特開 2023-166743 電力制御装置、電力制御方法及び電力制御プログラム

(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】P2023166743

(43)【公開日】2023-11-22

(54)【発明の名称】電力制御装置、電力制御方法及び電力制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20231115BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20231115BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20231115BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20231115BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 120

H02J3/32

H02J3/38 110

H02J3/38 130

H02J3/38 160

H02J3/46

H02J7/35 K

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022077480

(22)【出願日】2022-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼口 謙一

(72)【発明者】

【氏名】稲村 彰信

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066HA10

5G066HA15

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA04

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA10

5G503DA04

5G503GB06

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】外部とのエネルギーの授受を安定して調整しつつ、目標値と実績値との偏差が大きくなった場合には速やかに復帰させる。
【解決手段】外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおいて、電力調整装置における動作を制御する電力制御装置である。電力制御装置は、電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、目標値と実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、偏差の変化量が大きくなるように、制御内容を変更する変更制御を実行する制御部を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおいて、前記電力調整装置における動作を制御する電力制御装置であって、
前記電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、前記偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御を実行する制御部を含む、電力制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記実績値が、前記目標値に対して前記エネルギーの送受が切り替わる側にあって、且つ、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなる場合に、前記変更制御を実行する、請求項１に記載の電力制御装置。

【請求項3】

前記変更制御は、前記目標値と前記実績値との偏差が閾値よりも大きくなった場合に、前記制御内容を第２の条件へ変更する制御である、請求項１または２に記載の電力制御装置。

【請求項4】

前記変更制御は、前記目標値と前記実績値との偏差に応じて、前記制御内容を連続的に変更する制御である、請求項１または２に記載の電力制御装置。

【請求項5】

外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおいて、前記電力調整装置における動作を制御する電力制御方法であって、
前記電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、前記偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御を実行することを含む、電力制御方法。

【請求項6】

外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおける、前記電力調整装置における動作の制御をコンピュータに実行させる電力制御プログラムであって、
前記電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、前記偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御を実行することを前記コンピュータに実行させる、電力制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力制御装置、電力制御方法及び電力制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、蓄電池、発電機、電熱ヒータなどを使って、マイクログリッド等の所内と商用系統との間を流れる潮流電力を一定値に維持する制御（以降、電力一定制御、という。）が実施されてきた。例えば、特許文献１には、受電電力に係る電力一定制御の方法として、ＰＩＤ制御が言及されている。また、特許文献２では、受電電力が所定の値より低い場合に発電機の出力を増加させ、所定の値より高い場合には発電機の出力を減少させる方法が言及されている。

【0003】

ところで、近年は再生可能エネルギーの普及に伴い、系統連系に関する制約条件が複雑になってきている。例えば、系統の空き容量の関係から、系統への送電（逆潮流）が禁止されている場合がある。逆潮流を防ぐ手段として、逆潮流の状態が生じたら再生可能エネルギーの発電を抑制する、あるいは、蓄電池の充電電力を増加させる、といったことが行われている。

【0004】

例えば、特許文献３では、系統からの潮流が所定の電力以下である場合にインバータ回路から系統へ流れる交流電力の大きさを調整する方法が示されている。また、特許文献４では、蓄電池を保有する複数の電力需要施設への系統からの電力がある閾値を下回る場合に、各電力需要施設に対して逆潮流を防ぐための制御を指示する電力制御システムが記載されている。さらに、特許文献５では、配電用変圧器の二次側に接続される複数の蓄電池に対して、変圧器の下流側に流れる電流が所定の閾値を下回った場合、逆潮流が発生しないように、電流と閾値との差分を基に蓄電池を充電制御する装置が記載されている。また、特許文献６では、蓄電池の放電電力の逆潮流を防ぐことを目的として、蓄電池による放電電力が系統に逆潮流した際に、一時的に蓄電池による放電電力を目標値より低く（アンダーシュート）させて買電を増やすことによって、平均的に系統への逆潮流電力量が小さくなるような充放電制御が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－０９６５１０号公報

【特許文献2】特開２０２０－１６７７９５号公報

【特許文献3】特許６７７３２０４号公報

【特許文献4】特許５１７９５８２号公報

【特許文献5】特許５３７７４３５号公報

【特許文献6】特許６３７２３８７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、特許文献１または２等に記載の方法を用いて、電力一定制御と、逆潮流を防止する制御とを両立しようとすると、目標受電電力を高めに設定する必要が出てくるため、マイクログリッドのエネルギー自給率が低下し得る。そのため、電力一定制御を行いながら、外部との電力の授受の状態が変化したときに速やかに復帰する手法としては、改善の余地があった。

【0007】

本開示は上記を鑑みてなされたものであり、外部とのエネルギーの授受を安定して調整しつつ、目標値と実績値との偏差が大きくなった場合には速やかに復帰させることが可能な技術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】

【0008】

本開示の一形態に係る電力制御装置は、外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおいて、前記電力調整装置における動作を制御する電力制御装置であって、前記電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、前記偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御を実行する制御部を含む。

【0009】

本開示の一形態に係る電力制御方法は、外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおいて、前記電力調整装置における動作を制御する電力制御方法であって、前記電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、前記偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御を実行することを含む。

【0010】

本開示の一形態に係る電力制御プログラムは、外部とのエネルギー授受が可能であって、内部での電力利用を調整する電力調整装置とを含むマイクログリッドにおける、前記電力調整装置における動作の制御をコンピュータに実行させる電力制御プログラムであって、前記電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行うと共に、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、前記偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御を実行することを前記コンピュータに実行させる。

【0011】

上記の電力制御装置、電力制御方法及び電力制御プログラムによれば、電力調整装置に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御が行われるので、外部とのエネルギーの授受を安定して調整することができる。さらに、目標値と実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギーの授受の状態が変化した場合には、偏差の変化量が大きくなるように制御内容を変更する変更制御が実行される。このため、偏差が大きくなった場合には速やかに復帰させることが可能となる。

【0012】

前記制御部は、前記実績値が、前記目標値に対して前記エネルギーの送受が切り替わる側にあって、且つ、前記目標値と前記実績値との偏差がより大きくなる場合に、前記変更制御を実行する態様としてもよい。

