特開 2024-27338 電力供給ネットワークおよび電力供給方法

(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】P2024027338

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】電力供給ネットワークおよび電力供給方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20240222BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240222BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 180

H02J3/38 110

H02J3/32

H02J3/38 130

H02J13/00 311S

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022130064

(22)【出願日】2022-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】小林 直樹

(72)【発明者】

【氏名】上野 翔平

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大

(72)【発明者】

【氏名】吉村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 慶一

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G064AA01

5G064AA04

5G064AC09

5G064CB08

5G064CB11

5G064DA03

5G064DA05

5G066HA11

5G066HA13

5G066HB01

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA02

5G066JB03

(57)【要約】

【課題】配電用遮断器の下位側において、マイクログリッドをより速やかに構築する。
【解決手段】配電用遮断器４を介した電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎへの電力供給が停止した場合に、電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎにおいて、複数の開閉器７＿１～７＿ｍが開状態となるとともに、電力供給制御装置８が分散型電源装置１０から配電線６＿１～６＿ｍに電力を供給させ、開閉器７＿１～７＿ｍは、当該開閉器の一次側に接続されている配電線６＿１～６＿ｍに分散型電源装置１０等からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上位系統から配電用遮断器を介して電力が供給される電力供給ネットワークであって、
複数の配電線と、
隣り合う前記配電線間に接続された複数の開閉器と、
少なくとも一つの前記配電線に接続された分散型電源装置と、
前記分散型電源装置の起動および停止を制御する電力供給制御装置と、
前記配電線から電力供給を受ける複数の需要家設備と、を備え、
前記配電用遮断器を介した前記電力供給ネットワークへの電力供給が停止した場合に、前記複数の開閉器が開状態となるとともに、前記電力供給制御装置が前記分散型電源装置を起動して、前記分散型電源装置に接続された前記配電線に電力を供給させ、
前記開閉器は、当該開閉器の一次側に接続されている前記配電線に前記分散型電源装置からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わる
電力供給ネットワーク。

【請求項2】

請求項１に記載の電力供給ネットワークにおいて、
前記他の開閉器は、時限式事故捜査方式に基づく開閉機能に基づいて、開状態から閉状態に切り替わる
電力供給ネットワーク。

【請求項3】

請求項１に記載の電力供給ネットワークにおいて、
前記分散型電源装置からの電力が前記配電線に供給された場合に、当該配電線に接続されている前記需要家設備の消費電力が抑制される
電力供給ネットワーク。

【請求項4】

請求項３に記載の電力供給ネットワークにおいて、
前記需要家設備は、前記配電線から電力供給を受けて動作する負荷と、前記負荷への電力供給を制御する負荷制御装置と、を含み、
前記負荷制御装置は、前記需要家設備の負荷容量を制限することにより、前記負荷の消費電力を抑制する
電力供給ネットワーク。

【請求項5】

請求項３に記載の電力供給ネットワークにおいて、
前記需要家設備は、前記配電線から電力供給を受けて動作する負荷と、前記負荷への電力供給を制御する負荷制御装置と、を含み、
前記負荷制御装置は、前記負荷への電力供給を停止することにより、前記負荷の消費電力を抑制する
電力供給ネットワーク。

【請求項6】

請求項１に記載の電力供給ネットワークにおいて、
前記配電用遮断器の二次側に接続されている前記配電線への電力供給が再開された場合に、前記電力供給制御装置は、前記分散型電源装置から出力される電力と前記配電用遮断器の二次側に接続されている前記配電線に供給される電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内となるように、前記分散型電源装置から出力される電力を調整し、
前記分散型電源装置から出力される電力と前記配電用遮断器の二次側の前記配電線に供給される電力との位相差および電圧差が前記所定の基準値以内となった場合に、前記配電用遮断器の二次側に接続されている前記配電線に接続されている前記開閉器が、開状態から閉状態に切り替わる
電力供給ネットワーク。

【請求項7】

複数の配電線と、隣り合う前記配電線間に接続された複数の開閉器と、少なくとも一つの前記配電線に接続された分散型電源装置と、前記分散型電源装置の起動および停止を制御する電力供給制御装置と、前記配電線から電力供給を受ける複数の需要家設備と、を備えた電力供給ネットワークにおける電力供給方法であって、
上位系統から配電用遮断器を介した前記電力供給ネットワークへの電力供給が停止した場合に、前記複数の開閉器が開状態となる第１ステップと、
前記第１ステップの後に、前記電力供給制御装置が前記分散型電源装置を起動して、前記分散型電源装置に接続された前記配電線に電力を供給する第２ステップと、
前記複数の開閉器のうち、当該開閉器の一次側に接続されている前記配電線に前記分散型電源装置からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に当該開閉器が開状態から閉状態に順次切り替わる第３ステップと、
前記分散型電源装置からの電力が前記配電線に供給された場合に、当該配電線に接続されている前記需要家設備の消費電力を抑制する第４ステップと、
を含む電力供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給ネットワークおよび電力供給方法に関し、例えば、配電用遮断器の下位側に形成される電力供給ネットワークに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、一定の地域において、複数の需要家に対して小規模な複数の発電設備から電力を供給する小規模な電力供給ネットワークとして、マイクログリッドが注目されている。マイクログリッドは、限られた地域内において、複数の電源を組み合わせて需要家への電力供給を制御することにより、大規模発電所の電力供給に頼らずに地産地消を目指す電力供給ネットワークである（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－３６５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上位系統において事故等が発生し、上位系統から下位系統への電力供給が停止した場合、下位系統において速やかにマイクログリッドを構築し、上位系統が復旧するまで、マイクログリッドを運用することが望ましい。
本願発明者は、上位系統からの電力供給が停止した場合に、配電用遮断器の下位側において、マイクログリッドをより速やかに構築するための技術が必要であると考えた。

