(57)【要約】【課題】需要家による使用電力量を調整して、電力系統内の需給バランスを維持する。【解決手段】実施形態によれば、電力系統需給制御システムは、電力系統の複数の需要家のそれぞれの使用電力量を計測する需要家使用電力計測手段と、複数の需要家による使用電力量の合計値に基づいて、需要家による使用電力量の調整の必要の有無を判断し、調整の必要があると判断した場合の使用電力量の調整量を算出する系統監視制御手段と、算出した使用電力量の調整量に基づいて複数の需要家による使用電力量を調整する制御を行なう制御手段とをもつ。【選択図】      図１
2013247691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の複数の需要家のそれぞれの使用電力量を計測する需要家使用電力計測手段と、
前記需要家使用電力計測手段により計測した前記複数の需要家による使用電力量の合計値に基づいて、前記需要家による使用電力量の調整の必要の有無を判断し、調整の必要があると判断した場合の使用電力量の調整量を算出する系統監視制御手段と
前記系統監視制御手段により算出した使用電力量の調整量に基づいて、前記複数の需要家による使用電力量を調整する制御を行なう制御手段と
を備えたことを特徴とする電力系統需給制御システム。
【請求項２】
前記需要家使用電力計測手段により計測した前記複数の需要家のそれぞれの使用電力量の情報を取得して、前記電力系統内の複数の需要家による使用電力量の合計値を算出する計測データ管理手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電力系統需給制御システム。
【請求項３】
前記系統監視制御手段は、
前記需要家使用電力計測手段により計測した、前記複数の需要家による使用電力量の合計値を取得する総需要取得手段と、
前記総需要取得手段により取得した前記複数の需要家による使用電力量の合計値に基づいて、前記複数の需要家による将来の使用電力量の予測値を算出する総需要予測手段と、
前記総需要予測手段により算出した前記複数の需要家の将来の使用電力量の予測値に基づいて、前記需要家による使用電力量を調整するか否かを判断し、調整すると判断した場合の前記使用電力量の調整量を決定する調整量決定手段と
を有することを特徴とする請求項２に記載の電力系統需給制御システム。
【請求項４】
前記系統監視制御手段は、
前記需要家使用電力計測手段により取得した、前記複数の需要家による使用電力量の合計値を取得する総需要取得手段と、
前記総需要取得手段により取得した前記複数の需要家による使用電力量の合計値に基づいて、前記複数の需要家による将来の使用電力量の予測値を算出する総需要予測手段と、
前記総需要予測手段により算出した前記複数の需要家の将来の使用電力予測値と、前記電力系統の所定の構成情報とを用いて前記電力系統の潮流計算を行なうことで、前記電力系統内の任意の箇所の電圧予測値を算出する電圧予測値算出手段と、
前記電圧予測値算出手段により算出した電圧予測値に基づいて、前記需要家による使用電力量を調整するか否かを判断し、調整すると判断した場合の前記使用電力量の調整量を決定する調整量決定手段と
を有することを特徴とする請求項２に記載の電力系統需給制御システム。
【請求項５】
前記計測データ管理手段は、
前記需要家使用電力計測手段により計測した前記複数の需要家のそれぞれの使用電力量の情報を任意の周期で取得する需要家データ取得手段と、
前記需要家データ取得手段により取得した前記複数の需要家のそれぞれの使用電力量の情報に基づいて、所定の複数の需要家による使用電力量の合計値を算出する使用電力合計値算出手段と、
前記使用電力合計値算出手段により算出した前記所定の複数の需要家による使用電力量の合計値を前記系統監視制御手段へ発信する需要家データ発信手段と、
前記系統監視制御手段により算出した、前記所定の複数の需要家による使用電力量の調整量の情報を受信する調整量受信手段と、
前記調整量受信手段により受信した、前記所定の複数の需要家による使用電力量の調整量に基づいて、前記複数の需要家のそれぞれについての使用電力量の調整量配分値を策定する調整量配分手段と
を有することを特徴とする請求項２に記載の電力系統需給制御システム。
【請求項６】
電力系統の複数の需要家のそれぞれの使用電力量を計測し、この計測した複数の需要家による使用電力量の合計値に基づいて、前記需要家による使用電力量の調整の必要の有無を判断し、調整の必要があると判断した場合の使用電力量の調整量を算出し、
前記算出した使用電力量の調整量に基づいて、前記複数の需要家による使用電力量を調整する制御を行なう
ことを特徴とする電力系統需給制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、外部の電力系統と連系線で接続した小規模な電力系統、あるいは、独立した小規模な電力系統において、これら小規模な電力系統の電力需給を調整するシステムおよび電力系統需給調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力系統内の需給調整は、電力系統内の消費電力量や制御できない発電装置の供給電力量が変化すると、電力系統内の制御可能な発電供給装置の供給電力量を調整して電力系統内の需給バランスを維持している。
【０００３】
しかしながら、電力系統内の消費電力量や制御できない発電装置の供給電力量が変化した際、制御可能な発電供給装置の供給電力調整のみでは対応しきれない場合がある。
【０００４】
そこで、需要家側の消費電力量を調整したり、需要家の蓄電装置を使って電力系統内の需給調整を行なったりする技術が提案されている。
【０００５】
第１の例として、管轄地域内の電力供給量が過剰である場合には、電力需要家の負荷機器のうち電源の投入可能な切中の所定の負荷機器を選択して電源を投入することで負荷量を増やして電力供給の過剰を解消させ、電力供給量が不足している場合には、電力需要家の負荷機器のうち電源の遮断可能な入中の所定の負荷機器を選択して電源を遮断することで負荷量減らして電力供給の不足を解消させるものがある。  
