(57)【要約】  本発明にかかる設備計画評価装置（１）は、電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける計画案受付部（１２）と、複数の充放電設備の充放電量と、電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部（１３）と、予想部（１３）による予想結果に基づいて、電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部（１５）と、潮流計算部（１５）の推定結果に基づいて、電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて設備計画の修正の要否を判定する判定部（１６）と、判定部（１６）による判定結果を提示する結果提示部（２０）と、を備える。
2021100200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、
前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部と、
前記予想部による予想結果に基づいて、潮流計算により前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、
前記潮流計算部の推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて前記設備計画の修正の要否を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を提示する結果提示部と、
を備えることを特徴とする設備計画評価装置。
【請求項２】
前記複数の充放電設備は、充放電量を制御可能な第１の充放電設備と、前記第１の充放電設備以外の前記複数の充放電設備である第２の充放電設備とを含み、
前記潮流計算部は、前記判定部が、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じると判定した場合に、前記第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定し、
前記判定部は、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１に記載の設備計画評価装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において前記電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記設備計画の修正が必要であると判定することを特徴とする請求項２に記載の設備計画評価装置。
【請求項４】
前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合に、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じないように、前記複数の充放電設備のうちの少なくとも１つの容量の変更量を算出し、
前記結果提示部は、前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合、判定結果とともに前記変更量を提示することを特徴とする請求項３に記載の設備計画評価装置。
【請求項５】
前記予想部は、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の充電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最大値の予想値と前記既存設備の発電量の最小値の予想値とを第１の予想情報として算出し、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の放電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最小値の予想値と前記既存設備の発電量の最大値の予想値とを第２の予想情報として算出し、
前記潮流計算部は、第１の予想情報に基づいた第１の潮流計算と、第２の予想情報に基づいた第２の潮流計算とを実施し、
前記判定部は、前記第１の潮流計算による推定結果と、前記第２の潮流計算による推定結果との両方で、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項６】
前記予想部は、自動検針システムを構成するスマートメータの計量データに基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項７】
設備計画評価装置が、
電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力ステップと、
前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想ステップと、
前記予想ステップによる予想結果に基づいて、前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算ステップと、
前記潮流計算ステップの推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて前記設備計画の修正の要否を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果を提示する提示ステップと、
を含むことを特徴とする設備計画評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電設備の配置計画を評価する設備計画評価装置および設備計画評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題への対策としてガソリン自動車またはディーゼル自動車から電気自動車への移行が求められている。このためには、電気自動車を充電するための充電インフラストラクチャーの整備が必要である。短時間で電気自動車への充電が可能な急速充電器は既に一定台数導入されているが、電気自動車の普及のために、今後、爆発的な数の充電設備が一気に配備されていくと想定される。電気自動車だけでなく、電動二輪車、電動飛行体などをはじめとした、蓄電池を用いた移動体全般も普及していくと予想され、このために、充電設備の配備が必要になる。【０００３】
配電系統に急速充電器が多数連系し、多くの電気自動車などが同時に充電を行うと、電力系統で過負荷、電圧違反が発生する可能性がある。過負荷は、配電系統に適正値以上の電流が流れる状態であり過電流とも呼ばれる。電圧違反は、配電系統の電圧が定められた適正範囲を逸脱することである。過負荷および電圧違反を回避するためには、配電系統の増強が必要となり大きなコストが発生する。このコストは、最終的には充電設備を運用する需要家、もしくは、広く全需要家が負担することとなり、充放電設備の普及、ひいては電気自動車の普及を妨げることとなる。【０００４】
特許文献１には、電力系統の電力の余裕の度合いを示す電力余裕度が重畳された電力系統図と、地理的利便度が重畳された地図との両方を表示する設備配置支援装置が開示されている。特許文献１に記載の設備配置支援装置を用いると、ユーザは電力の余裕度と地理的利便度の両方を考慮して電気自動車の充電設備の配置を検討することができる。これにより、電気自動車の充電設備を配置しても、過負荷および電圧違反が生じにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２４６５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によれば、ユーザが、配置する充電設備ごとに、電力余裕度と地理的利便度を確認して配置位置を決定することになる。このため、１つまたは少数の充電設備の配置を検討する場合には、特許文献１に記載の技術を用いても、ユーザは適切な配置位置を求めることができる。一方、上述したように、今後は、非常に多くの数の充電設備が急激に増えることが予想され、特許文献１に記載の技術を用いてユーザが１つずつ配置位置を選択していくことは非効率的であり現実的ではない。したがって、多数の充電設備の配置位置を含む設備計画の効率的な策定を支援することができる技術が望まれる。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、多数の充電設備の配置位置を含む設備計画の効率的な策定を支援することができる設備計画評価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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる設備計画評価装置は、電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、複数の充放電設備の充放電量と、電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部と、を備える。設備計画評価装置は、さらに、予想部による予想結果に基づいて、潮流計算により電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、潮流計算部の推定結果に基づいて、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて設備計画の修正の要否を判定する判定部と、判定部による判定結果を提示する結果提示部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる設備計画評価装置は、多数の充電設備の配置位置を含む設備計画の効率的な策定を支援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】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる設備計画評価装置の評価対象の設備計画に関する電力系統の構成例を示す図
【図２】実施の形態の計量データ収集システムによる計量データの収集例を示す図
【図３】実施の形態の設備計画評価装置の構成例を示す図
【図４】実施の形態の計算機システムの構成例を示す図
【図５】実施の形態の設備計画評価装置における設備計画評価処理手順の一例を示すフローチャート
【図６】実施の形態の設備計画で示される設備の配置例を示す図
【図７】実施の形態の設備計画の一例を示す図
【図８】実施の形態における需要量最大と需要量最小を説明するための図
【図９】ステップＳ１１でＮｏと判定された場合の表示例を示す図
【図１０】ステップＳ１３でＮｏと判定された場合の判定結果の表示例を示す図
