特許 6869161 分散型電源管理システム

(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】6869161

(24)【登録日】2021年4月15日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】分散型電源管理システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20210426BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/38 110

   H02J13/00 301A

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-195442(P2017-195442)

(22)【出願日】2017年10月5日

(65)【公開番号】特開2019-71704(P2019-71704A)

(43)【公開日】2019年5月9日

【審査請求日】2020年4月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】大西 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】岩見 潤

(72)【発明者】

【氏名】御堂 俊哉

(72)【発明者】

【氏名】白木 壮哉

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１３５４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６６２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５４５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３２７３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００− ５／００

１３／００

Ｇ０５Ｆ １／００− １／４４

１／４５− ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の分散型電源設備と、複数の前記分散型電源設備との間で通信回線を介して情報の送受信を行うことができるサーバー装置とを備え、
前記分散型電源設備では、発電部を含む電源装置と電力負荷装置とが接続される電力線が電力系統に連系され、
前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれが、どの変圧器の二次側の前記電力系統に連系されているのかを示す情報を記憶し、
前記電源装置は、
連系点電圧が所定の上限電圧を超えている間、動作モードを、前記分散型電源設備から前記電力系統への電力供給を停止する逆潮流停止モードに設定して出力電力を制御し、
前記連系点電圧が前記上限電圧以下である第１設定電圧以上であることを含む所定の高電圧条件を満たしている間、又は、前記サーバー装置から逆潮流抑制指令が伝達された後、前記サーバー装置から前記逆潮流抑制指令の解除が伝達されるまでの間、動作モードを、前記分散型電源設備から前記電力系統への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御し、
前記連系点電圧が前記第１設定電圧未満であることを含む所定の低電圧条件を満たしている間、動作モードを、前記分散型電源設備から前記電力系統への供給電力を抑制しない逆潮流非抑制モードに設定して出力電力を制御し、
前記サーバー装置は、
同一の前記変圧器の二次側の前記電力系統に連系されている複数の前記分散型電源設備で構成される特定の設備群について、それら複数の前記分散型電源設備から伝達された前記連系点電圧を含む動作情報に基づいて、前記逆潮流抑制モードを実行させる全体抑制実施条件が満たされたと判定すると前記逆潮流抑制指令を前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備に伝達し、全体抑制解除条件が満たされたと判定すると前記逆潮流抑制指令の解除を前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備に伝達する分散型電源管理システム。

【請求項2】

前記サーバー装置は、
複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、
前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備のうちの何れかについて、伝達された前記連系点電圧が、記憶している前記第１設定電圧以上である期間が所定期間以上継続するとき、前記全体抑制実施条件が満たされていると判定する請求項１に記載の分散型電源管理システム。

【請求項3】

前記サーバー装置は、
複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの、前記第１設定電圧よりも高く且つ前記上限電圧以下である第２設定電圧を記憶し、
前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備のうちの何れかについて、伝達された前記連系点電圧が、記憶している前記第２設定電圧以上であるとき、前記全体抑制実施条件が満たされていると判定する請求項１に記載の分散型電源管理システム。

【請求項4】

前記サーバー装置は、
複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、
前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備の全てについて、伝達された前記連系点電圧が、記憶している前記第１設定電圧未満であるとき、前記全体抑制解除条件が満たされていると判定する請求項１〜３の何れか一項に記載の分散型電源管理システム。

【請求項5】

前記サーバー装置は、
複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、
前記分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第１期間内に前記連系点電圧が前記第１設定電圧以上になった回数が設定回数以上になったとき、前記第１設定電圧を高電圧側に変更し、当該分散型電源設備に変更後の前記第１設定電圧を伝達する請求項１〜４の何れか一項に記載の分散型電源管理システム。

【請求項6】

前記サーバー装置は、
複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、
前記分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第２期間内に前記連系点電圧が前記第１設定電圧以上にならなかったとき、前記第１設定電圧を低電圧側に変更し、当該分散型電源設備に変更後の前記第１設定電圧を伝達する請求項１〜５の何れか一項に記載の分散型電源管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の分散型電源設備と、複数の分散型電源設備との間で通信回線を介して情報の送受信を行うことができるサーバー装置とを備える分散型電源管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開２０１０−２６２４６８号公報）には、複数の分散型電源設備（発電設備２）と、それら複数の分散型電源設備との間で通信回線を介して情報の送受信を行うことができるサーバー装置（５１）とを備える分散型電源管理システムが記載されている。特許文献１に記載のシステムは、サーバー装置で分散型電源設備の運転状態を遠隔監視してその異常等を迅速に検知するといった目的のために利用されている。

【0003】

分散型電源設備には、電力を電力系統へ供給（逆潮流）できるように構成されたシステムもある。但し、多くの分散型電源設備が電力系統に連系され、それら分散型電源設備から電力系統への供給電力が大きくなると、電力系統の系統電圧が上昇するという問題が生じる。

【0004】

そのような問題に鑑みて、特許文献２（特開２０１３−１７２４９５号公報）には、分散型電源設備が、系統電圧と予め定められた閾値電圧との比較に基づいて、電力の逆潮流を停止させ、または、逆潮流する電力を低減させる制御を行うことが記載されている。特許文献２では、このような電圧上昇抑制制御により、系統電圧の上昇を抑制しようとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−２６２４６８号公報

