特許 7445783 調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20240229BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 170

H02J13/00 301A

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022562194

(86)(22)【出願日】2021-11-12

(86)【国際出願番号】 JP2021041661

(87)【国際公開番号】W WO2022102735

(87)【国際公開日】2022-05-19

【審査請求日】2023-02-06

(31)【優先権主張番号】P 2020190376

(32)【優先日】2020-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】広江 隆治

(72)【発明者】

【氏名】井手 和成

(72)【発明者】

【氏名】佐瀬 遼

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１７０１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７０１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－４８３８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量装置であって、
前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得する取得部と、
前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する第１算出部と、
前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量する計量部と、
を備える調整力計量装置。

【請求項2】

前記計量部は、
前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記有効電力の変動が前記電力系統の前記電力需要又は電力供給の変動へ与える影響度合いを表す調整力係数を算出し、
算出した前記調整力係数と、前記電力系統の電力需要又は電力供給の変動量とに基づいて、前記第１調整力を計量する、
請求項１に記載の調整力計量装置。

【請求項3】

前記計量部は、符号関数を使用して、前記有効電力の時間的な変化を、前記電力系統の電力需要又は電力供給の時間的変化の向きに応じた正又は負の調整力として計量する、
請求項１に記載の調整力計量装置。

【請求項4】

前記電力系統の電力需要又は電力供給の予測値に基づいて、前記第１送配電網の前記調整力提供手段が需要又は供給する電力の計画値を設定する計画部を更に備え、
前記計量部は、前記計画値に従い電力の需要又は供給を行う前記調整力提供手段について、前記有効電力から前記計画値を引いた値を用いて、前記第１調整力を計量する、
請求項１から３の何れか一項に記載の調整力計量装置。

【請求項5】

前記計量部が計量した前記第１調整力を所定の単位期間で積算してなる調整力積算値を算出する積算部を更に備える、
請求項１から４の何れか一項に記載の調整力計量装置。

【請求項6】

前記取得部は、前記第１調整力よりも短周期の需給変動に応答する調整力であって、前記接続点における周波数と、前記接続点において授受される前記有効電力とに基づく第２調整力を更に取得し、
前記積算部は、前記計量部が計量した前記第１調整力と、前記取得部が取得した前記第２調整力とに基づいて、前記調整力積算値を算出する、
請求項５に記載の調整力計量装置。

【請求項7】

前記取得部が取得した複数の調整力提供手段の前記有効電力に基づいて、前記第１送配電網の電力需要又は電力供給を算出する第２算出部を更に備え、
前記第１算出部は、前記第２算出部が算出した前記第１送配電網の電力需要又は電力供給と、前記電力系統に含まれる第２送配電網を管理する系統運用者の調整力計量装置から取得した前記第２送配電網の電力需要又は電力供給と、を合計して前記電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する、
請求項１から６の何れか一項に記載の調整力計量装置。

【請求項8】

前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、
前記第１算出部は、前記周波数と、前記第１送配電網に設定された周波数の基準値とに基づいて、前記電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する、
請求項１から６の何れか一項に記載の調整力計量装置。

【請求項9】

前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、
前記第１算出部は、前記周波数と、前記第１送配電網に設定された周波数の基準値とに基づいて、前記電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計値、又は短周期及び長周期の電力供給の合計値を算出し、
前記計量部は、前記電力需要の合計値又は前記電力供給の合計値に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた単数又は複数の区分に対応する調整力を計量し、
前記積算部は、単数又は複数の前記区分毎に前記調整力積算値を算出する、
請求項５に記載の調整力計量装置。

【請求項10】

前記第１算出部は、前記調整力提供手段が有する回転体の慣性により生じる有効電力を更に加えて、前記長周期の電力需要の合計値、又は前記短周期の電力供給の合計値を算出する、
請求項９に記載の調整力計量装置。

【請求項11】

前記第１算出部は、外部のサーバから取得した前記電力系統の慣性の総和を示すパラメータに基づいて、前記回転体の慣性により生じる有効電力を計算する、
請求項１０に記載の調整力計量装置。

【請求項12】

前記第１算出部は、前記周波数の重みを示す第１伝達関数と、前記周波数の基準値の重みを示す第２伝達関数とを更に用いて、前記電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計値、又は短周期及び長周期の電力供給の合計値を算出する、
請求項９に記載の調整力計量装置。

【請求項13】

電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量システムであって、
前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得する取得部と、
前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する第１算出部と、
前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量する計量部と、
を備える調整力計量システム。

【請求項14】

前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、
前記計量部は、前記第１調整力を計量する第１計量部と、前記有効電力と前記周波数とに基づいて前記第１調整力よりも短周期の需給変動に応答する第２調整力を計量する第２計量部とを有する、
請求項１３に記載の調整力計量システム。

【請求項15】

前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、
前記第１算出部は、前記周波数と、前記第１送配電網に設定された周波数の基準値とに基づいて、前記電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計値、又は短周期及び長周期の電力供給の合計値を算出し、
前記計量部は、前記電力需要の合計値又は前記電力供給の合計値に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた単数又は複数の区分に対応する調整力を計量する、
請求項１３に記載の調整力計量システム。

【請求項16】

複数の前記接続点のうち、標本点となる接続点の周波数を入力し、前記標本点を含む地域の代表周波数を出力する代表周波数決定部を更に備え、
前記取得部は、前記接続点における前記周波数として、前記代表周波数を取得する、
請求項１５に記載の調整力計量システム。

【請求項17】

電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量方法であって、
前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得するステップと、
前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出するステップと、
前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量するステップと、
を有する調整力計量方法。

【請求項18】

電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量装置のコンピュータに、
前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得するステップと、
前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出するステップと、
前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量するステップと、
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラムに関する。
本願は、２０２０年１１月１６日に、日本に出願された特願２０２０－１９０３７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

電力系統は電力需要の変動周期に応じて、（１）ガバナーフリー（ＧＦ）、（２）負荷周波数制御（ＬＦＣ）、（３）経済負荷配分制御（ＥＤＣ）による発電機の調整力を組み合わせて周波数が維持されている。電力自由化により、系統運用者は調整力も公募か市場で発電事業者から調達する。電力需要は時々刻々変動する。送配電系統の電力需要が電力供給を超過すると送配電系統の周波数は基準値より低下し、逆に電力供給が電力需要を超過すると周波数は基準値より上昇する。調整力とは時々刻々変動する需要と供給をバランスさせるためのものであり、調整力が理想的に働いた場合には周波数は基準値に一致する。

【0003】

調整力の増減は、系統の周波数の変動に基づいて行われる。系統の周波数が基準値に不足した場合、系統運用者は、プラスの調整力を発電事業者から調達する。逆に、周波数が超過した場合には、マイナスの調整力を発電事業者から調達する。調整力調達の実際は、系統運用者からの時々刻々の指令に発電事業者が供給者の出力を調整して応じることにより行われる。

【0004】

電力の安定供給は、発電事業者が指令どおりに調整力を提供することに掛かっている。したがって、発電事業者は指令どおりに調整力を提供することが重用であり、それができない場合には、提供の実績に応じて精算することが検討されている。

【0005】

しかしながら、系統運用者が必要以上の調整力を極短時間に指令した場合など、発電事業者は指令に応じることができずペナルティとしての精算金を課せられることになる。また、周波数は電力系統の場所ごとに違いがある（例えば、日本では北海道と九州の周波数は周期３～５秒の逆位相で搖動する）ので、系統運用者は供給者の場所ごとにきめ細かく調整力を指令することが望ましいが、周期３～５秒の揺動に対してそれを行うことは現実的でなく、供給者で自立的に行われるガバナーフリーにまかせている。ガバナーフリーによる調整力は指令によらず各供給者で自律的に行われるので、供給者が短周期で発生した調整力は計量されず、精算されることもなく、発電事業者は対価を得ることもできない。

【0006】

系統運用者の指令のような人為的なものに頼って調整力の計量するのではなく、周波数や電力のように計測可能な値から自律的に計量する技術は、電力システムの効率化や透明化に大いに貢献する。例えば特許文献１には、供給者の出力のうち、供給者の所在地の周波数に依存する成分を調整力としてカウントする方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】日本国特許第６６６４０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のような従来技術は、電力需給の変動が周波数の変動として現れることを利用していた。例えば、今日では、通信技術により電力系統に接続する需要者や供給者の電力需給を遠隔で知ることが可能となったが、１秒またはそれ以下の周期で速く変動する電力需要の成分をリアルタイムで計ることは困難である。したがって、需要者や供給者と電力系統との接続点の周波数の変動を需給の変動とみなすことは合理的である。

【0009】

しかしながら、従来技術では、周波数の変動の値が小さい場合、調整力を過小に評価する傾向がある。例えば、電力需要の一日の変動のように数時間単位の緩やかな変動に対しては過小評価側に誤差が出やすい。従来技術において、周波数の変動の値がゼロに近付くと、供給者が供給する有効電力の周波数の変動への影響の度合いを示す調整力係数もゼロとなり、調整力を正しく算出することができない可能性がある。このため、一日の電力需要変動のような、長周期で持続的な調整力についても適切に計量することができる技術が求められていた。

【0010】

本開示は、このような課題に鑑みてなされたものであって、長周期で持続的な調整力を精度よく計量することができる調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示の一態様によれば、調整力計量装置（１０、５０）は、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量装置（１０、５０）であって、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得する取得部（１００１、５００１、５００３）と、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する第１算出部（１００２、５００４）と、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量する計量部（１００４、５００５）と、を備える。

【0012】

本開示の一態様によれば、調整力計量システム（１）は、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量システム（１）であって、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得する取得部（１００１、５００１、５００３）と、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する第１算出部（１００２、５００４）と、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量する計量部（１００４、５００５）と、を備える。

【0013】

本開示の一態様によれば、調整力計量方法は、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量方法であって、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得するステップと、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出するステップと、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量するステップと、を有する。

【0014】

本開示の一態様によれば、プログラムは、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量装置（１０、５０）のコンピュータに、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得するステップと、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出するステップと、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量するステップと、を実行させる。

【発明の効果】

【0015】

本開示に係る調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラムによれば電力の長周期の需給変動を補償する調整力を精度よく計量することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示の第１の実施形態に係る調整力計量システムの全体構成を示す図である。

【図2】本開示の第１の実施形態に係る調整力計量システムの構成を詳細に示す図である。

【図3】本開示の第１の実施形態に係るサーバ及び計測器のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図4】本開示の第１の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。

【図5】本開示の第１の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。

【図6】本開示の第２の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。

【図7】本開示の第３の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。

【図8】本開示の第４の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。

【図9】本開示の第４の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。

【図10】本開示の第５の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。

【図11】本開示の第６の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。

【図12】本開示の第７の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。

【図13】本開示の第８の実施形態に係る計測器及び仮想化サーバの機能構成を示すブロック図である。

【図14】本開示の第９の実施形態に係る計測器及び仮想化サーバの機能構成を示すブロック図である。

【図15】本開示の第１０の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜第１の実施形態＞
以下、本開示の第１の実施形態に係る調整力計量システム１について、図１～図５を参照しながら説明する。