【0013】

実績値が、目標値に対してエネルギーの送受が切り替わる側にある場合には、例えば、エネルギーの送受の切り替えが発生するリスクが高くなるため、偏差が大きくなった場合に速やかに復帰させることが求められる。そのため、上記の構成とすることで、エネルギーの送受の切り替わりを抑制しつつ、外部とのエネルギーの授受の調整を行うことが可能となる。

【0014】

前記変更制御は、前記目標値と前記実績値との偏差が閾値よりも大きくなった場合に、前記制御内容を第２の条件へ変更する制御である態様としてもよい。

【0015】

上記の構成とすることで、偏差と閾値との関係に着目して制御内容を第２の条件に変更することができるため、変更制御を実行するかの判断をより簡単に行うことができると共に、電力調整装置に対して指令を出す際の制御値の演算等もより簡単に行うことができる。

【0016】

前記変更制御は、前記目標値と前記実績値との偏差に応じて、前記制御内容を連続的に変更する制御である態様としてもよい。

【0017】

上記の構成とすることで、例えば、偏差が大きくなるとそれに応じて制御内容が連続的に変更されるため、偏差の大きさに応じた適切な条件でフィードバック制御を行うことができる。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、外部とのエネルギーの授受を安定して調整しつつ、目標値と実績値との偏差が大きくなった場合には速やかに復帰させることが可能な技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、一実施形態に係る電力供給システムの概略図である。

【図2】図２は、ＥＭＳの機能について説明するブロック図である。

【図3】図３は、ＥＭＳの制御部による制御内容の一例を示すブロック線図である。

【図4】図４は、本実施形態に係るシミュレーションにおける太陽光発電電力の変化の設定を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るシミュレーション結果を説明する図である。

【図6】図６は、本実施形態に係るシミュレーション結果を説明する図である。

【図7】図７は、本実施形態に係るシミュレーション結果を説明する図である。

【図8】図８は、ＥＭＳのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図9】図９は、ＥＭＳの制御部による制御内容の変更例の一例を示すブロック線図である。

【図10】図１０は、ＥＭＳの制御部による制御内容の変更例の一例を示すブロック線図である。

【図11】図１１は、ＥＭＳの制御部による制御内容の変更例の一例を示すブロック線図である。

【図12】図１２は、ＥＭＳの制御部による制御内容の変更例の一例を示すブロック線図である。

【図13】図１３は、ＥＭＳのハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照して、本開示に係る例示的実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0021】

［電力供給システム］
図１は、一実施形態に係る電力供給システム１の概略構成図である。図１に示すように、電力供給システム１は、マイクログリッド２と、エネルギーマネジメントシステム３（電力制御装置）とを備えている。以下、「エネルギーマネジメントシステム」を「ＥＭＳ」という。マイクログリッド２は、太陽光発電設備２１、電力需要家２２、蓄電池システム２３、接続部２４、受電電力測定部２５及び送電電力測定部２６を含んで構成される。

【0022】

マイクログリッド２は、外部の電力系統９０と接続していて、電力系統９０との間で電力を送電・受電することができる。ただし、以下の実施形態で説明するマイクログリッド２は、電力系統９０を運用する送配電事業者との契約の関係上、マイクログリッド２からの送電（逆潮流）ができないとする。より詳細には、例えば、受電電力が０ｋＷより低い状態（送電状態）が４００ミリ秒以上継続できないとする。ただし、４００ミリ秒より短い時間での送電は可能であるとする。なお、上記の数値（０ｋＷ、や４００ミリ秒等）は、あくまで一例であり、電力や時間の制限値は契約ごとに異なる。

【0023】

なお、図１には示していないが、マイクログリッド２からの逆潮流を防止するためにＲＰＲ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｌａｙ：逆電力継電器）を設置している。ＲＰＲは送電電力を監視し、逆潮流を検知（本実施形態の例では受電電力が０ｋＷより低い状態が４００ミリ秒以上継続）した際に信号を発信し、マイクログリッド２内の太陽光発電設備２１の遮断器を動作させることによって、逆潮流を防止する。ただし、ＲＰＲが動作した場合は、太陽光発電を強制的に停止させることになる。したがって、以下の実施形態では、ＲＰＲが太陽光発電を停止させる動作を行うことを防ぐ、すなわち、ＲＰＲが逆潮流を検知すること自体を防ぐように蓄電池システム２３を動作させるための構成を説明する。

【0024】

太陽光発電設備２１は、再生可能エネルギー発電装置の一例である。太陽光発電設備２１は、太陽光（Photovoltaic：ＰＶ）による発電を行うシステムであり、太陽光パネル２１ａ及び図示しないパワーコンディショナ（Power Conditioning System：ＰＣＳ）を含む。パワーコンディショナはＰＶ－ＰＣＳと呼ぶ場合もある。ＰＶ－ＰＣＳは直流を交流に変換する。

【0025】

なお、本開示において、再生可能エネルギー発電設備の種類は、太陽光発電に限定しない。例えば、再生可能エネルギー発電設備は、風力発電システム、地熱発電システムであってもよいし、バイオマス発電システムやごみ発電システムであってもよい。さらに、マイクログリッド２内に発電に係る設備が存在しない場合でも本開示の構成は実施可能である。ただし、本開示で説明する構成は、受電・送電電力に対する外乱要素（再生可能エネルギー発電設備における発電量の変動要素）を抑制するという効果があるため、出力電力が変動的な発電設備を有しているマイクログリッド２に対して適用されると、より効果的である。

【0026】

再生可能エネルギーによる発電方法のうち、太陽光発電であれば、気象条件（日射、温度、降雪）に影響を受け、発電量が変動する。また、風力発電であれば、風速の影響を受けて発電量が変動する。また、バイオマス発電やごみ発電は、原料となるバイオマスやごみ（廃棄物や汚泥等）の性状が一般には安定ではなく、さらに、一時的な焼却不適物の混入等により、出力が安定しない。したがって、上記の発電方法は、太陽光発電と同様に本開示で説明する手法を効果的に適用する方法である。

