(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電力系統に接続された複数の需要家施設が需給する電力を管理する電力管理システムであって、
複数の前記需要家施設は、負荷装置、発電装置または蓄電装置の少なくとも１つを有し、
前記蓄電装置を有する前記需要家施設は、受領した所定の制御指示に基づき前記蓄電装置の充放電電力を制御する充放電制御部を有し、
前記充放電制御部を有する前記需要家施設の１以上が、他の前記需要家施設に対し、前記制御指示を通知可能な情報管理部を有しており、
前記情報管理部が、所定のサーバあるいは前記電力系統からの所定の通知を受領し、受領した前記通知の内容を判断し、前記判断の結果に応じて他の複数の前記需要家施設に対して前記制御指示を通知し、
前記情報管理部が、さらに、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記制御指示を決定し、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記複数の蓄電装置の充放電電力の目標値の合算値（以下、充放電電力合算値）を決定し、決定した前記充放電電力合算値を含む前記制御指示を複数の前記需要家施設に対して通知する
電力管理システム。
【請求項２】
複数の前記需要家施設と所定の通信網を介して接続されたコンピュータが前記情報管理部を備えている
請求項１に記載の電力管理システム。
【請求項３】
各前記充放電制御部が、通知された前記充放電電力合算値に基づき各自が制御する各前記蓄電装置の充放電電力の各目標値を予め決められた手順に従って決定し、各前記蓄電装置の充放電電力を制御する
請求項１または２に記載の電力管理システム。
【請求項４】
各前記充放電制御部が、前記通知された前記充放電電力合算値と前記複数の蓄電装置間の充放電電力の割り当ての優先順位とに基づき前記各自が制御する各前記蓄電装置の充放電電力の前記各目標値を予め決められた手順に従って決定する
請求項３に記載の電力管理システム。
【請求項５】
前記優先順位が、前記複数の蓄電装置間で時間に応じて循環する
請求項４に記載の電力管理システム。
【請求項６】
各前記充放電制御部が、前記充放電電力合算値を所定の値ずつ前記優先順位が高い前記蓄電装置の充放電電力の目標値に対して順次割り当てることで、前記各自が制御する前記蓄電装置の充放電電力の目標値を決定する
請求項４または５に記載の電力管理システム。
【請求項７】
前記各充放電制御部が、前記各需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況と前記各蓄電装置の充電状態とを監視し、前記情報管理部に対して所定周期毎に監視結果を通知する
請求項１から５のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項８】
前記所定の値が、前記蓄電装置の充放電効率が一定値以上となるように設定されている
請求項６に記載の電力管理システム。
【請求項９】
所定の電力系統に接続された複数の需要家施設が需給する電力を管理する電力管理方法であって、
複数の前記需要家施設は、負荷装置、発電装置または蓄電装置の少なくとも１つを有し、
前記蓄電装置を有する前記需要家施設は、受領した所定の制御指示に基づき前記蓄電装置の充放電電力を制御する充放電制御部を有し、
前記充放電制御部を有する前記需要家施設の１以上が、他の前記需要家施設に対し、前記制御指示を通知可能な情報管理部を有しており、
前記情報管理部が、所定のサーバあるいは前記電力系統からの所定の通知を受領し、受領した前記通知の内容を判断し、前記判断の結果に応じて他の複数の前記需要家施設に対して前記制御指示を通知し、
前記情報管理部が、さらに、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記制御指示を決定し、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記複数の蓄電装置の充放電電力の目標値の合算値（以下、充放電電力合算値）を決定し、決定した前記充放電電力合算値を含む前記制御指示を複数の前記需要家施設に対して通知する
電力管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理システムおよび電力管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の発電装置と複数の蓄電装置とが分散して配置された電力システムにおいて、各装置の自律的な制御によって、電力の需給バランスを調整するための技術の一例が記載されている。この特許文献１に記載されている電力需給調整システムでは、電力価格と、発電装置の発電量または蓄電装置の充放電量との関係が予め定められていて、負荷の総需要量等に基づいて電力価格を変動させることで、発電量と充放電量と負荷の総需要量とのバランスが調整される。この構成では、サーバから各発電装置または各蓄電装置に対して電力価格を通知することで、各発電装置または各蓄電装置において発電量または充放電量を自律的に制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された電力需給調整システムでは、サーバが各発電装置の発電量または各蓄電装置の充放電量を計算する必要がない。したがって、サーバがそれらを計算および通知する場合と比較して、サーバの計算負荷と通信負荷とを軽減することができる。しかしながら、このシステムでは、電力価格を変化させずに電力の需給バランスを調整することができない。このため、電力システムの形態によっては適用できない場合があるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決することができる電力管理システムおよび電力管理方法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】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様は、所定の電力系統に接続された複数の需要家施設が需給する電力を管理する電力管理システムであって、複数の前記需要家施設は、負荷装置、発電装置または蓄電装置の少なくとも１つを有し、前記蓄電装置を有する前記需要家施設は、受領した所定の制御指示に基づき前記蓄電装置の充放電電力を制御する充放電制御部を有し、前記充放電制御部を有する前記需要家施設の１以上が、他の前記需要家施設に対し、前記制御指示を通知可能な情報管理部を有しており、前記情報管理部が、所定のサーバあるいは前記電力系統からの所定の通知を受領し、受領した前記通知の内容を判断し、前記判断の結果に応じて他の複数の前記需要家施設に対して前記制御指示を通知し、前記情報管理部が、さらに、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記制御指示を決定し、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記複数の蓄電装置の充放電電力の目標値の合算値（以下、充放電電力合算値）を決定し、決定した前記充放電電力合算値を含む前記制御指示を複数の前記需要家施設に対して通知する電力管理システムである。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、複数の前記需要家施設と所定の通信網を介して接続されたコンピュータが前記情報管理部を備えている。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、各前記充放電制御部が、通知された前記充放電電力合算値に基づき各自が制御する各前記蓄電装置の充放電電力の各目標値を予め決められた手順に従って決定し、各前記蓄電装置の充放電電力を制御する。