(57)【要約】【課題】自然エネルギー発電設備等を含み得る電源から電力網へと電力を安定的に供給し得る電力制御システムを提供する。【解決手段】直流電源１１と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して直流電源１１からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機１２とを備える電源システム１０を制御する電力制御システム１０００は、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得部１１０と、予測情報が示す電力需給の変動の度合いに応じて、電源システム１０が備える電力変換機１２を制御する制御部１２０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】
直流電源と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して当該直流電源からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機とを備える電源システムを制御する電力制御システムであって、
将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得部と、
前記予測情報が示す前記電力需給の変動の度合いに応じて、前記電源システムが備える前記電力変換機を制御する制御部とを備える
電力制御システム。
【請求項２】
前記取得部は、気象予報に基づく前記変動の予測結果である前記予測情報を取得する
請求項１記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記取得部は、前記電源システムから出力される電力についての測定値に基づく前記変動の予測結果である前記予測情報を取得する
請求項１又は２記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記変動の度合いが、所定閾値を超えた場合には前記電力変換機に前記安定化機能を動作させるように制御し、当該所定閾値を超えない場合には前記電力変換機に前記安定化機能を動作させない
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記電力変換機は、前記安定化機能としての仮想同期発電機制御機能を有し、
前記制御部は、前記変動の度合いが大きい程、前記電力変換機における擬似的な慣性力が大きくなるように調整することにより前記制御を行う
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記電力制御システムは、前記電源システムを複数備え、
前記電力変換機は、前記安定化機能としての仮想同期発電機制御機能を有し、
前記制御部は、前記電力制御システムにおける前記電力変換機の台数が多い程、前記各電源システムの前記電力変換機における擬似的な慣性力を小さくするように調整することにより前記制御を行う
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記電力変換機に制御用情報を送信することで前記制御を行う
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項８】
直流電源と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して当該直流電源からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機とを備える電源システムを制御する電力制御システムにおいて用いられる電力制御方法であって、
将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得ステップと、
前記予測情報が示す前記電力需給の変動の度合いに応じて、前記電源システムが備える前記電力変換機を制御する制御ステップとを含む
電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、需要家へ配電する電力網に対して電力を供給する電源システムを制御するための電力制御システム及び電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護等のために電力供給源（電源）として太陽光発電、風力発電といった自然エネルギー発電設備等の分散電源の導入が促進されつつある。ところで、自然エネルギーに由来する電源（分散電源）は気象条件等により出力の周波数、電圧等の変動を生じ易い。その分散電源での電力の安定的な供給に利用可能な技術として、仮想同期発電機（ＶＳＧ：Virtual Synchronous Generator）制御が知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
