特許 5712008 発電量算出装置、発電量算出方法及び発電量算出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5712008

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】発電量算出装置、発電量算出方法及び発電量算出プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20150416BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20150416BHJP

【ＦＩ】

   H02J13/00 301A

   H02J3/38 110

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-55860(P2011-55860)

(22)【出願日】2011年3月14日

(65)【公開番号】特開2012-195983(P2012-195983A)

(43)【公開日】2012年10月11日

【審査請求日】2013年12月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173809

【氏名又は名称】一般財団法人電力中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】山下 光司

(72)【発明者】

【氏名】井上 俊雄

【審査官】 馬場 慎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１９１７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−９５４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−６８３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力網に供給される電力の電圧を変更する変更部と、
前記変更部により電圧が変更される電力網の有効電力を測定する測定部と、
分母が、前記電力網の定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値から、該定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値を減算した値となり、分子が、前記電力網の定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値に変更後に測定された有効電力を乗算した値から、該定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値に変更前に測定された有効電力を乗算した値を減算した値となる値を算出することで、前記電力網と接続された分散型電源の発電量を算出する発電量算出部と
を備えた発電量算出装置。

【請求項2】

前記発電量算出部は、前記電圧特性指数として１を用いることを特徴とする請求項１に記載の発電量算出装置。

【請求項3】

前記変更部は、前記電力網に供給される電力の電圧を調整する調整装置の動作状態を切り替えることで、該電圧を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の発電量算出装置。

【請求項4】

コンピュータに
電力網に供給される電力の電圧を変更する変更手順と、
前記変更手順により電圧が変更される電力網の有効電力を測定する測定手順と、
分母が、前記電力網の定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値から、該定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値を減算した値となり、分子が、前記電力網の定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値に変更後に測定された有効電力を乗算した値から、該定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値に変更前に測定された有効電力を乗算した値を減算した値となる値を算出することで、前記電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する発電量算出手順と
を実行させるための発電量算出プログラム。

【請求項5】

電力網に供給される電力の電圧を変更する変更ステップと、
前記変更ステップにより電圧が変更される電力網の有効電力を測定する測定ステップと、
分母が、前記電力網の定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値から、該定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値を減算した値となり、分子が、前記電力網の定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値に変更後に測定された有効電力を乗算した値から、該定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値に変更前に測定された有効電力を乗算した値を減算した値となる値を算出することで、前記電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する発電量算出ステップと
を含んだことを特徴とする発電量算出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電量算出装置、発電量算出方法及び発電量算出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般家庭や工場などの様々な場所に分散型電源が導入されている。分散型電源とは、例えば、太陽光発電システム（ＰＶ：Photovoltaic）、風力発電、燃料電池、マイクロガスタービン、エンジン発電などである。

【0003】

ここで、分散型電源による発電量は、電力会社から見ると、電力系統の負荷に埋もれている。例えば、分散型電源が一般家庭「Ａ」に導入された場合を用いて、一般家庭「Ａ」が消費する消費電力と、一般家庭「Ａ」に電力会社により供給される電力とについて説明する。なお、一般家庭「Ａ」に導入された分散型電源による発電量の絶対値は、「Ｐ１」であるものとして説明する。また、一般家庭「Ａ」による消費電力の絶対値は、「Ｐ２」であるものとして説明する。

【0004】

この場合、一般家庭「Ａ」に電力会社により供給される電力は、一般家庭「Ａ」が消費する消費電力のうち、分散型電源による発電量でまかない切れなかった分となる。具体的には、電力会社により一般家庭「Ａ」に供給される電力は、一般家庭「Ａ」により実際に消費される消費電力「Ｐ１」ではなく、「Ｐ２−Ｐ１」となる。言い換えると、電力会社から見た一般家庭「Ａ」の消費電力は、「Ｐ２−Ｐ１」となる。すなわち、電力会社から見た一般家庭「Ａ」の消費電力は、一般家庭「Ａ」に導入された分散型電源による発電量の分、一般家庭「Ａ」により実際に消費される消費電力よりも小さくなる。ここで、電力会社から見えるのは、一般家庭「Ａ」の見かけ上の消費電力となる「Ｐ２−Ｐ１」となり、分散型電源による発電量「Ｐ２」が電力系統の負荷に埋もれている。

