(57)【要約】【課題】建物と電力系統との間における電力の授受を調整する制御、である調整制御を、確実に実行することのできる電力管理システム、及びこれと通信を行う電力制御装置を提供する。【解決手段】電力管理システム１０は、調整制御に参加するか否かを示す参加情報が入力される参加情報入力部１３と、参加情報を変更する旨の申請である変更申請が入力される変更入力部１４と、参加情報の変更が許容されるか否かを判定する変更判定部１２と、変更判定部１２が行った判定の結果を電力制御装置１００に送信する結果送信部１５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】
電力管理システムであって、
複数の建物のそれぞれに設置された電力制御装置（１００）と通信を行うことにより、それぞれの建物と電力系統（３００）との間における電力の授受を調整する制御、である調整制御を行う制御部（１１）と、
前記電力制御装置から、前記調整制御に参加するか否かを示す参加情報が入力される参加情報入力部（１３）と、
前記調整制御に参加する旨の前記参加情報を予め入力していた前記電力制御装置から、前記参加情報を変更する旨の申請である変更申請が入力される変更入力部（１４）と、
前記変更申請に示される前記参加情報の変更が許容されるか否かを判定する変更判定部（１２）と、
前記変更判定部が行った判定の結果を、前記変更申請の入力を行った前記電力制御装置に送信する結果送信部（１５）と、を備える電力管理システム。
【請求項２】
前記調整制御を行うにあたり、前記調整制御に参加する全ての建物の蓄電池（１２０，２４１）が充放電し得る電力の最大値を最大調整値としたときに、
前記変更判定部は、
前記変更申請を入力した前記電力制御装置が前記調整制御に参加しなくなった場合における前記最大調整値を算出し、算出された前記最大調整値が所定の閾値を越えている場合には前記参加情報の変更が許容されると判定する、請求項１に記載の電力管理システム。
【請求項３】
前記変更判定部は、
前記変更申請を入力した前記電力制御装置、を除くそれぞれの前記電力制御装置と通信を行い、当該通信に基づいて算出されたその時点における前記最大調整値が前記閾値を越えている場合には、前記参加情報の変更が許容されると判定する、請求項２に記載の電力管理システム。
【請求項４】
前記最大調整値は、前記調整制御に参加するそれぞれの建物の蓄電池で充放電可能な電力の合計値に対し、１よりも小さな値である余裕度を掛けることによって算出されたものである、請求項２に記載の電力管理システム。
【請求項５】
前記変更判定部は、
前記余裕度の値を現在の値よりも大きく且つ１よりも小さな値に変更し、これにより前記最大調整値を前記閾値よりも大きくすること可能であれば、前記参加情報の変更が許容されると判定する、請求項４に記載の電力管理システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力管理システムと通信を行う電力制御装置。
【請求項７】
前記結果送信部から送信された判定結果が、前記参加情報の変更が許容されないことを示すものであった場合でも、前記調整制御への参加を中止する機能を有する、請求項６に記載の電力制御装置。
【請求項８】
前記調整制御への参加を中止するための操作、を使用者から受け付ける操作部（２３２）を更に備える、請求項７に記載の電力制御装置。
【請求項９】
前記調整制御への参加を中止した場合において使用者が追加で支払うこととなる金額を、予め使用者に報知する報知部（２３１）を更に備える、請求項８に記載の電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理システム及び電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば系統電力の周波数を安定させること等を目的として、特定地域における複数の建物と電力系統との間における電力の授受を調整するサービス、の提供が検討され始めている。このようなサービスは、所謂アンシラリーサービスと称されるものであって、電力の自由化において先行する米国においては既に提供されているものである。
【０００３】
尚、「電力の授受を調整する」とは、建物に供給される系統電力の大きさのみを調整することであってもよく、それに加えて建物から電力系統に供給される（逆潮流される）電力を調整することであってもよい。
【０００４】
上記のようなサービスを提供するにあたっては、各建物に設置される電力制御装置と、それぞれの電力制御装置と通信を行う電力管理システムと、が必要となる。電力制御装置は、建物において蓄電池からの充放電を調整したり、電力負荷の動作を調整したりすることにより、当該建物における系統電力の使用を制御する装置である。
【０００５】
電力管理システムは、各建物に設置されたそれぞれの電力制御装置と通信を行うことにより、各建物と系統電力との間における電力の授受を調整する制御（以下、「調整制御」とも称する）を行うためのシステムである。例えば、電力需要が一時的に大きくなっているような時間帯においては、建物に設置された蓄電池からの放電量を増加させ、建物における系統電力の使用を抑制するような制御が行われる。また、電力需要が一時的に小さくなっているような時間帯においては、建物に設置された蓄電池への充電量を増加させ、建物に供給される系統電力を増加させるような制御が行われる。
【０００６】
電力管理システムは、送電事業者等によって提供される電力市場に予め入札を行い、落札した場合において上記の調整制御を行う。入札に当たっては、調整制御のために各建物から提供し得る容量の合計値を、予め入札容量として提示する。ここでいう容量とは、特定の制御対象期間において建物の蓄電池から放電し続けること、及び制御対象期間において建物の蓄電池に充電し続けること、のいずれもが可能な電力の大きさのことである。調整制御は、落札された容量の範囲内で行われる。
【０００７】
