(57)【要約】【課題】発電装置が発電した電力を有効に利用する。【解決手段】本発明の電源システムは、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備える電源システムであって、複数の需要家の電源設備のそれぞれは、電力を発電する発電装置と、発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、を備え、給電管理装置は、複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、発電装置が発電する発電量のうちの負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、発電装置が電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部を備える。【選択図】図１
2016063638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、
前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置と
を備える電源システムであって、
前記複数の需要家の電源設備のそれぞれは、
電力を発電する発電装置と、
前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、
商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、
を備え、
前記給電管理装置は、
前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、
前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部を備える
ことを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記給電管理装置は、通信ネットワークを介して前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに接続され、
前記給電管理装置は、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに前記通信ネットワークを介して制御信号を送信することにより、前記直流電源装置の前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記複数の需要家の電源設備が通信ネットワークを介して接続されるとともに、前記給電管理装置が所定の需要家の電源設備内に配置され、
前記所定の需要家に配置された給電管理装置は、当該需要家の電源設備の前記直流電源装置の第１の出力電圧を制御するとともに、他の需要家の電源設備に前記通信ネットワークを通して制御信号を送信することにより、当該他の需要家の電源設備の前記直流電源装置の第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項４】
前記電圧制御部は、
前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、
前記蓄電装置の放電深度が充電で受け入れる前記余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧に、前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項５】
前記複数の需要家の電源設備のそれぞれにおいて、
前記発電装置は、１日のうちの第１の期間に発電し、
前記電圧制御部は、
少なくとも前記第１の期間の一部期間を含む第２の期間に対して、前記第１の出力電圧を、前記第２の出力電圧より低い電圧に制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項６】
前記電圧制御部は、
前記第２の期間における前記蓄電装置の放電量と、前記第２の期間における前記余剰発電量とが等しくなるように、前記第２の期間及び前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の電源システム。
【請求項７】
前記電圧制御部は、
前記第１の期間の前に、推定される前記余剰発電量と等しい放電量を前記蓄電装置に放電させるように、前記蓄電装置の放電を開始させる前記第２の期間の開始時刻を制御するとともに、前記第１の期間において前記余剰発電量が前記蓄電装置に充電され、前記放電量が前記蓄電装置に充電されるように、前記第２の期間の終了時刻を制御する
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電源システム。
【請求項８】
前記電圧制御部は、
前記第２の期間、前記蓄電装置が前記余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度である第１の放電深度に対応する第１電圧値に、前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の電源システム。
【請求項９】
前記電圧制御部は、
前記蓄電装置の放電特性に応じて前記第１電圧値を補正し、補正した前記第１電圧値に前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の電源システム。
【請求項１０】
前記発電装置は、自然エネルギーを利用して発電し、
前記電圧制御部は、
前記発電装置が設置された環境条件における前記余剰発電量に応じて定められた電圧に、前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項１１】
前記電圧制御部は、
前記環境条件において、最大となる前記余剰発電量に応じて定められた電圧に、前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電源システム。
【請求項１２】
前記給電管理装置は、
前記発電量と、前記消費分とに基づいて、前記余剰発電量を算出し、算出した前記余剰発電量に応じて、前記電圧制御部によって制御される前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定部
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項１３】
前記発電装置は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置であり、
前記電圧設定部は、
前記太陽光発電装置が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、前記発電量を算出し、算出した当該発電量と、前記消費分とに基づいて前記余剰発電量を算出する
ことを特徴とする請求項１２に記載の電源システム。
【請求項１４】
前記給電管理装置が設置された場所の日射強度か、或いは所定の需要家の前記太陽光発電装置が設置された場所の日射強度を測定する日射測定部と、
前記各需要家の電源設備に設備された蓄電装置の出力電圧を測定する蓄電電圧測定部と
を備え、
前記電圧制御部は、
前記日射測定部が測定した前記日射強度と、前記最大日射強度と、前記蓄電電圧測定部が測定した前記蓄電装置の出力電圧とに基づいて、前記各需要家の電源設備において、前記第１の出力電圧として出力する電圧を変更する
ことを特徴とする請求項１３に記載の電源システム。
【請求項１５】
前記電圧制御部は、
前記日射測定部が測定した前記日射強度が前記最大日射強度以上であり、且つ、前記蓄電装置の出力電圧が前記第２の出力電圧よりも低い場合に、前記第１の出力電圧として出力する電圧を高くする制御を行う
ことを特徴とする請求項１４に記載の電源システム。
【請求項１６】
前記電圧制御部は、
前記日射測定部が測定した前記日射強度が前記最大日射強度以上であり、且つ、前記第２の出力電圧による定電圧充電によって前記蓄電装置の完全充電を所定の時間維持されるような状態となる日数が、所定の回数に達した際に、前記第１の出力電圧として出力する電圧を低くする制御を行う
ことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の電源システム。
【請求項１７】
前記第２の出力電圧は、前記蓄電装置の完全充電に要する電圧以上である
ことを特徴とする請求項１から請求項１６の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項１８】
前記複数の需要家の電源設備のそれぞれが、
前記発電装置から余剰発電量の発生が開始される前の第１時間帯において、前記蓄電装置から前記電力供給線に放電を行う第１グループか、又は、前記発電装置から余剰発電量の発生が終了した後の第２時間帯において、前記蓄電装置から前記電力供給線に放電を行う第２グループかの何れかのグループに分けられ、
前記給電管理装置は、
前記第１グループの電源設備については、前記第１時間帯に前記蓄電装置から放電を行わせるように前記直流電源装置の出力電圧を制御し、
前記第２グループの電源設備については、前記第２時間帯に蓄電装置から放電を行わせるように前記直流電源装置の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項１７の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項１９】
前記給電管理装置は、
同一のグループに属する複数の電源設備において、前記蓄電装置から放電が行われる時間帯が重ならないように、前記蓄電装置の放電状態を制御する
ことを特徴とする請求項１８記載の電源システム。
【請求項２０】
前記各需要家の電源設備において、蓄電装置は、導通又は非導通状態に制御されるスイッチ部を介して前記電力供給線に接続され、
前記給電管理装置は、
前記スイッチ部の導通又は非導通状態を制御することにより、前記複数の需要家の電源設備において、前記蓄電装置から放電が行われる時間帯が重ならないように制御する
ことを特徴とする請求項１９記載の電源システム。
【請求項２１】
複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備えるとともに、複数の需要家の電源設備のそれぞれが、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、を備える電源システムにおける前記給電管理装置であって、
前記複数の需要家の電源設備のそれぞれの前記直流電源装置に対して、
前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部を備える
ことを特徴とする給電管理装置。
【請求項２２】
複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備えるとともに、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれが、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、を備える電源システムにおける給電管理方法であって、
前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、
前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと、
を含むことを特徴とする給電管理方法。
【請求項２３】
複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備えるとともに、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれが、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置と、を備える電源システムにおける前記給電管理装置としてのコンピュータに、
前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、
前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システム、給電管理装置、給電管理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、太陽電池などの発電装置の発電量に余剰分がある場合に、この余剰分を蓄電装置に充電する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４１９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような技術では、例えば、充放電計画に基づいて、蓄電装置を充放電する制御を行っている。しかしながら、発電量に余剰分が生じる場合には、これを蓄電装置に充電して、発電装置が発電した電力を有効に利用する好適な制御が求められている。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、発電装置が発電した電力を有効に利用することができる電源システム、給電管理装置、給電管理方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備える電源システムであって、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれは、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、を備え、前記給電管理装置は、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記給電管理装置は、通信ネットワークを介して前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに接続され、前記給電管理装置は、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに前記通信ネットワークを介して制御信号を送信することにより、前記直流電源装置の前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記複数の需要家の電源設備が通信ネットワークを介して接続されるとともに、前記給電管理装置が所定の需要家の電源設備内に配置され、前記所定の需要家に配置された給電管理装置は、当該需要家の電源設備の前記直流電源装置の第１の出力電圧を制御するとともに、他の需要家の電源設備に前記通信ネットワークを通して制御信号を送信することにより、当該他の需要家の電源設備の前記直流電源装置の第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記蓄電装置の放電深度が充電で受け入れる前記余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧に、前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれにおいて、前記発電装置は、１日のうちの第１の期間に発電し、前記電圧制御部は、少なくとも前記第１の期間の一部期間を含む第２の期間に対して、前記第１の出力電圧を、前記第２の出力電圧より低い電圧に制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記第２の期間における前記蓄電装置の放電量と、前記第２の期間における前記余剰発電量とが等しくなるように、前記第２の期間及び前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記第１の期間の前に、推定される前記余剰発電量と等しい放電量を前記蓄電装置に放電させるように、前記蓄電装置の放電を開始させる前記第２の期間の開始時刻を制御するとともに、前記第１の期間において前記余剰発電量が前記蓄電装置に充電され、前記放電量が前記蓄電装置に充電されるように、前記第２の期間の終了時刻を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記第２の期間、前記蓄電装置が前記余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度である第１の放電深度に対応する第１電圧値に、前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記蓄電装置の放電特性に応じて前記第１電圧値を補正し、補正した前記第１電圧値に前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記発電装置は、自然エネルギーを利用して発電し、前記電圧制御部は、前記発電装置が設置された環境条件における前記余剰発電量に応じて定められた電圧に、前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記環境条件において、最大となる前記余剰発電量に応じて定められた電圧に、前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記給電管理装置は、前記発電量と、前記消費分とに基づいて、前記余剰発電量を算出し、算出した前記余剰発電量に応じて、前記電圧制御部によって制御される前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定部を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記発電装置は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置であり、前記電圧設定部は、前記太陽光発電装置が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、前記発電量を算出し、算出した当該発電量と、前記消費分とに基づいて前記余剰発電量を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記給電管理装置が設置された場所の日射強度か、或いは所定の需要家の前記太陽光発電装置が設置された場所の日射強度を測定する日射測定部と、前記各需要家の電源設備に設備された蓄電装置の出力電圧を測定する蓄電電圧測定部とを備え、前記電圧制御部は、前記日射測定部が測定した前記日射強度と、前記最大日射強度と、前記蓄電電圧測定部が測定した前記蓄電装置の出力電圧とに基づいて、前記各需要家の電源設備において、前記第１の出力電圧として出力する電圧を変更することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記日射測定部が測定した前記日射強度が前記最大日射強度以上であり、且つ、前記蓄電装置の出力電圧が前記第２の出力電圧よりも低い場合に、前記第１の出力電圧として出力する電圧を高くする制御を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記日射測定部が測定した前記日射強度が前記最大日射強度以上であり、且つ、前記第２の出力電圧による定電圧充電によって前記蓄電装置の完全充電を所定の時間維持されるような状態となる日数が、所定の回数に達した際に、前記第１の出力電圧として出力する電圧を低くする制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記第２の出力電圧は、前記蓄電装置の完全充電に要する電圧以上であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれが、前記発電装置から余剰発電量の発生が開始される前の第１時間帯において、前記蓄電装置から前記電力供給線に放電を行う第１グループか、又は、前記発電装置から余剰発電量の発生が終了した後の第２時間帯において、前記蓄電装置から前記電力供給線に放電を行う第２グループかの何れかのグループに分けられ、前記給電管理装置は、前記第１グループの電源設備については、前記第１時間帯に前記蓄電装置から放電を行わせるように前記直流電源装置の出力電圧を制御し、前記第２グループの電源設備については、前記第２時間帯に蓄電装置から放電を行わせるように前記直流電源装置の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記給電管理装置は、同一のグループに属する複数の電源設備において、前記蓄電装置から放電が行われる時間帯が重ならないように、前記蓄電装置の放電状態を制御することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記各需要家の電源設備において、蓄電装置は、導通又は非導通状態に制御されるスイッチ部を介して前記電力供給線に接続され、前記給電管理装置は、前記スイッチ部の導通又は非導通状態を制御することにより、前記複数の需要家の電源設備において、前記蓄電装置から放電が行われる時間帯が重ならないように制御することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の一態様は、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備えるとともに、複数の需要家の電源設備のそれぞれが、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、を備える電源システムにおける前記給電管理装置であって、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれの前記直流電源装置に対して、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部を備えることを特徴とする給電管理装置である。
【００２７】
