(57)【要約】【課題】電源装置における待機電力の消費を抑制する。【解決手段】電源制御装置７は、待機容量予測部７４及び電源装置制御部７５を含む。待機容量予測部７４は、第１期間Ｔ１中に、第１期間以降の第２期間Ｔ２において電源装置５から電力消費装置６への電力供給が不足しないために必要な電源装置５の待機容量を予測する。電源装置制御部７５は、待機容量予測部７４によって予測された待機容量での電源装置５の運転が第２期間Ｔ２の開始時に行われるように電源装置５を制御する。【選択図】図４
2019083644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置によって生成される電力及び電力網からの電力の少なくとも一方を用いて電力消費装置へ電力を供給する電源装置を制御する電源制御装置であって、
第１期間中に、前記第１期間以後の第２期間において前記電源装置から前記電力消費装置への電力供給が不足しないために必要な前記電源装置の待機容量を予測する予測部と、
前記予測部によって予測された待機容量での前記電源装置の運転が前記第２期間の開始時に行われるように前記電源装置を制御する制御部と、
を備える、電源制御装置。
【請求項２】
前記発電装置によって生成される電力は、前記電源装置を介さずに、前記電力消費装置へ供給され、
前記予測部は、前記第２期間中に前記電力消費装置によって消費される最大電力の予測値から、前記第２期間中に前記発電装置によって生成される最小電力の予測値を差し引いた値を、前記第２期間において必要な前記電源装置の待機容量として予測する、
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記発電装置によって生成される電力は、前記電源装置を介して、前記電力消費装置へ供給され、
前記予測部は、前記第２期間中に前記電力消費装置によって消費される最大電力の予測値を、前記第２期間において必要な前記電源装置の待機容量として予測する、
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１期間中の前記電源装置の待機容量と、前記予測部によって予測された待機容量との間に差がある場合には、前記第２期間の開始時に、前記予測部によって予測された待機容量での前記電源装置の運転が行われるように前記電源装置を制御し、
前記差が無い場合には、前記第１期間における前記電源装置の待機容量での前記電源装置の運転が継続されるように前記電源装置を制御する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記電源装置は、各々が、前記電源装置の待機容量を増加させるが待機電力も増加させるホットスタンバイと、前記電源装置の待機容量を減少させるが待機電力も減少させるコールドスタンバイとのいずれかで運転する複数の電源ユニットを含み、
前記制御部は、前記ホットスタンバイで運転する電源ユニットの数及び前記コールドスタンバイで運転する電源ユニットの数を制御することにより、前記電源装置の待機容量を制御する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信基地局などのインフラ設備は、電力消費装置へ供給するための電源装置を備えている。通信基地局の例では、通信装置などの電力消費装置へ供給される電力は主に直流４８Ｖであり、電源装置は、例えば商用電力網からの交流電力を直流４８Ｖの電力に変換する整流装置としての機能を備えている。災害対策の観点から、停電時の電力供給バックアップが行えるように、太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用して電力を生成する発電装置を備えたインフラ設備も知られている（特許文献１参照）。停電時以外は発電装置が生成する電力によって電力消費装置が消費する電力の一部を賄うことで、商用電力の購入量を削減する効果も期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５９８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電装置が生成する電力（発電電力）は例えば天候などによって変動するし、電力消費装置の消費電力も変動する。結果として、電源装置の出力電力も変動する。出力電力の変動に備えて電源装置の出力可能な電力（待機容量）が最大となるように電源装置を待機させておくと、その分、多くの待機電力を消費してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電源装置における待機電力の消費を抑制することが可能な電源制御装置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】
【０００６】
本発明の一態様に係る電源制御装置は、発電装置によって生成される電力及び電力網からの電力の少なくとも一方を用いて電力消費装置へ電力を供給する電源装置を制御する電源制御装置であって、第１期間中に、第１期間以降の第２期間において前記電源装置から前記電力消費装置への電力供給が不足しないために必要な前記電源装置の待機容量を予測する予測部と、前記予測部によって予測された待機容量での前記電源装置の運転が前記第２期間の開始時に行われるように前記電源装置を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
