(57)【要約】【課題】  高い精度で電力を制御することができる電力制御装置を提供することにある。【解決手段】  商用系統２５と系統連系する電力制御装置１であって、特性情報に基づいて、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７により検出された電力値を補正し、補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統への逆潮流を抑制するように電力を制御するように電力を制御する。【選択図】      図１
2015192485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力系統と系統連系する電力制御装置であって、
電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の特性情報に基づいて、前記電気量検出手段により検出された電気量を補正する電気量補正手段と、
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統への逆潮流を抑制するように電力を制御する逆潮流抑制制御手段と
を備えることを特徴とする電力制御装置。
【請求項２】
交流電力系統と系統連系する電力制御装置であって、
電気量を検出する電気量検出手段と、
前記交流電力系統に売電又は買電された電気量を計測する計測値に基づいて、前記電気量検出手段により検出された電気量を補正する電気量補正手段と、
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統への逆潮流を抑制する逆潮流抑制手段と
を備えることを特徴とする電力制御装置。
【請求項３】
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、電気量に関する情報を記録する電気量情報記録手段
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、電力を制御するための機器を管理するための管理情報を作成する管理情報作成手段
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統に逆潮流された電力に相当する電力を前記交流電力系統から受電する逆潮流電力調整手段
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項６】
交流電力系統と系統連系する発電システムであって、
発電手段と、
前記発電手段により発電された電力を前記交流電力系統と同期する交流電力に変換する電力変換手段と、
電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の特性情報に基づいて、前記電気量検出手段により検出された電気量を補正する電気量補正手段と、
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統への逆潮流を抑制するように前記電力変換手段を制御する逆潮流抑制手段と
を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項７】
交流電力系統と系統連系する発電システムであって、
発電手段と、
電気量を検出する電気量検出手段と、
前記交流電力系統に売電又は買電された電気量を計測する計測値に基づいて、前記電気量検出手段により検出された電気量を補正する電気量補正手段と、
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統への逆潮流を抑制する逆潮流抑制手段と
を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項８】
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、電気量に関する情報を記録する電気量情報記録手段
を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の発電システム。
【請求項９】
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、電力を制御するための機器を管理するための管理情報を作成する管理情報作成手段
を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の発電システム。
【請求項１０】
前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統に逆潮流された電力に相当する電力を前記交流電力系統から受電する逆潮流電力調整手段
を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力を制御する電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電、風力発電又は地熱発電などの再生可能エネルギーが注目されている。再生可能エネルギーは、発電過程において二酸化炭素などの排出物を出さないクリーンエネルギーであるため、地球環境保全に適している。また、発電システムを需要家に近いところに分散配置することにより、停電時に独立電源として非常用電源に活用できる。従って、再生可能エネルギーによる発電システムは、安心かつ安全なエネルギー源として一般家庭においても広く普及が見込まれている。
【０００３】
また、太陽光発電や風力発電などの発電状態は、天候などの自然条件に大きく左右される。このため、これらの発電によるエネルギーを利用するには、複数のエネルギー源からの複合的な電力確保が求められる。このような複合的な電力確保をするために、創エネ（エネルギーを作る）、蓄エネ（エネルギーを蓄える）、省エネ（エネルギーを節約する）の観点での技術開発が進められている。
【０００４】
