(57)【要約】【課題】太陽光発電の運転力率及び負荷の力率を良好な精度で設定することができ、延いては太陽光発電設備による発電出力を良好な精度で推定することができるようにする。【解決手段】最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)と負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値との複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)とが力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせ毎に対比されて相関が最も高くなる力率cosθ，cosφの値の組み合わせが特定されるようにした。【選択図】図１
2018098967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から前記過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値が差し引かれて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力が算定され、また、前記快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとが用いられて前記所定の時間間隔における太陽光発電出力変動が算定されると共に当該太陽光発電出力変動が用いられてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力が前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定され、そして、前記最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについての前記ベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とが前記力率の値の複数の組み合わせ毎に対比されて相関が最も高くなる前記負荷の力率の値と前記太陽光発電の運転力率の値との組み合わせが特定されることを特徴とする力率の計算方法。
【請求項２】
前記負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に前記太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられることを特徴とする請求項１記載の力率の計算方法。
【請求項３】
過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から前記過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する手段と、前記快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて前記所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する手段と、前記最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについての前記ベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを前記力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる前記負荷の力率の値と前記太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する手段とを有することを特徴とする力率の計算装置。
【請求項４】
前記負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に前記太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられることを特徴とする請求項３記載の力率の計算装置。
【請求項５】
過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から前記過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する処理と、前記快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて前記所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する処理と、前記最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについての前記ベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを前記力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる前記負荷の力率の値と前記太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する処理とをコンピュータに行わせることを特徴とする力率の計算プログラム。
【請求項６】
前記負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に前記太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられることを特徴とする請求項５記載の力率の計算プログラム。
【請求項７】
過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から前記過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値が差し引かれて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力が算定され、また、前記快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとが用いられて前記所定の時間間隔における太陽光発電出力変動が算定されると共に当該太陽光発電出力変動が用いられてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力が前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定され、そして、前記最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについての前記ベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とが前記力率の値の複数の組み合わせ毎に対比されて相関が最も高くなる前記負荷の力率の値と前記太陽光発電の運転力率の値との組み合わせが特定され、その上で、所定の推定間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動が算出されると共にこれら有効電力変動及び無効電力変動が用いられて潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角が算出され、これら潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と前記特定された負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値とが用いられて前記所定の推定間隔における太陽光発電出力変動が算定されると共に当該太陽光発電出力変動が用いられて太陽光発電出力が算定されることを特徴とする発電出力の推定方法。
【請求項８】
前記負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に前記太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられることを特徴とする請求項７記載の発電出力の推定方法。
【請求項９】
過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から前記過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する手段と、前記快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて前記所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する手段と、前記最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについての前記ベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを前記力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる前記負荷の力率の値と前記太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する手段と、所定の推定間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動を算出すると共にこれら有効電力変動及び無効電力変動を用いて潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角を算出する手段と、前記潮流の皮相電力変動及び前記潮流変動ベクトル角と前記特定された負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値とを用いて前記所定の推定間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いて太陽光発電出力を算定する手段とを有することを特徴とする発電出力の推定装置。
【請求項１０】
前記負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に前記太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられることを特徴とする請求項９記載の発電出力の推定装置。
【請求項１１】
過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から前記過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する処理と、前記快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて前記所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する処理と、前記最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と前記力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについての前記ベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを前記力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる前記負荷の力率の値と前記太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する処理と、所定の推定間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動を算出すると共にこれら有効電力変動及び無効電力変動を用いて潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角を算出する処理と、前記潮流の皮相電力変動及び前記潮流変動ベクトル角と前記特定された負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値とを用いて前記所定の推定間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いて太陽光発電出力を算定する処理とをコンピュータに行わせることを特徴とする発電出力の推定プログラム。
