(57)【要約】  電力ネットワークシステム（１０Ａ）は、第１の電力ルータ（１００Ａ）と第２の電力ルータ（１００Ｂ）とを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、第１の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元（１１０Ａ）とし、第２の電力ルータ内の一の入出力端部を第２の送電元（２２０Ａ）とし、第２の電力ルータ内の他の入出力端部を送電先（２３０Ａ）とし、送電先の入出力端部に対して、第２の電力ルータ内の複数の入出力端部のうち、第１の送電元からの電力を受電する第１の入出力端部（２１０Ａ）と、第２の送電元の入出力端部と、第２の電力ルータ内の直流母線（２０１Ａ）と、を介して所定の電力の送電が行われ、送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、第１の送電元の識別情報と、第１の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。
2014115218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備え、
少なくとも第１の電力ルータと第２の電力ルータとを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記第１の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、
前記第２の電力ルータ内の一の入出力端部を第２の送電元とし、当該第２の電力ルータ内の他の入出力端部を送電先とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第２の電力ルータ内の前記複数の入出力端部のうち、前記第１の送電元からの電力を受電する第１の入出力端部と、
前記第２の送電元の入出力端部と、
前記第２の電力ルータ内の前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第１の送電元の識別情報と、
前記第１の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする電力ネットワークシステム。
【請求項２】
前記第２の送電元から送電される電力の供給源は、前記所定の電力の送電において、前記第１の送電元から送電される電力の過不足を調整するための補助的な電力供給源である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項３】
ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置をさらに備え、
前記中央制御装置は、
前記第１の送電元から前記送電先へ前記所定の電力を送電するための契約情報に基づいて、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路情報を設定し、
前記送電経路情報に基づいて、前記複数の電力ルータに対して前記所定の電力の送電を指示する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項４】
前記中央制御装置は、
前記第１の入出力端部に関する異常が検出された場合、前記複数の電力ルータのうち当該異常が検出された第１の入出力端部を用いずに前記送電先へ前記所定の電力と同等の電力を送電するための前記送電経路情報を再設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項５】
ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置をさらに備え、
前記入出力端部は、受電した電力を測定し、当該測定された測定値を前記制御手段へ通知し、
前記制御手段は、前記通知された測定値と、測定時間帯と、当該測定した入出力端部の識別情報と前記電力ルータの識別情報を含む測定タグを生成し、前記中央制御装置へ当該測定タグを送信し、
前記中央制御装置は、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータの制御手段から受信した前記測定タグに基づいて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項６】
前記中央制御装置は、
前記受信した測定タグを用いて、当該測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する情報を含めた電力タグを前記電力情報として生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記測定タグのステータスを未確定として、前記中央制御装置へ当該測定タグを送信し、
前記中央制御装置は、
前記受信した測定タグに含まれる測定時間帯において、当該測定タグに対応する入出力端部に関する異常がない場合に、当該測定タグのステータスを確定として記憶装置に保存する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項８】
前記中央制御装置は、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の各入出力端部の接続関係を定義した送電経路情報に基づいて、各電力ルータ内の各入出力端部において受電する電力の送電元を特定し、
前記特定した送電元についての前記測定タグを用いて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項９】
前記中央制御装置は、
前記複数の電力ルータ内の各入出力端部のうち、前記外部の電力系統からの電力を受電するものを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した入出力端部において受電した電力量と、当該受電した電力の送電元の識別情報とを含む第１の内訳情報を生成し、
前記第１の内訳情報が生成された電力ルータを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した電力ルータから出力される電力量と、当該出力される電力の送電元の識別情報とを含む第２の内訳情報を生成し、
前記選択した電力ルータと接続される他の電力ルータ内の前記入出力端部における測定タグを用いて、当該他の電力ルータにおける前記第１の内訳情報を生成し、
前記第１の内訳情報及び前記第２の内訳情報に基づいて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記複数の入出力端部を所定の運転モードで運転制御し、
前記運転モードは、前記直流母線の電圧が前記所定の定格電圧に維持されるように前記入出力端部を動作させる運転モードであるマスターモードを含み、
前記第２の送電元は、前記マスターモードで運転制御される入出力端部である
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項１１】
ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置をさらに備え、
前記第１の入出力端部は、
前記中間測定値を測定し、前記制御手段により前記中央制御装置へ当該中間測定値を送信し、
前記中央制御装置は、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の各入出力端部を定義した送電経路情報に基づいて前記第１の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第１の送電元の識別情報とを含めて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力ネットワークシステム。
【請求項１２】
所定の定格電圧に維持される直流母線と、一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備える複数の電力ルータと、ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置とを用いた電力識別方法であって、
少なくとも第１の電力ルータと第２の電力ルータとを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記中央制御装置が、前記第１の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、前記第２の電力ルータ内の一の入出力端部を第２の送電元とし、当該第２の電力ルータ内の他の入出力端部を送電先とし、前記送電先の入出力端部に対して、前記第２の電力ルータ内の前記複数の入出力端部のうち前記第１の送電元からの電力を受電する第１の入出力端部と、前記第２の送電元の入出力端部と、前記第２の電力ルータ内の前記直流母線と、を介して所定の電力の送電を行うために、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路情報を設定し、
前記第１の入出力端部が、受電された電力を中間測定値として測定し、
前記第１の入出力端部が、前記制御手段により前記中央制御装置へ前記中間測定値を送信し、
前記中央制御装置が、
前記送電経路情報に基づいて前記第１の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第１の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する
電力識別方法。
【請求項１３】
前記入出力端部が、受電した電力を測定し、当該測定された測定値を前記制御手段へ通知し、
前記制御手段が、前記通知された測定値と、測定時間帯と、当該測定した入出力端部の識別情報と前記電力ルータの識別情報を含む測定タグを生成し、前記中央制御装置へ当該測定タグを送信し、
前記中央制御装置が、前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータの制御手段から受信した前記測定タグに基づいて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の電力識別方法。
【請求項１４】
前記中央制御装置が、
前記所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の各入出力端部において受電する電力の送電元を、前記送電経路情報に基づいて特定し、
前記特定した送電元についての前記測定タグを用いて前記電力情報を生成する
ことを特徴とする請求項１３に記載の電力識別方法。
【請求項１５】
前記中央制御装置が、
前記受信した測定タグを用いて、当該測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する情報を含めた電力タグを前記電力情報として生成する
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の電力識別方法。
【請求項１６】
前記中央制御装置が、
前記複数の電力ルータ内の各入出力端部のうち、前記外部の電力系統からの電力を受電するものを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した入出力端部において受電した電力量と、当該受電した電力の送電元の識別情報とを含む第１の内訳情報を生成し、
前記第１の内訳情報が生成された電力ルータを選択し、
前記測定タグに基づいて、前記選択した電力ルータから出力される電力量と、当該出力される電力の送電元の識別情報とを含む第２の内訳情報を生成し、
前記選択した電力ルータと接続される他の電力ルータ内の前記入出力端部における測定タグを用いて、当該他の電力ルータにおける前記第１の内訳情報を生成し、
前記第１の内訳情報及び前記第２の内訳情報に基づいて前記電力タグを生成する
ことを特徴とする請求項１５に記載の電力識別方法。
【請求項１７】
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備え、