【特許文献2】特開２０１３−１７２４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２に記載のシステムのように、分散型電源設備が電力の逆潮流を停止させる又は逆潮流する電力を低減させる制御を行った場合、その分散型電源設備の運用者は、売電によって得ることができるはずであった経済的メリットを得ることができなくなる。また、そのような制御を行うためには、電源装置の出力電力を例えば定格電力よりも低下させる必要がある。つまり、電源装置を高効率な状態では運転できないため、高い省エネルギ性を得ることができなくなる。

【0007】

尚、同一の変圧器の二次側の電力系統での系統電圧は例えばその変圧器の二次側の電力系統での電力の需給バランスによって増減する。そのため、一つの分散型電源設備が特許文献２に記載のように電力の逆潮流を停止するなどしても、同一の変圧器の二次側の電力系統に連系されている他の分散型電源設備による供給電力及び他の負荷による負荷電力によっては、系統電圧が低下せずに高い値で維持される可能性もある。

【0008】

また、同一の変圧器の二次側の電力系統での系統電圧は、その電力系統の全て箇所で同一になる訳ではなく、例えば分散型電源設備が数多く連系されている地域等や集合住宅等では局所的に系統電圧が高くなり、分散型電源設備が殆ど連系されていない地域等では局所的に系統電圧が低くなる可能性もある。そのため、一つの分散型電源設備が電力の逆潮流を停止しても、他の地域では系統電圧がそれほど高くなっておらず、それらの地域に連系されている他の分散型電源設備は電力の逆潮流を停止していない可能性もある。

【0009】

このように、一つの分散型電源設備が電力の逆潮流を停止するなどしても、系統電圧が高い状態を解消できないという問題がある。また、系統電圧などの電力品質を良い状態に保つ必要があるという課題は、同一の変圧器の二次側の電力系統に連系されている全ての分散型電源設備に共通する課題であるにも関わらず、少数の分散型電源設備のみが電力の逆潮流を停止するなどして経済的メリット等を得られないという問題もある。

【0010】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の分散型電源設備を最適に運転させつつ、地域全体において電力系統の電力品質を良好に保つことができる分散型電源管理システムを提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するための本発明に係る分散型電源管理システムの特徴構成は、複数の分散型電源設備と、複数の前記分散型電源設備との間で通信回線を介して情報の送受信を行うことができるサーバー装置とを備え、
前記分散型電源設備では、発電部を含む電源装置と電力負荷装置とが接続される電力線が電力系統に連系され、
前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれが、どの変圧器の二次側の前記電力系統に連系されているのかを示す情報を記憶し、
前記電源装置は、連系点電圧が所定の上限電圧を超えている間、動作モードを、前記分散型電源設備から前記電力系統への電力供給を停止する逆潮流停止モードに設定して出力電力を制御し、前記連系点電圧が前記上限電圧以下である第１設定電圧以上であることを含む所定の高電圧条件を満たしている間、又は、前記サーバー装置から逆潮流抑制指令が伝達された後、前記サーバー装置から前記逆潮流抑制指令の解除が伝達されるまでの間、動作モードを、前記分散型電源設備から前記電力系統への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御し、前記連系点電圧が前記第１設定電圧未満であることを含む所定の低電圧条件を満たしている間、動作モードを、前記分散型電源設備から前記電力系統への供給電力を抑制しない逆潮流非抑制モードに設定して出力電力を制御し、
前記サーバー装置は、同一の前記変圧器の二次側の前記電力系統に連系されている複数の前記分散型電源設備で構成される特定の設備群について、それら複数の前記分散型電源設備から伝達された前記連系点電圧を含む動作情報に基づいて、前記逆潮流抑制モードを実行させる全体抑制実施条件が満たされたと判定すると前記逆潮流抑制指令を前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備に伝達し、全体抑制解除条件が満たされたと判定すると前記逆潮流抑制指令の解除を前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備に伝達する点にある。

【0012】

上記特徴構成によれば、電源装置は、連系点電圧が上限電圧以下である第１設定電圧以上であることを含む所定の高電圧条件を満たしている間、動作モードを、電力系統への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御することで、電力系統の系統電圧を適正な値にするために貢献できる。
また、電源装置は、連系点電圧が所定の上限電圧を超えている間、動作モードを、電力系統への電力供給を停止する逆潮流停止モードに設定して出力電力を制御することで、電力系統の系統電圧を適正な値にするために特に貢献できる。

【0013】

更に、サーバー装置は、同一の変圧器の二次側の電力系統に連系されている複数の分散型電源設備で構成される特定の設備群について、それら複数の分散型電源設備から伝達された連系点電圧を含む動作情報に基づいて、逆潮流抑制モードを実行させる全体抑制実施条件が満たされたと判定すると逆潮流抑制指令を特定の設備群を構成する複数の分散型電源設備に伝達する。そして、電源装置は、サーバー装置から逆潮流抑制指令が伝達された後、サーバー装置から逆潮流抑制指令の解除が伝達されるまでの間、動作モードを、分散型電源設備から電力系統への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御することで、電力系統の系統電圧を適正な値にするために貢献できる。つまり、電源装置は、それ自身の連系点電圧が第１設定電圧以上であることを含む所定の高電圧条件を満たしていないとしても、即ち、本来ならば分散型電源設備から電力系統への供給電力の抑制を行う必要がないにも関わらず、サーバー装置からの指令に応じて、動作モードを、分散型電源設備から電力系統への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御することで、電力系統の系統電圧を適正な値にするために貢献できる。このように、同一の変圧器の二次側の電力系統に連系されている全ての分散型電源設備において、分散型電源設備から電力系統への供給電力の抑制が共通して行われるので、複数の分散型電源設備を最適に運転させつつ、地域全体において電力系統の電力品質を良好に保つことができる分散型電源管理システムを提供できる。

