特開 2020-141452 電力管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-141452(P2020-141452A)

(43)【公開日】2020年9月3日

(54)【発明の名称】電力管理装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20200807BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20200807BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20200807BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20200807BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20200807BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/46

   H02J3/38 130

   H02J3/32

   H02J13/00 311R

   H02J7/35 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-33884(P2019-33884)

(22)【出願日】2019年2月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(72)【発明者】

【氏名】花尾 隆史

(72)【発明者】

【氏名】大堀 彰大

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G064AC05

5G064CB12

5G064DA03

5G066HA15

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA01

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA06

5G503BA02

5G503BB01

5G503CB05

5G503DA07

5G503DA18

5G503DA19

5G503FA06

5G503GB06

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】日射の変化によって発生する不都合を抑制できる電力管理装置を提供する。
【解決手段】太陽電池２１による発電を行う太陽光発電設備２を含む複数の電力設備２〜５を備える電力システムＢ１全体の入出力電力である接続点電力Ｐ（ｔ）を目標電力Ｐ^cに制御する電力管理装置Ａ１において、各電力設備２〜５は、それぞれの入出力電力である個別電力の制御を行う電力制御装置（パワーコンディショナ２２，３２，４２および電力制御装置５２）を備え、固定設置され鉛直上方の半天球画像を撮像するカメラ１１と、半天球画像に基づいて未来の日射に関する予測値を予測する予測装置１２と、各電力制御装置に指令を出力して対応する個別電力の制御を行わせる指令装置１３とを備えた。指令装置１３は、予測値の時系列変化が所定条件を満たす場合に、複数の電力制御装置の少なくとも１つに対策指令を出力して、当該電力制御装置に対策指令に応じた制御を行わせる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池による発電を行う太陽光発電設備を含む複数の電力設備を備える電力システムにおいて、当該電力システム全体の入出力電力である接続点電力を目標電力に制御する電力管理装置であって、
前記各電力設備は、それぞれの入出力電力である個別電力の制御を行う電力制御装置を備え、
固定設置されて、鉛直上方の半天球画像を撮像するカメラと、
前記半天球画像に基づいて、未来の日射に関する予測値を予測する予測装置と、
前記各電力制御装置に指令を出力して対応する個別電力の制御を行わせる指令装置と、
を備え、
前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が所定条件を満たす場合に、前記複数の電力制御装置の少なくとも１つに対策指令を出力して、当該電力制御装置に前記対策指令に応じた制御を行わせる、
ことを特徴とする電力管理装置。

【請求項2】

前記電力設備は、電力を受電する需要家設備を含み、
前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が急低下する場合、または、急上昇する場合、前記需要家設備の電力制御装置に、受電電力の調整を行わせる対策指令を出力する、
請求項１に記載の電力管理装置。

【請求項3】

前記電力設備は、電気自動車の給電を行うＥＶスタンドを含み、
前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が急低下する場合、提携している電気自動車に前記ＥＶスタンドに来ることを促す連絡を行い、かつ、前記ＥＶスタンドの電力制御装置に充電を行わせる対策指令を出力し、その後、前記予測値の急低下のタイミングに応じて、前記ＥＶスタンドの電力制御装置に放電を行わせる対策指令を出力する、
請求項１または２に記載の電力管理装置。

【請求項4】

前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が上下動を繰り返す場合、前記太陽光発電設備の電力制御装置に出力抑制を行わせる対策指令を出力する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の電力管理装置。

【請求項5】

前記カメラは複数設置されている、
請求項１ないし４のいずれかに記載の電力管理装置。

【請求項6】

前記指令装置は、前記接続点電力および前記目標電力に基づく指標を算出して、当該指標を前記指令として出力し、
前記複数の電力制御装置は、それぞれ、
前記指令装置より入力された前記指標、および、あらかじめ設定されている最適化問題に基づいて、制御対象である個別電力の目標値である個別電力目標を算出する目標電力算出部と、
前記個別電力目標に基づいて、当該個別電力の制御を行う制御部と、
を備え、
前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が所定条件を満たす場合に、前記目標電力を変更することで前記指標を変更し、変更された指標を前記対策指令として出力する、
請求項１ないし５のいずれかに記載の電力管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電力設備を備える電力システムの入出力電力を制御する電力管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電力系統に接続された複数の電力設備を備え、電力管理装置によってこれらを管理して、電力系統との間で送受される電力の制御を行う電力システムが普及しつつある。例えば、特許文献１には、太陽光発電設備、蓄電設備、および負荷設備などとこれらを管理する電力管理装置とを備える電力システムが開示されている。当該電力管理装置は、太陽光発電設備、蓄電設備、および負荷設備などと通信を行って、これらの制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−１８９１０８号公報

【特許文献2】特開２０１８−１４８６２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電力管理装置は、電力システム全体としての受電電力を検出し、検出した受電電力が目標電力になるように制御する。太陽光発電設備の出力電力は、日射強度によって変化する。太陽に雲がかかった場合、日射強度が低下するので、太陽光発電設備の出力電力が低下し、電力システムの受電電力は上昇する。電力管理装置は、受電電力を目標電力まで低下させるために、蓄電設備に放電を行わせ、負荷設備に消費電力を抑制させる。太陽光発電設備の出力が低下してから対策を行うので、受電電力を目標電力まで低下させるまでに時間がかかる。また、蓄電設備の蓄電量が少なかった場合、蓄電設備は十分に放電を行うことができないので、より時間がかかる。逆に、太陽光発電設備の出力電力が上昇したとき、電力システムの受電電力が低下しすぎて、逆潮流になる場合がある。

【0005】

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、日射の変化によって発生する不都合を抑制できる電力管理装置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】

【0006】

本発明によって提供される電力管理装置は、太陽電池による発電を行う太陽光発電設備を含む複数の電力設備を備える電力システムにおいて、当該電力システム全体の入出力電力である接続点電力を目標電力に制御する電力管理装置であって、前記各電力設備は、それぞれの入出力電力である個別電力の制御を行う電力制御装置を備え、固定設置されて、鉛直上方の半天球画像を撮像するカメラと、前記半天球画像に基づいて、未来の日射に関する予測値を予測する予測装置と、前記各電力制御装置に指令を出力して対応する個別電力の制御を行わせる指令装置とを備え、前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が所定条件を満たす場合に、前記複数の電力制御装置の少なくとも１つに対策指令を出力して、当該電力制御装置に前記対策指令に応じた制御を行わせることを特徴とする。

【0007】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記電力設備は、電力を受電する需要家設備を含み、前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が急低下する場合、または、急上昇する場合、前記需要家設備の電力制御装置に、受電電力の調整を行わせる対策指令を出力する。

