引条件を送信し、応答先の電力ルータは要求元の電力ルータに予約確定条件を返信する。このように、電力ルータ間において、電力取引に係る制御が行われている。【０００８】  この様な自律分散型の制御は、電力取引の予約などを可能にするが、障害発生など緊急時には対応できないおそれもある。【０００９】  一方、インターネットの歴史において、初期段階では、大学等研究機関のサーバコンピュータ同士が相互接続されることによりネットワークが形成されたが、その後、情報通信を部分的に管理するサービスプロバイダが出現するようになった。【００１０】  本発明は、上記課題を解決するものであり、電力ネットワークシステムにおいてもサービスプロバイダや当該電力ネットワークシステムの管理者による部分的な管理を行いながら、グリッド間で電力融通が行われている場合に、何らかの障害が発生した際に、電力の過不足量を考慮しながら、高速に代替経路を探索する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記課題を解決する本発明は、発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムにおいて、更に、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを備え、前記コントローラは、前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得する電力量取得部と、取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する障害判断部と、障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する代替経路探索部と、前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する制御指令出力部とを有することを特徴とする。【００１２】  上記課題を解決する本発明は、発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御するとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムの制御方法において、前記電力ネットワークシステムは、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを更に備え、前記コントローラが、前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得し、取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断し、障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索し、前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力することを特徴とする。【００１３】  上記課題を解決する本発明は、発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムを制御する制御プログラムであって、前記電力ネットワークシステムは、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを更に備え、前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得する電力量取得処理と、取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する障害判断処理と、障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する代替経路探索処理と、前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する制御指令出力処理とを前記コントローラに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、グリッド間で電力融通が行われている場合に、何らかの障害が発生した際に、電力の過不足量を考慮しながら、高速に代替経路を探索することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電力ネットワークシステムの構成図である。
【図２】グリッドの構成図である。
【図３】代替経路探索フローチャート（メイン）である。
【図４】接続情報管理テーブルの例を示す図である。
【図５】許容送電容量管理テーブルの例を示す図である。
【図６】過不足電力管理テーブルの例を示す図である。
【図７】代替経路探索フローチャート（詳細）である。
【図８】ノード情報を示す図である。
【図９】通常時の電力ネットワークのグリッド間で電力融通状況を示す図である。
【図１０】接続情報管理テーブル（通常時）を示す図である。
【図１１】許容送電容量管理テーブル（通常時）を示す図である。
【図１２】過不足電力管理テーブル（通常時）を示す図である。
【図１３】接続情報管理テーブル（障害発生後更新）を示す図である。
【図１４】許容送電容量管理テーブル（障害発生後更新）を示す図である。
【図１５】過不足電力管理テーブル（障害発生後更新）を示す図である。
【図１６】電力ルータ５を処理ノードとする場合の処理状況を示す図である。
【図１７】許容送電容量管理テーブル（２回目更新）を示す図である。
【図１８】過不足電力管理テーブル（２回目更新）を示す図である。
【図１９】再度電力ルータ５を処理ノードとする場合の処理状況を示す図である。
【図２０】電力ルータ６を処理ノードとする場合の処理状況を示す図である。
【図２１】許容送電容量管理テーブル（３回目更新）を示す図である。
【図２２】過不足電力管理テーブル（３回目更新）を示す図である。
【図２３】再度電力ルータ６を処理ノードとする場合の処理状況を示す図である。
【図２４】電力ルータ３を処理ノードとする場合の処理状況を示す図である。
【図２５】電力ルータ３を処理ノードとする場合の処理状況を示す図である。
【図２６】許容送電容量管理テーブル（４回目更新）を示す図である。
【図２７】過不足電力管理テーブル（４回目更新）を示す図である。
【図２８】代替経路探索後の電力ネットワークのグリッド間で電力融通状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  本発明は、電力ネットワークシステム、電力ネットワークシステムの制御方法、及び制御プログラムに関する。特に、発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとから構成された、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステム、電力ネットワークシステムの制御方法、及び制御プログラムに関する。