【0018】

（調整力計量システムの全体構成）
図１は、本開示の第１の実施形態に係る調整力計量システムの全体構成を示す図である。
図１には、電力系統の一例が示されている。電力系統は、複数の系統運用者Ｔ（Ｔ１、Ｔ２）それぞれが管理する送配電網Ｎ（第１送配電網Ｎ１、第２送配電網Ｎ２）を有している。各送配電網Ｎには、発電を行って送配電網Ｎに電力を供給する発電事業者Ｇ（Ｇ１、Ｇ２）と、送配電網Ｎを介して送配電された電力を消費する需要者Ｃ（Ｃ１、Ｃ２）とが接続されている。また、第１送配電網Ｎ１及び第２送配電網Ｎ２は互いに接続されており、系統運用者Ｔ１及びＴ２間の契約により電力の送受電を行うことが可能である。

【0019】

なお、図１には、説明を簡略化するため、電力系統が送配電網Ｎを二つのみ有している例が示されているが、これに限られることはない。他の実施形態では、電力系統は三つ以上の送配電網Ｎを有しており、各送配電網Ｎを管理する三つ以上の系統運用者Ｔが存在してもよい。また、各送配電網Ｎには、複数の発電事業者Ｇ、及び複数の需要者Ｃが接続されていてもよい。

【0020】

図１に示すように、調整力計量システム１は、サーバ１０と、計測器５０とを有している。

【0021】

計測器５０は、例えば電力計である。計測器５０は、送配電網Ｎと、発電事業者Ｇ等が管理する調整力提供手段との接続点に設置され、当該接続点において授受される有効電力を計測する。ここで、「調整力提供手段」とは、発電事業者Ｇ等が接続されている送配電網Ｎに対し電力需給バランスの調整力を提供可能な装置等である。具体的には、第１送配電網Ｎ１を例とすると、発電事業者Ｇ１が管理する電源（後述）、安定化機器、需要者Ｃ１が管理する負荷、及び、他の系統運用者Ｔ２により管理される第２送配電網Ｎ２を指す。

【0022】

サーバ１０は、系統運用者Ｔにより管理（又は、運用）される。本実施形態では、サーバ１０は、各系統運用者Ｔが管理する送配電網Ｎに接続される調整力提供手段の調整力を計量する「調整力計量装置」として機能する。

【0023】

（調整力計量システムの構成の詳細）
図２は、本開示の第１の実施形態に係る調整力計量システムの構成を詳細に示す図である。
図２には、発電事業者Ｇ１の例が示されている。図２に示すように、発電事業者Ｇ１は、複数の電源２１、２２、２３、・・を管理している。なお、図示は略すが、発電事業者Ｇ２も同様に複数の電源２１、２２、２３、・・を管理している。

【0024】

以下、発電事業者Ｇ１の複数の電源２１、２２、２３、・・のうち、一つの電源２１を例に、説明する。なお、他の電源２２、２３、・・の構成及び機能は、電源２１と同様である。

【0025】

電源２１は、制御部２１０と、タービン装置２１１（例えば、ガスタービン、蒸気タービン等）と、発電機２１２とを有してなる。

【0026】

制御部２１０は、タービン装置２１１及び発電機２１２の運転制御を行う。特に、制御部２１０は、発電機２１２の回転速度（出力の周波数に対応）を常時モニタリングして、当該回転速度が一定に保たれるように、タービン装置２１１への燃料、又は蒸気の供給量を自動調整する（ガバナーフリー運転）。このような運転制御によれば、例えば、短期間で負荷（電力需要）が増大し、発電機２１２の回転速度が低下した場合には、制御部２１０は、直ちに、タービン装置２１１への燃料等の供給量を上昇させ、回転速度の低下を補償する。発電機２１２が元の回転速度に復帰する際の出力の増分は、上記負荷（電力需要）の増大に対応して電源２１が提供した「調整力」である。このように、短周期（周期３～５秒程度）の電力需要変動に対しては、電源２１のガバナーフリー運転により、逐次、調整力が提供される。

【0027】

電源２１は、第１送配電網Ｎ１に接続されている。電源２１と第１送配電網Ｎ１との接続点には、計測器５０が設置されている。計測器５０は、当該電源２１から第１送配電網Ｎ１へと出力される有効電力の計測値（以下、「有効電力計測値Ｐ」とも記載する。）を取得する。計測器５０は、所定の通信網（インターネット回線等）を介して、電源２１が出力する有効電力計測値Ｐを、電源２１が接続される第１送配電網Ｎ１を管理する系統運用者Ｔ１のサーバ１０に送信する。同様に、他の電源２２、２３、・・と第１送配電網Ｎ１との接続点に設置された計測器５０は、当該電源２２、２３、・・の各々から第１送配電網Ｎ１へと出力される有効電力計測値Ｐを取得し、サーバ１０に送信する。

【0028】

（サーバのハードウェア構成）
図３は、本開示の第１の実施形態に係るサーバ及び計測器のハードウェア構成を示すブロック図である。
図３に示すように、サーバ１０は、ＣＰＵ１００と、メモリ１０１と、通信インタフェース１０２と、ストレージ１０３とを備えている。

【0029】

ＣＰＵ１００は、サーバ１０の動作全体の制御を司るプロセッサである。

【0030】

メモリ１０１は、いわゆる主記憶装置であって、ＣＰＵ１００がプログラムに基づいて動作するための命令及びデータが展開される。

【0031】

通信インタフェース１０２は、外部装置との間で情報をやり取りするためのインタフェース機器である。外部装置とは、計測器５０、及び、他の系統運用者Ｔが管理するサーバ１０である。なお、本実施形態においては、通信インタフェース１０２によって実現される通信手段及び通信方式は、特に限定されない。例えば、通信インタフェース１０２は、有線通信を実現するための有線接続インタフェースであってもよいし、無線通信を実現するための無線通信モジュールであってもよい。

【0032】

ストレージ１０３は、いわゆる補助記憶装置であって、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等であってよい。

【0033】

（計測器のハードウェア構成）
図３に示すように、計測器５０は、ＣＰＵ５００と、メモリ５０１と、通信インタフェース５０２と、ストレージ５０３と、センサ５０４とを備えている。

【0034】

ＣＰＵ５００は、計測器５０の動作全体の制御を司るプロセッサである。

【0035】

メモリ５０１は、いわゆる主記憶装置であって、ＣＰＵ５００がプログラムに基づいて動作するための命令及びデータが展開される。

【0036】

通信インタフェース５０２は、外部装置との間で情報をやり取りするためのインタフェース機器である。外部装置とは、計測器５０が接続された送配電網Ｎを管理する系統運用者Ｔが管理するサーバ１０である。通信インタフェース５０２によって実現される通信手段及び通信方式は、サーバ１０の通信インタフェース１０２と同様である。

【0037】

ストレージ５０３は、いわゆる補助記憶装置であって、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等であってよい。

【0038】

センサ５０４は、調整力提供手段と送配電網Ｎとの接続点において授受される有効電力を計測するための計測手段である。例えば、センサ５０４は、一定周期（例えば、１００ｍｓ周期）で、発電事業者Ｇ１の電源２１から第１送配電網Ｎ１に送出される有効電力の計測値（以下、「有効電力計測値Ｐ_１」とも記載する。）を取得する。

【0039】

（従来技術における調整力の計量手法について）
ここで、従来技術における調整力の計量手法について説明する。電源の制御部が行うガバナーフリー運転において、発電機の回転速度の変動量（周波数偏移Δｆ）に応じて電源が追加的に発生させる出力（即ち、調整力ΔＰ）は、速度調停率δを用いて式（１）のように規定される。

【0040】

【数1】

【0041】

式（１）において、「ｆ_ｎ」は電力系統の基準周波数［Ｈｚ］（例えば、５０Ｈｚ等）、「Ｐ_ｎ」は供給者の定格出力［ＭＷ］である。「Δｆ」は基準周波数から実周波数を差し引いたものであり、実周波数が基準周波数を超過したときには負の値となる。この関係式は、周波数と出力の静的な釣り合い状態を示す名目的なものであり、実際には電源の出力の時間遅れのために誤差がある。遅れの主要なものは、電源の慣性や制御部の動作遅れである。

【0042】

例えば、特許文献１に記載されているような従来の調整力計量装置は、このような出力の時間遅れがあるときにも発電事業者の調整力ΔＰの真値を計量するためのものである。従来の技術において、調整力計量装置は、電源と送配電網との接続点に設置された計測器により、電源が送配電網に出力する有効電力計測値Ｐと、周波数計測値ｆとを取得する。そうすると、調整力計量装置は、電源が送配電網に供給する有効電力の変動を「ΔＰ」、電源と送配電網の接続点の周波数の偏移を「Δｆ」とすると、電源の調整力係数「ｋ_ｐ」を次式（２）で算出する。次式（２）は、同有効電力の変動のうち同周波数の偏移を打ち消す側に寄与するものを調整力としてカウントするためのものであり、調整力係数の単位は［Ｗ／Ｈｚ］である。

【0043】

【数2】

【0044】

調整力計量装置では、調整力係数ｋｐを用いて電源の調整力ΔＰ_Ｒを次式（３）で計算する。

【0045】

【数3】

【0046】

これを、例えば２４時間、１時間、または３０分などの一定期間積算したものを電源が発生した調整電力量とする。式（４）は時刻ｔ_ｉｎｉから時刻ｔ_ｔｅｒの調整電力量を表している。

【0047】

【数4】

【0048】

有効電力の変動ΔＰ（ｔ）は、有効電力Ｐ（ｔ）の期待値Ｅ［・］からの偏差であってもよい。周波数偏移Δｆ（ｔ）は、周波数Δｆ（ｔ）の期待値Ｅ［・］からの偏差であってもよい。

【0049】

【数5a】

【0050】

【数5b】

【0051】

期待値Ｅ［・］は、簡単に前回値としてもよい。このとき、式（５ａ）及び式（５ｂ）は、式（６ａ）式及び（６ｂ）のように表される。

【0052】

【数6a】

【0053】

【数6b】

【0054】

調整力の計算は、式（２）、（３）、（４）で述べたもの以外の方法によっても可能である。例えば、式（１）に示す周波数調整の原則に従って、式（７）のように、有効電力の時間的な変化ΔＰが、周波数の時間的変化Δｆと逆向きであれば、ΔＰは正の調整力とみなし、同じ向きであれば負の調整力とみなしてもよい。

【0055】

【数7】

【0056】

これを上式（４）により２４時間積算し、一日分の調整電力量としてもよい。

【0057】

上述のように、従来の技術は、周波数の偏移Δｆの値が小さい場合、調整力を過小に評価する傾向がある。例えば、定格出力値が「１００ＭＷ」の電源があり、朝６時に「５０ＭＷ」で運転し、昼の１２時に「１００ＭＷ」まで出力を上げる場合を考える。計測器による計測の時間間隔が１００ｍｓであるならば、１ステップ当たりの出力変化ΔＰは、「（１００ＭＷ－５０ＭＷ）÷６÷３６００÷１０＝２３１［Ｗ］」にすぎない。式（１）において、基準周波数ｆ_ｎを「６０Ｈｚ」、速度調停率δを「０．０３」とすると、「Δｆ＝４．２×１０^－６［Ｈｚ］」であり、常識的には計測誤差に埋没する範囲である。

【0058】

例えば、式（８）のように、周波数計測値ｆや有効電力計測値Ｐと無相間な雑音が周波数に重畳する悪影響について述べる。

【0059】

【数8】

【0060】

真の周波数の計測値Δｆに、平均が「０」で分散が「σ_Δｗ ^２」の正規分布で表される雑音Δｗが含まれているとすると、式（２）は、式（９）のように「σ_Δｗ」が計測値Δｆより大きくなる。即ち、「｜Δｆ｜」に対する「σ_Δｗ」の比が大きくなるにつれて、調整力係数ｋ_ｐは「０」に漸近する。