【0008】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記電力設備は、電気自動車の給電を行うＥＶスタンドを含み、前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が急低下する場合、提携している電気自動車に前記ＥＶスタンドに来ることを促す連絡を行い、かつ、前記ＥＶスタンドの電力制御装置に充電を行わせる対策指令を出力し、その後、前記予測値の急低下のタイミングに応じて、前記ＥＶスタンドの電力制御装置に放電を行わせる対策指令を出力する。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が上下動を繰り返す場合、前記太陽光発電設備の電力制御装置に出力抑制を行わせる対策指令を出力する。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記カメラは複数設置されている。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令装置は、前記接続点電力および前記目標電力に基づく指標を算出して、当該指標を前記指令として出力し、前記複数の電力制御装置は、それぞれ、前記指令装置より入力された前記指標、および、あらかじめ設定されている最適化問題に基づいて、制御対象である個別電力の目標値である個別電力目標を算出する目標電力算出部と、前記個別電力目標に基づいて、当該個別電力の制御を行う制御部とを備え、前記指令装置は、前記予測値の時系列変化が所定条件を満たす場合に、前記目標電力を変更することで前記指標を変更し、変更された指標を前記対策指令として出力する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によると、予測装置は、未来の日射に関する予測値を予測する。指令装置は、予測装置が予測した予測値の時系列変化が所定条件を満たす場合に、電力制御装置に対策指令を出力して制御を行わせる。したがって、電力管理装置は、実際に日射が変化する前に、電力制御装置に制御を開始させることができる。これにより、日射の変化によって発生する不都合を抑制できる。また、予測装置は、固定設置されたカメラが撮像した鉛直上方の半天球画像に基づいて予測値を予測する。したがって、容易に精度よく予測値の予測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係る電力管理装置を備える電力システムの全体構成を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係る対策処理を説明するためのフローチャートの一例である。

【図3】第１実施形態に係る対策処理のシミュレーションを行ったときの、各値の変化を示すタイムチャートである。

【図4】第２実施形態に係る電力管理装置を備える電力システムの全体構成を示すブロック図である。

【図5】第２実施形態に係る対策処理を説明するためのフローチャートの一例である。

【図6】第２実施形態に係る対策処理のシミュレーションを行ったときの、各値の変化を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

【0015】

図１は、第１実施形態に係る電力管理装置を備える電力システムの全体構成を示すブロック図である。電力システムＢ１は、電力系統Ｃに連系しており、電力系統Ｃとの間で送受電可能である。電力システムＢ１は、電力システムＢ１と電力系統Ｃとの接続点における電力（以下「接続点電力」とする）が目標電力となるように制御される。なお、以下の説明において、電力システムＢ１が電力系統Ｃから受電する場合、接続点電力を正の値とする。一方、電力システムＢ１が電力系統Ｃに送電する（逆潮流）場合、接続点電力を負の値とする。電力システムＢ１は、電力管理装置Ａ１、太陽光発電設備２、蓄電設備３、ＥＶスタンド４、およびビル設備５を備えている。なお、太陽光発電設備２、蓄電設備３、ＥＶスタンド４、およびビル設備５は、それぞれ複数備えられていてもよい。また、電力管理装置Ａ１の管理対象である、太陽光発電設備２、蓄電設備３、ＥＶスタンド４、およびビル設備５をまとめて示す場合、「電力設備２〜５」と記載する。

【0016】

電力管理装置Ａ１は、接続点電力Ｐ（ｔ）を監視し、接続点電力Ｐ（ｔ）を目標電力Ｐ^cに制御する。目標電力Ｐ^cは、目標デマンドに応じて操作者によって設定されたり、上位の管理装置（例えば電力会社の管理装置など）によって通信により設定される。また、電力管理装置Ａ１は、日射の変化を予測して、日射の急変などが予測される場合に、電力設備２〜５をあらかじめ制御して、対策を講じる。電力管理装置Ａ１は、複数のカメラ１１、予測装置１２、および指令装置１３を備えている。

【0017】

カメラ１１は、半天球カメラであって、例えば超広角の魚眼レンズを有する撮像装置である。カメラ１１は、レンズを鉛直上方に向けて固定設置されている。図１に示すように、カメラ１１は、設置位置である原点Ｏを中心として、水平方向の方位角αが０°〜３６０°の全範囲、仰角βが０°〜９０°の範囲の画像を撮像する。なお、カメラ１１は、仰角βの最小値が０°より少し前後したものでもよい。カメラ１１は、撮像した半天球画像の画像データを予測装置１２に出力する。本明細書では、仰角βが−９０°〜９０°の全範囲を撮像する「全天球カメラ」およびその撮像画像である「全天球画像」に対して、その半分の範囲を撮像する「半天球カメラ」および「半天球画像」と記載している。なお、「全天周カメラ」および「全天周画像」と呼ばれる場合もある。半天球画像には、日の出から日没までの期間、周囲の建造物等に隠されない限り、常に太陽が写っている。したがって、カメラ１１は、固定されたままで、太陽を含む画像を撮像できる。よって、太陽を追いかけて撮像方向を変化させるための機構は必要ない。なお、カメラ１１は、全天球カメラであってもよい。

【0018】

本実施形態では、電力管理装置Ａ１は、複数のカメラ１１を備えている。少なくとも１個のカメラ１１は、太陽光発電設備２の太陽電池２１の近隣に設置されている。当該カメラ１１は、太陽電池２１の上空を中心とした空の画像を撮像できる。また、当該カメラ１１で撮像された半天球画像には、太陽電池２１のパネルが写っている。

【0019】

また、他の少なくとも１個のカメラ１１は、太陽電池２１から少し離れた位置に設置されている。当該カメラ１１は、設置位置の上空を中心とした空の画像を撮像できる。したがって、当該カメラ１１は、太陽電池２１の近隣に設置されたカメラ１１では付近の建造物などによって空の一部が写らない場合でも、当該部分を写すことができる（そのような位置に設置される）。また、カメラ１１のレンズは、超広角の魚眼レンズなので、中心から離れるほど湾曲した画像になる。電力管理装置Ａ１の予測装置１２は、互いに離れた位置に設置された複数のカメラ１１からそれぞれ半天球画像を取得することで、各画像を互いに補うことができ、より精度よく予測を行うことができる。なお、電力管理装置Ａ１が備えるカメラ１１の数は限定されない。電力管理装置Ａ１は、例えば、太陽電池２１の周囲に建造物等の空を遮るものがない場合などには、カメラ１１を１個だけ備えていてもよい。

【0020】

予測装置１２は、カメラ１１から入力される半天球画像の画像データに基づいて、未来の所定期間Ｔ（例えば１０分間）の日射を予測するためのものである。なお、所定期間Ｔは限定されない。予測装置１２は、時系列で複数取得した半天球画像から、雲を抽出してその形状を認識し、また、当該雲の移動速度を検出する。予測装置１２は、各雲の未来の位置を推測して、太陽が雲に隠れる割合である太陽予測指標を算出する。予測装置１２は、所定間隔（例えば１０秒ごと）で所定期間Ｔの間の太陽予測指標を算出して、指令装置１３に出力する。本実施形態では、太陽予測指標を０〜１の数値として出力する。太陽予測指標が、本発明の「未来の日射に関する予測値」に相当する。なお、予測装置１２による日射の予測方法は限定されない。例えば、予測装置１２は、半天球画像から雲の種類や、厚さ、高さなどを推測し、太陽予測指標の算出に利用してもよい。また、予測装置１２は、太陽予測指標から予測日射強度を算出して、予測値として出力してもよい。太陽予測指標が大きいほど、太陽がより雲に隠されているので、日射強度は低くなると考えられる。また、予測装置１２は、予測日射強度に基づいて算出された太陽電池２１の最大出力を予測値として出力してもよい。

