特許 7617851 電力ネットワークおよび電力ネットワークの変更方法

(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】2025-01-09

(45)【発行日】2025-01-20

(54)【発明の名称】電力ネットワークおよび電力ネットワークの変更方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20250110BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20250110BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20250110BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 301B

H02J7/34 A

H02J13/00 311R

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021562603

(86)(22)【出願日】2020-11-26

(86)【国際出願番号】 JP2020043964

(87)【国際公開番号】W WO2021111967

(87)【国際公開日】2021-06-10

【審査請求日】2023-07-24

(31)【優先権主張番号】P 2019218832

(32)【優先日】2019-12-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】力宗 真寛

(72)【発明者】

【氏名】可知 純夫

(72)【発明者】

【氏名】中村 秀人

(72)【発明者】

【氏名】中尾 健吾

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１２７７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２６３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００８８０８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／１８５０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／０３７２１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１９９０３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ１／００－１／１６

Ｈ０２Ｊ３／００－５／００

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートのいずれかから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、
前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、
前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、
を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力されるまたは出力する直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定され、前記複数の電力ルータのそれぞれの前記複数の電力ポートのうちの、前記成行ポートとして設定されている前記少なくとも一つの電力ポート以外の電力ポートは、入力または出力される直流電力の特性が制御される制御ポートとして設定されている
ことを特徴とする電力ネットワーク。

【請求項2】

前記成行ポートの少なくとも一つは、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置に接続されている
請求項１に記載の電力ネットワーク。

【請求項3】

前記複数の電力ルータの少なくとも一つの前記成行ポートが、他の前記電力ルータの少なくとも一つの前記複数の電力ポートのうち、入力または出力される直流電力の電圧が所定の範囲で一定に制御される電力ポートとして設定された電圧一定制御ポートと接続している
請求項１または２に記載の電力ネットワーク。

【請求項4】

前記成行ポートと接続された前記電圧一定制御ポートを有する前記電力ルータの前記成行ポートの少なくとも一つが、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置に接続されている
請求項３に記載の電力ネットワーク。

【請求項5】

前記複数の電力ルータの少なくとも一つの前記電力ポートが、入力または出力される直流電力の電圧が所定の範囲で一定に制御される電力ポートとして設定された電圧一定制御ポートであり、前記電圧一定制御ポートは、他の前記電力ルータの前記複数の電力ポートのうち、入力または出力される直流電力の電流が所定の範囲で一定に制御される電力ポートとして設定された電流一定制御ポートと接続している
請求項１～４のいずれか一つに記載の電力ネットワーク。

【請求項6】

前記複数の電力ルータの少なくとも一つの動作を制御する制御部を備える
請求項１～５のいずれか一つに記載の電力ネットワーク。

【請求項7】

前記制御部は、前記少なくとも一つの電力ルータの少なくとも一つの電力ポートを、前記成行ポートと、入力または出力される直流電力の特性が制御される電力ポートとして設定された制御ポートと、に相互に切り換える
請求項６に記載の電力ネットワーク。

【請求項8】

前記少なくとも一つの電力ルータの複数の電力ポートのそれぞれが、直流電力の貯蔵および放出が可能な、複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続されており、
前記制御部は、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれの充電状態に応じて、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続された前記電力ポートを、成行ポートと制御ポートとに相互に切り換える
請求項６または７に記載の電力ネットワーク。

【請求項9】

前記制御部は、前記複数の電力貯蔵装置のうち、充電状態を示す指標が上限値または下限値から近い電力貯蔵装置に接続された前記電力ポートを、成行ポートから制御ポートに切り換える
請求項８に記載の電力ネットワーク。

【請求項10】

前記制御部は、前記複数の電力ルータのうち少なくとも２つの動作を制御する
請求項６～９のいずれか一つに記載の電力ネットワーク。

【請求項11】

前記制御部は、前記少なくとも２つの電力ルータのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに前記接続予定以外の電力ポートに関する電力ルータの動作を維持する
請求項１０に記載の電力ネットワーク。

【請求項12】

前記制御部は、前記接続予定の電力ポートが成行ポートである場合に、該成行ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに前記接続予定以外の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに設定する
請求項１１に記載の電力ネットワーク。

【請求項13】

前記制御部は、前記複数の連携線の少なくとも一つの連携線に障害が発生し、かつ障害が発生した前記連携線に接続された電力ポートが成行ポートであると判定した場合は、前記成行ポートを有する電力ルータの他の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに切り換える
請求項１０～１２のいずれか一つに記載の電力ネットワーク。

【請求項14】

前記制御部は、成行ポートに切り換えた前記電力ポートに接続された連携線に接続された、他の電力ルータの電力ポートが、電圧一定制御ポートでない場合は、該電力ポートを電圧一定制御ポートに切り換える
請求項１３に記載の電力ネットワーク。

【請求項15】

電力ネットワークの変更方法であって、
前記電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートの少なくとも一つから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定され、前記複数の電力ルータのそれぞれの前記複数の電力ポートのうちの、前記成行ポートとして設定されている前記少なくとも一つの電力ポート以外の電力ポートは、入力または出力される直流電力の特性が制御される制御ポートとして設定されており、
前記複数の電力ルータのうち少なくとも２つの電力ルータのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに前記接続予定以外の電力ポートに関する電力ルータの動作を維持し、
前記接続予定の電力ポートに連携線にて追加の電力ルータを接続する
ことを特徴とする電力ネットワークの変更方法。

【請求項16】

前記接続予定の電力ポートが成行ポートである場合に、該成行ポートに関わる電力ルータの動作を停止するともに前記接続予定以外の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに設定する
請求項１５に記載の電力ネットワークの変更方法。

【請求項17】

電力ネットワークの変更方法であって、
前記電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートの少なくとも一つから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定され、前記複数の電力ルータのそれぞれの前記複数の電力ポートのうちの、前記成行ポートとして設定されている前記少なくとも一つの電力ポート以外の電力ポートは、入力または出力される直流電力の特性が制御される制御ポートとして設定されており、
前記複数の連携線の少なくとも一つの連携線に障害が発生し、かつ障害が発生した前記連携線に接続された電力ポートが成行ポートであると判定した場合は、前記成行ポートを有する電力ルータの他の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに切り換える
ことを特徴とする電力ネットワークの変更方法。

【請求項18】

成行ポートに切り換えた前記電力ポートに接続された連携線に接続された、他の電力ルータの電力ポートが、電圧一定制御ポートでない場合は、該電力ポートを電圧一定制御ポートに切り換える
請求項１５に記載の電力ネットワークの変更方法。

【請求項19】

電力ネットワークの変更方法であって、
前記電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートの少なくとも一つから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定され、前記複数の電力ルータのそれぞれの前記複数の電力ポートのうちの、前記成行ポートとして設定されている前記少なくとも一つの電力ポート以外の電力ポートは、入力または出力される直流電力の特性が制御される制御ポートとして設定されており、かつ、前記少なくとも一つの電力ルータの複数の電力ポートのそれぞれが、直流電力の貯蔵および放出が可能な、複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続されており、
前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれの充電状態に応じて、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続された前記電力ポートを、成行ポートと制御ポートとに相互に切り換える
電力ネットワークの変更方法。

【請求項20】

前記複数の電力貯蔵装置のうち、充電状態を示す指標が上限値または下限値から近い電力貯蔵装置に接続された前記電力ポートを、成行ポートから制御ポートに切り換える
請求項１９に記載の電力ネットワークの変更方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力ネットワークおよび電力ネットワークの変更方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、地球温暖化問題の対応のため、再生可能エネルギーを利用した電源の導入が加速している。たとえば、国連気候変動枠組条約第２４回締約国会議（ＣＯＰ２４）では、世界の平均気温の目標が設定され、再生可能エネルギーの導入は世界的な流れとなっている。一方で、周波数安定化制約のため、現状の電力系統のままでは、変動が大きく同期化力(ＧＦ（ガバナフリー）、ＬＦＣ（負荷周波数制御）等)を持たない再生可能エネルギーの導入比率を上げると、大規模停電などの障害を引き起こす懸念がある。

【0003】

そこで近年、再生可能エネルギーの導入に関する技術が提案されている（特許文献１、２、非特許文献１）。たとえば、特許文献１や非特許文献１には、複数の地産地消のマイクログリッドをベースとして、非同期にマイクログリッド同士を接続して、過不足を融通しあうシステムとその機器としての電力ルータ（いわゆるデジタルグリッドルータ）が提案されている。これにより、再生可能エネルギーの大量導入を可能とするとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－０６１９７０号公報

