特許 7419916 電力取引支援装置および電力取引方法

(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】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】電力取引支援装置および電力取引方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20240116BHJP

   G06Q 50/06 20240101ALI20240116BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240116BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 180

G06Q50/06

H02J3/32

H02J13/00 301A

H02J13/00 311T

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020055136

(22)【出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2021158738

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-11-09

(73)【特許権者】

【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】鈴木 健一

(72)【発明者】

【氏名】田中 晃司

(72)【発明者】

【氏名】猿田 健一

(72)【発明者】

【氏名】柴本 真吾

【審査官】杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０３３２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６０９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷に対して、前記外部からの電力とは別に電力を供給可能な補助電力源と、前記受電点における受電電力の値を入力とし、前記受電電力の値が所定の放電閾値を超えないように前記補助電力源の放電電力の値を制御するとともに、前記受電電力の値が所定の充電閾値を超えないように前記補助電力源の充電電力の値を制御する制御装置とを備えた電力調整設備に接続可能な電力取引支援装置であって、
電力取引における使用電力の増加または減少を要求するデマンドレスポンス指令に基づいて、前記補助電力源の目標値を取得する目標値取得部と、
前記電力調整設備において予め同値に設定された前記補助電力源の放電閾値および充電閾値と同じ値の電力閾値が設定された電力閾値設定部と、
前記電力閾値に前記補助電力源の目標値を加算して仮想受電電力を算出する仮想受電電力算出部と、
前記算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力する仮想受電電力出力部と、
を備えたことを特徴とする電力取引支援装置。

【請求項2】

請求項１記載の電力取引支援装置であって、
前記目標値取得部は、前記補助電力源の放電電力の値または充電電力の値を指定したデマンドレスポンス指令に基づいて前記補助電力源の目標値を算出する個別制御目標値算出部と、前記受電電力の増加または削減の量の値を指定したデマンドレスポンス指令と前記受電点における受電電力の値とに基づいて補助電力源の目標値を算出する受電点制御目標値算出部とを有し、個別制御目標値算出部または受電点制御目標値算出部で算出した補助電力源の目標値を取得する
ことを特徴とする電力取引支援装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の電力取引支援装置であって、
前記仮想受電電力出力部が、前記受電点における受電電力の値に代えて前記仮想受電電力の値を前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力することを許可する仮想受電電力出力許可部をさらに備える
ことを特徴とする電力取引支援装置。

【請求項4】

請求項２または請求項２を引用する請求項３記載の電力取引支援装置であって、
前記受電点における電源周波数と基準周波数との差分である周波数偏差を、電力値である第１の周波数偏差補正値に変換し、前記第１の周波数偏差補正値に所定のオフセット値を加算して第２の周波数偏差補正値を算出する周波数偏差補正部をさらに備え、
前記個別制御目標値算出部は、前記デマンドレスポンス指令に含まれる放電電力の値または充電電力の値から前記第２の周波数偏差補正値を減算する指令値調整部を有する
ことを特徴とする電力取引支援装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項記載の電力取引支援装置であって、
前記受電点における受電電力が契約電力を超える場合に、前記電力調整設備の前記制御装置に前記仮想受電電力の値を入力せずに、前記受電点における受電電力の値を入力する契約電力超過防止部をさらに備える
ことを特徴とする電力取引支援装置。

【請求項6】

受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷に対して、前記外部からの電力とは別に電力を供給可能な補助電力源と、前記受電点における受電電力の値を入力とし、前記受電電力の値が所定の放電閾値を超えないように前記補助電力源の放電電力の値を制御するとともに、前記受電電力の値が所定の充電閾値を超えないように前記補助電力源の充電電力の値を制御する制御装置とを備えた電力調整設備を電力取引に適合させるための電力取引支援方法であって、
前記電力取引における使用電力の増加または減少を要求するデマンドレスポンス指令に基づいて、前記補助電力源の目標値を取得する第１ステップと、
前記電力調整設備において予め同値に設定された前記補助電力源の放電閾値および充電閾値と同じ値の電力閾値を設定する第２ステップと、
前記電力閾値に前記補助電力源の目標値を加算して仮想受電電力を算出する第３のステップと、
前記算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力する第４ステップと、
を含むことを特徴とする電力取引支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電力取引支援装置および電力取引方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電力網は、火力発電所や水力発電所などの大型の発電所で発電した電力を、電気の需要家である企業や家庭に供給する形態をとるのが一般的であった。近年、従来の電力網に代わる、バーチャルパワープラント（ＶＰＰ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ）を用いた電力網が注目されている。バーチャルパワープラントは、太陽光発電、蓄電池、電気自動車、ネガワット（節電した電力）といった広く普及したエネルギーリソース（分散型のエネルギーリソース）を活用すべく、ＩｏＴを駆使した高度なエネルギーマネジメント技術によって分散型のエネルギーリソースを遠隔・統合制御し、あたかも１つの発電所のような機能を実現するものである。

【0003】

近年、バーチャルパワープラントの分散型のエネルギーリソースのひとつであるネガワット取引のための技術の開発が進みつつある。

【0004】

ここで、バーチャルパワープラントとは、電力系統に直接接続されている発電設備や蓄電設備等の分散型エネルギーリソースの保有者または第三者が、当該分散型エネルギーリソースを制御することで発電所と同等の機能を提供することをいう。バーチャルパワープラントは、例えば、リソースアグリゲーターやアグリゲーションコーディネーター等によって構成される。

【0005】

リソースアグリゲーターとは、需要家とバーチャルパワープラントサービス契約を直接締結して電力リソースの制御を行う事業者のことをいう。アグリゲーションコーディネーターとは、リソースアグリゲーターが制御した電力を束ね、一般送配電事業者や小売電気事業者と直接電力取引を行う事業者をいう。また、ネガワット取引とは、例えば送配電事業者やリソースアグリゲーター等の要請に応じた電力の需要削減量の取引を言う。

【0006】

例えば、特許文献１には、受電点の受電電力を契約電力閾値以下の電力に調整する受電電力調整機能を有する既設の蓄電池システムを用いてネガワット取引を実現するためのネガワット取引支援装置が開示されている。

【0007】

特許文献１に開示されたネガワット取引支援装置は、受電点の受電電力（以下、「受電点電力」とも称する。）を監視し、受電点電力が所定の閾値（負荷追従閾値）を超えないように蓄電池を放電して負荷に電力を供給する負荷追従機能を備えた蓄電池システムの前段に接続され、受電電力の見かけ上の値を調整して蓄電池システムに入力することにより、ネガワット取引を実現する装置である。

【0008】

具体的に、特許文献１に開示されたネガワット取引支援装置は、ネガワット取引のトリガとなるデマンドレスポンスを指示する指令（デマンドレスポンス指令）に含まれる受電電力の目標削減量に基づく値を受電点電力の計測値に加算して仮想受電電力を算出し、蓄電池システムに入力する。蓄電地システムは、実際の受電点電力よりも見かけ上大きい仮想受電電力に基づいて、蓄電池の放電電力を制御し、負荷に供給する。これにより、既存の蓄電池システムを改造することなく、デマンドレスポンス指令に応じた受電電力の削減を実現することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１８－１６０９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、バーチャルパワープラントを含む電力網において、ゴールデンウイークや年末年始などの電力需要が落ち込む期間に晴天が続いた場合、太陽光発電などの再生可能エネルギーによる供給電力が増加し、供給電力が需要電力を上回るおそれがある。この場合には、電力需給のバランスをとる必要がある。