また、本発明の一態様は、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備えるとともに、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれが、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、を備える電源システムにおける給電管理方法であって、前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと、を含むことを特徴とする給電管理方法である。
【００２８】
また、本発明の一態様は、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備と、前記複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備の給電状態を制御する給電管理装置とを備えるとともに、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれが、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続されて電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置と、を備える電源システムにおける前記給電管理装置としてのコンピュータに、前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、前記給電管理装置が、前記複数の需要家の電源設備のそれぞれに対して、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、発電装置が発電した電力を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の電源システムの第１の変形例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態の電源システムの第２の変形例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における電池の放電特性の一例を説明する説明図である。
【図５】本実施形態における蓄電装置の放電深度と直流電源装置の出力電圧の設定値との一例を説明する説明図である。
【図６】本実施形態における蓄電装置の出力電圧と電池の単セル電圧との関係を説明する説明図である。
【図７】本実施形態における太陽光発電装置の時刻に対する発電特性の一例を説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態による電源システムにおける太陽光発電装置の余剰発電量の一例を説明する説明図である。
【図９】第１の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の設定例を説明する説明図である。
【図１０】第１の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の設定手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態による電源システムの動作の一例を示す第１のタイムチャートである。
【図１２】第１の実施形態による電源システムの動作の一例を示す第２のタイムチャートである。
【図１３】第２の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の設定手順を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態による電源システムの第１の変形例を示すブロック図である。
【図１６】第３の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図１７】第３の実施形態による電源システムの直流電源装置の出力電圧の低下期間の概要を説明する説明図である。
【図１８】第３の実施形態による電源システムの直流電源装置の出力電圧の低下期間の設定処理の一例を示すタイムチャートである。
【図１９】第３の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施形態による電源システムの動作の一例を示す第１のタイムチャートである。
【図２１】第３の実施形態による電源システムの動作の一例を示す第２のタイムチャートである。
【図２２】第３の実施形態による電源システムの変形例の動作の一例を示すタイムチャートである。
【図２３】第４の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図２４】第４の実施形態による電源システムの制御手順を示すフローチャートである。
【図２５】第４の実施形態の電源システムの変形例における動作の一例を示す第１のタイムチャートである。
【図２６】第４の実施形態の変形例による直流電源装置の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
【図２７】第４の実施形態の変形例の電源システムにおける動作の一例を示す第２のタイムチャートである。
【図２８】第５の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図２９】第５の実施形態による電源システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図３０】第２の実施形態による電源システムの第２の変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１００は、複数の需要家Ａ、Ｂ、・・・、Ｃのそれぞれの需要家に設備される電源設備１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃと、給電管理装置７と、を備えている。
この電源設備１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃのそれぞれは、通信ネットワーク２００を介して給電管理装置７と接続される。各電源設備１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃは、給電管理装置７から通信ネットワークを介して送信される制御信号により給電状態が制御される。
この電源設備１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃは、基本的に同じ構成要素からなる電源設備であり、需要家の電源設備１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃのそれぞれは、設備監視装置１、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、及び測定器９１〜９４を備えている。
なお、以下の説明において、各需要家の電源設備１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃを総称する場合、或いは、特定の電源設備を代表して指す場合に、「電源設備１０」と呼ぶことがある。
【００３２】
上記電源設備１０において、設備監視装置１は、電源設備１０内の各部の動作状態（例えば、電圧、電流等）をモニタする監視装置である。この設備監視装置１は、この電源設備１０内の各部のモニタ情報を、通信ネットワーク２００を介して、給電管理装置７に送信する。例えば、設備監視装置１は、電源設備１０内の各部の電圧、電流を測定し、この測定データを、給電管理装置７に送信する。また、設備監視装置１は、通信ネットワーク２００を介して給電管理装置７から制御信号を受信し、この制御信号に基づいて、電源設備１０の給電状態を制御する。例えば、設備監視装置１は、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
【００３３】
なお、図２は、第１の実施形態の電源システムの第１の変形例を示すブロック図である。この図に示す電源システム１０１の例では、主要な需要家Ａの電源設備１１内に給電管理装置７ｘを設ける。そして、この給電管理装置７ｘが、自身の電源設備１１の給電状態を制御すると共に、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃに対して、通信ネットワーク２００を介して制御信号を送信する。これにより、給電管理装置７ｘは、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃおける給電状態を制御する。つまり、この図２に示す電源システム１０２では、需要家Ａの電源設備１１を主となる需要家として選定し、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃを従となる需要家とする。これにより、給電管理装置７ｘは、例えば、従となる需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃを、主たる需要家Ａの電源設備１１と同じ動作条件で制御することができる。このため、電源システム１０１では、給電管理装置７ｘによる制御を簡略化できる。
また、図３は、第１の実施形態の電源システムの第２の変形例を示すブロック図である。
この図３に示す電源システム１０２に示すように、所定の需要家Ａの電源設備１１が、自身で給電管理装置７ｘを独立に備えるようにしてもよい。
【００３４】
図１に示す電源設備１０において、直流電源装置３は、例えば、整流器であり、商用電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変更する。直流電源装置３は、直流電力に変換した出力電圧（第１の出力電圧）を電力供給線Ｌ１に出力する。なお、直流電源装置３が出力する直流電力は、電力供給線Ｌ１を介して、負荷４、及び蓄電装置６に供給される。なお、負荷４は、電源設備１０において給電される各種装置である。
また、直流電源装置３は、給電管理装置７から通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して受信する制御信号に基づいて、電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第１の出力電圧）を変更する。
本実施形態における電源システム１００は、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を所定の設定電圧に制御することにより、太陽光発電装置５が発電した電力を蓄電装置６に充放電して、有効に利用するものである。
【００３５】
太陽光発電装置５（発電装置の一例）は、太陽光を利用して電力を発電する発電装置である。すなわち、本実施形態では、太陽光発電装置５は、自然エネルギー（再生可能エネルギー）を利用した発電装置の一例である。
太陽光発電装置５は、太陽電池パネル５１と、電力変換部５２とを備えている。
太陽電池パネル５１は、太陽電池の基本単位である太陽電池素子（太陽電池セル）を所定の枚数備え、太陽電池素子（太陽電池セル）を配列して、モジュール化（パッケージ化）したものである。太陽電池パネル５１は、例えば、太陽光を受光して発電し、太陽光の日射強度に応じた直流電力を出力する。
【００３６】
電力変換部５２は、太陽電池パネル５１が出力した直流電力を負荷４で利用可能な範囲の電圧に変換して、変換した出力電圧（第２の出力電圧）を電力供給線Ｌ１に出力する。
なお、後述するように、第２の出力電圧には、使用される蓄電装置６の完全充電に要する電圧が選定される。
また、電力変換部５２は、後述する給電管理装置７から出力される制御信号を、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して受信し、この制御信号に基づいて、電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）を変更する。すなわち、電力変換部５２が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）は、後述する給電管理装置７から出力される制御信号に基づいて設定される。
なお、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５の設備容量は、太陽光発電装置５からの発電電力を出力する出力電圧（第２の出力電圧）で負荷４に供給された際に、負荷４が消費する消費電力を上回るように選定されている。
【００３７】
蓄電装置６は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル系蓄電池などを備える蓄電池であり、太陽光発電装置５から負荷４に電力を供給する電力供給線Ｌ１に接続され、電力を充放電する。蓄電装置６は、太陽光発電装置５、又は直流電源装置３から供給された電力を充電（蓄電）するとともに、太陽光発電装置５、又は直流電源装置３の出力電圧が低下した場合に電力を放電することで負荷４に電力を供給する。
本実施形態では、蓄電装置６が複数のリチウムイオン電池を備える組電池として構成される場合の一例について説明する。なお、蓄電装置６の放電特性、及び出力電圧の詳細については後述する。
【００３８】
測定器９１、９２、９３、９４は、それぞれ電力供給線Ｌ１に配置されており、電流、及び電圧などを測定する。
測定器９１（直流電源測定部）は、直流電源装置３の出力電流、及び出力電圧を測定し、当該測定データを、設備監視装置１及び通信ネットワーク２００を介して、給電管理装置７に送信する。
測定器９２は、負荷４が消費する消費電流、及び負荷４に供給される電圧を測定し、当該測定データを、設備監視装置１及び通信ネットワーク２００を介して、給電管理装置７に出力する。
測定器９３は、太陽光発電装置５の出力電流、及び出力電圧を測定し、当該測定データを、設備監視装置１及び通信ネットワーク２００を介して、給電管理装置７に出力する。
測定器９４（蓄電電圧測定部の一例）は、蓄電装置６の出力電流、出力電圧（組電池の出力電圧）、及び蓄電装置６の温度（組電池の温度）を測定し、当該測定データを、設備監視装置１及び通信ネットワーク２００を介して、給電管理装置７に出力する。
設備監視装置１は、測定器９１、９２、９３、９４で測定された電流や電圧等の測定データを収集し、この収集した測定データを、通信ネットワーク２００を介して、給電管理装置７に送信する。
【００３９】
給電管理装置７は、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して、各需要家の電源設備１０が備える各部を管理する管理装置であり、例えば、少なくとも直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
給電管理装置７は、測定データ取得部７１、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、及び制御部８０を備えている。
測定データ取得部７１は、各需要家の電源設備１０測定器９１、９２、９３、９４が測定した上述した各種測定データを、電源設備１０の設備監視装置１及び通信ネットワーク２００を介して取得し、取得した各種測定データを制御部８０に出力し、制御部８０を介して、取得した各種測定データを記憶部７４に記憶させる。
【００４０】
入力部７２は、例えば、キーボードやポインティング装置などの入力装置、又は外部からデータを入力するインターフェース部などであり、各需要家の電源設備１０を管理するための設定情報などの情報が入力される。入力部７２は、入力された設定情報などの情報を制御部８０に出力し、制御部８０を介して、入力された設定情報などの情報を記憶部７４に記憶させる。なお、設定情報などの情報には、各需要家の電源設備１０における電圧の設定値、太陽光発電装置５の容量値、気象情報（例えば、過去の天候、日射強度など）、蓄電装置６の特性情報などが含まれる。これらの情報は、入力部７２を介して給電管理装置７に入力され、予め記憶部７４に記憶されているものとする。
【００４１】
表示部７３は、例えば、液晶ディスプレイ装置などの表示装置であり、入力部７２に設定情報などの情報を入力する際や、既に設定されている設定情報などの情報を利用者（管理者）が確認する際に、設定情報などの情報を表示する。
【００４２】
記憶部７４は、給電管理装置７で利用する各種データを記憶する。記憶部７４は、例えば、上述した測定データ取得部７１が取得した各種測定データ、入力部７２から入力された設定情報などの情報、及び後述する制御部８０が演算、又は生成した情報などを記憶する。
【００４３】
制御部８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むプロセッサであり、給電管理装置７を統括的に制御する。制御部８０は、電圧制御部８１と、電圧算出部８２とを備えている。
【００４４】
電圧制御部８１は、各電源設備１０毎に、太陽光発電装置５が発電する発電量（例えば、発電電力又は発電電流）のうちの負荷４で消費する消費分（例えば、消費電力又は消費電流）に対する余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
電圧制御部８１は、例えば、蓄電装置６の放電深度が、太陽光発電装置５の余剰発電量による完全充電に対応する状態となるような電圧、すなわち、蓄電装置６の放電深度が充電で受け入れる余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。具体的に、電圧制御部８１は、後述する電圧算出部８２が算出した設定電圧値（第１電圧値）に直流電源装置３の出力電圧を制御する制御信号を直流電源装置３に対して出力する。
【００４５】
また、電圧制御部８１は、各需要家の電源設備１０毎に、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）を所定の電圧値（第２電圧値）に制御する。ここで、所定の電圧値（第２電圧値）は、蓄電装置６の最大出力電圧、すなわち、完全充電（フル充電）に要する電圧を含め、これ以上の値である。具体的に、電圧制御部８１は、所定の電圧値（第２電圧値）に太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）を制御する制御信号を、通信ネットワーク２００を介して、各需要家の電源設備１０に対して出力する。その結果、太陽光発電装置５の出力電圧は、例えば、蓄電装置６の最大出力電圧、すなわち、完全充電（フル充電）に要する電圧を含め、これ以上の値となる。
【００４６】
電圧算出部８２（電圧設定部の一例）は、各需要家の電源設備１０毎に、太陽光発電装置５の発電量と、負荷４の消費量（消費分）とに基づいて、太陽光発電装置５の余剰発電量を算出し、算出した余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて、電圧制御部８１によって制御される直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）を算出する。また、電圧算出部８２は、各需要家の電源設備１０毎に、例えば、太陽光発電装置５が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、太陽光発電装置５の発電量（例えば、発電の電気量）を算出し、算出した当該発電量と、負荷４の消費量（例えば、消費電流量（消費電気量））とに基づいて余剰発電量を算出する。
【００４７】
なお、電圧算出部８２が算出する設定電圧値（第１電圧値）は、太陽光発電装置５が設置された環境条件（例えば、日射強度）における余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧であり、具体的には、太陽光発電装置５が設置された環境条件において、最大となる余剰発電量が算出され、この最大となる余剰発電量を充電によって受け入れ可能とする、蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧である。すなわち、この設定電圧値（第１電圧値）は、最大となる余剰発電量を蓄電装置６に充電させて回収できるように、蓄電装置６を一部放電した状態とするような電圧値である。
この直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）の算出の詳細については後述する。
【００４８】
ここで、電圧算出部８２による直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）の算出について説明する前に、蓄電装置６の放電特性、及び出力電圧について説明する。なお、以下の説明では、１つの蓄電装置６、例えば、需要家Ａの電源設備１０Ａが備える蓄電装置６の例について説明するが、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃが備える蓄電装置６において、出力電圧（セル構成）や容量や放電特性が異なる場合であっても、以下の説明と同様の考え方が適用できるものである。また、以下の説明において、直流電源装置３や太陽光発電装置５や負荷４について説明する場合も、同様である。
【００４９】
＜蓄電装置６の放電特性、及び出力電圧＞
ここでは、蓄電装置６が備える電池（例えば、リチウムイオン電池）の放電特性の一例について説明する。
図４は、本実施形態における電池の放電特性の一例を説明する説明図である。
この図において、波形Ｗ１は、リチウムイオン電池（未使用で完全充電状態（初期状態））の単セルにおける放電特性を示しており、放電量に応じて、出力電圧が低下していくことを示している。このグラフにおいて、縦軸は、単セル当りの電圧（Ｖ／セル）を示し、横軸は、放電量（％）を示している。ここで、放電量とは、完全充電状態を“１００”とした場合の放電した電気量（又は電力量）を示しているとともに、充電可能な電気量を示している。この放電量は、放電深度（％）又は、未充電量（％）と同義である。
なお、図４において、４．１Ｖが、リチウムイオン電池を蓄電装置６に使用した場合の完全充電に要する電圧になる。
【００５０】
図４に示す例では、例えば、完全充電状態では、リチウムイオン電池の単セルにおける出力電圧は、“４．１Ｖ”であり、放電深度が“２０％”の場合（ポイントＰ１）に、出力電圧が“４．０Ｖ”であることを示している。また、放電深度が“３０％”の場合（ポイントＰ２）に、出力電圧が“３．９Ｖ”であることを示し、放電深度が“５０％”の場合（ポイントＰ３）に、出力電圧が“３．８Ｖ”であることを示している。ここで、例えば、放電深度が“３０％”である場合（ポイントＰ２）には、リチウムイオン電池の“３０％”分の電気量（電力量）を充電可能であることを示している。