【0005】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、配電用遮断器の下位側において、マイクログリッドをより速やかに構築することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の代表的な実施の形態に係る電力供給ネットワークは、上位系統から配電用遮断器を介して電力が供給される電力供給ネットワークであって、複数の配電線と、隣り合う前記配電線間に接続された複数の開閉器と、少なくとも一つの前記配電線に接続された分散型電源装置と、前記分散型電源装置の起動および停止を制御する電力供給制御装置と、前記配電線から電力供給を受ける複数の需要家設備と、を備え、前記配電用遮断器を介した前記電力供給ネットワークへの電力供給が停止した場合に、前記複数の開閉器が開状態となるとともに、前記電力供給制御装置が前記分散型電源装置を起動して、前記分散型電源装置に接続された前記配電線に電力を供給させ、前記開閉器は、当該開閉器の一次側に接続されている前記配電線に前記分散型電源装置からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る電力供給ネットワークによれば、配電用遮断器の下位側において、マイクログリッドをより速やかに構築することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る電力供給ネットワークを含む電力供給システムの構成を示す図である。

【図2】電力供給ネットワークにおけるマイクログリッドの構築の流れの一例を示すフローチャートである。

【図3A】マイクログリッドを構築するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【図3B】マイクログリッドを構築するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【図3C】マイクログリッドを構築するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【図3D】マイクログリッドを構築するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【図3E】マイクログリッドを構築するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【図4】上位系統の事故解消後における各電力供給ネットワークの復旧の流れの一例を示すフローチャートである。

【図5A】マイクログリッドの運用を停止するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【図5B】マイクログリッドの運用を停止するときの電力供給ネットワークの状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0010】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る電力供給ネットワーク（５＿１～５＿ｎ）は、上位系統（３）から配電用遮断器（４＿１～４＿ｎ）を介して電力が供給される電力供給ネットワークであって、複数の配電線（６＿０～６＿ｍ）と、隣り合う前記配電線間に接続された複数の開閉器（７＿１～７＿ｍ）と、少なくとも一つの前記配電線に接続された分散型電源装置（１０，１１，１２）と、前記分散型電源装置の起動および停止を制御する電力供給制御装置（８）と、前記配電線から電力供給を受ける複数の需要家設備（１４＿１～１４＿ｐ）と、を備え、前記配電用遮断器を介した前記電力供給ネットワークへの電力供給が停止した場合に、前記複数の開閉器が開状態となるとともに、前記電力供給制御装置が前記分散型電源装置を起動して、前記分散型電源装置に接続された前記配電線に電力を供給させ、前記開閉器（７＿１～７＿ｍ）は、当該開閉器の一次側に接続されている前記配電線に電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わることを特徴とする。

【0011】

〔２〕上記〔２〕に記載の電力供給ネットワークにおいて、前記他の開閉器は、時限式事故捜査方式に基づく開閉機能に基づいて、開状態から閉状態に切り替わってもよい。

【0012】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載の電力供給ネットワークにおいて、前記分散型電源装置からの電力が前記配電線に供給された場合に、当該配電線に接続されている前記需要家設備の消費電力が抑制されてもよい。

【0013】

〔４〕上記〔３〕に記載の電力供給ネットワークにおいて、前記需要家設備は、前記配電線から電力供給を受けて動作する負荷（１６＿１～１６＿ｐ）と、前記負荷への電力供給を制御する負荷制御装置（１５＿１～１５＿ｐ）と、を含み、前記負荷制御装置は、前記需要家設備の負荷容量を制限することにより、前記負荷の消費電力を抑制してもよい。

【0014】

〔５〕上記〔３〕に記載の電力供給ネットワークにおいて、前記需要家設備は、前記配電線から電力供給を受けて動作する負荷（１６＿１～１６＿ｐ）と、前記負荷への電力供給を制御する負荷制御装置（１５＿１～１５＿ｐ）と、を含み、前記負荷制御装置は、前記負荷への電力供給を停止することにより、前記負荷の消費電力を抑制してもよい。

【0015】

〔６〕上記〔１〕乃至〔５〕の何れかに記載の電力供給ネットワークにおいて、前記配電用遮断器の二次側に接続されている前記配電線への電力供給が再開された場合に、前記電力供給制御装置は、前記分散型電源装置から出力される電力と前記配電用遮断器の二次側に接続されている前記配電線（６＿０）に供給される電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内となるように、前記分散型電源装置から出力される電力を調整し、前記分散型電源装置から出力される電力と前記配電用遮断器の二次側の前記配電線に供給される電力との位相差および電圧差が前記所定の基準値以内となった場合に、前記配電用遮断器の二次側に接続されている前記配電線に接続されている前記開閉器が、開状態から閉状態に切り替わってもよい。この際、開閉器の一次側に接続されている配電線に電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わる、開閉器の機能は停止されている。

