特許 7555051 電圧制御システム、電圧制御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】2024-09-12

(45)【発行日】2024-09-24

(54)【発明の名称】電圧制御システム、電圧制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/12 20060101AFI20240913BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240913BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240913BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240913BHJP

【ＦＩ】

H02J3/12

H02J3/38 130

H02J3/32

H02J3/38 170

H02J13/00 311R

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020191221

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022080190

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-09-19

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 健一

【審査官】小林 秀和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／１３５８２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０７０６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３５５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７１２６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／１２

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象エリアに含まれる複数の施設にそれぞれ設けられた複数の分散型電源を制御する電圧制御システムであって、
前記複数の施設のそれぞれの特性、及び前記対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記複数の施設のそれぞれの前記特性、及び前記制御ポリシーの双方を用いて、前記複数の分散型電源のそれぞれに対する指令種別を決定する決定部と、
前記複数の分散型電源のそれぞれについて、当該分散型電源に対して前記決定部で決定された指令種別、及び当該分散型電源が設けられた施設で計測された受電点の電圧の計測データに基づき、当該分散型電源に対する電圧制御指令を生成する電圧制御部と、
前記複数の施設のそれぞれに対して、当該施設の分散型電源に対して生成された前記電圧制御指令を出力する出力部と、を備える、
電圧制御システム。

【請求項2】

前記複数の施設のそれぞれに対する前記特性は、当該施設に設けられた分散型電源の電圧制御周期、及び前記分散型電源における有効電力に関する制御情報のうち少なくとも一方を含み、
前記決定部は、前記複数の分散型電源のそれぞれに対して、当該分散型電源の前記電圧制御周期と前記受電点の電圧の変動周期との比較結果と、当該分散型電源の前記制御情報とのうち少なくとも一つを用いて、前記指令種別を決定する
請求項１に記載の電圧制御システム。

【請求項3】

前記指令種別は、前記受電点の電圧を調整するための無効電力指令を含み、
前記電圧制御部は、前記無効電力指令を基に前記複数の分散型電源のそれぞれの電圧制御指令を生成する、
請求項１又は２に記載の電圧制御システム。

【請求項4】

前記指令種別は、前記受電点の電圧を調整するための無効電力に関する無効電力指令、前記受電点の電圧を調整するための有効電力に関する有効電力指令、電圧の制御の基準となる電圧値を表す電圧指令、前記有効電力と前記無効電力との比率を表す力率指令、電圧値ごとの無効電力値を表す電圧無効電力指令、及び電圧値ごとの有効電力値を表す電圧有効電力指令のうち少なくとも１つを含む、
請求項１～３のいずれか一項に記載の電圧制御システム。

【請求項5】

前記決定部は、所定の周期ごとに、前記複数の分散型電源のそれぞれに対して指令種別を決定する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の電圧制御システム。

【請求項6】

前記出力部は、前記複数の施設のうち一の施設に対して前記電圧制御部が生成した前記電圧制御指令としての第１電圧制御指令が、前記一の施設に対して前記電圧制御部が前回生成した第２電圧制御指令と同一である場合には、前記第１電圧制御指令の出力を抑止する、
請求項１～５のいずれか一項に記載の電圧制御システム。

【請求項7】

前記制御ポリシーは、前記受電点の電圧を調整する無効電力について前記対象エリアに含まれる前記複数の施設に対する公平性を含む、
請求項１～６のいずれか一項に記載の電圧制御システム。

【請求項8】

対象エリアに含まれる複数の施設にそれぞれ設けられた複数の分散型電源を制御する電圧制御システムで用いられる電圧制御方法であって、
前記複数の施設のそれぞれの特性、及び前記対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記複数の施設のそれぞれの前記特性、及び前記制御ポリシーの双方を用いて、前記複数の分散型電源のそれぞれに対する指令種別を決定する決定ステップと、
前記複数の分散型電源のそれぞれについて、当該分散型電源に対して前記決定ステップで決定された指令種別、及び当該分散型電源が設けられた施設で計測された受電点の電圧の計測データに基づき、当該分散型電源に対する電圧制御指令を生成する電圧制御ステップと、
前記複数の施設のそれぞれに対して、当該施設の分散型電源に対して生成された前記電圧制御指令を出力する出力ステップと、を含む、
電圧制御方法。

【請求項9】

コンピュータに、請求項８に記載の電圧制御方法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、一般に電圧制御システム、電圧制御方法及びプログラムに関し、より詳細には複数の分散型電源を制御する電圧制御システム、電圧制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、複数の需要家（施設）に対して電圧制御を行い、電圧逸脱を回避するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１のシステムでは、複数の需要家によってグループ（対象エリア）を形成し、グループ内の分散型電源に対して電力調整量を均等に割り当てる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１８８３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、グループ全体として一律に制御することになるが、複数の分散型電源をより詳細に制御したいとの要望がある。