【請求項１２】
前記負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に前記太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられることを特徴とする請求項１１記載の発電出力の推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラム、並びに、発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムに関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば、配電系統に連系している太陽光発電設備による発電出力を推定する際に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電時に二酸化炭素を排出しない太陽光発電は、地球温暖化防止に寄与する利点がある一方で、天候によって発電量が急峻に変化する性質を有する。また、太陽光発電設備は不特定多数の需要家に設置されるケースが多く、これらによって負荷の量と太陽光発電の量とが混在している配電系統におけるそれぞれの潮流の把握は一般的に困難な状況にある。負荷の量と太陽光発電の量とのそれぞれが把握されずにいると、電圧上昇等による電力品質面への影響、配電線工事の際や供給支障事故時の電力融通における誤操作、誤った需要想定による脆弱な設備形成などの問題が発生する。
【０００３】
上記のような問題に対処するため、配電線センサ情報のみを用いた、「ベクトル分解法」と呼ばれる手法が開発されている（特許文献１，非特許文献１）。
【０００４】
太陽光発電の運転力率と負荷の力率とが一定の条件では、有効電力Ｐと無効電力Ｑとの二軸で構成されるＰＱ平面上で、潮流変動は負荷変動と太陽光発電出力変動とにベクトル分解され得る。しかしながら、力率改善コンデンサ等によって無効電力が発生していると、ＰＱ平面上で負荷曲線が原点を通らなくなり、ベクトル分解した際に太陽光発電出力変動の値を一意に決めることができない。そこで、ベクトル分解法では、力率改善コンデンサの影響を除外するため、単位時間当たりの負荷の有効電力変動値に対する無効電力変動値の比率はコンデンサ容量に依らずに概ね一定になる特性に着目し、配電線に設置されたセンサから計測時刻毎に得られる潮流変動分を負荷変動分と太陽光発電出力変動分とにベクトル分解して太陽光発電出力変動の値を推定するようにしている（特許文献１，非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１５８３７１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】坂口ほか「配電線センサー情報による区間単位での太陽光発電出力推定手法の開発」，電力中央研究所 研究報告 Ｒ１４０１２，２０１５年
【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、特許文献１や非特許文献１のベクトル分解法では、太陽光発電の運転力率と負荷の力率とが既知であることを前提条件としているので、これら二つの力率の設定値が適切であることが必要とされる。
【０００８】
具体的には例えば、負荷の力率については、平日の産業用負荷等が稼働している時間帯では大幅な差異は無いと想定されている。しかしながら、力率改善コンデンサによる無効電力のみの変動が起こると負荷の力率が変化する。このため、コンデンサ容量を把握しておき、潮流変動で無効電力が極端に増減した場合に過渡的な変動として除外することにより、誤差を生じないようにすることが必要とされる。また、太陽光発電の運転力率については、力率一定運転で無効電力が注入されていることが望ましいとされる。
【０００９】
このため、太陽光発電の運転力率及び負荷の力率の正確な値を求めておくことが課題であり、これら二つの力率の推定精度を向上させることが望まれる。
【００１０】
そこで、本発明は、太陽光発電の運転力率及び負荷の力率を良好な精度で設定することができ、延いては太陽光発電設備による発電出力を良好な精度で推定することができる力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラム、並びに、発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラム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】
かかる目的を達成するため、本発明の力率の計算方法は、過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値が差し引かれて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力が算定され、また、快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとが用いられて所定の時間間隔における太陽光発電出力変動が算定されると共に当該太陽光発電出力変動が用いられてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力が力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定され、そして、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とが力率の値の複数の組み合わせ毎に対比されて相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせが特定されるようにしている。
【００１２】
本発明の力率の計算装置は、過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する手段と、快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する手段と、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する手段とを有するようにしている。
【００１３】
本発明の力率の計算プログラムは、過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する処理と、快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する処理と、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する処理とをコンピュータに行わせるようにしている。
【００１４】
したがって、これらの力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラムによると、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせが特定される。
【００１５】
本発明の力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラムは、負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられるようにしても良い。この場合には、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値が適切な値に且つ効率的に特定される。
【００１６】
また、本発明の発電出力の推定方法は、過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値が差し引かれて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力が算定され、また、快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとが用いられて所定の時間間隔における太陽光発電出力変動が算定されると共に当該太陽光発電出力変動が用いられてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力が力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定され、そして、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とが力率の値の複数の組み合わせ毎に対比されて相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせが特定され、その上で、所定の推定間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動が算出されると共にこれら有効電力変動及び無効電力変動が用いられて潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角が算出され、これら潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と前記特定された負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値とが用いられて所定の推定間隔における太陽光発電出力変動が算定されると共に当該太陽光発電出力変動が用いられて太陽光発電出力が算定されるようにしている。
【００１７】
本発明の発電出力の推定装置は、過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する手段と、快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する手段と、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する手段と、所定の推定間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動を算出すると共にこれら有効電力変動及び無効電力変動を用いて潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角を算出する手段と、潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と前記特定された負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値とを用いて所定の推定間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いて太陽光発電出力を算定する手段とを有するようにしている。
【００１８】