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、各前記充放電制御部が、前記通知された前記充放電電力合算値と前記複数の蓄電装置間の充放電電力の割り当ての優先順位とに基づき前記各自が制御する各前記蓄電装置の充放電電力の前記各目標値を予め決められた手順に従って決定する。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、前記優先順位が、前記複数の蓄電装置間で時間に応じて循環する。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、前記各充放電制御部が、前記各需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況と前記各蓄電装置の充電状態とを監視し、前記情報管理部に対して所定周期毎に監視結果を通知する。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、各前記充放電制御部が、前記充放電電力合算値を所定の値ずつ前記優先順位が高い前記蓄電装置の充放電電力の目標値に対して順次割り当てることで、前記各自が制御する前記蓄電装置の充放電電力の目標値を決定する。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の電力管理システムであって、前記所定の値が、前記蓄電装置の充放電効率が一定値以上となるように設定されている。
【００１６】
また、本発明の一態様は、所定の電力系統に接続された複数の需要家施設が需給する電力を管理する電力管理方法であって、複数の前記需要家施設は、負荷装置、発電装置または蓄電装置の少なくとも１つを有し、前記蓄電装置を有する前記需要家施設は、受領した所定の制御指示に基づき前記蓄電装置の充放電電力を制御する充放電制御部を有し、前記充放電制御部を有する前記需要家施設の１以上が、他の前記需要家施設に対し、前記制御指示を通知可能な情報管理部を有しており、前記情報管理部が、所定のサーバあるいは前記電力系統からの所定の通知を受領し、受領した前記通知の内容を判断し、前記判断の結果に応じて他の複数の前記需要家施設に対して前記制御指示を通知し、前記情報管理部が、さらに、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記制御指示を決定し、前記複数の需要家施設における前記電力系統からの電力の受け入れまたは前記電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて前記複数の蓄電装置の充放電電力の目標値の合算値（以下、充放電電力合算値）を決定し、決定した前記充放電電力合算値を含む前記制御指示を複数の前記需要家施設に対して通知する電力管理方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電力価格を変化させない場合であっても情報管理部における処理負荷や通信負荷を大きくすることなく電力の需給バランスを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の構成例を示したブロック図である。
【図２】図１に示した需要家施設１０−１〜１０−６の構成例を示したブロック図である。
【図３】図２に示した優先順位テーブルＴＢＬ１の構成例を説明するための模式図である。
【図４】図２に示した優先順位テーブルＴＢＬ１の構成例を説明するための模式図である。
【図５】図１に示した充放電情報管理部８の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図６】図２に示した充放電制御部９の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１に電力管理システム１００の動作例を説明するための説明図である。
【図８】図２に示したインバータ１１２の効率特性の例を示した模式図である。
【図９】本発明の他の実施形態の構成例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明による電力管理システム１００の実施形態の基本的な構成例を示す図である。本実施形態における電力管理システム１００は、例えば、所定の地域範囲（電力管理地域１）における複数の需要家施設１０−１〜１０−６における電力を一括して管理するものである。本実施形態において需要家施設は、土地に接して作られた建築物または土木であって、発電設備、蓄電設備または負荷設備のうちの少なくとも１つを備える物である。建築物または土木は、例えば、建物、橋、堤防、トンネル、電柱、井戸、車庫など、地上または地中に設置された建造物、構造物や、製造物を含む。需要家施設１０−１〜１０−６の具体例としては、住宅、商業施設、産業施設などを挙げることができる。このような電力管理システム１００は、例えばＴＥＭＳ（Town Energy Management System）やＣＥＭＳ（Community Energy Management System）などといわれるものに対応する。
【００２０】
本実施形態の電力管理システム１００は、図１において電力管理地域１として示す一定範囲の地域における複数の需要家施設１０−１〜１０−６を１つのグループ（群）として、複数の需要家施設１０−１〜１０−６ごとに備えられる電気設備を対象としてグループ単位でグループ全体での電力の需給バランスを調整する電力管理を行う。図１に示した例では、需要家施設１０−１〜１０−６が、充放電制御部９−１〜９−６と、蓄電装置１１−１〜１１−６と、発電装置１２−１〜１２−６と、負荷装置１３−１〜１３−６とをそれぞれ備える。また、蓄電装置１１−１〜１１−６は、蓄電池１１１−１〜１１１−６をそれぞれ備える。なお、需要家施設１０−１〜１０−６は、蓄電装置１１−１〜１１−６、発電装置１２−１〜１２−６または負荷装置１３−１〜１３−６のすべてを備えていなくてもよく、少なくとも１つを備えていればよい。なお、需要家施設１０−１〜１０−６が備えるこれらの構成については図２を参照して後で説明する。また、本実施形態では、電力管理地域１内の複数の需要家施設１０−１〜１０−６が１つのグループに属するものであるとしているが、例えば需要家施設１０−１〜１０−６を２以上のグループにグループ分けすることもできる。この場合、例えば、電力管理を階層構造で行い、グループ毎に需給バランスを調整するとともに、グループ間でも需給バランスを調整することなどができる。
【００２１】
需要家施設１０−１〜１０−６は、上述したように、例えば、住宅、商業施設、産業施設、電気工作物などに該当する。また、電力管理地域１が、例えば１つまたは複数の集合住宅に対応し、需要家施設１０−１〜１０−６のそれぞれが集合住宅における各戸であるような態様でもよい。また、需要家施設１０−１〜１０−６の位置は、電力管理システム１００が管理する構成となっていれば、同様に管理されている他の需要家施設と同一地域に限定されなくとも良い。すなわち、電力管理システム１００は、自身の管理下の需要家施設１０−１〜１０−６として登録され、後述するネットワーク３００を利用して管理する情報の送受信が行うことができれば、異なる地域（例えば、北海道、本州、九州、四国などの各地域）において登録された複数の需要家施設１０−１〜１０−６の集合体でも良い。この場合、共通の系統電源３は、需要家施設１０−１〜１０−６の各々に接続される地域における電源線の集合体となる。
【００２２】
各需要家施設１０−１〜１０−６は、共通の系統電源３に接続されることで、商用電源２が分岐して供給される。各需要家施設１０−１〜１０−６は、例えば系統電源３から供給される電力を負荷装置１３−１〜１３−６に供給することができる。これにより、負荷装置１３−１〜１３−６としての各種の電気設備（機器）が稼働される。なお、本実施形態では、商用電源２と系統電源３とが電力系統を構成する。系統電源３は、例えば、送配電設備や変電設備を含む。
【００２３】