【図１１】ステップＳ１３でＹｅｓと判定された場合の判定結果の表示例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる設備計画評価装置および設備計画評価方法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。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる設備計画評価装置の評価対象の設備計画に関する電力系統の構成例を示す図である。本実施の形態の設備計画評価装置１は、例えば、図１に示すような需要地系統における設備計画を評価する。設備計画は、電気自動車、電動飛行機、電動二輪車といった蓄電池を有する移動体を充電する充電設備の配置計画を含む。なお、電気自動車などの蓄電池は、充電可能であるとともに放電を行うことも可能であり、放電された電力が電力系統に逆潮流される場合がある。すなわち、電気自動車などの充電設備は、充放電が可能な充放電設備である場合がある。電気自動車の充電のみのサービスを提供する充電設備と充放電設備とを区別せずに、充放電設備と呼ぶ。すなわち、単に充放電設備と記載した場合、充電のみを行う充電設備も含むこととする。また、本実施の形態の設備計画における充放電設備は、蓄電池を有する移動体の充放電に限らず、定置用蓄電池の充放電設備、着脱式充放電設備などを含んでいてもよい。着脱式充放電設備は、電池交換式の移動体に用いられる。電池交換式は、電気自動車などの移動体に搭載される着脱可能な蓄電池の残量が不足すると充電済みの別の蓄電池に交換する方式である。また、定置用蓄電池は、電気自動車などの移動体に搭載されていた蓄電池をリユースしたものであってもよい。
【００１３】
本実施の形態の設備計画評価装置１は、電力系統の一例である需要地系統に新たな充放電設備の配備を計画する際に、策定された設備計画を評価する。設備計画は、電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む。図１は、新たな充放電設備が配備される前の状態を示している。本実施の形態の設備計画評価装置１は、図１に示した需要地系統に、充放電設備を新たに配置する際の設備計画を評価する。
【００１４】
図１に示すように、需要地系統は、送電線によって送電される超高圧と呼ばれる１５４ｋＶを超える電圧の電力を、１５４ｋＶ以下かつ７ｋＶを超える特別高圧と呼ばれる電圧の電力に変換する変圧器４を備える。変圧器４によって変換された特別高圧の電力は送電線４１を介して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）５，６へ供給される。なお、図１では、変圧器４から特別高圧の電力が供給されるＬＲＴを２台図示しているが、変圧器４から電力が供給されるＬＲＴの数は、２台に限定されない。
【００１５】
ＬＲＴ５，６は、それぞれ特別高圧の電力を、高圧と呼ばれる６００Ｖを超え７ｋＶ以下の電圧の電力に変換する。ＬＲＴ５，６の二次側の電圧は例えば６．６ｋＶである。ＬＲＴ５は、配電線５１−１，５１−２に接続される。ＬＲＴ６は、配電線６１−１，６１−２に接続される。図示は省略するが、配電線５１−１，５１−２，６１−１，６１−２には、開閉器、電圧制御機器などが接続される。電圧制御機器は、例えば、ＳＶＲ（Step  Voltage  Regulator：ステップ電圧調整器）であるが、ＳＶＣ（Static  Var  Compensator：静止型無効電力補償装置）が含まれていてもよい。また、電圧制御機器が設けられていなくてもよい。なお、図１では、ＬＲＴ５，６にそれぞれ２本の配電線が接続される例を示しているが、ＬＲＴ５，６にそれぞれ接続される配電線の数は２本に限定されない。
【００１６】
送電線４１からは、特別高圧で電力の供給を受ける契約に基づいて、工場、大型商業施設、大型病院などの需要家の設備に電力が供給される。以下、特別高圧で電力の供給を受ける需要家を特別高圧需要家と呼ぶ。図１に示した例では、特別高圧需要家の負荷９−１および充放電設備８−１が送電線４１に接続されている。なお、特別高圧需要家の設備は電力の供給を受けるだけでなく、電力を送電線４１に供給することもある。例えば、充放電設備８−１により放電した電力を送電線４１へ供給することもある。図１では図示していないが、特別高圧需要家の発電設備が送電線４１に接続され、発電された電力が送電線４１へ供給されることもある。
【００１７】
配電線５１−１，５１−２，６１−１，６１−２からは、高圧で電力の供給を受ける契約に基づいて、工場、商業施設、病院などの需要家の設備に電力が供給される。以下、高圧で電力の供給を受ける需要家を高圧需要家と呼ぶ。図１に示した例では、配電線５１−１には、高圧需要家の充放電設備８−２、負荷９−２、および発電設備１０−１が接続されている。同様に、配電線５１−２には、高圧需要家の負荷９−７および発電設備１０−３が接続されている。なお、発電設備１０−１，１０−３により発電された電力、および充放電設備８−２から放電された電力が配電線５１−１，５１−２へ供給されることもある。図１では、図を簡略化しているが、配電線５１−２に充放電設備が接続されていてもよく、配電線５１−１，５１−２に接続される負荷、充放電設備、発電設備のそれぞれの数は、一般には、図１に示した例より多い。また、図示は省略しているが配電線６１−１，６１−２にも、負荷、充放電設備、発電設備が接続される。
【００１８】
配電線５１−１には、変圧器７−１，７−２が接続され、配電線５１−２には、変圧器７−３，７−４が接続される。変圧器７−１〜７−４は、柱上変圧器、路上変圧器と呼ばれる変圧器であり、高圧の電力を例えば１００Ｖまたは２００Ｖといった低圧の電力に変換する。変圧器７−１〜７−４の二次側の低圧配電線からは、低圧で電力の供給を受ける契約に基づいて、一般家庭、事業所、商業施設などの需要家の設備へ電力が供給される。以下、低圧で電力の供給を受ける需要家を低圧需要家と呼ぶ。
【００１９】
図１に示した例では、変圧器７−１の二次側に、負荷９−３，９−４、充放電設備８−３および発電設備１０−２が接続されている。変圧器７−２の二次側には、負荷９−５，９−６が接続されている。変圧器７−３の二次側には、負荷９−８，９−９および充放電設備８−４が接続されている。変圧器７−４の二次側には、負荷９−１０および発電設備１０−４が接続されている。なお、発電設備１０−２により発電された電力、および充放電設備８−３から放電された電力が変圧器７−１を介して配電線５１−１へ供給されることもある。同様に、充放電設備８−４から放電された電力、および発電設備１０−４により発電された電力がそれぞれ変圧器７−３，７−４を介して配電線５１−２へ供給されることもある。図１に示した充放電設備８−１〜８−４、発電設備１０−１〜１０−４および負荷９−１〜９−１０は、需要地系統に既に接続されている既存設備である。
【００２０】
配電線５１−１，５１−２にそれぞれ接続される変圧器の数は図１に示した例に限定されない。各変圧器に接続される負荷、充放電設備、発電設備のそれぞれの数も図１に示した例に限定されない。一般には、配電線５１−１，５１−２にそれぞれ接続される変圧器の数は、図１に示した例より多い。また、図示は省略しているが、配電線６１−１，６１−２にも、変圧器が接続され、変圧器の二次側に負荷、充放電設備、発電設備などが接続される。
【００２１】
以下、負荷９−１〜９−１０のそれぞれを個別に区別せずに示すときには負荷９とも記載し、充放電設備８−１〜８−４のそれぞれを個別に区別せずに示すときには充放電設備８とも記載し、発電設備１０−１〜１０−４のそれぞれを個別に区別せずに示すときには発電設備１０とも記載する。
【００２２】
また、ここでは、図１に示した需要地系統を単位として設備計画が策定される例を説明するが、設備計画が策定される単位は需要地系統に限定されない。例えば、変圧器４の一次側に接続される変圧器に接続される、図１に示した例より広範囲な電力系統を単位として設備計画が策定されてもよい。また、図１に示した例より狭い範囲、例えば配電系統を単位として設備計画が策定されてもよい。例えば、図１に示したＬＲＴ５とＬＲＴ５の下流の配電線５１−１，５１−２の範囲を単位として設備計画が策定されてもよい。
【００２３】
ＬＲＴ５，６、配電線５１−１，５１−２，６１−１，６１−２に接続される図示しない電圧制御機器などの各機器は、電力系統制御装置３により制御される。具体的には、電力系統制御装置３は、通信ネットワーク３０を介して、各機器へ制御指令を送信することにより、各機器を制御する。配電線５１−１，５１−２，６１−１，６１−２に配電線５１−１，５１−２，６１−１，６１−２のそれぞれの電圧、電流などを計測する計測装置が設けられている場合には、電力系統制御装置３は、通信ネットワーク３０を介して、計測装置から計測結果を取得し、取得した計測結果を用いて上述した各機器を制御する。なお、図１では、ＬＲＴ５を含む配電系統とＬＲＴ６を含む配電系統とを同一の電力系統制御装置３で制御する例を示しているが、ＬＲＴ５を含む配電系統とＬＲＴ６を含む配電系統とがそれぞれ異なる電力系統制御装置によって制御されてもよい。
【００２４】
計量データ収集システム２は、需要地系統内の各需要家の電力の使用量を計量するスマートメータと呼ばれる自動検針装置によって計量された計量データを収集する。計量データ収集システム２は、例えば、スマートメータの通信を制御するＨＥＳ（Head  End  System）と呼ばれるシステムと、計量データを管理するＭＤＭＳ（Metering  Data  Management  System）と呼ばれるシステムとを備えるが、計量データ収集システム２の構成はどのようなものであってもよい。本実施の形態の設備計画評価装置１は、計量データ収集システム２から計量データを取得し、計量データに基づいて将来の需要地系統内の状態を予想し、予想結果を用いて、入力される設備計画を評価する。設備計画評価装置１の動作については後述する。
【００２５】
図２は、本実施の形態の計量データ収集システム２による計量データの収集例を示す図である。計量データ収集システム２は自動検針システムを構成する。この自動検針システムは、例えば、図２に示すように、スマートメータ２１−１〜２１−５およびコンセントレータ２２−１，２２−２を備える。図２に示すように、一般家庭、病院、駐車場、ガソリンスタンドなどの各需要家には、当該需要家の電力の使用量を計量するスマートメータ２１−１〜２１−５が設けられる。スマートメータ２１−１〜２１−５は、自動検針システムを構成する。スマートメータ２１−１〜２１−５は、特別高圧需要家、高圧需要家、低圧需要家の全ての需要家にそれぞれ対応して設けられる。なお、図２はスマートメータ２１−１〜２１−５の配置を模式的に示しており、スマートメータの数およびスマートメータの配置は図２に示した例に限定されない。以下、スマートメータ２１−１〜２１−５のそれぞれを個別に区別しない場合にはスマートメータ２１とも記載する。各スマートメータ２１は、例えば、３０分周期で、需要家の電力の使用量を計量する。また、電力系統へ電力を逆潮流させる可能性がある設備を有している需要家のスマートメータ２１は、電力系統への供給量と、電力系統からの供給量とを個別に計量してもよいし、電力系統からの供給量から電力系統への供給量を差し引いた差分を計量してもよい。電力系統へ電力を逆潮流させる可能性がある設備は、例えば発電設備１０−１〜１０−４、充放電設備８−１〜８−４である。
【００２６】
図２に示すように、変圧器７−１，７−２が設けられる電柱にそれぞれコンセントレータ２２−１，２２−２が設けられる。スマートメータ２１−２〜２１−５は、無線マルチホップ通信方式により、親局であるコンセントレータ２２−１，２２−２へ計量データを送信する。各スマートメータ２１−２〜２１−５は、計量データを対応するコンセントレータ２２−１，２２−２へ向けて送信する。コンセントレータ２２−１，２２−２は、スマートメータ２１−２〜２１−５から受信した計量データを計量データ収集システム２へ送信する。また、スマートメータ２１−１は、電力線通信により計量データを計量データ収集システム２へ送信する。図２に示した各スマートメータ２１−１〜２１−５の通信方式は一例であり、携帯電話網を介してスマートメータ２１−１〜２１−５の計量データが収集されてもよく、各スマートメータ２１−１〜２１−５の通信方式は図２に示した例に限定されない。