【0014】

本発明に係る分散型電源管理システムの別の特徴構成は、前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備のうちの何れかについて、伝達された前記連系点電圧が、記憶している前記第１設定電圧以上である期間が所定期間以上継続するとき、前記全体抑制実施条件が満たされていると判定する点にある。

【0015】

各分散型電源設備では、連系点電圧が第１設定電圧以上になると、電源装置の動作モードが逆潮流抑制モードに設定されて出力電力の制御が行われる。ところが、その後も、連系点電圧が第１設定電圧以上である期間が継続するのであれば、それは、一つの分散型電源設備だけでは電力系統の系統電圧を下げることができていないことを意味する。
そこで本特徴構成では、サーバー装置は、特定の設備群を構成する複数の分散型電源設備のうちの何れかについて、伝達された連系点電圧が、記憶している第１設定電圧以上である期間が所定期間以上継続するとき、全体抑制実施条件が満たされていると判定する。その結果、逆潮流抑制指令が、特定の設備群を構成する複数の分散型電源設備に伝達されて、それらの分散型電源設備でも電源装置の動作モードが逆潮流抑制モードに設定されて電源装置の出力電力の制御が行われる。

【0016】

本発明に係る分散型電源管理システムの更に別の特徴構成は、前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの、前記第１設定電圧よりも高く且つ前記上限電圧以下である第２設定電圧を記憶し、前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備のうちの何れかについて、伝達された前記連系点電圧が、記憶している前記第２設定電圧以上であるとき、前記全体抑制実施条件が満たされていると判定する点にある。

【0017】

各分散型電源設備では、連系点電圧が第１設定電圧以上になると、電源装置の動作モードが逆潮流抑制モードに設定されて出力電力の制御が行われる。ところが、その後、連系点電圧が第１設定電圧よりも高く且つ上限電圧以下である第２設定電圧以上にまで上昇するのであれば、それは、一つの分散型電源設備だけでは電力系統の系統電圧を下げることができていないことを意味する。
そこで本特徴構成では、サーバー装置は、特定の設備群を構成する複数の分散型電源設備のうちの何れかについて、伝達された連系点電圧が、記憶している第２設定電圧以上であるとき、全体抑制実施条件が満たされていると判定する。その結果、逆潮流抑制指令が、特定の設備群を構成する複数の分散型電源設備に伝達されて、それらの分散型電源設備でも電源装置の動作モードが逆潮流抑制モードに設定されて電源装置の出力電力の制御が行われる。

【0018】

本発明に係る分散型電源管理システムの更に別の特徴構成は、前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、前記特定の設備群を構成する複数の前記分散型電源設備の全てについて、伝達された前記連系点電圧が、記憶している前記第１設定電圧未満であるとき、前記全体抑制解除条件が満たされていると判定する点にある。

【0019】

上記特徴構成によれば、サーバー装置は、特定の設備群を構成する複数の分散型電源設備の全てについて、伝達された連系点電圧が、記憶している第１設定電圧未満であるとき、全体抑制解除条件が満たされていると判定する。その結果、全ての分散型電源設備において、電源装置の動作モードが、分散型電源設備から電力系統への供給電力を抑制しない逆潮流非抑制モードに設定されて、分散型電源設備から電力系統への電力の逆潮流を自在に行えるようになる。

【0020】

本発明に係る分散型電源管理システムの更に別の特徴構成は、前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、前記分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第１期間内に前記連系点電圧が前記第１設定電圧以上になった回数が設定回数以上になったとき、前記第１設定電圧を高電圧側に変更し、当該分散型電源設備に変更後の前記第１設定電圧を伝達する点にある。

【0021】

分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第１期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上になった回数が設定回数以上になったということは、その第１設定電圧が元々低すぎる値に設定されていたとも言える。
そこで本特徴構成では、サーバー装置は、分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第１期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上になった回数が設定回数以上になったとき、第１設定電圧を高電圧側に変更し、当該分散型電源設備に変更後の第１設定電圧を伝達する。その結果、分散型電源設備では連系点電圧が変更後の第１設定電圧以上にはなり難くなるため、電力系統へ電力を逆潮流できる機会が増加する。

【0022】

本発明に係る分散型電源管理システムの更に別の特徴構成は、前記サーバー装置は、複数の前記分散型電源設備のそれぞれでの前記第１設定電圧を記憶し、前記分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第２期間内に前記連系点電圧が前記第１設定電圧以上にならなかったとき、前記第１設定電圧を低電圧側に変更し、当該分散型電源設備に変更後の前記第１設定電圧を伝達する点にある。