【文献】国際公開第２０１４／０３３８９２号

【非特許文献】

【0005】

【文献】Rikiya Abe, et al.,”Digital Grid: Communicative Electrical Grids of the Future”, IEEE Transactions on Smart Grid ( Volume: 2, Issue: 2, June 2011)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電力ネットワークにおいて、再生可能エネルギーを利用した電源を含むマイクログリッド同士は、直流（ＤＣ）の電力経路をツリー状接続して構成される場合がある。しかしながら、このようなツリー状接続による構成の場合、マイクログリッド間で柔軟な電力融通を行うことが困難な場合がある。また、電力ネットワークにおいて拡張や断線対応のため等の工事を行う際には、工事エリアを開閉器等で電気的に切り離す場合があるが、この切り離しによって電力ネットワークの運用が中断される場合がある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、柔軟な電力融通に適する電力ネットワーク、および、柔軟な電力融通に適し、また運用の中断を抑制できる電力ネットワークの変更方法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】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートのいずれかから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力されるまたは出力する直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されている。

【0009】

前記成行ポートの少なくとも一つは、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置に接続されていてもよい。

【0010】

前記複数の電力ルータの少なくとも一つの前記成行ポートが、他の前記電力ルータの少なくとも一つの前記複数の電力ポートのうち、入力または出力される直流電力の電圧が所定の範囲で一定に制御されるポートとして設定された電圧一定制御ポートと接続していてもよい。

【0011】

前記成行ポートと接続された前記電圧一定制御ポートを有する前記電力ルータの前記成行ポートの少なくとも一つが、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置に接続されていてもよい。

【0012】

前記複数の電力ルータの少なくとも一つの前記電力ポートが、入力または出力される直流電力の電圧が所定の範囲で一定に制御されるポートとして設定された電力一定制御ポートであり、前記電力一定制御ポートは、他の前記電力ルータの前記複数の電力ポートのうち、入力または出力される直流電力の電流が所定の範囲で一定に制御される電力ポートとして設定された電流一定制御ポートと接続していてもよい。

【0013】

前記複数の電力ルータの少なくとも一つの動作を制御する制御部を備えてもよい。

【0014】

前記制御部は、前記少なくとも一つの電力ルータの少なくとも一つの電力ポートを、前記成行ポートと、入力または出力される直流電力の特性が制御されるポートとして設定された制御ポートと、に相互に切り換えてもよい。

【0015】

前記少なくとも一つの電力ルータの複数の電力ポートのそれぞれが、直流電力の貯蔵および放出が可能な、複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続されており、前記制御部は、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれの充電状態に応じて、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続された前記電力ポートを、成行ポートと制御ポートとに相互に切り換えてもよい。

【0016】

前記制御部は、前記複数の電力貯蔵装置のうち、充電状態を示す指標が上限値または下限値から近い電力貯蔵装置に接続された前記電力ポートを、成行ポートから制御ポートに切り換えてもよい。

【0017】

前記制御部は、前記複数の電力ルータのうち少なくとも２つの動作を制御してもよい。

【0018】

前記制御部は、前記少なくとも２つの電力ルータのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに前記接続予定以外の電力ポートに関する電力ルータの動作を維持してもよい。

【0019】

前記制御部は、前記接続予定の電力ポートが成行ポートである場合に、該成行ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに前記接続予定以外の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに設定してもよい。

【0020】

前記制御部は、前記複数の連携線の少なくとも一つの連携線に障害が発生し、かつ障害が発生した前記連携線に接続された電力ポートが成行ポートであると判定した場合は、前記成行ポートを有する電力ルータの他の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに切り換えてもよい。

【0021】

前記制御部は、成行ポートに切り換えた前記電力ポートに接続された連携線に接続された、他の電力ルータの電力ポートが、電圧一定制御ポートでない場合は、該電力ポートを電圧一定制御ポートに切り換えてもよい。

【0022】

本発明の一態様に係る電力ネットワークの変更方法は、前記電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートの少なくとも一つから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されており、前記複数の電力ルータのうち少なくとも２つの電力ルータのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに前記接続予定以外の電力ポートに関する電力ルータの動作を維持し、前記接続予定の電力ポートに連携線にて追加の電力ルータを接続する。

【0023】

前記接続予定の電力ポートが成行ポートである場合に、該成行ポートに関わる電力ルータの動作を停止するともに前記接続予定以外の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに設定してもよい。

【0024】

本発明の一態様に係る電力ネットワークの変更方法は、前記電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートの少なくとも一つから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されており、前記複数の連携線の少なくとも一つの連携線に障害が発生し、かつ障害が発生した前記連携線に接続された電力ポートが成行ポートであると判定した場合は、前記成行ポートを有する電力ルータの他の電力ポートの少なくとも一つを成行ポートに切り換える。

【0025】

成行ポートに切り換えた前記電力ポートに接続された連携線に接続された、他の電力ルータの電力ポートが、電圧一定制御ポートでない場合は、該電力ポートを電圧一定制御ポートに切り換えてもよい。

【0026】

本発明の一態様に係る電力ネットワークの変更方法は、前記電力ネットワークは、直流電力の入力および出力が可能な複数の電力ポートを有し、前記複数の電力ポートの少なくとも一つから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する、複数の電力ルータと、前記複数の電力ルータを、前記電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線と、前記複数の電力ルータの少なくとも一つの、前記連携線と接続されていない電力ポートに接続された、電力を消費または供給する電力装置と、を備え、前記複数の電力ルータのそれぞれの、前記複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されており、かつ、前記少なくとも一つの電力ルータの複数の電力ポートのそれぞれが、直流電力の貯蔵および放出が可能な、複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続されており、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれの充電状態に応じて、前記複数の電力貯蔵装置のそれぞれに接続された前記電力ポートを、成行ポートと制御ポートとに相互に切り換える。

【0027】

前記複数の電力貯蔵装置のうち、充電状態を示す指標が上限値または下限値から近い電力貯蔵装置に接続された前記電力ポートを、成行ポートから制御ポートに切り換えてもよい。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、複数の電力ルータのそれぞれの、複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力されるまたは出力する直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されている。その結果、電力ルータにおける電力の流入量と流出量の差分を成行ポートで調整することができるので、柔軟な電力融通に適する電力ネットワークを提供することができる。また、本発明によれば、複数の電力ルータのそれぞれの、複数の電力ポートの少なくとも一つが、入力または出力される直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されており、かつ、複数の電力ルータのうち少なくとも２つの電力ルータのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートに関わる電力ルータの動作を停止するとともに接続予定以外の電力ポートに関する電力ルータの動作を維持し、接続予定の電力ポートに連携線にて追加の電力ルータを接続する。その結果、電力ルータにおける電力の流入量と流出量の差分を成行ポートで調整することができ、かつ、接続予定以外の電力ポートに関する電力ルータの動作を維持できるので、柔軟な電力融通に適し、かつ運用の中断を抑制できる電力ネットワークの変更方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1A】図１Ａは、実施形態に係る電力ネットワークの構成要素を説明する図である。

【図1B】図１Ｂは、実施形態に係る電力ネットワークの構成要素の別の態様を説明する図である。

【図2】図２は、実施形態１に係る電力ネットワークの構成図である。

【図3】図３は、実施形態２に係る電力ネットワークの構成図である。

【図4】図４は、実施形態３に係る電力ネットワークの構成図である。

【図5】図５は、実施形態４に係る電力ネットワークの拡張方法の説明図である。

【図6】図６は、実施形態５に係る電力ネットワークの拡張方法の説明図である。

【図7】図７は、実施形態６に係る電力ネットワークの拡張方法の説明図である。

【図8】図８は、実施形態７に係る電力ネットワークの障害時運用方法の説明図である。

【図9】図９は、実施形態８に係る電力ネットワークの障害時運用方法の説明図である。

【図10】図１０は、実施形態９に係る電力ポートの設定の切換方法の説明図である。

【図11】図１１は、ドループ制御の一例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下に、図面を参照して実施形態について説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。

【0031】

＜電力ネットワークの構成要素＞
はじめに、図１Ａを参照して、実施形態に係る電力ネットワークの構成要素を説明する。電力ネットワークは、たとえば、マイクログリッド１０と、電力ルータ２１とを含んでいる。マイクログリッドは、電力ルータ１１と、ツリー状のＤＣバス１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａおよび１７ａと、ＤＣ／ＡＣコンバータ１８ａと、電力装置としての、ＥＤＬＣ（Electric Double-Layer Capacitor）１３ｂ、バッテリ１４ｂ、１５ｂおよび１６ｂ、ＰＶ（PhotoVoltaic）装置１７ｂならびに負荷（Load）１８ｂと、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）１９とを備えている。

【0032】

＜電力ルータの構成＞
本実施形態の電力ルータ１１は、複数である３つの電力ポート１１ａ１、１１ａ２および１１ａ３と、３つの電力測定部１１ｂ１、１１ｂ２および１１ｂ３と、電力ルータ１１の動作を制御する制御部１１ｃとを備えている。