【0006】

本開示は上記課題に鑑みてなされ、複数の分散型電源をより詳細に制御することができる電圧制御システム、電圧制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る電圧制御システムは、対象エリアに含まれる複数の施設にそれぞれ設けられた複数の分散型電源を制御する。前記電圧制御システムは、取得部と、決定部と、電圧制御部と、出力部と、を備える。前記取得部は、前記複数の施設のそれぞれの特性、及び前記対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。前記決定部は、前記取得部が取得した前記複数の施設のそれぞれの前記特性、及び前記制御ポリシーの双方を用いて、前記複数の分散型電源のそれぞれに対する指令種別を決定する。前記電圧制御部は、前記複数の分散型電源のそれぞれについて、当該分散型電源に対して前記決定部で決定された指令種別、及び当該分散型電源が設けられた施設で計測された受電点の電圧の計測データに基づき、当該分散型電源に対する電圧制御指令を生成する。前記出力部は、前記複数の施設のそれぞれに対して、当該施設の分散型電源に対して生成された前記電圧制御指令を出力する。

【0008】

本開示の一態様に係る電圧制御方法は、対象エリアに含まれる複数の施設にそれぞれ設けられた複数の分散型電源を制御する電圧制御システムで用いられる。前記電圧制御方法は、取得ステップと、決定ステップと、電圧制御ステップと、出力ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記複数の施設のそれぞれの特性、及び前記対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。前記決定ステップは、前記取得ステップで取得した前記複数の施設のそれぞれの前記特性、及び前記制御ポリシーの双方を用いて、前記複数の分散型電源のそれぞれに対する指令種別を決定する。前記電圧制御ステップは、前記複数の分散型電源のそれぞれについて、当該分散型電源に対して前記決定ステップで決定された指令種別、及び当該分散型電源が設けられた施設で計測された受電点の電圧の計測データに基づき、当該分散型電源に対する電圧制御指令を生成する。前記出力ステップは、前記複数の施設のそれぞれに対して、当該施設の分散型電源に対して生成された前記電圧制御指令を出力する。

【0009】

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、前記電圧制御方法を実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0010】

本開示によると、複数の分散型電源をより詳細に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態に係る電圧制御システムとしての電圧制御装置の構成及び同上の電圧制御装置の適用例を示す図である。

【図2】図２は、同上の電圧制御装置の動作を説明する流れ図である。

【図3】図３は、同上の電圧制御装置が行う指令決定処理を説明する流れ図である。

【図4】図４は、同上の電圧制御装置が行う出力処理を説明する流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。以下の実施形態及び変形例以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0013】

（実施形態）
以下、本実施形態に係る電圧制御システム１について、図１～図４を用いて説明する。

【0014】

（１）概要
本実施形態に係る電圧制御システム１としての電圧制御装置１０は、図１に示すように、複数（図示例では、６つ）の施設５にそれぞれ設けられた複数の分散型電源７０に対する制御を行う。電圧制御装置１０は、制御システム１０００に含まれる。制御システム１０００は、電圧制御装置１０の他、複数の施設５のそれぞれに設けられた複数の分散型電源７０及び管理装置５０を含む。複数の分散型電源７０の各々は、電源部２０、パワーコンディショナー（ＰＣＳ：Power Conditioning System）３０を備える。分散型電源７０（電源部２０）は、例えば太陽光発電設備、蓄電池、燃料電池又は電気自動車用のパワーコンディショナーである。

【0015】

複数の施設５の各々は、図１に示すように、分散型電源７０、分電盤４０、管理装置５０及び複数（図示例では２つ）の負荷６０を備える。本実施形態の施設５は、例えば戸建ての住戸である。ここでいう「施設」は、電力系統２及び分散型電源７０（の電源部２０）から電力の供給を受ける戸建ての住戸、ビル等の施設を意味している。負荷６０は、例えば施設５に設けられ、電力を使用する照明器具、空調機器等の電気機器である。また、図１に示す複数の施設５は、１つの配電用変電所から供給可能な１つの制御対象エリア５Ａに含まれる。電圧制御装置１０は、制御対象エリア５Ａに含まれる複数の施設５にそれぞれ設けられた複数の分散型電源７０に対する制御を行う。また、制御対象エリア５Ａは、複数のエリア５Ｂを含んでもよい。複数のエリア５Ｂの各々は、柱上変圧器３ごとに形成され、制御対象エリア５Ａに含まれる複数の施設５のうち少なくとも１つの施設５を含む。