本発明の発電出力の推定プログラムは、過去の所定期間における時刻毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力を算定する処理と、快晴日における所定の時間間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動に基づく潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の複数の組み合わせとを用いて所定の時間間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力を力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する処理と、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力と力率の値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力とを力率の値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定する処理と、所定の推定間隔だけ前後する時刻間における有効電力変動及び無効電力変動を算出すると共にこれら有効電力変動及び無効電力変動を用いて潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角を算出する処理と、潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角と前記特定された負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値とを用いて所定の推定間隔における太陽光発電出力変動を算定すると共に当該太陽光発電出力変動を用いて太陽光発電出力を算定する処理とをコンピュータに行わせるようにしている。
【００１９】
したがって、これらの発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによると、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなる負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせが設定された上で太陽光発電出力が推定される。
【００２０】
これらの発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによると、また、配電線における有効電力及び無効電力の時間変動を用いることにより、配電線に連系している太陽光発電設備の発電出力、言い換えると、負荷と分離されたそれのみとしての太陽光発電設備の発電出力が推定される。
【００２１】
これらの発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによると、また、配電線において計測される電力状況が用いられて配電線に連系している太陽光発電設備の発電出力が推定されるので、配電線における電力状況の僅かな変化でも発電出力の推定に反映される。
【００２２】
本発明の発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムは、負荷の力率の値が−１．０〜１．０の範囲で変化させられると共に太陽光発電の運転力率の値が０．８５〜１．０の範囲で変化させられるようにしても良い。この場合には、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値が適切な値に且つ効率的に特定される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラムによれば、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなるように負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定することができるので、配電線における電力状況の実状に適切に適合する負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の推定精度の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
本発明の力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラムは、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値が所定の範囲で変化させられるようにした場合には、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値を適切な値に且つ効率的に特定することができるので、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値を一層適切に設定することが可能になる。
【００２５】
また、本発明の発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによれば、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなるように負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定することによって配電線における電力状況の実状に適切に適合する負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを設定した上で太陽光発電出力を推定することができるので、太陽光発電設備による発電出力の推定精度の向上を図ることが可能になり、延いては太陽光発電設備による発電出力の推定技術としての信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００２６】
本発明の発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによれば、また、配電線における有効電力及び無効電力の時間変動を用いることによって配電線に連系している太陽光発電設備の発電出力、言い換えると、負荷と分離されたそれのみとしての太陽光発電設備の発電出力を推定することができるので、配電線において供給支障事故などが発生した際の配電線融通計算を適確に行うことが可能になり、延いては配電系統の運用を適切に行うことが可能になる。
【００２７】
また、本発明の発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによれば、配電線における電力状況の僅かな変化でも発電出力の推定に反映させることができるので、太陽光発電設備による発電出力の良好な推定精度を実現することが可能になり、延いては太陽光発電設備による発電出力の推定技術としての信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００２８】
本発明の発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムは、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値が所定の範囲で変化させられるようにした場合には、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値を適切な値に且つ効率的に特定することができるので、負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値を一層適切に設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の力率の計算方法，力率の計算プログラムの実施形態の一例を示すフローチャートである。
【図２】実施形態の力率の計算方法を力率の計算プログラムを用いて実施する場合の当該プログラムによって実現される力率の計算装置の機能ブロック図である。
【図３】配電線センサ情報に基づいて得られる最大潮流曲線の例を示す図である。
【図４】潮流の最大値が利用されることによって得られる某日の太陽光発電出力曲線の例を示す図である。
【図５】潮流変動の負荷変動と太陽光発電出力変動とへのベクトル分解を説明する図であり、潮流変動（言い換えると、潮流変動を表すベクトル）が第１象限に入る場合の例を示す図である。
【図６】潮流変動の負荷変動と太陽光発電出力変動とへのベクトル分解を説明する図であり、潮流変動（言い換えると、潮流変動を表すベクトル）が第２象限に入る場合の例を示す図である。
【図７】本発明の発電出力の推定方法，発電出力の推定プログラムの実施形態の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態の発電出力の推定方法を発電出力の推定プログラムを用いて実施する場合の当該プログラムによって実現される発電出力の推定装置の機能ブロック図である。
【図９】実施例１における比較例の太陽光発電出力の推定結果と実測値との比較の例を示す図である。（Ａ）は平日の例であり、（Ｂ）は日曜日の例である。
【図１０】実施例１における本発明による太陽光発電出力の推定結果と実測値との比較の例を示す図である。（Ａ）は平日の例であり、（Ｂ）は日曜日の例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１乃至図８に、本発明の力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラム、並びに、発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムの実施形態の一例を示す。
【００３２】
本実施形態の力率の計算方法は、過去の所定期間における日にちｄ別に時刻ｔ別の潮流値が算出される（Ｓ１）と共に過去の所定期間における時刻ｔ毎に潮流値の最大値が特定され（Ｓ２）、過去の所定期間における時刻ｔ毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻ｔ別の潮流値が差し引かれて最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)が算定され（Ｓ３）、また、快晴日における所定の時間間隔Δｔだけ前後する時刻[ｔ−Δｔ]と[ｔ]との間における有効電力変動ΔＰ(ｔ)及び無効電力変動ΔＱ(ｔ)に基づく潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔ)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔ)と負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値の複数の組み合わせとが用いられて所定の時間間隔Δｔにおける太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)が算定されると共に当該太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)が用いられてベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)が力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定され（Ｓ４）、そして、最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)と力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)とが力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせ毎に対比されて相関が最も高くなる負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値との組み合わせが特定される（Ｓ５）ようにしている（図１参照）。