需要家施設１０−１〜１０−６は、発電装置１２−１〜１２−６が発電した電力を系統電源３に出力させることができる。また、需要家施設１０−１〜１０−６は、系統電源３から電力供給を受けて蓄電装置１１−１〜１１−６に蓄電（充電）させることができる。また、需要家施設１０−１〜１０−６は、発電装置１２−１〜１２−６が発電した電力を蓄電装置１１−１〜１１−６に充電させることができる。また、需要家施設１０−１〜１０−６は、蓄電装置１１−１〜１１−６が放電した電力を系統電源３を介して電力管理地域１内の他の需要家施設１０−１〜１０−６に対して供給することができる。
【００２４】
また、本実施形態の電力管理システム１００は、サーバ２００を備える。サーバ２００は、コンピュータであり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、記憶装置、通信装置、入出力装置などを備え、所定のプログラムを実行することで、サーバ２００が提供する機能であるグループ情報管理部７と充放電情報管理部８とを構成する。グループ情報管理部７は、サーバ２００が管理する１または複数のグループを表す情報を管理する。グループを表す情報は、グループの識別情報、各グループに属する１または複数の需要家施設の識別情報と、各需要家施設の電気設備の情報などを含む。グループ情報管理部７は、操作者の操作や他のコンピュータとの通信内容に応じて、グループの編成を決定して記憶する。グループ情報管理部７は、グループの編成を変更した場合、その旨を示す情報を充放電情報管理部８に対して通知する。需要家施設１０−１〜１０−６の位置は、電力管理システム１００が管理する構成となっていれば、同様に管理されている他の需要家施設と同一地域に限定されなくとも良い。
【００２５】
充放電情報管理部８は、電力管理地域１に属する各需要家施設１０−１〜１０−６における電力系統（商用電源２および系統電源３）からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて複数の蓄電装置１１−１〜１１−６の充放電電力（充電電力および放電電力）の目標値のグループ（群）全体の合算値（以下、充放電電力合算値）を決定し、決定した充放電電力合算値を複数の充放電制御部９−１〜９−６に対して通知する。このために、図１におけるサーバ２００は、ネットワーク３００を介して需要家施設１０−１〜１０−６の各々と相互通信可能なように接続される。これにより、充放電情報管理部８は、各需要家施設１０−１〜１０−６における蓄電装置１１−１〜１１−６などの電気設備を制御することができる。図１においては、サーバ２００を系統電源３に接続しているが、需要家施設１０−１〜１０−６が異なる地域に設けられている場合など、サーバ２００と系統電源３とを接続しない構成としても良い。この場合、サーバ２００と各需要家施設１０−１〜１０−６とがネットワーク３００を介して接続されているため、ネットワーク３００を介して、各需要家施設１０−１〜１０−６が接続されている系統電源３の情報を、各需要家施設１０−１〜１０−６から得るように、サーバ２００を構成する。
【００２６】
次に、図２を参照して、１つの需要家施設１０−１〜１０−６の構成例について説明する。図２は、１つの需要家施設１０−１〜１０−６が備える電気設備の構成例を示す図である。図２において、需要家施設１０−１〜１０−６は、電気設備として、蓄電装置１１と、発電装置１２と、負荷装置１３と、施設別制御装置１４と、電力経路切替部１５とを備える。なお、図２では、図１に示した充放電制御部９−１〜９−６を充放電制御部９として示し、蓄電装置１１−１〜１１−６を蓄電装置１１として示し、発電装置１２−１〜１２−６を発電装置１２として示し、そして、負荷装置１３−１〜１３−６を負荷装置１３として示している。また、図１に示した蓄電池１１１−１〜１１１−６を蓄電池１１１として示している。
【００２７】
蓄電装置１１は、蓄電池１１１と、インバータ１１２とを備える。蓄電池１１１は、２次電池であり、例えばリチウムイオン電池である。インバータ１１２は、蓄電池１１１に充電するための電力として、交流の電力を直流の電力に変換、または蓄電池１１１から放電により出力される電力として、直流の電力を交流の電力に変換する。つまり、インバータ１１２は、蓄電池１１１が入出力する直流の電力あるいは交流の電力の間の双方向変換を行う。インバータ１１２が充放電する電力の値は、充放電制御部９によって制御される。具体的に、蓄電池１１１に対する充電時には、商用電源２またはパワーコンディショナ１２２から電力経路切替部１５を介して充電のための交流の電力がインバータ１１２に供給される。インバータ１１２は、このように供給される交流の電力を直流の電力に変換し、蓄電池１１１に供給する。また、蓄電池１１１の放電時には、蓄電池１１１から直流の電力が出力される。インバータ１１２は、このように蓄電池１１１から出力される直流の電力を交流の電力に変換して電力経路切替部１５に供給する。
【００２８】
また、図２に示した構成例では、充放電制御部９が、施設別制御装置１４が提供する機能の１つとして構成されている。ここで、施設別制御装置１４は、コンピュータであり、例えば、ＣＰＵ、記憶装置、通信装置、入出力装置などを備え、所定のプログラムを実行することで、機能の一つとして充放電制御部９を構成したり、需要家施設１０−１〜１０−６内の各電気設備の動作を制御したり監視したりする。図２に示した充放電制御部９は、受入／逆潮流電力取得通知部９１と、充放電電力決定部９２と、優先順位設定部９３と、充電率算出部９４と、蓄電状況通信部９５とから構成されている。
【００２９】
受入／逆潮流電力取得通知部９１は、図示していない電力計が計測した系統電源３から受け入れた電力（あるいは電力量）または系統電源３へ逆潮流させた電力（あるいは電力量）を取得し、取得した値に基づき、電力系統からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流の状況を示す情報を生成して充放電情報管理部８に対して通知する。電力系統からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流の状況を示す情報は、例えば、所定の制御周期における平均の受け入れ電力または逆潮流電力を表す数値情報であってもよいし、受け入れ電力または逆潮流電力をいくつかの区間に分けて示す場合の該当区間を示す情報であってもよい。なお、本実施形態において制御周期とは、蓄電装置１１の充放電電力の目標値の設定を更新する時間である。制御周期は、例えば、分単位あるいは時間単位で設定することができる。
【００３０】
充放電電力決定部９２は、充放電情報管理部８から通知された充放電電力合算値に基づき各自が制御する蓄電装置１１の充放電電力の目標値を、予め決められた手順に従って決定し、インバータ１１２の充放電電力を制御する。また、本実施形態の充放電電力決定部９２は、充放電情報管理部８から通知された充放電電力合算値と、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６間の充放電電力の割り当ての優先順位とに基づき各自が制御する蓄電装置１１の充放電電力の目標値を予め決められた手順に従って決定し、インバータ１１２の充放電電力を制御することができる。この優先順位を用いる場合の効果については後述するが、本発明の実施形態においては優先順位は用いても用いなくてもよい。また、充放電電力合算値とは、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６の充放電電力の目標値のグループ全体の合算値である。充放電電力決定部９２は、例えば次の制御周期において、決定した充放電電力の目標値をインバータ１１２へ送信し、インバータ１１２は受信した充放電電力の目標値に基づいて充電電力または放電電力を制御する。なお、優先順位は、各充放電制御部９において優先順位設定部９２が設定することができる。
【００３１】