【0023】

分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第２期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上にならなかったということは、その第１設定電圧が元々高すぎる値に設定されていたとも言える。
そこで本特徴構成では、サーバー装置は、分散型電源設備の一つについて、過去の直近の第２期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上にならなかったとき、第１設定電圧を低電圧側に変更し、当該分散型電源設備に変更後の第１設定電圧を伝達する。その結果、分散型電源設備では連系点電圧が変更後の第１設定電圧以上になり易くなるため、分散型電源設備から電力系統への電力の逆潮流を抑制させる機会を増加させて、電力系統の電力品質を高めるようにできる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】分散型電源管理システムの構成を示す図である。

【図2】電源装置の動作モードを切り替えた場合での電源装置の出力電力及び電力負荷装置の負荷電力の推移例を示すグラフである。

【図3】電源装置の動作モードを切り替えた場合での電源装置の出力電力及び電力負荷装置の負荷電力の推移例を示すグラフである。

【図4】電源装置の動作モードを切り替えた場合での電源装置の出力電力及び電力負荷装置の負荷電力の推移例を示すグラフである。

【図5】分散型電源設備の電源装置で行われる動作モード設定処理を説明するフローチャートである。

【図6】サーバー装置で行われる全体抑制判定処理を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に図面を参照して本発明の実施形態に係る分散型電源管理システムについて説明する。
図１は、分散型電源管理システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源管理システムは、複数の分散型電源設備１０と、複数の分散型電源設備１０との間で通信回線３を介して情報の送受信を行うことができるサーバー装置４とを備える。図１に示す例では、電力系統１に複数の分散型電源設備１０が連系されている。例えば柱上変圧器などの変圧器２（２Ａ，２Ｂ）が電力系統１の途中に設けられている。変圧器２Ａの二次側の電力系統１には、複数の分散型電源設備１０で構成される設備群Ｇ１（Ｇ）が連系され、変圧器２Ｂの二次側の電力系統１には、複数の分散型電源設備１０で構成される設備群Ｇ２（Ｇ）が連系される。よって、例えば変圧器２Ａの二次側の電力系統１での系統電圧は、その変圧器２Ａの二次側の電力系統１での電力の需給バランスによって増減する。尚、図示は省略しているが、実際の電力系統１では、同一の変圧器２の二次側の電力系統１には、電力負荷装置１２のみを有する一般の需要者や、電源装置１３及び電力負荷装置１２を有する他の需要者などが多数接続されている。

【0026】

〔分散型電源設備１０〕
分散型電源設備１０では、発電部１３ａを含む電源装置１３と電力負荷装置１２とが接続される電力線１１が電力系統１に連系される。本実施形態では、電源装置１３は、発電部１３ａと制御部１３ｂと記憶部１３ｃと通信部１３ｄとを有する。
発電部１３ａは、例えば、燃料電池や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成される装置などである。その場合、発電部１３ａは、燃料を消費して運転される装置であるため、発電部１３ａの発電電力は自在に調節できる。発電部１３ａの動作は制御部１３ｂが制御する。

【0027】

制御部１３ｂには、電力系統１に対する電力線１１の連系点での電圧（連系点電圧）を測定する電圧測定部１５の測定結果が伝達され、電力系統１から電力線１１へと流れる電流を測定する電流測定部１４の測定結果が伝達される。制御部１３ｂは、電圧測定部１５の測定結果と電流測定部１４の測定結果とに基づいて、電力系統１から電力線１１へと供給される電力（受電電力）を導出する。例えば、分散型電源設備１０において、電源装置１３の出力電力（発電部１３ａの発電電力）が電力負荷装置１２の負荷電力よりも小さいとき、制御部１３ｂが導出する受電電力は正の値、即ち、電力系統１から電力を購入していることになる。それに対して、分散型電源設備１０において、電源装置１３の出力電力が電力負荷装置１２の負荷電力よりも大きいとき、制御部１３ｂが導出する受電電力は負の値、即ち、電力系統１へ電力を販売（逆潮流）していることになる。

【0028】

制御部１３ｂは、通信部１３ｄ及び通信回線３を介して、遠隔地にあるサーバー装置４との間で情報の送受信を行うことができる。例えば、制御部１３ｂは、上述のように測定した連系点電圧を記憶部１３ｃに記憶しておき、所定のタイミングでサーバー装置４へ送信する。このように、記憶部１３ｃには、上記連系点電圧や、後述する第１設定電圧や、後述する逆潮流抑制指令をサーバー装置４から受けているか否かなど、その分散型電源設備１０の電源装置１３で取り扱われる情報が記憶される。

【0029】

〔電源装置１３の動作モード〕
制御部１３ｂは、電源装置１３の動作モードを、逆潮流停止モード及び逆潮流抑制モード及び逆潮流非抑制モードの何れかに設定して、電源装置１３の出力電力を制御する。図２〜図４は、電源装置１３の動作モードを切り替えた場合での電源装置１３の出力電力及び電力負荷装置１２の負荷電力の推移例を示すグラフである。