【0061】

【数9】

【0062】

このように、「｜Δｆ｜σ_Δｗ ^－１」が０に近付くと、調整力係数ｋ_ｐも「０」になり、調整力を正しく算出することが困難となる。

【0063】

式（７）も同様に、真の周波数ｆに雑音ｗが加算されたものが計測されるならば、式（１０）のように表される。

【0064】

【数10】

【0065】

これを十分に長く積算すると、式（１１）のように値はゼロとなってしまう。このように、周波数の計測値に雑音があるときには、一日の需要変動のように時間的に緩やかに変動する需給調整力の成分は、調整電力量として正しく計量することが困難となる。

【0066】

【数11】

【0067】

一方で、速い需給変動に対しては、周波数変動も速い。このため、前回計測した周波数「ｆ（ｔ－１）＋ｗ（ｔ－１）」と今回計測した周波数「ｆ（ｔ）＋ｗ（ｔ）」との差「Δｆ（ｔ）＋Δｗ（ｔ）」は、「｜Δｆ（ｔ）｜＞＞｜Δｗ（ｔ）｜」となるので、計測雑音の影響が表面に現れず、前述の問題が発生しない。

【0068】

以上のように、従来技術は、短周期の需給変動に対応する調整力については精度よく計量することが可能であるが、長周期の需給変動に対応する調整力を計量することが困難な場合があった。

【0069】

本実施形態に係る調整力計量システム１は、電力需給の変動の遅い成分を精度よく捉えるためのものであり、電力系統全体の電力需要（又は電力供給）に基づき一つ一つの需要者Ｃや発電事業者Ｇの需給調整力を計量可能とする。本実施形態に係る調整力計量システム１は、長周期の需給変動に対応する調整力を計量するため、計測器５０及びサーバのそれぞれにおいて、以下に説明するような機能構成を有している。

【0070】

（計測器の機能構成）
図４は、本開示の第１の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。
図４には、発電事業者Ｇ１の電源２１と第１送配電網Ｎ１との接続点において、電源２１が第１送配電網Ｎ１へ出力する有効電力を計測する計測器５０が例として示されている。

【0071】

計測器５０は、センサ５０４により、調整力提供手段（発電事業者Ｇの電源、需要者Ｃの負荷、他の系統運用者Ｔ２により管理される第２送配電網Ｎ２等）が第１送配電網Ｎ１に供給する有効電力Ｐ_１を計測する。図４の例では、計測器５０は、発電事業者Ｇの電源２１が第１送配電網Ｎ１に供給する有効電力Ｐ_１を計測する。

【0072】

詳細は後述するが、サーバ１０は、計測器５０から取得した有効電力等に基づいて、電力系統全体の電力需要（又は、電力供給）を、所定の時間Ｔ毎に算出する。時間Ｔとしては、例えば１分などが適当である。また、計測器５０のセンサ５０４による計測の頻度は、例えば１００ｍｓなど、電力系統全体の電力需要を算出する時間間隔Ｔに対して十分に小さく設定する。

【0073】

また、図４に示すように、計測器５０のＣＰＵ５００は、有効電力取得部５００１を有している。有効電力取得部５００１は、センサ５０４から有効電力計測値Ｐ_１を取得する。また、有効電力取得部５００１は、取得した有効電力計測値Ｐ_１について、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔまでの有効電力の平均値Ｐ－（「Ｐ－」はＰに上線を付けたものである。）を計算し、遅くとも時間Ｔより高頻度で通信網により、系統運用者Ｔ１のサーバ１０に送出する。有効電力の平均値Ｐ－は、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔまでの有効電力量の増分を時間Ｔで除した値に等しい。他の調整力提供手段（他の発電事業者Ｇの電源、需要者Ｃの負荷、第２送配電網Ｎ２等）との接続点に設置された計測器５０も、同じ処理を実施する。

【0074】

なお、計測器５０は、処理Ｓ１００において、有効電力の平均値Ｐ－に代えて、電力量の平均値（「Ｔ^－１Ｗ_{［ｔ－Ｔ，ｔ］}」）を算出してもよい。

【0075】

（サーバの機能構成）
図５は、本開示の第１の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。
図５に示すように、サーバ１０（調整力計量装置）のＣＰＵ１００は、取得部１００１と、第１算出部１００２と、第２算出部１００３と、計量部１００４（第１計量部）と、積算部１００５とを有している。

【0076】

取得部１００１は、調整力提供手段（例えば、発電事業者Ｇ１の電源２１）と第１送配電網Ｎ１との接続点において授受される有効電力を取得する。本実施形態に係る取得部１００１は、計測器５０から有効電力の平均値Ｐ－を取得する。

【0077】

第１算出部１００２は、第１送配電網Ｎ１を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する。なお、以下の説明では、第１算出部１００２が電力系統の全体の電力需要を算出する例について説明する。

【0078】

第２算出部１００３は、取得部１００１が取得した有効電力（有効電力の平均値Ｐ－）に基づいて、第１送配電網Ｎ１の電力需要又は電力供給を算出する。なお、以下の説明では、第２算出部１００３が第１送配電網Ｎ１の電力需要を算出する例について説明する。これにより、系統運用者Ｔ１のサーバ１０は、系統運用者Ｔ１が管理する地域（第１送配電網Ｎ１により電力が送配電される地域）の全体での電力需要が分かる。

【0079】

計量部１００４は、有効電力（有効電力の平均値Ｐ－）と、電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、調整力提供手段が第１送配電網Ｎ１に提供した調整力ΔＰ_Ｒを計量する。なお、本実施形態に係る計量部１００４が計量する調整力ΔＰ_Ｒは、長周期の需要変動を補償するための調整力（以下、「第１調整力」とも記載する。）である。

【0080】

積算部１００５は、計量部１００４が計量した調整力を所定の単位期間で積算してなる調整力積算値Ｗを算出する。所定の単位期間とは、例えば２４時間、１時間、３０分などである。例えば積算部１００５は、単位期間を２４時間に設定した場合、各調整力提供手段の一日分の調整力の総計を算出することができる。

【0081】

また、図５を参照しながら、サーバ１０の各部において実施される処理の詳細について説明する。電力系統全体は、複数の系統運用者Ｔからなっている。図５は、全部でｍ＋１個の系統運用者Ｔ１、Ｔ２、・・、Ｔｍ＋１があるとして、系統運用者Ｔｍ＋１のサーバ１０における処理を表している。

【0082】

系統運用者Ｔｍ＋１のサーバ１０において、取得部１００１は、自身が管理する地域の需要者Ｃ及び発電事業者Ｇそれぞれが有する調整力提供手段との接続点に設置された計測器５０から、通信網を経由して、各調整力提供手段の有効電力の平均値Ｐ－_１、Ｐ－_２、・・、Ｐ－_ｎを取得する。

【0083】

そして、第２算出部１００３は、系統運用者Ｔｍ＋１が管理する地域（第１送配電網Ｎ１）の電力需要を算出する。なお、本実施形態では、第２算出部１００３は、式（１２）のように、予め定めた標本点｛Ｓａｍｐｌｅ｝について荷重和したものをその地域の電力需要Ｐ―_{Ｓ，ｍ＋１}とする。「ρ」は標本の荷重係数である。

【0084】

【数12】

【0085】

他の系統運用者Ｔ１からＴｍのサーバ１０においても、式（１２）の計算によって、各系統運用者が管理する地域の電力需要Ｐ_ｓの値が決まる。それらは、通信網を経由して、系統運用者Ｔのサーバ１０間で相互に連絡される。系統運用者Ｔｍ＋１のサーバ１０にも、系統運用者Ｔ１からＴｍそれぞれが管理する地域の電力需要Ｐ_ｓ，１、Ｐ_ｓ，２、・・、Ｐ_ｓ，ｍが到来する。そして、第１算出部１００２で算出される各地域の需要の総和が、電力系統全体の電力需要Ｐ_{ｗｈｏｌｅ}となる。これは、式（１３）で計算する。

【0086】

【数13】

【0087】

電力系統全体の電力需要Ｐ_{ｗｈｏｌｅ}は時間Ｔ（例えば１分）毎の周期で更新される。現在の時刻を「ｔ」と記すと、前回値との差分は次式（１４）で表される。

【0088】

【数14】

【0089】

本実施形態に係る調整力計量方法を実現するためには、電力系統全体の電力需給を求めるところが最も通信や演算の負荷が高い。しかしながら、上述のように、電力需要を全数調査するのではなく、標本調査で代用すれば、推定は容易になる。あるいは、需要者Ｃの数より発電事業者Ｇ（第２送配電網Ｎ２から第１送配電網Ｎ１に電力が供給される場合は、第２送配電網Ｎ２を含む）の数が少ないので、電力系統全体での電力供給で代用すれば、電力系統全体での電力需要の推定はさらに容易になる。さらに、電力需要や電力供給の標本から数値モデルを用いて電力系統全体での電力需要を推定してもよい。このような推定を利用することにより、電力系統全体での電力需要を、例えば１分毎に推定することは可能である。なお、調整力計量システム１の通信速度、サーバ１０の演算速度が十分である場合は、第１送配電網Ｎ１に接続される全ての需要者Ｃ（第１送配電網Ｎ１から第２送配電網Ｎ２に電力を送出する場合は、第２送配電網Ｎ２を含む）の有効電力を合算して、第１送配電網Ｎ１の電力需要を算出してもよい。

【0090】

また、調整力提供手段が電力系統（第１送配電網Ｎ１）との間で授受した有効電力について、時刻ｔと時刻ｔ－Ｔとの差分は次式（１５）のとおりである。図５及び式（１５）の「ｅ^－Ｔｓ」は、時間Ｔ前の値を表す伝達関数である。

【0091】

【数15】

【0092】

一つの発電事業者Ｇに着目すると、電力系統の需要が増えたとき、即ちΔＰ－_{ｗｈｏｌｅ}の値が負側に大きくなったときに、有効電力の供給を増やすならば、即ちΔＰ－_ｊが正側に大きくなれば、その発電事業者Ｇは需給調整に貢献している。計量部１００４は、両者の関係を次式（１６）で評価する。式（１６）は、調整力提供手段による有効電力の変動が、電力系統の電力需要の変動へ与える影響度合いを表す調整力係数Ｋ_ｐを求めるものである。

【0093】

【数16】

【0094】

そして、計量部１００４は、調整力提供手段の調整力ΔＰ_Ｒを式（１７）で算出する。

【0095】

【数17】

【0096】

これを、時間Ｔ毎に、例えば２４時間、１時間、または３０分などの一定期間積算したものが、発電事業者Ｇの電源２１が発生した需給調整電力である。この演算は積算部１００５において、式（１８）により実行する。

【0097】

【数18】

【0098】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置（サーバ１０）は、第１送配電網に接続された調整力提供手段の有効電力と、第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給とに基づいて、調整力提供手段が第１送配電網に提供した調整力（第１調整力）を計量する。

【0099】

上述のように、周波数の偏移Δｆを用いて調整力を計量すると、長周期の需給変動では周波数の偏移Δｆが小さい値となってしまい、調整力を過小評価してしまう可能性があった。しかしながら、本実施形態に係る調整力計量装置は、周波数の偏移Δｆに代えて、電力系統全体の電力需要又は電力供給を用いることにより、電力の長周期の需給変動に対して、調整力提供手段の有効電力がどのように寄与したかを適切に計量することができる。したがって、調整力計量装置は、調整力提供手段による長周期で持続的な調整力を精度よく計量することができる。

