(57)【要約】【課題】コストの増加を抑えて配電系統内の負荷量を把握することができる配電系統管理装置を得ること。【解決手段】高圧系統の配電線に接続される複数の太陽光発電装置のうち全量買取契約の対象である全量買取太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータである全量買取スマートメータの計測値に基づいて、配電線に接続される太陽光発電設備による発電量の総和である総太陽光発電量を推定する発電量推定部１１と、総発電量と配電線の上流側の端点において計測された潮流とに基づいて配電線に接続される総負荷量を推定する負荷推定部１２と、過去の総負荷量に基づいて、当日の総負荷量を算出する負荷算出部１３と、を備える。【選択図】図２
2016039652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧系統の配電線に接続される複数の太陽光発電装置のうち全量買取契約の対象である全量買取太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータである全量買取スマートメータの計測値に基づいて、前記配電線に接続される前記太陽光発電設備による発電量の総和である総太陽光発電量を推定する発電量推定部と、
前記総太陽光発電量と前記配電線の上流側の端点において計測された潮流とに基づいて前記配電線に接続される総負荷量を推定する負荷推定部と、
過去の前記総負荷量に基づいて、当日の総負荷量を算出する負荷算出部と、
を備えることを特徴とする配電系統管理装置。
【請求項２】
前記負荷算出部は、前記負荷推定部により推定された前記総負荷量の過去の一定期間の時間帯ごとの平均値に基づいて前記当日の総負荷量を求めることを特徴とする請求項１に記載の配電系統管理装置。
【請求項３】
前記一定期間を１か月とすることを特徴とする請求項２に記載の配電系統管理装置。
【請求項４】
前記負荷算出部は、前記負荷推定部により推定された前記総負荷量の過去の一定期間の時間帯および気温ごとの平均値に基づいて前記当日の総負荷量を求めることを特徴とする請求項１に記載の配電系統管理装置。
【請求項５】
前記一定期間を１年とすることを特徴とする請求項４に記載の配電系統管理装置。
【請求項６】
前記負荷算出部は、前記平均値を、祝日を除く月曜日から金曜日までの平日と、土曜日、日曜日および祝日である休日と、に分けて算出することを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の配電系統管理装置。
【請求項７】
前記発電量推定部は、前記全量買取スマートメータにより計測された前記発電量の総和と、前記配電線に接続される前記全量買取太陽光発電設備のパネル容量の総和の前記配電線に接続される前記太陽光発電設備のパネル容量の総和に対する比と、に基づいて前記総太陽光発電量を算出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の配電系統管理装置。
【請求項８】
スマートメータにより計測された計測値を管理するメータデータ管理装置から前記全量買取スマートメータの計測値を取得することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の配電系統管理装置。
【請求項９】
高圧系統の配電線と、
前記配電線に接続される複数の太陽光発電装置と、
前記複数の太陽光発電装置のうち全量買取契約の対象である全量買取太陽光発電設備の発電量を計測する全量買取スマートメータと、
前記配電線の上流側の端点の潮流を計測する計測装置と、
配電系統管理装置と、を備え、
前記配電系統管理装置は、
前記全量買取スマートメータの計測値に基づいて、前記配電線に接続される前記太陽光発電設備による発電量の総和である総太陽光発電量を推定する発電量推定部と、
前記総太陽光発電量と前記計測装置により計測された潮流とに基づいて前記配電線に接続される総負荷量を推定する負荷推定部と、
過去の前記総負荷量に基づいて、当日の総負荷量を算出する負荷算出部と、
を備えることを特徴とする配電系統システム。
【請求項１０】
高圧系統の配電線に接続される複数の太陽光発電装置のうち全量買取契約の対象である全量買取太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータである全量買取スマートメータの計測値に基づいて、前記配電線に接続される前記太陽光発電設備による発電量の総和である総太陽光発電量を推定する発電量推定ステップと、
