(57)【要約】【課題】下位の配電線に出力変動の大きな発電機が接続されている電力系統に生じる潮流変動を抑制する。【解決手段】第１配電線１０１の夫々に発電機５の出力及び負荷６の電力消費量を取得して夫々の需給差である第１需給差を求める第１情報処理装置１０を付設し、第２配電線１０２の夫々に夫々の需給差である第２需給差を求める第２情報処理装置２０を付設し、第３配電線１０３の夫々に夫々の需給差である第３需給差を求める第３情報処理装置３０を付設し、第１情報処理装置１０の夫々が、夫々が付設されている第１配電線１０１の直系上位に接続している第２配電線１０２に付設されている第２情報処理装置２０から第２需給差を、直系上位に接続している第３配電線１０３に付設されている第３情報処理装置３０から第３需給差を夫々取得し、第１乃至第３需給差に基づき負荷６への電力供給を制御するようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の発電機及び１つ以上の負荷が接続する第１配電線と、前記第１配電線の上位に接続し１つ以上の前記第１配電線が分岐する第２配電線と、前記第２配電線の上位に接続し１つ以上の前記第２配電線が分岐する第３配電線と、を含む電力供給システムの制御方法であって、
前記第１配電線の夫々に、夫々に接続している前記発電機の出力、及び前記第１配電線に接続している前記負荷の電力消費量を取得し、夫々の需給差である第１需給差を求める第１情報処理装置を付設し、
前記第２配電線の夫々に、夫々の配下に接続している前記第１配電線の夫々に付設されている前記第１情報処理装置から前記第１需給差を取得して当該第２配電線の需給差である第２需給差を求める第２情報処理装置を付設し、
前記第３配電線の夫々に、夫々の配下に接続している前記第２配電線の夫々に付設されている前記第２情報処理装置から夫々の需給差である第２需給差を取得して当該第３配電線の需給差である第３需給差を求める第３情報処理装置を付設し、
前記第１情報処理装置の夫々は、夫々が付設されている前記第１配電線の直系上位に接続している前記第２配電線に付設されている前記第２情報処理装置と通信することにより前記第２需給差を取得するとともに、夫々が付設されている前記第１配電線の直系上位に接続している前記第３配電線に付設されている前記第３情報処理装置と通信することにより前記第３需給差を取得し、夫々の前記第１需給差、取得した前記第２需給差、及び取得した前記第３需給差に基づき、自身が付設されている前記第１配電線に接続している前記負荷への電力供給を制御する
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
前記第１情報処理装置は、
前記第１需給差に基づき夫々が付設されている前記第１配電線の余剰電力の有無を判断し、余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給し、
前記第１配電線に余剰電力が無ければ、前記第２需給差に基づき前記第１配電線の直系上位に接続している前記第２配電線の余剰電力の有無を判断し、前記第２配電線に余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給し、
前記第１配電線及び前記第２配電線のいずれにも余剰電力が無ければ、さらに前記第３需給差に基づき前記第１配電線の直系上位に接続している前記第３配電線の余剰電力の有無を判断し、前記第３配電線に余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給する
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか一項に記載の電力供給システムの制御方法であって、
前記発電機は自然エネルギーを利用した発電機であり、前記負荷は蓄電負荷又は蓄熱負荷である
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電力供給システムの制御方法であって、
前記発電機は太陽光発電機であり、前記負荷は電気自動車の蓄電池である
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項５】
請求項１又は２のいずれか一項に記載の電力供給システムの制御方法であって、  
前記第１配電線と前記第２配電線との境界、及び前記第２配電線と前記第３配電線との境界に、変圧器又は遮断器のうちの少なくともいずれかが介在している
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項６】
１つ以上の発電機及び１つ以上の負荷が接続する第１配電線と、前記第１配電線の上位に接続し１つ以上の前記第１配電線が分岐する第２配電線と、前記第２配電線の上位に接続し１つ以上の前記第２配電線が分岐する第３配電線と、を含む電力供給システムであって、
前記第１配電線の夫々に、夫々に接続している前記発電機の出力、及び前記第１配電線に接続している前記負荷の電力消費量を取得し、夫々の需給差である第１需給差を求める第１情報処理装置が付設され、
前記第２配電線の夫々に、夫々の配下に接続している前記第１配電線の夫々に付設されている前記第１情報処理装置から前記第１需給差を取得して当該第２配電線の需給差である第２需給差を求める第２情報処理装置が付設され、
前記第３配電線の夫々に、夫々の配下に接続している前記第２配電線の夫々に付設されている前記第２情報処理装置から夫々の需給差である第２需給差を取得して当該第３配電線の需給差である第３需給差を求める第３情報処理装置が付設され、