また、電力系統の動揺情報を用いて系統安定化装置の制御パラメータを決定する系統安定化制御パラメータ決定装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５４２３７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】崎元謙一、外２名、「仮想同期発電機の機能を有する分散電源による系統安定化」、パワーエレクトロニクス学会誌、２０１０年３月、Ｖｏｌ．３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、自然エネルギー発電設備等を含み得る電源から、特許文献１とは異なる方法を用いて、電力を安定的に供給するための電力制御システムを提供することを目的とする。また、本発明は、この電力制御システムにおいて用いられる電力制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る電力制御システムは、直流電源と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して当該直流電源からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機とを備える電源システムを制御する電力制御システムであって、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得部と、前記予測情報が示す前記電力需給の変動の度合いに応じて、前記電源システムが備える前記電力変換機を制御する制御部とを備える。
【０００８】
また、上記目的を達成するために本発明の一態様に係る電力制御方法は、直流電源と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して当該直流電源からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機とを備える電源システムを制御する電力制御システムにおいて用いられる電力制御方法であって、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得ステップと、前記予測情報が示す前記電力需給の変動の度合いに応じて、前記電源システムが備える前記電力変換機を制御する制御ステップとを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る電力制御システム及び電力制御方法は、自然エネルギー発電設備等を含み得る電源から電力を安定的に供給し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る電力制御システムの概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る電力制御システムにおける電力制御処理を示すフローチャートである。
【図３】電力制御処理により電力変換機の慣性力が変化した様子を示すグラフである。
【図４】変形例に係る電力制御処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る電力制御システムの概略構成図である。
【図６】実施の形態２に係る電力制御システムにおける電力制御処理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】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態に係る電力制御システムについて説明する。
【００１３】
（構成）
図１は、実施の形態１に係る電力制御システム１０００の構成の一例を示す図である。電力制御システム１０００は、電力制御方法を用い、電力を使用する者の施設（住宅等）への電力供給用の電力網３０に対して、電源からの電力を供給する機能を有するシステムである。図１では、電力使用に係る施設（住宅等）について需要家４０ａ、４０ｂとして表している。需要家４０ａ、４０ｂでは、各種電気機器等の負荷により、電力網３０から供給される電力を使用（消費）する。
【００１４】
図１に示すように、電力制御システム１０００は、電源システム１０及び電力制御装置１００を含んで構成される。なお、電力制御装置１００は、ネットワーク５１を介してサーバ装置５０と通信可能である。
【００１５】
電源システム１０は、直流電源１１及び電力変換機１２を備える。直流電源１１は、直流電力を出力する、例えば太陽電池等の自然エネルギー発電設備、燃料電池、二次電池等の電源（分散電源）である。
【００１６】
電力変換機１２は、出力の変動を抑制して電力網の安定化に資する安定化機能を有し、直流電源１１の電力を直流から交流に変換して電力網３０に出力する電力変換機（インバータ）である。電力変換機１２は、一時的な電力貯蔵装置としての二次電池、キャパシタ等と、電力貯蔵装置の充放電等を制御するためのコンピュータとを含み、電力網３０の周波数、電圧等の変動を抑制して電力を安定化させるための安定化機能を有する。コンピュータは、プロセッサ（マイクロプロセッサ）、メモリ、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）等を備える。電力変換機１２の安定化機能は、例えば、上述の電力貯蔵装置、コンピュータ等を用いたＶＳＧ制御機能である（非特許文献１参照）。同期発電機は、回転子の慣性力等により出力の変動を抑制する特性を有するところ、ＶＳＧ制御では、インバータ連係の分散電源に擬似的に同期発電機と同じ特性を持たせる。即ち、ＶＳＧ制御では、回転機の運動方程式を用いて同期発電機の過渡特性をインバータで模擬し、過渡的なエネルギーを発電機の慣性に相当する電力貯蔵装置で吸収させて、出力を制御する。ＶＳＧ制御では、例えば回転機の運動方程式に現れる擬似的な慣性力のパラメータを調整することよって、出力の安定化の度合いを調整し得る。このＶＳＧ制御により電力変換機１２は、擬似的な慣性力を有するようになり、例えば、電源システム１０が出力すべき電力量に基づいて仮想同期発電機（ＶＳＧ）の回転を特定し、回転子の位相を交流電圧の位相として用いて交流電力の出力を行う。電力変換機１２は、ＶＳＧ制御を行うか否か等といった、安定化機能を動作させるか否かを切り替え得る。