【００３３】
また、本実施形態の力率の計算装置（１０）は、過去の所定期間における日にちｄ別に時刻ｔ別の潮流値を算出する手段（１１ａ）と、過去の所定期間における時刻ｔ毎に潮流値の最大値を特定する手段（１１ｂ）と、過去の所定期間における時刻ｔ毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻ｔ別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)を算定する手段（１１ｃ）と、快晴日における所定の時間間隔Δｔだけ前後する時刻[ｔ−Δｔ]と[ｔ]との間における有効電力変動ΔＰ(ｔ)及び無効電力変動ΔＱ(ｔ)に基づく潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔ)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔ)と負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値の複数の組み合わせとを用いて所定の時間間隔Δｔにおける太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)を算定すると共に当該太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)を用いてベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)を力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する手段（１１ｄ）と、最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)と力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)とを力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値との組み合わせを特定する手段（１１ｅ）とを有するようにしている。
【００３４】
上記力率の計算方法及び力率の計算装置は、力率の計算プログラムがコンピュータ上で実行されることによっても実施・実現され得る。ここでは、力率の計算プログラムがコンピュータ上で実行されることによって力率の計算方法が実施されると共に力率の計算装置が実現される場合を説明する。
【００３５】
本実施形態の力率の計算プログラム１７を実行するためのコンピュータ１０（本実施形態では、力率の計算装置１０でもある）の全体構成を図２に示す。
【００３６】
このコンピュータ１０（力率の計算装置１０）は制御部１１，記憶部１２，入力部１３，表示部１４，及びメモリ１５を備え、これらが相互にバス等の信号回線によって接続されている。
【００３７】
制御部１１は、記憶部１２に記憶されている力率の計算プログラム１７に従ってコンピュータ１０全体の制御並びに力率の計算に係る演算を行うものであり、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）である。
【００３８】
記憶部１２は、少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。
【００３９】
入力部１３は、少なくとも作業者の命令や種々の情報を制御部１１に与えるためのインターフェイス（即ち、情報入力の仕組み）であり、例えばキーボードやマウスである。なお、例えばキーボードとマウスとの両方のように複数種類のインターフェイスを入力部１３として有するようにしても良い。
【００４０】
表示部１４は、制御部１１の制御によって文字や図形或いは画像等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。
【００４１】
メモリ１５は、制御部１１が種々の制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となるものであり、例えばＲＡＭ（Ｒandom Ａccess Ｍemory の略）である。
【００４２】
そして、コンピュータ１０（以下、「力率の計算装置１０」と呼ぶ）の制御部１１には、力率の計算プログラム１７が実行されることにより、過去の所定期間における日にちｄ別に時刻ｔ別の潮流値を算出する処理（Ｓ１）を行う電力算出部１１ａと、過去の所定期間における時刻ｔ毎に潮流値の最大値を特定する処理（Ｓ２）を行う潮流最大値特定部１１ｂと、過去の所定期間における時刻ｔ毎の潮流値の最大値から過去の所定期間に含まれる快晴日における時刻ｔ別の潮流値を差し引いて最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)を算定する処理（Ｓ３）を行う第一の発電出力算定部１１ｃと、快晴日における所定の時間間隔Δｔだけ前後する時刻[ｔ−Δｔ]と[ｔ]との間における有効電力変動ΔＰ(ｔ)及び無効電力変動ΔＱ(ｔ)に基づく潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔ)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔ)と負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値の複数の組み合わせとを用いて所定の時間間隔Δｔにおける太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)を算定すると共に当該太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)を用いてベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)を力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせのそれぞれについて算定する処理（Ｓ４）を行う第二の発電出力算定部１１ｄと、最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)と力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせのそれぞれについてのベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)とを力率cosθ，cosφの値の複数の組み合わせ毎に対比して相関が最も高くなる負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値との組み合わせを特定する処理（Ｓ５）を行う力率決定部１１ｅとが構成される。
【００４３】
ここで、本発明では、センサが用いられた計測によって取得された実測データが用いられる。
【００４４】
本発明におけるセンサは、所与の計測間隔で（言い換えると、時刻毎の）配電線の電力状況として少なくとも電圧及び電流並びに力率を計測可能であれば特定の機器に限定されるものではなく、配電線における電圧及び電流並びに力率の計測に適当な機器が適宜選択される。具体的には例えば、本発明におけるセンサとして、管理対象の配電線に既設の、若しくは、管理対象の配電線に新設される、センサ開閉器が利用され得る。
【００４５】
センサによって計測されて出力された計測時刻と計測値（具体的には、電圧，電流，及び力率の計測値）との組み合わせデータのことを「配電線センサ情報」と呼ぶ。
【００４６】
センサによる計測の間隔は、特定の時間長さ［秒，分］に限定されるものではなく、例えば負荷や太陽光発電出力に関して想定される変動ピッチや望まれる推定精度などが考慮された上で適当な時間長さに適宜設定される。センサによる計測の間隔は、例えば３０秒から３０分程度の範囲で適当な時間長さに設定されることが考えられ、具体的には１分程度に設定されることが考えられる。
【００４７】
ここで、基本的には、センサによる計測の間隔が力率の計算における所定の時間間隔Δｔになる。ただし、センサによる計測の間隔と力率の計算における所定の時間間隔Δｔとが異なることもあり得る。具体的には例えば、センサが或る間隔で計測を行うことによって取得された計測値が用いられて所定の時間間隔Δｔ毎に移動平均が計算され、当該所定の時間間隔Δｔ毎の移動平均値が配電線センサ情報として用いられるようにしても良い。
【００４８】
本実施形態では、過去の所定期間における配電線センサ情報が、日にち別の計測時刻と計測値（具体的には、電圧，電流，及び力率の計測値）との組み合わせデータが記録されたセンサデータファイル１８として記憶部１２に保存される。
【００４９】
ここで、センサデータファイル１８に記録される配電線センサ情報が取得された過去の所定期間のことを「センサデータ期間」と呼ぶ。このセンサデータ期間は、特定の時間長さ［日，月］に限定されるものではなく、例えば管理対象の配電線に連系する需要家や太陽光発電設備の変化などが考慮された上で適当な時間長さに適宜設定される。センサデータ期間は、例えば直近過去の１週間から２ヶ月程度の範囲で適当な時間長さに設定されることが考えられ、具体的には過去１ヶ月程度に設定されることが考えられる。
【００５０】
そして、力率の計算方法の実施にあたっては、言い換えると、力率の計算プログラム１７の処理としては、まず、制御部１１の電力算出部１１ａにより、配電線センサ情報が用いられて有効電力及び無効電力の算出が行われる（Ｓ１）。
【００５１】
具体的には、電力算出部１１ａにより、記憶部１２に保存されているセンサデータファイル１８から、センサデータ期間に関する日にち別の計測時刻と計測値（具体的には、電圧，電流，及び力率の計測値）との組み合わせデータが読み込まれる。
【００５２】
続いて、電力算出部１１ａにより、読み込まれた組み合わせデータが用いられて日にちｄ別の計測時刻ｔ別に有効電力Ｐ(ｄ，ｔ)及び無効電力Ｑ(ｄ，ｔ)が算出される。なお、有効電力や無効電力の算出の仕方は周知の技術であるので詳細については省略する。
【００５３】
そして、電力算出部１１ａにより、センサデータ期間に関して算出された有効電力Ｐ(ｄ，ｔ)の値及び無効電力Ｑ(ｄ，ｔ)の値が日にちｄ及び時刻ｔ（即ち、計測時刻）との組み合わせデータとしてメモリ１５に記憶させられる。
【００５４】
次に、制御部１１の潮流最大値特定部１１ｂにより、Ｓ１の処理によって算出された潮流値が用いられて時刻毎の潮流の最大値の特定が行われる（Ｓ２）。
【００５５】
太陽光発電は天候によって発電量が変化するところ、曇天日や雨天日には太陽光発電出力ＰV(Ｔ)が無くなる若しくは殆ど無くなる（即ち、ＰV(Ｔ)＝０若しくはＰV(Ｔ)≒０になる）時刻Ｔがあると考えると、以下の数式１のように潮流の有効電力分Ｐ(Ｔ)と負荷の消費電力分ＰL(Ｔ)とが等しくなる若しくはほぼ等しくなる時刻Ｔがあると想定される。
（数１）  Ｐ(Ｔ) ＝ ＰL(Ｔ)−ＰV(Ｔ) ≒ ＰL(Ｔ)
【００５６】
上記の考え方に基づくと、或る所定期間（具体的には例えば、過去１ヶ月程度）の配電線センサ情報には一日に亙る各時刻のそれぞれについて太陽光発電出力が０(ゼロ)若しくはほぼ０(ゼロ)になる実測データが含まれており、一日に亙る各時刻のそれぞれについて潮流と負荷とが等しくなる若しくはほぼ等しくなるデータが含まれている。つまり、太陽光発電出力が０若しくはほぼ０のときは、その時刻での潮流値（具体的には、有効電力の値）が最大になると想定され、時刻毎の負荷が天候に左右されないものとすると、時刻毎に抽出した潮流値（有効電力の値）の最大値を各時刻の正味の負荷と見なすことができる。