また、第２の例として、需要家に備えられた二次電池を含む電力系統内の全ての二次電池を用いて電力系統内を効率的に制御するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０３９５９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７３３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、需要家内に備えられた需要家所有の負荷設備や発電設備を、外部の監視制御装置から直接制御するには、系統監視制御装置の運用側と需要家側の間で予めネゴシエーションを行ったり特別な契約を行ったりする必要がある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、需要家による使用電力量を調整して、電力系統内の需給バランスを維持することが可能になる電力系統需給調整システムおよび電力系統需給調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、電力系統需給調整システムは、電力系統の複数の需要家のそれぞれの使用電力量を計測する需要家使用電力計測手段と、前記需要家使用電力計測手段により計測した前記複数の需要家による使用電力量の合計値に基づいて、前記需要家による使用電力量の調整の必要の有無を判断し、調整の必要があると判断した場合の使用電力量の調整量を算出する系統監視制御手段と、前記系統監視制御手段により算出した使用電力量の調整量に基づいて、前記複数の需要家による使用電力量を調整する制御を行なう制御手段とをもつ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、需要家による使用電力量を調整して、電力系統内の需給バランスを維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態における電力系統需給調整システムの構成例を示す図。
【図２】第１の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャート。
【図３】第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の機能構成例を示すブロック図。
【図４】第２の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の総需要予測部による予測結果の一例を示す図。
【図６】第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の調整量決定部による調整実施判定の形態を表形式で示す図。
【図７】第３の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の機能構成例を示すブロック図。
【図８】第３の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態における電力系統需給調整システムによる潮流計算の概念の一例を示す図。
【図１０】第３の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の電圧予測値判定部による使用電力量の調整の形態を表形式で示す図。
【図１１】第４の実施形態における電力系統需給調整システムの計測データ管理装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１２】第４の実施形態における電力系統需給調整システムの計測データ管理装置により監視するグルーピング情報の一例を表形式で示す図。
【図１３】第４の実施形態における電力系統調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。  
図１は、第１の実施形態における電力需給系統調整システムの構成例を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、第１の実施形態における電力系統需給調整システムは、外部の電力系統１、この電力系統１に対して連系線で接続した小規模電力系統２、この小規模電力系統２内に接続される分散型電源３１〜３ｎ、小規模電力系統２内に接続される機器である需要家４１〜４ｍ、需要家使用電力計測装置（ＳＭ：Smart Meter）５１〜５ｍ、系統監視制御装置６、計測データ管理装置７を含む。
【００１４】
このように構成された本実施形態における電力系統需給調整システムは、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、需要家４１〜４ｍの各々に１対１で設けられる。以下、必要に応じて、需要家４１〜４ｍを単に需要家４と称し、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを単に需要家使用電力計測装置５と称する。
【００１５】
需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、通信回線網を介して計測データ管理装置７に接続される。計測データ管理装置７は、通信回線網を介して系統監視制御装置６に接続される。
【００１６】
本実施形態では、計測データ管理装置７により需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを設ける需要家４１〜４ｍの使用電力の合計を算出して、系統監視制御装置６により将来の総需要予測値を算出した上で、この総需要予測値に基づいて需要家４１〜４ｍの使用電力量を調整することを特徴とする。
【００１７】
図２は、第１の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、対応して設けられる需要家４１〜４ｍの使用電力量を計測して、この計測して得た使用電力量計測値を内部メモリに保持する（ステップＳ１）。