前記総太陽光発電量と前記配電線の上流側の端点において計測された潮流とに基づいて前記配電線に接続される総負荷量を推定する負荷推定ステップと、
過去の前記総負荷量に基づいて、当日の総負荷量を算出する負荷算出ステップと、
を含むことを特徴とする配電系統管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統管理装置、配電系統システムおよび配電系統管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配電系統は、一般に高圧系統と低圧系統とから構成され、一般需要家の受電端はこの低圧系統に接続されている。高圧系統は通常は６６００Ｖであり、低圧系統は一般には１００Ｖ〜２００Ｖである。なお、以下では、特に断らない限り、配電系統は高圧系統を指す。
【０００３】
配電系統内での障害発生時には、単独運転を避けるために全ての発電システムが停止される。太陽電池システムの立ち上げには時間遅れがあるため、障害復旧後には全負荷に対応する配電が必要である。このように、配電系統内の制御のためには、配電系統の負荷量を把握する必要がある。
【０００４】
また、配電系統内の電圧制御のために、一般に、配電線の送り出し点付近には電圧、電流等を把握するセンサーが設置される。したがって、配電系統内の発電量がわかれば、センサーの計測値と発電量を用いて負荷量を把握することができる。
【０００５】
昨今、配電系統へは住宅用太陽光発電システムまたはメガソーラー等、大小様々な太陽光発電システムが連系されてきている。太陽光発電システムによる発電量は日射量により変動する。下記特許文献１には、日射計により太陽光発電システムによる日射量を計測する負荷推定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１６２６６６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、上記のように日射量を計測する場合、計測設備の設置および管理を要する。そのため、設備および管理のコストが増加する、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストの増加を抑えて配電系統内の負荷量を把握することができる配電系統管理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、高圧系統の配電線に接続される複数の太陽光発電装置のうち全量買取契約の対象である全量買取太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータである全量買取スマートメータの計測値に基づいて、前記配電線に接続される前記太陽光発電設備による発電量の総和である総太陽光発電量を推定する発電量推定部と、前記総太陽光発電量と前記配電線の上流側の端点において計測された潮流とに基づいて前記配電線に接続される総負荷量を推定する負荷推定部と、過去の前記総負荷量に基づいて、当日の総負荷量を算出する負荷算出部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コストの増加を抑えて配電系統内の負荷量を把握することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明にかかる配電系統システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、配電系統管理装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、メータデータ管理装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は、計算機システムの構成例を示す図である。
【図５】図５は、スマートメータが送信する計測データの一例を示す図である。
【図６】図６は、メータデータ管理装置におけるスマートメータの計測値の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、契約データの一例を示す図である。
【図８】図８は、配電系統管理装置における負荷データ算出処理手順の一例を示す図である。
【図９】図９は、配電系統設備データの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、２４時間分の総負荷量の概念を示す図である。