【００２７】
上述したように、今後、電気自動車などの充放電を行うため充放電設備の急激な増加が見込まれる。電力系統を増強せずに、充放電設備を増加させるには、電圧違反、過負荷（過電流）などが生じないような充放電設備の配置位置を検討することになる。１つの充放電設備の配置位置を検討する場合には、電力系統の余裕を考慮しながらユーザが配置位置を検討することも可能であるが、例えば、需要地系統内の充放電設備の配備といったように、多数の充放電設備の配置を検討する際には、１つずつユーザが配置位置を検討することは非効率的である。このため、一旦、多数の充放電設備の配置位置と容量を仮に設備計画として決定して、当該設備計画が電力系統の安定化の観点から許容できるかを判定する方が効率的である。すなわち、たとえ、当該設備計画が電力系統の安定化または利便性の観点から最適な配置でなかったとしても、電力系統の安定化の観点から許容できるものであれば、当該設備計画を採用して充放電設備の配備を進めていく方が効率的である。このため、本実施の形態の設備計画評価装置１は、ユーザにより設定された仮の設備計画を受け付け、当該設備計画が電力系統の安定化の観点から許容できるか否かを評価し、評価結果をユーザへ提示する。
【００２８】
図３は、本実施の形態の設備計画評価装置１の構成例を示す図である。図３に示すように、本実施の形態の設備計画評価装置１は、データ収集部１１、計画案受付部１２、予想部１３、感度算出部１４、潮流計算部１５、判定部１６、制御量算出部１７、容量変更部１８、記憶部１９および結果提示部２０を備える。
【００２９】
データ収集部１１は、計量データ収集システム２から計量データを取得し、記憶部１９へ格納する。計画案受付部１２は、設備計画の入力を受け付け、当該設備計画を計画情報として記憶部１９へ格納する。予想部１３は、設備計画に含まれる複数の充放電設備の充放電量と、電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する。詳細には、予想部１３は、計画情報と計量データに基づいて、計画情報に対応する設備が配備されると仮定した場合の、配備される充放電設備の充放電量の予想される時間変化を示す予想カーブを生成する。また、予想部１３は、計量データに基づいて、需要地系統内の各負荷の予想される需要量の時間変化を示す予想カーブを生成する。また、予想部１３は、計量データに基づいて、需要地系統内の各発電設備の予想される発電量の時間変化を示す予想カーブを生成する。予想部１３は、これらの予想カーブを定められた区間単位で集約し、集約した予想カーブを予想情報として記憶部１９へ格納する。
【００３０】
感度算出部１４は、後述する潮流計算部１５への入力を変更して得られる、潮流計算部１５による潮流計算の結果を用いて、制御可能な充放電設備と、一般充放電設備とのそれぞれの電圧および電流の感度を計算し、計算結果を感度情報として記憶部１９へ格納する。潮流計算部１５は、感度計算のために、設備情報と予想情報と感度算出部１４により入力される値とに基づいて潮流計算を行い、潮流計算の結果を感度算出部１４へ出力する。設備情報は、潮流計算に必要な情報であり、需要地系統内の既設の各設備に関する情報であり、記憶部１９に予め格納される。設備情報は、例えば、変圧器７−１〜７−４、各需要家の設備、電圧制御機器などの接続位置などを含む。また、潮流計算部１５は、予想部による予想結果すなわち予想情報に基づいて、潮流計算により需要地系統における電圧および電流を推定し、推定結果を判定部１６へ出力する。判定部１６は、潮流計算結果すなわち潮流計算部１５の推定結果に基づいて、電圧違反および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定する。判定部１６は、この判定結果に基づいて設備計画の修正の要否を判定する。
【００３１】
制御量算出部１７は、判定部１６により、電圧違反および過電流のうち少なくともいずれか１つが生じていると判定された場合、既設の充放電設備８および設備計画で配備が計画されている複数の充放電設備のうち、制御可能な充放電設備である第１の充放電設備の制御量を決定する。制御量の決定は、上述した集約単位で行われてもよいし、充放電設備ごとに行われてもよい。制御可能な充放電設備とは、電力会社と当該充放電設備を管理する需要家との契約などにより、電力系統を管理する電力会社等からの要請により充放電量、力率などを制御することが定められている充放電設備である。設備計画で配備が計画されている複数の充放電設備のうち、制御可能な充放電設備以外は、電力系統からの要請に応じた制御を行わない一般充放電設備であり、第２の充放電設備とも呼ぶ。既存の充放電設備８に関しては、設備情報に、制御可能な充放電設備であるか否かを示す情報が含まれている。充放電設備８および設備計画で配備が計画されている充放電設備については、設備計画に制御可能な充放電設備であるか否かを示す情報が含まれている。また、制御可能な充放電設備に関しては、予め、時間帯ごとの制御可能量を示す制御可能量カーブを設定しておき、制御量算出部１７は、制御可能量カーブの範囲内での制御量を算出する。制御量算出部１７は、制御可能量カーブの範囲内での制御量を算出できないとき、すなわち、制御可能量カーブの範囲内で最大限の制御を行っても電圧違反および過電流のうち少なくともいずれか１つが解消できない場合、制御量算出不可と判定する。また、制御量算出部１７は、制御可能量カーブの範囲内で制御を行うことにより、電圧違反および過電流が発生しないようにできる場合には、制御量算出可と判定する。以下、制御可能な充放電設備以外の充放電設備を一般充放電設備と呼ぶ。
【００３２】
容量変更部１８は、制御可能な充放電設備の制御可能量カーブの範囲内での制御量で電圧違反および過電流のうち少なくともいずれか１つが解消できない場合、これを解消できるように一般充放電設備の容量を変更する。容量変更部１８は、変更した容量と変更量とを容量情報として格納する。結果提示部２０は、判定部１６による判定結果をユーザに提示する。また、結果提示部２０は、容量変更部１８による変更結果などをユーザに提示する。設備計画評価装置１の各部の動作の詳細については後述する。
【００３３】
次に、設備計画評価装置１のハードウェア構成について説明する。本実施の形態の設備計画評価装置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設備計画評価プログラムが実行されることにより、計算機システムが設備計画評価装置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。
【００３４】
図４において、制御部１０１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサであり、本実施の形態の設備計画評価プログラムを実行する。入力部１０２は、例えば、キーボードおよびマウスなどで構成され、計算機システムのユーザが、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、ディスプレイ、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送信機および受信機である。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。
【００３５】
ここで、本実施の形態の設備計画評価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ドライブまたは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、設備計画評価プログラムが記憶部１０３にインストールされる。そして、設備計画評価プログラムの実行時に、記憶部１０３から読み出された設備計画評価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、本実施の形態の設備計画評価処理を実行する。
【００３６】
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、設備計画評価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。
【００３７】
図３に示したデータ収集部１１は、図４の制御部１０１および通信部１０５により実現される。図３に示した記憶部１９は、図４に示した記憶部１０３の一部である。図３に示した計画案受付部１２は、入力部１０２および制御部１０１により実現される。また、計画案受付部１２が、外部の装置から通信により設備計画を受け取る場合には、計画案受付部１２は、通信部１０５および制御部１０１により実現される。図３に示した予想部１３、感度算出部１４、潮流計算部１５、判定部１６、制御量算出部１７、容量変更部１８および結果提示部２０は、制御部１０１により実現される。
【００３８】
次に、本実施の形態の設備計画評価装置１の動作について説明する。図５は、本実施の形態の設備計画評価装置１における設備計画評価処理手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、計画案受付部１２が、設備計画の入力を受け付ける（ステップＳ１）。ここで受け付けられる設備計画は、上述したように仮の設備計画であり、例えば、ユーザが、充放電設備が配備される可能性の高い全ての位置に充放電設備を配備すると仮定した設備計画である。具体的には、設備計画は、例えば、需要地系統内に接続される全ての一般家庭、全ての駐車場、全てのガソリンスタンドおよび全てのコンビニエンスストアに充放電設備を配備する計画である。設備計画における各充放電設備の容量すなわち最大充電電力および最大放電電力は、任意の値に設定可能である。なお、これらのうち既に充放電設備が配置されている箇所が有れば、当該箇所については設備計画から除く。既設の充放電設備に関する情報は上述した通り、設備情報に含まれる。
【００３９】
設備計画は、ユーザが計画案受付部１２に直接入力してもよいし、ユーザが別の装置で設備計画を作成して、計画案受付部１２が別の装置から当該設備計画を受信してもよい。また、例えば、需要家に関する契約情報などから、需要家を一般家庭、駐車場、ガソリンスタンド、コンビニエンスストアなどに分類しておき、当該分類の結果と需要家の系統における位置とに基づいて、対象となる種類の需要家の位置の全てに自動で充放電設備を配備するように設備計画が作成されるようにしてもよい。また、設備計画において、充放電設備として、複数の種類の充放電設備を設定してもよい。例えば、複数の種類の充放電設備は、急速充放電設備、一般充放電設備、着脱式充放電設備などである。この場合、種類ごとに、充電量の最大値および放電量の最大値が定められてもよい。
【００４０】
図６は、本実施の形態の設備計画で示される設備の配置例を示す図である。図６は、図１に示した既存の設備に、破線で示した充放電設備８０−１〜８０−９と、蓄電設備８１−１，８１−２とを追加する設備計画を図示している。なお、ここでは、充放電設備８０−１〜８０−９は、電気自動車などの移動体の充放電を行う装置であり、蓄電設備８１−１，８１−２は、定置用蓄電池である。蓄電設備８１−１，８１−２は、蓄電を行うことができるとともに放電を行うことができるため、本実施の形態の充放電設備に含まれる。以下では、設備計画に含まれる充放電設備と呼ぶときには、蓄電設備８１−１，８１−２も含むとする。図６に示すように、設備計画で配備が仮定される充放電設備は、特別高圧系統、高圧系統および低圧系統のいずれに接続されていてもよい。図６に示した充放電設備８０−１〜８０−９および蓄電設備８１−１，８１−２の数と接続位置は一例であり、充放電設備８０−１〜８０−９および蓄電設備８１−１，８１−２の数と接続位置は図６に示した例に限定されない。