【0021】

指令装置１３は、電力システムＢ１と電力系統Ｃとの接続点で検出した電力値を、接続点電力Ｐ（ｔ）として用いる。なお、指令装置１３は、電力設備２〜５でそれぞれ検出された個別の入出力電力である個別電力を受信して、これらの個別電力から算出される推算値を接続点電力Ｐ（ｔ）として用いてもよい。指令装置１３は、設定された目標電力Ｐ^cと接続点電力Ｐ（ｔ）との差に基づいて、電力設備２〜５を制御する。具体的には、指令装置１３は、目標電力Ｐ^cと接続点電力Ｐ（ｔ）との差に基づいて、各電力設備２〜５に、それぞれの個別電力の目標値である個別電力目標を指令として出力する。同じ種類の電力設備であっても、指令装置１３は、各電力設備の状況に応じて、それぞれ異なる個別電力目標を出力する。例えば、蓄電設備３が複数あった場合、指令装置１３は、それぞれの蓄電容量や残容量などに応じて、異なる個別電力目標を出力する。各電力設備２〜５は、自身の個別電力を入力された個別電力目標に制御する。例えば、接続点電力Ｐ（ｔ）が目標電力Ｐ^cより大きい場合、指令装置１３は、太陽光発電設備２に出力を上昇させる指令を行い、蓄電設備３およびＥＶスタンド４に放電を行わせる指令を行い、ビル設備５に消費を抑制する指令を行う。どの電力設備２〜５に指令を行うか、また、指令の程度は、目標電力Ｐ^cと接続点電力Ｐ（ｔ）との差や、各電力設備２〜５の状態などによって異なる。指令装置１３は、あらかじめ設定されたアルゴリズムに従って、電力設備２〜５に指令を行う。なお、指令装置１３と電力設備２〜５との通信方法は限定されず、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。

【0022】

また、指令装置１３は、予測装置１２から、所定期間Ｔの間の所定間隔ごとの太陽予測指標を入力される。指令装置１３は、入力された太陽予測指標の時系列変化が所定条件を満たす場合に、電力設備２〜５の少なくとも１つに対策指令を出力する。電力設備２〜５は、対策指令に応じた制御を行う。太陽予測指標の時系列変化が所定条件を満たす場合の対策処理についての詳細は後述する。

【0023】

本実施形態では、予測装置１２および指令装置１３は別体の装置であり、予測装置１２と指令装置１３とは通信可能である。なお、予測装置１２と指令装置１３とは有線通信を行ってもよいし、無線通信を行ってもよい。指令装置１３は、一般的な電力システムの電力管理装置の機能に加えて、予測装置１２の予測結果に対応した対策処理を行う機能を追加したものである。指令装置１３は、従来の電力管理装置において、対策処理のプログラムを追加することで構成されてもよい。なお、予測装置１２および指令装置１３は別体ではなく、１個の装置であってもよい。すなわち、電力管理装置Ａ１がＣＰＵやメモリを備える１個のコンピュータ装置であって、予測装置１２および指令装置１３を当該コンピュータ装置の機能構成として備えていてもよい。

【0024】

太陽光発電設備２は、太陽光発電を行う設備である。太陽光発電設備２は、太陽電池２１およびパワーコンディショナ２２を備えている。太陽電池２１は、太陽光を受光して電力を発生させる。なお、太陽電池２１の種類や接続形状などは限定されない。太陽電池２１は、発電した直流電力をパワーコンディショナ２２に出力する。パワーコンディショナ２２は、太陽電池２１から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する。パワーコンディショナ２２は、出力電力（個別電力）が、指令装置１３より入力される指令である個別電力目標になるように制御を行う。電力システムＢ１が電力系統Ｃから受電する場合の接続点電力Ｐ（ｔ）を正の値としたので、太陽光発電設備２の出力電力（個別電力）は、出力する場合を負の値とする。

【0025】

蓄電設備３は、電力を蓄積する設備である。蓄電設備３は、蓄電池３１およびパワーコンディショナ３２を備えている。蓄電池３１は、繰り返し充電により電力を蓄えることができる電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池などの二次電池である。なお、蓄電池３１は限定されず、電気二重層コンデンサなどのコンデンサを用いてもよい。蓄電池３１は、パワーコンディショナ３２より入力される直流電力を充電して蓄積し、蓄積された電力を放電して、直流電力をパワーコンディショナ３２に出力する。パワーコンディショナ３２は、蓄電池３１から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する。また、パワーコンディショナ３２は、交流電力を直流電力に変換して蓄電池３１に出力する。パワーコンディショナ３２は、入出力電力（個別電力）が、指令装置１３より入力される指令である個別電力目標になるように制御を行う。電力システムＢ１が電力系統Ｃから受電する場合の接続点電力Ｐ（ｔ）を正の値としたので、蓄電設備３の入出力電力（個別電力）は、蓄電池３１を充電（入力）する場合を正の値とし、蓄電池３１が放電（出力）する場合を負の値とする。したがって、パワーコンディショナ３２は、指令装置１３から正の値の個別電力目標を入力されると蓄電池３１を充電し、指令装置１３から負の値の個別電力目標を入力されると蓄電池３１を放電させる。

【0026】

ＥＶスタンド４は、電気自動車４１の給電を行う設備である。電気自動車４１は、蓄電池を備えて電力で駆動され、かつ、外部から蓄電池に充電可能な自動車であり、例えばプラグインハイブリッド車なども含まれる。燃料電池車も、発電した電力を蓄積する蓄電池を備えて電力で駆動されるので、電気自動車４１に含まれる。ＥＶスタンド４は、電力システムＢ１における電力供給の調整にも使用される。つまり、ＥＶスタンド４は、蓄電設備３と同様の機能を有する。また、ＥＶスタンド４は、接続された電気自動車４１の数に応じて、蓄電容量を変更することができる。ＥＶスタンド４は、パワーコンディショナ４２、および、パワーコンディショナ４２に接続された電気自動車４１を備えている。パワーコンディショナ４２は、電気自動車４１の蓄電池から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する。また、パワーコンディショナ４２は、交流電力を直流電力に変換して電気自動車４１の蓄電池に出力する。パワーコンディショナ４２は、入出力電力（個別電力）が、指令装置１３より入力される指令である個別電力目標になるように制御を行う。蓄電設備３と同様に、ＥＶスタンド４の入出力電力（個別電力）は、電気自動車４１の蓄電池を充電（入力）する場合を正の値とし、電気自動車４１の蓄電池が放電（出力）する場合を負の値とする。したがって、パワーコンディショナ４２は、指令装置１３から正の値の個別電力目標を入力されると電気自動車４１の蓄電池を充電し、指令装置１３から負の値の個別電力目標を入力されると電気自動車４１の蓄電池を放電させる。