【0033】

電力ポート１１ａ１、１１ａ２および１１ａ３は、それぞれ、直流電力の入力および出力が可能な電力ポートである。電力ルータ１１は、電力ポート１１ａ１、１１ａ２および１１ａ３のいずれかから入力された電力を変換して他の少なくとも一つの電力ポートから出力する電力ルータの一例である。電力ルータ１１は、たとえば、双方向に電力変換する自励式などの方式の電力変換器を用いて構成することができる。

【0034】

電力測定部１１ｂ１、１１ｂ２および１１ｂ３は、それぞれ、対応する電力ポート１１ａ１、１１ａ２および１１ａ３のそれぞれを流通する電力に関する特性値を測定する測定装置である。電力測定部１１ｂ１、１１ｂ２および１１ｂ３において測定する特性値は、たとえば、電圧、電流、電力潮流、位相などである。

【0035】

制御部１１ｃは、電力変換器を制御し、電力ポート１１ａ１、１１ａ２における電力の流通量を制御することができる。制御部１１ｃは、たとえば、演算部と、記憶部と、通信部とを備えている。

【0036】

演算部は、制御部１１ｃの機能の実現のための各種演算処理を行うものであり、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはこれらを適宜組み合わせたもので構成される。

【0037】

記憶部は、演算部が演算処理を行うために使用する各種プログラムやデータなどが格納される、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）を備えている。また、記憶部は、演算部が演算処理を行う際の作業スペースや演算部の演算処理の結果などを記憶するなどのために使用される、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。記憶部は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を備えていてもよい。制御部１１ｃの機能の少なくとも一部は、演算部が記憶部から各種プログラムを読み出して実行することで、機能部として実現される。

【0038】

通信部は、電力測定部１１ｂ１、１１ｂ２および１１ｂ３と通信可能に構成されており、電力測定部１１ｂ１、１１ｂ２および１１ｂ３が測定した特性値の情報を受信する。受信した情報は上述した記憶部に記憶される。また、通信部は、ＥＭＳ１９と通信可能に構成されており、ＥＭＳ１９から制御指令を受信し、ＥＭＳ１９に、電力ルータ１１の動作状態の情報や、記憶部に記憶された特性値の情報を送信することができる。

【0039】

電力ルータ１１において、電力ポート１１ａ１はＤＣバス１２に接続している。電力ポート１１ａ２は、電力経路としての連携線１０１を介して電力ルータ２１の電力ポート２１ａに接続している。なお、連携線はＥｄｇｅと呼ばれる場合がある。電力ルータ２１は電力ルータ１１と同様の構成、機能を有する。電力ポート１１ａ３は、連携線１０１を介して不図示の電力ルータの電力ポートに接続している。電力ルータ２１は、電力ポート２１ａの他に電力ポート２１ｂおよび２１ｃを備えている。電力ポート２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、連携線１０１を介して他の電力ルータの電力ポートに接続している。すなわち、複数の連携線１０１は、複数の電力ルータ１１、２１およびその他の電力ルータを、電力ポートを介してグリッド状に接続する。また、電力ポート１１ａ１は連携線と接続されていない電力ポートである。

【0040】

電力ルータ１１において、電力ポート１１ａ１は、入力されるまたは出力する直流電力の特性が制御されない成行ポートとして設定されている。電力ポート１１ａ２は、入力または出力される電力の電圧が一定に制御される、電圧一定制御ポートとして設定されている。電力ポート１１ａ３は、入力または出力される電力の電流が一定に制御される、電流一定制御ポートとして設定されている。電圧一定制御ポートおよび電流一定制御ポートは、入力または出力される直流電力の特性が制御される制御ポートの一例である。なお、電圧または電流は、許容範囲内であれば変動してもよい。許容範囲内の変動であれば電圧または電流は一定であると見なすことができる。許容範囲は、たとえば電力ルータなどの、電力ネットワークに含まれる機器の安全性や動作安定性などを考慮して設定される。

【0041】

以下では、成行ポートは、ｄ（dependent）ポートと記載し、電圧一定制御ポートは、ＣＶ（Constant Voltage）ポートと記載し、電流一定制御ポートは、ＣＣ（Constant Current）ポートと記載する場合がある。図においても、記号「ｄ」、「ＣＶ」、「ＣＣ」で電力ポートの設定を示す場合がある。

【0042】

一方、電力ルータ２１において、電力ポート２１ａは、ＣＣポートとして設定されている。電力ルータの電力ポートは、ｄポート、ＣＶポート、ＣＣポートのいずれかに設定されている。

【0043】

電力ルータ１１、２１は、いずれも３つの電力ポートを有しているが、４以上の電力ポートを備えていてもよい。

【0044】

＜ＤＣバス１２に接続された要素＞
つづいて、ＤＣバス１２に接続された要素について説明する。これらの要素は、連携線と接続されていない電力ポート１１ａ１に接続されている。

【0045】

ＥＤＬＣ１３ｂは、電気二重層コンデンサであり、電力を供給する電力装置の一例であり、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置の一例でもある。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、ＤＣバス１２と電気的に接続された入出力ポート１３ａ１と、ＥＤＬＣ１３ｂと電気的に接続された入出力ポート１３ａ２とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、ＥＤＬＣ１３ｂから、その電力貯蔵量（充電量）に応じた成り行きの直流電力が入出力ポート１３ａ２に入力されると、これを所定の範囲で一定の電圧の直流電力に変換して入出力ポート１３ａ１からＤＣバス１２へ出力する。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、ＤＣバス１２から所定の範囲で一定の電圧の直流電力が入出力ポート１３ａ１に入力されると、これを成り行きの直流電力に変換して入出力ポート１３ａ２からＥＤＬＣ１３ｂへ出力する。すなわち、入出力ポート１３ａ１はＣＶポートとして設定され、入出力ポート１３ａ２はｄポートとして設定されている。

【0046】

バッテリ１４ｂは、鉛蓄電池であり、電力を供給する電力装置の一例であり、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置の一例でもある。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４ａは、ＤＣバス１２と電気的に接続された入出力ポート１４ａ１と、バッテリ１４ｂと電気的に接続された入出力ポート１４ａ２とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４ａは、バッテリ１４ｂから、その電力貯蔵量（充電量）に応じた成り行きの直流電力が入出力ポート１４ａ２に入力されると、これを所定の範囲で一定の電圧の直流電力に変換して入出力ポート１４ａ１からＤＣバス１２へ出力する。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４ａは、ＤＣバス１２から所定の範囲で一定の電圧の直流電力が入出力ポート１４ａ１に入力されると、これを成り行きの直流電力に変換して入出力ポート１４ａ２からバッテリ１４ｂへ出力する。すなわち、入出力ポート１４ａ１はＣＶポートとして設定され、入出力ポート１４ａ２はｄポートとして設定されている。

【0047】

バッテリ１５ｂは、リチウムイオン電池であり、電力を供給する電力装置の一例であり、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置の一例でもある。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａは、ＤＣバス１２と電気的に接続された入出力ポート１５ａ１と、バッテリ１５ｂと電気的に接続された入出力ポート１５ａ２とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａは、入出力ポート１５ａ１がＣＶポートとして設定され、入出力ポート１５ａ２がｄポートとして設定されているＤＣ／ＤＣコンバータである。

【0048】

バッテリ１６ｂは、リチウムイオン電池であり、電力を供給する電力装置の一例であり、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置の一例でもある。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａは、ＤＣバス１２と電気的に接続された入出力ポート１６ａ１と、バッテリ１６ｂと電気的に接続された入出力ポート１６ａ２とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａは、入出力ポート１６ａ１がＣＶポートとして設定され、入出力ポート１６ａ２がｄポートとして設定されているＤＣ／ＤＣコンバータである。

【0049】

なお、バッテリ１４ｂ、１５ｂ、１６ｂは、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたものでもよい。

【0050】

また、ＥＤＬＣ１３ｂ、バッテリ１４ｂ、１５ｂ、１６ｂは、電圧や温度などの充電状態に関する情報を取得する公知のＢＭＳ（Battery Management System）を備えていてもよい。ＢＭＳは、たとえばセンサ、マイクロコンピュータ、および入出力インターフェイスを含んで構成されている。ＢＭＳは、取得した充電状態に関する情報を、自身が接続されたＤＣ／ＤＣコンバータや後述するＥＭＳに送信する。ＢＭＳは、ＥＤＬＣ１３ｂ、バッテリ１４ｂ、１５ｂ、１６ｂの外部に設けられていてもよいし、自身が接続されたＤＣ／ＤＣコンバータが備えていてもよい。