【0005】

なお、分散型電源による発電量を電力会社が算出する手法がある。例えば、分散型電源各々に通信制御装置を設け、分散型電源各々に設けられた通信制御装置が、分散型電源の発電量を電力会社に送信するシステムがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−２８８８７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、分散型電源の発電量を電力会社が簡単に把握できないという課題がある。例えば、上述した従来の技術では、一般家庭などに導入された分散型電源各々に通信制御装置を設けなければならず、分散型電源の発電量を電力会社が簡単に把握できない。

【0008】

開示の技術は、上述に鑑みてなされたものであって、分散型電源の発電量を把握可能である発電量算出装置、発電量算出方法及び発電量算出プログラム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】

【0009】

開示する発電量算出装置は、一つの態様において、電力網に供給される電力の電圧を変更する変更部を備える。また、発電量算出装置は、前記変更部により電圧が変更される電力網の有効電力を測定する測定部を備える。また、発電量算出装置は、分母が、前記電力網の定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値から、該定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値を減算した値となり、分子が、前記電力網の定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値に変更後に測定された有効電力を乗算した値から、該定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値に変更前に測定された有効電力を乗算した値を減算した値となる値を算出することで、前記電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する発電量算出部を備える。

【発明の効果】

【0010】

開示する発電量算出装置の一つの態様によれば、分散型電源の発電量を把握可能であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施例１に係る発電量算出装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施例１における電力網と、電圧が変更される点と、センサにより測定される点との関係の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施例１における電圧特性指数テーブルに記憶された情報の一例を示す図である。

【図4】図４は、電力網における実測値の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施例１に係る発電量算出装置による処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、発電量算出装置による一連の処理を実行するための発電量算出プログラムによる情報処理が、コンピュータを用いて具体的に実現されることを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、開示する発電量算出装置、発電量算出方法及び発電量算出プログラムの実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例により開示する発明が限定されるものではない。各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

【実施例1】

【0013】

［実施例１に係る発電量算出装置の構成］
図１は、実施例１に係る発電量算出装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、発電量算出装置１００は、以下に詳細に説明するように、電力網の電圧を変更し、変更前後の電圧と有効電力とに基づいて、電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する。

【0014】

発電量算出装置１００は、電力網に供給される電力の電圧を調整する調整装置２００と、電力網に供給される電力の有効電力を測定するセンサ３００と接続される。なお、図１に示す例では、発電量算出装置１００と調整装置２００とセンサ３００とが別装置であり、発電量算出装置１００が調整装置２００及びセンサ３００と接続される場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、調整装置２００とセンサ３００とのうち一方または両方が発電量算出装置１００と統合されても良い。

【0015】

調整装置２００は、発電量算出装置１００と接続される。調整装置２００は、電力網に供給される電力の電圧を調整する。また、後述するように、制御部１２０により調整装置２００の動作状態が変更されることで、電力網に供給される電力の電圧が変更される。

【0016】

調整装置２００は、例えば、電力網に設けられた変圧器のタップやスタティックコンデンサ（スタコン）などの任意の調相設備などが該当する。なお、調整装置２００は、電力網に設けられた変圧器のタップや調相設備などに限定されるものではなく、任意の装置を用いて良い。具体的には、電力網に供給される電力の電圧を変更する機能を有する任意の設備を調整装置２００として用いて良い。

【0017】

センサ３００は、電力網の有効電力を測定する。なお、以下では、センサ３００が、電力網に供給される有効電力と電圧とを測定する場合を例に説明する。

【0018】

図２は、実施例１における電力網と、電圧が変更される点と、センサにより測定される点との関係の一例を示す図である。図２は、電力系統図の一例である。図２に示すように、発電所４０１により発電された電力は、変電所４０２や変電所４０３により電圧が変更された上で、負荷４０４や負荷４０５、負荷４０６に送られる。なお、負荷４０４〜負荷４０６は、例えば、住宅地域、商業地域や工業地域などが該当する。また、図２に示す例では、負荷４０４〜負荷４０６には、それぞれ、分散型電源であるＰＶ（太陽光発電システム、Photovoltaic）４０７やＰＶ４０８、ＰＶ４０９が導入されている場合を示した。

