特許 7399363 分散型エネルギーリソース管理システム、分散型エネルギーリソース管理制御装置、制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】分散型エネルギーリソース管理システム、分散型エネルギーリソース管理制御装置、制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20231208BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20231208BHJP

   H02J 3/18 20060101ALI20231208BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20231208BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 110

H02J3/00 170

H02J3/18 135

H02J13/00 301A

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2023545934

(86)(22)【出願日】2023-03-01

(86)【国際出願番号】 JP2023007468

【審査請求日】2023-07-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】松田 啓史

(72)【発明者】

【氏名】河野 俊介

【審査官】右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２２／２３０１２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０１９４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４３７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０５６７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２７６８３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ ３／１８

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する潮流計算部と、
前記潮流計算部による計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成する系統縮約部と、
前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算する電力制御量計算部と、
を備える分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項2】

前記分散型エネルギーリソースにおいて制御可能な電力の範囲を示す制御可能量を取得する制御可能量取得部、
を備え、
前記電力制御量計算部は、
前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算する際に、前記制御可能量の範囲内となるように前記電力制御量を計算する、
請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項3】

前記系統縮約部は、
前記配電系統において前記分散型エネルギーリソースの電力制御量を制御しても電力潮流が変化しない範囲を縮約する、
請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項4】

前記系統縮約部は、
前記配電系統において電圧源と電力制御量の制御が可能な前記分散型エネルギーリソースとの区間を除く範囲を縮約する、
請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項5】

前記系統縮約部は、
前記配電系統において縮約する範囲の区間を、当該区間に流れ込む電力に応じた負荷として扱う、
請求項３または請求項４に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項6】

前記系統縮約部は、
前記配電系統において縮約する範囲の区間への分岐点の電圧上限値を、当該区間の電圧の変化量に基づいて更新する、
請求項３または請求項４に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項7】

前記電力制御量計算部により計算された前記電力制御量を前記分散型エネルギーリソースへ送信する通信部、
を備える請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項8】

前記通信部は、
アグリゲータが有するサーバを介して前記分散型エネルギーリソースへ前記電力制御量を送信する、
請求項７に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項9】

前記通信部は、
アグリゲータが有するサーバを介さずに直接的に前記分散型エネルギーリソースへ前記電力制御量を送信する、
請求項７に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項10】

前記通信部は、
一般送配電事業者が有するサーバを介して前記分散型エネルギーリソースへ前記電力制御量を送信する、
請求項７に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項11】

一般送配電事業者が有するサーバから前記系統情報および前記負荷発電情報を取得する通信部、
を備える請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項12】

前記制御可能量取得部は、
アグリゲータが有するサーバから前記制御可能量を取得する、
請求項２に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項13】

前記制御可能量取得部は、
アグリゲータが有するサーバを介さずに直接的に前記分散型エネルギーリソースから前記制御可能量を取得する、
請求項２に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項14】

前記制御可能量取得部は、
一般送配電事業者が有するサーバから前記制御可能量を取得する、
請求項２に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項15】

前記配電系統内の各地点における負荷および発電量の将来の予測を示す情報が含まれる負荷発電予測情報を取得する予測情報取得部を備え、
前記潮流計算部は、
前記系統情報と前記負荷発電予測情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する、
請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項16】

前記配電系統内の各地点における負荷および発電量の将来を予測する負荷発電量予測部を備え、
前記潮流計算部は、
前記系統情報と前記負荷発電量予測部による負荷および発電量の予測とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する、
請求項１に記載の分散型エネルギーリソース管理システム。

【請求項17】

配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する潮流計算部と、
前記潮流計算部による計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成する系統縮約部と、
前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算する電力制御量計算部と、
を備える分散型エネルギーリソース管理制御装置。

【請求項18】

分散型エネルギーリソース管理システムにおける制御方法であって、
潮流計算部が、配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算するステップと、
系統縮約部が、前記潮流計算部による計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成するステップと、
電力制御量計算部が、前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算するステップと、
を含む制御方法。

【請求項19】

コンピュータに、
配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算させるステップと、
前記潮流の計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成させるステップと、
前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算させるステップと、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、分散型エネルギーリソース管理システム、分散型エネルギーリソース管理制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽光発電や電気自動車、蓄電池等の分散型エネルギーリソース(DER：Distributed Energy Resource)が普及・拡大してきている。送配電系統の電圧および電流をより低コストで適正に維持するために、系統の増強に代えて分散型エネルギーリソースを管理制御する分散型エネルギーリソース管理制御装置(DERMS：Distributed Energy Resource Management Systems)が注目されている。どの分散型エネルギーリソースにどれだけ制御させるかを最適化する手法として最適潮流計算(OPF：Optimal Power Flow)がある。最適潮流計算(OPF)は、系統の電圧および電流の制約を満たしつつ、例えばコストが最小化されるように、各分散型エネルギーリソースの制御配分を最適化して決定する。

【0003】

最適潮流計算(OPF)を実行する際には、系統のノード・ブランチの数だけ方程式を解く必要があることから、収束性・計算時間の観点から、系統のノード・ブランチ数が少ない方が望ましい。そこで、系統を縮約して最適潮流計算(OPF)を実行することで計算負荷を削減する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第７０４０６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示の技術は、系統の縮約の際に、配電系統以下を１つの分散型エネルギーリソースとして縮約することを前提としており、縮約した分散型エネルギーリソースの制御範囲を近似的に算出している。そのため、縮約前に対して等価性が維持されず、最適潮流計算(OPF)を精度よく行うことができない場合があった。

【0006】

本開示は、上記した事情に鑑みてなされたもので、分散型エネルギーリソースが接続されている配電系統を、最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる分散型エネルギーリソース管理システム、分散型エネルギーリソース管理制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る分散型エネルギーリソース管理システムは、配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する潮流計算部と、前記潮流計算部による計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成する系統縮約部と、前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算する電力制御量計算部と、を備える。