前記第１情報処理装置の夫々は、夫々が付設されている前記第１配電線の直系上位に接続している前記第２配電線に付設されている前記第２情報処理装置と通信することにより前記第２需給差を取得するとともに、夫々が付設されている前記第１配電線の直系上位に接続している前記第３配電線に付設されている前記第３情報処理装置と通信することにより前記第３需給差を取得し、夫々の前記第１需給差、取得した前記第２需給差、及び取得した前記第３需給差に基づき、自身が付設されている前記第１配電線に接続している前記負荷への電力供給を制御する
ことを特徴とする電力供給システム。
【請求項７】
請求項６に記載の電力供給システムであって、
前記第１情報処理装置は、
前記第１需給差に基づき夫々が付設されている前記第１配電線の余剰電力の有無を判断し、余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給し、
前記第１配電線に余剰電力が無ければ、前記第２需給差に基づき前記第１配電線の直系上位に接続している前記第２配電線の余剰電力の有無を判断し、前記第２配電線に余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給し、
前記第１配電線及び前記第２配電線のいずれにも余剰電力が無ければ、さらに前記第３需給差に基づき前記第１配電線の直系上位に接続している前記第３配電線の余剰電力の有無を判断し、前記第３配電線に余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給する
ことを特徴とする電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力供給システムの制御方法、及び電力供給システムに関し、とくに下位の配電線に出力変動の大きな発電機が接続されている電力系統に生じる潮流変動を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、家庭用太陽光発電機等の自然エネルギーを利用した発電方法が注目されており、今後は商用電力系統等の電力系統に自然エネルギーを利用した大量の発電機が接続されることが予想されている。しかし自然エネルギーを利用した発電方法は、気象条件等により出力が変動しやすく、こうした発電方法に起因する電力系統への影響（電圧変動、周波数変動）が懸念されている。
【０００３】
電力系統への影響を防ぐ技術として、例えば特許文献１には、分散電源の出力と、蓄電量とを検出し、蓄電量に基づき電力系統への出力の変動を抑制するための出力目標値を設定し、分散電源の出力と出力目標値とを比較して電力系統への出力が出力目標値になるように電力を調整する電力貯蔵装置が記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、分散電源とともに電力系統に接続される電力変動平滑化装置が、分散電源の出力と、蓄電量とを検出し、分散電源の出力の移動平均値を蓄電量または蓄電量の代替値に応じて、調整値または補正係数で補正し、電力系統側への出力目標値と分散電源の出力とを比較して、または電力系統側への出力をフィードバックして、電力系統側への出力が出力目標値になるように充放電部を制御することが記載されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２７０８０号公報
【特許文献２】特開２００２−１７０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、商用電力系統のように、発電所から変電所から分岐する複数の高圧配電線、及び高圧配電線から分岐する複数の低圧配電線を含む、階層的な構成からなる電力系統においては、低圧配電線の夫々に接続される発電機と需要家側負荷との間の需給差が生じ、この需給差が上位の高圧配電線に潮流変動を生じさせる。また高圧配電線の夫々の潮流変動はさらに上位の配電線の潮流変動を生じさせる。従って潮流変動の伝搬を抑制するには、電力系統の階層構造を考慮することが有効である。
【０００７】
本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、電力系統における潮流変動を抑制することが可能な電力供給システムの制御方法、及び電力供給システ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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一つは、１つ以上の発電機及び１つ以上の負荷が接続する第１配電線と、前記第１配電線の上位に接続し１つ以上の前記第１配電線が分岐する第２配電線と、前記第２配電線の上位に接続し１つ以上の前記第２配電線が分岐する第３配電線と、を含む電力供給システムの制御方法であって、前記第１配電線の夫々に、夫々に接続している前記発電機の出力、及び前記第１配電線に接続している前記負荷の電力消費量を取得し、夫々の需給差である第１需給差を求める第１情報処理装置を付設し、前記第２配電線の夫々に、夫々の配下に接続している前記第１配電線の夫々に付設されている前記第１情報処理装置から前記第１需給差を取得して当該第２配電線の需給差である第２需給差を求める第２情報処理装置を付設し、前記第３配電線の夫々に、夫々の配下に接続している前記第２配電線の夫々に付設されている前記第２情報処理装置から夫々の需給差である第２需給差を取得して当該第３配電線の需給差である第３需給差を求める第３情報処理装置を付設し、前記第１情報処理装置の夫々は、夫々が付設されている前記第１配電線の直系上位に接続している前記第２配電線に付設されている前記第２情報処理装置と通信することにより前記第２需給差を取得するとともに、夫々が付設されている前記第１配電線の直系上位に接続している前記第３配電線に付設されている前記第３情報処理装置と通信することにより前記第３需給差を取得し、夫々の前記第１需給差、取得した前記第２需給差、及び取得した前記第３需給差に基づき、自身が付設されている前記第１配電線に接続している前記負荷への電力供給を制御することとする。