【００１８】
計測データ管理装置７は、通信回線網を利用して、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家４１〜４ｍの使用電力量計測値を取得する（ステップＳ２）。  
更に、計測データ管理装置７は、ステップＳ２で需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから取得した各需要家４１〜４ｍの使用電力量計測値を合計し、全需要家の使用電力合計値である総需要値を算出する（ステップＳ３）。
【００１９】
計測データ管理装置７は、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家の使用電力量計測値を新たに取得するまでの間は、前述のようにステップＳ３で算出した総需要値を内部メモリに保持する。
【００２０】
計測データ管理装置７は、新たに需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家の使用電力量計測値を取得した場合には、内部メモリに保持している総需要値を、新たに取得した各需要家の使用電力量計測値に基づいて算出した総需要値に更新して、これを内部メモリに保持する。
【００２１】
系統監視制御装置６は、計測データ管理装置７にアクセスして、この計測データ管理装置７に保持されている総需要値を、通信回線網を利用して取得する（ステップＳ４）。  
更に系統監視制御装置６は、計測データ管理装置７から取得した総需要値を用いて、将来、例えば数十分先あるいは数時間先などの総需要予測値を算出する（ステップＳ５）。
【００２２】
系統監視制御装置６は、ステップＳ５で算出した総需要予測値に基づいて、将来の総需要を調整するべきか否かを判断する（ステップＳ６）。例えば、系統監視制御装置６は、ステップＳ５で算出した総需要予測値が、分散型電源３１〜３ｎのうちの出力制御可能な分散型電源の供給可能上限値の合計値（＝総供給可能量）を上回る場合、あるいは当該総供給可能量に近い場合には、将来の総需要を調整するべきと判断する。
【００２３】
系統監視制御装置６は、総需要を調整するべきと判断した場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、総需要の調整量を算出し、この算出した調整量の情報を、通信回線網を介して計測データ管理装置７へ伝送する（ステップＳ７）。
【００２４】
計測データ管理装置７は、系統監視制御装置６から伝送された総需要調整量を受け取る。  
そして、計測データ管理装置７は、系統監視制御装置６から受け取った総需要調整量に基づいて、各需要家に対する使用電力の調整要求量を算出し、この算出した、各需要家４に対する使用電力調整要求量の情報を、通信回線網を用いて需要家使用電力計測装置５１〜５ｍへ発信する（ステップＳ８）。
【００２５】
需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、ステップＳ８で計測データ管理装置７から通信回線網を用いて発信された使用電力調整要求量の情報を受け取り、この使用電力調整要求量に基づいて、需要家４１〜４ｍ内の使用電力量を調整する（ステップＳ９）。
【００２６】
例えば、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、計測データ管理装置７から使用電力調整要求量を受け取ると、所定の電力使用機器を直接停止したり、需要家内の使用電力量をコントロールするための図示しない装置に対して、使用電力調整要求量の情報を伝送したりすることにより、需要家４１〜４ｍ内の使用電力量が使用電力調整要求量となるよう作用させる。これにより、系統監視制御装置６により算出した使用電力量の調整量に基づいて、複数の需要家による使用電力量を調整する制御を行なうことができる。
【００２７】
以上説明したように、第１の実施形態における電力系統需給調整システムによれば、計測データ管理装置７により需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを設ける需要家４１〜４ｍの使用電力の合計を算出して、系統監視制御装置６により将来の総需要予測値を算出した上で、この総需要予測値に基づいて需要家４１〜４ｍの使用電力量を調整するので、小規模電力系統内の需給バランスを保つために需要家の使用電力量を調整するデマンドレスポンスが実現可能となる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態における電力系統需給調整システムの構成のうち第１の実施形態で説明した部分と同一部分の説明は省略する。  
この第２の実施形態は、第１の実施形態で説明した系統監視制御装置６による動作をより詳細化したものである。  
図３は、第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図３に示すように、第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置６は、内部メモリである記憶装置６０、総需要取得部６１、総需要予測部６２、調整量決定部６３、調整量発信部６４を有する。記憶装置６０は、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体である。
【００２９】
図４は、第２の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、対応して設けられる需要家４１〜４ｍの使用電力量を計測して、この計測して得た使用電力量計測値を内部メモリに保持する（ステップＳ２１）。
【００３０】
計測データ管理装置７は、通信回線網を利用して、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家４１〜４ｍの使用電力量計測値を取得する（ステップＳ２２）。  