【0027】

ビル設備５は、ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）を備えた需要家である。ビル設備５は、ビルディング５１および電力制御装置５２を備えている。ビルディング５１は、図示しない分電盤および複数の負荷を備えている。分電盤は、電力系統Ｃに繋がる電力線が接続されており、電力線を介して電力を受電し、各負荷に供給する。各負荷は、ビルディング５１の各フロアや各部屋に配置されている負荷設備であり、例えば空調設備や照明設備などである。各負荷は、それぞれ分電盤に接続されており、分電盤から電力を供給される。

【0028】

電力制御装置５２は、ビルディング５１の受電電力（個別電力）を制御する。電力制御装置５２は、いわゆるＢＥＭＳである。電力制御装置５２は、指令装置１３より入力される指令である個別電力目標に応じて、ビルディング５１の受電電力（個別電力）を制御する。当該個別電力目標は、電力会社との間で契約された契約電力（目標デマンド値）に基づいて設定される。電力制御装置５２は、受電電力の計測値に基づいて、デマンド時限（例えば３０分）の間に受電する電力量（または、受電する電力の平均電力）であるデマンド値を監視し、デマンド値の予測値が目標デマンド値を超えないように、負荷のオンオフや負荷の出力調整（以下では、まとめて「負荷の稼動状態の調整」と記載する場合がある）を行う。電力システムＢ１が電力系統Ｃから受電する場合の接続点電力Ｐ（ｔ）を正の値としたので、ビルディング５１の受電電力（個別電力）は、受電する場合を正の値とする。なお、ビルディング５１は、発電設備を備えていてもよい。この場合、各負荷による消費電力から、発電設備の発電電力を減じた電力が受電電力になる。

【0029】

次に、指令装置１３が行う対策処理について説明する。指令装置１３は、目標電力Ｐ^cと接続点電力Ｐ（ｔ）との差に基づいて行う通常の制御に加えて、予測装置１２から入力される太陽予測指標に基づいて、対策処理を行う。対策処理は、日射の変化によって発生する不都合を抑制するための処理である。

【0030】

日射が急低下した場合、太陽光発電設備２の出力電力が急低下するので、接続点電力Ｐ（ｔ）が急上昇する。この場合、通常の制御により接続点電力Ｐ（ｔ）が目標電力Ｐ^cに低下するまでに時間がかかる。また、蓄電設備３の蓄電量が少なかった場合や、ＥＶスタンド４で接続されている電気自動車４１が少なかった場合、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池が放電する電力が不足するので、接続点電力Ｐ（ｔ）が低下するのにより時間がかかる。

【0031】

指令装置１３は、この不都合を抑制するために、日射の急低下を予測した場合、すぐに、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の充電を行う。具体的には、指令装置１３は、蓄電設備３のパワーコンディショナ３２、および、ＥＶスタンド４のパワーコンディショナ４２に、正の値の個別電力目標を対策指令として出力する。これにより、パワーコンディショナ３２は蓄電池３１への充電を行い、パワーコンディショナ４２は電気自動車４１の蓄電池への充電を行う。日射の急低下前に充電しておくことで、急低下に対応して行う放電のための電力をあらかじめ蓄積しておくことができる。なお、指令装置１３がパワーコンディショナ３２，４２に出力する対策指令は、日射の低下の程度、日射低下の継続時間、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の残容量などに基づいて決定される。なお、その他の要素が考慮されてもよい。また、固定値としてもよい。

【0032】

また、指令装置１３は、合わせて、提携している電気自動車４１に、ＥＶスタンド４に来ることを促す連絡を行う。例えば、指令装置１３は、電気自動車４１のカーナビ画面などにメッセージを表示させたり、電気自動車４１のドライバーのスマートフォンや携帯電話にメールを送信する。ＥＶスタンド４のパワーコンディショナ４２に接続された電気自動車４１が多いほど、より多くの電力を充電できる。

【0033】

また、指令装置１３は、日射の急低下が始まると予測された時刻の少し前に、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池に放電を開始させる。具体的には、指令装置１３は、蓄電設備３のパワーコンディショナ３２、および、ＥＶスタンド４のパワーコンディショナ４２に、負の値の個別電力目標を対策指令として出力する。これにより、パワーコンディショナ３２は蓄電池３１に放電させ、パワーコンディショナ４２は電気自動車４１の蓄電池に放電させる。したがって、日射の急低下時に、太陽光発電設備２の出力低下を補うための電力が供給される。なお、指令装置１３がパワーコンディショナ３２，４２に出力する対策指令は、日射の低下の程度、日射低下の継続時間、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の残容量などに基づいて決定される。なお、その他の要素が考慮されてもよい。また、固定値としてもよい。また、指令装置１３がパワーコンディショナ３２，４２に放電のための指令を出力するタイミングは、日射の急低下が始まると予測された時刻であってもよいし、当該時刻の所定時間前であってもよい。所定時間は、日射の低下の程度などから算出される時間であってもよいし、固定時間であってもよい。

【0034】

また、指令装置１３は、日射の急低下を予測した場合、蓄電池３１のＳｏＣ（state of charge）の上下限を変更する。具体的には、指令装置１３は、蓄電池３１のＳｏＣの上限値として設定されているパラメータの値を引き上げ、ＳｏＣの下限値として設定されているパラメータの値を引き下げる指令を、パワーコンディショナ３２に出力する。これにより、蓄電池３１は、通常時より長い時間の充放電が可能になる。なお、指令装置１３は、ＳｏＣの上限値の引き上げ、または、ＳｏＣの下限値の引き下げのいずれか一方のみを行ってもよい。さらに、指令装置１３は、日射の急低下を予測した場合、蓄電池３１のＣレートの上限を引き上げる。具体的には、指令装置１３は、蓄電池３１のＣレートの上限値として設定されているパラメータの値を引き上げる指令を、パワーコンディショナ３２に出力する。なお、Ｃレートは、蓄電池容量に対する充放電電流値の比である。これにより、蓄電池３１は、通常時より大きな電流による充放電が可能になる。なお、指令装置１３は、ＳｏＣの上下限の変更、または、Ｃレートの上限の引き上げのいずれか一方のみを行ってもよい。

【0035】

また、指令装置１３は、日射の急低下が始まると予測された時刻の少し前に、ビル設備５の受電電力を抑制させる。具体的には、指令装置１３は、ビル設備５の電力制御装置５２に、低下させた個別電力目標（目標デマンド値）を対策指令として出力する。電力制御装置５２は、入力される個別電力目標（目標デマンド値）に応じて、ビルディング５１の負荷での消費電力を抑制させて、受電電力を抑制させる。これにより、日射の急低下時に、太陽光発電設備２の出力低下を補うことができる。なお、指令装置１３が電力制御装置５２に出力する対策指令は、日射の低下の程度、日射低下の継続時間、ビルディング５１の負荷の状態などに基づいて決定される。なお、その他の要素が考慮されてもよい。また、固定値としてもよい。また、指令装置１３が電力制御装置５２に消費抑制のための指令を出力するタイミングは、日射の急低下が始まると予測された時刻であってもよいし、当該時刻の所定時間前であってもよい。所定時間は、日射の低下の程度などから算出される時間であってもよいし、固定時間であってもよい。