【0008】

また、本開示に係る分散型エネルギーリソース管理制御装置は、配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する潮流計算部と、前記潮流計算部による計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成する系統縮約部と、前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算する電力制御量計算部と、を備える。

【0009】

また、本開示に係る分散型エネルギーリソース管理システムにおける制御方法は、潮流計算部が、配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算するステップと、系統縮約部が、前記潮流計算部による計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成するステップと、電力制御量計算部が、前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算するステップと、を含む。

【0010】

また、本開示に係るプログラムは、コンピュータに、配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、前記配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、前記配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算させるステップと、前記潮流の計算結果と前記分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、前記配電系統を縮約した縮約配電系統を生成させるステップと、前記縮約配電系統を用いて前記分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算させるステップと、を実行させる。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、分散型エネルギーリソースが接続されている配電系統を、最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図。

【図2】第１の実施形態に係るＤＥＲＭＳの構成の一例を示す概略ブロック図。

【図3】第１の実施形態に係るＤＥＲ制御可能量の説明図。

【図4】第１の実施形態に係る配電系統の縮約例を示す模式図。

【図5】第１の実施形態に係る縮約後のＰＱ指定負荷の一例を示す模式図。

【図6】第１の実施形態に係る縮約後の各地点の電圧の上下限の一例を示す模式図。

【図7】第１の実施形態に係る最適潮流制御処理の一例を示すフローチャート。

【図8】第２の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図。

【図9】第３の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図。

【図10】第４の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図。

【図11】第５の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図。

【図12】第５の実施形態に係るＤＥＲＭＳの構成の一例を示す概略ブロック図。

【図13】第５の実施形態に係る最適潮流制御処理の一例を示すフローチャート。

【図14】第６の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図。

【図15】第６の実施形態に係るＤＥＲＭＳの構成の一例を示す概略ブロック図。

【図16】第６の実施形態に係る最適潮流制御処理の一例を示すフローチャート。

【図17】実施形態に係るハードウェア構成の一例を示す概略ブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例について説明する。

【0014】

（機器管理システムの構成）
図１は、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図である。図示する分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５に接続された分散型エネルギーリソース（以下、「ＤＥＲ」と称する）を管理制御するシステムである。配電系統５に接続されるＤＥＲには、例えば、太陽光発電(PV)、電気自動車(EV)、ＥＶ充電器、系統用蓄電池、家庭用ＥＶ充電器、家庭用蓄電池などがある。また、配電系統５の途中には、配電線における電圧降下を自動で調整するための変圧器である自動電圧調整器(SVR：Step Voltage Regulator)が設けられている。

【0015】

分散型エネルギーリソース管理システム１は、ＤＥＲが接続された配電系統５の電圧および電流を適正に維持すべく各ＤＥＲの電力制御量の配分を計算する過程において、等価性を維持した系統縮約手段を有することにより、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷の削減が可能である。例えば、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電自動化システム１０と、アグリゲータシステム２０と、分散型エネルギーリソース管理制御装置３０（以下、「ＤＥＲＭＳ３０」と称する）とを備えている。

【0016】

配電自動化システム１０は、配電系統５の設備維持管理のために一般送配電事業者が有するシステムであり、１または複数のコンピュータ（サーバ）によって構成されている。例えば、配電自動化システム１０は、配電系統５の系統情報および負荷発電情報を有している。系統情報とは、系統トポロジー、線路インピーダンスなどの情報であり、ＤＥＲの設置箇所および接続形態を示す情報などが含まれる。例えば、系統情報は、一般送配電事業者または運用者によって入力される。

【0017】

負荷発電情報は、配電系統５の系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報（例えば、系統内の地点別に所定時間（例えば、３０分）ごとの有効電力および無効電力のプロファイル）が含まれる。例えば、配電自動化システム１０は、各需要家のスマートメータおよび配電線の途中に設置されているセンサ（電圧センサ、電流センサなど）と通信ネットワークを介して接続されており、スマートメータの計量値、またはセンサの計測値から負荷発電情報を算出する。配電自動化システム１０は、系統情報および負荷発電情報をデータベースなどに蓄積する。

【0018】

アグリゲータシステム２０は、１または複数のコンピュータ（サーバ）によって構成されている。アグリゲータは、各需要家の電力需要を束ねて効率的にエネルギーマネジメントサービスを提供する事業者である。例えば、アグリゲータシステム２０は、配電系統５に接続されている各ＤＥＲおいて制御可能な電力の範囲を示す制御可能量を把握（記憶）している。また、アグリゲータシステム２０は、ＤＥＲＭＳ３０からの司令に応じて、配電系統５に接続されている各ＤＥＲが制御する電力制御量を調整する。

【0019】

ＤＥＲＭＳ３０は、１または複数のコンピュータ（サーバ）によって構成されており、最適潮流計算(OPF)を行うことにより、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を最適化する。例えば、ＤＥＲＭＳ３０は、通信ネットワークを介して配電自動化システム１０から系統情報および負荷発電情報を取得し記憶する。また、ＤＥＲＭＳ３０は、通信ネットワークを介してアグリゲータシステム２０から各ＤＥＲの制御可能量（ＤＥＲ制御可能量）を取得して記憶する。ＤＥＲＭＳ３０は、系統情報および負荷発電情報に基づいて配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算し、潮流の計算結果とＤＥＲの設置箇所とに基づいて配電系統５を縮約した縮約配電系統を生成する。そしてＤＥＲＭＳ３０は、縮約配電系統を用いて最適潮流計算(OPF)を行い、各ＤＥＲが制御する電力制御量を計算する。