【0016】

分散型電源７０の電源部２０は、ＰＣＳ３０を介して分電盤４０と電気的に接続されている。ＰＣＳは、電源部２０から分電盤４０へ入出力される電力を制御する。

【0017】

管理装置５０は、インターネット等のネットワークＮＴ１を介して電圧制御装置１０と通信可能に構成されている。管理装置５０は、分散型電源７０で計測された計測データを、電圧制御装置１０に、ネットワークＮＴ１を介して送信する。具体的には、管理装置５０は、有効電力、無効電力、電圧のそれぞれを電圧制御装置１０に送信する。管理装置５０は、計測データを基に電圧制御装置１０で生成された電圧制御指令であって施設５の分散型電源７０に対する制御内容を表す制御指令を、ネットワークＮＴ１を介して電圧制御装置１０から受け取る。管理装置５０は、電圧制御装置１０から受け取った電圧制御指令を、ＰＣＳ３０に出力する。管理装置５０は、例えば、電圧制御指令を、ＰＣＳ３０に直接出力してもよいし、分電盤４０を介してＰＣＳ３０に出力してもよい。ＰＣＳ３０は、電圧制御指令を基に、分散型電源７０の電源部２０から供給される電力を制御する。具体的には、ＰＣＳ３０は、受け取った電圧制御指令を基に、入出力する有効電力、無効電力を決定し、制御する。

【0018】

電圧制御装置１０は、複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御対象エリア５Ａに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。電圧制御装置１０は、複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御ポリシーのうち少なくとも１つを用いて、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して指令種別を決定する。電圧制御装置１０は、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して、当該分散型電源７０に対して決定された指令種別、及び当該分散型電源７０が設けられた施設５の受電点で計測された計測データに基づき、当該分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御装置１０は、複数の施設５のそれぞれに対して、当該施設５の分散型電源７０に対して生成された電圧制御指令を出力する。

【0019】

施設５の特性は、施設５に設けられた分散型電源７０の電圧制御周期と分散型電源７０における有効電力に関する制御情報とのうち少なくとも一方を含む。電圧制御周期とは、有効電力、無効電力の入出力を制御する周期である。また、制御情報は、無効電力を調整する機能の有無を表す情報である。

【0020】

制御ポリシーとは、無効電力又は有効電力について制御対象エリア５Ａに含まれる複数の施設５に対する公平性に係る情報を含む。例えば、制御ポリシーは、制御対象エリア５Ａにおいて、無効電力に関して公平性を重視するか否かを表す情報である。

【0021】

（２）構成
ここでは、電圧制御システム１としての電圧制御装置１０の構成について説明する。

【0022】

電圧制御装置１０は、図１に示すように、通信部１１、記憶部１２及び制御部１３を備える。

【0023】

電圧制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを有している。ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、制御部１３の機能を実現する。プログラムは、ここではインターネット等の電気通信回線を通じて、あるいはメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されるが、コンピュータのメモリに予め記録されていてもよい。

【0024】

通信部１１は、管理装置５０と通信するための通信インタフェースである。通信部１１は、ネットワークＮＴ１に接続されることで、管理装置５０との通信を可能にする。

【0025】

記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等から選択されるデバイスを有している。

【0026】

記憶部１２は、管理装置５０から受け取ったデータを施設ごと、かつデータの種別ごとに時系列に記憶する。

【0027】

制御部１３は、図１に示すように、取得部１０１、決定部１０２、電圧制御部１０３及び出力部１０４を有している。

【0028】

取得部１０１は、複数の分散型電源７０のそれぞれの特性、及び制御対象エリア５Ａに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。具体的には、取得部１０１は、複数の分散型電源７０のそれぞれの特性を、複数の分散型電源７０のそれぞれから通信部１１を介して取得する。取得部１０１は、制御ポリシーを、電圧制御装置１０のオペレータの操作により取得する。なお、取得部１０１は、複数の分散型電源７０のそれぞれの特性を、電圧制御装置１０のオペレータの操作により取得してもよい。

【0029】

さらに、取得部１０１は、複数の施設５のそれぞれの受電点で計測された電圧の計測データを取得する。取得部１０１は、分散型電源７０が入出力する有効電力、無効電力の計測データを取得する。

【0030】

決定部１０２は、複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御ポリシーのうち少なくとも１つを用いて、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して指令種別を決定する。本実施形態では、決定部１０２は、複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御ポリシーの双方を用いて、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して指令種別を決定する。具体的には、決定部１０２は、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して、当該分散型電源７０の電圧制御周期と分散型電源７０が計測した電圧の変動周期との比較結果と、及び当該分散型電源７０の制御情報とのうち少なくとも一つを用いて、指令種別を決定する。ここで、変動周期は、所定の電圧分の増加又は減少に係る周期である。