【0030】

具体的に説明すると、制御部１３ｂは、連系点電圧が所定の上限電圧（例えば１０７Ｖなど）を超えている間、電源装置１３の動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への電力供給を停止する逆潮流停止モードに設定して電源装置１３の出力電力を制御する。連系点電圧が所定の上限電圧を超えているということは、電力系統１での電力需要が相対的に少なくなっており、分散型電源設備１０から電力系統１への逆潮流電力が過剰になっていることを意味する。そのため、制御部１３ｂは、分散型電源設備１０から電力系統１への電力供給を停止することで、連系点電圧を下げるように試みる。例えば、制御部１３ｂは、電圧測定部１５の測定結果と電流測定部１４の測定結果とに基づいて導出する、電力系統１から電力線１１へと供給される電力がゼロ又は正の値になるように、電源装置１３から電力線１１への出力電力（即ち、発電部１３ａの発電電力）を調節する。

【0031】

図２に示した例では、制御部１３ｂは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、電源装置１３の動作モードを逆潮流停止モードに設定し、電力系統１から電力線１１へと供給される電力がゼロになるように、電源装置１３から電力線１１への出力電力（即ち、発電部１３ａの発電電力）を調節する。つまり、電源装置１３から電力線１１への出力電力と、電力負荷装置１２の負荷電力とが等しくなっている。

【0032】

また、制御部１３ｂは、連系点電圧が上限電圧以下である第１設定電圧以上（例えば１０６Ｖ以上など）であることを含む所定の高電圧条件を満たしている間、電源装置１３の動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して電源装置１３の出力電力を制御する。連系点電圧が上限電圧（１０７Ｖ）を超えてはいないが、第１設定電圧（１０６Ｖ）以上であるということは、連系点電圧が上限電圧に近付いていることを意味する。そのため、制御部１３ｂは、分散型電源設備１０から電力系統１への電力供給を停止させる必要はないが少なくとも抑制することで、連系点電圧を下げるように試みる。例えば、制御部１３ｂは、電圧測定部１５の測定結果と電流測定部１４の測定結果とに基づいて導出する、分散型電源設備１０から電力系統１へと供給される電力が所定の上限値（即ち、逆潮流電力の上限値）になるように、電源装置１３から電力線１１への出力電力（即ち、発電部１３ａの発電電力）を調節する。他には、制御部１３ｂは、電源装置１３から電力線１１への出力電力を、最大出力よりも小さい所定電力で一定に、例えば、発電部１３ａの発電電力を定格発電電力の７５％値や５０％値などの所定電力にさせる。このように、動作モードが逆潮流抑制モードに設定されることで、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力の大きさには制限が加えられるため、連系点電圧が第１設定電圧（１０６Ｖ）よりも低くなることを期待できる。

【0033】

図３に示した例では、制御部１３ｂは、時刻ｔ３以前及び時刻ｔ４以後、電源装置１３の動作モードを逆潮流抑制モードに設定し、電源装置１３から電力線１１への出力電力（即ち、発電部１３ａの発電電力）を３５０Ｗで一定になるように調節する。この場合、制御部１３ｂは、発電部１３ａの定格発電電力が７００Ｗであるので、発電部１３ａの発電電力を定格発電電力の５０％値に抑制している。
また、図４に示した例では、制御部１３ｂは、時刻ｔ５から時刻ｔ６の間、分散型電源設備１０から電力系統１へと供給される逆潮流電力が所定の上限値：ΔＰになるように、電源装置１３から電力線１１への出力電力（即ち、発電部１３ａの発電電力）を調節する。つまり、電源装置１３から電力線１１への出力電力は、電力負荷装置１２の負荷電力よりもΔＰだけ大きくなっている。

【0034】

更に、制御部１３ｂは、連系点電圧が第１設定電圧未満（例えば１０６Ｖ未満）であることを含む所定の低電圧条件を満たしている間、電源装置１３の動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制しない逆潮流非抑制モードに設定して電源装置１３の出力電力を制御する。連系点電圧が第１設定電圧（１０６Ｖ）未満であるということは、分散型電源設備１０から電力系統１への電力供給が許容できる範囲であることを意味する。そのため、制御部１３ｂは、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制しない。例えば、制御部１３ｂは、分散型電源設備１０から電力系統１への逆潮流電力が最も大きくなるように、発電部１３ａの発電電力を例えば定格発電電力にさせる。その結果、分散型電源設備１０では、電力を電力系統１へと販売することによる経済的メリットが大きくなる。

【0035】

図２〜４に示した例では、制御部１３ｂは、電源装置１３の動作モードが逆潮流非抑制モードに設定されている間、電源装置１３の出力電力（発電部１３ａの発電電力）を定格発電電力である７００Ｗにさせる。この場合、電源装置１３から電力線１１への出力電力が電力負荷装置１２の負荷電力を上回っていれば、その上回った分の電力が逆潮流電力となって電力系統１へと売電される。

【0036】

尚、各分散型電源設備１０で測定される連系点電圧は、それぞれが連系されている各変圧器２の二次側の電力系統１での電力の需給バランスによって増減する。この需給バランスには、図１に示したような他の分散型電源設備１０による逆潮流電力及び受電電力や、図示していない他の電力負荷装置の負荷電力や電源装置の出力電力も関与する。そのため、一つの分散型電源設備１０が受電電力や逆潮流電力を変化させても、その分散型電源設備１０の連系点電圧が殆ど変化しない可能性もある。