【００１７】  ＜構成＞  図１は、本発明の実施形態の電力ネットワークシステムの構成図である。実施形態は、複数の電力ルータ１〜７と、電力ルータ間を接続する送電線１００〜１１１と、コントローラ８と、通信網１０と、通信回線１１から構成されている。なお、図１は７つの電力ルータとそれらの電力ルータが１２本の送電線で接続された例であるが、電力ルータや送電線の数、送電線で接続される電力ルータはこの図の例に限定されない。
【００１８】  電力ルータ１〜７は、任意の他の電力ルータと送電線１００〜１１１によって接続される。これにより、グリット間が接続される。電力ルータ１〜７は、コントローラ８から指定された電力量を指定された送電線に送電し、あるいは、指定された送電線から受電する（後述）。
【００１９】  図２は、グリッド１２の一例を示す構成図である。グリッド１２は、電力ルータ９と電力貯蔵装置（蓄電装置）２０と、分散電源（発電装置）２１と、配電網２２と、１つ以上の需要家（負荷装置）２３〜２４から構成される。電力貯蔵装置２０は、蓄電池等の充放電可能な装置である。電力ルータ９は、グリッド外への送電線１１２、１１３と、１つの電力貯蔵装置２０と、分散電源２１と、配電網２２と接続されているが、これらの接続数や接続される装置の種類は限定されない。グリッド１２は独立した電力系統であって、グリッド内において、需要家２３〜２４は配電網２２から受電する。図２では図示していないが、配電網に直接太陽電池や蓄電池等の分散電源が接続されてもよく、これらの分散電源は配電網に送電する。グリッド１２は、電力が不足しているときは、電力ルータ９を通じて他のグリッドから電力の融通を受ける。また、電力が余っている場合は、他の１つ以上のグリッドに電力を融通する。
【００２０】  このように、電力ルータ１〜７、９は、コントローラ８の指示に従って、他の電力ルータや分散電源等から受電した電力を、他の電力ルータや配電網に送電する。言い換えれば、ある電力ルータに対して流入する電力（これを正数で表す）と流出する電力（これを負数で表す）の総和は０となる。電力ルータ１〜７、９の実現例としては、特許文献１に記載されている多端子型非同期連系装置がある。
【００２１】  送電線１００〜１１３には、一般的に送電可能な最大容量である送電容量をもち、送電容量を超えない電力を送電する。また、一般的に、送電線には、送電する電力量に応じて、例えば託送料金といった送電コストが発生する。送電容量や送電コストは、送電線毎に異なってもよい。
【００２２】  図１に戻り、本実施形態の特徴的な構成について説明する。コントローラ８は、通信回線１１および通信網１０を介して電力ルータ１〜７と接続される。
【００２３】  通信網１０は、例えばインターネットである。コントローラ８、および電力ルータ１〜７には、それぞれネットワークアドレス（例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス）が付与される。
【００２４】  通信回線１１は、コントローラ８と電力ルータ１〜７の間で通信網１０を介して通信されるデータを伝送する。この通信データは、コントローラ８から電力ルータ１〜７へ送信される制御情報を含み、電力ルータ１〜７からコントローラ８へ送信される状態通知情報を含む。なお、電力線を通信回線として利用する電力線通信を用いて、送電線と通信回線の媒体を共通化してもよい。
【００２５】  コントローラ８は、電力量取得部８１と、制御指令出力部８２と、障害判断部８３と、代替経路探索部８４とを有している。
【００２６】  電力ルータ１〜７は、それぞれが接続している送電線への送電量、あるいは受電量を計測しており、通信網１０および通信回線１１を介してコントローラ８に通知する。
【００２７】  電力量取得部８１は、電力ルータ１〜７における受電電力量および送電電力量を取得する。電力量の管理の他にも、各送電線の送電容量、空き容量等の管理、電力ルータ１〜７の状態監視、電力ルータと送電線から構成される電力ネットワークのトポロジ情報の管理を行っている。
【００２８】  制御指令出力部８２は、電力ルータ１〜７に対して、送電、あるいは受電する電力量とその接続先を指定する。
【００２９】  また、電力ルータ１〜７は、送電線の切断や接続先の電力ルータの故障等、何らかの障害によってコントローラ８から指示されている電力の送電、あるいは受電ができなくなっていることを検知し、通信網１０および通信回線１１を介してコントローラ８に通知する。
【００３０】  障害判断部８３は、電力量の変化に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する。障害と判断すると、トポロジ情報や各送電線の空き容量情報等の更新を行う。
【００３１】  代替経路探索部８４は、障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索し、送電、あるいは受電する電力量、接続先を含む制御情報を生成する。
【００３２】  制御指令出力部８２は、代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する。
【００３３】  コントローラ８は、電力ネットワークシステムを部分的に管理するサービスプロバイダや当該電力ネットワークシステムの管理者（例えば大規模工場内の電力ネットワークシステムの管理者）のＰＣ（Ｐａｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置を想定している。
【００３４】  コントローラ８の各処理は、コントローラ８に記憶されている制御プログラムを実行することにより、実現される。制御プログラムは記憶媒体に記憶され、コントローラ８が制御プログラムを読み取ってもよい。
【００３５】  ＜動作＞  本実施の形態では、コントローラ８が通信網１０を介して、電力ルータ１〜７に対して送電、あるいは受電する電力量とその接続先を指示し、電力ルータ１〜７と送電線１００〜１１１から構成される電力ネットワークにおいて、電力の融通が行われていることを前提とする。
【００３６】  図３は、障害等により、特定の送電線、あるいは電力ルータが利用できなくなった場合の代替経路探索フローチャートである。フローチャートを参照して本実施形態の動作について説明する。
【００３７】  ステップＡ０：  通常時、コントローラ８は、電力ルータ１〜７に電力量を指定するとともに、電力ルータ１〜７における受電電力量および送電電力量を取得する。
