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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-16
(54)【発明の名称】配電制御
(51)【国際特許分類】
H02J 3/38 20060101AFI20241008BHJP
H02J 3/18 20060101ALI20241008BHJP
【ＦＩ】
H02J3/38 110
H02J3/18
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024516927
(86)(22)【出願日】2022-09-16
(85)【翻訳文提出日】2024-04-16
(86)【国際出願番号】 US2022043895
(87)【国際公開番号】W WO2023044069
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】63/244,792
(32)【優先日】2021-09-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＨＤＭＩ
２．ＦＩＲＥＷＩＲＥ
３．イーサネット
(71)【出願人】
【識別番号】521241133
【氏名又は名称】ヘイラ テクノロジーズ インク．
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｌａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】４４４ Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ Ａｖｅｎｕｅ， Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ， ＭＡ ０２１４３， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】マルティネス，ジョージ，エリゾンド
【テーマコード（参考）】
5G066
【Ｆターム（参考）】
5G066AE09
(57)【要約】
分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）コントローラを使用してマイクログリッドを動作させる方法は、ＤＥＲの出力電力値を決定する。そして、前記方法は、第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値を取得する。さらに、前記方法は、出力電力値とリモート電力補正値との関数としてのローカル出力電力基準値を決定する。さらに、前記方法は、ローカル出力電力基準値とドループ係数との関数としての周波数設定点を決定する。さらに、前記方法は、周波数設定点の関数としてのＤＥＲの出力周波数を調整する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクログリッドを動作させる方法であって、第１分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）コントローラを用いて、ＤＥＲの出力電力値を決定することと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値を取得することと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記出力電力値と前記リモート電力補正値との関数としてのローカル出力電力基準値を決定することと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記ローカル出力電力基準値とドループ係数との関数としての周波数設定点を決定することと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記周波数設定点の関数としての前記ＤＥＲの出力周波数を調整することと、
を含んでいる、方法。
【請求項2】
前記ローカル出力電力基準値を決定することは、ローカル電力補正値と前記リモート電力補正値との関数としてのグローバル電力補正値を決定することと、
前記グローバル電力補正値と前記出力電力値との関数としての前記ローカル出力電力基準値を決定することと、
を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記出力電力値と以前のローカル出力電力基準値との関数としてのローカル電力補正値を決定することと、前記第２ＤＥＲコントローラに前記ローカル電力補正値を送信することと、
前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、第２ＤＥＲの出力電力と、前記第１ＤＥＲコントローラから取得した前記ローカル電力補正値と、の関数としての、第２ローカル出力電力基準値を決定することと、
前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、前記第２ローカル出力電力基準値と第２ドループ係数との関数としての、第２周波数設定点を決定することと、
前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、前記第２周波数設定点の関数としての、前記第２ＤＥＲの第２出力周波数を調整することと、
を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、前記第２出力周波数を用いて前記マイクログリッドの前記第２ＤＥＲを動作させつつ、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記第１出力周波数を用いて前記マイクログリッドの前記第１ＤＥＲを動作させることを含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記第１出力周波数を調整すること、および、前記第２出力周波数を調整することは、前記第１周波数設定点に従って前記第１ＤＥＲを動作させること、および、前記第２周波数設定点に従って前記第２ＤＥＲを動作させることを含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項6】
共通接続電力変換器の点を用いて、前記マイクログリッドと電力システムとの間において電力を伝送することを含んでおり、前記マイクログリッドとユーティリティグリッドとの間において電力を伝送する期間において、前記第１出力周波数の調整および前記第２出力周波数の調整がなされる、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記周波数設定点を決定することは、下記の式、
【数1】
を使用することを含んでおり、
Ｐｉ ＊は、前記ローカル出力電力基準値であり、
ｍｐｉは、前記ドループ係数であり、
ｆは、前記ＤＥＲの出力周波数であり、
ｆ０ｉは、前記周波数設定点である、
請求項１に記載の方法。
【請求項8】
分散型エネルギーリソースコントローラを含んでいるシステムであって、前記分散型エネルギーリソースコントローラは、
複数のマイクログリッドコントローラと通信する入出力デバイスと、
少なくとも１つの処理デバイスと、
命令を格納するメモリデバイスと、を備えており、
前記命令は、少なくとも１つの前記処理デバイスによって実行された場合に、
ＤＥＲの出力電力値を決定し、
第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値を取得し、
前記出力電力値と前記リモート電力補正値との関数としてのローカル出力電力基準値を決定し、
前記ローカル出力電力基準値とドループ係数との関数としての周波数設定点を決定し、
前記周波数設定点の関数としての前記ＤＥＲの出力周波数を調整するように、
設定されている、システム。
【請求項9】
前記ローカル出力電力基準値を決定することは、ローカル電力補正値と前記リモート電力補正値との関数としてのグローバル電力補正値を決定することと、
前記グローバル電力補正値と前記出力電力値との関数としての前記ローカル出力電力基準値を決定することと、
を含んでいる、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記システムは、前記第１ＤＥＲコントローラに対応する前記第１ＤＥＲと、
前記第２ＤＥＲコントローラと、
前記第２ＤＥＲコントローラに対応する第２ＤＥＲと、を備えており、
前記第１ＤＥＲコントローラは、
前記出力電力値と以前のローカル出力電力基準値との関数としてのローカル電力補正値を決定し、
前記ローカル電力補正値を前記第２ＤＥＲコントローラに送信し、
前記第２のＤＥＲコントローラは、
前記第２ＤＥＲの出力電力と、前記第１ＤＥＲコントローラから取得した前記ローカル電力補正値と、の関数としての、第２ローカル出力電力基準値を決定し、
前記第２ローカル出力電力基準値と第２ドループ係数との関数としての、第２周波数設定点を決定し、
前記第２周波数設定点の関数としての、前記第２ＤＥＲの第２出力周波数を調整する、請求項８に記載のシステム。
【請求項11】