少なくとも第１の電力ルータと第２の電力ルータとを含む複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記第１の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、前記第２の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、前記第１の送電元から前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第１の送電元の識別情報と、
前記第１の送電元からの電力を受電する前記第２の電力ルータ内の前記送電先以外の入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする電力ネットワークシステム。
【請求項１８】
電力セルを外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータであって、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御手段と、を備え、
当該電力ルータと接続される他の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、
前記複数の入出力端部のうち、一の入出力端部を第２の送電元とし、他の入出力端部を送電先とし、当該第２の送電元及び当該送電先以外であって前記第１の送電元からの電力を受電する入出力端部を第１の入出力端部とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第１の入出力端部と、
前記第２の送電元の入出力端部と、
前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第１の送電元の識別情報と、
前記第１の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする電力ルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータに関し、特に、複数の電力供給源から出力された電力の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力供給システムを構築するにあたっては、電力送電網をさらに安定的に拡張していくことはもちろん、今後は大量の自然エネルギーを導入できるシステムにすることも大事な課題となってきている。そこで、新たな電力網としてデジタルグリッド（登録商標）という電力ネットワークシステムが提案されている（特許文献１：特許４７８３４５３号公報、非特許文献１：デジタルグリッドコンソーシアムのウェブサイト参照、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｇｉｔａｌｇｒｉｄ．ｏｒｇ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ／ｊｐ／）。デジタルグリッド（登録商標）とは、電力網を小規模なセルに細分化し、それらを非同期に相互接続した電力ネットワークシステムである。各電力セルは、小さなものとしては一つの家やビル、商業施設であり、大きなものとしては県や市町村といった規模になる。各電力セルは、その中に負荷を有することはもちろん、発電設備や電力貯蔵設備を有する場合もある。発電設備としては、太陽光発電や風力発電、地熱発電などの自然エネルギーを利用する発電設備が例として挙げられる。【０００３】
各電力セルの内部で自由に発電したり、さらに、電力セル間でスムースに電力を融通し合うようにしたりするため、電力セル同士は非同期で接続されている。（すなわち、複数の電力セルが相互に接続されているとしても、それぞれの電力セルで使用される電力の電圧、位相および周波数は他の電力セルとは非同期である。）
図３６に電力ネットワークシステム１０の例を示す。図３６において、基幹系統１１は大規模発電所１２からの基幹電力を送電する。そして、複数の電力セル２１−２４が配置されている。各電力セル２１−２４は、家３１やビル３２などの負荷や、発電設備３３、３４や、電力貯蔵設備３５、を有している。発電設備としては、太陽光発電パネル３３や風力発電機３４などが例として挙げられる。電力貯蔵設備とは蓄電池３５などのことである。本明細書では、発電設備と電力貯蔵設備とを総称して、分散型電源ということがある。【０００４】
さらに、各電力セル２１−２４は、他の電力セルや基幹系統１１と接続されるための接続口（接続ポート）となる電力ルータ４１−４４を備えている。電力ルータ４１−４４は複数のレグ（ＬＥＧ）を有している。（紙幅の都合上、図３６中ではレグの符号を省略した。電力ルータ４１−４４に付属している白丸が各レグの接続端子であると解釈してほしい。）
ここで、レグとは、接続端子と電力変換部とを有しており、各レグにはアドレスが付されている。なお、レグによる電力変換とは、交流から直流へまたは直流から交流への変換や、電力の電圧、周波数、位相を変化させることをいう。【０００５】
すべての電力ルータ４１−４４は通信網５１によって管理サーバ５０に繋がっており、管理サーバ５０によってすべての電力ルータ４１−４４は統合的に運用制御される。例えば、管理サーバ５０は各電力ルータ４１−４４に対し、各レグに付されたアドレスを用いてレグごとに電力の送電または受電を指示する。これにより、電力ルータ４１−４４を介し、電力セル間での電力融通が行われる。【０００６】
電力セル間での電力融通が実現することにより、例えば、一つの発電設備３３、３４や一つの電力貯蔵設備３５を複数の電力セルで共有することができるようになる。電力セル間で互いに余剰電力を融通し合うようになれば、設備コストを大幅に削減しながらも電力需給バランスを安定的に保つことができるようになる。【０００７】
また、特許文献２には、電力の供給元と消費先との関連付けを行うための電力管理システムに関する技術が開示されている。特許文献２にかかる電力管理システムは、ＡＣ機器、太陽電池、燃料電池、蓄電池、ＤＣ機器等の系統別に電力量を計測し、当該計測された電力に対応して付随する情報群である電力属性レコードを生成し、電力属性レコードに基づいて、商用電源の各電源系統から入力される電力と出力する電力とを管理するものである。特に、各電力属性レコードでは、いずれの発電設備で発電されたものかを保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４７８３４５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−８３０８５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】デジタルグリッドコンソーシアム、［平成２４年１１月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｇｉｔａｌｇｒｉｄ．ｏｒｇ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ／ｊｐ／＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
電力ルータによって複数の電力セルを非同期に接続できればその利点は非常に大きいものであるので、早期に電力ルータを実用化することが期待されている。【００１１】
ところで、特許文献２では、発電設備つまり電力供給源ごとに独立して電力が受電される。それ故、受電された電力についてその電力の供給源を識別することは容易である。しかしながら、複数の電力供給源からの出力が混合された電力を受電した場合には、受電した全体の電力のうち各電力供給源に由来する電力を識別することはできない。今後、特許文献１に示すような電力ネットワークシステムが実用化された場合には、複数の電力供給源からの電力が混合して受電されることが起こり得る。そのため、受電された電力について、電力供給源の内訳を識別する必要がある。【００１２】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、複数の電力供給源から出力された電力が混合されて受電された場合であっても、電力供給源の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータ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】
【００１３】
本発明の第１の態様にかかる電力ネットワークシステムは、
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、当該第１の送電元及び当該送電先以外の入出力端部を第２の送電元とし、前記第１の送電元からの電力と前記第２の送電元からの電力とを混合して前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第１の送電元の識別情報と、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、前記第１の送電元から送電され、かつ、前記第２の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む
ことを特徴とする。【００１４】
本発明の第２の態様にかかる電力識別方法は、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備える複数の電力ルータと、ネットワークを介して前記複数の電力ルータと接続された中央制御装置とを用いた電力識別方法であって、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記中央制御装置が、前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、当該第１の送電元及び当該送電先以外の入出力端部を第２の送電元とし、前記第１の送電元からの電力と前記第２の送電元からの電力とを混合して前記送電先へ所定の電力の送電を行うために、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路を設定し、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、前記第１の送電元から送電され、かつ、前記第２の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである中間入出力端部が、受電された電力を中間測定値として測定し、
前記中間入出力端部が、前記制御部により前記中央制御装置へ前記中間測定値を送信し、
前記中央制御装置が、
前記送電経路に基づいて前記第１の送電元を特定し、
前記中間測定値及び前記特定された第１の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する。【００１５】
本発明の第３の態様にかかる電力ネットワークシステムは、
外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータを有する複数の電力セルを備える電力ネットワークシステムであって、
前記電力ルータは、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
少なくとも複数の電力ルータが各入出力端部により多段に接続されており、
前記複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、前記第１の送電元から前記送電先へ所定の電力の送電を行った際に、前記送電先において受電された電力に関する電力情報として、
前記第１の送電元の識別情報と、
前記所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、当該第１の送電元及び当該送電先以外のものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。【００１６】
本発明の第４の態様にかかる電力ルータは、