【0011】

このような状況において電力需給のバランスをとる方法としては、送配電事業者と需要者との間において電力需要の増加量の取引であるポジワット取引を行うことが考えられる。ポジワット取引では、送配電事業者が、上述した使用電力の削減を指示するデマンドレスポンス指令（以下、「ネガワット指令」とも称する。）とは逆に、使用電力の増加を指示するデンマンドレスポンス指令（以下、「ポジワット指令」とも称する。）を需要家に送信し、需要家がポジワット指令に応じて使用電力を増加させることにより、需要家における使用電力の増加分が取引される。このポジワット取引を行うことにより、供給電力が需要電力を上回る状況下において、供給電力と需要電力とをバランスさせることが可能となる。

【0012】

しかしながら、一般的な受電電力調整機能を備えた蓄電池システムは、蓄電池の充電時に受電点電力が需要家の契約電力を超過することを防止するために、予め設定された所定の閾値（以下、「充電時受電点最大電力値」、「充電閾値」とも称する。）を超えないように蓄電池の充電電力を制御する機能（以下、「充電時受電点最大電力制限機能」とも称する。）を備えているが、外部からの指令に応じて、蓄電池の充電を制御する機能は有していない。

【0013】

また、上述した特許文献１に開示されたネガワット取引支援装置は、既存の蓄電池システム等をネガワット取引に利用するための機能を有するものであり、ポジワット取引を実現させる機能は有していない。

【0014】

このように、送配電事業者と需要者との間で行われる電力取引は、ネガワット取引とポジワット取引とがあるが、既存の蓄電池システムなどの電力調整設備はネガワット取引とポジワット取引との両方を切り替えて実行することはできない。

【0015】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、既存の電力調整設備を用いた電力取引におけるネガワット取引とポジワット取引とを適切に切り替えて最適な電力取引を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の代表的な実施の形態に係る電力取引支援装置は、受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷に対して、前記外部からの電力とは別に電力を供給可能な補助電力源と、前記受電点における受電電力の値を入力とし、前記受電電力の値が所定の放電閾値を超えないように前記補助電力源の放電電力の値を制御するとともに、前記受電電力の値が所定の充電閾値を超えないように前記補助電力源の充電電力の値を制御する制御装置とを備えた電力調整設備に接続可能な電力取引支援装置であって、電力取引における使用電力の増加または減少を要求するデマンドレスポンス指令に基づいて、前記補助電力源の目標値を取得する目標値取得部と、前記電力調整設備において予め同値に設定された前記補助電力源の放電閾値および充電閾値と同じ値の電力閾値が設定された電力閾値設定部と、前記電力閾値に前記補助電力源の目標値を加算して仮想受電電力を算出する仮想受電電力算出部と、前記算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力する仮想受電電力出力部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、既存の電力調整設備を用いた電力取引におけるネガワット取引とポジワット取引とを切り替えて実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】電力取引支援装置を既存の蓄電池システムに組み込んだ電力取引装置の構成例を示す図である。

【図2】第１モード切替スイッチＳＷ１および第２モード切替スイッチＳＷ２のＯＮ・ＯＦＦを排他的に切り替える切替ＳＷの構成例を示す図である。

【図3】ＤＲ指令に蓄電池１１の充電電力の値を５００ｋＷとする第１のＤＲ指令値が含まれている場合のタイミングチャートである。

【図4】ＤＲ指令に蓄電池１１の放電電力の値を５００ｋＷとする第１のＤＲ指令値が含まれている場合のタイミングチャートである。

【図5】蓄電池１１の充電電力の値を５００ｋＷとする第１のＤＲ指令値が含まれているＤＲ指令に従って制御しているときに、負荷が６０００ｋＷから７７００ｋＷに急増した場合のタイミングチャートである。

【図6】ベースライン電力よりも５００ｋＷ増加した受電電力とすることを指定した第２のＤＲ指令値がＤＲ指令に含まれている場合のタイミングチャートである。

【図7】ベースライン電力よりも５００ｋＷ減少した受電電力とすることを指定した第２のＤＲ指令値がＤＲ指令に含まれている場合のタイミングチャートである。

【図8】電力取引支援装置を既存の蓄電池システムに組み込んだ電力取引装置の他の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

［１］本発明の代表的な実施の形態に係る電力取引支援装置（３）は、受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷（２）に対して、前記外部からの電力とは別に電力を供給可能な補助電力源（１１）と、前記受電点における受電電力の値を入力とし、前記受電電力の値が所定の放電閾値を超えないように前記補助電力源（１１）の放電電力の値を制御するとともに、前記受電電力の値が所定の充電閾値を超えないように前記補助電力源の充電電力の値を制御する制御装置とを備えた電力調整設備（１）に接続可能な電力取引支援装置（３）であって、電力取引における使用電力の増加または減少を要求するデマンドレスポンス指令に基づいて、前記補助電力源（１１）の目標値を取得する目標値取得部（３０、３１）と、前記電力調整設備（１）において予め同値に設定された前記補助電力源（１１）の放電閾値および充電閾値と同じ値の電力閾値が設定された電力閾値設定部（３２）と、前記電力閾値に前記補助電力源（１１）の目標値を加算して仮想受電電力を算出する仮想受電電力算出部（３３）と、前記算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力する仮想受電電力出力部（３５）と、を備えたことを特徴とする。

【0021】

［２］上記［１］の電力取引支援装置において、前記目標値取得部は、前記補助電力源の放電電力の値または充電電力の値を指定したデマンドレスポンス指令に基づいて前記補助電力源の目標値を算出する個別制御目標値算出部と、前記受電電力の増加または削減の量の値を指定したデマンドレスポンス指令と前記受電点における受電電力の値とに基づいて補助電力源の目標値を算出する受電点制御目標値算出部とを有し、個別制御目標値算出部または受電点制御目標値算出部で算出した補助電力源の目標値を取得してもよい。

【0022】

［３］上記［１］または［２］の電力取引支援装置において、前記仮想受電電力出力部が、前記受電点における受電電力の値に代えて前記仮想受電電力の値を前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力することを許可する仮想受電電力出力許可部をさらに備えていてもよい。

【0023】

［４］上記［２］または［３］のいずれか１つに記載の電力取引支援装置において、前記受電点における電源周波数と基準周波数との差分である周波数偏差を、電力値である第１の周波数偏差補正値に変換し、前記第１の周波数偏差補正値に所定のオフセット値を加算して第２の周波数偏差補正値を算出する周波数偏差補正部をさらに備え、
前記個別制御目標値算出部は、前記デマンドレスポンス指令に含まれる放電電力の値または充電電力の値から前記第２の周波数偏差補正値を減算する指令値調整部を有していてもよい。

【0024】

［５］上記［１］から［４］のいずれか１つに記載の電力取引支援装置において、前記受電点における受電電力が契約電力を超える場合に、前記電力調整設備の前記制御装置に前記仮想受電電力の値を入力せずに、前記受電点における受電電力の値を入力する契約電力超過防止部をさらに備えていてもよい。

【0025】

［６］本発明の代表的な実施の形態に係る電力取引支援方法は、受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷に対して、前記外部からの電力とは別に電力を供給可能な補助電力源と、前記受電点における受電電力の値を入力とし、前記受電電力の値が所定の放電閾値を超えないように前記補助電力源の放電電力の値を制御するとともに、前記受電電力の値が所定の充電閾値を超えないように前記補助電力源の充電電力の値を制御する制御装置とを備えた電力調整設備を電力取引に適合させるための電力取引支援方法であって、前記電力取引における使用電力の増加または減少を要求するデマンドレスポンス指令に基づいて、前記補助電力源の目標値を取得する第１ステップと、前記電力調整設備において予め同値に設定された前記補助電力源の放電閾値および充電閾値と同じ値の電力閾値を設定する第２ステップと、前記電力閾値に前記補助電力源の目標値を加算して仮想受電電力を算出する第３のステップと、前記算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記電力調整設備の前記制御装置に対し出力する第４ステップと、を含むことを特徴とする。