【００１７】
サーバ装置５０は、例えば電力事業者、電気機器の製造業者、情報サービス事業者等により運用され、気象情報等の情報を配信するコンピュータである。サーバ装置５０は、プロセッサ、メモリ、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）、入力装置等を備える。サーバ装置５０から電力制御装置１００への情報の配信はネットワーク５１を介して行われる。ネットワーク５１は、有線又は無線の通信ネットワークであり、例えばインターネット等の広域ネットワークを含む。
【００１８】
電力制御装置１００は、電力を安定的に供給するために電源システム１０を制御する装置であり、電源システム１０の電力変換機における安定化機能を動作させるか否かに係る制御等を行う。なお、電力制御システム１０００は、複数の電源システムを含んでもよく、その場合には電力制御装置１００が各電源システムを制御する。電力制御装置１００は、例えば、プロセッサ、メモリ、通信Ｉ／Ｆ等を備えるコンピュータ等により構成される。メモリは、プログラム及びデータを予め保持しているＲＯＭ、プログラムの実行に際してデータ等の記憶に利用するためのＲＡＭ等であり、例えば不揮発性メモリを含んでいてもよい。プロセッサは、メモリに格納された制御プログラム等を実行することにより例えば通信Ｉ／Ｆ等を制御して各種処理を行う。通信Ｉ／Ｆは、電源システム１０（電力変換機１２等）とデータの送受を行うための通信回路である。コンピュータ等のハードウェアで構成される電力制御装置１００は、図１に示すように、機能面において取得部１１０及び制御部１２０を備える。
【００１９】
取得部１１０は、通信Ｉ／Ｆ、プログラムを実行するプロセッサ等で実現され、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する機能を有する。電力需給の変動は、電源システムによる電力の供給量の変動、需要家４０ａ、４０ｂ等の電力を受ける施設における電力使用量（電力需要）の変動等である。電力供給量の変動の予測には、例えば、太陽電池等の太陽光発電による電源システムであれば、日照時間、雲量等の気象条件が発電量に大きく影響を与えるため、将来の気象条件の変化を予測した気象予報等を含む気象情報が利用できる。例えば気象庁その他の機関により提供された気象情報をサーバ装置５０から配信可能である。一般に、気温等の気象条件が需要家４０ａ、４０ｂ等における空調機器の利用度合いに大きく影響を与える。そこで、需要家４０ａ、４０ｂ等における将来の電力消費量の変動の予測には、前述の気象情報が利用できる。また、例えば、需要家４０ａ、４０ｂ等における過去の一定期間（例えば１年間）分の電力使用量の実績データが利用できる。例えば電力使用量の実績データをサーバ装置５０で収集して電力制御装置１００に配信できる。電力使用量の実績データは、例えば、需要家４０ａ、４０ｂ等に設置された電力量計による測定値、或いは、分電盤に設けた電流センサ等を用いて測定される測定値、に基づいて導出される瞬時電力（Ｗ）と測定日時とを対応付けたデータである。また、電力制御装置１００が、電源システム１０（或いは電力制御システム１０００）から出力される電力量を測定して測定値を蓄積して保持することとしてもよい。取得部１１０は、例えばサーバ装置５０から気象情報、電力使用量の実績データを取得すること、或いは、蓄積した測定値を用いることで、将来の電力需給の変動を示す予測情報を導出して得ることができる。一例として、予測情報は、将来の単位期間（例えば明日１日）についての電力需給の変動の度合い（変動量）を示すものとする。電力需給の変動の度合いＶは、例えば次の式１で算出される。
【００２０】
Ｖ＝（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／Ｐａｖｅ  …  （式１）
【００２１】
