(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷設備に電力を供給又は余剰電力を系統側に供給する発電装置と、
前記発電装置からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備に供給可能な蓄電池と、
外部装置から発電量の抑制指示を受信する制御部と、を含み、
前記制御部は、発電量の抑制指示によって指示された期間において、
前記蓄電池の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうちの余剰電力を前記蓄電池に充電する充電制御を実施し、
前記蓄電池の空き容量が前記所定値未満となっている場合、前記抑制指示に従った抑制制御を実施し、
前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、前記負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するよう制御する放電制御を実施し、かつ、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に、前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御とを交互に実行すること、
を特徴とする充放電制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御における放電終了閾値を上げていく請求項１の充放電制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御による蓄電池の充放電量を小さくしていく請求項１又は２の充放電制御システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御の期間を短くすることで、前記１サイクルの充放電制御による蓄電池の充放電量を小さくしていく請求項１から３いずれか一の充放電制御システム。
【請求項５】
さらに、前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、前記所定値を減少させていく請求項１から４いずれか一の充放電制御システム。
【請求項６】
さらに、前記負荷設備の消費電力の推移を格納した統計情報を記憶する消費電力記憶部を備え、
前記制御部は、
前記消費電力記憶部の前記統計情報を参照して、前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御を実行する請求項１から５いずれか一の充放電制御システム。
【請求項７】
発電装置における発電量の抑制指示と、蓄電池の状態を受信する通信部と、
前記抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうちの余剰電力を前記蓄電池に充電させる充電制御部と、
前記抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に応じて発電を抑制する発電制御部と、
前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するように放電させる放電制御部とを備え、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に、前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御とを交互に実行する制御装置。
【請求項８】
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御における放電終了閾値を上げていく請求項７の制御装置。
【請求項９】
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御による蓄電池の充放電量を小さくしていく請求項７又は８の制御装置。
【請求項１０】
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御の期間を短くすることで、前記１サイクルの充放電制御による蓄電池の充放電量を小さくしていく請求項７から９いずれか一の制御装置。
【請求項１１】
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、前記所定値を減少させていく請求項７から１０いずれか一の制御装置。
【請求項１２】
さらに、前記負荷設備の消費電力の推移を格納した統計情報を記憶する消費電力記憶部を備え、
前記消費電力記憶部の前記統計情報を参照して、前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御を実行する請求項７から１１いずれか一の制御装置。
【請求項１３】
前記蓄電池に配置され、前記蓄電池の充放電を制御する充電制御部として機能する請求項７から１２いずれか一の制御装置。
【請求項１４】
前記発電装置に配置され、前記発電装置の出力を制御するパワーコンディショニングシステムとして機能する請求項７から１３いずれか一の制御装置。
【請求項１５】
負荷設備に電力を供給又は余剰電力を系統側に供給する発電装置と、
前記発電装置からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備に供給可能な蓄電池と、
外部装置から発電量の抑制指示を受信する制御部と、
を含む充放電制御システムにおいて、
発電量の抑制指示によって指示された期間において、
前記蓄電池の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうちの余剰電力を前記蓄電池に充電する充電制御を実施し、
前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に従った抑制制御を実施し、
前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、前記負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するよう制御する放電制御を実施し、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に、前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう前記放電制御と前記充電制御とを交互に実行すること、
を特徴とする充放電制御方法。
【請求項１６】
負荷設備に電力を供給又は余剰電力を系統側に供給する発電装置と、
前記発電装置からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備に供給可能な蓄電池と、
外部装置から発電量の抑制指示を受信する制御部と、
を含む充放電制御システムを構成するコンピュータに、
発電量の抑制指示によって指示された期間において、
前記蓄電池の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうちの余剰電力を前記蓄電池に充電する充電制御を実施する処理と、
前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に従った抑制制御を実施する処理と、
前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、前記負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するよう制御する放電制御を実施する処理とを実行させ、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に、前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう前記放電制御を実施する処理と前記充電制御を実施する処理とを交互に実行すること、