ここで具体例を示して充放電電力決定部９２が行う処理について説明する。例えば、充放電情報管理部８から通知された充放電電力合算値が１０ｋＷであるとする。なお、本実施形態では、充放電電力合算値が正の値である場合は放電電力を意味し、負の値である場合は充電電力を意味することとする。また、インバータ１１２の定格出力は３ｋＷであるとする。この場合に例えば蓄電装置１１−１〜１１−６の優先順位をすべて同順位として充放電電力合算値の１０ｋＷ（放電電力）を６台の蓄電装置１１−１〜１１−６に平均して割り当てたとすると、１台当たりの放電充電は１０ｋＷ／６台で約１．７ｋＷとなる。この場合、各インバータ１１２は、３ｋＷの定格出力に対して約５５％の出力状態となる。このように、充放電電力決定部９２は、優先順位を用いずに、各蓄電装置１１−１〜１１−６に対して充放電電力を例えば均等に割り当ててもよい。なお、一般的に、インバータ１１２は図８に示したような効率特性を有する。
【００３２】
図８は、インバータ１１２のインバータ効率特性の例を示している。この図８において、横軸が入力される電力であり、縦軸がインバータ１１２の交流直流変換の効率を示している。この図８からも理解されるように、インバータ１１２は、定格から境界値γとして示すまでの電力の区間においては高効率を維持するが、電力が境界値γから小さくなっていくのに応じて効率が低下する傾向にある。インバータ１１２の各々は、この図８に示す特性と同様の傾向を有するのであるが、例えば、定格電力、定格電力時の効率の値、境界値γなどのパラメータは、インバータ１１２のメーカや機種などに応じて異なる。なお、図８に示す特性は、例えば蓄電池１１１への充電時（交流直流変換時）または放電時（直流交流変換時）に対応する。
【００３３】
したがって、上記の例のように、グループ内のすべての蓄電装置１１−１〜１１−６に平均して定格の約５５％の放電電力を割り当てたとすると、比較的効率が低い状態で各インバータ１１２が動作する場合が発生する。そこで、本実施形態では、例えば、各インバータ１１２の充放電電力が図８に示した境界値γを超えるように、各インバータ１１２に対して不均一に充放電電力を分配することができるようにしている。分配の仕方の３つの例（１）、（２）および（３）を以下に示す。なお、ここでは、各インバータ１１２の定格はすべて等しいものとする。
【００３４】
（１）まず、充放電電力合算値Ａ（ｋＷ）の絶対値をインバータ１１２の定格Ｂ（ｋＷ）で除した場合の商Ｘと余りＹとを求める。そして、優先順位の上位Ｘ台までの蓄電装置１１のインバータ１１２の出力目標値を定格のＢ（ｋＷ）とする。さらに、優先順位の上位Ｘ台の次の優先順位のインバータ１１２の出力目標値を余りのＹ（ｋＷ）とする。例えば、充放電電力合算値Ａが放電電力１０ｋＷであったとすると、優先順位上記３台のインバータ１１２の放電電力の目標値はすべて３ｋＷとなり、次の優先順位のインバータ１１２の放電電力の目標値が１ｋＷとなる。
【００３５】
（２）まず、充放電電力合算値Ａ（ｋＷ）の絶対値をインバータ１１２の定格Ｂ（ｋＷ）で除した場合の商Ｘと余りＹとを求める。そして、インバータ１１２の出力目標値Ｂａを充放電電力合算値Ａ（ｋＷ）／（Ｘ＋１）に設定する。この場合、Ｘ＋１台のすべてのインバータ１１２を定格値Ｂに近い高効率で出力させることができ、（１）の場合において余りＹを出力するインバータ１１２の効率が低下する課題を解決することができる。
【００３６】
（３）まず、充放電電力合算値Ａ（ｋＷ）の絶対値をインバータ１１２の定格Ｂ（ｋＷ）で除した場合の商Ｘと余りＹとを求める。そして、インバータ１１２の出力目標値Ｂｂを充放電電力合算値Ａ（ｋＷ）／（Ｘ＋ｎ）に設定する。ここでｎは２以上の整数である。この場合、Ｘ＋ｎ台のインバータ１１２を定格値Ｂに近い高効率で出力させることができ、（１）の場合において余りＹを出力するインバータ１１２の効率が低下する課題を解決することができる。なお、出力目標値Ｂｂは、定格出力Ｂの８０％以上とすることが好ましく、少なくとも６０％以上とすることが望ましい。
【００３７】
次に、優先順位設定部９３は、予め決められた手順に従い、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６に対して優先順位を設定し、優先順位テーブルＴＢＬ１に格納する。図３に優先順位テーブルＴＢＬ１の構成例を示した。図３に示した優先順位テーブルＴＢＬ１は、優先順位フィールドＦ１と、蓄電装置識別情報フィールドＦ２と、除外有無フィールドＦ３とを含む蓄電装置１１−１〜１１−６の個数分のレコードＲ１〜Ｒ６を有している。優先順位フィールドＦ１は、優先順位を示す情報を格納する。この例では、優先順位フィールドＦ１が、優先順位が最高の「１」から最低の「６」までの６種類の数値を順に各レコードＲ１〜Ｒ６に格納している。なお、優先順位フィールドＦ１は、例えば記憶領域の位置によって優先順位を特定できる場合には省略することができる。
【００３８】
蓄電装置識別情報フィールドＦ２は、各蓄電装置１１−１〜１１−６を識別する情報を格納する。この例では、蓄電装置識別情報フィールドＦ２が、蓄電装置１１−１〜１１−６の識別情報「ＩＤ１１−１」〜「ＩＤ１１−６」を表す文字や記号などを各レコードＲ１〜Ｒ６に格納している。なお、蓄電装置識別情報フィールドＦ２には、蓄電装置１１−１〜１１−６の識別情報「ＩＤ１１−１」〜「ＩＤ１１−６」に代えて、各需要家施設１０−１〜１０−６に設定されたシリアル番号などの識別情報、各充放電制御部９−１〜９−６に設定されたシリアル番号などの識別情報あるいは各蓄電池１１１−１〜１１１−６に設定されたシリアル番号などの識別情報を格納することもできる。
【００３９】
そして、除外有無フィールドＦ３は、各蓄電装置１１−１〜１１−６が充放電電力を割り当て可能であるか否かを示す情報を格納する。例えば、除外有無フィールドＦ３は、「非除外」、「放電除外」、「充電除外」または「除外」のいずれかの属性を示す情報を格納する。「非除外」は、当該属性が設定された蓄電装置１１が、例えば制御周期の間は、上述した定格Ｂまたは所定の値ＢａもしくはＢｂの電力で継続して放電および充電が可能であることを意味する。一方、「放電除外」は、当該属性が設定された蓄電装置１１が、例えば制御周期の間は、上述した定格Ｂまたは所定の値ＢａもしくはＢｂの電力で継続して充電は可能であるが、放電は不可能であることを意味する。「放電除外」の属性は、例えば、蓄電池９２の残容量が低い状態であることを意味する。あるいは、「放電除外」の属性は、例えば、任意にユーザが「放電除外」の属性を設定した状態であることを意味する。また、「充電除外」は、当該属性が設定された蓄電装置１１が、例えば制御周期の間は、上述した定格Ｂまたは所定の値ＢａもしくはＢｂの電力で継続して放電は可能であるが、充電は不可能であることを意味する。「充電除外」の属性は、例えば、蓄電池９２が満充電に近い状態であることを意味する。あるいは、「充電除外」の属性は、任意にユーザが「充電除外」の属性を設定した状態であることを意味する。そして、「除外」は、当該属性が設定された蓄電装置１１が、充電の割り当ても放電の割り当ても受け入れない状態であることを意味する。例えば、装置が使用できない状態であることや任意にユーザが「除外」の属性を設定した状態であることを意味する。なお、図３に示した例では優先順位テーブルＴＢＬ１に「除外」の属性は含まれていない。この除外有無フィールドＦ３の内容は、後述する蓄電状況通信部９５が他の蓄電状況通信部９５と直接通信したり、各蓄電状況通信部９５が充放電情報管理部８を介して属性を示す情報を伝達したりすることで更新することができる。
【００４０】