【0031】

ここで、決定部１０２は、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して、複数種類の指令種別のうち少なくとも１つの指令種別を決定する。複数種類の指令種別は、無効電力指令（Ｑ指令）、有効電力指令（Ｐ指令）、電圧指令（Ｖ指令）、力率指令（Ｐ－Ｑ指令）、電圧無効電力指令（Ｖ－Ｑ指令）及び電圧有効電力指令（Ｖ－Ｐ指令）を含む。すなわち、決定部１０２が複数の分散型電源７０のそれぞれに対して決定する指令種別は、Ｑ指令、Ｐ指令、Ｖ指令、Ｐ－Ｑ指令、Ｖ－Ｑ指令及びＶ－Ｐ指令のうち少なくとも１つを含む。Ｑ指令は、電圧を調整するための無効電力の指令を表す。Ｐ指令は、電圧を調整するための有効電力の指令を表す。Ｖ指令は、電圧の制御の基準となる電圧値を表す指令を表す。例えば、Ｖ指令が電圧値の上限を表す場合、Ｖ指令は１０６Ｖといった値とを含み、分散型電源７０は受電点の電圧が１０６Ｖを逸脱している場合に電圧制御が行う。Ｐ－Ｑ指令は、有効電力と無効電力との比率を表す指令を表す。Ｖ－Ｑ指令は、電圧値ごとの無効電力値を表す指令を表す。Ｖ－Ｐ指令は、電圧値ごとの有効電力値を表す指令を表す。

【0032】

電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のそれぞれについて、当該分散型電源７０に対して決定された指令種別、及び当該分散型電源７０が設けられた施設５で計測された計測データに基づき、当該分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。

【0033】

電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＱ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、目的関数である数１及び制約式である数２を用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。数１及び数２はＰ指令／Ｑ指令を求める最適化問題であり、Ｑ指令のみを算出する場合、ΔＰ_ｉ＝０となる。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＰ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、数１及び数２を用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。Ｐ指令のみを算出する場合、ΔＱ_ｉ＝０となる。

【0034】

【数1】

【0035】

【数2】

【0036】

ここで、ｎは分散型電源７０の個数を表す。ΔＱ_ｉは、識別子ｉの分散型電源７０が入出力すべき無効電力の変化分を表す。ΔＰ_ｉは、識別子ｉの分散型電源７０が入出力すべき有効電力の変化分を表す。α_ｈｉは、配電系統のインピーダンス値等から決定される制御感度を表す係数（ｄＶ_ｈ／ｄＱ_ｉ）である。β_ｈｉは、配電系統のインピーダンス値等から決定される制御感度を表す係数（ｄＶ_ｈ／ｄＰ_ｉ）である。ΔＶ_ｈは、分散型電源７０における電圧制御量を表す。また、ｈは、制御対象の分散型電源７０を表す識別子である。ω_１、ω_２は、重み付け係数である。ΔＱ_ｉ及びΔＰ_ｉの双方を最小化する場合には、ω_１、ω_２は、双方とも０．５となる。電圧制御部１０３は、数１及び数２を用いた最適化問題により、無効電力値の変化分（ΔＱ）及び有効電力値の変化分（ΔＰ）を算出する。

【0037】

電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＶ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、ΔＱ_ｉ又はΔＰ_ｉを用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。

【0038】

電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＰ－Ｑ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、数３を用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。なお、力率は固定値（例えば、０．８５）としてもよい。

【0039】

【数3】

【0040】

ここで、電圧制御装置１０から電圧制御指令を受信した分散型電源７０は、無効電力を調整する場合、（Ｑ＋ΔＱ）／Ｐ＝１－ｓｑｒｔ（１－力率^２）／力率で入出力すべき無効電力を決定し、入出力する。一方で、有効電力を調整する場合、Ｑ／（Ｐ＋ΔＰ）＝１－ｓｑｒｔ（１－力率^２）／力率で入出力すべき有効電力を決定し、入出力する。ｓｑｒｔ関数は、平方根を求める関数である。

【0041】

電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＶ－Ｑ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、係数α_ｈｉを用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＶ－Ｐ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、係数β_ｈｉを用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。

【0042】

出力部１０４は、複数の施設５のそれぞれに対して、当該施設５の分散型電源７０に対して生成された電圧制御指令を、通信部１１を介して出力する。出力部１０４は、複数の施設５のうち一の施設５に対して電圧制御部１０３が生成した電圧制御指令（第１電圧制御指令）が、一の施設５に対して電圧制御部１０３が前回生成した第２電圧制御指令と同一である場合には、第１電圧制御指令の出力を抑止する。

【0043】

（３）動作
（３．１）電圧制御装置の動作
ここでは、電圧制御装置１０の動作について、図２を用いて説明する。

【0044】

取得部１０１は、複数の分散型電源７０のそれぞれの特性、及び制御対象エリア５Ａに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する（ステップＳ１）。具体的には、取得部１０１は、複数の分散型電源７０のそれぞれの特性を、複数の分散型電源７０のそれぞれから通信部１１を介して取得する。取得部１０１は、制御ポリシーを、電圧制御装置１０のオペレータの操作により取得する。

【0045】

決定部１０２は、指令決定処理を行う（ステップＳ２）。決定部１０２は、指令決定処理において、複数の分散型電源７０のそれぞれの特性、及び制御ポリシーを用いて、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して指令種別を決定する。具体的には、決定部１０２は、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して、Ｑ指令、Ｐ指令、Ｖ指令、Ｐ－Ｑ指令、Ｖ－Ｑ指令及びＶ－Ｐ指令のうち少なくとも１つを含む指令種別を決定する。