を特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電制御システム、充放電制御方法及びプログラムに関し、特に、発電機の余剰電力を蓄える蓄電池の充放電制御を行う充放電制御システム、充放電制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、設置費用を少なくすることが出来るという独立型電力供給システムが開示されている。具体的には、同文献の独立型電力供給システムは、気象予測データを用いて前記負荷装置の需要予測データ及び前記自然エネルギー発電装置の発電出力予測データを計算し、前記需要予測データ及び前記発電出力予測データにより、前記蓄電池の最大充電電力を超えて前記蓄電池に充電されることが予測される場合には前記自然エネルギー発電装置からの発電出力を抑制し、前記需要予測データ及び前記発電出力データにより、前記蓄電池の最大放電電力を超えて前記蓄電池から放電されることが予測される場合には前記調整用負荷の消費電力を抑制する。特許文献１は、上記構成を採ることにより、別途ディーゼルエンジン等の調整用電源を設ける必要性や、蓄電装置の容量を大きくする必要性をなくすことで、設置費用が少なくなるとしている。
【０００３】
特許文献２に、電力系統における系統崩壊を抑制させ、かつ発電電力の有効活用が可能となるという太陽光発電システムが開示されている。同文献によると、この太陽光発電システムには、太陽光発電を行う太陽電池モジュール１と、発電電力を計測する計測ユニット５と、を有し、さらに、発電電力を消費可能な電気機器として、電力供給に応じて湯を沸かす電気温水器４が含まれる。そして、この太陽光発電システムは、出力抑制を指示する出力抑制情報を取得し、かつ電気温水器４が沸き上げ動作が可能と判断すると、計測ユニット５は、発電電力の出力抑制を解除するとともに、電気温水器４で使用させる使用電力を算出する。
【０００４】
非特許文献１、２に記載されているように近年、太陽光発電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ、ｓｏｌａｒ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓとも言う。以下、「ＰＶ」と記す）や風力に代表される再生可能エネルギーを用いた分散型電源（発電装置）の急増により、電力系統に逆潮流する余剰電力が増加し、電力系統が不安定となる問題が生じている。
【０００５】
現時点では、非特許文献１、２のように、１日単位での出力制御をベースに年間３０日の無償の出力制御が実施されているが、今後は、時間単位での出力抑制制御が検討されている。しかしながら、時間単位での出力抑制制御を実現するためには、非特許文献１のスライド１０ページのような前日夕方での連絡やカレンダー制御では対応できないという問題点がある。また非特許文献１によると、今後は家庭用等の小型太陽光発電設備も出力制御の対象となることが予定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１７６２３４号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０６９３７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】九州電力株式会社、平成２７年２月 “九州本土の再生可能エネルギー発電設備に対する接続申込みの回答再開に関するご説明資料”、［online］、［平成27年12月10日検索］、インターネット〈URL：http://www.kyuden.co.jp/library/pdf/notice/q27hfv5k.pdf〉
【非特許文献２】東北電力株式会社、平成２７年１月 “（別紙１）改正省令にもとづく再エネ発電設備の新たな出力制御ルールの適用の考え方”、［online］、［平成27年12月10日検索］、インターネット〈URL：http://www.tohoku-epco.co.jp/news/normal/__icsFiles/afieldfile/2015/01/23/1188918b1.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以下の分析は、本発明によって与えられたものである。上記のようなＰＶに対する出力抑制指示を受信したとしても、ＰＶ設置施設側の消費電力がＰＶ出力値を超える場合はＰＶの出力抑制を実施する必要がない。しかしながら、負荷消費と連動した発電制御をすることができないＰＶ設置施設では、負荷における消費電力が抑制指示適用後の発電電力を上回ると系統側から買電しなければならないという問題があった。
【０００９】
本発明は、発電機の出力抑制が実施される環境において、充放電制御システムの運用の効率化の向上に貢献することのできる充放電制御システム、充放電制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の視点によれば、負荷設備に電力を供給又は余剰電力を系統側に供給する発電装置と、前記発電装置からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備に供給可能な蓄電池と、外部装置から発電量の抑制指示を受信する制御部と、を含む充放電制御システムが提供される。より具体的には、前記制御部は、発電量の抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に従った抑制制御を実施し、前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、前記負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するよう制御する放電制御を実施する。
【００１１】
第２の視点によれば、発電装置における発電量の抑制指示と、蓄電池の状態を受信する通信部と、前記抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に応じて発電を抑制する発電制御部と、前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するように放電させる放電制御部とを備える制御装置が提供される。
【００１２】
第３の視点によれば、負荷設備に電力を供給又は余剰電力を系統側に供給する発電装置と、前記発電装置からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備に供給可能な蓄電池と、外部装置から発電量の抑制指示を受信する制御部と、を含む充放電制御システムにおいて、発電量の抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうちの余剰電力を前記蓄電池に充電する充電制御を実施し、前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に従った抑制制御を実施し、前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するよう制御する放電制御を実施する充放電制御方法が提供される。本方法は、上記発電装置、蓄電池、及び、制御部を含む充放電制御システムという、特定の機械に結びつけられている。
【００１３】
第４の視点によれば、負荷設備に電力を供給又は余剰電力を系統側に供給する発電装置と、前記発電装置からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備に供給可能な蓄電池と、外部装置から発電量の抑制指示を受信する制御部と、を含む充放電制御システムを構成するコンピュータに、発電量の抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうちの余剰電力を前記蓄電池に充電する充電制御を実施する処理と、前記蓄電池の空き容量が所定値未満となっている場合、前記抑制指示に従った抑制制御を実施する処理と、前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、前記蓄電池から前記負荷設備に電力を供給するよう制御する放電制御を実施する処理とを実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な（非トランジエントな）記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発電機の出力抑制が実施される環境において、充放電制御システムの運用の効率化の向上に貢献することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するための別の図である。