【0051】

ＰＶ装置１７ｂは、太陽光発電により電力を供給（発電）する電力装置の一例である。ＰＶ装置１７ｂは、気象条件に応じて発電力が変化するので、出力電力が最大となる最適動作点も変化する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７ａは、ＤＣバス１２と電気的に接続された入出力ポート１７ａ１と、ＰＶ装置１７ｂと電気的に接続された入出力ポート１７ａ２とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７ａは、ＰＶ装置１７ｂから、その発電量に応じた成り行きの直流電力が入出力ポート１７ａ２に入力されると、その発電量にて出力電力が最大になるように動作点が追従するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）方式の制御が成される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７ａは、最大出力電力に相当する成り行きの直流電力を入出力ポート１７ａ１からＤＣバス１２へ出力する。すなわち、入出力ポート１７ａ１はｄポートとして設定されている。

【0052】

負荷１８ｂは、交流電力を消費する電力装置の一例である。ＤＣ／ＡＣコンバータ１８ａは、ＤＣバス１２と電気的に接続された入出力ポート１８ａ１と、負荷１８ｂと電気的に接続された入出力ポート１８ａ２とを備えている。ＤＣ／ＡＣコンバータ１８ａは、ＤＣバス１２から所定の範囲で一定の電圧の直流電力が入出力ポート１８ａ１に入力されると、これを所定の範囲で一定の電力の交流電力に変換して入出力ポート１８ａ２から負荷１８ｂへ出力する。負荷１８ｂはこの交流電力によって動作する。すなわち、入出力ポート１８ａ２はｄポートとして設定され、入出力ポート１８ａ２は電力一定制御ポートとして設定されている。

【0053】

ＥＭＳ１９は、マイクログリッド１０の状態を統合的に管理するシステムである。ＥＭＳ１９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａおよび１７ａと、ＤＣ／ＡＣコンバータ１８ａとを制御して、これらに入出力される電力のうち、電流、電圧または電力が制御対象となっている電力を制御する。なお、電力変換器であるＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ、およびＤＣ／ＡＣコンバータ１８ａは、制御のために電力に関する特性値を測定する、電力測定部１１ｂ１と同様の電力測定部を備えており、かつ特性値の測定結果の情報をＥＭＳ１９に通信可能に構成されている。ＥＭＳ１９は、受信した測定結果の情報を基に各電力変換器の動作を制御する。また、ＥＭＳ１９は、電力ルータ１１の制御部１１ｃから電力ルータ１１の動作状態の情報や、記憶部に記憶された特性値の情報を受信し、これらの情報にもとづいて制御部１１ｃに制御指令を送信する。すなわちＥＭＳ１９は電力ルータ１１の動作を制御できる。また、ＥＭＳ１９は、他のマイクログリッドのＥＭＳと通信可能に構成されていてもよい。この場合、ＥＭＳ１９は、電力ルータ１１と他のマイクログリッドの電力ルータとの、少なくとも２つの電力ルータの動作を制御することも可能である。

【0054】

ＥＭＳ１９は、たとえば、制御部１１ｃと同様に、演算部と、記憶部と、通信部とを備えている。演算部は、ＥＭＳ１９の機能の実現のための各種演算処理を行うＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＧＰＵ、またはこれらを適宜組み合わせたものなどを備える。記憶部は、演算部が演算処理を行うために使用する各種プログラムやデータなどが格納されるＲＯＭや、演算部が演算処理を行う際の作業スペースや演算部の演算処理の結果などを記憶するなどのためのＲＡＭなどを備えており、ＨＤＤやＳＳＤなどの補助記憶装置を備えていてもよい。制御部の機能の少なくとも一部は、演算部が記憶部から各種プログラムを読み出して実行することで、機能部として実現される。

【0055】

図１Ｂは、実施形態に係る電力ネットワークの構成要素の別の態様を説明する図である。図１Ｂでは、図１に示すマイクログリッド１０がマイクログリッド１０Ａに置き換えられている。

【0056】

マイクログリッド１０Ａは、マイクログリッド１０の構成において、ＤＣバス１２をＤＣバス１２Ａに置き換え、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４ａをＤＣ／ＤＣコンバータ１４Ａａに置き換え、ＤＣ／ＡＣコンバータ３１を追加した構成を有する。

【0057】

ＤＣ／ＡＣコンバータ３１は、ＤＣ側の入出力ポート３１ａがＤＣバス１２に電気的に接続されており、ＡＣ側の入出力ポート３１ｂが電力会社の電力系統３２に電気的に接続されている。ＤＣ／ＡＣコンバータ３１は、電力系統３２から、成り行きの交流電力が入出力ポート３１ｂに入力されると、これを所定の範囲で一定の電圧の直流電力に変換して入出力ポート３１ａからＤＣバス１２Ａへ出力する。また、ＤＣ／ＡＣコンバータ３１は、ＤＣバス１２Ａから、所定の範囲で一定の電圧の直流電力が入出力ポート３１ａに入力されると、これを成り行きの交流電力に変換して入出力ポート３１ｂから電力系統３２へ出力する。すなわち、入出力ポート３１ａはＣＶ端子ポートとして設定され、入出力ポート３１ｂはｄポートとして設定されている。これにより、マイクログリッド１０Ａは電力系統３２から電力を受電できるとともに、電力系統３２に電力を出力（たとえば売電）することができる。

【0058】

また、マイクログリッド１０Ａにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４Ａａは、ＤＣバス１２Ａと電気的に接続された入出力ポート１４Ａａ１と、バッテリ１４ｂと電気的に接続された入出力ポート１４Ａａ２とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４Ａａは、バッテリ１４ｂから、所定の範囲で一定の電流の直流電力が入出力ポート１４Ａａ２に入力されると、これを成り行きの直流電力に変換して入出力ポート１４ａ１からＤＣバス１２Ａへ出力する。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４Ａａは、ＤＣバス１２Ａから成り行きの直流電力が入出力ポート１４Ａａ１に入力されると、これを所定の範囲で一定の電流の直流電力に変換して入出力ポート１４Ａａ２からバッテリ１４ｂへ出力する。すなわち、入出力ポート１４Ａａ１はｄポートとして設定され、入出力ポート１４Ａａ２はＣＣポートとして設定されている。

【0059】

以上の構成要素の説明に基づいて、各実施形態を説明する。

【0060】

（実施形態１）
図２は、実施形態１に係る電力ネットワークの構成図である。電力ネットワーク１００は、複数の電力ポートを有する複数のノードと、これらのノードを、電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線とを備えている。図２では、複数のノードのうち、ノードＮ１およびノードＮ２を示し、複数の連携線のうち、電力経路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５およびＰ６を示している。

【0061】

ノードＮ１、Ｎ２は、それぞれ、図１Ａ、１Ｂに示すマイクログリッド１０、１０Ａのような、電力ルータとＤＣバスと各種電力装置とを備えるマイクログリッドで構成されている。ただし、電力ネットワーク１００の複数のノードの中には、電力ルータのみで構成されるノードが含まれていてもよい。すなわち、各ノードは、電力ルータを備えている。

【0062】

ノードＮ１の電力ルータが備える電力ポートＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、それぞれＣＶポート、ｄポート、ＣＣポートとして設定されている。ノードＮ２の電力ルータが備える電力ポートＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、２４は、それぞれｄポート、ＣＶポート、ＣＣポート、ＣＣポートとして設定されている。なお、ノードの電力ポートのタイプは、電力ルータが備える制御部の制御によって相互に切り換え可能でもよい。

【0063】

電力経路Ｐ１は、ノードＮ１のＣＶポートである電力ポートＴ１１と、ノードＮ２の電力ポートＴ２１とを接続している。電力経路Ｐ２は、ノードＮ１の電力ポートＴ１２と、他のノードの電力ポートとを接続している。電力経路Ｐ３は、ノードＮ１の電力ポートＴ１３と、他のノードの電力ポートとを接続している。電力経路Ｐ４は、ノードＮ２の電力ポートＴ２２と、他のノードの電力ポートとを接続している。電力経路Ｐ５は、ノードＮ２の電力ポートＴ２３と他のノードの電力ポートとを接続している。電力経路Ｐ６は、ノードＮ２の電力ポートＴ２４と他のノードの電力ポートとを接続している。

【0064】

各ノードは、複数の電力ポートの少なくとも一つがｄポートとして設定されている。また、各連携線の一方の端部はＣＶポートに接続されている。各連携線の他方の端部はｄポートまたはＣＣポートに接続されている。

【0065】

このように、電力ネットワーク１００では、各ノードの複数の電力ポートの少なくとも一つがｄポートとして設定されているので、各ノードにおける電力の流入量と流出量の差分をｄポートで調整することができる。この場合、ｄポートはバッファとして機能する。たとえば、ノードＮ１において、電力ポートＴ１１およびＴ１３から電力が流出する場合、流出量の総和と同じ量の電力がｄポートに流入する。また、電力ポートＴ１１から第１量の電力が流出し、電力ポートＴ１３から第１量より多い第２量の電力が流入する場合、第２量と第１量との差の量の電力がｄポートから流出する。その結果、電力ネットワーク１００は、ｄポートを利用した柔軟な電力融通に適するネットワーク構成となっている。また、各連携線の一方の端部はＣＶポートに接続されている。これにより、連携線に入出力する電力の電圧が安定する。また、連携線の他方の端部がＣＣポートに接続されていれば、その連係線については電圧と同時に潮流も制御されるので、より好適に制御された連携線が実現される。