ここで、Ｐａｖｅは、単位期間（例えば１日等）における平均電力（Ｗ）であり、Ｐｍａｘは単位期間における瞬時電力の最大値（Ｗ）であり、Ｐｍｉｎは単位期間における瞬時電力の最小値（Ｗ）である。Ｐａｖｅ、Ｐｍａｘ、Ｐｍｉｎのそれぞれは、例えば気象情報、電力使用量の実績データ、或いは電力制御システム１０００の出力電力量の測定値を蓄積したデータの少なくとも１つに基づいて、予め決められた予測アルゴリズムにより算定される。出力電力量の測定値を蓄積したデータ等を用いた予測アルゴリズムの一例としては、次のようなアルゴリズムが挙げられる。例えば、２０ｘ５年８月１５日の出力電力量の変動は、その日と概ね同じ気候と推定される前年の２０ｘ４年８月１５日の出力電力量の変動と同じであるものと予測するアルゴリズムである。また、２０ｘ４年８月中の出力電力量の測定値の日単位での平均を用いて、２０ｘ５年８月１５日における電力需給の変動の度合いＶ（或いはＰａｖｅ、Ｐｍａｘ、Ｐｍｉｎ）を予測してもよい。また、略１年前等の過去の出力電力量の測定値のみでなく、２０ｘ５年８月１５日に比較的近い過去（例えば２０ｘ５年８月８日）の出力電力量の測定値を反映するように、２０ｘ５年８月１５日の電力需給の変動の度合いＶを定めてもよい。出力電力量の測定値を蓄積したデータの代わりに需要家４０ａ、４０ｂ等における電力使用量の実績データを利用してもよい。また、気象予報を含む気象情報を参照することで、更に精度よく予測し得る。例えば、気象予報により２０ｘ５年８月１５日の最高気温が３８℃と予測された場合において過去に最高気温が３８℃と予測された日の出力電力量の測定値等を利用して、２０ｘ５年８月１５日における電力需給の変動の度合いＶを予測してもよい。
【００２２】
例えば、単位期間について予測された平均電力（Ｐａｖｅ）が１００ｋＷであり、予測された瞬時電力の最大値（Ｐｍａx）と瞬時電力の最小値（Ｐｍｉｎ）との差分が５ｋＷであれば、電力需給の変動の度合いＶは、式１により、５％（５／１００）と算出される。
【００２３】
取得部１１０は、上述したように気象情報、電力使用量の実績データ、蓄積した出力電力についての測定値等から導出することで取得した予測情報を制御部１２０に伝達する。なお、サーバ装置５０が上述した予測情報を配信することとして、取得部１１０がサーバ装置５０から受信することにより予測情報を取得してもよい。
【００２４】
制御部１２０は、通信Ｉ／Ｆ、プログラムを実行するプロセッサ等で実現される。制御部１２０は、取得部１１０から伝達された予測情報が示す、将来の単位期間における電力需給の変動の度合いに応じて、電源システム１０が備える電力変換機１２を制御する機能を有する。具体的には、制御部１２０は、電力需給の変動の度合いが所定閾値を超える場合には、電力変換機１２に安定化機能を動作させるように制御し、所定閾値を超えない場合には電力変換機１２に安定化機能を動作させない。例えば、ある単位期間（例えば明日１日）についての電力需給の変動の度合いが所定閾値を超える場合において、その単位期間が始まる際等において電力変換機１２が安定化機能を動作させるよう制御する。制御部１２０は、電力変換機１２に安定化機能を動作させるよう制御するために、電力変換機１２に安定化機能の動作指示を示す制御用情報（制御信号）を送信する。安定化機能の動作指示を示す制御用情報を受けると電力変換機１２は、ＶＳＧ制御を実行して安定化機能を動作させる。なお、制御用情報が、電力変換機１２のＶＳＧ制御の調整（制御内容の変更等）をするための制御パラメータを含んでもよい。例えば、電力変換機１２に安定化機能を動作させるよう制御するためには、電力変換機１２における擬似的な慣性力の大きさに相当する制御パラメータ（慣性力パラメータ）をゼロ以外の値にしてもよい。また、安定化機能を動作させないように制御するためには、慣性力パラメータをゼロにしてもよい。これに対応して電力変換機１２は、制御パラメータ（慣性力パラメータ）に応じて擬似的な慣性力を調整し得る。
【００２５】
（動作）
以下、上述の構成を備える電力制御システム１０００の動作例について説明する。
【００２６】
図２は、電力制御装置１００が実行する電力制御処理を示すフローチャートである。この電力制御処理は、電力制御装置１００において例えば単位期間毎に実行される。以下、図２に即して電力制御装置１００の動作を説明する。
【００２７】
電力制御装置１００の取得部１１０は、電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する（ステップＳ１１）。例えば、取得部１１０は、単位期間（例えば明日１日等）における電力需給の変動についての予測を示す予測情報を導出して制御部１２０に伝える。この導出は、例えばサーバ装置５０から気象情報、電力使用量の実績データ等を受信すること、或いは、電力制御システム１０００からの出力電力（つまり電源システム１０からの出力電力）の測定値を蓄積したデータを参照すること等により行われる（式１参照）。
【００２８】
制御部１２０は、予測情報に基づいて、単位期間における電力需給の変動の度合いが所定閾値を超えるか否かを判別する（ステップＳ１２）。制御部１２０は、電力需給の変動の度合いが所定閾値を超える場合には、電源システム１０の電力変換機１２に安定化機能を動作させるように制御する（ステップＳ１３）。また制御部１２０は、ステップＳ１２において電力需給の変動の度合いが所定閾値を超えない場合には、電源システム１０の電力変換機１２に安定化機能を動作させないように制御する（ステップＳ１４）。なお、既に安定化機能を動作させるように制御していた場合において安定化機能を動作させないように制御するためには、制御部１２０は、例えば、安定化機能の停止指示を示す制御用情報を電力変換機１２に送信することとしてもよい。停止指示を示す制御用情報を受けた電力変換機１２は、例えばＶＳＧ制御を停止すること、ＶＳＧ制御における擬似的な慣性力をゼロにすること等により、安定化機能の動作を停止する。また、ステップＳ１４において制御部１２０は、電力変換機１２に未だ安定化機能を動作させるように制御していない場合においては特に何も制御用情報を送信しないことで、安定化機能を動作させないようにしてもよい。