【００３８】  ステップＡ１：  コントローラ８は、送電線の切断や接続先の電力ルータの故障等、何らかの障害によって、電力量変化の通知を受けると、障害発生と判断し、該当する障害箇所のトポロジ情報、各送電線の許容送電容量、障害の結果、各電力ルータへ過剰に流入している電力、あるいは各電力ルータが不足している電力を更新する。なお、図示しないが、コントローラ８は、各電力ルータの入出力に対して指示した送電電力、あるいは受電電力を管理する。
【００３９】  図４はトポロジ情報管理に用いる接続情報管理テーブル３０の一例である。接続情報管理テーブル３０は、各行に接続元電力ルータ（以降、接続元ノードと呼ぶ）、各列に接続先電力ルータ（以降、接続先ノードと呼ぶ）を示し、その要素として、接続元ノードが接続先ノードへ送電線によって接続されていれば１、接続されていなければ０を示している。図４の例では、例えば電力ルータ１と電力ルータ２は接続されていることを示す。障害情報によって、特定の送電線が切断された場合には、該当する送電線を示す要素を０に、電力ルータの故障によってその電力ルータを利用できない場合は、該当する電力ルータに関連する行と列の要素を０に更新する。
【００４０】  図５は、許容送電容量管理テーブル４０の一例である。許容送電容量管理テーブル４０は、各行に接続元ノード、各列に接続先ノードを示し、その要素として、接続元ノードが接続先ノードへ送電線によって送電できる最大量を示す。図５の例では、送電容量の単位はｋＷであり、電力ルータ１から電力ルータ２、電力ルータ２から電力ルータ１へそれぞれ２００ｋＷの送電が可能であることを示している。また、例えば、電力ルータ２と電力ルータＮが最大２００ｋＷの送電容量をもつ送電線で接続されており、電力ルータ２から電力ルータＮへ１００ｋＷの電力が送電されているような場合では、図５に示すように、許容送電容量管理テーブルでは、電力ルータ２から電力ルータＮへは最大１００ｋＷ（＝２００−１００）、電力ルータＮから電力ルータ２へは最大３００ｋＷ（＝２００―（―１００））の電力を送電することができるとして管理する。障害情報によって、特定の送電線が切断された場合には、該当する送電線を示す要素を０に、電力ルータの故障によってその電力ルータを利用できない場合は、該当する電力ルータに関連する行と列の要素を０に更新する。
【００４１】  接続情報管理テーブル３０と許容送電容量管理テーブル４０は、電力ルータの識別子を１から順に割り当てることで、行列式として管理することもできる。また、各行に接続元ノード、各列に接続先ノードを表して管理することによって、何らかの制限により片方向のみの送電しか許容しない場合にも対応できる。
【００４２】  なお、許容送電容量は、コントローラ８が指示する送電量あるいは受電量と、各送電線の送電容量から算出することもできる。
【００４３】  図６は、過不足電力管理テーブル５０の一例である。過不足電力管理テーブル５０は、各行に電力ルータを示し、それぞれの電力ルータに過剰な電力が流入されていれば正数で、過剰に電力が流出している、つまり不足している場合には負数でその電力を示す。図６の例での過不足電力の単位はｋＷであり、電力ルータ２は何らかの理由により２００ｋＷの電力が過剰に流入していることを示す。障害情報によって、特定の送電線が切断された場合には、当該送電線を使って電力を送電していた電力ルータには、その送電量を正数（電力過剰）として、該当する送電線を使って電力を受電していた電力ルータにはその送電量を負数（電力不足）として更新する。電力ルータの故障によってその電力ルータを利用できない場合は、該当する電力ルータと送受電していた電力ルータに関連する行の要素をそれぞれ更新する。故障電力ルータに送電していた電力ルータには正数が、故障電力ルータから受電していた電力ルータには負数が記される。
【００４４】  ステップＡ２：  コントローラ８は、上記の接続情報管理テーブル３０、許容送電容量管理テーブル４０、過不足電力管理テーブル５０を更新すると、代替経路の探索を行う。図７は、コントローラ８における本ステップＡ２の詳細処理を説明するフローチャートである。フローチャートを参照して代替経路の探索について説明する。
【００４５】  ステップＢ１：  コントローラ８は、代替経路を探索するために、過不足電力管理テーブル５０で過剰電力をもつ電力ルータの１つを根ノードとして選択し、選択した根ノードから幅優先探索によって経路探索を開始する。
【００４６】  ここで、幅優先探索については一般的な技術であるため、詳細な説明は省略するが、幅優先探索ではＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）キューを用いて幅優先探索を行う方法がある。この場合、ＦＩＦＯキューには、根ノードに接続しているノードを追加し、その後ＦＩＦＯキューから１つを取り出す。取り出したノードに接続しているすべてのノードを、ＦＩＦＯキューに追加し、その後ＦＩＦＯキューから１つのノードを取り出すという処理を繰り返していく。１度訪れたノードはＦＩＦＯキューに追加しないという制約をつける場合もあるが、本探索手法では、１度訪れたノードでも異なるノード（つまり、異なる経路で）から辿った場合はＦＩＦＯキューに追加するものとする。これにより、複数の代替経路によって障害箇所を迂回することが可能となる。
【００４７】  図８は、ステップＡ２の代替経路探索処理で用いるノード情報６０である。ノード情報６０は、ＦＩＦＯキューに追加するノード情報に相当する。ここで、ノードとは、ステップＡ２の処理を行う上での電力ルータを指す。ノード情報６０は、訪問順リストと融通電力、過不足電力を含む。訪問順リストは、根ノードから辿ったノードの識別子をリストで管理するものであり、代替経路のパスを表すことになる。融通電力は、そのノード情報が示す代替経路を用いて送電する電力（例えば、単位はｋＷ）を示す。過不足電力は、そのノード情報が示す代替経路を用いて、後述する融通電力を送電した結果の電力の過不足を示す（例えば、単位はｋＷ）。
【００４８】  根ノードを決定すると、コントローラ８は根ノードを処理ノードとしてノード情報６０を作成する。このとき、ノード情報として、訪問順リストに当該ノード（電力ルータ）の識別子を追加する。また、コントローラ８は、過不足電力として、過不足電力管理テーブル５０における当該処理ノードの過剰電力を記す。さらに、コントローラ８は、この過不足電力を融通電力として記憶する。
【００４９】  ステップＢ２：  コントローラ８は、接続情報管理テーブル３０を参照し、当該処理ノードと接続しているノードのうち、まだ探索ノードとして選択していないノードが少なくとも１つ存在するかを確認する。この際、探索ノードとして選択可能であるかは、（１）当該処理ノードのノード情報６０に含む訪問順リストの中に、選択しようとしているノードの識別子が含まれていないノードがあるか否か、かつ、（２）許容送電容量管理テーブル４０を参照し、処理ノードから選択しようとしているノードの許容送電容量が０でないノードがあるか否か、により判断される。