【0046】

取得部１０１は、複数の施設５のそれぞれの受電点で計測された電圧の計測データを取得する（ステップＳ３）。

【0047】

電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のそれぞれについて、当該分散型電源７０に対して決定された指令種別、及び当該分散型電源７０が設けられた施設５で計測された計測データに基づき、当該分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する（ステップＳ４）。具体的には、電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＱ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、数１及び数２を用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＰ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、数１及び数２を用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＶ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ及びΔＱ_ｉを用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＰ－Ｑ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ及び上述した数３を用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＶ－Ｑ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、係数α_ｈｉを用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のうち一の分散型電源７０に対して決定部１０２が指令種別としてＶ－Ｐ指令を決定した場合には、当該一の分散型電源７０が設けられた施設５の計測データ、係数β_ｈｉを用いて、当該一の分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。

【0048】

出力部１０４は、出力処理を行う（ステップＳ５）。複数の施設５のそれぞれに対して、当該施設５の分散型電源７０に対して生成された電圧制御指令を出力する。出力部１０４による出力処理が終了すると、処理は、ステップＳ３に戻る。

【0049】

（３．２）指令決定処理
ここでは、決定部１０２が行う指令決定処理について図３を用いて説明する。

【0050】

決定部１０２は、複数の分散型電源７０のうち、指令決定の対象として未選択である一の分散型電源７０（以下、「対象分散型電源」という）を選択する（ステップＳ１０１）。

【0051】

決定部１０２は、対象分散型電源について取得部１０１が取得した特性としての電圧制御周期と受電点の電圧の変動周期とを比較する（ステップＳ１０２）。具体的には、決定部１０２は、対象分散型電源の電圧制御周期が変動周期よりも小さいか否かを判断する。

【0052】

対象分散型電源に対する電圧制御周期が変動周期よりも小さいと判断する場合（ステップＳ１０２における「Ｙｅｓ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対応する制御情報を用いて、対象分散型電源に対して有効電力のみ制御可能であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、「対象分散型電源に対して有効電力のみ制御可能」とは、対象分散型電源が備えるＰＣＳ３０が有効電力制御のみ可能であることを意味する。

【0053】

対象分散型電源に対して有効電力のみ制御可能であると判断する場合（ステップＳ１０３における「Ｙｅｓ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対する指令種別としてＰ指令を決定する（ステップＳ１０４）。対象分散型電源に対して有効電力及び無効電力の双方の制御可能であると判断する場合（ステップＳ１０３における「Ｎｏ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対する指令種別としてＰ指令／Ｑ指令を決定する（ステップＳ１０５）。

【0054】

対象分散型電源に対する電圧制御周期が変動周期よりも小さくないと判断する場合（ステップＳ１０２における「Ｎｏ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対応する制御情報を用いて、対象分散型電源に対して有効電力のみ制御可能であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。

【0055】

対象分散型電源に対して有効電力のみ制御可能であると判断する場合（ステップＳ１０６における「Ｙｅｓ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対する指令種別としてＶ－Ｐ指令を決定する（ステップＳ１０７）。

【0056】

対象分散型電源に対して有効電力及び無効電力の双方の制御可能であると判断する場合（ステップＳ１０６における「Ｎｏ」）、決定部１０２は、取得部１０１が取得した制御ポリシーを用いて公平性を重視するか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

【0057】

公平性を重視すると判断する場合（ステップＳ１０８における「Ｙｅｓ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対する指令種別としてＰ－Ｑ指令を決定する（ステップＳ１０９）。

【0058】

公平性を重視しないと判断する場合（ステップＳ１０８における「Ｎｏ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対して高精度な制御が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。なお、ステップＳ１１０における高精度な制御とは、電圧値ごとに無効電力を制御する、すなわち電圧値ごとの無効電力値を変更する制御を表す。

【0059】

対象分散型電源に対して高精度な制御が必要であると判断する場合（ステップＳ１１０における「Ｙｅｓ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対する指令種別としてＶ－Ｑ指令を決定する（ステップＳ１１１）。対象分散型電源に対して高精度な制御が必要でないと判断する場合（ステップＳ１１０における「Ｎｏ」）、決定部１０２は、対象分散型電源に対する指令種別としてＶ指令を決定する（ステップＳ１１２）。

【0060】

対象分散型電源に対する指令種別を決定すると、決定部１０２は、複数の分散型電源７０のうち指令決定の対象として未選択である分散型電源７０が存在するか否かを判断する（ステップＳ１１３）。すなわち、決定部１０２は、複数の分散型電源７０のうち指令種別を決定していない分散型電源７０が存在するか否かを判断する。

【0061】

未選択である分散型電源７０が存在すると決定部１０２が判断すると（ステップＳ１１３における「Ｙｅｓ」）、処理は、ステップＳ１０１に戻る。未選択である分散型電源７０が存在しないと決定部１０２が判断すると（ステップＳ１１３における「Ｎｏ」）、処理は終了する。