【0020】

ＤＥＲＭＳ３０は、各ＤＥＲが制御する電力制御量（有効電力および無効電力の制御量）を示す情報を電力制御量の司令（以下、「電力制御量司令」と称する）として、通信ネットワークを介してアグリゲータシステム２０へ送信する。アグリゲータシステム２０は、ＤＥＲＭＳ３０から取得した電力制御量司令に基づいて、各ＤＥＲに対する電力制御量の割当を行い、各ＤＥＲに対して電力制御量の整定値の指令を送信する。即ち、ＤＥＲＭＳ３０は、アグリゲータシステム２０を介して電力制御量を各ＤＥＲへ送信する。各ＤＥＲは、アグリゲータシステム２０から取得した電力制御量に制御する。

【0021】

（ＤＥＲＭＳの構成）
図２は、本実施形態に係るＤＥＲＭＳ３０の構成の一例を示す概略ブロック図である。ＤＥＲＭＳ３０は、通信部３１と、記憶部３２と、制御部３３とを備えている。通信部３１は、通信ネットワークを介して、配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０などと通信を行う。

【0022】

記憶部３２は、ＤＥＲＭＳ３０が通信ネットワークを介して取得した情報、ＤＥＲＭＳ３０が生成した情報などを記憶する。例えば、記憶部３２は、配電自動化システム１０またはアグリゲータシステム２０から取得した、系統情報、負荷発電情報（系統トポロジー、線路インピーダンスなど）、ＤＥＲの設置箇所、ＤＥＲ制御可能量などを記憶する。また、記憶部３２は、後述の制御部３３による処理結果を記憶する。

【0023】

制御部３３は、コンピュータがプログラムを実行することにより実現する機能構成として、負荷発電情報取得部３３１と、ＤＥＲ制御可能量取得部３３２（制御可能量取得部の一例）と、潮流計算部３３３と、系統縮約部３３４と、電力制御量計算部３３５とを備える。

【0024】

負荷発電情報取得部３３１は、通信部３１を介して配電自動化システム１０から系統情報および負荷発電情報を取得して記憶部３２に記憶させる。例えば、系統情報には、配電系統５の接続形態を点および線などでモデル化した系統トポロジー、配電系統５に接続されたＤＥＲの設置箇所などを示す情報が含まれる。

【0025】

ＤＥＲ制御可能量取得部３３２は、通信部３１を介してアグリゲータシステム２０からＤＥＲ制御可能量を取得して記憶部３２に記憶する。例えば、ＤＥＲ制御可能量取得部３３２は、各ＤＥＲの有効電力の制御可能範囲、無効電力の制御可能範囲、皮相電力の制御可能範囲、力率制約の有無に関する情報をアグリゲータシステム２０から取得する。ＤＥＲ制御可能量取得部３３２が各ＤＥＲからＤＥＲ制御可能量を取得するタイミングおよび頻度は任意であり、例えば１日に１回、３０分ごとなどである。

【0026】

図３は、本実施形態に係るＤＥＲ制御可能量の説明図である。この図では、有効電力Ｐと無効電力ＱとのＰＱ座標上に、有効電力の制御可能範囲、無効電力の制御可能範囲、皮相電力の制御可能範囲（容量制約）、および力率制約を示している。

【0027】

この図において、円の内側の範囲が皮相電力の制御可能範囲（容量制約）を示す。また、２本の破線の内側の範囲が有効電力の制御可能範囲を示し、２本の一点鎖線の内側の範囲が無効電力の制御可能範囲を示す。また、２本の二点鎖線の内側の範囲（円の中の白抜きの範囲）が力率の制約を示す。

【0028】

なお、ＤＥＲ制御可能量としては、少なくとも皮相電力の制御可能範囲（容量制約）が含まれればよいが、有効電力の制御可能範囲、無効電力の制御可能範囲、および力率制約も含まれた方がより好ましい。

【0029】

図２に戻り、潮流計算部３３３は、配電系統５の系統情報および負荷発電情報に基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。つまり、潮流計算部３３３は、配電系統５のどの位置にどれだけの発電・負荷（ｋＷ）、無効電力の消費（ｋＶａｒ）があると、各地点の電圧および電流がどうなるかを計算する。

【0030】

系統縮約部３３４は、潮流計算部３３３による計算結果とＤＥＲの設置箇所とに基づいて、配電系統５（系統トポロジー）を縮約した縮約配電系統（縮約系統トポロジー）を生成する。具体的には、系統縮約部３３４は、配電系統５においてＤＥＲの電力制御量を制御しても（即ち、電力制御量が変化しても）有効電力および無効電力の電力潮流（ＰＱ潮流）が変化しない範囲を潮流計算部３３３による計算結果に基づいて抽出する。そして、系統縮約部３３４は、電力潮流が変化しない範囲を縮約する。

【0031】

図４は、本実施形態に係る配電系統の縮約例を示す模式図である。上段に縮約前の配電系統、下段に縮約後の配電系統を示している。縮約前の配電系統は、電圧源Ａ（配電用変電所）に接続される配電系統において分岐点ＧにＤＥＲが接続されている。この配電系統において電圧源ＡとＤＥＲが接続されている分岐点Ｇとの区間Ｋは、ＤＥＲを制御したときに電力潮流が変化する。系統縮約部３３４は、この電圧源ＡとＤＥＲが接続されている分岐点Ｇとの区間Ｋを除く範囲（電力潮流が変化しない範囲）を縮約する。図示する例では、分岐点Ｃ、分岐点Ｄ、分岐点Ｆ、および分岐点Ｇのそれぞれから分岐する分岐１、分岐２、分岐３、および分岐４の範囲がＤＥＲを制御しても電力潮流が変化しない範囲であり、これらの範囲が縮約される。