【0066】

（実施形態２）
図３は、実施形態２に係る電力ネットワークの構成図である。電力ネットワーク２００は、複数のノードＮ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８およびＮ９と、電力経路Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７、Ｐ１８、Ｐ１９、Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２およびＰ２３と、バッテリＢ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８およびＢ９と、を備えている。

【0067】

ノードＮ３は、電力ポートＴ３１、Ｔ３２、Ｔ３３およびＴ３４を備え、これらはこの順にｄポート、ＣＶポート、ＣＣポート、ＣＣポートに設定されている。ノードＮ４は、電力ポートＴ４１、Ｔ４２、Ｔ４３およびＴ４４を備え、これらはこの順にｄポート、ＣＶポート、ＣＶポート、ＣＣポートに設定されている。ノードＮ５は、電力ポートＴ５１、Ｔ５２、Ｔ５３およびＴ５４を備え、これらはこの順にＣＶポート、ＣＣポート、ｄポート、ＣＣポートに設定されている。

【0068】

ノードＮ６は、電力ポートＴ６１、Ｔ６２、Ｔ６３、Ｔ６４およびＴ６５を備え、これらはこの順にＣＶポート、ＣＶポート、ＣＶポート、ＣＶポート、ｄポートに設定されている。ノードＮ７は、電力ポートＴ７１、Ｔ７２、Ｔ７３およびＴ７４を備え、これらはこの順にＣＣポート、ＣＶポート、ｄポート、ＣＶポートに設定されている。ノードＮ８は、電力ポートＴ８１、Ｔ８２およびＴ８３を備え、これらはこの順にＣＣポート、ｄポート、ＣＣポートに設定されている。ノードＮ９は、電力ポートＴ９１、Ｔ９２およびＴ９３を備え、これらはこの順にＣＣポート、ＣＣポート、ｄポートに設定されている。

【0069】

バッテリＢ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８は、直流電力の貯蔵および放出が可能な電力貯蔵装置の一例である。

【0070】

電力経路Ｐ７は、ノードＮ３のＣＶポートである電力ポートＴ３２とノードＮ４のＣＣポートである電力ポートＴ４４とを接続している連携線である。したがって、この電力経路Ｐ７は電圧および潮流が制御された連携線である。このような連携線を制御連携線と記載する場合がある。電力経路Ｐ８は、バッテリＢ３とノードＮ３のｄポートである電力ポートＴ３１とを接続している。電力経路Ｐ９は、ノードＮ３のＣＣポートである電力ポートＴ３３とノードＮ５のＣＶポートである電力ポートＴ５１とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。電力経路Ｐ１０は、ノードＮ３のＣＣポートである電力ポートＴ３４とノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６１とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。

【0071】

電力経路Ｐ１１は、バッテリＢ４とノードＮ４のｄポートである電力ポートＴ４１とを接続している。電力経路Ｐ１２は、ノードＮ４のＣＶポートである電力ポートＴ４２とノードＮ８のＣＣポートである電力ポートＴ８１とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。電力経路Ｐ１３は、ノードＮ４のＣＶポートである電力ポートＴ４３とノードＮ５のＣＣポートである電力ポートＴ５２とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。

【0072】

電力経路Ｐ１４は、バッテリＢ５とノードＮ５のｄポートである電力ポートＴ５３とを接続している。電力経路Ｐ１５は、ノードＮ５のＣＣポートである電力ポートＴ５４とノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６２とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。電力経路Ｐ１６は、ノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６３とノードＮ７のＣＣポートである電力ポートＴ７１とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。電力経路Ｐ１７は、ノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６４とノードＮ９のＣＣポートである電力ポートＴ９１とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。

【0073】

電力経路Ｐ１８は、バッテリＢ６とノードＮ６のｄポートである電力ポートＴ６５とを接続している。電力経路Ｐ１９は、ノードＮ７のＣＶポートである電力ポートＴ７２とノードＮ８のＣＣポートである電力ポートＴ８３とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。

【0074】

電力経路Ｐ２０は、バッテリＢ７とノードＮ７のｄポートである電力ポートＴ７３とを接続している。電力経路Ｐ２１は、ノードＮ７のＣＶポートである電力ポートＴ７４とノードＮ９のＣＣポートである電力ポートＴ９２とを接続し、電圧および潮流が制御された制御連携線である。電力経路Ｐ２２は、バッテリＢ８とノードＮ８のｄポートである電力ポートＴ８２とを接続している。電力経路Ｐ２３は、バッテリＢ９とノードＮ９のｄポートである電力ポートＴ９３とを接続している。

【0075】

電力ネットワーク２００では、連携線である全ての電力経路Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７、Ｐ１９およびＰ２１が、電圧および潮流が制御されている。また、全てのノードＮ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８およびＮ９のそれぞれが、ｄポートに、バッファとなるバッテリＢ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８およびＢ９のそれぞれが接続されているので、各ノードにて電力の流入量と流出量の差分を調整することができ、全ての連携線で任意の電力融通を行える柔軟なネットワーク構成が実現されている。

【0076】

（実施形態３）
図４は、実施形態３に係る電力ネットワークの構成図である。電力ネットワーク２００Ａは、図３に示す電力ネットワーク２００の構成において、バッテリＢ３、Ｂ４、Ｂ８、Ｂ９を削除し、電力経路Ｐ７、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１７を、それぞれＰ７Ａ、Ｐ１０Ａ、Ｐ１２Ａ、Ｐ１７Ａに置き換えた構成を有する。また、ノードＮ３、Ｎ４、Ｎ８、Ｎ９では、一部の電力ポートの接続先が変更されている。

【0077】

具体的には、ノードＮ３では、ｄポートに設定された電力ポートＴ３１が電力経路Ｐ１０Ａと接続されている。その結果、電力経路Ｐ１０Ａは、一方の端部がｄポートに接続され、他方の端部がノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６１に接続されるので、電圧と潮流との両方が制御される連携線ではない。このような連携線を非制御連携線と記載する場合がある。なお、図中、非制御連携線を破線で示す。

【0078】

また、ノードＮ４では、ｄポートに設定された電力ポートＴ４１が電力経路Ｐ７Ａと接続されている。その結果、電力経路Ｐ７Ａは、一方の端部がｄポートに接続され、他方の端部がノードＮ３のＣＶポートである電力ポートＴ３２に接続された、非制御連携線である。

【0079】

また、ノードＮ８では、ｄポートに設定された電力ポートＴ８２が電力経路Ｐ１２Ａと接続されている。その結果、電力経路Ｐ１２Ａは、一方の端部がｄポートに接続され、他方の端部がノードＮ４のＣＶポートである電力ポートＴ４２に接続された、非制御連携線である。

【0080】

また、ノードＮ９では、ｄポートに設定された電力ポートＴ９３が電力経路Ｐ１７Ａと接続されている。その結果、電力経路Ｐ１７Ａは、一方の端部がｄポートに接続され、他方の端部がノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６４に接続された、非制御連携線である。

【0081】

電力ネットワーク２００Ａでは、ｄポートと連携線で接続されたＣＶポートを有するノードＮ５、Ｎ６、Ｎ７のｄポートが、それぞれバッテリＢ５、Ｂ６、Ｂ７に接続されている。電力ネットワーク２００Ａでは、全ての連携線が制御連携線ではないが、バッテリが削除されたノードのｄポート（たとえばノードＮ９のｄポート）と、バッテリが削除されないノードのＣＶポート（たとえばノードＮ６のＣＶポート）とを接続することによって、バッテリの数を削減しながらも柔軟な電力融通を行うことができるネットワーク構成が実現されている。

【0082】

（実施形態４）
つぎに、電力ネットワーク変更方法の一例として、電力ネットワークの拡張方法について説明する。図５は、実施形態４に係る電力ネットワークの拡張方法の説明図である。図５に示す電力ネットワーク３００は、図２に示す電力ネットワーク１００の構成において、ノードＮ２をノードＮ１０に置き換えた構成を有する。ノードＮ１０は、電力ポートＴ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３およびＴ１０４を有している。電力ポートＴ１０１はＣＣポートであり、ノードＮ１のＣＶポートである電力ポートＴ１１と電力経路Ｐ１で接続されている。電力ポートＴ１０２はＣＶポートであり、電力経路Ｐ３１で他のノードと接続されている。電力ポートＴ１０３はＣＣポートであり、電力経路Ｐ３２で他のノードと接続されている。電力ポートＴ１０４はｄポートであり、電力経路Ｐ３３で他のノードと接続されている。