【図１１】図１１は、総負荷量および発電量の算出処理手順の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、現在の総負荷量の算出方法の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる配電系統管理装置、配電系統システムおよび配電系統管理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる配電系統システムの一例を示す図である。図１において、電圧制御機器７は、例えば変電所に設置された配電用変圧器としてのＬＲＴ（Load  Ratio  Control  Transformer：負荷時タップ切替器付変圧器）である。電圧制御機器７の二次側には母線８が接続されている。母線８には２本の配電線９−１，９−２が並列に接続されている。配電線９−１，９−２は、高圧系統の配電線である。なお、図１では、２本の配電線が接続される例を示しているが、母線８に接続される配電線の数は２本に限定されない。
【００１４】
配電線９−１は、一端が遮断器６−１を介して母線８に接続されている。配電線９−１には、上流側の端点に配電線９−１の送り出しの電圧および潮流を計測する計測装置である高圧センサー５−１が設置されている。配電線９−２は、一端が遮断器６−２を介して母線８に接続されている。配電線９−２には、上流側の端点に配電線９−２の送り出しの電圧および潮流を計測する計測装置である高圧センサー５−２が設置されている。遮断器６−１と高圧センサー５−１は一体化して構成されてもよく、遮断器６−２と高圧センサー５−２は一体化して構成されてもよい。
【００１５】
高圧センサー５−１，５−２は、電圧、および潮流を例えば一定周期ごとに計測し、計測した結果の一定時間の平均値を計測情報として送信する。高圧センサー５−１，５−２の計測周期および平均値を算出する際の一定時間はどのような値を用いてもよいが、例えば、計測周期を１秒とし、平均値を算出する際の一定時間を１分とする。高圧センサー５−１，５−２は通信機能を有し、通信ネットワーク２に接続されている。高圧センサー５−１，５−２は、通信ネットワーク２を介して、定期的に計測情報を配電系統管理装置１に送信する。なお、高圧センサー５−１，５−２が、定期的に計測情報を送信するのではなく、配電系統管理装置１から計測情報の送信を要求する指示を受信した場合に、計測情報を送信するようにしてもよい。
【００１６】
配電線９−１には、負荷３−１〜３−３および太陽光発電設備４−１，４−２が接続されている。負荷３−１，３−２，３−３は、それぞれ需要家単位の負荷を示す。負荷３−１は、需要家３０−１の負荷であり、負荷３−２は、需要家３０−２の負荷であり、負荷３−３は、需要家３０−３の負荷である。なお、図１では、配電線９−１に接続される負荷および太陽光発電設備の一部を示しており、配電線９−１には、図１に図示した以外の負荷および太陽光発電設備も接続されている。また、図１では、図の簡略化のため配電線９−２に接続される負荷および太陽光発電設備を省略しているが、配電線９−２にも負荷および太陽光発電設備が接続される。
【００１７】
図１に示すように、需要家３０−１は、太陽光発電設備４−１を有し、需要家３０−２は、太陽光発電設備４−２を有する。需要家３０−３は、太陽光発電設備を有していない。需要家３０−１は、電気事業者との間で、太陽光発電設備４−１による全発電量を売電する全量買取契約を結んでいる。すなわち、太陽光発電設備４−１は全量買取契約の対象となる発電設備である。需要家３０−２は、電気事業者との間で太陽光発電設備４−２による発電量から負荷３−２を差し引いた余剰分を売電する余剰買取契約を結んでいる。
【００１８】
スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３は、自動検針のための電力計であり通信機能を有する。なお、図では、スマートメータをＳＭ（Smart  Meter）と略す。全量買取契約を結んでいる需要家３０−１の太陽光発電設備４−１には、太陽光発電設備４−１の発電量を計測するスマートメータ３２が接続される。また、太陽光発電設備４−１の負荷３−１には、スマートメータ３１−１が接続される。余剰買取契約を結んでいる需要家３０−２の負荷３−２および太陽光発電設備４−２には、スマートメータ３３が接続される。需要家３０−３の負荷３−３には、スマートメータ３１−２が接続される。スマートメータ３１−１，３１−２は、下り方向、すなわち電気事業者から需要家へ向かう方向の電力を計測する。スマートメータ３２は、上り方向、すなわち需要家から電気事業者へ向かう方向の電力を計測する。スマートメータ３３は、上り方向の電力から下り方向の電力を引いた電力を計測する。