【図４】本発明の別の実施形態の構成を示す図である。
【図５】本発明の別の実施形態の構成を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の充放電制御システムの構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の充放電制御システムのＨＥＭＳの構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の充放電制御システムの動作を表した別の流れ図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態の充放電制御システムの抑制制御終了時の充電動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第５の実施形態の充放電制御システムのＨＥＭＳの構成例を示す機能ブロック図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するための図である。
【図２１】本発明に関連する参考例を説明するための図である。
【図２２】本発明に関連する参考例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００１７】
既存のＰＶに接続されたＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の中には、逆潮流を発生しない範囲で発電量を抑制することのできないものがある（逆に自己消費電力に合わせた出力調整機能を「負荷追従機能」という）。負荷追従機能を持たないこの種の太陽光発電設備では、出力抑制指示を受信した際に、本来自家消費分を賄うことができるのに、買電しなければならない状況が起こり得る。以下、そのようなＰＣＳを有する構成に好適に適用される充放電制御システムについて説明する。
【００１８】
本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、発電装置１００と、蓄電池２００と、制御装置３００と、負荷設備４００と、を含む充放電制御システムにて実現できる。より具体的には、発電装置１００は、負荷設備４００に電力を供給し、又は余剰電力を系統側に供給する。蓄電池２００は、前記発電装置１００からの余剰電力を蓄電し、又は、蓄電した電力を前記負荷設備４００に供給可能となっている。制御装置３００は、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を監視し、系統側の上位装置等の外部装置から発電量の抑制指示を受信する。
【００１９】
そして、前記制御装置３００は、図２に示すように、発電量の抑制指示によって指示された期間において、前記蓄電池２００の空き容量が所定値以上となっている場合、前記発電装置にて発電された電力のうち、負荷設備４００に供給する電力を除いた余剰電力を前記蓄電池に充電する充電制御を実施する（充電制御指示）。この結果、発電装置は出力抑制をせずに稼働することができる。以下、蓄電池２００の「空き容量」を以下のように定義する。
空き容量（単位Ａｈ）＝満充電容量（単位Ａｈ）×（１００−ＳＯＣ（％））／１００
なお、上記空き容量（単位Ａｈ）に代えて、空き容量（％）＝１００−ＳＯＣ（％）を用いることもできる。
【００２０】
一方、前記蓄電池２００の空き容量が所定値未満となっている場合、前記制御装置３００は、図３に示すように、前記抑制指示に従った抑制制御を実施する（抑制制御指示）。さらに、前記制御装置３００は、前記抑制指示に従った抑制制御を実施している期間において、前記抑制指示により抑制した後の発電量では前記負荷設備４００にて消費される電力を賄えない場合、即ち、負荷設備に供給する電力が前記抑制指示により抑制した電力を超える場合、蓄電池２００を、前記負荷設備４００に電力を供給するよう制御する放電制御を実施する（放電制御指示）。この結果、系統側から電力を購入せずに、抑制により生じた電力の不足分を蓄電池に貯めた電力で賄うことが可能となる。また、この放電制御により、蓄電池に空きが生じるので、次の充電制御を行うことが可能となる。
【００２１】
なお、上記した図１〜図３の例では、制御装置３００が、充放電制御システムの制御部として独立して配置されている例を挙げて説明したが、発電装置１００や蓄電池２００の制御部が、充放電制御システムの制御部として機能する構成も採用可能である。
【００２２】
例えば、図４に示すように、発電装置１００ａの制御部に上記制御装置３００相当の動作を行わせてもよい。この場合、発電装置１００ａは、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、自らの抑制制御の実施有無、及び、蓄電池２００への指示内容（充電制御又は放電制御）を判定することになる。
【００２３】
同様に、図５に示すように、蓄電池２００ａを内蔵した蓄電制御装置２１０ａに上記制御装置３００相当の動作を行わせてもよい。この場合も、蓄電制御装置２１０ａは、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、発電装置１００に対する抑制制御の指示の要否、及び、蓄電池２００への指示内容（充電制御又は放電制御）を判定することになる。
【００２４】
同様に、図６に示すように、制御装置３００ａをネットワーク上に配置した構成も採用可能である。このような制御装置３００ａは、物理的にネットワークに接続された物理サーバ等であってもよい。また、仮想化技術等を用いてネットワーク上に構築された仮想化サーバや仮想ネットワークファンクションを用いて、制御装置３００ａ相当のサービスを提供させることも可能である。
【００２５】
［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図７は、本発明の第１の実施形態の充放電制御システムの構成を示す図である。図７を参照すると、ＰＶ１２０と接続されたＰＣＳ１１０と、蓄電コントローラ２１０に接続された蓄電池２００と、ＨＥＭＳ３１０と、負荷設備４００と、を含む構成が示されている。
【００２６】
ＰＶ１２０は、Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ、ｓｏｌａｒ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ等とも呼ばれる機器であり、太陽光発電を行う。ＰＣＳ（パワーコンディショニングシステム）１１０は、ＰＶ１２０から出力される直流電力を交流電力に変換する機器である。ＰＣＳ１１０からの出力は、系統側、負荷設備４００又は蓄電池２００側に供給される。
【００２７】
蓄電コントローラ２１０は、蓄電池２００への充放電を制御する機器である。また、蓄電コントローラ２１０は、蓄電池２００の充電状態を監視し、ＨＥＭＳ３１０に対し、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）情報として、提供する。蓄電池２００は、リチウムイオン電池のほか、ニッケル水素電池、鉛電池、ナトリウム・硫黄電池等の各種の２次電池を用いることができる。また、蓄電池２００として、専用の蓄電池を用意しても良いが、電気自動車（ＥＶ）に搭載されている蓄電池や家庭用蓄電システムの蓄電池を利用することとしてもよい。