【0016】

〔７〕本発明の代表的な実施の形態に係る方法は、複数の配電線（６＿０～６＿ｍ）と、隣り合う前記配電線間に接続された複数の開閉器（７＿１～７＿ｍ）と、少なくとも一つの前記配電線に接続された分散型電源装置（１０，１１，１２）と、前記分散型電源装置の起動および停止を制御する電力供給制御装置（８）と、前記配電線から電力供給を受ける複数の需要家設備（１４＿１～１４＿ｐ）と、を備えた電力供給ネットワーク（５）における電力供給方法である。当該方法は、上位系統（３）から配電用遮断器（４）を介した前記電力供給ネットワークへの電力供給が停止した場合に、前記複数の開閉器が開状態となる第１ステップ（Ｓ１）と、前記第１ステップの後に、前記電力供給制御装置が前記分散型電源装置を起動して、前記分散型電源装置に接続された前記配電線に電力を供給する第２ステップ（Ｓ３～Ｓ５）と、前記開閉器（７＿１～７＿ｍ）が、当該開閉器の一次側に接続されている前記配電線（６＿１～６＿ｍ）に前記分散型電源装置からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わる第３ステップ（Ｓ６，Ｓ１２）と、前記分散型電源装置からの電力が前記配電線に供給された場合に、当該配電線に接続されている前記需要家設備の消費電力を抑制する第４ステップ（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ１０，Ｓ１１）と、を含むことを特徴とする。

【0017】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0018】

≪実施の形態≫
図１は、本発明の実施の形態に係る電力供給ネットワークを含む電力供給システム１００の構成を示す図である。

【0019】

図１に示す電力供給システム１００は、通常時においては、配電用変電所１を含む上位系統から配電用遮断器４＿１～４＿ｎ（ｎは２以上の整数）を介して配電系統５＿１～５＿ｎ（ｎは２以上の整数）に電力を供給し、上位系統における事故等による停電発生時には、配電系統５＿１～５＿ｎ毎にマイクログリッドを構築して、配電系統内の複数の需要家に電力を供給するシステムである。

【0020】

なお、本明細書では、配電用遮断器４＿１～４＿ｎ等の構成要素について説明する際に、各構成要素を区別しない場合には、接尾辞を付さずに「配電用遮断器４」のように記載することがある。

【0021】

図１に示すように、電力供給システム１００は、例えば、配電用変電所１、二次側母線３、配電用遮断器４＿１～４＿ｎ、配電系統としての電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ、および情報処理装置２０～２２を備えている。

【0022】

配電用変電所１は、火力発電所等の大規模発電所から一次側母線（不図示）に供給された電力を変圧して、二次側母線３（例えば、６ｋＶ母線）に出力する。二次側母線３には、複数の配電用遮断器４＿１～４＿ｎが接続されている。配電用遮断器４＿１～４＿ｎが閉状態となることにより、配電用遮断器４＿１～４＿ｎの一次側に接続された二次側母線３から配電用遮断器４＿１～４＿ｎの二次側に接続された配電系統である電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎへ電力が供給され、配電用遮断器４＿１～４＿ｎが開状態となることにより、二次側母線３から電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎへの電力供給が停止する。

【0023】

各配電用遮断器４＿１～４＿ｎは、個別に制御可能にされている。配電用遮断器４＿１～４＿ｎは、例えば、配電用変電所１内に設置された情報処理装置（例えば、光中央装置２）によって開閉が制御される。また、各配電用遮断器４＿１～４＿ｎは、上位系統における事故等によって配電用遮断器４＿１～４＿ｎの一次側への電力供給が停止したことを検出した場合に、自動的に開状態となってもよい。

【0024】

配電用変電所１は、例えば、光中央装置２を有している。光中央装置２は、後述する情報処理装置２０と通信を行うとともに、後述する、各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内に設置されている開閉器７＿１～７＿ｍ（ｍは２以上の整数）と通信を行う通信装置である。換言すれば、光中央装置２は、情報処理装置２０と開閉器７＿１～７＿ｍとの間の通信を実現するための通信装置として機能する。光中央装置２は、例えば、二次側母線３からの給電により動作可能となる。

【0025】

情報処理装置２０は、電力供給システム１００内の配電系統（上位系統および下位系統）を監視し、配電系統における電力の供給および停止を制御する装置である。情報処理装置２０は、サーバ等のプログラム処理装置であり、例えば、配電制御システムである。以下、情報処理装置２０を「配電制御システム２０」とも称する。

【0026】

配電制御システム２０は、遠隔制御により、後述する電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内に設置された開閉器７＿１～７＿ｍの開閉を制御する。例えば、配電制御システム２０は、配電用変電所１に設けられた光中央装置２を経由して開閉器７＿１～７＿ｍと通信を行うことにより、指定した開閉器７＿１～７＿ｍの開閉を制御する。また、配電制御システム２０は、後述する各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内の電力供給制御装置８と、情報処理装置２１，２２と、有線または無線による通信が可能となっている。