【００１９】
スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３は、通信ネットワーク１４を介してメータデータ管理装置２０に接続される。スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３は、一定の計測周期で電力を計測し、計測した電力をメータデータ管理装置２０へ送信する。本実施の形態では、スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３の計測周期は、３０分とする。なお、スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３の計測周期は３０分に限定されない。
【００２０】
本実施の形態の配電系統電圧制御システムでは、配電線９−１，９−２には、図示しない複数の電圧制御装置が接続され、電圧制御装置により配電系統の適正電圧を維持する電圧制御を行っている。図１に示したこの電圧制御の方法はどのような方法を用いてもよいが、例えば、通信ネットワーク２に接続される図示しない集中制御装置が、電圧制御を行う形式が考えられる。本実施の形態の配電系統管理装置１と別に集中制御装置が設けられていてもよいし、配電系統管理装置１が集中制御装置の機能を有していてもよい。集中制御装置は、電圧制御のために高圧センサー５−１，５−２の計測値を用いる。
【００２１】
配電系統管理装置１は、全量買取契約を結んでいる需要家の太陽光発電設備、すなわち全量買取契約の対象である太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータの計測値を用いて配電系統内の負荷量を推定する。以下、全量買取契約を結んでいる需要家の太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータを全量買取スマートメータと省略して記載する。図１のスマートメータ３２は全量買取スマートメータである。配電系統管理装置１は、管理の対象とする配電系統を所管する営業所または制御所等に設置することができる。
【００２２】
図２は、本実施の形態の配電系統管理装置１の構成例を示す図である。配電系統管理装置１は、発電量推定部１１、負荷推定部１２、負荷算出部１３、発電量算出部１４、通信部１５および記憶部１６を備える。
【００２３】
発電量推定部１１は、過去の全量買取スマートメータによる計測値を用いて、過去の配電系統内の太陽光発電装置による総発電量を推定する。以下、配電系統内の太陽光発電装置による総発電量を、総ＰＶ（PhotoVoltaics）発電量と略す。負荷推定部１２は、高圧センサー５−１，５−２の計測値と過去の総ＰＶ発電量とを用いて過去の総負荷量を推定する。
【００２４】
負荷算出部１３は、過去の総負荷量に基づいて、現在の総負荷量を算出する。発電量算出部１４は、高圧センサー５−１，５−２の計測値と過去の現在の総負荷量とを用いて現在の発電量を算出する。なお、現在の発電量を推定する必要のない場合には、発電量算出部１４を備えなくてもよい。
【００２５】
通信部１５は、通信ネットワーク２を介して高圧センサー５−１，５−２の計測値を受信する。通信部１５は、受信した高圧センサー５−１，５−２の計測値を記憶部１６にセンサー計測データとして格納する。また、通信部１５は、メータデータ管理装置２０との通信を行う。
【００２６】
メータデータ管理装置２０は、ＭＤＭＳ(Meter  Data  Management  System)と呼ばれる管理装置であり、スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３から電力量の計測値である計測データ、すなわち自動検針データを受信し、受信した計測データを管理する。また、メータデータ管理装置２０は、スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３の起動、停止等を制御する。
【００２７】
図３は、メータデータ管理装置２０の構成例を示す図である。メータデータ管理装置２０は、通信部２１、ＳＭ管理部２２、データ管理部２３および記憶部２４を備える。通信部２１は、通信ネットワーク１４を介してスマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３との通信を行う。また、通信部２１は、発電量推定部１１および料金管理装置４０との通信を行う。料金管理装置４０は、電気事業者が各需要家へ請求する電気料金を示す請求書の作成、電気事業者が各需要家から買電する買電量の通知の作成、を含む電力の売買のための処理を行う装置である。