上記の電源制御装置によれば、第１期間中に、第１期間以降の第２期間において電源装置から電力消費装置への電力供給が不足しないために必要な電源装置の待機容量が予測される。そして、予測された待機容量での電源装置の運転が第２期間の開始時に行われるように制御される。したがって、第２期間中に、電源装置から電力消費装置へ適切な電力供給を行うとともに、電源装置における待機電力の消費を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、電源装置における待機電力の消費を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る電源制御装置が用いられる電力システムの構成の例を示す図である。
【図２】電源装置の構成の例を示す図である。
【図３】電源制御装置による電源装置の待機容量の周期的な制御の例を示す図である。
【図４】電源制御装置の構成の例を示す図である。
【図５】電源制御装置によって実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図６】電力システムの構成の別の例を示す図である。
【図７】電源装置によって実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図８】電源制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
実施形態に係る電源制御装置が用いられる電力システムは、例えば、通信基地局などのインフラ設備において通信装置などの電力消費装置へ電力を供給するために用いられる。図１は、そのような電力システムの構成の例を示す図である。なお、図１において、各要素間の電力経路が実線で示される。各要素間の制御信号及び／又は通信信号の経路が波線で示される。
【００１２】
電力システム１は、発電装置３と、パワーコンディショナ４と、電源装置５と、電力消費装置６と、電源制御装置７とを含む。電力システム１は、電力網２に接続されており、電力網２からの電力を利用可能である。電力網２が商用の電力系統である場合、電力網２からの電力の利用分だけ、商用電力が購入されることになる。電力システム１は、例えば通信ネットワーク（不図示）を介して、外部装置８にも接続されてよい。
【００１３】
発電装置３の例は、自然エネルギー（再生可能エネルギー）を利用して電力を生成する発電装置である。自然エネルギーが太陽光エネルギーの場合、発電装置３は、太陽光発電装置である。発電装置３によって生成される電力（発電電力）は、パワーコンディショナ４に送られる。停電等により電力網２からの電力が利用できなくなった場合には、発電装置３をバックアップ電源として用いることもできる。
【００１４】
パワーコンディショナ４は、発電装置３の発電電力を変換し、電源装置５と電力消費装置６と間の電力経路に出力する。当該電力経路における、パワーコンディショナ４、電源装置５及び電力消費装置６の接続部分を、ノードＮ１と称し図示する。パワーコンディショナ４の出力する電力は、電力消費装置６に供給するのに適した直流電力（例えば直流４８Ｖ）である。
【００１５】
電源装置５は、電力網２からの交流電力を用いて、電力消費装置６へ電力を供給するように運転する。電源装置５は、電力網２からの交流電力を、電力消費装置６に供給するのに適した直流電力に変換する整流装置としての機能を備えている。
【００１６】
なお、図１に示される構成では、発電装置３の発電電力は、電源装置５を介さずに、電力消費装置６へ供給される。電源装置５は、電力網２からの電力を用いて電力消費装置６へ電力を供給する。ただし、後に図６を参照して説明するように、発電装置３の発電電力が、電源装置５を介して電力消費装置６へ供給されてもよい。すなわち、電源装置５は、発電装置３の発電電力及び電力網２からの電力の少なくとも一方を用いて電力消費装置６へ電力を供給する。
【００１７】
図２を参照して、電源装置５の構成の例を説明する。電源装置５は、互いに並列に接続された複数の電源ユニット５１と、運転監視・制御部５４と、通信部５５とを含む。なお、電源ユニット５１の数は、図２に示される例に限定されない。
【００１８】
電源ユニット５１は、互いに直列に接続されたスイッチ５２及びＡＣ／ＤＣコンバータ５３を含む。スイッチ５２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３と電力網２（図１）との間に設けられ、オン・オフの状態が切り替わるように構成されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ５３は、スイッチ５２を介して入力される交流電力を直流電力に変換するほか、入力される交流電力を電力源として利用する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５３が出力可能な最大の直流電力の大きさは、例えば２．５ｋＷである。この場合、電源ユニット５１の定格の運転容量（定格容量）は、２．５ｋＷである。並列に接続される電源ユニット５１の数に応じて、電源装置５の最大容量が変化する。例えば定格２．５ｋＷの電源ユニット５１が４台並列に接続される場合、電源装置５の最大容量は１０ｋＷ（すなわち２．５ｋＷ×＝１０ｋＷ）になる。
