特許 7669852 情報処理装置、発電システム、および情報処理方法

(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】2025-04-21

(45)【発行日】2025-04-30

(54)【発明の名称】情報処理装置、発電システム、および情報処理方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20250422BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20250422BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20250422BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20250422BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 170

H02J3/32

H02J3/38 130

H02J7/35 G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021122389

(22)【出願日】2021-07-27

(65)【公開番号】P2023018338

(43)【公開日】2023-02-08

【審査請求日】2024-03-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 祐志

(72)【発明者】

【氏名】織田 昭人

【審査官】新田 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０５４０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１７００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４１９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ７／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサおよび記憶装置を有し、
太陽光発電設備の発電量を予測しようとする日である対象日における当該太陽光発電設備の設置場所における日射量である日射量予測値を取得し、
前記日射量予測値に基づき、前記対象日における前記太陽光発電設備の発電量の予測値である予測発電量を求め、
前記太陽光発電設備から電力系統に供給される電力量の前記予測発電量に対する余剰分もしくは不足分を吸収するように作用する蓄電池の、前記太陽光発電設備の当日の発電開始時におけるＳＯＣ（State Of Charge）である初期ＳＯＣを、前記予測発電量が大きい程、その値が大きくなるように設定する、
情報処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記対象日に対応する過去の快晴日における前記太陽光発電設備の発電量である快晴日発電量を取得し、
前記予測発電量を前記快晴日発電量で除した値と前記初期ＳＯＣとの対応を示すグラフを記憶し、
前記予測発電量を前記グラフと対照することにより前記初期ＳＯＣを取得する、
情報処理装置。

【請求項3】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
予め設定された下限の蓄電量が確保されるように前記初期ＳＯＣを設定する、
情報処理装置。

【請求項4】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記日射量予測値として、摂動ランに基づく日射量予測値である日射量予測値（摂動ラン）、およびアンサンブル法に基づく日射量予測値である日射量予測値（アンサンブル）を取得し、
前記日射量予測値として、前記アンサンブル法に基づく日射量予測値のメンバー間のばらつきが予め設定された閾値よりも大きいときは前記日射量予測値（摂動ラン）を選択し、前記アンサンブル法に基づく日射量予測値のメンバー間のばらつきが予め設定された閾値以下のときは前記日射量予測値（アンサンブル）を選択する、
情報処理装置。

【請求項5】

太陽光発電設備と、
太陽光発電設備の発電量を予測しようとする日である対象日における当該太陽光発電設備の設置場所における日射量である日射量予測値を取得し、前記日射量予測値に基づき、前記対象日における前記太陽光発電設備の発電量の予測値である予測発電量を求め、前記太陽光発電設備から電力系統に供給される電力量の前記予測発電量に対する余剰分もしくは不足分を吸収するように作用する蓄電池の、前記太陽光発電設備の当日の発電開始時におけるＳＯＣ（State Of Charge）である初期ＳＯＣを、前記予測発電量が大きい程、その値が大きくなるように設定する、情報処理装置と、
前記蓄電池と、
を備える、発電システム。

【請求項6】

プロセッサおよび記憶装置を備える情報処理装置が、
太陽光発電設備の発電量を予測しようとする日である対象日における当該太陽光発電設備の設置場所における日射量である日射量予測値を取得するステップと、
前記日射量予測値に基づき、前記対象日における前記太陽光発電設備の発電量の予測値である予測発電量を求めるステップと、
前記太陽光発電設備から電力系統に供給される電力量の前記予測発電量に対する余剰分もしくは不足分を吸収するように作用する蓄電池の、前記太陽光発電設備の当日の発電開始時におけるＳＯＣ（State Of Charge）である初期ＳＯＣを、前記予測発電量が大きい程、その値が大きくなるように設定するステップと、
を実行する、情報処理方法。

【請求項7】

請求項６に記載の情報処理方法であって、
前記情報処理装置が、
前記対象日に対応する過去の快晴日における前記太陽光発電設備の発電量である快晴日発電量を取得するステップと、
前記予測発電量を前記快晴日発電量で除した値と前記初期ＳＯＣとの対応を示すグラフを記憶するステップと、
前記予測発電量を前記グラフと対照することにより前記初期ＳＯＣを取得するステップと、
を更に実行する、情報処理方法。