【0027】

電力需要家２２は、電力を消費する設備群の集合である。例えば、本実施形態における電力供給システム１においては、マイクログリッド２を制御するＥＭＳ３を構成するサーバ・ディスプレイ等の各機器の消費電力、空調設備の消費電力、施設内の照明設備の消費電力、警備用装置（監視カメラなど）の消費電力の合算を、電力需要家２２における電力消費量としてもよい。また、電力需要家２２は、一般家庭をはじめとする低圧需要家を含んでいてもよい。なお、電力需要家２２の消費電力は、ＥＭＳ３からは制御できないとする。

【0028】

蓄電池システム２３は、エネルギー貯蔵装置の一例である。蓄電池システム２３は蓄電池を含んで構成される。蓄電池は、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、レドックスフローなどの二次電池である。なお、二次電池以外にも、フライホイール・圧縮空気エネルギー貯蔵（ＣＡＥＳ）設備、大容量コンデンサなどのエネルギー貯蔵装置でもよい。なお、蓄電池の直流を交流に変換する蓄電池ＰＣＳや、蓄電池残量の監視装置も、蓄電池システム２３に含まれるとする。蓄電池システム２３は、マイクログリッド２とその外部との電力の授受の調整を行う際の電力調整装置として機能し得る。

【0029】

接続部２４は、外部の電力系統９０を含む各部に対して電力を配分する機能を有する。接続部２４は、例えば分電盤である。接続部２４は、例えば、ＥＭＳ３からの指示に基づいて各部への電力配分を制御する。

【0030】

受電電力測定部２５及び送電電力測定部２６は、それぞれ外部の電力系統９０との受電電力・送電電力を測定する。本実施形態では、受電電力測定部２５及び送電電力測定部２６を合わせて電力測定部という場合がある。なお、本実施形態に係る電力供給システム１は受電・送電電力を制御量とするため、受電・送電電力の測定は比較的早い計測周期（ミリ秒単位）が望ましい。

【0031】

［ＥＭＳ（電力制御装置）］
図２は上述のマイクログリッド２における電力の移動・授受を監視するＥＭＳ３を説明する図である。すなわち、ＥＭＳ３は、マイクログリッド２における電力制御装置として機能する。ただし、図２には、ＥＭＳ３の各種機能のうち、本開示が意図する蓄電池システム２３への制御指令を行う機能部のみを記載している。すなわち、ＥＭＳ３が有するそのほかの機能、例えば、データベース機能、デマンド監視機能については省略している。

【0032】

図２に示すように、ＥＭＳ３は、操作部３１、制御部３２及び外部通信部３３を含んでいる。

【0033】

操作部３１は、例えば、ＥＭＳ３の操作者（プラントオペレータなど）が操作して各種情報を入力する機能を有する。例えば、操作部３１は、モニタ、キーボード等を含み得る。操作部３１によって入力される情報とは、ＥＭＳ３の制御に係る各種パラメータ（制御パラメタ）であり、例えば、ゲイン、閾値等が含まれる。操作部３１によって入力された情報は制御部３２へ送られる。なお、制御パラメタについては、後述の表１に示す。

【0034】

制御部３２は、マイクログリッド２における蓄電池システム２３に対して充放電指令を送信して蓄電池システム２３における充放電を制御する機能を有する。制御部３２は、操作部３１から操作者によって指示された制御パラメタを取得すると共に、後述の外部通信部３３を介して受電電力目標値を取得する。さらに、制御部３２は、蓄電池システム２３から蓄電池残量（蓄電池に蓄電されている電力量）を取得すると共に、電力測定部（受電電力測定部２５及び送電電力測定部２６）から、受電電力に係る情報を取得する。制御部３２はこれらの情報に基づいて、蓄電池システム２３への充放電指令としてどのような指令を出すかを決定し、蓄電池システム２３へ当該指令を送る。

【0035】

外部通信部３３は、例えば、電力事業者・リソースアグリゲータなどの外部装置９５との間で通信を行う機能を有する。外部通信部３３が外部装置９５から取得する情報としては、例えば、受電電力目標値が挙げられる。なお、受電電力目標値は、外部装置９５から提供される情報であってもよいし、操作部３１を操作して操作者が入力する情報であってもよい。

【0036】

制御部３２によるマイクログリッド２に対する電力制御の基本的な方針について説明する。前提として、マイクログリッド２が電力市場から電力を調達している場合、または、自己託送制度を利用して受電していた場合には、３０分間の間に受電する電力量をあらかじめ計画した値（計画値）に一致させる必要がある。これは、計画と実績のずれ分はインバランスペナルティ料金として一般送配電事業者から請求されるためである。このように、計画値に対して受電電力量を一致させる必要がある場合、ＥＭＳ３の制御部３２は、受電電力量計画値（単位：ｋＷｈ）を受電電力目標値（単位：ｋＷ）に換算して、常時、受電電力一定制御、すなわち、マイクログリッド２が外部の電力系統９０から受け取る電力を一定値に維持する制御が行われる。

【0037】

また、マイクログリッド２は、外部の電力事業者やリソースアグリゲータ等の外部装置９５から電力調整指令（デマンドレスポンス：ＤＲ）を受けて、一時的（数分間～数時間）に受電電力一定制御を行ってもよい。この場合、マイクログリッド２は電力市場に対して調整力を供給することになる。

【0038】

このように、本実施形態で説明するマイクログリッド２は、常時受電電力一定制御を行ってもよいし、一時的に受電電力一定制御を行ってもよい。

【0039】

このように受電電力の制御を行う場合、ＥＭＳ３の制御部３２は、与えられた受電電力目標値に基づいて、蓄電池システム２３に対して充放電指令を出力する。

【0040】

［制御部による制御内容］
図３を参照しながら、制御部３２による具体的な制御内容について説明する。制御部３２で行われる制御内容には、フィードバック制御が含まれる。そのため、図３に示すブロック線図には、ＰＩ制御器が含まれる。

【0041】

まず、図３に示すブロック線図で使用される記号とその説明について、表１で示す。

【0042】

【表1】

【0043】

また、図３に含まれるＰＩ制御器は、次の数式（１）に示す離散時間伝達関数で表される制御器である。表１に示す各信号のうち、制御器内部のパラメタとして示される５つのパラメタ（Ｌ，Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｐ＿ｓｗ及びＫｉ＿ｓｗ）が操作者によって設定され得る制御パラメタであり、受電電力目標値ｒ＿ＳＹＳは、操作者または外部装置９５から入力される情報となる。