【0062】

上述したように、電圧制御部１０３は、指令決定処理で決定された指令種別及び複数の施設５のそれぞれの計測データを基に、複数の施設５のそれぞれに対する電圧制御指令を定期的に生成する。例えば、電圧制御部１０３は、対象分散型電源に対する指令種別としてＰ指令／Ｑ指令が決定された場合、まず、Ｑ指令及びＰ指令を用いて対象分散型電源に対する電圧制御指令を生成する。その後、電圧制御部１０３は、各受電点の電圧が第１所定値まで下がる間、Ｑ指令及びＰ指令を用いて対象分散型電源に対する電圧制御指令を生成する。

【0063】

（３．３）出力処理
ここでは、出力部１０４が行う出力処理について図４を用いて説明する。

【0064】

出力部１０４は、複数の施設５のうち、電圧制御指令の出力対象として未選択である一の施設５（以下、「出力対象施設」という）を選択する（ステップＳ２０１）。

【0065】

出力部１０４は、出力対象施設に出力する電圧制御指令（第１電圧制御指令）は、前回出力した電圧制御指令（第２電圧制御指令）と同一であるか否を判断する（ステップＳ２０２）。

【0066】

第１電圧制御指令が第２電圧制御指令と同一でないと判断する場合（ステップＳ２０２における「Ｎｏ」）、出力部１０４は、電圧制御指令を出力対象施設に出力する（ステップＳ２０３）。

【0067】

出力部１０４は、第１電圧制御指令が第２電圧制御指令と同一であると判断した場合（ステップＳ２０２における「Ｙｅｓ」）、複数の施設５のうち電圧制御指令の出力の対象として未選択である施設５が存在するか否かを判断する（ステップＳ２０４）。または、出力部１０４は、ステップＳ２０３を実行した後、複数の施設５のうち電圧制御指令の出力の対象として未選択である施設５が存在するか否かを判断する（ステップＳ２０４）。すなわち、決定部１０２は、複数の施設５のうち電圧制御指令を出力していない施設５が存在するか否かを判断する。

【0068】

未選択である施設５が存在すると出力部１０４が判断すると（ステップＳ２０４における「Ｙｅｓ」）、処理は、ステップＳ２０１に戻る。未選択である施設５が存在しないと出力部１０４が判断すると（ステップＳ２０４における「Ｎｏ」）、処理は終了する。

【0069】

出力処理において、出力部１０４は、出力対象施設に出力する電圧制御指令は前回出力した電圧制御指令と同一であると判断した場合、複数の施設５のうち電圧制御指令の出力の対象として未選択である施設５が存在するか否かを判断する。すなわち、出力部１０４は、出力対象施設に出力する電圧制御指令が前回出力した電圧制御指令と同一である場合には、出力部１０４は、出力対象施設への電圧制御指令の出力を抑止する。

【0070】

（４）利点
以上説明したように、実施形態の電圧制御システム１は、対象エリア（例えば、制御対象エリア５Ａ）に含まれる複数の施設５にそれぞれ設けられた複数の分散型電源７０を制御する。電圧制御システム１は、取得部１０１と、決定部１０２と、電圧制御部１０３と、出力部１０４と、を備える。取得部１０１は、複数の施設５のそれぞれの特性、及び対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。決定部１０２は、取得部１０１が取得した複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御ポリシーのうち少なくとも１つを用いて、複数の分散型電源７０のそれぞれに対する指令種別を決定する。電圧制御部１０３は、複数の分散型電源７０のそれぞれについて、当該分散型電源７０に対して決定部１０２で決定された指令種別、及び当該分散型電源７０が設けられた施設５で計測された電圧の計測データに基づき、当該分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。出力部１０４は、複数の施設５のそれぞれに対して、当該施設５の分散型電源７０に対して生成された電圧制御指令を出力する。

【0071】

この構成によると、電圧制御システム１は、分散型電源７０ごとに、指令種別を決定し、決定した指令種別に基づく電圧制御指令を生成する。したがって、電圧制御システム１は、複数の分散型電源７０をより詳細に制御することができる。

【0072】

（５）変形例
以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。

【0073】

（５．１）変形例１
上記実施形態において、電圧制御装置１０は、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して指令種別を決定した後、変更を行わない構成としているが、この構成に限定されない。

【0074】

電圧制御装置１０（の決定部１０２）は、所定の周期ごとに、複数の分散型電源７０のそれぞれに対する指令種別を決定（変更）してもよい。

【0075】

（５．２）変形例２
上記実施形態では、決定部１０２は、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して、個別の指令種別を決定する構成としたが、この構成に限定されない。