【0032】

また、系統縮約部３３４は、縮約する範囲（分岐１、分岐２、分岐３、および分岐４それぞれの区間）を縮約後の配電系統では省略して、当該区間に流れ込む電力に応じたＰＱ指定負荷ＰＱ１、ＰＱ２、ＰＱ３、およびＰＱ４として扱う。また、系統縮約部３３４は、縮約する範囲の区間への分岐点Ｃ、分岐点Ｄ、分岐点Ｆ、および分岐点Ｇそれぞれの電圧上限値を、縮約前の当該区間の電圧の変化量に基づいて更新する。ここで、系統縮約部３３４は、縮約後の系統条件（縮約後のＰＱ指定負荷の値、縮約系統の電圧上下限値など）を潮流計算部３３３による計算結果に基づいて決定する。具体的には図５および図６を参照して説明する。

【0033】

図５は、本実施形態に係る縮約後のＰＱ指定負荷の一例を示す模式図である。ここでは、図４に示す分岐１の範囲を縮約して指定負荷ＰＱ１として扱う例を示している。潮流計算部３３３による計算結果に基づいて分岐した区間へ流れる電力が分かる。例えば、分岐点Ｃから分岐１の区間へ１００ｋＷの有効電力が流れ込んでいる場合、縮約後は、分岐１の区間を省略して分岐点Ｃに１００ｋＷのＰＱ指定負荷が接続されているとものとして扱う。なお、無効電力についても同様であり、分岐点Ｃから分岐１の区間へ５０ｋＶａｒの無効電力が流れ込んでいる場合、縮約後は、分岐点Ｃに５０ｋＶａｒのＰＱ指定負荷が接続されているとものとして扱う。

【0034】

図６は、本実施形態に係る縮約後の各地点の電圧の上下限の一例を示す模式図である。電圧の上下限は、電気事業法で定められている制約である。潮流計算部３３３による計算結果に基づいて分岐した区間の電圧の変化量（ΔＶ）がわかる。例えば、分岐点Ｃから分岐される分岐１の区間で１００Ｖの電圧上昇がある場合、縮約後は、分岐１の区間を省略して分岐点Ｃの電圧上限値を１００Ｖ下げる。電圧上限値を１００Ｖ下げることにより、この上限値の制約を満たしていれば、ＤＥＲの制御によって分岐点Ｃの電圧が変わったとしても、省略した分岐１の区間で制約違反が発生しない。

【0035】

図２に戻り、電力制御量計算部３３５は、縮約配電系統を用いて最適潮流計算(OPF)を行い、各ＤＥＲが制御する電力制御量の配分を決定する。例えば、電力制御量計算部３３５は、縮約配電系統を用いて各ＤＥＲが制御する電力制御量を計算する際に、各ＤＥＲ制御可能量の範囲内となるように電力制御量を計算する。最適化の手法は、いずれかに限定されるものではなく任意の公知の手法（ヒューリスティック手法、数理最適化手法など）を適用することができる。例えば、電力制御量計算部３３５は、配電系統５内の電圧および電流が適正範囲内で、且つ合計の制御コストが最小となるようなＤＥＲの制御配分を最適潮流計算(OPF)によって決定する。

【0036】

通信部３１は、電力制御量計算部３３５により計算された電力制御量をＤＥＲへ送信する。例えば、通信部３１は、アグリゲータシステム２０を介してＤＥＲへ電力制御量を送信する。

【0037】

（最適潮流制御処理の動作）
次に、図７を参照して、ＤＥＲＭＳ３０が配電系統５を縮約して最適潮流計算(OPF)を行う最適潮流制御処理の動作について説明する。図７は、本実施形態に係る最適潮流制御処理の一例を示すフローチャートである。

【0038】

（ステップＳ１０１）ＤＥＲＭＳ３０は、アグリゲータシステム２０から配電系統５に接続されている各ＤＥＲのＤＥＲ制御可能量を取得して記憶する。そして、ステップＳ１０３へ進む。

【0039】

（ステップＳ１０３）ＤＥＲＭＳ３０は、配電自動化システム１０から配電系統５の系統情報および負荷発電情報を取得し、取得した系統情報および負荷発電情報に基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。なお、ＤＥＲＭＳ３０は、配電系統５の系統情報を配電自動化システム１０から予め取得しておいてもよい。そして、ステップＳ１０５へ進む。

【0040】

（ステップＳ１０５）ＤＥＲＭＳ３０は、ステップＳ１０３における潮流計算結果およびＤＥＲの設置箇所に基づいて、配電系統５を縮約した縮約配電系統を生成する（図４～６参照）。そして、ステップＳ１０７へ進む。

【0041】

（ステップＳ１０７）ＤＥＲＭＳ３０は、縮約配電系統を用いて最適潮流計算(OPF)を行い、各ＤＥＲが制御する電力制御量の配分を決定する。そして、ステップＳ１０９へ進む。

【0042】

（ステップＳ１０９）ＤＥＲＭＳ３０は、ステップＳ１０７で決定した各ＤＥＲの電力制御量を通知するための電力制御量司令をアグリゲータシステム２０へ送信する。即ち、ＤＥＲＭＳ３０は、ステップＳ１０７で決定した各ＤＥＲの電力制御量を、アグリゲータシステム２０を介して各ＤＥＲへ送信する。

【0043】

以上説明してきたように、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５に接続されたＤＥＲ（分散型エネルギーリソース）の設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、配電系統５内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、潮流計算結果とＤＥＲの設置箇所とに基づいて、配電系統５を縮約した縮約配電系統を生成する。そして、分散型エネルギーリソース管理システム１は、縮約配電系統を用いてＤＥＲが制御する電力制御量を計算する。