前記第１出力周波数を調整すること、および、前記第２出力周波数を調整することは、前記第１周波数設定点に従って前記第１ＤＥＲを動作させること、および、前記第２周波数設定点に従って前記第２ＤＥＲを動作させることを含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記システムは、前記マイクログリッドと電力システムとの間において電力を伝送する共通接続電力変換器の点を含んでおり、前記共通接続電力変換器が前記マイクログリッドと前記電力システムとの間において電力を伝送している期間において、前記第１出力周波数の調整および前記第２出力周波数の調整がなされる、請求項１０の記載のシステム。
【請求項13】
前記リモート電力補正値は、前記第２ＤＥＲコントローラを含む複数のＤＥＲコントローラによって決定された複数の電力補正値の集合を含んでいる、請求項８に記載のシステム。
【請求項14】
前記周波数設定点を決定することは、下記の式、
【数2】
を使用することを含んでおり、
Ｐｉ ＊は、前記ローカル出力電力基準値であり、
ｍｐｉは、前記ドループ係数であり、
ｆは、前記ＤＥＲの出力周波数であり、
ｆ０ｉは、前記周波数設定点である、
請求項８に記載のシステム。
【請求項15】
マイクログリッドを動作させるコンピュータシステムにおいて使用されるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ可読プログラムコードを有する有形の非一時的なコンピュータ使用可能媒体を含んでおり、
前記コンピュータ可読プログラムコードは、
第１分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）コントローラを用いて、ＤＥＲの出力電力値を決定するためのプログラムコードと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値を取得するためのプログラムコードと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記出力電力値と前記リモート電力補正値との関数としてのローカル出力電力基準値を決定するためのプログラムコードと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記ローカル出力電力基準値とドループ係数との関数としての周波数設定点を決定するためのプログラムコードと、
前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記周波数設定点の関数としての前記ＤＥＲの出力周波数を調整するためのプログラムコードと、
を含んでいる、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項16】
前記ローカル出力電力基準値を決定するためのプログラムコードは、ローカル電力補正値と前記リモート電力補正値との関数としてのグローバル電力補正値を決定することと、
前記グローバル電力補正値と前記出力電力値との関数としての前記ローカル出力電力基準値を決定することと、
を含んでいる、請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項17】
前記マイクログリッドの第２ＤＥＲコントローラが、前記第２出力周波数を用いて第２ＤＥＲを動作させる期間において、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記第１出力周波数を用いて前記マイクログリッドの前記第１ＤＥＲを動作させるためのプログラムコードを含んでいる、請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項18】
前記第１出力周波数を調整するためのプログラムコードは、前記第１周波数設定点に従って前記第１ＤＥＲを動作させることを含んでいる、請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項19】
前記マイクログリッドがユーティリティグリッドに電気的に接続されている期間において前記出力周波数を調整するためのプログラムコードを含んでいる、請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項20】
前記周波数設定点を決定するプログラムコードは、下記の式、
【数3】
を含んでおり、
Ｐｉ ＊は、前記ローカル出力電力基準値であり、
ｍｐｉは、前記ドループ係数であり、
ｆは、前記ＤＥＲの出力周波数であり、
ｆ０ｉは、前記周波数設定点である、
請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
［優先権］
本特許出願は、２０２１年９月１６日に出願された、「DECENTRALIZED ALGORITHMS FOR RESILIENT AND AUTOMATED DER SYSTEMS」というタイトルが付されており、かつ、Jorge Elizondo Martinezが発明者として記名されている米国特許仮出願番号６３／２４４，７９２の優先権を主張している。当該仮出願の開示の全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、２０２１年９月１６日に出願された、「DECENTRALIZED ALGORITHMS FOR RESILIENT AND AUTOMATED DER SYSTEMS」というタイトルが付されており、かつ、Jorge Elizondo Martinezが発明者として記名されている米国特許仮出願番号６３／２４４，７９２の優先権を主張している。当該仮出願の開示の全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【0002】
［分野］
本発明の例示的な実施形態は、電力システムに全般的に関する。より詳細には、本発明の様々な実施形態は、分散型エネルギーリソース制御に関する。
本発明の例示的な実施形態は、電力システムに全般的に関する。より詳細には、本発明の様々な実施形態は、分散型エネルギーリソース制御に関する。
【0003】
［背景］
電気的なユーティリティグリッドは、家庭、企業、および他の建築物を電源に接続する。グリッドの脆弱性（grid vulnerability）がネットワーク全体に迅速に波及するおそれがあるので、この相互接続性には制御および計画を要する。集約された分散型エネルギーリソース（distributed energy resource，ＤＥＲ）のシステム、すなわちＤＥＲシステムは、マイクログリッドとして知られているグリッドサブシステムを形成するために使用される場合がある。マイクログリッドは、制御されている発電設備および蓄電設備のクラスタに加えて、負荷を含んでいる。マイクログリッドは、ユーティリティグリッドに電力を供給でき、メイングリッドから切り離された状態で動作することもできる。これにより、マイクログリッドと同じく、ユーティリティグリッドの効率および信頼性も向上する。
電気的なユーティリティグリッドは、家庭、企業、および他の建築物を電源に接続する。グリッドの脆弱性（grid vulnerability）がネットワーク全体に迅速に波及するおそれがあるので、この相互接続性には制御および計画を要する。集約された分散型エネルギーリソース（distributed energy resource，ＤＥＲ）のシステム、すなわちＤＥＲシステムは、マイクログリッドとして知られているグリッドサブシステムを形成するために使用される場合がある。マイクログリッドは、制御されている発電設備および蓄電設備のクラスタに加えて、負荷を含んでいる。マイクログリッドは、ユーティリティグリッドに電力を供給でき、メイングリッドから切り離された状態で動作することもできる。これにより、マイクログリッドと同じく、ユーティリティグリッドの効率および信頼性も向上する。
【0004】
米国エネルギー省は、マイクログリッドの正式な定義を、「グリッドに対する単一の制御可能なエンティティとして機能する、明確に定められた電気的境界を伴う、負荷および分散型エネルギーリソースを含んでいる相互接続されたアセットのグループ」として示している。多くの場合、マイクログリッドは、分散型発電機（例：ディーゼル発電機、ガスタービンなど）およびバッテリ（電池）とともに、ソーラーパネルまたは風力タービンなどの再生可能リソースを有している。
【0005】
［様々な実施形態の概要］
本発明の一実施形態によれば、マイクログリッドを動作させる方法は、第１分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）コントローラを用いて、ＤＥＲの出力電力値を決定する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値（remote power correction value）を取得（受信）する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記出力電力値と前記リモート電力補正値との関数としてのローカル出力電力基準値（local output power reference value）を決定する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記ローカル出力電力基準値と前記ドループ係数の関数としての周波数設定点（frequency set point）を決定する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記周波数設定点の関数としての前記ＤＥＲの出力周波数を調整する。