本実施形態では、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６に対して優先順位に基づいて蓄電池１１１の充放電電力を割り当てることができる。したがって、この場合に、優先順位を固定にしたときには、優先順位が高い蓄電装置１１に対して集中的に充放電電力が割り当てられることになる。優先順位を固定または半固定にすることが好ましい場合には、例えば、充放電情報管理部８から各蓄電装置１１−１〜１１−６に対する優先順位の登録または更新の指示情報を受信した場合に優先順位設定部９３は、優先順位テーブルＴＢＬ１の格納情報を変更する。ただし、固定または半固定とした場合には特定の蓄電装置１１に対して集中的に充放電電力が割り当てられることになるので、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６に対して均等に充放電電力の割り当てを行いたい場合には、さらに優先順位を時間に応じて変更することが望ましい。そこで、本実施形態では、優先順位設定部９３が、優先順位を複数の蓄電装置１１間で時間に応じて循環させる処理を行うことができるようにしている。すなわち、優先順位設定部９３は、例えば、図３に示したレコードＲ６のフィールドＦ２およびＦ３の内容を、図４に示したようにレコードＲ１のフィールドＦ２およびＦ３に移動させ、同様に、元のレコードＲ１からレコードＲ５のフィールドＦ２およびＦ３の内容を次のレコードＲ２からＲ６へと移動させる。このように、優先順位を循環させることで、特定の蓄電装置１１に対して集中的に充放電電力が割り当てられることを回避することができる。なお、優先順位の循環は、例えば、２４時間で少なくとも１回、各蓄電装置１１が最優先になるとともに、最優先になる時間帯が一ヶ月の間で一巡するように設定することができる。このようにした場合、充放電電力の割り当てを均一化することができる。例えば、対象となる蓄電装置１１が６台の場合、約３．８７時間毎に優先順位を循環させれば約２３．２時間毎に各蓄電装置１１の優先順位が「１」に設定される。また、１日２４時間と２３．２時間とのずれ０．８時間は約３０日で２４時間となり、最優先になる時間帯が３０日間で一巡する。
【００４１】
なお、優先順位設定部９３による優先順位の設定の仕方と、上述した充放電電力決定部９２による充放電電力の分配の仕方とは、図１に示した各充放電制御部９−１〜９−６において予め共通に決められている。したがって、各充放電制御部９−１〜９−６は、充放電情報管理部８から通知された同一の充放電電力合算値に基づき、各蓄電装置１１−１〜１１−６に対する充放電電力の目標値をそれぞれ同じ結果となるように独立して求めることができる。なお、優先順位の設定の仕方と、充放電電力の分配の仕方とを示す情報は、充放電情報管理部８から優先順位設定部９３に対して予め配信しておくことができる。この優先順位の設定の仕方と、充放電電力の分配の仕方とは、任意のタイミング、あるいは予め決めた期間毎に変更して、その度に配信されるようにしてもよい。なお、優先順位の設定の仕方、充放電電力の分配の仕方あるいは優先順位は、例えば、同一グループに属する充放電制御部９−１〜９−６が互いに蓄電池１１１の残容量を通知しあうなどネゴシエーションすることで決定あるいは変更できるようにしてもよい。
【００４２】
また、充電率算出部９４は、蓄電池１１１の電圧および電流の計測結果などに基づき蓄電池１１１の残容量（ＳＯＣ；State of Charge）を算出する。また、蓄電状況通信部９５は、充電率算出部９４が算出した残容量やユーザによる指示に基づき、上述した除外有無の属性、すなわち、「非除外」、「充電除外」、「放電除外」または「除外」の属性に変化が発生した場合、充放電情報管理部８および他の蓄電状況通信部９５に対して自装置に設定された所定の識別情報と共にその旨を示す情報を通知する。また、蓄電状況通信部９５は、充放電情報管理部８または他の蓄電状況通信部９５から他の蓄電装置１１における除外有無の属性の変化が発生したことを示す情報を当該装置に設定された所定の識別情報と共に受信する。優先順位設定部９３は、蓄電状況通信部９５が自装置の属性変化を通知した場合、および、蓄電状況通信部９５が他装置の属性変化を受信した場合、優先順位テーブルＴＢＬ１の内容を更新する。また、充電率算出部９４は、蓄電装置１１の充電状態（残容量、充放電回数など）を監視し、充放電情報管理部８に対して所定周期毎に監視結果を通知するようにしてもよい。充放電情報管理部８は、例えば、通知された監視結果に応じて優先順位の組み替えを行うことができる。
【００４３】
一方、発電装置１２は、太陽電池１２１と、パワーコンディショナ１２２とを備える。太陽電池１２１は、再生可能エネルギーである太陽光を利用する発電装置の１つであり、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換することにより発電を行う。太陽電池１２１は、例えば需要家施設１０−１〜１０−６の屋根などのように、発電素子が配置されている面に対し、太陽光が遮蔽されにくい場所に設置されることにより、太陽光を効率的に電力に変換する。パワーコンディショナ１２２は、太陽電池１２１に対応して備えられ、太陽電池１２１から出力される直流の電力を、負荷の電源入力の仕様に対応した電圧および周波数の交流の電力に変換する。
【００４４】
電力経路切替部１５は、施設別制御装置１４の制御に応じて電力経路の切り替えを行う。この際、施設別制御装置１４は、充放電情報管理部８の指示に応じて、電力経路切替部１５を制御することができる。上記の制御に応じて、電力経路切替部１５は、同じ需要家施設１０−１〜１０−６において、商用電源２を負荷装置１３に供給するように電力経路を形成することができる。
【００４５】
また、電力経路切替部１５は、同じ需要家施設１０−１〜１０−６において、太陽電池１２１により発生された電力をパワーコンディショナ１２２から負荷装置１３に供給するように電力経路を形成することができる。また、電力経路切替部１５は、同じ需要家施設１０−１〜１０−６において、商用電源２と太陽電池１２１の一方または両方から供給される電力をインバータ１１２経由で蓄電池１１１に充電するように電力経路を形成することができる。
【００４６】
また、電力経路切替部１５は、同じ需要家施設１０−１〜１０−６において、蓄電池１１１から放電により出力させた電力を、インバータ１１２経由で負荷装置１３に供給するように電力経路を形成することができる。さらに、電力経路切替部１５は、太陽電池１２１により発生された電力を、例えば商用電源２の電力系統を経由して、他の需要家施設１０−１〜１０−６における蓄電池１１１に対して供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部１５は、蓄電池１１１の放電により出力される電力を、他の需要家施設１０−１〜１０−６における負荷装置１３に供給するように電力経路を形成することができる。
【００４７】
負荷装置１３は、需要家施設１０−１〜１０−６において自己が動作するために電力を消費する機器や設備などが一つ以上含まれて構成されている。
施設別制御装置１４は、需要家施設１０−１〜１０−６における電気設備（太陽電池１２１、パワーコンディショナ１２２、蓄電池１１１、インバータ１１２、電力経路切替部１５、負荷装置１３のすべてまたは一部）を制御する。
【００４８】
すでに説明した、先に図１に示した充放電情報管理部８は、電力管理地域１に属する需要家施設１０−１〜１０−６全体における電気設備を対象として電力制御を実行する。このために、充放電情報管理部８を構成するサーバ２００は、需要家施設１０−１〜１０−６における施設別制御装置１４の各々と、ネットワーク３００経由で相互通信可能なように接続される。これにより、施設別制御装置１４は、充放電情報管理部８の制御に応じて自己の管理下にある需要家施設１０−１〜１０−６の各々の電気設備を制御することができる。
【００４９】
なお、例えば充放電制御部９に係る機能を残し、施設別制御装置１４の残りの機能を省略して、充放電情報管理部８が各需要家施設１０−１〜１０−６における電気設備などを直接制御するようにしてもよい。しかし、本実施形態のように、充放電情報管理部８と施設別制御装置１４とを備えた構成とすることで、電力管理地域１全体と、需要家施設１０−１〜１０−６とで制御を階層化することにより、充放電情報管理部８の制御の複雑化を回避することができる。
また、前述のように、電力管理地域１内の需要家施設１０−１〜１０−６のうちの一部において、例えば太陽電池１２１や、蓄電池１１１及びインバータ１１２を備えないものがあってもよい。
【００５０】