【０００９】
このように本発明では、低圧配電線等の下位の配電線（第１配電線）に太陽光発電機等の自然エネルギーを利用した発電機が接続された階層的な電力系統において、第１配電線に付設された第１情報処理装置が、当該第１配電線における需給差（第１需給差）と、その直系上位の配電線の需給差（第２需給差、第３需給差）とに基づき、当該第１配電線に接続している負荷への電力供給を制御する。このため、第１配電線とその直系上位の配電線間で余剰電力を有効に利用することができる。またこのように余剰電力を融通することで、上位側の潮流変動を防ぐことができる。またこれにより電力系統に設定される需給調整しろを緩和することができる。
【００１０】
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記第１情報処理装置は、前記第１需給差に基づき夫々が付設されている前記第１配電線の余剰電力の有無を判断し、余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給し、前記第１配電線に余剰電力が無ければ、前記第２需給差に基づき前記第１配電線の直系上位に接続している前記第２配電線の余剰電力の有無を判断し、前記第２配電線に余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給し、前記第１配電線及び前記第２配電線のいずれにも余剰電力が無ければ、さらに前記第３需給差に基づき前記第１配電線の直系上位に接続している前記第３配電線の余剰電力の有無を判断し、前記第３配電線に余剰電力が有れば前記第１配電線に接続している前記負荷に電力を供給することとする。
【００１１】
このように本発明では、第１情報処理装置が、第１配電線から順にその直系上位を辿って余剰電力の有無を判断し、余剰電力が生じている配電線が有れば第１配電線に接続している負荷への電力供給を行う。これによれば、下位側の配電線の余剰電力が負荷に有効に提供されて下位側の配電線の需給差が緩和され、上位側の潮流変動を防ぐことができる。
【００１２】
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記発電機は自然エネルギーを利用した発電機であり、前記負荷は蓄電負荷又は蓄熱負荷であることとする。より具体的には、前記発電機は太陽光発電機であり、前記負荷は電気自動車の蓄電池であることとする。
【００１３】
このように自然エネルギーを利用した発電機の出力を蓄電負荷、蓄熱負荷のいずれかで消費するようにすることで、発電機の出力変動の上位側への影響を軽減することができる。また系統事故等により太陽光発電機が一斉に解列した場合には、一般に解列時には蓄電負荷又は蓄熱負荷は運転しないため、太陽光発電機が解列しても需給バランスに影響を与えることがない。
【００１４】
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記第１配電線と前記第２配電線との境界、及び前記第２配電線と前記第３配電線との境界に、変圧器又は遮断器のうちの少なくともいずれかが介在していることとする。
【００１５】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電力系統における潮流変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電力供給システム１の概略的な構成図である。
【図２Ａ】第１情報処理装置１０のハードウエア構成を示す図である。
【図２Ｂ】第２乃至第４情報処理装置２０，３０，４０のハードウエア構成を示す図である。
【図３】計測装置８のハードウエア構成を示す図である。
【図４】第１情報処理装置１０の機能を示す図である。
【図５】計測値データベース４２１に格納されるデータのレコードの構成を示す図である。
【図６Ａ】第２情報処理装置２０の機能を示す図である。
【図６Ｂ】第３情報処理装置３０の機能を示す図である。
【図６Ｃ】第４情報処理装置４０の機能を示す図である。
【図７】第１情報処理装置１０によって行われる処理Ｓ７００を説明するフローチャートである。
【図８】電力供給制御処理Ｓ７２８を説明するフローチャートである。
【図９】発電機５の発電機出力（正値）、負荷６の電力消費量（負値）、第１需給差Ｐｔ、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、及び第４需給差Ｐｓの夫々に具体的な数値を代入して示した模式図である。