【0083】

この電力ネットワーク３００を拡張する場合は、ノードＮ１の空きの電力ポートＴ１４に、電力経路Ｐ１４を介してノードＮ１１の電力ポートＴ１１１を接続すればよい。このとき、電力ポートＴ１４と電力ポートＴ１１１とで一方をＣＶポート、他方をＣＣポートに設定すれば、電力経路Ｐ１４を制御連携線とすることができる。また、ノードＮ１の他の電力ポートＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の運用を中断せずに拡張工事を実施できる。

【0084】

（実施形態５）
図６は、実施形態５に係る電力ネットワークの拡張方法の説明図である。図６に示す電力ネットワーク３００Ａは、図５に示す電力ネットワーク３００に、全てのノードの動作を制御可能なＥＭＳ３１０を追加した構成を有する。このようなＥＭＳ３１０はセンターＥＭＳと呼ばれる場合がある。

【0085】

電力ネットワーク３００Ａにおいて、ノードＮ１とノードＮ１０との間に新たなノードを追加するとする。この場合、まず、ＥＭＳ３１０が、ノードＮ１とノードＮ１０とのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートである電力ポートＴ１１、Ｔ１０１に関わるノードＮ１とノードＮ１０との動作を停止させるとともに接続予定以外の電力ポートに関わるノードＮ１とノードＮ１０と動作を維持する。

【0086】

つづいて、電力経路Ｐ１を取り外し、追加のノードＮ１２の電力ポートＴ１２１と電力ポートＴ１１とを連携線としての電力経路Ｐ４１で接続し、電力ポートＴ１２２と電力ポートＴ１０１とを連携線としての電力経路Ｐ４２で接続する。ノードＮ１２の他の電力ポートＴ１２３は電力経路Ｐ４３にて他のノードと接続してもよい。なお、電力経路Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３に接続される電力ポートについては、一方がＣＶポート、他方がＣＣポートまたはｄポートとなるように設定する。その後、ＥＭＳ３１０は、ノードＮ１、Ｎ１０の停止していた動作を再開させ、ノードＮ１２の動作を開始させる。

【0087】

この方法によれば、ノードＮ１とノードＮ１０とについて、接続予定の電力ポートに関わる動作のみを停止し、その他の電力ポートに関わる動作は維持するので、電力ネットワーク３００Ａの運用の中断の程度を抑制しながら拡張工事を実施できる。

【0088】

（実施形態６）
図７は、実施形態６に係る電力ネットワークの拡張方法の説明図である。図７に示す電力ネットワーク１００Ａは、図２に示す電力ネットワーク１００に、全てのノードの動作を制御可能なＥＭＳ１１０を追加した構成を有する。

【0089】

電力ネットワーク１００Ａにおいて、ノードＮ１とノードＮ２との間に新たなノードを追加するとする。この場合、まず、ＥＭＳ１１０が、ノードＮ１とノードＮ２とのそれぞれの電力ポートのうち連携線にて接続予定の電力ポートである電力ポートＴ１１、Ｔ２１に関わるノードＮ１とノードＮ２との動作を停止させるとともに接続予定以外の電力ポートに関するノードＮ１とノードＮ２と動作を維持する。ただし、電力ポートＴ２１はｄポートとして設定されていたため、動作を停止させるとノードＮ２のｄポートが不在になる。そこで、ＥＭＳ１１０は、電力ポートＴ２１に関わるノードＮ２の動作を停止する前に、ノードＮ２の接続予定以外の電子ポートであり、ＣＣポートとして設定されている電力ポートの存在を確認する。ここでは、電力ポートＴ２３、Ｔ２４がＣＣポートであるので、たとえば電力ポートＴ２４をｄポートに変更する設定をする。

【0090】

つづいて、電力経路Ｐ１を取り外し、追加のノードＮ１３の電力ポートＴ１３１と電力ポートＴ１１とを連携線としての電力経路Ｐ５１で接続し、電力ポートＴ１３２と電力ポートＴ２１とを連携線としての電力経路Ｐ５２で接続する。ノードＮ１３の他の電力ポートＴ１３３は電力経路Ｐ５３にて他のノードと接続してもよい。その後、ＥＭＳ１１０は、ノードＮ１、Ｎ２の停止していた動作を再開させ、ノードＮ１３の動作を開始させる。

【0091】

この方法によれば、ノードＮ１とノードＮ２とについて、接続予定の電力ポートに関わる動作のみを停止し、その他の電力ポートに関わる動作は維持するので、電力ネットワーク１００Ａの運用の中断の程度を抑制しながら拡張工事を実施できる。また、ノードＮ２についてｄポートを確保するので、電力ネットワーク１００Ａの柔軟な電力融通が維持される。

【0092】

なお、この方法ではＣＣポートとして設定されている電力ポートをｄポートに変更している。これに対して、接続予定以外の電子ポートが全てＣＶポートである場合は、ＥＭＳは、いずれかのＣＶポートを適宜選択し、そのＣＶポートと連携線で接続されているノードの電力ポートをＣＶポートに変更してから、選択したＣＶポートをｄポートに変更する。これにより、連携線の一方がＣＶポートに接続される状態が確保される。

【0093】

（実施形態７）
つぎに、電力ネットワークの変更方法の一例として、電力ネットワークの障害時運用方法について説明する。図８は、実施形態７に係る電力ネットワークの障害時運用方法の説明図である。図８に示す電力ネットワーク２００Ｂは、図４に示す電力ネットワーク２００Ａに、全てのノードの動作を制御可能なＥＭＳ２１０を追加した構成を有する。

【0094】

図８に示すように、ノードＮ６のＣＶポートである電力ポートＴ６４とノードＮ９のｄポートである電力ポートＴ９３とを接続する連携線である電力経路Ｐ１７Ａに断線が発生したとする。断線が発生すると、ＥＭＳ２１０は、ノードＮ６、Ｎ９のそれぞれに備えられた電力ルータの制御部から送信されてきた測定結果の情報から、断線の発生を検知する。また、断線が発生すると、ノードＮ６、Ｎ９のそれぞれに備えられた電力ルータの制御部が、ＥＭＳ２１０に断線が発生したという情報を送信する構成でもよい。

【0095】

ＥＭＳ２１０は、断線の発生を検知すると、電力経路Ｐ１７Ａに接続された電力ポートＴ６４に関わるノードＮ６の動作、および電力ポートＴ９３に関わるノードＮ９の動作を停止させる。ＥＭＳ２１０は、電力ポートＴ９３に関わるノードＮ９の動作を停止させる前に、電力ポートＴ９３がｄポートであると判定し、ノードＮ９に制御指令を送信し、ＣＣポートとして設定されている電力ポートＴ９２をｄポートに切り換えるポートタイプ切り換えを実行する。これにより、ノードＮ９にｄポートが確保される。なお、電力ポートＴ９２がｄポートに切り換えられると、電力ポートＴ９２とノードＮ７の電力ポートＴ７４とを接続している電力経路Ｐ２０は、制御連携線から非制御連携線に変わる。

【0096】

この方法によれば、電力ネットワーク２００Ｂの柔軟な電力融通を維持しながら、運用の中断の程度を抑制できる。

【0097】

（実施形態８）
図９は、実施形態８に係る電力ネットワークの障害時運用方法の説明図である。本実施形態も実施形態７と同様に電力ネットワーク２００Ｂを参照して説明する。

【0098】

図９に示すように、ノードＮ３のＣＶポートである電力ポートＴ３２とノードＮ４のｄポートである電力ポートＴ４１とを接続する連携線である電力経路Ｐ７Ａに断線が発生したとする。断線が発生すると、ＥＭＳ２１０は、ノードＮ３、Ｎ４のそれぞれに備えられた電力ルータの制御部から送信されてきた測定結果の情報から、断線の発生を検知する。また、断線が発生すると、ＥＭＳ２１０は、ノードＮ３、Ｎ４のそれぞれに備えられた電力ルータの制御部が、ＥＭＳ２１０に断線が発生したという情報を送信してもよい。

【0099】

ＥＭＳ２１０は、断線の発生を検知すると、電力経路Ｐ７Ａに接続された電力ポートＴ３２に関わるノードＮ３の動作、および電力ポートＴ４１に関わるノードＮ４の動作を停止させる。ＥＭＳ２１０は、電力ポートＴ４１に関わるノードＮ４の動作を停止させる前に、電力ポートＴ４１がｄポートであると判定する。また、ＥＭＳ２１０は、ノードＮ４には電力ポートＴ４１の他の電力ポートはＣＶポートであることも確認する。その後、ノードＮ４に制御指令を送信し、ＣＶポートとして設定されている電力ポートのうち、たとえば電力ポートＴ４３をｄポートに切り換えるポートタイプ切り換えを実行するためにノードＮ４の電力ルータの制御部に制御指令を送信する（ポートタイプ切り換え（１））。これにより、ノードＮ４にｄポートが確保される。ノードＮ４の電力ルータの制御部は、切り換えを完了させると、ＥＭＳ２１０に完了を通知する。