【0036】

なお、指令装置１３は、日射の急低下を予測した場合に、上記の対策処理（各対策指令の出力、電気自動車４１への連絡、充放電量の調整）のすべてを行わなくてもよい。指令装置１３は、日射の低下の程度、日射低下の継続時間、電力設備２〜５の状態などに応じて、実行する対策処理を決定してもよい。また、指令装置１３は、予測装置１２から入力された太陽予測指数の時系列変化が急低下している場合に、日射の急低下を予測する。指令装置１３は、例えば、太陽予測指数が所定時間の間に所定以上低下する場合に、急低下と判断する。なお、急低下の判断手法は限定されない。

【0037】

また、日射が安定しない場合、太陽光発電設備２の出力電力が安定しないので、接続点電力Ｐ（ｔ）も不安定になる。また、この場合、通常の制御だと、蓄電池３１や電気自動車４１の蓄電池の充電と放電とが頻繁に繰り返されたり、ビルディング５１の負荷の稼動状態の調整が頻繁に繰り返されたりする。

【0038】

指令装置１３は、この不都合を抑制するために、日射が安定しないことを予測した場合、不安定化が始まると予測された時刻の少し前に、太陽光発電設備２の出力電力を抑制させる。具体的には、指令装置１３は、太陽光発電設備２のパワーコンディショナ２２に、個別電力目標を上昇（個別電力目標の絶対値が低下であり、「０」に近づくことを意味する）させて、対策指令として出力する。これにより、パワーコンディショナ２２は出力電力を抑制する。太陽光発電設備２の出力電力は、日射の不安定期間の前からあらかじめ抑制されているので、日射が変動しても、変動が抑制される。したがって、接続点電力Ｐ（ｔ）の不安定化も抑制される。なお、指令装置１３がパワーコンディショナ２２に出力する対策指令は、日射の不安定期間の最低値などに基づいて決定される。対策指令が日射の不安定期間の最低値に応じたものであった場合、太陽光発電設備２の出力電力は、最低値に応じた出力にあらかじめ抑制されているので、日射の変動にかかわらず、変動しない。なお、不安定期間の最低値に応じた出力まで抑制しなくても、ある程度抑制することで、太陽光発電設備２の出力電力の不安定化をある程度緩和することができる。また、対策指令の決定には、その他の要素が考慮されてもよい。また、対策指令は、固定値としてもよい。

【0039】

また、指令装置１３は、日射が安定しないことを予測した場合、不安定化が始まると予測された時刻の前から、パワーコンディショナ３２、パワーコンディショナ４２、および電力制御装置５２の制御動作が早くなるようにする。具体的には、指令装置１３は、パワーコンディショナ３２、パワーコンディショナ４２、および電力制御装置５２に指令（個別電力目標）を出力する間隔を短くする。これにより、制御動作が早くなって、太陽光発電設備２の出力変動に追随して制御を行うことができるので、接続点電力Ｐ（ｔ）の不安定化が抑制される。

【0040】

なお、指令装置１３は、日射の不安定化を予測した場合に、上記の対策処理（対策指令の出力、制御の高速化）のすべてを行わなくてもよい。指令装置１３は、日射の不安定期間の最低値などに応じて、実行する対策処理を決定してもよい。また、指令装置１３は、予測装置１２から入力された太陽予測指数の時系列変化が上下動を繰り返す場合に、日射の不安定化を予測する。指令装置１３は、例えば、太陽予測指数が所定の上限値以上になった後に、所定の下限値以下になり、再度所定の上限値以上になった場合に、上下動を繰り返すと判断する。なお、上下動を繰り返すことの判断手法は限定されない。

【0041】

図２は、指令装置１３が行う対策処理を説明するためのフローチャートの一例である。当該対策処理は、所定のタイミング毎に実行される。

【0042】

まず、予測装置１２から太陽予測指標が入力される（Ｓ１）。次に、日射の急低下が予測されるか否かが判断される（Ｓ２）。具体的には、指令装置１３が、入力された太陽予測指数の時系列変化が急低下しているか否かにより判断する。日射の急低下が予測される場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、提携している電気自動車４１への連絡が行われ（Ｓ３）、充電が開始される（Ｓ４）。具体的には、指令装置１３が、パワーコンディショナ３２，４２に、正の値の個別電力目標を対策指令として出力する。次に、蓄電池３１の充放電量の調整が行われる（Ｓ５）。具体的には、指令装置１３が、蓄電池３１のＳｏＣの上限値として設定されているパラメータの値を引き上げ、ＳｏＣの下限値として設定されているパラメータの値を引き下げる指令を、パワーコンディショナ３２に出力する。また、指令装置１３が、蓄電池３１のＣレートの上限値として設定されているパラメータの値を引き上げる指令を、パワーコンディショナ３２に出力する。次に、日射の急低下が始まると予測された時刻の前の所定のタイミングになるまで待って（Ｓ６）、放電が開始される（Ｓ７）。具体的には、指令装置１３は、パワーコンディショナ３２，４２に、負の値の個別電力目標を対策指令として出力する。次に、電力消費が抑制されて（Ｓ８）、対策処理が終了される。具体的には、指令装置１３は、電力制御装置５２に、低下させた個別電力目標（目標デマンド値）を対策指令として出力する。

【0043】

日射の急低下が予測されない場合（Ｓ２：ＮＯ）、日射の不安定化が予測されるか否かが判断される（Ｓ９）。具体的には、指令装置１３が、入力された太陽予測指数の時系列変化が上下動を繰り返すか否かにより判断する。日射の不安定化が予測される場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、制御速度が増加される（Ｓ１０）。具体的には、指令装置１３が、パワーコンディショナ３２、パワーコンディショナ４２、および電力制御装置５２に指令（個別電力目標）を出力する間隔を短くする。次に、日射の不安定化が始まると予測された時刻の前の所定のタイミングになるまで待って（Ｓ１１）、太陽光発電設備２の出力電力が抑制される（Ｓ１２）。具体的には、指令装置１３が、パワーコンディショナ２２に、上昇させた個別電力目標を対策指令として出力する。次に、日射の不安定化が終了すると予測された時刻のタイミングになるまで待って（Ｓ１３）、太陽光発電設備２の出力電力の抑制が解除される（Ｓ１４）。具体的には、指令装置１３が、パワーコンディショナ２２に、対策指令の出力を停止して、通常の指令の出力に切り替える。次に、制御速度が元に戻されて（Ｓ１５）、対策処理が終了される。具体的には、指令装置１３が、パワーコンディショナ３２、パワーコンディショナ４２、および電力制御装置５２に指令（個別電力目標）を出力する間隔を元に戻す。なお、予測装置１２による予測期間である所定期間Ｔの間に日射の不安定化が終了しない場合は、ステップＳ１３〜Ｓ１５は省略される。