ここで、例えば日中は、太陽電池１２１により電力が発生される一方で、例えば需要家施設１０−１〜１０−６内に在室する人の存在数（人数）が少ないような状態では、負荷装置１３の消費電力が相当に小さくなる。このような状態では、電力管理地域１全体の太陽電池１２１により発生される電力の総量が、同じ電力管理地域１全体の負荷装置１３が必要とする電力の総量を超える場合がある。このような場合、電力管理地域１全体の負荷装置１３に電力管理地域１全体の太陽電池１２１により発生される電力を供給しても、電力管理地域１全体の太陽電池１２１の電力に余剰が生じる。
このように生じた余剰電力は、例えば電力管理地域１において設置されている蓄電池１１１に充電して蓄積させれば、有効に利用できることとなって好ましい。
【００５１】
ただし、上記のように発生する太陽電池１２１の余剰電力は、例えばそのときの日照条件などに応じてまちまちである。
例えば、余剰電力が小さい場合においては、蓄電池１１１に蓄積させるべき電力も小さなものとなる。しかし、インバータ１１２は、電力が一定以上の状態では高効率を維持するが、電力が一定未満の状態では効率の低下が顕著になるという特性を有している。
このために、電力管理地域１において発生した各太陽電池１２１の小さな余剰電力を、例えば、需要家施設１０−１〜１０−６ごとの蓄電池１１１に分配して充電したとすれば、各インバータ１１２の電力は相当に小さくなる。この場合、各インバータ１１２の電力損失は大幅に増加することになる。
なお、需要家施設１０−１〜１０−６ごとにおいて個別に太陽電池１２１の余剰電力を蓄電池１１１に充電したとしても、上記の問題は同様に生じる。また、このようなインバータ１１２における電力損失の問題は、電力管理地域１において、蓄電池１１１から放電させた電力を負荷装置１３に供給するにあたって、蓄電池１１１の放電電力が小さい状態である場合にも同様に生じる。
【００５２】
そこで、本実施形態の充放電情報管理部８は、電力管理地域１内の需要家施設１０−１〜１０−６の蓄電池１１１に対して充電または放電を行うにあたり、以降説明するように、電力管理地域１内の需要家施設１０−１〜１０−６全体の余剰電力を合成し、インバータ１１２の電力損失の低減を図りながら所定の需要家施設１０−１〜１０−６が備える蓄電池１１１に対する充放電動作を制御する。
すなわち、以降において説明する蓄電池１１１の充放電動作の制御は、電力管理地域１における太陽電池１２１から蓄電池１１１への充電電力の分配、もしくは、蓄電池１１１から負荷装置１３への電力の分配を伴う。このため、以降において説明する蓄電池１１１に対する充放電動作の制御については電力分配制御とも呼ぶ。
【００５３】
まず、図５を参照して、図１および図２に示した充放電情報管理部８の電力分配制御における動作例について説明する。図５に示した処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。充放電情報管理部８は、まず、各充放電制御部９−１〜９−６の受入／逆潮流電力取得通知部９１が送信した電力の受け入れまたは逆潮流の状況を示す情報を受信する（ステップＳ１１）。次に、充放電情報管理部８は、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６の充放電電力の目標値の電力管理地域１のグループ全体の合算値（充放電電力合算値）を決定する（ステップＳ１２）。この充放電電力合算値は、次の制御周期における目標値となる。
【００５４】
ステップＳ１２において充放電情報管理部８は、例えば、電力管理地域１に属する各需要家施設１０−１〜１０−６における電力系統（商用電源２および系統電源３）からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流が、例えば、最小限（０を目指す）となるように、複数の蓄電装置１１−１〜１１−６の充放電電力（充電電力および放電電力）の目標値のグループ全体の合算値（充放電電力合算値）を決定する。ただし、電力系統からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流の目標値は０に限らず、０以外の所定の値としてもよい。また、この受け入れまたは逆潮流の目標値は、受け入れ時（購入時）の価格や逆潮時の価格や制限値などに応じて時間帯毎に変化させてもよい。あるいは、充放電情報管理部８は、電力事業者や他の電力管理システムからの電力の供給や消費の要請をうけた場合、その要請に応じて受け入れまたは逆潮流の目標値を設定することができる。
【００５５】
ここで、図７を参照して、充放電電力合算値の算出例について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、充放電情報管理部８による充放電電力合算値の算出例と後述する各充放電制御部９−１〜９−６による充放電電力の目標値の決定例とを示した図表である。なお、図７に示した例では、受け入れ電力（購入電力）を負の数値で示し、逆潮流電力を正の数値で示している。また、図７に示した例では、充電電力の目標値を負の数値で示し、放電電力の目標値を正の数値で示している。いずれも単位はｋＷであり、各制御周期における平均電力を表す。
【００５６】
例えば、図７（ａ）の例において需要家施設１０−１は現在の制御周期において２ｋＷの電力を系統電源３から受け入れている。また、図７（ｂ）の例において需要家施設１０−１は４ｋＷの電力を系統電源３へ逆潮流させている。また、図７（ａ）の例において需要家施設１０−１では現在の制御周期における充放電電力の目標値が０ｋＷであり、次の制御周期における充放電電力の目標値は３ｋＷの放電である。また、図７（ａ）の例において次の制御周期における充放電電力合算値は１０ｋＷの放電である。また、図７（ｂ）の例において需要家施設１０−１では現在の制御周期における充放電電力の目標値が３ｋＷの放電であり、次の制御周期における充放電電力の目標値は３ｋＷの充電である。また、図７（ｂ）の例において次の制御周期における充放電電力合算値は９ｋＷの充電である。
【００５７】
ステップＳ１２において、例えば、図７（ａ）に示したように現在の制御周期の需要家施設１０−１〜１０−６における受け入れ電力または逆潮流電力の合算値が１０ｋＷの受け入れ電力で、充放電電力の目標値（あるいは実績値）の合算値が０ｋＷである場合、充放電情報管理部８は、次の制御周期において受け入れ電力または逆潮流電力の合算値が０ｋＷとなるように、次の制御周期における充放電電力合算値を放電の１０ｋＷ（０ｋＷ（充放電）−（−１０ｋＷ）（受入／逆潮流））に決定する。
【００５８】
また、ステップＳ１２において、例えば、図７（ｂ）に示したように現在の制御周期の需要家施設１０−１〜１０−６における受け入れ電力または逆潮流電力の合算値が１９ｋＷの逆潮流電力で、充放電電力の目標値（あるいは実績値）の合算値が１０ｋＷの放電である場合、充放電情報管理部８は、次の制御周期において受け入れ電力または逆潮流電力の合算値が０ｋＷとなるように、次の制御周期における充放電電力合算値を充電の９ｋＷ（１０ｋＷ（充放電）−（１９ｋＷ）（受入／逆潮流））に決定する。
【００５９】
また、ステップＳ１２において、例えば、図７（ｃ）に示したように現在の制御周期の需要家施設１０−１〜１０−６における受け入れ電力または逆潮流電力の合算値が０ｋＷで、充放電電力の目標値（あるいは実績値）の合算値が９ｋＷの充電である場合、充放電情報管理部８は、次の制御周期において受け入れ電力または逆潮流電力の合算値が０ｋＷとなるように、次の制御周期における充放電電力合算値を充電の９ｋＷ（（−９）ｋＷ（充放電）−０ｋＷ（受入／逆潮流））に決定する。
【００６０】
次に、充放電情報管理部８は、ステップＳ１２で決定した充放電電力合算値を各充放電制御部９−１〜９−６の充放電電力決定部９２に対して通知する（ステップＳ１３）。
【００６１】