【請求項8】

請求項６に記載の情報処理方法であって、
前記情報処理装置が、予め設定された下限の蓄電量が確保されるように前記初期ＳＯＣを設定するステップ、
を更に実行する、情報処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、発電システム、および情報処理方法に関し、とくに再生可能エネルギー利用型の発電設備から電力系統に電力を供給する際のインバランスを補償する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、再生可能エネルギーを利用する発電設備の発電電力が商用電力系統に対する連系容量を超過することなく系統連系できるようにすることを目的として構成された発電システムについて記載されている。発電システムは、第１発電設備、第２発電設備、蓄電池設備、および蓄電池設備を制御する制御装置を備える。制御装置は、第１発電設備および第２発電設備の発電電力を予測した第１発電設備と第２発電設備の予測合計発電電力値と、蓄電池設備の現時刻の電池容量と、商用電力系統に対する連系容量とから、予測すべき時刻の蓄電池の電池容量目標値を決定する。

【0003】

特許文献２には、発電量が天候に大きく左右される自然エネルギー利用型の発電装置において、当日の天候により発電量の予測がずれた場合、発電量過少で実際の電力需要に応じきれない状況や、逆に発電量過多で蓄電池への過充電等を招来する状況が起こりやすいことに鑑み、発電量を精度よく予測して蓄電池の充電量の過不足を低減し、蓄電池の利用率向上を図ることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１６１８６３号公報

【文献】特開２０１０－２１３５０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

再生可能エネルギーの普及促進等を目的として、我が国においては、２０１２年よりＦＩＴ制度（再生可能エネルギーの固定価格買取制度）が導入されている。また、大規模太陽光や風力等の競争力のある電源への成長が見込まれるものについては、市場連動型となるＦＩＰ制度への移行が予定されている。ＦＩＰ制度が導入されると、再生可能エネルギーの発電事業者もインバランスリスクを負うこととなり、発電事業者側は計画値同時同量の達成が目標となるが、計画値同時同量を達成するには、発電量の予測精度を向上する必要がある。

【0006】

しかし、予測誤差（計画値と実績値の差分）の抑制には限界があり、余剰分もしくは不足分の電力を蓄電池に吸収（充電または放電）させて予測誤差を補償する必要がある。但し、蓄電池の容量には費用等の制約があるため、限られた容量を効率よく利用する必要があり、とくに明朝の発電開始時までに蓄電池をどの程度充電しておくか、即ち、初期ＳＯＣ（State Of Charge）をどの程度に設定するかが計画値同時同量を達成する上で重要になる。

【0007】

上記の特許文献１では、第１発電設備と第２発電設備の予測合計発電電力値と、蓄電池設備の現時刻の電池容量と、商用電力系統に対する連系容量とに基づき、予測すべき時刻における蓄電池の電池容量目標値を決定する。また、特許文献２では、発電量の予測がずれた場合、実際の電力需要に応じきれない状況や逆に発電量過多で蓄電池への過充電等を招来する状況が生じやすいことに鑑み、発電量を精度よく予測して蓄電池の充電量の過不足を低減し、蓄電池の利用率向上を図る。しかし、太陽光発電設備の発電量は、自然環境（気象、雲の移動、日照時間等）に大きく影響されるため、予測が外れてしまうことも起こりうるが、特許文献１および特許文献２のいずれにおいても、予測が外れた場合におけるインバランスの補償についてはとくに考慮されていない。

【0008】

本発明はこのような背景に鑑みてなされたものであり、発電量の予測が外れた場合におけるインバランスを補償するための、情報処理装置、発電システム、および情報処理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】

【0009】

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、情報処理装置であって、プロセッサおよび記憶装置を有し、太陽光発電設備の発電量を予測しようとする日である対象日における当該太陽光発電設備の設置場所における日射量である日射量予測値を取得し、前記日射量予測値に基づき、前記対象日における前記太陽光発電設備の発電量の予測値である予測発電量を求め、前記太陽光発電設備から電力系統に供給される電力量の前記予測発電量に対する余剰分もしくは不足分を吸収するように作用する蓄電池の、前記太陽光発電設備の当日の発電開始時におけるＳＯＣ（State Of Charge）である初期ＳＯＣを、前記予測発電量が大きい程、その値が大きくなるように設定する。