更に、計測データ管理装置７は、ステップＳ２で需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから取得した各需要家４１〜４ｍの使用電力量計測値を合計し、全需要家の使用電力合計値である総需要値を算出する（ステップＳ２３）。
【００３１】
計測データ管理装置７は、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家の使用電力量計測値を新たに取得するまでの間は、前述のようにステップＳ２３で算出した総需要値を内部メモリに保持する。ここまでの動作は第１の実施形態と同様である。
【００３２】
そして、系統監視制御装置６の総需要取得部６１は、任意の周期で通信回線網を介して計測データ管理装置７にアクセスして、この計測データ管理装置７に保持される総需要値を、通信回線網を利用して取得する（ステップＳ２４）。  
具体的には、総需要取得部６１は、例えば、TCP/IPプロトコルを用いた通信により１０分周期あるいは３０分周期あるいは６０分周期などで計測データ管理装置７にアクセスして、この計測データ管理装置７に保持されている総需要値を取得する。
【００３３】
総需要取得部６１は、ステップＳ２４で取得した総需要値を総需要予測部６２へ伝達する。  
図５は、第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の総需要予測部による予測結果の一例を示す図である。  
総需要予測部６２は、総需要取得部６１から伝達された現在の総需要値を用いて、図５に示すような、将来の総需要予測値を算出する（ステップＳ２５）。
【００３４】
例えば、総需要予測部６２は、前回伝達された、図５に示したような現在からＮ分前の総需要値を記憶装置６０に保持しておき、前回の総需要値と今回の総需要値とから線形補間して得た、図５に示したような現在からＮ分後の総需要値を将来の総需要予測値として求める。あるいは、総需要予測部６２は、過去数十分や過去数時間分の総需要値を記憶装置６０に保持しておき、回帰分析により将来の総需要予測値を求めてもよい。
【００３５】
また、総需要予測部６２は、需要家使用電力計測装置５を備えていない需要家４がある場合、この需要家４の使用電力量予測値を、例えば過去の実績調査値や需要家使用電力計測装置５を備えた需要家４の平均値などにより推定する機能と、この推定した、需要家使用電力計測装置５を備えていない需要家４の使用電力量予測値を、ステップＳ２５で算出した総需要予測値に加算する機能とを備えている。
【００３６】
これにより、総需要予測部６２は、需要家使用電力計測装置５を備えた需要家４と需要家使用電力計測装置５を備えない需要家４との将来の総需要予測値を求めることができる。
【００３７】
そして、総需要予測部６２は、ステップＳ２５で算出した将来の総需要予測値を調整量決定部６３へ伝達する。  
図６は、第２の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の調整量決定部による調整実施判定テーブルの一例を示す図である。  
調整量決定部６３は、図６に示すような調整実施判定テーブルを記憶装置６０に保持している。この調整実施判定テーブルは、将来の総需要予測値と所定のしきい値との比較により、需要家４の使用電力量を調整すべきか否かおよび、その調整量を決定するためのテーブルである。図６に示したテーブル例では、しきい値ａとしきい値ｂとの関係は、しきい値ａ＜しきい値ｂである。図６に示した調整要求量（−Ａ％、−Ｂ％）は、需要家の現在の使用電力量値あるいは需要家の電力使用予測値を基準（１００％）などとする。
【００３８】
図６に示したテーブル例では、調整要求量Ａ％の絶対値と調整要求量Ｂ％の絶対値との関係は、Ａ＜Ｂである。また、図６に示したテーブル例では、負値の調整要求量は、使用電力量を減らす要求であることを意味する。
【００３９】
調整量決定部６３は、将来の総需要予測値を総需要予測部６２から受け取ると、記憶装置６０から調整実施判定テーブルを読み出す（ステップＳ２６）。  
調整量決定部６３は、ステップＳ２１で読み出した調整実施判定テーブルと、総需要予測部６２から伝達された総需要予測値とに基づいて、需要家４の使用電力量を調整すべきか否かを判断し（ステップＳ２７）、調整すべきと判断した場合には需要家４の使用電力量の調整量を決定する。
【００４０】
調整量決定部６３は、総需要予測値＜しきい値ａの場合には、図６に示した調整実施判定テーブルに従って、需要家４の使用電力量の調整を要求しないと判断する。  
また、調整量決定部６３は、総需要予測値≧しきい値ａの場合には、図６に示した調整実施判定テーブルに従って、需要家４の使用電力量の調整を要求すると判断するとともに、需要家４の使用電力量の調整要求量を−Ａ％に決定する。  
また、調整量決定部６３は、総需要予測値≧しきい値ｂの場合には、図６に示した調整実施判定テーブルに従って、需要家４の使用電力量の調整を要求すると判断するとともに、需要家４の使用電力量の調整要求量を−Ｂ％に決定する。
【００４１】
調整量決定部６３は、前述のように決定した調整要求量を調整量発信部６４へ伝達する。調整量発信部６４は、調整量決定部６３から伝達された調整要求量を通信回線網を介して計測データ管理装置７へ伝送する（ステップＳ２８）。 
具体的には、調整量発信部６４は、例えば、TCP/IPプロトコルを用いた通信により１０分周期あるいは３０分周期あるいは６０分周期などで計測データ管理装置７へ調整要求量を伝送する。
【００４２】
以降、第１の実施形態と同様に、計測データ管理装置７は、系統監視制御装置６から通信回線網を用いて伝送された総需要調整量を受け取る。  