【００２９】
これにより、電力需給の変動が比較的大きいと予測される場合（所定閾値を超える場合）には、その変動に備えて、電力変換機１２がＶＳＧ制御機能を動作させるため、電力需給の変動が生じても電力制御システム１０００からの出力電力の安定化が実現される。また、予測される電力需給の変動が所定閾値を超えない場合には、電力変換機１２のＶＳＧ制御による安定化機能を動作させないので、変動を抑制するための安定化機能が、電力需給の変動がほとんどない場合に悪影響を及ぼすような事態の発生を抑制できる。
【００３０】
なお、ステップＳ１１で取得した予測情報の予測精度が高ければ、予測情報が示す単位期間の電力需給の変動の度合いの集合が、実際の電力制御システム１０００の出力電力の変動と略一致するはずである。図３は、上述の電力制御処理により電力制御システム１０００の出力電力の品質に応じて電力変換機１２の慣性力パラメータが変化した様子を示すグラフである。出力電力の品質に応じて、具体的には単位期間当たりの出力電力の変動の度合い（変動量）に応じて、慣性力パラメータが変化している。即ち、上述のステップＳ１２、Ｓ１４での処理により、図３の例では、単位期間当たりの出力電力の変動の度合い（変動量）が所定閾値を超えなくなった時以後において、慣性力パラメータがゼロになっている。
【００３１】
（変形例）
以下、実施の形態１に係る電力制御システム１０００を部分的に変形した変形例について説明する。この変形例に係る電力制御システムは、上述した電力制御システム１０００と同様の構成を有するため、ここでは構成要素に同じ符号を用いて説明する。本変形例では、電力制御装置１００の実行する電力制御処理が、上述した電力制御処理（図２等）とは異なる。
【００３２】
図４は、実施の形態１の変形例に係る電力制御装置１００が実行する電力制御処理を示すフローチャートである。以下、図４に即して変形例に係る電力制御装置１００の動作を説明する。
【００３３】
電力制御装置１００の取得部１１０は、電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する（ステップＳ２１）。これは図２でのステップＳ１１と同様であり、取得部１１０は単位期間における電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得して制御部１２０に伝える。
【００３４】
次に制御部１２０は、予測情報に基づいて、電力需給の変動の度合いが大きい程、電力変換機１２における擬似的な慣性力が大きくなるように制御パラメータ（慣性力パラメータ）を決定する（ステップＳ２２）。この決定は、例えば、電力需給の変動の度合いが大きい程、慣性力パラメータが大きくなるように、電力需給の変動の度合いと慣性力パラメータとを対応付けた対応表を参照することにより行われる。また、この決定を、電力需給の変動の度合いが大きい程、慣性力パラメータが大きくなるように定めた演算を用いて電力需給の変動の度合いから慣性力パラメータを算出すること等により行ってもよい。この決定は、予測される電力需給の変動の度合いが大きい程、その変動に十分に対応できるよう備えるべく、電力変換機における擬似的な慣性力が大きくなるように調整する意義を有する。
【００３５】
続いて制御部１２０は、決定した制御パラメータ（慣性力パラメータ）を含む制御用情報（制御信号）を電源システム１０の電力変換機１２に送信することで、電力変換機１２を制御する（ステップＳ２３）。
【００３６】
このように予測される電力需給の変動が大きい程、電力変換機１２が擬似的な慣性力を模擬するＶＳＧ制御において慣性力を大きくすることで、その変動に十分に対応できるよう備えることができる。これにより、電力需給の変動が生じても電力制御システム１０００からの出力電力の安定化が実現される。また、逆に予測される電力需給の変動が小さい程、電力変換機１２のＶＳＧ制御において擬似的な慣性力を小さくするので、変動を抑制するための電力変換機１２の安定化機能が、電力需給の変動がほとんどない場合に悪影響を及ぼすような事態の発生を抑制できる。
【００３７】
（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る電力制御システム１０００を部分的に変形して複数の電源システムを制御するようにした実施の形態について説明する。
【００３８】
（構成）
図５は、実施の形態２に係る電力制御システム１０００ａの概略構成図である。電力制御システム１０００ａは、電力を使用する者の施設（住宅等）への電力供給用の電力網３０に対して、各電源（分散電源）からの電力を合成して供給する機能を有するシステムである。図５でも、電力使用に係る施設（住宅等）を需要家４０ａ、４０ｂとして表しており、実施の形態１（図１）で示した要素と同じものに同じ符号を付している。
【００３９】
図５に示すように、電力制御システム１０００ａは、電源システム１０、１０ａ〜１０ｃ及び電力制御装置１００ａを含んで構成される。
【００４０】