【0027】

情報処理装置２１は、サーバ等のプログラム処理装置であり、例えば、スマートメータシステムである。以下、情報処理装置２１を「スマートメータシステム２１」とも称する。

【0028】

スマートメータシステム２１は、配電制御システム２０と、情報処理装置２２と、後述する電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内に設置された負荷制御装置１５＿１～１５＿ｐ（ｐは２以上の整数）と、有線または無線による通信が可能となっている。

【0029】

例えば、スマートメータシステム２１は、負荷制御装置１５＿１～１５＿ｐとの間で通信を行い、負荷制御装置１５＿１～１５＿ｐの管理下にある負荷１６＿１～１６＿ｐの状態（使用電力量や契約容量等）に関する情報を取得する。

【0030】

また、詳細は後述するが、スマートメータシステム２１は、負荷抑制（消費電力の抑制）の指示を情報処理装置２２から受信した場合に、負荷制御装置１５＿１～１５＿ｐに対して負荷１６＿１～１６＿ｐの消費電力の抑制を指示する。

【0031】

情報処理装置２２は、電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内の電力の需給を管理する装置である。情報処理装置２２は、例えば、リソースアグリゲーター（ＲＡ）としてのサーバやＶＰＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ）を管理するサーバ等のプログラム処理装置であり、所謂ＲＡ／ＶＰＰシステムである。以下、情報処理装置２２を「ＲＡ／ＶＰＰシステム２２」とも称する。

【0032】

ＲＡ／ＶＰＰシステム２２は、配電制御システム２０と、スマートメータシステム２１と、後述する各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内の電力供給制御装置８と、一部の負荷制御装置１５＿２と、有線または無線による通信が可能となっている。詳細は後述するが、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２は、電力供給制御装置８からの負荷抑制指示に基づいて、スマートメータシステム２１および一部の負荷制御装置１５＿２に対して、負荷における消費電力の抑制を指示する。

【0033】

配電制御システム２０、スマートメータシステム２１、およびＲＡ／ＶＰＰシステム２２は、例えば、各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎとは異なるエリアに設置されており、電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内で停電が発生した場合であっても、別の経路から電力が供給されて動作可能であるとする。

【0034】

図１に示すように、配電用遮断器４＿１～４＿ｎの下位側において、下位系統としての電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎが配電用遮断器４＿１～４＿ｎ毎に形成されている。

【0035】

電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎは、例えば、配電線６＿０～６＿ｍ、開閉器７＿１～７＿ｍ、電力供給制御装置８、無停電電源装置（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）９、分散型電源装置１０，１３、需要家設備１４＿１～１４＿ｐと、を備えている。各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎは同様の構成要素を有している。

【0036】

説明の便宜上、図１には電力供給ネットワーク５＿３の構成のみを代表的に図示し、電力供給ネットワーク５＿３の構成について、以下に詳細に説明する。

【0037】

配電線６＿０～６＿ｍは、上位系統（二次側母線３）から配電用遮断器４＿３を介して供給された電力を、電力供給ネットワーク５＿３内の需要家設備１４＿１～１４＿ｐ等に送電する。

【0038】

開閉器７＿１～７＿ｍは、隣り合う配電線６＿０＿６＿ｍ間に接続され、配電線間の送電を制御する装置である。例えば、開閉器７＿１～７＿ｍは、自動開閉器である。具体的には、開閉器７＿１において、開閉器７＿１の一次側に配電線６＿０が接続され、開閉器７＿１の二次側に配電線６＿１が接続されている。開閉器７＿２において、開閉器７＿２の一次側に配電線６＿１が接続され、開閉器７＿２の二次側に配電線６＿２が接続されている。開閉器７＿３において、開閉器７＿３の一次側に配電線６＿２が接続され、開閉器７＿３の二次側に配電線６＿３が接続されている。開閉器７＿ｍにおいて、開閉器７＿ｍの一次側に配電線６＿ｍ－１が接続され、開閉器７＿ｍの二次側に配電線６＿ｍが接続されている。

【0039】

開閉器７＿１～７＿ｍは、配電制御システム２０による遠隔操作によって開閉が可能となっている。例えば、配電制御システム２０が、配電用変電所１の光中央装置２を介して、閉状態である開閉器７＿１に対して“開”の指示を送信した場合、開閉器７＿１は閉状態から開状態となる。

【0040】

開閉器７＿１～７＿ｍは、当該開閉器７＿１～７＿ｍの一次側に接続されている配電線への電力供給が停止したことを検出した場合に、“閉状態”から“開状態”になる。例えば、配電線６＿０への電力供給が停止した場合、開閉器７＿１は“閉状態”から“開状態”になる。これにより、配電線６＿０と配電線６＿１とが電気的に分離される。なお、充電されている箇所に他から電力が供給されると短絡等が発生する虞があるため、開状態を維持する必要がある場合には、開状態が維持される。

【0041】

詳細は後述するが、複数の開閉器７＿１～７＿ｍのうち、配電用遮断器４＿３から電力供給を受ける配電線６＿０に接続されている開閉器７＿１を除く他の開閉器７＿２～７＿ｍは、当該開閉器７＿２～７＿ｍの一次側に接続されている配電線６＿１～６＿ｍ－１に分散型電源装置１０からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わる。