【００５０】  探索ノードを選択できる場合は、ステップＢ３へ進み、探索ノードとして選択できるノードが存在しない場合は、ステップＢ７へ進む。
【００５１】  ステップＢ３：  コントローラ８は、選択可能な探索ノードのうち１つを選択する。コントローラ８は、選択した探索ノードに対して、ノード情報６０を作成する。探索ノードのノード情報６０の訪問順リストは、処理ノードの訪問順リストに、探索ノードのノード識別子を追加したものとする。また、探索ノードのノード情報６０の融通電力は、許容送電容量管理テーブル４０における処理ノードから探索ノードの許容送電容量と、処理ノードのノード情報６０における融通電力のうち、小さい値とする（等しい場合は、その値とする）。探索ノードのノード情報６０の過不足電力は、過不足電力管理テーブル５０における探索ノードの過不足電力に、上記で決定した融通電力を加算したものとする。
【００５２】  ステップＢ４：  コントローラ８は、過不足電力管理テーブル５０における探索ノードの過不足電力が負数、つまり不足電力をもつノードであったかを確認する。選択した探索ノードが不足電力をもつノードであった場合、ステップＢ５に進む。選択したノードが不足電力をもつノードでなかった場合は、生成した探索ノードのノード情報６０をＦＩＦＯキューに追加し、ステップＢ２へ進み、処理を続ける。
【００５３】  ステップＢ５：  コントローラ８は、代替済電力の更新を行う。ここで、探索ノードは過不足電力管理テーブル５０において不足電力をもつノードである。このため、（１）過不足電力管理テーブル５０における探索ノードの不足電力の絶対値が探索ノードのノード情報６０における融通電力以上の場合、代替済電力は探索ノードのノード情報６０における融通電力に、（２）過不足電力管理テーブル５０における探索ノードの不足電力の絶対値が探索ノードのノード情報６０における融通電力よりも小さい場合、代替済電力は過不足電力管理テーブル５０における探索ノードの不足電力の絶対値に設定する。噛み砕いていうと、不足電力が多い場合は全て融通するが、不足電力が少ない場合は不足分のみ融通する。コントローラ８は代替済電力の更新を終えると、ステップＢ６へ進む。
【００５４】  ステップＢ６：  コントローラ８は、代替済電力の更新が完了すると、探索ノードのノード情報６０における訪問順リストの経路で、代替済電力を融通できると判断する。コントローラ８は、この経路（接続元と接続先）と融通電力（送電電力量と送信電力量）を記憶する。さらに、コントローラ８は、この経路で代替済電力を融通するものとして、許容送電容量管理テーブル４０、過不足電力管理テーブル５０を更新し、ステップＡ２を終了する。
【００５５】  ステップＢ７：  ステップＢ２において、探索ノードとして選択できるノードが存在しない場合、処理ノードの候補があるかを確認する。ここで、処理ノードの候補は、本代替経路探索においてＦＩＦＯキューを用いて処理している場合には、ＦＩＦＯキューに存在しているノードである。処理ノードの候補が存在していれば、コントローラ８はステップＢ８に進む。処理ノードの候補が存在していなければ、コントローラ８はステップＢ９に進む。
【００５６】  ステップＢ８：  コントローラ８は、処理ノードの候補を選択し、これを処理ノードとする。続いてステップＢ２へ進む。
【００５７】  ステップＢ９：  処理ノードの候補が存在しない場合、他に根ノードになりえる候補があるかを確認する。ここで、根ノードの候補は、過不足電力管理テーブル５０で過剰電力をもつ電力ルータのうち、現在選択されている根ノード以外の電力ルータである。コントローラ８は、他に根ノードの候補があれば、ステップＡ２を終了する。コントローラ８は、他に根ノードの候補が無ければ、ステップＢ１０に進む。
【００５８】  ステップＢ１０：  コントローラ８は、終了フラグを、終了を意味する１にセットする。なお、終了フラグは代替経路探索処理を終了するかの判断に用いられ、終了しないことを意味する０を初期値とする。終了フラグのセットが完了すると、ステップＡ２を終了する。
【００５９】  図３に示すメインフローに戻り、動作の説明を続ける。
【００６０】  ステップＡ３：  コントローラ８は、ステップＡ２の代替経路の探索処理が完了すると、過不足電力管理テーブル５０を参照し、全ての電力ルータの過不足電力が０になっているかを確認する。コントローラ８は、全ての電力ルータの過不足電力が０になっていれば、ステップＡ５に進み、全ての電力ルータの過不足電力が０になっていなければ、ステップＡ４に進む。
【００６１】  ステップＡ４：  コントローラ８は、終了フラグが１にセットされているかを確認する。ステップＢ１０において終了フラグが１にセットされていれば、これ以上の代替経路探索は不可能と判断し、ステップＡ５に進む。ステップＢ９において終了フラグが１にセットされないまま代替経路探索が終了していれば、まだ代替経路探索は可能であると判断し、ステップＡ２に戻り、処理を続ける。
【００６２】  ステップＡ５：  コントローラ８は、これまでに記憶している代替経路に従って、各電力ルータの制御情報を生成する。
【００６３】  なお、ステップＡ３から本ステップＡ５へ進んだ場合は、全ての電力ルータにおける過不足電力を０にさせることができている。ステップＡ４から本ステップＡ５へ進んだ場合には、全ての電力ルータにおける過不足電力を０にすることができていないが、過不足電力分を可能な限り代替経路によって迂回させている状態である。一時的にこの代替経路によって迂回させておき、その後、改めて全ての電力の需要と供給に従い、全体最適な経路を計算し、再度各電力ルータを制御する等の対応を行うことが望まれる。
【００６４】  ＜実施例＞  以上の動作の具体例を、以下に説明する。
【００６５】  図９は、通常時の電力ネットワークのグリッド間で電力融通状況を示している。但し、図９では、各送電線１００〜１１１の送電容量は２００ｋＷとし、コントローラ８やコントローラ８と各電力ルータ１〜７が通信するための通信網１０、通信回線１１は省略している。図９の例では、下記の電力融通が行われており、これらの電力融通の状況をコントローラ８は管理している（ステップＡ０）。（ａ）電力ルータ１→電力ルータ１が接続するグリッド：  ５０ｋＷ（ｂ）電力ルータ２→電力ルータ２が接続するグリッド：  ２００ｋＷ（ｃ）電力ルータ３→電力ルータ３が接続するグリッド：  １００ｋＷ（ｄ）電力ルータ５が接続するグリッド→電力ルータ５：  ２００ｋＷ（ｅ）電力ルータ６が接続するグリッド→電力ルータ６：  １５０ｋＷ（ｆ）電力ルータ２→電力ルータ１：  ５０ｋＷ（ｇ）電力ルータ４→電力ルータ２：  １００ｋＷ（ｈ）電力ルータ４→電力ルータ３：  １００ｋＷ（ｉ）電力ルータ５→電力ルータ２：  １５０ｋＷ（ｊ）電力ルータ５→電力ルータ４：  １５０ｋＷ（ｋ）電力ルータ６→電力ルータ４：  ５０ｋＷ（ｌ）電力ルータ６→電力ルータ５：  １００ｋＷ