本発明の一実施形態によれば、マイクログリッドを動作させる方法は、第１分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）コントローラを用いて、ＤＥＲの出力電力値を決定する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値（remote power correction value）を取得（受信）する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記出力電力値と前記リモート電力補正値との関数としてのローカル出力電力基準値（local output power reference value）を決定する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記ローカル出力電力基準値と前記ドループ係数の関数としての周波数設定点（frequency set point）を決定する。前記方法は、前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記周波数設定点の関数としての前記ＤＥＲの出力周波数を調整する。
【0006】
一部の実施形態では、前記ローカル出力電力基準値を決定することは、（ｉ）前記ローカル電力補正値と前記リモート電力補正値の関数としてのグローバル電力補正値（global power correction value）を決定することと、（ｉｉ）前記グローバル電力補正値と前記出力電力値との関数としての前記ローカル出力電力基準値を決定することと、を含んでいる。
【0007】
前記方法は、前記出力電力値と以前の（previous）ローカル出力電力基準値との関数としてのローカル電力補正値を決定してよい。前記方法は、前記第２ＤＥＲコントローラに前記ローカル電力補正値を送信してよい。前記方法は、前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、第２ＤＥＲの出力電力と、前記第１ＤＥＲコントローラから取得した前記ローカル電力補正値と、の関数としての、第２ローカル出力電力基準値を決定してもよい。前記方法は、前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、前記第２ローカル出力電力基準値と第２ドループ係数との関数としての、第２周波数設定点を決定してもよい。そして、前記方法は、前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、前記第２周波数設定点の関数としての、前記第２ＤＥＲの第２出力周波数を調整してよい。
【0008】
リモート電力補正値は、複数の電力補正値の集合（aggregation）を含みうる。当該電力補正値は、１つ以上のＰＣＣコントローラまたはＤＥＲコントローラによって決定されるのみならず、除去電力補正値を送信するＤＥＲコントローラによっても決定される。
【0009】
前記方法は、（ｉ）前記第２ＤＥＲコントローラを用いて、前記第２出力周波数を用いて前記マイクログリッドの前記第２ＤＥＲを動作させつつ、（ｉｉ）前記第１ＤＥＲコントローラを用いて、前記第１出力周波数を用いて前記マイクログリッドの前記第１ＤＥＲを動作させうる。一部の実施形態では、前記第１出力周波数を調整すること、および、前記第２出力周波数を調整することは、前記第１周波数設定点に従って前記第１ＤＥＲを動作させること、および、前記第２周波数設定点に従って前記第２ＤＥＲを動作させることを含んでいる。
【0010】
一部の実施形態では、前記方法は、共通接続電力変換器（common coupling power converter）の点を用いて、前記マイクログリッドと電力システムとの間において電力を伝送する。そして、前記マイクログリッドとユーティリティグリッドとの間において電力を伝送する期間において、前記第１出力周波数の調整および前記第２出力周波数の調整がなされる。
【0011】
一部の実施形態では、前記周波数設定点を決定することは、（ｉ）前記ローカル出力電力基準値であるＰｉ
＊と、（ｉｉ）前記ドループ係数であるｍｐｉと、（ｉｉｉ）前記ＤＥＲの出力周波数であるｆと、（ｉｖ）前記周波数設定点であるｆ０ｉと、を含む式を使用することを含んでいる。
【0012】
例示的な実施形態は、ＤＥＲコントローラを含んでいるマイクログリッドシステムとして実現される。前記ＤＥＲコントローラは、（ｉ）複数のマイクログリッドコントローラと通信するように構成されている入出力デバイス（input/output device）と、（ｉｉ）少なくとも１つの処理デバイスと、（ｉｉｉ）命令を格納（記憶）するように構成されているメモリデバイスと、を有している。前記命令は、少なくとも１つの前記処理デバイスによって実行された場合に、（ｉ）ＤＥＲの出力電力値を決定し、（ｉｉ）第２ＤＥＲコントローラからリモート電力補正値を取得するように設定されている。そして、前記命令は、前記出力電力値と前記リモート電力補正値の関数としてのローカル出力電力基準値を決定するように設定されている。そして、前記命令は、（ｉ）前記ローカル出力電力基準値とドループ係数との関数としての周波数設定点を決定し、（ｉｉ）前記周波数設定点の関数としての前記ＤＥＲの出力周波数を調整するように設定されている。一部の実施形態では、前記システムは、（ｉ）前記第１ＤＥＲコントローラに対応する前記第１ＤＥＲと、（ｉｉ）前記第２ＤＥＲコントローラと、（ｉｉｉ）前記第２ＤＥＲコントローラに対応する第２ＤＥＲと、を含んでいる。一部の実施形態では、前記システムは、前記マイクログリッドと電力システムとの間において電力を伝送するように設定されている共通接続電力変換器の点を含んでいる。
【0013】
例示的な実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体を含んだコンピュータプログラムプロダクトとして実現される。コンピュータ可読プログラムコードは、従来のプロセスに従って、コンピュータシステムによって読み取られ、かつ、利用されてよい。
【0014】
［図面の簡単な説明］
当業者であれば、下記の通り概要が示されている図面を参照して説明されている、以降の「例示的な実施形態の説明」から、本発明の様々な実施形態の利点をより十分に理解できるであろう。
当業者であれば、下記の通り概要が示されている図面を参照して説明されている、以降の「例示的な実施形態の説明」から、本発明の様々な実施形態の利点をより十分に理解できるであろう。
【0015】
【0016】
【0017】
図４は、様々な実施形態に係るアセットマネージャの例を概略的に示す。
【0018】
図５は、様々な実施形態に係るマイクログリッドの例を概略的に示す。
【0019】
図６は、様々な実施形態に係る電力システムを制御するためのプロセスの例を示す。
【0020】
図７は、様々な実施形態に係るネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャの例を概略的に示す。
【0021】
図８は、様々な実施形態に係るコンピューティングデバイスの例を概略的に示す。
【0022】
図９は、様々な実施形態に係る電力システムを制御するためのプロセスの例を示す。
【0023】
［例示的な実施形態の説明］
例示的な実施形態では、マイクログリッドが、脱集中型プロセスを用いてマイクログリッドの複数の分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）をグリッド形成ノードとして動作させることにより、配電（電力分配）を調整する。ＤＥＲコントローラは、他のＤＥＲコントローラとデータを交換することにより、対応するＤＥＲの電力基準値を決定する。各ＤＥＲコントローラは、対応するＤＥＲを動作させるための周波数設定点を、電力基準値を用いて決定する。まとめると、マイクログリッドのＤＥＲコントローラは、セントラルコントローラおよび単独のグリッド形成ノードを要することなく、マイクログリッドの電圧および周波数を調整できる。以下、例示的な実施形態の詳細について説明する。
例示的な実施形態では、マイクログリッドが、脱集中型プロセスを用いてマイクログリッドの複数の分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）をグリッド形成ノードとして動作させることにより、配電（電力分配）を調整する。ＤＥＲコントローラは、他のＤＥＲコントローラとデータを交換することにより、対応するＤＥＲの電力基準値を決定する。各ＤＥＲコントローラは、対応するＤＥＲを動作させるための周波数設定点を、電力基準値を用いて決定する。まとめると、マイクログリッドのＤＥＲコントローラは、セントラルコントローラおよび単独のグリッド形成ノードを要することなく、マイクログリッドの電圧および周波数を調整できる。以下、例示的な実施形態の詳細について説明する。
【0024】