【００２８】
ＳＭ管理部２２は、スマートメータの起動と停止の制御等を行う。データ管理部２３は、スマートメータから受信した計測データの管理を行う。データ管理部２３は、通信部２１を経由して記憶部２４に記憶されたスマートメータの計測データであるＳＭ計測データを、料金管理装置４０および配電系統管理装置１へ送信する。
【００２９】
配電系統管理装置１は、具体的には、計算機システム、すなわちコンピュータである。この計算機システム上で配電系統管理プログラムが実行されることにより、計算機システムが配電系統管理装置１として機能する。図４は、本実施の形態の計算機システムの構成例を示す図である。図４に示すように、この計算機システムは、制御部１０１と入力部１０２と記憶部１０３と表示部１０４と通信部１０５と出力部１０６とを備え、これらはシステムバス１０７を介して接続されている。
【００３０】
図４において、制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等であり、本実施の形態の配電系統管理プログラムを実行する。入力部１０２は、たとえばキーボードやマウスなどで構成され、計算機システムのユーザーが、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部１０３は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory），ＲＯＭ（Read  Only  Memory）などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部１０１が実行すべきプログラム，処理の過程で得られた必要なデータ，などを記憶する。また、記憶部１０３は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部１０４は、ＬＣＤ（液晶表示パネル）などで構成され、計算機システムのユーザーに対して各種画面を表示する。通信部１０５は、通信処理を実施する。なお、図４は、一例であり、計算機システムの構成は図４の例に限定されない。
【００３１】
ここで、本実施の形態の配電系統管理プログラムまたはメータデータ管理プログラムが実行可能な状態になるまでの計算機システムの動作例について説明する。上述した構成をとる計算機システムには、たとえば、図示しないＣＤ（Compact  Disc）−ＲＯＭまたはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）−ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭから、配電系統管理プログラムが記憶部１０３にインストールされる。そして、配電系統管理プログラムの実行時に、記憶部１０３から読み出された配電系統管理プログラムが記憶部１０３の所定の場所に格納される。この状態で、制御部１０１は、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って、本実施の形態の配電系統管理処理を実行する。
【００３２】
なお、本実施の形態においては、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭを記録媒体として、配電系統管理処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、計算機システムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、たとえば、通信部１０５を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。
【００３３】
図２の発電量推定部１１、負荷推定部１２、負荷算出部１３および発電量算出部１４は、図４の制御部１０１に含まれる。図２の記憶部１６は、図３の記憶部１０３の一部である。図２の通信部１５は、図４の通信部１０５に相当する。
【００３４】
メータデータ管理装置２０も、配電系統管理装置１と同様に、具体的には、計算機システムである。メータデータ管理装置２０が、図４に示した計算機システムに実装される場合、図３のＳＭ管理部２２およびデータ管理部２３は、図４の制御部１０１に含まれる。図３の記憶部２４は、図４の記憶部１０３の一部であり、図３の通信部２１は、図４の通信部１０５に相当する。
【００３５】