【００１９】
電源ユニット５１は、運転状態がホットスタンバイとコールドスタンバイとの間で切り替えが可能である。
【００２０】
スイッチ５２がオンになると、電源ユニット５１は、ホットスタンバイに切り替わる。ホットスタンバイでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３へ交流電力が入力される。この場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３は、交流電力を直流電力に変換して出力する整流動作を行っているか、整流動作を行っていないが必要に応じてすぐに整流動作を行える状態となっている。この場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３は、入力された交流電力の少なくとも一部を待機電力として消費する待機状態となっている。待機電力の例は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３内の図示しない制御回路等の動作電力である。ホットスタンバイで運転する電源ユニット５１は、電源装置５の待機容量を増加させるが待機電力も増加させる。また、定格（２．５ｋＷ）に対して低い負荷運転時には、効率が低下することもある。
【００２１】
スイッチ５２がオフになると、電源ユニット５１は、コールドスタンバイに切り替わる。コールドスタンバイでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３へ交流電力が入力されない。上述のようにＡＣ／ＤＣコンバータ５３は交流電力を電力源として利用するので、コールドスタンバイでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３は電源オフの状態となる。この場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３は、整流動作を行っていない。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３は、待機電力を消費しない。コールドスタンバイで運転する電源ユニット５１は、電源装置５の待機容量を減少させるが待機電力も減少させる。
【００２２】
運転監視・制御部５４は、各電源ユニット５１の運転の監視及び運転状態の切り替えを行う。運転の監視は、各電源ユニット５１がホットスタンバイで運転しているのかそれともコールドスタンバイで運転しているかの判断を含む。運転の監視は、例えば、スイッチ５２のオン及びオフの状態を検出することによって行われてよい。運転状態の切り替えは、上述のように、スイッチ５２のオン及びオフを切り替えることによって行われる。
【００２３】
通信部５５は、電源装置５の外部と通信を行う。通信先の例は、電源制御装置７（図１）である。電源制御装置７から通信部５５へ送られる制御信号（外部制御信号）に応じて、例えば、電源ユニット５１ごとの運転状態の切り替えが制御される。
【００２４】
図１に戻り、電力消費装置６は、例えば通信装置であり、直流電力の供給を受けて動作する直流負荷である。直流電力の例は、直流４８Ｖである。通信装置には、無線機及び無線機に必要な空調機等が含まれてよい。
【００２５】
電源制御装置７は、パワーコンディショナ４及び電源装置５と制御信号のやり取りを行うことが可能である。電源制御装置７は、電力システム１の外部に設けられた外部装置８と通信することも可能である。
【００２６】
電源制御装置７は、電源装置５の運転を制御する。この運転制御は、電源装置５の待機容量の調整を含む。本実施形態では、電源制御装置７は、電源装置５から電力消費装置６への電力供給が不足しないために必要な待機容量となるように、電源装置５の待機容量を調整する。この調整は、周期的に行われてよい。
【００２７】
図３を参照して、電源制御装置７による電源装置５の待機容量の調整を説明する。図３に示されるグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は電源装置５の待機容量を示す。この例では、電源装置５の待機容量は、所定の周期（例えば１０分間隔）で調整される。具体的に、電源装置５の待機容量が、時刻ｔ１〜ｔ２の間は１０ｋＷ、時刻ｔ２〜ｔ３の間は７．５ｋＷ、時刻ｔ３〜ｔ４の間は５ｋＷ、時刻ｔ４〜ｔ５の間は７．５ｋＷ、時刻ｔ５〜ｔ６の間でも７．５ｋＷとなるように調整される。
【００２８】
電源制御装置７は、第１期間Ｔ１の間に、第１期間以降（例えば第１期間の直後）の第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量を予測し、予測した待機容量での電源装置５の運転が第２期間Ｔ２の開始時に行なわれるように電源装置５を制御する。必要な電源装置５の待機容量は、第２期間において電源装置５から電力消費装置６への電力供給が不足しないために必要な待機容量である。電源制御装置７による電源装置５の待機容量の調整が周期的に行われる場合、第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２の各々が、当該周期を構成してよい。
【００２９】