ユーティリティグリッドなどの電力システムに対し、当該電力システム全体に、分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）としても知られている分散型電源が組み込まれることが増加している。電力システムにＤＥＲを組み込むことにより、当該電力システムを、マイクログリッドとしても知られている、独立した制御可能なサブシステムへと分割することが可能となる。一般的には、マイクログリッドは、共通接続点（point of common coupling，ＰＣＣ）において、電力システムの残りの部分と接続されている。そして、マイクログリッドは、（ｉ）電力を供給する少なくとも１つのＤＥＲと、（ｉｉ）電力を消費する少なくとも１つの負荷と、を含んでいる。また、マイクログリッドは、各ＤＥＲの設定点を決定し、かつ、マイクログリッド内の電力特性を調整するために、少なくとも１つのコントローラを含んでいる。例えば、一部のマイクログリッドシステムは、セントラルコントローラを用いて、データを収集し、各ＤＥＲの設定点を決定しうる。
【0025】
マイクログリッドの電圧および周波数を調整するために、１つのノード（例：ＰＣＣまたはＤＥＲ）がグリッド形成ノードとして動作し、電圧設定点および周波数設定点に基づいて電力を出力する。残りのＤＥＲはグリッド追従ノードとなり、有効電力／無効電力の設定点に基づいて電力を出力する。セントラルコントローラまたはグリッド形成ノードが誤動作すると、マイクログリッドは、シャットダウンされ、電力システムの残りの部分から切り離される場合がある。この場合、マイクログリッド内での配電が停止され、電力システムの残りの部分が不安定になる。
【0026】
図１は、マイクログリッドとしても知られているＤＥＲシステム１００Ａを概略的に示す。当該ＤＥＲシステム１００は、本発明の例示的な実施形態に係るシステム全体の目的を達成すべく、アセットマネージャ１６を含んでいる。アセットマネージャ１６は、複数の分散型エネルギーリソース（ＤＥＲ）１４および負荷１５の動作を制御するために使用される。当業者にとって既知である通り、ＤＥＲ１４は、有効電力および無効電力を、電力ネットワークと交換する。対照的に、負荷１５は、有効電力および無効電力を、消費または使用することが一般的である。例えば、ＤＥＲ１４は、ソーラ、マイクロタービン、バッテリ、燃料セル、電解槽などであってよい。負荷１５とＤＥＲ１４との間には区別があるが、負荷とＤＥＲとの両方がアセットと称されてよい。
【0027】
一部の実施形態では、ＤＥＲ１４および負荷１５のそれぞれが、所与のアセットマネージャ１６によって制御可能である（付加的または代替的には、複数のＤＥＲ１４は、単一のアセットマネージャ１６によって制御されてもよい）。ただし、一部の実施形態では、１つ以上のＤＥＲ１４および／または負荷１５は、アセットマネージャ１６と接続されていなくてもよい。特にアセットのタイプを参照する場合、アセットマネージャ１６はＤＥＲコントローラであってもよいし、あるいは、アセットマネージャ１６は負荷コントローラであってもよい。ＤＥＲコントローラは、少なくとも１つのＤＥＲ１４の動作を制御する。一部の実施形態では、ＤＥＲコントローラは、１つ以上の負荷１５の動作を制御してもよい。
【0028】
図２は、２つのＤＥＲネットワーク１００Ａおよび１００Ｂを概略的に示す。ネットワーク１００Ａおよび１００Ｂのそれぞれは、共通接続部のブランチ（分岐部）１２Ａおよび１２Ｂを有している。共通接続部のバーチャルブランチ（仮想ブランチ）は、本発明の例示的な実施形態に従って、２つの独立したＤＥＲシステム１００Ａおよび１００Ｂについて計算されうる。共通接続部のバーチャルブランチは、独立的に集約された２つ以上のＤＥＲシステム１００Ａおよび１００Ｂの共通接続部のブランチ１２（例：１２Ａおよび１２Ｂ）からのメータ情報を組み合わせることによって形成される。例えば、共通接続部のバーチャルブランチにおける有効電力は、共通接続部のブランチ１２Ａにおいてメータ１によって測定された有効電力と、共通接続部のブランチ１２Ｂにおいてメータ２によって測定された有効電力と、の和である。したがって、文脈が別段の定めを要しない限り、共通接続部のブランチ１２に関するいかなる説明も、共通接続部のバーチャルブランチに当てはまる。
【0029】
以下に説明する通り、様々な実施形態では、ＤＥＲシステム１００Ａおよび１００Ｂのうちの１つ以上が、脱集中型アプローチを用いて制御されうる。例えば、各ＤＥＲ１２０は、それぞれのアセットコントローラ１６（すなわち、ＤＥＲコントローラ１３０）を有していてよい。ＤＥＲシステム１００は、電力システムを近代化し、サステナブルにし、レジリエンスをもたらし、かつ、効率的にするために、世界中に展開されている。様々な実施形態は、全ての需要者が生産者となることができ、かつ、電力の調達、利用、およびディスパッチ（配送）に積極的に参加できる分散型アーキテクチャをもたらす。エネルギーインフラストラクチャにおけるステークホルダの数の増加に伴い、ユーティリティの役割、および、個人とグリッドの集団的目的との間のトレードオフ、をどのように扱うべきかを決定する場合に問題が生じる。
【0030】
例示的な実施形態は、ＤＥＲを複数のインテリジェントエージェントへと変換するエンド・トゥ・エンドのソリューションを提供している。インテリジェントエージェントは、相互作用し、ＤＥＲシステム１００の集団的なニーズを満たす緊急の行動特性を有するシステムを生じさせる。例示的な実施形態は、ローカル制御および脱集中型最適化技術を使用することによって、エンド・トゥ・エンドのソリューションの提供を実現している。ローカル制御および脱集中型最適化技術は、ゲーム理論、分散最適化方法、および機械学習に由来するコンセプトを活用している。
【0031】
例示的な実施形態は、ＤＥＲ１４がグリッドの基本的な構成要素（building block）であることを可能にし、ＤＥＲ１４を相互作用および協調させることによって、何もないところからＤＥＲシステム１００を構築する。ＤＥＲシステム１００は、有機的に構築されており、当該ＤＥＲシステム１００のニーズの変化に伴ってスケーリングする。これにより、間欠的な再生可能発電の追加、ＥＶによる輸送の電化、および新規なストレージ技術の導入などの不可避の変更に対応するための、レジリエンスおよび柔軟性を提供できる。
【0032】
ＤＥＲシステムの管理について、一般的には下記の２つのアプローチが存在している。
【0033】
・集中型トップダウンアプローチ：典型的には、ＤＥＲから離れて位置している単一のコントローラが、システム内の全てのアセットから情報およびデータを収集する。集中コントローラは、共通の目標を達成するために、当該情報および当該データを処理し、各ＤＥＲに対する最適なディスパッチ戦略を計算する。
【0034】
・脱集中型ボトムアップアプローチ：各ＤＥＲ１４に意思決定能力を与えるために、制御が各ＤＥＲに結び付けられている。これにより、異なるＤＥＲ１４と負荷１５との協働によってＤＥＲシステム１００の目標が達成される。分散型／脱集中型システムは、より少量の全体的な情報を交換し、目的および制約の範囲を制限することによって、アセットがデータおよびリソースをより効率的に共有することを可能にする。
【0035】
集中型アプローチは、システム階層を上流化および下流化するための複雑なデータを要し、かつ、データ処理および意思決定についての単一の点を有している。変数およびノードの数が増加するにつれて、問題は過度に複雑になる。さらに、通信ネットワークによって引き起こされる、関連するレイテンシおよび遅延は、例示的な実施形態におけるＤＥＲ１４の性能に影響を及ぼすおそれがある。これらの制限は、ニッチな用途を超えてスケーリングできず、典型的には高コストを伴う「パイロットプロジェクト」の多さを招いている。
【0036】
対照的に、発明者らは、アセットに対する脱集中型制御は、本質的により容易にスケーリング可能であり、かつ、ＤＥＲシステム１００を構築するためのより自然な方法を表現していることを特定した。脱集中型アプローチの利点は、下記の通りである。
【0037】
１）システムの成長に伴って成長する知能。エージェント（ＤＥＲまたは制御可能なデバイス）がグリッドにインストールされるたびに、データ処理および意思決定についての新たな点が追加される。その結果、システム性能が経時的に向上する。
【0038】
２）単純なメッセージ交換。意思決定はエージェントごとにローカル（局所的）であるため、通信を要するメッセージは、はるかに単純であり、ピア・トゥ・ピアによって通信されうる。例えば、いかなる単一のアセットマネージャ１６も、システム１００内の全てのバッテリにおいて利用可能なエネルギーに関する情報を有することを要しない。
【0039】
３）システムアーキテクチャに対する非依存性。より多くのＤＥＲおよびステークホルダは、対応を要する設定についてのさらなる多様性をもたらす。しかし、ローカルな決定は他のエージェントまたはその位置によって間接的にのみ影響を受けるので、脱集中型アルゴリズムは容易に適合しうる。
【0040】
４）迅速な応答。自律的なＤＥＲは、より大型のグリッドに影響を与えるローカルな状況に対して迅速かつ効率的に対応できる。これにより、問題が拡大して、システムオペレータ（例：ＩＳＯ）による対応を要するより大型のシステム全体におけるイベントが生じる前に、システムのバランスを取ることができる。
【0041】
５）技術に対する非依存性。エージェントは、その根底にあるＤＥＲの複雑性を隠蔽できる。このため、任意のタイプのエネルギーストレージ、発電、または負荷制御についての平等な競争条件を生じさせる。
【0042】