【００５７】
図３は、１ヶ月間に亙る時刻別の潮流値から得られる時刻毎の潮流値の最大値からなる最大潮流曲線の例と、前記１ヶ月内の某日における潮流曲線の例（具体的には、(１)，(２)の二つ、言い換えると二日分）である。潮流データとして、５秒毎の計測値を１分毎に移動平均したものが用いられている。図３の例では、７時頃は潮流曲線(２)の方が大きくなっており、１５時頃は潮流曲線(１)の方が大きくなっている。なお、図３では、曇天や雨天の場合における太陽光発電出力の急峻な変化の影響によって潮流曲線(１)，(２)において凸凹が目立つ結果になっていると考えられる。
【００５８】
そして、或る所定期間における時刻毎の最大潮流値（即ち、有効電力の最大値）を抽出することにより、最大潮流曲線が作成される。この最大潮流曲線から、太陽光発電出力を求めたい某日における太陽光発電出力と負荷とを含む配電線センサ情報に基づく潮流曲線（即ち、実測値）を差し引くことにより、前記某日における太陽光発電出力が計算される。図４に、某日について推定された太陽光発電出力曲線の例を示す。潮流データとして、５秒毎の計測値を１分毎に移動平均したものが用いられている。なお、図４では、快晴の場合における太陽光発電出力の緩やかな変化の影響によって潮流曲線(実測)において凸凹が目立たない結果になっていると考えられる。
【００５９】
本実施形態では具体的には、潮流最大値特定部１１ｂにより、Ｓ１の処理においてメモリ１５に記憶されたセンサデータ期間に関する日にちｄ及び時刻ｔと有効電力Ｐ(ｄ，ｔ)の値及び無効電力Ｑ(ｄ，ｔ)の値との組み合わせデータが読み込まれる。
【００６０】
続いて、潮流最大値特定部１１ｂにより、読み込まれた組み合わせデータが用いられて時刻ｔ毎の潮流値の最大値が特定される。すなわち、センサデータ期間における日にちｄ別の時刻ｔ別の潮流値について、日にちｄそれぞれにおける同じ時刻ｔの潮流値のうちで最大の潮流値が一日の各時刻ｔのそれぞれについて抽出される。
【００６１】
なお、時刻ｔ毎の潮流値の最大値は、例えば、センサデータファイル１８に記録されている組み合わせデータにおける計測時刻に合わせて特定されることになる。具体的には例えば、センサデータファイル１８に記録されている配電線センサ情報における計測時刻の時間間隔が１分である場合には１分毎（つまり、２４時間に亙る毎分のそれぞれ）の潮流値の最大値が特定される。
【００６２】
そして、潮流最大値特定部１１ｂにより、時刻ｔ毎に特定された潮流値の最大値が、時刻毎の正味の負荷に該当するものとして、時刻ｔと潮流値の最大値との組み合わせデータとしてメモリ１５に記憶させられる。
【００６３】
次に、制御部１１の第一の発電出力算定部１１ｃにより、Ｓ２の処理によって特定された潮流の最大値が用いられて時刻毎の太陽光発電出力の算定が行われる（Ｓ３）。
【００６４】
具体的には、第一の発電出力算定部１１ｃにより、Ｓ２の処理においてメモリ１５に記憶された時刻ｔと潮流値の最大値との組み合わせデータが読み込まれる。
【００６５】
第一の発電出力算定部１１ｃにより、また、Ｓ１の処理においてメモリ１５に記憶されたセンサデータ期間に関する日にちｄ及び時刻ｔと有効電力Ｐ(ｄ，ｔ)の値及び無効電力Ｑ(ｄ，ｔ)の値との組み合わせデータの中から、センサデータ期間における（言い換えると、センサデータ期間に含まれる）快晴日（尚、センサデータ期間において快晴日が複数ある場合にはそれらのうちの任意の快晴日、言い換えると代表的な快晴日が選択される。以下、「特定快晴日」と呼ぶ。また、特定快晴日についての日にちの識別子ｄをｄfとする）に関する組み合わせデータ（具体的には、ｄf，ｔ，Ｐ(ｄf，ｔ)，Ｑ(ｄf，ｔ)の組み合わせ）が読み込まれる。
【００６６】
センサデータ期間における特定快晴日は、Ｓ３の処理が実行される段階で作業者によって入力部１３を介して入力・指定されるようにしても良く、或いは、センサデータ期間における（代表的な）快晴日を特定することができるデータ（具体的には例えば、天候データ）が記憶部１２に予め保存されて当該データが用いられて第一の発電出力算定部１１ｃによって特定されるようにしても良い。
【００６７】
続いて、第一の発電出力算定部１１ｃにより、時刻ｔ毎に、潮流値の最大値から特定快晴日における潮流値が差し引かれて潮流の差分値が算出される。
【００６８】
そして、第一の発電出力算定部１１ｃにより、時刻ｔ毎に算出された潮流の差分値が、特定快晴日における時刻毎の太陽光発電出力に該当するものとして、時刻ｔと太陽光発電出力ＰM(ｔ)の値との組み合わせデータとしてメモリ１５に記憶させられる。
【００６９】
Ｓ３の処理において算定される太陽光発電出力のことを「最大潮流による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰM(ｔ)」と呼ぶ。
【００７０】
次に、制御部１１の第二の発電出力算定部１１ｄにより、Ｓ３の処理において指定・特定されたセンサデータ期間における特定快晴日に関する配電線センサ情報が用いられて時刻毎の太陽光発電出力の算定が行われる（Ｓ４）。
【００７１】
太陽光発電の運転力率と負荷の力率とが一定の条件では、有効電力Ｐと無効電力Ｑとの二軸で構成されるＰＱ平面上で、潮流変動は負荷変動と太陽光発電出力変動とにベクトル分解され得る。しかしながら、力率改善コンデンサ等によって無効電力が発生していると、ＰＱ平面上で負荷曲線が原点を通らなくなり、ベクトル分解した際に太陽光発電出力変動の値を一意に決めることができない。
【００７２】
そこで、力率改善コンデンサの影響を除外するため、単位時間当たりの負荷の有効電力変動値に対する無効電力変動値の比率はコンデンサ容量に依らずに概ね一定になる特性に着目し、配電線に設置されたセンサから計測時刻毎に得られる潮流変動分を負荷変動分と太陽光発電出力変動分とにベクトル分解することにより、太陽光発電出力変動の値が計算される（Ｓ４の処理については、坂口ほか「配電線センサー情報による区間単位での太陽光発電出力推定手法の開発」，電力中央研究所 研究報告 Ｒ１４０１２，２０１５年、及び、特開２０１６−１５８３７１を参照）。
【００７３】
或る時刻の潮流変動をＰＱ平面上で描いたとき、潮流変動は、負荷変動と太陽光発電出力変動とに、図５や図６に示すように分解される。例えば負荷が増加すると有効電力と無効電力とが共に増加し、同時に太陽光発電出力が増加すると有効電力が減少に向かう。すると、合成した潮流変動は、負荷変動が大きい場合は図５に示すように第１象限に入り、太陽光発電出力変動が大きい場合は図６に示すように第２象限に入る。
【００７４】
ここで、潮流変動，負荷変動，太陽光発電出力変動について、ベクトルの大きさをそれぞれ皮相電力ΔＳ，ΔＳL，ΔＳVとすると、余弦cosχ，cosθ，cosφがそれぞれの力率になる。
【００７５】
これらの値を用いると、図５や図６に示す例において「θ＜χ」の場合は以下の数式２Ａ（第１象限に入る場合：図５）または数式２Ｂ（第２象限に入る場合：図６）から太陽光発電出力変動ΔＰVが求められる。
【００７６】
【数２Ａ】
2018098967.tif 000003
【００７７】
【数２Ｂ】
2018098967.tif 000004
【００７８】
「θ＜χ」のときの第３，第４象限に入る場合や「θ＞χ」の場合を含むあらゆる場合についての太陽光発電出力変動ΔＰVの算定式は以下の表１のようになる。
【００７９】
【表１】
2018098967.tif 000005
【００８０】
具体的には、配電線センサ情報に基づいて有効電力Ｐ及び無効電力Ｑが算定され、所定の時間間隔Δｔにおける有効電力の変動分ΔＰ及び無効電力の変動分ΔＱから数式３によって潮流の皮相電力変動ΔＳが計算される。
【００８１】
【数３】
2018098967.tif 000006
【００８２】
また、ΔＰ，ΔＱの値（符号）から象限が判定され、表１に整理される算定式のうち適用されるべきΔＰVの算定式が決定される。
【００８３】
そして、得られたΔＰVが時間毎（具体的には例えば、センサの計測時刻毎）に積算されることにより、時刻ｔにおける太陽光発電出力の推定値ＰT(ｔ)が得られる（数式４）。
【００８４】
【数４】
2018098967.tif 000007
【００８５】
本実施形態では具体的には、第二の発電出力算定部１１ｄにより、Ｓ１の処理において算出されてＳ３の処理において読み込まれた特定快晴日(日にちの識別子ｄ＝ｄf)に関する時刻ｔと有効電力Ｐ(ｄf，ｔ)の値及び無効電力Ｑ(ｄf，ｔ)の値との組み合わせデータが用いられ、時刻ｔ毎に、数式５Ａ及び数式５Ｂにより、時刻[ｔ]における有効電力Ｐ(ｄf，ｔ)及び無効電力Ｑ(ｄf，ｔ)と一つ前の時刻[ｔ−Δｔ]における有効電力Ｐ(ｄf，ｔ−Δｔ)及び無効電力Ｑ(ｄf，ｔ−Δｔ)とのそれぞれの差分である有効電力変動ΔＰ(ｔ)及び無効電力変動ΔＱ(ｔ)が算出される。
【００８６】
（数５Ａ）  ΔＰ(ｔ) ＝ Ｐ(ｄf，ｔ)−Ｐ(ｄf，ｔ−Δｔ)
（数５Ｂ）  ΔＱ(ｔ) ＝ Ｑ(ｄf，ｔ)−Ｑ(ｄf，ｔ−Δｔ)
【００８７】
ここで、本実施形態では、記憶部１２に保存されているセンサデータファイル１８に記録されている組み合わせデータ（即ち、配電センサ情報）における、前後連続する計測時刻の時間間隔は所定の時間間隔Δｔである。そして、ここでの説明では、或る時刻[ｔ]の一つ前の時刻を[ｔ−Δｔ]と表す。
【００８８】
続いて、第二の発電出力算定部１１ｄにより、時刻ｔ毎に、数式６によって潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔ)が算出され、数式７によって潮流変動ベクトル角χ(ｔ)が算出される。
【００８９】
（数６）  ΔＳ(ｔ) ＝ √[(ΔＰ(ｔ))2＋(ΔＱ(ｔ))2]
（数７）  χ(ｔ) ＝ tan-1[｜ΔＱ(ｔ)／ΔＰ(ｔ)｜]
【００９０】
第二の発電出力算定部１１ｄにより、さらに、表１に整理された式のうち、潮流変動ベクトル角χ(ｔ)の大きさやΔＱ(ｔ)の値（符号）とΔＰ(ｔ)の値（符号）との組み合わせに基づいて判断される潮流変動（言い換えると、潮流変動を表すベクトル）が存在する象限に合わせて選択される式が用いられて、太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)が時刻ｔ毎に算定される。
【００９１】
ここで、表１に整理された各式によって太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)が算定されるためには、負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値が必要とされる。そして、本発明では、これら力率cosθの値及びcosφの値（言い換えると、位相θの値及びφの値）がそれぞれ変化させられながら、これら力率cosθの値とcosφの値との組み合わせ毎に時刻ｔにおける太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)が算定される。
【００９２】
負荷の力率cosθの値が変化させられる範囲は、特定の値の範囲に限定されるものではなく、例えば管理対象の配電線において想定される負荷の力率の値などが考慮された上で適当な範囲に適宜設定される。負荷の力率cosθの値は、具体的には例えば、−１〜１の範囲で変化させられることが考えられる。
【００９３】
太陽光発電の運転力率cosφの値が変化させられる範囲は、特定の値の範囲に限定されるものではなく、例えば分散型電源としての太陽光発電設備の連系規定で定められた値などが考慮された上で適当な範囲に適宜設定される。太陽光発電の運転力率cosφの値は、具体的には例えば、０．８５〜１．０の範囲で変化させられることが考えられる。