【0026】

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。

【0027】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る電力取引支援装置を既存の蓄電池システムに組み込んだ電力取引装置の構成を示す図である。

【0028】

電力取引装置１００は、例えば、需要家の敷地内に設置され、バーチャルパワープラントを構成するリソースアグリゲーター等から送信されるデマンドレスポンス指令（以下、「ＤＲ指令」とも称する。）に応じて、蓄電池の電力を制御することにより、受電電力を増加（ポジワット）または減少（ネガワット）させて電力取引を可能にするシステムである。

【0029】

ここでバーチャルパワープラントとは、一般送配電事業者や小売電気事業者のことをいう。リソースアグリゲーターとは、需要家とバーチャルパワープラントサービス契約を直接締結して電力リソースの制御を行う事業者のことをいう。

【0030】

図１に示すように、電力取引装置１００は、蓄電池システム１と、蓄電池システム１（制御装置１０）の前段に設けられる電力取引支援装置３と、を備えている。

【0031】

蓄電池システム１は、需要家の受電点における受電電力が供給される負荷２に対して、上記受電電力とは別に電力を供給し、受電点における受電電力によって充電可能な蓄電池を備えた設備である。例えば、蓄電池システム１は、需要家の敷地内に既設のシステムである。

【0032】

図１に示すように、蓄電池システム１は、制御装置１０、蓄電池１１、および電力変換部１２を備えている。蓄電池システム１は、動作モードとして、蓄電池１１を充電する充電モードと、蓄電池１１を放電する放電モードとを有している。蓄電池システム１は、充電モードにおいて、受電電力に応じて蓄電池１１の充電電力が変化するように動作し、放電モードにおいて、受電電力に応じて蓄電池１１の放電電力が変化するように動作する。

【0033】

蓄電池１１は、繰り返しの充電が可能な二次電池であり、例えばナトリウム・硫黄電池である。

【0034】

電力変換部１２は、後述する制御装置１０によって制御され、蓄電池１１と、負荷２と、系統との間で相互に電力の変換を行う。電力変換部１２は、例えば交直変換装置である。例えば、電力変換部１２は、充電モードにおいて、制御装置１０からの指示に応じて、受電点からの交流電力（ＡＣ）を直流電力（ＤＣ）に変換して蓄電池１１に供給し、放電モードにおいて、制御装置１０からの指示に応じて、蓄電池１１からの直流電力を交流電力に変換して負荷２に供給する。放電モードにおいては、蓄電池１１からの電力Ｐｃと受電点からの電力とが負荷２に供給されることにより、外部（系統）から受電点に供給される電力（受電点電力）を削減することが可能となる。

【0035】

制御装置１０は、電力変換部１２を制御して蓄電池１１の充放電を制御するための装置である。制御装置１０は、ハードウェア資源として、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の各種記憶装置と、タイマ（カウンタ）と、Ａ／Ｄ変換回路と、Ｄ／Ａ変換回路と、入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路とがバスを介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置（例えば、マイクロコントローラ）を備えている。

【0036】

図１に示すように、制御装置１０は、蓄電池１１の放電電力および充電電力を調整する機能を実現するための機能ブロックとして、放電制御部１４と、充電制御部１５と、電力調整値出力部１６とを有している。これらの機能ブロックは、例えば、上述した制御装置１０を構成するハードウェア資源としてのプログラム処理装置（例えば、マイクロコントローラ）において、プロセッサが記憶装置に記憶されたプログラムに従って各種演算を実行し、入出力Ｉ／Ｆ回路やタイマ等の周辺回路を制御することによって、実現される。なお、本実施の形態では、制御装置１０の上記機能ブロックがプログラム処理によって実現されるものとして説明するが、一部または全ての機能ブロックがハードウェアロジック回路等によって実現されていてもよい。

【0037】

負荷電力算出部１３は、例えば、入力された受電電力の値と蓄電池１１の電力Ｐｃの値とを加算して、負荷電力の値ＰＬＢを算出する。

【0038】

本実施形態では、蓄電池１１が放電しているときの電力（放電電力）Ｐｃを正の値で表し、蓄電池１１が充電しているときの電力（充電電力）Ｐｃを負の値で表すものとする。

【0039】

放電制御部１４は、放電モードにおいて、蓄電池１１の放電電力を制御する。放電制御部１４は、負荷電力算出部１３によって算出された負荷電力ＰＬＢの値に基づいて、蓄電池１１の放電電力の目標値である放電電力調整値Ｐｄａを算出する。

【0040】

次に、放電制御部１４の詳細について説明する。

【0041】

放電制御部１４は、負荷電力ＰＬＢの値を監視し、負荷電力ＰＬＢの値が予め設定された閾値（以下、「放電閾値」とも称する。）ＰＡを超えないように、放電電力調整値Ｐｄａを算出する。具体的に、放電制御部１４は、放電閾値設定部１４０、放電電力調整値算出部１４１、および出力制限部１４２を有している。

【0042】

放電閾値設定部１４０は、放電閾値ＰＡを設定する。ここで、放電閾値ＰＡは、蓄電池１１の放電時に受電点の受電電力が需要家の契約電力を超えないように蓄電池１１の放電量を制限するための閾値である。蓄電池システム１では、放電閾値ＰＡを基準として、蓄電池１１の放電電力Ｐｃが調整される。

【0043】

放電閾値ＰＡとしては、例えば、需要家の契約電力に準じた値が設定される。例えば、放電閾値ＰＡを契約電力よりも低い値に設定することにより、蓄電池システム１が余裕をもって動作することが可能となる。なお、放電閾値ＰＡは１つに限られず、複数設定しておき、どの閾値に基づいて制御を行うかを選択できるようにしてもよい。

【0044】

放電電力調整値算出部１４１は、放電電力調整値Ｐｄａを算出する。放電電力調整値Ｐｄａは、受電点の受電電力が放電閾値ＰＡを超えないように蓄電池１１を放電するための、蓄電池１１の放電電力の目標値である。

【0045】

具体的には、放電電力調整値算出部１４１は、負荷電力算出部１３によって算出された負荷電力ＰＬＢの値から放電閾値ＰＡを減算して、放電電力調整値Ｐｄａを算出する。

【0046】

出力制限部１４２は、放電電力調整値算出部１４１によって算出された放電電力調整値Ｐｄａが入力され、入力された放電電力調整値Ｐｄａが正の値（例えば＋９９９９から０までの範囲の値）である場合には、入力された放電電力調整値Ｐｄａをそのまま出力し、放電電力調整値Ｐｄａが負の値である場合には、放電電力調整値Ｐｄａを“０”として出力する。

【0047】

充電制御部１５は、充電モードにおいて、蓄電池１１の充電電力を制御する。充電制御部１５は、負荷電力算出部１３によって算出された負荷電力ＰＬＢの値に基づいて、蓄電池１１の充電電力の目標値である充電電力調整値Ｐｃａを算出する。

【0048】

次に、充電制御部１５の詳細について説明する。

【0049】

充電制御部１５は、負荷電力ＰＬＢの値を監視し、負荷電力ＰＬＢの値が予め設定された閾値（以下、「充電閾値」とも称する。）ＰＢを超えないように、充電電力調整値Ｐｃａを算出する。具体的に、充電制御部１５は、充電閾値設定部１５０、充電電力調整値算出部１５１、出力制限部１５２、および最大値選択部１５３を有している。

