(57)【要約】【課題】商用系統からの電力供給が無く、太陽光発電機及び蓄電池で負荷に電力供給する際、太陽光発電機の発電電力の変動により蓄電池が過充電あるいは過放電となることを抑制し、システムが異常停止して負荷への電力供給が停止されることを防止する電力供給システムを提供する。【解決手段】本発明は、商用系統からの電力供給がない場合に、自立運転範囲の系統に接続された負荷に電力供給するシステムであり、系統に接続された蓄電池及び太陽光発電機と、太陽光発電機の発電電力の予測値と、負荷の消費電力の予測値との差分を求める差分演算部と、差分と制御周期と蓄電池の電池残量とから、制御対象の制御周期における蓄電池の電池残量の予測値である電池残量予測値を求める電池残量予測部と、電池残量予測値と予め設定した目標値との比較結果により、制御周期での発電電力及び消費電力の制御を行う運転管理部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用系統からの電力供給がない場合に、自立運転範囲の電力系統に接続された負荷に電力を供給する電力供給システムであり、
前記電力系統に接続された蓄電池と、
前記電力系統に接続された太陽光発電機と、
前記太陽光発電機の発電電力の予測値である発電電力予測値と、前記負荷の消費電力の予測値である消費電力予測値との差分を求める差分演算部と、
前記差分と制御周期と前記蓄電池の電池残量とから、制御対象の前記制御周期における前記蓄電池の電池残量の予測値である電池残量予測値を求める電池残量予測部と、
前記電池残量予測値と予め設定した目標値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記制御周期における前記発電電力及び前記消費電力の制御を行う運転管理部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記運転管理部が、
前記制御周期における前記電池残量が予め設定した上限値を超えた際、前記目標値を前記蓄電池の仕様における残容量最大値として、前記電池残量予測値が当該目標値を超える場合、前記制御周期における前記太陽光発電機の発電電力を低下させ、一方、前記制御周期における前記電池残量が予め設定した下限値を下回った際、前記目標値を前記蓄電池の仕様における残容量最小値として、前記電池残量予測値が当該目標値を下回る場合、前記制御周期における前記負荷の消費電力を低下させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記電池残量予測部が、
前記発電電力予測値から前記消費電力予測値を減算し、この減算結果を前記差分とし、
前記電池残量予測部が、
現在の前記蓄電池の電池残量に対して、前記差分と前記制御周期との乗算結果を加算することにより、次の制御周期の前記蓄電池の電池残量である前記電池残量予測値を求める
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
商用系統からの電力供給がない場合に、自立運転範囲の電力系統に接続された負荷に、前記電力系統に設けられた蓄電池及び太陽光発電機から電力を供給する電力供給方法であり、
差分演算部が、前記太陽光発電機の発電電力の予測値である発電電力予測値と、前記負荷の消費電力の予測値である消費電力予測値との差分を求める差分演算過程と、
電池残量予測部が、前記差分と制御周期と前記蓄電池の電池残量とから、制御対象の前記制御周期における前記蓄電池の電池残量の予測値である電池残量予測値を求める電池残量予測過程と、
運転管理部が、前記電池残量予測値と予め設定した目標値とを比較し、この比較結果に基づいて前記制御周期における前記発電電力及び前記消費電力の制御を行う運転管理過程と
を有することを特徴とする電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷装置に電力を供給する電力供給システム及び電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２（二酸化炭素）の削減を目的とし、太陽光発電や風力発電に代表される自然エネルギー発電により電力を活用する技術への取り組みが活発に行われている。
上述した自然エネルギー発電を有効に活用する技術としては、商用系統が所定の電力を供給する平常時において、自然エネルギー発電機を商用系統に系統連携させて電力供給を行わせる。
一方、商用系統に停電などの異常が発生することにより、この商用系統からの電力供給が無くなると、ＢＣＰ（business continuity plan：事業継続計画）用の事業継続のための電源として、必要な負荷に対する電源供給に利用される。
【０００３】
上述した自然エネルギー発電を用いる技術としては、例えば、太陽光発電機と蓄電池とを併設することにより、商用系統の停電時において、蓄電池により太陽光発電機の発電電力の出力変動を補償し、負荷に交流電力を供給する太陽光発電用パワーコンディショナーがある（例えば、特許文献１参照）がある。
また、太陽光発電機と蓄電池とを併設した施設内の電力系統を有し、商用系統の停電時において、重要負荷に対して、蓄電池及び太陽光発電機により負荷に交流電力を供給する自立型運転制御システム（例えば、特許文献２参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５４６７７号公報
【特許文献２】特開２０１１−０１０４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２は、商用系統からの電力供給が行われておらず、蓄電池及び太陽光発電機により自立運転を行っている際、蓄電池の電池残量（ＳＯＣ：state of charge）が不安定となり、太陽光発電機の発電量の変動により自立運転制御に支障が発生する。