【００９４】
また、負荷の力率cosθの値や太陽光発電の運転力率cosφの値が変化させられる際の変化の間隔（言い換えると、変化の刻み幅）は、特定の値に限定されるものではなく、例えば望まれる推定精度や予想される計算時間などが考慮された上で適当な値に適宜設定される。負荷の力率cosθの値や太陽光発電の運転力率cosφの値は、具体的には例えば、０．０１程度の刻み幅で変化させられることが考えられる。
【００９５】
上述の処理によって算定される太陽光発電出力変動ΔＰV(ｔ)は、時刻[ｔ−Δｔ]から時刻[ｔ]までの間における発電出力の変動値である。
【００９６】
したがって、時刻ｔにおける太陽光発電出力ＰT(ｔ)の値は、時刻[ｔ−Δｔ]における太陽光発電出力ＰT(ｔ−Δｔ)の値に時刻[ｔ−Δｔ]から時刻[ｔ]までの間における太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔ)の値が加えられたり、或いは、算定対象の開始時刻ｔ0における太陽光発電出力ＰV(ｔ0)の値に前記算定対象の開始時刻ｔ0から時刻ｔまでの各時刻における（言い換えると、各時刻間における）太陽光発電出力変動ΔＰVの積算値ΣΔＰV(ｔ)が加えられたりすることによって求められる。
【００９７】
時刻ｔにおける太陽光発電出力ＰT(ｔ)の値は、具体的には例えば、以下の数式８に示されるように、算定対象の開始時刻ｔ0における太陽光発電出力ＰV(ｔ0)の値に、前記算定対象の開始時刻ｔ0から時刻ｔまでの各時刻における（各時刻間における）太陽光発電出力変動ΔＰVの積算値ΣΔＰV(ｔ)が加えられることによって求められる。
【００９８】
（数８）  ＰT(ｔ) ＝ ＰV(ｔ0)＋ΣΔＰV(ｔ)
【００９９】
ここで、数式８によって時刻ｔにおける太陽光発電出力ＰT(ｔ)が算定されるためには、算定対象の開始時刻ｔ0における太陽光発電出力ＰV(ｔ0)の値が必要とされる。
【０１００】
ここで、Ｓ４の処理では特定快晴日に関する時刻毎の太陽光発電出力が算定されるので、例えば、算定対象の開始時刻ｔ0は一日の始まりである午前零時とすることが考えられる。
【０１０１】
そして、算定対象の開始時刻ｔ0を午前零時とすると、午前零時においては通常は太陽光発電出力は０(ゼロ)である若しくは無視し得る程度に十分に小さいと考えられるので、例えば、算定対象の開始時刻ｔ0における太陽光発電出力ＰV(ｔ0)の値を０(ゼロ)とすることが考えられる。
【０１０２】
そして、第二の発電出力算定部１１ｄにより、それぞれ変化させられる負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値との組み合わせのそれぞれについて時刻ｔにおける太陽光発電出力ＰT(ｔ)が算定され、負荷の力率cosθの値，太陽光発電の運転力率cosφの値，時刻ｔ，及び太陽光発電出力ＰT(ｔ)の値の組み合わせデータがメモリ１５に記憶させられる（尚、太陽光発電出力は、Ｓ４の処理では力率cosθ，cosφの組み合わせ毎に算定されるため、ＰT(cosθ，cosφ，ｔ)とも表現され得る）。
【０１０３】
Ｓ４の処理において算定される太陽光発電出力のことを「ベクトル分解による時刻ｔ毎の太陽光発電出力ＰT(ｔ)」と呼ぶ。
【０１０４】
次に、制御部１１の力率決定部１１ｅにより、Ｓ３の処理によって算定された最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とＳ４の処理によって力率の値別に算定されたベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力のそれぞれとが対比されて同じ時刻における太陽光発電出力同士の相関が最も高くなる力率の値の組み合わせの特定が行われる（Ｓ５）。
【０１０５】
本実施形態では具体的には、力率決定部１１ｅにより、Ｓ３の処理においてメモリ１５に記憶された時刻ｔと太陽光発電出力ＰM(ｔ)の値との組み合わせデータが読み込まれ、また、Ｓ４の処理においてメモリ１５に記憶された負荷の力率cosθの値，太陽光発電の運転力率cosφの値，時刻ｔ，及び太陽光発電出力ＰT(ｔ)の値の組み合わせデータが読み込まれる。
【０１０６】
続いて、力率決定部１１ｅにより、負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせ毎に、同じ時刻における太陽光発電出力の値同士の相関係数が計算される。
【０１０７】
相関係数が計算される際に、所定の時間間隔Δｔの時刻毎に算定された太陽光発電出力の値が前記所定の時間間隔Δｔよりも長い時間毎に移動平均された上で移動平均値同士の相関係数が計算されるようにしても良い。具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、所定の時間間隔Δｔが１分であって１分毎の太陽光発電出力の値が算定されている場合に当該１分毎の太陽光発電出力の値の１時間毎の移動平均値が算出されて当該１時間毎の移動平均値同士の相関係数が計算されるようにしても良い。
【０１０８】
続いて、力率決定部１１ｅにより、相関係数が最も大きくなるときの負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値と（言い換えると、位相θの値と位相φの値と）の組み合わせが特定される。
【０１０９】
そして、力率決定部１１ｅにより、特定された負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値との組み合わせが、管理対象の配電線における負荷の力率及び太陽光発電の運転力率であるとしてメモリ１５に記憶させられる。
【０１１０】
そして、制御部１１は、上述のセンサデータ期間に関する力率の計算処理を終了する。
【０１１１】
上述の処理によって特定される負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値（言い換えると、位相θの値及び位相φの値）は、例えば利用の目的や管理対象の配電線に連系する需要家や太陽光発電設備の変化などが考慮された上で必要に応じて更新されるようにしても良い。具体的には例えば、センサデータ期間が直近の期間に設定し直され、必要な場合には特定快晴日が設定し直された上で、上述のＳ１乃至Ｓ５の処理が行われて負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値（言い換えると、位相θの値及び位相φの値）が計算し直されるようにしても良い。
【０１１２】
上述の処理によって特定される負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値（言い換えると、位相θの値及び位相φの値）は、例えば、配電線に設置されたセンサによって計測されて随時に出力される計測時刻と計測値（具体的には、電圧，電流，及び力率の計測値）との組み合わせデータと一緒に、Ｓ１及びＳ４と同様の処理が行われることによって太陽光発電出力を随時に即時的に推定するために用いられるようにしても良く、或いは、他の情報やデータと一緒に若しくはこれら力率／位相の値単独で、管理対象とされている配電系統を適切に運用するための種々の分析・解析を行うために用いられるようにしても良い。
【０１１３】
太陽光発電出力を即時的に推定する場合の本実施形態の発電出力の推定方法は、上述の力率の計算処理（Ｓ１乃至Ｓ５）によって負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値が特定された上で、配電線において計測された（Ｓ６）時刻毎の電圧，電流，及び力率が用いられて所定の時間間隔Δｔcだけ前後する時刻[ｔt−Δｔc]と[ｔt]との間における有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)が算出される（Ｓ７）と共にこれら有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)が用いられて潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)が算出され（Ｓ８）、これら潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)と上述の力率の計算処理（Ｓ１乃至Ｓ５）によって特定された負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値とが用いられて所定の時間間隔Δｔcにおける太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)が算定される（Ｓ９）と共に当該太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)が用いられて太陽光発電出力ＰT(ｔt)が算定される（Ｓ１０）ようにしている（図７参照）。
【０１１４】
ここでの説明では、太陽光発電出力の即時的な推定に係るＳ６の処理からＳ１０の処理までの一続き（言い換えると、一回り）の処理のことを「サイクル」と呼ぶと共に、或る時刻[ｔt]に関するサイクルを「当該サイクル」として取り上げて当該サイクルにおける処理について説明する。また、前後連続するサイクルにおける各サイクルの開始の時間間隔をΔｔcとして当該サイクルの一つ前のサイクルの時刻を[ｔt−Δｔc]とする。なお、太陽光発電出力の推定処理における所定の時間間隔Δｔc（言い換えると、推定間隔）と、上述の力率の計算処理における所定の時間間隔Δｔとは、同じでも良いし、異なっていても良い。
【０１１５】
太陽光発電出力を即時的に推定する場合の本実施形態の発電出力の推定装置（２０）は、上述の力率の計算装置１０における電力算出部１１ａ，潮流最大値特定部１１ｂ，第一の発電出力算定部１１ｃ，第二の発電出力算定部１１ｄ，及び力率決定部１１ｅに加え、配電線において計測された時刻毎の電圧，電流，及び力率を用いて所定の時間間隔Δｔcだけ前後する時刻[ｔt−Δｔc]と[ｔt]との間における有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)を算出すると共にこれら有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)を用いて潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)を算出する手段（２１ｆ）と、潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)と上述の力率の計算処理（Ｓ１乃至Ｓ５）によって特定された負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値とを用いて所定の時間間隔Δｔcにおける太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)を算定すると共に当該太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)を用いて太陽光発電出力ＰT(ｔt)を算定する手段（２１ｇ）とを有するようにしている。
【０１１６】
上記発電出力の推定方法及び発電出力の推定装置は、発電出力の推定プログラムがコンピュータ上で実行されることによっても実施・実現され得る。ここでは、発電出力の推定プログラムがコンピュータ上で実行されることによって発電出力の推定方法が実施されると共に発電出力の推定装置が実現される場合を説明する。
【０１１７】
本実施形態の発電出力の推定プログラム２７を実行するためのコンピュータ２０（本実施形態では、発電出力の推定装置２０でもある）の全体構成を図８に示す。