【００６６】  なお、各電力ルータにおいて送電電力量と受電電力量の総和がゼロとなるよう制御される。たとえば、電力ルータ２において、送電電力量（２００（ｂ）＋５０（ｆ））＝受電電力量（１００（ｇ）＋１５０（ｉ））となっている。
【００６７】  図１０は、通常時におけるコントローラ８が管理する接続情報管理テーブル３１である。図１１は、通常時におけるコントローラ８が管理する許容送電容量管理テーブル４１である。図１２は、通常時におけるコントローラ８が管理する過不足電力管理テーブルである。各電力ルータ１〜７における各電力ルータ１〜７に対して流入する電力（これを正数で表す）と流出する電力（これを負数で表す）の総和は０である。
【００６８】  ここで、電力ルータ４が何らかの理由により障害が発生し、電力ルータ４からの電力融通および電力ルータ４への電力融通ができなくなった場合を考える。
【００６９】  コントローラ８は、電力ルータ４との死活監視が不可能になっていること、あるいは、電力ルータ２、３から電力ルータ４からの送電が無くなってしまったことを通知されるか、電力ルータ４への問い合わせ等により、電力ルータ４に障害が発生し、電力ルータ４を経由する電力融通が不可能であると判断する。
【００７０】  コントローラ８は、電力ルータ４を経由する電力融通が不可能であると判断すると、接続情報管理テーブル３１と許容送電容量管理テーブル４１と過不足電力管理テーブル５１を更新する（ステップＡ１）。
【００７１】  具体的には、コントローラ８は、接続情報管理テーブル３１において、電力ルータ４が接続元ノード、あるいは接続先ノードとなっている部分を全て０、つまり接続していないと更新する。同様に、コントローラ８は、許容送電容量管理テーブル４１において、電力ルータ４が接続元ノード、あるいは接続先ノードとなっている部分を全て０、つまり、送電できないと更新する。また、コントローラ８は、過不足電力管理テーブル５１において、電力ルータ４へ送電していた電力ルータ５と電力ルータ６に対して、電力ルータ４へ送電していた電力を過剰電力とし、電力ルータ４から受電していた電力ルータ２と電力ルータ３に対して、電力ルータ４から受電していた電力を不足電力として更新する。
【００７２】  図１３は、電力ルータ４に障害が発生後、更新した接続情報管理テーブル３２である。電力ルータ４が接続元ノード、あるいは接続先ノードとなっている部分は全て０に更新されている。図１４は、更新後の許容送電容量管理テーブル４２である。電力ルータ４が接続元ノード、あるいは接続先ノードとなっている部分が全て０に更新されている。図１５は、更新後の過不足電力管理テーブル５２である。電力ルータ５と電力ルータ６に過剰電力が記載され、電力ルータ２と電力ルータ３に不足電力が記載される。
【００７３】  コントローラ８は、上記の各テーブルを更新すると、代替経路の探索処理を開始する（ステップＡ２）。
【００７４】  代替経路の探索処理として、コントローラ８は、過不足電力管理テーブル５２で過剰電力をもつ電力ルータの１つを根ノードとして選択し、選択した根ノードから幅優先探索によって経路探索を開始する（ステップＢ１）。ここでは、コントローラ８は、根ノードとして最大の過剰電力を持つ電力ルータ５を選択した場合を考える。
【００７５】  図１６は、ノード情報６１の一例である。コントローラ８は、根ノードである電力ルータ５を処理ノードとしてノード情報６１を作成する。電力ルータ５のノード情報として、訪問順リストに当該電力ルータの識別子である「５」を、過不足電力として、過不足電力管理テーブル５２における当該処理ノードの過剰電力である「１５０」（単位はｋＷであるが、ここでは省略する）を、融通電力として上記の過剰電力である「１５０」を記憶する。
【００７６】  次に、コントローラ８は、接続情報管理テーブル３２を参照し、電力ルータ５と接続している電力ルータのうち、まだ探索ノードとして選択していないノードが少なくとも１つ存在するかを確認する（ステップＢ２）。この場合、電力ルータ５は、電力ルータ２、６、７と接続しており、これらの電力ルータは、（１）電力ルータ５のノード情報の訪問順リストの中に含まれていない、かつ、（２）許容送電容量管理テーブル４２において、電力ルータ５からの許容送電容量が０でないことから、探索ノードとして選択可能であると判断する。
【００７７】  コントローラ８は、上記の選択可能な探索ノードのうち１つを選択し、ノード情報６１を作成する（ステップＢ３）。ここでは、コントローラ８は、探索ノードとして電力ルータ２を選択した場合を考える。コントローラ８は、電力ルータ２のノード情報６１を作成する（図１６）。電力ルータ２のノード情報として、訪問順リストに処理ノードである電力ルータ５のノード情報に含まれる訪問順リストである「５」に、自身ノード識別子である「２」を追加する。また、融通電力は、処理ノードである電力ルータ５から探索ノードである電力ルータ２の許容送電容量である「５０」と、電力ルータ５のノード情報における融通電力「１５０」のうち、小さい値である「５０」とする。さらに、過不足電力は、電力ルータ２の過不足電力である「−１００」に、上記の融通電力である「５０」を加算した「−５０」とする。
【００７８】  コントローラ８は、過不足電力管理テーブル５２において、探索ノードである電力ルータ２が不足電力をもつノードであったかを確認する（ステップＢ４）。電力ルータ２は、不足電力をもつノードであるので、代替済電力の更新を行う（ステップＢ５）。
【００７９】  この場合、探索ノードである電力ルータ２の不足電力の絶対値である「１００」が電力ルータ２のノード情報６１における融通電力である「５０」よりも大きいため、コントローラ８は、代替済電力として電力ルータ２のノード情報６１における融通電力である「５０」を設定する。
【００８０】  コントローラ８は、代替済電力の更新が完了すると、探索ノードである電力ルータ２のノード情報６１における訪問順リストの経路で、代替済電力を融通できると判断する（ステップＢ６）。つまり、コントローラ８は、（Ａ）電力ルータ５→電力ルータ２：  ５０ｋＷの電力を融通できると判断し、この経路と融通電力を記憶する。さらに、コントローラ８は、上記の電力融通が可能であると判断し、許容送電容量管理テーブル４２と過不足電力管理テーブル５２を更新する。
【００８１】  図１７は、２回目の更新後の許容送電容量管理テーブル４３である。接続元ノード５→接続先ノード２に関する許容送電容量が「５０」→「０」になった結果、接続元ノード２→接続先ノード５に関する許容送電容量が「３５０」→「４００」に更新される。図１８は、２回目の更新後の過不足電力管理―テーブル５３である。電力ルータ５の過剰電力が「１５０」→「１００」に更新され、電力ルータ２の不足電力が「−１００」→「−５０」に更新される。