すなわち、太陽光発電機の発電する電力量である発電電力量が、負荷の消費電力量に対して大きい場合、発電電力量と消費電力量との差分である余剰電力が発生する。この余剰電力により蓄電池の充電が行われるが、電池残量が増加して上限値に達すると充電を行うことができずに電力供給システムが異常停止し、負荷に対して電力供給が行われなくなる。
【０００６】
また、太陽光発電機の発電電力量が負荷の消費電力量に対して小さい場合、消費電力量と発電電力量との差分である不足電力が発生する。この不足電力が蓄電池から放電が行われるが、電池残量が減少して下限値に達すると放電を行うことができずに電力供給システムが異常停止し、負荷に対して電力供給が行われなくなる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、商用系統からの電力供給が無く、太陽光発電機及び蓄電池により負荷に電力を供給する際、太陽光発電機の発電電力の変動により蓄電池の蓄電残量が上昇し過ぎて過充電の状態となる、あるいは放電ができない程度に蓄電池の蓄電残量が低下する状態となることを抑制し、システムが異常停止して負荷に対する電力供給が行えない事態となることを防止する電力供給システム及び電力供給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】
【０００８】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の電力供給システムは、商用系統からの電力供給がない場合に、自立運転範囲の電力系統に接続された負荷に電力を供給する電力供給システムであり、前記電力系統に接続された蓄電池と、前記電力系統に接続された太陽光発電機と、前記太陽光発電機の発電電力の予測値である発電電力予測値と、前記負荷の消費電力の予測値である消費電力予測値との差分を求める差分演算部と、前記差分と制御周期と前記蓄電池の電池残量とから、制御対象の前記制御周期における前記蓄電池の電池残量の予測値である電池残量予測値を求める電池残量予測部と、前記電池残量予測値と予め設定した目標値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記制御周期における前記発電電力及び前記消費電力の制御を行う運転管理部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電力供給システムは、前記運転管理部が、前記制御周期における前記電池残量が予め設定した上限値を超えた際、前記目標値を前記蓄電池の仕様における残容量最大値として、前記電池残量予測値が当該目標値を超える場合、前記制御周期における前記太陽光発電機の発電電力を低下させ、一方、前記制御周期における前記電池残量が予め設定した下限値を下回った際、前記目標値を前記蓄電池の仕様における残容量最小値として、前記電池残量予測値が当該目標値を下回る場合、前記制御周期における前記負荷の消費電力を低下させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電力供給システムは、前記電池残量予測部が、前記発電電力予測値から前記消費電力予測値を減算し、この減算結果を前記差分とし、前記電池残量予測部が、現在の前記蓄電池の電池残量に対して、前記差分と前記制御周期との乗算結果を加算することにより、次の制御周期の前記蓄電池の電池残量である前記電池残量予測値を求めることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電力供給方法は、商用系統からの電力供給がない場合に、自立運転範囲の電力系統に接続された負荷に、前記電力系統に設けられた蓄電池及び太陽光発電機から電力を供給する電力供給方法であり、差分演算部が、前記太陽光発電機の発電電力の予測値である発電電力予測値と、前記負荷の消費電力の予測値である消費電力予測値との差分を求める差分演算過程と、電池残量予測部が、前記差分と制御周期と前記蓄電池の電池残量とから、制御対象の前記制御周期における前記蓄電池の電池残量の予測値である電池残量予測値を求める電池残量予測過程と、運転管理部が、前記電池残量予測値と予め設定した目標値とを比較し、この比較結果に基づいて前記制御周期における前記発電電力及び前記消費電力の制御を行う運転管理過程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、商用系統からの電力供給が無く、太陽光発電機及び蓄電池により負荷に電力を供給する際、太陽光発電機の発電電力と負荷の消費電力との差分と、現在の周期における蓄電池の電池残量とから予測し、予め設定されている目的値とを制御周期単位で比較し、この比較結果により発電電力あるいは消費電力の調整を行うことで、太陽光発電機の発電電力の変動により蓄電池が過充電の状態あるいは放電ができない程度に蓄電残量が低下する状態となることを抑制可能とし、システムが異常停止して負荷に対する電力供給が行えない事態となることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態による電力供給システムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図２】電力供給システム１の制御周期であるデマンド時限を説明する図である。
【図３】商用系統５００が異常となり、第１の実施形態による電力供給システム１が自立運転を行っている状態における動作例を示すフローチャートである。