【0042】

具体的には、開閉器７＿１～７＿ｍは、例えば、時限式事故捜査方式に基づく開閉機能を有していてもよい。すなわち、開閉器７＿２～７＿ｍは、時限式事故捜査方式に基づく開閉機能により、電力が供給された後の所定時間の経過後に、開状態から閉状態に自動的に切り替わってもよい。

【0043】

分散型電源装置１０，１３は、発電または蓄電した電力を出力する装置である。分散型電源装置１０，１３は、配電系統（配電線６＿１～６＿ｍ）に連係されており、分散型電源装置１０，１３が発電または蓄電した電力は、配電系統に供給可能となっている。

【0044】

例えば、分散型電源装置１０は、電力供給ネットワーク５＿３に連系された、主たる非常用電源装置である。分散型電源装置１０は、例えば、発電機１１を含む。発電機１１は、機械的エネルギーに基づいて電力を生成する装置である。発電機１１は、例えば、ディーゼル発電機（非常用ＤＧ）である。分散型電源装置１０は、系統用蓄電池１２を含んでいてもよい。

【0045】

分散型電源装置１３は、電力供給ネットワーク５＿３に連系された電源装置であり、例えば、大規模太陽光発電機（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）である。

【0046】

電力供給制御装置８は、電力供給ネットワーク５＿３内に設置されている分散型電源装置１０を制御することにより、電力供給ネットワーク５＿３内の電力の需給を制御する装置である。また、電力供給制御装置８は、分散型電源装置１３に発電抑制の制御を行い、系統安定維持（周波数維持等）も可能である。電力供給制御装置８は、例えば、親機としてのＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。以下、電力供給制御装置８を「ＥＭＳ８」とも称する。

【0047】

ＥＭＳ８は、制御対象の分散型電源装置の起動と停止を制御する。本実施の形態では、分散型電源装置１０がＥＭＳ８の制御対象の装置であるとする。ＥＭＳ８は、配電制御システム２０、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２、およびスマートメータシステム２１と、有線または無線による通信が可能となっている。

【0048】

上位系統から配電用遮断器４＿３を介して電力が供給される通常時において、ＥＭＳ８は、配電線６＿１から供給された電力によって動作する。一方、上位系統からの電力供給が停止した停電時において、ＥＭＳ８は、無停電電源装置（ＵＰＳ）９からの電力供給を受けて動作するとともに、制御対象の分散型電源装置１０を起動させる。分散型電源装置１０の起動後は、無停電電源装置９に代えて、分散型電源装置１０から電力を受けて動作する。

【0049】

需要家設備１４＿１～１４＿ｐは、需要家の施設内に設定された設備である。ここで、需要家とは、例えば、一般家庭のみならず、ビルや工場等も含む。

【0050】

図１における需要家設備１４＿１，１４＿ｐは、一般家庭における設備の一例である。需要家設備１４＿１，１４＿ｐは、例えば、負荷制御装置１５＿１，１５＿ｐと負荷１６＿１，１６＿ｐをそれぞれ有している。

【0051】

負荷１６＿１，１６＿ｐは、例えば、需要家の施設（一般家庭）内に設置された低圧で動作する電気機器である。負荷１６＿１は、配電線６＿１（第１区間）から電力供給を受け、負荷１６＿ｐは、配電線６＿ｍ（第ｍ区間）から電力供給を受ける。

【0052】

負荷制御装置１５＿１，１５＿ｐは、負荷１６＿１，１６＿ｐへの電力供給を制御する装置である。負荷制御装置１５＿１，１５＿ｐは、例えば、制御対象の負荷１６＿１，１６＿ｐの消費電力を監視するとともに、負荷１６＿１，１６＿ｐへの電力供給を制御する。負荷制御装置１５＿１，１５＿ｐは、外部装置（スマートメータシステム２１等）との有線または有線による通信が可能なスマートメータやスマート分電盤等である。以下、負荷制御装置１５＿１，１５＿ｐを「スマートメータ１５＿１，１５＿ｐ」とも称する。

【0053】

例えば、スマートメータ１５＿１，１５＿ｐは、定期的にスマートメータシステム２１と通信を行うことにより、制御対象の負荷１６＿１，１６＿ｐの使用電力（例えば、３０分毎の使用電力）の情報をスマートメータシステム２１に送信する。また、スマートメータ１５＿１，１５＿ｐは、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２からの負荷抑制の指示をスマートメータシステム２１を介して受信した場合に、制御対象の負荷１６＿１，１６＿ｐの消費電力を抑制する。

【0054】

需要家設備１４＿２は、ビルや工場等における設備の一例であり、負荷制御装置１５＿２と負荷１６＿２をそれぞれ有している。負荷１６＿２は、例えば、ビルや工場等に設置された、高圧の電力で動作する電気機器である。負荷１６＿２は、配電線６＿２（第２区間）から電力供給を受ける。

【0055】

負荷制御装置１５＿２は、負荷１６＿２への電力供給を制御する装置である。負荷制御装置１５＿２は、例えば、制御対象の負荷１６＿２の消費電力を監視するとともに、負荷１６＿２への電力供給を制御するＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等の電力供給制御装置である。以下、負荷制御装置１５＿２を「ｘＥＭＳ１５＿２」とも称する。