【0044】

日射の不安定化が予測されない場合（Ｓ９：ＮＯ）、対策処理が終了される。なお、図２のフローチャートに示す処理は一例であって、指令装置１３が行う対策処理は上述したものに限定されない。例えば、ステップＳ９で「ＮＯ」の場合、太陽予測指数の時系列変化に対するその他の条件を設定して、対応する対策を行うようにしてもよい。

【0045】

図３は、指令装置１３による対策処理のシミュレーションを行ったときの、各値の変化を示すタイムチャートである。同図（ａ）は、予測装置１２から入力される太陽予測指標を示している。本シミュレーションでは、時刻ｔ０において、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの所定期間Ｔの間の太陽予測指標を、指令装置１３に入力している。同図（ａ）に示すように、太陽予測指標は、時刻ｔ０から時刻ｔ３まで「１」であり、時刻ｔ３から時刻Ｔ４まで「０．５」である。すなわち、日射が時刻ｔ３で急低下するとの予測を示す太陽予測指標が指令装置１３に入力されている。

【0046】

同図（ｂ）は、指令装置１３がパワーコンディショナ３２に出力する指令である個別電力目標の変化を示している。同図（ｂ）に示すように、指令装置１３は、時刻ｔ０において、蓄電池３１を充電させるために、対策指令として、正の値の個別電力目標（３０）を出力している。また、日射が急低下すると予測された時刻ｔ３の前の時刻ｔ１において、蓄電池３１を放電させるために、対策指令として、負の値の個別電力目標（−５０）を出力している。なお、本シミュレーションでは、ＥＶスタンド４を省略している。

【0047】

同図（ｃ）は、指令装置１３が電力制御装置５２に出力する指令である個別電力目標の変化を示している。同図（ｃ）に示すように、指令装置１３は、日射が急低下すると予測された時刻ｔ３の前の時刻ｔ２において、受電電力を抑制させるために、通常時の指令である個別電力目標（５００）から、対策指令である個別電力目標（４５０）に変更している。

【0048】

同図（ｄ）は、太陽光発電設備２の出力電力を示している。同図（ｃ）に示すように、出力電力は、予測装置１２による予測通りに、時刻ｔ３において半減している。

【0049】

同図（ｅ）は、蓄電設備３の入出力電力を示している。同図（ｅ）に示すように、蓄電設備３は、指令装置１３から入力される個別電力目標（同図（ｂ）参照）に応じて、時刻ｔ０から充電を開始し、時刻ｔ１から放電を開始している。

【0050】

同図（ｆ）は、ビル設備５の受電電力を示している。同図（ｆ）に示すように、ビル設備５は、指令装置１３から入力される個別電力目標（同図（ｃ）参照）に応じて、時刻ｔ２から受電電力を抑制している。

【0051】

同図（ｇ）は、接続点電力Ｐ（ｔ）を示している。接続点電力Ｐ（ｔ）は、時刻ｔ０で蓄電設備３が充電を開始したことで上昇し、時刻ｔ１で蓄電設備３が放電を開始したことで低下している。また、時刻ｔ２でビル設備５が受電電力の抑制を開始したことで、さらに低下している。そして、時刻ｔ３で太陽光発電設備２の出力電力が半減したことで上昇している。しかし、あらかじめ、蓄電設備３が放電を開始し、ビル設備５が受電電力の抑制を開始しているので、接続点電力Ｐ（ｔ）の上昇は抑制されている。また、接続点電力Ｐ（ｔ）のピークも抑制されている。このように、指令装置１３は、予測装置１２から入力される太陽予測指標に基づいて対策処理を行うことで、日射が急低下した場合でも接続点電力Ｐ（ｔ）の急上昇を抑制できることが示されている。

【0052】

次に、本実施形態に係る電力管理装置Ａ１の作用および効果について説明する。

【0053】

本実施形態によると、予測装置１２は、カメラ１１から入力される半天球画像の画像データに基づいて、所定期間Ｔの間の太陽予測指標を算出して、指令装置１３に出力する。指令装置１３は、入力された太陽予測指標の時系列変化が所定条件を満たす場合に、対策処理を行う。したがって、電力管理装置Ａ１は、実際に日射が変化する前に、日射の変化に対応した処理を行うことができる。これにより、日射の変化によって発生する不都合を抑制できる。

【0054】

本実施形態によると、指令装置１３は、日射の急低下を予測した場合、すぐに、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の充電を行う。日射の急低下前に充電しておくことで、急低下に対応して行う放電のための電力をあらかじめ蓄積しておくことができる。また、指令装置１３は、日射の急低下を予測した場合、提携している電気自動車４１に、ＥＶスタンド４に来ることを促す連絡を行う。これにより、ＥＶスタンド４に接続される電気自動車４１を増加させることができ、ＥＶスタンド４の蓄電容量を増加することができる。また、指令装置１３は、日射の急低下が始まると予測された時刻の少し前に、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池に放電を開始させる。これにより、日射の急低下時に、太陽光発電設備２の出力低下を補うための電力を供給することができる。また、指令装置１３は、日射の急低下を予測した場合、蓄電池３１のＳｏＣの上限値を引き上げ、ＳｏＣの下限値を引き下げる。これにより、蓄電池３１は、通常時より長い時間の充放電が可能になる。さらに、指令装置１３は、蓄電池３１のＣレートの上限を引き上げる。これにより、蓄電池３１は、通常時より大きな電流による充放電が可能になる。

【0055】

本実施形態によると、指令装置１３は、日射の急低下が始まると予測された時刻の少し前に、ビル設備５の受電電力を抑制させる。これにより、日射の急低下時に、太陽光発電設備２の出力低下を補うことができる。

【0056】

本実施形態によると、指令装置１３は、日射が安定しないことを予測した場合、不安定化が始まると予測された時刻の少し前に、太陽光発電設備２の出力電力を抑制させる。これにより、日射が変動しても、太陽光発電設備２の出力電力の変動は抑制され、接続点電力Ｐ（ｔ）の不安定化も抑制される。また、指令装置１３は、日射が安定しないことを予測した場合、不安定化が始まると予測された時刻の前から、パワーコンディショナ３２、パワーコンディショナ４２、および電力制御装置５２の制御動作が早くなるようにする。これにより、制御動作が早くなって、太陽光発電設備２の出力変動に追随して制御を行うことができるので、接続点電力Ｐ（ｔ）の不安定化が抑制される。

【0057】

本実施形態によると、予測装置１２は、固定設置されたカメラ１１が撮像した鉛直上方の半天球画像に基づいて予測を行う。カメラ１１は、固定されたままで太陽を含む画像を撮像できるので、太陽を追いかけて撮像方向を変化させるための機構が不要である。したがって、電力管理装置Ａ１は、容易に予測を行うことができる。また、少なくとも１個のカメラ１１は、太陽光発電設備２の太陽電池２１の近隣に設置されて、太陽電池２１上空を中心とした空の画像を撮像できる。したがって、予測装置１２は、精度よく予測を行うことができる。また、他の少なくとも１個のカメラ１１は、太陽電池２１から少し離れた位置に設置されて、設置位置の上空を中心とした空の画像を撮像できる。予測装置１２は、互いに離れた位置に設置された複数のカメラ１１からそれぞれ半天球画像を取得することで、各画像を互いに補うことができ、より精度よく予測を行うことができる。