【0044】

【数1】

【0045】

なお、数式（１）において、Ｐは比例ゲインであり、Ｉは積分ゲインであり、Ｔ_ｓは制御器の動作周期［秒］であり、ｚは複素数である。

【0046】

なお、切替制御時のＰＩ制御器のＰゲインは、通常制御時のＰＩ制御器のＰゲインよりも大きく設定され得る。また、切替制御時のＰＩ制御器のＩゲインは、通常制御時のＰＩ制御器のＩゲインよりも大きく設定され得る。切替制御時について詳細は後述するが、切替制御時のＰゲイン及びＩゲインは、マイクログリッド２において受電電力が０ｋＷ以下となった場合にＰＩ制御器において使用されるゲインであり、受電電力を０ｋＷ超の状態へ速やかに復帰させるためのゲインである。したがって、Ｐゲイン及びＩゲインのどちらも、通常制御時よりも大きな値が設定され得る。ただし、Ｐゲイン及びＩゲインの両方を通常制御時よりも大きくするのではなく、ＰゲインまたはＩゲインの一方のみを通常制御時よりも大きくしてもよい。

【0047】

図３に示すブロック線図を用いて、制御部３２による制御を説明する。

【0048】

図３に示すように、制御部３２では、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）と目標値（ｒ_ＳＹＳ）とを用いて充放電電力（ｕ＿ＢＡＴ）を計算する。ただし、マイクログリッド２内の太陽光発電設備２１における発電電力、または、電力需要家２２の消費電力が変動した場合、受電電力は受電電力目標値から乖離する。そこで、制御部３２では受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）と目標値（ｒ_ＳＹＳ）の偏差（ｅ＿ＳＹＳ）を計算し、ＰＩ制御器によって充放電指令を作成する。

【0049】

ここで、制御部３２では、閾値Ｌを用いて、ＰＩ制御器における制御内容を切り替える。具体的には受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌ以下になった場合にＰＩ制御器のＰゲイン及びＩゲインを切り替えて、切替時Ｐゲイン及び切替時Ｉゲインを使用する。また、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌより大きい場合は当初のゲイン、すなわち通常時Ｐゲイン及び通常時Ｉゲインを使用する。閾値Ｌはオペレータによって受電電力目標値（ｒ＿ＳＹＳ）と受電電力０ｋＷの間に設定される。また、閾値Ｌは制御部で０から受電電力目標値ｒ＿ＳＹＳの間になるよう、自動で決定してもよい。例えば、次式のように閾値Ｌを決定してもよい。
Ｌ＝ｒ＿ＳＹＳ／２

【0050】

上述のＰゲイン及びＩゲインの切替えに係るブロックが、ＰＩ制御器の上流側に記載されている。つまり、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）と閾値Ｌとの大小関係に応じてＰＩ制御器に使用されるＰゲイン及びＩゲインが選択されて、ＰＩ制御に伝えられることが示されている。

【0051】

ＰＩ制御器において、切替時Ｐゲイン及び切替時Ｉゲインを使用する状態は、通常時Ｐゲイン及び通常時Ｉゲインを使用する状態から、フィードバック制御における制御内容が変更された状態となる。換言すると、切替時Ｐゲイン及び切替時Ｉゲインを使用する状態は、切替時Ｐゲイン及び切替時Ｉゲインを使用する状態とは異なる条件、すなわち、第２の条件でＰＩ制御器のフィードバック制御を実行していることになる。このように、フィードバック制御において制御内容を変更する制御のことを、変更制御という。

【0052】

上記の制御内容は、従来の一般的なＰＩ制御と比較すると、閾値に基づいてＰＩ制御器に使用されるＰゲイン及びＩゲインを切替える点が相違する。切替制御時のＰゲイン及びＩゲインは、上述のように、通常制御時のＰゲイン及びＩゲインと比べて大きく設定されている。したがって、切替制御時は通常時と比べて、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）と目標値（ｒ_ＳＹＳ）との偏差（ｅ＿ＳＹＳ）の変化量が大きくなるような制御内容とされる。

【0053】

［シミュレーション及びその結果］
本実施形態で説明するように、ＰＩ制御のゲインを切り替える構成を加えることによって、蓄電池システム２３における蓄電量がどのように制御されて、実際のマイクログリッド２と外部の電力系統９０との間の電力授受がどのように変化するかを、次の条件設定でシミュレーションを行った。
・太陽光発電電力：定格１２５０ｋＷ
・電力測定部：
・計測ムダ時間：４０ミリ秒
・適当な白色雑音を追加
・制御器
・制御周期：４０ミリ秒
・受電電力目標値ｒ＿ＳＹＳ：５０ｋＷ
・制御器の制御パラメタ
・Ｌ ： ３０
・Ｋｐ： －０．４
・Ｋｉ： －５
・Ｋｐ＿ｓｗ： －０．７
・Ｋｉ＿ｓｗ： －１３

【0054】

上記の条件のうち、計測ムダ時間とは、計測器が計測した結果を制御器に伝達するまでの遅延時間である。通常、計測器の計測行為自体に遅延があり、計測器で計測した値を制御装置（多くはデジタル機器）に伝送するまでにも通信による遅延が発生し得る。これらの遅延時間の合計を計測ムダ時間としている。

【0055】

マイクログリッド２における電力需要家２２の消費電力はシミュレーション中６００ｋＷで固定した。また、太陽光発電設備２１の発電電力は、図４に示すように、雲の影響によって発電電力が急変した状況を想定して、シミュレーション開始から５０秒で発電電力を４８０ｋＷから９６０ｋＷに一気に変化させた。このときの蓄電池システム２３における蓄電池の充放電電力及び系統電力（外部の電力系統９０との間の電力の授受）をシミュレーションによって求めた。なお、制御部３２による制御方法として、図３で示した本件手法と、本件手法と比べてＰＩ制御器におけるＰゲイン及びＩゲインの切換が行われない従来手法と、の２種類をそれぞれシミュレーションし、その結果を比較した。