【0100】

また、調整力計量装置は、複数の調整力提供手段の有効電力に基づいて第１送配電網Ｎ１の電力需要又は電力供給を算出するとともに、他の系統運用者Ｔの調整力計量装置から取得した第２送配電網Ｎ２の電力需要又は電力供給と、算出した第１送配電網Ｎ１の電力需要又は電力供給とを合計することにより、電力系統全体の電力需要又は電力供給を算出する。

【0101】

このようにすることで、調整力計量装置は、管理対象である第１送配電網Ｎ１と、他の系統運用者Ｔ２の管理対象である第２送配電網Ｎ２との両方を含む、電力系統全体の電力需要または電力供給を知ることができる。

【0102】

また、調整力計量装置は、第１送配電網Ｎ１に接続される複数の調整力提供手段のうち一部の調整力提供手段の有効電力を標本として取得し、標本の有効電力から第１送配電網Ｎ１全体の電力需要または電力供給を算出してもよい。

【0103】

このようにすることで、調整力計量装置は、計測器５０との間の通信量を削減することができるとともに、調整力計量装置の演算量を削減することが可能となる。

【0104】

また、調整力計量装置は、調整力提供手段の有効電力が電力系統の電力需要又は電力供給の変動へ与える影響度合いを表す調整力係数ｋ_ｐを算出し、算出した調整力係数ｋ_ｐを用いて調整力を計量してもよい。

【0105】

このようにすることで、調整力計量装置は、調整力を精度よく計量することができる。

【0106】

また、調整力計量装置は、計量した調整力を所定の単位期間で積算した調整力積算値を算出してもよい。

【0107】

このようにすることで、調整力計量装置は、例えば各調整力提供手段の一日の調整力を容易に知ることができる。

【0108】

＜第２の実施形態＞
次に、本開示の第２の実施形態に係る調整力計量システムについて図６を参照しながら説明する。
第１の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0109】

（サーバの機能構成）
図６は、本開示の第２の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。
図６に示すように、本実施形態に係るサーバ１０（調整力計量装置）において、計量部１００４は、上述の式（１６）及び式（１７）に代えて、以下の式（１９）により調整力提供手段の調整力ΔＰ_Ｒを算出する。

【0110】

【数19】

【0111】

サーバ１０の他の機能、及び、計測器５０の機能は、第１の実施形態と同様である。

【0112】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置（サーバ１０）は、符号関数を使用して、有効電力の時間的な変化ΔＰ－を、電力系統全体の電力需要又は電力供給の時間的変化ΔＰ－_{ｗｈｏｌｅ}の向きに応じた正又は負の調整力として計量する。

【0113】

このようにすることで、調整力計量装置は、調整力係数ｋ_ｐの算出が不要となるため、演算の負荷を軽減することができる。これにより、例えば調整力計量装置の管理対象となる地域（第１送配電網Ｎ１）の家庭などを含む全ての需要者Ｃ、発電事業者Ｇなどに対して、調整力を容易に計算することが可能となる。

【0114】

＜第３の実施形態＞
次に、本開示の第３の実施形態に係る調整力計量システムについて図７を参照しながら説明する。
第１及び第２の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0115】

（サーバの機能構成）
図７は、本開示の第３の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。
図７に示すように、本実施形態に係るサーバ１０（調整力計量装置）のＣＰＵ１００は、計画部１００６と、精算部１００７とを更に有している。

【0116】

計画部１００６は、電力系統の電力需要又は電力供給の予測値に基づいて、第１送配電網Ｎ１の調整力提供手段が需要又は供給する電力の計画値を設定する。なお、本実施形態では、計画部１００６が電力系統全体の電力需要を予測し、各調整力提供手段の電力需給の計画値｛ｒ１，ｒ２，・・，ｒｎ｝を設定する態様を例として説明する。

【0117】

精算部１００７は、計画部１００６が設定した計画値に基づいて需給調整を行った調整力提供手段の調整力を計量して、調整力に応じた対価を精算する。

【0118】

電力系統全体の電力需要は、時季や曜日などにより時刻歴を予測することは可能である。例えば、系統運用者Ｔ１が発電事業者Ｇ１に対し一日の電力需要の予想やそれに基づく信号を通知し、発電事業者Ｇ１がそれに応じて電力供給することが行われており、系統運用者Ｔ１の信号と発電事業者Ｇ１が供給した有効電力の実績に基づく需給調整力の計量法は既存である。したがって、計画部１００６は、既知の技術を利用して電力需要の予測、及び電力需給の計画値の設定を行う。同様に、精算部１００７は、既知の技術を利用して、計画値に基づいて需給調整を行った調整力提供手段の調整力を計量し、調整力に応じた対価を精算する。

【0119】

具体的には、本実施形態に係る調整力計量装置１０は、計画に基づく需給調整に参加する調整力提供手段について以下の処理を行う。

【0120】

系統運用者Ｔ１の地域において、計画に基づく需給調整に参加する発電事業者Ｇ、需要者Ｃ等の集合を｛Ｓｃｈｅｄｕｌｅ｝で表す。調整力計量装置１０は、｛Ｓｃｈｅｄｕｌｅ｝の集合に含まれる、ある発電事業者Ｇ１または需要者Ｃの調整力を、計画した供給電力の時刻歴に基づく需給調整力ｐ－_ｒと、電力系統全体での電力需要に基づく需給調整力ｐ－_ｐとの２つの観点で評価する。

【0121】

まず、調整力計量装置１０の計量部１００４は、前者の計画に基づく需給調整力ｐ－_ｒを、例えば、式（２０）のように、計画値ｒに一致するとみなす。このほかにも、計量部１００４は、計画に基づく需給調整力ｐ－_ｒを、計画値ｒと、実際に供給した有効電力Ｐ－と、の荷重和で決定してもよい。

【0122】

【数20】

【0123】

一方、計量部１００４は、第１及び第２の実施形態で述べた電力系統全体の電力需要に基づく需給調整力ｐ－_ｐを、式（２１）のように、実際に供給（需要）した有効電力Ｐ－から、ｐ－_ｒを差し引いたものとして求める。

【0124】

【数21】

【0125】

そして、計量部１００４は、調整力提供手段による電力系統全体での電力需要に基づく需給調整力（計画外の調整力）を、式（２２）で算出する。

【0126】

【数22】

【0127】

計量部１００４は、計画に基づく需給調整に参加しない調整力提供手段｛Ｓｃｈｅｄｕｌｅ｝^Ｃに対しては、第２の実施形態と同様に式（１９）で調整力を算出する。

【0128】

また、精算部１００７は、計画した供給電力の時刻歴に基づく需給調整力ｐ－_ｒについては、既知の手法を用いて、調整力の計量及び対価の精算を行う。

【0129】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置（サーバ１０）は、電力需要又は電力供給の予測値に基づいて各調整力提供手段が需要又は供給する電力の計画値を設定し、計画値に従い電力の需要又は供給を行う調整力提供手段については、有効電力から計画値を引いた値を用いて、調整力提供手段による電力系統全体での電力需要に基づく需給調整力（第１調整力）を計量する。

【0130】

従来の技術では、計画値に基づく需給調整力を計量することは行っていたが、計画外の電力系統の需給変動を補償する調整力については計量していなかった。しかしながら、本実施形態に係る調整力計量装置は、上記した特徴を有していることにより、調整力提供手段が計画値以外にも電力系統の需給変動に対して調整力を発揮した場合は、この調整力を適切に計量することができる。

【0131】

また、調整力計量装置は、計画値に基づく需給調整力を計量し、その対価を精算する精算部１００７を更に有していてもよい。これにより、調整力計量装置は、計画値に基づく需給調整力と、計画外の需給調整力との両方を適切に計量することができる。

【0132】

なお、本実施形態では、計量部１００４が第２の実施形態と同様に符号関数を用いて調整力を計量する態様を例として説明したが、これに限られることはない。計量部１００４は、第１の実施形態と同様に、調整力係数ｋ_ｐを用いて調整力を計量してもよい。

【0133】

＜第４の実施形態＞
次に、本開示の第４の実施形態に係る調整力計量システムについて図８～図９を参照しながら説明する。
第１～第３の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0134】

（計測器の機能構成）
図８は、本開示の第４の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。
図８に示すように、本実施形態に係る計測器５０のセンサ５０４は、調整力提供手段と第１送配電網Ｎ１との接続点において授受される有効電力Ｐ_１に加え、接続点における第１送配電網Ｎ１の周波数ｆ_１を更に計測する。計測の頻度は第１の実施形態と同様に、１００ｍｓなど、サーバ１０が電力系統全体の電力需要を算出する時間間隔Ｔに比して十分に小さく設定する。

【0135】

計測器５０の有効電力取得部５００１は、第１の実施形態と同様に、有効電力Ｐ_１について、時刻ｔ－Ｔからｔまでの有効電力の平均値Ｐ－を計算し、遅くとも時刻Ｔより高頻度で通信回線により、系統運用者Ｔ１のサーバ１０に送出する。

【0136】

加えて、計測器５０のＣＰＵ５００は、短周期成分計量部５００２（第２計量部）を更に有している。短周期成分計量部５００２は、例えば１００ｍｓなど、サーバ１０が電力系統全体の電力需要を算出する時間間隔Ｔに比して十分に小さい周期で、調整力の短周期成分（周期３～５秒程度の短周期の需給変動に対する調整力。以下、「第２調整力」とも記載する。）を計量する。この調整力の短周期成分を計量する方法は、例えば特許文献１に記載の技術を利用する。具体的には、時間差分の間隔を「Δｔ」であることを陽に表現して、有効電力Ｐと周波数ｆの時間差分を、それぞれ式（２３）及び（２４）で表す。式（２３）及び（２４）において、「ｊ」は系統運用者Ｔ１の地域の需要者Ｃや発電事業者Ｇ等の調整力提供手段の一つ一つを表しており、全部でｎ個あるとする。

【0137】

【数23】

【0138】

【数24】

【0139】

これを上述の式（７）に当てはめると、各調整力提供手段の調整力の短周期成分は式（２５）のように表される。

【0140】

【数25】

【0141】

計測器５０は、第１の実施形態と同様に、時間周期Ｔ毎に調整力の時間平均値を系統運用者Ｔ１のサーバ１０に送信する。時間平均値は式（２６）で計算する。

【0142】

【数26】

【0143】

なお、計測器５０の短周期成分計量部５００２は、調整力の短周期成分の計量に長周期成分が混入しないように、式（２５）において、式（２７）のように、高域通過フィルタを用いて時間差分の持続的成分を除去した後の周波数差分を用いてもよい。

【0144】

【数27】

【0145】

式（２７）において、「ａ」および「ｂ」は高域通過フィルタの通過特性を定める係数である。「ｚ^－１」はデジタルフィルタの単位遅延演算子である。当該フィルタを適用した場合、式（２５）は式（２８）のようになる。

【0146】

【数28】

【0147】

（サーバの機能構成）
図９は、本開示の第４の実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。
図９に示すように、本実施形態に係るサーバ１０（調整力計量装置）において、取得部１００１は、計測器５０において式（２６）で算出された調整力の短周期成分を更に取得する。そうすると、サーバ１０の積算部１００５は、計測器５０から取得した調整力の短周期成分（第２調整力）の時間平均値と、計量部１００４が計量した調整力の長周期成分（第１調整力）とを、式（２９）で積算する。なお、他の実施形態では、式（２９）において、短周期成分（第２調整力）の時間平均値と、計量部１００４が計量した調整力の長周期成分（第１調整力）とを荷重和したものを積算しても良い。