【００８２】  コントローラ８は、上記の処理（ステップＡ２）を終了すると、過不足電力管理テーブル５３を参照し、全ての電力ルータの過不足電力が０になっているかを確認する（ステップＡ３）。この場合、全ての電力ルータの過不足電力は０になっていないため、コントローラ８は、終了フラグが１にセットされているかを確認する（ステップＡ４）。コントローラ８は、これまでの処理で終了フラグを１にセットしていないため、まだ代替経路探索は可能であると判断し、再度代替経路の探索を行う（ステップＡ２）。
【００８３】  続く代替経路の探索処理においても、コントローラ８は、根ノードとして最大の過剰電力をもつ電力ルータ５を選択した場合を考え、電力ルータ５を処理ノードとしてノード情報６２を作成する（ステップＢ１）。
【００８４】  図１９はノード情報６２の一例である。電力ルータ５のノード情報として、訪問順リストに当該電力ルータの識別子である「５」を、過不足電力として、過不足電力管理テーブル５３における当該処理ノードの過剰電力である「１００」を、融通電力として上記の過剰電力である「１００」を記憶する。
【００８５】  次に、コントローラ８は、電力ルータ５における探索ノードとして、少なくとも１つ存在していることを判断できるため（ステップＢ２）、電力ルータ６を探索ノードとして選択し、電力ルータ６のノード情報６２を作成する（図１９）（ステップＢ３）。電力ルータ６のノード情報６２に含まれる訪問順リスト、過不足電力、融通電力は上述した手順によって指定できるため、説明は省略する。
【００８６】  コントローラ８は、過不足電力管理テーブル５３を参照し、探索ノードである電力ルータ６は不足電力をもつノードでないことを判断できる（ステップＢ４）。
【００８７】  このため、コントローラ８は、まだ探索していない電力ルータ７を探索ノードとして選択し、電力ルータ７のノード情報６２を作成する（図１９）（ステップＢ２→ステップＢ３）。
【００８８】  なお、図１９は、本経路探索処理では、幅優先探索の仕組みを用いて探索を行っているため、電力ルータ６および電力ルータ７のノード情報がＦＩＦＯキューに追加されていることも図示している。
【００８９】  電力ルータ６同様に、電力ルータ７は、不足電力をもつノードではないため、コントローラ８はさらに探索ノードが存在するかを確認する（ステップＢ４→ステップＢ２）。
【００９０】  処理ノードである電力ルータ５と接続されている電力ルータ２、６、７のうち、これ以上探索ノードとして選択できる電力ルータは存在しないため、コントローラ８は、処理ノードの候補があるかを確認する（ステップＢ７）。図１９の例では、ＦＩＦＯキューに追加されているノードが処理ノード候補であるため、先頭の電力ルータ６を処理ノードに変更し（ステップＢ８）、電力ルータ６に対する探索ノードが存在するかを確認する（ステップＢ２）。
【００９１】  コントローラ８は、処理ノードである電力ルータ６に対する探索ノードとして、電力ルータ３を選択し、電力ルータ３に対するノード情報６３を作成する（ステップＢ３）。
【００９２】  図２０はノード情報６３の一例である。処理ノードである電力ルータ６のノード情報として、訪問順リストは［５、６］、融通電力「１００」、過不足電力「１５０」が記憶されている。ここで、探索ノードである電力ルータ３に対するノード情報として、処理ノードである電力ルータ６の訪問順リストに探索ノード識別子「３」を追加する。融通電力は、処理ノードである電力ルータ６から探索ノードである電力ルータ３への許容送電容量を上回らないことを確認した上で、処理ノードにおける融通電力「１００」とする。さらに、過不足電力は、電力ルータ３の過不足電力である「−１００」に、上記の融通電力である「１００」を加算した「０」とする。
【００９３】  電力ルータ３は、不足電力をもつノードであるので、代替済電力の更新を行う（ステップＢ４→ステップＢ５）。詳細な説明は省略するが、この場合、代替済電力は、１００となる。
【００９４】  コントローラ８は、上記の処理を行うと、探索ノードである電力ルータ３のノード情報６３における訪問順リストの経路で、代替済電力を融通できると判断する（ステップＢ６）。つまり、コントローラ８は、（Ｂ）電力ルータ５→電力ルータ６：  １００ｋＷ（Ｃ）電力ルータ６→電力ルータ３：  １００ｋＷの電力を融通できると判断し、この経路と融通電力を記憶する。さらに、コントローラ８は、上記の電力融通が可能であると判断し、許容送電容量管理テーブル４３と過不足電力管理テーブル５３を更新する。
【００９５】  図２１は、３回目の更新後の許容送電容量管理テーブル４４である。接続元ノード５→接続先ノード６に関する許容送電容量が「３００」→「２００」になった結果、接続元ノード６→接続先ノード５に関する許容送電容量が「１００」→「２００」に更新される。接続元ノード６→接続先ノード３に関する許容送電容量が「２００」→「１００」になった結果、接続元ノード３→接続先ノード６に関する許容送電容量が「２００」→「３００」に更新される。図２２は、３回目の更新後の過不足電力管理―テーブル５４である。電力ルータ５の過剰電力が「１００」→「０」に更新され、電力ルータ３の不足電力が「−１００」→「０」に更新される。
【００９６】  以降、詳細な説明は省略するが、コントローラ８は、過不足電力管理テーブル５４、および、終了フラグを確認し、さらに代替経路探索は可能であると判断し、再度、代替経路の探索を行う（ステップＡ３→ステップＡ４→ステップＡ２）。
【００９７】  コントローラ８は、処理ノードとして再度、電力ルータ６を選択し、さらに探索ノードとして、電力ルータ３、電力ルータ５、電力ルータ７に対して上記と同様の処理を行う。
【００９８】  図２３は、ノード情報６４の一例である。コントローラ８は、電力ルータ６を処理ノードとしてノード情報６４を作成し、訪問順リストに探索ノード識別子「３」「５」「７」を追加する。
【００９９】  電力ルータ３、電力ルータ５、電力ルータ７とも不足電力をもたず、処理ノードである電力ルータ６と接続されている電力ルータ３、５、７のうち、これ以上探索ノードとして選択できる電力ルータは存在しないため、コントローラ８は、処理ノードの候補があるかを確認する。（ステップＢ１→（ステップＢ２→ステップＢ３→ステップＢ４）×３回繰り返し→ステップＢ２→ステップＢ７）。
【０１００】  さらに、コントローラ８は、処理ノードを電力ルータ３に変更し、電力ルータ３に対する探索ノードが存在するかを確認する（ステップＢ８→ステップＢ２）。
【０１０１】  図２４は、ノード情報６４を変形したノード情報６５の一例である。コントローラ８は、電力ルータ３を処理ノードとして取り出し、処理ノードを元に、電力ルータ１のノード情報を作成し、訪問順リストに探索ノード識別子「１」を追加する。