次に、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態の配電系統管理装置１は、自動検針のために設置されている全量買取スマートメータの計測値を用いて、配電系統内の総ＰＶ発電量を推定する。全量買取スマートメータは、自動検針のために設置されるものである。このため、太陽光発電量のために日射計等の設備を追加することなく、配電系統内の総ＰＶ発電量を推定することができ、設備および運用コストの増加を防ぐことができる。
【００３６】
図５は、スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３が送信する計測データの一例を示す図である。スマートメータ３１−１，３１−２，３２，３３が送信する計測データは、図５に示すように、スマートメータを識別するための番号であるＳＭ番号と、計測結果である使用電力量および発電量とを含む。使用電力量、発電量は、一般には積算値であり、３０分ごとに値が更新される。すなわち、使用電力量は直近３０分間に使用した電力量が順次加算されていく値であり、発電量は直近３０分間に発電した発電量が順次加算されていく値である。
【００３７】
なお、負荷のみまたは太陽光発電設備のみに接続されるスマートメータについては、計測データに発電量または負荷量を含める必要はないが、ここではフォーマットの統一のために、全てのスマートメータが図５の計測データを送信するとする。また、計測データのフォーマットは図５に限定されず、スマートメータの計測対象に応じてフォーマットを分けるようにしてもよい。また、計測データには、図５に示した以外の情報が含まれていてもよい。
【００３８】
図６は、メータデータ管理装置２０におけるスマートメータの計測値の処理手順の一例を示すフローチャートである。メータデータ管理装置２０は、３０分ごとの計測値を受信する（ステップＳ１）。具体的には、通信部２１が通信ネットワーク１４を介してスマートメータの計測データを受信し、受信した計測値をＳＭ計測データとして記憶部２４へ格納する。
【００３９】
メータデータ管理装置２０は、２４時間分、受信した計測データを蓄積する（ステップＳ２）。具体的には、２４時間分、受信した計測データを記憶部２４にＳＭ計測データとして蓄積する。その後、メータデータ管理装置２０のデータ管理部２３は、２４時間分蓄積した計測データから全量買取スマートメータの計測値を抽出する（ステップＳ３）。
【００４０】
メータデータ管理装置２０は、記憶部２４に、契約データとしてＳＭ番号と該ＳＭ番号に対応する需要家の契約情報との対応を保持している。契約情報としては、太陽光発電量に関する契約種別を示す情報であるＰＶ契約種別を含む。ＰＶ契約種別は、全量買取契約であるか、または余剰買取契約であるか、または太陽光発電に関しては未契約すなわち太陽光発電設備を有していないか、を示す情報である。ここでは、図７は、記憶部２４に保持されている契約データの一例を示す図である。契約データは、ＳＭ番号と該ＳＭ番号に対応する需要家の顧客番号と該顧客番号に対応するＰＶ契約種別とスマートメータの計測が上り方向であるか下り方向であるかを示す情報であるＳＭ種別とを含む。データ管理部２３は、契約データを用いて計測データから全量買取スマートメータの計測値を抽出する。そして、データ管理部２３は、抽出した計測値を、通信部２１を介して配電系統管理装置１へ送信する（ステップＳ４）。
【００４１】
配電系統管理装置１では、通信部１５が、メータデータ管理装置２０から受信した全量買取スマートメータの計測値をＳＭ計測データとして記憶部１６に格納する。
【００４２】
図８は、配電系統管理装置１における負荷データ算出処理手順の一例を示す図である。配電系統管理装置１では、発電量推定部１１が、ＳＭ計測データとして格納されている２４時間分の全量買取スマートメータの計測値を用いて過去の総ＰＶ発電量を推定する（ステップＳ１１）。なお、以下では、配電線９−１に接続される負荷の総負荷量を求める例を説明する。配電線９−１についても同様に総負荷量を求めることができる。
【００４３】
具体的には、発電量推定部１１は、次のように過去の総ＰＶ発電量を推定する。配電系統管理装置１は、記憶部１６に契約データを記憶している。記憶部１６に記憶される契約データは図７に例示した記憶部２４に記憶されている契約データの全部または一部である。記憶部１６に記憶される契約データには、ＳＭ番号と顧客番号とＰＶ契約種別とが含まれていればよい。
【００４４】
ここでは、記憶部１６に記憶される契約データは図７に例示した契約データと同一とする。契約データは、ＳＭ番号と該ＳＭ番号に対応する顧客番号と該顧客番号に対応するＰＶ契約種別とスマートメータの計測が上り方向であるか下り方向であるかを示す情報であるＳＭ種別とを含む。