図３Ａ～図３Ｃは、３つの例を概略的に示す。図３Ａおよび図３Ｂの両方において、セントラルコントローラ２５は、ＤＥＲの価格（補正値とも呼ばれる）および／または設定値を計算する。ＤＥＲの信号および／または設定点の計算は、当業者に既知である。当該計算は、米国特許１０，９０３，６５０に記載されており、当該米国特許の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0043】
図３Ａは、単一の集中型アプローチを概略的に示す。図３Ａの例では、設定点の計算などの全ての計算は、セントラルコントローラ２１（セントラルエージェント２５とも称される）によって実行される。図３Ｂは、分散型アプローチを概略的に示す。図３Ｂの例では、デュアル分解法または他の分散型最適化アプローチの実行を通じて、最適化が実現される。ＤＥＲシステム１００の場合、分散型アプローチは、図３Ａに示す完全な集中型アプローチに比べて、よりスケーラブルであり、モジュール性があり、安全であり、信頼性が高い。ただし、図３Ｂの分散型アプローチは、セントラルエージェントに依存している。セントラルエージェントは、コーディネータとして動作し、補正値としても知られているデュアル変数を計算するなどの複数のタスクを実行する。したがって、分散型システムでは、１つ以上のノードは、作業をサブノードに分散させている。
【0044】
発明者らは、図３Ｂに示すデュアル分解は、下記に示す複数の欠点を有していると認識している。
【0045】
・セントラルエージェント２５を要する。
【0046】
・図３Ｂの例は、セントラルエージェント２５が機能している場合にのみ機能するので、単一の故障点を有している。例えば、セントラルコントローラ２５がダウンしている場合、システム１００の最適化は機能しない。さらに、セントラルコントローラ２５に欠陥が生じた場合、各アセットに送信される補正値に欠陥が生じる。
【0047】
・全てのアセットがセントラルエージェント２５を信頼することを要する。例えば、ＤＥＲシステム１００が、全てのアセット１４が異なる住宅所有者を含んでいる近隣に及ぶ場合、どの住宅所有者をオーソリティとすべきかを決定することは困難である。
【0048】
図３Ｃは、本発明の例示的な実施形態に係るシステム１００を概略的に示す。システム１００では、複数のＤＥＲ１４のうちの１つ以上によって、補正値および周波数設定点が計算される。ＤＥＲ１４が価格（電力補正値とも呼ばれる）を算出するので、専用のセントラルエージェント２５を要しない。このように、本イノベーションの様々な実施形態では、専用のセントラルエージェントが不要となる。一部の実施形態では、脱集中型システムは、（例えば、ノード／サブノード分散型の構成を介する代わりに）他のピアと直接的に通信するノード（例：アセットおよび／またはアセットマネージャ１６）を有している。有益であることに、様々な実施形態は、集中型のＤＥＲシステム１００に関連する下記の脆弱性のうちの１つ以上を解決する。
【0049】
特に、セントラルエージェント２５が補正値を計算する場合、複数のＤＥＲコントローラのうちのいずれも、セントラルエージェント２５がダウンしているときには、（例えば、ＤＥＲコントローラのローカル機能を用いて）設定点を計算できない。その一方、様々な実施形態は、セントラルエージェント２５を使用することなく設定点を計算できる。例えば、この計算は、補正値を決定するための回転スキーム、補正値を決定するための補正値コンセンサススキーム、および補正値を決定するためのトランザクションコンセンサススキームを含んでいる。セントラルエージェント２５を要することなく補正値を決定するこれらの方法は、米国特許１６／７０２，５０５に記載されている。当該米国特許出願の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0050】
付加的または代替的に、例示的な実施形態は、従来のＤＥＲシステム１００に関連する別の脆弱性を解決する。マイクログリッドが動作する場合、送電線（line）内に電圧および周波数が存在している。電圧および周波数が設定されるネットワーク内の点は、「グリッド形成ノード」（grid-forming node）として知られている。グリッド形成ノードは、マスタノードまたはスラックボスと呼ばれることもある。ほとんどのシステムは、電圧および周波数を発生させる１つのノードを有している一方で、他のノードのＤＥＲは既存の電圧に対して電力を供給するだけである。グリッド形成ノードは、グリッド相互接続点またはＤＥＲでありうる。単一のグリッド形成ノードは、グリッドに脆弱性を生じさせる。グリッド形成ノードがダウンすると、電源および周波数のソース（供給源）が無くなり、全てのＤＥＲが切り離され、場合によっては危険な過電圧を招く。
【0051】
グリッド形成ノードとしてグリッド相互接続点を使用することは、マイクログリッドに対するトップダウンアプローチを表している。当該アプローチは、依然としてグリッド形成ルートソースとしての大型発電プラントに依存している。当該アプローチでは、基本的には、通常動作時には、全てのマイクログリッドのＤＥＲを共に接続する。ユーティリティは全てのマイクログリッド内において接続されている全てのＤＥＲの特性を考慮する必要があるため、このアーキテクチャにおける決定は、マイクログリッドに応じた適切な規制（レギュレーション）および規則（ルール）の作成を困難化せしめる。
【0052】
図４は、様々な実施形態に従って構成されたＤＥＲコントローラまたはＰＣＣコントローラを概略的に示す。図示されている通り、図４のＤＥＲコントローラは、その機能の一部を共に実行する複数のコンポーネントを有している。これらの複数のコンポーネントは、それぞれ任意かつ従来の相互接続機構によって動作可能に接続されている。図４は、各コンポーネントと通信するバスを単純に示している。当業者であれば、この一般化された表現が、他の従来の直接的または間接的な接続を含むように修正可能であることを理解できるであろう。したがって、バスについての説明は、様々な実施形態を限定することを意図しているわけでない。本開示のＤＥＲコントローラは、米国特許１０，９０３，６５０および１０，９７１，９３１に記載されているアセットマネージャ内のコンポーネントの一部または全部を含んでいてよい。これらの米国特許のそれぞれの全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0053】
実際のところ、図４は、これらのコンポーネントのそれぞれを概略的に示しているにすぎないことに留意されたい。当業者であれば、１つ以上の他の機能的なコンポーネントについて、これらのコンポーネントのそれぞれが、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを使用することなどによって、様々な従来の方式によって実現されうることを理解できるであろう。例えば、コントローラは、ファームウェアを実行する複数のマイクロプロセッサを用いて実現されてよい。別の例として、コントローラは、１つ以上の特定用途向け集積回路（すなわち、「ＡＳＩＣ」）および関連するソフトウェア、またはＡＳＩＣ、ディスクリート電子部品（例：トランジスタ）、およびマイクロプロセッサの組み合わせを用いて実現されてもよい。したがって、図４における単一のボックス内のコントローラおよび他のコンポーネントの表現は、単純化のみを目的としている。実際のところ、一部の実施形態では、図４のコントローラは、複数の異なるマシンに分散されている。すなわち、一部の実施形態では、当該コントローラは、必ずしも同一のハウジング内または同一のシャーシ内に位置していない。
【0054】
アセットマネージャ１６は、モデル予測制御（model predictive control，ＭＰＣ）コントローラ２１を含んでいる。ＭＰＣコントローラ２１は、ローカルコスト関数を用いて（１つ以上の）アセット１４の動作を管理し、動作点を決定するように構成されている。例えば、ＤＥＲ１４の動作点は、ＤＥＲ１４がマイクログリッド１００に供給している出力周波数を含みうる。ＤＥＲ１４の動作点は、ＤＥＲ１４の全ての内部状態（例：温度、蓄積エネルギー、電圧など）を含んでいてもよい。
【0055】
アセットマネージャ１６は、周波数設定点を決定するための周波数設定点計算エンジン２０を含んでいてもよい。周波数設定点は、アセットによるマイクログリッド１００への電力供給のための設定点である。周波数設定点計算エンジン２０は、所与の周波数において電力を供給するように、所与のアセットを制御する。この目的のために、周波数設定点計算エンジン２０は、図６において例示および説明されているプロセス６００を実行してよい。
【0056】
そして、アセットマネージャ１６は、他のアセットおよび／または他のデバイスと通信するためのインターフェース１８をも含んでいる。例えば、インターフェース１８は、（例えば、電力補正値を送信および／または受信するために）他のアセットマネージャ１６と通信するように構成されている。
【0057】
また、アセットマネージャ１６は、（ｉ）ＤＥＲ１４のデータを格納するためのメモリ２２と、（ｉｉ）任意のアセット（例：ディーゼル発電機、ガスタービン、バッテリ、ソーラーパネル、風力タービン、負荷など）の挙動をエミュレートするために使用されるアセットモデル１８と、を含んでいてもよい。これらのコンポーネントおよび他のコンポーネントのそれぞれは、説明されている様々な機能を実行するために協働する。
【0058】