【0010】

本発明の情報処理装置は、蓄電池の初期ＳＯＣを、予測発電量（計画値）が大きい程、その値が大きくなるように設定する。そのため、例えば、対象日の天気が良いと予測される場合は蓄電池の初期ＳＯＣは大きな値に設定され、実際には予測が外れて天気が悪かった場合は不足する電力を蓄電池の放電により確実に補償することができる。また例えば、対象日の天気が悪いと予測される場合は蓄電池の初期ＳＯＣは小さな値に設定され（蓄電池に十分な空き容量が確保され）、実際には予測が外れて天気が良かった場合は余剰の電力を蓄電池に吸収（充電）させることができる。

【0011】

上記目的を達成するための本発明のうちの他の一つは、上記情報処理装置であって、前記対象日に対応する過去の快晴日における前記太陽光発電設備の発電量である快晴日発電量を取得し、前記予測発電量を前記快晴日発電量で除した値と前記初期ＳＯＣとの対応を示すグラフを記憶し、前記予測発電量を前記グラフと対照することにより前記初期ＳＯＣを取得する。

【0012】

このように、本発明の情報処理装置は、予測発電量（計画値）を快晴日発電量で除した値と初期ＳＯＣとの対応を示すグラフに基づき初期ＳＯＣを算出するので、予測発電量に対する初期ＳＯＣを適切に設定することができ、天気の予測が外れた場合に余剰分または不足分を確実に補償することができる。

【0013】

上記目的を達成するための本発明のうちの他の一つは、上記情報処理装置であって、予め設定された下限の蓄電量が確保されるように前記初期ＳＯＣを設定する。

【0014】

このように本発明の情報処理装置は、予め設定された下限の蓄電量が確保されるように初期ＳＯＣを設定するので、予測が大きく外れた場合等の緊急時等のために最低限必要とされる蓄電量を割り込むことがないように初期ＳＯＣを設定することができる。

【0015】

上記目的を達成するための本発明のうちの他の一つは、上記情報処理装置であって、前記日射量予測値として、摂動ランに基づく日射量予測値である日射量予測値（摂動ラン）、およびアンサンブル法に基づく日射量予測値である日射量予測値（アンサンブル）を取得し、前記日射量予測値として、前記アンサンブル法に基づく日射量予測値のメンバー間のばらつきが予め設定された閾値よりも大きいときは前記日射量予測値（摂動ラン）を選択し、前記アンサンブル法に基づく日射量予測値のメンバー間のばらつきが予め設定された閾値以下のときは前記日射量予測値（アンサンブル）を選択する。

【0016】

このように、本発明の情報処理装置は、日射量予測値（摂動ラン）と日射量予測値（アンサンブル）のうち、信頼性の高い日射量予測値を選択して予測発電量を求めるので、予測発電量を精度よく算出することができる。

【0017】

その他、本願が開示する課題、およびその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、および図面により明らかにされる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、発電量の予測が外れた場合におけるインバランスを補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】発電システムの概略的な構成を示す図である。

【図2】監視制御装置が備える主な機能を示す図である。

【図3A】日射量予測値の一例である。

【図3B】実績値の一例である。

【図3C】計画値／初期ＳＯＣグラフの一例である。

【図4】監視制御装置の実現に用いる情報処理装置のハードウェア構成の一例である。

【図5】初期ＳＯＣ設定処理を説明するフローチャートである。

【図6A】蓄電池によりインバランスが補償される仕組みを説明する図である。

【図6B】蓄電池によりインバランスが補償される仕組みを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、一実施形態につき図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、同一のまたは類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。以下の説明において、「情報」、「データ」、「テーブル」等の表現にて各種情報を説明することがあるが、各種情報は、これら以外のデータ構造で表現されていてもよい。以下の説明において、符号の前に付している「Ｓ」の文字は処理ステップを意味する。