【図１０】第１情報処理装置１０を充電アダプタに組み込んだ場合の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に実施形態として説明する電力供給システム１の概略的な構成を示している。同図に示すように、電力供給システム１は、発電機５及び負荷６が接続する第１配電線１０１と、第１変圧器５１を介して第１配電線１０１の上位（発電所側）に接続する第２配電線１０２と、第１遮断器５２を介して第２配電線１０２の上位に接続する第３配電線１０３と、第２遮断器５３及び第２変圧器５４を介して第３配電線１０３の上位に接続する第４配電線１０４と、第３遮断器５５を介して第４配電線１０４の上位に接続する第５配電線１０５とを含む。
【００１９】
第１配電線１０１は、例えば商用電力系統の需要家側に設けられる低圧配電線である。第２配電線１０２及び第３配電線１０３は、例えば商用電力系統において、変電所と柱上変圧器との間に設けられる高圧配電線である。第４配電線１０４は、変電所に設けられる高圧配電線である。第５配電線１０５は、発電所と変電所との間に設けられる高圧配電線である。第１変圧器５１は、例えば柱上変圧器や地中変圧器である。
【００２０】
尚、以下の説明において、一の第１配電線１０１とその第１配電線１０１に接続している発電機５及び負荷６を要素とする集合のことを第１グリッド７１（低圧グリッド）と称する。本実施形態では、第１グリッド７１は第１変圧器５１ごとに存在するものとする。
【００２１】
また一の第２配電線１０２とその下位に存在する全ての第１グリッド７１を要素とする集合のことを第２グリッド７２（高圧グリッド）と称する。本実施形態では、第２グリッド７２は、第１遮断器５２ごとに存在するものとする。
【００２２】
また一の第３配電線１０３とその下位に存在する全ての第２グリッド７２を要素とする集合のことを第３グリッド７３（バンクグリッド）と称する。本実施形態では、第３グリッド７３は第２遮断器５３ごとに存在するものとする。
【００２３】
また一の第４配電線１０４とその下位に存在する全ての第３グリッド７３を要素とする集合のことを第４グリッド７４（変電所グリッド）と称する。本実施形態では、第４グリッド７４は第３遮断器５５ごとに存在するものとする。
【００２４】
第１配電線１０１に接続している発電機５は、例えば自然エネルギーを利用した発電機（太陽光発電機、水力発電、風力発電機等）である。また第１配電線１０１に接続している負荷６は、例えば自然エネルギーを利用した発電機の出力を利用する装置として好適なものが選択される。そのような負荷として、例えば蓄電負荷（電気自動車（ＥＶ）のバッテリー、電気自動車等に用いる蓄電池等）や蓄熱負荷（給湯器や業務用蓄熱式空調等）がある。尚、以下の説明において、第１配電線１０１に接続している複数の負荷６のうち、注目している一の負荷６のことを自負荷と称し、自負荷外の他の負荷６のことを他負荷と称する。
【００２５】
第１配電線１０１に接続している負荷６の夫々には、第１情報処理装置１０（不図示）が付設されている。第１情報処理装置１０は、夫々が付設されている負荷６（自負荷）が接続している第１配電線１０１に接続している発電機５の出力と負荷６の電力消費量とを取得し、取得した発電機出力及び電力消費量に基づき、自負荷が接続している第１配電線１０１における需給差（以下、第１需給差と称する。）を求め、求めた第１需給差を当該第１配電線１０１の上位に接続している第２配電線１０２に付設されている後述の第２情報処理装置２０に送信する。また第１情報処理装置１０は、求めた第１需給差及び後述の第２乃至第４需給差に基づき自負荷が接続している第１配電線１０１に接続している負荷６への電力供給を制御する。
【００２６】
第２配電線１０２の夫々には、夫々の下位に接続している第１配電線１０１に付設されている全ての第１情報処理装置１０と通信可能に接続される第２情報処理装置２０（不図示）が付設されている。第２情報処理装置２０は、夫々が付設されている第２配電線１０２の下位に接続している第１配電線１０１の夫々から第１需給差を取得し、取得した第１需給差に基づき、当該第２配電線１０２における需給差（以下、第２需給差と称する。）を求め、求めた第２需給差を第１情報処理装置１０及び後述の第３情報処理装置３０に送信（ブロードキャスト）する。
【００２７】
第３配電線１０３の夫々には、夫々の下位に接続している第２配電線１０２に付設されている全ての第２情報処理装置２０と通信可能に接続される第３情報処理装置３０（不図示）が付設されている。第３情報処理装置３０は、夫々が付設されている第３配電線１０３の下位に接続している第２配電線１０２の夫々から第２需給差を取得し、取得した第２需給差に基づき、当該第３配電線１０３における需給差（以下、第３需給差と称する。）を求め、求めた第３需給差を第１情報処理装置１０及び後述の第４情報処理装置４０に送信（ブロードキャスト）する。
【００２８】
第４配電線１０４の夫々には、夫々の下位に接続している第３配電線１０３に付設されている全ての第３情報処理装置３０と通信可能に接続される第４情報処理装置４０（不図示）が付設されている。第４情報処理装置４０は、夫々が付設されている第４配電線１０４の下位に接続している第３配電線１０３の夫々から第３需給差を取得し、取得した第３需給差に基づき、当該第４配電線１０４における需給差（以下、第４需給差と称する。）を求め、求めた第４需給差を第１情報処理装置１０に送信する。
【００２９】
発電機５の夫々には、夫々が接続している第１配電線１０１の負荷６に付設されている第１情報処理装置１０と通信可能に接続し、夫々の出力（以下、発電機出力と称する。）を計測して上記第１情報処理装置１０に送信（ブロードキャスト）する計測装置８（不図示）が付設されている。計測装置８は、計測した発電機出力を、夫々が付設されている発電機５が接続している第１配電線１０１に接続している負荷６に付設されている全ての第１情報処理装置１０に送信（ブロードキャスト）する。