【0100】

一方、ＥＭＳ２１０は、電力ポートＴ４３のｄポートへの切り換えの前に、電力ポートＴ４３に接続された電力経路Ｐ１３に接続された他の電力ポートのタイプを確認する。本例では、電力経路Ｐ１３の接続先の電力ポートはノードＮ５の電力ポートＴ５２であり、ＣＣポートに設定されている。この場合、ＥＭＳ２１０は、電力ポートＴ５２がＣＶポートではないと判定し、電力ポートＴ５２をＣＶポートに切り換えるポートタイプ切り換えを実行するためにノードＮ５の電力ルータの制御部に制御指令を送信する（ポートタイプ切り換え（２））。ノードＮ５の電力ルータの制御部は、切り換えを完了させると、ＥＭＳ２１０に完了を通知する。ＥＭＳ２１０は、完了の通知の受信後に電力ポートＴ４３のｄポートへの切り換えを実行する。これにより、電力経路Ｐ１３は非制御連携線に変わるが、一方がＣＶポートに接続されているため、電圧が一定に制御される。

【0101】

この方法によれば、電力ネットワーク２００Ｂの柔軟な電力融通を維持しながら、運用の中断を抑制できる。また、連携線について、電圧を一定に制御した状態を確保できる。

【0102】

なお、実施形態７、８に係る障害時運用方法は、断線に限らず、短絡や地絡等の各種障害にも適用できる。

【0103】

（実施形態９）
つぎに、電力ネットワーク変更方法の一例として、電力貯蔵装置の充電状態に応じた電力ポートの設定の切換方法について説明する。図１０は、実施形態９に係る電力ポートの設定の切換方法の説明図である。図１０に示す電力ネットワーク４００は、実施形態１の電力ネットワークと同様に、複数の電力ポートを有する複数のノードと、これらのノードを、電力ポートを介してグリッド状に接続する複数の連携線とを備えている。図１０では、複数のノードのうち、ノードＮ２１およびノードＮ２２を示し、複数の連携線のうち、電力経路Ｐ６１、Ｐ６２、Ｐ６３、Ｐ６４、Ｐ６５およびＰ６６を示している。さらに、電力ネットワーク４００は、バッテリＢ２１、Ｂ２２と、全てのノードの動作を制御可能なＥＭＳ４１０を備えている。バッテリＢ２１、Ｂ２２は、ＢＭＳを備えている。バッテリＢ２１、Ｂ２２は、複数の電力貯蔵装置の一例である。バッテリＢ２１、Ｂ２２は電力貯蔵装置の一例であり、たとえばリチウムイオン電池である。

【0104】

電力経路Ｐ６１は、ノードＮ２１の電力ポートＴ２１１と、ノードＮ２２の電力ポートＴ２２３とを接続している。電力経路Ｐ６２は、ノードＮ２１の電力ポートＴ２１２とバッテリＢ２１とを接続している。電力経路Ｐ６３は、ノードＮ２１の電力ポートＴ２１３と、他のノードの電力ポートとを接続している。電力経路Ｐ６４は、ノードＮ２２の電力ポートＴ２２１とバッテリＢ２１とを接続している。電力経路Ｐ６５は、ノードＮ２２の電力ポートＴ２２２と、他のノードの電力ポートとを接続している。電力経路Ｐ６６は、ノードＮ２２の電力ポートＴ２２４と、他のノードの電力ポートとを接続している。

【0105】

この電力ネットワーク４００では、ＥＭＳ４１０が、バッテリＢ２１、Ｂ２２の充電状態に応じて、バッテリＢ２１、Ｂ２２のそれぞれに接続された電力ポートＴ２１２、２２１をｄポートと制御ポートとに相互に切り換える。

【0106】

たとえば、電力ポートＴ２１２は、図１０の上側に示す図のようなＣＣポートの設定から、下側に示す図のようなｄポートの設定に切り換えられる。また電力ポートＴ２１２は、ｄポートの設定からＣＣポートの設定に切り換えられる。また、電力ポートＴ２２１は、図１０の上側に示す図のようなｄポートの設定から、下側に示す図のようなＣＣポートの設定に切り換えられる。また電力ポートＴ２２１は、ＣＣポートの設定からｄポートの設定に切り換えられる。これらの切換は、ＥＭＳ４１０が、ＢＭＳが取得したバッテリＢ２１、Ｂ２２の充電状態に関する情報から、充電状態を取得し、取得した充電状態に応じて実行される。充電状態の取得は、演算部による演算や、記憶部に記憶されたテーブルデータの参照などによって実行される。参照されるテーブルデータには、充電状態に関する情報と充電状態との対応関係が格納されている。

【0107】

以下、具体例によって実施形態９の方法について説明する。図１０の上側に示す図では、バッテリＢ２２がｄポートに接続され、バッファとして機能している。またバッテリＢ２２はＣＣポートに接続されている。この状態において、バッテリＢ２２は調整余力が小さく、バッテリＢ２１は調整余力が大きいとする。

【0108】

ここで、調整余力とは、バッファとしての機能の程度を意味し、調整余力が大きいとはバッファとしての機能が高いことを意味する。たとえば、あるバッテリにおいて、充電状態の指標の一例であるＳｏＣ（State Of Charge）が上限値（たとえば１００％）に近い値の場合は電力を放電する放電バッファとしての機能は高いので調整余力が大きく、ＳｏＣが下限値（たとえば０％）に近い値の場合は電力を充電する充電バッファとしてしての機能は低いので調整余力が小さい。また、ＳｏＣが上限値および下限値から離れている（たとえば５０％程度）の場合は放電バッファとしても充電バッファとしても機能が高いといえる。本実施形態では、ＥＭＳ４１０は、ＳｏＣが上限値および下限値から離れている、たとえば５０％により近いバッテリの方が、調整余力が大きいと判定することとする。また、ＥＭＳ４１０は、ＳｏＣが上限値または下限値に近い、たとえば５０％からより遠いバッテリの方が、調整余力が小さいと判定することとする。

【0109】

ＥＭＳ４１０は、ＢＭＳからの情報により取得したＳｏＣから、バッテリＢ２２の調整余力がバッテリＢ２１の調整余力よりも小さい（ＳｏＣが上限値または下限値に近い）と判定すると、バッテリＢ２２に接続された電力ポートＴ２２１をｄポートからＣＣポートに切り換え、バッテリＢ２１に接続された電力ポートＴ２１２をＣＣポートからｄポートに切り換える。なお、バッテリＢ２１およびＢ２２の少なくとも一方のバッファの機能を維持しながら切り換えを実行するため、電力ポートＴ２１２をｄポートに切り換えた後に電力ポートＴ２２１をＣＣポートに切り換えてもよい。

【0110】

また、図１０の上側の図の場合は、ノードＮ２２において電力ポートＴ２２１がｄポートのとき、電力ポートＴ２２２、Ｔ２２３、Ｔ２２４はそれぞれＣＶポート、ＣＶポート、ＣＣポートである。この場合、電力ポートＴ２２１をＣＣポートに切り換えるとノードＮ２２のｄポートがなくなってしまう。そこで、ｄポートの存在の維持のため、電力ポートＴ２２３をＣＶポートからｄポートに切り換えた後に電力ポートＴ２２１をＣＣポートへ切り換えてもよい。また、図１０の上側の図の場合は、ノードＮ２１において電力ポートＴ２１２がＣＣポートのとき、電力ポートＴ２１１、Ｔ２１３はそれぞれｄポート、ＣＶポートである。この場合、ノードＮ２２の電力ポートＴ２２３をｄポートに切り換えると連携線である電力経路Ｐ６１の電圧の安定性が低下するおそれがある。そこで、電力経路Ｐ６１の電圧の安定性の確保のため、電力ポートＴ２１１をｄポートからＣＶポートに切り換えた後に電力ポートＴ２２３をｄポートへ切り換えてもよい。

【0111】

したがって、電力ポートの切り換えの順番の一例は、以下の通りである。すなわち、まず電力ポートＴ２１２をｄポートに切り換える。つづいて、電力ポートＴ２１１をＣＶポートに切り換える。つづいて、電力ポートＴ２２３をｄポートへ切り換える。つづいて、電力ポートＴ２２１をＣＣポートに切り換える。

【0112】

実施形態９に係る方法によれば、電力ネットワーク４００の柔軟な電力融通を維持しながら、電力貯蔵装置であるバッテリのバッファとしての調整余力を、より大きい状態にすることができる。