電力セルを外部の電力系統に非同期に接続するための電力ルータであって、
所定の定格電圧に維持される直流母線と、
一方の接続端が前記直流母線に接続され、他方の接続端が外部接続端子として外部の接続相手に接続され、前記一方の接続端と前記他方の接続端との間で電力を変換する複数の入出力端部と、
前記複数の入出力端部を制御する制御部と、を備え、
当該電力ルータと接続される他の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、
前記複数の入出力端部のうち、一の入出力端部を第２の送電元とし、他の入出力端部を送電先とし、当該第２の送電元及び当該送電先以外であって前記第１の送電元からの電力を受電する入出力端部を第１の入出力端部とし、
前記送電先の入出力端部に対して、
前記第１の入出力端部と、
前記第２の送電元の入出力端部と、
前記直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われ、
前記送電先の入出力端部における電力に関する電力情報として、
前記第１の送電元の識別情報と、
前記第１の入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、複数の電力供給源から出力された電力が混合されて受電された場合であっても、電力供給源の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の各実施の形態にかかる電力ルータの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の各実施の形態にかかる電力ルータの内部構成を詳しく示すブロック図である。
【図３】電力ルータを基幹系統、負荷および各種分散型電源に接続した一例を示す図である。
【図４】電力ルータ同士の接続において、可能な組み合わせの例を示す図である。
【図５】電力ルータ同士の接続において、可能な組み合わせの例を示す図である。
【図６】電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。
【図７】電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。
【図８】電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。
【図９】電力ルータ同士の接続において、禁止される組み合わせの例を示す図である。
【図１０】電力ルータ同士の接続において、組み合わせのパターンをまとめた図である。
【図１１】本発明の実施の形態１にかかる電力ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態１にかかる中央制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる電力送電の例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１にかかる電力送電処理のシーケンス図である。
【図１５】本発明の実施の形態１にかかる入出力端子設定管理表の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１にかかる送電経路情報の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１にかかる測定タグの例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１にかかる電力タグの例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態１にかかる電力タグ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態１にかかる電力情報の構成例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態１にかかる電力情報生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態２にかかる電力ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の実施の形態２にかかる中央制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の実施の形態２にかかる入力電力と出力電力の対応付けの例を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態２にかかる入力電力と出力電力の対応付けの例を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態２にかかる電力融通の例を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態２にかかる送受電取引契約情報管理表の例を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態２にかかる入出力端子設定管理表の例を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態２にかかる送受電契約情報と入出力端子設定との対応表の例を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態２にかかる送電経路情報の例を示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態２にかかる測定タグの例を示す図である。
【図３２】本発明の実施の形態２にかかる電力タグ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３】本発明の実施の形態２にかかる内訳情報の例を示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態２にかかる内訳情報の算出例を示す図である。
【図３５】本発明の実施の形態２にかかる電力タグの例を示す図である。
【図３６】電力ネットワークシステムのシステム概要を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。
【００２０】
まず、本発明の各実施の形態に共通する電力ルータの構成について説明する。
図１は、電力ルータ１００の概略構成を示す図である。
また、図２は、電力ルータ１００の内部構成をやや詳しく示す図である。
電力ルータ１００は、概略、直流母線１０１と、複数のレグ１１０−１５０と、制御部１９０と、を備えている。
【００２１】
電力ルータ１００は直流母線１０１を有し、この直流母線１０１に複数のレグ１１０−１５０が並列に接続されている。直流母線１０１は直流電力を流すためのものであり、直流母線１０１の電圧が所定の一定を保つようにコントロールされる。
（直流母線１０１の電圧がどのようにして一定に保たれるのかは後述する。）
各レグ１１０−１５０を介して電力ルータ１００は外部に繋がるのであるが、外部とやり取りする電力を一旦総て直流に変換して直流母線１０１にのせる。このように一旦直流を介することにより、周波数や電圧、位相の違いが無関係になり、電力セル同士を非同期で接続することができるようになる。ここでは、直流母線１０１は、図２に示すように、平滑コンデンサー１０２を有する並列型であるとする。直流母線１０１には電圧センサ１０３が接続されており、この電圧センサ１０３によって検出された直流母線１０１の電圧値は制御部１９０に送られる。
【００２２】
次に、レグ１１０−１５０について説明する。複数のレグ１１０−１５０が直流母線に対して並列に設けられている。図１においては、５つのレグ１１０−１５０を示した。５つのレグ１１０−１５０を、図１に示すように、第１レグ１１０、第２レグ１２０・・・第５レグ１５０とする。なお、図１では、紙幅の都合上、第１レグ１１０はレグ１と示し、第２レグ１２０はレグ２のように示している。また、図２においては、第３レグ１３０と第４レグ１４０とを省略している。
【００２３】
第１レグ１１０から第５レグ１５０の構成について説明する。第１レグ１１０から第５レグ１５０は同じ構成であるので、代表して第１レグ１１０の構成を説明する。第１レグ１１０は、電力変換部１１１と、電流センサ１１２と、開閉器１１３と、電圧センサ１１４と、接続端子１１５と、を備えている。電力変換部１１１は、交流電力を直流電力に、あるいは、直流電力を交流電力に変換する。直流母線１０１には直流電力が流れているので、電力変換部１１１は、直流母線１０１の直流電力を定められた周波数および電圧の交流電力に変換して、接続端子１１５から外部に流す。あるいは、電力変換部１１１は、接続端子１１５から流入する交流電力を直流電力に変換して、直流母線１０１に流す。
【００２４】
電力変換部１１１は、インバータ回路の構成をとっており、すなわち、サイリスタ１１１Ｔと帰還ダイオード１１１Ｄとで構成される逆並列回路１１１Ｐを三相ブリッジ接続したものである。（すなわち、一のインバータ回路に対して６個の逆並列回路１１１Ｐが設けられる。）
ここでは、三相交流を使用しているので三相インバータ回路としたが、場合によっては単相インバータ回路としてもよい。二つの逆並列回路１１１Ｐの間のノードから引き出され、前記ノードと接続端子とを結ぶ配線を支線ＢＬと称することにする。（三相交流であるので、一のレグは三つの支線ＢＬを有する。）
【００２５】
電力の向きや交流電力の周波数等は制御部１９０によって制御される。すなわち、サイリスタ１１１Ｔのスイッチングは、制御部１９０によって制御される。制御部１９０による運転制御は後述する。
【００２６】
電力変換部１１１と接続端子１１５との間には開閉器１１３が配設されている。この開閉器１１３の開閉によって、支線ＢＬが開閉され、すなわち、外部と直流母線１０１とが遮断されたり、接続されたりする。また、支線ＢＬの電圧は電圧センサ１１４によって検出され、支線ＢＬを流れる電流の電流値は電流センサ１１２で検出される。開閉器１１３の開閉動作は制御部１９０によって制御され、電圧センサ１１４および電流センサ１１２による検出値は制御部１９０に出力される。
【００２７】
上記説明では、電力変換部をインバータ回路とし、レグの接続相手は交流を使用するとしたが、レグの接続相手が蓄電池３５のような直流を使用するものである場合もある。（例えば図１中の第３レグ１３０は蓄電池３５に接続している。）
この場合の電力変換とは、ＤＣ−ＤＣ変換ということになる。したがって、電力変換部にインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設け、接続相手が交流か直流かに応じてインバータ回路とコンバータ回路と使い分けるようにしてもよい。あるいは、電力変換部がＤＣ−ＤＣ変換部であるＤＣ−ＤＣ変換専用のレグを設けるようにしてもよい。すべてのレグのなかにインバータ回路とコンバータ回路とを並列に設けるよりは、ＡＣ−ＤＣ変換専用のレグとＤＣ−ＤＣ変換専用のレグとを併せ持つ電力ルータとする方がサイズやコスト面で有利な点も多々ある。
【００２８】
第１レグ１１０から第５レグ１５０の構成は以上の通りである。
【００２９】
（レグの運転モードについて）
第１レグ１１０から第５レグ１５０は電力変換器１１１−１５１を有しており、電力変換器内のサイリスタは制御部１９０によってそのスイッチング動作を制御されるものであることは既に述べた。
ここで、電力ルータ１００は、電力ネットワーク１０のノードにあって、基幹系統１１、負荷３０、分散型電源および電力セルなどを互いに結びつける重要な役割を持つ。このとき、各レグ１１０−１５０の接続端子１１５−１５５がそれぞれ基幹系統１１や負荷３０、分散型電源、他の電力セルの電力ルータに接続されるわけである。本発明者らは、接続相手によって各レグ１１０−１５０の役割は異なるものであり、各レグ１１０−１５０が役割に応じた適切な運転を行わなければ電力ルータが成り立たないことに気付いた。本発明者らは、レグの構造自体は同じであるが、接続相手によってレグの運転の仕方を変えるようにした。
レグの運転の仕方を、運転モードと称する。