【００４１】
充放電設備８０−１〜８０−９のうち、充放電設備８０−１，８０−２，８０−５，８０−７は、通信ネットワーク３０を介して電力系統制御装置３と破線で接続されている。これは、充放電設備８０−１，８０−２，８０−５，８０−７が、電力系統制御装置３からの制御指令に応じて、充放電を制御することが可能であることを示している。すなわち、充放電設備８０−１，８０−２，８０−５，８０−７は制御可能な充放電設備である。電力系統制御装置３に接続されていない充放電設備８０−３，８０−４，８０−６，８０−８，８０−９は、電力系統制御装置３によって制御可能でない一般充放電設備である。また、既存の充放電設備８のうちの一部も電力系統制御装置３に接続されている。これは、現在は、電力系統制御装置３に充放電設備８を制御する機能がないものの将来は、当該機能が追加され、既存の充放電設備８の一部も電力系統制御装置３によって制御される制御可能な充放電設備となることを示している。既存の充放電設備８が制御可能な充放電設備であるか否かの情報は、既に契約などで定められている場合には設備情報に含まれていてもよいし、設備計画によって新たに定義されてもよい。これに限らず、既存の充放電設備８の全てを一般充放電設備としてもよい。
【００４２】
図７は、本実施の形態の設備計画の一例を示す図である。図７に示すように、設備計画は、充放電設備の識別情報と接続位置と制御可否と容量とを含む。容量は、最大充電電力および最大放電電力である。図７に示した例では、上から２行分の充放電設備の、最大充電電力と放電量の最大値とがいずれも５０ｋＷである例を示しているが、最大充電電力と放電量の最大値とが異なっていてもよい。また、充放電設備の接続位置は、特別高圧系統の送電線に接続される場合には変圧器４からの送電線４１の長さまたはインピーダンスで示され、配電線５１−１，５１−２，６１−１，６１−２に接続される場合には対応するＬＲＴとＬＲＴからの配電線の長さまたはインピーダンスで示される。また、充放電設備の接続位置は、低圧系統の配電線に接続される場合には対応する変圧器７により示される。または、充放電設備の接続位置は、対応する変圧器７と当該変圧器７からの配電線の長さまたはインピーダンスで示される。また、制御可否は、上述した制御可能な充放電設備であるか一般充放電設備であるかを示す情報である。ここでは、制御可能な充放電設備は、電力系統からの要請にしたがって、充電量（充電電力）、放電量（放電電力）を制御可能であるとともに、力率についても制御可能であるとする。なお、充電量、放電量を制御可能であるが力率は制御できない充放電設備が存在する場合には、制御可否の欄を充放電量の制御可否と力率制御の可否とに分けて記載する。
【００４３】
図５の説明に戻る。次に、予想部１３は、計量データに基づいて、充放電設備の充放電量の実績カーブ、負荷の需要量の実績カーブおよび発電設備の発電量の実績カーブを生成する（ステップＳ２）。詳細には、予想部１３は、例えば、一定期間の単位時間ごとの充放電設備の充放電量を、充放電量の実績カーブとして生成する。一定期間は例えば１年であり、単位時間は例えば３０分であるが、一定期間および単位時間はこれらの値に限定されない。また、一定期間は連続した期間でなく、例えば、１か月あたり各１日分の合計１２日分であってもよいし、季節ごとの各１日分の合計４日分であってもよい。
【００４４】
ステップＳ２で生成する実績カーブは既存の設備に関するものである。したがって、充放電設備の充放電量の実績カーブは、図１、図６で示した例では、充放電設備８−１〜８−４の充放電量の実績カーブである。なお、スマートメータ２１が充放電設備８専用に設けられていれば、計量データから充放電設備８の充放電量がわかるが、一般には、スマートメータ２１は需要家ごとに設置される。このため、計量データは、充放電設備による充放電量と需要家の負荷による需要量などとが混ざった電力量を示す場合がある。このような場合には、例えば、充放電量と負荷を有する第１の需要家と同種の需要家であって負荷のみを有する需要家の需要量の平均値を算出し、第１の需要家に対応する計量データと当該平均値との差分を充放電量とする。同種の需要家の定義は任意であるが、例えば、一般家庭、商業施設、工場、病院といった種別に需要家を分類する。また、商業施設、工場については、さらに業種により分類してもよい。充放電量と負荷による需要量とを分離する方法はこれに限らずどのような方法を用いてもよい。
【００４５】
次に、予想部１３は、各実績カーブに基づいて、各時間断面において需要量最大かつ発電量最小となる第１のパターン、各時間断面において需要量最小かつ発電量最大となる第２のパターンのそれぞれの、充放電設備の充放電量、負荷の需要量および発電設備の発電量の各予想カーブを生成する（ステップＳ３）。予想部１３は、生成した各予想カーブを予想情報として記憶部１９へ格納する。
【００４６】
需要量最大とは、各時間帯における需要量が最大の予測値となるケースである。例えば、各時間帯の予測値を計量データに基づいて予測することができる。この場合、需要量最大の場合の需要量の予測カーブは、ある負荷９の需要量の計量データの、１年分一日の時間帯ごとに重ねたときに、各時間帯すなわち各時間断面における、需要量の最大値として求めることができる。需要量最小についても同様であり、各時間帯における需要量が最小の予測値となるケースである。図８は、本実施の形態における需要量最大と需要量最小を説明するための図である。図８の複数の破線で示した実績カーブ２０１は、ある負荷９の一定期間内の計量データが示す需要量を一日の時間帯ごとに重ねて示したものである。縦軸は、需要量すなわち電力量を示し、横軸は時間すなわち２４時間の各時間帯を示している。図８では、１つの破線に２０１の符号を付しているが、他の破線も同様に、同一の負荷９の他の日の需要量の実績データを示している。例えば、複数の実績カーブ２０１は、ある年の１０月１日の１日分の計量データと、１０月２日の１日分の計量データと、１０月３日の１日分の計量データと、１０月４日の１日分の計量データとを示している。このような複数の実績カーブ２０１が一定期間分得られたときに、各時間断面における最大値を示したものが需要量最大のカーブ２０２である。同様に、各時間断面における最小値を示したものが需要量最小のカーブ２０３である。図８では、図の簡略化のため実績カーブ２０１を４つ示しているが、実際には一定期間分の実績カーブが用いられる。なお、実績カーブ２０１などは、実際には単位時間ごとに離散化されているので、図８に示すように各点をつなぐと実際には曲線ではないが変化を示しているためカーブと称している。
【００４７】
発電量についても、需要量と同様に、ある発電設備１０の各時間断面における発電量の最大値を求めることで発電量最大のカーブが算出され、各時間断面における発電量の最小値を求めることで発電量最小のカーブが算出される。充放電量については、予想部１３は、ある充放電設備８の各時間断面における充電量の最大値を示すカーブと、充放電設備８の各時間断面における放電量の最大値を示すカーブとを求める。
【００４８】
予想部１３は、これらの結果を用いて、第１のパターンの充放電設備の充放電量、負荷の需要量および発電設備の発電量の各予想カーブを生成する。すなわち、予想部１３は、時間帯ごとの、設備計画に含まれる複数の充放電設備の充電量の最大値の予想値と既存設備の需要量の最大値の予想値と既存設備の発電量の最小値の予想値とを第１の予想情報として算出する。予想部１３は、負荷の需要量の第１のパターンの予想カーブとして、図８に例示した需要量最大のカーブ２０２自体を用いてもよいし、将来、省エネルギー対策が進むと仮定して需要量最大のカーブ２０２から需要量を減少させたものを、第１のパターンの需要量の予想カーブとしてもよい。または、逆に、予想部１３は、誤差を考慮して、需要量最大のカーブ２０２から需要量を増加させたものを第１のパターンの需要量の予想カーブとしてもよい。同様に、予想部１３は、発電量の実績値から算出した発電量最小のカーブ自体を第１のパターンの発電量の予想カーブとしてもよいし、発電量最小のカーブから発電量を増減させたものを、第１のパターンの発電量の予想カーブとしてもよい。
【００４９】
同様に、予想部１３は、発電量最小のカーブと需要量最大のカーブを用いて、第２のパターンの負荷の需要量および発電設備の発電量のそれぞれの予想カーブを生成する。すなわち、予想部１３は、時間帯ごとの、設備計画に含まれる複数の充放電設備の放電量の最大値の予想値と既存設備の需要量の最小値の予想値と既存設備の発電量の最大値の予想値とを第２の予想情報として算出する。また、予想部１３は、既存の充放電設備８については、各時間断面における充電量の最大値を示すカーブに基づいて、第１のパターンの充放電量の予想カーブを生成する。また、予想部１３は、既存の充放電設備８については、各時間断面における放電量の最大値を示すカーブに基づいて、第２のパターンの充放電量の予想カーブを生成する。さらに、予想部１３は、既存の充放電設備８の第１のパターンの充放電量の予想カーブを用いて、設備計画で配備が計画される充放電設備の第１のパターンの充放電量の予想カーブを生成する。例えば、予想部１３は、設備計画で配備が計画される充放電設備である第１の充放電設備と容量が同等で、かつ第１の充放電設備を有する需要家と同種の需要家が有する既存の充放電設備８の第１のパターンの充放電量の予想カーブの平均値を、第１の充放電設備の充放電量の予想カーブとする。または、予想部１３は、設備計画で配備が計画される充放電設備である第１の充放電設備と容量が同等で、かつ第１の充放電設備を有する需要家と同種の需要家が有する既存の充放電設備８の第１のパターンの充放電量の予想カーブの各時間断面における最大値を、第１の充放電設備の充放電量の予想カーブとしてもよい。同様に、予想部１３は、既存の充放電設備８の第２のパターンの充放電量の予想カーブを用いて、設備計画で配備が計画される充放電設備の第２のパターンの充放電量の予想カーブを生成する。
【００５０】
以上述べた予想カーブの生成方法は一例であり、予想部１３は、設備計画に含まれる複数の充放電設備の充放電量と、既存設備の需要量および発電量とを予想した予想カーブを生成すればよく、過去の計量データを用いる方法に限定されない。なお、この場合の既存設備の需要量には、図１に示した充放電設備８の充電による需要量が含まれ、既存設備の発電量には、充放電設備８の放電による放電量も含まれる。
【００５１】
図５の説明に戻る。ステップＳ３の後、予想部１３は、各予想カーブを定められた区間単位で集約する（ステップＳ４）。定められた区間は、例えば、変圧器７単位であるが、配電区間であってもよいし、その他の単位であってもよい。ステップＳ４では、予想部１３は、各区間に接続される設備が各区間の代表点に接続されている場合と同等となるように、該代表点における充放電量、発電量および需要量のそれぞれの予想カーブを、集約予想カーブとして算出する。なお、このとき、充放電設備の充放電量については、制御可能な充放電設備と、一般充放電設備とに分けて集約する。したがって、区間ごとに、第１のパターンと第２のパターンのそれぞれについて、制御可能な充放電設備の充放電量、一般充放電設備の充放電量、発電量および需要量の４つずつの集約予想カーブが得られることになる。特別高圧系統に接続される設備については、送電線４１の任意の区間で集約してもよいし、予想カーブを集約しなくてもよい。予想部１３は、集約予想カーブを予想情報として記憶部１９に格納する。なお、この区間単位の集約は行わなくてもよい。集約を行わない場合には、後続の処理をそれぞれ設備ごとの予想カーブを用いて行えばよい。