【００５１】
また、図５は、本実施形態における蓄電装置６の放電深度と直流電源装置３の出力電圧の設定値との一例を説明する説明図である。
この図において、蓄電装置６は、リチウムイオン電池の単セルを１２個直列に接続する組電池を有しており、例えば、放電深度が“２０％”の場合、蓄電装置６の出力電圧は、単セル基準で“４．０Ｖ”であり、蓄電装置６全体において“４８Ｖ”となることを示している。なお、この場合、直流電源装置３の出力電圧の設定値を“４８Ｖ”にすることで、蓄電装置６の“２０％”分が自動的に放電され、蓄電装置６は、“２０％”分の充電可能な領域を確保することになる。
同様に、放電深度が“３０％”の場合、蓄電装置６の出力電圧は、蓄電装置６全体において“４６．８Ｖ”となることを示し、放電深度が“５０％”の場合、蓄電装置６の出力電圧は、蓄電装置６全体において“４５．６Ｖ”となることを示している。
【００５２】
また、図６は、本実施形態における蓄電装置６の出力電圧と電池の単セル電圧との関係を説明する説明図である。併せて、図６は、太陽光発電装置５からの電力を、電力変換部５２を介して負荷４に供給する際の電圧についても示している。
図６（ａ）は、４８Ｖ系電源の出力保障範囲と蓄電装置６の出力電圧の関係を示し、図６（ｂ）は、これに対応するリチウムイオン電池の単セル電圧を示している。なお、４８Ｖ系電源の出力保障範囲（負荷の動作保障範囲は、４８Ｖ±５Ｖ（＝４３Ｖ〜５３Ｖ）であり、直流電源装置３の出力電圧は、この範囲内で設定可能である。また、太陽光発電装置５の出力電圧も、同様に、４８Ｖ±５Ｖ（＝４３Ｖ〜５３Ｖ）で設定可能である。ただし、電池の完全充電の確保と、過充電の防止の観点から電圧選定が行われ、ここでは、太陽光発電装置５の出力電圧は、蓄電装置６の完全充電に相当する電圧値（ポイントＰ４の４．１Ｖ/ セル）とされる。また、直流電源装置３をフロート充電によって運用する際にも、この電圧が選定される。
【００５３】
この図に示すように、リチウムイオン電池の完全充電に相当する単セル電圧が、“４．１Ｖ”である場合、蓄電装置６の出力電圧は、“４９．２Ｖ”に対応する（ポイントＰ４参照）。このポイントＰ４に示す例は、“４．１Ｖ”のリチウムイオン電池の単セルを１２個直列に接続した組電池の出力電圧（又は、充電電圧）が“４９．２Ｖ”であることを示している。また、リチウムイオン電池の単セル電圧が、“３．９Ｖ”である場合に、蓄電装置６の出力電圧は、“４６．８Ｖ”に対応する（ポイントＰ５参照）。この場合は、上述した放電深度が“３０％”の場合を示している。
このように本実施形態において、蓄電装置６の出力電圧は、リチウムイオン電池の単セル電圧を１２倍した電圧となる。
【００５４】
次に、本実施形態における太陽光発電装置５の発電特性について説明する。
＜太陽光発電装置５の発電特性＞
図７は、本実施形態における太陽光発電装置５の時刻に対する発電特性の一例を説明する説明図である。
なお、ここでは、負荷４の消費電力（消費量）が５００Ｗ（ワット）（消費電流が、電圧５０Ｖの場合に１０Ａ）であり、太陽光発電装置５の設備容量が、１０００Ｗである場合の一例について説明する。
【００５５】
この図に示すグラフにおいて、縦軸は、日射強度（ｋＷ（キロワット）／ｍ２（平方メートル））及び太陽光発電装置５の発電電流（Ａ）を示し、横軸は、１日における時刻を示している。また、波形Ｗ２は、太陽光発電装置５が設置されている場所におけるある月（例えば、７月）の最大日射強度（及び最大日射強度における発電電流）の１日の変化を示している。波形Ｗ３は、太陽光発電装置５が設置されている場所におけるある月（例えば、７月）の平均日射強度（及び平均日射強度における発電電流）の１日の変化を示している。また、波形Ｗ４は、太陽光発電装置５が設置されている場所におけるある月（例えば、７月）の最低日射強度（及び最低日射強度における発電電流）の１日の変化を示している。
【００５６】
ここで、太陽光発電装置５の発電量（発電電流）は、太陽光発電装置５の変換効率及び太陽電池パネル５１の面積に基づく換算式（又は換算テーブル）を利用して、日射強度から算出可能である。図７に示す例では、例えば、最大日射強度のピーク時である１ｋＷ／ｍ２に対応する発電電流は、２０Ａに換算される。
また、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄは、１０Ａである場合を示しており、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超えた分が余剰発電量となる。
図７に示す例では、領域Ａ１は、最大日射強度における余剰発電量（余剰電気量）を示している。この場合、領域Ａ１の余剰発電量は、その月における最大充電量（最大充電電気量）になる。
【００５７】
次に、上述した蓄電装置６の放電特性及び出力電圧と、上述した太陽光発電装置５の発電特性とを前提として、本実施形態における直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定処理について、図８及び図９を参照して説明する。
【００５８】
＜直流電源装置３の出力電圧の設定処理＞
図８は、本実施形態による電源設備１０における太陽光発電装置５の余剰発電量の一例を説明する説明図である。
この図に示すグラフにおいて、縦軸は、太陽光発電装置５が発電する電流（Ａ）及び電気量（Ａｈ）を示し、横軸は、１日における時刻を示している。
このグラフにおいて、波形Ｗ５は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ６は、太陽光発電装置５において、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超える余剰な発電電流を累積した電気量を示している。なお、ここでは、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄは、１０Ａであり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間において、太陽光発電装置５の余剰な発電電流が発生する。また、領域Ａ１は、太陽光発電装置５の余剰発電分を示している。
【００５９】
電圧算出部８２は、図８に示すように、余剰な発電電流の累積値を算出することにより、最大日射強度の日における太陽光発電装置５の余剰発電量“５０Ａｈ”（領域Ａ１の面積に相当）を算出する。すなわち、電圧算出部８２は、太陽光発電装置５が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、発電量を算出し、算出した当該発電量と、負荷４の消費量（消費分）とに基づいて余剰発電量を算出する。
なお、本実施形態における電源設備１０では、算出した太陽光発電装置５の余剰発電量（電気量“５０Ａｈ”）を蓄電装置６が充電により受け入れ可能となるように、蓄電装置６を“５０Ａｈ”分放電させた状態で維持する。すなわち、本実施形態における電源設備１０では、蓄電装置６が“５０Ａｈ”分放電された状態になるように、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）よりも低い値に設定する。
なお、本実施形態では、後ほど図を用いて説明するように、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）は、常時、この値に保たれる。
【００６０】
次に、図９を参照して、太陽光発電装置５の余剰発電量（電気量“５０Ａｈ”）に基づいた直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧値（第１電圧値）の設定処理について説明する。
図９は、本実施形態による電源システムにおける直流電源装置３の出力電圧の設定例を説明する説明図である。
なお、この図において、蓄電装置６の完全充電電圧が４．１Ｖ／セルであり、且つ、放電容量が２００Ａｈであるリチウムイオン電池を単セルとして備える場合の一例について説明する。
【００６１】
この図に示すグラフは、縦軸が蓄電装置６の単セル当りの出力電圧（Ｖ／セル）を示し、横軸は、蓄電装置６の放電量（放電深度）（％）を示している。なお、横軸の放電量（％）には、電気量（Ａｈ）及び負荷４の消費電流における放電時間（ｈ）の換算値を併記している。
また、この図に示す波形Ｗ７は、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄと等しい１０Ａにおける蓄電装置６の単セルでの放電特性を示している。直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の選定に当たっては、この図に示すように負荷と等しい電流における放電特性が用いられる。
【００６２】
電圧算出部８２は、算出した上述の太陽光発電装置５の余剰発電量（電気量“５０Ａｈ”）から、波形Ｗ７に示す放電特性を利用して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧値（第１電圧値）を算出する。具体的に、電圧算出部８２は、波形Ｗ７に示す放電特性に基づいて、電気量“５０Ａｈ”（放電量（放電深度）“２５％”）に対応する電圧値“３．９５Ｖ”（ポイントＰ６の電圧値）を算出する。ここで、蓄電装置６は、上述したように単セルを１２個直列に接続した組電池であるので、電圧算出部８２は、電圧値“３．９５Ｖ”を１２倍した“４７．４Ｖ”を設定電圧値（第１電圧値）として算出する。
なお、上述した日射強度及び太陽光発電装置５の発電特性の情報と、上述した蓄電装置６の放電特性の情報は、予め記憶部７４に記憶されており、電圧算出部８２は、記憶部７４に記憶されているこれらの情報に基づいて、設定電圧値（第１電圧値）を算出する。
【００６３】
本実施形態では、電圧制御部８１は、電圧算出部８２が上述のように算出した設定電圧値（第１電圧値）に直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。すなわち、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が設置された環境条件における余剰発電量に応じて定められた電圧（例えば、余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。なお、上述に示す例の場合には、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が設置された環境条件において、最大となる余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
【００６４】
次に、本実施形態における電源設備１０の動作について図面を参照して説明する。
図１０は、第１の実施形態による電源システム１００の各需要家の電源設備１０における直流電源装置３の出力電圧の設定手順を示すフローチャートである。ここでは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。なお、この図１０に示す設定手順は、各需要家の電源設備１０毎に行われる処理であり、また、各需要家の電源設備１０における直流電源装置３の出力電圧の設定は、給電管理装置７が、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して制御信号を送信することにより行われる。
【００６５】
この図において、給電管理装置７の電圧算出部８２は、日射強度情報を取得する（ステップＳ１０１）。すなわち、電圧算出部８２は、例えば、記憶部７４に予め記憶されている、所定の期間に対応する日射強度情報を取得する。なお、日射強度情報、太陽光発電装置５の発電特性、負荷４の電力の消費量、及び蓄電装置６の充放電特性等は、各需要家の電源設備１０毎に予め記憶部７４に記憶されている。
【００６６】
次に、電圧算出部８２は、取得した日射強度情報に基づいて余剰発電量を算出する（ステップＳ１０２）。電圧算出部８２は、例えば、図８を参照して説明したように、所定の期間内の最大日射強度における太陽光発電装置５の発電量（例えば、発電電流）と、負荷４の消費量（消費電流Ｉｌｏａｄ）とに基づいて、余剰発電量（図８に示す電気量“５０Ａｈ”）を算出する。
【００６７】
次に、電圧算出部８２は、余剰発電量に対応する放電深度から設定電圧値（第１電圧値）を算出する（ステップＳ１０３）。すなわち、電圧算出部８２は、余剰発電量と等しくなる放電深度に対応する設定電圧値（第１電圧値）を算出する。電圧算出部８２は、例えば、図９を参照して説明したように、余剰発電量（例、電気量“５０Ａｈ”）に等しい放電深度（２５％）から設定電圧値（例、３．９５Ｖ）を定める。
【００６８】
次に、給電管理装置７の電圧制御部８１は、直流電源装置３の出力電圧を、算出した設定電圧値（第１電圧値）に制御する（ステップＳ１０４）。具体的には、電圧制御部８１は、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して、直流電源装置３の出力電圧を電圧算出部８２によって設定された設定電圧値に変更させる制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を変更する。
【００６９】
次に、電圧制御部８１は、所定の期間が経過したが否か（見直し時期か否か）を判定する（ステップＳ１０５）。電圧制御部８１は、例えば、１ヶ月経過したか否かを判定する。電圧制御部８１は、所定の期間が経過した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０１に戻し、電圧算出部８２は、次の所定の期間（例えば、次の月）の日射強度情報を取得する。
また、電圧制御部８１は、所定の期間が経過していない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０４に戻す。
【００７０】
このように、給電管理装置７は、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、日射強度情報に基づいて設定電圧値を定めて、直流電源装置３の出力電圧を設定電圧値に変更する。すなわち、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、該当月の最大日射強度を求め、これに対応する直流電源装置３の出力電圧を再設定する。これにより、該当月における余剰発電量は、全て蓄電装置６によって回収することが可能となる。
【００７１】
次に、図１１及び図１２を参照して、本実施形態における電源システムの動作の一例を説明する。なお、これらの図における蓄電装置６の容量や余剰発電量等の諸条件は、すでに説明してきた内容と同一である。また、本実施例では、直流電源装置３の出力電圧は、常時、設定電圧値（第１電圧値）に保たれている。
図１１は、第１の実施形態による電源システム１００の動作の一例を示す第１のタイムチャートである。
ここでは、日射強度が、平均日射強度であり、太陽光発電装置５の余剰発電量が発生しない場合の一例について説明する。
【００７２】
この図において、縦軸は、（ａ）蓄電装置６の出力電圧と、（ｂ）負荷４への供給電流を示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
また、波形Ｗ８は、蓄電装置６の出力電圧の変化を示し、波形Ｗ９は、平均日射強度における発電電流の波形を示している。なお、波形Ｗ１０は、比較のために、最大日射強度における発電電流の波形を示している。ここで、負荷４が消費する電流は、消費電流Ｉｌｏａｄである。また、“Ｖｆ＝４７．４Ｖ”は、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）に相当し、“Ｖｓｏｌａｒ＝４９．２Ｖ”は、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）に相当する。
【００７３】
図１１に示す例では、時刻Ｔ１０（０時）から時刻Ｔ１１（６時）までの期間ＴＲ１において、太陽光発電装置５が発電を行わないため、直流電源装置３が負荷４に電力を供給する。したがって、この期間ＴＲ１における蓄電装置６の出力電圧は、例えば、上述した設定電圧値（第１電圧値）を示す“Ｖｆ＝４７．４Ｖ”のままである。そして、この出力電圧で維持された蓄電装置６は、最大余剰発電量分に対応する放電深度（５０Ａｈ、放電深度２５％）まで、既に放電された状態になる。
【００７４】
次に、時刻Ｔ１１（６時）において、太陽光発電装置５が発電を開始して、時刻Ｔ１１（６時）から時刻Ｔ１３（１２時）までの期間において、太陽光発電装置５の発電量が徐々に増加する。なお、この時刻Ｔ１１（６時）から時刻Ｔ１３（１２時）までの期間において、直流電源装置３及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給する。
【００７５】
また、時刻Ｔ１３（１２時）から時刻Ｔ１５（１８時）までの期間において、太陽光発電装置５の発電量が徐々に減少し、時刻Ｔ１５（１８時）において、太陽光発電装置５が発電を終了する。なお、この時刻Ｔ１３（１２時）から時刻Ｔ１５（１８時）までの期間においても、直流電源装置３及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給する。
【００７６】
このように、時刻Ｔ１１（６時）から時刻Ｔ１５（１８時）までの期間ＴＲ２において、太陽光発電装置５が発電し、直流電源装置３及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給する。そして、時刻Ｔ１５（１８時）以降の期間ＴＲ３において、再び、直流電源装置３が負荷４に電力を供給する。
ここで、領域Ａ２は、太陽光発電装置５の供給分の供給電流を示し、領域Ｒ１及び領域Ｒ２は、直流電源装置３の供給分の供給電流を示している。
なお、この図において、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１４までの期間は、最大日射強度における発電電流の場合（波形Ｗ１０）において余剰発電量が発生する期間を比較のために示している。
【００７７】
この図１１に示した例では、太陽光発電装置５の余剰発電量が発生しない場合であるが、太陽光発電装置５の発電量に応じて、直流電源装置３及び太陽光発電装置５の出力電力が適切な配分で負荷４に供給される。
一方、図１１から明らかなように、蓄電装置６の充電は行われないため、波形Ｗ８に示すように日中において蓄電装置６の電圧上昇は起こらない。
【００７８】
図１２は、本実施形態による電源システム１００の動作の一例を示す第２のタイムチャートである。
ここでは、日射強度が、最大日射強度であり、太陽光発電装置５の余剰発電量が最大となる場合の一例について説明する。
【００７９】
この図において、縦軸は、（ａ）蓄電装置６の出力電圧と、（ｂ）負荷４への供給電流を示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
また、波形Ｗ１１は、蓄電装置６の出力電圧の変化を示し、波形Ｗ９及び波形Ｗ１０は、図１１と同様である。また、負荷４が消費する電流は、図１１と同様に、消費電流Ｉｌｏａｄである。
【００８０】
図１２に示す時刻Ｔ１０（０時）から時刻Ｔ１１（６時）までの期間ＴＲ１において、図１１と同様に太陽光発電装置５が発電を行わないため、直流電源装置３が負荷４に電力を供給する。
次に、時刻Ｔ１１（６時）において、太陽光発電装置５が発電を開始して、時刻Ｔ１１（６時）から時刻Ｔ１２（９時）までの期間ＴＲ２１において、太陽光発電装置５の発電量が徐々に増加する。そして、時刻Ｔ１２（９時）において、太陽光発電装置５の発電量（発電電流）が、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄと等しくなる。なお、この期間ＴＲ２１において、直流電源装置３及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給する。
【００８１】
次に、時刻Ｔ１２（９時）から時刻Ｔ１３（１２時）を経て時刻Ｔ１４（１５時）までの期間ＴＲ２２において、太陽光発電装置５では、太陽光発電装置５からの発電量（発電電流）が、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超えて、余剰発電量が発生する。この期間ＴＲ２２において、太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給するとともに、余剰発電量が全て蓄電装置６に充電される。これにより、蓄電装置６の出力電圧は、上昇して行き、時刻Ｔ１４において、蓄電装置６の充電が完了して太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧、Ｖｓｏｌａｒ＝４９．２Ｖ）と等しい電圧となる。すなわち、この時点で、蓄電装置６の電圧は、完全充電状態に相当する電圧まで上昇する。
【００８２】
次に、時刻Ｔ１４（１５時）から時刻Ｔ１５（１８時）までの期間ＴＲ２３において、蓄電装置６及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給し、さらに、続く期間ＴＲ４において蓄電装置６に充電された電力が全て放電される。
そして、時刻Ｔ１５（１８時）において、太陽光発電装置５が発電を終了し、時刻Ｔ１５（１８時）から時刻Ｔ１６までの期間ＴＲ４において、蓄電装置６及び直流電源装置３が負荷４に電力を供給し、蓄電装置６からの放電の終了に伴い、出力電圧が上述した設定電圧値（第１電圧値）を示す“Ｖｆ＝４７．４Ｖ”に戻る。このように、この条件の場合、蓄電装置６に充電された余剰発電量の全てが放電される期間は、時刻Ｔ１４（１５時）から時刻Ｔ１６までの期間ＴＲ５である。
そして、時刻Ｔ１６以降の期間ＴＲ６において、直流電源装置３が負荷４に電力を供給する。
【００８３】