【0050】

充電閾値設定部１５０は、充電閾値ＰＢを設定する。ここで、充電閾値ＰＢは、蓄電池１１の充電時に受電点の受電電力が需要家の契約電力を超えないように蓄電池１１の充電量を制限するための閾値である。蓄電池システム１では、充電閾値ＰＢを基準として、蓄電池１１の充電電力Ｐｃが調整される。

【0051】

充電閾値ＰＢとしては、例えば、需要家の契約電力に準じた値が設定される。例えば、充電閾値ＰＢを契約電力よりも低い値に設定することにより、蓄電池システム１が余裕をもって動作することが可能となる。なお、充電閾値ＰＢは１つに限られず、複数設定しておき、どの閾値に基づいて制御を行うかを選択できるようにしてもよい。

【0052】

充電電力調整値算出部１５１は、充電電力調整値Ｐｃａを算出する。充電電力調整値Ｐｃａは、受電点の受電電力が充電閾値ＰＢを超えないように蓄電池１１を充電するための、蓄電池１１の充電電力の目標値である。

【0053】

具体的には、充電電力調整値算出部１５１は、負荷電力算出部１３によって算出された負荷電力ＰＬＢの値から充電閾値ＰＢを減算して、充電電力調整値Ｐｃａを算出する。

【0054】

出力制限部１５２は、充電電力調整値算出部１５１によって算出された充電電力調整値Ｐｃａが入力され、入力された充電電力調整値Ｐｃａが負の値（例えば－９９９９から０までの範囲の値）である場合には、入力された充電電力調整値Ｐｃａをそのまま出力し、充電電力調整値Ｐｃａが正の値である場合には、充電電力調整値Ｐｃａを“０”として出力する。

【0055】

最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａと、充電電力設定値Ｐｃｓｔとが入力され、いずれか大きい方を電力調整値出力部１６に対して出力する。

【0056】

ここで、充電電力設定値Ｐｃｓｔは、蓄電池１１の充電電力の上限値であり、例えば、ユーザが蓄電池システム１の入力インタフェースを操作することにより、予め設定されている。

【0057】

例えば、充電電力設定値Ｐｃｓｔが－２０００ｋＷ、充電電力調整値算出部１５１によって算出された充電電力調整値Ｐｃａが－３０００ｋＷである場合、最大値選択部１５３は、充電電力設定値Ｐｃｓｔ（＝－２０００ｋＷ）を充電電力調整値Ｐｃａとして出力する。最大値選択部１５３から出力された充電電力調整値Ｐｃａは、電力調整値出力部１６を介して電力変換部１２に入力される。

【0058】

このように、最大値選択部１５３が充電電力調整値Ｐｃａと充電電力設定値Ｐｃｓｔのいずれか大きい方を選択することにより、受電点の受電電力（負荷２の電力）が充電閾値ＰＢよりも十分に低く、蓄電池１１に対して多くの充電が可能な状況であっても、蓄電池１１の充電電力は充電電力設定値Ｐｃｓｔ以下に制限されることになる。

【0059】

電力調整値出力部１６は、放電制御部１４から入力された放電電力調整値Ｐｄａまたは充電制御部１５から入力された充電電力調整値Ｐｃａを、電力変換部１２に対して出力する。例えば、電力調整値出力部１６は、放電制御部１４から入力された放電電力調整値Ｐｄａが入力された場合には、その放電電力調整値Ｐｄａを電力変換部１２に対して出力し、充電制御部１５から入力された充電電力調整値Ｐｃａが入力された場合には、その充電電力調整値Ｐｃａを電力変換部１２に対して出力する。

【0060】

電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１の充放電を制御する。電力変換部１２は、放電モードにおいて、蓄電池１１の放電電力が放電電力調整値Ｐｄａに一致するように蓄電池１１の放電を制御し、充電モードにおいて、蓄電池１１の充電電力が充電電力調整値Ｐｃａに一致するように蓄電池１１の充電を制御する。

【0061】

次に、電力取引支援装置３について説明する。

【0062】

電力取引支援装置３は、上述した既存の蓄電池システム１におけるフィードバック系の目標値に代えて、電力取引のトリガとなるＤＲ指令値（デマンドレスポンスで指定する値）で指定された値に基づいて決定した値を新たな目標値として、蓄電池システム１を制御する装置である。本実施形態では、受電点の電力を減少または蓄電池１１を放電させるＤＲ指令（ネガワット指令）を正の値で表し、受電点の電力を増加または蓄電池１１を充電させるＤＲ指令（ポジワット指令）を負の値で表すものとする。

【0063】

電力取引支援装置３は、ハードウェア資源として、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の各種記憶装置と、タイマ（カウンタ）と、Ａ／Ｄ変換回路と、Ｄ／Ａ変換回路と、入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路とがバスを介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置（例えば、マイクロコントローラ）を備えている。また、電力取引支援装置３は、例えば、リソースアグリゲーター等の上位装置や蓄電池システム１との間で有線または無線により通信を行うための通信インタフェースおよび通信回路等も備えている。また、電力取引支援装置３は、その一部または全部の機能をハードウェアロジック回路等によって実現されていてもよい。

【0064】

図１に示すように、電力取引支援装置３は、蓄電池システム１を用いた電力取引を支援する機能を実現するための機能ブロックとして、個別機器制御部３０と、受電点制御部３１と、電力閾値設定部３２と、仮想受電電力算出部３３と、仮想受電電力調整部３４と、仮想受電電力出力部３５と、誤充電防止部３６と、周波数ドループ制御部（周波数偏差補正部）３７と、契約電力超過防止部３８とを備えて構成されている。

【0065】

個別機器制御部３０と受電点制御部３１とは、電力取引における使用電力の増加または減少を要求するデマンドレスポンス指令に基づいて、蓄電池１１の目標値を取得する。

【0066】

本実施形態のＤＲ指令には、蓄電池１１の放電電力の値または充電電力の値をＤＲ指令値（第１のＤＲ指令値）として含むものと、受電点の受電電力を基準とした放電電力の値または充電電力の値をＤＲ指令値（第２のＤＲ指令値）として含むものとがある。第１のＤＲ指令値は、蓄電池１１の出力を直接的に指定した値であるのに対し、第２のＤＲ指令値は、ベースラインとよばれる当該需用者の過去の電力使用量に基づいて推定される受電点の受電電力を基準として増加または減少させる電力を指定した値である。

【0067】

本実施形態の電力取引支援装置３では、ＤＲ指令値を個別機器制御部３０が処理するモードを第１モードと、ＤＲ指令値を受電点制御部３１が処理するモードを第２モードとを切り替える切替手段を備えている。本実施形態の電力取引支援装置３では、ＤＲ指令値が第１のＤＲ指令値であるときには第１モードとし、第２のＤＲ指令値であるときには第２モードとする切替手段で２つのモードを切り替えることにより、第１のＤＲ指令値を個別機器制御部３０が処理し、第２のＤＲ指令値を受電点制御部３１が処理するように構成している。

【0068】

ここで、切替手段について説明する。個別機器制御部３０には、第１モード切替スイッチＳＷ１が設けられており、受電点制御部３１には、第２モード切替スイッチＳＷ２が設けられている。これらの第１モード切替スイッチＳＷ１および第２モード切替スイッチＳＷ２は、一方がＯＮ（閉状態）のときに他方がＯＦＦ（開状態）となる、いわゆる排他的にＯＮ・ＯＦＦするスイッチである。個別機器制御部３０と受電点制御部３１とは、第１モード切替スイッチＳＷ１および第２モード切替スイッチＳＷ２によって、どちらか一方だけが機能するように構成されている。

【0069】

図２は、第１モード切替スイッチＳＷ１および第２モード切替スイッチＳＷ２のＯＮ・ＯＦＦを排他的に切り替える切替ＳＷの構成例を示す図である。図２は、切替ＳＷをハードウェアロジック回路で構成した例である。