図３の例では、時刻ｔ１〜ｔ２中に、電源制御装置７は、時刻ｔ２〜ｔ３において必要な電源装置５の待機容量（この例では７．５ｋＷ）を予測する。そして、予測した待機容量での電源装置５の運転が時刻ｔ２に行なわれるように電源装置５を制御する。この場合、時刻ｔ１〜ｔ２が第１期間Ｔ１であり、時刻ｔ２〜ｔ３が第２期間Ｔ２である。時刻ｔ２は、第２期間Ｔ２の開始時である。時刻ｔ２〜ｔ３においては、電源装置５が、７．５ｋＷの待機容量で運転する。
【００３０】
時刻ｔ２〜ｔ３中に、電源制御装置７は、時刻ｔ３〜ｔ４において必要な電源装置５の待機容量（この例では５ｋＷ）を予測する。そして、予測した待機容量での電源装置５の運転が時刻ｔ３に行なわれるように電源装置５を制御する。この場合、時刻ｔ２〜ｔ３が第１期間Ｔ１であり、時刻ｔ３〜ｔ４が第２期間Ｔ２である。時刻ｔ３は、第２期間Ｔ２の開始時である。時刻ｔ３〜ｔ４においては、電源装置５が、５ｋＷの待機容量で運転する。
【００３１】
時刻ｔ３〜ｔ４中に、電源制御装置７は、時刻ｔ４〜ｔ５において必要な電源装置５の待機容量（この例では７．５ｋＷ）を予測する。そして、予測した待機容量での電源装置５の運転が時刻ｔ４に行なわれるように電源装置５を制御する。この場合、時刻ｔ３〜ｔ４が第１期間Ｔ１であり、時刻ｔ４〜ｔ５が第２期間Ｔ２である。時刻ｔ４は、第２期間Ｔ２の開始時である。時刻ｔ４〜ｔ５においては、電源装置５が、７．５ｋＷの待機容量で運転する。
【００３２】
時刻ｔ４〜ｔ５中に、電源制御装置７は、時刻ｔ５〜ｔ６において必要な電源装置５の待機容量（この例では７．５ｋＷ）を予測する。そして、予測した待機容量での電源装置５の運転が時刻ｔ５に行なわれるように電源装置５を制御する。この場合、時刻ｔ４〜ｔ５が第１期間Ｔ１であり、時刻ｔ５〜ｔ６が第２期間Ｔ２である。時刻ｔ５は、第２期間Ｔ２の開始時である。時刻ｔ５〜ｔ６においても引き続き、電源装置５が、７．５ｋＷの待機容量で運転する。
【００３３】
このようにして、電源制御装置７による電源装置５の運転制御、より具体的には電源装置５の待機容量の予測及び調整が周期的に行われる。
【００３４】
図１に戻り、外部装置８は、電源制御装置７の処理に必要な種々の情報を記憶し、また、電源制御装置７に提供する。外部装置８の記憶する情報は、発電装置３の発電電力の予測、及び、電力消費装置６の消費電力を予測するために用いることができる。そのような情報は、例えば、天気、気温の気象データ、衛星画像、全天画像データといった気象状態を示す情報を含んでよい。この他にも、情報として、過去の発電装置３の発電電力および電力消費装置６の消費電力が含まれてよい。例えば、電源制御装置７は、発電装置３の発電電力を示すデータを、周期的に（例えば数分毎に）、パワーコンディショナ４に対する要求によってパワーコンディショナ４から取得し、外部装置８へ送信してよい。同様に、電源制御装置７は、電力消費装置６の消費電力を示すデータを取得し、外部装置８へ送信してよい。電源制御装置７は、外部装置８に対して、発電装置３の発電電力及び電力消費装置６の消費電力を予測する際に必要となるデータを、例えば、周期的に（例えば数分毎に）、及び、外部装置８に対する要求によって、外部装置８から取得する。
【００３５】
図４は、電源制御装置７の構成の例を示す図である。電源制御装置７は、通信部７１と、発電電力予測部７２と、消費電力予測部７３と、待機容量予測部７４と、電源装置制御部７５と、データ格納部７６とを含む。
【００３６】
通信部７１は、電源制御装置７の外部と通信を行う。通信先の例は、パワーコンディショナ４、電源装置５及び外部装置８（図１）である。
【００３７】
発電電力予測部７２は、発電装置３の発電電力を予測する。先に図１を参照して説明したように発電装置３は太陽光発電装置のような自然エネルギーを利用して電力を生成する。このような発電装置３の発電電力を予測するために、発電電力予測部７２は、通信部７１を介して、外部装置８によって提供される種々の情報を利用してよい。例えば、発電電力予測部７２は、第１期間Ｔ１中に、外部装置８から、第２期間Ｔ２中に発電装置３の発電電力に影響を与える可能性がある要因を示すデータを取得し、取得した当該データを用いて、第２期間Ｔ２中に発電装置３によって生成される最小電力の予測値を算出してよい。例えば、データが天気、気温の気象データ、衛星画像、全天画像データなど気象状態を示す場合に、発電電力予測部７２は、各データをもとに予測値を算出してもよい。具体的な算出には、種々の公知の手法を用いることができるので、ここでは説明を省略する。データは、気象状態を示すデータだけでなく、過去の統計データ等他の種々のデータを含んでいてもよい。発電電力予測部７２によって予測される発電装置３の発電電力の予測値は、発電装置３の発電電力低下リスクを考慮した値であってもよい。例えば、外部装置８から取得したデータに基づいて算出した発電装置３の発電電力の予測値から、所定の値、或いは、所定の割合だけ減じた値を、予測値としてよい。
【００３８】
消費電力予測部７３は、電力消費装置６の消費電力を予測する。例えば、消費電力予測部７３は、第１期間Ｔ１中に、外部装置８から、第２期間Ｔ２中に電力消費装置６の消費電力に影響を与える可能性がある要因を示すデータを取得し、取得した当該データを用いて、第２期間Ｔ２中に電力消費装置６によって消費される最大電力の予測値を算出してもよい。例えば、データが天気や気温の気象データなど気象状態を示す場合に、消費電力予測部７３は、各データをもとに電力消費装置６の最大消費電力の予測値を算出してもよい。データは、気象状態を示すデータだけでなく、過去の統計データ等他の種々のデータを含んでいてもよい。消費電力予測部７３によって予測される電力消費装置６の消費電力の予想値は、電力消費装置６の消費電力増大リスクを考慮した値であってもよい。例えば、外部装置８から取得したデータに基づいて算出した電力消費装置６の消費電力の予測値から、所定の値、或いは、所定の割合だけ加算した値を、予測値としてよい。