【0056】

なお、上述した需要家設備１４＿１～１４＿ｐには、配電系統に連系されたＰＶ等の分散型電源装置が含まれていてもよく、系統安定維持（周波数維持等）のために、電力供給制御装置８が発電抑制の制御を実施する場合もある。また、上述した需要家設備１４＿１，１４＿２，１４＿ｐはあくまで一例であり、電力供給ネットワーク５＿３の各配電線６＿１～６＿ｍには需要家設備１４＿１，１４＿２，１４＿ｐ以外の需要家設備が接続されていてもよい。

【0057】

上述したように、各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎは、通常時において、上位系統（二次側母線３）から各配電用遮断器４＿１～４＿ｎを介して電力供給を受ける。一方、上位系統における事故等により停電が発生し、配電用遮断器４＿１～４＿ｎが開状態となった場合には、電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎは、電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ毎にマイクログリッドを構築する。
以下、電力供給ネットワーク５におけるマイクログリッドの構築の流れについて説明する。

【0058】

図２は、電力供給ネットワーク５におけるマイクログリッドの構築の流れの一例を示すフローチャートである。

【0059】

図３Ａ～図３Ｅは、マイクログリッドを構築するときの電力供給ネットワーク５の状態を模式的に示す図である。

【0060】

例えば、図３Ａに示すように、上位系統（二次側母線３）において発生した事故により、配電用変電所１からの電力供給が停止し、配電用遮断器４＿１～４＿ｎが開状態となり、下位系統である電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎへの上位系統からの電力供給が停止したとする。このとき、配電用変電所１内に設置されている光中央装置２への電力供給も停止するため、配電制御システム２０は、各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内の開閉器７＿１～７＿ｍに対する、光中央装置２を経由した遠隔制御を行うことができない。

【0061】

開閉器７＿１～７＿ｍは、自身の一次側に接続されている配電線６からの電力供給が停止したことを検出すると、図３Ａに示すように、自動的に“開状態”となる（ステップＳ１）。これにより、需要家設備１４＿１～１４＿ｐへの電力供給も停止する。

【0062】

このとき、各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎ内のＥＭＳ８は、無停電電源装置９からの給電によって動作可能な状態となっている。ＥＭＳ８は、先ず、監視下にある電力供給ネットワーク５内が停電となったことを示す停電情報を配電制御システム２０から取得する（ステップＳ２）。

【0063】

次に、ＥＭＳ８は、自身の監視下にある分散型電源装置１０を起動する（ステップＳ３）。分散型電源装置１０は、ＥＭＳ８からの指示に応じて、発電機１１による発電、および（または）系統用蓄電池１２の放電を開始する（ステップＳ４）。

【0064】

分散型電源装置１０は、第１区間としての配電線６＿１に接続されているため、図３Ｂに示すように、分散型電源装置１０からの電力は、先ず、第１区間（配電線６＿１）に供給される（ステップＳ５）。これにより、ＥＭＳ８は、無停電電源装置９に代えて、配電線６＿１からの給電により動作を継続する。また、配電線６＿１に接続されている需要家設備１４＿１も起動し、需要家設備１４＿１内のスマートメータ１５＿１がスマートメータシステム２１と通信可能となる（ステップＳ６）。

【0065】

次に、第１区間（配電線６＿１）の負荷抑制が実行される（ステップＳ７）。
具体的には、先ず、ＥＭＳ８が、分散型電源装置１０からの電力が供給された第１区間（配電線６＿１）に接続されている一部または全部の需要家設備１４における消費電力の抑制を、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２に対して指示する。ＲＡ／ＶＰＰシステム２２は、ＥＭＳ８からの指示に応じて、例えば、需要家設備１４＿１のスマートメータ１５＿１に対し、消費電力の抑制を指示する。

【0066】

スマートメータ１５＿１は、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２からの指示に応じて、制御対象の負荷１６＿１の消費電力を抑制する。例えば、スマートメータ１５＿１は、需要家設備１４＿１の負荷容量を制限する（例えば、需要家設備１４＿１の契約容量を下げる）ことにより、負荷１６＿１の消費電力を抑制する。あるいは、スマートメータ１５＿１は、需要家設備１４＿１内の負荷１６＿１としての電気機器の一部または全部への電力供給を停止することにより、負荷１６＿１の消費電力を抑制する。なお、病院等のように負荷抑制をすることが適切ではない需要家設備１４に対しては、負荷抑制を指示しなくてもよい。

【0067】

開閉器７＿２は、時限式事故捜査方式の開閉機能により、分散型電源装置１０から第１区間（配電線６＿１）へ電力が供給されてから所定時間の経過後に、“開状態”から“閉状態”となる（ステップＳ８）。これにより、図３Ｃに示すように、開閉器７＿２の二次側に接続されている第２区間としての配電線６＿２に、分散型電源装置１０からの電力が供給される（ステップＳ９）。

【0068】

第２区間（配電線６＿２）への電力供給により、第２区間（配電線６＿２）に接続されている需要家設備１４＿２が起動し、需要家設備１４＿２内のｘＥＭＳ１５＿２が、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２と通信可能となる（ステップＳ１０）。また、分散型電源装置１３からの電力も第２区間に供給可能となる。