【0021】

図１に、本発明の一実施形態として説明する、発電システム１の概略的な構成を示している。発電システム１は、再生可能エネルギー利用型の発電設備の一つである太陽光発電設備（以下、「ＰＶ発電設備２０」（PV:PhotoVoltaic）と称する。）と、ＰＶ発電設備２０の監視や制御を行うための各種の設備や装置を含む。同図に示すように、例示する発電システム１は、ＰＶ発電設備２０の他、蓄電池３０、蓄電池制御装置４０、気象情報提供装置６０、監視制御装置１００、および計測装置７０を含む。

【0022】

ＰＶ発電設備２０、蓄電池３０、蓄電池制御装置４０、気象情報提供装置６０、監視制御装置１００、および計測装置７０は、通信ネットワーク５を介して互いに双方向通信が可能な状態で接続されている。通信ネットワーク５は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、専用線、電力線通信網、各種公衆通信網等である。また、気象情報提供装置６０は、インターネット６に接続されている。

【0023】

ＰＶ発電設備２０は、例えば、多結晶シリコン型発電素子、単結晶シリコン型発電素子、薄膜型発電素子等を用いて構成される太陽光発電パネルを備える。また、ＰＶ発電設備２０は、太陽光発電パネルによって発電された直流を交流に変換し、一般電気事業者等によって運用される電力系統３に供給する、インバータまたはパワーコンディショナ（PCS: Power Conditioning Subsystem）を備える。また、ＰＶ発電設備２０は、電力系統３の周波数、過電圧／電圧不足、停電有無等を検出し電力系統３との接続を切り離す系統連携保護装置を備える。

【0024】

蓄電池３０は、例えば、鉛電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池、ニッケル水素電池、レドックスフロー電池、燃料電池、キャパシタ電池等である。蓄電池３０は、電力系統３との間で充放電を行うためのインバータまたはパワーコンディショナを備える。蓄電池３０は、ＰＶ発電設備２０の発電量の計画値に対する余剰分もしくは不足分の電力を吸収する役割を果たす。

【0025】

蓄電池制御装置４０は、監視制御装置１００から通信ネットワーク５を介して送られてくる制御指示に基づき、蓄電池３０の充電制御または放電制御（以下、「充放電制御」と称する。）を行う。蓄電池制御装置４０は、例えば、蓄電池３０の蓄電量（ＳＯＣ（State Of Charge））が予め設定された目標値（以下、「目標蓄電量」と称する。）になるように、蓄電池３０の充放電制御を行う。尚、蓄電池３０が蓄電池制御装置４０の機能を兼ね備えるとしてもよい。

【0026】

監視制御装置１００は、ＰＶ発電設備２０から電力系統３への電力への供給量が予め設定された電力量（計画値）を超える場合、蓄電池３０が余剰電力を吸収するよう、蓄電池制御装置４０に蓄電池３０の制御指示（充電指示）を送信する。また、監視制御装置１００は、ＰＶ発電設備２０から電力系統３への電力の供給量が上記計画値を下回る場合、不足する電力が蓄電池３０から電力系統３に供給されるよう、蓄電池制御装置４０に蓄電池３０の制御指示（放電指示）を送信する。

【0027】

気象情報提供装置６０は、ＰＶ発電設備２０の設置場所の周辺地域に存在する気象観測所７やインターネット６上の気象情報提供サーバ８等から提供される気象情報に基づき、未来の所定期間（例えば翌日の日中）における、ＰＶ発電設備２０の設置場所における日射量を予測し、予測した日射量（以下、「日射量予測値」と称する。）を監視制御装置１００に随時提供する。また、気象情報提供装置６０は、気象観測所７や気象情報提供サーバ８から提供される、過去の所定期間（例えば、過去数年間）における、ＰＶ発電設備２０の設置場所における日射量（以下、「日射量実測値」と称する。）を蓄積管理し、日射量実測値を監視制御装置１００に随時提供する。

【0028】

計測装置７０は、電力系統３の状態に関する情報（周波数、過電圧／電圧不足、停電有無等）を計測し、計測した値を通信ネットワーク５を介して監視制御装置１００に送信する。

【0029】

図２に、監視制御装置１００が備える主な機能を示している。同図に示すように、監視制御装置１００は、記憶部１１０、日射量予測値取得部１２０、実績値管理部１２５、予測発電量算出部１３０、快晴日発電量取得部１３５、初期ＳＯＣ算出部１４０、初期ＳＯＣ設定部１４５、および発電出力変動抑制部１５０を備える。