一方、再生可能エネルギーの普及を図るために、導入費用に対する補助金制度や電力の売買制度などがある。今後も電力市場の自由化を想定すると様々な電力売買制度の発足が想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６４７００号公報
【特許文献２】特開２００５−１８５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、再生可能エネルギーの普及を図るための各種制度は、発電方式及び発電装置の構成などに依存して多くの制約が存在する。例えば、太陽光発電では、自家用の消費で余った余剰電力を電気事業者が買い取る制度が設けられている。しかし、太陽光発電以外の他の装置や蓄電装置を併用した構成（いわゆるダブル発電）のシステムでは、同じ太陽光で発電された電力であるにも係わらず、売電単価が低く設定されている。
【０００７】
また、近年、新制度として再生可能エネルギーの全量買い取り制度が成立し、電気事業者が発電した電力を全量買い取ることを義務付ける法案が成立した。しかし、これには燃料電池や蓄電装置に貯めた電力の買い取りは含まれておらず、以前と同様に系統側へそれらの電力を逆潮することが許されていない。
【０００８】
従って、これらの制度に対応するためには、高い精度で電力を制御することが要求される。
【０００９】
本発明の実施形態の目的は、高い精度で電力を制御することができる電力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態の観点に従った電力制御装置は、交流電力系統と系統連系する電力制御装置であって、電気量を検出する電気量検出手段と、前記電気量検出手段の特性情報に基づいて、前記電気量検出手段により検出された電気量を補正する電気量補正手段と、前記電気量補正手段により補正された電気量に基づいて、前記交流電力系統への逆潮流を抑制するように電力を制御する逆潮流抑制制御手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発電システムの構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に係る電力制御装置の構成を示す構成図。
【図３】第１の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図。
【図４】第１の実施形態に係る電力検出器の特性情報を示すグラフ図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図。
【図７】第３の実施形態に係るインバータの電力変換効率を示すグラフ図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図。
【図９】第４の実施形態に係る逆潮流電力調整部による売電電力と買電電力との調整を示すグラフ図。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る発電システム１０の構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。
【００１４】
発電システム１０は、需要家に設置される分散型電源である。発電システム１０は、発電した電力と商用系統２５から供給された電力により、直流負荷機器２２及び交流負荷機器２４に電力を供給する。発電システム１０は、直流分電盤２１を介して、直流負荷機器２２に直流電力を供給する。発電システム１０は、交流分電盤２３を介して、交流負荷機器２４に交流電力を供給する。発電システム１０は、売電するために商用系統２５に余剰電力を逆潮流する。
【００１５】
発電システム１０は、公衆通信網３４及びキャリア通信網３５を介して、電気事業者３６のコンピュータ及びサービス会社３７のコンピュータと接続されている。電気事業者３６は、商用系統２５を所有する事業者である。電気事業者３６は、電気料金などに関する情報を発電システム１０に提供する。サービス会社３７は、発電システム１０の保守、監視、遠隔制御、又は各種サービスの提供などをする会社である。
【００１６】
売電電力計２６及び買電電力計２７は、発電システム１０と商用系統２５との間に設けられている。売電電力計２６及び買電電力計２７は、電気事業者３６の所有する計測器である。売電電力計２６は、発電システム１０から商用系統２５に逆潮流される電力量を計測する。即ち、売電電力計２６は、発電システム１０（需要家）が電気事業者３６に売る電力量を計測する。買電電力計２７は、商用系統２５から発電システム１０に供給される電力量を計測する。即ち、買電電力計２７は、発電システム１０（需要家）が電気事業者３６から購入する電力量を計測する。売電電力計２６及び買電電力計２７は、例えば、積算メータである。売電電力計２６及び買電電力計２７により計測された電力量は、電気事業者３６により管理される。
【００１７】
発電システム１０は、電力制御装置１、太陽電池２、燃料電池３、風力発電機４、他発電装置５、蓄電装置６、電気自動車７、ネットワーク機器３１、無線アクセスポイント３２、及び携帯端末３３を備えている。
【００１８】
電力制御装置１は、発電システム１０における電力の制御、管理及び監視をする。また、電力制御装置１は、電気事業者３６のコンピュータ及びサービス会社３７のコンピュータと各種情報の送受信をする。
【００１９】
太陽電池２、燃料電池３、風力発電機４、及び他発電装置５は、電力制御装置１に供給するための電力を発電する。他発電装置５は、例えばディーゼル発電装置である。なお、これら以外にも発電装置があってもよい。また、発電システム１０には、少なくとも１つの発電装置があれば、発電装置はいくつでもよい。
【００２０】
蓄電装置６は、電気エネルギーを蓄える装置である。蓄電装置６は、電力制御装置１からの制御に応じて充放電する。
【００２１】
電気自動車７は、内部に蓄えられた電気エネルギーにより走行する自動車である。電気自動車７は、電力制御装置１に接続することで、充電される。なお、電気自動車７は、プラグインハイブリッドカー(PHV, plug-in hybrid vehicle)でもよい。