下記特許文献１には、上記のような調整制御の一つである周波数制御のために使用する蓄電池を、対象蓄電池として予め決定する方法について記載されている。下記特許文献１に記載の方法では、それぞれの建物に設けられた蓄電池制御部（上記の電力制御装置に該当）と、蓄電池制御装置(上記の電力管理システムに該当）とが予め通信を行うことにより、対象蓄電池の決定が行われる。尚、上記決定が行われた後に、一部の蓄電池を調整制御のために提供することが難しくなった場合には、当該蓄電池は調整制御の対象から除外される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１７６３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、調整制御を実行することが落札により決定された後において、一部の蓄電池が調整制御の対象から外れてしまうと、調整制御を行うために必要な容量が不足してしまうことがある。その結果、電力管理システムが、落札した条件で調整制御を提供することができなくなってしまう可能性がある。この場合、電力市場を提供している送電会社にペナルティ（罰金）を支払う必要が生じ、次回以降の入札が制限されてしまうことがある。また、電力市場の機能が損なわれ、系統電力の周波数を安定させることができなくなってしまう結果、特定地域の停電が生じてしまう可能性もある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、建物と電力系統との間における電力の授受を調整する制御、である調整制御を、確実に実行することのできる電力管理システム、及びこれと通信を行う電力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る電力管理システムは、複数の建物のそれぞれに設置された電力制御装置（１００）と通信を行うことにより、それぞれの建物と電力系統（３００）との間における電力の授受を調整する制御、である調整制御を行う制御部（１１）と、電力制御装置から、調整制御に参加するか否かを示す参加情報が入力される参加情報入力部（１３）と、調整制御に参加する旨の参加情報を予め入力していた電力制御装置から、参加情報を変更する旨の申請である変更申請が入力される変更入力部（１４）と、変更申請に示される参加情報の変更が許容されるか否かを判定する変更判定部（１２）と、変更判定部が行った判定の結果を、変更申請の入力を行った電力制御装置に送信する結果送信部（１５）と、を備える。
【００１２】
このような電力管理システムでは、調整制御に参加する旨の参加情報を予め入力していた電力制御装置から変更申請が入力されると、参加情報の変更が許容されるか否かが変更判定部によって判定され、判定結果が上記電力制御装置に送信される。これにより、変更申請を承諾すると調整制御の実行が難しくなると判定されるような場合には、例えば、変更申請を却下して調整制御に参加させることが可能となる。その結果、落札した条件での調整制御を確実に実行することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、建物と電力系統との間における電力の授受を調整する制御、である調整制御を、確実に実行することのできる電力管理システム、及びこれと通信を行う電力制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電力管理システム、及び電力制御装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】電力制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】電力管理システムによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】電力管理システムによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】再分配処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
【図６】電力制御装置によって実行される処理の流れ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】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る電力管理システム１０及び電力制御装置１００の構成について説明する。
【００１７】
先ず、電力制御装置１００について説明する。電力制御装置１００は、建物ＨＭ１、ＨＭ２のそれぞれに１台ずつ設置されている。電力制御装置１００は、建物ＨＭ１等に設けられた蓄電池からの充放電や、電力負荷の動作（電力消費）等を調整することにより、建物ＨＭ１等における系統電力の使用を制御するための装置である。このような電力制御装置１００は、所謂ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されるものである。尚、このような電力制御装置１００が、建物ＨＭ１等とは異なる場所に設置されていてもよい。例えば、建物ＨＭ１等とは異なる特定の場所に設置されたサーバーが、電力制御装置１００としての機能を提供するような態様であってもよい。
【００１８】
説明の便宜上、建物ＨＭ１に設置された電力制御装置１００のことを、以下では「電力制御装置１０１」と表記することがある。また、建物ＨＭ２に設置された電力制御装置１００のことを、以下では「電力制御装置１０２」と表記することがある。
【００１９】
尚、図１においては２つの建物ＨＭ１、ＨＭ２のみが描かれているのであるが、電力制御装置１００が設けられた建物、すなわち、後述の電力管理システム１０が通信を行う対象となる建物は、建物ＨＭ１、ＨＭ２の他にも多数存在するものとする。
【００２０】
建物ＨＭ１には、電力制御装置１０１の他に、電力負荷１１０と蓄電池装置１２０とが設けられている。また、建物ＨＭ１には、電力系統３００に繋がる電力供給線ＰＬが接続されている。電力負荷１１０及び蓄電池装置１２０は、いずれもこの電力供給線ＰＬに接続されており、電力供給線ＰＬを介して電力系統３００から系統電力の供給を受けることが可能となっている。尚、電力負荷１１０等と電力供給線ＰＬとの間には実際には分電盤が設けられているのであるが、図１においてはその図示が省略されている。