【0030】

上記機能のうち、記憶部１１０は、主な情報（データ）として、日射量予測値１１１、実績値１１２、予測発電量１１３、快晴日発電量１１４、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５、および初期ＳＯＣ１１６を記憶する。

【0031】

記憶部１１０が記憶する上記情報のうち、日射量予測値１１１は、気象情報提供装置６０から受信した日射量予測値（摂動ランに基づく日射量予測値（以下、「日射量予測値（摂動ラン）」と称する。）、アンサンブル法に基づく日射量予測値（以下、「日射量予測値（アンサンブル）」と称する。）等）を含む。

【0032】

図３Ａに、日射量予測値１１１の一例を示す。同図に示すように、例示する日射量予測値１１１は、日時１１１１および日射量予測値１１１２の各項目を有する複数のレコードからなるテーブル構造を有する。日射量予測値１１１の一つのレコードは、予測日の予測時間帯における日射量予測値（日射量予測値（摂動ラン）、日射量予測値（アンサンブル）等）に対応する。日射量予測値１１１によれば、未来の所定期間（例えば翌日）の日射量予測値を得ることができる。

【0033】

図２に戻り、記憶部１１０が記憶する上記情報のうち、実績値１１２は、過去の所定期間における、ＰＶ発電設備２０の設置場所における天気、当該設置場所における日射量の実測値（以下、「日射量実測値」と称する。）、およびＰＶ発電設備２０の発電量の実績値（以下、「発電量実績値」と称する。）を対応づけた情報を含む。

【0034】

図３Ｂに、実績値１１２の一例を示す。同図に示すように、例示する実績値１１２は、年月日１１２１、天気１１２２、日射量実測値１１２３、および発電量実績値１１２４の各項目を有する複数のレコードからなるテーブル構造を有する。実績値１１２の一つのレコードは、過去のある日（年月日）における実測値（日射量実測値やＰＶ発電量実績値）に対応する。実績値１１２によれば、過去のある日における、天気、日射量実測値、および発電量実績値を得ることができる。

【0035】

図２に戻り、記憶部１１０が記憶する上記情報のうち、予測発電量１１３は、日射量予測値に基づき算出される、ＰＶ発電設備２０の発電量の予測値（以下、「予測発電量」もしくは「計画値」と称する。）である。

【0036】

記憶部１１０が記憶する上記情報のうち、快晴日発電量１１４は、実績値１１２から取得される、過去の所定期間の快晴日における発電量実績値（以下、「快晴日発電量」と称する。）である。

【0037】

記憶部１１０が記憶する上記情報のうち、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５は、発電量を予測しようとする日（以下、「対象日」と称する。）の発電量予測値（計画値）を、当該日に対応する日（例えば、対応する季節の同じ日のように、対照日に類似する発電量となる可能性の高い日）の快晴日発電量で除した値と、対象日の発電開始時に設定すべき蓄電池３０のＳＯＣの初期値（以下、「初期ＳＯＣ」と称する。）との関係を表すグラフである。計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５は、発電システム１の管理者等により設定される。監視制御装置１００は、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５を設定するためのユーザインタフェースを提供する。管理者等は、例えば、ＰＶ発電設備２０の仕様や規模、発電量実績値等を参考にして計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５を設定する。

【0038】

図３Ｃに、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５の一例を示す。同図に示すように、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５の横軸は、発電量予測値（計画値）を、対照日に対応する日の快晴時ＰＶ発電量で除した値であり、紙面右側ほど発電量予測値（計画値）が小さく（天気が快晴から大雨に向かって悪く）なるように設定されている。また、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５の縦軸は、初期ＳＯＣであり、紙面上方ほど初期ＳＯＣが大きくなるように設定されている。同図に示すように、例示する計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５は、線形（直線）であり、計画値（予測発電量）が大きい程、即ち、予測される天気が良い程、初期ＳＯＣの値が大きくなるように設定されている。尚、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５は、例示するものに限定されず、少なくとも発電量予測値（計画値）が大きい程、初期ＳＯＣが大きくなるという特性を有していればよい。例えば、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５は、線形のグラフでなく非線形のグラフでもよい。原点（１００％（快晴））における初期ＳＯＣの値は、初期ＳＯＣの下限値（予め設定された下限の蓄電量を確保するための値）に設定されている。この下限値は、例えば、ＰＶ発電設備２０の仕様や規模、発電量実績値等に基づき適切な値に設定される。