【図４】商用系統５００が異常となり、第２の実施形態による電力供給システム１が自立運転を行っている状態における動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による電力供給システムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による電力供給システムの構成例を示す概略ブロック図である。
図１において、電力供給システム１は、系統連携リレー２００、自立範囲遮断器１５０、施設内系統５０と、パワーコンディショナ１１、パワーコンディショナ１２＿１、…、パワーコンディショナ１２＿ｎ（ｎは自然数）、蓄電池２１、太陽光発電機２２＿１、…、太陽光発電機２２＿ｎ、消費電力予測部１３、発電電力予測部１４、差分演算部１５、電池残量予測部１６及び運転管理部１７を備え、負荷３００に対して電力を供給する。
【００１５】
また、電力供給システム１は、自立範囲遮断器１５０がオン状態である場合、施設内系統５０が商用系統５００に対して電気的に接続され、一方、自立範囲遮断器１５０がオフ状態である場合、施設内系統５０が商用系統５００に対して電気的に非接続（開放）される。ここで、系統連携リレー２００は、商用系統５００から供給される交流電力の過電圧、不足電圧、過周波数、不足周波数などに対する電力品質が予め設定されている設定値を下回った場合、商用系統５００が異常であるとして、自立範囲遮断器１５０及び運転管理部１７に対し、異常信号を出力する。
自立範囲遮断器１５０は、系統連携リレー２００から異常信号が供給されている場合にオフ状態となり、系統連携リレー２００から異常信号が供給されていない場合にオン状態となる。
【００１６】
パワーコンディショナ１１は、施設内系統５０と蓄電池２１との間に設けられており、施設内系統５０において負荷３００の消費電力を超える余剰の電力がある、つまり電力に余裕がある場合、施設内系統５０の交流の電力を直流に変換して蓄電池２１の充電を行い、一方、施設内系統５０における電力が不足している場合、蓄電池２１の直流の電力を交流に変換して施設内系統５０に放電を行う。
【００１７】
パワーコンディショナ１２＿１、…、パワーコンディショナ１２＿ｎの各々は、施設内系統５０と、太陽光発電機２２＿１、…、太陽光発電機２２＿ｎそれぞれとの間に設けられており、太陽光発電機２２＿１、…、太陽光発電機２２＿ｎが発電した直流の発電電力を交流に変換して施設内系統５０に対する電力供給を行う。
【００１８】
商用系統５００が正常の際、自立範囲遮断器１５０がオン状態であり、施設内系統５０が商用系統５００に接続されており、蓄電池２１、太陽光発電機２２＿１、…、太陽光発電機２２＿ｎからの電力が、各々商用系統５００と系統連系されるように、パワーコンディショナ１１、パワーコンディショナ１２＿１、…、パワーコンディショナ１２＿ｎそれぞれが連系運転の制御を行うモードとなっている。
一方、商用系統５００が異常の際、自立範囲遮断器１５０がオフ状態であり、施設内系統５０と商用系統５００とが電気的に非接続であり、蓄電池２１のパワーコンディショナ１１が出力する交流電力の周波数及び電圧に対し、太陽光発電機２２＿１、…、太陽光発電機２２＿ｎからの電力が連系される（自立運転となる）ように、パワーコンディショナ１２＿１、…、パワーコンディショナ１２＿ｎそれぞれが連系運転の制御を行うモードとなっている。
【００１９】
ここで、運転管理部１７は、異常信号が系統連携リレー２００から供給されている場合、パワーコンディショナ１１を施設内系統５０に対して基準となる周波数と電圧値の交流電圧を出力させて電力供給を行うモードとする。一方、運転管理部１７は、異常信号が系統連携リレー２００から供給されていない場合、パワーコンディショナ１１を商用系統５００の供給電力における周波数の交流電圧に系統連系させるモードとする。
【００２０】
消費電力予測部１３は、連続する複数の制御周期（デマンド時限）のうち実績値の制御対象である制御周期における実績値の計測が開始される時点より前の時点で、制御周期における需要電力（負荷の消費電力）の予測値である消費電力予測値を算出する。
図２は、電力供給システム１の制御周期であるデマンド時限（時間幅Ｘ）を説明する図である。この図２において、デマンド時限の時間幅はＸであり、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３及び時刻Ｔ４の各々が、制御周期の開始される時刻である。
【００２１】
例えば、図２において、消費電力予測部１３は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のデマンド時限における計測が開始される時刻Ｔ１の時点より定められた時間（例えば、時刻Ｔ１−時刻Ｔ０−Ｙ）前の時点（時刻Ｔ０＋Ｙ）において、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のデマンド時限における平均需要電力の予測値である消費電力予測値を算出する。ここで、消費電力予測値の算出方法としては、たとえば特許文献（特開２００６−７８００９号公報）に示されるようなニューラルネットワークモデルを使用した方法を適用することができる。ここで、Ｙは例えば分単位の時間である。例えば、外気温、湿度、風速、風量、空調運転時間、曜日、季節などに応じて需要電力をモデル化して消費電力予測値を算出する。消費電力予測部１３による消費電力予測値の算出処理は、例えば、連続する各デマンド時限のそれぞれ一定時間（例えば、３〜５分）前に実行される。このため、例えばデマンド時限が３０分であれば、消費電力予測部１３による消費電力予測値の算出処理は１日に４８回実行される。
【００２２】