【００２１】
電力負荷１１０は、建物ＨＭ１内に設置された電力消費機器であって、例えばエアコン装置である。電力負荷１１０は、電力制御装置１０１によってその動作を制御される。つまり、電力負荷１１０による系統電力の消費が電力制御装置１０１によって制御される。
【００２２】
蓄電池装置１２０は、電力供給線ＰＬから建物ＨＭ１に供給される系統電力を一時的に蓄えておくこと（つまり充電）のできる装置である。蓄電池装置１２０は、蓄えておいた電力を放電し、分電盤を介して当該電力を電力負荷１１０等に供給することができる。蓄電池装置１２０の充放電の動作は、電力制御装置１０１によって制御される。
【００２３】
例えば、蓄電池装置１２０の充電が行われるときには、充電のための系統電力が建物ＨＭ１に引き込まれることとなるので、建物ＨＭ１に引き込まれる系統電力が増加することとなる。また、蓄電池装置１２０からの放電が行われるときには、電力負荷１１０等によって消費される系統電力が減少するので、建物ＨＭ１に引き込まれる系統電力が減少することとなる。
【００２４】
以上のように、電力制御装置１０１は、蓄電池装置１２０の充放電を制御したり、電力負荷１１０の動作を制御したりすることにより、建物ＨＭ１における系統電力の使用量を調整することが可能となっている。
【００２５】
建物ＨＭ２には、電力負荷２１０と充電装置２３０とが設けられている。建物ＨＭ１の場合と同様に、建物ＨＭ２には電力系統３００に繋がる電力供給線ＰＬが接続されている。電力負荷２１０及び充電装置２３０は、いずれもこの電力供給線ＰＬに接続されており、電力供給線ＰＬを介して電力系統３００から系統電力の供給を受けることが可能となっている。尚、電力負荷２１０等と電力供給線ＰＬとの間にも実際には分電盤が設けられているのであるが、図１においてはその図示が省略されている。
【００２６】
電力負荷２１０は、建物ＨＭ２内に設置された電力消費機器であって、例えばエアコン装置である。電力負荷２１０は、電力制御装置１０２によってその動作を制御される。つまり、電力負荷２１０による系統電力の消費が電力制御装置１０２によって制御される。
【００２７】
充電装置２３０は、電気自動車２４０に充電を行うための設備であって、建物ＨＭ２の近傍且つ屋外に設けられている。充電装置２３０は、電力供給線ＰＬからの系統電力を電気自動車２４０に供給し、電気自動車２４０の充電を行うことができる。また、充電装置２３０は、電気自動車２４０から供給される電力を、不図示の分電盤を介して電力負荷２１０等に供給することも可能となっている。
【００２８】
充電装置２３０には、報知部２３１と、操作部２３２とが設けられている。報知部２３１は、充電装置２３０の状態に関する各種情報を表示するためのディスプレイ画面である。また、報知部２３１は、電力制御装置１０２からの各種情報を表示することもできる。つまり、報知部２３１は、電力制御装置１０２の報知機能をも担うものとなっている。このような報知部２３１は、電力制御装置１０２の一部として、建物ＨＭ２の屋内に設けられていてもよい。また、使用者が所有する携帯通信端末が、報知部２３１として機能する態様であってもよい。
【００２９】
操作部２３２は、充電装置２３０に対し使用者が操作を行う部分である。操作部２３２は、調整制御への参加を中止するための操作を、使用者から受け付ける部分としても機能する。このような操作部２３２は、電力制御装置１０２の一部として、建物ＨＭ２の屋内に設けられていてもよい。上記の報知部２３１及び操作部２３２は、使用者が所有する携帯通信端末のタッチパネル画面であってもよい。
【００３０】
電気自動車２４０は、蓄電池２４１及び不図示の電動モーターを備えた車両である。電気自動車２４０は、蓄電池２４１に蓄えられた電力を電動モーターに供給し、電動モーターの駆動力によって走行する。尚、電気自動車２４０は、電動モーターの駆動力のみによって走行する車両であってもよいが、電動モーターの駆動力及び内燃機関の駆動力の両方によって走行する車両、すなわちハイブリッド車両であってもよい。
【００３１】
電気自動車２４０が使用されていないときには、電気自動車２４０は充電装置２３０の近傍に駐車され、充電装置２３０とケーブル２３４で接続された状態となる。電気自動車２４０への充電が行われる場合には、充電装置２３０からケーブル２３４を介して電気自動車２４０に電力が供給され、当該電力が蓄電池２４１に蓄えられる。尚、充電装置２３０と電気自動車２４０との間で無線給電が行われる態様であってもよい。
【００３２】
また、電気自動車２４０からの放電が行われる場合には、蓄電池２４１から出力された電力が、ケーブル２３４、充電装置２３０、及び不図示の分電盤をそれぞれ介して、電力負荷２１０等に供給される。充電装置２３０の動作、すなわち電気自動車２４０からの充放電は、電力制御装置１０２によって制御される。
【００３３】
このように、電気自動車２４０は、建物ＨＭ１における蓄電池装置１２０と同様に機能するものとなっている。電力制御装置１０２は、電気自動車２４０の充放電を制御したり、電力負荷２１０の動作を制御したりすることにより、建物ＨＭ２における系統電力の使用量を調整することが可能となっている。
【００３４】
尚、以上に説明した建物ＨＭ１、ＨＭ２の構成はあくまで一例に過ぎない。例えば、一部又は全ての建物に、太陽光発電装置等の発電設備が設けられていてもよい。この場合、蓄電池装置１２０等には、系統電力のみならず、発電設備によって発電された電力も蓄えられることなる。また、一部又は全ての建物において、発電された電力を電力系統３００に向けて出力すること、すなわち逆潮流を行うことが可能となっていてもよい。
【００３５】
既に述べたように、電力管理システム１０と通信を行う建物は、建物ＨＭ１、ＨＭ２の他にも複数存在している。いずれの建物においても、当該建物に設置された電力制御装置１００が行う制御によって、当該建物における系統電力の使用量が調整される。
【００３６】