【0039】

図２に戻り、記憶部１１０が記憶する上記情報のうち、初期ＳＯＣ１１６は、発電量予測値と計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５とに基づき算出される（取得される）初期ＳＯＣの値を含む。

【0040】

図２に示す機能のうち、日射量予測値取得部１２０は、気象情報提供装置６０から、対照日における日射量予測値（日射量予測値（摂動ラン）、日射量予測値（アンサンブル）等）を取得する。日射量予測値取得部１２０が取得した日射量予測値は、記憶部１１０が日射量予測値１１１として記憶する。

【0041】

実績値管理部１２５は、実績値１１２を管理する。実績値管理部１２５は、実績値１１２の発電量実績値１１２４の値を、例えば、監視制御装置１００が自ら生成し管理する。また、実績値管理部１２５は、実績値１１２の日射量実測値１１２３の値を、例えば、気象情報提供装置６０から取得する。

【0042】

予測発電量算出部１３０は、日射量予測値１１１と実績値１１２とに基づき、所定期間の各日におけるＰＶ発電設備２０の発電量予測値（計画値）を算出する。予測発電量算出部１３０は、例えば、ＰＶ発電設備２０の仕様や過去実績に基づき、予測発電量を算出する。また、予測発電量算出部１３０は、例えば、日射量予測値と過去実績との関係を学習したモデル（機械学習モデル、ルールベース）に基づき、予測発電量を算出する。

【0043】

快晴日発電量取得部１３５は、実績値１１２から、対象日に対応する快晴日発電量を取得する。

【0044】

初期ＳＯＣ算出部１４０は、予測発電量１１３を快晴日発電量１１４で除した値を計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５に対照することにより、予測発電量（計画値）に対応する初期ＳＯＣを算出（取得）する。

【0045】

初期ＳＯＣ設定部１４５は、蓄電池３０のＳＯＣが初期ＳＯＣ１１６になるように、蓄電池制御装置４０に対して蓄電池３０の充電指示または放電指示を送信する。

【0046】

発電出力変動抑制部１５０は、ＰＶ発電設備２０の発電量や計測装置７０から送られてくる電力系統３の情報（周波数、過電圧／電圧不足、停電有無等）を監視し、ＰＶ発電設備２０の余剰分もしくは不足分の電力を蓄電池３０に吸収させて出力変動を吸収し、ＰＶ発電設備２０から電力系統３への供給量が適正（計画値同時同量）になるように蓄電池３０の充放電を制御する。発電出力変動抑制部１５０は、上記制御のための充電指示または放電指示を蓄電池制御装置４０に随時送信する。

【0047】

図４は、監視制御装置１００の実現に用いる情報処理装置のハードウェア構成の一例である。例示する情報処理装置１０は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、および通信装置１６を備える。情報処理装置１０の具体例として、例えば、パーソナルコンピュータ、オフィスコンピュータ、各種サーバ装置、汎用機等がある。情報処理装置１０は、その全部または一部が、例えば、クラウドシステムによって提供される仮想サーバのように、仮想化技術を用いて提供される仮想的な情報処理資源を用いて実現されるものであってもよい。監視制御装置１００は、通信可能に接続された複数の情報処理装置１０を用いて実現してもよい。

【0048】

同図において、プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ等を用いて構成されている。

【0049】

主記憶装置１２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM））等である。

【0050】

補助記憶装置１３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ハードディスクドライブ、光学式記憶装置（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）、ストレージシステム、ＩＣカード、ＳＤカードや光学式記録媒体等の記録媒体の読取／書込装置、クラウドサーバの記憶領域等である。補助記憶装置１３には、記録媒体の読取装置や通信装置１６を介してプログラムやデータを読み込むことができる。補助記憶装置１３に格納（記憶）されているプログラムやデータは主記憶装置１２に随時読み込まれる。