そして、計測データ管理装置７は、系統監視制御装置６から受け取った総需要調整量に基づいて、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを備える各需要家４１〜４ｍに対する使用電力の調整要求量を算出し、この算出した、各需要家４１〜４ｍに対する使用電力調整要求量の情報を、通信回線網を用いて需要家使用電力計測装置５１〜５ｍへ発信する（ステップＳ２９）。
【００４３】
需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、ステップＳ２９で計測データ管理装置７から通信回線網を用いて発信された使用電力調整要求量の情報を受け取り、この使用電力調整要求量に基づいて、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを備える需要家４１〜４ｍ内の使用電力量を調整する（ステップＳ３０）。
【００４４】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、計測データ管理装置７により需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを設ける需要家４１〜４ｍの使用電力の合計を算出して、系統監視制御装置６の総需要予測部６２により将来の総需要予測値を算出し、調整量決定部６３により、需要家４１〜４ｍの使用電力量の調整量を算出するので、第１の実施形態と同様に、需要家への使用電力調整要求（デマンドレスポンス）の実施を自動的に判断・発信することが可能となる。
【００４５】
また、この第２の実施形態では、系統監視制御装置６の総需要予測部６２は、需要家使用電力計測装置５を備えた需要家４と需要家使用電力計測装置５を備えない需要家４との将来の総需要予測値を求めることもできるので、需要家４の全てが需要家使用電力計測装置５を備えていなくとも、これらの需要家４の将来の総需要予測値を算出できるので、需要家への使用電力調整要求の精度を向上させることができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。  
図７は、第３の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図７に示すように、第３の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置６は、第２の実施形態で説明した記憶装置６０、総需要取得部６１、総需要予測部６２、調整量発信部６４に加え、第２の実施形態で説明した調整量決定部６３に代わる構成要素として、電圧予測値算出部６５、調整量決定部６６を有する。調整量決定部６６は、電圧予測値算出部６５で求めた電圧予測値を基に需要家４の使用電力量の調整量を算出する。
【００４７】
前述した第２の実施形態では、系統監視制御装置６は、需要家４の将来の総需要予測値に基づいて、需要家４の使用電力量の調整量を決定したが、この第３の実施形態では、系統監視制御装置６は、需要家４の将来の総需要予測値に基づいて、対象電力系統である小規模電力系統２の母線の電圧予測値を算出し、この電圧予測値に基づいて、需要家４の使用電力量の調整量を決定することを特徴としている。
【００４８】
図８は、第３の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャートである。  
図９は、第３の実施形態における電力系統需給調整システムによる潮流計算の概念の一例を示す図である。  
まず、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、対応して設けられる需要家４１〜４ｍの使用電力量を計測して、この計測して得た使用電力量計測値を内部メモリに保持する（ステップＳ４１）。
【００４９】
計測データ管理装置７は、通信回線網を利用して、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家４１〜４ｍの使用電力量計測値を取得する（ステップＳ４２）。  
更に、計測データ管理装置７は、ステップＳ４２で需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから取得した各需要家４１〜４ｍの使用電力量計測値を合計し、全需要家の使用電力合計値である総需要値を算出する（ステップＳ４３）。
【００５０】
本実施形態では、計測データ管理装置７は、需要家４の電力の需要値を、図９（ａ）に示すように、対象電力系統内の３地点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に分けて、地点Ｘに対応する需要家ｘ１〜ｘｌの需要合計値（＝Ｘの需要量）、地点Ｙに対応する需要家ｙ１〜ｙｍの需要合計値（＝Ｙの需要量）、地点Ｚに対応する需要家ｚ１〜ｚｎの需要合計値（＝Ｚの需要量）をそれぞれ算出する。
【００５１】
計測データ管理装置７は、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから各需要家の使用電力量計測値を新たに取得するまでの間は、前述のようにステップＳ４３で算出したＸ，Ｙ，Ｚの総需要値を内部メモリに保持する。ここまでの動作は第１の実施形態と同様である。
【００５２】
そして、系統監視制御装置６の総需要取得部６１は、任意の周期で通信回線網を介して計測データ管理装置７にアクセスして、この計測データ管理装置７に保持される地点Ｘ，Ｙ，Ｚの総需要値を、通信回線網を利用して取得する（ステップＳ４４）。
【００５３】
総需要取得部６１は、ステップＳ４４で取得したＸ，Ｙ，Ｚの総需要値を総需要予測部６２へ伝達する。  
そして、総需要予測部６２は、総需要取得部６１から伝達された現在の地点Ｘ，Ｙ，Ｚの総需要値を用いて、Ｘ，Ｙ，Ｚの将来の総需要予測値を、前回の地点Ｘ，Ｙ，Ｚの総需要値と今回の地点Ｘ，Ｙ，Ｚの総需要値の線形補間や、過去数十分や過去数時間分の総需要値からの回帰分析などにより算出し、この算出した地点Ｘ，Ｙ，Ｚの将来の総需要予測値を電圧予測値算出部６５へ伝達する（ステップＳ４５）。
【００５４】