電力管理システム１０について説明する。電力管理システム１０は、各建物に設置された電力制御装置１００と通信を行い、各建物における電力消費等を、電力制御装置１００を介して調整するためのシステムとして構成されたものである。具体的には、系統電力の周波数を安定させることを目的として、各建物と電力系統３００との間における電力の授受を調整するアンシラリーサービスを提供するためのシステムとして構成されたものである。上記のような調整を行うために電力管理システム１０が行う制御のことを、以下では「調整制御」と称する。
【００３７】
尚、調整制御が行われる目的は、系統電力の周波数を安定させることに限定されない。例えば、所謂電力予備力や瞬動予備力等を確保する目的で、上記の調整制御が行われてもよい。つまり、調整制御は、電力系統から各建物に引き込まれる電力を調整するだけでなく、各建物から電力系統に供給される電力をも調整する制御であってもよい。
【００３８】
電力管理システム１０は、例えば、アンシラリーサービスを提供するための事業者（アグリゲータ）によって設置されるサーバーである。本実施形態では、電力管理システム１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた単一のコンピュータシステムとして構成されている。尚、電力管理システム１０の構成はこのようなものに限定されない。電力管理システム１０は、例えば分散配置された複数のコンピュータシステムが、互いに連携するようなシステムとして構成されていてもよい。
【００３９】
電力管理システム１０は、機能的な制御ブロックとして、制御部１１と、参加情報入力部１３と、変更入力部１４と、変更判定部１２と、結果送信部１５と、を有している。
【００４０】
制御部１１は、電力管理システム１０における全体の機能を制御する中核部分である。制御部１１は、それぞれの建物（建物ＨＭ１等）に設置された電力制御装置１００と通信を行うことにより、それぞれ建物と電力系統との間における電力の授受を調整する制御、つまり上記の調整制御を行う部分である。
【００４１】
参加情報入力部１３は、調整制御の実行に先立って、調整制御に参加するか否かを示す参加情報が、それぞれの電力制御装置１００から入力される部分である。調整制御が行われる期間において、建物に設けられた蓄電池の充放電を調整制御のために提供する余裕があると見込まれる場合には、当該建物に設けられた電力制御装置１００からは、調整制御に参加する旨の参加情報が参加情報入力部１３に入力される。逆に、建物に設けられた蓄電池の充放電を調整制御のために提供する余裕が無いと見込まれる場合には、当該建物に設けられた電力制御装置１００からは、調整制御に参加しない旨の参加情報が参加情報入力部１３に入力される。
【００４２】
例えば、建物ＨＭ２において、調整制御が行われる期間には電気自動車２４０を使用する予定となっているような場合には、電力制御装置１０２からは、調整制御に参加しない旨の参加情報が参加情報入力部１３に入力されることとなる。
【００４３】
変更入力部１４は、調整制御に参加する旨の参加情報を予め入力していた電力制御装置１００から、参加情報を変更する旨の申請である変更申請が入力される部分である。ここでいう「参加情報を変更する旨の申請」とはつまり、調整制御に参加しないという申請である。変更申請は、例えば、建物ＨＭ２において、電気自動車２４０を急に使用しなければいけなくなった場合には、電力制御装置１０２から変更入力部１４に変更申請が入力されることとなる。尚、変更入力部１４への変更申請の入力は、調整制御の実行に先立って行われてもよく、調整制御の実行中において行われてもよい。
【００４４】
また、変更申請が、電力制御装置１０２から変更入力部１４に入力されるのではなく、使用者の携帯通信端末から変更入力部１４へと直接入力されるような態様であってもよい。
【００４５】
変更判定部１２は、変更入力部１４に入力された変更申請に示される参加情報の変更が、許容されるか否かを判定する部分である。変更判定部１２が行う上記判定の具体的な方法については後に説明する。
【００４６】
結果送信部１５は、変更判定部１２が行った判定の結果を、変更申請の入力を行った電力制御装置１００に送信する部分である。変更申請を承諾するとの判定結果が結果送信部１５から送信された場合には、当該判定結果を受信した電力制御装置１００は調整制御の対象外となる。つまり、このような電力制御装置１００を除く電力制御装置１００を備えた建物のみにより、調整制御が実行されることとなる。
【００４７】
また、変更申請を却下するとの判定結果が結果送信部１５から送信された場合には、当該判定結果を受信した電力制御装置１００は、調整制御に強制的に参加させられることとなる。例えば、建物ＨＭ２からの変更申請が却下された場合には、建物ＨＭ２では、ケーブル２３４と電気自動車２４０との接続がロックされた状態となり、調整制御を実行する期間における電気自動車２４０の使用ができない状態とされる。尚、変更申請が却下された場合であっても、使用者の要望に基づいて電気自動車２４０の使用（つまり調整制御に参加しないこと）が許可され得るような態様としてもよい。このような態様については後に説明する。
【００４８】
電力管理システム１０は、調整制御の実行に先立ってサーバーＭＳと通信を行い、市場への入札を行う。ここでいう市場とは、調整制御の実行主体を決めるために例えば送電会社によって提供される電力市場である。サーバーＭＳは、電力管理システム１０と通信を行う他、別のアグリゲータが運営する他のシステムとも通信を行う。
【００４９】
調整制御の実行対象となる期間のことを、以下では「制御対象期間」と称する。電力管理システム１０は、制御対象期間の始期よりも前の時点で、当該制御対象期間での調整制御に参加する建物を予め特定しておく。当該特定は、各建物の電力制御装置１００から参加情報入力部１３に送信される参加情報に基づいて行われる。
【００５０】
本実施形態では、一日が複数の時間枠（タイムスロット）に予め分けられており、それぞれの時間枠が順に制御対象期間とされていくことで、電力管理システム１０による調整制御が継続的に行われる態様となっている。それぞれの電力制御装置１００は、それぞれの時間枠ごとに、当該時間枠が制御対象期間とされる場合についての参加情報を予め参加情報入力部１３に入力する。