発電電力予測部１４は、連続する複数の計測期間のうち実績値の計測対象である計測対象期間における実績値の計測が開始される時点より前の時点で、計測対象期間における発電電力の予測値である発電電力予測値を算出する。例えば、図２において、発電電力予測部１４は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のデマンド時限における計測が開始される時刻Ｔ１の時点より定められた時間（例えば、時刻Ｔ１−時刻Ｔ０−Ｙ）前の時点（時刻Ｔ０＋Ｙ）において、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のデマンド時限における平均発電電力の予測値である発電電力予測値を算出する。
【００２３】
ここで、発電電力予測値の算出方法としては、すでに述べた消費電力予測部１３と同様の方法を適用することができる。例えば、天気予報における日射量、湿度、曜日、季節などに応じて発電電力をモデル化して発電電力予測値を算出する。発電電力予測部１４による発電電力予測値の算出処理は、例えば、連続する各デマンド時限のそれぞれ一定時間（例えば、３〜５分）前に消費電力予測部１３における処理と同一のタイミングにより実行される。このため、例えばデマンド時限が３０分であれば、発電電力予測部１４による発電電力予測値の算出処理は１日に４８回実行される。
【００２４】
差分演算部１５は、発電電力予測値から消費電力予測値を減算し、減算結果を差分として、電池残量予測部１６及び運転管理部１７に対して出力する。ここで、発電電力予測値が消費電力予測値より大きい場合に差分が正の値となり、逆に、発電電力予測値より消費電力予測値が大きい場合に差分が負の値となる。
電池残量予測部１６は、差分演算部１５の求めた差分及び制御周期を乗算した乗算結果を、測定した現在の制御周期における蓄電池２１の電池残量に対して加算し、加算結果を電池残量予測値として出力する。ここで、差分が正の値の場合、電池残量予測値が電池残量に対して増加し、逆に、差分が負の値の場合、電池残量予測値が電池残量に対して減少する。
【００２５】
運転管理部１７は、蓄電池２１の電池残量予測値が予め設定されている上限の目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を超えているか、あるいは下限の目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）を下回っているか、あるいは上限の目標値と下限の目標値との範囲内であるかのいずれであるかの判定を行う。この上限の目標値及び上限の目標値の各々は、例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量の９０％の数値、最小電池残量の１１０％の数値にそれぞれ設定されている。
ここで、運転管理部１７は、後述するように、蓄電池２１の電池残量予測値が上限値を超えている場合、上限の目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を超えることがないように、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の合計を低減する制御を行う。
【００２６】
一方、運転管理部１７は、蓄電池２１の電池残量予測値が下限値を下回っている場合、下限の目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）を下回ることがないように、負荷３００の消費電力を低減する制御を行う。運転管理部１７は、蓄電池２１の電池残量予測値が下限値以上であり、かつ上限値以下の場合、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎと、負荷３００との制御を行わない。
また、運転管理部１７は、蓄電池２１の電池残量予測値が下限値を下回っている場合、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎのなかで、電力供給を停止している太陽光発電機からの電力供給を開始させるように、対応するパワーコンディショナの制御を行う。また、運転管理部１７は、蓄電池２１の電池残量が上限値を上回っている場合、負荷３００の中で電力供給を停止している負荷への電力供給を開始させるように制御を行う。
【００２７】
運転管理部１７は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の合計を低減する制御を行う場合、電池残量予測値から最大電池残量を減算し、減算結果を制御周期で除算し、この除算結果を発電電力削減量として出力する。一方、運転管理部１７は、負荷３００の消費電力を低減する制御を行う場合、最小電池残量から電池残量予測値を減算し、減算結果を制御周期で除算し、この除算結果を消費電力削減量として出力する。
【００２８】
また、運転管理部１７は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の合計を低減する制御を行う場合、停止させる太陽光発電機の発電電力の合計が上記発電電力削減量以上となるように、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の供給を停止させる。この発電電力の供給の停止は、それぞれの太陽光発電機に対応するパワーコンティショナを停止させ、太陽光発電機から施設内系統５０への発電電力の供給を停止させる処理により行う。また、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎにおいて、停止させる順番を予め設定しておき、運転管理部１７は、この設定された順番に、電力供給を停止させた太陽光発電機の発電機の合計が発電電力削減量以上となるまで、太陽光発電機からの電力供給を停止させる。