繰り返し述べるが、図４における表現は、実際のアセットマネージャ１６を著しく単純化した表現である。当業者であれば、このようなデバイスは、セントラル処理デバイス、通信モジュール、プロトコルトランスレータ、センサ、メータなどの多くの他の物理的コンポーネントおよび機能的コンポーネントを有しうることを理解できるであろう。したがって、本明細書における説明は、図４がアセットマネージャ１６の全ての要素を表していることを示唆することを決して意図しているわけでない。
【0059】
図５は、例示的な実施形態に係るマイクログリッド１００の一例の詳細図を概略的に示す。マイクログリッド１００は、電力を発生させ、電力を消費し、かつ、電力を調整しうる。マイクログリッド１００は、より大型のユーティリティグリッド１０１のサブシステムであってもよい。様々な実施形態では、マイクログリッド１００とより大型のユーティリティグリッド１０１とが、両者の間において電力を供給する。例えば、マイクログリッド１００は、ユーティリティ電力システム、フリート電力システム、車両電力システム、船舶電力システム、航空電力システム、またはビル電力システムを含む様々な用途において具現化されてよい。マイクログリッド１００のトポロジー（接続形態）は、説明を目的として例示されているに過ぎず、様々な実施形態を限定することを意図しているわけではない。例えば、マイクログリッド１００は、より多数またはより少数の負荷、より多数またはより少数のＤＥＲ、および／または故障保護デバイスを含んでいてもよい。マイクログリッド１００は単線図によって例示されているが、マイクログリッド１００は、単相交流電流、多相交流電流、または直流電流を伝送しうる。
【0060】
マイクログリッド１００がより大型のユーティリティグリッド１０１に接続される点は、共通接続点と呼ばれる。マイクログリッド１００は、共通接続点（ＰＣＣ） ＡＣ／ＡＣ電力変換器１１０を含んでいる。ＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器１１０は、マイクログリッド１００とより大型のユーティリティグリッド１０１との間において伝送される電力を変換するように構成されている。マイクログリッド１００は、ＰＣＣコントローラ１１１を含んでいる。ＰＣＣコントローラ１１１は、マイクログリッド１００の他のコントローラと通信し、周波数設定点および電圧設定点に従ってＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器１１０を動作させるように構成されている。一部の実施形態では、ＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器１１０は、バック・トゥ・バック変換器またはソリッドステート（半導体の）変圧器である。
【0061】
マイクログリッド１００は、ＤＥＲ１２０ＡとＤＥＲ１２０ＢとＤＥＲ１２０Ｃとを含んでいる。ＤＥＲ１２０ＡとＤＥＲ１２０ＢとＤＥＲ１２０Ｃとのそれぞれは、設定点（例：周波数設定点または電圧設定点）によって定められる電力特性を、マイクログリッド１００に生じさせるように構成されている。ＤＥＲ１２０Ａは、電源１２３を含んでいる。このことは、ＤＥＲ１２０ＢおよびＤＥＲ１２０Ｃについても同様である。電源１２３は、電力を発生させるように構成されている、または電力を蓄積するように構成されている。例えば、電源１２３は、ソーラーパネル、ソーラーアレイ、バッテリ、バッテリバンク、キャパシタバンク、風力タービン、水力発電機、ディーゼル発電機、または天然ガス発電機を含みうる。
【0062】
そして、ＤＥＲ１２０Ａは、電力変換器１２１をも含んでいる。電力変換器１２１は、電源１２３から電力の供給を受け、電力を変換し、マイクログリッド１００に電力を出力するように構成されている。例えば、一部の実施形態において、電源１２３がマイクログリッド１００に後に供給されうる電力を蓄積するように構成されている場合には、電力変換器１２１は双方向型であってもよい。電力変換器１２１によってＤＥＲ１２０Ａから出力される電力は、出力電力の大きさ（magnitude）Ｐ１２０Ａおよび出力周波数ｆ１２０Ａなどの電力特性を有している。電力変換器１２１は、設定点に従って電力を出力するように構成されている。例えば、電力変換器１２１は、周波数設定点に対応する所与の周波数において電力を出力するように構成されていてよい。電力変換器１２１は、出力電圧設定点に対応する所与の電圧において電力を出力するように構成されていてもよい。電力変換器１２１は、電源１２３から取得した電力を、マイクログリッド１００によって分配される電力へと変換するように構成されている、任意のタイプの電力変換器であってよい。ＤＥＲ１２０Ａの当該構成は、マイクログリッド１００の他のＤＥＲにも存在しうることを理解されたい。
【0063】
マイクログリッド１００は、複数のＤＥＲコントローラ１３０を含んでいる。複数のＤＥＲコントローラ１３０のそれぞれは、マイクログリッド１００における複数のＤＥＲのうちの１つを動作させるように構成されている。説明を目的として、図５では、３つのＤＥＲコントローラ１３０を概略的に示す。図５の例では、ＤＥＲコントローラ１３０ＡはＤＥＲ１２０Ａを動作させ、ＤＥＲコントローラ１３０ＢはＤＥＲ１２０Ｂを動作させ、ＤＥＲコントローラ１３０ＣはＤＥＲ１２０Ｃを動作させる。一部の実施形態では、マイクログリッド１００のＤＥＲコントローラ１３０は、２つ以上のＤＥＲを制御するように構成されていてもよい。
【0064】
マイクログリッド１００の各ＤＥＲコントローラは、対応するＤＥＲの電力特性を決定し、マイクログリッド１００の他のコントローラとローカル情報を交換するように構成されていてよい。そして、マイクログリッド１００の各ＤＥＲコントローラは、対応するＤＥＲを動作させて、出力周波数を有する電力を出力するように構成されていてよい。この場合、出力周波数は、交換されたローカル情報を使用するＤＥＲコントローラによって決定された周波数設定点に基づいている。
【0065】
例えば、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲ１２０Ａの電力特性を測定するための測定デバイス（例：電圧センサまたは電流センサ）を含んでいてよい。これにより、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、出力有効電力の大きさおよび出力周波数などを決定できる。次いで、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲコントローラ１３０ＢおよびＤＥＲコントローラ１３０Ｃから取得したローカル測定値および電力補正情報を用いて、ローカル電力基準値を決定してよい。次いで、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ローカル電力基準値を用いて、ＤＥＲ１２０Ａに応じた周波数設定点を決定してよい。ＤＥＲコントローラ１３０ＢおよびＤＥＲコントローラ１３０Ｃ、ならびにＰＣＣコントローラ１１１は、同様の処理を実行する。このように、全てのコントローラが、対応する電力変換器に応じた周波数設定点を決定する。次いで、マイクログリッドコントローラ（すなわち、ＤＥＲコントローラ１３０ＡおよびＰＣＣコントローラ１１１）は、対応する周波数設定点に従ってマイクログリッド１００に電力を供給するために、対応する電力変換器を動作させる。このように、マイクログリッド１００のＤＥＲおよびＰＣＣコントローラは、脱集中型アーキテクチャを用いてマイクログリッド１００の電力を調整し、ＤＥＲおよびＰＣＣのそれぞれをグリッド形成ノードとして制御する。これにより、制御エージェントおよびグリッド形成ノードについての単一の故障点を生じさせないことができる。
【0066】
マイクログリッド１００は、複数の負荷１８０を含んでいる。負荷１８０は、マイクログリッド１００から供給される電力を消費するように構成されている。複数の負荷１８０は、マイクログリッド１００から受けた電力を消費するように構成されている任意のデバイスを含みうる。マイクログリッド１００の当該構成は、本明細書において開示されている他のマイクログリッドにも存在しうることを理解されたい。
【0067】
図６は、電力システム、例えば様々な実施形態に係る図５のマイクログリッド１００またはネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ（ネットワーク化されたマイクログリッドアーキテクチャ）３００、を制御するためのプロセス６００を示す。以下の説明では、プロセス６００がＤＥＲコントローラ１３０Ａにより実行されるものとする。ただし、プロセス６００は、マイクログリッド１００のＤＥＲコントローラ１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃおよび／またはＰＣＣコントローラ１１１によって同時に実行されてもよい。さらに、プロセス６００に対する多数の変形および修正が考慮されていることを理解されたい。これらの変形および修正は、例えば、プロセス６００の１つ以上の態様の省略、さらなる条件および動作の追加、もしくは動作および条件の別々のプロセスへの再編成または分離を含んでいる。例えば、オペレーション（動作）６０３、６０５、６０７、および６０９は、マイクログリッドコントローラから取得した集約された情報を用いてローカル出力電力基準値を決定するための、代替的なプロセスに置き換えられてよい。
【0068】