【００３０】
尚、計測装置８と第１情報処理装置１０との間、第１情報処理装置１０と第２情報処理装置２０との間、第２情報処理装置２０と第３情報処理装置３０との間、及び第３情報処理装置３０と第４情報処理装置４０との間は、例えばＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、電力線通信（PLC（Power Line Communication））、専用線（電力系統制御用情報伝送システム（CDT：Cyclic Digital data Transmission equipment）、メタル線、光ファイバ等）によって、通信可能に接続されている。
【００３１】
図２Ａに第１情報処理装置１０のハードウエア構成を示している。同図に示すように、第１情報処理装置１０は、ＣＰＵ２１１と、ＲＡＭ・ＲＯＭ等のメモリ２１２と、ハードディスク等の記憶装置２１３と、キーボードやマウス等の入力装置２１４と、液晶ディスプレイ等の表示装置２１５と、通信回路２１６と、ＲＴＣ（Real Time Clock）等を用いて構成され現在日時等の日時情報（タイムスタンプ）を生成する計時回路２１７と、負荷の電力消費量を計測する計測回路２１８と、負荷への電力供給を制御する制御回路２１９とを備えている。
【００３２】
図２Ｂに第２情報処理装置２０のハードウエア構成を示している。同図に示すように、第２情報処理装置は、ＣＰＵ３１１及びメモリ３１２と、通信回路３１３とを備えている。尚、第３情報処理装置３０及び第４情報処理装置４０も第２情報処理装置２０と同様のハードウエア構成を有している。
【００３３】
図３に計測装置８のハードウエア構成を示す。同図に示すように、計測装置８は、ＣＰＵ８１及びメモリ８２と、計測指令装置１０や通信装置２０と通信するための通信回路８３と、発電機５の発電機出力を計測する計測回路８４とを備えている。
【００３４】
図４に第１情報処理装置１０の機能を示している。同図に示すように、第１情報処理装置１０は、電力消費量計測部４１１、自負荷情報送信部４１２、他負荷情報受信部４１３、発電機出力受信部４１４、需給差算出部４１５、需給差送信部４１６、需給差受信部４１７、及び電力供給制御部４１８、を備えている。尚、これらの機能は、第１情報処理装置１０のハードウエアによって、もしくは、第１情報処理装置１０のＣＰＵ２１１が、メモリ２１２又は記憶装置２１３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００３５】
また同図に示すように、第１情報処理装置１０は、計測値データベース４２１を備えている。計測値データベース４２１は、例えば第１情報処理装置１０において動作するＤＢＭＳ（Data Base Management System）によって管理される。
【００３６】
図４に示した機能のうち、電力消費量計測部４１１は、負荷６の電力消費量（以下、自負荷電力消費量と称する。）を計測し、計測した自負荷電力消費量を計測時刻（タイムスタンプ）に対応づけて計測値データベース４２１に格納する。
【００３７】
自負荷情報送信部４１２は、計測した自負荷電力消費量を、当該第１情報処理装置１０が付設されている自負荷と同じ第１配電線１０１に接続している他負荷に付設されている第１情報処理装置１０に送信（ブロードキャスト）する。尚、送信する情報には、自負荷の識別子が付帯する。
【００３８】
他負荷情報受信部４１３は、当該第１情報処理装置１０が付設されている自負荷と同じ第１配電線１０１に接続している他負荷に付設されている第１情報処理装置１０から送られてくる他負荷の電力消費量（以下、他負荷電力消費量と称する。）を、当該他負荷の識別子とともに受信し、受信した他負荷電力消費量を、上記識別子及びその他負荷電力消費量の計測時刻（タイムスタンプ）と対応づけて、計測値データベース４２１に格納する。
【００３９】
発電機出力受信部４１４は、当該第１情報処理装置１０が付設されている自負荷と同じ第１配電線１０１に接続している発電機５に付設されている計測装置８から送られてくる発電機出力を、その計測装置８が付設されている発電機５の識別子とともに受信し、受信した発電機出力を、上記識別子及びその発電機出力の計測時刻（タイムスタンプ）と対応づけて、計測値データベース４２１に格納する。
【００４０】
需給差算出部４１５は、電力消費量計測部４１１により計測された自負荷電力消費量と、他負荷情報受信部４１３が受信した他負荷電力消費量と、発電機出力取得部４１４が取得した発電機出力とを合計することにより、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が存在する第１グリッドにおける需給差（以下、第１需給差と称する。）を算出する。
【００４１】
需給差送信部４１６は、需給差算出部４１５が算出した第１需給差を、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続している第１配電線１０１の直系上位の第２配電線１０２に付設されている第２情報処理装置２０に送信する。
【００４２】
需給差受信部４１７は、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続している第１配電線１０１の直系上位の、第２配電線１０２、第３配電線１０３、及び第４配電線１０４の夫々に付設されている、第２情報処理装置２０、第３情報処理装置３０、及び第４情報処理装置４０の夫々から、後述の第２需給差、第３需給差、及び第４需給差を受信する。