【００５２】
次に、感度算出部１４は、潮流計算により、制御可能な充放電設備と、一般充放電設備とのそれぞれの電圧および電流の感度計算を行う（ステップＳ５）。詳細には、感度算出部１４が、まず、潮流計算部１５にステップＳ４で得られた第１のパターンの集約予想カーブに基づいて、潮流計算を行うように指示し、潮流計算部１５が指示に基づいて潮流計算を行う。潮流計算部１５が実施する潮流計算の具体的な方法は、ニュートン・ラフソン（Newton-Raphson）法、ファースト・デカップルド法（Fast  Decoupled  Load  Flow）をはじめとして任意の方法を用いることができる。潮流計算部１５による潮流計算により、各時間断面の、需要地系統内の送電線および配電線の各ノードの電圧と電流を算出する。このとき得られた各時間断面の各ノードの電圧および電流を、それぞれ基準電圧および基準電流とする。
【００５３】
次に、感度算出部１４は、区間ごとに、制御可能な充放電設備の集約予想カーブを用いて充放電の有効電力を単位量例えば１ｋＷ変化させ、潮流計算部１５に同様に潮流計算を実施させる。感度算出部１４は、充放電量を変化させた潮流計算により得られた電流と基準電流との差を、各区間の制御可能な充放電設備の各ノードに対する電流感度として算出する。同様に、次に、感度算出部１４は、区間ごとに、制御可能な充放電設備の集約予想カーブを用いて充放電量の無効電力を単位量例えば１ｋＶａｒ変化させ、潮流計算部１５に同様に潮流計算を実施させる。感度算出部１４は、充放電量を変化させた潮流計算により得られた電圧と基準電圧との差を、各区間の制御可能な充放電設備の各ノードに対する電圧感度として算出する。同様に、感度算出部１４は、各区間の一般充放電設備の各ノードに対する電圧感度および電流感度を算出する。なお、一般充放電設備については、無効電力を変化させることができないため、充電電力を１ｋＷ変化させた場合の潮流計算の結果得られる電圧と基準電圧との差を、各区間の制御可能な充放電設備の各ノードに対する電圧感度として算出する。感度算出部１４は、制御可能な充放電設備および一般充放電設備のそれぞれの算出した電圧感度および電流感度を感度情報として記憶部１９へ格納する。なお、感度算出部１４が行う感度計算は、第１のパターンと第２のパターンのそれぞれについて行われる。
【００５４】
ステップＳ５の後、パターンのループが開始される。ここでいうパターンは上述した第1のパターンと第２のパターンである。したがって、１回目のループでは第１のパターンの処理が実施され、２回目のループで第２のパターンの処理が行われる。パターンのループが開始後、時間のループが開始される。時間のループは、単位時間ごとのループであり、例えば、３０分単位で一日分ループが繰り返される。
【００５５】
時間のループの開始後、まず、設備計画評価装置１は、潮流計算を実施する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、詳細には、潮流計算部１５は、まず、上述した各集約予想カーブを用いて潮流計算を行う。判定部１６が、潮流計算に基づいて、電圧違反、または過負荷が生じるノードがあるか否かを判定する。過負荷であるか否かを判断するための電流の閾値、電圧違反を判定するための電圧の適正範囲は、区間ごとにそれぞれ定められており、例えば、設備情報として記憶部１９に格納されている。以下、電圧違反および過負荷の両方をまとめて、違反とも称する。判定部１６は、電圧違反、または過負荷が生じる場合には、ＬＲＴ５，６および図１で図示しない電圧制御機器の制御を模擬して再度潮流計算を行うよう潮流計算部１５に指示する。潮流計算部１５は、ＬＲＴ５，６および図１で図示しない電圧制御機器の制御を模擬した後に、再度潮流計算を行う。判定部１６は、再度、ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御可能な範囲は予め定められている。ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御量を模擬する方法は任意の方法を適用することができる。なお、再度の潮流計算の結果、電圧違反、または過負荷が生じるノードがある場合、ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御量を再度変更して潮流計算を行うことを、ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御可能な範囲内で繰り返してもよい。
【００５６】
次に、判定部１６は、電圧違反または過負荷があるか否かを判定する（ステップＳ７）。上述したとおり、ステップＳ６では、ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御が模擬される場合もある。このため、ステップＳ７で判定対象となる潮流計算結果は、ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御が模擬された場合は、ＬＲＴ５，６および電圧制御機器の制御が模擬された後の潮流計算結果である。
【００５７】
電圧違反または過負荷があると判定した場合（ステップＳ７  Ｙｅｓ）、設備計画評価装置１は、制御可能な充放電設備の制御量を算出し、再度潮流計算を行う（ステップＳ８）。詳細には、判定部１６が、電圧違反または過負荷があると判定した場合、判定結果を制御量算出部１７へ通知する。判定結果は、違反の種類と違反の生じたノードと違反量とを示す情報を含む。違反量は、過負荷であれば違反が生じたノードの電流と閾値との差であり、電圧違反であれば、違反が生じたノードの電圧と適正範囲の上限または下限からの逸脱量である。電圧違反の場合、違反量には、上限を超えたか下限を下回ったかが判別できるような情報が付加される。例えば、違反量の正負符号により上限を超えたか下限を下回ったかが表される。
【００５８】
制御量算出部１７は、判定部１６から通知された判定結果に基づいて、制御可能な充放電設備の制御量を算出する。例えば、過負荷と判定されたノードがある場合には、違反量と、制御可能な充放電設備の電流感度とを用いて、区間ごとに集約された充放電量の変更量を算出する。上述したように、電流感度は、集約された充放電量を１ｋＷ変化させたときの各ノードの電流の変化量を示しているので、過負荷と判定されたノードの電流を違反量分変化させるための各区間の集約された充放電設備の有効電力の変化量を制御量として求めることができる。なお、制御量の決定は、上述した集約単位で行われてもよいし、充放電設備ごとに行われてもよい。充放電設備ごとに制御量が決定される場合には、設備計画評価装置１は、充放電設備ごとに感度計算を行っておく。
【００５９】
制御量算出部１７は、例えば、評価関数を定義して二次計画法により、評価関数を最小にするように制御量を算出する。評価関数は、例えば、各区間の制御量の２乗和である。評価関数は、送電ロスであってもよい。評価関数を最小にする制御量を算出する際には、各ノードの過負荷を解消すること、制御可能な充放電設備の制御可能な範囲内で制御量が決定されること、などが制約条件として設定される。
【００６０】
例えば、電圧違反と判定されたノードがある場合には、違反量と、制御可能な充放電設備の電圧感度とを用いて、区間ごとに集約された充放電量の変更量を算出する。上述したように、電圧感度は、集約された充放電量を１ｋＶａｒ変化させたときの各ノードの電圧の変化量を示しているので、電圧違反と判定されたノードの電圧を違反量分変化させるための各区間の集約された充放電設備の無効電力の変化量を制御量として求めることができる。制御量の決定方法は、過負荷の場合と同様に、例えば、二次計画法を用いることができる。
【００６１】
制御量算出部１７は、制御量を算出した後、制御量を反映して再度潮流計算を実施するよう潮流計算部１５へ指示する。潮流計算部１５は、制御量を反映して再度潮流計算を実施する。このように、潮流計算部１５は、判定部１６が、電圧違反および過電流のうち少なくとも１つが生じると判定した場合に、第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して需要地系統における電圧および電流を再推定する。
【００６２】
ステップＳ８の後、判定部１６は、電圧違反または過負荷があるか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、判定部１６は、ステップＳ８で制御量を反映して再度潮流計算を行った結果を判定することになる。ステップＳ９で、電圧違反または過負荷があると判定された場合（ステップＳ９  Ｙｅｓ）、容量変更部１８は、一般充放電設備の容量を算出して記録する（ステップＳ１０）。
【００６３】
具体的には、ステップＳ９で判定部１６が、電圧違反または過負荷があると判定した場合、判定結果を制御量算出部１７へ通知する。判定結果は、上述したとおり、違反の種類と違反の生じたノードと違反量とを示す情報を含む。容量変更部１８は、判定部１６から通知された判定結果に基づいて、一般充放電設備の充放電電力の変更量を算出する。なお、変更量の決定は、上述した集約単位で行われてもよいし、充放電設備ごとに行われてもよい。例えば、容量変更部１８は、過負荷と判定されたノードがある場合には、違反量と、一般充放電設備の電流感度とを用いて、区間ごとに集約された充放電量の変更量を算出する。容量変更部１８は、充放電電力の変更量を、制御可能な充放電設備の制御量と同様に、例えば、二次計画法などにより算出することができる。同様に、容量変更部１８は、電圧違反と判定されたノードがある場合には、違反量と、一般充放電設備の電圧感度とを用いて、区間ごとに集約された充放電電力の変更量を算出する。容量変更部１８は、充放電電力の変更量を、制御可能な充放電設備の制御量と同様に、例えば、二次計画法などにより算出することができる。制御可能な充放電設備の場合には、電圧違反または過負荷を避けるために、電力系統制御装置３によって充放電量を制御することができるが、一般充放電設備は電力系統制御装置３による制御はできない。このため、一般充放電設備の充放電電力の変更が必要な場合には、最大充電電力、最大放電電力すなわち容量の変更として反映させることになる。例えば、設備計画で充電電力５０ｋＷの容量の充放電設備の配置が計画されていた場合に、ステップＳ１０により当該充放電設備の容量が充電電力３０ｋＷに変更されるといったことが行われる。なお、設備計画評価装置１は、制御可能な充放電設備の制御量に関しては、既存の制御可能な充放電設備の制御を考慮してもよいが、一般充放電設備の容量の変更は、設備計画で新たに配備される一般充放電設備に対して行い既存の一般充放電設備の容量は変更しない。容量変更部１８は、変更を反映した一般充放電設備の容量を容量情報として記憶部１９へ格納する。
【００６４】