電圧予測値算出部６５は、総需要予測部６２から伝達された地点Ｘ，Ｙ，Ｚの将来の総需要予測値を記憶装置６０に保持する。  
また、電圧予測値算出部６５は、対象電力系統を構成する送電線や変圧器などのインピーダンス情報を記憶装置６０に保持している。
【００５５】
そして、電圧予測値算出部６５は、対象電力系統を構成する送電線や変圧器などのインピーダンス情報を読み出す（ステップＳ４６）。そして、電圧予測値算出部６５は、総需要予測部６２から伝達されて保持している、地点Ｘ，Ｙ，Ｚの将来の総需要予測値と、インピーダンス情報とを用いて対象電力系統内の潮流計算を行い、対象電力系統内の母線ａ，母線ｂ，母線ｃのそれぞれの電圧予測値を算出する（ステップＳ４７）。図９（ａ）に示すように、母線ａは地点Ｘに対応する母線であり、母線ｂは地点Ｙに対応する母線であり、母線ｃは地点Ｚに対応する母線である。
【００５６】
つまり、電圧予測値算出部６５は、図９（ｂ）に示すように、地点Ｘの将来の総需要予測値とインピーダンス情報とを用いて潮流計算を行なって母線ａの電圧予測値を算出し、地点Ｙの将来の総需要予測値とインピーダンス情報とを用いて潮流計算を行なって母線ｂの電圧予測値を算出し、地点Ｚの将来の総需要予測値とインピーダンス情報とを用いて潮流計算を行なって母線ｃの電圧予測値を算出する。
【００５７】
図１０は、第３の実施形態における電力系統需給調整システムの系統監視制御装置の電圧予測値判定部による使用電力量の調整のための調整実施判定テーブルの一例を示す図である。
【００５８】
この調整実施判定テーブルは、対象電力系統の各地点の電圧予測値と所定のしきい値との比較により、需要家４の使用電力量を調整すべきか否かおよび、その調整量を決定するためのテーブルである。図１０に示した負値の調整要求量は、使用電力を減らす要求であることを意味する。また、図１０に示した正値の調整要求量は、使用電力を増やす要求であることを意味する。また、図１０に示したグループＸは、地点Ｘに対応する需要家ｘ１〜ｘｌでなるグループを指し、グループＹは、地点Ｙに対応する需要家ｙ１〜ｙｍでなるグループを指し、グループＺは、地点Ｚに対応する需要家ｚ１〜ｚｎでなるグループを指す。
【００５９】
電圧予測値算出部６５は、ステップＳ３７で算出した、母線ａ，母線ｂ，母線ｃのそれぞれの将来の電圧予測値を調整量決定部６６へ伝達する。  
調整量決定部６６は、図１０に示した調整実施判定テーブルを読み出し（ステップＳ４８）、この調整実施判定テーブルと、電圧予測値算出部６５から伝達された電圧予測値とに基づいて、需要家の使用電力量を調整すべきか否かを判断し（ステップＳ４９）、調整すべきと判断した場合には調整量を決定する。
【００６０】
図１０に示したテーブルの例では、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの１段目の条件に示すように、母線ａ電圧予測値がグループＸ用のしきい値ａ〜しきい値ｂの範囲内であって、かつ、母線ｂ電圧予測値がグループＹ用のしきい値ａ〜しきい値ｂの範囲内であって、かつ、母線ｃ電圧予測値がグループＺ用のしきい値ａ〜しきい値ｂの範囲内である場合には、全てのグループにおいて需要家の使用電力調整を要求しないと判断する。
【００６１】
また、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの２段目の条件に示すように、母線ａ電圧予測値≦グループＸ用しきい値ａの場合には、グループＸの需要家に対して使用電力調整を要求すると判断するとともに、グループＸの需要家の使用電力量の調整要求量を−Ａ％に決定する。
【００６２】
また、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの３段目の条件に示すように、グループＸ用しきい値ｂ≦母線ａ電圧予測値の場合には、グループＸの需要家に対して使用電力調整を要求すると判断するとともにグループＸの需要家の使用電力量の調整要求量を＋Ｂ％に決定する。
【００６３】
また、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの４段目の条件に示すように、母線ｂ電圧予測値≦グループＹ用しきい値ａの場合には、グループＹの需要家に対して使用電力調整を要求すると判断するとともに、グループＹの需要家の使用電力量の調整要求量を−Ｃ％に決定する。
【００６４】
また、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの５段目の条件に示すように、グループＹ用しきい値ｂ≦母線ｂ電圧予測値の場合には、グループＹの需要家に対して使用電力調整を要求すると判断するとともに、グループＹの需要家の使用電力量の調整要求量を＋Ｄ％に決定する。
【００６５】
また、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの６段目の条件に示すように、母線ｃ電圧予測値≦グループＺ用しきい値ａの場合にはグループＺの需要家に対して使用電力調整を要求すると判断するとともに、グループＺの需要家の使用電力量の調整要求量を−Ｅ％に決定する。
【００６６】
また、調整量決定部６６は、図１０に示したテーブルの７段目の条件に示すように、グループＺ用しきい値ｂ≦母線ｃ電圧予測値の場合にはグループＺの需要家に対して使用電力調整を要求すると判断するとともにグループＺの需要家の使用電力量の調整要求量を＋Ｆ％に決定する。
【００６７】
なお、調整要求量（−Ａ％、＋Ｂ％、−Ｃ％、＋Ｄ％、−Ｅ％、＋Ｆ％）は、需要家の現在の使用電力量値あるいは需要家の電力使用予測値を基準（１００％）などとする。
【００６８】
調整量決定部６６は、調整要求を行うと判断した場合には調整要求量を調整量発信部６４へ伝達する。
【００６９】
調整量発信部６４は、調整量決定部６６から伝達された調整要求量を、通信回線網を介して計測データ管理装置７へ伝送する（ステップＳ５０）。  