【0113】

なお、実施形態９に係る方法では、ＥＭＳ４１０は、バッテリＢ２１、Ｂ２２のうち、ＳｏＣが上限値および下限値から離れているバッテリを調整余力が大きいと判定し、ＳｏＣが上限値または下限値に近いバッテリを調整余力が小さいと判定しているが、調整余力の判定の基準はこれには限られない。たとえば、ＥＭＳ４１０は、バッテリＢ２１、Ｂ２２のうち、取得した残容量が、最大容量および最小容量から離れたバッテリを調整余力が大きいと判定してもよい。この場合、バッテリの残容量が充電状態の指標である。たとえば、バッテリＢ２１、Ｂ２２が互いに最大容量が異なるバッテリである場合、バッテリの残容量を充電状態の指標とした方がよい場合がある。また、バッテリが複数ある場合は、最も調整余力が小さいバッテリに接続された電力ポートをｄポートからＣＣポートに切り換えてもよいし、充電状態を示す指標に基づいて決定した調整余力が、所定基準よりも小さい２以上のバッテリに接続された電力ポートを、ｄポートからＣＣポートに切り換えてもよい。

【0114】

また、バッテリに接続された電力ポートをｄポートからＣＣポートに切り換える判定条件は、上記に限られない。たとえば、ＥＭＳ４１０は、ｄポートである電力ポートに接続されるバッテリはＳｏＣが所定の範囲にあると判定した場合にはｄポートの設定を維持し、所定の範囲から外れたと判定した場合にはＣＣポートに切り換えるという制御を実行してもよい。所定の範囲は、たとえば下限値を２０％または３０％とし、上限値を７０％または８０％とする範囲であるが、バッテリによって異なる範囲でもよい。また、ＳｏＣに限らず、残容量が所定の範囲にあるか外れているかの判定に応じて切り換える制御を実行してもよい。

【0115】

また、ＥＭＳ４１０は、他のＥＭＳや外部サーバから、電力ネットワーク４００の発電量・需要予測情報を取得してもよい。発電量・需要予測情報は、電力ネットワーク４００における発電量の予測情報や電力の需要予測情報を含む。たとえば、電力ネットワーク４００がＰＶ装置を含む場合、ＰＶ装置が設置されている地域の季節や現在の天気、今後の天気予報などの情報を含んでもよい。また、たとえば、電力ネットワーク４００が、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動自動車に搭載されたバッテリを含む場合、これらの電動自動車による電力の需給の情報を含んでもよい。

【0116】

ＥＭＳ４１０は、取得した発電量・需要予測情報に基づき、調整余力の大小の判定の基準を変更してもよい。たとえば、今後発電量が増加すると予測される情報が得られた場合には、バッファには、充電可能な電力量が多いことが望まれるので、ＳｏＣが下限値により近いバッテリを、調整余力が高いバッテリであると判定してもよい。またたとえば、今後電力の需要が増加すると予測される情報が得られた場合には、バッファには、放電可能な電力量が多いことが望まれる。そこで、ＳｏＣが上限値により近いバッテリを、調整余力が高いバッテリであると判定してもよい。このようなＥＭＳ４１０による判定基準の変更は、たとえば、演算部による演算や、記憶部に記憶されたテーブルデータの参照などによって実行される。

【0117】

また、ＥＭＳ４１０は、取得した発電量・需要予測情報に基づき、電力ポートの切換のために設定された、指標（たとえばＳｏＣ）に関する所定範囲を変更してもよい。

【0118】

また、実施形態９に係る方法では、バッテリに接続された電力ポートを、ｄポートとＣＣポートとに相互に切り換えているが、ｄポートと、制御ポートであるＣＶポートとに相互に切り換えてもよい。

【0119】

また、実施形態９に係る方法では、別々のノードの電力ルータに接続されたバッテリＢ２１、Ｂ２２の充電状態に応じて電力ポートの設定の切換が実行している。しかしながら、別の実施形態に係る方法として、同一のノードの電力ルータの複数の電力ポートのそれぞれに接続された複数のバッテリのそれぞれの充電状態に応じて電力ポートの設定の切換を実行してもよい。

【0120】

また、図１Ａ、１Ｂにおいて、ＣＶポートとして設定された入出力ポート（たとえば入出力ポート１５ａ１）は、ＤＣバス１２側の電圧と出入力する電力との関係が所定のドループ（垂下）特性を有する参照関数に追随するようにドループ制御されてもよい。ここで、「ドループ特性」とは、垂下特性を意味し、電圧と電力の出入力量との関係が、所定の電圧範囲にわたって電力の出入力量一定である関係または所定の電力の出入力量の範囲にわたって電圧一定である関係以外の関係を備えている特性である。

【0121】

たとえば、図１１は、入出力ポート１５ａ１に関するドループ制御の一例の説明図である。ＤＣバス１２側の電圧がＶ２とＶ３との間の場合は、マイクログリッド１０は電力需給が平均的な平常状態であり、参照関数は、バッテリ１５ｂの充放電が無い状態（Ｐ＝０）となるように設定されている。

【0122】

また、ＤＣバス１２側の電圧がＶ１とＶ２との間の場合は、マイクログリッド１０は電力需要が平常状態より多く電圧が低下した第１準平常状態であり、参照関数は、比較的大きい垂下係数にてバッテリ１５ｂが放電するドループ制御が実行されるように設定されている。一方、ＤＣバス１２側の電圧がＶ３とＶ４との間の場合は、マイクログリッド１０は電力需要が平常状態より少なく電圧が上昇した第２準平常状態であり、参照関数は、比較的大きい垂下係数にてバッテリ１５ｂが充電するドループ制御が実行されるように設定されている。

【0123】

また、ＤＣバス１２側の電圧がＶ１未満の場合は、マイクログリッド１０は電力需要が第１準平常状態よりもさらに多い過渡状態であり、参照関数は、規定の最大電力Ｐ１にてバッテリ１５ｂが放電するように設定されている。一方、ＤＣバス１２側の電圧がＶ４を超える場合は、マイクログリッド１０は電力需要が第２準平常状態よりもさらに少ない過渡状態であり、参照関数は、規定の最大電力｜Ｐ２｜にてバッテリ１５ｂが充電するように設定されている。

【0124】

また、上記実施形態の電力ネットワークにおいて、いずれかのノードがマイクログリッド１０または１０Ａの構成を備えていれば、マイクログリッド１０はｄポートにＥＤＬＣ１３ｂ、バッテリ１４ｂ、１５ｂおよび１６ｂが接続されているので、マイクログリッド１０が全体として電力貯蔵装置として機能する。また、マイクログリッド１０Ａと同様に、いずれかのノードのｄポートが電力会社の電力系統に接続され、電力の流入量と流出量の差分を受電や売電にて調整してもよい。

【0125】

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0126】

１０、１０Ａ マイクログリッド
１１、２１ 電力ルータ
１１ａ１、１１ａ２、１１ａ３、２１ａ、２１ｂ 電力ポート
１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３ 電力測定部
１１ｃ 制御部
１２ ＤＣバス
１３ａ、１４ａ、１４Ａａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３ａ１、１３ａ２、１４ａ１、１４Ａａ１、１４ａ２、１４Ａａ２、１５ａ１、１５ａ２、１６ａ１、１６ａ２、１７ａ１、１７ａ２、１８ａ１、１８ａ２ 入出力ポート
１３ｂ ＥＤＬＣ
１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ２１、Ｂ２２ バッテリ
１７ｂ ＰＶ装置
１８ａ、３１ ＤＣ／ＡＣコンバータ
１８ｂ 負荷
１９ 、１１０、２１０、３１０、４１０ ＥＭＳ
３２ 電力系統
１００、１００Ａ、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、３００Ａ、４００ 電力ネットワーク
１０１ 連携線
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９、Ｎ１０、Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３、Ｎ２１、Ｎ２２ ノード
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ７Ａ、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１０Ａ、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１２Ａ、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７、Ｐ１７Ａ、Ｐ１８、Ｐ１９、Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ５１、Ｐ５２、Ｐ５３、Ｐ６１、Ｐ６２、Ｐ６３、Ｐ６４、Ｐ６５、Ｐ６６ 電力経路
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ３３、Ｔ３４、Ｔ４１、Ｔ４２、Ｔ４３、Ｔ４４、Ｔ５１、Ｔ５２、Ｔ５３、Ｔ５４、Ｔ６１、Ｔ６２、Ｔ６３、Ｔ６４、Ｔ６５、Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３、Ｔ７４、Ｔ８１、Ｔ８２、Ｔ８３、Ｔ９１、Ｔ９２、Ｔ９３、Ｔ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３、Ｔ１０４、Ｔ１１１、Ｔ１２１、Ｔ１２２、Ｔ１２３、Ｔ１３１、Ｔ１３２、Ｔ１３３、Ｔ２１１、Ｔ２１２、Ｔ２１３、Ｔ２２１、Ｔ２２２、Ｔ２２３、Ｔ２２４ 電力ポート

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】