【００２８】
ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）３１０は、ＰＣＳ１１０、電力測定装置５００、蓄電コントローラ２１０に接続され、これらから提供される情報の表示、制御を行う機器である。なお、本実施形態では、家庭用のシステムを想定して、ＨＥＭＳとしているが、ＨＥＭＳ３１０は、設置場所に応じて、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）、あるいは、これらを総称するＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）に置き換えることができる。本実施形態におけるＨＥＭＳ３１０の動作の詳細は後に詳細に説明する。
【００２９】
負荷設備４００は、各種家電等の電力を消費する機器である。電力測定装置５００は、ＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）センサを含んで構成され、ＰＣＳ１１０の出力電力と負荷設備４００の消費電力をそれぞれ測定し、ＨＥＭＳ３１０に提供する。なお、負荷設備４００は、電力を熱エネルギーや位置エネルギーに変えて保存することのできるヒートポンプ利用機器であってもよい。
【００３０】
図８は、ＨＥＭＳ３１０の構成例を示す機能ブロック図である。図８を参照すると、ＨＥＭＳ３１０は、系統側装置通信部３１１と、充放電制御指示部３１２と、ＰＣＳ制御部３１３と、メータ監視部３１４と、を備えて構成されている。
【００３１】
系統側装置通信部３１１は、電力会社や広域機関（電力広域的運営推進機関）等の管理サーバと所定の方式で通信する。具体的には、系統側装置通信部３１１は、電力会社や広域機関の管理サーバから、電力の出力抑制指示を受信すると、その内容を、充放電制御指示部３１２に転送する。また、系統側装置通信部３１１は、管理サーバに対して、電力の出力抑制指示に対する応答メッセージ（Ａｃｋ）等を応答する動作を行う。
【００３２】
ＰＣＳ制御部３１３は、ＰＣＳ１１０と接続され、ＰＣＳの現在の状態情報を充放電制御指示部３１２に提供する。また、ＰＣＳ制御部３１３は、充放電制御指示部３１２から出力抑制指示を受け取ると、ＰＣＳ１１０に対し、その内容に従った出力抑制の実施を依頼する。
【００３３】
メータ監視部３１４は、電力測定装置５００から、ＰＣＳ１１０の出力電力と負荷設備４００の消費電力の差を受信し、充放電制御指示部３１２に提供する。
【００３４】
充放電制御指示部３１２は、これらＨＥＭＳ３１０の各部及び蓄電コントローラ２１０と接続され、充電制御部及び放電制御部として機能する。充放電制御指示部３１２は、系統側装置通信部３１１から電力の出力抑制指示を受信すると、次のように動作する。出力抑制指示による出力抑制が解かれるまでの期間、充放電制御指示部３１２は、蓄電コントローラ２１０から受信した蓄電池２００の充電状態と、メータ監視部３１４から受信したＰＣＳ１１０の出力電力と負荷設備４００の消費電力の差とに基づいて、蓄電コントローラ２１０への充放電指示、及び、ＰＣＳ１１０への出力抑制指示の要否を決定する。充放電制御指示部３１２は、前記決定内容に従って、（１）蓄電コントローラ２１０への充電制御指示（充電制御モード）、（２）ＰＣＳ１１０への出力抑制指示と必要に応じて蓄電コントローラ２１０への放電制御指示（抑制制御モード）のいずれかを実施する。
【００３５】
本実施形態における充放電制御指示部３１２の具体的な判断基準は以下のとおりとなる。
（１）蓄電池２００の充電状態が上側閾値Ｕ以下の場合で、ＰＶ出力が負荷設備４００の消費電力と蓄電池の最大充電電力を加えた値より小さい時は、充放電制御指示部３１２は、ＰＣＳ１１０側に出力抑制指示は出さずに、蓄電コントローラ２１０に対して、充電制御を指示する。これにより、抑制指示を受けた分の電力を負荷設備４００で消費したり蓄電池２００に充電したりすることで出力抑制に対応することができる。またここで、充電した電力は、出力抑制期間中やＰＶ１２０の発電が途絶える夜間に利用することが可能である。
【００３６】
（２）蓄電池２００の充電状態が上側閾値Ｕを超えている場合、充放電制御指示部３１２は、ＰＣＳ１１０側に出力抑制指示を指示する。これにより、蓄電池２００の充電状態が上側閾値Ｕを超えている場合、これ以上の充電を回避することが可能となる。さらに、この場合において、充放電制御指示部３１２は、出力抑制後のＰＣＳ１１０の出力電力と負荷設備４００の消費電力の差に応じて次の制御を行う。
【００３７】
（２−１）出力抑制後のＰＣＳ１１０の出力電力よりも負荷設備４００の消費電力が大きい場合、充放電制御指示部３１２は、蓄電コントローラ２１０に対して、放電制御を指示する。これにより、系統側から電力を調達しなくても、負荷設備４００の消費電力の不足分を賄うことが可能となる。また、この放電動作により、蓄電池２００の充電状態が下がり、下側閾値Ｌに近づくことになる。最終的に、蓄電池２００の充電状態が下側閾値Ｌ以下となれば、上記（１）の充電動作が再開される。このように、（２−１）の放電動作により、出力抑制制御中における複数回の充電動作が可能となる。
（２−２）負荷設備４００の消費電力が出力抑制後のＰＣＳ１１０の出力電力以下である場合、充放電制御指示部３１２は、蓄電コントローラ２１０に対し放電制御の指示を行わない。これは、抑制制御中の電力でも負荷設備４００の消費電力を賄うことができているためである。この場合、ＰＶが出力抑制を行いながら、それでも余剰電力が生じた場合に相当し、売電することができる。もちろん、負荷設備４００の消費電力が増えれば、上記（２−１）の条件が満たされ、放電制御が行われることになる。
【００３８】
なお、図１〜図７に示した制御装置３００ないしＨＥＭＳ３１０の各部（処理手段）は、これらの装置を構成するコンピュータのメモリに上記した各閾値を保持させて、そのハードウェアを用いて、上記した入力値と比較や指示の送信等の各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。
【００３９】
続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図９は、本発明の第１の実施形態の出力抑制指示を受信した充放電制御システムの動作を表した流れ図である。図９を参照すると、まず、ＨＥＭＳ３１０は、上側閾値Ｕ、下側閾値Ｌに所定の値を設定する（ステップＳ００１）。この上側閾値Ｕは充電停止の閾値として使用され、下側閾値Ｌは放電停止の閾値として使用される。
【００４０】
次に、ＨＥＭＳ３１０は、出力抑制指示による出力抑制期間が終了したか否かを確認する（ステップＳ００２）。ここで、出力抑制期間が終了している場合（ステップＳ００２のＮｏ）、通常の運転状態に戻ることになる。
【００４１】
一方、出力抑制期間中である場合（ステップＳ００２のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、ＰＶ１２０の出力電力Ｐが負荷設備４００の消費電力Ｙ未満であるか否かを確認する（ステップＳ００３）。前記確認の結果、出力電力Ｐが負荷設備４００の消費電力Ｙ未満である場合（ステップＳ００３のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、系統からの買電又は蓄電池の放電により負荷設備４００に電力を供給する制御を行う（ステップＳ００７）。
【００４２】
一方、ステップＳ００３の確認の結果、出力電力Ｐが負荷設備４００の消費電力Ｙ以上である場合（ステップＳ００３のＮｏ）、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の上側閾値Ｕ以下であるか否かを確認する（ステップＳ００４）。ここで、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の上側閾値Ｕを超えている場合（ステップＳ００４のＮｏ）、ＨＥＭＳ３１０は、ステップＳ００８に進み、ＰＶ１２０の出力抑制を実施する。
【００４３】