具体的には、調整量発信部６４は、例えば、TCP/IPプロトコルを用いた通信により１０分周期あるいは３０分周期あるいは６０分周期などで通信回線網を介して計測データ管理装置７へ調整要求量を送信する。
【００７０】
以降、第１の実施形態と同様に、計測データ管理装置７は、系統監視制御装置６から通信回線網を用いて伝送された総需要調整量を受け取る。  
そして、計測データ管理装置７は、系統監視制御装置６から受け取った総需要調整量に基づいて、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを備える各需要家４１〜４ｍに対する使用電力の調整要求量を算出し、この算出した、各需要家４１〜４ｍに対する使用電力調整要求量の情報を、通信回線網を用いて需要家使用電力計測装置５１〜５ｍへ発信する（ステップＳ５１）。
【００７１】
需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、ステップＳ５１で計測データ管理装置７から通信回線網を用いて発信された使用電力調整要求量の情報を受け取り、この使用電力調整要求量に基づいて、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを備える需要家４１〜４ｍ内の使用電力量を調整する（ステップＳ５２）。
【００７２】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、計測データ管理装置７により需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを設ける需要家４１〜４ｍの使用電力の合計を算出して、系統監視制御装置６の総需要予測部６２により対象電力系統の複数箇所の将来の総需要予測値を算出し、電圧予測値算出部６５により当該複数箇所の電圧予測値を算出して、調整量決定部６３により、需要家４１〜４ｍの使用電力量の調整量を算出するので、第１の実施形態と同様に、需要家への使用電力調整要求（デマンドレスポンス）の実施を自動的に判断・発信することが可能となり、さらに、第１の実施形態と比較して、需要家の使用電力量の調整量をより精度よく決定することができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。  
図１１は、第４の実施形態における電力系統需給調整システムの計測データ管理装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図１１に示すように、第４の実施形態における電力系統需給調整システムの計測データ管理装置７は、内部メモリである記憶装置７０、需要家データ取得部７１、使用電力合計値算出部７２、需要家データ発信部７３を有する。記憶装置７０は、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体である。
【００７４】
需要家データ取得部７１は、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから個々の需要家の使用電力量の値を取得する。使用電力合計値算出部７２は、需要家データ取得部７１で取得した各需要家の使用電力量の合計値を算出する。需要家データ発信部７３は、使用電力合計値算出部７２で算出した需要家の使用電力合計値を系統監視制御装置６へ伝達する。
【００７５】
また、図１１に示すように、計測データ管理装置７は、調整量受信部７４、調整量配分部７５、配分調整量発信部７６をさらに有する。  
調整量受信部７４は、系統監視制御装置６から需要家４のグループ単位で発信される使用電力調整指令および使用電力調整量を受信する。  
調整量配分部７５は、調整量受信部７４で受信した、需要家４のグループ単位の需要家使用電力調整指令および調整量についての個々の需要家への配分量を策定する。  
配分調整量発信部７６は、調整量配分部７５により個々の需要家に対して配分量が策定された使用電力調整指令および調整量の情報を個々の需要家４に対応する需要家使用電力計測装置５１〜５ｍへ発信する。
【００７６】
図１２は、第４の実施形態における電力系統需給調整システムの計測データ管理装置により監視するグルーピング情報の一例を表形式で示す図である。  
図１３は、第４の実施形態における電力系統需給調整システムによる動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、対応して設けられる需要家４１〜４ｍの使用電力量を計測して、この計測して得た使用電力量計測値を内部メモリに保持する（ステップＳ６１）。
【００７７】
計測データ管理装置７の需要家データ取得部７１は、対象系統内の個々の需要家端に備え付けられている需要家使用電力計測装置５１〜５ｍに通信回線網を介してアクセスして、需要家使用電力データの取得要求を行なう。
【００７８】
需要家使用電力計測装置５１〜５ｍは、需要家データ取得部７１からの取得要求があると、保持しているデータを需要家データ取得部７１に伝送する。このようにして、計測データ管理装置７は、使用電力庁計測値を取得する（ステップＳ６２）。
【００７９】
なお、需要家データ取得部７１から需要家使用電力計測装置５１〜５ｍへのデータ取得要求、および需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから需要家データ取得部７１へのデータ伝送は、例えばTCP/IPプロトコルを用いた通信手段などによる。
【００８０】
需要家データ取得部７１は、ステップＳ６２で需要家使用電力計測装置５１〜５ｍから取得した需要家の使用電力データを使用電力合計値算出部７２へ伝達する。  
使用電力合計値算出部７２は、各需要家がどのグループに属するかの対応付けを行なって、個々の需要家をグルーピングするための、図１２に示したグルーピング情報を記憶装置７０に予め保持している。  