【００３９】
待機容量予測部７４は、第２期間Ｔ２において必要となる電源装置５の待機容量を予測する。この待機容量は、先に説明したように、第２期間Ｔ２において電源装置５から電力消費装置６への電力供給が不足しないために必要な電源装置５の待機容量である。待機容量予測部７４は、発電電力予測部７２によって算出された最小発電電力の予測値と、消費電力予測部７３によって算出された電力消費装置６の最大消費電力の予測値とに基づいて、第２期間Ｔ２において必要となる電源装置５の最大待機容量の予測値を算出する。
【００４０】
発電電力予測部７２、消費電力予測部７３及び待機容量予測部７４による算出の例を説明する。
【００４１】
まず、発電電力予測部７２が、第２期間Ｔ２中の発電装置３の最小発電電力の予測値ＡＴ２（ｋＷ）を算出する。次に、消費電力予測部７３が、第２期間Ｔ２における電力消費装置６の最大消費電力の予測値ＢＴ２（ｋＷ）を算出する。そして、待機容量予測部７４が、第２期間Ｔ２において必要となる電源装置５の待機容量（最大運転容量）の予測値ＸＴ２（ｋＷ）を、ＸＴ２＝ＢＴ２−ＡＴ２（ｋＷ）として算出する。
【００４２】
電源装置制御部７５は、待機容量予測部７４によって予測された待機容量が現在の待機容量より大きい又は小さい場合、第２期間Ｔ２の開始時に電源装置５の待機容量を調整し、予測された待機容量に近似する（一致することを含む）ように、電源装置５を制御する。例えば、予測された待機容量を下回らない範囲において選択可能な最小の待機容量に、電源装置５の待機容量が調整される。算出された待機容量が現在の待機容量に等しい場合は、電源装置５の制御は行わないことによって、電源装置５に現在の待機容量を維持させる。
【００４３】
電源装置５の待機容量の調整は、例えば、先に図２を参照して説明したように、電源装置５に内蔵されている複数の電源ユニット５１（電源ユニット群）のホットスタンバイ（待機状態）、コールドスタンバイ（電源オフ）のユニット数を制御することによって行われる。
【００４４】
例えば、第１期間Ｔ１において、ホットスタンバイの電源ユニット５１の合計容量すなわち電源装置５の待機容量ＸＴ１＝１０（ｋＷ）（例えば２．５（ｋＷ）の電源ユニット５１が４台）で運転されているとする。一方で、第２期間Ｔ２における発電装置３の最小発電電力の予測値ＡＴ２＝２．５（ｋＷ）、電力消費装置６の最大消費電力の予測値ＢＴ２＝１０（ｋＷ）として算出されたとすると、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量（最大運転容量）の予測値ＸＴ２は、ＸＴ２＝１０−２．５＝７．５（ｋＷ）として算出される。算出された待機容量の予測値（７．５ｋＷ）は現在の待機容量ＸＴ１（１０ｋＷ）より小さいため、電源装置制御部７５は、第２期間Ｔ２の開始時の電源装置５の待機容量が予測値ＸＴ２（７．５ｋＷ）となるように電源装置５の待機容量を制御する。例えば、ホットスタンバイの電源ユニット５１の数を３に調整する。電源ユニット５１が全部で４台であれば、コールドスタンバイの電源ユニット５１の数は１に調整される。これによって、制御を行わずにＸＴ２＝ＸＴ１＝１０（ｋＷ）にて待機する場合と比較して、電源装置５における待機電力が低減される。
【００４５】
このようにホットスタンバイの電源ユニット５１の数およびコールドスタンバイの電源ユニット５１の数を調整する場合には、電源ユニット５１の定格容量（例えば２．５ｋＷ）を最小単位として、電源装置５の待機容量を調整してよい。電源ユニット５１の定格容量を小さくすれば、電源装置５の待機容量の調整をより細かく行うことができる。
【００４６】
データ格納部７６は、電源制御装置７において実行される種々の処理に必要な情報を記憶するために用いられる。例えば、通信部７１が外部装置８から受信したデータ、発電電力予測部７２の予測結果、消費電力予測部７３の予測結果、待機容量予測部７４の予測結果等が、データ格納部７６に記憶されてよい。それらの情報は、通信部７１、発電電力予測部７２、消費電力予測部７３、待機容量予測部７４及び電源装置制御部７５の各要素が、データ格納部７６を介して利用し得る。
【００４７】
図５は、電源制御装置７によって実行される処理の例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、周期的に実行される。例えば先に図３を参照して説明した時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ２〜ｔ３、時刻ｔ３〜ｔ４、時刻ｔ４〜ｔ５及び時刻ｔ５〜ｔ６のそれぞれにおいて、図５のフローチャートが実行されてよい。各ステップにおける処理のうち、これまで説明した内容については説明を繰り返さない。
【００４８】
ステップＳ１において、発電電力予測部７２が、第２期間Ｔ２における発電装置３の発電電力を予測する。ステップＳ２において、消費電力予測部７３が、第２期間Ｔ２における電力消費装置６の消費電力を予測する。なお、ステップＳ１及びステップＳ２の処理の順序は逆であってもよい。