ここで、領域Ａ１は、太陽光発電装置５の余剰発電量を示し、領域Ａ３は、太陽光発電装置５の供給分の供給電流を示し、領域Ｒ３及び領域Ｒ４は、直流電源装置３の供給分の供給電流を示している。また、領域Ｄ１は、蓄電装置６の供給分の供給電流を示している。
【００８４】
この図１２は、太陽光発電装置５の余剰発電量が最大となる場合の例であり、上述の条件設定により、最大日射強度の日において、太陽光発電装置５の余剰発電量を蓄電装置６に充電するとともに、太陽光発電装置５が発電を終了した後に、蓄電装置６が充電した余剰発電量分の電力を負荷４に供給することができる。なお、最大日射強度の日の余剰発電量に対応した条件設定を行うと、最大日射強度以下の日の余剰発電量が全て充電によって回収できることになる。従って、先にも示したように、ある月において、その月の最大日射強度の日に対応した条件を設定すれば、その月において、余剰発電量が発生する全ての日において、余剰発電量が回収されることになる。
このように、電源設備１０は、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００８５】
なお、電源システム１００では、図１２に示すように、領域Ａ１で示す余剰発電量は、蓄電装置６を充電することにより蓄積され、この蓄電装置６に蓄積された余剰発電量は、余剰発電量の発生が終了する時刻Ｔ１４（１５時）から時刻Ｔ１６にかけて電力供給線Ｌ１に放電される。つまり、電源システム１００においては、夕方の時間帯（第２時間帯）に、蓄電装置６から電力供給線Ｌ１への放電が行われる。これに対して、太陽光発電装置５から余剰発電量が出力される前の朝方の時間帯（第１時間帯）に、蓄電装置６から電力供給線Ｌ１に放電を行わせる例について、後述する第３の実施形態において説明する。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態における電源システム１００は、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備１０と、複数の需要家のそれぞれに設備される電源設備１０の給電状態を制御する給電管理装置７とを備える。電源システム１００における複数の需要家の電源設備１０のそれぞれは、太陽光発電装置５（発電装置の一例）と、蓄電装置６と、直流電源装置３と、を備える。太陽光発電装置５は、電力を発電し、蓄電装置６は、太陽光発電装置５から負荷４に電力を供給する電力供給線Ｌ１に接続され、電力を充放電する。直流電源装置３は、商用電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を電力供給線Ｌ１に出力する。
給電管理装置７は、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれに対して、少なくとも第１の出力電圧を制御する。そして、給電管理装置７は、太陽光発電装置５が発電する発電量のうちの負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、第１の出力電圧を制御する電圧制御部８１を備えている。
【００８７】
これにより、本実施形態における電源システム１００は、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５が発電していない場合には、蓄電装置６を第１の出力電圧に対応する放電深度まで放電させた状態で、直流電源装置３から負荷４に電力を供給する。また、太陽光発電装置５が発電し、且つ、余剰発電量が生じていない場合には、本実施形態における電源設備１０は、直流電源装置３、及び太陽光発電装置５から、太陽光発電装置５の発電量に応じた適切な配分で負荷４に電力を供給する。そして、太陽光発電装置５が発電し、且つ、余剰発電量が生じている場合には、太陽光発電装置５から負荷４に電力を供給するとともに、余剰発電量分を蓄電装置６に充電する。そして、蓄電装置６の放電深度は、例えば、最大日射強度の日における最大余剰発電量に対応しているので、この条件に設定しておくことで、最大日射強度以下の全ての日の余剰発電量の回収が可能になる。
このように、本実施形態における電源システム１００は、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５の余剰発電量分を蓄電装置６に充電することにより、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００８８】
さらに、本実施形態における電源システム１００は、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧である第１の出力電圧を制御するという簡易な制御により、直流電源装置３が商用電力系統２から変換した電力と太陽光発電装置５が発電した電力とを適切に配分して負荷に供給することができる。なお、本実施形態の電源システム１００では、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３から負荷４への電力の供給、及び太陽光発電装置５から負荷４への電力の供給を切り替えるための切り替え手段（例えば、スイッチなど）を必要としない。そのため、本実施形態における電源システム１００では、各需要家の電源設備１０の構成を簡略化することができる。
【００８９】
また、本実施形態の電源システム１００において、給電管理装置７は、通信ネットワーク２００を介して複数の需要家の電源設備１０のそれぞれに接続され、給電管理装置７は、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれに通信ネットワーク２００を通して制御信号を送信することにより、直流電源装置３の第１の出力電圧を制御する。
これにより、電源システム１００では、給電管理装置７により、各需要家の電源設備１０のそれぞれを個別に或いは全体として制御することができる。このため、電源システム１００では、個々の電源設備１０毎に、給電管理装置７を設ける必要がなく、各電源設備１０の製造コストを低減できる。
【００９０】
また、図２に示す電源システム１０１では、複数の需要家の電源設備１０が通信ネットワーク２００を介して接続されるとともに、給電管理装置７ｘが所定の需要家Ａの電源設備１１内に配置される。そして、所定の需要家Ａに配置された給電管理装置７ｘは、当該需要家Ａの直流電源装置３の第１の出力電圧を制御するとともに、他の需要家Ｂ、・・・、Ｃの電源設備１０に通信ネットワーク２００を通して制御信号を送信することにより、当該他の需要家Ｂ、・・・、Ｃの電源設備１０の直流電源装置３の第１の出力電圧を制御する。
【００９１】
このように、電源システム１０１の例では、主となる需要家Ａの電源設備１１内に給電管理装置７ｘを設ける。そして、この給電管理装置７ｘが、自身の電源設備１１の直流電源装置３の出力電圧を制御すると共に、従となる他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃに対して、通信ネットワークを介して制御信号を送信することにより、当該他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃの直流電源装置３の出力電圧を制御する。つまり、この図３に示す電源システム１０２では、複数の需要家の電源設備１０の内、需要家Ａの電源設備１１を主となる需要家として選定し、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃを従となる需要家とする。これにより、給電管理装置７ｘは、例えば、従となる需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃを、主となる需要家Ａの電源設備１１と同じ動作条件で制御することができる。
これにより、例えば、需要家Ａの電源設備１１と、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃとが同じ仕様の電源設備である場合、つまり直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、及び負荷４のそれぞれが、同じ容量と特性を持つ場合に、給電管理装置７ｘにおける制御動作を、大幅に簡略化できる。
【００９２】
また、本実施形態の電源システム１００において、電圧制御部８１は、複数の需要家Ａ、Ｂ、・・・、Ｃの電源設備１０のそれぞれに対して、余剰発電量を蓄電装置６に充電可能な放電深度に対応する電圧（例えば、蓄電装置６の放電深度が充電で受け入れる余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧）に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態の電源システム１００において、各需要家の電源設備１０では、余剰発電量分を無駄なく蓄電装置６に充電することができるので、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００９３】
また、本実施形態の電源システム１００において、太陽光発電装置５は、自然エネルギー（例えば、太陽光）を利用して発電し、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が設置された環境条件（例えば、日射強度などの気象条件）における余剰発電量に応じて定められた電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１００では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５が設置された場所における余剰発電量に応じた電圧に直流電源装置３の出力電圧を制御するので、直流電源装置３の出力電圧を適切に制御することができる。
【００９４】
また、本実施形態の電源システム１００において、電圧制御部８１は、各需要家の電源設備１０において、環境条件（例えば、日射強度などの気象条件）において、最大となる余剰発電量に応じて定められた電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１００は、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５が設置された場所において最大となる余剰発電量に応じて直流電源装置３の出力電圧を適切に制御することができるので、余剰発電量分を無駄なく確実に、蓄電装置６に充電することができる。
【００９５】
また、本実施形態の電源システム１００において、給電管理装置７は、各需要家の電源設備１０毎に、太陽光発電装置５の発電量と、負荷４の消費分（消費量）とに基づいて、余剰発電量を算出し、算出した余剰発電量に応じて、電圧制御部８１によって制御される第１の出力電圧として出力する電圧値を定める電圧算出部８２（電圧設定部の一例）を備えている。
これにより、本実施形態における電源システム１００は、各需要家の電源設備１０において、例えば、太陽光発電装置５の発電量（例えば、発電電力又は発電電流）や負荷４の消費分（例えば、消費電力又は消費電流）が変動した場合であっても、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を適切に設定することができる。
【００９６】
また、本実施形態の電源システム１００において、太陽光発電装置５（発電装置の一例）は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置であり、給電管理装置７の電圧算出部８２（電圧設定部の一例）は、太陽光発電装置５が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、発電量を算出し、算出した当該発電量と、消費分とに基づいて余剰発電量を算出する。
これにより、電圧算出部８２（電圧設定部の一例）は、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、推定される最大日射強度に基づいて、余剰発電量を算出することができる。
【００９７】
また、本実施形態の電源システム１００において、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）は、蓄電装置６の完全充電に要する電圧（例えば、蓄電装置６の完全充電（フル充電）に相当する電圧）以上である。
これにより、本実施形態における電源システム１００は、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、蓄電装置６を完全充電（フル充電）状態まで充電して利用することができる。よって、本実施形態における電源設備１０は、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、給電管理装置７は、複数の需要家の電源設備のそれぞれの直流電源装置３に対して、太陽光発電装置５が発電する発電量のうちの負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて（例えば、余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて）定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、第１の出力電圧を制御する電圧制御部８１を備えている。
これにより、本実施形態における給電管理装置７は、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。また、給電管理装置７は、各需要家の電源設備１０のそれぞれを個別に或いは全体として制御することができるので、個々の電源設備１０毎に、給電管理装置７を設ける必要がなく、各電源設備１０の製造コストを低減できる。
【００９９】
また、本実施形態における給電管理方法は、上述した電源設備１０の給電管理方法であって、電圧設定ステップと、電圧制御ステップとを含んでいる。電圧設定ステップにおいて、給電管理装置７が、各需要家の電源設備１０のそれぞれに対して、太陽光発電装置５が発電する発電量のうちの負荷４で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて（例えば、余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて）、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を定める。そして、電圧制御ステップにおいて、給電管理装置７が、各需要家の電源設備１０のそれぞれに対して、電圧設定ステップによって定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における給電管理方法は、上述した電源システム１００と同様に、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【０１００】
次に、本発明に係る第２の実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態では、給電管理装置７が、入力部７２から入力されて予め記憶部７４に記憶されている気象情報（例えば、過去の天候、日射強度など）に基づいて、各需要家の電源設備１０に設備された直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を設定する一例について説明したが、太陽光発電装置５が設置されている気象情報が、入力部７２から入力された気象情報とずれている場合が考えられる。そこで、本実施形態では、日射強度を測定し、測定データに基づいて直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として設定された電圧値（第１電圧値）を補正する場合の一例について説明する。
【０１０１】
図１３は、本実施形態による電源システム１０３の一例を示すブロック図である。
この図において、給電管理装置７ａは、日射計９５を備えている。
なお、この図において、図１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、給電管理装置７ａが日射計９５を備え、給電管理装置７ａが、日射計９５で測定した測定データに基づいて、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として設定された電圧値（第１電圧値）を補正する点が第１の実施形態と異なる。
【０１０２】
日射計９５（日射測定部の一例）は、例えば、各電源設備１０が設備されている地域の日射強度を測定し、当該測定データを給電管理装置７ａに出力する。
【０１０３】
給電管理装置７ａは、制御信号を通信ネットワーク２００を介して需要家の電源設備１０に送信することにより、需要家の電源設備１０が備える各部を制御する管理装置であり、例えば、各需要家の電源設備１０における少なくとも第１の出力電圧を制御する。
給電管理装置７ａは、測定データ取得部７１ａ、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、及び制御部８０ａを備えている。
【０１０４】
測定データ取得部７１ａは、各需要家の電源設備１０から、測定器９１、９２、９３、９４、及び日射計９５が測定した上述した各種測定データを、設備監視装置１及び通信ネットワーク２００を介して取得し、取得した各種測定データを制御部８０ａに出力し、制御部８０ａを介して、取得した各種測定データを記憶部７４に記憶させる。
【０１０５】
制御部８０ａは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、給電管理装置７ａを統括的に制御する。制御部８０ａは、電圧制御部８１ａと、電圧算出部８２ａとを備えている。
電圧制御部８１ａは、図１に示す第１の実施形態における電圧制御部８１と同様の機能を備えるとともに、日射計９５が測定した日射強度と、予め取得している最大日射強度と、測定器９４が測定した蓄電装置６の出力電圧とに基づいて、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を変更する。ここで、予め取得している最大日射強度は、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧値（第１電圧値）を定める際に用いた日射強度であり、設定電圧値（第１電圧値）を定める際に推定した（想定した）日射強度である。
【０１０６】
具体的に、電圧制御部８１ａは、日射計９５が測定した日射強度が上述の最大日射強度（推定）以上であり、且つ、蓄電装置６の出力電圧が太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）よりも低い場合に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を高くする制御を行う。ここでは、設定された設定電圧値（第１電圧値）が適正な電圧値よりも低いため、蓄電装置６の放電深度が最大余剰発電量よりも大きくなっていることを示している。この状態は、蓄電装置６が最大余剰発電量によって完全充電されないことを意味している。そこで、このような場合に、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を高くする補正を行う。
【０１０７】
また、電圧制御部８１ａは、日射計９５が測定した日射強度が上述した最大日射強度以上であり、且つ、蓄電装置６の出力電圧が第２の出力電圧まで上昇する状態、もしくは、この電圧によって所定の時間、定電圧充電されるような状態となる日数が、所定の回数に達した際に、第１の出力電圧として出力する電圧を低くする制御を行う。すなわち、上記の状態は、想定した最大余剰発電量よりも蓄電装置６の放電深度が浅いことを意味している。言い換えれば、推定した最大日射強度以上となる日が観測され、蓄電装置６の電圧値が、上述のような状態になっていれば、設定された設定電圧値（第１電圧値）が適正な電圧値よりも高く、太陽光発電装置５の発電電力を十分に利用できていないことになる。つまり、予め設定されている蓄電装置６の放電深度が、最大余剰発電量よりも小さいために、余剰発電量が生じる時間帯の途中で、完全充電状態に達し、いわゆる定電圧充電状態になる。このため、適切な充電量であれば、図１２に示すように、本来、余剰発電量の発生期間が終了する時刻Ｔ１４近辺で定電圧に到達するのに対し、上述の状態では、途中のＴ１３近辺で、定電圧に達することになる。そこで、このような場合、放電深度を深くするために、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を低くする補正を行う。
【０１０８】
次に、図１４を参照して本実施形態における直流電源装置３の出力電圧の設定手順について説明する。
図１４は、本実施形態による電源システム１０３における直流電源装置３の出力電圧の設定手順を示すフローチャートである。
ここでは、図１０に示す第１の実施形態と同様に、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。なお、この図１４に示す設定手順は、各需要家の電源設備１０毎に行われる処理であり、また、各需要家の電源設備１０における直流電源装置３の出力電圧の設定は、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して制御信号を送信することにより行われる。
【０１０９】
図１４において、ステップＳ２０１からステップＳ２０４までの処理は、図１０に示すステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
続く、ステップＳ２０５において、電圧制御部８１ａは、日射計９５及び測定器９４が測定した測定データを取得する。すなわち、電圧制御部８１ａは、例えば、日射計９５によって測定された日射強度情報（例えば、直近１日分の日射強度情報）、及び測定器９４によって測定された蓄電装置６の出力電圧（例えば、１日のうちの最大電圧）を記憶部７４から取得する。
【０１１０】