【0076】

変形例２の決定部１０２は、制御対象エリア５Ａに含まれる分散型電源７０全体に指令種別をＱ指令とする。

【0077】

電圧制御部１０３は、Ｑ指令を基に複数の分散型電源７０のそれぞれの電圧制御指令を生成する。

【0078】

（５．３）変形例３
上記実施形態では、電圧制御システム１（電圧制御装置１０）は、制御対象エリア５Ａに含まれる複数の施設５のそれぞれに設けられた複数の分散型電源７０に対して制御を行う構成としているが、この構成に限定されない。電圧制御システム１（電圧制御装置１０）は、柱上変圧器３ごとに、制御してもよい。すなわち、電圧制御システム１（電圧制御装置１０）は、エリア５Ｂごとに、当該エリア５Ｂに含まれる複数の分散型電源７０のそれぞれに対して制御を行ってもよい。具体的には、電圧制御システム１（電圧制御装置１０）は、エリア５Ｂごとに、当該エリア５Ｂに含まれる複数の分散型電源７０のそれぞれに対して電圧制御指令を生成する。

【0079】

（５．４）変形例４
上記実施形態では、ＰＣＳ３０と、管理装置５０とは、別体である構成としているが、この構成に限定されない。ＰＣＳ３０と管理装置５０とは、一体の装置であってもよい。

【0080】

（５．５）その他の変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、電圧制御システム１と同様の機能は、電圧制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。

【0081】

一態様に係る電圧制御システム１の電圧制御方法は、制御対象エリアの属する複数の施設にそれぞれ設けられた複数の分散型電源７０を制御する電圧制御システム１で用いられる。電圧制御方法は、取得ステップと、決定ステップと、電圧制御ステップと、出力ステップと、を含む。取得ステップは、複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御対象エリア５Ａに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。決定ステップは、取得ステップで取得した複数の施設５のそれぞれの特性、及び制御ポリシーのうち少なくとも１つを用いて、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して指令種別を決定する。電圧制御ステップは、複数の分散型電源７０のそれぞれに対して、当該分散型電源７０に対して決定ステップで決定された指令種別、及び当該分散型電源７０が設けられた施設５で計測された計測データに基づき、当該分散型電源７０に対する電圧制御指令を生成する。出力ステップは、複数の施設５のそれぞれに対して、当該施設５の分散型電源７０に対して生成された電圧制御指令を出力する。一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムを、上述した電圧制御システム１又は電圧制御システム１の電圧制御方法として機能させるためのプログラムである。

【0082】

本開示における電圧制御システム１又は電圧制御システム１の電圧制御方法の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを有する。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電圧制御システム１又は電圧制御システム１の電圧制御方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１乃至複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。

【0083】

また、電圧制御システム１における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは電圧制御システム１に必須の構成ではなく、電圧制御システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、電圧制御システム１の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

【0084】

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様の電圧制御システム（１）は、対象エリア（例えば、制御対象エリア５Ａ）に含まれる複数の施設（５）にそれぞれ設けられた複数の分散型電源（７０）を制御する。電圧制御システム（１）は、取得部（１０１）と、決定部（１０２）と、電圧制御部（１０３）と、出力部（１０４）と、を備える。取得部（１０１）は、複数の施設（５）のそれぞれの特性、及び対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。決定部（１０２）は、取得部（１０１）が取得した複数の施設（５）のそれぞれの特性、及び制御ポリシーのうち少なくとも１つを用いて、複数の分散型電源（７０）のそれぞれに対する指令種別を決定する。電圧制御部（１０３）は、複数の分散型電源（７０）のそれぞれについて、当該分散型電源（７０）に対して決定部（１０２）で決定された指令種別、及び当該分散型電源（７０）が設けられた施設（５）で計測された受電点の電圧の計測データに基づき、当該分散型電源（７０）に対する電圧制御指令を生成する。出力部（１０４）は、複数の施設（５）のそれぞれに対して、当該施設（５）の分散型電源（７０）に対して生成された電圧制御指令を出力する。

【0085】

この構成によると、電圧制御システム（１）は、分散型電源（７０）ごとに、指令種別を決定し、決定した指令種別に基づく電圧制御指令を生成するので、複数の分散型電源（７０）をより詳細に制御することができる。

【0086】

第２の態様の電圧制御システム（１）では、第１の態様において、複数の施設（５）のそれぞれに対する特性は、当該施設（５）に設けられた分散型電源（７０）の電圧制御周期、及び分散型電源（７０）における有効電力に関する制御情報のうち少なくとも一方を含む。決定部（１０２）は、複数の分散型電源（７０）のそれぞれに対して、当該分散型電源（７０）の電圧制御周期と受電点の電圧の変動周期との比較結果と、当該分散型電源（７０）の制御情報とのうち少なくとも一つを用いて、指令種別を決定する。

【0087】

この構成によると、複数の分散型電源（７０）のそれぞれについて、分散型電源（７０）ごとの電圧制御周期と受電点の電圧の変動周期との比較結果、及び分散型電源（７０）ごとの制御情報のうち少なくとも一つを用いて、指令種別を決定する。したがって、電圧制御システム（１）は、複数の分散型電源（７０）をより詳細に制御することができる。