一方、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の上側閾値Ｕ以下である場合（ステップＳ００４のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、前記負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ未満であるか否かを確認する（ステップＳ００５）。ここで、前記負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ未満である場合（ステップＳ００５のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、図１０の充放電制御を実施する（図１０のサブルーチンＳへ）。なお、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ未満である状態とは、換言すると、蓄電池２００自体は充電可能な状態であるが、その充電可能電力を超える余剰電力が発生している状態ということができる。
【００４４】
一方、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ以上となっている場合、即ち、Ｙ≦Ｐ≦Ｙ＋Ｚｍが成立する場合、ＨＥＭＳ３１０は、余剰電力による蓄電池２００への充電制御を実施する（ステップＳ００６）。例えば、出力抑制指示の内容がＰＶ１２０の定格発電量１０ｋＷの７０％で出力することを指示するものであり、ＰＶ１２０が定格の８割の８ｋＷで出力中、かつ、負荷設備４００の消費電力が６ｋＷである場合、２ｋＷ分を蓄電池２００に充電する制御を実施することになる。これにより、ＰＶ１２０の出力抑制を行わずに、蓄電池２００に２ｋＷ分を充電し、６ｋＷ分を負荷設備４００で消費させることで、抑制が達成される。
【００４５】
一方、ステップＳ００４で蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の上側閾値Ｕを超えている場合（ステップＳ００４のＮｏ）、ＨＥＭＳ３１０は、出力抑制モードに遷移し、ＰＣＳ１１０を介してＰＶ１２０の出力抑制制御を実施する（ステップＳ００８）。出力抑制モードにおいても、ＨＥＭＳ３１０は、出力抑制指示による出力抑制期間が終了したか否かを確認する（ステップＳ００９）。ここで、出力抑制期間が終了している場合（ステップＳ００９のＮｏ）、通常の運転状態に戻ることになる。
【００４６】
一方、出力抑制期間中である場合（ステップＳ００９のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、抑制後のＰＶ１２０の出力電力Ｘと、負荷設備４００の消費電力Ｙとを比較する（ステップＳ０１０）。前記抑制後のＰＶ１２０の出力電力Ｘが負荷設備４００の消費電力Ｙ未満である場合、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００の放電制御を実施し、負荷設備４００の消費電力Ｙに不足する電力を供給する（ステップＳ０１１）。
【００４７】
一方、前記抑制後のＰＶ１２０の出力電力Ｘが負荷設備４００の消費電力Ｙ以上となる場合、出力抑制に従いつつ、なお余剰電力があることになるので、系統への売電制御が行われる（ステップＳ０１２）。
【００４８】
次に、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の下側閾値Ｌ以下であるか否かを確認する（ステップＳ０１３）。蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の下側閾値Ｌを超えている場合、放電の余力があるので、ＨＥＭＳ３１０は、ステップＳ００９に戻って出力抑制モードを継続する。
【００４９】
一方、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の下側閾値Ｌ以下である場合、ＨＥＭＳ３１０は、放電ルーチンから抜けて、ステップＳ００２に戻る。即ち、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が下側閾値Ｌを下回ったため、出力抑制時における蓄電池の放電による負荷への供給を停止し、抑制指示期間中であれば、再度、ＰＶ１２０の出力電力Ｐと負荷設備４００の消費電力Ｙに応じた制御を再開する。
【００５０】
次に、前記ステップＳ００５で、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ未満である場合、即ち、蓄電池２００自体は充電可能な状態であるが、その充電可能電力を超える余剰電力が発生している場合のＨＥＭＳ３１０の動作（図９のサブルーチンＳ）について説明する。
【００５１】
図１０は、図９のサブルーチンＳ以降の動作を表した流れ図である。図１０を参照すると、まず、ＨＥＭＳ３１０は、ＰＣＳ１１０を介してＰＶ１２０の出力抑制制御を実施する（ステップＳ５００）。次に、ＨＥＭＳ３１０は、抑制後のＰＶ１２０の出力電力Ｘと、負荷設備４００の消費電力Ｙとを比較する（ステップＳ５０１）。前記抑制後のＰＶ１２０の出力電力Ｘが負荷設備４００の消費電力Ｙ未満である場合（ステップＳ５０１のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、出力抑制期間中であるか否かを判断する（ステップＳ５０２）。ＨＥＭＳ３１０は、出力抑制期間外である場合、通常運転に復帰する。
【００５２】
ステップＳ５０２で、出力抑制期間中であると判定した場合、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００の放電制御又は系統側から供給を受ける（買電）を行う（ステップＳ５０３）。次に、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の下側閾値Ｌ以下であるか否かを確認する（ステップＳ５０４）。蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の下側閾値Ｌを超えている場合、放電の余力があるので、ＨＥＭＳ３１０は、ステップＳ５０１に戻る。また、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が所定の下側閾値Ｌ以下である場合、これ以上の放電は不要であるので、サブルーチンＭへと進み図９のステップＳ００２に戻る。
【００５３】
一方、前記ステップＳ５０２で、前記抑制後のＰＶ１２０の出力電力Ｘが負荷設備４００の消費電力Ｙ以上となる場合、ＨＥＭＳ３１０は、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和よりも、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘの方が大きいか否かを確認する（ステップＳ５０５）。ここでＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘが、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和を超えている場合、負荷設備４００と充電を行ってもなお、余剰電力があることになる。この場合、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００に充電しながら、系統側へ売電を行う（ステップＳ５０６）。
【００５４】