【０１０２】  電力ルータ１は不足電力をもつノードでないため、電力ルータ１のノード情報をＦＩＦＯキューに格納する。続いて、電力ルータ２を探索ノードとして選択し、ノード情報６６を作成する（ステップＢ２→ステップＢ３→ステップＢ４→ステップＢ２）。
【０１０３】  図２５は、ノード情報６６の一例である。融通電力は、処理ノードにおける融通電力「５０」とする。さらに、過不足電力は、電力ルータ２の過不足電力である「−５０」に、上記の融通電力である「５０」を加算した「０」とする。
【０１０４】  電力ルータ２は、不足電力をもつノードであるので、代替済電力の更新を行う（ステップＢ３→ステップＢ４→ステップＢ５）。この場合、代替済電力は、５０となる。
【０１０５】  コントローラ８は、上記の処理を行うと、探索ノードである電力ルータ２のノード情報６５における訪問順リストの経路で、代替済電力を融通できると判断する（ステップＢ６）。つまり、コントローラ８は、（Ｄ）電力ルータ６→電力ルータ３：  ５０ｋＷ（Ｅ）電力ルータ３→電力ルータ２：  ５０ｋＷの電力を融通できると判断し、この経路と融通電力を記憶する。さらに、コントローラ８は、上記の電力融通が可能であると判断し、許容送電容量管理テーブル４４と過不足電力管理テーブル５４を更新し、ステップＡ２を終了する。
【０１０６】  図２６は、４回目の更新後の許容送電容量管理テーブル４５である。接続元ノード６→接続先ノード３に関する許容送電容量が「１００」→「５０」になった結果、接続元ノード３→接続先ノード６に関する許容送電容量が「３００」→「３５０」に更新される。接続元ノード３→接続先ノード２に関する許容送電容量が「２００」→「１５０」になった結果、接続元ノード２→接続先ノード３に関する許容送電容量が「２００」→「２５０」に更新される。図２７は、４回目の更新後の過不足電力管理―テーブル５５である。電力ルータ６の過剰電力が「５０」→「０」に更新され、電力ルータ２の不足電力が「−５０」→「０」に更新される。この結果、全ての電力ルータ１〜７の過不足電力が０となる。
【０１０７】  コントローラ８は、全ての電力ルータ１〜７の過不足電力が０であると判断し、上記の結果に基づき、電力ルータ１〜７を制御する（ステップＡ３→ステップＡ５）。
【０１０８】  この場合、本代替経路探索処理で求めた融通電力は、上記（Ａ）〜（Ｅ）のうち、同一の電力ルータ間の電力を差し引きした、（Ａ）電力ルータ５→電力ルータ２：  ５０ｋＷ（Ｂ）電力ルータ５→電力ルータ６：  １００ｋＷ（Ｅ）電力ルータ３→電力ルータ２：  ５０ｋＷ（Ｆ）電力ルータ６→電力ルータ３：  １５０ｋＷ  （＝Ｃ＋Ｄ）となる。
【０１０９】  図２８は、代替経路探索後の電力ネットワークのグリッド間で電力融通状況を示している。
【０１１０】  本システムには、元々図９に示した（ａ）〜（ｌ）の融通電力があり、電力ルータ４への送電、あるいは電力ルータ４からの受電に関連する融通電力が不可能となり、上記（Ａ）〜（Ｆ）の融通電力を新たに追加することになるため、最終的に、同一の電力ルータ間の電力を加算した、下記の（ａ）〜（ｆ）、および（ｍ）〜（ｏ）の電力融通を行うことになる。（ａ）電力ルータ１→電力ルータ１が接続するグリッド：  ５０ｋＷ（ｂ）電力ルータ２→電力ルータ２が接続するグリッド：  ２００ｋＷ（ｃ）電力ルータ３→電力ルータ３が接続するグリッド：  １００ｋＷ（ｄ）電力ルータ５が接続するグリッド→電力ルータ５：  ２００ｋＷ（ｅ）電力ルータ６が接続するグリッド→電力ルータ６：  １５０ｋＷ（ｆ）電力ルータ２→電力ルータ１：  ５０ｋＷ（ｍ）電力ルータ５→電力ルータ２：  ２００ｋＷ（ｎ）電力ルータ３→電力ルータ２：  ５０ｋＷ（ｏ）電力ルータ６→電力ルータ３：  １５０ｋＷ
【０１１１】  ＜効果＞  本実施形態では、グリッド間で電力融通が行われている際に障害が発生した場合に、コントローラ８が、障害発生の有無を判断し、電力の過不足量を考慮しながら、幅優先探索を行うことで、不必要な経路探索を省略しながら、高速に代替経路を探索することができる。
【０１１２】  コントローラ８は、過剰電力をもつ電力ルータ５，６の中から、根ノード５を選択して、不足電力をもつ電力ルータ２を探索して、代替経路（５→２）とし、一旦処理を中断し、見つかった代替経路による電力融通を行う。このような動作を繰り返すことにより、全ての代替経路を見つけることが不可能な場合においても、可能な限り代替経路を見つけ、電力融通を行うことができる。
【０１１３】  コントローラ８は、過剰電力をもつ電力ルータ５，６の中から、最大の過剰電力をもつ電力ルータ５を根ノードとして選択する。これにより、効率よく代替経路を探索することができる。また、全ての代替経路を見つけることが不可能な場合においても、最大の過剰電力を優先的に解消し、可能な限り電力融通を行うことができる。
【０１１４】  ＜変形例＞  本願発明は上記実施形態に限定されず、本願発明の技術思想の範囲で種々の変形が可能である。変形の一例についていくつか説明する。
【０１１５】  本実施形態では、根ノードを決定する際、過剰電力をもつ電力ルータを根ノードの候補として選択したが、不足電力をもつ電力ルータを根ノードの候補として選択することもできる。但し、この場合、図３、図７の各ステップにおいて判断基準となる「過剰」を「不足」に、「不足」を「過剰」にして判断する必要がある。
【０１１６】  本実施形態では、ある電力ルータに対して流入する電力を正数で表し、流出する電力を負数で表したが、ある電力ルータに対して流入する電力を負数で表し、流出する電力を正数で表して、処理を行うこともできる。さらに、ある電力ルータに対して流入する電力を正数で表し、流出する電力を負数で表して処理を行う場合においても、上述したように、根ノードを決定する際、不足電力をもつ電力ルータを根ノードの候補として選択することもできる。これらは、電力ルータに対して流出入する電力の流れを正負で表しているに過ぎず、正負や過剰、不足については本質的に基準さえ決まれば当事者によって判断適宜変更することができる。
【０１１７】  本実施形態では、根ノードを決定する際、最大の過剰電力をもつ電力ルータ選択したが、最小の過剰電力をもつ電力ルータ選択してもよい。これにより、より確実に代替経路を探索することができる。
【０１１８】  さらに、本発明は必ずしも上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施してもよい。また、各実施の形態および実施例を適宜組み合わせて実施してもよい。
【０１１９】  また、上述した説明からも明らかなように、各部をハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。