【0070】

切替ＳＷは、２つの入力ｎ１、ｎ２の一方の入力ｎ１がＮＯＴゲートで反転され、１つの出力が２つの出力Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２に分岐され、その一方の出力Ｏｕｔ２は、ＮＯＴゲートによって反転される構成のＯＲゲートによって構成されている。

【0071】

２つの入力ｎ１、ｎ２には、ＤＲ指令に応じた値が入力される。入力ｎ１には、ＤＲ発動中であるか否かを示す信号が入力され、入力ｎ２には、ＤＲ指令値が第１のＤＲ指令値であるか否かを示す信号が入力される。２つの出力Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２のうち出力Ｏｕｔ１は、第１モード切替スイッチＳＷ１に接続され、出力Ｏｕｔ２は、第２モード切替スイッチＳＷ２に接続されている。入力ｎ１は、ＤＲ発動中にＨｉｇｈ状態にされ、入力ｎ２は、第１モードであるときにＨｉｇｈ状態にされる。２つの出力Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２は、Ｌｏｗ状態でＯＦＦ（開状態）となり、Ｈｉｇｈ状態でＯＮ（閉状態）となる。ここで、Ｌｏｗ状態を「０」、Ｈｉｇｈ状態を「１」として切替ＳＷの動作を説明する。

【0072】

１）第１モード（第１のＤＲ指令値を個別機器制御部３０が処理するモード）
入力ｎ１には、ＤＲ発動中を示す「１」が入力され、入力ｎ２には第１モードを示す「１」が入力される。その結果、出力Ｏｕｔ１は「１」、出力Ｏｕｔ２は「０」となる。したがって、第１モード切り替えスイッチＳＷ１が「ＯＮ」、第２モード切り替えスイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」となる。

【0073】

２）第２モード（ＤＲ指令値を受電点制御部３１が処理するモード）
入力ｎ１には、ＤＲ発動中を示す「１」が入力され、入力ｎ２には第１モードでないことを示す「０」が入力される。その結果、出力Ｏｕｔ１は「０」、出力Ｏｕｔ２は「１」となる。したがって、第１モード切り替えスイッチＳＷ１が「ＯＦＦ」、第２モード切り替えスイッチＳＷ２が「ＯＮ」となる。

【0074】

図１に戻って、個別機器制御部３０は、ＤＲ指令が第１のＤＲ指令値を含む場合に、蓄電池１１の放電電力の目標値または充電電力の目標値を算出する。個別機器制御部３０は、指令値調整部３０１と、第１モード切替スイッチＳＷ１とを有している。第１モード切替スイッチＳＷ１は、第１モードが選択されたときにＯＮとなり、個別機器制御部３０が第１のＤＲ指令値に基づく蓄電池１１の目標値を算出する。個別機器制御部３０は、算出した蓄電池１１の目標値を仮想受電電力算出部３３に出力する。

【0075】

個別機器制御部３０で算出される蓄電池１１の目標値は、ＤＲ指令による蓄電池１１の放電電力の値または充電電力の値そのままであってもよいが、この実施形態では、周波数ドループを実行するための補正値が入力され、それを減算することにより蓄電池１１の目標値を算出している。

【0076】

受電点制御部３１は、ＤＲ指令が第２のＤＲ指令値を含む場合に、蓄電池１１の放電電力の目標値または充電電力の目標値を算出する。受電点制御部３１は、ベースライン加算部３１１と、受電点電力減算部３１２と、第２モード切り替えスイッチＳＷ２とを有している。第２モード切替スイッチＳＷ２は、第２モードが選択されたときにＯＮとなり、受電点制御部３１がＤＲ指令値に基づく蓄電池１１の目標値を算出する。受電点制御部３１は、算出した蓄電池１１の目標値を仮想受電電力算出部３３に出力する。

【0077】

ベースライン加算部３１１は、第２のＤＲ指令値にベースラインＢＬの値を加算することによって、ベースライン加算値を算出する。第２のＤＲ指令値は、ベースラインの電力に対してＤＲ指令によって増加または削減すべき正味の電力である。したがって、ベースライン加算値は、ＤＲ指令により調整されるべき受電点の受電電力の目標値と等しいことになる。ベースライン加算部３１１は、算出したベースライン加算値を受電点電力減算部３１２に出力する。

【0078】

受電点電力減算部３１２は、ＤＲ指令による受電点の受電電力の目標値（ベースライン加算値）を、実際の受電点における受電電力（受電電力計測値）ＰｊＡから減算する。受電点の受電電力の目標値と実際の受電点における受電電力との差分の値は、第２のＤＲ指令値を実現するために必要な蓄電池１１の放電電力の目標値または充電電力の目標値と等しい。ベースラインＢＬの値と受電電力計測値ＰｊＡの値が一致していないと、算出される目標値は、第２のＤＲ指令値で指令された値と異なる。受電点電力減算部３１２は、算出した蓄電池１１の目標値を仮想受電電力算出部３３へと出力する。

【0079】

電力閾値設定部３２には、放電閾値ＰＡおよび充電閾値ＰＢに設定した値と同一の値が閾値（以下、「電力閾値」とも称する。）ＰＤとして設定される。

【0080】

仮想受電電力算出部３３は、個別機器制御部３０で算出された蓄電池１１の目標値が入力されると、電力閾値ＰＤと加算し、仮想受電電力ＰｊＢを算出する。仮想受電電力算出部３３は、同様に、受電点制御部３１で算出された蓄電池１１の目標値が入力されると、電力閾値ＰＤから加算して、仮想受電電力ＰｊＢを算出する。仮想受電電力算出部３３は、算出した仮想受電電力ＰｊＢを仮想受電電力調整部３４に出力する。

【0081】

仮想受電電力調整部３４は、ＤＲ指令が第１のＤＲ指令値を含む場合に、仮想受電電力ＰｊＢを蓄電池１１の出力で調整して仮想受電電力出力部３５へと出力する。仮想受電電力調整部３４は、ＤＲ指令が第２のＤＲ指令値を含む場合には、受け取った仮想受電電力ＰｊＢを仮想受電電力出力部３５へとそのまま出力する。具体的には、仮想受電電力調整部３４は、第１モード切替スイッチＳＷ１を有し、第１モード切替スイッチＳＷ１がＯＮのときに、蓄電池１１の出力の値を入力して、受け取った仮想受電電力ＰｊＢに加算する。

【0082】

仮想受電電力出力部３５は、仮想受電電力ＰｊＢの値を受け取ると、受け取った仮想受電電力の値ＰｊＢを受電電力計測値ＰｊＡに代えて蓄電池システム１の制御装置１０に対し出力する。

【0083】

誤充電防止部３６は、電力取引支援装置３の運転中のみ、仮想受電電力出力部３５が、仮想受電電力ＰｊＢの値を、受電電力計測値ＰｊＡに代えて蓄電池システム１の制御装置１０に対し出力することを許可する。具体的には、例えば、仮想受電電力出力部３５の２つの入力部に、仮想受電電力ＰｊＢの値の入力を許可する切替部３６１と、受電電力計測値ＰｊＡの値の入力を許可する切替部３６２と、電力取引支援装置３の運転中は切替部３６１のみがアクティブとなり、電力取引支援装置３の運転停止中は切替部３６２のみがアクティブとなる信号を入力するスイッチ３６３およびＮＯＴゲート３６４によって構成することができる。誤充電防止部３６は、仮想受電電力出力部３５への入力を切り替えることによって、電力取引支援装置３の運転中か否かに応じて、仮想受電電力出力部３５の出力を仮想受電電力ＰｊＢか受電電力計測値ＰｊＡかのいずれかに切り替えることができればよく、仮想受電電力出力部３５自体に誤充電防止部３６の機能をもたせてもよい。