一方、前記ステップＳ５０５で、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘが、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和以下であった場合、ＨＥＭＳ３１０は、蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍと、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘとを比較する（ステップＳ５０７）。前記比較の結果、蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍが、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘ未満である場合、ＨＥＭＳ３１０は、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘの余剰電力で蓄電池２００への充電を行う（ステップＳ５０８）。
【００５５】
一方、前記ステップＳ５０７で、蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍが、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力Ｘ以上となっている場合、ＨＥＭＳ３１０は、ＰＶ１２０の抑制中の出力電力ＸをＺｍまで引き上げて、その余剰電力で蓄電池２００への充電を行う（ステップＳ５０９）。
【００５６】
図１１は、上記したＨＥＭＳ３１０による充放電処理を説明するためのタイミングチャートである。図１１の例では、上段のグラフに示すように、抑制指示受信後、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕ以下であったため、直ちに充電制御が行われている。図１１の下段に示すように、この間、出力抑制は行われず、ＰＣＳ１１０は１００％の出力で運転されている。図１１のこの期間における負荷消費電力を示す線（一点鎖線）と、太陽光発電電力の示す線とに挟まれた領域の面積が抑制を回避した発電量に相当する。
【００５７】
上記充電制御により、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕを超えるとなると、ＰＶ１２０の出力の抑制が開始される。図１１の例では、その直後の一定期間、負荷設備４００の消費電力ＹがＰＶ１２０の出力電力Ｘ以下であったため、放電制御は行われず、売電が行われている（図１１の上段「放電不可」の区間参照）。図１１のこの期間における負荷消費電力を示す線（一点鎖線）と、太陽光発電電力の示す線とに挟まれた領域の面積は、売電可能な電力を示している。
【００５８】
その後、負荷設備４００の消費電力Ｙが、ＰＶ１２０の出力電力Ｘを上回ったため、蓄電池２００の放電制御が行われている（図１１の上段グラフの「放電」）。図１１の例では、その後、一旦放電が中止された後に再び放電制御が行われている。最終的に、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が下側閾値Ｌ以下となった段階で、再び充電制御が実行されている。その後は、出力抑制指示による出力抑制期間が終了するまで、同様に充電制御と放電制御が繰り返される。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、充電制御と放電制御が繰り返される。これにより、出力抑制期間中、図２２のように継続して出力抑制を行うのではなく、適宜発電を行って蓄電池２００に充電することで、買電する電力を減らすことができる。
【００６０】
（参考例）
本実施形態のような充電制御と放電制御を行わないケースを参考例として説明する。図２１は、上記ＰＶへの出力抑制指示を受けることがある太陽光発電設備における発電量、負荷消費、電力収支の関係を表した図である。図中の太陽光発電出力が、負荷消費を上回る部分が余剰電力、即ち、売電可能な電力を示している。図２１の例では、時刻ｔ１以降、発電量が増大し、余剰電力が生じている。その後、正午を経て日没に近づくに従い、発電量が減少する一方で、負荷消費が増大し、時刻ｔ２以降、電力の不足が発生し、系統側から電力を調達しなければならない状態となっている。
【００６１】
このような太陽光発電設備において、例えば、図２２に示すように、午前９時〜１５時の間に出力を４０％（定格出力を１００％とする）に抑える抑制制御を受けた場合、９時から時刻ｔ３までは、発電量が負荷消費電力を上回っているため、売電することが可能である。続く、時刻ｔ３〜時刻ｔ２の間になると負荷消費量が抑制指示適用後の発電量を上回っている。本来この期間は、出力を４０％に抑える必要はなく、負荷消費が抑制指示適用後の発電量を上回っている分は発電してもよいはずである。しかしながら、逆潮流を発生しない範囲で発電量を抑制する機能を持たない場合、発電設備に対する出力指示値は４０％に維持される。この結果、この種の太陽光発電設備では、時刻ｔ３〜時刻ｔ２の期間においても、系統側から買電しなければならない状況に陥っている。このように、負荷消費と連動した発電制御をすることができない太陽光発電設備では、本来外部から電力を購入しなくてもよい期間においても外部から電力を購入しなければならないことが起こり得る。同様の事情は太陽光発電に限らず、その他再生可能エネルギーを用いた発電設備においても起こり得る。
【００６２】
一方、上記のように本実施形態によれば、出力抑制を指示された期間においても充電制御と放電制御が繰り返される。この結果、出力抑制指示を受けた場合であっても、経済的な運転を行うことが可能となっている。
【００６３】
なお、ＰＶ１２０による発電は日中に限られており、夜間は、蓄電池２００から必要な電力を取り出すことが経済的である。このことに鑑みると、夕方の時点で、蓄電池２００が満充電状態になっていることが好ましい。また、出力抑制期間終了時点で蓄電池がちょうど満充電になっていることは、蓄電池を有効に使ってＰＶ余剰電力を蓄電したことを意味している。一方で、本実施形態では、充電制御と放電制御を繰り返すため、タイミングによっては、満充電状態になる前に、ＰＶ１２０の出力電力が０になってしまう場合が考えられる。夕方の時点で蓄電池２００を満充電状態にするには、図１２に示すように、最後の充電制御で満充電状態になるように、一定の時刻で、強制的に充電制御モードに遷移するようＨＥＭＳ３１０を動作させることが考えられる。またあるいは、午後一定時刻以降は、蓄電池２００が満充電状態に維持されるように、ＨＥＭＳ３１０に、放電制御を抑止させることでもよい。
【００６４】
［第２の実施形態］
続いて、上記下側閾値Ｌを低い値から高い値に増やしていくことで、夕方の時点で、蓄電池２００が満充電状態に近い状態になるようにした第２の実施形態について説明する。基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態との相違点は、閾値によるＨＥＭＳ３１０の動作のみであるので、以下、その動作上の相違点を中心に説明する。
【００６５】
図１３は、本発明の第２の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。本実施形態では、抑制指示を受信すると、まず、ＨＥＭＳ３１０は、下側閾値Ｌ、上側閾値Ｕに所定の初期値（例えば、下側閾値Ｌとして満充電状態を１００％としたときの充電量２０％、上側閾値Ｕとして充電量８０％）を設定する（ステップＳ１０１）。その後の動作は第１の実施形態と同様であり、まず、出力抑制期間中であり、かつ、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕ以下である場合（ステップＳ００４のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ以上となっていること等を条件に蓄電池２００の充電を開始する。
【００６６】
前記充電制御により蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕを超えると、ＨＥＭＳ３１０は、抑制制御モードに遷移し、発電量の抑制指示を開始する（図１３のステップＳ００８）。その後、ＨＥＭＳ３１０は、ＰＣＳ１１０の出力電力Ｘよりも、負荷設備４００の消費電力Ｙの方が大きい場合（ステップＳ０１０のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は負荷設備の消費電力を賄い得る量の放電制御を実施する（ステップＳ０１１）。第１の実施形態と異なるのは、ＰＶ出力抑制指示期間中の放電ルーチン終了後に、前記下側閾値Ｌに所定値を加算していく点である（ステップＳ０１４）。これにより、第１の実施形態と比較して、２回目以降の充電制御が次第に早く開始されることになる。但し、下側閾値Ｌが所定の上限値（例えば、８０％）に到った場合、ステップＳ０１４における加算は不要である。