【0037】

また、同一の変圧器２の二次側の電力系統１での系統電圧、即ち、各分散型電源設備１０の連系点電圧は、その電力系統１の全て箇所で同一になる訳ではなく、例えば分散型電源設備１０が数多く連系されている地域等や集合住宅等では局所的に系統電圧が高くなり、分散型電源設備１０が殆ど連系されていない地域等では局所的に系統電圧が低くなる可能性もある。そのため、一つの分散型電源設備１０が上記逆潮流停止モードで動作して電力の逆潮流を停止しても、他の地域では系統電圧がそれほど高くなっておらず、それらの地域に連系されている他の分散型電源設備１０は上記逆潮流非抑制モードで動作して電力の逆潮流を抑制していない可能性もある。

【0038】

このように、一つの分散型電源設備１０が上記逆潮流停止モードで動作して電力の逆潮流を停止するなどしても、電力系統１の系統電圧が高い状態を解消できないこともある。また、系統電圧などの電力品質を良い状態に保つ必要があるという課題は、同一の変圧器２の二次側の電力系統１に連系されている全ての分散型電源設備１０に共通する課題であるにも関わらず、少数の分散型電源設備１０のみが電力の逆潮流を停止するなどして経済的メリット等を得られないという問題もある。そこで、本実施形態の分散型電源管理システムでは、後述するようなサーバー装置４の関与により、複数の分散型電源設備１０を最適に運転させつつ、地域全体において電力系統１の電力品質を良好に保てるようにする。

【0039】

〔サーバー装置４〕
サーバー装置４は、複数の分散型電源設備１０のそれぞれが、どの変圧器２の二次側の電力系統１に連系されているのかを示す情報を記憶する。そして、サーバー装置４は、同一の変圧器２の二次側の電力系統１に連系されている複数の分散型電源設備１０で構成される特定の設備群Ｇについて、それら複数の分散型電源設備１０から伝達された連系点電圧を含む動作情報に基づいて、逆潮流抑制モードを実行させる全体抑制実施条件が満たされたと判定すると逆潮流抑制指令を特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０に伝達し、全体抑制解除条件が満たされたと判定すると逆潮流抑制指令の解除を特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０に伝達する。
これら全体抑制実施条件及び全体抑制解除条件の内容については後述する。

【0040】

そして、分散型電源設備１０では、電源装置１３の制御部１３ｂは、サーバー装置４から逆潮流抑制指令が伝達された後、サーバー装置４から逆潮流抑制指令の解除が伝達されるまでの間、電源装置１３の動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して電源装置１３の出力電力を制御する。つまり、分散型電源設備１０で独自の判断で行われる制御と併せると、制御部１３ｂは、連系点電圧が上限電圧以下である第１設定電圧以上（例えば１０６Ｖ以上など）であることを含む所定の高電圧条件を満たしている間、又は、後述するように、サーバー装置４から逆潮流抑制指令が伝達された後、サーバー装置４から逆潮流抑制指令の解除が伝達されるまでの間、電源装置１３の動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して電源装置１３の出力電力を制御する。

【0041】

〔全体抑制実施条件〕
サーバー装置４は、例えば以下の表１に示すような情報を記憶している。具体的には、図１の設備群Ｇ１を構成する分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃに関して例示すると、サーバー装置４は、複数の分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれでの第１設定電圧を記憶している。例えば、第１設定電圧は、分散型電源設備１０Ａでは１０６．０Ｖであり、分散型電源設備１０Ｂでは１０５．９Ｖであり、分散型電源設備１０Ｃでは１０５．８Ｖである。また、上限電圧は分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃの全てで１０７．０Ｖで同一である。
加えて、サーバー装置４は、複数の分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれでの、第１設定電圧よりも高く且つ上限電圧以下である第２設定電圧を記憶している。例えば、第２設定電圧は、分散型電源設備１０Ａでは１０６．５Ｖであり、分散型電源設備１０Ｂでは１０６．４Ｖであり、分散型電源設備１０Ｃでは１０６．３Ｖである。
更に、サーバー装置４は、各分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃから受信したそれぞれでの連系点電圧を動作情報として記憶している。また、その連系点電圧が第１設定電圧以上である場合には、経過情報（動作情報）としてその継続期間も記憶している。この経過情報は、分散型電源設備１０から伝達される高電圧条件を満たした履歴についての情報である。このように、動作情報には、電圧の情報と時間の情報とが含まれている。

【0042】

【表1】

【0043】

例えば、表１に示した例の場合、分散型電源設備１０Ａでは、連系点電圧（１０６．０Ｖ）がその第１設定電圧（１０６．０Ｖ）以上になっているため、分散型電源設備１０Ａの電源装置１３の制御部１３ｂは、電源装置１３の動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して分散型電源設備１０Ａの電源装置１３の出力電力を制御している。それに対して、分散型電源設備１０Ｂでは連系点電圧（１０５．７Ｖ）がその第１設定電圧（１０５．９Ｖ）以上になっておらず、分散型電源設備１０Ｃでは連系点電圧（１０５．６Ｖ）がその第１設定電圧（１０５．８Ｖ）以上になっていないため、分散型電源設備１０Ｂ，１０Ｃの電源装置１３の制御部１３ｂは、それぞれの電源装置１３の動作モードを逆潮流非抑制モードに設定している。