【００４３】
電力供給制御部４１８は、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続している第１配電線１０１の第１需給差と、当該第１配電線１０１の直系上位の、第２情報処理装置２０、第３情報処理装置３０、及び第４情報処理装置４０の夫々から受信した、第２需給差、第３需給差、及び第４需給差とに基づき、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６の電力供給を制御する。電力供給の制御は、例えば負荷６への電力の供給をオンオフしたり、供給電圧を増減することにより行われる。
【００４４】
図５に計測値データベース４２１に格納されるデータのレコードの構成を示している。同図に示すように、このレコードは、計測値種別４２１１、識別子４２１２、計測値４２１３、及び取得日時４２１４の各項目を含む。このうち計測値種別４２１１には、当該レコードに設定されている計測値が、発電機５の発電機出力であるのか、負荷６の電力消費量であるのかを示す値が設定される。識別子４２１２には、そのレコードがどの発電機５又は負荷６についてのものであるのかを示す識別子（発電機５又は負荷６ごとに固有に付与される識別子）が設定される。計測値４２１３には、計測値（発電機出力又は電力消費量）が設定される。取得日時４２１４には、その計測値の取得日時（タイムスタンプ）が設定される。
【００４５】
図６Ａに第２情報処理装置２０の機能を示している。尚、同図に示す機能は、第２情報処理装置２０のハードウエアによって、もしくは、第２情報処理装置２０のＣＰＵ３１１が、メモリ３１２又は記憶装置３１３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００４６】
下位需給差合計算出部６１１は、当該第２情報処理装置２０が付設されている第２配電線１０２の直系下位の第１配電線１０１に接続している負荷６に付設されている全ての第１情報処理装置１０（以下、直系下位の第１情報処理装置１０と称する。）の夫々から第１需給差を受信し、受信した第１需給差を合計することにより、第２配電線１０２における需給差（以下、第２需給差と称する。）を求める。
【００４７】
下位需給差合計送信部６１２は、求めた第２需給差を、直系下位の全ての第１情報処理装置１０、及び当該第２情報処理装置２０が付設されている第２配電線１０２の直系上位の第３配電線１０３に付設されている第３情報処理装置３０に送信（ブロードキャスト）する。
【００４８】
図６Ｂに第３情報処理装置３０の機能を示している。尚、同図に示す機能は、第３情報処理装置３０のハードウエアによって、もしくは、第３情報処理装置３０のＣＰＵ３１１が、メモリ３１２又は記憶装置３１３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００４９】
下位需給差合計算出部６２１は、当該第３情報処理装置３０が付設されている第３配電線１０３の直系下位の第２配電線１０２に付設されている全ての第２情報処理装置２０（以下、直系下位の第２情報処理装置２０と称する。）の夫々から第２需給差を受信し、受信した第２需給差を合計することにより、第３配電線１０３における需給差（以下、第３需給差と称する。）を求める。
【００５０】
下位需給差合計送信部６２２は、求めた第３需給差を、直系下位の全ての第１情報処理装置１０、及び当該第３情報処理装置３０が付設されている第３配電線１０３の直系上位の第４配電線１０４に付設されている第４情報処理装置４０に送信（ブロードキャスト）する。尚、第３情報処理装置３０から第１情報処理装置１０へのデータの送信（ブロードキャスト）は、直系下位の第２情報処理装置２０を介して行われる。
【００５１】
図６Ｃに第４情報処理装置４０の機能を示している。尚、同図に示す機能は、第４情報処理装置４０のハードウエアによって、もしくは、第４情報処理装置４０のＣＰＵ３１１が、メモリ３１２又は記憶装置３１３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００５２】
下位需給差合計算出部６３１は、当該第４情報処理装置４０が付設されている第４配電線１０４の直系下位の第３配電線１０３に付設されている全ての第３情報処理装置３０（以下、直系下位の第３情報処理装置３０と称する。）の夫々から第３需給差を受信し、受信した全ての第３需給差を合計することにより、第４配電線１０４における需給差（以下、第４需給差と称する。）を求める。
【００５３】
下位需給差合計送信部６３２は、求めた第４需給差を、直系下位の全ての第１情報処理装置１０に送信（ブロードキャスト）する。尚、第４情報処理装置４０から第１情報処理装置１０へのデータの送信は、第２情報処理装置２０及び第３情報処理装置３０を介して行われる。
【００５４】
次に第１情報処理装置１０によって行われる処理について説明する。図７は上記処理を説明するフローチャートである。
【００５５】
Ｓ７１０では、第１情報処理装置１０は、現在時刻が電気料金の割引時間帯であるか否かを判断する。割引時間帯であれば（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、充電器をオンする（Ｓ７１１）。割引時間帯でなければ、Ｓ７２１に進む。
【００５６】