【0084】

本実施形態の電力取引装置１００では、蓄電池システム１を充電モードに設定して充電制御部１５を機能させることが必要となる。しかしながら、ＤＲ指令に応じた動作の開始前に、充電閾値ＰＢとして設定される値よりも小さい受電電力計測値ＰｊＡが入力されると、充電する必要がないにもかかわらず、蓄電池１１が充電されてしまう。これを防止するために、誤充電防止部３６は、充電モードに設定された後に、充電閾値ＰＢよりも小さい受電電力計測値ＰｊＡが制御装置１０に入力されないように、切り替えることができる。その場合、蓄電池システム１を充電モードに切り替える前に、誤充電防止部３６により、電力取引支援装置３運転中に切り替える必要がある。

【0085】

周波数ドループ制御部３７は、周波数ドループ制御を実行する。具体的には、受電点における電源周波数と基準周波数との差分である周波数偏差を、電力値である第１の周波数偏差補正値に変換し、前記第１の周波数偏差補正値に所定のオフセット値を加算して第２の周波数偏差補正値を算出する。

【0086】

周波数ドループ制御部３７により、電力取引を実行する際に、電源周波数が低下したときに出力を増加させ、電源周波数が上昇したときに出力を減少させるといういわゆるガバナフリー機能を実現することができる。

【0087】

契約電力超過防止部３８は、仮想受電電力ＰｊＢによって蓄電池システム１が制御された結果、受電電力計測値ＰｊＡが契約電力を超えないように調整する。具体的には、受電電力計測値ＰｊＡから契約電力の値を減算した差分値（契約電力差分値）がプラスとなった場合に、契約電力差分値が０となるような補正値を算出する。補正値は、仮想受電電力調整部３４によって、仮想受電電力ＰｊＢの調整値を算出する際に加算される。

【0088】

次に、第１の実施形態に係る電力取引装置の動作について、図を用いて説明する。

【0089】

図３から図７は、図１の電力取引装置１００におけるＤＲ指令に応じた動作の開始（発動）前後の電力の変化を示すタイミングチャートである。図３から図７に示すタイミングチャートには、負荷電力ＰＬ、受電電力計測値ＰｊＡ、受電電力補正値（仮想受電電力ＰｊＢ）、蓄電池出力Ｐｃの変化が示されている。電力取引装置１００は、ＤＲ指令に含まれるＤＲ指令値によって異なる動作をするので、ＤＲ指令値ごとにそれぞれの動作について説明する。なお、この例では、ＤＲ指令に応じた動作の開始前の負荷電力ＰＬは５０００ｋＷであり、ベースラインＢＬは５２００ｋＷであるとする。

【0090】

第１の実施形態に係る電力取引装置１００は、電力取引支援装置３の運転の前に、あらかじめ蓄電池システム１の制御装置１０の放電閾値ＰＡ、充電閾値ＰＢ、電力閾値ＰＤを同じ値に設定するとともに、蓄電池システム１を充電モードとするために充電電力設定値Ｐｃｓｔを例えば－２０００ｋＷに設定する。この例では、放電閾値ＰＡ、充電閾値ＰＢ、電力閾値ＰＤはそれぞれ７０００ｋＷに設定されているものとする。

【0091】

（蓄電池１１の充電電力の値を指定した第１のＤＲ指令値）
図３は、ＤＲ指令に蓄電池１１の充電電力の値を５００ｋＷとする第１のＤＲ指令値が含まれている場合のタイミングチャートである。

【0092】

図３に示すように、ＤＲ指令に応じた動作の開始（発動）前は、仮想受電電力算出部３３は、電力閾値ＰＤに設定された７０００ｋＷを仮想受電電力ＰｊＢとして算出し、受電電力補正値として出力するが、制御装置１０の放電電力調整値算出部１４１によって算出された放電電力調整値Ｐｄａは０ｋＷとなる。同様に、充電電力調整値算出部１５１によって算出された充電電力調整値Ｐｃａも０ｋＷとなる。その結果、蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷである。

【0093】

次に、ＤＲ指令に応じた動作が開始されると、ＤＲ指令に含まれる第１のＤＲ指令値に基づいて、個別機器制御部３０が－５００ｋＷと算出し、仮想受電電力算出部３３が、仮想受電電力ＰｊＢを６５００ｋＷと算出する。このときはまだ蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷなので、仮想受電電力出力部３５は６５００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0094】

６５００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、放電電力調整値算出部１４１によって放電電力調整値Ｐｄａが－５００ｋＷと算出されるが、出力制限部１４２で０ｋＷとなる。放電電力調整値Ｐｄａの０ｋＷは、電力調整値出力部１６に入力される。

【0095】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが－５００ｋＷと算出される。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの－５００ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である－５００ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0096】

電力調整値出力部１６は、充電制御部１５から入力された充電電力調整値Ｐｃａである－５００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が５００ｋＷ充電を行うように制御すると、蓄電池出力Ｐｃが－５００ｋＷ（すなわち５００ｋＷの充電）となる。

【0097】

その後、仮想受電電力算出部３３において仮想受電電力ＰｊＢを６５００ｋＷと算出するが、仮想受電電力調整部３４は、仮想受電電力ＰｊＢの６５００ｋＷを蓄電池出力Ｐｃの－５００ｋＷで調整する。具体的には、仮想受電電力ＰｊＢの６５００ｋＷから蓄電池出力Ｐｃの－５００ｋＷを減算して、仮想受電電力ＰｊＢを７０００ｋＷに調整する。仮想受電電力出力部３５は７０００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0098】

７０００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、負荷電力算出部１３において入力された仮想受電電力ＰｊＢの７０００ｋＷと蓄電池出力Ｐｃの－５００ｋＷとを加算して、負荷電力の値ＰＬＢを６５００ｋＷと算出する。放電電力調整値算出部１４１によって、負荷電力の値ＰＬＢを６５００ｋＷから放電閾値７０００ｋＷを減算して－５００ｋＷを得るが、出力制限部１４２で０ｋＷとなる。放電電力調整値Ｐｄａとして０ｋＷが電力調整値出力部１６に入力される。

【0099】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが－５００ｋＷと算出される。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの－５００ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である－５００ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0100】

電力調整値出力部１６は、充電制御部１５から入力された充電電力調整値Ｐｃａの－５００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が５００ｋＷ充電を行うように制御し、蓄電池出力Ｐｃが－５００ｋＷに制御される。このように、蓄電池出力Ｐｃが－５００ｋＷに制御されることによって、５００ｋＷのポジワットが実現されたことになる。

【0101】

（蓄電池１１の放電電力の値を指定した第１のＤＲ指令値）
図４は、ＤＲ指令に蓄電池１１の放電電力の値を５００ｋＷとする第１のＤＲ指令値が含まれている場合のタイミングチャートである。

【0102】

図４に示すように、ＤＲＤＲ指令に応じた動作の開始（発動）前は、仮想受電電力算出部３３は、電力閾値ＰＤに設定された７０００ｋＷを仮想受電電力ＰｊＢとして算出し、受電電力補正値として出力するが、制御装置１０の放電電力調整値算出部１４１によって算出された放電電力調整値Ｐｄａは０ｋＷとなる。同様に、充電電力調整値算出部１５１によって算出された充電電力調整値Ｐｃａも０ｋＷとなる。その結果、蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷである。

【0103】

次に、ＤＲが開始されると、ＤＲ指令に含まれる第１のＤＲ指令値に基づいて、個別機器制御部３０が５００ｋＷと算出し、仮想受電電力算出部３３が、仮想受電電力ＰｊＢを７５００ｋＷと算出する。このときはまだ蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷなので、仮想受電電力出力部３５は７５００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0104】