【0044】

また、サーバー装置４は、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０のうちの何れかについて、伝達された連系点電圧が、記憶している第１設定電圧以上である期間が所定期間以上（例えば３０分間以上など）継続するとき、全体抑制実施条件が満たされていると判定する。例えば、表１に示した例の場合、サーバー装置４は、分散型電源設備１０Ａにおいて、連系点電圧（１０６．０Ｖ）がその第１設定電圧（１０６．０Ｖ）以上になっている期間が所定期間以上（３０分間以上）継続しているため、全体抑制実施条件が満たされていると判定する。そして、サーバー装置４は、逆潮流抑制指令を特定の設備群Ｇ１を構成する複数の分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃに伝達する。その結果、分散型電源設備１０Ｂ，１０Ｃでも、電源装置１３の動作モードが逆潮流抑制モードに設定される。

【0045】

或いは、サーバー装置４は、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０のうちの何れかについて、伝達された連系点電圧が、記憶している第２設定電圧以上であるとき、全体抑制実施条件が満たされていると判定するように構成してもよい。例えば、表１に示した例の場合、分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃの何れでも、連系点電圧はそれぞれの第２設定電圧未満になっているため、サーバー装置４は、全体抑制実施条件が満たされていないと判定する。

【0046】

〔全体抑制解除条件〕
サーバー装置４は、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０の全てについて、伝達された連系点電圧が、記憶している第１設定電圧未満であるとき、全体抑制解除条件が満たされていると判定する。例えば、表１に示した例の場合、サーバー装置４は、分散型電源設備１０Ａでの連系点電圧がその第１設定電圧（１０６．０Ｖ）未満になり、且つ、分散型電源設備１０Ｂでの連系点電圧がその第１設定電圧（１０５．９Ｖ）未満になり、且つ、分散型電源設備１０Ｃでの連系点電圧がその第１設定電圧（１０５．８Ｖ）未満になると、全体抑制解除条件が満たされたと判定する。そして、サーバー装置４は、逆潮流抑制指令の解除を特定の設備群Ｇ１を構成する複数の分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃに伝達する。その結果、分散型電源設備１０Ａ〜１０Ｃでは、電源装置１３の動作モードが逆潮流非抑制モードに設定される。

【0047】

〔第１設定電圧の決定処理〕
サーバー装置４は、複数の分散型電源設備１０で用いられる第１設定電圧の決定処理を行う。具体的には、第１設定電圧を高電圧側に変更するときの処理と、第１設定電圧を低電圧側に変更するときの処理とがある。

【0048】

例えば、分散型電源設備１０の一つについて、過去の直近の第１期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上になった回数が設定回数以上になったということは、その第１設定電圧が元々低すぎる値に設定されていたとも言える。そこで、サーバー装置４は、分散型電源設備１０の一つについて、過去の直近の第１期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上になった回数が設定回数以上になったとき、第１設定電圧を高電圧側に変更し、当該分散型電源設備１０に変更後の第１設定電圧を伝達する。その結果、分散型電源設備１０では連系点電圧が変更後の第１設定電圧以上にはなり難くなるため、電力系統１へ電力を逆潮流できる機会が増加する。

【0049】

それに対して、分散型電源設備１０の一つについて、過去の直近の第２期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上にならなかったということは、その第１設定電圧が元々高すぎる値に設定されていたとも言える。そこで、サーバー装置４は、分散型電源設備１０の一つについて、過去の直近の第２期間内に連系点電圧が第１設定電圧以上にならなかったとき、第１設定電圧を低電圧側に変更し、当該分散型電源設備１０に変更後の第１設定電圧を伝達する。その結果、分散型電源設備１０では連系点電圧が変更後の第１設定電圧以上になり易くなるため、分散型電源設備１０から電力系統１への電力の逆潮流を抑制させる機会を増加させて、電力系統１の電力品質を高めるようにできる。

【0050】

〔電源装置１３の動作モード設定処理〕
次に、各分散型電源設備１０の電源装置１３が行う動作モード設定処理について説明する。図５は、分散型電源設備１０で行われる動作モード設定処理を説明するフローチャートである。
工程＃１０において電源装置１３の制御部１３ｂは、連系点電圧が第１設定電圧以上（例えば１０６Ｖ以上など）であるか否かを判定する。そして、制御部１３ｂは、連系点電圧が第１設定電圧以上である場合（工程＃１０において「Ｙｅｓ」の場合）には工程＃１２に移行し、連系点電圧が第１設定電圧以上ではない場合（工程＃１０において「Ｎｏ」の場合）には工程＃１１に移行する。

【0051】

工程＃１２において制御部１３ｂは、連系点電圧が第１設定電圧より高い上限電圧（例えば１０７Ｖ）を超えているか否かを判定する。そして、制御部１３ｂは、連系点電圧が上限電圧を超えている場合には工程＃１４に移行して、電源装置１３の動作モードを逆潮流停止モードに設定する。それに対して、制御部１３ｂは、連系点電圧が上限電圧を超えていない場合には工程＃１３に移行して、動作モードを逆潮流抑制モードに設定する。

【0052】

また、工程＃１１において制御部１３ｂは、サーバー装置４から逆潮流抑制指令を受けているか否かを判定する。そして、制御部１３ｂは、サーバー装置４から逆潮流抑制指令を受けている場合には工程＃１３に移行して、電源装置１３の動作モードを逆潮流抑制モードに設定する。それに対して、制御部１３ｂは、サーバー装置４から逆潮流抑制指令を受けていない場合には工程＃１５に移行して、電源装置１３の動作モードを逆潮流非抑制モードに設定する。