以上のステップＳ６からステップＳ１０の処理が各時間断面について行われた後、パターンのループが繰り返される。したがって、潮流計算部は、第１の予想情報に基づいた第１の潮流計算と、第２の予想情報に基づいた第２の潮流計算とを実施することになる。パターンのループの終了後、判定部１６は、制御可能な充放電設備の制御が必要であったか否かを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、判定部１６は、２つのパターンおよび全時間断面の処理において、少なくとも一度ステップＳ７でＮｏと判定されたか否かを判定する。判定部１６は、２つのパターンおよび全時間断面の処理において、一度もステップＳ７でＮｏと判定されなかった場合には、制御可能な充放電設備の制御が不要であると判定する。判定部１６は、第１の潮流計算による推定結果と、第２の潮流計算による推定結果との両方で、電圧違反が生じずかつ過電流が生じない場合に、設備計画の修正が不要であると判定する。
【００６５】
判定部１６は、制御可能な充放電設備の制御が不要であった場合（ステップＳ１１  Ｎｏ）、設備計画の修正不要すなわち変更不要と判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１１でＮｏと判定された場合、ステップＳ１で入力された設備計画にしたがって充放電設備を配備した場合、制御可能な充放電設備の制御を行わなくても、電圧違反および過負荷が生じないことになる。したがって、判定部１６は、設備計画の修正不要と判定し、判定結果を結果提示部２０へ出力する。
【００６６】
判定部１６は、制御可能な充放電設備の制御が要であった場合（ステップＳ１１  Ｙｅｓ）、一般充放電設備の容量変更があったか否かを判定する（ステップＳ１３）。すなわち、判定部１６は、２つのパターンおよび全時間断面の処理において、少なくとも一度一般充放電設備の容量変更があったか否かを判定する。一般充放電設備の容量変更がなかった場合（ステップＳ１３  Ｎｏ）、判定部１６は、条件付きで設備計画の修正不要と判定する（ステップＳ１４）。このように、判定部１６は、潮流計算部１５による再推定の結果、電圧違反が生じずかつ過電流が生じない場合に、設備計画の修正が不要であると判定する。ステップＳ１３でＮｏと判定された場合、ステップＳ１で入力された設備計画にしたがって充放電設備を配備した場合、制御可能な充放電設備の制御が必要であるものの、当該制御を行えば電圧違反および過負荷が生じないことになる。したがって、判定部１６は、条件付きで設備計画の修正不要と判定し、判定結果を結果提示部２０へ出力する。
【００６７】
一般充放電設備の容量変更があった場合（ステップＳ１３  Ｙｅｓ）、設備計画の修正要と判定し、充放電設備の容量の変更量を算出する（ステップＳ１５）。すなわち、判定部１６は、潮流計算部１５による再推定の結果、電圧違反および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、設備計画の修正が必要であると判定する。
【００６８】
詳細には、判定部１６は、設備計画の修正要と判定すると、その旨を容量変更部１８へ通知する。容量変更部１８は、ステップＳ１０で記録された容量情報に基づいて、容量変更があった一般充放電設備ごとに、記録されている各時間断面の容量のうち、変更量が最大となる容量を、当該一般充放電設備の容量の変更量とする。すなわち、容量変更部１８は、判定部１６が設備計画の修正が必要であると判定した場合に、電圧違反が生じずかつ過電流が生じないように、複数の充放電設備のうちの少なくとも１つの容量の変更量を算出する。判定部１６は、設備計画の修正要という判定結果を結果提示部２０へ出力し、容量変更部１８は、容量の変更が必要な一般充放電設備の変更量を結果提示部２０へ出力する。例えば、設備計画で配備が計画されるある一般充放電設備の設備計画における充電電力の最大値（容量）が５０ｋＷであり、各時間断面の当該一般充放電設備の充電電力の変更量のうち最大値が２０ｋＷであった場合には、当該一般充放電設備の変更量は２０ｋＷであり、変更後の容量は３０ｋＷとなる。なお、第１のパターンは需要量が最大で発電量が最小となるパターンであるため、電圧違反が生じる場合は適正範囲の下限値を下回る違反である可能性が高い。制御可能な充放電設備の制御を行っても、適正範囲の下限値を下回るノードがある場合、例えば、当該時刻で充電を行うと予想されている一般充放電設備の充電電力の最大値を減少させることになる。一方、第２のパターンは需要量が最小で発電量が最大となるパターンであるため、電圧違反が生じる場合は適正範囲の上限値を超える違反である可能性が高い。制御可能な充放電設備の制御を行っても、適正範囲の上限値を超えるノードがある場合、例えば、当該時刻で放電を行うと予想されている一般充放電設備の放電電力の最大値を減少させることになる。なお、容量情報として、集約単位で充放電設備の容量の変更量が算出されている場合には、集約単位で算出された変更量を算出した後に、各充放電設備へ配分してもよいし、集約単位で算出された変更量を結果提示部２０へ出力してもよい。
【００６９】
ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１５のそれぞれの後、結果提示部２０は、判定結果を提示し（ステップＳ１６）、評価処理が終了する。結果提示部２０は、例えば、判定結果を表示してもよいし、別の装置へ判定結果を送信することにより、判定結果をユーザへ提示する。ステップＳ７でＮｏと判定された場合、およびステップＳ９でＮｏと判定された場合には、次の時間ループまたは次のパターンのループへ進み、時間ループおよびパターンのループが終了するまで、ステップＳ６からの処理が繰り返される。
【００７０】
以上のように、本実施の形態の設備計画評価方法は、設備計画評価装置１が、設備計画の入力を受け付ける入力ステップと、複数の充放電設備の充放電量と、既存設備の需要量および発電量とを予想する予想ステップと、を含む。この設備計画評価方法は、さらに、設備計画評価装置１が、予想ステップによる予想結果に基づいて、需要地系統における電圧および電流を推定する潮流計算ステップと、を含む。この設備計画評価方法は、さらに、設備計画評価装置１が、潮流計算ステップの推定結果に基づいて、電圧違反および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて設備計画の修正の要否を判定する判定ステップと、判定ステップによる判定結果を提示する提示ステップと、を含む。
【００７１】
図９〜図１１は、本実施の形態の結果提示部２０により表示された判定結果の例を示す図である。図９は、図５のステップＳ１１でＮｏと判定された場合の判定結果の表示例であり、図１０は、ステップＳ１３でＮｏと判定された場合の判定結果の表示例であり、図１１は、ステップＳ１３でＹｅｓと判定された場合の判定結果の表示例である。図９〜図１１に示した例では、設備計画の評価結果をＡ，Ｂ，Ｃの３段階で示している。Ａは設備計画の修正が条件無しで不要であることを示し、Ｂは条件付きで設備計画の修正が不要であることを示し、Ｃは設備計画の修正が必要であることを示す。評価結果がＣの場合は、結果提示部２０は、図１１に示すように、容量の変更が必要な一般充放電設備ごとの容量の変更量を判定結果すなわち評価結果とともに表示してもよい。また、結果提示部２０は、集約単位で変更量が算出されている場合には、集約単位で変更量を表示してもよい。この場合、ユーザが、変更の必要な区間に配備されることが予定されている充放電設備の数を減らしたり、充放電設備の容量を減らしたりといった対策をとることができる。
【００７２】
なお、以上説明した例では、負荷の需要量が最大および最小となる予想カーブと、発電設備の発電量が最大および最小となる予想カーブと、充放電設備における充電量が最大となる予想カーブと充放電設備における放電量が最大となる予想カーブとをスマートメータ２１の計量データに基づいて予想した。各予想カーブの算出方法は、この例に限定されない。充放電設備における充電量と放電量については、当該充放電設備を有する需要家の種別などに応じて、ユーザが充電量および放電量のそれぞれの予想カーブを作成してもよい。また、充放電設備が商用の充放電設備であり、充電量をスマートメータ２１とは別に計量している場合には、設備計画評価装置１が、当該計量値を用いて、設備計画において配備が予定されている商用の充放電設備における充電量最大、放電量最大の各ケースの予想カーブを作成してもよい。
【００７３】
以上のように、本実施の形態の設備計画評価装置１は、多数の充放電設備の配置位置を含む設備計画に基づいて、設備計画で示された充放電設備が配備された場合の電力系統の状態を予想し、予想結果に基づいて、設備計画の修正の要否を評価する。これにより、多数の充放電設備の配置位置を含む設備計画の効率的な策定を支援することができる。また、設備計画評価装置１は、制御可能な充放電設備が存在する場合には、制御可能な充放電設備を制御する前提とした電力系統の状態を予想し、制御可能な充放電設備を制御することにより電圧違反および過負荷が生じない場合には設備計画の修正が不要と判定するようにした。これにより、設備計画により示された配備の計画をなるべく生かした上で、電力系統を安定化させることができる。また、設備計画評価装置１は、制御可能な充放電設備を制御しても、電圧違反または過負荷が生じると予想される場合には、電圧違反および過負荷が生じないような、充放電設備の容量を算出してユーザへ提示するようにした。これにより、ユーザは、効率的に設備計画を修正することができる。
【００７４】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１  設備計画評価装置、２  計量データ収集システム、３  電力系統制御装置、４，７−１〜７−４  変圧器、５，６  ＬＲＴ、８−１〜８−４，８０−１〜８０−９  充放電設備、９−１〜９−１０  負荷、１０−１〜１０−４  発電設備、１１  データ収集部、１２  計画案受付部、１３  予想部、１４  感度算出部、１５  潮流計算部、１６  判定部、１７  制御量算出部、１８  容量変更部、１９  記憶部、２０  結果提示部、２１−１〜２１−５  スマートメータ、３０  通信ネットワーク、４１  送電線、５１−１，５１−２，６１−１，６１−２  配電線。
【図１】
2021100200.tif 000003
【図２】
2021100200.tif 000004
【図３】
2021100200.tif 000005
【図４】
2021100200.tif 000006
【図５】
2021100200.tif 000007
【図６】
2021100200.tif 000008
【図７】
2021100200.tif 000009
【図８】
2021100200.tif 000010
【図９】
2021100200.tif 000011
【図１０】
2021100200.tif 000012
【図１１】
2021100200.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月11日(2020.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、
前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部と、
前記予想部による予想結果と前記複数の充放電設備のそれぞれの前記配置位置と前記既存設備の接続位置とに基づいて、潮流計算により前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、