【００２２】
ネットワーク機器３１は、外部機器（電気事業者３６のコンピュータ、サービス会社３７のコンピュータ、又は天候情報を提供するコンピュータなど）と情報の送受信をするために、公衆通信網３４又はキャリア通信網３５との接続の仲介をする。ネットワーク機器３１は、ルータ及びゲートウェイなどである。
【００２３】
無線アクセスポイント３２は、外部機器と電力制御装置１との情報の送受信を無線でするために、公衆通信網３４又はキャリア通信網３５との接続を仲介する。無線アクセスポイント３２は、ネットワーク機器３１とも接続されている。
【００２４】
携帯端末３３は、外部機器及び電力制御装置１と無線で情報の送受信をするための機器である。携帯端末３３は、電力制御装置１の保守、監視又は制御などを行う。携帯端末３３は、電気事業者３６又はサービス会社３７から各種サービスを受けるための情報を受信する。携帯端末３３は、停電などにより公衆通信網３４との通信ができない状況でも、電力制御装置１とキャリア通信網３５とを仲介する通信を行うことで、電力制御装置１と外部との情報の送受信を継続することができる。携帯端末３３は、携帯電話又はＰＤＡ(personal digital assistant)などである。
【００２５】
図２は、第１の実施形態に係る電力制御装置１の構成を示す構成図である。
【００２６】
電力制御装置１は、直流電源用コンバータ１１、太陽電池用コンバータ１２、燃料電池用コンバータ１３、風力発電用コンバータ１４、他発電装置用コンバータ１５、蓄電装置用コンバータ１６、電気自動車用コンバータ１７、インバータ１８、連系スイッチ１９、制御装置２０、１７個の電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７、及び制御装置２０を備える。
【００２７】
全てのコンバータ１１〜１７は、インバータ１８の直流側に、直流リンクＬＮにより接続されている。
【００２８】
直流電源用コンバータ１１は、直流リンクＬＮから供給される直流電力を直流分電盤２１に供給するための直流電力に変換する。
【００２９】
太陽電池用コンバータ１２は、太陽電池２により発電された電力を直流リンクＬＮに供給するための直流電力に変換する。
【００３０】
燃料電池用コンバータ１３は、燃料電池３により発電された電力を直流リンクＬＮに供給するための直流電力に変換する。
【００３１】
風力発電用コンバータ１４は、風力発電機４により発電された電力を直流リンクＬＮに供給するための直流電力に変換する。
【００３２】
他発電装置用コンバータ１５は、他発電装置５により発電された電力を直流リンクＬＮに供給するための直流電力に変換する。
【００３３】
蓄電装置用コンバータ１６は、蓄電装置６から放電された直流電力を直流リンクＬＮに供給するための直流電力に変換する。また、蓄電装置用コンバータ１６は、直流リンクＬＮから供給される直流電力を蓄電装置６に充電するための直流電力に変換する。
【００３４】
電気自動車用コンバータ１７は、直流リンクＬＮから供給される直流電力を電気自動車７に充電するための直流電力に変換する。
【００３５】
インバータ１８は、直流リンクＬＮから供給される直流電力を商用系統２５と連系するために、商用系統２５と同期する交流電力に変換する。インバータ１８は、商用系統２５から供給される交流電力を直流リンクＬＮに供給するための直流電力に変換する。インバータ１８は、連系スイッチ１９を介して、商用系統２５に接続されている。
【００３６】
連系スイッチ１９は、商用系統２５との系統連系時は投入されている。連系スイッチ１９は、商用系統２５に停電又は周波数異常などの異常が発生した場合に、開放される。連系スイッチ１９が開放されると、発電システム１０は、自立運転をする。連系スイッチ１９は、制御装置２０又はインバータ１８に内蔵された制御部により制御される。
【００３７】
電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７は、それぞれ自身が設けられている箇所の電力値を検出する。なお、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７は、電流検出器と電圧検出器で構成されていてもよいし、電流検出器でもよい。電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７は、検出した電力値を制御装置２０に出力する。ここでは、主に電力検出器について説明するが、電流又は電圧などの電気量を検出する検出器については、電力検出器と同様に発電システム１０に用いることができる。
【００３８】
電力検出器Ｄ１１は、直流電源用コンバータ１１の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２１は、直流電源用コンバータ１１の直流分電盤２１側に設けられている。電力検出器Ｄ１２は、太陽電池用コンバータ１２の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２２は、太陽電池用コンバータ１２の太陽電池２側に設けられている。電力検出器Ｄ１３は、燃料電池用コンバータ１３の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２３は、燃料電池用コンバータ１３の燃料電池３側に設けられている。電力検出器Ｄ１４は、風力発電用コンバータ１４の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２４は、風力発電用コンバータ１４の風力発電機４側に設けられている。電力検出器Ｄ１５は、他発電装置用コンバータ１５の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２５は、他発電装置用コンバータ１５の他発電装置５側に設けられている。電力検出器Ｄ１６は、蓄電装置用コンバータ１６の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２６は、蓄電装置用コンバータ１６の蓄電装置６側に設けられている。電力検出器Ｄ１７は、電気自動車用コンバータ１７の直流リンクＬＮ側に設けられている。電力検出器Ｄ２７は、電気自動車用コンバータ１７の電気自動車７との接続側に設けられている。電力検出器Ｄ１８は、インバータ１８の商用系統２５側（交流側）に設けられている。電力検出器Ｄ１９は、商用系統２５から交流分電盤２３に分岐する電気経路に設けられている。電力検出器Ｄ２０は、インバータ１８の直流リンクＬＮ側（直流側）に設けられている。