【００５１】
参加情報には、調整制御に参加するか否かを示す情報に加えて、調整制御のために建物から提供し得る容量を示す情報も含まれる。ここでいう「容量」とは、制御対象期間において建物の蓄電池（蓄電池装置１２０等）から電力を出力し続けること、及び制御対象期間において建物の蓄電池に電力を充電し続けること、のいずれもが可能な電力の大きさのことである。当該容量は、制御対象期間において蓄電池から出力又は入力し得る最大の電力量（最大の入出力電力×制御対象期間の長さ）、に該当するものである。尚、制御対象期間の長さは一定なのであるから、上記「容量」は、電力（単位：Ｗ）としても電力量（単位：Ｗｈ）としても表現することが可能である。
【００５２】
調整制御の概要について説明する。調整制御を行うに先立ち、電力管理システム１０は、各建物から参加情報入力部１３に入力された容量を合計し、これにより得られた総容量に基づいて入札容量を決定し、当該入札容量を提示することによりサーバーＭＳへの入札処理を行う。尚、入札容量は、上記の総容量よりも小さな値とされる。
【００５３】
サーバーＭＳから落札されると、系統監視機能を有する不図示の管理サーバーから、落札容量が電力管理システム１０に伝達される。その後、制御対象期間になると、電力管理システム１０は調整制御を行う。制御対象期間においては、所定の周期（例えば５秒間）が経過する毎に、上記の管理サーバーから指令電力値が電力管理システム１０に送信される。指令電力値は、調整制御に参加している全ての建物の蓄電池から放電すべき電力値、又は、調整制御に参加している全ての建物の蓄電池に充電すべき電力値のいずれかを示す指令値であって、落札容量の範囲内で都度設定される。
【００５４】
電力管理システム１０は、この指令電力値を各建物に割り振った上で、割り振られた電力値をそれぞれの電力制御装置１００に送信する。それぞれの電力制御装置１００は、蓄電池に充放電される電力の値が、電力管理システム１０から建物に割り振られた値となるように、建物における電力消費を調整するための制御を行う。
【００５５】
図２を参照しながら、電力制御装置１００によって行われる処理の具体的な内容について説明する。図２に示される一連の処理は、調整制御が開始されるよりも前の時点で、それぞれの電力制御装置１００によって実行される。図２の処理は、例えば、一日のうち予め設定された時刻（例えば、制御対象期間の数時間前）となったタイミグにおいて自動的に開始されることとしてもよい。もしくは、電力管理システム１０からの要求が電力制御装置１００に送信されたタイミングで開始されることとしてもよい。以下では、図２の処理が、建物ＨＭ２に設置された電力制御装置１０２によって実行される場合の例について説明する。
【００５６】
最初のステップＳ０１では、制御対象期間における蓄電池２４１の蓄電量（ＳＯＣ）の変化が予測される。当該予測は、例えば、電力負荷２１０の使用履歴等、建物ＨＭ２における過去の生活パターンを考慮して行われる。また、建物ＨＭ２に太陽光発電装置が設けられている場合には、太陽光発電装置による発電量の推移も考慮しながら蓄電量の変化が予測される。
【００５７】
ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、ステップＳ０１において作成された蓄電量の変化予測に基づいて、建物ＨＭ２から調整制御のために提供し得る容量が算出される。例えば、制御対象期間における蓄電量の最大値が６０％であると予測された場合には、残りの４０％に相当する部分が調整制御のために提供し得る容量ということになる。
【００５８】
ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、建物ＨＭ２が調整制御に参加することが可能か否か、が判定される。すなわち、電気自動車２４０が備える蓄電池２４１の一部を、建物ＨＭ２のためではなく調整制御のために提供することが可能か否か、が判定される。
【００５９】
例えば、ステップＳ０２で算出された提供可能な容量が、０又は非常に小さな値であった場合には、調整制御に参加することは不可能であると判定される。また、制御対象期間において電気自動車２４０が使用される予定がある場合には、やはり調整制御に参加することは不可能であると判定される。後者のような判定を可能とするために、電気自動車２４０の使用予定が、予め使用者によって電力制御装置１０２に入力されていることが好ましい。
【００６０】
調整制御に参加することが可能と判定された場合には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、調整制御に参加することを示す参加情報が、電力制御装置１０２から参加情報入力部１３へと入力される。すでに述べたように、当該参加情報には、調整制御のために建物ＨＭ２から提供し得る容量、すなわち、ステップＳ０２で算出された容量を示す情報も含まれる。
【００６１】
ステップＳ０３において、調整制御に参加することが不可能と判定された場合には、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５では、制御に参加しないことを示す参加情報が、電力制御装置１０２から参加情報入力部１３へと入力される。この場合、建物ＨＭ２は調整制御の対象から除外されることとなる。制御対象期間においては、蓄電池２４１は建物ＨＭ２のため（もしくは電気自動車２４０の走行のため）のみに使用される。
【００６２】
図３を参照しながら、電力管理システム１０によって行われる処理の具体的な内容について説明する。図３に示される一連の処理は、調整制御が開始されるよりも前の時点で実行される。図３の処理は、例えば、一日のうち予め設定された時刻となったタイミング（例えば制御対象期間の数時間前）において自動的に開始されることとしてもよい。もしくは、参加情報の送信要求が、それぞれの電力制御装置１００に送信された直後のタイミングで開始されることとしてもよい。
【００６３】