プロセス６００は、オペレーション６０１から開始する。オペレーション６０１において、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲ１２０Ａによって出力された電力に対応する出力電力値を決定する。出力電力値を決定することは、（ｉ）出力電力特性（例：電圧および電流）を測定することと、（ｉｉ）次いで、測定値を用いて値を計算することと、を含みうる。例えば、出力電力値は、出力有効電力値または出力周波数を含みうる。
【0069】
ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、出力電力値を用いて、ＤＥＲ１２０Ａから実際に出力された電力とＤＥＲ１２０Ａの所望の出力電力との偏差（deviation）に基づいて、ＤＥＲ１２０Ａの出力電力に対する補正を決定する。当該補正は、ローカル電力補正値としても知られている。一部の実施形態では、当該ローカル電力補正値は、下記の式（１）、
を用いて決定されてよい。式（１）において、ｉは、単一のＤＥＲ（この場合、ＤＥＲ１２０Ａ）のインデックス番号である。ｔは、当該式における反復の数である。すなわち、ｔは以前の（前回の，previous）反復を表しており、ｔ＋１は現在の（今回の，present）反復を表している。ｐｉ ｔ＋１は、ＤＥＲ１２０Ａの現在のローカル電力補正値である。ｐｔは、最新の（もっとも最近の）グローバル電力補正値である。αは、ゲイン（利得）である。Ｐｉは、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力値（例：有効電力）である。Ｐｉ ＊は、ローカル出力電力基準値である。
【数1】
を用いて決定されてよい。式（１）において、ｉは、単一のＤＥＲ（この場合、ＤＥＲ１２０Ａ）のインデックス番号である。ｔは、当該式における反復の数である。すなわち、ｔは以前の（前回の，previous）反復を表しており、ｔ＋１は現在の（今回の，present）反復を表している。ｐｉ ｔ＋１は、ＤＥＲ１２０Ａの現在のローカル電力補正値である。ｐｔは、最新の（もっとも最近の）グローバル電力補正値である。αは、ゲイン（利得）である。Ｐｉは、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力値（例：有効電力）である。Ｐｉ ＊は、ローカル出力電力基準値である。
【0070】
オペレーション６０５における最初の反復では、後掲の式（２）を用いてｐｔが計算されることに替えて、ｐｔに初期値が割り当てられてよい。例えば、割り当てられる初期値は、ゼロであってもよいし、過去のローカル電力補正値であってもよい。αは、電力振動を低減するために、補正の大きさを制限するように設定されている。一部の実施形態では、αは、オーバーシュートを回避するために十分に低く、かつ、長期の収束を回避するために十分に高く設定された値でありうる。例えば、システムを線形化し、臨界減衰応答を生じさせるであろうαの値を見出すことによって、αが決定されてよい。ｐｔと同様に、オペレーション６０５における最初の実行において、後掲の式（３）を用いてＰｉ
＊が計算されることに替えて、Ｐｉ
＊に初期値が割り当てられてよい。割り当てられる初期値は、ゼロであってもよいし、過去のローカル出力電力基準値であってもよい。
【0071】
ＤＥＲコントローラ１３０ＡがＤＥＲ１２０Ａのローカル電力補正値を決定した後、プロセス６００はオペレーション６０５に進む。オペレーション６０５では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、マイクログリッド１００の他のコントローラとローカル電力補正値を交換する。オペレーション６０５は、（ｉ）ＤＥＲ１２０Ａのローカル電力補正値を共有することと、（ｉｉ）ＤＥＲコントローラ１３０Ｂ、ＤＥＲコントローラ１３０Ｃ、およびＰＣＣコントローラ１１１のそれぞれによって決定された、ＤＥＲ１２０Ｂ、ＤＥＲ１２０Ｃ、およびＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器１１０のリモート電力補正値を取得（受信）することと、を含みうる。ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、リモート電力補正値を、当該値を決定したコントローラから直接的に取得してよい。あるいは、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、別のＤＥＲコントローラまたはＰＣＣコントローラ１１１を介して、リモート電力補正値を取得してもよい。一部の実施形態では、ＤＥＲコントローラは、別のマイクログリッドコントローラからリモート電力補正値を取得し、当該ＤＥＲコントローラのローカル電力補正値を当該リモート電力補正値と組み合わせてよい。次いで、当該ＤＥＲコントローラは、集約した値を、リモート電力補正値として第３マイクログリッドコントローラに送信してよい。
【0072】
プロセス６００は、オペレーション６０７に進む。オペレーション６０７では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、（ｉ）当該ＤＥＲコントローラ１３０Ａが取得したリモート電力補正値と、（ｉｉ）ＤＥＲ１２０Ａのローカル電力補正値と、の関数として、グローバル電力補正値を決定する。当該グローバル電力補正値は、下記の式（２）、
を用いて算出されてよい。式（２）において、ｐｔ＋１は、グローバル電力補正値である。Σｐｉ ｔ＋１は、（ｉ）ローカル電力補正値を含む、利用可能な現在の電力補正値と、（ｉｉ）ＤＥＲコントローラ１３０Ａによって取得されたリモート電力補正値と、の和である。エラーまたは誤動作に起因して、ＤＥＲコントローラ１３０Ａが、反復に応じてＤＥＲコントローラ１３０ＢまたはＤＥＲコントローラ１３０Ｃからリモート電力補正値を取得しない場合があることを理解されたい。この場合、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、依然としてプロセス６００を完了し、ＤＥＲ１２０Ａの周波数設定点を決定してよい。
【数2】
を用いて算出されてよい。式（２）において、ｐｔ＋１は、グローバル電力補正値である。Σｐｉ ｔ＋１は、（ｉ）ローカル電力補正値を含む、利用可能な現在の電力補正値と、（ｉｉ）ＤＥＲコントローラ１３０Ａによって取得されたリモート電力補正値と、の和である。エラーまたは誤動作に起因して、ＤＥＲコントローラ１３０Ａが、反復に応じてＤＥＲコントローラ１３０ＢまたはＤＥＲコントローラ１３０Ｃからリモート電力補正値を取得しない場合があることを理解されたい。この場合、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、依然としてプロセス６００を完了し、ＤＥＲ１２０Ａの周波数設定点を決定してよい。
【0073】
ＤＥＲコントローラ１３０Ａがグローバル電力補正値を決定した後、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値を決定する。例えば、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、下記の式（３）、
によって表されるデュアル（二重）可変コスト関数を使用してよい。式（３）において、Ｐｉ ＊は、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値である。ｘｉは、ＤＥＲ１２０Ａにおける少なくとも１つの状態変数である。ｐは、グローバル電力補正値である。
【数3】
によって表されるデュアル（二重）可変コスト関数を使用してよい。式（３）において、Ｐｉ ＊は、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値である。ｘｉは、ＤＥＲ１２０Ａにおける少なくとも１つの状態変数である。ｐは、グローバル電力補正値である。
【0074】
一部の例を挙げると、ＤＥＲ１２０Ａの状態変数は、電圧、電流、有効電力潮流、または無効電力潮流であってよい。あるいは、当該状態変数は、遮断器（circuit breaker）の状態などの別のタイプの情報であってもよい。各状態変数は、大きさ、位相角、またはその両方を含みうる。一部の実施形態におけるコスト関数は、複雑なコスト関数となる。
【0075】
ＤＥＲコントローラ１３０ＡがＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値を決定した後、プロセス６００はオペレーション６１１に進む。オペレーション６１１では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、（ｉ）ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値、（ｉｉ）ＤＥＲ１２０Ａのドループ係数、および、（ｉｉｉ）オペレーション６０１において決定されたＤＥＲ１２０Ａの出力周波数を用いて、周波数設定点を決定する。当該周波数設定点は、下記の式（４）、
を用いて決定されてよい。式（４）において、Ｐｉ ＊は、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値である。ｍｐｉは、ＤＥＲ１２０Ａのドループ係数である。ｆは、ＤＥＲ１２０Ａの出力周波数である。ｆ０ｉは、ＤＥＲ１２０Ａの周波数設定点である。
【数4】