【００３９】
制御装置２０は、サービス会社３７に設けられている上位制御装置３７１から発電システム１０の保守、監視及び制御などに関する各種のサービス情報を受信する。これにより、発電システム１０を所有する需要家の管理又は運用などの負担が軽減される。
【００４０】
制御装置２０は、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７により検出された電力値を受信する。制御装置２０は、受信した電力値の誤差を補正する。
【００４１】
制御装置２０は、全てのコンバータ１１〜１７及びインバータ１８と各種情報の送受信をする。例えば、制御装置２０は、コンバータ１１〜１７又はインバータ１８の制御に関する各種情報（制御信号など）を送受信する。制御装置２０は、コンバータ１１〜１７又はインバータ１８の状態に関する情報を受信する。
【００４２】
制御装置２０は、受信した情報に基づいて、コンバータ１１〜１７、インバータ１８、又は連系スイッチ１９を制御する。例えば、制御装置２０は、発電システム１０により供給可能な総電力量と、直流負荷機器２２及び交流負荷機器２４などの全ての負荷に供給する必要のある総負荷容量を把握し、商用系統２５に逆潮流（売電）しないように制御する。逆潮流させない制御は、電気事業者３６との契約により売電できない由来の電力がある場合、蓄電装置６の蓄電エネルギーのみで電力供給している場合、又は、蓄電装置６が満充電でない場合などで行われる。
【００４３】
制御装置２０は、太陽電池２、燃料電池３、風力発電機４、他発電装置５、蓄電装置６、及び電気自動車７と各種情報の送受信をする。例えば、制御装置２０は、太陽電池２、燃料電池３、風力発電機４、及び他発電装置５から発電状態に関する情報を受信する。制御装置２０は、蓄電装置６の充放電状態及び蓄電エネルギー量に関する情報を受信する。制御装置２０は、電気自動車７の充電状態に関する情報を受信する。
【００４４】
制御装置２０は、受信した情報に基づいて、太陽電池２、燃料電池３、風力発電機４、他発電装置５、蓄電装置６を制御する。例えば、制御装置２０は、受信した電力値に基づいて、発電装置２〜５の発電量を制御する。制御装置２０は、電気自動車７への充電量を制御する。
【００４５】
図３は、第１の実施形態に係る制御装置２０の構成を示す構成図である。
【００４６】
制御装置２０は、検出値受信部２０１、補正処理部２０２、検出器特性情報記憶部２０３、通信処理部２０４、電力制御部２０５、及び蓄電装置管理情報記憶部２０６を備える。
【００４７】
検出値受信部２０１は、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７により検出された電力値を受信する。検出値受信部２０１は、受信した電力値を補正処理部２０２に出力する。
【００４８】
検出器特性情報記憶部２０３には、各電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７の特性情報が記憶されている。特性情報は、発電システム１０の運用前に設定される。特性情報は、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７毎の個体の特性を表す指標である。特性情報は、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７毎の仕様、又は電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７毎に行われる検証又は試験などをすることで得られる。図４に、特性情報の一例を示す。３個の電力検出器Ｄ１１〜Ｄ１３は、それぞれグラフＧ１１〜Ｇ１３で示す特性であるとする。特性を示すグラフＧ１１〜Ｇ１３は、検出した電力値に対する誤差を表している。なお、特性情報は、発電システム１０内に記憶されていなくてもよく、ネットワーク経由で受信するようにしてもよい。
【００４９】
補正処理部２０２は、検出器特性情報記憶部２０３に記憶された特性情報に基づいて、検出値受信部２０１から受信した電力値をより正確な電力値になるように補正する。例えば、補正処理部２０２は、図４のグラフＧ１１〜Ｇ１３で表された特性情報で補正する場合、電力値に対応する誤差を無くすように補正する。補正処理部２０２は、補正した電力値を電力制御部２０５に出力する。
【００５０】
電力制御部２０５は、補正処理部２０２により補正された電力値に基づいて、コンバータ１１〜１７、インバータ１８、連系スイッチ１９、太陽電池２、燃料電池３、風力発電機４、他発電装置５、又は蓄電装置６などの発電システム１０の各機器を監視又は制御する。例えば、電力制御部２０５は、商用系統２５への逆潮流を抑制するように電力を制御したり、発電装置２〜５の発電量を調整する制御をしたり、蓄電装置６の充放電を制御したりする。電力制御部２０５は、制御対象の機器状態など制御又は監視に用いる情報を情通信処理部２０４から受信する。電力制御部２０５は、制御結果に応じて、発電システム１０の各機器を制御するための指令を通信処理部２０４に出力する。電力制御部２０５は、発電システム１０の各機器又は外部機器（例えば、上位制御装置３７１）に送信するために、監視状態などの演算処理結果に基づく各種情報を通信処理部２０４に送信する。電力制御部２０５は、監視している蓄電装置６の蓄電エネルギーに関する情報を蓄電装置管理情報記憶部２０６に出力する。