最初のステップＳ１１では、それぞれの電力制御装置１００から参加情報の入力を受け付ける。本実施形態では、全ての電力制御装置１００から参加情報の入力が完了するまでの間、ステップＳ１１の処理が繰り返し実行される。全ての電力制御装置１００から参加情報の入力が完了すると、ステップＳ１２に移行する。
【００６４】
ステップＳ１２では、サーバーＭＳに提示するための入札容量が算出される。ここでは、調整制御に参加する全ての建物から送信された容量の合計値（総容量）に、１よりも小さな係数（例えば０．８）を掛けて得られる容量が、入札容量とされる。このような係数を掛けるのは、制御対象期間の直前又は途中において、一部の建物が調整制御に参加し得なくなってしまっても、落札容量の範囲で調整制御を継続し得るようにするためである。
【００６５】
ステップＳ１３では、サーバーＭＳへの入札処理が行われる。サーバーＭＳへは、ステップＳ１２で算出された入札容量が送信される。その後、サーバーＭＳからは、入札処理への返信として入札結果が送信される。この入札結果には、電力管理システム１０が落札したか否かを示す情報と、落札容量とが含まれる。
【００６６】
ステップＳ１３に続くステップＳ１４では、落札に成功したか否かが判定される。落札できた場合にはステップＳ１５に移行する。制御対象期間になると、ステップＳ１５では制御部１１によって調整制御が実行される。ステップＳ１４において、落札できなかった場合には、図３に示される一連の処理を終了する。
【００６７】
一部の電力制御装置１００から変更申請が入力された場合に、電力管理システム１０によって実行される処理について、図４を参照しながら説明する。図４に示される処理は、調整制御の落札に成功した後において、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行されている。当該処理は、制御対象期間の前だけでなく、制御対象期間においても繰り返し実行される。
【００６８】
最初のステップＳ２１では、電力制御装置１００からの変更申請が変更入力部１４に入力されたか否かが判定される。変更申請が入力されていなければ、図４に示される一連の処理を終了する。変更申請が入力されていれば、ステップＳ２２に移行する。
【００６９】
ステップＳ２２では、ステップＳ２１で入力された参加申請が、調整制御に参加する旨の参加情報を予め入力していた電力制御装置１００からのものであるか否かが判定される。当該判断が肯定であれば、ステップＳ２３に移行する。当該判断が否定であれば、図４に示される一連の処理を終了する。
【００７０】
以下では、調整制御を行うにあたり、調整制御に参加する全ての建物の蓄電池が充放電し得る電力、の最大値として設定される値のことを「最大調整値ＰALL」と称する。電力管理システム１０は、落札に成功した後、予めこの最大調整値ＰALLを落札容量以上の値として設定しておく。その後、制御対象期間で行われる調整制御においては、各建物の蓄電池で充放電される電力を最大調整値ＰALLまでの範囲内において調整する。
【００７１】
ステップＳ２３に移行した場合には、落札が行われた後のタイミングであるにも拘らず、一部の建物が調整制御に参加しなくなり、調整制御に用いられる容量が減少する可能性があるということである。つまり、調整制御に用いられる容量（つまり上記の最大調整値ＰALL）が減少し、落札容量を下回ってしまう可能性があるということである。これにより、管理サーバーからの指令電力値に応じた調整制御ができなくなってしまうと、電力市場を提供している送電会社にペナルティ（罰金）を支払う必要が生じ、次回以降の入札が制限されてしまうことがある。また、電力市場の機能が損なわれ、系統電力の周波数を安定させることができなくなってしまう結果、特定地域の停電が生じてしまう可能性もある。
【００７２】
そこで、ステップＳ２３では、変更申請を送信した電力制御装置１００が設けられている建物が、調整制御の対象外になったという仮定の下で、容量の再配分等によって最大調整値ＰALLを増加させる再配分処理が行われる。再配分処理の具体的な内容については後に説明する。
【００７３】
ステップＳ２３に続くステップＳ２４では、再配分処理の結果として算出された最大調整値ＰALL、すなわち、変更申請を入力した電力制御装置１００が調整制御に参加しなくなったとした場合における最大調整値ＰALLが、所定の閾値を越えているか否かが判定される。当該判定は、変更判定部１２によって行われる。
【００７４】
上記の閾値は、基本的には落札容量と等しい値に設定されるものである。再配分処理の後においても、最大調整値ＰALLが落札容量を超えていれば、引き続き管理サーバーからの指令電力値に応じた調整制御を行うことが可能である。
【００７５】
ただし、最大調整値ＰALLが落札容量を僅かに下回ってしまったとしても、それに伴うペナルティが僅かであれば、それを許容し得ることもあると考えられる。従って、僅かなペナルティを許容するのであれば、上記の閾値は落札容量よりも所定量だけ小さな値として設定しておけばよい。
【００７６】
最大調整値ＰALLが閾値を越えている場合には、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、変更申請を承諾する旨の決定がなされる。その後、変更申請を入力していた電力制御装置１００には、変更申請を承諾するとの判定結果が結果送信部１５から送信される。
【００７７】
ステップＳ２４において、最大調整値ＰALLが閾値以下であった場合には、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、変更申請を却下する旨の決定がなされる。その後、変更申請を入力していた電力制御装置１００には、変更申請を却下するとの判定結果が結果送信部１５から送信される。
【００７８】
ステップＳ２３で行われる再配分処理の具体的な内容について、図５を参照しながら説明する。図５に示される一連の処理は、ステップＳ２３で行われる再配分処理の具体的な内容を示したものである。
【００７９】