【0044】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流に基づいて配電系統５を縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。よって、分散型エネルギーリソース管理システム１は、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0045】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、ＤＥＲにおいて制御可能な電力の範囲を示すＤＥＲ制御可能量（制御可能量の一例）を取得する。そして、分散型エネルギーリソース管理システム１は、縮約配電系統を用いてＤＥＲが制御する電力制御量を計算する際に、ＤＥＲ制御可能量の範囲内となるように電力制御量を計算する。

【0046】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を、ＤＥＲ制御可能量の範囲内で最適化することができる。

【0047】

なお、分散型エネルギーリソース管理システム１は、ＤＥＲ制御可能量を取得せずに（ＤＥＲ制御可能量を用いずに）、縮約配電系統を用いてＤＥＲが制御する電力制御量を計算してもよい。例えば、分散型エネルギーリソース管理システム１が計算した電力制御量がＤＥＲ制御可能量の範囲内であるか否かをアグリゲータシステム２０が確認してもよい。

【0048】

例えば、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５においてＤＥＲの電力制御量を制御しても電力潮流が変化しない範囲を縮約する。

【0049】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、ＤＥＲを制御しても電力潮流が変化しない範囲を縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。

【0050】

例えば、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５において電圧源と電力制御量の制御が可能なＤＥＲとの区間を除く範囲を縮約する。

【0051】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５において電圧源とＤＥＲとの区間を除く範囲を縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。

【0052】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５において縮約する範囲の区間を、当該区間に流れ込む電力に応じたＰＱ指定負荷（負荷の一例）として扱う。

【0053】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、電力潮流が変化しない範囲をＰＱ指定負荷として縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。

【0054】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５において縮約する範囲の区間への分岐点の電圧上限値を、当該区間の電圧の変化量に基づいて更新する。

【0055】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、縮約配電系統を用いて、電圧上限値の制約違反が発生しないように最適潮流計算(OPF)を行うことができる。

【0056】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、縮約配電系統を用いて計算した電力制御量をＤＥＲへ送信する。

【0057】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５に接続されているＤＥＲの電力制御量を最適化することができる。

【0058】

例えば、分散型エネルギーリソース管理システム１は、ＤＥＲＭＳ３０からアグリゲータシステム２０（アグリゲータが有するサーバの一例）を介してＤＥＲへ電力制御量を送信する。

【0059】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を最適化することができる。

【0060】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電自動化システム１０（一般送配電事業者が有するサーバの一例）からＤＥＲＭＳ３０が配電系統５の系統情報および負荷発電情報を取得する。

【0061】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算することができる。

【0062】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、アグリゲータシステム２０からＤＥＲＭＳ３０がＤＥＲ制御可能量を取得する。

【0063】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１は、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの制御可能な電力の範囲を把握することができ、各ＤＥＲの電力制御量をＤＥＲ制御可能量の範囲内で最適化することができる。

【0064】

また、本実施形態に係るＤＥＲＭＳ３０（分散型エネルギーリソース管理制御装置）は、配電系統５に接続されたＤＥＲ（分散型エネルギーリソース）の設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、配電系統５内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。また、分散型エネルギーリソース管理システム１は、潮流計算結果とＤＥＲの設置箇所とに基づいて、配電系統５を縮約した縮約配電系統を生成する。そして、分散型エネルギーリソース管理システム１は、縮約配電系統を用いてＤＥＲが制御する電力制御量を計算する。

【0065】

これにより、ＤＥＲＭＳ３０は、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流に基づいて配電系統５を縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。よって、分散型エネルギーリソース管理システム１は、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0066】

また、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１におけるＤＥＲの制御方法は、潮流計算部３３３が、配電系統５に接続されたＤＥＲの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、配電系統５内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算するステップと、系統縮約部３３４が、潮流計算部３３３による計算結果とＤＥＲの設置箇所とに基づいて、配電系統５を縮約した縮約配電系統を生成するステップと、電力制御量計算部３３５が、縮約配電系統を用いてＤＥＲが制御する電力制御量を計算するステップと、を含む。

【0067】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１におけるＤＥＲの制御方法は、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流に基づいて配電系統５を縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。よって、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0068】

また、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１におけるプログラムは、コンピュータに、配電系統５に接続されたＤＥＲの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、配電系統５内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算させるステップと、潮流の計算結果とＤＥＲの設置箇所とに基づいて、配電系統５を縮約した縮約配電系統を生成させるステップと、縮約配電系統を用いてＤＥＲが制御する電力制御量を計算させるステップと、を実行させる。

【0069】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１におけるプログラムは、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流に基づいて配電系統５を縮約するため、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができる。よって、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0070】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１では、ＤＥＲＭＳ３０は、アグリゲータシステム２０を介して電力制御量を各ＤＥＲへ送信したが、本実施形態では、アグリゲータシステム２０を介さずに直接的に各ＤＥＲへ送信してもよい。

【0071】

図８は、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図である。この図において、図１に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示する分散型エネルギーリソース管理システム１Ａでは、配電系統５に接続されている複数のＤＥＲのうちの一部がアグリゲータシステム２０で管理されておらず、それらのＤＥＲは、ＤＥＲＭＳ３０と直接的に通信を行う。

【0072】

ＤＥＲＭＳ３０のＤＥＲ制御可能量取得部３３２は、アグリゲータシステム２０で管理されているＤＥＲについては、通信部３１を介してアグリゲータシステム２０からＤＥＲ制御可能量を取得する。また、電力制御量計算部３３５は、最適潮流計算(OPF)を用いて計算した電力制御量（有効電力および無効電力の制御量）をＤＥＲに通知するための電力制御量司令を、通信部３１を介してアグリゲータシステム２０へ送信する。アグリゲータシステム２０は、ＤＥＲＭＳ３０から取得した電力制御量司令に基づいて、各ＤＥＲに対する電力制御量の割当を行い、各ＤＥＲに対して電力制御量の整定値の指令を送信する。