前記潮流計算部の推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて前記設備計画の修正の要否を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を提示する結果提示部と、
を備えることを特徴とする設備計画評価装置。
【請求項２】
前記複数の充放電設備は、充放電量を制御可能な第１の充放電設備と、前記第１の充放電設備以外の前記複数の充放電設備である第２の充放電設備とを含み、
前記潮流計算部は、前記判定部が、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じると判定した場合に、前記第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定し、
前記判定部は、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１に記載の設備計画評価装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において前記電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記設備計画の修正が必要であると判定することを特徴とする請求項２に記載の設備計画評価装置。
【請求項４】
前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合に、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じないように、前記複数の充放電設備のうちの少なくとも１つの容量の変更量を算出し、
前記結果提示部は、前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合、判定結果とともに前記変更量を提示することを特徴とする請求項３に記載の設備計画評価装置。
【請求項５】
前記予想部は、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の充電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最大値の予想値と前記既存設備の発電量の最小値の予想値とを第１の予想情報として算出し、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の放電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最小値の予想値と前記既存設備の発電量の最大値の予想値とを第２の予想情報として算出し、
前記潮流計算部は、第１の予想情報に基づいた第１の潮流計算と、第２の予想情報に基づいた第２の潮流計算とを実施し、
前記判定部は、前記第１の潮流計算による推定結果と、前記第２の潮流計算による推定結果との両方で、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項６】
前記予想部は、自動検針システムを構成するスマートメータの計量データに基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項７】
設備計画評価装置が、
電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力ステップと、
前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想ステップと、
前記予想ステップによる予想結果と前記複数の充放電設備のそれぞれの前記配置位置と前記既存設備の接続位置とに基づいて、前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算ステップと、
前記潮流計算ステップの推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて前記設備計画の修正の要否を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果を提示する提示ステップと、
を含むことを特徴とする設備計画評価方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる設備計画評価装置は、電力系統に新たに配備される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、複数の充放電設備の充放電量と、電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部と、を備える。設備計画評価装置は、さらに、予想部による予想結果と複数の充放電設備のそれぞれの配置位置と既存設備の接続位置とに基づいて、潮流計算により電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、潮流計算部の推定結果に基づいて、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、この判定の結果に基づいて設備計画の修正の要否を判定する判定部と、判定部による判定結果を提示する結果提示部と、を備える。
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月4日(2021.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に新たに配備され、需要家によって管理される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、
実績値に基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部と、
前記予想部による予想結果と前記複数の充放電設備のそれぞれの前記配置位置と前記既存設備の接続位置とに基づいて、前記複数の充放電設備のそれぞれの充放電量および前記配置位置を固定した潮流計算により前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、
前記潮流計算部の推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記充放電設備の充放電量を変更すると判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を提示する結果提示部と、
を備え、
前記潮流計算部は、前記判定部によって前記充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、前記複数の充放電設備のうちの少なくとも一部の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定することを特徴とする設備計画評価装置。
【請求項２】
前記複数の充放電設備は、充放電量を制御可能な第１の充放電設備と、前記第１の充放電設備以外の前記複数の充放電設備である第２の充放電設備とを含み、
前記潮流計算部は、前記判定部が、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じると判定した場合に、前記第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定し、
前記判定部は、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１に記載の設備計画評価装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において前記電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記設備計画の修正が必要であると判定することを特徴とする請求項２に記載の設備計画評価装置。
【請求項４】
前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合に、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じないように、前記複数の充放電設備のうちの少なくとも１つの容量の変更量を算出し、
前記結果提示部は、前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合、判定結果とともに前記変更量を提示することを特徴とする請求項３に記載の設備計画評価装置。
【請求項５】
前記予想部は、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の充電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最大値の予想値と前記既存設備の発電量の最小値の予想値とを第１の予想情報として算出し、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の放電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最小値の予想値と前記既存設備の発電量の最大値の予想値とを第２の予想情報として算出し、
前記潮流計算部は、第１の予想情報に基づいた第１の潮流計算と、第２の予想情報に基づいた第２の潮流計算とを実施し、
前記判定部は、前記第１の潮流計算による推定結果と、前記第２の潮流計算による推定結果との両方で、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項６】
前記予想部は、自動検針システムを構成するスマートメータの計量データに基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項７】
設備計画評価装置が、
電力系統に新たに配備され、需要家によって管理される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力ステップと、
実績値に基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想ステップと、
前記予想ステップによる予想結果と前記複数の充放電設備のそれぞれの前記配置位置と前記既存設備の接続位置とに基づいて、前記複数の充放電設備のそれぞれの充放電量および前記配置位置を固定した潮流計算により前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算ステップと、
前記潮流計算ステップの推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記充放電設備の充放電量を変更すると判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、前記複数の充放電設備のうちの少なくとも一部の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定する再推定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果を提示する提示ステップと、