【0148】

【数29】

【0149】

なお、図９には、計量部１００４が第２の実施形態と同様の方法を用いて調整力の長周期成分を計量する例が示されているが、これに限られることはない。他の実施形態では、計量部１００４は、第１の実施形態と同様の方法を用いて調整力の長周期成分を計量してもよい。また、計量部１００４は、第３の実施形態と同様に、計画部１００６が設定した計画値に基づいて、計画外の調整力の長周期成分を計量してもよい。

【0150】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量システム１において、計測器５０は、接続点における周波数と、接続点において授受される有効電力とに基づいて、調整力提供手段の調整力の短周期成分（第２調整力）を計量する。また、調整力計量装置（サーバ１０）は、計測器５０から取得した調整力提供手段の調整力の短周期成分（第２調整力）と、計量部１００４が計量した調整力の短周期成分とに基づいて、調整力提供手段の所定の単位期間の調整力積算値を算出する。

【0151】

このようにすることで、調整力計量システム１は、調整力計量装置において各調整力提供手段の調整力の短周期成分と、長周期成分との両方を評価することができる。

【0152】

＜第５の実施形態＞
次に、本開示の第５の実施形態に係る調整力計量システムについて図１０を参照しながら説明する。
第１～第４の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0153】

（計測器の機能構成）
図１０は、本開示の第５の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。
図１０に示すように、本実施形態に係る調整力計量システム１において、計測器５０は、計測器５０が設置された接続点において送配電網Ｎと接続する調整力提供手段（図１０の例では、発電事業者Ｇの電源２１）の調整力を計量する「調整力計量装置」として機能する。また、本実施形態に係る計測器５０のセンサ５０４は、接続点における周波数計測値ｆと、当該接続点において調整力提供手段と送配電網Ｎとの間で授受される有効電力計測値Ｐとを計測する。

【0154】

また、本実施形態に係る計測器５０（調整力計量装置）のＣＰＵ５００は、上述の各実施形態の有効電力取得部５００１及び短周期成分計量部５００２（第２計量部）に加え、周波数取得部５００３と、ＬＦＣ出力算出部５００４（第１算出部）と、長周期成分計量部５００５（第１計量部）と、積算部５００６とを更に有している。なお、本実施形態において、有効電力取得部５００１及び周波数取得部５００３は、単に「取得部」とも記載する。また、短周期成分計量部５００２及び長周期成分計量部５００５を総称して、「計量部」とも記載する。

【0155】

有効電力取得部５００１（取得部）は、上述の各実施形態と同様に、センサ５０４から有効電力計測値Ｐ_１を取得し、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔまでの有効電力の平均値Ｐ－を計算する。

【0156】

周波数取得部５００３（取得部）は、センサ５０４から周波数計測値ｆ_１を取得する。また、周波数取得部５００３は、取得した周波数計測値ｆ_１について、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔまでの周波数の平均値ｆ－（「ｆ－」はｆに上線を付けたものである。）を計算する。

【0157】

ＬＦＣ出力算出部５００４（第１算出部）は、周波数の平均値ｆ－と、第１送配電網Ｎ１に設定された周波数の基準値（以下、「基準周波数」とも記載する。）とに基づいて、電力系統の全体の電力需要又は電力供給変動ΔP－_ＬＦＣを算出する。

【0158】

長周期成分計量部５００５（第１計量部）は、有効電力取得部５００１が取得した有効電力（有効電力の平均値Ｐ－）と、ＬＦＣ出力算出部５００４により算出された電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、調整力提供手段が第１送配電網Ｎ１に提供した調整力の長周期成分（第１調整力）ΔＰ_Ｒを計量する。

【0159】

短周期成分計量部５００２（第２計量部）は、第４の実施形態と同様に、周波数計測値ｆ_１及び有効電力計測値Ｐ_１に基づいて、第１調整力よりも短周期の需給変動に応答する調整力の短周期成分（第２調整力）を計量する。

【0160】

積算部５００６は、長周期成分計量部５００５が算出した調整力の長周期成分（第１調整力）と、短周期成分計量部５００２が算出した調整力の短周期成分（第２調整力）とに基づいて、調整力提供手段が所定の単位期間に提供した調整力積算値Ｗを算出する。また、積算部５００６により算出された調整力積算値Ｗは、通信網を介して系統運用者Ｔ１のサーバに送信される。

【0161】

特許文献１のような従来の調整力計量装置は、ガバナーフリー（ＧＦ）のときの周波数と有効電力の関係で調整力を計量している。ガバナーフリーでは、上式（１）のように、周波数の偏移Δｆと調整力ΔＰが比例する。ガバナーフリーの下では、追加的に大きな有効電力Ｐを発するには、すなわちΔｆの値が大きくなることを要した。このため、上記したように、一日の電力の需要変動のように周期の長いものに対しては、Δｆの値が極めて小さくなるので、Δｆは需要変動の指標として用いることが困難である。このため、上述の第１及び第２の実施形態では、電力系統全体の電力需要を直接的に計量する技術を述べた。

【0162】

上述の各実施形態に対し、本実施形態では、負荷周波数制御（ＬＦＣ）に基づいて需要変動に含まれる周期の長い成分を計量することを可能にする技術を述べる。負荷周波数制御は数分から３０分程度の長周期成分を対象としていることから、一日の需要変動のように周期の長い変動成分も一部は負荷周波数制御により補償されている。

【0163】

負荷周波数制御には、一般に、比例積分制御器（ＰＩ制御器）が用いられる。以下では、周波数計測値ｆと固定した基準周波数ｒ_ｆとが一致する平衡状態を原点として、伝達関数を用いて負荷周波数制御の働きを説明する。負荷周波数制御の制御器は式（３０）のような伝達関数で表される。負荷周波数制御に従う発電事業者Ｇの電源２１が発生する有効電力を「Ｐ_ＬＦＣ」と記すと、その平衡点における値「Ｐ_ＬＦＣ０」からの変動は次式（３０）のように表される。

【0164】

【数30】

【0165】

式（３０）において、「Ｋ_ｐ」と「Ｔ_Ｉ」は比例ゲインと積分時定数であり、負荷周波数制御の調整に用いられる。「ｓ」はラプラス演算子である。一方、ガバナーフリー運転する発電事業者Ｇの電源２１が発する有効電力を「Ｐ_ＧＦ」と記すと、その平衡状態における値「Ｐ_ＧＦ０」からの変動は式（３１）のように表される。

【0166】

【数31】

【0167】

電力の需要Ｐ_Ｄについても平衡状態における値Ｐ_Ｄ０がある。供給者（発電事業者Ｇ等）の総和と需要者（需要者Ｃ等）との総和は平衡状態では釣り合うから、式（３２）が成り立つ。

【0168】

【数32】

【0169】

式（３２）において、｛Ｓｕｐｐｌｙ｝は供給者を、｛Ｄｅｍａｎｄ｝は需要者を表している。需要の総和を「Ｐ_{Ｄ，ｗｈｏｌｅ}」で表し、その平衡状態の値を「Ｐ_{Ｄ０，ｗｈｏｌｅ}」で表す。電力系統に接続する多数の発電事業者Ｇの中には、負荷周波数制御もガバナーフリー運転もせずに、一定出力で運転するものもある。これらの発電事業者Ｇの電源２１についても、「Ｋ_ｐ＝０」または「δ^－１＝０」として，式（３０）または式（３１）で統一的に取り扱うことにする。

【0170】

すると、周波数の変動「δｆ＝ｆ－ｒ_ｆ」と、需要の変動「δＰ_{Ｄ，ｗｈｏｌｅ}＝Ｐ_{Ｄ，ｗｈｏｌｅ}－Ｐ_{Ｄ０，ｗｈｏｌｅ}」について式（３３）が成り立つ。式（３３）において、左辺のシグマ記号を付した「Ｊ」は電力系統の慣性の総和である。右辺分子の第一項のシグマは供給者についての総和を表し、第二項は需要者についての総和を表す。

【0171】

【数33】

【0172】

これを「δｆ」について解くと式（３４）を得る。電力系統全体の周波数変動が、式（３４）のような２次のシステムで表される。このような簡略化ができるのは、取り扱う需要変動を持続的なもの、すなわち需要変動が緩やかでありその影響が全系統におよぶもの、に起因する周波数変動に着目するからである。

【0173】

【数34】

【0174】

ここで、式（３５）のように、需給不均衡を記号「ｅ_Ｐ」で表す。

【0175】

【数35】

【0176】

式（３５）の二行目の導出には、周波数は平衡状態で「ｒ_ｆ０」に一致することを使っている。式（３５）と式（３４）から、需要変動を入力として需給不均衡を出力とする伝達関数が式（３６）のように得られる。需要変動とは、式（３５）の二行目の右辺第三項、すなわち、需要者の需要変動そのものである。需給不均衡とは、式（３５）の二行目の右辺全部であり、需要変動を供給者が負荷周波数制御またはガバナーフリー運転などの調整力で補償した後に残る誤差である。

【0177】

【数36】

【0178】

本実施形態の目的は、一日の需要変動のような長周期の持続的な需要変動に対する調整力を計量することである。以下では、電力系統全体の長周期の持続的な需要変動が、負荷周波数制御の出力Ｐ_ＬＦＣから推定できることを説明する。長周期の持続的な需要変動をランプ関数で模擬して、持続的な需要変動に対する需給不均衡の整定値を計算する。最終値の定理を用いると、持続的な需要変動に対する需給不均衡の整定値を計算すると、式（３７）に示すように値は「０」になる。

【0179】

【数37】

【0180】

従って、持続的な需要変動と供給は、式（３８）に示すように釣り合う。

【0181】

【数38】

【0182】

この釣合いが負荷周波数制御の働きによることを、以下で示す。需要変動の単位ステップに対する負荷周波数制御の出力の応答を、最終値の定理から計算すると式（３９）を得る。

【0183】

【数39】

【0184】

式（３９）は、需要変動の総和は負荷周波数制御の出力の総和に一致することを表している。念のため、需要変動の単位ステップに対するガバナーフリーの出力の最終値を計算したものが式（４０）である。

【0185】

【数40】

【0186】

このように、需要変動に対するガバナーフリーの出力の最終値は「０」であるので、式（３８）と式（３９）から、持続的な需要変動は負荷周波数制御の出力と釣り合うことが示された。

【0187】

前述した第１から第４の実施形態では、持続的な需要変動を検出するために、電力系統内の需要の総和を直接計測した。しかし、本実施形態で述べたように、持続的な需要変動の総和は負荷周波数制御の出力に一致する。この性質を利用すれば、電力系統全体の需要の総和の計測を、負荷周波数制御の出力で代用することが可能となる。以下では、本実施形態に係る計測器５０が実施する具体的な計量方法について説明する。また、ここでは、計測器５０が発電事業者の管理する電源２１の調整力を計量する例について説明する。

【0188】

式（３０）を時間Ｔで差分すると、式（４１）を得る。シグマ記号を付した「Ｋ_ｐ」や「Ｔ_Ｉ」は電力系統全体に対する値であり、予め定めた固定値としてもよいし、通信網を介して時季や時刻あるいは地域などによって変更した値をサーバ１０等から得るようにしてもよい。

【0189】

【数41】

【0190】

本実施形態に係る計測器５０は、持続的な調整力を、前述の各実施形態と同様に、時間Ｔ（例えば、１分）毎に評価する。雑音の影響が除去されるよう、調整力の評価に使う周波数と有効電力は、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔまでの時間平均値を用いる。