次に、電圧制御部８１ａは、測定した日射強度が推定した日射強度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。すなわち、電圧制御部８１ａは、ステップＳ２０５において取得した日射強度が、推定していた日射強度（例えば、月ごとの最大日射強度）以上であるか否かを判定する。電圧制御部８１ａは、測定した日射強度が推定した日射強度以上である場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０７に進める。また、電圧制御部８１ａは、測定した日射強度が推定した日射強度未満である場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）に、処理をステップＳ２１１に進める。
【０１１１】
また、ステップＳ２０７において、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の出力電圧が、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）以上であるか否かを判定する。すなわち、電圧制御部８１ａは、ステップＳ２０５において取得した蓄電装置６の出力電圧が、設定している太陽光発電装置５の出力電圧以上であるか否かを判定する。
具体的には、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の電圧を監視し、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）と比較する。電圧制御部８１ａは、この比較により、蓄電装置６の電圧が、余剰発電量の受け入れの途中で、太陽光発電装置５の出力電圧に到達し、この電圧で定電圧充電となりこの状態が所定時間（余剰発電量の発生時間帯の半分、等）経過するか否かにより判定する。
すなわち、電圧制御部８１ａは、定電圧充電の状態が所定の時間の経過が観測されるようであれば、ここで言う、「太陽光発電装置５の出力電圧以上である場合」に相当する、と判定する。そして、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の出力電圧が、太陽光発電装置５の出力電圧以上である場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０９に進める。また、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の出力電圧が、太陽光発電装置５の出力電圧未満である場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０８に進める。
【０１１２】
ステップＳ２０８において、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を上昇させる。すなわち、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を上昇させる補正（変更）を行い、補正（変更）した設定電圧値（第１電圧値）を直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力するように、直流電源装置３に対して制御信号を出力する。
なお、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を予め定められた所定の電圧値だけ上昇させてもよい。ステップＳ２０８の処理の後、電圧制御部８１ａは、処理をステップＳ２１１に進める。
【０１１３】
ステップＳ２０９において、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の出力電圧が、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）以上の日数が所定の日数以上であるか否かを判定する。すなわち、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の出力電圧が、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）に等しくなり、この電圧によって定電圧充電状態となり所定時間経過する日数が所定数であるか否かを判定する。つまり、電圧制御部８１ａは、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）による定電圧充電によって蓄電装置６の完全充電が所定の時間維持されるような状態となる日数が、所定の日数（例えば、３日）以上あるか否かを判定する。電圧制御部８１ａは、蓄電装置６の出力電圧が、太陽光発電装置５の出力電圧と等しくなり、この電圧による定電圧充電が所定時間継続する状態となる日数が所定数以上である場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２１０に進める。また、逆に、電圧制御部８１ａは、蓄電装置６が、太陽光発電装置５の出力電圧による定電圧充電となる日数が所定数未満である場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）に、処理をステップＳ２１０に進める。
【０１１４】
ステップＳ２１０において、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を低下させる。すなわち、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を低下させる補正（変更）を行い、補正（変更）した設定電圧値（第１電圧値）を直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力するように、直流電源装置３に対して制御信号を出力する。
なお、電圧制御部８１ａは、設定電圧値（第１電圧値）を予め定められた所定の電圧値だけ低下させてもよい。ステップＳ２１０の処理の後、電圧制御部８１ａは、処理をステップＳ２１１に進める。
【０１１５】
なお、ステップＳ２１１の処理は、図１０に示すステップＳ１０５の処理と同様であり、ここではその説明を省略する。
このように、給電管理装置７ａは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、日射強度情報に基づいて直流電源装置３の出力電圧である設定電圧値を定めるとともに、日射計９５によって計測した日射強度情報に基づいて設定電圧値を適切に変更する。
【０１１６】
また、図１５は、第２の実施形態による電源システムの第１の変形例を示すブロック図である。上記の電源システム１０３では、日射計９５を給電管理装置７ａに配置した例について説明したが、日射計９５を、例えば、図１５の電源システム１０３Ａに示すように、主要な需要家として選択した需要家Ａの電源設備１１に日射計９５を設置してもよい。この電源システム１０３Ａでは、需要家Ａの電源設備１１において測定された日射強度情報に基づいて、他の需要家Ｂの電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃの直流電源装置３の設定電圧値を変更する。
つまり、給電管理装置７ａは、主要な需要家の電源設備１１で取得された日射強度情報に基づいて、電源設備１１の直流電源装置３の設定電圧値を適切に変更するとともに、この主要な需要家の電源設備１１で得られた日射強度情報に基づいて、他の需要家の電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃの直流電源装置３の設定電圧値を変更する。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態における電源システム１０３は、給電管理装置７ａに日射強度を測定する日射計９５（日射測定部）を設ける。或いは所定の需要家の太陽光発電装置５が設置された場所に日射計９５（日射測定部）を設ける。そして、給電管理装置７ａの電圧制御部８１ａは、日射計９５が測定した日射強度と、最大日射強度と、測定器９４（蓄電電圧測定部の一例）が測定した蓄電装置６の出力電圧とに基づいて、各需要家の電源設備１０において、第１の出力電圧として出力する電圧を変更する。
これにより、本実施形態における電源システム１０３は、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定の際に推定した最大日射強度と、給電管理装置７ａが配置された場所（或いは、主要な需要家の太陽光発電装置５が設置された場所）の日射強度と、に乖離がある場合でも、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を適切に制御することができる。
【０１１８】
また、本実施形態の電源システム１０３において、電圧制御部８１ａは、日射計９５が測定した日射強度が最大日射強度以上であり、且つ、蓄電装置６の出力電圧が第２の出力電圧よりも低い場合に、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を高くする制御を行う。
これにより、本実施形態における電源システム１０３は、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を適切に変更して、蓄電装置６をバックアップ電源とした際の電力の供給期間を長くさせることができる。
【０１１９】
また、本実施形態の電源システム１０３において、電圧制御部８１ａは、日射計９５が測定した日射強度が最大日射強度以上であり、且つ、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）による定電圧充電によって蓄電装置６の完全充電を所定の時間維持されるような状態となる日数が、所定の回数（所定数）に達した際に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を低くする制御を行う。すなわち、本実施形態では、電圧制御部８１ａは、日射計９５が測定した日射強度が最大日射強度以上であり、且つ、蓄電装置６の出力電圧が第２の出力電圧と等しくなり、この電圧によって所定の時間、定電圧充電されるような場合の日数が、所定数に達した際、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を低くする制御を行う。
これにより、本実施形態における電源システム１０３は、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を適切に変更して、太陽光発電装置５の発電電力の利用率を向上させることができる。
【０１２０】
次に、本発明に係る第３の実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第３の実施形態］
本実施形態では、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、１日の中で所定の期間、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低下させる制御を行う場合の一例について説明する。これにより、第１の実施形態の電源システム１００では、蓄電装置６に蓄積された余剰発電量が夕方の時間帯（第２時間帯）に放電されるのに対して、本実施形態では、朝方の時間帯（第１時間帯）に、蓄電装置６から電力供給線Ｌ１への放電を行うことができる。
【０１２１】
図１６は、本実施形態による電源システム１０４の一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１０４は、給電管理装置７ｂと、各需要家の電源設備１０とを備えている。給電管理装置７ｂは、通信ネットワーク２００を介して、需要家の各電源設備１０に対して制御信号を送信し、この制御信号により、各需要家の電源設備１０の給電状態を制御する。
なお、この図において、図１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、給電管理装置７ｂは、各需要家の電源設備１０のそれぞれに対して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を変更する期間、及び設定電圧値（第１電圧値）を算出する電圧・期間算出部８３と、電圧・期間算出部８３が算出した期間、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低下させる制御を行う電圧制御部８１ｂとを備える点が第１の実施形態と異なる。
【０１２２】
給電管理装置７ｂは、各需要家の電源設備１０が備える各部を管理する管理装置であり、例えば、各電源設備１０の直流電源装置３において、少なくとも第１の出力電圧を所定の期間（第２の期間）低下させる制御を行う。
給電管理装置７ｂは、測定データ取得部７１、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、及び制御部８０ｂを備えている。
【０１２３】
制御部８０ｂは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、給電管理装置７ｂを統括的に制御する。制御部８０ｂは、電圧制御部８１ｂと、電圧・期間算出部８３とを備えている。
電圧制御部８１ｂは、各需要家の電源設備１０毎に、少なくとも第１の期間の一部期間を含む第２の期間に対して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に制御する。
ここで、第１の期間は、１日のうちの太陽光発電装置５が発電する期間である。電圧制御部８１ｂは、例えば、第２の期間における蓄電装置６の放電量と、第２の期間における太陽光発電装置５の余剰発電量とが等しくなるように、第２の期間及び直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。さらに、電圧制御部８１ｂは、太陽光発電装置５が発電する第１の期間の前に、推定される余剰発電量と等しい放電量を蓄電装置６に放電させるように、蓄電装置６の放電を開始させる第２の期間の開始時刻を制御するとともに、第１の期間において余剰発電量が蓄電装置６に充電され、放電量が蓄電装置６に充電されるように、第２の期間の終了時刻を制御する。具体的に、電圧制御部８１ｂは、後述する電圧・期間算出部８３が算出した設定電圧値（第１電圧値）及び第２の期間により、直流電源装置３の出力電圧を制御する制御信号を直流電源装置３に対して出力する。
【０１２４】
また、電圧制御部８１ｂは、各需要家の電源設備１０において、蓄電装置６が特性変化した場合に、蓄電装置６の放電特性に応じて設定電圧値（第１電圧値）を補正し、補正した設定電圧値（第１電圧値）に直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。電圧制御部８１ｂは、例えば、蓄電装置６が特性変化して、充電可能な電気量が低下した場合に、放電特性に応じて、設定電圧値（第１電圧値）を低下させる制御を行う。なお、この補正した設定電圧値（第１電圧値）は、電圧・期間算出部８３によって算出されてもよい。
【０１２５】
電圧・期間算出部８３（電圧設定部の一例）は、各需要家の電源設備１０毎に、上述した直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧と、第２の期間を算出する。電圧・期間算出部８３は、各需要家の電源設備１０毎に、太陽光発電装置５の発電量と、負荷４の消費量（消費分）とに基づいて、太陽光発電装置５の余剰発電量を算出し、算出した余剰発電量に応じて、電圧制御部８１ｂによって制御される直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）を算出する。なお、電圧・期間算出部８３による直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）の算出（設定）処理は、第１及び第２の実施形態と同様である。
また、電圧・期間算出部８３は、各需要家の電源設備１０毎に、上述した第２の期間における蓄電装置６の放電量と、第２の期間における太陽光発電装置５の余剰発電量とが等しくなるように、第２の期間を算出（設定）する。この直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）の設定処理の詳細については後述する。
【０１２６】
次に、本実施形態における直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）の設定処理について、図１７及び図１８を参照して説明する。
【０１２７】
＜直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）の設定処理＞
図１７は、本実施形態による電源システム１０４における直流電源装置３の出力電圧の低下期間の概要を説明する説明図である。
この図に示すグラフにおいて、縦軸は、太陽光発電装置５が発電する電流（Ａ）を示し、横軸は、１日における時刻を示している。
このグラフにおいて、波形Ｗ１４は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示している。また、領域Ａ１は、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超える余剰な発電電流である太陽光発電装置５の余剰発電分を示している。また、領域Ａ４は、太陽光発電装置５から負荷４に供給する電気量を示している。また、領域Ｄ２は、蓄電装置６から負荷４に供給する電気量（放電量）を示している。
【０１２８】
また、この図において、期間ＴＲ２０は、直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）を示しており、時刻ＴＳＴは、この第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を示し、時刻ＴＥＮは、この第２の期間ＴＲ２０の終了時刻を示している。
電圧・期間算出部８３は、例えば、第２の期間ＴＲ２０の終了時刻（時刻ＴＥＮ）を、太陽光発電装置５の最大日射強度の発電特性において、発電量が低下して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻に設定する。さらに、電圧・期間算出部８３は、上述した太陽光発電装置５の余剰発電分（領域Ａ１）と、蓄電装置６から負荷４に供給する放電量（領域Ｄ２）とが等しくなるように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出（設定）する。
【０１２９】
図１８は、本実施形態による電源システム１０４の直流電源装置の出力電圧の低下期間の設定処理の一例を示すタイムチャートである。なお、この図は、日射強度が最大となり、余剰発電量の最大値が生じている場合の例である。
この図において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、太陽光発電装置５の発電及び蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ１５は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ１６は、太陽光発電装置５の余剰発電量の累積値（電気量）を示している。また、領域Ａ１及び領域Ｄ２は、図１７と同様である。
【０１３０】
電圧・期間算出部８３は、波形Ｗ１５の発電特性から発電量が低下して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２５（１６時）を第２の期間ＴＲ２０の終了時刻（時刻ＴＥＮ）として設定する。また、電圧・期間算出部８３は、時刻Ｔ２４（９時）から時刻Ｔ２５（１６時）までの余剰発電量が発生する期間において、蓄電装置６の充電に利用可能な太陽光発電装置５の電気量（余剰発電量）の累積値を波形Ｗ１６のポイントＰ９に示すように算出する。図１８に示す例では、電圧・期間算出部８３は、蓄電装置６の充電に利用可能な余剰発電量“５０Ａｈ”を算出する。
【０１３１】
次に、電圧・期間算出部８３は、発電量が上昇して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２４（９時）において、上述した余剰発電量“５０Ａｈ”を蓄電装置６に充電可能なように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出する。
具体的に、電圧・期間算出部８３は、時刻Ｔ２４（９時）において、上述した余剰発電量“５０Ａｈ”に対応する放電量（ポイントＰ１０）になるような放電及び充電の波形Ｗ１７に基づいて、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出する。ここで、上述のポイントＰ１０における放電量は、領域Ｄ２における累積値である。
なお、ここでは、波形Ｗ１７は、余剰発電量と放電量とが等しい場合の充放電特性を示し、波形Ｗ１８は、放電量が余剰発電量（充電量）より少ない場合の充放電特性を示し、波形Ｗ１９は、放電量が余剰発電量（充電量）より大きい場合の充放電特性を示している。
【０１３２】
図１８に示す例では、電圧・期間算出部８３は、余剰発電量“５０Ａｈ”と放電量（ポイントＰ１０）が等しくなるような波形Ｗ１７に基づき、時刻Ｔ２２（３時）を開始時刻（時刻ＴＳＴ）として算出する。この場合、電圧制御部８１ｂは、図１８（ｂ）に示す波形Ｗ２０のように、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
なお、図１８（ｂ）において、電圧Ｖｒｆは、太陽光発電装置５の出力電圧に等しい電圧値であるフロート電圧を示し、例えば、図６におけるポイントＰ４の値（蓄電装置の出力電圧４９．２Ｖ）である。そして、電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）は、最大日射強度における太陽光発電装置５の余剰発電量が、蓄電装置６の充電によって全て回収可能となるような放電深度に対応する電圧値（第１電圧値）である。この例では、電圧制御部８１ｂは、第２の期間ＴＲ２０、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度（第１の放電深度）に対応する電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。すなわち、電圧制御部８１ｂは、第２の期間ＴＲ２０、蓄電装置６の放電深度（第１の放電深度）が余剰発電量と等しい放電量となるような電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