【０１２０】  上記実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されるが、以下には限られない。
【０１２１】  （付記１）  発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、  前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、  前記グリッド間で電力を非同期に融通する  電力ネットワークシステムにおいて、  更に、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを備え、  前記コントローラは、    前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得する電力量取得部と、    取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する障害判断部と、    障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する代替経路探索部と、    前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する制御指令出力部と  を有することを特徴とする電力ネットワークシステム。
【０１２２】  （付記２）  前記代替経路探索部は、幅優先探索により代替経路を探索する  ことを特徴とする付記１の電力ネットワークシステム。
【０１２３】  （付記３）  前記代替経路探索部は、過剰電力をもつ電力ルータの中から、根ノードを選択して、不足電力をもつ電力ルータを探索して、代替経路とし、  前記制御指令出力部は、代替経路を探索するごとに、電力融通に係る制御指令を出力する  ことを特徴とする請求項２記載の電力ネットワークシステム。
【０１２４】  （付記４）  前記代替経路探索部は、最大の過剰電力をもつ電力ルータを根ノードとして選択する  ことを特徴とする付記３の電力ネットワークシステム。
【０１２５】  （付記５）  発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御するとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムの制御方法において、  前記電力ネットワークシステムは、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを更に備え、  前記コントローラが、    前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得し、    取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断し、    障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索し、    前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する  ことを特徴とする電力ネットワークシステムの制御方法。
【０１２６】  （付記６）  前記代替経路探索は、幅優先探索による代替経路探索である  ことを特徴とする付記５の電力ネットワークシステムの制御方法。
【０１２７】  （付記７）  前記代替経路探索は、過剰電力をもつ電力ルータの中から、根ノードを選択して、不足電力をもつ電力ルータを探索することによる、代替経路探索であり、  前記制御指令出力は、代替経路を探索するごとに、電力融通に係る制御指令出力である  ことを特徴とする付記６の電力ネットワークシステムの制御方法。
【０１２８】  （付記８）  前記代替経路探索は、最大の過剰電力をもつ電力ルータを根ノードとして選択する代替経路探索である  ことを特徴とする付記７の電力ネットワークシステムの制御方法。
【０１２９】  （付記９）  発電装置と蓄電装置と負荷装置と電力網と電力ルータとを含み、自律可能に分散している複数のグリットが、電力ルータおよび送電線を介して接続されることにより形成され、前記電力ルータにおいて流入する電力と送出する電力の総和がゼロとなるよう制御されるとともに、前記グリッド間で電力を非同期に融通する電力ネットワークシステムを制御する制御プログラムであって、  前記電力ネットワークシステムは、通信網を介して前記各電力ルータと接続されるコントローラを更に備え、    前記各電力ルータにおける受電電力量および送電電力量を取得する電力量取得処理と、    取得した電力量に基づいて、電力ルータまたは送電線の障害を判断する障害判断処理と、    障害が発生したことにより発生する過不足電力を解消する様に代替経路を探索する代替経路探索処理と、    前記代替経路の接続元、送電電力量および接続先、受電電力量を指定し、接続元および接続先の電力ルータに制御指令を出力する制御指令出力処理と  を前記コントローラに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【０１３０】  （付記１０）  前記代替経路探索処理は、幅優先探索による代替経路探索処理である  ことを特徴とする付記９の制御プログラム。
【０１３１】  （付記１１）  前記代替経路探索処理は、過剰電力をもつ電力ルータの中から、根ノードを選択して、不足電力をもつ電力ルータを探索することによる、代替経路探索処理であり、  前記制御指令出力処理は、代替経路を探索するごとに、電力融通に係る制御指令を出力する処理である  ことを特徴とする付記１０の制御プログラム。
【０１３２】  （付記１２）  前記代替経路探索処理は、最大の過剰電力をもつ電力ルータを根ノードとして選択する代替経路探索処理である  ことを特徴とする付記１１の制御プログラム。
【０１３３】  この出願は、２０１２年７月６日に出願された日本出願特願２０１２−１５２９５５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１３４】１〜７  電力ルータ８  コントローラ９  電力ルータ１０  通信網１１  通信回線１２  グリッド２０  電力貯蔵装置（蓄電装置）２１  分散電源（発電装置）２２  配電網２３、２４  需要家（負荷装置）３０〜３２  接続情報管理テーブル４０〜４５  許容送電容量管理テーブル５０〜５５  過不足電力管理テーブル６０〜６６  ノード情報８１  電力量取得部８２  制御指令出力部８３  障害判断部８４  代替経路探索部１００〜１１３  送電線
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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