本発明者らは、レグの運転モードとして３種類を用意しておき、接続相手によってモードを切り換えるようにした。
レグの運転モードとしては、
マスターモードと、
自立モードと、
指定電力送受電モードと、がある。
以下、順番に説明する。
【００３０】
（マスターモード）
マスターモードとは、系統など安定した電力供給源に接続される場合の運転モードであり、直流母線１０１の電圧を維持するための運転モードである。図１では、第１レグ１１０の接続端子１１５が基幹系統１１に接続されている例を示している。図１の場合、第１レグ１１０は、マスターモードとして運転制御され、直流母線１０１の電圧を維持する役目を担うことになる。直流母線１０１には他の多くのレグ１２０−１５０が接続されているところ、レグ１２０−１５０から直流母線１０１に電力が流入することもあれば、レグ１２０−１５０から電力が流出することもある。マスターモードとなるレグ１１０は、直流母線１０１から電力が流出して直流母線１０１の電圧が定格から下がった場合、流出で不足した電力分を接続相手（ここでは基幹系統１１）から補てんする。または、直流母線１０１に電力が流入して直流母線１０１の電圧が定格から上がった場合、流入で過剰になった電力分を接続相手（ここでは基幹系統１１）に逃がす。このようにして、マスターモードとなるレグ１１０は、直流母線１０１の電圧を維持するのである。
したがって、一の電力ルータにおいて、少なくとも一つのレグはマスターモードとして運転されなければならない。さもなくば、直流母線１０１の電圧が一定に維持されなくなるからである。逆に、一の電力ルータにおいて二つ以上のレグがマスターモードで運転されてもよいが、やはり、マスターモードのレグは一つの電力ルータには一つであった方がよい。
また、マスターモードとなるレグは、基幹系統の他、例えば、自励式インバータを搭載する分散型電源（蓄電池も含む）に接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源とマスターモードとなるレグとは接続できない。
【００３１】
以下の説明において、マスターモードで運転されるレグのことを、マスターレグということがある。
【００３２】
マスターレグの運転制御について説明する。
マスターレグを起動させる際には次のようにする。
まず、開閉器１１３を開（遮断）状態にしておく。この状態で接続端子１１５を接続相手に繋ぐ。ここでは、接続相手は基幹系統１１である。
電圧センサ１１４によって接続先の系統の電圧を測定し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）などを用いて系統の電圧の振幅、周波数および位相を求める。その後、求めた振幅、周波数および位相の電圧が電力変換部１１１から出力されるように、電力変換部１１１の出力を調整する。すなわち、サイリスタ１１１Ｔのオン／オフパターンを決定する。この出力が安定するようになったら、開閉器１１３を投入し、電力変換部１１１と基幹系統１１とを接続する。この時点では、電力変換部１１１の出力と基幹系統１１の電圧とが同期しているため、電流は流れない。
【００３３】
マスターレグを運用する時の運転制御を説明する。
直流母線１０１の電圧を電圧センサ１０３によって測定する。直流母線１０１の電圧が所定の定格母線電圧を上回っていたら、マスターレグ１１０から系統に向けて送電が行われるように、電力変換部１１１を制御する。（電力変換部１１１から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ１１０を介して直流母線１０１から基幹系統１１に向けて送電が行われるようにする。）なお、直流母線１０１の定格電圧は、予め設定によって定められているものである。
【００３４】
一方、直流母線１０１の電圧が所定の定格母線電圧より下回っていたら、このマスターレグ１１０が基幹系統１１から受電できるように、電力変換部１１１を制御する。（電力変換部１１１から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、マスターレグ１１０を介して基幹系統１１から直流母線１０１に送電が行われるようにする。）このようなマスターレグの運転が行われることにより、直流母線１０１の電圧が予め定められた定格を維持できるようになることが理解されるであろう。
【００３５】
（自立モード）
自立モードとは、管理サーバ５０から指定された振幅・周波数の電圧を自ら作り出し、接続相手との間で送受電する運転モードである。
例えば負荷３０などの電力を消費するものに向けて電力を供給するための運転モードとなる。あるいは、接続相手から送電されてくる電力をそのまま受け取るための運転モードとなる。
図１では、第２レグ１２０の接続端子１２５が負荷３０に接続されている例を示している。第２レグ１２０が自立モードとして運転制御され、負荷３０に電力を供給することになる。
また、第４レグ１４０や第５レグ１５０のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから要求される電力分を送電するためのモードとして第４レグ１４０や第５レグ１５０を自立モードで運転する場合もある。
または、第４レグ１４０や第５レグ１５０のように他の電力ルータと接続される場合に、他の電力ルータから送電されてくる電力を受電するためのモードとして第４レグ１４０や第５レグ１５０を自立モードで運転する場合もある。
また、図に示していないが、負荷３０に代えて、第２レグを発電設備に接続する場合も第２レグを自立モードで運転することもできる。ただし、この場合には発電設備に他励式インバータを搭載するようにする。
電力ルータ同士を接続する場合の運転モードについては後述する。
【００３６】
自立モードで運転されるレグを自立レグと称することにする。一つの電力ルータにおいて、自立レグは複数あってもよい。
【００３７】
自立レグの運転制御について説明する。
まず開閉器１２３を開（遮断）にしておく。接続端子１２５を負荷３０に接続する。管理サーバ５０から電力ルータ１００に対し、負荷３０に供給すべき電力（電圧）の振幅および周波数が指示される。そこで、制御部１９０は、指示された振幅および周波数の電力（電圧）が電力変換部１２１から負荷３０に向けて出力されるようにする。（すなわち、サイリスタ１２１Ｔのオン／オフパターンを決定する。）この出力が安定するようになったら、開閉器１２３を投入し、電力変換部１２１と負荷３０とを接続する。あとは、負荷３０で電力が消費されれば、その分の電力が自立レグ１２０から負荷３０に流れ出すようになる。
【００３８】
（指定電力送受電モード）
指定電力送受電モードとは、指定によって定められた分の電力をやり取りするための運転モードである。すなわち、接続相手に指定電力を送電する場合と、接続相手から指定電力を受電する場合と、がある。
図１では、第４レグ１４０および第５レグ１５０が他の電力ルータと接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を一方から他方へ融通するようなことが行われる。
または、第３レグ１３０は蓄電池３５に接続されている。
このような場合に、決まった分の電力を蓄電池３５に向けて送電して、蓄電池３５を充電するというようなことが行われる。
また、自励式インバータを搭載する分散型電源（蓄電池も含む）と指定電力送受電レグとを接続してもよい。ただし、他励式インバータを搭載する分散型電源と指定電力送受電レグとは接続できない。
【００３９】
指定電力送受電モードで運転されるレグを指定電力送受電レグと称する。一つの電力ルータにおいて、指定電力送受電レグは複数あってもよい。
【００４０】
指定電力送受電レグの運転制御について説明する。起動時の制御についてはマスターレグと基本的に同じであるので、割愛する。
【００４１】
指定電力送受電レグを運用する時の運転制御を説明する。
（説明には、第５レグ１５０に付した符号を使用する。）
電圧センサ１５４によって接続相手の系統の電圧を測定し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）などを用いて接続相手の電圧の周波数・位相を求める。管理サーバ５０から指定された有効電力値および無効電力値と、接続相手の電圧の周波数および位相と、に基づいて、電力変換器１５１が入出力する電流の目標値を求める。電流センサ１５２によって電流の現在値を測定する。目標値と現在値との差分に相当する電流が追加で出力されるように、電力変換器１５１を調整する。（電力変換部１５１から出る電圧の振幅および位相の少なくともいずれか一方を調整して、指定電力送受電レグと接続相手との間で所望の電力が流れるようにする。）
【００４２】
以上の説明により、同じ構成である第１レグから第５レグが運転制御の仕方によって３パターンの役割を果たせることが理解されるであろう。
【００４３】
（接続制約）
運転モードの違いによってレグの働きが違ってくるので、接続相手の選択と運転モードの選択との間には自ずと制約が発生する。すなわち、接続相手が決まれば選択できる運転モードが決まり、逆に、運転モードが決まれば選択できる接続相手が決まる。（接続相手が変われば、それに合わせてレグの運転モードを変更する必要がある。）
可能な接続組み合わせのパターンを説明する。
【００４４】
以後の説明にあたって、図中の表記を図３のように簡略化する。
すなわち、マスターレグをＭで表す。
自立レグをＳで表す。
指定電力送受電レグをＤで表す。
また、必要に応じてレグの肩に「＃１」のように番号を付してレグを区別することがある。
また、図３以降では、図面ごとに系統立てた符号を付すが、必ずしも図面を跨がって同じ要素に同じ符号を付しているわけではない。
例えば、図３の符号２００と図４の符号２００とが全く同じものを指しているわけではない。
【００４５】
図３に示した接続組み合わせはいずれも可能な接続である。第１レグ２１０がマスターレグとして基幹系統１１に接続されている。これは既に説明した通りである。
第２レグ２２０が自立レグとして負荷３０に接続されている。これも既に説明した通りである。
第３レグ２３０および第４レグ２４０が指定電力送受電レグとして蓄電池３５に接続されている。これも既に説明した通りである。
【００４６】
第５レグ２５０は、指定電力送受電レグとして基幹系統１１に繋がっている。第５レグ２５０を介して基幹系統１１から決まった電力を受電するとすれば、このような接続が許容されるのは理解されるであろう。
なお、第１レグ２１０がマスターレグとなっていることの関係でいうと、第５レグ２５０による受電電力が直流母線２０１の定格維持に足りなければ、マスターレグ２１０は、基幹系統１１から必要な電力を受電することになる。逆に、第５レグ２５０による受電電力が直流母線２０１の定格維持に必要な量を超過してしまった場合、マスターレグ２１０は、過剰な電力を基幹系統１１に逃がすことになる。
【００４７】
次に、電力ルータ同士を接続する場合を説明する。電力ルータ同士を接続するということは、一の電力ルータのレグと他の電力ルータのレグとを接続するということである。レグ同士を接続する場合、組み合わせられる運転モードには制約がある。
【００４８】
図４および図５に示す接続の組み合わせはいずれも可能な組み合わせの例である。図４においては、第１電力ルータ１００のマスターレグ１１０と第２電力ルータ２００の自立レグ２１０とが接続されている。詳しく説明しないが、第２電力ルータ２００のマスターレグ２２０は、基幹系統１１に繋がり、これにより第２電力ルータ２００の直流母線２０１の電圧が定格に維持されるものとする。
【００４９】
図４において、第１電力ルータ１００から負荷３０に対して電力供給を行うと、直流母線１０１の電圧が下がることになる。マスターレグ１１０は、直流母線１０１の電圧を維持するように接続相手から電力を調達する。すなわち、マスターレグ１１０は、足りない分の電力を第２電力ルータ２００の自立レグ２１０から引き込むことになる。第２電力ルータ２００の自立レグ２１０は、接続相手（ここではマスターレグ１１０）から要求される分の電力を送出する。第２電力ルータ２００の直流母線２０１では、自立レグ２１０から電力を送出した分だけ電圧が下がることになるが、これはマスターレグ２２０によって基幹系統１１から補てんされる。このようにして、第１電力ルータ１００は、必要な分を電力を第２電力ルータ２００から融通してもらえる。