【0019】

図２に示す電力系統図についてより詳細に説明する。図２に示す例では、発電所４０１により発電された電力は、送電線４１１を介して変電所４０２に送られる。ここで、変電所４０２は、例えば、発電所４０１から送られた電力の電圧を「６６ｋＶ」に変更する。そして、変電所４０２は、電圧が「６６ｋＶ」となる電力を送電線４１２や送電線４１３、配電線４１４、送電線４１５、送電線４１６などを介して送る。その後、例えば、変電所４０３は、送電線４１３を介して電圧が「６６ｋＶ」の電力を変電所４０２から受信すると、受信した電力の電圧を「６．６ｋＶ」に変更する。そして、変電所４０３は、電圧が「６．６ｋＶ」となる電力を配電線４１４を介して負荷４０４〜負荷４０６などに送る。

【0020】

図２に示す電力系統図を用いて説明する場合には、調整装置２００が、変電所４０２に設けられた場合を用いて説明する。ただし、これに限定されるものではなく、調整装置２００は、任意の場所に設けられて良い。

【0021】

図２において、センサ３００が電圧を測定する箇所について説明する。センサ３００が電圧を測定する点は、調整装置２００により電圧が変更される電力が流れる箇所となる。図２に示す例では、調整装置２００が変電所４０２に設けられている結果、図２の電力系統図において変電所４０２より負荷側の箇所となる。例えば、センサ３００は、測定点５０１において電圧を測定する。

【0022】

図２において、センサ３００が有効電力を測定する箇所について説明する。センサ３００が有効電力を測定する点は、センサ３００により測定される電圧と同一の電圧となる電力が流れる箇所となる。測定点５０１においてセンサ３００が電圧を測定する場合を用いて説明する。この場合、図２に示す例では、変電所４０２より負荷側であって、変電所４０３より発電所４０１側の箇所となる。例えば、センサ３００は、測定点５０１や測定点５０２、測定点５０３、測定点５０４などにおいて、有効電力を測定する。

【0023】

図２において、分散型電源による発電量が算出される電力網について説明する。分散型電源による発電量が算出される電力網は、センサ３００により測定された電圧や有効電力の電力が供給される範囲となる。例えば、測定点５０２においてセンサ３００が有効電力を測定した場合には、分散型電源による発電量が算出される電力網は、図２の電力系統図において、測定点５０２より負荷側にある範囲６０１となる。また、同様に、測定点５０３や測定点５０４においてセンサ３００が有効電力を測定した場合には、分散型電源による発電量が算出される電力網は、それぞれ、範囲６０２や範囲６０３となる。

【0024】

図１の説明に戻る。図１に示すように、発電量算出装置１００は、入力部１０１と、出力部１０２と、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。入力部１０１は、制御部１２０と接続される。入力部１０１は、発電量算出装置１００を利用する利用者から情報や指示を受け付け、受け付けた情報や指示を制御部１２０に入力する。入力部１０１は、キーボードやマウス、マイクなどが該当する。出力部１０２は、制御部１２０と接続される。出力部１０２は、制御部１２０から情報を受け付け、受け付けた情報を出力する。出力部１０２は、モニタやスピーカなどが該当する。なお、入力部１０１によって受け付けられる情報や指示の詳細や、出力部１０２によって出力される情報の詳細については、関係する各部について説明する際に適宜説明する。

【0025】

記憶部１１０は、制御部１２０と接続される。記憶部１１０は、制御部１２０による各種処理に用いるデータを記憶する。記憶部１１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスクや光ディスクなどが該当する。図１に示す例では、記憶部１１０は、電圧特性指数テーブル１１１を有する。

【0026】

電圧特性指数テーブル１１１は、電力網の電圧特性指数を記憶する。電圧特性指数は、下記の負荷の電圧特性を示す（数１）におけるαを示す。

【0027】

【数1】

【0028】

（数１）において、「Ｐ_０」は、電力網の電圧が定格電圧となる場合における負荷を示す。「Ｖ_０」は、電力網の定格電圧を示す。「Ｐ」は、電力網の電圧が「Ｖ」となる場合における負荷を示す。電圧特性指数は、例えば、有効電力や電圧、周波数を実測することで算出される。なお、電圧特性指数は、電力網内の負荷の電圧特性が定インピーダンス特性となる場合には「α＝２」となり、同電圧特性が定電流特性となる場合には「α＝１」となり、同電圧特性が定電力特性となる場合には「α＝０」となる。