最初のステップＳ３１では、最大調整値ＰALLが算出しなおされる。ここでは、変更申請を入力した電力制御装置１００により、予め参加情報として入力されていた容量が、当初の最大調整値ＰALLの値から差し引かれる。つまり、変更申請を承諾することで単純に減少する最大調整値ＰALLの値が算出される。
【００８０】
ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、ステップＳ３１で算出された最大調整値ＰALLが、閾値を越えているか否かが判定される。ここでの閾値は、図４のステップＳ２４で用いられる閾値と同一である。最大調整値ＰALLが閾値を越えている場合には、それ以上特段の処理を行わなくても、調整制御を適切に行うことが可能であるということである。従って、この場合には図５に示される一連の処理を終了する。その後は、図４のステップＳ２４、ステップＳ２５と移行することとなる。つまり、変更判定部１２によって、参加情報の変更が許容されるとの判定がなされることとなる。
【００８１】
ステップＳ３２において、最大調整値ＰALLが閾値以下であった場合には、ステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３では、電力管理システム１０と通信可能な全ての電力制御装置１００（ただし、変更申請を入力した電力制御装置１００を除く）から、参加情報が改めて収集される。具体的には、電力管理システム１０から、それぞれの電力制御装置１００に参加情報のリクエストが送信される。それぞれの電力制御装置１００は、上記のリクエストを受信した時点における状況に基づいて図２の処理を行い、調整制御に参加可能か否かを改めて判定した上で、その判定結果である参加情を参加情報入力部１３に入力する。
【００８２】
ステップＳ３３に続くステップＳ３４では、ステップＳ３２で収集された参加情報に基づいて、最大調整値ＰALLが算出しなおされる。具体的には、以下の式（１）に基づいて最大調整値ＰALLが算出される。
【数１】
2017184461.tif 000003
【００８３】
式（１）におけるＮは、電力管理システム１０が通信を行う対象となる建物の総数である。式（１）におけるＰkは、ｋ番目の建物の参加情報に示された容量である。Ｏkは、ｋ番目の建物の参加情報が「参加可能」を示すである場合には１となり、「参加不可能」を示すものである場合には０となる変数である。Ｍは、１よりも小さな値として予め設定されていた係数であって、余裕度（マージン）として掛けられるものである。本実施形態では、落札容量を、落札時において各建物から提示されていた容量の合計値で除した値が、Ｍの値として設定されている。Ｍの値が小さい程、落札容量に応じた調整制御を行うために（当初は）十分な容量が確保されていた、ということになる。以下では、Ｍのことを「余裕度Ｍ」とも表記する。
【００８４】
ステップＳ３４で算出された最大調整値ＰALLは、当初の最大調整値ＰALLよりも減少する場合もあれば、増加する場合もある。例えば、当初は調整制御に不参加の予定であった建物で、電気自動車２４０の使用予定が無くなり、当該建物からの参加情報が「参加可能」に変更された場合には、最大調整値ＰALLが当初の値よりも増加することとなる。また、このような変更は、制御対象期間の前の時点のみならず、調整制御が実行されているときにおいても生じ得る。
【００８５】
ステップＳ３４に続くステップＳ３５では、ステップＳ３４で算出しなおされた新たな最大調整値ＰALLが閾値を越えているか否かが判定される。ここでの閾値は、ステップＳ３２で用いられる閾値と同一である。最大調整値ＰALLが閾値を越えていれば、それ以上特段の処理を行わなくても、調整制御を適切に行うことが可能であるということである。従って、この場合には図５に示される一連の処理を終了する。その後は、図４のステップＳ２４、ステップＳ２５と移行することとなる。つまり、変更判定部１２によって、参加情報の変更が許容されるとの判定がなされることとなる。
【００８６】
ステップＳ３２において、最大調整値ＰALLが閾値以下であった場合には、ステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６では、余裕度Ｍの値を変更する処理が行われる。具体的には、余裕度Ｍの値が、現在の値よりも大きく且つ１よりも小さな値となるように変更される。
【００８７】
ステップＳ３６に続くステップＳ３７では、上記のように変更された余裕度Ｍと式（１）とに基づいて、最大調整値ＰALLが再度算出される。その結果、最大調整値ＰALLの値は、各建物から提示された容量の合計値を超えない範囲において、当初の値よりも大きな値となるように変更される。
【００８８】
その後は、図４のステップＳ２４の判定が行われる。余裕度Ｍの変更により、最大調整値ＰALLが閾値を越えれば、参加情報の変更が許容されるとの判定が変更判定部１２によってなされる。
【００８９】
一方、余裕度Ｍを変更しても、最大調整値ＰALLが閾値以下であった場合には、参加情報の変更が許容されないとの判定が変更判定部１２によってなされる。この場合には、余裕度Ｍをさらに大きな値に変更した上で最大調整値ＰALLを算出しなおし、ステップＳ２４の判定を再度行うこととしてもよい。余裕度の値を現在の値よりも大きく且つ１よりも小さな値に変更することを繰り返し、これにより最大調整値ＰALLを閾値よりも大きくすることが可能な場合には、参加情報の変更が許容されるとの判定が変更判定部１２によってなされることとなる。
【００９０】
以上に説明したように、電力管理システム１０では、調整制御に参加する旨の参加情報を予め入力していた電力制御装置１００から変更申請が入力されると、参加情報の変更が許容されるか否かが変更判定部１２によって判定され、判定結果が電力制御装置１００に送信される。これにより、変更申請を承諾すると調整制御の実行が難しくなると判定されるような場合には、変更申請を却下して調整制御に参加させることが可能となっている。その結果、落札した条件での調整制御を確実に実行することができる。
【００９１】
しかしながら、変更申請が却下された場合であっても、電気自動車２４０を使用せざるを得ない状況となることが考えられる。このような場合には、調整制御への参加を強制的にキャンセルし、電気自動車２４０を使用し得る状態にできることが望ましい。