【００５０】
このように、第１電力ルータ１００のマスターレグ１１０と第２電力ルータ２００の自立レグ２１０とを接続したとしても、マスターレグ１１０と自立レグ２１０とで役割が整合しているので、どちらの動作にも不都合は生じない。したがって、図４のようにマスターレグと自立レグとを接続してもよいことがわかる。
【００５１】
図５においては、第３電力ルータ３００の指定電力送受電レグ３１０と第４電力ルータ４００の自立レグ４１０とが接続されている。詳しく説明しないが、第３電力ルータ３００のマスターレグ３２０と第４電力ルータ４００のマスターレグ４２０とはそれぞれ基幹系統１１に繋がっており、これにより、第３電力ルータ３００および第４電力ルータ４００のそれぞれの直流母線３０１、４０１は定格の電圧を維持するものとする。
【００５２】
ここで、管理サーバ５０からの指示によって第３電力ルータ３００の指定電力送受電レグ３１０は指定の電力を受電するように指示されているものとする。指定電力送受電レグ３１０が第４電力ルータ４００の自立レグ４１０から指定の電力を引き込むようにする。第４電力ルータ４００の自立レグ４１０は、接続相手（ここでは指定電力送受電レグ３１０）から要求される分の電力を送出する。第４電力ルータ４００の直流母線４０１では、自立レグ４１０から送出した電力分だけ電圧が下がることになるが、これはマスターレグ４２０によって基幹系統１１から補てんされる。
【００５３】
このように、第３電力ルータ３００の指定電力送受電レグ３１０と第４電力ルータ４００の自立レグ４１０とを接続したとしても、指定電力送受電レグ３１０と自立レグ４１０とで役割が整合するので、どちらの動作にも不都合は生じない。したがって、図５のように指定電力送受電レグと自立レグとを接続してもよいことがわかる。
【００５４】
なお、第３電力ルータ３００が第４電力ルータ４００から電力を融通してもらう場合を例に説明したが、逆に、第３電力ルータ３００から第４電力ルータ４００に向けて電力を融通する場合でも同じように不都合が無いことは理解されるであろう。
【００５５】
このようにして、第３電力ルータ３００と第４電力ルータ４００との間で指定電力を融通し合うことができるわけである。
【００５６】
電力変換部を有するレグ同士を直接に接続する場合には、図４と図５とに挙げた２パターンだけが許される。
すなわち、マスターレグと自立レグとを接続する場合と、指定電力送受電レグと自立レグとを接続する場合と、だけが許される。
【００５７】
次に、互いに接続できない組み合わせを挙げる。
図６から図９は、互いに接続してはいけないパターンである。
図６、図７、図８を見てわかるように、同じ運転モードのレグ同士を接続してはいけない。
例えば、図６の場合、マスターレグ同士を接続している。
マスターレグは、運転動作の説明で前述したように、接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手もマスターレグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、マスターレグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、マスターレグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
マスターレグは、直流母線の電圧を維持するために接続相手から電力を引き込まなければならない。（あるいは、直流母線の電圧を維持するために、過剰な電力は接続相手に逃がさなければならない。）マスターレグ同士が接続されてしまっては、互いに接続相手の要求を満たすことはできない。（仮にマスターレグ同士を接続してしまうと、両方の電力ルータで直流母線の電圧を維持できなくなる。すると、それぞれの電力セル内で停電などの不具合が発生するかもしれない。）このように、マスターレグ同士では互いの役割が衝突してしまうので（整合しないので）、マスターレグ同士を接続してはいけない。
【００５８】
図７では、指定電力送受電レグ同士を接続しているが、これも成り立たないことは理解できるであろう。
前記マスターレグと同じことであるが、運転動作の説明で前述したように、指定電力送受電レグも接続相手の電圧、周波数および位相に同期した電力を作り出す処理をはじめに行う。
ここで、接続相手も指定電力送受電レグである場合、お互いに相手の電圧および周波数に同期しようとするが、指定電力送受電レグは電圧および周波数を自立的に確立しないため、このような同期処理は成功し得ない。
従って、指定電力送受電レグ同士を接続できないのである。
またさらに、次のような理由もある。
仮に、一方の指定電力送受電レグ５１０が送電すべき指定送電電力と、他方の指定電力送受電レグ６１０が受電すべき指定受電電力と、を一致させたとしても、このような指定電力送受電レグ同士を接続してはいけない。例えば、一方の指定電力送受電レグ５１０が指定送電電力を送電しようとして電力変換部を調整するとする。（例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧を高くする。）その一方、他方の指定電力送受電レグ６１０が指定受電電力を受電しようと電力変換部を調整する。（例えば、接続相手よりも所定値だけ出力電圧が低くなるようにする。）同時にこのような調整動作が両方の指定電力送受電レグ５１０、６１０で行われてしまっては、互いに制御不能に陥ってしまうことは理解されるであろう。
【００５９】
図８では、自立レグ同士を接続しているが、このような接続はしてはいけない。
自立レグは自ら電圧・周波数を作り出すものである。
仮に自立レグ同士を繋いだ状態で２つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相のいずれかが少しでも乖離すると、２つの自立レグの間に意図しない電力が流れてしまうことになる。
２つの自立レグが作り出す電圧、周波数および位相を完全に一致させ続けるというのは無理なのであり、したがって、自立レグ同士を接続していけない。
【００６０】
図９においては、マスターレグと指定電力送受電レグとを接続している。
これまでの説明から、これも成り立たないことは理解できるであろう。マスターレグ５１０が直流母線５０１の電圧を維持するように接続相手に対して電力を送受電しようとしても、指定電力送受電レグ６１０はマスターレグ５１０の要求に応じて送受電しない。したがって、マスターレグ５１０は直流母線５０１の電圧を維持できない。また、指定電力送受電レグ６１０が接続相手（５１０）に指定電力を送受電しようとしても、マスターレグ５１０は指定電力送受電レグ６１０の要求に応じて送受電しない。したがって、指定電力送受電レグ６１０は接続相手（ここではマスターレグ５１０）に指定電力を送受電することはできない。
【００６１】
ここまでに説明したことを図１０にまとめた。
【００６２】
このように、上述した電力ルータ１００等を用いた電力ネットワークシステムでは、複数の電力供給源から供給された電力を各電力ルータ内の直流母線を介して混合することができる。そして、電力の供給先に対して、直流母線に接続するレグから電力を出力することができる。そのため、電力ルータ内で外部へ電力を出力するレグにおいて、受電する電力を単純に測定した場合には、混合された電力そのものが測定の対象となる。よって、測定値自体からは、各電力供給源から供給された電力の占める度合いを識別できない。そこで、以下では、複数の電力供給源から出力された電力が混合されて受電された場合であっても、電力供給源の内訳を識別するための電力ネットワークシステム、電力識別方法及び電力ルータについて説明する。
【００６３】
＜発明の実施の形態１＞
本発明の実施の形態１では、複数の電力系統から供給された電力を、複数の電力ルータを経由して１カ所へ送電した場合における電力の内訳を識別する例を説明する。尚、本発明の実施の形態１では、送電中の電力のロスを考慮しないものとする。また、以下では、上述した「レグ」を「入出力端子」又は「入出力端部」と呼ぶものとする。
【００６４】
図１１は、本発明の実施の形態１にかかる電力ネットワークシステム１０Ａの構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム１０Ａは、電力ルータ１００Ａと、電力ルータ２００Ａと、中央制御装置５２とが通信網５１を介して接続されている。電力ルータ１００Ａは、基幹系統１１と、電力ルータ２００Ａとの間で送電可能に接続されている。また、電力ルータ２００Ａは、電力ルータ１００Ａと、蓄電池３５と、負荷３０との間で送電可能に接続されている。そのため、基幹系統１１から負荷３０へ電力を送電する場合、多段に接続された電力ルータ１００Ａ及び２００Ａを経由することとなる。電力ルータ１００Ａ及び２００Ａは、それぞれ異なる電力セル（不図示）に属しており、所属する電力セルを外部の電力系統に非同期に接続する。尚、基幹系統１１、負荷３０、蓄電池３５及び通信網５１は、上述したものと同等である。また、図１１における電力ルータ１００Ａ又は２００Ａの接続先は、一例であって、これらに限定されない。
【００６５】
電力ルータ１００Ａは、直流母線１０１Ａと、入出力端子１１０Ａと、入出力端子１２０Ａと、制御部１９０Ａとを備える。入出力端子１１０Ａは基幹系統１１と接続され、入出力端子１２０Ａは電力ルータ２００Ａの入出力端子２１０Ａと接続される。また、電力ルータ２００Ａは、直流母線２０１Ａと、入出力端子２１０Ａと、入出力端子２２０Ａと、入出力端子２３０Ａと、制御部２９０Ａとを備える。入出力端子２１０Ａは入出力端子１２０Ａと接続され、入出力端子２２０Ａは蓄電池３５と接続され、入出力端子２３０Ａは負荷３０と接続される。入出力端子１１０Ａ、１２０Ａ、２１０Ａ、２２０Ａ及び２３０Ａは、それぞれ上述したレグに相当する構成を有していればよい。尚、本実施の形態１においては、入出力端子１１０Ａ、２１０Ａ及び２２０Ａは、最低限、接続先から電力の入力を受け付け、直流母線１０１Ａ又は２０１Ａへ出力できるものであればよい。また、入出力端子１２０Ａ及び２３０Ａは、最低限、直流母線１０１Ａ又は２０１Ａから電力を受け付け、接続先へ出力できるものであればよい。直流母線１０１Ａ及び２０１Ａは、上記同様、所定の定格電圧に維持される。制御部１９０Ａは、入出力端子１１０Ａ及び１２０Ａについて、運転モードを含めて各種制御を行う。同様に、制御部２９０Ａは、入出力端子２１０Ａ、２２０Ａ及び２３０Ａについて、運転モードを含めて各種制御を行う。尚、制御部１９０Ａ及び２９０Ａは、図１の制御部１９０の機能も有する。
【００６６】
図１２は、本発明の実施の形態１にかかる中央制御装置５２の構成を示すブロック図である。中央制御装置５２は、電力ルータ１００Ａ及び２００Ｂ等を管理する情報処理装置である。中央制御装置５２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５２１と、メモリ５２２と、通信部５２３と、ハードディスク５２４とを備える。
【００６７】
ハードディスク５２４は、不揮発性記憶装置である。ハードディスク５２４は、ＯＳ（不図示）、電力送電制御プログラム５２４１、入出力端子設定情報５２４２、送電経路情報５２４３、測定タグ５２４４及び電力タグ５２４５等を格納する。ここで、電力送電制御プログラム５２４１は、本発明の実施の形態１にかかる電力タグ生成処理（例えば、後述する図１９の処理）等が実装されたコンピュータプログラムである。
【００６８】
入出力端子設定情報５２４２は、ある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する際の各入出力端子における入力又は出力の開始時間、終了時間及び有効電力等を予め設定した情報である。送電経路情報５２４３は、ある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する際の各入出力端子の接続関係を定義した送電経路を設定した情報である。
【００６９】