【0069】

次に、第２区間の負荷抑制が実行される（ステップＳ１１）。
具体的には、先ず、ＥＭＳ８が、電力が供給された第２区間（配電線６＿２）に接続されている需要家設備１４における消費電力の抑制を、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２に対して指示する。ＲＡ／ＶＰＰシステム２２は、ＥＭＳ８からの指示に応じて、第２区間（配電線６＿２）に接続されている需要家設備１４＿２のｘＥＭＳ１５＿２に対して、消費電力の抑制を指示する。ｘＥＭＳ１５＿２は、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２からの指示に応じて、例えば、需要家設備１４＿２内の負荷１６＿２としての電気機器の一部または全部への電力供給を停止することにより、負荷１６＿２の消費電力を抑制する。

【0070】

開閉器７＿３は、時限式事故捜査方式の開閉機能により、分散型電源装置１０等から第２区間（配電線６＿２）へ電力が供給されてから所定時間の経過後に、“開状態”から“閉状態”となる（ステップＳ１２）。これにより、図３Ｄに示すように、開閉器７＿３の二次側に接続されている第３区間としての配電線６＿３に、分散型電源装置１０等からの電力が供給される。

【0071】

その後の処理は上述の処理（ステップＳ８～Ｓ１１）と同様であり、開閉器７＿４～７＿ｍの一次側へ電力が供給された順に、開閉器７＿４～７＿ｍが順次“閉状態”となって各区間に電力が供給され、区間毎に負荷抑制が実行される。

【0072】

最終的に、図３Ｅに示すように、分散型電源装置１０，１３等からの電力が電力供給ネットワーク５＿３内の全ての区間（配電線６＿１～６＿ｍ）に供給され、電力供給ネットワーク５＿３において、上位系統や他の電力供給ネットワーク５から独立した一つのマイクログリッドが構築される（ステップＳ１３）。

【0073】

マイクログリッド構築後、開閉器７＿１は配電制御システム２０からの遠隔制御により“開状態”がロックされ、上位系統６＿０が充電されても“閉状態”とならないように、“開状態”が維持される（ステップＳ１４）。

【0074】

次に、上位系統における事故解消後の各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎの復旧の流れについて説明する。

【0075】

図４は、上位系統の事故解消後における各電力供給ネットワーク５＿１～５＿ｎの復旧の流れの一例を示すフローチャートである。

【0076】

図５Ａおよび図５Ｂは、マイクログリッドの運用を停止するときの電力供給ネットワーク５の状態を模式的に示す図である。

【0077】

例えば、上述した図２のフローチャートにしたがって、電力供給ネットワーク５＿３においてマイクログリッドが構築された後に、配電用変電所１を含む上位系統が復電し、配電用変電所１から二次側母線３への電力供給が再開されたとする。
これにより、配電用変電所１内の光中央装置２が復旧し、配電制御システム２０は、光中央装置２を介した開閉器７＿１～７＿ｍの遠隔制御が可能になる（ステップＳ２１）。

【0078】

また、図５Ａに示すように、二次側母線３への電力供給の再開に伴い、各配電用遮断器４＿１～４＿ｎが“開状態”から“閉状態”になる（ステップＳ２２）。これにより、例えば、電力供給ネットワーク５＿３における開閉器７＿１の一次側に接続された第０区間としての配電線６＿０に、二次側母線３から電力が供給される（ステップＳ２３）。このとき、開閉器７＿１は、配電制御システム２０からの遠隔制御により、依然として“開状態”が維持される。

【0079】

次に、配電制御システム２０は、上位系統からの電力供給が再開されたことを電力供給ネットワーク５＿３内のＥＭＳ８に通知し、ＥＭＳは、その通知に応じて、分散型電源装置１０（発電機１１および系統用蓄電池１２）から出力されている電力の調整を開始する（ステップＳ２４）。具体的には、ＥＭＳ８は、分散型電源装置１０から出力される電力と第０区間（配電線６＿０）に供給されている電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内となるように、分散型電源装置１０から出力される電力を調整する。

【0080】

ＥＭＳ８は、分散型電源装置１０から出力される電力と配電線６＿０に供給されている電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。分散型電源装置１０から出力される電力と配電線６＿０に供給されている電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内でない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、ＥＭＳ８は、引き続き、分散型電源装置１０から出力される電力を調整する（ステップＳ２４）。

【0081】

分散型電源装置１０から出力される電力と配電線６＿０に供給される電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内となった場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ＥＭＳ８が、電力調整が完了したことを配電制御システム２０に通知し、図５Ｂに示すように、配電制御システム２０が、光中央装置２を介した遠隔制御により、開閉器７＿１を“開状態”から“閉状態”に切り替える（ステップＳ２６）。これにより、電力供給ネットワーク５＿３内には、分散型電源装置１０，１３および上位系統から電力が供給されることになる。この状況をループ投入と言う。

【0082】

次に、配電制御システム２０は、ループ投入が完了したことをＥＭＳ８に通知し、配電制御システム２０は、その通知に応じて、分散型電源装置１０を停止させる（ステップＳ２７）。これにより、電力供給ネットワーク５＿３内には、上位系統のみから電力が供給されることになる。