【0058】

本実施形態では、日射の急低下を予測した場合の対策処理と、日射の不安定化を予測した場合の対策処理について説明した。指令装置１３は、その他の日射の変化を予測して、当該予測に対する対策処理を行ってもよい。例えば、指令装置１３は、予測装置１２から入力された太陽予測指数の時系列変化が急上昇している場合に日射の急上昇を予測し、以下の対策処理を行ってもよい。すなわち、指令装置１３は、日射の急上昇を予測した場合、すぐに、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の放電を行う。日射の急上昇前に放電しておくことで、急上昇に対応して行う充電のために、各蓄電池の充電可能量を増加させておくことができる。また、指令装置１３は、合わせて、提携している電気自動車４１に、ＥＶスタンド４に来ることを促す連絡を行う。また、指令装置１３は、日射の急上昇が始まると予測された時刻の少し前に、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池に充電を開始させる。これにより、日射の急上昇時に、太陽光発電設備２の出力上昇によって逆潮流が発生することを抑制できる。また、指令装置１３は、日射の急上昇を予測した場合に、日射の急低下を予測した場合と同様に、蓄電池３１のＳｏＣの上下限を変更し、蓄電池３１のＣレートの上限を引き上げる。

【0059】

また、指令装置１３は、日射の急上昇が始まると予測された時刻の少し前に、ビル設備５の受電電力の抑制を緩和させる。具体的には、指令装置１３は、ビル設備５の電力制御装置５２に、上昇させた個別電力目標（目標デマンド値）を対策指令として出力する。電力制御装置５２は、入力される個別電力目標（目標デマンド値）に応じて、ビルディング５１の負荷での消費電力を増加させて、受電電力の抑制を緩和させる。これにより、日射の急上昇時に、太陽光発電設備２の出力上昇を補うことができる。なお、指令装置１３は、ビル設備５の受電電力の抑制を解除してもよい。

【0060】

図４は、第２実施形態に係る電力管理装置Ａ２を備える電力システムＢ２の全体構成を示すブロック図である。図４において、第１実施形態に係る電力システムＢ１と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0061】

本実施形態に係る電力システムＢ２は、電力管理装置Ａ２が接続点電力Ｐ（ｔ）を目標電力Ｐ^cに制御するための指標ｐｒを算出し、各電力設備２〜５に共通の指標ｐｒを指令として出力する点で、第１実施形態に係る電力システムＢ２とは異なる。各電力設備２〜５は、電力管理装置Ａ２から入力された共通の指標ｐｒを用いて、それぞれ設定されている最適化問題に基づいて、自設備の個別電力の目標値である個別電力目標を算出する。そして、個別電力が個別電力目標になるように制御を行う。各電力設備２〜５が指標ｐｒに基づいて、自律的に個別電力を制御することで、接続点電力Ｐ（ｔ）が目標電力Ｐ^cに制御される。指標ｐｒを用いた自律分散協調制御については、例えば特許文献２に開示されている。

【0062】

電力管理装置Ａ２は、指令装置１３に代えて指令装置１４を備えている。指令装置１４は、目標電力Ｐ^cと接続点電力Ｐ（ｔ）との差に基づいて指標ｐｒを算出し、各電力設備２〜５に共通の指標ｐｒを指令として出力する。指標ｐｒの算出方法の説明は省略する。また、当該指令装置１４は、予測装置１２から入力された太陽予測指標の時系列変化が所定条件を満たす場合、目標電力Ｐ^cを変更することで、指標ｐｒを変更し、変更後の指標ｐｒを対策指令として電力設備２〜５に出力する。電力設備２〜５は、対策指令に応じた制御を行う。指令装置１４が行う対策処理についての詳細は後述する。

【0063】

太陽光発電設備２は、パワーコンディショナ２２に代えて、パワーコンディショナ２３を備えている。パワーコンディショナ２３は、目標電力算出部２３１および制御部２３２を備えている。目標電力算出部２３１は、指令装置１４から入力された指標ｐｒを用いて、あらかじめ設定されている最適化問題に基づいて、個別電力目標を算出する。なお、目標電力算出部２３１には、太陽電池２１の制御に適した最適化問題があらかじめ設定されている。制御部２３２は、目標電力算出部２３１が算出した個別電力目標に基づいて、個別電力の制御を行う。つまり、パワーコンディショナ２３は、パワーコンディショナ２２に目標電力算出部２３１が追加されたものである。

【0064】

蓄電設備３は、パワーコンディショナ３２に代えて、パワーコンディショナ３３を備えている。パワーコンディショナ３３は、パワーコンディショナ３２に、目標電力算出部２３１と同様の構成が追加されたものである。なお、パワーコンディショナ３３には、蓄電池の充放電に適した最適化問題があらかじめ設定されている。

【0065】

ＥＶスタンド４は、パワーコンディショナ４２に代えて、パワーコンディショナ４３を備えている。パワーコンディショナ４３は、パワーコンディショナ４２に、目標電力算出部２３１と同様の構成が追加されたものである。なお、パワーコンディショナ４３には、電気自動車４１の蓄電池の充放電に適した最適化問題があらかじめ設定されている。

【0066】

ビル設備５は、電力制御装置５２に代えて、電力制御装置５３を備えている。電力制御装置５３は、目標電力算出部５３１および制御部５３２を備えている。目標電力算出部５３１は、目標電力算出部２３１と同様のものである。なお、目標電力算出部５３１には、負荷の制御に適した最適化問題があらかじめ設定されている。制御部５３２は、目標電力算出部５３１が算出した個別電力目標に基づいて、個別電力の制御を行う。つまり、電力制御装置５３は、電力制御装置５２に目標電力算出部５３１が追加されたものである。なお、制御部５３２は、デマンドに応じた制御ではなく、制御部２３２と同様に、瞬時値制御を行うようにしてもよい。すなわち、制御部５３２は、個別電力目標と個別電力との差に基づいて、負荷の稼動状態の調整を行ってもよい。

【0067】

パワーコンディショナ２３，３３，４３および電力制御装置５３に設定される最適化問題は、目的に応じた制御が可能なように設計されている。例えば、本実施形態では、パワーコンディショナ２３に設定される最適化問題は、指標ｐｒが所定値以上のときに個別電力目標が上昇（個別電力目標の絶対値が低下であり、「０」に近づくことを意味する）するように設計されている。また、指標ｐｒが減少したとき、パワーコンディショナ３３，４３より電力制御装置５３が遅れて個別電力目標を低下させるように、各最適化問題は設計されている。