【００５１】
通信処理部２０４は、受信した情報に基づいて、各種情報の受信又は送信などの通信処理をする。例えば、通信処理部２０４は、電力制御部２０５から機器を制御するための指令を受信した場合、制御対象の機器に制御するための制御信号を出力する。通信処理部２０４は、電力制御部２０５から機器の監視状態などに関する情報を受信した場合、受信した情報を発電システム１０の各機器又は外部機器に送信する。通信処理部２０４は、制御又は監視に用いる情報を制御対象又は監視対象の機器から受信した場合、受信した情報を電力制御部２０５に出力する。
【００５２】
蓄電装置管理情報記憶部２０６は、電力制御部２０５から受信した蓄電装置６の蓄電エネルギーに関する情報に基づいて、蓄電エネルギーを由来別（太陽光、風力、ガス、化石燃料など）に履歴にして記憶する。複数の発電装置２〜５と蓄電装置６を併用して運転している場合は、蓄電装置管理情報記憶部２０６は、個々の発電装置２〜５の発電状態、各負荷機器２２，２４の電力消費量、及び蓄電装置６の充放電状態などの電力制御情報と時刻情報を同時に動作履歴として記録する。これにより、蓄電装置管理情報記憶部２０６には、電気事業者３６に売電する由来をエビデンスとして示すことが可能な情報が記録される。
【００５３】
次に、制御装置２０による電力の制御の例について説明する。
【００５４】
今、交流負荷機器２４に６００Ｗ、直流負荷機器２２に４００Ｗを供給する必要があるとする。
【００５５】
昼間に、太陽電池２が３ｋＷを発電したとする。制御装置２０は、発電された電力を次のように制御する。発電された３ｋＷの電力のうち６００Ｗの電力は、太陽電池用コンバータ１２及びインバータ１８により、交流分電盤２３を介して、交流負荷機器２４に供給される。発電された３ｋＷの電力のうち４００Ｗの電力は、太陽電池用コンバータ１２及び直流電源用コンバータ１１により、直流分電盤２１を介して、直流負荷機器２２に供給される。残りの発電された２ｋＷの電力は、蓄電装置用コンバータ１６により蓄電装置６に充電する。蓄電装置６に充電させても、なお余る電力については、商用系統２５に逆潮流させる。
【００５６】
夜間は、制御装置２０は、蓄電装置６の蓄電エネルギーに基づいて、直流負荷機器２２及び交流負荷機器２４に電力を供給する。このとき、制御装置２０は、商用系統２５に逆潮流させないように、蓄電装置６から放電される電力を、直流負荷機器２２及び交流負荷機器２４による総和の消費電力以下になるように制御する。制御装置２０は、蓄電装置６では賄えない電力を商用系統２５から受電した電力で補う。
【００５７】
制御装置２０は、公衆通信網３４及びキャリア通信網３５を経由して各種情報を取得する。制御装置２０は、取得した情報に基づいて、電力制御を行う。制御装置２０は、取得した天候情報により太陽電池２による発電電力が見込めないと判断した場合、深夜のうちに、商用系統２５から電気代の安い深夜電力を事前に蓄電装置６に充電する。制御装置２０は、昼間に、深夜に充電した蓄電装置６から優先的に電力供給をすることで、電気代の高い昼間の商用系統２５からの電力の購入を抑える。
【００５８】
本実施形態によれば、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７による検出値を、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７のそれぞれの特性情報に基づいて補正することで、高い精度で電力制御をすることができる。
【００５９】
電力検出器には、一般的に数％の検出誤差がある。ここで、交流負荷機器２４に供給される真値の電力を６００Ｗ、直流負荷機器２２に供給される真値の電力を４００Ｗとし、交流負荷機器２４に供給される電力を検出する電力検出器Ｄ１９及び直流負荷機器２２に供給される電力を検出する電力検出器Ｄ２１のそれぞれの検出誤差を±５％とする。このとき、電力検出器Ｄ１９では、５７０Ｗ〜６３０Ｗの範囲で検出される可能性がある。また、電力検出器Ｄ２１では、３８０Ｗ〜４２０Ｗの範囲で検出される可能性がある。
【００６０】
仮に、電力検出器Ｄ１９で６３０Ｗを検出し、電力検出器Ｄ２１で４２０Ｗを検出したとする。このとき、蓄電装置６のみで、交流負荷機器２４及び直流負荷機器２２に電力供給する場合、蓄電装置６から１０５０Ｗの電力を放電する制御となる。しかし、真値の電力の合計は、１０００Ｗであり、検出誤差に起因する差分の５０Ｗの電力は、商用系統２５に逆潮流されることになる。蓄電装置由来の電力の買い取りがされない場合、逆潮流された電力は、発電システム１０の単なる損失となる。
【００６１】
一方、電力検出器Ｄ１９で５７０Ｗを検出し、電力検出器Ｄ２１で３８０Ｗを検出したとする。このとき、交流負荷機器２４及び直流負荷機器２２に供給する１０００Ｗの電力に対する不足分の５０Ｗの電力は、商用系統２５から購入することになる。しかし、真値の電力の合計は、１０００Ｗであるため、本来購入する必要のない電力を購入することになる。
【００６２】
これに対して、補正された検出値に基づいて、電力制御することで、発電システム１０全体において、精度の高い電力制御をすることができる。これにより、上述のような検出誤差による不利益を抑えることができる。
【００６３】
また、蓄電装置管理情報記憶部２０６には、補正された検出値に基づく管理情報が記録されるため、信頼性の高い管理情報を得ることができる。例えば、蓄電装置６に蓄えられた電力でも由来別に買い取り可能な電力売買制度ができた場合、蓄電装置管理情報記憶部２０６に記録された情報は、電力を買い取る電気事業者に対するエビデンスとして、用いることができる。由来別に売価が異なり、由来が混在した電力では売電できないか単価が安く設定される場合、精度の高い電力制御をし、信頼性の高い管理情報を電気事業者にエビデンスとして提示することで、由来別に単価の異なる売電による不利益を受けないようにすることができる。また、発電システム１０は、売電単価の高い由来の電力を優先的に売電し、売電単価の低い由来の電力を優先的に発電システム１０内で消費することで、利益率の高い売電をすることもできる。