【0073】

一方、ＤＥＲ制御可能量取得部３３２は、アグリゲータシステム２０で管理されていないＤＥＲについては、アグリゲータシステム２０を介さずに直接的にＤＥＲからＤＥＲ制御可能量を取得する。また、電力制御量計算部３３５は、各ＤＥＲに対する電力制御量の割当を行い、各ＤＥＲに対して直接的に電力制御量の整定値の指令を送信する。即ち、ＤＥＲＭＳ３０は、アグリゲータシステム２０を介さずに直接的に各ＤＥＲへ電力制御量を送信する。

【0074】

このように、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１Ａにおいて、ＤＥＲＭＳ３０は、アグリゲータシステム２０を介さずに直接的にＤＥＲへ電力制御量を送信することもできる。

【0075】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１Ａは、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を最適化することができる。また、分散型エネルギーリソース管理システム１Ａは、第１の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１と同様に、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができ、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0076】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１Ａにおいて、ＤＥＲＭＳ３０は、アグリゲータシステム２０を介さずに直接的にＤＥＲからＤＥＲ制御可能量を取得する。

【0077】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１Ａは、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの制御可能な電力の範囲を把握することができ、各ＤＥＲの電力制御量をＤＥＲ制御可能量の範囲内で最適化することができる。

【0078】

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。
配電系統５に接続されているＤＥＲに、一般送配電事業者が有するＤＥＲが含まれる場合、それらのＤＥＲは、配電自動化システム１０で管理される。本実施形態では、ＤＥＲＭＳ３０は、配電自動化システム１０で管理されるＤＥＲに対しては、配電自動化システム１０を介し電力制御量を送信する。

【0079】

図９は、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図である。この図において、図１に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示する分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂでは、配電系統５に接続されている複数のＤＥＲのうちの一部が配電自動化システム１０で管理されている。

【0080】

ＤＥＲＭＳ３０のＤＥＲ制御可能量取得部３３２は、配電自動化システム１０で管理されているＤＥＲについては、通信部３１を介して配電自動化システム１０からＤＥＲ制御可能量を取得する。また、電力制御量計算部３３５は、最適潮流計算(OPF)を用いて計算した電力制御量（有効電力および無効電力の制御量）を示す情報を電力制御量司令として通信部３１を介して配電自動化システム１０へ送信する。配電自動化システム１０は、ＤＥＲＭＳ３０から取得した電力制御量司令に基づいて、各ＤＥＲに対する電力制御量の割当を行い、各ＤＥＲに対して電力制御量の整定値の指令を送信する。

【0081】

なお、ＤＥＲＭＳ３０のＤＥＲ制御可能量取得部３３２は、アグリゲータシステム２０で管理されているＤＥＲについては、通信部３１を介してアグリゲータシステム２０からＤＥＲ制御可能量を取得する。また、電力制御量計算部３３５は、最適潮流計算(OPF)を用いて計算した電力制御量（有効電力および無効電力の制御量）を示す情報を電力制御量司令として通信部３１を介してアグリゲータシステム２０へ送信する。アグリゲータシステム２０は、ＤＥＲＭＳ３０から取得した電力制御量司令に基づいて、各ＤＥＲに対する電力制御量の割当を行い、各ＤＥＲに対して電力制御量の整定値の指令を送信する。

【0082】

このように、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１Ａにおいて、ＤＥＲＭＳ３０は、配電自動化システム１０を介してＤＥＲへ電力制御量を送信する。

【0083】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂは、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を最適化することができる。また、分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂは、第１の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１と同様に、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができ、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0084】

また、分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂにおいて、ＤＥＲＭＳ３０は、配電自動化システム１０からＤＥＲ制御可能量を取得する。

【0085】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂは、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの制御可能な電力の範囲を把握することができ、各ＤＥＲの電力制御量をＤＥＲ制御可能量の範囲内で最適化することができる。

【0086】

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について説明する。
第１～３の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１、１Ａ、１Ｂ（図１、８、９参照）では、ＤＥＲＭＳ３０がアグリゲータシステム２０と通信を行う構成例を説明したが、ＤＥＲＭＳ３０は、他のシステムを介してアグリゲータシステム２０と通信を行ってもよい。

【0087】

図１０は、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図である。この図において、図１に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示する分散型エネルギーリソース管理システム１Ｃでは、ＤＥＲＭＳ３０が取引システム４０を介してアグリゲータシステム２０からＤＥＲ制御可能量を取得すること、およびＤＥＲＭＳ３０が取引システム４０を介してアグリゲータシステム２０へ電力制御量司令を送信することが、図１に示す構成と異なる。

【0088】

取引システム４０は、１または複数のコンピュータ（サーバ）によって構成されており、一般送配電事業者およびアグリゲータとは異なる事業者が運営するシステムであってもよい。例えば、取引システム４０は、アグリゲータシステム２０からＤＥＲ制御可能量を取得して記憶し、ＤＥＲＭＳ３０からの取得要求に応じてＤＥＲ制御可能量をＤＥＲＭＳ３０へ送信する。また、取引システム４０は、ＤＥＲＭＳ３０から電力制御量司令を取得した場合、取得した電力制御量司令をアグリゲータシステム２０へ送信する。

【0089】

このように、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１Ｃは、ＤＥＲＭＳ３０とアグリゲータシステム２０とが取引システム４０（他のシステムの一例）を介して通信を行う構成としても、第１の実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１と同様に、ＤＥＲが接続されている配電系統５を最適潮流計算(OPF)の精度が保てるように縮約することができ、最適潮流計算(OPF)の精度を保ちつつ計算負荷を削減することができる。