【００６７】
図１４は、上記下側閾値Ｌを次第に上げていく第２の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。図１４を参照すると、初回の充電動作から放電動作の前半までは第１の実施形態と同様である。しかし、ＰＶ出力抑制指示期間中の放電ルーチン終了後に、下側閾値Ｌが加算されていくので（図１４では、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と表している）、２回目の充電は、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）がＬ２（Ｌ２＞Ｌ１）になった時点で開始されている。同様に、３回目の充電は、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）がＬ３（Ｌ３＞Ｌ２）になった時点で開始されることになる。
【００６８】
このように充放電動作を繰り返す第２の実施形態によれば、図１２に示すような「最後の充電制御」を行わなくとも、抑制指示終了時に蓄電池２００を満充電状態に近い状態にすることが可能となる。もちろん、第２の実施形態においても図１２に示すような「最後の充電制御」を行うようにしてもよい。この場合においても、第２の実施形態によれば、充放電動作を繰り返すうちに蓄電池が満充電状態に近づいていくので「最後の充電制御」の所要期間を短くすることができるという効果がある。また、「最後の充電制御」に代えて、午後一定時刻以降は、蓄電池２００が満充電状態に維持されるように、ＨＥＭＳ３１０に、放電制御を抑止させることでもよい。
【００６９】
［第３の実施形態］
続いて、上記放電制御の期間を短くしていくことで、夕方の時点で、蓄電池２００が満充電状態に近い状態になるようにした第３の実施形態について説明する。基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態との相違点は、ＨＥＭＳ３１０における放電制御の継続期間を短くしていくようにした点である。以下、その動作上の相違点を中心に説明する。
【００７０】
図１５は、本発明の第３の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。図１５を参照すると、まず、ＨＥＭＳ３１０は、放電制御期間Ｔｘ、上側閾値Ｕに所定の初期値（放電制御期間Ｔｘとしては、例えば、数十分）を設定する（ステップＳ３０１）。以降、第１、第２の実施形態と同様に、ＨＥＭＳ３１０は、出力抑制期間中であり、かつ、蓄電池２００が充電可能状態である場合（ステップＳ００４のＹｅｓ）、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ以上となっていること等を条件に蓄電池２００の充電を開始する。
【００７１】
前記充電制御により蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕを超えると、ＨＥＭＳ３１０は、抑制制御モードに遷移し（ステップＳ３０８−１）、タイマーＴｙに、前記放電制御期間Ｔｘをセットした上で（ステップＳ３０８−２）、発電量の抑制指示を開始する。その後、ＨＥＭＳ３１０は、タイマーＴｙに、所定値αを減算していく（ステップＳ３１３；Ｔｙ＝Ｔｙ−α）。次に、ＨＥＭＳ３１０は、第１、第２の実施形態と異なるのは、放電制御中に、前記タイマーＴｙの値が０以下になった場合に、放電制御を終了する点である（ステップＳ３１４）。さらに、ＨＥＭＳ３１０は、ＰＶ出力抑制指示期間中の放電ルーチン終了後に、放電制御期間Ｔｘから所定時間βを減算し、放電期間を短くしていく。これにより、第１の実施形態と比較して、放電制御の期間が次第に短く設定されることになる。
【００７２】
図１６は、上記放電制御期間を次第に短くしていく第３の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。図１６を参照すると、初回の充電動作から放電動作の前半までは第１の実施形態と同様である。しかし、系統への売電中に、放電可能期間ｔ１に達してしまったため、充電制御モードに遷移している。さらに、２回目以降の放電は、より短い放電可能期間ｔ２（ｔ２＜ｔ１）が経過した時点で終了している。
【００７３】
このように充放電動作を繰り返す第３の実施形態によれば、下側閾値Ｌの操作を行わなくとも、抑制指示終了時に蓄電池２００を満充電状態に近い状態にすることが可能となる。もちろん、第３の実施形態においても図１１に示すような「最後の充電制御」を行うようにしてもよい。この場合においても、第３の実施形態によれば、充放電動作を繰り返すうちに蓄電池が満充電状態に近づいていくので「最後の充電制御」の所要期間を短くすることができるという効果がある。また、本実施形態においても「最後の充電制御」に代えて、午後一定時刻以降は、蓄電池２００が満充電状態に維持されるように、ＨＥＭＳ３１０に、放電制御を抑止させることでもよい。
【００７４】
また、上記した例は、放電制御期間に上限を設け、次第に短くするものとして説明したが、充電制御期間に上限を設け次第に短くすることでも同様の効果を得ることができる。
【００７５】
［第４の実施形態］
続いて、上記２つ閾値Ｌ、Ｕをそれぞれ低い値から高い値に増やしていくことで、夕方の時点で、蓄電池２００が満充電状態に近い状態になるようにした第４の実施形態について説明する。基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態との相違点は、閾値によるＨＥＭＳ３１０の動作のみであるので、以下、その動作上の相違点を中心に説明する。
【００７６】
図１７は、本発明の第４の実施形態の充放電制御システムの動作を表した流れ図である。図１７を参照すると、まず、ＨＥＭＳ３１０は、上側閾値Ｕ及び下側閾値Ｌに所定の初期値（例えば、Ｕとして充電量６０％、Ｌとして１０％）を設定する（ステップＳ４０１）。その後の動作は第２の実施形態と同様であり、まず、出力抑制期間中であり、かつ、蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕ以下である場合（ステップＳ００４のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は、負荷設備４００の消費電力Ｙと蓄電池２００の最大充電電力Ｚｍとの和が、ＰＶ１２０の出力電力Ｐ以上となっていること等を条件に蓄電池２００の充電を開始する。
【００７７】
前記充電制御により蓄電池２００の充電状態（ＳＯＣ）が上側閾値Ｕを超えると、ＨＥＭＳ３１０は、抑制制御モードに遷移し、発電量の抑制指示を開始し、ＰＣＳ１１０の出力電力Ｘよりも、負荷設備４００の消費電力Ｙの方が大きい場合（ステップＳ０１０のＹｅｓ）、ＨＥＭＳ３１０は負荷設備の消費電力を賄い得る量の放電制御を実施する（ステップＳ０１１）。第１の実施形態と異なるのは、ＰＶ出力抑制指示期間中の放電ルーチン終了後に、上側閾値Ｕ及び下側閾値Ｌが所定の上限値（例えば上限閾値Ｌｍ、Ｕｍ）に達する等の加算終了条件が成立するまで（ステップＳ４１４）、前記上側閾値Ｕ及び下側閾値Ｌに所定値を加算していく点である（ステップＳ４１５）。なお、それぞれの閾値に加算する値は同じであっても、異なる値であってもよい。また、一定の値を加算するのではなく、充放電回数が増えるに従って、その増加幅を変えるようにしてもよい。これにより、第１の実施形態と比較して短いサイクルの充放電を繰り返しながら、次第に蓄電池２００の充電量が増えていくような制御が実施されることになる。