【0056】

上記のシミュレーションの結果を図５～図７に示す。

【0057】

図５は、は受電・送電電力のシミュレーション結果である。横軸はシミュレーションの時刻［単位：秒］であり、縦軸は電力［単位：ｋＷ］である。また、縦軸の電力については、正が受電、負が送電を意味する。

【0058】

本件手法及び従来手法のどちらにおいても、時刻５０秒に太陽光発電電力の急増を受けて受電電力が送電側に一時的に遷移する。ただし、ＰＩ制御器によるフィードバック制御の効果によって、再び受電電力が目標値である５０ｋＷに復帰していることがわかる。

【0059】

ただし、従来手法は、受電電力が０ｋＷ以下である状態の継続時間が０．４秒ほどであるのに対し、本件手法は受電電力が０ｋＷ以下である状態の継続時間は０．１秒程度に抑えられていることが図５に示す結果から分かる。

【0060】

上述したように、マイクログリッド２は、送電状態が４００ミリ秒、すなわち、０．４秒経過するとＲＰＲが動作するという設定とされている。そのため、従来手法の制御の場合、太陽光発電設備２１がＲＰＲによって遮断されるリスクが高いことがわかる。上記のように、受電電力目標値を５０ｋＷと設定していると、図４に示したように太陽光発電電力が急変した状態が発生すると、受電電力が送電側に遷移した後に再び受電電力に遷移するまでの時間が、ＲＰＲが動作する条件を満たしてしまう可能性がある。つまり、受電電力が０ｋＷ以下となる状態を短くしようとすると、受電電力目標値をより高い値に引き上げて、太陽光発電電力が急増した場合に発生し得る送電電力を小さくすることが必要となる。

【0061】

一方、本件手法では、太陽光発電電力が急増したタイミングでの送電電力は、従来手法と同程度となっているが、従来手法よりもより短期間に送電状態から受電状態、すなわち、受電電力が０ｋＷ超の状態で復帰している。本件手法の場合、閾値を下回った場合にゲイン（Ｐゲイン及びＩゲイン）を大きくすることによって、従来手法よりもより早く受電側に復帰させることができている。したがって、本件手法によれば、より確実に逆潮流を防止することができる。

【0062】

なお、従来手法の制御器でも、Ｐゲイン及びＩゲインを大きな値に設定することによって、送電側に遷移した際の送電状態の継続時間をより短くすることができる余地はある。しかしながら、一般にＰＩ制御器においてゲインを上げすぎると制御が振動的になり、最悪の場合発散することが知られている。したがって、従来手法において、単に全体のゲインを上げて対応することは、オペレータにとって困難であると考えられる。

【0063】

図６は、蓄電池システム２３に含まれる蓄電池の充放電電力のシミュレーション結果である。横軸はシミュレーションの時刻［単位：秒］であり、縦軸は電力［単位：ｋＷ］である。また、縦軸の電力については、正が放電、負が充電を意味する。

【0064】

図６に示す結果によれば、本件手法及び従来手法のいずれの場合も、太陽光発電電力が急変した５０秒を境として、蓄電池の状態が放電から充電に変化している。ただし、本件手法のほうが従来手法と比べて、充放電の変化が急であることが確認された。

【0065】

図７は、閾値を下回ったことを意味するｂｏｏｌ信号であり、上記で説明した「ｉｓ＿ｓｗｉｔｃｈｅｄ」信号が出されたタイミングを示している。図７に示す信号値が１の時間帯のみ、ＰＩ制御器のゲインが切替時Ｐゲイン及び切替時Ｉゲインに切り替えられている。図７に示すように、ゲインを切り替えた時間帯は０．１秒強であり、非常に短い。そのため、ゲインを切り替えたことによって制御が振動したり不安定になることは防がれている。このことは、図５に示す結果からも明らかである。

【0066】

［制御内容の変形例］
上記実施形態では、ＰＩ制御器におけるＰゲイン及びＩゲインの変更によって、マイクログリッド２からの逆潮流を防止させた場合について説明した。ただし、ＰＩ制御器における制御内容を変化させる方法は切替動作に限定しない。

【0067】

例えば、受電電力の低さに応じて連続的にＰゲイン及びＩゲインを変化させて、ＰＩ制御器の働きを強く、すなわち、偏差の変化量が大きくなるようにＰＩ制御器の動作を変化させることも可能である。制御部３２において上記の制御を行うことを想定した場合のブロック図を図８に示す。図８中に示されるＰゲインマップ及びＩゲインマップは、それぞれ、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）に応じてＰゲイン及びＩゲインを決めるマップである。

【0068】

Ｐゲインマップ及びＩゲインマップは適宜変更できるが、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌ超であれば一定にし、閾値Ｌ以下になるにつれてゲインをより強く（本実施形態の例では、絶対値がより大きい負の値になるように）設定していれば、上記実施形態で説明した閾値Ｌを境界とした制御内容の変更とほぼ同様の制御を行うことができる。

【0069】

また、ＰＩ制御器におけるゲインを切り替えたり、連続的に変化させたりすることによって逆潮流を防止することに代えて、図９に示されるように、別の制御器を組み合わせる構成としてもよい。図９では、通常時に使用されるＰＩ制御器１に加えて、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌ以下となった場合に、加算のためのゲインを算出するＰＩ制御器２が設けられていて、ＰＩ制御器１における算出結果と、ＰＩ制御器２における算出結果との合計が充放電電力の指令値（ｕ＿ＢＡＴ）となっている。ＰＩ制御器２は、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌ超である場合には値０が入力されるため、結果が出力されない。一方、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌ以下となると、偏差（ｅ＿ＳＹＳ）が入力されて、充放電指令に加算される加算信号を算出するためのＰゲイン及びＩゲインを利用して調整値が算出される。この結果、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）が閾値Ｌ以下の場合には、ＰＩ制御器１から算出される通常時ゲインを利用した算出結果と、ＰＩ制御器２から出力される加算信号とを組み合わせることで、偏差の変化量をより大きくする制御が可能となり、図８等で示した例と同様の制御が可能となる。