【００６４】
さらに、蓄電装置管理情報記憶部２０６には、精度の高い管理情報が記録されているため、発電システム１０のシステム運用に役立てることができる。
【００６５】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る制御装置２０Ａの構成を示す構成図である。
【００６６】
本実施形態では、図３に示す第１の実施形態に係る制御装置２０の代わりに、制御装置２０Ａを用いた構成である。その他の点は、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る発電システム１０と同様である。
【００６７】
制御装置２０Ａは、第１の実施形態に係る制御装置２０において、蓄電装置管理情報記憶部２０６を取り除き、履歴処理部２０７、動作履歴部２０８及び動作履歴通信処理部２０９を追加した構成である。その他の点は、第１の実施形態に係る制御装置２０と同様である。
【００６８】
履歴処理部２０７は、発電システム１０内における様々な履歴を記録するための処理をする。履歴処理部２０７は、補正処理部２０２により補正された各電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７の電力値、電力制御部２０５により制御される発電システム１０の各機器に対する制御信号、及び、電力制御部２０５から送信される発電システム１０の各機器の状態を、それぞれ時刻情報と共に受信する。履歴処理部２０７は、受信した情報に基づいて、発電システム１０の各機器の状態及び発電システム１０内の電力制御の内容などを全て履歴として記録するための処理をする。履歴処理部２０７は、処理結果を動作履歴部２０８に送信する。
【００６９】
動作履歴部２０８は、履歴処理部２０７による処理結果に基づいて、発電システム１０内の各機器の動作及び状態を履歴情報として記録する。履歴情報には、例えば、各発電装置２〜５の発電状態、各負荷機器２２，２４の消費電力、売電電力、買電電力、蓄電装置６の充電電力及び放電電力、蓄電装置６の由来別の蓄電エネルギーなどの主に電気量に関する情報が含まれている。動作履歴部２０８に記録されている履歴情報は、利用が終わった情報からレコード単位に消去される。
【００７０】
動作履歴通信処理部２０９は、動作履歴部２０８に記録された履歴情報を上位制御装置３７１に送信する。例えば、動作履歴通信処理部２０９は、定期的に、又は上位制御装置３７１から開示を要求する信号を受信した場合などに、動作履歴部２０８に記録された履歴情報を上位制御装置３７１に送信する。動作履歴通信処理部２０９による情報の送信は、暗号化して行われる。上位制御装置３７１は、動作履歴通信処理部２０９から受信した情報を復号して解読する。
【００７１】
履歴処理部２０７と動作履歴部２０８との間及び動作履歴部２０８と動作履歴通信処理部２０９との間は、アクセス制御がされている。アクセス制御は、アクセス許可がないアクセス要求を排除する。従って、アクセス許可がなければ、動作履歴部２０８には、アクセスできない。アクセス許可を与える権限（アクセス権）は、上位制御装置３７１（即ち、サービス会社３７）が有している。なお、アクセス権は、電気事業者３６が有していてもよいし、発電システム１０の管理者が有していてもよい。これにより、制御装置２０Ａ側（即ち、需要家側）からは、勝手に動作履歴部２０８に記録されている情報を書き換えることはできない。また、第３者による発電システム１０の外部からの不正侵入に対するセキュリティが確保される。アクセス権を有する者は、履歴処理部２０７による動作履歴部２０８への書き込み動作又は動作履歴部２０８に記録されている情報から利用済みの情報を消去する動作などの場合に、制御装置２０Ａにアクセス許可を与える。
【００７２】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、高い精度で電力制御ができ、かつ、サービス会社３７又は電気事業者３６に対して、信頼性の高い履歴情報をエビデンスとして提供することができる。
【００７３】
発電システム１０の動作履歴の情報をエビデンスとして活用するには、セキュリティ対策や改ざん防止処置が必要とされる。従って、制御装置２０Ａは、アクセス制御をすることで、動作履歴を制御装置２０Ａ自身においても勝手に書き換えられないようにしている。また、制御装置２０Ａは、アクセス制御に加え、暗号化処理を行うことで、セキュリティを高めることができる。
【００７４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る制御装置２０Ｂの構成を示す構成図である。
【００７５】
本実施形態では、図３に示す第１の実施形態に係る制御装置２０の代わりに、制御装置２０Ｂを用いた構成である。その他の点は、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る発電システム１０と同様である。
【００７６】
制御装置２０Ａは、図５に示す第２の実施形態に係る制御装置２０Ａにおいて、履歴処理部２０７の代わりに履歴処理部２０７Ｂを設け、動作履歴部２０８及び動作履歴通信処理部２０９を取り除き、機器管理部２１０を追加した構成である。その他の点は、第２の実施形態に係る制御装置２０Ａと同様である。
【００７７】
履歴処理部２０７Ｂは、発電システム１０の各機器を管理するための様々な履歴を記録するための処理をする。履歴処理部２０７Ｂは、補正処理部２０２により補正された各電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７の電力値、電力制御部２０５により制御される発電システム１０の各機器に対する制御信号、及び、電力制御部２０５から送信される発電システム１０の各機器の状態を、それぞれ時刻情報と共に受信する。履歴処理部２０７Ｂは、受信した情報に基づいて、発電システム１０の各機器を管理するための履歴情報を作成する。履歴処理部２０７Ｂは、作成した履歴情報を機器管理部２１０に送信する。