【００７８】
図１８は、上記上側閾値Ｕ及び下側閾値Ｌを次第に上げていく第４の実施形態の充放電制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。図１８を参照すると、１サイクルの充電動作は第１の実施形態と比較して短い期間となっている。その後、充放電を繰り返していくにしたがい、上側閾値Ｕ及び下側閾値Ｌが加算されていくので、蓄電池２００の充電量が増えていくことになる。
【００７９】
このように充放電動作を繰り返す第４の実施形態によれば、図１２に示すような「最後の充電制御」を行わなくとも、抑制指示終了時に蓄電池２００を満充電状態に近い状態にすることが可能となる。もちろん、第４の実施形態においても図１２に示すような「最後の充電制御」を行うようにしてもよい。この場合においても、第２の実施形態によれば、充放電動作を繰り返すうちに蓄電池が満充電状態に近づいていくので「最後の充電制御」の所要期間を短くすることができるという効果がある。また、「最後の充電制御」に代えて、午後一定時刻以降は、蓄電池２００が満充電状態に維持されるように、ＨＥＭＳ３１０に、放電制御を抑止させることでもよい。
【００８０】
また、第４の実施形態では、上記２つの閾値Ｌ、Ｕをそれぞれ低い値から高い値に増やしていくものとして説明したが、上側閾値Ｕだけを増やしていく変形構成も採用可能である。
【００８１】
［第５の実施形態］
上記第２〜第４の実施形態では、充放電を切り替える閾値を変えることで、蓄電池２００を満充電に近い状態にすることとしたが、例えば、ＨＥＭＳ３１０側で、負荷設備４００の消費電力の変化を推測可能であれば、よりきめ細かな制御を行うことができる。
【００８２】
図１９は、本発明の第５の実施形態の充放電制御システムのＨＥＭＳの構成例を示す機能ブロック図である。図８に示した第１の実施形態のＨＥＭＳ３１０と異なるのは、ＨＥＭＳ３１０ａ内に、前記負荷設備の消費電力の推移を格納した統計情報を記憶する消費電力記憶部３１５が追加されている点である。
【００８３】
本実施形態のＨＥＭＳ３１０は、前記消費電力記憶部３１５の前記統計情報を参照して、前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御を実行する。例えば、毎日午後の特定の時間帯に家族の帰宅等により負荷設備４００の消費電力が急増することが判明している場合、本実施形態のＨＥＭＳ３１０ａは、最後の充電制御を実行する時間を早め、その後満充電状態になっても放電処理を抑止する制御を行う。
【００８４】
このようにすれば、より確実に、出力抑制制御の終了時に、蓄電池２００を満充電状態にすることが可能となる。
【００８５】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、メッセージの表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。例えば、第１、第２、第４の実施形態による閾値の変更と、第３の実施形態の放電制御期間の変更を組み合わせて実施することも可能である。またさらに、第２〜４の実施形態に、第５の実施形態の消費電力記憶部３１５を用いた充放電制御を組み合わせることも可能である。
【００８６】
また、上記した実施形態では、発電装置が太陽光発電装置を想定した例を挙げて説明したが、本発明は、風力、水力、潮汐、地熱等の再生可能エネルギーにて発電を行う発電装置やこれらが混在する構成を備える場合にも同様に適用することが可能である。
【００８７】
また、上記した実施形態の蓄電池に加えて、ヒートポンプ利用機器等を接続してもよい。この場合、蓄電池２００が満充電状態になっても、ヒートポンプ利用機器にて、抑制すべき電力の全部又は一部を熱エネルギーや位置エネルギーに変えて保存することができる。これにより、夜間等のエネルギー需要に応えることができる。
【００８８】
最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点による充放電制御システム参照）
［第２の形態］
第１の形態の充放電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に、前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御とを交互に実行する充放電制御システム。
［第３の形態］
第２の形態の充放電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御における放電終了閾値を上げていく充放電制御システム。
［第４の形態］
第２又は第３の形態の充放電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御による蓄電池の充放電量を小さくしていく充放電制御システム。
［第５の形態］
第３の形態の充放電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、１サイクルの充放電制御の期間を短くすることで、前記１サイクルの充放電制御による蓄電池の充放電量を小さくしていく充放電制御システム。
［第６の形態］
さらに、前記制御部は、
前記発電量の抑制指示による抑制期間の終期に近付くに従い、前記所定値を減少させていく充放電制御システム。
［第７の形態］
第１〜第５の形態の充放電制御システムにおいて、
さらに、前記負荷設備の消費電力の推移を格納した統計情報を記憶する消費電力記憶部を備え、
前記制御部は、
前記消費電力記憶部の前記統計情報を参照して、前記発電量の抑制指示による抑制期間の終了時に前記蓄電池が所定の満充電状態となるよう放電制御と充電制御を実行する充放電制御システム。
［第８の形態］
（上記第２の視点による制御装置参照）
［第９の形態］
（上記第３の視点による充放電制御方法参照）
［第１０の形態］
（上記第４の視点によるコンピュータプログラム参照）
なお、上記第８〜第１０の形態は、第１の形態と同様に、第２〜第７の形態に展開することが可能である。
【００８９】
なお、上記の特許文献および非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００９０】
１００、１００ａ  発電装置
１１０  ＰＣＳ（パワーコンディショニングシステム）
１２０  ＰＶ
２００、２００ａ  蓄電池
２１０  蓄電コントローラ
２１０ａ  蓄電制御装置
３００、３００ａ  制御装置
３１０、３１０ａ  ＨＥＭＳ
３１１  系統側装置通信部
３１２  充放電制御指示部
３１３  ＰＣＳ制御部
３１４  メータ監視部
３１５  消費電力記憶部
４００  負荷設備
５００  電力測定装置
【図１】
0006746935.tif 000002
【図２】
0006746935.tif 000003
【図３】
0006746935.tif 000004
【図４】
0006746935.tif 000005
【図５】
0006746935.tif 000006
【図６】
0006746935.tif 000007
【図７】
0006746935.tif 000008
【図８】
0006746935.tif 000009
【図９】
0006746935.tif 000010
【図１０】
0006746935.tif 000011
【図１１】
0006746935.tif 000012
【図１２】
0006746935.tif 000013
【図１３】
0006746935.tif 000014
【図１４】
0006746935.tif 000015
【図１５】
0006746935.tif 000016
【図１６】
0006746935.tif 000017
【図１７】
0006746935.tif 000018
【図１８】
0006746935.tif 000019
【図１９】
0006746935.tif 000020
【図２０】
0006746935.tif 000021
【図２１】
0006746935.tif 000022
【図２２】
0006746935.tif 000023