【0051】

入力装置１４は、外部からの入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ、ペン入力方式のタブレット、音声入力装置等である。

【0052】

出力装置１５は、処理経過や処理結果等の各種情報を出力するインタフェースである。出力装置１５は、例えば、上記の各種情報を可視化する表示装置（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、グラフィックカード等）、上記の各種情報を音声化する装置（音声出力装置（スピーカ等））、上記の各種情報を文字化する装置（印字装置等）である。尚、例えば、情報処理装置１０が通信装置１６を介して他の装置との間で情報の入力や出力を行う構成としてもよい。

【0053】

入力装置１４および出力装置１５は、ユーザとの間で情報の受け付けや情報の提示を行うユーザインタフェースを構成する。

【0054】

通信装置１６は、通信ネットワーク５等の通信基盤を介した他の装置との間での通信（有線通信または無線通信）を実現する装置であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線通信モジュール、ＵＳＢモジュール等を用いて構成される。

【0055】

情報処理装置１０には、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム、ＤＢＭＳ（DataBase Management System）（リレーショナルデータベース、ＮｏＳＱＬ等）、ＫＶＳ（Key-Value Store）等が導入されていてもよい。

【0056】

監視制御装置１００が備える機能は、情報処理装置１０のプロセッサ１１が、主記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、監視制御装置１００を構成するハードウェア（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＡＩチップ等）自体の機能によって実現される。監視制御装置１００は、前述した各種の情報（データ）を、例えば、データベースのテーブルやファイルシステムが管理するファイルとして記憶する。

【0057】

図５は、蓄電池３０の初期ＳＯＣの設定に際して監視制御装置１００が行う処理（以下、「初期ＳＯＣ設定処理Ｓ５００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに初期ＳＯＣ設定処理Ｓ５００について説明する。尚、初期ＳＯＣ設定処理Ｓ５００の実行開始時において、実績値１１２には、以下の処理で必要となる情報が含まれているものとする。初期ＳＯＣ設定処理Ｓ５００は、例えば、発電システム１の管理者等が、監視制御装置１００のユーザインタフェースに対して所定の開始操作を行うことにより開始される。

【0058】

まず監視制御装置１００は、ユーザインタフェースを介して発電システム１の管理者等から対象日の指定を受け付ける（Ｓ５１１）。

【0059】

続いて、発電システム１の日射量予測値取得部１２０が、気象情報提供装置６０から、対象日における日射量予測値を取得し、取得した日射量予測値を記憶部１１０が日射量予測値１１１として記憶する（Ｓ５１２）。

【0060】

続いて、発電システム１の予測発電量算出部１３０が、予測発電量の算出に用いる日射量予測値を選択する（Ｓ５１３）。例えば、取得した日射量予測値１１１が、日射量予測値（摂動ラン）と日射量予測値（アンサンブル）を含む場合、日射量予測値（アンサンブル）のメンバー間のばらつきに応じて、日射量予測値（摂動ラン）または日射量予測値（アンサンブル）を選択する。例えば、予測発電量算出部１３０は、上記ばらつきが大きいとき（例えば、上記ばらつきが予め設定した閾値を超えるとき）は日射量予測値（摂動ラン）を選択し、上記ばらつきが小さいとき（例えば、上記ばらつきが上記閾値以下のとき）は日射量予測値（アンサンブル）を選択する。尚、予測発電量の算出に用いる日射量予測値の種類は必ずしも限定されない。例えば、予測発電量算出部１３０が、信頼区間の幅が狭い日射量予測値を選択するようにしてもよい。

【0061】

続いて、予測発電量算出部１３０が、選択した日射量予測値に基づき、予測発電量（計画値）を算出する（Ｓ５１４）。

【0062】

続いて、発電システム１の快晴日発電量取得部１３５が、実績値１１２から、対象日に対応する快晴日発電量を取得する（Ｓ５１５）。

【0063】

続いて、発電システム１の初期ＳＯＣ算出部１４０が、予測発電量（計画値）を快晴日発電量で除した値を求め、求めた値を計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５に対照することにより予測発電量（計画値）に対応する初期ＳＯＣを取得する（Ｓ５１６）。