使用電力合計値算出部７２は、このグルーピング情報を記憶装置７０から読み出し（ステップＳ６３）、需要家データ取得部７１から伝達された各需要家の使用電力量をグルーピング情報に基づいて同一のグループ毎に合算することで、グループ毎の総需要値を算出して記憶装置７０に保持する（ステップＳ６４）。
【００８１】
使用電力合計値算出部７２は、ステップＳ６４で算出したグループ毎の総需要値を需要家データ発信部７３へ伝達する。  
なお、使用電力合計値算出部７２は、ステップＳ６４で算出したグループ毎の総需要値を、需要家データ取得部７１が新たに各需要家の使用電力量計測値を取得するまで記憶装置７０に保持する。
【００８２】
需要家データ発信部７３は、使用電力合計値算出部７２から伝達されたグループ毎の総需要値を記憶装置７０に保持し、系統監視制御装置６から要求があった場合に、この保持しているグループ毎の総需要値を通信回線網を介して系統監視制御装置６へ伝送する。
【００８３】
系統監視制御装置６へのデータ伝送は、例えばTCP/IPプロトコルを用いた通信手段などによる。
【００８４】
系統監視制御装置６は、計測データ管理装置７にアクセスして、この計測データ管理装置７に保持されているグループ毎の総需要値を、通信回線網を利用して取得する（ステップＳ６５）。  
更に、系統監視制御装置６は、計測データ管理装置７から取得したグループ毎の総需要値を用いて、将来、例えば数十分先あるいは数時間先などの、グループ毎の将来の総需要予測値を算出する（ステップＳ６６）。
【００８５】
系統監視制御装置６は、ステップＳ６６で算出したグループ毎の将来の総需要予測値に基づいて、将来の総需要を調整するべきか否かをグループ毎に判断する（ステップＳ６７）。例えば、系統監視制御装置６は、ステップＳ６６で算出した各グループのうちいずれかのグループの将来の総需要予測値が、分散型電源３１〜３ｎのうち当該グループについて出力制御可能な分散型電源の供給可能上限値の合計値（＝総供給可能量）を上回る場合、あるいは当該総供給可能量に近い場合には、当該グループについて将来の総需要を調整するべきと判断する。
【００８６】
系統監視制御装置６は、あるグループについて総需要を調整するべきと判断した場合には（ステップＳ６７のＹＥＳ）、この当該グループについて総需要の調整量を算出し、各グループのうち総需要の調整が必要なグループについて総需要の調整量を算出すると、この算出した、グループ毎の調整量の情報を、通信回線網を介して計測データ管理装置７へ伝送する（ステップＳ６８）。
【００８７】
そして、計測データ管理装置７の調整量受信部７４は、系統監視制御装置６から通信回線網を介して伝送された、グループ毎の使用電力調整量を受信し、この受信した、グループ毎の使用電力調整量の情報を調整量配分部７５へ伝達する。
【００８８】
調整量配分部７５は、調整量受信部７４から受信した、グループ毎の使用電力調整量に基づいて、記憶装置７０に記憶されるグルーピング情報で示される各グループに属する個々の需要家に対する使用電力調整量を策定する（ステップＳ６９）。
【００８９】
具体的には、調整量配分部７５は、例えば、グループに属する需要家軒数で按分して配分したり、グループに属する全需要家の契約電力比率で配分したりするなどして、グループに対する合計使用電力調整量を達成できるように各需要家への配分量を策定する。
【００９０】
調整量配分部７５は、この策定した各需要家への配分量の情報を配分調整量発信部７６へ伝達する。配分調整量発信部７６は、調整量配分部７５から伝達された、各需要家への配分量の情報を記憶装置７０に保持し、この保持した配分量の情報を通信回線網を介して需要家使用電力計測装置５１〜５ｍへ伝送する。これにより、個々の需要家内の使用電力量を調整する事ができる（ステップＳ７０）。
【００９１】
以上説明したように、第４の実施形態における電力系統需給調整システムによれば、計測データ管理装置７により需要家使用電力計測装置５１〜５ｍを設ける需要家４１〜４ｍの使用電力の合計を算出して、系統監視制御装置６により需要家４１〜４ｍのグループ毎の将来の総需要予測値を算出した上で、この総需要予測値に基づいて需要家４１〜４ｍのグループ毎の使用電力量を調整するので、各需要家のグループ毎の使用電力状態を把握することが可能となり、需要家のグループ毎の実使用電力情報に基づいた効率的な需給制御が可能となる。
【００９２】
これらの各実施形態によれば、需要家の使用電力量を調整して、電力系統内の需給バランスを維持することが可能になる電力系統需給調整システムを提供することができる。  
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１…外部の電力系統、２…小規模電力系統、３１〜３ｎ…小規模電力系統内に接続される分散型電源、４１〜４ｍ…小規模電力系統内の需要家、５１〜５ｍ…需要家使用電力計測装置、６…系統監視制御装置、６０…系統監視制御装置内の記憶装置、６１…系統監視制御装置内の総需要取得部、６２…系統監視制御装置内の総需要予測部、６３…系統監視制御装置内の調整量決定部、６４…系統監視制御装置内の調整量発信部、６５…系統監視制御装置内の電圧予測値算出部、６６…系統監視制御装置内の調整量決定部、７…計測データ管理装置、７０…計測データ管理装置内の記憶装置、７１…計測データ管理装置内の需要家データ取得部、７２…計測データ管理装置内の使用電力合計値算出部、７３…計測データ管理装置内の需要家データ発信部、７４…計測データ管理装置内の調整量受信部、７５…計測データ管理装置内の調整量配分部、７６…計測データ管理装置内の配分調整量発信部。
【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】
2013247691.tif 000011
【図１０】
2013247691.tif 000012
【図１１】
2013247691.tif 000013
【図１２】
2013247691.tif 000014
【図１３】
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