【００９２】
電力制御装置１００は、結果送信部１５から送信された判定結果が、参加情報の変更が許容されないことを示すものであった場合（つまり、変更申請を却下する旨の判定結果であった場合）でも、調整制御への参加を中止する機能を有している。このような機能を実現するために、電力制御装置１００によって実行される処理の内容について、図６を参照しながら説明する。以下では、図６の処理が、建物ＨＭ２に設置された電力制御装置１０２によって実行される場合の例について説明する。
【００９３】
図６の処理は、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行されている。最初のステップＳ４１では、ペナルティ情報が報知部２３１に表示される。ペナルティ情報とは、調整制御への参加を中止した場合において使用者が追加で支払うこととなる金額、を示す情報である。このようなペナルティ情報は、予め電力制御装置１０２に記憶されており、電力制御装置１０２から充電装置２３０に送信されるものである。このような態様に替えて、ペナルティ情報が電力管理システム１０から送信され、電力制御装置１０２を経由して充電装置２３０に伝達されることとしてもよい。
【００９４】
ステップＳ４１に続くステップＳ４２では、使用者による使用前操作が行われたか否かが判定される。使用前操作とは、電気自動車２４０をこれから使用しようとする使用者が、調整制御への参加を中止するために操作部２３２に対して行う操作である。本実施形態では、使用者が２種類の使用前操作（第１使用前操作、第２使用前操作）を行うことが可能となっている。
【００９５】
第１使用前操作は、もし変更申請が却下されたときには、電気自動車２４０の使用を諦めるような場合に行われる操作である。つまり、電気自動車２４０を使用する必要性が比較的低いような場合において行われる操作である。
【００９６】
第２使用前操作は、もし変更申請が却下されたときであっても、電気自動車２４０を使用する必要があるような場合に行われる操作である。つまり、電気自動車２４０を使用する必要性が比較的高いような場合において行われる操作である。
【００９７】
使用者は、第１使用前操作及び第２使用前操作のいずれを行うかを判断するに当たり、ステップＳ４１で表示されるペナルティ情報を参考にすることができる。
【００９８】
ステップＳ４２において、第１使用前操作及び第２使用前操作のいずれも行われなかった場合には、図６に示される一連の処理を終了する。この場合には、建物ＨＭ２は調整制御に参加することとなる。つまり、電気自動車２４０は走行のため（又は建物ＨＭ２のため）には使用されることなく、蓄電池２４１が調整制御のために用いられることとなる。
【００９９】
ステップＳ４２において、第１使用前操作又は第２使用前操作のいずれかが行われた場合には、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、第２使用前操作が行われたのか否かが判定される。第２使用前操作ではなく第１使用前操作が行われていた場合には、ステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５では、変更申請が変更入力部１４に送信される。その後において電力管理システム１０等で行われる処理は、図４等を参照しながらこれまでに説明した処理と同じである。つまり、変更申請が承諾されれば建物ＨＭ２は調整制御に不参加となり、変更申請が却下されれば建物ＨＭ２は調整制御に参加することとなる。
【０１００】
ステップＳ４３において、第２使用前操作が行われていた場合には、ステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、これまでに説明した変更申請に替えて、強制変更申請が変更入力部１４に送信される。強制変更申請は、これが却下された場合であっても、建物ＨＭ２は調整制御に不参加となる旨を示す申請となっている。その後は、たとえ強制変更申請を却下する旨の判定結果が結果送信部１５から送信された場合であっても、建物ＨＭ２は調整制御に不参加となる。また、電気自動車２４０のロックは解除され、電気自動車２４０を走行させ得る状態となる。
【０１０１】
尚、変更入力部１４に入力された申請が、通常の変更申請ではなく強制変更申請であった場合には、電力管理システム１０からは判定結果が送信されないような態様としてよい。
【０１０２】
電力管理システム１０の構成には、種々の変更を加えることができる。例えば、変更申請を処理するにあたり、最大調整値ＰALLを算出するために行う処理を、全ての建物について一括で行うのではなく、逐次最適化の手法を用いて行うこととしてもよい。
【０１０３】
また、電力制御装置１００を複数のグループに分けた上で、それぞれのグループについて個別の電力管理システム１０が設けられる構成としてもよい。つまり、単一の電力管理システム１０ではなく、複数の電力管理システム１０が分散処理を行うことにより、変更申請の処理や調整制御の実行等が行われることとしてもよい。更に、複数の電力管理システム１０が階層構造となるように設けられていてもよい。このような構成とすることで、電力管理システム１０における計算の負荷が小さくなり、電力制御装置１００との通信における応答性を向上させることができる。
【０１０４】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０５】
１０：電力管理システム
１１：制御部
１２：変更判定部
１３：参加情報入力部
１４：変更入力部
１５：結果送信部
１００，１０１，１０２：電力制御装置
１２０：蓄電池装置
２３１：報知部
２３２：操作部
２４１：蓄電池
３００：電力系統
【図１】
2017184461.tif 000004
【図２】
2017184461.tif 000005
【図３】
2017184461.tif 000006
【図４】
2017184461.tif 000007
【図５】
2017184461.tif 000008
【図６】
2017184461.tif 000009