【0070】

図３、図８、及び図９等を参照しながら、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）と目標値（ｒ_ＳＹＳ）の偏差（ｅ_ＳＹＳ）を小さくするためにＰＩ制御器による制御内容を変更する方法の代表例について説明したが、上述の手法は、適宜組み合わせてもよい。例えば、図１０に示す例は、図９に示すＰＩ制御器２に代えて、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）に応じてＰゲインを変更するＰゲインマップを用いた制御器が設けられている。さらに、このＰゲインマップを利用した加算信号に係る演算の最終段には変化率制限器（レートリミット）が設けられている。図１０に示される変化率制限器は、逆潮流を防ぐ充電増（放電減）の動きに対しては変化率制限を設けず、逆潮流を防止した後（受電電力が十分高くなった後）の充電減（放電増）の動きに対しては変化率制限を設けるよう設定されている。変化率制限値として例えば１０ｋＷ／秒である。

【0071】

変化率制限器は、蓄電池の充放電指令が振動することを抑制するために挿入される。この変化率制限器を設けることによって、逆潮流しそうな場合は速やかに充放電指令値を変化させて逆潮流の発生を確実に防止する一方、受電電力が回復した（十分高くなった）後は逆潮流防止のための、すなわち、Ｐゲインマップを使用した制御を緩やかに終了させることができる。そのため、変化率制限器を設けることで、蓄電池システム２３における無駄な充放電を防ぐことができる、という効果が得られる。

【0072】

なお、図１０では、加算信号に係る演算を行う際に、偏差（ｅ_ＳＹＳ）及び受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）の２つを入力しているが、いずれか一方のみを用いる構成としてよい。例えば、図１１に示す例では、受電電力の計測値（ｐ＿ＳＹＳ）のみを入力して、逆潮流防止マップ及びその後段に配置された変化率制限器を用いて加算信号を生成している。このような構成とした場合、充放電電力の指令値（ｕ＿ＢＡＴ）を算出するまでの演算時間を短縮させることができる。

【0073】

また、上記の例では、蓄電池システム２３における充放電を行うことで、マイクログリッド２内の電力調整を行う場合について説明したが、マイクログリッド２と外部の電力系統９０との間での電力の授受の調整に係る電力調整装置としての機能は、蓄電池以外の装置によって実現されてもよい。例えば、水電解装置・電気ボイラのような電力消費装置、燃料電池のような発電装置、蓄電池等のエネルギー貯蔵装置のいずれか１つ、もしくはこれらの組み合わせによって、電力調整を行ってもよい。その場合、これまでのブロック線図において充放電電力の指令値（ｕ＿ＢＡＴ）として示されていた指令値を、マイクログリッド２に含まれる電力調整機能を有する各装置で分配して、各装置の制御値を決定することになる。

【0074】

図１２は、電力調整装置として、マイクログリッド２に発電装置、電力消費装置、蓄電池が含まれている場合の制御ロジックの例を示している。図１２に含まれる指令値ｕ＿ＧＴは、発電装置に対する発電指令（正の値をとる）であり、指令値ｕ＿ＣＳは電力消費設備に対する消費指令（正の値をとる）である。

【0075】

図１２では、例えば、図３におけるＰＩ制御器から出力される充放電電力の指令値（ｕ＿ＢＡＴ）に基づく動作を、発電装置、電力消費設備、蓄電池に分配している。したがって、図１２に示す制御ロジックは、図３に示すＰＩ制御器の後段に接続されているとする。

【0076】

発電装置、電力消費装置、蓄電池の３種類の装置が電力調整装置として設けられている場合、ＰＩ制御器の後段では、ＰＩ制御器から出力される指令値を、発電方向の指令と消費方向の指令に分離する。例えば、発電方向の電力指令値が送られている場合には、発電方向の電力としては指令値に対応した正の値が与えられるが、消費方向の電力としては０が与えられるため、後段の電力消費設備に対する指令値（ｕ＿ＣＳ）は０となる。消費方向の電力指令値が送られている場合には、消費方向の電力としては指令値に対応した正の値が与えられるが、発電方向の電力としては０が与えられるため、後段の発電装置に対する指令値（ｕ＿ＧＴ）は０となる。

【0077】

さらに、発電方向の電力指令値が送られている場合には、発電装置と蓄電池との間で電力負荷の分配が行われる（図１２では、０．５ずつ均等に分配することが示されている）。一方、消費方向の電力指令値が送られている場合には、蓄電池と電力消費装置にそれぞれ消費指令との間で電力負荷の分配が行われる。蓄電池は充放電が可能であるので、発電方向の負荷と消費方向の負荷とを合成して充放電指令値（ｕ＿ＢＡＴ）を作成することができる。

【0078】

図１２に示すような指令値を分配するロジックを準備しておくことで、電力調整装置が複数存在する場合に、指令値に基づく電力負荷を装置間で分配することができる。なお、発電装置及び電力消費装置における指令の按分は機器の台数に応じた比率でもよいし，装置の定格に応じた比率でもよい。また、発電装置、電力消費装置、及び、蓄電池は、それぞれ１つでもよいが、複数設けられていてもよい。また、上記実施形態では、蓄電池が１つであることを前提として説明を行ったが、装置の数は複数でもよい。その場合、図１２に示したロジックと同様に、同種の装置間で電力負荷を分配することで、複数の装置で対応することができる。

【0079】

また、発電装置１つ（または電力消費装置１つ）といった構成でもよい。上位系での電力目標値の設定、及び、制御部３２でのパラメタに基づく制御によって、常に調整すべき電力を発電方向（または消費方向）に固定することによって、発電装置１つ（または電力消費装置１つ）でも電力一定制御を実現できる。

【0080】

［ハードウェア構成］
図１３を参照して、ＥＭＳ３のハードウェア構成について説明する。図１３は、ＥＭＳ３のハードウェア構成の一例を示す図である。ＥＭＳ３は、１又は複数のコンピュータ１００を含む。コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit)１０１と、主記憶部１０２と、補助記憶部１０３と、通信制御部１０４と、入力装置１０５と、出力装置１０６とを有する。ＥＭＳ３は、これらのハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとにより構成された１又は複数のコンピュータ１００によって構成される。

【0081】

ＥＭＳ３が複数のコンピュータ１００によって構成される場合には、これらのコンピュータ１００はローカルで接続されてもよいし、インターネット又はイントラネットなどの通信ネットワークを介して接続されてもよい。この接続によって、論理的に１つのＥＭＳ３が構築される。