測定タグ５２４４は、各入出力端子において測定された受電した電力についての測定値と、測定時間帯と、測定した入出力端部の識別情報とを含む情報である。測定タグ５２４４は、例えば、測定タグＩＤ，電力ルータＩＤ、入出力端子ＩＤ、入力／出力、測定の開始時刻、終了時刻、測定電力情報（例えば、電力［Ｗ］や電力量［ｋＷｈ］）等を含む。但し、これらに限定されない。
【００７０】
電力タグ５２４５は、測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する付加情報を当該測定タグに結合した情報である。電力タグ５２４５は、例えば、電力タグＩＤ，電力ルータＩＤ、入出力端子ＩＤ、入力／出力、日付、時間帯、送電元、内訳電力情報（例えば、電力［Ｗ］や電力量［ｋＷｈ］）等を含む。但し、これらに限定されない。そのため、電力タグ５２４５は、複数の送電元からの電力が混合されている場合には、同一の入出力端子で同一の時間帯であっても送電元ごとに生成される。
【００７１】
ＣＰＵ５２１は、中央制御装置５２における各種処理、メモリ５２２、通信部５２３及びハードディスク５２４へのアクセス等を制御する。通信部５２３は、電力ルータ１００Ａ及び２００Ｂ等を含む外部との通信を行う。
【００７２】
中央制御装置５２は、ＣＰＵ５２１が、メモリ５２２又はハードディスク５２４に格納されたＯＳ、電力送電制御プログラム５２４１等を読み込み、実行する。これにより、中央制御装置５２は、電力タグの生成処理等を実現することができる。
【００７３】
ここで、以下では、電力ネットワークシステム１０Ａ内のある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する場合における電力情報の生成について説明する。図１３は、本発明の実施の形態１にかかる電力送電の例を示す図である。すなわち、基幹系統１１と蓄電池３５とから電力を混合して負荷３０へ電力を送電する場合である。具体的には、基幹系統１１から電力ルータ１００Ａの入出力端子１１０Ａへ”７ｋＷｈ”の電力が入力され、入出力端子１１０Ａから経路ＲＴ１を経由して入出力端子１２０Ａ、入出力端子１２０Ａから経路ＲＴ２を経由して入出力端子２１０Ａ、入出力端子２１０Ａから経路ＲＴ３を経由して入出力端子２３０Ａへ”７ｋＷｈ”の電力が送電される。また、蓄電池３５から電力ルータ２００Ａの入出力端子２２０Ａ、入出力端子２２０Ａから経路ＲＴ４を経由して入出力端子２３０Ａへ”３ｋＷｈ”の電力が入力される。よって、結果的に、入出力端子２３０Ａから負荷３０へ”１０ｋＷｈ”の電力が送電される。
【００７４】
図１４は、本発明の実施の形態１にかかる電力送電処理のシーケンス図である。まず、中央制御装置５２は、入出力端子の設定及び送電経路の決定を行う（Ｓ１１）。例えば、中央制御装置５２は、図１３の電力の送電について、外部から要求を受け付ける。そして、中央制御装置５２は、当該要求に応じて電力の送電を実現可能にするために、入出力端子の設定及び送電経路の決定を行う。
【００７５】
ここで、図１５は、本発明の実施の形態１にかかる入出力端子設定管理表の例を示す図である。中央制御装置５２は、例えば図１５に示すように設定ＳＴ１〜ＳＴ５を設定し、入出力端子設定情報５２４２としてハードディスク５２４に格納する。
【００７６】
また、図１６は、本発明の実施の形態１にかかる送電経路情報の例を示す図である。ここでは、電力ルータ内外を問わず、送電元と送電先となる入出力端子の識別情報を一対一で対応付けたものを一つの経路とした例である。例えば、経路ＲＴ３及びＲＴ４は、送電先が共に入出力端子２３０Ａであるため、入出力端子２１０Ａ及び２２０Ａからの電力が混合されて入出力端子２３０Ａにおいて受電されることを示す。尚、送電経路情報の表現の仕方はこれに限定されない。中央制御装置５２は、例えば図１６に示すように経路ＲＴ１〜ＲＴ４を定義し、送電経路情報５２４３としてハードディスク５２４に格納する。
【００７７】
次に、中央制御装置５２は、電力ルータ１００Ａ及び２００Ａに対して、送電設定及び電力の測定の指示を行う（Ｓ１２Ａ及びＳ１２Ｂ）。すなわち、中央制御装置５２は、通信網５１を介して電力ルータ１００Ａ及び２００Ａに対して上記指示を送信する。これにより、電力ルータ１００Ａの制御部１９０Ａ及び電力ルータ２００Ａの制御部２９０Ａは、それぞれ、内部の入出力端子に対して電力の送電を行わせ、併せて、各入出力端子において受電される電力の測定を指示する。例えば、制御部１９０Ａ及び２９０Ａは、測定間隔を設定してもよい。
【００７８】
そして、各入出力端子は、受電した電力について測定する（Ｓ１３Ａ及びＳ１３Ｂ）。尚、各入出力端子は、電力量を測定するが、電力量以外を測定しても構わない。その後、各入出力端子は、測定した測定値を電力ルータ内の制御部へ通知する。そして、各制御部は、通知された測定値と、測定時間帯と、当該測定した入出力端子の識別情報とを含む測定タグを生成し（Ｓ１４Ａ及びＳ１４Ｂ）、中央制御装置５２へ当該測定タグを送信する（Ｓ１５Ａ及びＳ１５Ｂ）。図１７は、本発明の実施の形態１にかかる測定タグの例を示す図である。
【００７９】
その後、中央制御装置５２は、送電経路上の各電力ルータの制御部から受信した測定タグに基づいて、当該電力送電における電力タグを生成する（Ｓ１６）。すなわち、中央制御装置５２は、受信した測定タグを用いて、測定タグに含まれる入出力端部に対する送電元に関する情報を含めた電力タグを電力情報として生成する。ここで、付加情報としては、例えば、送電元における電力の売電価格、ＣＯ２排出係数、発電由来（原子力、火力、揚水、風力等）、電力送電に関する契約ＩＤ等の測定のみでは得ることができない情報が挙げられる。但し、付加情報はこれらに限定されない。図１８は、本発明の実施の形態１にかかる電力タグの例を示す図である。
【００８０】
図１９は、本発明の実施の形態１にかかる電力タグ生成処理の流れを示すフローチャートである。まず、中央制御装置５２は、未選択の入出力端子が存在するか否かを判定する（Ｓ２１）。つまり、中央制御装置５２は、電力タグの生成対象の入出力端子が存在するか否かを判定する。具体的には、中央制御装置５２は、ある電力送電における時間帯に、送電経路上の各入出力端子に対応する測定タグのうち未処理のものが存在するか否かを判定する。
【００８１】
未選択の入出力端子が存在する場合、中央制御装置５２は、未選択の入出力端子を選択する（Ｓ２２）。そして、中央制御装置５２は、送電経路上の各電力ルータ内の各入出力端部において受電する電力の送電元を、入出力端子設定情報５２４２に基づいて特定する（Ｓ２３）。このとき、当該入出力端子が受電する電力が混合されている場合には、複数の送電元が特定されることとなる。続いて、中央制御装置５２は、特定された送電元ごとに測定タグを用いて電力タグを生成する（Ｓ２４）。つまり、中央制御装置５２は、当該測定タグに上述した付加情報を結合して電力タグを生成し、ハードディスク５２４に格納する。
【００８２】
その後、中央制御装置５２は、未選択の入出力端子が存在する間、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理を繰り返す。ステップＳ２１において、電力タグの生成対象の入出力端子が存在しなければ、当該処理を終了する。
【００８３】
このように、電力タグは、ある入出力端子において受電された電力の内訳を各電力タグにより識別することができる。例えば入出力端子２３０Ａにおいて、測定タグＭＴ５により全体で”１０．０ｋＷｈ”が受電されている（図１７）。そしてその内訳として、”７．０ｋＷｈ”が入出力端子２１０Ａを送電元とするものであり、”３ｋＷｈ”が入出力端子２２０Ａを送電元とするものであること（図１８）が識別できる。
【００８４】
尚、本発明の実施の形態１では、電力タグ以外の電力情報を用いて、電力の内訳を識別することもできる。前提としてまず、複数の電力ルータのうち第１の電力ルータ（例えば、電力ルータ１００Ａ）内の一の入出力端部を第１の送電元（例えば、基幹系統１１と接続された入出力端子１１０Ａ）とし、第２の電力ルータ（例えば、電力ルータ２００Ａ）内の一の入出力端部を第２の送電元（例えば、入出力端子２２０Ａ）とし、他の入出力端部を送電先（例えば、負荷３０と接続された入出力端子２３０Ａ）とし、当該第２の送電元及び当該送電先以外であって第１の送電元からの電力を受電する入出力端部を中間入出力端部（又は第１の入出力端部。例えば、入出力端子２１０Ａ）とする。そして、送電先の入出力端部に対して、第１の入出力端部と、第２の送電元の入出力端部と、直流母線と、を介して所定の電力の送電が行われるものとする。尚、図１１の例において、第２の送電元から送電される電力の供給源は、所定の電力の送電において、第１の送電元から送電される電力の過不足を調整するための補助的な電力供給源としてもよい。
【００８５】
このとき、送電先において受電された電力に関する電力情報として、少なくとも第１の送電元の識別情報と、中間入出力端部において所定の時間帯に受電された電力の測定値である中間測定値と、を含むものであればよい。ここで、第１の送電元の識別情報は、電力ネットワークシステム１０Ａ内の全ての電力ルータ内の各入出力端部を一意に識別するものである。例えば、第１の送電元の識別情報として、電力ルータＩＤ（例えば、電力ルータ１００ＡのＩＤ）及びレグＩＤ（例えば、入出力端子１１０ＡのＩＤ）の組み合わせにより表現してもよい。尚、中間入出力端部とは、所定の電力を送電する際に経由する各電力ルータ内の入出力端部としてもよい。例えば、経路ＲＴ１〜ＲＴ５に定義された入出力端子である。併せて、中間入出力端部は、第１の送電元から送電され、かつ、第２の送電元からの電力と混合される前の電力を受電するものである。例えば、入出力端子１２０Ａ又は入出力端子２１０Ａが受電する電力は、第１の送電元である基幹系統１１から送電された電力”７ｋＷｈ”である。そして、第２の送電元である蓄電池３５からの電力”３ｋＷｈ”と混合される前の電力でもある。
【００８６】
図２０は、本発明の実施の形態１にかかる電力情報の構成例を示す図である。つまり、電力情報には、少なくとも送電元のＩＤ（例えば、上述した電力ルータＩＤ＋レグＩＤ）と、中間入出力端部の所定の時間帯に測定された電力の中間測定値とが含まれればよい。尚、所定の時間帯が任意の時間帯であれば、電力情報に測定時間帯自体を含めることが望ましい。一方、所定の時間帯が予め定められたものである場合には、電力情報に測定時間帯自体を含めなくてもよい。図２１は、本発明の実施の形態１にかかる電力情報生成処理の流れを示すフローチャートである。まず、中間入出力端部は、自己において受電した電力を測定する（Ｓ３１）。そして、例えば、中間入出力端部は、中央制御装置へ中間測定値を送信する。次に、中央制御装置は、送電経路情報に基づいて中間入出力端部の（第１の）送電元を特定する（Ｓ３２）。その後、中央制御装置は、中間測定値及び特定された第１の送電元の識別情報とを含めて電力情報を生成する（Ｓ３３）。
【００８７】
これにより、電力情報を確認することで、送電先において測定された測定値のうち少なくとも中間測定値に基づく電力が、（ここでは電力のロスを考慮していないため）複数の送電元のうち一部から送電されたものであることが識別できる。それ故、複数の送電元のうち他から送電された電力も含まれていることも識別できる。
【００８８】
さらに、中間入出力端部は、送電先を備える電力ルータ内の入出力端部であって、他の電力ルータから電力を受け付けるものであるとよい。例えば、入出力端子２１０Ｂであるとよい。これにより、中間測定値が、電力が混合される直前のものとなり識別の精度が高まる。
【００８９】
＜発明の実施の形態２＞
本発明の実施の形態２では、発明の実施の形態１に改良を加え、送電中の電力のロスを考慮した場合にも電力の内訳を識別することができる。図２２は、本発明の実施の形態２にかかる電力ネットワークシステム１０Ｂの構成を示すブロック図である。電力ネットワークシステム１０Ｂは、電力ルータ１００Ｂと、電力ルータ２００Ｂと、中央制御装置５２Ｂとが通信網５１を介して接続されている。電力ルータ１００Ｂは、基幹系統１１と、太陽光発電パネル３３と、電力ルータ２００Ｂとの間で送電可能に接続されている。また、電力ルータ２００Ｂは、電力ルータ１００Ｂと、蓄電池３５と、負荷３０との間で送電可能に接続されている。尚、図２２における電力ルータ１００Ｂ又は２００Ｂの接続先は、一例であって、これらに限定されない。