【0083】

その後、電力供給ネットワーク５＿３内の負荷抑制が停止する（ステップＳ２８）。具体的には、先ず、ＥＭＳ８が、ＲＡ／ＶＰＰシステム２２に対して負荷抑制の停止を指示する。ＲＡ／ＶＰＰシステム２２は、ＥＭＳ８からの指示に応じて、電力供給ネットワーク５＿３内の負荷制御装置１５＿１～１５＿ｐに対して、直接またはスマートメータシステム２１を介して、負荷抑制の停止を指示する。これにより、各負荷制御装置１５＿１～１５＿ｐは、制御対象の負荷１６＿１～１６＿ｐに対する消費電力を抑制する制御を停止する。
以上の処理により、電力供給ネットワーク５＿３は通常状態に復旧する。

【0084】

以上、本実施の形態に係る電力供給ネットワーク５において、配電用遮断器４を介した電力供給ネットワーク５への電力供給が停止した場合に、複数の開閉器７＿１～７＿ｍが開状態となるとともに、電力供給制御装置（ＥＭＳ）８が分散型電源装置１０（発電機１１および系統用蓄電池１２）を起動して、分散型電源装置１０に接続された配電線６に電力を供給させる。複数の開閉器７＿１～７＿ｍのうち、当該開閉器の一次側に接続されている配電線６＿１～６＿ｍに分散型電源装置１０等からの電力が供給された場合に、所定時間の経過後に開状態から閉状態に順次切り替わる。

【0085】

これによれば、上位系統における事故によって上位系統から下位系統としての各電力供給ネットワーク５への電力供給が停止した場合であっても、配電用遮断器４の下位側にある各電力供給ネットワーク５において、分散型電源装置１０からの電力が供給された順に開閉器７＿２～７＿ｍが順次投入されることにより、配電用遮断器４の下位側の各電力供給ネットワーク５において、マイクログリッドを速やかに構築することができる。

【0086】

また、開閉器７＿２～７＿ｍは、時限式事故捜査方式に基づく開閉機能に基づいて、開状態から閉状態に切り替わる。これによれば、停電によって配電制御システム２０による開閉器７＿２～７＿ｍの遠隔制御ができない状況であっても、開閉器７＿２～７＿ｍの一次側に分散型電源装置１０からの電力が供給された順に、開閉器７＿２～７＿ｍが自動投入されて電力供給される区間が順次拡大し、より安全且つ速やかにマイクログリッドを構築することができる。

【0087】

また、電力供給ネットワーク５において、分散型電源装置１０からの電力が配電線６に供給された場合に、当該配電線６に接続されている需要家設備１４の消費電力が抑制される。これによれば、各区間（配電線６＿１～６＿ｍ）への電力供給の後に区間毎に負荷抑制が行われるので、電力供給ネットワーク５内の電力の需給バランスが調整され、長期にわたるマイクログリッドの運用が可能となる。

【0088】

また、電力供給ネットワーク５において、負荷制御装置１５は、需要家設備１４の負荷容量を制限することにより、負荷１６の消費電力を抑制してもよい。これによれば、各需要家設備１４の負荷抑制を容易に実現することができる。

【0089】

また、電力供給ネットワーク５において、負荷制御装置１５は、負荷１６への電力供給を停止することにより、負荷１６の消費電力を抑制してもよい。これによれば、各需要家設備１４の負荷抑制を容易に実現することができる。

【0090】

また、電力供給ネットワーク５において、配電用遮断器４の二次側に接続されている配電線６＿０への電力供給が再開された場合に、電力供給制御装置（ＥＭＳ）８は、分散型電源装置１０等から出力される電力と配電用遮断器４の二次側に接続されている配電線６＿０に供給される電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内となるように、分散型電源装置１０から出力される電力を調整する。そして、分散型電源装置１０等から出力される電力と配電用遮断器４の二次側の配電線６＿０に供給される電力との位相差および電圧差が所定の基準値以内となった場合に、配電用遮断器４の二次側に接続されている配電線６＿０に接続されている開閉器７＿１が、開状態から閉状態に切り替わる。
これによれば、上位系統が復旧した場合に、上位系統から電力供給ネットワーク５への電力供給を、一時的に停電することなく、より安全かつ安定的に再開させることができる。

【0091】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0092】

例えば、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【符号の説明】

【0093】

１…配電用変電所、２…光中央装置、３…二次側母線、４＿１～４＿ｎ…配電用遮断器、５＿１～５＿ｎ…電力供給ネットワーク（配電系統）、６＿０～６＿ｍ…配電線、７＿１～７＿ｍ…開閉器、８…電力供給制御装置、９…無停電電源装置、１０…分散型電源装置、１１…発電機、１２…系統用蓄電池、１３…分散型電源装置、１４＿１～１４＿ｐ…需要家設備、１５＿１～１５＿ｐ…負荷制御装置、１６＿１～１６＿ｐ…負荷、２０…情報処理装置（配電制御システム）、２１…情報処理装置（スマートメータシステム）、２２…情報処理装置（ＲＡ／ＶＰＰシステム）。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5A】

【図5B】