【０１３３】
また、例えば、上述の時刻Ｔ２２（３時）から時刻Ｔ２５（１６時）までの期間を第２の期間ＴＲ２０とした場合には、波形Ｗ１７に示すように、放電分は余剰発電量を１００％利用した充電によって回復されることになる。一方、例えば、開始時刻を時刻Ｔ２３（４時）に設定した場合には、波形Ｗ１８に示すように、余剰発電量を一部無駄にすることになる。この場合、余剰発電量の累積値は、波形Ｗ２１のように変化し、充電に利用される電気量は、ポイントＰ９よりも少ない値となる。すなわち、余剰発電量に未利用分が生じることを表している。また、例えば、開始時刻を時刻Ｔ２１（２時）に設定した場合には、波形Ｗ１９に示すように、放電量の累積値が余剰発電量を上回り、余剰発電量を１００％利用しても完全には回復できないことになる。
【０１３４】
次に、本実施形態における電源設備１０Ｂの動作について図面を参照して説明する。
図１９は、本実施形態による電源システム１０４における直流電源装置３の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
ここでは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。なお、この図に示す制御は、各需要家の電源設備１０毎に行われる処理である。
【０１３５】
図１９において、ステップＳ３０１からステップＳ３０２までの処理は、図１０に示すステップＳ１０１からステップＳ１０２までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、ステップＳ３０１からステップＳ３０２までの処理は、給電管理装置７ｂの電圧・期間算出部８３によって実行される。
【０１３６】
続く、ステップＳ３０３において、電圧・期間算出部８３は、余剰発電量と等しい放電量になるように、第２の期間ＴＲ２０（開始時刻及び終了時刻）、及び直流電源装置３の設定電圧値（第１電圧値）を算出する。電圧・期間算出部８３は、例えば、上述の図１７及び図１８において説明したように、第２の期間ＴＲ２０（開始時刻及び終了時刻）、及び直流電源装置３の設定電圧値（第１電圧値）を定める。
【０１３７】
次に、給電管理装置７ｂの電圧制御部８１ｂは、直流電源装置３の出力電圧を、フロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する（ステップＳ３０４）。具体的に、電圧制御部８１ｂは、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧にする制御信号を、通信ネットワーク２００を介して電源設備１０の設備監視装置１に送信し、設備監視装置１が、この制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を設定する。なお、フロート電圧値は、蓄電装置６を完全充電状態にする電圧値である。
【０１３８】
次に、電圧制御部８１ｂは、開始時刻になったか否かを判定する（ステップＳ３０５）。すなわち、電圧制御部８１ｂは、電圧・期間算出部８３が算出した開始時刻になったか否かを判定する。電圧制御部８１ｂは、開始時刻になった場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３０６に進め、開始時刻になっていない場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）に、ステップＳ３０５の処理を繰り返す。
【０１３９】
ステップＳ３０６において、電圧制御部８１ｂは、直流電源装置３の出力電圧を算出した設定電圧値（第１電圧値）に変更する。具体的に、電圧制御部８１ｂは、電圧・期間算出部８３によって設定された設定電圧値に、直流電源装置３の出力電圧を変更させる制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を変更する。
【０１４０】
次に、電圧制御部８１ｂは、終了時刻になったか否かを判定する（ステップＳ３０７）。すなわち、電圧制御部８１ｂは、電圧・期間算出部８３が算出した終了時刻になったか否かを判定する。電圧制御部８１ｂは、終了時刻になった場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３０８に進め、終了時刻になっていない場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）に、ステップＳ３０７の処理を繰り返す。
【０１４１】
ステップＳ３０８において、給電管理装置７ｂの電圧制御部８１ｂは、直流電源装置３の出力電圧を、フロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する。具体的に、電圧制御部８１ｂは、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧にする制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を設定する。なお、フロート電圧値は、前述した、蓄電装置６を完全充電状態にする電圧値である。
【０１４２】
次に、電圧制御部８１ｂは、所定の期間が経過したが否か（見直し時期か否か）を判定する（ステップＳ３０９）。電圧制御部８１ｂは、例えば、１ヶ月経過したか否かを判定する。電圧制御部８１ｂは、所定の期間が経過した場合（ステップＳ３０９：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３０１に戻し、電圧・期間算出部８３は、次の所定の期間（例えば、次の月）の日射強度情報を取得する。
また、電圧制御部８１ｂは、所定の期間が経過していない場合（ステップＳ３０９：ＮＯ）に、処理をステップＳ３０５に戻す。
【０１４３】
このように、給電管理装置７ｂが、直流電源装置３の出力電圧を制御することにより、直流電源装置３の出力電圧は、図１８の波形Ｗ２０の示すように変化し、蓄電装置６は、波形Ｗ１７の示すように充放電される。なお、図１８に示す例は、日射強度が最大である場合の動作を示しており、次に、日射強度が平均日射強度よりも低く、余剰発電量を生じない場合の動作について説明する。
【０１４４】
図２０は、本実施形態による電源システム１０４の動作の一例を示す第１のタイムチャートである。ここでは、日射強度が平均日射強度よりも低く、余剰発電量を生じない場合の動作について説明する。
図２０において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ２２は、太陽光発電装置５の日射強度が平均日射強度よりも低い日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ２３は、蓄電装置６の充放電量の変化を示している。
また、領域Ｒ２１及び領域Ｒ２２は、負荷４への供給電流のうちの直流電源装置３の供給分を示し、領域Ｄ２１は、蓄電装置６の供給分を示している。また、領域Ａ２１は、太陽光発電装置５の供給分を示している。なお、ポイントＰ１０、第２の期間ＴＲ２０（開始時刻ＴＳＴ及び終了時刻ＴＥＮ）、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄ、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）及び波形Ｗ２０は、図１８と同様である。
【０１４５】
なお、波形Ｗ２３において、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻ＴＳＴから時刻Ｔ２６までの期間、蓄電装置６が放電され、時刻Ｔ２６から第２の期間ＴＲ２０の終了時刻ＴＥＮまでの期間、蓄電装置６の充放電が休止され、終了時刻ＴＥＮ以降に、蓄電装置６が充電される。また、波形Ｗ２３において、太陽光発電装置５の発電量が図１８に示す場合より少ないため、図１８に示すポイントＰ１０よりも早い時刻Ｔ２６で電圧・期間算出部８３が最大余剰発電量に基づいて算出した放電量に達することを示している。
この図２０に示す例では、太陽光発電装置５の余剰発電量が生じないため、太陽光発電装置５の発電が開始されても蓄電装置６は放電される。しかしながら、本実施形態では、給電管理装置７ｂが直流電源装置３の出力電圧を設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に制御しているために、時刻Ｔ２６において、ポイントＰ１０に対応する放電深度で蓄電装置６の放電が停止する。なお、波形Ｗ２４は、参考として、本実施形態のように直流電源装置３の出力電圧を設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に制御せずに、直流電源装置３の出力を停止した場合の放電特性を示している。
【０１４６】
また、時刻ＴＥＮにおいて、給電管理装置７ｂが、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧（Ｖｒｆ）に復帰させることにより、蓄電装置６は、直流電源装置３から供給される電力により充電される。
このように、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５の余剰発電量が生じない場合であっても、蓄電装置６の最大放電深度は、余剰発電量と等しい値に抑えられ、過放電状態になることがない。
【０１４７】
次に、蓄電装置６が特性変化した場合に、蓄電装置６の放電特性に応じて設定電圧値（第１電圧値）を補正する動作の一例について説明する。
図２１は、本実施形態による電源システム１０４の動作の一例を示す第２のタイムチャートである。ここでは、蓄電装置６が特性変化している場合の動作を、日射強度が平均日射強度よりも低く、余剰発電量を生じない場合を例にして説明する。
【０１４８】
図２１において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）蓄電装置６の放電特性（電圧（Ｖ／セル））と、（ｃ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ２５は、蓄電装置６の特性変化前の放電特性を示し、波形Ｗ２６は、蓄電装置６の特性変化後の放電特性を示している。波形Ｗ２５及び波形Ｗ２６のいずれも、負荷４と同じ電流における放電特性である。また、波形Ｗ２７は、補正後の直流電源装置３の出力電圧の波形を示している。なお、波形Ｗ２２〜波形Ｗ２４、領域Ｒ２１、領域Ｒ２２、領域Ｄ２１、領域Ａ２１、ポイントＰ１０、第２の期間ＴＲ２０（開始時刻ＴＳＴ及び終了時刻ＴＥＮ）、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄ、及び波形Ｗ２０は、図２０と同様である。
【０１４９】
この図２１の波形Ｗ２６に示すように、蓄電装置６が特性変化した場合に、蓄電装置６の電圧は、放電により特性変化前の放電特性（波形Ｗ２５）よりも早く低下する。例えば、蓄電装置６の電圧が本来の設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に達する時刻は、波形Ｗ２５では、ポイントＰ１１の時刻Ｔ２６に対して、波形Ｗ２６では、ポイントＰ１２の時刻Ｔ２７となる。そのため、時刻Ｔ２７におけるポイントＰ１３に示すように、蓄電装置６からは、十分な放電量が得られない。これは、蓄電装置６の特性が変化すると、太陽光発電装置５の余剰発電量の受け入れ率が１００％以下になることを示している。
そこで、本実施形態では、電圧制御部８１ｂは、放電量がポイントＰ１４の放電深度に対応する波形Ｗ２６におけるポイントＰ１５の設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１−ｒ）（第１電圧値）に直流電源装置３の出力電圧を補正する。すなわち、電圧制御部８１ｂは、直流電源装置３の出力電圧を波形Ｗ２７のように制御する。
ここで、予め蓄電装置６の特性変化（劣化状況）が判明している場合、上述したように、劣化した場合の特性に応じた電圧が選定される。一方、電圧制御部８１ｂは、蓄電装置６の放電中に放電量を測定器９４により計測し、所定の放電量に至った時点で、直流電源装置３の出力電圧値をその時点での電圧値に設定することも可能である。
【０１５０】
このように、本実施形態における電源設備１０Ｂは、蓄電装置６に特性変化が生じた場合であっても、蓄電装置６からの放電量を特性変化前と同様に確保することができる。
【０１５１】
なお、上述した実施形態では、電圧制御部８１ｂが、最大日射強度における余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度（第１の放電深度）に対応する設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する場合を説明したが、さらに低い電圧にしてもよい。ここでは、図２２を参照して、上述した設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）よりも低い電圧に、直流電源装置３の出力電圧を制御する場合について説明する。
【０１５２】
図２２は、本実施形態による電源システム１０４の変形例の動作の一例を示すタイムチャートである。ここでは、電圧制御部８１ｂが、図２０に示す設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）以下の電圧値であって、蓄電装置６が過放電となる放電深度に対応する電圧よりも高い設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）に直流電源装置３の出力電圧を制御する。
【０１５３】
図２２において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ２８は、蓄電装置６の充放電量の変化を示している。また、波形Ｗ２９は、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）にした場合の直流電源装置３の出力電圧を示している。その他は、図２０と同様である。
【０１５４】
図２２に示す例では、電圧制御部８１ｂは、波形Ｗ２９に示すように、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）以下の電圧である設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。ここで、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）は、蓄電装置６が過放電となる放電深度に対応する電圧よりも高い電圧である。すなわち、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）は、蓄電装置６が過放電にならないように設定された電圧である。
この場合、波形Ｗ２８に示すように、蓄電装置６は、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）まで蓄電装置６の出力電圧が低下する時刻Ｔ２８まで放電し、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ２）（第３電圧値）で放電が停止する。これにより、電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、蓄電装置６が過放電状態になることを防止することができる。
なお、本実施形態では、蓄電装置６からの放電深度が、最大余剰発電量を超えるが、時刻ＴＥＮを深夜時間帯に設定することで、蓄電装置６の充電を深夜電力料金の時間帯で行うことができる。
【０１５５】
以上説明したように、本実施形態における電源システム１０４では、複数の需要家Ａ、Ｂ、・・・、Ｃの電源設備１０のそれぞれにおいて、太陽光発電装置５は、１日のうちの第１の期間（例えば、昼間の期間）に発電する。電圧制御部８１ｂは、少なくとも第１の期間の一部期間を含む第２の期間ＴＲ２０に対して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、第２の期間ＴＲ２０のうちの太陽光発電装置５が発電していな期間において、蓄電装置６を放電させて負荷４に電力を供給する。そして、各需要家の電源設備１０は、第２の期間ＴＲ２０のうちの太陽光発電装置５が発電している期間において、太陽光発電装置５の余剰発電量を蓄電装置６に充電する。そのため、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
なお、電源システム１０４では、第１の実施形態の電源システム１００が夕方の時間帯（第２時間帯）に蓄電装置６から放電を行うのに対して、蓄電装置６の放電を朝方の時間帯（第１時間帯）に行わせることができる。
【０１５６】
また、本実施形態では、電圧制御部８１ｂは、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、第２の期間ＴＲ２０における蓄電装置６の放電量と、第２の期間ＴＲ２０における余剰発電量とが等しくなるように、第２の期間ＴＲ２０（例えば、第２の期間ＴＲ２０の時間帯）、及び直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態の電源システム１０４において、各電源設備１０では、第２の期間ＴＲ２０において、蓄電装置６に放電させた放電量分の電力を、余剰発電量により回収することができる。
【０１５７】
また、本実施形態では、電圧制御部８１ｂは、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、第１の期間の前に、推定される余剰発電量と等しい放電量を蓄電装置６に放電させるように、蓄電装置６の放電を開始させる第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を制御する。また、電圧制御部８１ｂは、第１の期間において余剰発電量が蓄電装置６に充電され、放電量が蓄電装置６に充電されるように、第２の期間ＴＲ２０の終了時刻を制御する。すなわち、電圧制御部８１ｂは、第１の期間の前に、推定される余剰発電量と等しい放電量を蓄電装置６に放電させるように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を制御する。電圧制御部８１ｂは、第１の期間において余剰発電量が蓄電装置６に充電され、放電された電気量相当分が蓄電装置６に回復されるように、第２の期間ＴＲ２０の終了時刻を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、第２の期間ＴＲ２０において蓄電装置６に放電させた放電量分の充電によって太陽光発電装置５の余剰発電量を適切に回収することができる。また、電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、朝方の時間帯（第１時間帯）に蓄電装置６から電力供給線Ｌ１に放電させることができる。
【０１５８】
また、本実施形態の電源システム１０４において、電圧制御部８１ｂは、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、第２の期間、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度である第１の放電深度に対応する第１電圧値（例えば、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１））に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、各需要家の電源設備１０において、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合に、蓄電装置６の放電が停止するので、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、複雑な制御を必要とせずに、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の調整という簡易な制御により、蓄電装置６の充放電を適切に制御することができる。また、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御するという簡易な制御により、蓄電装置６の過放電を防止することができる。
【０１５９】
また、本実施形態の電源システム１０４において、電圧制御部８１ｂは、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、蓄電装置６の放電特性に応じて第１電圧値（例えば、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１））を補正し、補正した第１電圧値（例えば、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１−ｒ））に直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、蓄電装置６に特性変化が生じた場合であっても、蓄電装置６に必要とされる放電量を放電させることができる。
【０１６０】
また、本実施形態の電源システム１０４において、電圧制御部８１ｂは、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、蓄電装置６の放電特性に応じて第１電圧値（例えば、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１））を補正し、補正した第１電圧値（例えば、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１−ｒ））に直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１０４は、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、蓄電装置６に特性変化が生じた場合であっても、蓄電装置６に必要とされる放電量を放電させることができる。