充放電情報管理部８は、以上の処理を所定の制御周期毎に繰り返し実行し、現在の制御周期の実績値または目標値に基づいて、次の制御周期における充放電電力合算値を決定し、各充放電制御部９−１〜９−６に対して通知する。なお、図７に示した例では、現在の制御周期の実績値または目標値に基づいて次の制御周期における充放電電力合算値を決定することとしたが、充放電電力合算値の決定の仕方はこれに限定されない。例えば、過去および現在の制御周期の実績値または目標値に基づいて次の制御周期の受け入れまたは逆潮流電力の予測値を算出し、算出した予測値に基づいて充放電電力合算値を算出するようにしてもよい。
【００６２】
次に、図６を参照して、図１および図２に示した充放電制御部９−１〜９−６（充放電制御部９）の動作例について説明する。図６に示した処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。各需要家施設１０−１〜１０−６において、充放電制御部９は、まず、受入／逆潮流電力取得通知部９１が、電力の受け入れまたは逆潮流の状況を示す情報を充放電情報管理部８へ送信する（ステップＳ２１）。次に、充放電電力決定部９２が、充放電情報管理部８から充放電電力合算値を受信する（ステップＳ２２）。次に、充放電電力決定部９２が、充放電電力合算値と蓄電装置１１−１〜１１−６の優先順位とに基づいて自己が制御する蓄電装置１１の充放電電力の目標値を決定する（ステップＳ２３）。
【００６３】
ここで、図３、図４および図７を参照して、充放電電力の目標値を決定例について説明する。なお、充放電電力の分配は、上述した（１）の分配の仕方を用い、また、インバータ１１２の定格出力Ｂは充電時および放電時において３ｋＷであるとする。今、優先順位テーブルＴＢＬ１の内容が図３に示す通りであり、図７（ａ）に示したように充放電情報管理部８から通知された次の制御周期における充放電電力合算値が１０ｋＷ（１０ｋＷの放電）であるとすると、充放電電力決定部９２は、「放電除外」の属性が設定された需要家施設１０−２の蓄電装置１１−２を除外し、需要家施設１０−１、１０−３および１０−４の蓄電装置１１−１、１１−３および１１−４に各３ｋＷの放電電力を割り当て、需要家施設１０−５の蓄電装置１１−５に１ｋＷの放電電力を割り当てる。
【００６４】
また、ステップＳ２３において、優先順位テーブルＴＢＬ１の内容が図３に示す通りであり、図７（ｂ）に示したように充放電情報管理部８から通知された次の制御周期における充放電電力合算値が−９ｋＷ（９ｋＷの充電）である場合、充放電電力決定部９２は、需要家施設１０−１、１０−２および１０−３の蓄電装置１１−１、１１−２および１１−３に各３ｋＷの充電電力を割り当てる。
【００６５】
また、ステップＳ２３において、優先順位テーブルＴＢＬ１の内容が図４に示す通りであり、図７（ｃ）に示したように充放電情報管理部８から通知された次の制御周期における充放電電力合算値が−９ｋＷ（９ｋＷの充電）である場合、充放電電力決定部９２は、需要家施設１０−６、１０−１および１０−２の蓄電装置１１−６、１１−１および１１−２に各３ｋＷの充電電力を割り当てる。
【００６６】
次に、次の制御周期において、充放電電力決定部９２は、ステップＳ２３で決定した充電電力または放電電力に基づいてインバータ１１２を制御し、蓄電池１１１の充電電力または放電電力を制御する（ステップＳ２４）。
【００６７】
以上のように、本実施形態の電力管理システム１００は、発電装置１２、蓄電装置１１または負荷装置１３の少なくとも１つを有する需要家施設であって所定の電力系統（商用電源２および系統電源３）に接続された複数の需要家施設が需給する電力を所定のグループ単位（群単位）で管理する。この電力管理システム１００は、複数の蓄電装置１１における充放電電力を制御する複数の充放電制御部９を備える。この充放電制御部９は、自己が制御する蓄電装置１１が設置された需要家施設１０−１〜１０−６と同一の需要家施設１０−１〜１０−６にそれぞれ設置されている。また、電力管理システム１００は、複数の需要家施設１０−１〜１０−６における電力系統からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流の状況に応じて複数の蓄電装置の充放電電力の目標値のグループ全体（群全体）の合算値である充放電電力合算値を決定し、決定した充放電電力合算値を複数の充放電制御部９に対して通知する充放電情報管理部８を備える。そして、各充放電制御部９が、通知された充放電電力合算値に基づき各自が制御する各蓄電装置１１の充放電電力の各目標値を予め決められた手順に従って決定し、各蓄電装置１１の充放電電力を制御する。あるいは、各充放電制御部９は、通知された充放電電力合算値と複数の蓄電装置１１間の充放電電力の割り当ての優先順位とに基づき各自が制御する各蓄電装置１１の充放電電力の各目標値を予め決められた手順に従って決定し、各蓄電装置１１の充放電電力を制御することもできる。また、各充放電制御部９は、各需要家施設１１における電力系統からの電力の受け入れまたは電力系統への電力の逆潮流の状況と各蓄電装置１１の充電状態とを監視し、充放電情報管理部８に対して所定周期毎に監視結果を通知することができる。この構成によれば、各蓄電装置１１における充放電電力の各制御目標値を、充放電情報管理部８で決定する処理が不要となる。また、充放電情報管理部８から各充放電制御部９に対して通知すべき情報は、充放電電力合算値である。したがって、本実施形態によれば、例えば電力価格を変化させない場合であっても充放電情報管理部８における処理負荷や通信負荷を大きくすることなく電力の需給バランスを調整することができる。また、各蓄電装置１１に優先順位を設定することで、例えば充放電電力が比較的小さい場合にこれを均等に各蓄電装置１１に割り当てる場合に生じる充放電効率の低下という課題を容易に解決することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、優先順位を複数の蓄電装置１１間で時間に応じて循環するように変化させることができる。これによれば、複数の蓄電装置１１間で充放電動作の頻度を均一化することができる。
【００６９】
また、各充放電制御部９が、充放電電力合算値を所定の値ずつ優先順位が高い蓄電装置１１の充放電電力の目標値に対して順次割り当てることで、自己が制御する蓄電装置１１の充放電電力の目標値を決定する。これによれば、簡単な計算処理で充放電電力の目標値を決定することができる。また、所定の値を、蓄電装置１１の充放電効率が一定値以上となるように設定することで、容易に充放電効率を高めることができる。
【００７０】
なお、本発明の実施の形態は、上記のものに限定されない。例えば、図３および図４に示した優先順位テーブルＴＢＬ１を充電用と放電用とで別々に設けてもよい。また、その場合には除外有無フィールドＦ３を省略し、除外する場合には除外する蓄電装置１１に対応するレコードを削除し、また、除外状態を解除して非除外とする場合には非除外とする蓄電装置１１に対応するレコードを追加して、優先順位テーブルを再構築するようにしてもよい。
【００７１】
また、充放電情報管理部８は、充放電電力合算値を通知する際に、各充放電制御部９からの返信信号を確認し、正常に受信していない充放電制御部９を有する蓄電装置１１を優先順位テーブルＴＢＬ１において除外するよう、各充放電制御部９へ通知する機能を有していてもよい。また、充放電情報管理部８は、例えば仮想コンピュータを用いて構成されていてもよい。
【００７２】
また、優先順位テーブルＴＢＬ１における優先順位の組み替えは、例えば、蓄電状況通信部９５から得た残容量が各蓄電装置１１間で均一となるように充放電情報管理部８が行ってもよい。この場合、例えば、蓄電状況通信部９５から充放電情報管理部８へは、残容量を示す情報を１時間ごとなどの一定時間毎に行うことができる。また、この場合、残容量は、蓄電池の残電力量（Ｗｈ）を基準としてもよいし、蓄電池の残量割合（％）を基準としてもよい。また、蓄電池の残量割合（％）を基準とする場合、割合の基準は定格でもよいし、使用可能（上限−下限）な容量でもよい。残量割合を基準とした場合、容量が異なる電池に対応することができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、複数の蓄電装置１１の定格（インバータ１１２の定格や蓄電池１１１の定格）を同一としているが、電力管理地域１内に複数の異なる定格の蓄電装置１１が混在していてもよい。この場合、例えば、定格毎に優先順位を設定したり、充放電情報管理部８が定格毎に充放電電力合算値を決定したりすることができる。また、複数の需要家施設からなるグループをインバータ１１２の定格や蓄電池１１１の定格毎にグループ分けした複数のグループから構成してもよい。