【0053】

〔サーバー装置４の全体抑制判定処理〕
次に、サーバー装置４が行う全体抑制判定処理について説明する。図６は、サーバー装置４で行われる全体抑制判定処理を説明するフローチャートである。
工程＃２０においてサーバー装置４は、各分散型電源設備１０から伝達される動作情報に基づいて、各分散型電源設備１０の状態を解析する。例えば、サーバー装置４は、各分散型電源設備１０の連系点電圧、及び、連系点電圧が第１設定電圧以上である場合にはその継続期間などの動作情報を解析する。そして、サーバー装置４は、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０に対して逆潮流抑制指令を伝達済みであるか否かを判定して（工程＃２１）、逆潮流抑制指令を伝達済みである場合には工程＃２４に移行し、逆潮流抑制指令を伝達済みでない場合には工程＃２２に移行する。

【0054】

工程＃２２においてサーバー装置４は、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０において、全体抑制実施条件が満たされているか否かを判定する。そして、サーバー装置４は、全体抑制実施条件が満たされている場合には工程＃２３に移行して、逆潮流抑制指令をその特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０に対して伝達する。それに対して、サーバー装置４は、全体抑制実施条件が満たされていない場合にはこのフローチャートの最初にリターンする。

【0055】

工程＃２４においてサーバー装置４は、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０において、全体抑制解除条件が満たされているか否かを判定する。そして、サーバー装置４は、全体抑制解除条件が満たされている場合には工程＃２５に移行して、逆潮流抑制指令の解除をその特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０に対して伝達する。それに対して、サーバー装置４は、全体抑制解除条件が満たされていない場合にはこのフローチャートの最初にリターンする。

【0056】

以上のように、電源装置１３は、サーバー装置４から逆潮流抑制指令が伝達された後、サーバー装置４から逆潮流抑制指令の解除が伝達されるまでの間、動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御することで、電力系統１の系統電圧を適正な値にするために貢献できる。つまり、電源装置１３は、それ自身の連系点電圧が第１設定電圧以上であることを含む所定の高電圧条件を満たしていないとしても、即ち、本来ならば分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力の抑制を行う必要がないにも関わらず、サーバー装置４からの指令に応じて、動作モードを、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力を抑制する逆潮流抑制モードに設定して出力電力を制御することで、電力系統１の系統電圧を適正な値にするために貢献できる。このように、同一の変圧器２の二次側の電力系統１に連系されている全ての分散型電源設備１０において、分散型電源設備１０から電力系統１への供給電力の抑制が共通して行われるので、複数の分散型電源設備１０を最適に運転させつつ、地域全体において電力系統１の電力品質を良好に保つことができる分散型電源管理システムを提供できる。

【0057】

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、分散型電源管理システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成については適宜変更可能である。
例えば、電源装置１３が発電部１３ａに加えて、バッテリーなどの充放電部を有していてもよい。その場合、発電部１３ａの発電電力と充放電部の充放電電力とを調節することで、電源装置１３の出力電力を調節できる。例えば、発電部１３ａの発電電力が一定であっても、充放電部の充電電力を増加又は放電電力を減少させれば、電源装置１３の出力電力を減少させることができる。同様に、発電部１３ａの発電電力が一定であっても、充放電部の充電電力を減少又は放電電力を増加させれば、電源装置１３の出力電力を増加させることができる。

【0058】

＜２＞
上記実施形態では、具体的な数値を例示して本発明に係る分散型電源管理システムの動作について説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。

【0059】

＜３＞
上記実施形態では、電源装置１３の動作モードを逆潮流抑制モードに設定するときの指標となる高電圧条件の例として、連系点電圧が上限電圧以下である第１設定電圧以上（例えば１０６Ｖ以上など）であるという内容を例示したが、その内容は適宜変更可能である。例えば、連系点電圧が上限電圧以下である第１設定電圧以上である期間が所定時間以上継続したこと等を高電圧条件としてもよい。
また、上記実施形態では、電源装置１３の動作モードを逆潮流非抑制モードに設定するときの指標となる低電圧条件の例として、連系点電圧が第１設定電圧未満（例えば１０６Ｖ未満）であるという内容を例示したが、その内容は適宜変更可能である。例えば、連系点電圧が第１設定電圧未満である期間が所定時間以上継続したこと等を低電圧条件としてもよい。

【0060】

＜４＞
上記実施形態では、全体抑制実施条件の例として、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０のうちの何れかについて、連系点電圧が第１設定電圧以上である期間が所定期間以上継続するという内容を例示したが、その内容は適宜変更可能である。例えば、特定の設備群Ｇを構成する複数の分散型電源設備１０のうちの何れかについて、連系点電圧が第１設定電圧以上であることだけを全体抑制実施条件としてもよい。

【0061】

＜５＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明は、複数の分散型電源設備を最適に運転させつつ、地域全体において電力系統の電力品質を良好に保つことができる分散型電源管理システムに利用できる。

【符号の説明】

【0063】

１ 電力系統
２（２Ａ，２Ｂ） 変圧器
３ 通信回線
４ サーバー装置
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ） 分散型電源設備
１１ 電力線
１２ 電力負荷装置
１３ 電源装置
１３ａ 発電部
Ｇ 設備群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】