【0191】

周波数取得部５００３は、周波数ｆ_１の時間平均値を式（４２）で計算する。

【0192】

【数42】

【0193】

また、ＬＦＣ出力算出部５００４は、周波数の差分を式（４３）で計算する。

【0194】

【数43】

【0195】

すると、ＬＦＣ出力算出部５００４により、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔの間の負荷周波数制御の出力の増分の平均値は式（４４）で計算される。本実施形態では、この式（４４）で得た値を電力系統の全体の電力需要又は電力供給として用いる。

【0196】

【数44】

【0197】

長周期成分計量部５００５は、式（４４）で得た値を第２の実施形態で述べた式（１９）に適用して、調整力の長周期成分を式（４５）で計量する。なお、長周期成分計量部５００５は、式（４４）で得た値を第１の実施形態の式（１６）、（１７）に適用して、調整力の長周期成分を計量してもよい。

【0198】

【数45】

【0199】

そして、積算部５００６は、式（４６）により、短周期成分計量部５００２が計量した調整力の短周期成分を加えたものを積算して、電源２１の単位期間における調整力を計量する。当該処理は第４の実施形態に係るサーバ１０の積算部１００５の処理と同様である。なお、他の実施形態では、式（４６）において、短周期成分（第２調整力）の時間平均値と、長周期成分計量部５００５が計量した調整力の長周期成分（第１調整力）とを荷重和したものを積算しても良い。

【0200】

【数46】

【0201】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置（計測器５０）は、接続点における周波数と、第１送配電網Ｎ１に設定された周波数の基準値とに基づいて、電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する。

【0202】

このようにすることで、複数の系統運用者Ｔそれぞれが管理対象である送配電網Ｎの電力需要又は電力供給を算出して集計することにより、電力系統全体の電力需要又は電力供給を算出する処理が不要となる。このため、各系統運用者Ｔのサーバ１０の演算負荷を低減させることができる。また、各系統運用者Ｔのサーバ１０間で時間Ｔ毎の通信が不要となるので、サーバ間のトラフィックを大幅に低減させることができる。さらに、サーバ１０間の通信が不要となることにより、各接続点の計測器５０が自律的に調整力提供手段の調整力を計量することが可能となる。

【0203】

＜第６の実施形態＞
次に、本開示の第６の実施形態に係る調整力計量システムについて図１１を参照しながら説明する。
第１～第５の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0204】

電力の需要には、変動の速さが異なる成分があり、それに応答する需給調整力の変動にも速さが異なる様々な成分がある。例えば、電力広域的運営推進機関の第１８回 需給調整市場検討小委員会（２０２０年８月７日）の配布資料４の４２ページでは、需給調整力を変動の速さに応じて、１次調整力（応動時間１０秒以内）、二次調整力１又は２（応動時間５分以内）、三次調整力１（応動時間１５分以内）、三次調整力２（応動時間４５分以内）の５つの商品に分けて取引することが述べられている。直感的には、応答が早い商品（例えば、一次調整力）は、遅い成分（例えば、三次調整力２）より需給調整には価値があり、取引の単価も高い。本実施形態では、このような調整力の速さに応じて単価が異なるケースに対応すべく、応答の速さによる区分に対応した調整力を積算し、応答の速さの区分毎に設定された単価で取引することを可能とする。

【0205】

上記した第５の実施形態では、式（４６）にあるように、最終的に求める調整力の積算値は１つであり、応答の速さ毎に区分されていない。このため、速さの違いを単価に反映することが難しい。これに対し、本実施形態では、応答の速さによる単数又は複数の区分を設定し、区分毎に積算値を求める。

【0206】

（計測器の機能構成）
図１１は、本開示の第６の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る計測器５０（調整力計量装置）のＣＰＵ５００は、所定の調整力計量処理プログラムを実行することにより、有効電力取得部５００１（取得部）と、周波数取得部５００３（取得部）と、有効電力合計算出部５００７（第１算出部）と、成分別計量部５００８（計量部）と、積算部５００６としての機能を発揮する。

【0207】

有効電力取得部５００１は、センサ５０４から、計測器５０が設けられた接続点における有効電力計測値Ｐ_１を取得する。周波数取得部５００３は、センサ５０４から、計測器５０が設けられた接続点における周波数計測値ｆ_１を取得する。

【0208】

有効電力合計算出部５００７（第１算出部）は、接続点で計測した周波数ｆ_１と、第１送配電網Ｎ１に設定された基準周波数とに基づいて、電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}、又は短周期及び長周期の電力供給の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}を算出する。

【0209】

成分別計量部５００８（計量部）は、電力需要又は電力供給の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた単数又は複数の区分それぞれに対応する調整力を計量する。本実施形態では、成分別計量部５００８が、遅い応答を示す第１の区分に対応する第１調整力、速い応答を示す第２の区分に対応する第２調整力、及び、第１の区分と第２の区分の中間の速さの応答を示す第３調整力を個別に計量する例について説明する。なお、他の実施形態では、区分は１つのみ（例えば、第１の区分、第２の区分、第３の区分の何れかのみ）であってもよいし、４つ以上であってもよい。区分を４つ以上に分ける場合、例えば、第３の区分を２つ以上の区分に更に分割してもよい。

【0210】

積算部５００６は、複数の区分毎に調整力積算値を算出する。本実施形態では、積算部５００６は、第１調整力を積算した第１調整力積算値と、第２調整力を積算した第２調整力積算値と、第３調整力を積算した第３調整力積算値とをそれぞれ算出する。

【0211】

第５の実施形態では、調整力の短周期成分は式（２６）で計算し、調整力の長周期成分は式（４４）で計算していた。長周期と短周期の２分割であれば、周期が互いに離隔しているのでこのように取り扱うことができた。しかし、分割数を増やした場合、分割毎に計算式を変えるのは面倒である。そこで、本実施形態では、例えば、次に説明するように計算式を一本化する。

【0212】

まず、本実施形態に係る有効電力合計算出部５００７における、有効電力の計算方法について説明する。第５の実施形態では、需要者Ｃや発電事業者Ｇから成る調整力供給手段と送配電網で授受される長周期の有効電力の時間Ｔ毎の増分を式（４４）で計算した。本実施形態では、これを、以下の式（４７）のように、１タイムステップの増分に書き直す。総和Σは、調整力供給手段についての総和であり、周波数の時刻歴がｆ_１のときの長周期の有効電力の総和の増分である。

【0213】

【数47】

【0214】

同様に、系統全体の短周期の有効電力の総和の増分は次式（４８）で表される。

【0215】

【数48】

【0216】

系統全体の有効電力の増分は、式（４９）で表すように、短周期成分ΔＰ_ＧＦと長周期成分ΔＰ_ＬＦＣの和ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}である。

【0217】

【数49】

【0218】

調整力供給手段の調整力は、式（５０）によって、有効電力の増分ΔＰ_１がΔＰ_{ｔｏｔａｌ}と同方向であるか否かで判定する。

【0219】

【数50】

【0220】

次に、成分別計量部５００８が調整力を応答の速さに応じて分割する仕方について説明する。例えば、速い成分（第２の区分）、中間成分（第３の区分）、遅い成分（第１の区分）の３分割する場合について述べる。例えば、速い成分は応答の時定数が１０秒以下、中間成分は応答の時定数が１０秒から３００秒、遅い成分は３００秒から２７００秒とする。

【0221】

調整力の速い成分ΔＰ_Ｒｌ，ａは、式（５１）で計算した有効電力の総和の増分ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}の速い成分ΔＰ_{ｔｏｔａｌ，ａ}と、式（５２）で計算した有効電力の増分ΔＰ_１の速い成分ΔＰ_１，ａから、式（５３）で計算する。ｓはラプラス演算子であり、１０ｓ／（１０ｓ＋１）は、速い成分を抽出する伝達関数の一例である。伝達関数は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタまたは、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタなどのデジタルフィルタに等価変換して数値演算する。もちろん、デジタルフィルタを直接指定しても良い。中間成分や遅い成分の伝達関数についても同様である。

【0222】

【数51】

【0223】

【数52】

【0224】

【数53】

【0225】

調整力の中間成分ΔＰ_Ｒｌ，ｂは、式（５４）で計算した有効電力の総和の増分ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}の中間成分ΔＰ_{ｔｏｔａｌ，ｂ}と、式（５５）で計算した有効電力の増分ΔＰ_１の中間成分ΔＰ_１，ｂから、式（５６）で計算することができる。式（５４）の処理は、中間成分を選択的に通過させる帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）の処理の一例を示すためのものであり、処理方法はこれに限定されない。

【0226】

【数54】

【0227】

【数55】

【0228】

【数56】

【0229】

調整力の遅い成分ΔＰ_Ｒｌ，ｃは，式（５７）で計算した有効電力の総和の増分ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}の遅い成分ΔＰ_{ｔｏｔａｌ，ｃ}と、式（５８）で計算した有効電力の増分ΔＰ_１の遅い成分ΔＰ_１，ｃから、式（５９）で計算する。

【0230】

【数57】

【0231】

【数58】

【0232】

【数59】

【0233】

次に、積算部５００６では、式（６０）を使い、速い成分、中間成分、遅い成分に分けて、電源２１の単位期間における調整力を計算する。

【0234】

【数60】

【0235】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置（計測器５０）は、接続点で計測された周波数と、第１送配電網Ｎ１に設定された周波数の基準値とに基づいて、電力系統の全体の長周期及び短周期の有効電力の合計値を算出する有効電力合計算出部５００７（第１算出部）と、有効電力の合計値に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた複数の区分それぞれに対応する調整力を計量する成分別計量部５００８（計量部）と、複数の区分毎に調整力積算値を算出する積算部５００６と、を備える。

【0236】

このようにすることで、電力需給の応答の速さ毎に分割して調整力を計量することができる。これにより、例えば、応答の速さに応じて調整力の単価を変えるなどして、調整力の対価をより適正に計算することができる。

【0237】

＜第７の実施形態＞
次に、本開示の第７の実施形態に係る調整力計量システムについて図１２を参照しながら説明する。
第１～第６の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0238】

（計測器の機能構成）
図１２は、本開示の第７の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、本実施形態に係る計測器５０において、有効電力合計算出部５００７（第１算出部）は、調整力提供手段が有する回転体の慣性エネルギーを更に用いて、電力系統の全体の長周期及び短周期の電力需要の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}、又は長周期及び短周期の電力供給の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}を算出する。

【0239】

電力の需給調整について、最近、電源２１のタービン装置２１１や発電機２１２が有する慣性も注目されている。発電機２１２やタービン装置２１１などの回転体は、回転速度の二乗に比例する慣性エネルギーを有する。これらの回転速度は系統の周波数に同期するので、需給変動で系統の周波数が増加するときには、回転体は暗黙のうちに系統から慣性エネルギー相当を奪っている。回転の慣性が大きければそれだけ多くの慣性エネルギーを奪うことになるから、需給変動は相殺され、結果として現れる周波数変動が小さくなる。したがって、需給調整の観点では慣性が大きいことが望ましい。

【0240】

本実施形態は、慣性エネルギーの授受も計量が可能になる。以下で説明する。式（６１）は電気角速度ωで系統全体の慣性エネルギーを表したものである。

【0241】

【数61】

【0242】

慣性エネルギーを基準角速度ω_ｎのまわりで時間微分すると、慣性が電力系統に供給する有効電力Ｐ_Ｊとなる。慣性エネルギーの低下した分が系統に供給されるので、慣性エネルギーの時間変化率はマイナス符号をつけている。