【００７８】
機器管理部２１０は、履歴処理部２０７Ｂにより作成された履歴情報に基づいて、発電システム１０の各機器を管理するための管理情報を作成して記録する。管理情報は、管理者が発電システム１０の各機器を管理するために役立てられる。
【００７９】
次に、機器管理部２１０で作成される管理情報について、インバータ１８を例に挙げて説明する。なお、コンバータ１１〜１７で作成される管理情報も、インバータ１８と同様に作成されるものとする。
【００８０】
機器管理部１０は、インバータ１８の入力側及び出力側にそれぞれ設けられている２つ電力検出器Ｄ１８，Ｄ２０の補正された電力値を参照する。ここでは、交流側を入力側とし、直流側を出力側とする。
【００８１】
機器管理部１０は、参照した２つの電力値からインバータ１８の電力変換効率を演算する。例えば、インバータ１８の入力側が１００Ｗで、インバータ１８の出力側が８０Ｗの場合、インバータ１８の電力変換効率は８０％になる。機器管理部１０は、演算した電力変換効率を図７に示すグラフのように時系列に記録する。
【００８２】
機器管理部１０には、機器毎に管理範囲が設定されている。インバータ１８では、図７に示すように変換損失の上限と下限が設定されている。インバータ１８の変換損失が、図７に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２の間のように、管理範囲を外れると（上限を超えると）、インバータ１８を補修対象として管理者に伝えるための出力（表示又は音など）をする。
【００８３】
コンバータ１１〜１７又はインバータ１８は、電力変換効率などの性能が日々劣化するものと考えられる。従って、管理情報を時系列で記録することにより、管理者は、各機器が劣化していく様子が把握できる。これにより、管理者は、発電システム１０の各機器の点検又はメンテナンス時期を把握できる。
【００８４】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、高い精度で電力制御ができる。また、補正された検出値に基づいて、発電システム１０の各機器を管理するための管理情報を作成することで、精度の高い管理情報を作成することができる。これにより、管理者は、発電システム１０の各機器の点検又はメンテナンスなどを適切にすることができる。
【００８５】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る制御装置２０Ｃの構成を示す構成図である。
【００８６】
本実施形態では、図３に示す第１の実施形態に係る制御装置２０の代わりに、制御装置２０Ｃを用いた構成である。その他の点は、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る発電システム１０と同様である。
【００８７】
制御装置２０Ｃは、図３に示す第１の実施形態に係る制御装置２０において、電力制御部２０５を電力制御部２０５Ｃに代え、蓄電装置管理情報記憶部２０６を取り除き、逆潮流電力調整部２１１を追加した構成である。その他の点は、第１の実施形態に係る制御装置２０と同様である。
【００８８】
逆潮流電力調整部２１１は、補正処理部２０２により補正された各電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７の電力値、電力制御部２０５により制御される発電システム１０の各機器に対する制御信号、及び、電力制御部２０５から送信される発電システム１０の各機器の状態を、それぞれ時刻情報と共に受信する。逆潮流電力調整部２１１は、受信した情報に基づいて、商用系統２５に逆潮流した電力を常時計測する。逆潮流電力調整部２１１は、インバータ１８の動作状態を動作時刻及び停止時刻とともに監視する。逆潮流電力調整部２１１は、逆潮流させてはいけない電力を商用系統２５に逆潮流させたと判断した場合、逆潮流（売電）させた電力量と同じ電力量を商用系統２５から買電するように、制御装置２０Ｃに買電指令を出す。逆潮流させてはいけない電力とは、予め売電できないと決められている由来の電力などである。
【００８９】
電力制御部２０５Ｃは、逆潮流電力調整部２１１から買電指令を受けると、逆潮流させた分の電力を買電するようにインバータ１８を制御し、買電した電力を発電システム１０内で処理するために、各コンバータ１１〜１７及び各発電装置２〜５を制御する。例えば、電力制御部２０５Ｃは、各発電装置２〜５の発電量を抑制させたり、蓄電装置６に充電させるように蓄電装置用コンバータ１６を制御したりする。これにより、図９に示すように、逆潮流させた電力量Ｐ１と同じ電力量Ｐ２を商用系統２５から買電することで、売電電力と買電電力を差し引き零になるように調整する。なお、ここでは、逆潮流させた電力量Ｐ１が差し引き零になるように逆潮流させた電力量Ｐ１と同じ電力量Ｐ２を買電して清算する制御について説明したが、電力量Ｐ１を電気料金に換算した電力量を買電して差し引き零になるように清算する制御してもよい。即ち、電力制御部２０５Ｃは、売電した電力量に相当する電力量を売電するように制御する。
【００９０】
その他の点は、電力制御部２０５Ｃは、第１の実施形態に係る電力制御部２０５と同様である。
【００９１】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、高い精度で電力制御ができ、逆潮流させた電力に相当する電力を買電して調整することで、電気事業者と公平な電力の売買をすることができる。
【００９２】