【０１６１】
次に、本発明に係る第４の実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第４の実施形態］
上記第１の実施形態の電源システム１００では、太陽光発電装置５における余剰発電量の発生期間が終了する夕方の時間帯（第２時間帯）において、蓄電装置６から放電を行わせるようにしている。
例えば、図１２の領域Ｄ１に示すように、電圧制御部８１は、時刻Ｔ１４（１５時）から時刻Ｔ１６までの夕方の時間帯において、各需要家の電源設備１０の蓄電装置６に放電を行わせる。このため、第１の実施形態の電源システム１００では、夕方の時間帯において、商用電力系統２からの受電量が大幅に減少する。
【０１６２】
一方で、上記第３の実施形態の電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５から余剰発電量が発生する時刻以前の朝方の時間帯（第１時間帯）において、蓄電装置６から放電を行わせるようにしている。
例えば、図１８に示すように、電圧・期間算出部８３は、午前３時（時刻ＴＳＴ）から午前９時（時刻Ｔ２４）までの朝方の時間帯において、各需要家の電源設備１０の蓄電装置６に放電を行わせる。このため、第３の実施形態の電源システム１０４では、朝方の時間帯（第１時間帯）に、商用電力系統２から受電量が大幅に減少する。
【０１６３】
つまり、第１の実施形態の電源システム１００か、又は、第３の実施形態の電源システム１０４かの何れか一方の電源システムを用いると、蓄電装置６が放電を行う時間帯が、朝方の時間帯（第１時間帯）か、又は、夕方の時間帯（第２時間帯）かの何れか一方の時間帯に集中し、その分、商用電力系統２における日負荷変動が大きくなる。
【０１６４】
特に、第３の実施形態の電源システム１０４においては、例えば、図２０に示すように、太陽光発電装置５から出力される発電量が小さい場合、太陽光発電装置５の発電期間において太陽光発電装置５から蓄電装置６への充電が行われないため、第２の期間ＴＲ２０を終了した時刻ＴＥＮ（１６時）から蓄電装置６への充電が開始されることになる。このため、時刻ＴＥＮから蓄電装置６への充電が完了するまでの間、各需要家の電源設備１０において、商用電力系統２からの受電量が大幅に増加することになる。
なお、第１の実施形態の電源システム１００においては、太陽光発電装置５の発電量が小さい場合、太陽光発電装置５からの余剰発電量が発生しないため蓄電装置６への充電は行われず、従って、蓄電装置６からの放電も行われない。
【０１６５】
そこで、本実施形態の電源システム１０５では、各需要家の電源設備１０について、蓄電装置６を朝方に放電させる第１グループと、蓄電装置６を夕方に放電させる第２グループと、にグループ分けすることにより、蓄電装置６の放電期間を分散して、電力需要の平均化を図るようにしている。
つまり、本実施形態における電源システム１０５では、各需要家の電源設備１０を、第３の実施形態の電源システム１０４として動作させる第１グループ（朝方に放電するグループ）と、第１の実施形態の電源システム１００として動作させる第２グループ（夕方に放電するグループ）と、にグループ分けして制御する。
これにより、第４の実施形態の電源システム１０５では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５の余剰発電量を有効に利用できるとともに、各需要家の電源設備１０における蓄電装置６の放電時間帯を、朝方と夕方とに分散して、商用電力系統２における日負荷変動を少なくすることができる。
【０１６６】
図２３は、本実施形態による電源システム１０５の一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１０５は、給電管理装置７ｃと、各需要家の電源設備１０とを備えている。給電管理装置７ｃは、通信ネットワーク２００を介して、需要家の各電源設備１０に対して制御信号を送信し、この制御信号により、各需要家の電源設備１０の給電状態を制御する。電源設備１０は、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、設備監視装置１、及び測定器９１〜９４を備えている。
なお、この図において、図１６に示す電源システム１０４の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態の電源システム１０５では、給電管理装置７ｃの電圧・期間算出部８３が、記憶部７４に記憶されたグループ情報７４Ａを参照して、各需要家の電源設備１０のそれぞれを、朝方（第１時間帯）に蓄電装置６から放電させる第１グループと、夕方（第２時間帯）に蓄電装置６から放電させる第２グループとにブループ分けする点が、第３の実施形態の電源システム１０４と異なる。
【０１６７】
なお、この第４の実施形態の電源システム１０５においては、図２の電源システム１０１と同様にして、主要な需要家Ａの電源設備１１内に給電管理装置を設け、この給電管理装置が、自身の電源設備１１の給電状態を制御すると共に、他の需要家Ｂ、・・・、Ｃの電源設備１０Ｂ、・・・、１０Ｃを、通信ネットワーク２００を介して制御するようにしてもよい。
【０１６８】
本実施形態に係わる電源システム１０５において、電圧・期間算出部８３は、各需要家の電源設備１０のそれぞれを、蓄電装置６からの放電を朝方に行わせる第１グループと、蓄電装置６からの放電を夕方に行わせる第２グループと、にグループ分けして制御する。このグループ分けは、記憶部７４に記憶されたグループ情報７４Ａに基づいて行われる。このグループ情報７４Ａは、利用者（管理者）が、各需要家の電源設備１０のそれぞれを予めグループ分けして設定した情報である。このグループ分けは、推定される最大日射強度と余剰発電量の情報とに基づいて、例えば、朝方に放電を行う各需要家の蓄電装置６の放電量の総量と、夕方に放電を行う各需要家の蓄電装置６の放電量の総量と、が概ね等しくなるように設定する。
電圧制御部８１ｃは、このグループ情報７４Ａを参照して、各需要家の電源設備１０の給電状態を制御する。
【０１６９】
次に、本実施形態における電源システム１０５の動作について図面を参照して説明する。
図２４は、本実施形態による電源システムの制御手順を示すフローチャートである。
電源システム１０５において制御が開始されると、給電管理装置７ｃの電圧制御部８１ｃは、各需要家の電源設備１０毎に、当該需要家の各電源設備１０が、朝方の時間帯（第１時間帯）に放電を行うグループ（第１グループ）であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
そして、ステップＳ４０１において、朝方の時間帯（第１時間帯）に放電を行うグループ（第１グループ）であると判定された場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、給電管理装置７ｃは、当該第１グループの電源設備１０に対して、図１９で示した第３実施形態における直流電源装置３の出力電圧の設定手順と同じ処理を行う。例えば、第１グループの電源設備１０では、図２０の領域Ｄ２に示すように、時刻ＴＳＴから時刻Ｔ２６の朝方の時間帯に放電を行う。
【０１７０】
一方、ステップＳ４０１において、朝方の時間帯に放電を行うグループ（第１グループ）でないと判定された場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、つまり、夕方に放電を行う第２グループであると判定された場合、給電管理装置７ｃは、当該第２グループの電源設備１０に対して、図１０に示す第１の実施形態における直流電源装置３の出力電圧の設定手順と同じ処理を行う。例えば、第２グループの電源設備１０では、図１２の領域Ｄ１に示すように、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１６の夕方の時間帯に放電を行う。
これにより、第４の実施形態の電源システム１０５では、各需要家の電源設備１０において、蓄電装置６から放電を行わせる時間帯を、朝方の時間帯と夕方の時間帯とに分散させることができる。このため、電源システム１０５では、商用電力系統２における日負荷変動を少なくすることができる。
【０１７１】
なお、上記の例では、夕方の時間帯に蓄電装置６から放電を行う第２グループの電源設備１０に、第１の実施形態の電源システム１００の電源設備１０と同じ動作をさせる例について説明した。しかしながら、第１の実施形態においては、太陽光発電装置５から出力される発電量が少ない場合、太陽光発電装置５から蓄電装置６への充電が行われず、夕方の時間帯に、蓄電装置６から電力供給線Ｌ１への放電を行えなくなるという難点がある。つまり、上記の第４実施形態の電源システム１０５では、第２グループの電源設備１０に、第１実施形態の電源設備１０と同じ動作をさせるため、太陽光発電装置５の発電量が少ない場合、夕方の時間帯において第２グループの電源設備１０から放電が行えないという難点がある。
このため、以下では、上記第４の実施形態の変形例として、第２グループの電源設備１０について、太陽光発電装置５から出力される発電量が少ない場合においても、直流電源装置３の出力電圧を変化させることにより、夕方の時間帯に蓄電装置６から放電を行わせる例について説明する。
【０１７２】
［第４の実施形態の変形例］
本実施形態における電源システムの構成は、図２３に示す第４の実施形態の電源システム１０５と同様であるので、ここではその説明を省略する。
なお、以下の説明は、夕方の時間帯に放電を行う第２グループの電源設備１０についての動作説明であり、朝方の時間帯に放電を行う第１グループの電源設備１０については、上記の第４の実施形態で説明したように、第３の実施形態の電源設備１０と同じ動作を行う。このため、第１グループの電源設備１０についての動作説明は省略し、第２グループの電源設備１０についての動作説明のみを行う。また、]以下で説明する動作は、給電管理装置７ｃが、第２グループの電源設備１０の直流電源装置３の出力電圧を変更することにより実現される。
図２５は、第４の実施形態の電源システムの変形例における動作の一例を示す第１のタイムチャートである。なお、この図は、夕方の時間帯に放電を行う第２グループの電源設備１０についての動作説明図である。また、この図は、日射強度が最大となり、余剰発電量の最大値が生じている場合の例である。
この図において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、太陽光発電装置５の発電及び蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ１５は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ１６は、太陽光発電装置５の余剰発電量の累積値（電気量）を示している。また、領域Ａ１は、図１８と同様である。
【０１７３】
電圧・期間算出部８３は、発電量が上昇して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２４（９時）において、上述した余剰発電量“５０Ａｈ”を蓄電装置６に充電可能なように、充電開始時刻（時刻ＴＳＴ１）を算出する。
具体的に、電圧・期間算出部８３は、上述した余剰発電量“５０Ａｈ”に対応する充電の波形Ｗ１７に基づいて、充電開始時刻（時刻ＴＳＴ１）を算出する。
【０１７４】
また、電圧・期間算出部８３は、波形Ｗ１５の発電特性から発電量が低下して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２５（１６時）を発電終了時刻（時刻ＴＥＮ１）として算出する。また、電圧・期間算出部８３は、時刻Ｔ２４（９時）から時刻Ｔ２５（１６時）までの余剰発電量が発生する期間において、蓄電装置６の充電に利用可能な太陽光発電装置５の電気量（余剰発電量）の累積値を波形Ｗ１６のポイントＰ９に示すように算出する。図２５に示す例では、電圧・期間算出部８３は、蓄電装置６の充電に利用可能な余剰発電量“５０Ａｈ”を算出する。なお、蓄電装置６の波形Ｗ１８は、放電特性を示している。
また、電圧・期間算出部８３は、夕方に蓄電装置６から放電を開始する時刻ＴＳＴ２を設定する。
【０１７５】
図２５に示す例では、電圧・期間算出部８３は、余剰発電量“５０Ａｈ”（ポイントＰ９）と放電量（ポイントＰ１０）が等しくなるような波形Ｗ１８に基づき、直流電源装置３の出力電圧を設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）を算出する。この場合、電圧制御部８１ｃは、図２５に示す波形Ｗ２０のように、直流電源装置３の出力電圧を制御する。この場合、放電終了時刻（時刻ＴＥＮ２）は、直流電源装置３の出力電圧の設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）に応じて変化する。つまり、直流電源装置３の出力電圧の設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）を低くする（放電深度を深くすると）、蓄電装置６からの放電量が増大するとともに、放電終了時刻（時刻ＴＥＮ２）が遅れることになる。
【０１７６】
なお、図２５において、電圧Ｖｒｆは、太陽光発電装置５の出力電圧に等しい電圧値であるフロート電圧を示し、例えば、図６におけるポイントＰ４の値（蓄電装置の出力電圧４９．２Ｖ）である。そして、電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）は、最大日射強度における太陽光発電装置５の余剰発電量が、蓄電装置６の充電によって全て回収可能となるような放電深度に対応する電圧値（第１電圧値）である。この例では、電圧制御部８１ｃは、時刻ＴＳＴ１（９時）から放電開始時刻ＴＳＴ２（１７時）迄の期間、直流電源装置３の出力電圧を太陽光発電装置５の出力電圧に等しい電圧値であるフロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する。
また、電圧制御部８１ｃは、放電開始時刻ＴＳＴ２（１７時）から、翌日の時刻ＴＳＴ１（９時）迄の期間、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度（第１の放電深度）に対応する電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
【０１７７】
次に、この第４の実施形態の変形例における電源設備１０の動作について図面を参照して説明する。
図２６は、第４の実施形態の変形例による直流電源装置の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、夕方の時間帯に放電を行う第２グループの電源設備１０についての制御手順を示しており、朝方の時間帯に放電を行う第１グループの電源設備１０については、図１９に示した制御手順が行われる。
また、ここでは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。
【０１７８】
図２６において、ステップＳ５０１からステップＳ５０２までの処理は、図１０に示すステップＳ１０１からステップＳ１０２までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、ステップＳ５０１からステップＳ５０２までの処理は、給電管理装置７ｃの電圧・期間算出部８３によって実行される。
【０１７９】
続く、ステップＳ５０３において、電圧・期間算出部８３は、余剰発電量と等しい放電量になるように、直流電源装置３の設定電圧値（第１電圧値）を算出する。また、電圧・期間算出部８３は、充電開始時刻ＴＳＴ１を算出し、また、放電開始時刻ＴＳＴ２を設定する。
【０１８０】
次に、給電管理装置７ｃの電圧制御部８１ｃは、直流電源装置３の出力電圧を、フロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する（ステップＳ５０４）。具体的に、電圧制御部８１ｃは、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧（Ｖｒｆ）にする制御信号を、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して、電源設備１０の直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を設定する。なお、フロート電圧値は、蓄電装置６を完全充電状態にする電圧値である。
【０１８１】
次に、電圧制御部８１ｃは、放電開始時刻（ＴＳＴ２）になったか否かを判定する（ステップＳ５０５）。すなわち、電圧制御部８１ｃは、電圧・期間算出部８３が設定した放電開始時刻（ＴＳＴ２）になったか否かを判定する。電圧制御部８１ｃは、放電開始時刻になったと判定した場合（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ５０６に進め、放電開始時刻になっていない場合（ステップＳ５０５：ＮＯ）に、ステップＳ５０５の処理を繰り返す。
【０１８２】
ステップＳ５０６において、電圧制御部８１ｃは、直流電源装置３の出力電圧を算出した設定電圧値（第１電圧値）に変更する。具体的に、電圧制御部８１ｃは、電圧・期間算出部８３によって設定された設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）に、直流電源装置３の出力電圧を変更させる制御信号を、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して、電源設備１０の直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を変更する。
【０１８３】
次に、電圧制御部８１ｃは、充電開始時刻（ＴＳＴ１）になったか否かを判定する（ステップＳ５０７）。すなわち、電圧制御部８１ｃは、電圧・期間算出部８３が算出した充電開始時刻（ＴＳＴ１）になったか否かを判定する。電圧制御部８１ｃは、充電開始時刻（ＴＳＴ１）になった場合（ステップＳ５０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ５０８に進め、充電開始時刻（ＴＳＴ１）になっていない場合（ステップＳ５０７：ＮＯ）に、ステップＳ５０７の処理を繰り返す。
【０１８４】
ステップＳ５０８において、給電管理装置７ｃの電圧制御部８１ｃは、直流電源装置３の出力電圧を、フロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する。具体的に、電圧制御部８１ｃは、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧にする制御信号を、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して、電源設備１０の直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を設定する。
【０１８５】
次に、電圧制御部８１ｃは、所定の期間が経過したが否か（見直し時期か否か）を判定する（ステップＳ５０９）。電圧制御部８１ｃは、例えば、１ヶ月経過したか否かを判定する。電圧制御部８１ｃは、所定の期間が経過した場合（ステップＳ５０９：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ５０１に戻し、電圧・期間算出部８３は、次の所定の期間（例えば、次の月）の日射強度情報を取得する。
また、電圧制御部８１ｃは、所定の期間が経過していない場合（ステップＳ５０９：ＮＯ）に、処理をステップＳ５０５に戻す。
【０１８６】
このように、給電管理装置７ｃが、直流電源装置３の出力電圧を制御することにより、直流電源装置３の出力電圧は、図２５の波形Ｗ２０の示すように変化し、蓄電装置６は、波形Ｗ１７及び波形Ｗ１８の示すように充放電される。なお、図２５に示す例は、日射強度が最大である場合の動作を示しており、次に、日射強度が平均日射強度よりも低く、余剰発電量を生じない場合の動作について説明する。
【０１８７】
図２７は、第４の実施形態の変形例の電源システムにおける動作の一例を示す第２のタイムチャートである。ここでは、日射強度が平均日射強度よりも低く、余剰発電量を生じない場合の動作について説明する。また、この図は、夕方の時間帯に放電を行う第２グループの電源設備１０についての動作説明図である。
図２７において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ２２は、太陽光発電装置５の日射強度が平均日射強度よりも低い日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ２３は、蓄電装置６の充電量の変化を示し、波形Ｗ２４は、蓄電装置６の放電量の変化を示している。
また、領域Ｒ２１、領域Ｒ２２、領域Ｒ２３は、負荷４への供給電流のうちの直流電源装置３の供給分を示し、領域Ｄ２１は、蓄電装置６の供給分を示している。また、領域Ａ２１は、太陽光発電装置５の供給分を示している。なお、充電開始時刻ＴＳＴ１、充電終了時刻ＴＥＮ１、放電開始時刻ＴＳＴ２、及び放電終了時刻ＴＥＮ２、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄ、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）及び波形Ｗ２０は、図２５と同様である。
【０１８８】