電源システム１０ａ〜１０ｃの各々は、実施の形態１で示した電源システム１０と同様に、直流電源（直流電源１１ａ〜１１ｃのいずれか）及び電力変換機（電力変換機１２ａ〜１２ｃのいずれか）を備える。直流電源１１ａ〜１１ｃは、直流電力を出力する、例えば太陽電池等の自然エネルギー発電設備、燃料電池、二次電池等の電源（分散電源）である。
【００４１】
電力変換機１２ａ〜１２ｃの各々は、実施の形態１で示した電力変換機１２と同様の構成を備える。
【００４２】
電力制御装置１００ａは、実施の形態１で示した電力制御装置１００の一部を変形したものであり、電力を安定的に供給するために電源システム１０、１０ａ〜ｃを制御する装置である。電力制御装置１００ａは、電源システム１０、１０ａ〜１０ｃの電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃのＶＳＧ制御における擬似的な慣性力を調整する制御を行う。電力制御装置１００ａは、例えば、プロセッサ、メモリ、通信Ｉ／Ｆ等を備えるコンピュータ等により構成される。通信Ｉ／Ｆは、電源システム１０、１０ａ〜１０ｃ（電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃ等）とデータの送受を行うための通信回路である。コンピュータ等のハードウェアで構成される電力制御装置１００ａは、図５に示すように、機能面において取得部１１０及び制御部１２０ａを備える。
【００４３】
取得部１１０は、実施の形態１で示したように、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する。取得部１１０は、取得した予測情報を制御部１２０ａに伝える。
【００４４】
制御部１２０ａは、実施の形態１の変形例で示した制御部１２０を、制御対象の電源システムの数に応じた制御を行うように変形したものである。制御部１２０ａは、通信Ｉ／Ｆ、プログラムを実行するプロセッサ等で実現される。制御部１２０ａは、取得部１１０から伝達された予測情報が示す、将来の単位期間における電力需給の変動の度合いと制御対象の電源システムの数に応じて、電源システム１０、１０ａ〜１０ｃが備える電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃを制御する機能を有する。この制御は、例えば、実施の形態１の変形例で示したように、電力需給の変動の度合いが大きい程、電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃにおける擬似的な慣性力が大きくなるように制御パラメータ（慣性力パラメータ）を決定することでなされる。但し、制御部１２０ａは、更に電力制御システム１０００ａにおける電源システムの数（つまり電力変換機の台数）が多い程、各電力変換機における擬似的な慣性力を小さくするように、その制御パラメータを決定する。このように決定した制御パラメータを含む制御用情報（制御信号）を電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃに送信することで、各電力変換機の制御が実現される。これに対応して電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃは、制御パラメータ（慣性力パラメータ）に応じて擬似的な慣性力を調整し得る。
【００４５】
（動作）
以下、上述の構成を備える電力制御システム１０００ａの動作例について説明する。
【００４６】
図６は、実施の形態２に係る電力制御装置１００ａが実行する電力制御処理を示すフローチャートである。以下、図６に即して電力制御装置１００ａの動作を説明する。
【００４７】
電力制御装置１００ａの取得部１１０は、電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する（ステップＳ３１）。これは図２でのステップＳ１１と同様であり、取得部１１０は、単位期間における電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得して制御部１２０ａに伝える。
【００４８】
次に制御部１２０ａは、予測情報が示す電力需給の変動の度合い及び電源システムの数（つまり電力変換機の台数）に応じて、制御パラメータ（慣性力パラメータ）を決定する（ステップＳ３２）。具体的には、電力需給の変動の度合いが大きい程、各電力変換機における擬似的な慣性力が大きくなり、かつ、電力変換機の台数が多い程、各電力変換機における擬似的な慣性力が小さくなるように制御パラメータを決定する。例えば、電力変換機の台数が１であるときについて電力需給の変動の度合いが大きい程、慣性力パラメータが大きくなるように定めた演算を用いて、電力需給の変動の度合いから慣性力パラメータを算出する。そして、その慣性力パラメータによって特定される、電力変換機におけるＶＳＧ制御による擬似的な慣性力を、複数台の電力変換機それぞれが分担するように、各電力変換機についての慣性力パラメータを決定する。各電源システムの電力変換機における擬似的な慣性力の分担については、例えば均等な分担であってもよいし、例えば電源システムの最大出力に比例した分担（按分）であってもよい。
【００４９】