【0029】

図３は、実施例１における電圧特性指数テーブルに記憶された情報の一例を示す図である。図３に示すように、電圧特性指数テーブル１１１は、電圧特性指数と、電圧特性指数を適用する対象となる電力網の条件を対応付けて記憶する。図３に示す例では、電圧特性指数テーブル１１１は、電圧特性指数「０」と条件「工場」とを対応付けて記憶する。また、電圧特性指数テーブル１１１は、電圧特性指数「２」と条件「住宅地」とを対応付けて記憶する。また、電圧特性指数テーブル１１１は、電圧特性指数「１」と条件「指定なし」とを対応付けて記憶する。

【0030】

すなわち、電圧特性指数テーブル１１１は、工場を含む電力網に適用される電圧特性指数として「０」を記憶する。また、電圧特性指数テーブル１１１は、住宅地を含む電力網に適用される電圧特性指数として「２」を記憶する。また、電圧特性指数テーブル１１１は、利用者により指定されなかった場合に適用される電圧特性指数として「１」を記憶する。

【0031】

すなわち、工場において用いられることが多いモータは、消費電力が一定となるようにする性質がある。この結果、工場を含む電力網内の負荷の電圧特性は、定電力特性に近い場合が多い。このことを踏まえ、この実施例では、電圧特性指数テーブル１１１は、工場を含む電力網に適用される電圧特性指数として「０」を記憶する。この数値は一例であり、電圧特性は整数に限らず、「０．５」を指定することも可能である。

【0032】

また、この実施例では、住宅地を含む電力網では、電圧特性指数が「２」に近い場合が多いことを踏まえ、電圧特性指数テーブル１１１は、住宅地を含む電力網に適用される電圧特性指数として「２」を記憶する。また、一般的な電力網では工場や住宅地などの影響が平均化されて電圧特性指数が「１」に近くなることを踏まえ、電圧特性指数テーブル１１１は、利用者による指定がなかった場合に適用される電圧特性指数として「１」を記憶する。なお、負荷全体の特性は「１」に近いことが知られているため、工場、住宅などの区別ができたとしても、一律に同一の数値として「１」を設定する方法もある。

【0033】

図１の説明に戻る。制御部１２０は、入力部１０１、出力部１０２及び記憶部１１０と接続される。制御部１２０は、各種の処理手順などを規定したプログラムを記憶する内部メモリを有し、種々の処理を制御する。制御部１２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などが該当する。図１に示す例では、制御部１２０は、変更部１２１と、測定部１２２と、発電量算出部１２３とを有する。

【0034】

変更部１２１は、電力網に供給される電力の電圧を変更する。具体的には、変更部１２１は、電力網に供給される電力の電圧を調整する調整装置２００の動作状態を切り替えることで、電圧を変更する。例えば、変更部１２１は、電力網に設けられた変圧器のタップやスタコンなどの調相設備などを動作させたり動作させなかったり、調相設備を投入したり開放したりすることで、電力網の電圧を微少に変更する。

【0035】

変更部１２１は、分散型電源による発電量を算出する算出タイミングとなると、有効電力を測定する旨を測定部１２２に送り、有効電力を測定した旨を測定部１２２から受信すると、電力網に供給される電力の電圧を変更する。そして、変更部１２１は、電力網に供給される電力の電圧を変更した後に、電圧を変更した旨を測定部１２２に送る。なお、算出タイミングとは、例えば、利用者により算出する指示が入力部１０１に入力されたタイミングや、任意のタイミングが該当する。

【0036】

ここで、変更部１２１による電圧の変更について補足する。電力を供給する電力会社は、変電所や発電所などにおいて、電力の電圧を調整する調整装置を有する。この結果、実施例１においては、もともと電力会社が備える設備を用いて電圧を微小に変更することで、以下に詳細に説明するように、電力網と接続された分散型電源による現在の発電量が算出可能となる。

【0037】

測定部１２２は、変更部１２１により電圧が変更される電力網の有効電力を測定する。具体的には、測定部１２２は、センサ３００を制御することで、変更部１２１により電圧が変更される前後において、電力網の有効電力と電圧とを測定する。

【0038】

例えば、測定部１２２は、測定する旨を変更部１２１から受信すると、有効電力と電圧とを測定する。その後、測定部１２２は、電圧を変更した旨を変更部１２１から受信すると、有効電力と電圧とを測定し、有効電力を測定した旨を変更部１２１に送信する。ここで、測定する旨を変更部１２１から受信した際に測定した有効電力と電圧とは、電圧の変更前の有効電力と電圧とになる。また、電圧を変更した旨を変更部１２１から受信した際に測定した有効電力と電圧とは、電圧の変更後の有効電力と電圧とになる。ただし、測定部１２２による測定タイミングはこれに限定されるものではない。測定部１２２は、常に有効電力と電圧とを測定しても良い。