【0082】

ＣＰＵ１０１は、オペレーティングシステムやアプリケーション・プログラムなどを実行する。主記憶部１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory)およびＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。補助記憶部１０３は、ハードディスクおよびフラッシュメモリなどにより構成される記憶媒体である。補助記憶部１０３は、一般的に主記憶部１０２よりも大量のデータを記憶する。通信制御部１０４は、ネットワークカード又は無線通信モジュールにより構成される。ＥＭＳ３における他の装置との通信機能の少なくとも一部は、通信制御部１０４によって実現されてもよい。入力装置１０５は、キーボード、マウス、タッチパネル、および、音声入力用マイクなどにより構成される。出力装置１０６は、ディスプレイおよびプリンタなどにより構成される。

【0083】

補助記憶部１０３は、予め、プログラム１１０および処理に必要なデータを格納している。プログラム１１０は、ＥＭＳ３の各機能要素をコンピュータ１００に実行させる。プログラム１１０によって、例えば、上述した電力制御方法に係る処理がコンピュータ１００において実行される。例えば、プログラム１１０は、ＣＰＵ１０１又は主記憶部１０２によって読み込まれ、ＣＰＵ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、通信制御部１０４、入力装置１０５、および出力装置１０６の少なくとも１つを動作させる。例えば、プログラム１１０は、主記憶部１０２および補助記憶部１０３におけるデータの読み出しおよび書き込みを行う。

【0084】

プログラム１１０は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどの有形の記憶媒体に記録された上で提供されてもよい。プログラム１１０は、データ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。

【0085】

［実施形態の作用効果］
上記の電力制御装置としてのＥＭＳ３、電力制御方法及び電力制御プログラムでは、外部の電力系統９０とのエネルギー授受が可能であって、再生可能エネルギー発電装置としての太陽光発電設備２１と、内部での電力利用を調整する電力調整装置としての蓄電池システム２３とを含むマイクログリッド２において、蓄電池システム２３における動作を行う。このとき、ＥＭＳ３は、蓄電池システム２３に対して、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行う。具体的には、上記実施形態ではフィードバック制御を行う。さらに、ＥＭＳ３は、目標値と実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギー授受の状態が変化した場合に、偏差の変化量が大きくなるように、制御内容を変更する変更制御を実行する制御部３２を含む。

【0086】

本実施形態で説明した上記の手法では、ＥＭＳ３の制御部３２によって電力調整装置としての蓄電池システム２３に対して、外部とのエネルギー授受の実績値及び目標値に基づいてフィードバック制御によって、実績値が目標値に近付くように制御されるので、外部とのエネルギーの授受を安定して調整することができる。さらに、ＥＭＳ３の制御部３２は、目標値と実績値との偏差がより大きくなるようにエネルギーの授受の状態が変化した場合には、偏差の変化量が大きくなるように、フィードバック制御の制御内容を変更する変更制御が実行される。このため、上記の手法によれば、偏差が大きくなった場合には速やかに復帰させることが可能となる。

【0087】

また、ＥＭＳ３の制御部３２は、逆潮流が発生するような条件になった場合に、フィードバック制御における制御内容の変更、つまり、ゲインを変更している。すなわち、実績値が、目標値に対してエネルギーの送受が切り替わる側にあって、且つ、目標値と前記実績値との偏差がより大きくなる場合に、変更制御を実行する。実績値が、目標値に対してエネルギーの送受が切り替わる側にある場合には、例えば、エネルギーの送受の切り替えが発生するリスクが高くなるため、偏差が大きくなった場合に速やかに復帰させることが求められる。そのため、上記のように変更制御を実行することで、目標値への復帰が速やかに行われる。

【0088】

一方、上記実施形態では、実績値が目標値に対してエネルギーの送受が切り替わらない側にある場合には、変更制御を実行していない。エネルギーの送受が切り替わらない側に実績値がある場合には、偏差の変化量が大きくなるような変更制御を行うことで、制御が振動的になる可能性があり、また、その振動に由来してエネルギーの送受の切り替えが起きる可能性もある。そのため、上記の構成とすることで、エネルギーの送受の切り替わりをできるだけ抑制しつつ、外部とのエネルギーの授受の調整を行うことが可能となる。

【0089】

なお、上記実施形態では、逆潮流を防止する観点から、受電電力の実績値が閾値を下回った場合にゲイン（Ｐゲイン及びＩゲイン）を大きくすることによって、従来手法よりもより早く受電側に復帰させている。つまり、閾値を目標値よりも受電電力が小さい場合（逆潮流が発生し得る場合）のみに設定している。ただし、目標値よりも受電電力の実績値が大きい場合にも別途閾値を設定し、受電電力が大きくなりすぎた場合にもゲインを大きくする制御を行ってもよい。つまり、目標値に対して上側（数値が大きい側）及び下側（数値が小さくなり、エネルギーの送受が切り替わる側）の両方において、偏差に応じてゲインを大きくするフィードバック制御に制御内容を変更する変更制御を行ってもよい。

【0090】

変更制御は、例えば、図３のブロック線図で示されるように、目標値と実績値との偏差が閾値よりも大きくなった場合に、フィードバック制御における制御内容を第２の条件としての切替時Ｐゲイン及び切替時Ｉゲイン変更する制御であってもよい。このような構成とすることで、偏差と閾値との関係に着目してフィードバック制御における制御内容を第２の条件に変更することができるため、変更制御を実行するかの判断をより簡単に行うことができると共に、電力調整装置に対して指令を出す際の制御値の演算等もより簡単に行うことができる。

【0091】

一方、変更制御は、例えば、図８のブロック線図で示されるように、目標値と実績値との偏差に応じて、フィードバック制御における制御内容を連続的に変更する制御であってもよい。このような構成とすることで、例えば、偏差が大きくなるとそれに応じてフィードバック制御における制御内容が連続的に変更されるため、偏差の大きさに応じた適切な条件でフィードバック制御を行うことができる。

【0092】

［変形例］
本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0093】

上記実施形態では、受電という用語を用いたが、これは必ずしもある施設（マイクログリッドやビル）の契約上の責任分界点における電力に限定されない。本開示に係る構成は、ある電力調整装置（発電装置・電力消費装置・蓄電池等）の上流における電力線上の電力を制御することができる。