【0090】

なお、図１０に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｃは、図１に示す分散型エネルギーリソース管理システム１の構成に対して取引システム４０を追加した構成例であるが、図８に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ａおよび図９に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂに対して取引システム４０を追加した構成としてもよい。

【0091】

＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態について説明する。
本実施形態では、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測に基づいて配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する構成例について説明する。

【0092】

図１１は、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図である。この図において、図１に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示する分散型エネルギーリソース管理システム１Ｄは、図１に示す構成に対して、予測システム５０を備えること、およびＤＥＲＭＳ３０Ｄが予測システム５０から配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測を取得して潮流計算を行うことが異なる。

【0093】

予測システム５０は、１または複数のコンピュータ（サーバ）によって構成されている。例えば、予測システム５０は、配電系統５内の各地点における過去の負荷および発電量のプロファイル、季節、時刻などの情報から将来の負荷需要および発電量の予測（例えば、時刻毎の予測）を行う。予測システム５０は、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測を示す情報が含まれる負荷発電予測情報をＤＥＲＭＳ３０Ｄへ送信する。

【0094】

図１２は、本実施形態に係るＤＥＲＭＳ３０Ｄの構成の一例を示す概略ブロック図である。この図において、図２に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示するＤＥＲＭＳ３０Ｄは、制御部３３Ｄが負荷発電予測情報取得部３３６を備える点が、図２に示すＤＥＲＭＳ３０の構成と異なる。

【0095】

負荷発電予測情報取得部３３６は、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測を示す情報が含まれる負荷発電予測情報を予測システム５０から取得する。潮流計算部３３３は、配電系統５の系統情報と負荷発電予測情報とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。

【0096】

図１３は、本実施形態に係る最適潮流制御処理の一例を示すフローチャートである。この図におけるステップＳ２０１、Ｓ２０５，Ｓ２０７、Ｓ２０９の各処理は、図７に示すステップＳ１０１、Ｓ１０５，Ｓ１０７、Ｓ１０９の各処理と同様の処理であり、その説明を省略する。

【0097】

（ステップＳ２０３）ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、配電自動化システム１０から配電系統５の系統情報および負荷発電情報を取得する。なお、ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、配電系統５の系統情報を配電自動化システム１０から予め取得しておいてもよい。また、ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、配電系統５の負荷発電予測情報を予測システム５０から取得する。そして、ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、配電系統５の系統情報および負荷発電予測情報に基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。そして、ステップＳ２０５へ進む。

【0098】

ステップＳ２０５以降の処理は、図７に示す処理と同様であり、ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、ステップＳ２０３における潮流計算結果およびＤＥＲの設置箇所に基づいて配電系統５を縮約し（ステップＳ２０５）、縮約配電系統を用いて最適潮流計算(OPF)を行い（ステップＳ２０７）、電力制御量司令をアグリゲータシステム２０へ送信する（ステップＳ２０９）。

【0099】

このように、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１Ｄにおいて、ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測を示す情報が含まれる負荷発電予測情報を取得する。そして、ＤＥＲＭＳ３０Ｄは、配電系統５の系統情報と負荷発電予測情報とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。

【0100】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１Ｄは、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測に基づいて、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を最適化することができる。

【0101】

なお、図１１に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｄは、図１に示す分散型エネルギーリソース管理システム１の構成に対して予測システム５０を追加した構成例であるが、図８に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ａ、図９に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂ、および図１０に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｃに対して取引システム４０を追加した構成としてもよい。

【0102】

＜第６の実施形態＞
次に、第６の実施形態について説明する。
本実施形態では、第５の実施形態と同様に配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測に基づいて潮流計算を行うが、ＤＥＲＭＳ自身が負荷および発電量の予測を行う点が異なる。

【0103】

図１４は、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システムの構成例を示すシステム図である。この図において、図１に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示する分散型エネルギーリソース管理システム１Ｅは、図１に示す構成のＤＥＲＭＳ３０に代えて、ＤＥＲＭＳ３０Ｅが配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測を行う点が異なる。

【0104】

図１５は、本実施形態に係るＤＥＲＭＳ３０Ｅの構成の一例を示す概略ブロック図である。この図において、図２に示す各部に対応する構成には同一の符号を付している。図示するＤＥＲＭＳ３０Ｅは、制御部３３Ｅが負荷発電量予測部３３７を備える点が、図２に示すＤＥＲＭＳ３０の構成と異なる。

【0105】

負荷発電量予測部３３７は、負荷発電情報取得部３３１が取得した負荷発電情報に基づいて、配電系統５内の各地点における過去の負荷および発電量のプロファイルを生成し、季節、時刻などの情報から将来の負荷需要および発電量の予測（例えば、時刻毎の予測）を行う。潮流計算部３３３は、配電系統５の系統情報と負荷発電量予測部３３７による負荷および発電量の予測とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。

【0106】

図１６は、本実施形態に係る最適潮流制御処理の一例を示すフローチャートである。この図におけるステップＳ３０１、Ｓ３０５，Ｓ３０７、Ｓ３０９の各処理は、図７に示すステップＳ１０１、Ｓ１０５，Ｓ１０７、Ｓ１０９の各処理と同様の処理であり、その説明を省略する。

【0107】

（ステップＳ３０２）ＤＥＲＭＳ３０Ｅは、配電系統５の系統情報および負荷発電情報を取得し、負荷および発電量の将来を予測する。そして、ステップＳ３０３へ進む。なお、ＤＥＲＭＳ３０Ｅは、配電系統５の系統情報を配電自動化システム１０から予め取得しておいてもよい。

【0108】

（ステップＳ３０３）ＤＥＲＭＳ３０Ｅは、配電系統５の系統情報とステップＳ３０２における負荷および発電量の予測とに基づいて、配電系統５内の電圧および電流の潮流を計算する。そして、ステップＳ３０５へ進む。