インバータ１８及びコンバータ１１〜１７を制御する場合、通信トラフィック量の変化、又は計算時間のバラつきなどにより、実際にこれらの機器が制御されるまでの時間が変動することがある。また、制御装置２０が発電システム１０の外部の装置（例えば、上位制御装置３７）からの指令により動作している場合、外部の装置が指令を出してから、各機器を制御するまでに遅延が生じる。このような場合、制御装置２０又は外部の装置からインバータ１８に対し逆潮停止命令を出力して、実際に停止されるまでの間にタイムラグが発生する。このタイムラグの間に、本来、逆潮してはいけないものが売電される可能性が生じる。このような電力が売電されると、電気事業者に損害が発生する。そこで、タイムラグなどにより逆潮流させた電力量を積算し、後から同じ電力量を買電する。これにより、電気事業者に対し電力量や電気料金に換算して清算し、差し引きが零となるように調整する制御を行うことで、需要家と電気事業者の間で公平な売買取引をすることが可能となる。
【００９３】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る制御装置２０Ｄの構成を示す構成図である。
【００９４】
本実施形態では、図３に示す第１の実施形態に係る制御装置２０の代わりに、制御装置２０Ｄを用いた構成である。その他の点は、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る発電システム１０と同様である。
【００９５】
制御装置２０Ｄは、第１の実施形態に係る制御装置２０において、補正処理部２０２を補正処理部２０２Ｄに代え、検出器特性情報記憶部２０３を計測電力管理部２０３Ｄに代えた構成である。その他の点は、第１の実施形態に係る制御装置２０と同様である。
【００９６】
計測電力管理部２０３Ｄは、電気事業者３６の所有する売電電力計２６及び買電電力計２７から計測値を受信する。計測電力管理部２０３Ｄは、受信した計測値を管理するための管理情報を作成する。計測電力管理部２０３Ｄは、補正処理部２０２Ｄからの求めに応じて、管理情報を補正処理部２０２Ｄに出力する。
【００９７】
なお、ここでは、計測電力管理部２０３Ｄは、電気事業者３６の所有する電力計２６，２７から情報を直接受信する構成について説明するが、電気事業者から提供された電力実績（紙ベース又は電子データなど）をもとに、計測電力管理部２０３Ｄに情報を入力するようにしてもよい。この場合、計測電力管理部２０３Ｄへの情報の入力方法は、手動で入力してもよいし、ネットワーク経由で自動的に入力されるようになっていてもよい。
【００９８】
補正処理部２０２Ｄは、計測電力管理部２０３Ｄにより管理されている管理情報に基づいて、検出値受信部２０１から受信した電力値を売電電力計２６及び買電電力計２７により計測された電力値と一致するように補正する。即ち、発電システム１０に設けられた電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７による計測値が、売電電力計２６及び買電電力計２７による計測値と差が出ないように補正する。
【００９９】
本実施形態によれば、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７による検出値を、電気事業者３６の所有する売電電力計２６及び買電電力計２７による計測値に一致させるように補正することで、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１００】
発電システム１０に設けられた電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７による検出値は、電気事業者３６の所有する電力計２６，２７による計測値と差異が生じる。そこで、発電システム１０に設けられた電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７による検出値が、電気事業者３６が所有する電力計２６，２７による計測値と一致するように補正することで、電気事業者の把握する電力量と一致する制御をすることができる。これにより、電気事業者３６との売買取引の精度を高める制御をすることができる。
【０１０１】
なお、各実施形態では、電力値に対する誤差を特性情報として主に説明したが、これに限らない。電流検出器又は電圧検出器により検出された検出値を用いている場合、特性情報は、電流値又は電圧値に対する誤差でもよい。また、特性情報には、温度又は湿度などの検出器の環境状態に対する誤差が含まれていてもよい。
【０１０２】
また、第２から第４の実施形態では、電力検出器Ｄ１１〜Ｄ２７による検出値を、第１の実施形態と同様に、特性情報に基づいて補正する場合について説明したが、第５の実施形態のように、電気事業者３６の所有する計測器２６，２７に関する情報に基づいて補正してもよい。
【０１０３】
さらに、各実施形態の制御装置２０〜２０Ｄを構成する各部分は、任意に組み合わせてもよい。このように組み合わせた制御装置は、組み合わせた各実施形態の作用効果を得ることができる。
【０１０４】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…電力制御装置、２…太陽電池、３…燃料電池、４…風力発電機、５…他発電装置、６…蓄電装置、７…電気自動車、１０…発電システム、２０…制御装置、２１…直流分電盤、２２…直流負荷機器、２３…交流分電盤、２４…交流負荷機器、２５…商用系統、２６…売電電力計、２７…買電電力計、３１…ネットワーク機器、３２…無線アクセスポイント、３３…携帯端末、３４…公衆通信網、３５…キャリア通信網、３６…電気事業者、３７…サービス会社。
【図１】
2015192485.tif 000003
【図２】
2015192485.tif 000004
【図３】
2015192485.tif 000005
【図４】
2015192485.tif 000006
【図５】
2015192485.tif 000007
【図６】
2015192485.tif 000008
【図７】
2015192485.tif 000009
【図８】
2015192485.tif 000010
【図９】
2015192485.tif 000011
【図１０】
2015192485.tif 000012