【０１１８】
このコンピュータ２０（発電出力の推定装置２０）は上述の力率の計算装置１０（コンピュータ１０）が備える制御部１１，記憶部１２，入力部１３，表示部１４，及びメモリ１５とそれぞれ同様の制御部２１，記憶部２２，入力部２３，表示部２４，及びメモリ２５を備え、これらが相互にバス等の信号回線によって接続されている。ただし、コンピュータ２０（発電出力の推定装置２０）では、記憶部２２には発電出力の推定プログラム２７が記憶され、制御部２１では発電出力の推定に係る演算が行われる。
【０１１９】
また、コンピュータ２０（発電出力の推定装置２０）に、データや制御指令等の信号の送受信（即ち、出入力）が可能であるように、センサ１９が電気的に接続される。
【０１２０】
発電出力の推定装置２０とセンサ１９とは、各々に接続されて敷設されたケーブル等が用いられる有線による信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されるようにしても良く、或いは、各々に接続された無線信号送受信機が用いられる無線による信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されるようにしても良い。
【０１２１】
センサ１９は、所与の計測間隔で（言い換えると、時刻毎の）配電線の電力状況として少なくとも電圧及び電流並びに力率を計測可能であれば特定の機器に限定されるものではなく、配電線における電圧及び電流並びに力率の計測に適当な機器が適宜選択される。具体的には例えば、センサ１９として、管理対象の配電線に既設の、若しくは、管理対象の配電線に新設される、センサ開閉器が利用され得る。
【０１２２】
センサ１９による計測の間隔は、特定の時間長さ［秒，分］に限定されるものではなく、例えば負荷や太陽光発電出力に関して想定される変動ピッチや望まれる推定精度などが考慮された上で適当な時間長さに適宜設定される。センサ１９による計測の間隔は、例えば３０秒から３０分程度の範囲で適当な時間長さに設定されることが考えられ、具体的には１分程度に設定されることが考えられる。
【０１２３】
ここで、基本的には、センサ１９による計測の間隔が発電出力の推定における所定の時間間隔Δｔc（言い換えると、推定間隔）になる。ただし、センサ１９による計測の間隔と発電出力の推定における所定の時間間隔Δｔcとが異なることもあり得る。具体的には例えば、センサが或る間隔で計測を行うことによって取得された計測値が用いられて所定の時間間隔Δｔc毎に移動平均が計算され、当該所定の時間間隔Δｔc毎の移動平均値が計測データとして用いられるようにしても良い。
【０１２４】
そして、コンピュータ２０（以下、「発電出力の推定装置２０」と呼ぶ）の制御部２１には、発電出力の推定プログラム２７が実行されることにより、上述の力率の計算プログラム１７が実行されたときに力率の計算装置１０の制御部１１に構成されるものとして説明した電力算出部１１ａ，潮流最大値特定部１１ｂ，第一の発電出力算定部１１ｃ，第二の発電出力算定部１１ｄ，及び力率決定部１１ｅに加え、配電線において計測された時刻毎の電圧，電流，及び力率を用いて所定の時間間隔Δｔcだけ前後する時刻[ｔt−Δｔc]と[ｔt]との間における有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)を算出すると共にこれら有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)を用いて潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)を算出する処理（Ｓ７，Ｓ８）を行う潮流変動算出部２１ｆと、潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)と上述の力率の計算処理（Ｓ１乃至Ｓ５）によって特定された負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値とを用いて所定の時間間隔Δｔcにおける太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)を算定すると共に当該太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)を用いて太陽光発電出力ＰT(ｔt)を算定する処理（Ｓ９，Ｓ１０）を行う発電出力推定部２１ｇとが構成される。
【０１２５】
発電出力の推定装置２０の制御部２１に構成される電力算出部１１ａ，潮流最大値特定部１１ｂ，第一の発電出力算定部１１ｃ，第二の発電出力算定部１１ｄ，及び力率決定部１１ｅは、上述の力率の計算装置１０の制御部１１に構成されるものとそれぞれ同様である。
【０１２６】
そして、発電出力の推定方法の実施にあたっては、言い換えると、発電出力の推定プログラム２７の処理としては、まず、上述の力率の計算方法の実施や力率の計算プログラム１７の処理と同様に、制御部２１の各部１１ａ乃至１１ｅによってＳ１乃至Ｓ５の処理が行われて負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値が特定される。
【０１２７】
その上で、配電線の電力状況に関する計測がセンサ１９によって行われて計測データの取得が行われる（Ｓ６）。
【０１２８】
具体的には、配電線に設置されたセンサ１９によって推定対象の時刻毎に電圧，電流，及び力率が計測され、センサ１９によって計測された時刻ｔtにおける電圧，電流，及び力率の計測値がセンサ１９から出力されて発電出力の推定装置２０へと入力される。
【０１２９】
なお、Ｓ６の処理及びそれに続くＳ１０までの処理は、制御部２１によって制御されるタイミング（言い換えると、時間間隔Δｔc）で、発電出力の推定装置２０がセンサ１９によって計測されている計測データを取得することをトリガーとして開始されて実行されるようにしても良く、或いは、センサ１９によって制御されるタイミング（時間間隔Δｔc）で、センサ１９から出力された計測データが発電出力の推定装置２０へと入力されることをトリガーとして開始されて実行されるようにしても良い。
【０１３０】
制御部２１若しくはセンサ１９によって制御されるタイミング、即ちＳ６の処理を開始する時間間隔Δｔcは、特定の時間長さ［秒，分］に限定されるものではなく、例えば太陽光発電設備の発電出力に関して想定される変動ピッチや望まれる推定精度などが考慮された上で適当な時間長さに適宜設定される。Ｓ６の処理を開始する時間間隔Δｔcは、例えば３０秒から３０分程度の範囲で適当な時間長さに設定されることが考えられ、具体的には１分程度に設定されることが考えられる。
【０１３１】
発電出力の推定装置２０へと入力された計測データ（具体的には、電圧，電流，及び力率）は、当該サイクルの時刻ｔtにおけるものとして時刻ｔtと関連づけられて（言い換えると、時刻ｔtとの組み合わせデータとして）メモリ１５に記憶させられる。
【０１３２】
次に、制御部２１の潮流変動算出部２１ｆにより、当該サイクルでの有効電力及び無効電力と一つ前のサイクルでの有効電力及び無効電力とのそれぞれの差分の算出が行われる（Ｓ７）。
【０１３３】
具体的には、潮流変動算出部２１ｆにより、Ｓ６の処理においてメモリ１５に記憶された時刻ｔtと計測データ（具体的には、電圧，電流，及び力率の計測値）との組み合わせデータが読み込まれ、時刻ｔtにおける電圧，電流，及び力率の計測値が用いられて時刻[ｔt]における有効電力Ｐ(ｔt)及び無効電力Ｑ(ｔt)が算出される。なお、有効電力や無効電力の算出の仕方は周知の技術であるので詳細については省略する。
【０１３４】
そして、当該サイクルの上述のＳ７の処理によって算出された時刻[ｔt]における有効電力Ｐ(ｔt)の値及び無効電力Ｑ(ｔt)の値と一つ前のサイクルのＳ７の処理において算出されてメモリ１５に記憶された時刻[ｔt−Δｔc]における有効電力Ｐ(ｔt−Δｔc)の値及び無効電力Ｑ(ｔt−Δｔc)の値とが用いられ、数式９Ａ及び数式９Ｂにより、時刻[ｔt]における有効電力Ｐ(ｔt)及び無効電力Ｑ(ｔt)と一つ前の時刻[ｔt−Δｔc]における有効電力Ｐ(ｔt−Δｔc)及び無効電力Ｑ(ｔt−Δｔc)とのそれぞれの差分である有効電力変動ΔＰ(ｔt)及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)が算出される。
【０１３５】
（数９Ａ）  ΔＰ(ｔt) ＝ Ｐ(ｔt)−Ｐ(ｔt−Δｔc)
（数９Ｂ）  ΔＱ(ｔt) ＝ Ｑ(ｔt)−Ｑ(ｔt−Δｔc)
【０１３６】
そして、潮流変動算出部２１ｆにより、算出された有効電力Ｐ(ｔt)の値及び無効電力Ｑ(ｔt)の値並びに有効電力変動ΔＰ(ｔt)の値及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)の値が、当該サイクルの時刻ｔtにおけるものとして時刻ｔtと関連づけられて（言い換えると、時刻ｔtとの組み合わせデータとして）メモリ１５に記憶させられる。
【０１３７】
続いて、潮流変動算出部２１ｆにより、Ｓ７の処理によって算出された有効電力変動及び無効電力変動が用いられて潮流変動の算出が行われる（Ｓ８）。
【０１３８】
具体的には、潮流変動算出部２１ｆにより、Ｓ７の処理においてメモリ１５に記憶された時刻ｔtと有効電力変動ΔＰ(ｔt)の値及び無効電力変動ΔＱ(ｔt)の値との組み合わせデータが読み込まれ、数式１０によって潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)が算出され、数式１１によって潮流変動ベクトル角χ(ｔt)が算出される。
【０１３９】
（数１０）  ΔＳ(ｔt) ＝ √[(ΔＰ(ｔt))2＋(ΔＱ(ｔt))2]
（数１１）  χ(ｔt) ＝ tan-1[｜ΔＱ(ｔt)／ΔＰ(ｔt)｜]
【０１４０】
そして、潮流変動算出部２１ｆにより、算出された潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)の値及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)の値が、当該サイクルの時刻ｔtにおけるものとして時刻ｔtと関連づけられて（言い換えると、時刻ｔtとの組み合わせデータとして）メモリ１５に記憶させられる。
【０１４１】
次に、制御部２１の発電出力推定部２１ｇにより、Ｓ８の処理によって算出された潮流の皮相電力変動及び潮流変動ベクトル角が用いられて太陽光発電出力変動の算定が行われる（Ｓ９）。
【０１４２】
具体的には、発電出力推定部２１ｇにより、Ｓ８の処理においてメモリ１５に記憶された時刻ｔtと潮流の皮相電力変動ΔＳ(ｔt)の値及び潮流変動ベクトル角χ(ｔt)の値との組み合わせデータが読み込まれると共に、上述の力率の計算処理のうちのＳ５の処理においてメモリ１５に記憶された負荷の力率cosθの値及び太陽光発電の運転力率cosφの値が読み込まれる。
【０１４３】
続いて、上掲の表１に整理された式のうち、潮流変動ベクトル角χ(ｔt)の大きさやΔＱ(ｔt)の値（符号）とΔＰ(ｔt)の値（符号）との組み合わせに基づいて判断される潮流変動（言い換えると、潮流変動を表すベクトル）が存在する象限に合わせて選択される式が用いられて、太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)が算定される。
【０１４４】
そして、発電出力推定部２１ｇにより、算定された太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)の値が、当該サイクルの時刻ｔtにおけるものとして時刻ｔtと関連づけられて（言い換えると、時刻ｔtとの組み合わせデータとして）メモリ１５に記憶させられる。