続いて制御部１２０ａは、各電源システム１０、１０ａ〜１０ｃに対して決定した制御パラメータを含む制御用情報（制御信号）を、その電源システムの電力変換機に送信することで、電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃを制御する（ステップＳ３３）。
【００５０】
このように、電力制御システム１０００ａにおける電源システムの数に応じて、電力変換機のＶＳＧ制御における擬似的な慣性力が調整される。このため、複数の電源システムにおける電力変換機それぞれの電力の安定化機能が多重に過剰に作用して、逆に安定化を阻害するような事態の発生が抑制され得る。
【００５１】
（他の実施の形態等）
以上、実施の形態１、２により電力制御装置を備える電力制御システム１０００、１０００ａについて説明したが、上述した実施の形態は一例にすぎず、各種の変更、付加、省略等が可能であることは言うまでもない。
【００５２】
上述した電力制御処理（図２参照）で将来の電力需給の変動の度合いを定めるための単位期間は１日等としたが、単位期間は更に短くても長くてもよく、例えば現在以後の１時間、数時間等であってもよい。
【００５３】
また、電力制御装置１００、１００ａは、電力制御処理として、過去に電力需給の変動があった特定日時に相当する将来の日時の直前（例えば数時間前）に電力変換機のＶＳＧ制御による擬似的な慣性力を通常時よりも大きくするように制御してもよい。特定日時に相当する将来の日時は、例えば、その特定日時と暦上の年を除く同一月日の同一時間帯等である。その特定日時に相当する将来の日時にも電力需給の変動がある可能性があるところ、この制御により、その変動に備え得る。
【００５４】
また、上述した電力制御システム１０００ａにおける電源システム１０、１０ａ〜１０ｃ（図５参照）は、電源システムの代表例を示したにすぎず、電力制御システム１０００ａは、例えば５つ以上の電源システムを含んでいてもよい。また、電力制御システム１０００ａは、ＶＳＧ制御を実行可能な電力変換機を有さない電源システムを含んでいてもよい。この場合には、制御部１２０ａは、ステップＳ３２において、ＶＳＧ制御を実行可能な電力変換機の台数に応じて、制御パラメータを決定する必要がある。また、電力制御システム１０００ａは、ディーゼル発電機（同期発電機）である電源システムを含んでいてもよい。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、電力制御システム１０００が電源システム１０を備え、電力制御システム１０００ａが電源システム１０、１０ａ〜１０ｃを備える構成を示した。しかし、その電源システムの全部又は一部が、電力制御システム１０００、１０００ａの外部に存在することとしてもよい。
【００５６】
また、上述の電力制御装置１００、１００ａの動作手順（図２、図４、図６の電力制御処理等）の実行順序は、必ずしも上述した通りの順序に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えたりその一部を省略したりすることができる。また、電力制御装置１００、１００ａの動作手順の全部又は一部を、電力制御システム１０００、１０００ａが備える電源システムにおけるコンピュータ（メモリ、プロセッサ等）等の装置に実行させてもよい。また、電力制御装置１００、１００ａの動作手順の一部を、電力制御装置１００、１００ａと通信可能な外部装置（例えばサーバ装置等）に実行させてもよい。この場合に、電力制御装置１００、１００ａの代わりに、電源システムにおける装置或いは外部装置が取得部１１０及び制御部１２０のいずれかの機能を担い得る。また、上述の動作手順の全部又は一部は、電力制御装置１００、１００ａ、電源システムにおける装置、或いは外部装置のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、電力制御装置１００、１００ａ、電源システムにおける装置或いは外部装置に含まれるプロセッサがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより実現されるものである。また、その制御プログラムを記録媒体に記録して頒布や流通させてもよい。例えば、頒布された制御プログラムを装置にインストールして、装置のプロセッサに実行させることで、その装置に、例えば上述した電力制御装置１００、１００ａの動作（電力制御処理）の全部又は一部を行わせることが可能となる。
【００５７】
また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明の範囲に含まれる。
【００５８】
なお、本発明の包括的又は具体的な各種態様には、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体等の１つ又は複数の組み合わせが含まれる。
【００５９】
以下、本発明の一態様に係る電力制御システム及び電力制御方法の構成、変形態様、効果等について示す。
【００６０】