【００９０】
電力ルータ１００Ｂは、直流母線１０１Ｂと、入出力端子１１０Ｂ、１２０Ｂ、１３０Ｂ及び１４０Ｂと、制御部１９０Ｂとを備える。入出力端子１１０Ｂは太陽光発電パネル３３と接続され、入出力端子１２０Ｂは基幹系統１１と接続され、入出力端子１４０Ｂは電力ルータ２００Ｂの入出力端子２１０Ｂと接続される。尚、入出力端子１３０Ｂが外部と接続されていても構わない。
【００９１】
また、電力ルータ２００Ｂは、直流母線２０１Ｂと、入出力端子２１０Ｂ、２２０Ｂ、２３０Ｂ及び２４０Ｂと、制御部２９０Ｂとを備える。入出力端子２１０Ｂは入出力端子１４０Ｂと接続され、入出力端子２２０Ｂは蓄電池３５と接続され、入出力端子２３０Ｂは負荷３０と接続される。尚、入出力端子２４０Ｂが外部と接続されていても構わない。
【００９２】
ここで、入出力端子１２０Ｂと入出力端子２２０Ｂとは、上述したマスターモードで運転制御されるものである。そのため、入出力端子１２０Ｂは、直流母線１０１Ｂを定格の電圧に維持するために、基幹系統１１との間で電力の送受電を行う。同様に、入出力端子２２０Ｂは、蓄電池３５との間で電力の送受電を行う。例えば、太陽光発電パネル３３からの電力を電力ルータ１００Ｂ及び２００Ｂを経由して負荷３０へ送電する場合、入出力端子１１０Ｂが、当初の取り決め（例えば、買電契約）通りに太陽光発電パネル３３から電力を受電したとしても、途中経路での電力ロスに起因して、入出力端子１４０Ｂから出力される電力が不足する可能性がある。その場合、入出力端子１２０Ｂは、基幹系統１１から不足分の電力を取得して直流母線１０１Ｂへ供給する。同様に、入出力端子２２０Ｂは、蓄電池３５から不足分の電力を取得して直流母線２０１Ｂへ供給する。
【００９３】
そのため、太陽光発電パネル３３が買電契約における購入対象の電力供給源である場合、基幹系統１１及び蓄電池３５は、補助的な電力供給源となり得る。つまり、基幹系統１１及び蓄電池３５は、直接的な購入対象ではないが、電力ロスの状況次第で結果的に電力を供給し、支払の対象となり得る。
【００９４】
その他、電力ルータ１００Ｂ及び２００Ｂの各構成は、図１１の電力ルータ１００Ａ及び２００Ａと同等の機能を有するものとする。
【００９５】
図２３は、本発明の実施の形態２にかかる中央制御装置５２Ｂの構成を示すブロック図である。中央制御装置５２Ｂのハードディスク５２４は、図１２に加えて、送受電取引契約情報５２４６及び対応関係管理情報５２４７をさらに格納する。ここで、送受電取引契約情報５２４６は、第１の送電元（例えば、太陽光発電パネル３３に接続された入出力端子１１０Ｂ）から送電先（例えば、負荷３０に接続された入出力端子２３０Ｂ）へ所定の電力を送電するための契約情報である。送受電取引契約情報５２４６は、例えば、契約ＩＤ、送電者ＩＤ、受電者ＩＤ，日付、時間帯、契約時間、取引電力量、価格、ＣＯ２排出係数、発電由来等を含む。但し、これら全てを含む必要はなく、これら以外のものを含めても構わない。また、対応関係管理情報５２４７は、契約ＩＤと設定ＩＤとの対応付けを管理する表である。尚、送受電取引契約情報５２４６と入出力端子設定情報５２４２との対応付けの管理の仕方はこれに限定されない。
【００９６】
また、中央制御装置５２Ｂは、図１２の中央制御装置５２の機能に加え、電力取引装置として機能してもよい。電力取引装置とは、例えば、電力の販売者と購入者との間の電力の取引契約を支援する情報システムである。尚、電力取引装置は、中央制御装置５２Ｂとは独立したコンピュータにより実現されてもよく、その場合、通信網５１又は中央制御５２Ｂと接続する別の通信網に接続されるものとする。
【００９７】
さらに、中央制御装置５２Ｂは、送受電取引契約情報５２４６に基づいて、各入出力端部の接続関係を定義して送電経路情報５２４３を設定する。尚、送電経路情報５２４３には、各入出力端部の接続関係までを含める必要はなく、少なくとも電力情報を生成するための入出端子の定義が規定されていればよい。
【００９８】
ここで、本発明の実施の形態２にかかる電力ルータ１００Ｂは、外部から複数の入出力端子を経由して電力が供給され、直流母線１０１Ｂを介して複数の入出力端子から外部へ電力が出力され得る。この場合、直流母線１０１Ｂから複数の入出力端子へどのように電力を分配するかについて、いくつかの実現方法がある。例えば、図２４及び図２５が挙げられる。
【００９９】
図２４は、本発明の実施の形態２にかかる入力電力と出力電力の対応付けの例を示す図である。ここでは、２端子それぞれから電力が供給されており、それらを別の２端子それぞれへ入力と同じ比率で電力を分配する場合を示す。また、図２５は、本発明の実施の形態２にかかる入力電力と出力電力の対応付けの例を示す図である。ここでも、２端子それぞれから電力が供給されており、供給元と出力先の端子を一対一で対応させて電力を分配する場合を示す。尚、電力ルータ２００Ｂも同様であり、電力の分配の仕方もこれらに限定されない。
【０１００】
ここで、以下では、電力ネットワークシステム１０Ｂ内のある送電元からある送電先へ所定の電力を送電する際に電力融通がされた場合おける電力情報の生成について説明する。図２６は、本発明の実施の形態２にかかる電力融通の例を示す図である。ここでは、電力の取引契約により太陽光発電パネル３３からの電力”１０ｋＷｈ”を所定の時間帯において、負荷３０へ送電するものとする。
【０１０１】
例えば、上記の電力取引装置は、電力の販売者と購入者の間で締結された電力の取引契約に関する情報に基づいて中央制御装置５２Ｂへ当該情報と電力の融通依頼を送信する。そして、中央制御装置５２Ｂは、受信した情報を送受電取引契約情報５２４６としてハードディスク５２４に格納する。
【０１０２】
図２７は、本発明の実施の形態２にかかる送受電取引契約情報管理表の例を示す図である。例えば、図２７における契約Ｃ３が該当することとなる。尚、電力の取引契約は、図２７のように複数なされるものであり、日付及び時間帯が重なっても構わないものとする。尚、送受電取引契約情報管理表が保持する情報はこれに限定されない。
【０１０３】
この後、図１４のシーケンスに従い、中央制御装置５２Ｂは、入出力端子の設定及び送電経路の決定を行い（Ｓ１１）、電力ルータ１００Ｂ及び２００Ｂに対して送電設定及び電力の測定の指示を行う（Ｓ１２Ａ及びＳ１２Ｂ）。
【０１０４】
ここで、図２８は、本発明の実施の形態２にかかる入出力端子設定管理表の例を示す図である。尚、入出力端子設定管理表には、図２８以外に、有効／無効電力ランプレートなどの設定情報を保持しても構わない。ここで、中央制御装置５２Ｂは、契約Ｃ３を直接的に実現するための設定ＳＴ１〜ＳＴ４を行うものとする。つまり、補助的な電力供給源である基幹系統１１や蓄電池３５に接続された入出力端子１２０Ｂや入出力端子２２０Ｂの設定はされていない。
【０１０５】
また、図２９は、本発明の実施の形態２にかかる送受電契約情報と入出力端子設定との対応表の例を示す図である。ここでは、契約Ｃ３を対象に説明するため、設定ＳＴ１〜ＳＴ４のうち契約Ｃ３に対応付けられた設定ＳＴ１のみを例示している。系統又は電源が直接接続される入出力端子に対する設定のみ管理することで、全ての対応関係を管理する必要がなくデータ容量を効率的に利用できる。
【０１０６】
また、中央制御装置５２Ｂは、送電経路の決定においては、契約Ｃ３を実現するための補助的な電力の送電経路も含めて決定する。図３０は、本発明の実施の形態２にかかる送電経路情報の例を示す図である。例えば、経路ＲＴ２及びＲＴ５が契約Ｃ３を実現するための補助的な電力の送電経路に該当する。
【０１０７】
この後、実際に電力の送電が開始され、各入出力端子は、都度、電力を測定し（Ｓ１３Ａ及びＳ１３Ｂ）、各制御部は、測定タグを生成し（Ｓ１４Ａ及びＳ１４Ｂ）、中央制御装置５２Ｂへ当該測定タグを送信する（Ｓ１５Ａ及びＳ１５Ｂ）。その後、中央制御装置５２Ｂは、電力タグの生成処理を行う（Ｓ１６）。
【０１０８】
但し、本実施の形態２では、図２６に示したように、送電経路の各所において電力のロスが発生するものとする。以下、本例における電力融通の流れを説明する。
【０１０９】
まず、入出力端子１１０Ｂは、設定ＳＴ１に基づき、太陽光発電パネル３３から”１０ｋＷｈ”の電力を受電し、直流母線１０１Ｂへ出力し、入出力端子１４０Ｂは、設定ＳＴ２に基づき、直流母線１０１Ｂから”１０ｋＷｈ”の電力を受電しようとする。このとき、入出力端子１１０Ｂに関連した電力のロスが発生するため、実際には、入出力端子１１０Ｂから直流母線１０１Ｂへ”１０ｋＷｈ”の電力が出力されない。そのため、直流母線１０１Ｂの定格電圧を維持するため、入出力端子１２０Ｂが不足分の電力を基幹系統１１から受電し、直流母線１０１Ｂに出力する。但し、入出力端子１２０Ｂや入出力端子１４０Ｂに関連した電力のロスも発生する。そのため、実際には、図２６に示したような電力が測定されたものとする。そして、図３１に示したような測定タグＭＴ１〜ＭＴ３が生成される。図３１は、本発明の実施の形態２にかかる測定タグの例を示す図である。
【０１１０】
続いて、入出力端子１４０Ｂから入出力端子２１０Ｂへの送電においてもロスが発生し、入出力端子２１０Ｂ、２２０Ｂ及び２３０Ｂのそれぞれに関連した電力のロスも発生する。そのため、図３１に示したような測定タグＭＴ４〜ＭＴ６が生成される。このように、図３１の測定タグＭＴ１〜ＭＴ６が生成され、中央制御装置５２Ｂに保存されたことを前提として、本実施の形態２にかかる電力タグの生成処理を説明する。
【０１１１】
図３２は、本発明の実施の形態２にかかる電力タグ生成処理の流れを示すフローチャートである。また、図３３は、本発明の実施の形態２にかかる内訳情報の例を示す図である。図３４は、本発明の実施の形態２にかかる内訳情報の算出例を示す図である。図３５は、本発明の実施の形態２にかかる電力タグの例を示す図である。以下では、電力タグ生成処理を説明する際に、適宜、図３３、図３４及び図３５を参照する。
【０１１２】
まず、中央制御装置５２Ｂは、外部から電力ルータへの入力端子における内訳情報を生成する（Ｓ４１）。すなわち、中央制御装置５２Ｂは、複数の電力ルータ内の各入出力端部のうち、外部の電力系統からの電力を受電するものを選択する。例えば、中央制御装置５２Ｂは、入出力端子１１０Ｂ、１２０Ｂ及び２２０Ｂを選択する。そして、中央制御装置５２Ｂは、測定タグに基づいて、選択した入出力端部において受電した電力量と、当該受電した電力の送電元の識別情報とを含む第１の内訳情報を生成する。例えば、中央制御装置５２Ｂは、測定タグＭＴ１に基づいて、選択した入出力端子１１０Ｂにおいて受電した電力量”１０．０ｋＷｈ”と送電元である太陽光発電パネル３３の識別情報を含む内訳情報を生成する（図３３）。また、入出力端子１２０Ｂ及び２２０Ｂについても同様である。
【０１１３】
次に、中央制御装置５２Ｂは、未選択の電力ルータが存在するか否かを判定する（Ｓ４２）。つまり、中央制御装置５２Ｂは、内訳情報の生成対象の入出力端子が存在するか否かを判定する。具体的には、中央制御装置５２Ｂは、入力される電力の内訳情報が全て生成済みの電力ルータのうち未処理のものが存在するか否かを判定する。
【０１１４】
未選択の電力ルータが存在する場合、中央制御装置５２Ｂは、未選択の電力ルータを選択する（Ｓ４３）。ここでは、ステップＳ４１において入出力端子１１０Ｂ及び１２０Ｂの内訳情報が生成済みのため、中央制御装置５２Ｂは電力ルータ１００Ｂを選択する。
【０１１５】
中央制御装置５２Ｂは、出力端子の内訳情報を生成する（Ｓ４４）。すなわち、中央制御装置５２Ｂは、測定タグに基づいて、選択した電力ルータから出力される電力量と、当該出力される電力の送電元の識別情報とを含む第２の内訳情報を生成する。例えば、まず、中央制御装置５２Ｂは、選択された電力ルータ１００Ｂにおける出力端子である入出力端子１４０Ｂを特定する。そして、中央制御装置５２Ｂは、送電経路情報５２４３から入出力端子１４０Ｂの送電元が入出力端子１１０Ｂ及び１２０Ｂであることを特定する。そして、中央制御装置５２Ｂは、以下の式（１）に基づいて、送電元ごとに内訳電力量を算出する。