【０１４５】
続いて、発電出力推定部２１ｇにより、Ｓ９の処理によって算定された太陽光発電出力変動が用いられて太陽光発電出力の推定が行われる（Ｓ１０）。
【０１４６】
上述のＳ９の処理によって算定される太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)は、時刻[ｔt−Δｔc]から時刻[ｔt]までの間における発電出力の変動値である。
【０１４７】
したがって、時刻ｔtにおける太陽光発電出力ＰT(ｔt)の値は、時刻[ｔt−Δｔc]における太陽光発電出力ＰT(ｔt−Δｔc)の値に時刻[ｔt−Δｔc]から時刻[ｔt]までの間における太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)の値が加えられたり、或いは、推定対象の開始時刻ｔs（或いは、所与の基準時刻ｔs）における太陽光発電出力Ｐv(ｔs)の値に前記推定対象の開始時刻ｔs（推定の基準時刻ｔs）から時刻ｔtまでの各時刻における（言い換えると、各時刻間における）太陽光発電出力変動ΔＰvの積算値ΣΔＰv(ｔt)が加えられたりすることによって求められる。
【０１４８】
本実施形態では具体的には、発電出力推定部２１ｇにより、当該サイクルのＳ９の処理においてメモリ１５に記憶された時刻ｔtと太陽光発電出力変動ΔＰv(ｔt)の値との組み合わせデータが読み込まれると共に、一つ前のサイクルのＳ１０の処理においてメモリ１５に記憶された時刻[ｔt−Δｔc]における太陽光発電出力ＰT(ｔt−Δｔc)の値が読み込まれ、以下の数式１２によって時刻[ｔt]における太陽光発電出力ＰT(ｔt)が算定される。
【０１４９】
（数１２）  ＰT(ｔt) ＝ ＰT(ｔt−Δｔc)＋ΔＰv(ｔt)
【０１５０】
あるいは、以下の数式１３に示されるように、推定の基準時刻ｔsにおける太陽光発電出力Ｐv(ｔs)の値に、前記推定の基準時刻ｔsから当該サイクルの時刻ｔtまでの太陽光発電出力変動ΔＰvの積算値ΣΔＰv(ｔt)が加えられることによって時刻ｔtにおける太陽光発電出力ＰT(ｔt)の値が求められる。この場合には、変動の積算値ΣΔＰv(ｔt)の値が、数式１４によって算出されると共にメモリ１５に記憶され、必要に応じて読み込まれる。
【０１５１】
（数１３）  ＰT(ｔt) ＝ Ｐv(ｔs)＋ΣΔＰv(ｔt)
（数１４）  ΣΔＰv(ｔt) ＝ ΣΔＰv(ｔt−Δｔc)＋ΔＰv(ｔt)
【０１５２】
ここで、数式１２や数式１３によって時刻ｔtにおける太陽光発電出力ＰT(ｔt)が算定されるためには、発電出力の推定に係る上述のＳ６乃至Ｓ１０の処理の始まりとしての最初のサイクルの開始時刻である推定対象の開始時刻ｔs（推定の基準時刻ｔs）における太陽光発電出力Ｐv(ｔs)の値が必要とされる。
【０１５３】
推定の基準時刻ｔsにおける太陽光発電出力Ｐv(ｔs)の値は、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、午前零時においては通常は太陽光発電出力は０(ゼロ)である若しくは無視し得る程度に十分に小さいと考えられるので、推定の基準時刻ｔsを午前零時として推定の基準時刻ｔsにおける太陽光発電出力Ｐv(ｔs)の値を０(ゼロ)とすることが考えられる。
【０１５４】
なお、推定の基準時刻ｔsにおける太陽光発電出力Ｐv(ｔs)の値は、例えば、当該値が記録された基本値データファイル２８として記憶部１２に格納(保存)され、数式１２において時刻[ｔt−Δｔc]が推定の基準時刻ｔsに該当する場合や数式１３が用いられる場合に必要に応じて発電出力推定部２１ｇによって読み込まれる。
【０１５５】
そして、発電出力推定部２１ｇにより、算定された太陽光発電出力ＰT(ｔt)の値が、当該サイクルの時刻ｔtにおけるものとして時刻ｔtと関連づけられてメモリ１５に記憶させられる。
【０１５６】
そして、制御部１１は、処理ステップをＳ６の処理に戻し、トリガーに呼応してＳ６からＳ１０までの処理を繰り返す。
【０１５７】
以上のように構成された力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラムによれば、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなるように負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定することができる。このため、配電線における電力状況の実状に適切に適合する負荷の力率の値及び太陽光発電の運転力率の値の推定精度の向上を図ることが可能になる。
【０１５８】
また、以上のように構成された発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムによれば、最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力とベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなるように負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを特定することによって配電線における電力状況の実状に適切に適合する負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを設定した上で太陽光発電出力を推定することができる。このため、太陽光発電設備による発電出力の推定精度の向上を図ることが可能になり、延いては太陽光発電設備による発電出力の推定技術としての信頼性の向上を図ることが可能になる。
【０１５９】
なお、上述の実施形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。
【０１６０】
例えば、上述の実施形態では本発明に係る力率の計算方法、計算装置、及び計算プログラム並びに発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラムとして有効電力及び無効電力の算出（Ｓ１）や時刻毎の潮流の最大値の特定（Ｓ２）が行われるようにしているが、これらＳ１及びＳ２の処理は本発明において必須の構成（言い換えると、処理）ではなく、これらＳ１及びＳ２の処理が別の仕組みなどによって行われた上で本発明が適用されるようにしても良い。
【０１６１】
また、上述の実施形態では配電線にセンサが設置されることによって取得された配電線センサ情報が用いられて有効電力及び無効電力が算出されることを前提とした例について説明したが、本発明において必要とされるのは対象とされている配電線における潮流情報としての有効電力及び無効電力の値であるので、これらの値が取得できるのであれば、配電線にセンサが設置されることや、配電センサ情報が用いられることや、また、有効電力及び無効電力が算出されることは、本発明において必須の構成（言い換えると、処理）ではない。
【実施例１】
【０１６２】
本発明の力率の計算方法及び発電出力の推定方法の妥当性（言い換えると、力率や発電出力の推定精度）を検証するために行った実施例を図９及び図１０を用いて説明する。
【０１６３】
本実施例では、本発明に係る力率の計算方法によって決定された力率が用いられて本発明に係る発電出力の推定方法によって計算された太陽光発電出力の推定値と実配電線における計測によって取得された太陽光発電出力の実測値とが比較された。なお、１月がセンサデータ期間に設定されて２月某日における太陽光発電出力が推定された。
【０１６４】
負荷の力率cosθの値と太陽光発電の運転力率cosφの値とのそれぞれが０．０１刻み幅で変化させられ、cosθ＝０．８９且つcosφ＝０．９７の組み合わせのときのベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力と最大潮流による時刻毎の太陽光発電出力との相関が最も高くなった。
【０１６５】
そこで、上記の位相θ，φが用いられてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力が算定された。この太陽光発電出力を「本発明による太陽光発電出力」と呼ぶ。
【０１６６】
また、比較例として、センサデータ期間における雨天日で太陽光発電出力が少ない一日における潮流から求められたcosθ＝１．０と系統連系協議で決められた値であるcosφ＝０．９７との組み合わせが用いられてベクトル分解による時刻毎の太陽光発電出力が算定された。この太陽光発電出力を「比較例の太陽光発電出力」と呼ぶ。
【０１６７】
実測値と比較することによる太陽光発電出力の推定精度の評価には、数式１５によって定義される容量誤差率ε(ｔ)及び数式１６によって定義される平均誤差率ε￣が用いられた。平均誤差率は、実施例１において対象とされた配電線で太陽光発電出力が発生する時間帯である６時から１８時までの１２時間を対象として計算された。なお、発電出力の算定及び推定精度の評価は１分毎をベースとして行われた。
【０１６８】
【数１５】
2018098967.tif 000008
【数１６】
2018098967.tif 000009
【０１６９】
比較例の太陽光発電出力（推定値）と実測値との比較の例として図９に示す結果が得られた。図９に示す結果から、比較例の推定値と実測値とでは乖離が大きいことが確認された。平均誤差率は、或る平日（同図(Ａ)）で２３％であり、或る日曜日（同図(Ｂ)）で１９％であった。
【０１７０】
一方、本発明による太陽光発電出力（推定値）と実測値との比較の例として、図９に係る日と同日について図１０に示す結果が得られた。図１０に示す結果から、本発明によれば推定値と実測値との乖離が小さくなることが確認された。平均誤差率は、或る平日（図１０(Ａ)；図９(Ａ)と同日）で４％であり、或る日曜日（図１０(Ｂ)：図９(Ｂ)と同日）で５％であり、比較例の平均誤差率と比べて平日も日曜日も格段に小さくなることが確認された。
【０１７１】
以上の結果から、本発明によれば、配電線における電力状況の実状に適切に適合する負荷の力率の値と太陽光発電の運転力率の値との組み合わせを推定することができ、これら力率の値の組み合わせを用いることによって太陽光発電設備による発電出力を良好な精度で推定可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明に係る力率の計算に関する技術や発電出力の推定に関する技術は、配電系統に連系している太陽光発電の運転力率及び負荷の力率を良好な精度で設定することができ、延いては太陽光発電設備による発電出力を良好な精度で推定することができるので、例えば配電系統の運用などの分野で利用価値が高い。
【符号の説明】
【０１７３】
１０    力率の計算装置
１１    制御部
１１ａ  電力算出部
１１ｂ  潮流最大値特定部
１１ｃ  第一の発電出力算定部
１１ｄ  第二の発電出力算定部
１１ｅ  力率決定部
１７    力率の計算プログラム
２０    発電出力の推定装置
２１    制御部
２１ｆ  潮流変動算出部
２１ｇ  発電出力推定部
２７    発電出力の推定プログラム
【図１】
2018098967.tif 000010
【図２】
2018098967.tif 000011
【図３】
2018098967.tif 000012
【図４】
2018098967.tif 000013
【図５】
2018098967.tif 000014
【図６】
2018098967.tif 000015
【図７】
2018098967.tif 000016
【図８】
2018098967.tif 000017
【図９】
2018098967.tif 000018
【図１０】
2018098967.tif 000019