【0094】

上記実施形態では、受電電力を逆潮流しないように電力一定制御したが、この構成には限定されず、逆の観点での電力一定制御とすることもできる。すなわち、送電電力を受電方向にならないように電力一定制御することもできる。

【0095】

例えば、ある外部の電力系統と接続しているマイクログリッドの設備内に、風力発電設備と水電解装置と蓄電池とがあるとする。このとき、マイクログリッドと系統との間を流れる電力が常に送電の方向（マイクログリッドから系統へ向かう方向）だとすると、このマイクログリッドの水電解装置で製造された水素の電力はすべて風力発電由来の電力であること証明することができる。このように製造品の消費電力をすべて再生可能エネルギー由来にしたい場合には、電力を常に送電側にしたい、というニーズが存在する。しかしながら、再生可能エネルギーの発電が一時的に小さくなった場合、系統との電力は送電から受電に変化してしまう可能性がある。このような場面において、上記実施形態で説明した電力制御装置による制御を適用することによって、意図しない受電を効果的に防止することができる。この場合、閾値やゲインの設定は、当然ながら上記実施形態で説明した条件から変更される。

【0096】

上記実施形態で説明した制御に加えて、蓄電池システム２３における蓄電池の電力容量がある値以下、もしくはある値以上になれば、蓄電池の保護停止としてフィードバック制御を停止する処理を組み合わせてもよい。このように、上記実施形態で説明した制御は単体で行われなくてもよく、電力調整装置が特定の状態になったときには制御内容を変更する等、上記実施形態で説明していない制御と組み合わせて実行されてもよい。

【0097】

上記実施形態では、蓄電池システム２３の蓄電池の容量は特に考慮しない条件で説明をしたが、蓄電池の容量を考慮したフィードバック制御を行ってもよい。例えば、蓄電池の蓄電池残量と所望の蓄電池残量（例えば、５０％）の差に対して比例ゲインをかけたものを、本実施形態で説明したＰＩ制御器からの出力値に対して加算した値を、充放電指令値（ｕ＿ＢＡＴ）としてもよい（このとき、蓄電池残量が所望の値より低い場合は充電方向にバイアスをかけて、逆に高い場合は放電方向にバイアスをかけて指令を出力する）。また、蓄電池残量の目標値は時間帯に応じて変化させることもできる。例えば昼間充電し夜間放電するようなエネルギーシフトを蓄電池で行いたい場合は、蓄電池残量の目標値を日照から日没にかけて徐々に増加し、日没から翌日の日照にかけて徐々に減少するような曲線としてもよい。蓄電池残量目標値はＥＭＳ３の操作者（オペレータ）が手動設定してもよいし、最適化手法などによって決定された別の上位システムからＥＭＳ３の制御部３２へ与えられる構成でもよい。

【0098】

上記実施形態ではＰＩ制御器を使用する場合について説明したが、フィードバック制御器はＰＩ制御器に限定されない。ＰＩＤ制御器、ＰＤ制御器、Ｉ－ＰＤ制御器、２自由度ＰＩＤ制御器など、フィードバック制御に使用され得る他の制御器でもよい。また、Ｈ２制御理論、Ｈ∞制御理論などの制御理論を用いて、制御器を設計してもよい。制御器の種類によって、制御器の制御内容を決定するパラメタは変更される。また、パラメタは、マイクログリッド２の動作条件等に応じて調整され得る。さらに、フィードバック制御とは別の制御によって、外部とのエネルギー授受の実績値が目標値に近付くように制御を行う構成としてもよい。

【0099】

再生可能エネルギーは太陽光発電以外でもよい。また、複数台数・複数種類の再生可能エネルギー発電設備があった場合でも、それらを合算することによって、上記実施形態で説明した構成と同様の制御を実施することが可能である。

【0100】

上記実施形態では、電力は交流電力であるして説明を行ったが、制御量とする受電・送電電力は直流でもよい。交流電力を使用する場合、電力設備として力率制御のためのコンデンサ等があってもよい。

【0101】

上述したように、上記実施形態で説明したＥＭＳ３による制御内容は、逆潮流に限った話ではなく受電電力または送電電力を一定にすることができることが特徴である。そのため変動制再生可能エネルギーがあっても受電点で電力が一定になるため系統に影響を与えない。よって受電点からみれば一定の出力の電源がつながっているとみなすことができる。したがって、上記実施形態で説明したＥＭＳ３による制御内容は、発電力が不安定であることが普及の進まない背景の一つにもなっている、再生可能エネルギー発電設備の普及にもつなげることができる制御となる。

【0102】

上記実施形態で説明した電力調整装置の出力制御によって逆潮流防止を行ったが、太陽光発電の変動分が電力調整装置の定格を上回っており、装置性能上逆潮流してしまう（電力調整装置の出力制御だけでは原理的に逆潮流を防止できない）場合がある。このような場合には、本発明の電力調整装置の制御に加えて、太陽光発電のパワーコンディショナの出力も段階的に下げることによって、太陽光発電電力を抑制してもよい。

【0103】

［付記］
本発明は、再生可能エネルギーの不安定な発電に起因する系統接続の課題を解決するため、再生可能エネルギーの普及に貢献するものである。そのため、本発明は、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の以下のターゲットにも貢献するものである。
・ターゲット７．２「２０３０年までに、世界のエネルギーミックスにおける再生可能エネルギーの割合を大幅に拡大させる。」
・ターゲット９．３「２０３０年までに、資源利用効率の向上とクリーン技術及び環境に配慮した技術・産業プロセスの導入拡大を通じたインフラ改良や産業改善により、持続可能性を向上させる。全ての国々は各国の能力に応じた取組を行う。」

【符号の説明】

【0104】

１ 電力供給システム
２ マイクログリッド
３ エネルギーマネジメントシステム（ＥＭＳ：電力制御装置）
２１ 太陽光発電設備（再生可能エネルギー発電装置）
２１ａ 太陽光パネル
２２ 電力需要家
２３ 蓄電池システム（電力調整装置）
２４ 接続部
２５ 受電電力測定部
２６ 送電電力測定部
３１ 操作部
３２ 制御部
３３ 外部通信部
９０ 電力系統
９５ 外部装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】