【0088】

第３の態様の電圧制御システム（１）では、第１又は第２の態様において、指令種別は、受電点の電圧を調整するための無効電力指令を含む。電圧制御部（１０３）は、無効電力指令を基に複数の分散型電源（７０）のそれぞれの電圧制御指令を生成する。

【0089】

この構成によると、無効電力指令を基に複数の分散型電源（７０）のそれぞれの電圧制御指令を生成することができる。

【0090】

第４の態様の電圧制御システム（１）では、第１～第３のいずれかの態様において、指令種別は、無効電力指令、有効電力指令、電圧指令、力率指令、電圧無効電力指令、及び電圧有効電力指令のうち少なくとも１つを含む。無効電力指令は、受電点の電圧を調整するための無効電力に関する指令である。有効電力指令は、受電点の電圧を調整するための有効電力に関する指令である。電圧指令は、電圧の制御の基準となる電圧値を表す指令である。力率指令は、有効電力と前記無効電力との比率を表す指令である。電圧無効電力指令は、電圧値ごとの無効電力値を表す指令である。電圧有効電力指令は、電圧値ごとの有効電力値を表す指令である。

【0091】

この構成によると、無効電力指令、有効電力指令、電圧指令、力率指令、電圧無効電力指令、及び電圧有効電力指令のうち少なくとも１つに基づいて電圧制御指令を生成するので、複数の分散型電源（７０）をより詳細に制御することができる。

【0092】

第５の態様の電圧制御システム（１）では、第１～第４のいずれかの態様において、決定部（１０２）は、所定の周期ごとに、前記複数の分散型電源のそれぞれに対して指令種別を決定する。

【0093】

この構成によると、前記複数の分散型電源（７０）のそれぞれに対する指令種別を定期的に更新することができる。

【0094】

第６の態様の電圧制御システム（１）では、第１～第５のいずれかの態様において、出力部（１０４）は、複数の施設（５）のうち一の施設（５）に対して電圧制御部（１０３）が生成した電圧制御指令としての第１電圧制御指令が、一の施設（５）に対して電圧制御部（１０３）が前回生成した第２電圧制御指令と同一である場合には、第１電圧制御指令の出力を抑止する。

【0095】

この構成によると、一の施設（５）に対して電圧制御部（１０３）が生成した電圧制御指令としての第１電圧制御指令が、一の施設（５）に対して電圧制御部（１０３）が前回生成した第２電圧制御指令と同一である場合には、第１電圧制御指令の出力を抑止する。したがって、電圧制御システム（１）は、電圧制御指定を出力する際に、通信トラフィックを軽減することができる。

【0096】

第７の態様の電圧制御システム（１）では、第１～第６のいずれかの態様において、制御ポリシーは、受電点の電圧を調整する無効電力について対象エリアに含まれる複数の施設（５）に対する公平性を含む。

【0097】

この構成によると、無効電力の出力について複数の施設（５）での公平性を保つことができる。

【0098】

第８の態様の電圧制御方法は、対象エリア（例えば、制御対象エリア５Ａ）に含まれる複数の施設（５）にそれぞれ設けられた複数の分散型電源（７０）を制御する電圧制御システムで（１）用いられる。電圧制御方法は、取得ステップと、決定ステップと、電圧制御ステップと、出力ステップと、を含む。取得ステップは、複数の施設（５）のそれぞれの特性、及び対象エリアに対する配電事業者の制御ポリシーを取得する。決定ステップは、取得ステップで取得した複数の施設（５）のそれぞれの特性、及び制御ポリシーのうち少なくとも１つを用いて、複数の分散型電源（７０）のそれぞれに対して指令種別を決定する。電圧制御ステップは、複数の分散型電源（７０）のそれぞれについて、当該分散型電源（７０）に対して決定ステップで決定された指令種別、及び当該分散型電源（７０）が設けられた施設（５）で計測された受電点の電圧の計測データに基づき、当該分散型電源（７０）に対する電圧制御指令を生成する。出力ステップは、複数の施設（５）のそれぞれに対して、当該施設（５）の分散型電源（７０）に対して生成された電圧制御指令を出力する。

【0099】

この電圧制御方法によると、分散型電源（７０）ごとに、指令種別を決定し、決定した指令種別に基づく電圧制御指令を生成するので、複数の分散型電源（７０）をより詳細に制御することができる。

【0100】

第９の態様のプログラムは、コンピュータに、第８の態様の電圧制御方法を実行させるためのプログラムである。

【0101】

このプログラムによると、分散型電源（７０）ごとに、指令種別を決定し、決定した指令種別に基づく電圧制御指令を生成するので、複数の分散型電源（７０）をより詳細に制御することができる。

【符号の説明】

【0102】

１ 電圧制御システム
５ 施設
５Ａ 制御対象エリア（対象エリア）
５Ｂ エリア（対象エリア）
１０ 電圧制御装置
７０ 分散型電源
１０１ 取得部
１０２ 決定部
１０３ 電圧制御部
１０４ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】