【００４５】
配電系統管理装置１は、記憶部１６に配電系統設備データを記憶している。図９は、配電系統設備データの一例を示す図である。配電系統設備データには、顧客番号とＳＭ番号と該ＳＭ番号に対応するスマートメータが接続される太陽光発電設備のソーラーパネルの容量であるＰＶパネル容量とを含む。
【００４６】
発電量推定部１１は、ＳＭ計測データとして格納されている２４時間分の全量買取スマートメータの計測値と、配電系統設備データとを用いて全量買取スマートメータが接続する太陽光発電設備のパネル容量を求める。具体的には、スマートメータの計測値にはＳＭ番号が含まれているため、スマートメータの計測値に含まれるＳＭ番号のパネル容量を配電系統設備データから抽出する。なお、配電系統設備データにはＳＭ番号を含めない構成として、契約データを用いて配電系統設備データおよび契約データを用いてスマートメータの計測値に含まれるＳＭ番号のパネル容量を求めてもよい。
【００４７】
配電線９−１に接続される太陽光発電設備の数をＭ個とする。Ｍ個の太陽光発電設備のうち、全量買取契約を結んでいる需要家が有する太陽光発電設備を全量買取発電設備と称することとし、全量買取発電設備の数をＮ個とする。Ｎ個の全量買取発電設備のうちｉ番目の全量買取発電設備のパネル容量をＣＡiとし、ｉ番目の全量買取発電設備のスマートメータにより計測された発電量をＰＡiとする。Ｍ個の太陽光発電設備のうち、余剰買取契約を結んでいる需要家が有する太陽光発電設備を余剰買取発電設備と称することとする。（Ｍ−Ｎ）個の余剰買取発電設備のうちｊ番目の全量買取発電設備のパネル容量をＣＢjとする。このとき、発電量推定部１１は、配電線９−１の総ＰＶ発電量ＰPVを以下の式（１）により算出する。
ＰPV＝Σi=1NＰＡi×（Σi=1NＣＡi＋Σi=1M-NＣＢi）／Σi=1NＣＡi  …（１）
Σi=1Nは、ｉ＝１からＮまでの総和を示し、Σj=1M-Nは、ｊ＝１からＭ−Ｎまでの総和を示す。
上記式（１）に示す総ＰＶ発電量をスマートメータの計測値ごと、すなわち３０分ごとに求める。
【００４８】
また、配電系統内に日射計が設置されている場合には、通信ネットワーク２経由、またはオフラインで媒体等により取得した日射計の計測値についても考慮してもよい。例えば以下のように、日射計の計測値を考慮してＰPVを求めることができる。配電系統内に日射計の数をＲ個とし、日射計の計測値を晴天時に単位面積あたりに入射する太陽エネルギーの理論値をＥｔとし、ｋ番目の日射計による単位面積あたりに入射する太陽エネルギーの計測値をＥｍkとする。まず、平均発電効率ηを以下の式（２）により求める。
η＝｛Σi=1N（ＰＡi／ＣＡi）＋Σk=1RＥｍkＥｔ｝／（Ｎ＋Ｌ）  …（２）
そして、以下の式（３）により、ＰPVを求める。
ＰPV＝（Σi=1NＣＡi＋Σi=1M-NＣＢi）×η    …（３）
【００４９】
図８の説明に戻り、ステップ１１の後、負荷推定部１２は、過去の総負荷量を推定する（ステップＳ１２）。具体的には、負荷推定部１２は、発電量推定部１１により総ＰＶ発電量ＰPVに対応する時間帯の高圧センサー５−１よる潮流の計測値ＰFを記憶部１６のセンサー計測データから抽出する。負荷推定部１２は、発電量推定部１１により総ＰＶ発電量ＰPVと抽出したＰFに基づいて、以下の式（４）により総負荷量ＰLを求める。
ＰL＝ＰF−ＰPV    …（４）
【００５０】
負荷推定部１２は、３０分ごとに算出した総負荷量を２４時間分、負荷データとして記憶部１６へ格納する（ステップＳ１３）。図１０は、２４時間分の総負荷量の概念を示す図である。図１０の上段は、３０分ごとの総ＰＶ発電量を示し、中段は３０分ごとの高圧センサーの潮流の計測値を示し、下段は３０分ごとの総負荷量を示す。負荷推定部１２は、下段に示す２４時間分の３０分ごとの総負荷量を負荷データとして記憶部１６へ格納する。
【００５１】
配電系統管理装置１は、２４時間分のスマートメータの全量買取スマートメータの計測値を受け取るたびに以上の処理を実施する。これにより、記憶部１６には、過去の総負荷量が負荷データとして蓄積されていく。
【００５２】
配電系統管理装置１は、蓄積された過去の負荷データを用いて、当日すなわち現在の総負荷量および発電量を算出する。図１１は、当日の総負荷量および発電量の算出処理手順の一例を示す図である。まず、負荷算出部１３は、負荷データに基づいて当日の総負荷量を推定する（ステップＳ２１）。具体的には、負荷算出部１３は、負荷データから、現在と同一時間帯の総負荷量のうち直近の一定期間の総負荷量を抽出し、抽出した総負荷量の平均値を求め、求めた平均値を当日の総負荷量とする。図１２は、当日の総負荷量の算出方法の概念を示す図である。図１２の左側は、各時間帯の１か月分の総負荷量と平均値を示す。図１２の右側は、算出した現在の総負荷量を示す。