【0039】

発電量算出部１２３は、電力網と接続された分散型電源による発電量として、変更部１２１による変更前後において、電圧の変化量に対して測定部１２２により測定された有効電力の変化量が大きい場合には、有効電力の変化量が小さい場合と比較して小さい値を算出する。また、発電量算出部１２３は、電力網と接続された分散型電源による発電量として、変更部１２１による電圧の変化量に対して測定部１２２により測定された有効電力の変化量が小さい場合には、有効電力の変化量が大きい場合と比較して大きい値を算出する。

【0040】

具体的には、発電量算出部１２３は、下記の（数２）に基づいて、電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する。（数２）において、「Ｐ_ＰＶ」は、分散型電源による発電量を示す。「Ｖ_１」は、変更部１２１による変更前の電圧を示す。「Ｖ_２」は、変更部１２１による変更後の電圧を示す。「Ｐ_１」は、変更部１２１による変更前の有効電力（負荷）を示す。また、「Ｐ_２」は、変更部１２１による変更後の有効電力（負荷）を示す。「α」は、電圧特性指数を示す。なお、「Ｐ_１」や「Ｐ_２」は、電力会社から見た有効電力であり、分散型電源による発電量を含む値となる。また、以下では、負荷の消費を「正」の値とし、発電量を「負」の値として説明する。

【0041】

【数2】

【0042】

すなわち、（数２）に示すように、発電量算出部１２３は、分母が、電力網の定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値から、該定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値を減算した値となり、分子が、電力網の定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値に変更後に測定された有効電力を乗算した値から、該定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値に変更前に測定された有効電力を乗算した値を減算した値となる値を算出することで、分散型電源の発電量を算出する。

【0043】

ここで、（数２）の導き方について更に説明する。まず、負荷の電圧特性は、上述した（数１）により示される。ここで、電力網の電圧が「Ｖ_１」から「Ｖ_２」に変化したとする。また、電圧の変化にともなって、分散型電源による発電量を含む負荷の値が「Ｐ_１」から「Ｐ_２」に変化したとする。

【0044】

この場合、分散型電源による発電量を含まない負荷の変化は、（数３）や（数４）により示される。（数３）や（数４）において、「Ｐ_ＰＶ」は、分散型電源の発電量を示す。上述したように、負荷の消費を「正」の値とし、発電量を「負」の値とした場合には、分散型電源による発電量を含まない負荷は、「Ｐ_ＰＶ」を「Ｐ_１」あるいは「Ｐ_２」と加算することで算出される。なお、「Ｐ_０」は、分散型電源による発電量を含まない定格電圧時における負荷を示す。

【0045】

【数3】

【0046】

【数4】

【0047】

ここで、（数３）と（数４）とから、不明な値となる「Ｐ０」を消去することで、（数５）が導かれる。

【0048】

【数5】

【0049】

また、（数５）において、右辺と左辺の分母をなくす変形をすることで、（数６）が導かれる。

【0050】

【数6】

【0051】

また、（数６）を整理すると、（数７）を経て上述した（数２）が導かれる。

【0052】

【数7】

【0053】

図４は、電力網における実測値の一例を示す図である。図４に示す実測値は、電力系統シミュレータで太陽光発電用ＰＣＳ（Power Conditioning System）を合計９台（各相３台）接続し、さらに、３０ｋＷの抵抗負荷を接続して太陽光発電を含む系統負荷を模擬したときに得られた実測値となる。

【0054】

図４では、横軸を時間軸とし、電力網の電圧と、電力網における系統負荷と、太陽光発電による発電量と、抵抗負荷とを示した。なお、電力網における系統負荷は、電力会社から見た有効電力を示す。また、抵抗負荷は、負荷により実際に消費される消費電力を示す。ここで、電力会社から見えるのは、電力網の電圧と、電力網における系統負荷とである。太陽光発電による発電量と、抵抗負荷とについては、説明の便宜上、併せて記載した。なお、各図の横軸は共通する。なお、図４の「電力網における系統負荷」は、「太陽光発電による発電量」と「抵抗負荷」とを合わせたものとなる。なお、図４に示す例では、太陽光発電による発電量を「正」の値として記載しており、図４の「電力網における系統負荷」は、「抵抗負荷」から「太陽光発電による発電量」を減算した値となる。