【００２９】
一方、運転管理部１７は、負荷３００の消費電力を低減する制御を行う場合、消費電力削減量以上となるように、負荷３００の消費電力の低減を行う。ここで、負荷３００が複数の負荷から構成されている場合、停止させる順番をより重要度の低い順に予め設定しておき、運転管理部１７は、停止させる負荷の消費電力の合計が上記消費電力削減量以上となるまで、設定された順番に負荷の停止を行う。
【００３０】
次に、本実施形態において、以下、商用系統５００が異常となり、電力供給システム１が自立運転を行う際について説明する。図３は、商用系統５００が異常となり、第１の実施形態による電力供給システム１が自立運転を行っている状態における動作例を示すフローチャートである。また、以下に示す図３のフローチャートの処理は、図２における時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のデマンド時限における計測が開始される時刻Ｔ１の時点より定められた時間（例えば、時刻Ｔ１−時刻Ｔ０−Ｙ）前の時点（時刻Ｔ０＋Ｙ）において、すなわち制御対象のデマンド時限の直前のデマンド時限における所定の設定された時間において行われる。
【００３１】
ステップＳ１：
電池残量予測部１６は、時刻Ｔｎを開始時刻とする制御周期において、時刻Ｔｎ＋１で開始される次の制御周期（デマンド時限）における蓄電池２１の電池残量を上限の目標値及び下限の目標値の範囲内に抑制する太陽光発電及び負荷の制御の判定処理を行う時刻Ｔｎ＋Ｙとなると、蓄電池２１の電池残量の測定を行う。また、電池残量予測部１６は、測定した電池残量を運転管理部１７に対して出力する。ここで、時刻Ｔｎは、現在制御を行っている制御周期の開始時刻を示している。また、時刻Ｔｎ＋１は、時刻Ｔｎで開始される制御周期（現在の制御周期）の次の（直後の）制御周期の開始時刻を示している。
【００３２】
ステップＳ２：
次に、消費電力予測部１３は、次の制御周期（時刻Ｔｎ＋１から時刻Ｔｎ＋１＋Ｘの時間範囲）内における、負荷３００の負荷消費電力の予測値である消費電力予測値を求める。そして、消費電力予測部１３は、求めた消費電力予測値を差分演算部１５に対して出力する。例えば、Ｘは、デマンド時限の時間である。
【００３３】
ステップＳ３：
次に、発電電力予測部１４は、次の（直後の）制御周期（時刻Ｔｎ＋１から時刻Ｔｎ＋１＋Ｘの時間範囲）内における、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎにおいて、施設内系統５０に対して電力供給を行っている太陽光発電機の合計の発電電力の予測値である発電電力予測値を求める。ここで、発電電力予測部１４は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの各々の発電電力の予測値を求め、このうち稼働している太陽光発電機の発電電力の予測値を加算し、加算結果を発電電力予測値とする。
そして、発電電力予測部１４は、求めた発電電力予測値を差分演算部１５に対して出力する。
【００３４】
ステップＳ４：
次に、差分演算部１５は、発電電力予測部１４より供給された発電電力予測値から、消費電力予測部１３より供給された消費電力予測値を減算し、この減算結果を発電電力予測値と消費電力予測値との差分とする。差分演算部１５は、求めた差分を運転管理部１７に対して出力する。
そして、運転管理部１７は、差分演算部１５から供給される差分に対して制御周期を乗算し、乗算結果に対して電池残量予測部１６から供給される電池残量を加算し、この加算結果を次の制御周期（時刻Ｔｎ＋１ので開始される制御周期）の終了時における蓄電池２１の電池残量の予測値である電池残量予測値とする。
【００３５】
次に、運転管理部１７は、求めた電池残量予測値と、目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）との比較を行う。
このとき、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を超えている場合、処理をステップＳ５へ進める。
一方、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）以下である場合、処理をステップＳ８へ進める。
【００３６】
ステップＳ５：
次に、運転管理部１７は、電池残量予測値から目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を減算し、減算結果を制御周期で除算し、この除算結果を発電電力削減量とする。
【００３７】
ステップＳ６：
運転管理部１７は、設定された順番に、電力供給を停止させた太陽光発電機の発電機の合計が発電電力削減量以上となるように、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎにおいて次の制御周期時刻Ｔｎ＋１で発電電力の供給を停止させる太陽光発電機を設定する。そして、運転管理部１７は、フローチャートの処理を終了し、次の制御周期時刻Ｔｎ＋１が開始される時点で設定した太陽光発電機からの電力供給を停止させる。また、運転管理部１７は、負荷３００の中で電力供給を停止している負荷への電力供給を開始させるように制御を行い、処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ７：
次に、運転管理部１７は、求めた電池残量予測値と、目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）との比較を行う。