【００５３】
または、負荷算出部１３は、次のように、過去１年分の総負荷量に基づいて、気温ごと時間帯ごとの平均値を求めておき、現在の気温および時間帯に対応する平均値を現在の総負荷量としてもよい。気温は、例えば、…、０℃−５℃、５℃−１０℃、…といったように５度刻みで範囲を定めておく。そして、各気温の範囲と時間帯ごとに過去１年分の総負荷量の平均値を求めておく。
【００５４】
または、負荷算出部１３は、曜日区分として平日と休日とを定義して、曜日区分ごとの平均値を用いてもよい。平日は、祝日を除く月曜日から金曜日とし、休日は土曜日、日曜日および祝日とする。負荷算出部１３は、曜日区分ごとに、時間帯ごとの総負荷量の平均値を算出する。そして、負荷算出部１３は、現在の曜日区分に対応する平均値を現在の総負荷量とする。
【００５５】
または、各時間帯の１か月分の総負荷量の平均値を曜日区分ごとに求めておき、現在の曜日区分および時間帯に対応する平均値を、現在の総負荷量としてもよい。または、各気温の範囲と時間帯ごとの平均値を曜日区分ごとに求めておき、現在の曜日区分、気温および時間帯に対応する平均値を、現在の総負荷量としてもよい。
【００５６】
図１１の説明に戻り、ステップＳ２１の後、発電量算出部１４は、ステップＳ２１で求めた当日の総負荷量と、現在の高圧センサー５−１の潮流の計測値とに基づいて当日の総ＰＶ発電量を求める（ステップＳ２２）。
【００５７】
なお、以上の説明では、メータデータ管理装置２０から配電系統管理装置１へ全量買取スマートメータの計測値を送信するようにしたが、配電系統管理装置１がメータデータ管理装置２０から全量買取スマートメータの計測値を取得できればよく、取得方法はこれに限定されない。例えば、通信媒体以外の媒体を介してメータデータ管理装置２０から配電系統管理装置１へ全量買取スマートメータの計測値を渡すようにしてもよい。また、メータデータ管理装置２０が、全量買取スマートメータの計測値を抽出せずに、２４時間分の全スマートメータの計測値を配電系統管理装置１へ渡し、配電系統管理装置１が全量買取スマートメータの計測値を抽出するようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施の形態では、配電線単位で総負荷量を求めるようにしたが、送りだし点以外でも潮流を計測している場合もある。この場合、潮流の計測点を上記の送りだし点と同様として、配電線内を配電区間に区分し、配電区間ごとに、上記と同様の処理を行うことにより、配電区間ごとの総負荷量を求めることもできる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態では、過去の全量買取の太陽光発電設備に接続するスマートメータの計測値を用いて、配電線内の全太陽光発電設備の総発電量を求め、送り出し点の潮流の計測値と総発電量とに基づいて過去の総負荷量を求める。そして、過去の総負荷量に基づいて、現在の総負荷量を求めるようにした。このため、太陽光発電設備の発電量を求めるための日射計等の設備を追加することなく、配電線内の総負荷量を求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかる配電系統管理装置、配電系統システムおよび配電系統管理方法は、太陽光発電設備が接続される配電系統を管理する配電系統システムに有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１  配電系統管理装置、２，１４  通信ネットワーク、３−１〜３−３  負荷、４−１，４−２  太陽光発電設備、５−１，５−２  高圧センサー、６−１，６−２  遮断器、７  電圧制御機器、８  母線、９−１，９−２  配電線、３０−１〜３０−３  需要家、３１−１，３１−２，３２，３３  スマートメータ、１１  発電量推定部、１２  負荷推定部、１３  負荷算出部、１４  発電量算出部、１５，２１，１０５  通信部、１６，２４，１０３  記憶部、２０  メータデータ管理装置、２２  ＳＭ管理部、２３  データ管理部、１０１  制御部、１０２  入力部、１０４  表示部、１０６  出力部、１０７  システムバス。
【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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