【0055】

図４に示す例では、スタティックコンデンサを「２ｓ」頃に投入し、「２２ｓ」頃に開放した場合を示した。また、変圧器のタップを「２２ｓ」以降電圧上げ方向に動作させ、「４３ｓ」、「６１ｓ」、「７８ｓ」、「８５ｓ」において動作させるタップを変更した場合を示した。

【0056】

図４の「太陽光発電による発電量」に示すように、太陽光発電による発電量は、電力網の電圧が変化したとしても、電圧変化の過渡時を除いて変更することなく、ほぼ一定となる。一方、図４の「抵抗負荷」に示すように、抵抗負荷は、電力網の電圧が変化することで変動する。

【0057】

すなわち、分散型電源を導入すると、分散型電源による発電量に応じて電力会社から見た見かけ上の負荷（消費電力）が減少することになり、電力網の有効電力が変化する。ここで、電力会社が供給する電力の電圧を変化させると、分散型電源の発電量は日射量が変化しない場合に過渡時以外は変化しない一方、家庭にて消費される消費電力は変化する。これらに着目し、実施例１に係る発電量算出装置１００は、電力網により提供される電力の電圧を変更させる構成を採用した上で、電圧の変更前後における電圧の変化量に対する有効電力の変化量に基づいて、電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する。具体的には、発電量算出装置１００は、電力網の電圧を変更し、変更前後の電圧と有効電力とに基づいて、電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する。さらに詳細には、発電量算出装置１００は、（数２）に基づいて、電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する。

【0058】

図４に示す値を用いて、発電量算出部１２３が分散型電源による発電量を算出する手法の一例について説明する。図４に示すように、以下では、変更部１２１による変更前の電圧「Ｖ_１」を「１８９．１９Ｖ」とし、変更部１２１による変更後の電圧「Ｖ_２」を「１９２．３Ｖ」とする。また、変更部１２１による変更前の有効電力「Ｐ_１」を「−１．８４ｋＷ」とし、変更部１２１による変更後の有効電力「Ｐ_２」を「−０．９５８ｋＷ」とする。また、利用者により条件「住宅地」が入力部１０１に入力された場合を用いて説明する。

【0059】

この場合、発電量算出部１２３は、電圧特性指数テーブル１１１を条件「住宅地」で検索することで電圧特性指数「２」を取得する。そして、発電量算出部１２３は、下記の（数８）に示すように、（数２）の「Ｖ_１」に「１８９．１９Ｖ」を代入し、「Ｖ_２」に「１９２．３Ｖ」を代入し、「Ｐ_１」に「−１．８４ｋＷ」を代入し、「Ｐ_２」に「−０．９５８ｋＷ」を代入し、「α」に「２」を代入する。この結果、発電量算出部１２３は、分散型電源による発電量として、「２８．５ｋＷ」を算出する。図４を見るとわかるように、太陽光発電による実際の発電量は「２８．７ｋＷ」であり、高精度に分散型電源による発電量が算出されたことがわかる。

【0060】

【数8】

【0061】

なお、発電量算出部１２３は、電圧特性指数として利用者により特定の値が指定された場合には、指定された値を用いて分散型電源による発電量を算出する。また、発電量算出部１２３は、利用者により条件が指定された場合には、指定された条件に合致する電圧特性指数を電圧特性指数テーブル１１１から読み出し、読み出した電圧特性指数を用いて分散型電源による発電量を算出する。また、発電量算出部１２３は、利用者により電圧特性指数が指定されなかった場合には、図３の条件「指定なし」に示すように、電圧特性指数として「１」を用いて分散型電源による発電量を算出する。

【0062】

なお、発電量算出装置１００は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）などの任意の除法処理端末を用いて実現して良い。例えば、ＰＤＡなどの情報処理装置に、図１に示した制御部１２０の各機能を搭載することで実現しても良い。

【0063】

［実施例１に係る発電量算出装置による処理］
図５は、実施例１に係る発電量算出装置による処理の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、制御部１２０は、算出タイミングとなると（ステップＳ１０１肯定）、以下に説明する一連の処理を実行する。なお、算出タイミングとは、例えば、利用者により算出する指示が入力部１０１に入力されたタイミングや、任意のタイミングが該当する。