【0243】

【数62】

【0244】

Ｐ_Ｊの計算には周波数の時間微分が要る。微分は時間差分により原理的には計算できるが、周波数ｆの観測値の誤差の影響を回避するため、微分を疑似微分に置き換えたものが式（６３）である。τ_Ｊは疑似微分の時定数であり、例えば０．２秒などの値に設定する。

【0245】

【数63】

【0246】

第６の実施形態と同様に、式（６３）をΔｔで時間差分したものが式（６４）である。

【0247】

【数64】

【0248】

第６の実施形態では、系統の有効電力の増分ΔＰ_{ｔоｔａｌ}をΔＰ_ＧＦとΔＰ_ＬＦＣの和として、式（４９）により算出した。本実施形態では、さらに慣性が産み出す有効電力ΔＰ_Ｊを考慮して、式（６５）により系統の有効電力の増分ΔＰ_{ｔоｔａｌ}を評価する。

【0249】

【数65】

【0250】

以降の処理（成分別計量部５００８及び積算部５００６の処理）は、第６の実施形態と同一である。

【0251】

なお、電力系統の慣性の総和ΣＪの値は、予め定めた固定値でもよいし、図１２に示すように通信網を介して時期や時刻あるいは地域などによって変更した値をサーバ１０等から得るようにしてもよい。ΣＪと同じく、以下の値もサーバ１０等から通信網を介して得るようにしても良い。

【0252】

【数66】

【0253】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置（計測器５０）において、有効電力合計算出部５００７（第１算出部）は、調整力提供手段が有する回転体の慣性により生じる有効電力を更に加えて、電力系統の全体の長周期の電力需要の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}、又は短周期の電力供給の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}を算出する。

【0254】

このようにすることで、調整力提供手段の回転体の慣性が生み出す有効電力を加味した、より精密な調整力を計量することができる。

【0255】

また、有効電力合計算出部５００７（第１算出部）は、サーバ１０から取得した、日時又は地域に応じた電力系統の慣性の総和を示すパラメータに基づいて、調整力提供手段の回転体の慣性が生み出す有効電力を計算してもよい。

【0256】

このようにすることで、サーバ１０がパラメータを更新した場合であっても、複数の調整力計量装置それぞれが、常に最新のパラメータを用いて有効電力を計算することができる。また、サーバ１０は、時期、時間、送配電網が設けられた地域毎にパラメータを変更してもよい。これにより、慣性が生み出す有効電力をより正確に計算することができる。

【0257】

＜第８の実施形態＞
次に、本開示の第８の実施形態に係る調整力計量システムについて図１３を参照しながら説明する。
第１～第７の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0258】

（計測器及び仮想化サーバの機能構成）
図１３は、本開示の第８の実施形態に係る計測器及び仮想化サーバの機能構成を示すブロック図である。
第６の実施形態では、図１１に示すように、電源２１に近接して配置される計測器５０を調整力計量装置として使用した。しかし、図１３のように、計測器５０のＣＰＵ５００の機能を、例えば、電源２１の遠隔地に配置した仮想化サーバ１１に実装しても良い。つまり、本実施形態に係る調整力計量システム１は、計測器５０、及び仮想化サーバ１１からなる仮想化した調整力計量装置１２を備える。このときには、計測器５０のセンサ５０４が出力する周波数ｆ_１と有効電力Ｐ_１とは、通信網により仮想化サーバ１１に伝送され、仮想化サーバ１１のＣＰＵ１１０が調整力提供手段の調整力を演算する。

【0259】

具体的には、本実施形態に係る仮想化サーバ１１のＣＰＵ１１０は、所定の調整力計量処理プログラムを実行することにより、取得部１１０１と、有効電力合計算出部１１０２（第１算出部）と、成分別計量部１１０３（計量部）と、積算部１１０４としての機能を発揮する。有効電力合計算出部１１０２、成分別計量部１１０３、及び積算部１１０４の機能は、それぞれ第６の実施形態又は第７の実施形態に係る有効電力合計算出部５００７、成分別計量部５００８、及び積算部５００６の機能と同一である。また、仮想化サーバ１１のストレージ１１３には、複数の電源又は負荷それぞれに対応する、複数の調整力計量処理プログラムが記憶されている。ＣＰＵ１１０は、各調整力計量処理プログラムを順番に、又は、同時に実行して、複数の電源又は負荷それぞれの調整力を計量する。仮想化サーバ１１が演算した各電源又は負荷それぞれの調整力は、サーバ１０で集計されて、その対価が精算される。

【0260】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る調整力計量装置は、計測器５０と、計測器５０通信可能に接続された仮想化サーバ１１とからなる。仮想化サーバ１１は、接続点で計測された周波数と、第１送配電網Ｎ１に設定された周波数の基準値とに基づいて、電力系統の全体の長周期及び短周期の有効電力の合計値を算出する有効電力合計算出部１１０２（第１算出部）と、有効電力の合計値に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた複数の区分それぞれに対応する調整力を計量する成分別計量部１１０３（計量部）と、を備える。

【0261】

このようにすることで、従来の計測器に仮想化サーバ１１を接続するのみで、応答の速さ毎に分割して、各調整力提供手段の調整力を計量することができる。

【0262】

＜第９の実施形態＞
次に、本開示の第９の実施形態に係る調整力計量システムについて図１４を参照しながら説明する。
第１～第８の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0263】

（計測器及び仮想化サーバの機能構成）
図１４は、本開示の第９の実施形態に係る計測器及び仮想化サーバの機能構成を示すブロック図である。
第８の実施形態では、仮想化した調整力計量装置１２の計測器５０は、一つの電源又は負荷の周波数ｆと有効電力Ｐの二つの計測値を仮想化サーバ１１に伝送することが必要であった。しかし、仮想化サーバ１１が、系統運用者が管理する地域全部の電源又は負荷の調整力計量装置を仮想化しようとすると、計測器５０と仮想化サーバ１１との間の通信量が課題となる。

【0264】

そこで、本実施形態に係る計測器５０は、個々の電源又は負荷から有効電力Ｐだけを伝送して、通信量を減らす。周波数は代表周波数に置き換える。

【0265】

代表周波数について説明する。代表周波数ｆ＾は、標本点とする電源または負荷から周波数ｆを取得し、例えば式（６７）のように、標本点についての加重平均から代表周波数ｆ＾を定める。γは荷重係数である。γの値は、ＬＡＳＳＯ（Least Absolute Shrinkage And Selection Operator）回帰の手法で決定することができる。

【0266】

【数67】

【0267】

標本点の集合を「Ｓａｍｐｌｅ_ｆ」と記す。「Ｓａｍｐｌｅ_ｆ」は、式（１２）と同じもの、すなわち「Ｓａｍｐｌｅ」であっても良いし、違うものを別に定めても良い。標本点の数は、系統運用者が管理する地域の電源または負荷の総数より減らすことが通信量の軽減のためには望ましい。例えば、ある場所（例えば、熊本市役所）の周波数がある地域（例えば九州地域）の代表周波数と同じ動きをすることが分かっているならば、「Ｓａｍｐｌｅ_ｆ」の要素として熊本市役所だけ選定すればよい。このようにすれば、ごく少数のサンプルで代表周波数を定めることができ、通信負荷が軽減できる。

【0268】

図１４に示すように、標本点の要素である電源又は負荷の計測器５０Ａは、センサ５０４で計測した周波数ｆを、通信網を介して仮想化サーバ１１に伝送する。仮想化サーバ１１のＣＰＵ１１０は、所定の代表周波数決定処理プログラムを実行することにより、標本点の周波数を入力し、代表周波数を出力する代表周波数決定部１１０５としての機能を更に発揮する。代表周波数決定部１１０５は、標本点の周波数ｆに基づいて、この標本点が属する地域の代表周波数ｆ＾を得る。また、標本点以外の電源又は負荷の計測器５０Ｂは、有効電力の計測値Ｐ_１のみを仮想化サーバ１１に伝送して通信量を抑える。

【0269】

有効電力合計算出部１１０２は、周波数ｆの代わりに代表周波数ｆ＾を用いて、電力系統の全体の長周期及び短周期の電力需要又は電力供給の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}を算出する。成分別計量部１１０３及び積算部１１０４の機能は、第８の実施形態と同じである。

【0270】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る仮想化サーバ１１は、複数の接続点のうち、標本点となる接続点の周波数を入力し、標本点を含む地域の代表周波数ｆ＾を出力する代表周波数決定部１１５を更に備える。

【0271】

このようにすることで、複数の計測器５０のうち、標本点の計測器５０Ａのみから周波数を取得すればよいので、計測器５０及び仮想化サーバ１１間の通信量を低減させることができる。

【0272】

＜第１０の実施形態＞
次に、本開示の第１０の実施形態に係る調整力計量システムについて図１５を参照しながら説明する。
第１～第９の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

【0273】

（計測器の機能構成）
図１５は、本開示の第１０の実施形態に係る計測器の機能構成を示すブロック図である。
図１５に示す計測器５０は、第４、第５、及び第７の実施形態を総括したものである。
第４の実施形態では、ΔＰ_１、及びΔｆ_１から調整力を計算した。
第５の実施形態では、ΔＰ_１、Δｆ_１、ｆ_１、及び基準周波数ｒｆから調整力を計算した。
第７の実施形態では、ΔＰ_１、Δｆ_１、ｆ_１、ｒｆ、及びΔｆ_１の疑似微分値から調整力を計算した。
ここで、ΔＰ_１はＰ_１に時間差分を表す伝達関数を掛けた値である。同様にΔｆ_１はｆ_１に時間差分を表す伝達関数を掛けた値である。

【0274】

本実施形態に係る計測器５０（調整力計量装置）は、Ｐ_１、ｆ_１、及びｒｆを入力し、これらを伝達関数で重み付けした荷重和に基づき調整力を産出する装置である。

【0275】

例えば、本実施形態に係る計測器５０において、有効電力合計算出部５００７は、第７の実施形態（図１２）の処理に代えて、電力系統の全体の長周期及び短周期の電力需要の合計変動値、又は長周期及び短周期の電力供給の合計変動値を以下のように算出する。

【0276】

周波数の重みとなる伝達関数をＧ_ｆ（第１伝達関数）、周波数基準値の重みとなる伝達関数をＧ_ｒ（第２伝達関数）で表すと、例えば式（６５）は式（６８）のように表すことができる。ＮｆとＮｒは重みとなる伝達関数の数である。

【0277】

【数68】

【0278】

具体的に表すと、Ｎ_ｆ＝３、Ｎ_ｒ＝１として、伝達関数を式（６９）のように設定すればよい。

【0279】

【数69】

【0280】

基準周波数ｒ_ｆは、事実上５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの固定値であるので、通信網をつかって受信せず、固定値として扱ってもよい。

【0281】

成分別計量部５００８、及び積算部５００６の機能は、第７の実施形態と同じである。

【0282】

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る計測器５０（調整力計量装置）は、接続点の周波数ｆ_１、及び周波数基準値ｒ_ｆに加えて、周波数の重みを示す第１伝達関数と、周波数基準値の重みを示す第２伝達関数とを更に用いて、電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}、又は短周期及び長周期の電力供給の合計変動値ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}を算出する。