【００４９】
ステップＳ３において、待機容量予測部７４が、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量を予測する。具体的に、待機容量予測部７４は、先のステップＳ２において予測された消費電力から、ステップＳ１において予測された発電電力を差し引いた電力を算出し、算出した電力を、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量として予測する。
【００５０】
ステップＳ４において、電源装置制御部７５は、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量が、現在の（すなわち第１期間Ｔ１における）待機容量と近似しているか否かを判断する。必要な待機容量と現在の待機容量とが互いに近似している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、フローチャートの処理が終了する。これにより、現在の待機容量での電源装置５の運転が維持される。結果として、この後の第２期間Ｔ２の開始時には、先のステップＳ３で予測した待機容量での電源装置５が運転することになる。必要な待機容量と現在の待機容量とが近似していない、すなわち両者に一定量以上の差がある場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ５に処理が進められる。なお、電源装置５の待機容量が先に図２を参照して説明したようにホットスタンバイで運転する電源ユニット５１の数およびコールドスタンバイで運転する電源ユニット５１の数の調整で行われる場合には、このステップＳ４での判断は、電源ユニット５１の定格容量（例えば２．５ｋＷ）を最小単位として行われてよい。すなわち、必要な待機容量と現在の待機容量との差の大きさが電源ユニット５１の定格容量未満であれば、両者が近似していると判断される。差が電源ユニット５１の定格容量以上であれば、両者が近似していない判断される。
【００５１】
ステップＳ５において、電源装置制御部７５は、電源装置５の待機容量を調整する。具体的に、電源装置制御部７５は、第２期間Ｔ２の開始時に、先のステップＳ３で予測した待機容量での電源装置５が運転するように制御する。ステップＳ５の処理が完了した後、フローチャートの処理が終了する。
【００５２】
以上では、図１に示される電力システム１における、電源制御装置７による電源装置５の制御の例を説明した。ただし、電力システムの構成はこれに限定されない。
【００５３】
図６は、電力システムの構成の別の例を示す。図５に示される電力システム１Ａでは、パワーコンディショナ４は、発電装置３の発電電力を変換し、電力網２と電源装置５との間の電力経路に出力する。当該電力経路における、パワーコンディショナ４、電力網２及び電源装置５の接続部分を、ノードＮ２と称し図示する。パワーコンディショナ４の出力する電力は、電力網２の交流電力と同期した（例えば電圧の周波数及び位相が同じ）交流電力である。発電装置３によって生成された電力（発電電力）を、例えば電力量計(不図示)を介して電力を電力網２に送電することで、電力の逆潮流を行うこともできる。なお、停電等により電力網２からの電力が利用できなくなった場合には、電力網２の交流電力と同期していない交流電力が、パワーコンディショナ４からノードＮ２に出力されてよい。
【００５４】
電力システム１Ａの場合には、電力システム１の場合と異なり、発電装置３の発電電力が変動しても電源装置５の出力電力が変動しないため、発電装置３の発電電力の予測を不要とすることもできる。図７は、そのような場合に電源制御装置７によって実行される処理の例を示すフローチャートである。ステップＳ１１の処理は、先に説明した図４のステップＳ２の処理と同様である。すなわち、消費電力予測部７３が、第２期間Ｔ２における電力消費装置６の消費電力を予測する。ステップＳ１２において、待機容量予測部７４は、先のステップＳ１１において予測された電力消費装置６の消費電力を、電源装置５の待機容量として予測する。ステップＳ１３及びＳ１４の処理は、先に説明した図４のステップＳ４及びＳ５と同様である。すなわち、ステップＳ１３において、電源装置制御部７５は、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量が、現在の待機容量と同じであるか否かを判断する。ステップＳ１４において、電源装置制御部７５は、電源装置５の待機容量を調整する。
【００５５】
以上説明したように、実施形態に係る電源制御装置７は、電源装置５の待機容量を制御する。電源装置５は、発電装置３の発電電力及び電力網２からの電力の少なくとも一方を用いて電力消費装置６へ電力を供給する。電源制御装置７は、待機容量予測部７４及び電源装置制御部７５を含む。待機容量予測部７４は、第１期間Ｔ１中に、第１期間以降の第２期間Ｔ２において電源装置５から電力消費装置６への電力供給が不足しないために必要な電源装置５の待機容量を予測する（ステップＳ３、Ｓ１２）。電源装置制御部７５は、待機容量予測部７４によって予測された待機容量での電源装置５の運転が第２期間Ｔ２の開始時に行われるように電源装置５を制御する（ステップＳ５、Ｓ１４）。
【００５６】