【0068】

次に、指令装置１４が行う対策処理について説明する。

【0069】

指令装置１４は、日射の急低下を予測した場合、すぐに、目標電力Ｐ^cを増加させることで指標ｐｒを増加させ、増加した指標ｐｒを対策指令として出力する。これにより、パワーコンディショナ３３，４３が算出する個別電力目標が上昇して、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池への充電が開始される。また、指令装置１４は、日射の急低下が始まると予測された時刻の少し前に、目標電力Ｐ^cを減少させることで指標ｐｒを減少させ、減少した指標ｐｒを対策指令として出力する。これにより、パワーコンディショナ３３，４３が算出する個別電力目標が低下して、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の放電が開始される。また、少し遅れて、電力制御装置５３が算出する個別電力目標が低下して、負荷での消費電力が抑制されて、受電電力が抑制される。つまり、指令装置１３が各電力設備２〜５に対策指令としての個別電力目標をそれぞれ出力することで行わせた制御を、指令装置１４は、目標電力Ｐ^cを変化させることで変化した指標ｐｒを対策指令として出力することで行わせる。また、指令装置１４は、指令装置１３と同様に、ＥＶスタンド４に来ることを促す連絡や、蓄電池３１の充放電量の調整も行う。

【0070】

また、指令装置１４は、日射が安定しないことを予測した場合、不安定化が始まると予測された時刻の少し前に、目標電力Ｐ^cを増加させることで指標ｐｒを増加させ、増加した指標ｐｒを対策指令として出力する。指標ｐｒを所定値以上に増加させることで、パワーコンディショナ２３が算出する個別電力目標が上昇して、太陽光発電設備２の出力電力が抑制される。また、指令装置１４は、指令装置１３と同様に、パワーコンディショナ３３、パワーコンディショナ４３、および電力制御装置５３に指令（指標ｐｒ）を出力する間隔を短くすることで、制御動作を早くする。

【0071】

図５は、指令装置１４が行う対策処理を説明するためのフローチャートの一例である。

【0072】

図５に示すフローチャートは、ステップＳ１〜３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ９〜Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１５については、図２に示すフローチャートと同じである。図５に示すフローチャートでは、ステップＳ４がステップＳ４’に変更され、ステップＳ７，Ｓ８がステップＳ７’に変更され、ステップＳ１２がステップＳ１２’に変更され、ステップＳ１４がステップＳ１４’に変更されている。

【0073】

ステップＳ４’では、目標電力Ｐ^cが増加される。これにより、指標ｐｒが増加して、パワーコンディショナ３３，４３が算出する個別電力目標が上昇し、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池への充電が開始される。ステップＳ７’では、目標電力Ｐ^cが減少される。これにより、指標ｐｒが減少して、パワーコンディショナ３３，４３が算出する個別電力目標が低下し、蓄電池３１および電気自動車４１の蓄電池の放電が開始される。また、少し遅れて、電力制御装置５３が算出する個別電力目標が低下し、負荷での消費電力が抑制されて、受電電力が抑制される。ステップＳ１２’では、目標電力Ｐ^cが増加される。これにより、指標ｐｒが増加して、パワーコンディショナ２３が算出する個別電力目標が上昇し、太陽光発電設備２の出力電力が抑制される。ステップＳ１４’では、目標電力Ｐ^cが元に戻される。これにより、指標ｐｒが元に戻って、パワーコンディショナ２３が算出する個別電力目標が元に戻り、太陽光発電設備２の出力電力の抑制が解除される。なお、図５のフローチャートに示す処理は一例であって、指令装置１４が行う対策処理は上述したものに限定されない。

【0074】

図６は、指令装置１４による対策処理のシミュレーションを行ったときの、各値の変化を示すタイムチャートである。図６（ａ）は、図３（ａ）と同様、予測装置１２から入力される太陽予測指標を示している。つまり、本シミュレーションは、指令装置１３を指令装置１４に変更した上で、図３と同じ状態をシミュレーションしたものである。図６（ｂ）は、指令装置１４に設定される目標電力Ｐ^cの変化を示している。図６（ｂ）に示すように、指令装置１４は、時刻ｔ０において、目標電力Ｐ^cを増加させている。また、時刻ｔ１において、目標電力Ｐ^cを減少させている。そして、時刻ｔ３において、目標電力Ｐ^cを元に戻している。図６（ｃ）は、指令装置１４が算出した指標ｐｒの変化を示している。図６(ｃ)に示すように、指標ｐｒは、時刻ｔ０において増加し、時刻ｔ１において減少している。

【0075】

パワーコンディショナ３３が指標ｐｒに基づいて算出した個別電力目標の変化は、図３（ｂ）と同様になる。したがって、図６（ｅ）に示す蓄電設備３の入出力電力の変化は、図３（ｅ）と同様になっている。また、電力制御装置５３が指標ｐｒに基づいて算出した個別電力目標の変化は、図３（ｃ）と同様になる。したがって、図６（ｆ）に示すビル設備５の受電電力の変化は、図３（ｆ）と同様になっている。したがって、図６（ｇ）に示す接続点電力Ｐ（ｔ）の変化は、図３（ｇ）と同様になっている。

【0076】

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態によると、電力管理装置Ａ２は、各電力設備２〜５の個別の状態などを把握することなく、指標ｐｒを算出して出力するだけなので、演算や通信の負担が小さい。つまり、電力管理装置Ａ２は、高性能で高価な装置である必要がないので、初期導入費用を軽減できる。また、電力システムＢ２を拡張する場合に、電力管理装置Ａ２の大きな改修が必要にならない。

【0077】

なお、電力管理装置Ａ２が各電力設備２〜５に出力する指標ｐｒは共通のものに限られない。電力管理装置Ａ２は、電力設備の種類ごとにそれぞれ異なる指標ｐｒを出力してもよい。ただし、電力管理装置Ａ２は、同じ種類の電力設備には共通の指標ｐｒを出力する。

【0078】

なお、上記第１および第２実施形態においては、電力システムＢ１（Ｂ２）が、ビル設備５を備える場合について説明したが、これに限れない。電力システムＢ１（Ｂ２）は、ビル設備５に代えてまたは追加して、その他の需要家設備を備えていてもよい。その他の需要家設備としては、例えば、工場での受電電力を制御するＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）を備えた工場設備や、家庭での受電電力を制御するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）を備えた家庭設備などであってもよい。また、電力システムＢ１（Ｂ２）は、太陽光発電設備２、蓄電設備３、ＥＶスタンド４、およびビル設備５（需要家設備）の全てを備えている必要はない。電力システムＢ１（Ｂ２）は、太陽光発電設備２と、予測装置１２の予測結果に対応した対策処理を行うためのいずれかの電力設備を備えていればよい。

【0079】

本発明に係る電力管理装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電力管理装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0080】

Ｂ１，Ｂ２：電力システム、Ａ１，Ａ２：電力管理装置、１１：カメラ、１２：予測装置，１３，１４：指令装置、２：太陽光発電設備、２１：太陽電池、２２，２３，３２，３３，４２，４３：パワーコンディショナ、４：ＥＶスタンド、４１：電気自動車、５：ビル設備、５２，５３：電力制御装置、２３１，５３１：目標電力算出部、２３２，５３２：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】