Ｓ７２１では、電力消費量計測部４１１が、自負荷電力消費量を計測し、計測した自負荷電力消費量を計測値データベース４２１に格納する。次に自負荷情報送信部４１２が、計測した自負荷電力消費量を、当該第１情報処理装置１０が付設されている自負荷が接続している第１配電線１０１に接続している他負荷に付設されている第１情報処理装置１０に送信（ブロードキャスト）する（Ｓ７２２）。
【００５７】
次に他負荷情報受信部４１３が、当該第１情報処理装置１０が付設されている自負荷が接続している第１配電線１０１に接続している他負荷に付設されている第１情報処理装置１０から送られてくる他負荷電力消費量を受信し、受信した他負荷電力消費量を計測値データベース４２１に格納する（Ｓ７２３）。
【００５８】
次に発電機出力受信部４１４が、当該第１情報処理装置１０が付設されている自負荷が接続している第１配電線１０１に接続している発電機５に付設されている計測装置８から送られてくる発電機出力を受信し、受信した発電機出力を計測値データベース４２１に格納する（Ｓ７２４）。
【００５９】
次に需給差算出部４１５が、Ｓ７２１で計測した自負荷電力消費量と、Ｓ７２２で取得した他負荷電力消費量と、Ｓ７２３で取得した発電機出力とを合計することにより第１需給差Ｐｔを算出する（Ｓ７２５）。
【００６０】
次に需給差送信部４１６が、需給差算出部４１５が算出した第１需給差Ｐｔを、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続している第１配電線１０１の直系上位の第２配電線１０２に付設されている第２情報処理装置２０に送信する（Ｓ７２６）。
【００６１】
次に需給差受信部４１７が、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続している第１配電線１０１の直系上位の、第２配電線１０２、第３配電線１０３、及び第４配電線１０４の夫々に付設されている、第２情報処理装置２０、第３情報処理装置３０、及び第４情報処理装置４０の夫々から、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、及び第４需給差Ｐｓを受信する（Ｓ７２７）。
【００６２】
次に電力供給制御部４１８が、需給差算出部４１５が算出した第１需給差Ｐｔと、需給差受信部４１７が受信した、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、及び第４需給差Ｐｓとに基づき、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６への電力供給を制御する（Ｓ７２８）。同処理の詳細は後述する。
【００６３】
Ｓ７１５では、第１情報処理装置１０は、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６の充電が完了したか否かを判断する。完了していれば（Ｓ７１５：ＹＥＳ）、処理が終了する。完了していなければ（Ｓ７１５：ＮＯ）、Ｓ７１０に戻る。
【００６４】
次に図７のＳ７２８の処理（以下、電力供給制御処理Ｓ７２８と称する。）について説明する。図８は電力供給制御処理Ｓ７２８の詳細を説明するフローチャートである。
【００６５】
まずＳ８１２、Ｓ８２１、Ｓ８３１、Ｓ８４１では、電力供給制御部４１８が、第１需給差Ｐｔ、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、及び第４需給差Ｐｓのうちの少なくともいずれかが正値（電力余剰）であるか否かを判断する。第１需給差Ｐｔ、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、第４需給差Ｐｓのうちの少なくともいずれかが正値であれば（（Ｓ８１２：ＹＥＳ）ｏｒ （Ｓ８２１：ＹＥＳ） ｏｒ （Ｓ８３１：ＹＥＳ） ｏｒ （Ｓ８４１：ＹＥＳ））、Ｓ８１３に進む。一方、第１需給差Ｐｔ、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、第４需給差Ｐｓのいずれもが正値でなければ（（Ｓ８１２：ＮＯ）  ａｎｄ （Ｓ８２１：ＮＯ） ａｎｄ （Ｓ８３１：ＮＯ）  ａｎｄ  （Ｓ８４１：ＮＯ））、Ｓ８５１に進む。
【００６６】
Ｓ８１３では、電力供給制御部４１８が、計測値データベース４２１から、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続する第１配電線１０１に接続する全ての負荷６の現在時刻から過去所定時間内における電力消費量を取得し、上記所定時間内における電力消費量が最大の負荷６が、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６（自負荷）であるか否かを判断する。そして電力供給制御部４１８は、自負荷の電力消費量が最大であれば（Ｓ８１３：ＹＥＳ）、負荷６への電力供給を行う（例えば電気自動車の蓄電池の充電器をオンする）（Ｓ８１４）。一方、自負荷の電力消費量が最大でなければ（Ｓ８１３：ＮＯ）、図７に戻りＳ７２７に進む。
【００６７】
Ｓ８５１では、電力供給制御部４１８は、計測値データベース４２１から、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続する第１配電線１０１に接続する全ての負荷６の現在時刻から過去所定時間内における電力消費量を取得し、上記所定時間内における電力消費量が最小の負荷６が、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６（自負荷）であるか否かを判断する。そして電力供給制御部４１８は、自負荷の電力消費量が最小であれば（Ｓ８５１：ＹＥＳ）、負荷６への電力供給を停止する（例えば電気自動車の蓄電池の充電器をオフする）（Ｓ８５２）。一方、自負荷の電力消費量が最小でなければ（Ｓ８５１：ＮＯ）、図７に戻る（図７のＳ７１５に進む）。