を含むことを特徴とする設備計画評価方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる設備計画評価装置は、電力系統に新たに配備され、需要家によって管理される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、実績値に基づいて、複数の充放電設備の充放電量と、電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想する予想部と、を備える。設備計画評価装置は、さらに、予想部による予想結果と複数の充放電設備のそれぞれの配置位置と既存設備の接続位置とに基づいて、複数の充放電設備のそれぞれの充放電量および配置位置を固定した潮流計算により電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、潮流計算部の推定結果に基づいて、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、設備計画の修正が不要であると判定し、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、充放電設備の充放電量を変更すると判定する判定部と、判定部による判定結果を提示する結果提示部と、を備え、潮流計算部は、判定部によって充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、複数の充放電設備のうちの少なくとも一部の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して電力系統における電圧および電流を再推定する。
【手続補正書】
【提出日】令和3年9月6日(2021.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に新たに配備され、需要家によって管理される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、
実績値に基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想し、前記実績値と前記設備計画において新たに配備される充放電設備の容量とを用いて前記新たに配備される充放電設備の需要量および発電量を予想する予想部と、
前記予想部による予想結果と前記複数の充放電設備のそれぞれの前記配置位置と前記既存設備の接続位置とに基づいて、前記複数の充放電設備のそれぞれの充放電量および前記配置位置を固定した潮流計算により前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、
前記潮流計算部の推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記充放電設備の充放電量を変更すると判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を提示する結果提示部と、
を備え、
前記複数の充放電設備は、充放電量を制御可能な第１の充放電設備と、前記第１の充放電設備以外の前記複数の充放電設備である第２の充放電設備とを含み、
前記潮流計算部は、前記判定部によって前記充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、前記複数の充放電設備のうちの前記第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定し、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記第１の充放電設備の制御を行う前提で前記設備計画の修正が不要であると判定し、前記潮流計算部による再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記設備計画の修正が必要であると判定して前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じないように前記第２の充放電設備のうち前記設備計画において新たに設置される前記第２の充放電設備の前記容量の変更量を算出することを特徴とする設備計画評価装置。
【請求項２】
前記結果提示部は、前記判定部が前記設備計画の修正が必要であると判定した場合、判定結果とともに前記変更量を提示することを特徴とする請求項１に記載の設備計画評価装置。
【請求項３】
前記予想部は、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の充電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最大値の予想値と前記既存設備の発電量の最小値の予想値とを第１の予想情報として算出し、時間帯ごとの、前記複数の充放電設備の放電量の最大値の予想値と前記既存設備の需要量の最小値の予想値と前記既存設備の発電量の最大値の予想値とを第２の予想情報として算出し、
前記潮流計算部は、第１の予想情報に基づいた第１の潮流計算と、第２の予想情報に基づいた第２の潮流計算とを実施し、
前記判定部は、前記第１の潮流計算による推定結果と、前記第２の潮流計算による推定結果との両方で、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の設備計画評価装置。
【請求項４】
前記予想部は、自動検針システムを構成するスマートメータの計量データに基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の設備計画評価装置。
【請求項５】
設備計画評価装置における設備計画評価方法であって、
設備計画評価装置が、
電力系統に新たに配備され、需要家によって管理される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力ステップと、
実績値に基づいて、前記複数の充放電設備の充放電量と、前記電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想し、前記実績値と前記設備計画において新たに配備される充放電設備の容量とを用いて前記新たに配備される充放電設備の需要量および発電量を予想する予想ステップと、
前記予想ステップによる予想結果と前記複数の充放電設備のそれぞれの前記配置位置と前記既存設備の接続位置とに基づいて、前記複数の充放電設備のそれぞれの充放電量および前記配置位置を固定した潮流計算により前記電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算ステップと、
前記潮流計算ステップの推定結果に基づいて、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記設備計画の修正が不要であると判定し、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記充放電設備の充放電量を変更すると判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、前記複数の充放電設備のうちの少なくとも一部の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定する再推定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果を提示する提示ステップと、
を含み、
前記複数の充放電設備は、充放電量を制御可能な第１の充放電設備と、前記第１の充放電設備以外の前記複数の充放電設備である第２の充放電設備とを含み、
前記再推定ステップでは、前記判定ステップで前記充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、前記複数の充放電設備のうちの前記第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して前記電力系統における電圧および電流を再推定し、
設備計画評価方法は、さらに、
設備計画評価装置が、
前記再推定ステップによる再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、前記第１の充放電設備の制御を行う前提で前記設備計画の修正が不要であると判定するステップと、
前記再推定ステップによる再推定の結果、前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、前記設備計画の修正が必要であると判定して前記電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じないように前記第２の充放電設備のうち前記設備計画において新たに設置される前記第２の充放電設備の前記容量の変更量を算出するステップと、
を含むことを特徴とする設備計画評価方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる設備計画評価装置は、電力系統に新たに配備され、需要家によって管理される複数の充放電設備の容量および配置位置を含む設備計画の入力を受け付ける入力受付部と、実績値に基づいて、複数の充放電設備の充放電量と、電力系統に既に接続されている設備である既存設備の需要量および発電量とを予想し、実績値と設備計画において新たに配備される充放電設備の容量とを用いて新たに配備される充放電設備の需要量および発電量を予想する予想部と、を備える。設備計画評価装置は、さらに、予想部による予想結果と複数の充放電設備のそれぞれの配置位置と既存設備の接続位置とに基づいて、複数の充放電設備のそれぞれの充放電量および配置位置を固定した潮流計算により電力系統における電圧および電流を推定する潮流計算部と、潮流計算部の推定結果に基づいて、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じるか否かを判定し、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、設備計画の修正が不要であると判定し、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、充放電設備の充放電量を変更すると判定する判定部と、判定部による判定結果を提示する結果提示部と、を備え、複数の充放電設備は、充放電量を制御可能な第１の充放電設備と、第１の充放電設備以外の複数の充放電設備である第２の充放電設備とを含み、潮流計算部は、判定部によって充放電設備の充放電量を変更すると判定された場合に、複数の充放電設備のうちの第１の充放電設備の充放電量を変更して、再度の潮流計算を実施して電力系統における電圧および電流を再推定し、潮流計算部による再推定の結果、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じない場合に、第１の充放電設備の制御を行う前提で設備計画の修正が不要であると判定し、潮流計算部による再推定の結果、電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱および過電流のうち少なくとも１つが生じる場合に、設備計画の修正が必要であると判定して電力系統において電圧の適正範囲からの逸脱が生じずかつ過電流が生じないように第２の充放電設備のうち設備計画において新たに設置される第２の充放電設備の容量の変更量を算出する。
【国際調査報告】
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