【0283】

このようにすることで、計測器５０における調整力の演算にかかる処理時間を短縮することができる。

【0284】

なお、上述の各実施形態においては、上述した調整力計量装置（サーバ１０、計測器５０）の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータ（ＣＰＵ１００、ＣＰＵ５００）が読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

【0285】

上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、上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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0286】

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。

【0287】

例えば、第１から第３の実施形態において、系統運用者Ｔのサーバ１０が調整力計量装置として機能する態様について説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、計測器５０が各系統運用者Ｔのサーバ１０から各送配電網Ｎの電力需要又は電力供給を集計することが可能である場合は、サーバ１０のＣＰＵ１００の各機能部を計測器５０のＣＰＵ５００に組み込んで、計測器５０を調整力計量装置として機能させてもよい。

【0288】

＜付記＞
上述の実施形態に記載の調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラムは、例えば以下のように把握される。

【0289】

本開示の第１の態様によれば、調整力計量装置は、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量装置であって、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得する取得部と、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する第１算出部と、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量する計量部と、を備える。

【0290】

このようにすることで、調整力計量装置は、電力の長周期の需給変動に対して、調整力提供手段の有効電力がどのように寄与したかを適切に計量することができる。したがって、調整力計量装置は、調整力提供手段による長周期で持続的な調整力を精度よく計量することができる。

【0291】

本開示の第２の態様によれば、第１の態様に係る調整力計量装置において、前記計量部は、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記有効電力の変動が前記電力系統の前記電力需要又は電力供給の変動へ与える影響度合いを表す調整力係数を算出し、算出した前記調整力係数と、前記電力系統の電力需要又は電力供給の変動量とに基づいて、前記第１調整力を計量する。

【0292】

このようにすることで、調整力計量装置は、調整力を精度よく計量することができる。

【0293】

本開示の第３の態様によれば、第１の態様に係る調整力計量装置において、前記計量部は、符号関数を使用して、前記有効電力の時間的な変化を、前記電力系統の電力需要又は電力供給の時間的変化の向きに応じた正又は負の調整力として計量する。

【0294】

このようにすることで、調整力計量装置は、演算の負荷を軽減することができる。これにより、例えば調整力計量装置の管理対象となる地域（第１送配電網）の家庭などを含む全ての需要者、発電事業者などに対して、調整力を容易に計算することが可能となる。

【0295】

本開示の第４の態様によれば、第１から第３の何れか一の態様に係る調整力計量装置は、前記電力系統の電力需要又は電力供給の予測値に基づいて、前記第１送配電網の前記調整力提供手段が需要又は供給する電力の計画値を設定する計画部を更に備える。前記計量部は、前記計画値に従い電力の需要又は供給を行う前記調整力提供手段について、前記有効電力から前記計画値を引いた値を用いて、前記第１調整力を計量する。

【0296】

このようにすることで、調整力計量装置は、調整力提供手段が計画値以外にも電力系統の需給変動に対して調整力を発揮した場合は、この調整力を適切に計量することができる。

【0297】

本開示の第５の態様によれば、第１から第４の何れか一の態様に係る調整力計量装置は、前記計量部が計量した前記第１調整力を所定の単位期間で積算してなる調整力積算値を算出する積算部を更に備える。

【0298】

このようにすることで、調整力計量装置は、例えば各調整力提供手段の一日の調整力を容易に知ることができる。

【0299】

本開示の第６の態様によれば、第５の態様に係る調整力計量装置において、前記取得部は、前記第１調整力よりも短周期の需給変動に応答する調整力であって、前記接続点における周波数と、前記接続点において授受される前記有効電力とに基づく第２調整力を更に取得し、前記積算部は、前記計量部が計量した前記第１調整力と、前記取得部が取得した前記第２調整力とに基づいて、前記調整力積算値を算出する。

【0300】

このようにすることで、調整力計量装置は、各調整力提供手段の調整力の短周期成分と、長周期成分との両方を評価することができる。

【0301】

本開示の第７の態様によれば、第１から第６の何れか一の態様に係る調整力計量装置は、前記取得部が取得した複数の調整力提供手段の前記有効電力に基づいて、前記第１送配電網の電力需要又は電力供給を算出する第２算出部を更に備える。前記第１算出部は、前記第２算出部が算出した前記第１送配電網の電力需要又は電力供給と、前記電力系統に含まれる第２送配電網を管理する系統運用者の調整力計量装置から取得した前記第２送配電網の電力需要又は電力供給と、を合計して前記電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する。

【0302】

このようにすることで、調整力計量装置は、管理対象である第１送配電網と、他の系統運用者の管理対象である第２送配電網との両方を含む、電力系統全体の電力需要または電力供給を知ることができる。

【0303】

本開示の第８の態様によれば、第１から第６の何れか一の態様に係る調整力計量装置において、前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、前記第１算出部は、前記周波数と、前記第１送配電網に設定された周波数の基準値とに基づいて、前記電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する。

【0304】

このようにすることで、複数の系統運用者それぞれが管理対象である送配電網の電力需要又は電力供給を算出して集計することにより、電力系統全体の電力需要又は電力供給を算出する処理が不要となる。このため、調整力計量装置は、各系統運用者のサーバの演算負荷を低減させることができる。また、各系統運用者のサーバ間で所定時間毎の通信が不要となるので、サーバ間のトラフィックを大幅に低減させることができる。

【0305】

本開示の第９の態様によれば、第５の態様に係る調整力計量装置において、前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、前記第１算出部は、前記周波数と、前記第１送配電網に設定された周波数の基準値とに基づいて、前記電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計値、又は短周期及び長周期の電力供給の合計値を算出し、前記計量部は、前記電力需要の合計値又は前記電力供給の合計値に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた単数又は複数の区分に対応する調整力を計量し、前記積算部は、単数又は複数の前記区分毎に前記調整力積算値を算出する。

【0306】

このようにすることで、電力需給の応答の速さ毎に分割して調整力を計量することができる。これにより、例えば、応答の速さに応じて調整力の単価を変えるなどして、調整力の対価をより適正に計算することができる。

【0307】

本開示の第１０の態様によれば、第９の態様に係る調整力計量装置において、前記第１算出部は、前記調整力提供手段が有する回転体の慣性により生じる有効電力を更に加えて、前記長周期の電力需要の合計値、又は前記短周期の電力供給の合計値を算出する。

【0308】

このようにすることで、調整力提供手段の回転体の慣性が生み出す有効電力を加味した、より精密な調整力を計量することができる。

【0309】

本開示の第１１の態様によれば、第１０の態様に係る調整力計量装置において、前記第１算出部は、外部のサーバから取得した前記電力系統の慣性の総和を示すパラメータに基づいて、前記回転体の慣性により生じる有効電力を計算する。

【0310】

このようにすることで、サーバがパラメータを更新した場合であっても、複数の調整力計量装置それぞれが、常に最新のパラメータを用いて有効電力を計算することができる。

【0311】

本開示の第１２の態様によれば、第９の態様に係る調整力計量装置において、前記第１算出部は、前記周波数の重みを示す第１伝達関数と、前記周波数の基準値の重みを示す第２伝達関数とを更に用いて、前記電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計値、又は短周期及び長周期の電力供給の合計値を算出する。

【0312】

このようにすることで、調整力計量装置における調整力の演算にかかる処理時間を短縮することができる。

【0313】

本開示の第１３の態様によれば、調整力計量システムは、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量システムであって、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得する取得部と、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出する第１算出部と、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量する計量部と、を備える。

【0314】

このようにすることで、調整力計量システムは、調整力提供手段による長周期で持続的な調整力を精度よく計量することができる。

【0315】

本開示の第１４の態様によれば、第１３の態様に係る調整力計量システムにおいて、前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、前記計量部は、前記第１調整力を計量する第１計量部と、前記有効電力と前記周波数とに基づいて前記第１調整力よりも短周期の需給変動に応答する第２調整力を計量する第２計量部とを有する。

【0316】

このようにすることで、調整力計量システムは、各調整力提供手段の調整力の短周期成分と、長周期成分との両方を評価することができる。

【0317】

本開示の第１５の態様によれば、第１３の態様に係る調整力計量システムにおいて、前記取得部は、前記接続点における周波数を更に取得し、前記第１算出部は、前記周波数と、前記第１送配電網に設定された周波数の基準値とに基づいて、前記電力系統の全体の短周期及び長周期の電力需要の合計値、又は短周期及び長周期の電力供給の合計値を算出し、前記計量部は、前記電力需要の合計値又は前記電力供給の合計値に基づいて、電力需要又は電力供給の応答の速さに応じた単数又は複数の区分に対応する調整力を計量する。

【0318】

このようにすることで、電力需給の応答の速さ毎に分割して調整力を計量することができる。これにより、例えば、応答の速さに応じて調整力の単価を変えるなどして、調整力の対価をより適正に計算することができる。

【0319】

本開示の第１６の態様によれば、第１５の態様に係る調整力計量システムは、複数の前記接続点のうち、標本点となる接続点の周波数を入力し、前記標本点を含む地域の代表周波数を出力する代表周波数決定部を更に備え、前記取得部は、前記接続点における前記周波数として、前記代表周波数を取得する。

【0320】

このようにすることで、複数の接続点のうち、標本点となる接続点のみから周波数を取得すればよいので、周波数の伝送に要する通信量を低減させることができる。

【0321】

本開示の第１７の態様によれば、調整力計量方法は、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量方法であって、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得するステップと、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出するステップと、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量するステップと、を有する。

【0322】

本開示の第１８の態様によれば、プログラムは、電力系統に含まれる複数の送配電網のうち、管理対象とする第１送配電網に対し提供された電力需給バランスの調整力を計量する調整力計量装置のコンピュータに、前記第１送配電網に調整力を提供可能な調整力提供手段との接続点において授受される有効電力を取得するステップと、前記第１送配電網を含む電力系統の全体の電力需要又は電力供給を算出するステップと、前記有効電力と、前記電力系統の電力需要又は電力供給とに基づいて、前記調整力提供手段が前記第１送配電網に提供した第１調整力を計量するステップと、を実行させる。

【産業上の利用可能性】

【0323】

本開示に係る調整力計量装置、調整力計量システム、調整力計量方法、及びプログラムによれば電力の長周期の需給変動を補償する調整力を精度よく計量することができる。

【符号の説明】

【0324】

１ 調整力計量システム
１０ サーバ（調整力計量装置）
１００ ＣＰＵ
１００１ 取得部
１００２ 第１算出部
１００３ 第２算出部
１００４ 計量部（第１計量部）
１００５ 積算部
１００６ 計画部
１００７ 精算部
１０１ メモリ
１０２ 通信インタフェース
１０３ ストレージ
１１ 仮想化サーバ
１１０ ＣＰＵ
１１０１ 取得部１１０１
１１０２ 有効電力合計算出部（第１算出部）
１１０３ 成分別計量部（計量部）
１１０４ 積算部
１１３ ストレージ
１２ 調整力計量装置
２１、２２、２３ 電源
２１０ 制御部
２１１ タービン装置
２１２ 発電機
５０ 計測器（調整力計量装置）
５００ ＣＰＵ
５００１ 有効電力取得部（取得部）
５００２ 短周期成分計量部（第２計量部）
５００３ 周波数取得部（取得部）
５００４ ＬＦＣ出力算出部（第１算出部）
５００５ 長周期成分計量部（第１計量部）
５００６ 積算部
５００７ 有効電力合計算出部（第１算出部）
５００８ 成分別計量部（計量部）
５０１ メモリ
５０２ 通信インタフェース
５０３ ストレージ
５０４ センサ

【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】