このとき、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）を下回っている場合、処理をステップＳ８へ進める。
一方、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）以上である場合、処理を終了する。
【００３９】
ステップＳ８：
次に、運転管理部１７は、目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）から電池残量予測値を減算し、減算結果を制御周期により除算し、この除算結果を消費電力削減量とする。
【００４０】
ステップＳ９：
運転管理部１７は、負荷３００における削減（低減）する消費電力が上記消費電力削減量以上となるように、次の制御周期時刻Ｔｎ＋１における負荷３００の消費電力を設定する。そして、運転管理部１７は、フローチャートの処理を終了し、次の制御周期時刻Ｔｎ＋１が開始される時点で設定した消費電力の範囲内で負荷３００の稼働を行う。また、運転管理部１７は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎのなかで、電力供給を停止している太陽光発電機からの電力供給を開始させるように、対応するパワーコンディショナの制御を行う。
【００４１】
上述したように、本実施形態によれば、制御周期（デマンド時限）内における需要電力の実績値が計測されるよりも前に、ニューラルネットワークモデルなどにより算出した平均需要電力の予測値に基づいてリアルタイムＤＲ処理を行うことが可能になる。すなわち、従来のようにデマンド時限内における需要電力の実績値を計測した後に、平均需要電力の推定値を算出してＤＲ処理を行うことに比べてＤＲ処理時間を多く取れるため、需要電力の削減効果が大きくなる。例えば、従来はデマンド時限の開始時点（時刻Ｔ１）から、需要電力の実測値が取得される一定時間（時刻Ｔ１＋ｍ０）後からでなければＤＲ処理を実行することができなかったが、本実施形態によれば、デマンド時限の開始時点（時刻Ｔ１）からＤＲ処理を精度良く開始することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、消費電力予測部１３及び発電電力予測部１４の各々は、デマンド時限の一定時間前毎に、ニューラルネットワークモデルによる予測値の算出処理を行う例を示したが、例えば、１日１回、デマンド時限間隔（Ｘ分）毎の２４時間分の予測値を算出し、記憶しておくようにしても良い。
また、上述した電力供給システム１において、太陽光発電機２２が１個のみの設置であれば、運転管理部１７」は、発電電力を低減する際、この１個の太陽光発電機２２からの施設内系統５０に対する電力供給をコンディショナ１２により停止させ、負荷３００の消費電力を低減する際、太陽光発電機２２からの電力供給が停止されていれば、再開する制御をコンディショナ１２に対して行う。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態による電力供給システムについて説明する。本発明の第２の実施形態による電力供給システムは、第１の実施形態と同様構成であり、以下に第１の実施形態と異なる動作について説明する。
消費電力予測部１３は、制御周期が開始されてからの一定時間である不感時間帯において、負荷３００の消費電力の実績値を取得し、この実績値から制御周期内における負荷３００の消費電力の予測値である消費電力予測値を求める。ここで、消費電力予測部１３は、不感時間帯における消費電力に対し、制御周期の時間を不感時間帯の時間で除算して求めた係数を乗算し、この乗算結果を制御周期内における消費電力予測値とする。また、消費電力予測部１３は、求めた消費電力予測値を差分演算部１５に対して出力する。
【００４４】
また、発電電力予測部１４は、消費電力予測部１３と同様に、制御周期が開始されてからの一定時間である不感時間帯において、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの各々の発電量の実績値を取得し、この実績値から制御周期内における太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎ各々の発電量の予測値を求める。ここで、発電電力予測部１４は、不感時間帯における太陽光発電機の各々の発電電力に対し、制御周期の時間を不感時間帯の時間で除算して求めた係数を乗算し、この乗算結果をそれぞれの太陽光発電機の制御周期内における発電電力の予測値とする。そして、発電電力予測部１４は、現在、施設内系統５０に電力供給を行っている太陽光発電機の発電量の予測値を加算し、この加算結果を発電電力予測値とする。また、発電電力予測部１４は、求めた発電電力予測値を差分演算部１５に対して出力する。
【００４５】
差分演算部１５は、発電電力予測部１４より供給される発電電力予測値から、消費電力予測部１３より供給される消費電力予測値を減算し、検算結果として差分を求める。また、差分演算部１５は、求めた差分を電池残量予測部１６及び運転管理部１７に対して出力する。
【００４６】
電池残量予測部１６は、不感時間帯において、蓄電池２１の電池残量を測定する。また、電池残量予測部１６は、測定した蓄電池２１の電池残量に対し、差分演算部１５の求めた差分を加算し、電池残量予測値として出力する。
【００４７】