【0109】

ステップＳ３０５以降の処理は、図７に示す処理と同様であり、ＤＥＲＭＳ３０Ｅは、ステップＳ３０３における潮流計算結果およびＤＥＲの設置箇所に基づいて配電系統５を縮約し（ステップＳ３０５）、縮約配電系統を用いて最適潮流計算(OPF)を行い（ステップＳ３０７）、電力制御量司令をアグリゲータシステム２０へ送信する（ステップＳ３０９）。

【0110】

このように、本実施形態に係る分散型エネルギーリソース管理システム１Ｅにおいて、ＤＥＲＭＳ３０Ｅは、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来を予測する。そして、ＤＥＲＭＳ３０Ｅは、配電系統５の系統情報と配電系統５内の各地点における負荷および発電量の予測とに基づいて、配電系統５内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する。

【0111】

これにより、分散型エネルギーリソース管理システム１Ｅは、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来の予測に基づいて、配電系統５に接続されている各ＤＥＲの電力制御量を最適化することができる。

【0112】

なお、図１４に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｅは、図１に示す分散型エネルギーリソース管理システム１の構成に対して、配電系統５内の各地点における負荷および発電量の将来を予測するＤＥＲＭＳ３０Ｅを、ＤＥＲＭＳ３０に代えて備える構成例であるが、図８に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ａ、図９に示す分散型エネルギーリソース管理システム１Ｂ、および図１０に示す分散型エネルギーリソース管理システム１ＣにおいてＤＥＲＭＳ３０に代えてＤＥＲＭＳ３０Ｅを備える構成としてもよい。

【0113】

＜ハードウェア構成＞
次に、第１～６の実施形態に係る配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０のハードウェア構成について説明する。配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０はコンピュータとしてのハードウェア構成を備えている。

【0114】

図１７は、本実施形態に係るハードウェア構成の一例を示す概略ブロック図である。例えば、配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０は、図示するコンピュータ１００が備える各構成の一部又は全部を備えている。

【0115】

コンピュータ１００は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、記憶装置１０４と、通信部１０５と、入力部１０６と、出力部１０７とを備えている。

【0116】

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３または記憶装置１０４に記憶されているプログラムを実行することにより各種の処理を実行するプロセッサである。

【0117】

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムの読み込み領域として、又は、当該プログラムによる処理に使用するデータを書き込む作業領域として利用される。

【0118】

ＲＯＭ１０３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒy）やフラッシュＲＯＭなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成される。例えば、ＲＯＭ１０３には、システムプログラム、各種処理を実行するプログラムなどの少なくとも一部が記憶されている。

【0119】

記憶装置１０４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、などを含んで構成される。例えば、記憶装置１０４には、システムプログラム、各種処理を実行するプログラムなどの少なくとも一部が記憶されてもよい。また、記憶装置１０４には、各種のデータや前述の電子証明書などが記憶される。

【0120】

通信部１０５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）または有線ＬＡＮによりネットワークＮＴに接続して、他の電子機器とデータ通信を行う。また、通信部１０５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などのインターフェースを備えて周辺機器類とデータ通信を行ってもよい。

【0121】

入力部１０６は、例えば、キーボード、タッチパッド、タッチパネル、マイクロフォンなどの入力デバイスを備えている。出力部１０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの表示部やスピーカなどの出力デバイスなどを備えている。

【0122】

ここで、図２、１２、１５に示す通信部３１は、例えば図１７に示す通信部１０５に対応する。また、図２、１２、１５に示す記憶部３２は、例えば図１７に示す記憶装置１０４に対応する。また、図２、１２、１５に示す制御部３３は、例えば図１７に示すＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより実現される機能構成である。

【0123】

以上、実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、実施形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

【0124】

なお、上記実施形態では、配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０それぞれが通信を行う際の通信ネットワークは、インターネット、携帯電話通信網、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含む。

【0125】

また、上記実施形態では、配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０は、通信ネットワークを介して各種の情報を送信または受信する例を説明したが、通信ネットワークを介さずに記憶媒体などを用いて各種の情報を授受してもよい。

【0126】

なお、配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０それぞれの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0127】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記のプログラムを所定のサーバに記憶させておき、他の装置からの要求に応じて、当該プログラムを通信回線を介して配信（ダウンロード等）させるようにしてもよい。

【0128】

また、配電自動化システム１０、アグリゲータシステム２０、ＤＥＲＭＳ３０（３０Ｄ、３０Ｅ）、取引システム４０、および予測システム５０それぞれの機能の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

【符号の説明】

【0129】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 分散型エネルギーリソース管理システム
５ 配電系統
１０ 配電自動化システム
２０ アグリゲータシステム
３０，３０Ｄ，３０Ｅ 分散型エネルギーリソース管理制御装置（ＤＥＲＭＳ）
３１ 通信部
３２ 記憶部
３３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ 制御部
３３１ 負荷発電情報取得部
３３２ ＤＥＲ制御可能量取得部
３３３ 潮流計算部
３３４ 系統縮約部
３３５ 電力制御量計算部
３３６ 負荷発電予測情報取得部
３３７ 負荷発電量予測部
４０ 取引システム
５０ 予測システム

【要約】

分散型エネルギーリソース管理システムは、配電系統に接続された分散型エネルギーリソースの設置箇所および接続形態を示す情報が含まれる系統情報と、配電系統内の各地点における負荷および発電量を示す情報が含まれる負荷発電情報とに基づいて、配電系統内の各地点の電圧および電流の潮流を計算する潮流計算部と、潮流計算部による計算結果と分散型エネルギーリソースの設置箇所とに基づいて、配電系統を縮約した縮約配電系統を生成する系統縮約部と、縮約配電系統を用いて分散型エネルギーリソースが制御する電力制御量を計算する電力制御量計算部と、を備える。

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】