電源制御装置７によれば、第１期間Ｔ１中に、第２期間Ｔ２において電源装置５から電力消費装置６への電力供給が不足しないために必要な電源装置５の待機容量が予測される（ステップＳ３、Ｓ１２）。そして、予測された待機容量での電源装置５の運転が第２期間Ｔ２の開始時に行われるように制御される（ステップＳ５、Ｓ１４）。したがって、第２期間Ｔ２中に、電源装置５から電力消費装置６へ適切な電力供給を行うとともに、電源装置５における待機電力の消費を抑制することができる。
【００５７】
図１に例示される電力システム１では、発電装置３の発電電力は、電源装置５を介さずに、電力消費装置６へ供給される。この場合、待機容量予測部７４は、第２期間Ｔ２中に電力消費装置６によって消費される最大電力の予測値から、第２期間Ｔ２中に発電装置３によって生成される最小電力の予測値を差し引いた値を、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量として予測してよい（ステップＳ１〜Ｓ３）。これにより、発電装置３の発電電力の変動及び電力消費装置６の消費電力の変動に応じて、電源装置５の待機容量を適切に調整することができる（ステップＳ５）。このような制御は、特に、発電装置３が太陽光発電装置などの自然エネルギーを利用した発電装置でありその発電電力が変動する場合、さらに、電力消費装置６が通信装置などのトラフィックに応じて消費電力が変動する無線機及び気温に応じて消費電力が変動する空調機などを含むためにその消費電力が変動する場合に有用である。例えば、発電装置３において安定的な発電が見込める場合には、電源装置５の待機容量を下げることで、待機電力の消費を抑制することができる。
【００５８】
図６に例示される電力システム１Ａでは、発電装置３の発電電力は、電源装置５を介して、電力消費装置６へ供給される。この場合、待機容量予測部７４は、第２期間Ｔ２中に電力消費装置６によって消費される最大電力の予測値を、第２期間Ｔ２において必要な電源装置５の待機容量として予測すればよい（ステップＳ１１、Ｓ１２）。この場合には、例えば、先に説明したステップＳ２（図５）のように発電装置３の発電電力の変動を考慮しなくてよいので（発電電力を予想しなくてもよいので）、その分、電源制御装置７による予測処理の負担を軽減することができる。なお、パワーコンディショナ４の出力が電力網２と電源装置５との間（図６のノードＮ２）に供給されるので、発電装置３の発電電力を電力網２へ供給（逆潮）することもできる。
【００５９】
電源装置制御部７５は、第１期間Ｔ１中の電源装置５の待機容量と、待機容量予測部７４によって予測された待機容量との間に差がある場合には（ステップＳ４、Ｓ１３：ＮＯ）、第２期間Ｔ２の開始時に、待機容量予測部７４によって予測された待機容量での電源装置５の運転が行われるように電源装置５を制御し（ステップＳ５、Ｓ１４）、その差が無い場合には（ステップＳ４、Ｓ１３：ＹＥＳ）、第１期間Ｔ１における電源装置５の待機容量での電源装置５の運転が継続されるように電源装置５を制御してもよい。これにより、電源装置５の待機容量を変更しなければならないときにのみ、電源装置５の待機容量を調整するための処理を行えばよいので、電源制御装置７による制御処理の負担を軽減することもできる。
【００６０】
図２を参照して説明したように、電源装置５は、複数の電源ユニット５１を含んでよい。この場合、電源ユニット５１の各々は、電源装置５の待機容量を増加させるが待機電力も増加させるホットスタンバイと、電源装置５の待機容量を減少させるが待機電力も減少させるコールドスタンバイとのいずれかで運転してよい。電源装置制御部７５は、ホットスタンバイで運転する電源ユニット５１の数及びコールドスタンバイで運転する電源ユニット５１の数を制御することにより、電源装置５の待機容量を制御してもよい。このようにして、電源装置５の待機容量を調整することができる。また、ホットスタンバイ状態の電源ユニット５１の数が絞られることで、ホットスタンバイ状態の電源ユニット５１を高負荷運転させて、効率を高めることもできる。
【００６１】
上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【００６２】
図８は、本実施形態に係る電源制御装置７のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の電源制御装置７は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
【００６３】
なお、本明細書における説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。電源制御装置７のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
【００６４】
電源制御装置７における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信や、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
【００６５】
プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）で構成されてもよい。例えば、発電電力予測部７２、消費電力予測部７３、待機容量予測部７４、電源装置制御部７５などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