なお、波形Ｗ２４に示すように、放電開始時刻ＴＳＴ２から放電終了時刻ＴＥＮ２迄の期間、蓄電装置６が放電され、放電終了時刻ＴＥＮ２から翌日の充電開始時刻ＴＳＴ１迄の期間、蓄電装置６の充放電が休止される。また、波形Ｗ２３に示すように、充電開始時刻ＴＳＴ１から充電終了時刻ＴＥＮ１迄の期間に、蓄電装置６が充電される。そして、本実施形態では、給電管理装置７ｃが直流電源装置３の出力電圧を設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に制御しているために、時刻Ｔ２６（放電終了時刻ＴＥＮ２）において、ポイントＰ１０に対応する放電深度で蓄電装置６の放電が停止する。
【０１８９】
また、充電開始時刻ＴＳＴ１において、給電管理装置７ｃが、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧（Ｖｒｆ）に復帰させることにより、蓄電装置６は、直流電源装置３から供給される電力により充電される。
このように、本実施形態における電源システム１０４では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５の余剰発電量が生じない場合であっても、蓄電装置６の最大放電深度は、余剰発電量と等しい値に抑えられ、過放電状態になることがない。
このように、第４の実施形態の変形例の電源システムを用いることにより、太陽光発電装置５から出力される発電量が少ない場合においても、第２グループの電源設備１０において、夕方の時間帯に蓄電装置６から電力供給線Ｌ１に放電を行わせることができる。
【０１９０】
以上説明したように、第４の実施形態の電源システム１０５では、複数の需要家の電源設備１０のそれぞれを、発電装置から余剰発電量の発生が開始される前の朝方の時間帯（第１時間帯）において、蓄電装置６から電力供給線Ｌ１に放電を行う第１グループか、又は、太陽光発電装置５から余剰発電量の発生が終了した後の夕方の時間帯（第２時間帯）において、蓄電装置６から電力供給線Ｌ１に放電を行う第２グループかの何れかのグループにグループ分けする。そして、電源システム１０５の給電管理装置７ｃは、第１グループの電源設備については、朝方の時間帯（第１時間帯）に蓄電装置６から放電を行わせるように直流電源装置３の出力電圧を制御し、第２グループの電源設備１０については、夕方の時間帯（第２時間帯）に蓄電装置６から放電を行わせるように直流電源装置３の出力電圧を制御する。
このように、本実施形態における電源システム１０５では、複数の需要家の電源設備１０を、例えば、第３の実施形態の電源システム１０４として動作させる第１グループ（朝方に放電するグループ）と、第１の実施形態の電源システム１００として動作させる第２グループ（夕方に放電するグループ）と、にグループ分けして制御する。
これにより、第４の実施形態の電源システム１０５では、各需要家の電源設備１０において、太陽光発電装置５の余剰発電量を有効に利用できるとともに、各需要家の電源設備１０における蓄電装置６の放電時間帯を、朝方と夕方とに分散することができる。
【０１９１】
次に、本発明に係る第５の実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第５の実施形態］
上記の第４の実施形態の電源システム１０５では、各需要家の電源設備１０において、朝方に蓄電装置６から放電を行う第１グループと、夕方に蓄電装置６から放電を行う第２グループとにグループ分けしている。本実施形態では、例えば、朝方に蓄電装置６から放電を行う第１グループについて、さらに、放電する時間が重ならないように蓄電装置６の放電時間を制御する例について説明する。これにより、本実施形態による電源システム１０６では、さらに、商用電力系統２における日負荷変動を少なくすることができる。
【０１９２】
図２８は、本実施形態による電源システム１０６の一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１０６は、給電管理装置７ｄと、各需要家の電源設備１０とを備えている。給電管理装置７ｄは、通信ネットワーク２００を介して、需要家の各電源設備１０に対して制御信号を送信し、この制御信号により、各需要家の電源設備１０の給電状態を制御する。電源設備１０は、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、スイッチ部６Ａ、設備監視装置１、及び測定器９１、９２、９３、９４を備えている。
なお、この図において、図２３の第４の実施形態の電源システム１０５に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、給電管理装置７ｄの電圧・期間算出部８３ｄ内にデューティ設定部８４を備える。また、各需要家の電源設備１０において、蓄電装置６は、スイッチ部６Ａを介して電力供給線Ｌ１に接続されている。このスイッチ部６Ａは、給電管理装置７ｄから送信される制御信号（スイッチ部６Ａを導通又は非導通状態にするための制御信号）を、通信ネットワーク２００及び設備監視装置１を介して受信し、この制御信号に基づいて導通又は非導通状態を切り替える。なお、このスイッチ部６Ａは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等を含む半導体スイッチで構成されている。
【０１９３】
本実施形態における電源システム１０６では、電圧・期間算出部８３ｄが、デューティ設定部８４により、スイッチ部６Ａの導通期間及び非導通期間を設定する。これにより、電圧制御部８１ｄは、例えば、朝方（第１時間帯）に蓄電装置６から放電を行う各需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、蓄電装置６からの放電時間が重ならないように制御することができる。また、同様にして、電圧制御部８１ｄは、夕方（第２時間帯）に蓄電装置６から放電を行う各需要家の電源設備１０のそれぞれにおいて、蓄電装置６からの放電時間が重ならないように制御することができる。
【０１９４】
図２９は、本実施形態による電源システム１０６の動作の一例を示すタイムチャートである。
この図において、縦軸は、（ａ）及び（ｂ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、（ｃ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）を示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。なお、この例で、（ａ）は、例えば、需要家Ａの電源設備１０Ａの給電状態を示し、（ｂ）は、需要家Ｂの電源設備１０Ｂの給電状態を示すものとし、また、この２つの需要家の電源設備１０Ａと１０Ｂとにおいて、太陽光発電装置５の発電量と、蓄電装置６の容量及び充放電特性と、負荷４への供給電流と、が同じものとしている。
また、ここで、波形Ｗ１５は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示しており、この波形Ｗ１５と領域Ａ１は、図１８と同様である。また、（ｃ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）を示す波形Ｗ２０も、図１８と同様である。
【０１９５】
また、図１８の場合と同様に、電圧・期間算出部８３ｄは、発電量が上昇して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２４において、上述した余剰発電量を蓄電装置６に充電可能なように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出する。
【０１９６】
そして、（ａ）に示す電源設備１０Ａの場合、電圧・期間算出部８３ｄは、デューティ設定部８４により、時刻ＴＳＴから時刻Ｔ２４の放電期間において、期間ｎ１と期間ｎ３と期間ｎ５とをスイッチ部６Ａを導通状態にする時間帯として設定する。そして、電圧制御部８１ｄは、この電圧・期間算出部８３ｄにより設定された期間ｎ１と期間ｎ３と期間ｎ５とおいて、制御信号を電源設備１０Ａのスイッチ部６Ａに送信することにより当該スイッチ部６Ａを導通状態にして、蓄電装置６から放電を行わせる。また、電圧制御部８１ｄは、期間ｎ２と期間ｎ４と期間ｎ６とにおいて、制御信号を電源設備１０Ａのスイッチ部６Ａに送信することにより当該スイッチ部６Ａを非導通状態にして、蓄電装置６からの放電を停止させる。つまり、電源設備１０Ａにおいて、蓄電装置６からの放電期間と放電停止期間とが交互に繰り返される。
【０１９７】
一方、（ｂ）に示す電源設備１０Ｂの場合、電圧・期間算出部８３ｄは、デューティ設定部８４により、時刻ＴＳＴから時刻Ｔ２４の放電期間において、期間ｎ２と期間ｎ４と期間ｎ６とをスイッチ部６Ａを導通状態にする時間帯として設定する。そして、電圧制御部８１ｄは、この電圧・期間算出部８３ｄにより設定された期間ｎ１と期間ｎ３と期間ｎ５とおいて、制御信号を電源設備１０Ａのスイッチ部６Ａに送信することにより当該スイッチ部６Ａを導通状態にして、蓄電装置６から放電を行わせる。また、電圧制御部８１ｄは、期間ｎ１と期間ｎ３と期間ｎ５とにおいて、制御信号を電源設備１０Ｂのスイッチ部６Ａに送信することにより当該スイッチ部６Ａを非導通状態にして、蓄電装置６からの放電を停止させる。つまり、電源設備１０Ｂにおいて、蓄電装置６からの放電期間と放電停止期間とが交互に繰り返される。
このように、電源システム１０６では、電源設備１０Ａにおいて蓄電装置６が放電を行う場合に、電源設備１０Ｂにおける蓄電装置６の放電を停止し、電源設備１０Ｂにおいて蓄電装置６が放電を行う場合に、電源設備１０Ａにおける蓄電装置６の放電を停止する。
これにより、本実施形態における電源システム１０６では、電源設備１０Ａと電源設備１０Ｂにおける蓄電装置６の放電時間が重ならないようすることができる。
【０１９８】
なお、図２９では、図１８の例との違いを分かりやすく比較するために、放電開始時刻ＴＳＴを図１８の場合と同様に、３時としているが、実際には、時刻ＴＳＴから時刻Ｔ２４迄の放電期間中に放電停止期間が設けられるため、その分、蓄電装置６からの放電時間が短くなる。このため、例えば、時刻ＴＳＴから時刻Ｔ２４迄の放電期間が、図１８の場合よりも長く設定される。
また、図２９の例では、２つの電源設備１０Ａ及び１０Ｂにおいて、蓄電装置６の放電時間が重ならないようにする例を示したが、３つ以上の電源設備についても、同様にして、蓄電装置６の放電時間が重ならないようにすることができる。また、夕方の時間帯の放電を行う第２グループの電源設備１０についても、同様にして、蓄電装置６の放電時間が重ならないようにできる。
【０１９９】
以上説明したように、第５の実施形態の電源システム１０６において、給電管理装置７ｄは、同一のグループに属する複数の電源設備１０において、蓄電装置６から放電が行われる時間帯が重ならないように、蓄電装置の放電状態を制御する。
これにより、電源システム１０６では、朝方に放電を行う第１グループの電源設備１０について、放電する時間帯が重ならないようにすることができるとともに、夕方に放電を行う第２グループの電源設備１０についても、放電する時間帯が重ならないようにすることができる。これにより、商用電力系統２における日負荷変動を少なくすることができる。
【０２００】
また、第５の実施形態の電源システム１０６において、各需要家の電源設備１０の蓄電装置６が、導通又は非導通状態に制御されるスイッチ部６Ａを介して電力供給線Ｌ１に接続される。そして、給電管理装置７ｄは、スイッチ部６Ａの導通又は非導通状態を制御することにより、各需要家の蓄電装置６から放電が行われる時間帯が重ならないように制御する。
これにより、電源システム１０６では、簡易な方法により、朝方に放電を行う第１グループの電源設備１０について、蓄電装置６から放電する時間帯が重ならないようにすることができるとともに、夕方に放電を行う第２グループの電源設備１０についても、蓄電装置６から放電する時間帯が重ならないようにすることができる。
【０２０１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、上述の第１から第５の実施形態において説明した各機能は、任意に組み合わせることができる。
【０２０２】
また、上記の各実施形態において、例えば、１ヵ月ごとに直流電源装置３の出力電圧の設定電圧を見直す場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、季節ごと、１週間ごと、毎日などの所定の期間ごとに見直してもよい。
また、設定電圧を見直す場合に、例えば、図３０に示すように、気象情報を無線通信により取得し、取得した気象情報に基づいて設定電圧を見直してもよい。
【０２０３】
図３０は、第２の実施形態による電源システムの第２の変形例の一例を示すブロック図である。この図に示す電源システム１０７は、給電管理装置７ｅと、各需要家の電源設備１０とを備える。各需要家の電源設備１０は、設備監視装置１、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、及び測定器９１、９２、９３、９４を備えている。
なお、この図において、図１３の電源システム１０３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
給電管理装置７ｅは、測定データ取得部７１ａ、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、気象情報受信部７５、及び制御部８０ａを備えている。
気象情報受信部７５は、例えば、無線通信により、気象情報送信部７６から気象情報を受信して、受信した気象情報を制御部８０ａに出力する。
【０２０４】
この場合、電圧制御部８１ａは、気象情報（例えば、気象予測データ）を気象情報受信部７５から取得する。電圧制御部８１ａは、予測される気象（例えば、快晴、曇天、雨など）に応じて、規格化された日射強度（予め定められた日射強度）を推定（想定）する。
そして、電圧制御部８１ａは、予測される気象に応じて推定された日射強度に基づいて算出された余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に対応する設定電圧に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
なお、図３０に示す例では、第２の実施形態に適用する場合を説明したが、他の実施形態においても同様に、気象情報を無線通信により取得し、取得した気象情報に基づいて設定電圧を見直してもよい。
【０２０５】
また、上記の各実施形態では、負荷４の消費電流が一定である場合について説明したが、負荷４の消費電流が一定でない場合も考えられる。負荷４の消費電流が一定でない場合には、測定器９２により負荷４の消費電流を測定し、測定データに基づいて算出した平均電流値を負荷４の消費電流として利用してもよい。
【０２０６】
また、上記の各実施形態において、発電装置の一例として太陽光発電装置５を利用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の発電装置を利用してもよい。発電装置は、例えば、風力発電装置、潮力発電装置、水力発電装置などの自然エネルギーを利用する発電装置であってもよい。
また、上記の各実施形態において、最大日射強度に基づいて直流電源装置３の出力電圧の設定電圧が定められる場合について説明したが、余剰発電量が発生する日射強度であれば、他の日射強度に基づいて直流電源装置３の出力電圧の設定電圧が定められてもよい。
例えば、平均日射強度に基づいて、直流電源装置３の出力電圧の設定電圧が定められてもよい。
【０２０７】
また、上記の各実施形態において、給電管理装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ）が、電圧算出部８２（８２ａ）、又は電圧・期間算出部８３（８３ｄ）を備える場合について説明したが、電圧算出部８２（８２ａ）、又は電圧・期間算出部８３（８３ｄ）を備えずに、直流電源装置３の出力電圧の設定電圧又は第２の期間の情報が予め定められていてもよい。この場合、記憶部７４が、予め定められた直流電源装置３の出力電圧の設定電圧又は第２の期間の情報を記憶していてもよい。
【０２０８】
また、上記の第３の実施形態において、給電管理装置７ｂは、第２の期間ＴＲ２０の期間を調整する機能を備えていてもよい。例えば、給電管理装置７ｂは、蓄電装置６の充放電状態を推定し、蓄電装置６が放電状態である場合に、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を遅くしてもよい。また、給電管理装置７ｂは、逆に、蓄電装置６が放電状態にならない場合に、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を早めるように調整してもよい。なお、この場合、給電管理装置７ｂは、蓄電装置６の放電電流と充電電流との計測値（または、直流電源装置３から供給される電流値の計測結果（電流値が、負荷４の消費分と同等か、上回るか、）に基づいて、蓄電装置６の充放電状態を推定してもよい。
【０２０９】
また、上記の各実施形態において、蓄電装置６は、１２個のリチウムイオン電池のセルを備える組電池である場合について説明したが、これに限定されるものではない。蓄電装置６は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル系蓄電池など電池でもよいし、１２個以外の組電池であってもよい。
また、上記の各実施形態において、余剰発電量は、余剰発電電気量（余剰発電電流量）である場合について説明したが、余剰発電電力量、又は余剰発電電流であってもよい。また、負荷４の消費量は、負荷の消費電流（Ｉｌｏａｄ）である場合について説明したが、負荷４の消費電力であってもよい。
なお、電源設備１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１）は、携帯電話などの基地局に使用される直流電源として利用できる。
【０２１０】
なお、本発明における給電管理装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ）及び電源設備１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１）が備える各構成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上述した給電管理装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ）及び電源設備１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１）が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「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」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。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。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含む通信ネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。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。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【０２１１】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に給電管理装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ）や電源設備１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１）が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、通信ネットワークを介してプログラムが送信された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（ＲＡＭ）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、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０２１２】
また、上述した機能の一部または全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０２１３】
１・・・設備監視装置、２・・・商用電力系統、３・・・直流電源装置、
４・・・負荷、５・・・太陽光発電装置、６・・・蓄電装置、６Ａ・・・スイッチ部、
７、７ｘ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ・・・給電管理装置、
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１・・・電源設備、
５１・・・太陽電池パネル、５２・・・電力変換部、
７１、７１ａ・・・測定データ取得部、７２・・・入力部、
７３・・・表示部、７４       ・・・記憶部、７４Ａ・・・グループ情報、
７５・・・気象情報受信部、７６・・・気象情報送信部、
８０、８０ａ、８０ｂ・・・制御部、
８１、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ・・・電圧制御部、
８２、８２ａ・・・電圧算出部（電圧設定部）、
８３、８３ｄ・・・電圧・期間算出部（電圧設定部）、
８４・・・デューティ設定部、
９４・・・測定器（蓄電電圧測定部）、９５・・・日射計（日射測定部）、
１００、１０１、１０２、１０３、１０３Ａ・・・電源システム、
１０４、１０５、１０６、１０７・・・電源システム、
２００・・・通信ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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