（１）本発明の一態様に係る電力制御システムは、直流電源１１と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して直流電源１１からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機１２とを備える電源システム１０を制御する電力制御システム１０００（或いは更に電源システム１０ａ〜１０ｃを制御する電力制御システム１０００ａ）であって、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得部１１０と、予測情報が示す電力需給の変動の度合いに応じて、電源システム１０が備える電力変換機１２を制御する制御部１２０とを備える。
【００６１】
これにより、自然エネルギー発電設備等を含み得る直流電源１１（或いは更に直流電源１１ａ〜１１ｃ）から電力網３０へと電力を安定的に供給し得る。
【００６２】
（２）例えば、取得部１１０は、気象予報に基づく電力需給の変動の予測結果である予測情報を取得することとしてもよい。
【００６３】
これにより、気象条件に影響されて変動し得る電力の需要及び供給に関して気象予報により予測でき、将来の電力需給の変動に対して適切に備え得る。従って、電力の安定的な供給が実現され得る。
【００６４】
（３）例えば、取得部１１０は、電源システム（例えば電源システム１０等）から出力される電力についての測定値に基づく電力需給の変動の予測結果である予測情報を取得することとしてもよい。電源システムから出力される電力についての過去の測定値は、一般に、将来の電力の需要及び供給についての有用な予測材料となる。
【００６５】
これにより、将来の電力需給の変動が適切に予測でき、その変動に適切に備え得る。
【００６６】
（４）例えば、制御部１２０は、予測される電力需給の変動の度合いが、所定閾値を超えた場合には電力変換機１２に安定化機能（例えばＶＳＧ制御機能）を動作させるように制御し、当該所定閾値を超えない場合には電力変換機１２にその安定化機能を動作させないこととしてもよい。
【００６７】
これにより、予測される電力需給の変動が所定閾値を超える程に比較的大きい場合には、その変動に備えて安定化機能が動作するため、電力需給の変動が生じても電力制御システム１０００からの出力電力の安定化が実現される。また、逆に予測される電力需給の変動が比較的小さい場合には、安定化機能を動作させないので、電力需給の変動がほとんどない場合に安定化機能が悪影響を及ぼすような事態の発生を抑制できる。
【００６８】
（５）例えば、電力変換機１２は、安定化機能としての仮想同期発電機（ＶＳＧ）制御機能を有し、制御部１２０は、予測される電力需給の変動の度合いが大きい程、電力変換機１２における擬似的な慣性力が大きくなるように調整することにより制御を行うこととしてもよい。
【００６９】
これにより、予測される電力需給の変動に十分に対応できるよう備えることができ、電力需給の変動が生じても電力制御システム１０００からの出力電力の安定化が実現される。
【００７０】
（６）例えば、電力制御システム１０００ａは、電源システムを複数備え、電力変換機１２、１２ａ〜１２ｃは、安定化機能としてのＶＳＧ制御機能を有し、制御部１２０ａは、電力制御システム１０００ａにおける電力変換機の台数が多い程、各電源システムの電力変換機における擬似的な慣性力を小さくするように調整することにより制御を行うこととしてもよい。
【００７１】
これにより、複数の電源システムにおける電力変換機それぞれの電力の安定化機能が多重に過剰に作用して、逆に安定化を阻害するような事態の発生が抑制され得る。
【００７２】
（７）例えば、制御部１２０、１２０ａは、電力変換機１２等に制御用情報を送信することで、電力変換機１２の制御を行うこととしてもよい。
【００７３】
これにより、制御部１２０、１２０ａは、電力変換機１２と離れていても、通信可能であれば制御を実現し得る。
【００７４】
（８）本発明の一態様に係る電力制御方法は、直流電源１１と、出力の変動を抑制する安定化機能を有して直流電源１１からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換機１２とを備える電源システム１０を制御する電力制御システム１０００において用いられる電力制御方法であって、将来の電力需給の変動についての予測を示す予測情報を取得する取得ステップ（例えばステップＳ１１）と、予測情報が示す電力需給の変動の度合いに応じて、電源システム１０が備える電力変換機１２を制御する制御ステップ（例えばステップＳ１２、Ｓ１３）とを含む。
【００７５】
これにより、自然エネルギー発電設備等を含み得る電源から電力網３０へと電力を安定的に供給し得る。
【符号の説明】
【００７６】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  電源システム
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  直流電源
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  電力変換機
１１０  取得部
１２０、１２０ａ  制御部
１０００、１０００ａ  電力制御システム
【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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