７５００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、放電電力調整値算出部１４１によって放電電力調整値Ｐｄａを５００ｋＷと算出する。算出された放電電力調整値Ｐｄａの５００ｋＷは、電力調整値出力部１６に入力される。

【0105】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが５００ｋＷと算出されるが、出力制限部１５２で０ｋＷとなる。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの０ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である０ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0106】

電力調整値出力部１６は、放電制御部１４から入力された放電電力調整値Ｐｄａである５００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が５００ｋＷ放電を行うように制御すると、蓄電池出力Ｐｃが５００ｋＷとなる。

【0107】

その後、仮想受電電力算出部３３において仮想受電電力ＰｊＢを７５００ｋＷと算出するが、仮想受電電力調整部３４は、仮想受電電力ＰｊＢの７５００ｋＷを蓄電池出力Ｐｃの５００ｋＷで調整する。具体的には、仮想受電電力ＰｊＢの７５００ｋＷから蓄電池出力Ｐｃの５００ｋＷを減算して、仮想受電電力ＰｊＢを７０００ｋＷに調整する。仮想受電電力出力部３５は７０００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0108】

７０００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、負荷電力算出部１３において入力された仮想受電電力ＰｊＢの７０００ｋＷと蓄電池出力Ｐｃの５００ｋＷとを加算して、負荷電力の値ＰＬＢを７５００ｋＷと算出する。放電電力調整値算出部１４１によって、負荷電力の値ＰＬＢを７５００ｋＷから放電閾値７０００ｋＷを減算して放電電力調整値Ｐｄａを５００ｋＷと算出する。算出された放電電力調整値Ｐｄａの５００ｋＷは、電力調整値出力部１６に入力される。

【0109】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが５００ｋＷと算出されるが、出力制限部１５２で０ｋＷとなる。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの０ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である０ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0110】

電力調整値出力部１６は、放電制御部１４から入力された放電電力調整値Ｐｄａである５００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が５００ｋＷ放電を行うように制御し、蓄電池出力Ｐｃが５００ｋＷに制御される。このように、蓄電池出力Ｐｃが５００ｋＷに制御されることによって、５００ｋＷのネガワットが実現されたことになる。

【0111】

（蓄電池１１の充電電力の値を指定した第１のＤＲ指令値における負荷の急増時）
、図５は、蓄電池１１の充電電力の値を５００ｋＷとする第１のＤＲ指令値が含まれているＤＲ指令に従って制御しているときに、負荷が６０００ｋＷから７７００ｋＷに急増した場合のタイミングチャートである。

【0112】

この場合、負荷が６０００ｋＷの状態では、蓄電池出力Ｐｃは－５００ｋＷである。すなわち、蓄電池出力Ｐｃは５００ｋＷの充電をしている。この状態で負荷が７７００ｋＷに増加すると、受電電力計測値ＰｊＡは８２００ｋＷに急増する。

【0113】

受電電力計測値ＰｊＡが８２００ｋＷに急増すると、契約電力の値７５００ｋＷを超えるので、契約電力超過防止部３８は、受電電力計測値ＰｊＡである８２００ｋＷから契約電力の値７５００ｋＷを減算した差分値７００ｋＷが０となるような補正値を算出する。補正値は、仮想受電電力調整部３４によって、仮想受電電力ＰｊＢの調整値を算出する際に加算される。その結果、受電電力計測値ＰｊＡが７５００ｋＷとなるように、蓄電池出力Ｐｃが２００ｋＷに制御される。すなわち、蓄電池出力Ｐｃは２００ｋＷの放電をすることになる。

【0114】

（受電点の受電電力を基準とした充電電力の値を指定した第２のＤＲ指令値）
図６は、ベースライン電力よりも５００ｋＷ増加した受電電力とすることを指定した第２のＤＲ指令値がＤＲ指令に含まれている場合のタイミングチャートである。

【0115】

図６に示すように、ＤＲ指令に応じた動作の開始（発動前）は、仮想受電電力算出部３３は、電力閾値ＰＤに設定された７０００ｋＷを仮想受電電力ＰｊＢとして算出し、受電電力補正値として出力するが、制御装置１０の放電電力調整値算出部１４１によって算出された放電電力調整値Ｐｄａは０ｋＷとなる。同様に、充電電力調整値算出部１５１によって算出された充電電力調整値Ｐｃａも０ｋＷとなる。その結果、蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷである。

【0116】

次に、ＤＲが開始されると、ＤＲ指令に含まれる第２のＤＲ指令値に基づいて、受電点制御部３１のベースライン加算部３１１が、第２のＤＲ指令値５００ｋＷにベースラインの値ＢＬとして５２００ｋＷを加算し、ベースライン加算値５７００ｋＷを算出する。

【0117】

受電点電力減算部３１２は、ベースライン加算値５７００ｋＷを受電電力計測値ＰｊＡである５０００ｋＷから減算して、蓄電池１１の充電電力の目標値を－７００ｋＷと算出する。

【0118】

仮想受電電力算出部３３は、電力閾値ＰＤの７０００ｋＷと蓄電池１１の充電電力の目標値を－７００ｋＷとを加算し、仮想受電電力ＰｊＢを６３００ｋＷと算出する。このときはまだ蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷなので、仮想受電電力出力部３５は６３００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0119】

６３００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、放電電力調整値算出部１４１によって放電電力調整値Ｐｄａが－７００ｋＷと算出されるが、出力制限部１４２で０ｋＷとなる。放電電力調整値Ｐｄａの０ｋＷは、電力調整値出力部１６に入力される。

【0120】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが－７００ｋＷと算出される。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの－７００ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である－７００ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0121】

電力調整値出力部１６は、充電制御部１５から入力された充電電力調整値Ｐｃａである－７００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が７００ｋＷ充電を行うように制御すると、蓄電池出力Ｐｃが－７００ｋＷ（すなわち７００ｋＷの充電）となる。

【0122】

その後、蓄電池出力Ｐｃが－７００ｋＷとなることによって、負荷の変動はないものの、受電電力計測値ＰｊＡが５７００ｋＷに増加する。この増加によって、受電点電力減算部３１２は、ベースライン加算値５７００ｋＷを受電電力計測値ＰｊＡである５７００ｋＷから減算して、蓄電池１１の充電電力の目標値を０ｋＷと算出する。蓄電池１１の充電電力の目標値を０ｋＷとなると、仮想受電電力算出部３３において仮想受電電力ＰｊＢを７０００ｋＷと算出し、仮想受電電力出力部３５は７０００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0123】

７０００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、負荷電力算出部１３において入力された仮想受電電力ＰｊＢの７０００ｋＷと蓄電池出力Ｐｃの－７００ｋＷとを加算して、負荷電力の値ＰＬＢを６３００ｋＷと算出する。放電電力調整値算出部１４１によって、負荷電力の値ＰＬＢを６３００ｋＷから放電閾値７０００ｋＷを減算して－７００ｋＷを得るが、出力制限部１４２で０ｋＷとなる。放電電力調整値Ｐｄａとして０ｋＷが電力調整値出力部１６に入力される。

【0124】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが－７００ｋＷと算出される。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの－７００ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である－７００ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0125】

電力調整値出力部１６は、充電制御部１５から入力された充電電力調整値Ｐｃａの－７００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が７００ｋＷ充電を行うように制御し、蓄電池出力Ｐｃが－７００ｋＷに制御される。このように、蓄電池出力Ｐｃが－７００ｋＷに制御されることによって、受電電力計測値ＰｊＡが５７００ｋＷに制御されることになる。ベースラインの値ＢＬは５２００ｋＷなので、５００ｋＷのポジワットが実現されたことになる。