運転管理部１７は、現在の蓄電池２１の電池残量予測値が予め設定されている上限の目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を超えているか、あるいは下限の目標値（例えば、蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）を下回っているか、あるいは上限の目標値と下限の目標値との範囲内であるかのいずれであるかの判定を行う。この上限の目標値及び下限の目標値の各々は、第１の実施形態と同様に、それぞれ設定されている。ここで、運転管理部１７は、後述するように、電池残量予測値が上限の目標値を超えている場合、次の制御周期において蓄電池２１の電池残量が上限の目標値を超えることがないように、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の合計を低減する制御、及び停止していた負荷を稼働させる制御を行う。一方、運転管理部１７は、電池残量予測値が下限の目標値を超えている場合、下次の制御周期において蓄電池２１の電池残量が限の目標値を下回ることがないように、停止していた太陽光発電を行い、かつ負荷３００の消費電力を低減する制御を行う。
【００４８】
運転管理部１７は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の合計を低減する制御を行う場合、第１の実施形態と同様に、電池残量予測値から上限の目標値を減算し、減算結果を制御周期により除算し、この除算結果を発電電力削減量として出力する。一方、運転管理部１７は、負荷３００の消費電力を低減する制御を行う場合、第１の実施形態と同様に、下限の目標値から電池残量予測値を減算し、減算結果を制御周期により除算し、この除算結果を消費電力削減量として出力する。
【００４９】
また、運転管理部１７は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の合計を低減する制御を行う場合、停止させる太陽光発電機の発電電力の合計が上記発電電力削減量以上となるように、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの発電電力の供給を停止させる。この発電電力の供給の停止は、それぞれの太陽光発電機に対応するパワーコンティショナを停止させ、太陽光発電機から施設内系統５０への発電電力の供給を停止させる処理により行う。また、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎにおいて、停止させる順番を予め設定しておき、運転管理部１７は、この設定された順番に、不間時間帯の終了したタイミングにおいて、電力供給を停止させた太陽光発電機の発電機の合計が発電電力削減量以上となるまで、太陽光発電機からの電力供給を停止させる。
【００５０】
一方、運転管理部１７は、負荷３００の消費電力を低減する制御を行う場合、消費電力削減量以上となるように、負荷３００の消費電力の低減を行う。ここで、負荷３００が複数の負荷から構成されている場合、停止させる順番をより重要度の低い順に予め設定しておき、運転管理部１７は、不間時間帯の終了したタイミングにおいて、停止させる負荷の消費電力の合計が上記消費電力削減量以上となるまで、設定された順番に負荷の停止を行う。
【００５１】
次に、本実施形態において、以下、商用系統５００が異常となり、電力供給システム１が自立運転を行う際について説明する。図４は、商用系統５００が異常となり、第２の実施形態による電力供給システム１が自立運転を行っている状態における動作例を示すフローチャートである。また、以下に示す図４のフローチャートの処理は、図２における制御周期毎の開始時刻（デマンド時限の開始時点）から不感時間帯のｍ０分の時間の間に行われる。そして、制御周期の開始時点の時刻Ｔからｍ０分経過した後、すなわち不感時間帯が終了した時刻Ｔ＋ｍ０から、不感時間帯で設定された制御が行われる。
【００５２】
ステップＳ２１：
運転管理部１７は、不感時間帯の間、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎに対する電力供給の制御、及び負荷３００の消費電力の制御を行わない。
【００５３】
ステップＳ２２：
消費電力予測部１３は、不感時間帯の間における負荷３００の消費した消費電力を計測する。
【００５４】
ステップＳ２３：
発電電力予測部１４は、不感時間帯の間における太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの各々の発電した発電電力を計測する。
【００５５】
ステップＳ２４：
電池残量予測部１６は、不感時間帯が終了する時刻（時刻Ｔ＋ｍ０）となると、蓄電池２１の電池残量の測定を行う。また、電池残量予測部１６は、測定した電池残量を運転管理部１７に対して出力する。
【００５６】
ステップＳ２５：
次に、消費電力予測部１３は、制御周期における不感時間帯経過後、すなわち時刻Ｔ＋ｍ０以降の時間範囲における、負荷３００の負荷消費電力の予測値である消費電力予測値を求める。そして、消費電力予測部１３は、求めた消費電力予測値を差分演算部１５に対して出力する。
【００５７】
ステップＳ２６：
次に、発電電力予測部１４は、制御周期における不感時間帯経過後、すなわち時刻Ｔ＋ｍ０以降の時間範囲における、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎにおいて、施設内系統５０に対して電力供給を行っている太陽光発電機の合計の発電電力の予測値である発電電力予測値を求める。ここで、発電電力予測部１４は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの各々の発電電力の予測値を求め、このうち稼働している太陽光発電機の発電電力の予測値を加算し、加算結果を発電電力予測値とする。
そして、発電電力予測部１４は、求めた発電電力予測値を差分演算部１５に対して出力する。
【００５８】
ステップＳ２７：