【0064】

すなわち、図５に示すように、算出タイミングとなると（ステップＳ１０１肯定）、測定部１２２は、変更部１２１による変更前の有効電力負荷と電圧とを測定する（ステップＳ１０２）。例えば、測定部１２２は、算出タイミングとなって変更部１２１から測定する旨を受信すると、電圧の変更前における有効電力負荷と電圧とを測定する。また、この際、測定部１２２は、有効電力負荷と電圧とを測定すると、有効電力を測定した旨を変更部１２１に送信する。

【0065】

そして、変更部１２１は、電力網の電圧を変更する（ステップＳ１０３）。例えば、変更部１２１は、有効電力を測定した旨を測定部１２２から受信すると、調整装置２００の動作状態を切り替えることで、電圧を変更する。また、この際、変更部１２１は、電圧を変更すると、電圧を変更した旨を変更部１２１に送信する。

【0066】

そして、測定部１２２は、変更部１２１による変更後の有効電力負荷と電圧とを測定する（ステップＳ１０４）。例えば、測定部１２２は、電圧を変更した旨を受信すると、電圧の変更後における有効電力負荷と電圧とを測定する。

【0067】

そして、発電量算出部１２３は、電力網と接続された分散型電源の発電量を算出する（ステップＳ１０５）。例えば、利用者により指定された電圧特性指数を電圧特性指数テーブル１１１から取得し、測定部１２２により測定された有効電力と電圧とを上述した数２に代入することで、電力網と接続された分散型電源の発電量を算出する。

【0068】

そして、発電量算出部１２３は、算出結果を出力部１０２から出力する（ステップＳ１０６）。例えば、算出結果が「２８．５ｋＷ」である場合には、発電量算出部１２３は、電力網と接続された分散型電源の発電量として「２８．５ｋＷ」を出力する。

【0069】

なお、上記の処理手順は、上記の順番に限定されるものではなく、処理内容を矛盾させない範囲で適宜変更しても良い。例えば、算出タイミングか否かに関係なく、変更前における有効電力や電圧を測定しても良い。

【0070】

［実施例１に係る発電量算出装置による効果］
上述したように、実施例１によれば、発電量算出装置１００は、電力網に供給される電力の電圧を変更する。また、発電量算出装置１００は、電圧が変更される電力網の有効電力を測定する。また、発電量算出装置１００は、電力網と接続された分散型電源による発電量として、変更前後において、電圧の変化量に対して測定された有効電力の変化量が大きい場合には、有効電力の変化量が小さい場合と比較して小さい値を算出する。また、発電量算出装置１００は、変更前後において、電圧の変化量に対して測定された有効電力の変化量が小さい場合には、有効電力の変化量が大きい場合と比較して大きい値を算出する。この結果、電力網と接続された分散型電源による発電量を簡単に把握可能である。

【0071】

すなわち、分散型電源を導入すると、分散型電源による発電量に応じて電力会社から見た見かけ上の負荷（消費電力）が減少することになり、電力網の有効電力が変化する。ここで、例えば、電力会社から見た一般家庭「Ａ」の見かけ上の負荷は、分散型電源による発電量と家庭にて消費される消費電力とを合わせたものとなる。電力会社が供給する電力の電圧を変化させると、分散型電源の発電量はあまり変化しない一方、家庭にて消費される消費電力は変化する。これらに着目し、電力網により提供される電力の電圧を変更させる構成を採用した上で、電圧の変更前後における電圧と有効電力との変化量に基づいて、電力網と接続された分散型電源による発電量を算出する。この結果、電力網と接続された分散型電源による発電量を電力会社が簡単に把握可能である。例えば、各分散型電源に通信装置を設けたりすることなく、電力会社の設備を用いて、一般家庭各々に導入された分散型電源の発電量を合計値として簡単に推定可能である。

【0072】

また、実施例１によれば、発電量算出装置１００は、分母が、電力網の定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値から、該定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値を減算した値となり、分子が、電力網の定格電圧を分母として変更前の電圧を分子とする値を所定の電圧特性指数で乗算した値に変更後に測定された有効電力を乗算した値から、該定格電圧を分母として変更後の電圧を分子とする値を該電圧特性指数で乗算した値に変更前に測定された有効電力を乗算した値を減算した値となる値を算出することで、分散型電源の発電量を算出する。この結果、分散型電源による発電量を簡単に高精度に算出可能である。