【0064】

続いて、発電システム１の初期ＳＯＣ設定部１４５が、蓄電池３０の充放電制御のタイミングが到来したか否かを判定する（Ｓ５１７）。上記タイミングは、例えば、対象日の前日の日の入りの時刻後の、対象日当日の日の出の時刻よりも所時間前の時刻である。初期ＳＯＣ設定部１４５は、上記タイミングが到来すると（Ｓ５１７：ＹＥＳ）、蓄電池３０のＳＯＣが初期ＳＯＣ１１６となるように、蓄電池制御装置４０に対して蓄電池３０の充電指示または放電指示を送信する（Ｓ５１８）。蓄電池制御装置４０は、上記充電指示または放電指示に基づき蓄電池３０のＳＯＣが初期ＳＯＣになるように充電制御または放電制御を行う。

【0065】

以上に説明したように、監視制御装置１００が初期ＳＯＣ設定処理Ｓ５００を実行することにより、対象日当日の日の出時刻前に蓄電池３０のＳＯＣが、算出された初期ＳＯＣに設定され、これにより、発電量の予測が外れた場合におけるインバランスをより確実に補償することが可能になる。

【0066】

図６Ａおよび図６Ｂは、蓄電池３０によりインバランスが補償される仕組みを説明する図である。前述したように、計画値／初期ＳＯＣグラフ１１５は、計画値（予測発電量）が大きい程、即ち、天気が良い程、初期ＳＯＣが大きくなるように設定されている（図３Ｃ）。そのため、例えば、対象日の天気が良いと予測され、計画値（予測発電量）として大きな値が予測された場合、蓄電池３０の初期ＳＯＣは大きな値に設定される。そして、例えば、予測が外れて対象日の天気が悪く、発電量実績値が計画値よりも少なかった場合には、蓄電池３０から電力系統３に十分な電力を放電することができ、インバランスを確実に補償することができる。一方、例えば、対象日の天気が悪いと予測され、計画値（予測発電量）として小さな値が予測された場合、蓄電池３０の初期ＳＯＣは小さな値に設定される。そして、例えば、予測が外れて対照日の天気が良く、発電量実績値が計画値よりも多かった場合には、蓄電池３０の十分な空き容量を利用して余剰分の電力を吸収（蓄電池３０を充電）することができ、インバランスを確実に補償することができる。

【0067】

以上のように、本実施形態の発電システム１によれば、対象日の天気が良いと予測されていたが実際には天気が悪かった場合、および、対象日の天気が悪いと予測されていたが実際には天気が良かった場合のいずれの場合でも、不足分もしくは余剰分の電力を蓄電池３０を充電もしくは放電制御することにより調整し、インバランスを確実に補償することができる。また、初期ＳＯＣは、発電システム１の管理者等により適切に設定された計画値／初期ＳＯＣ１１５に基づき設定されるので、容量に限りのある蓄電池３０を効率よく利用しつつインバランスを補償することができる。

【0068】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

【0069】

例えば、以上の実施形態では、再生可能エネルギー利用型の発電設備として太陽光発電設備を例示したが、予測発電量が大きい程、値が大きくなるように蓄電池の初期ＳＯＣを設定するという基本概念は、発電量が自然環境等の不確定な因子に左右され、発電量の予測が難しい太陽光発電設備以外の発電設備にも拡張適用することができる。

【符号の説明】

【0070】

１ 発電システム、３ 電力系統、５ 通信ネットワーク、６ インターネット、７ 気象観測所、２０ ＰＶ発電設備、６０ 気象情報提供装置、７０ 計測装置、１００ 監視制御装置（情報処理装置）、１１０ 記憶部、１１１ 日射量予測値、１１２ 実績値、１１３ 予測発電量、１１４ 快晴日発電量、１１５ 計画値／初期ＳＯＣグラフ、１１６ 初期ＳＯＣ算出結果、１２０ 日射量予測値取得部、１２５ 実績値管理部、１３０ 予測発電量算出部、１３５ 快晴日発電量取得部、１４０ 初期ＳＯＣ算出部、１４５ 初期ＳＯＣ設定部、１５０ 発電出力変動抑制部、Ｓ５００ 初期ＳＯＣ設定処理

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】