次に、差分演算部１５は、発電電力予測部１４より供給された発電電力予測値から、消費電力予測部１３より供給された消費電力予測値を減算し、この減算により求めた差分を運転管理部１７に対して出力する。
そして、運転管理部１７は、差分演算部１５から供給される差分を電池残量予測部１６から供給される電池残量に対して加算し、この加算結果を現在の制御周期の終了時における蓄電池２１の電池残量の予測値である電池残量予測値とする。
【００５９】
次に、運転管理部１７は、求めた電池残量予測値と、目標値（蓄電池２１の仕様における最大電池残量）との比較を行う。
このとき、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を超えている場合、処理をステップＳ３０へ進める。
一方、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）以下である場合、処理をステップＳ３０へ進める。
【００６０】
ステップＳ２８：
次に、運転管理部１７は、電池残量予測値から目標値（蓄電池２１の仕様における最大電池残量、あるいは任意の第１電池残量）を減算し、減算結果を制御周期で除算し、この除算結果を発電電力削減量とする。
【００６１】
ステップＳ２９：
運転管理部１７は、設定された順番に、電力供給を停止させた太陽光発電機の発電機の合計が発電電力削減量以上となるように、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎのなかから、不感時間帯の経過後に、すなわち時刻Ｔ＋ｍ０以降に、発電電力の供給を停止させる太陽光発電機を設定する。そして、運転管理部１７は、フローチャートの処理を終了し、不感時間帯の経過後に、不間時間帯内で停止させることを設定した太陽光発電機からの電力供給を停止させる。また、運転管理部１７は、負荷３００の中で電力供給を停止している負荷への電力供給を開始させるように制御を行い、処理を終了する。
【００６２】
ステップＳ３０：
次に、運転管理部１７は、求めた電池残量予測値と、目標値（蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは任意に設定した）との比較を行う。
このとき、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）を下回っている場合、処理をステップＳ３１へ進める。
一方、運転管理部１７は、電池残量予測値が目標値（蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）以上である場合、処理を終了する。
【００６３】
ステップＳ３１：
次に、運転管理部１７は、目標値（蓄電池２１の仕様における最小電池残量、あるいは第１電池残量未満の任意の第２電池残量）から電池残量予測値を減算し、減算結果を制御周期で除算し、この除算結果を消費電力削減量とする。
【００６４】
ステップＳ３２：
運転管理部１７は、負荷３００における削減（低減）する消費電力が上記消費電力削減量以上となるように、不感時間帯の経過後に、すなわち時刻Ｔ＋ｍ０以降の現在の制御周期における負荷３００の消費電力を設定する。そして、運転管理部１７は、フローチャートの処理を終了し、不感時間帯が経過した後に、この不感時間帯において求めた消費電力の範囲内で負荷３００の稼働を行う。また、運転管理部１７は、太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎのなかで、電力供給を停止している太陽光発電機からの電力供給を開始させるように、対応するパワーコンディショナの制御を行う。
【００６５】
上述したように、本実施形態によれば、現在の制御周期（デマンド時限）が開始した時点から、不感時間帯として予め設定した時間内に測定した実績値から、現在の周期における負荷３００の消費電力及び太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの各々の発電量の予測値に基づいてリアルタイムＤＲ処理を行うことが可能になる。これにより、本実施形態によれば、過去のデータからの推定値ではなく、実績値から各制御周期における負荷３００の消費電力や太陽光発電機２２＿１から太陽光発電機２２＿ｎの各々の発電電力の推定値を求めるため、第１の実施形態に比較し、高い精度で蓄電池２１の電池残量の制御を行うことができる。
【００６６】
また、図１における消費電力予測部１３、発電電力予測部１４、差分演算部１５、電池残量予測部１６及び運転管理部１７の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、蓄電池の電池残量の管理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００６７】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００６８】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１…電力供給システム
１１，１２＿１，１２＿ｎ…パワーコンディショナ
１３…消費電力予測部
１４…発電電力予測部
１５…差分演算部
１６…電池残量予測部
１７…運転管理部
２１…蓄電池
２２＿１，２２＿ｎ…太陽光発電機
５０…施設内系統
１５０…自立範囲遮断器
２００…系統連携リレー
３００…負荷
５００…商用系統
【図１】
2016167913.tif 000003
【図２】
2016167913.tif 000004
【図３】
2016167913.tif 000005
【図４】
2016167913.tif 000006