【0073】

また、実施例１によれば、発電量算出装置１００は、利用者により条件が何ら指定されなかった場合に、電圧特性指数として１を用いて算出する。すなわち、平均的な電力網であれば、電圧特性指数が「１」となることに着目し、電圧特性指数として１を用いて算出するので、分散型電源による発電量を簡単に高精度に算出可能である。

【0074】

また、実施例１によれば、発電量算出装置１００は、電力網に供給される電力の電圧を調整する調整装置２００の動作状態を切り替えることで、電圧を変更する。ここで、調整装置は、変電所などに一般的に設けられている結果、発電量算出装置１００によれば、電力会社の既存の設備を用いて、分散型電源による発電量を簡単に算出可能である。

【実施例2】

【0075】

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、その他の実施例にて実施されても良い。そこで、以下では、その他の実施例を示す。

【0076】

［変更前後の電圧］
例えば、上述した実施例では、測定部１２２が有効電力と電圧とを測定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、変更前後における電圧が予めわかっている場合には、測定部１２２は、有効電力を測定する一方、電圧を測定しなくても良い。

【0077】

［システム構成］
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上述文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については（図１〜図５、数２など）、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

【0078】

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図１に示す例において、記憶部１１０を発電量算出装置１００の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしても良い。

【0079】

［プログラム］
図６は、発電量算出装置による一連の処理を実行するための発電量算出プログラムによる情報処理が、コンピュータを用いて具体的に実現されることを示す図である。図６に例示するように、コンピュータ３０００は、例えば、メモリ３０１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０２０とを有する。コンピュータ３０００の各部はバス３１００によって接続される。

【0080】

メモリ３０１０は、図６に例示するように、ＲＯＭ３０１１及びＲＡＭ３０１２を含む。ＲＯＭ３０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。

【0081】

ここで、図６に例示するように、ハードディスクドライブ３０８０は、例えば、ＯＳ３０８１、アプリケーションプログラム３０８２、プログラムモジュール３０８３、プログラムデータ３０８４を記憶する。すなわち、開示の技術に係る発電量算出プログラムは、コンピュータによって実行される指令が記述されたプログラムモジュール３０８３として、例えばハードディスクドライブ３０８０に記憶される。具体的には、上記実施例で説明した変更部１２１や測定部１２２、発電量算出部１２３と同様の情報処理を実行する手順各々が記述されたプログラムモジュールが、ハードディスクドライブ３０８０に記憶される。

【0082】

また、上記実施例で説明した電圧特性指数テーブル１１１に記憶されるデータのように、発電量算出プログラムによる情報処理に用いられるデータは、プログラムデータ３０８４として、例えばハードディスクドライブ３０８０に記憶される。そして、ＣＰＵ３０２０が、ハードディスクドライブ３０８０に記憶されたプログラムモジュール３０８３やプログラムデータ３０８４を必要に応じてＲＡＭ３０１２に読み出し、各種の手順を実行する。

【0083】

なお、発電量算出プログラムに係るプログラムモジュール３０８３やプログラムデータ３０８４は、ハードディスクドライブ３０８０に記憶される場合に限られない。例えば、プログラムモジュール３０８３やプログラムデータ３０８４は、着脱可能な記憶媒体に記憶されても良い。この場合、ＣＰＵ３０２０は、ディスクドライブなどの着脱可能な記憶媒体を介してデータを読み出す。また、同様に、更新プログラムに係るプログラムモジュール３０８３やプログラムデータ３０８４は、ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶されても良い。この場合、ＣＰＵ３０２０は、ネットワークインタフェースを介して他のコンピュータにアクセスすることで各種データを読み出す。

【0084】

［その他］
なお、上述した発電量算出プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、発電量算出プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

【符号の説明】

【0085】

１００ 発電量算出装置
１０１ 入力部
１０２ 出力部
１１０ 記憶部
１１１ 電圧特性指数テーブル
１２０ 制御部
１２１ 変更部
１２２ 測定部
１２３ 発電量算出部
２００ 調整装置
３００ センサ
４０１ 発電所
４０２、４０３ 変電所
４０４〜４０６ 負荷
４１１〜４１３ 送電線
４１４ 配電線
５０１〜５０４ 測定点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】