内訳電力量  ＝  送電元の測定値  ／  全送電元の測定値  ×  送電先の測定値  ・・・（１）
【０１１６】
例えば、中央制御装置５２Ｂは、送電元である入出力端子１１０Ｂについて、測定タグＭＴ１及びＭＴ３を参照し、式（１）により内訳電力量”９．１ｋＷｈ”を算出する（図３４）。送電元である入出力端子１２０Ｂについても同様である。
【０１１７】
続いて、中央制御装置５２Ｂは、接続先の入力端子の内訳情報を生成する（Ｓ４５）。すなわち、中央制御装置５２Ｂは、選択した電力ルータと接続される他の電力ルータ内の入出力端部における測定タグを用いて、当該他の電力ルータにおける第１の内訳情報を生成する。これにより電力ロスを考慮した内訳情報を生成できる。例えば、中央制御装置５２Ｂは、送電経路情報５２４３を参照し、入出力端子１４０Ｂの接続先である入出力端子２１０Ｂを特定する。ここで、入出力端子２１０Ｂは、上記選択した電力ルータ１００Ｂと接続される他の電力ルータ２００Ｂ内の入出力端子である。また、中央制御装置５２Ｂは、送電経路情報５２４３を参照し、入出力端子２１０Ｂの送電元が入出力端子１１０Ｂ及び１２０Ｂであることを特定する。そして、中央制御装置５２Ｂは、上記式（１）に基づいて、送電元ごとに内訳電力を算出する。
【０１１８】
例えば、中央制御装置５２Ｂは、送電元である入出力端子１１０Ｂについて、測定タグＭＴ３及びＭＴ４を参照し、式（１）により内訳電力”８．２ｋＷｈ”を算出する（図３４）。送電元である入出力端子１２０Ｂについても同様である。
【０１１９】
その後、ステップＳ４２へ戻り、未選択の電力ルータ２００Ｂが存在するため、ステップＳ４３へ進む。ここでは、ステップＳ４１及びＳ４５において入出力端子２２０Ｂ及び２１０Ｂの内訳情報が生成済みのため、中央制御装置５２Ｂは電力ルータ２００Ｂを選択する。
【０１２０】
続いて、中央制御装置５２Ｂは、選択された電力ルータ２００Ｂにおける出力端子である入出力端子２３０Ｂを特定する。そして、中央制御装置５２Ｂは、送電経路情報５２４３から入出力端子２３０Ｂの送電元が入出力端子１１０Ｂ、１２０Ｂ及び２２０Ｂであることを特定する。そこで、中央制御装置５２Ｂは、送電元である入出力端子１１０Ｂについて、測定タグＭＴ４及びＭＴ６を参照し、式（１）により内訳電力”７．５ｋＷｈ”を算出する（図３４）。送電元である入出力端子１２０Ｂ及び２２０Ｂについても同様である。
【０１２１】
入出力端子２３０Ｂの接続先の入力端子はなく（Ｓ４５）、未選択の電力ルータも存在しないため（Ｓ４２）、中央制御装置５２Ｂは、電力タグを生成する（Ｓ４６）。すなわち、中央制御装置５２Ｂは、第１の内訳情報及び第２の内訳情報に基づいて電力タグを生成する。尚、電力タグは、ステップＳ４１、Ｓ４４及びＳ４５において都度生成しても構わない。例えば、中央制御装置５２Ｂは、図３３及び図３４の各内訳情報に基づいて図３５に示す各電力タグＰＴ１〜ＰＴ１０を生成し、ハードディスク５２４に格納する。
【０１２２】
このように、本実施の形態２にかかる測定タグ、電力タグを用いることにより、電力ネットワークシステム１０Ｂ内を流れる電力に関する各種情報の管理が可能となる。例えば、測定時間、測定ポイント（電力ルータ及び入出力端子の位置）、計測値、付加情報等である。また、上述した内訳情報を用いても混合された電力の内訳を識別することが可能となる。そのため、中央制御装置５２Ｂは、内訳情報をハードディスク５２４に格納しても構わない。
【０１２３】
＜発明の実施の形態３＞
本実施の形態３は、上述した実施の形態２に改良を加えたものである。すなわち、本発明の実施の形態３にかかる中央制御装置は、中間入出力端部に関する異常が検出された場合、複数の電力ルータのうち当該異常が検出された入出力端部を用いずに送電先へ所定の電力と同等の電力を送電するための送電経路情報を再設定するものである。これにより、当初設定した送電経路通りに送電ができなくなっても迂回経路を経由して契約通りに電力を融通することができる。
【０１２４】
また、本発明の実施の形態３にかかる制御部は、測定タグのステータスを未確定として、中央制御装置へ当該測定タグを送信し、中央制御装置は、受信した測定タグに含まれる測定時間において、当該測定タグに対応する入出力端部に関する異常がない場合に、当該測定タグのステータスを確定として記憶装置に保存するものである。これにより、測定タグの信頼性を高めることができる。
【０１２５】
また、電力ルータ内の制御部は、電力を測定した入出力端子について測定時間帯に異常を検出した場合、測定タグのステータス属性に例えば、「異常（Ｃ，Ｔ）」等と設定してもよい。ここで、「Ｃ」は異常の原因として例えば、「停止」「電力不足」等を設定するとよい。また、「Ｔ」は異常発生の時間帯として例えば「１０：０１：３１−１０：０１：４７」等を設定するとよい。これにより、測定タグが有効な時間帯を管理することができる。
【０１２６】
さらに、中央制御装置が迂回経路である送電経路を再設定し、新たに電力が流れ始めた場合、当該迂回経路を形成する入出力端子から生成された測定タグのステータス属性に「復旧（Ｔ）」等と設定してもよい。ここで、「Ｔ」は迂回時の測定時間帯として例えば「１０：０１：５８−１０：１０：００」等を設定するとよい。
【０１２７】
＜その他の発明の実施の形態＞
尚、上述した実施の形態１における第１の送電元と第２の送電元については、例えば、第１の送電元を電力の取引契約の対象とし、第２の送電元は補助的な電力供給源としても構わない。つまり、実施の形態１では、電力ロスが無視できる場合に適用可能である。
【０１２８】
さらに、実施の形態１は、第２の送電元から電力が供給されなくても構わない。つまり、複数の電力ルータのうち一の電力ルータ内の一の入出力端部を第１の送電元とし、他の電力ルータ内の一の入出力端部を送電先とし、第１の送電元から送電先へ所定の電力の送電を行った際に、送電先において受電された電力に関する電力情報として、第１の送電元の識別情報と、所定の電力の送電経路中の電力ルータ内の入出力端部であって、当該第１の送電元及び当該送電先以外のものである中間入出力端部において受電された電力の測定値である中間測定値と、を含むようにしても構わない。
【０１２９】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【０１３０】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１３１】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１３２】
この出願は、２０１３年１月２５日に出願された日本出願特願２０１３−０１２１９７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  電力ネットワークシステム
１０Ａ  電力ネットワークシステム
１０Ｂ  電力ネットワークシステム
１１  基幹系統
１２  大規模発電所
２１  電力セル
２２  電力セル
２３  電力セル
２４  電力セル
３０  負荷
３１  家
３２  ビル
３３  太陽光発電パネル
３４  風力発電機
３５  電力貯蔵設備（蓄電池）
３５ａ  蓄電池
３５ｂ  蓄電池
４１  電力ルータ
４２  電力ルータ
４３  電力ルータ
４４  電力ルータ
５０  管理サーバ
５１  通信網
５２  中央制御装置
５２Ｂ  中央制御装置
５２１  ＣＰＵ
５２２  メモリ
５２３  通信部
５２４  ハードディスク
５２４１  電力送電制御プログラム
５２４２  入出力端子設定情報
５２４３  送電経路情報
５２４４  測定タグ
５２４５  電力タグ
５２４６  送受電取引契約情報
５２４７  対応関係管理情報
１００  （第１）電力ルータ
１０１  直流母線
１０２  平滑コンデンサー
１０３  電圧センサ
１１０  レグ
１１１  電力変換部
１１１Ｄ  帰還ダイオード
１１１Ｐ  逆並列回路
１１１Ｔ  サイリスタ
１１２  電流センサ
１１３  開閉器
１１４  電圧センサ
１１５  接続端子
１２０  レグ
１２１  電力変換部
１２２  電流センサ
１２３  開閉器
１２４  電圧センサ
１２５  接続端子
１３０  レグ
１３５  接続端子
１４０  レグ
１４５  接続端子
１５０  レグ
１５１  電力変換部
１５２  電流センサ
１５３  開閉器
１５４  電圧センサ
１５５  接続端子
１８０  記憶部
１８１  優先度テーブル
１９０  制御部
２００  第２電力ルータ
２０１  直流母線
２１０  第１レグ（自立レグ）
２２０  第２レグ（マスターレグ）
２３０  第３レグ
２４０  第４レグ
２５０  第５レグ
３００  第３電力ルータ
３０１  直流母線
３１０  指定電力送受電レグ
３２０  マスターレグ
４００  第４電力ルータ
４０１  直流母線
４１０  自立レグ
４２０  マスターレグ
５００  第５電力ルータ
５０１  直流母線
６００  第６電力ルータ
６０１  直流母線
ＢＬ  支線
１００Ａ  電力ルータ
１０１Ａ  直流母線
１１０Ａ  入出力端子
１２０Ａ  入出力端子
１９０Ａ  制御部
２００Ａ  電力ルータ
２０１Ａ  直流母線
２１０Ａ  入出力端子
２２０Ａ  入出力端子
２３０Ａ  入出力端子
２９０Ａ  制御部
１００Ｂ  電力ルータ
１０１Ｂ  直流母線
１１０Ｂ  入出力端子
１２０Ｂ  入出力端子
１３０Ｂ  入出力端子
１４０Ｂ  入出力端子
１９０Ｂ  制御部
２００Ｂ  電力ルータ
２０１Ｂ  直流母線
２１０Ｂ  入出力端子
２２０Ｂ  入出力端子
２３０Ｂ  入出力端子
２４０Ｂ  入出力端子
２９０Ｂ  制御部
Ｃ１〜Ｃ３  契約
ＳＴ１〜ＳＴ４  設定
ＲＴ１〜ＲＴ５  経路
ＭＴ１〜ＭＴ６  測定タグ
ＰＴ１〜ＰＴ１０  電力タグ
【図１】
2014115218.tif 000003
【図２】
2014115218.tif 000004
【図３】
2014115218.tif 000005
【図４】
2014115218.tif 000006
【図５】
2014115218.tif 000007
【図６】
2014115218.tif 000008
【図７】
2014115218.tif 000009
【図８】
2014115218.tif 000010
【図９】
2014115218.tif 000011
【図１０】
2014115218.tif 000012
【図１１】
2014115218.tif 000013
【図１２】
2014115218.tif 000014
【図１３】
2014115218.tif 000015
【図１４】
2014115218.tif 000016
【図１５】
2014115218.tif 000017
【図１６】
2014115218.tif 000018
【図１７】
2014115218.tif 000019
【図１８】
2014115218.tif 000020
【図１９】
2014115218.tif 000021
【図２０】
2014115218.tif 000022
【図２１】
2014115218.tif 000023
【図２２】
2014115218.tif 000024
【図２３】
2014115218.tif 000025
【図２４】
2014115218.tif 000026
【図２５】
2014115218.tif 000027
【図２６】
2014115218.tif 000028
【図２７】
2014115218.tif 000029
【図２８】
2014115218.tif 000030
【図２９】
2014115218.tif 000031
【図３０】
2014115218.tif 000032
【図３１】
2014115218.tif 000033
【図３２】
2014115218.tif 000034
【図３３】
2014115218.tif 000035
【図３４】
2014115218.tif 000036
【図３５】
2014115218.tif 000037
【図３６】
2014115218.tif 000038
【国際調査報告】
2014115218.tif 000039
2014115218.tif 000040
2014115218.tif 000041