【0126】

（受電点の受電電力を基準とした放電電力の値を指定した第２のＤＲ指令値）
図７は、ベースライン電力よりも５００ｋＷ減少した受電電力とすることを指定した第２のＤＲ指令値がＤＲ指令に含まれている場合のタイミングチャートである。

【0127】

図７に示すように、ＤＲ指令に応じた動作の開始（発動前）は、仮想受電電力算出部３３は、電力閾値ＰＤに設定された７０００ｋＷを仮想受電電力ＰｊＢとして算出し、受電電力補正値として出力するが、制御装置１０の放電電力調整値算出部１４１によって算出された放電電力調整値Ｐｄａは０ｋＷとなる。同様に、充電電力調整値算出部１５１によって算出された充電電力調整値Ｐｃａも０ｋＷとなる。その結果、蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷである。

【0128】

次に、ＤＲが開始されると、ＤＲ指令に含まれる第２のＤＲ指令値に基づいて、受電点制御部３１のベースライン加算部３１１が、第２のＤＲ指令値－５００ｋＷにベースラインの値５２００ｋＷを加算し、ベースライン加算値４７００ｋＷを算出する。

【0129】

受電点電力減算部３１２は、ベースライン加算値４７００ｋＷを受電電力計測値ＰｊＡである５０００ｋＷから減算して、蓄電池１１の放電電力の目標値を３００ｋＷと算出する。

【0130】

仮想受電電力算出部３３は、電力閾値ＰＤの７０００ｋＷと蓄電池１１の放電電力の目標値を３００ｋＷとを加算し、仮想受電電力ＰｊＢを７３００ｋＷと算出する。このときはまだ蓄電池出力Ｐｃは０ｋＷなので、仮想受電電力出力部３５は７３００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0131】

７３００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、放電電力調整値算出部１４１によって放電電力調整値Ｐｄａを３００ｋＷと算出する。算出された放電電力調整値Ｐｄａの３００ｋＷは、電力調整値出力部１６に入力される。

【0132】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが３００ｋＷと算出されるが、出力制限部１５２で０ｋＷとなる。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの０ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である０ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0133】

電力調整値出力部１６は、放電制御部１４から入力された放電電力調整値Ｐｄａである３００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が３００ｋＷ放電を行うように制御すると、蓄電池出力Ｐｃが３００ｋＷとなる。

【0134】

その後、蓄電池出力Ｐｃが３００ｋＷとなることによって、負荷の変動はないものの、受電電力計測値ＰｊＡが４７００ｋＷに減少する。この減少によって、受電点電力減算部３１２は、ベースライン加算値４７００ｋＷを受電電力計測値ＰｊＡである４７００ｋＷから減算して、蓄電池１１の充電電力の目標値を０ｋＷと算出する。蓄電池１１の充電電力の目標値を０ｋＷとなると、仮想受電電力算出部３３において仮想受電電力ＰｊＢを７０００ｋＷと算出し、仮想受電電力出力部３５は７０００ｋＷ（受電電力補正値）を出力する。

【0135】

７０００ｋＷの仮想受電電力ＰｊＢを受け取った制御装置１０は、負荷電力算出部１３において入力された仮想受電電力ＰｊＢの７０００ｋＷと蓄電池出力Ｐｃの３００ｋＷとを加算して、負荷電力の値ＰＬＢを７３００ｋＷと算出する。放電電力調整値算出部１４１によって、負荷電力の値ＰＬＢを７３００ｋＷから放電閾値７０００ｋＷを減算して放電電力調整値Ｐｄａを３００ｋＷと算出する。算出された放電電力調整値Ｐｄａの３００ｋＷは、電力調整値出力部１６に入力される。

【0136】

充電電力調整値算出部１５１によっても同様に、充電電力調整値Ｐｃａが３００ｋＷと算出されるが、出力制限部１５２で０ｋＷとなる。最大値選択部１５３は、出力制限部１５２から出力された充電電力調整値Ｐｃａの０ｋＷと、充電電力設定値Ｐｃｓｔである－２０００ｋＷとが入力されるので、最大値である０ｋＷが選択され、電力調整値出力部１６に出力する。

【0137】

電力調整値出力部１６は、放電制御部１４から入力された放電電力調整値Ｐｄａである３００ｋＷを、電力変換部１２に対して出力する。電力変換部１２は、電力調整値出力部１６から入力された電力調整値に従って蓄電池１１が３００ｋＷ放電を行うように制御し、蓄電池出力Ｐｃが３００ｋＷに制御される。このように、蓄電池出力Ｐｃが３００ｋＷに制御されることによって、受電電力計測値ＰｊＡが４７００ｋＷに制御されることになる。ベースラインの値ＢＬは５２００ｋＷなので、５００ｋＷのネガワットが実現されたことになる。

【0138】

このように、本実施形態に係る電力取引支援装置３は、ＤＲ指令に含まれるＤＲ指令値が、蓄電池１１の放電電力の値または充電電力の値をＤＲ指令値（第１のＤＲ指令値）である場合と、受電点の受電電力を基準とした放電電力の値または充電電力の値をＤＲ指令値である場合とのいずれであっても必要に応じて蓄電池の充電と放電を切り替えてその出力を制御することができるので、幅広いＤＲ指令に応じた電力取引を実現することができる。

【0139】

また、既存の蓄電池システム（電力調整設備の一例）はデジタル的に基幹システムと接続される構成であることが多く、その蓄電池システムに外部からデジタル接続する装置はセキュリティの観点から敬遠されつつある。本実施形態の電力取引支援装置は、蓄電池システムにアナログの入力値を与えるだけにすぎず、蓄電池システムの中身にデジタル的にアクセスすることはない。したがって、既存の蓄電池システムに接続する装置としてセキュリティの観点からも好ましいといえる。

【0140】

（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、本発明はそれらに限定されるものでなく、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。

【0141】

例えば、図１の構成では、契約電力超過防止部３８を仮想受電電力調整部３４の入力部に設けた例について説明した。しかしながら、図８に示すように、契約超過が発生する場合に、ＤＲ指令に含まれるＤＲ指令値を処理させないように構成した契約電力超過防止部３８をＤＲ指令値の入力部のすぐ後段に設けてもよい。

【0142】

また例えば、以上の実施形態では、電力取引支援装置を既存の電力調整設備である蓄電池システムに組み込んだ電力取引装置の構成を例に挙げて説明した。しかしながら、電力調整設備としては蓄電池システムに限らず、補助電力源として発電機を併用するシステムに組み込んだ構成とすることもできる。この場合、電力取引装置には、発電機を起動する手段を追加して設けることができる。発電機を起動する手段としては、起動信号により起動する方式の場合は発電機に起動信号を入力する手段を採用することができ、発電機が起動状態となるような閾値が設定されている方式の場合は発電機の起動時に設定された閾値を超える値となるようなパルスを与える手段を採用することができる。

【符号の説明】

【0143】

１００…電力取引装置、１…蓄電池システム、１０…制御装置、１１…蓄電池、１２…電力変換部、１３…負荷電力算出部、１４…放電制御部、１４０…放電閾値設定部、１４１…放電電力調整値算出部、１４２…出力制限部、１５…充電制御部、１５０…充電閾値設定部、１５１…充電電力調整値算出部、１５２…出力制限部、１５３…最大値選択部、１６…電力調整値出力部、２…負荷、３…電力取引支援装置、３０…個別機器制御部、３１…受電点制御部、３２…電力閾値設定部、３３…仮想受電電力算出部、３４…仮想受電電力調整部、３５…仮想受電電力出力部、３６…誤充電防止部、３７…周波数ドループ制御部、３８…契約電力超過防止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】