【００６６】
また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、電源制御装置７の発電電力予測部７２は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
【００６７】
メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係るページング処理を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
【００６８】
ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc  ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。例えば、データ格納部７６は、ストレージ１００３で実現されてもよい。
【００６９】
通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、通信部７１は、通信装置１００４で実現されてもよい。
【００７０】
入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイスであり、出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイスである。入力装置１００５及び出力装置１００６は、両者が一体となったタッチパネルディスプレイで実現されてもよい。
【００７１】
また、プロセッサ１００１やメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
【００７２】
また、電源制御装置７は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital  Signal  Processor）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＰＬＤ（Programmable  Logic  Device）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
【００７３】
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
【００７４】
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
【００７５】
判断は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
【００７６】
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
【００７７】
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
【００７８】
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
【００７９】
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
【００８０】
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。
【００８１】
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。
【００８２】
本明細書で使用する「判断(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」、「決定(determining)」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
【００８３】
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
【００８４】
「含む（include）」、「含んでいる（including）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
【００８５】
本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。
【００８６】
本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。
【符号の説明】
【００８７】
１、１Ａ…電力システム、２…電力網、３…発電装置、４…パワーコンディショナ、５…電源装置、６…電力消費装置、７…電源制御装置、７４…待機容量予測部、７５…電源装置制御部。
【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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【図７】
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【図８】
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