【００７４】
なお、各蓄電装置１１の優先順位の最初の設定は、例えば各蓄電装置１１のシリアル番号順で行うことができる。ここで、シリアル番号は、製造番号や契約番号とすることができる。あるいは。各蓄電装置１１の優先順位の最初の設定は、充放電情報管理部８に各蓄電装置１１（あるいは需要家施設１０−１〜１０−６）を登録した順番で決定することができる。
【００７５】
次に、図９を参照して本発明の他の実施形態について説明する。図９は、本発明による電力管理システム１００ａの実施形態の基本的な構成例を示す図である。図９において、図１に示したものと同一の構成には同一の符号を付けて説明を省略する。図９に示した電力管理システム１００ａでは、図１に示した電力管理システム１００と比較して次の点が異なる。すなわち、図９に示した電力管理システム１００ａでは、図１に示したサーバ２００に対応する構成であるサーバ２００ａから充放電情報管理部８が省かれている。そして、図９に示した電力管理システム１００ａでは、グループ毎に１つの需要家施設１０−１ａが充放電情報管理部８を備えている。この場合、充放電情報管理部８は、例えば図２に示した施設別制御装置１４の機能の一つとして構成することができる。本実施形態では、グループ（群）毎に、複数の需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６の１つが、充放電制御部９と充放電情報管理部８とを備える。したがって、サーバ２００から充放電情報管理部８を省略することができる。充放電情報管理部８は、同一グループ内の需要家施設１０−１ａに常時備えさせてもよいし、同一グループ内の各需要家施設が持ち回りで充放電情報管理部８を備えるようにしてもよい。また、充放電制御部９−１〜９−６を有する需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６の２以上が充放電情報管理部８を有していてもよい。この場合、例えば、２以上のが充放電情報管理部８の１つを主系とし、残りを待機系として用いたり、さらに時間毎に主系を持ち回るようにしたりすることができる。
【００７６】
なお、図９に示した電力管理システム１００ａは、所定の電力系統（商用電源２および系統電源３）に接続された複数の需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６が需給する電力を管理する電力管理システムとして構成されている。複数の需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６は、負荷装置１３−１〜１３−６、発電装置１２−１〜１２−６または蓄電装置１１−１〜１１１−６の少なくとも１つを有する。また、蓄電装置１１−１〜１１−６を有する需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６は、充放電電力合算値などを表す情報を含む受領した所定の制御指示に基づき蓄電装置１１−１〜１１−６の充放電電力を制御する充放電制御部９−１〜９−６を有する。また、充放電制御部９−１〜９−６を有する需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６の１以上が、他の需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６に対し、上記制御指示を通知可能な充放電情報管理部８（情報管理部）を有する。そして、電力管理システム１００ａは、例えば次のように運用することができる。すなわち、充放電情報管理部８が、所定のサーバ２００ａあるいは電力系統から例えば電力の需給調整の要請などを示す所定の通知を受領し、受領した通知の内容を判断し、判断の結果に応じて他の複数の需要家施設１０−２〜１０−６に対して制御指示を通知することができる。なお、図１に示した電力管理システム１００は、図９に示した構成において、複数の需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６と所定のネットワーク（通信網）３００を介して接続されたコンピュータであるサーバ２００が充放電情報管理部８を備えた構成に対応している。
【００７７】
また、相互に協力する需要家施設のグループ編成はサーバ２００ａのグループ情報管理部７が各需要家施設に対して通知する。また、サーバ２００ａが複数のグループを制御する場合は、グループ内で調整した結果をサーバ２００ａに通知し、サーバ２００ａが複数のグループの総計を集計し、総計が充電であった場合は、放電を報告したグループに追加放電量を通知し、全グループでの購入、逆潮流電力を最小限などの所定量に制御するようにしてもよい。また、複数の定格を持つ蓄電池がある場合は、定格毎にそれぞれ優先順位を持ち、定格毎の定格毎最優先需要家施設の充放電制御部８が各需要家施設の充放電量を決定するようにしてもよい。また、異なる定格で受け持つべき充放電量は定格の比率で決定するようにしてもよい。
【００７８】
また、サーバ２００ａが代表の需要家施設１０−１ａへ所定の通知を行う際の前処理としては次のものが考えられる。ａ）サーバ２００ａが電力系統から要求を受領し、代表の需要家施設１０−１ａへ指示する。あるいは、ｂ）各需要家施設１０−１ａ、１０−２〜１０−６が、電力系統から受けた要求を、サーバ２００ａに通知し、サーバ２００ａが取りまとめて、代表の需要家施設１０−１ａへ指示する。
【００７９】
また、充放電情報管理部８が充放電制御部９−１〜９−６に対して通知する制御指示は、次のような形式とすることができる。すなわち、配信される制御指示には、識別番号（所定の輪番、固有機器番号、ＩＰアドレス等）を付与することができる。また、各需要家施設１０−２〜１０−６は指示を受領し、識別番号が、自己に該当すれば、指示に応じ、（必要に応じ自己判断の上）制御動作を行なうことができる。
【００８０】
また、上述した各実施形態においては、グループ（群）を次のように決定することができる。例えば、発電装置や蓄電装置の構成が似ている需要家施設を同一のグループに属させることができる。あるいは、発電状況や蓄電状況が似ている需要家施設を同一のグループに属させることができる。あるいは、負荷の消費パターンが似ている需要家施設を同一のグループに属させることができる。あるいは、これらの属性の組み合わせに基づいて需要家施設をグループ分けすることもできる。
【符号の説明】
【００８１】
１００、１００ａ…電力管理システム
１…電力管理地域
２…商用電源
３…系統電源
１０−１〜１０−６、１０−１ａ…需要家施設
１１−１〜１１−６、１１…蓄電装置
８…情報管理部
９−１〜９−６、９…充放電制御部
９１…受入／逆潮流電力取得通知部
９２…充放電電力決定部
９３…優先順位設定部
ＴＢＬ１…優先順位テーブル
９４…充電率算出部
９５…蓄電状況通信部
１１１−１〜１１１−６、１１１…蓄電池
１１２…インバータ
１２−１〜１２−６、１２…発電装置
１２１…太陽電池
１２２…パワーコンディショナ
１３−１〜１３−６、１３…負荷装置
１４…施設別制御装置
１５…電力経路切替部
【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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【図９】
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