【００６８】
このように、電力供給制御部４１８は、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続する第１配電線１０１、又は当該第１配電線１０１の直系上位の配電線（第２配電線１０２、第３配電線１０３、及び第４配電線１０４）の少なくともいずれかに余剰電力が存在する場合には、負荷６に電力供給を行うので、例えば発電機５が自然エネルギー利用の発電機である場合のように、発電機出力が一定しない場合でも、安定して負荷６に電力を供給することができる。また直系上位の配電線（第２配電線１０２、第３配電線１０３、及び第４配電線１０４）を下位から順に辿って夫々の余剰電力の有無を判断していくので、発電機出力の変化に起因する上位側配電線の潮流変化を有効に防ぐことができる。
【００６９】
また電力供給制御部４１８は、当該第１情報処理装置１０が付設されている負荷６が接続する第１配電線１０１、又は当該第１配電線１０１の直系上位の配電線（第２配電線１０２、第３配電線１０３、及び第４配電線１０４）の少なくともいずれかに余剰電力が存在しない場合には、負荷６への電力供給を停止するので、例えば発電機が自然エネルギー利用の発電機のように出力が一定しない発電機である場合でも、発電機出力の変化に起因する上位側配電線の潮流変化を防ぐことができる。
【００７０】
図９に、発電機５の発電機出力（正値）、負荷６の電力消費量（負値）、第１需給差Ｐｔ、第２需給差Ｐｆ、第３需給差Ｐｂ、及び第４需給差Ｐｓの夫々に具体的な数値を代入して示した模式図を示す。尚、同図における矢線は電力の流れ（供給／不足）を示している。
【００７１】
以上に説明したように、本実施形態の電力供給システム１によれば、第１配電線１０１とその直系上位の配電線間で余剰電力を有効に利用することができる。またこのように余剰電力を融通することで、上位側の潮流変動を防ぐことができる。またこれにより電力系統に設定される需給調整しろを緩和することができる。
【００７２】
また第１情報処理装置１０が、第１配電線１０１から順にその直系上位を辿って余剰電力の有無を判断し、余剰電力が生じている配電線が有れば当該第１配電線１０１に接続している負荷６への電力供給を行うので、下位側の配電線の余剰電力が負荷６に有効に提供されて下位側の配電線の需給差が緩和され、上位側の潮流変動を有効に防ぐことができる。
【００７３】
ところで、第１情報処理装置１０は専用の装置として構成してもよいが、例えば第１情報処理装置１０の機能を、電気自動車の蓄電池の充電等に用いる充電アダプタに組み込んでもよい。図１０は第１情報処理装置１０を充電アダプタに組み込んだ場合の一例を示す模式図である。尚、同図の例では、第１情報処理装置１０（充電アダプタ）と他の情報処理装置（第２情報処理装置２０、第３情報処理装置３０、第４情報処理装置４０）との間の通信を、電力量計を介して行うように構成している。このように第１情報処理装置１０の機能を充電アダプタに組み込むようにすることで、第１情報処理装置１０を別途設ける必要がなく、第１情報処理装置１０の設置の煩雑さを軽減することができる。
【００７４】
以上に説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００７５】
例えば、以上の説明では下位の配電線とその上位の配電線との境界を変圧器又は遮断器のいずれかとしているが、下位の配電線と上位の配電線との境界は変圧器又は遮断器のいずれであってもよい。
【００７６】
また本実施形態では、第１乃至第４階層のグリッドが存在する場合について説明したが、同様の方法により本発明はｎ階層のグリッドが存在する場合に拡張することができる。  
【符号の説明】
【００７７】
１  電力供給システム
５  発電機
６  負荷
８  計測装置
１０  第１情報処理装置
２０  第２情報処理装置
３０  第３情報処理装置
４０  第４情報処理装置
１０１  第１配電線
１０２  第２配電線
１０３  第３配電線
１０４  第４配電線
４１１  電力消費量計測部
４１２  自負荷情報送信部
４１３  他負荷情報受信部
４１４  発電機出力受信部
４１５  需給差算出部
４１６  需給差送信部
４１７  需給差受信部
４１８  電力供給制御部
４２１  計測値データベース
６１１  下位需給差合計算出部
６１２  下位需給差合計送信部
６２１  下位需給差合計算出部
６２２  下位需給差合計送信部
【図１】
2011193645.tif 000003
【図２Ａ】
2011193645.tif 000004
【図２Ｂ】
2011193645.tif 000005
【図３】
2011193645.tif 000006
【図４】
2011193645.tif 000007
【図５】
2011193645.tif 000008
【図６Ａ】
2011193645.tif 000009
【図６Ｂ】
2011193645.tif 000010
【図６Ｃ】
2011193645.tif 000011
【図７】
2011193645.tif 000012
【図８】
2011193645.tif 000013
【図９】
2011193645.tif 000014
【図１０】
2011193645.tif 000015