を用いて決定されてよい。式（４）において、Ｐｉ ＊は、ＤＥＲ１２０Ａのローカル出力電力基準値である。ｍｐｉは、ＤＥＲ１２０Ａのドループ係数である。ｆは、ＤＥＲ１２０Ａの出力周波数である。ｆ０ｉは、ＤＥＲ１２０Ａの周波数設定点である。
【0076】
例えば、ドループ係数は、公称電力（すなわち、平均電力）をある周波数範囲によって除算した値であってよい。ドループ係数は、固定値であってもよい。
【0077】
オペレーション６１１においてＤＥＲコントローラ１３０ＡがＤＥＲ１２０Ａの周波数設定点を決定した後、オペレーション６１３において、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲ１２０Ａの出力周波数を周波数設定点へと調整する。ＤＥＲのグループまたはＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器が、それぞれのコントローラによるプロセス６００の実行によって決定された周波数設定点に従って動作する場合、デバイスのグループは、マイクログリッド１００のグリッド形成ノードとして機能する。一部の実施形態では、マイクログリッド１００がより大型のユーティリティグリッド１０１に接続されており、かつ、マイクログリッド１００とより大型のユーティリティグリッド１０１との間において電力が伝送されている場合であっても、デバイスのグループはグリッド形成ノードとして振る舞う。
【0078】
プロセス６００は、連続的に繰り返されうる。一部の実施形態では、（ｉ）オペレーション６０１～６０９が、第１フィードバックループにおいて繰り返し実行されるとともに、（ｉｉ）オペレーション６０９～６１３が、当該第１フィードバックループと並行して、第２フィードバックループにおいて実行される。一部の実施形態では、第１フィードバックループおよび／または第２フィードバックループが周期的に実行される。オペレーション６０１～６０９は、あるフィードバックループにおいて繰り返し実行されうる。したがって、プロセス６００は、最初の反復に関して、任意の欠損値に初期値が割り当てられる限り、当該フィードバックループにおける任意のオペレーションから開始されうることを理解されたい。
【0079】
プロセス６００を用いてマイクログリッドＤＥＲ／ＰＣＣを動作させる利点は、電力のバランス化および動作の最適化を含んでいる。１つの周波数設定点が変化すると、この変化に応じて、第１フィードバックループの次の反復における全てのマイクログリッドＤＥＲについて出力電力の変化が生じる。その後、出力電力の変化の結果として、各ＤＥＲ／ＰＣＣについての電力補正値が変化する。この電力補正値の変化は、各ＤＥＲ／ＰＣＣについての周波数設定点および出力電力基準値の変化を招く。
【0080】
図７は、図５のマイクログリッド１００と同様の方法でグリッド形成するように構成されている、ネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ７００を概略的に示す。ネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ７００は、当該マイクログリッド１００のみならず、複数の他のマイクログリッド１００を含んでいる。複数のマイクログリッド１００のそれぞれは、マイクログリッドコントローラを含んでいる。マイクログリッドコントローラは、図６のプロセス６００に従ってグリッド形成するように構成されている。
【0081】
ネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ７００は、ＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器７０３を有している。ＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器７０３は、図６のプロセス６００に従って、より大型のユーティリティグリッド１０１とネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ７００との間において伝送される電力を制御するように構成されている。このようにして、ＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器７０３および複数のマイクログリッド１００の全てが、グリッド形成ノードとして振る舞う。これにより、ネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ７００内における単一のグリッド形成ノードが不要となる。図５および図６は、マイクログリッドＤＥＲおよびＰＣＣ Ａ／Ｃ電力変換器を使用するグリッド形成技術を示している。一方、ネットワーク化マイクログリッドは全て、図６のグリッド形成プロセス６００を用いて、ＰＣＣ ＡＣ／ＡＣ電力変換器７０３と共に動作して、より大型のサブシステムを形成しうることを理解されたい。当該サブシステムは、集中制御または単一のグリッド形成ノードを要することなくグリッド形成が可能である。本明細書において説明されている技術は、ＤＥＲコントローラおよびＰＣＣコントローラによって実行されるプロセス６００を用いて、ユーティリティグリッド全体がグリッド形成される程度までスケーリングされうることを理解されたい。
【0082】
図８は、コンピューティングデバイス８００の概略的なブロック図を示す。コンピューティングデバイス８００は、ＰＣＣコントローラまたはＤＥＲコントローラの一例である。様々な実施形態では、ユーティリティグリッド１０１およびマイクログリッド１００に関連して、コンピューティングデバイス８００が使用される。コンピューティングデバイス８００は、少なくとも１つの処理デバイス８０２と、少なくとも１つの入出力デバイス８０４と、少なくとも１つのメモリデバイス８０６とを含んでいる。コンピューティングデバイス８００は、スタンドアロンデバイスであってもよいし、組み込みシステムであってもよいし、あるいは、マイクログリッド１００のＰＣＣコントローラおよびＤＥＲコントローラに関して説明されている各機能を実行するように構成されている複数のデバイスであってもよい。さらに、コンピューティングデバイス８００は、１つ以上の外部デバイス８１０と通信可能である。
【0083】
入出力デバイス８０４は、コンピューティングデバイス８００が外部デバイス８１０と通信することを可能にする。例えば、入出力デバイス８０４は、ネットワークアダプタ、ネットワーク資格情報（network credential）、インターフェース、またはポートを含みうる。一部の例を挙げると、当該ポートは、ＵＳＢポート、シリアルポート、パラレルポート、アナログポート、デジタルポート、ＶＧＡ、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ、ＣＡＴ５、イーサネット、ファイバ、または任意の他のタイプのポートまたはインターフェースである。入出力デバイス８０４は、ハードウェアによって構成されていてもよいし、ソフトウェアによって構成されていてもよいし、あるいはファームウェアによって構成されていてもよい。入出力デバイス８０４は、上述のアダプタ、資格情報、またはポートのうちの２つ以上、例えば、データを受信（取得）するための第１ポートと、データを送信するための第２ポートと、を含んでいると考慮されている。
【0084】
外部デバイス８１０は、コンピューティングデバイス８００へのデータの入力、または当該コンピューティングデバイス８００から取得したデータの出力を可能にする任意のタイプのデバイスであってよい。例えば、外部デバイス８１０は、ＰＣＣコントローラ、ＤＥＲコントローラ、モバイルデバイス、リーダデバイス（読取デバイス）、機器、ハンドヘルドコンピュータ、診断ツール、コントローラ、コンピュータ、サーバ、プリンタ、ディスプレイ、アラーム、視覚インジケータ、キーボード、マウス、ユーザデバイス、クラウドデバイス、回路、またはタッチスクリーンディスプレイであってよい。さらに、外部デバイス８１０が、コンピューティングデバイス８００に統合されることも考慮されている。さらに、２つ以上の外部デバイスがコンピューティングデバイス８００と通信することも考慮されている。
【0085】
様々な実施形態における処理デバイス８０２は、プログラマブルタイプ、専用のハードワイヤードステートマシン、またはそれらの組合せである。一部の例を挙げると、処理デバイス８０２は、複数のプロセッサ、算術論理ユニット（Arithmetic Logic Unit，ＡＬＵ）、中央処理ユニット（Central Processing Unit，ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor，ＤＳＰ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field-programmable Gate Array，ＦＰＧＡ）を含みうる。複数の処理ユニットを有する処理デバイス８０２の形態の場合、分散処理、パイプライン処理、または並列処理が、必要に応じて用いられてもよい。処理デバイス８０２は、本明細書において説明されている処理の実行に専用のものであってもよいし、１つ以上の追加のアプリケーションにおいて利用可能なものであってもよい。図示されている形態では、処理デバイス８０２は、メモリデバイス８０６に格納されているプログラム命令（例：ソフトウェアまたはファームウェア）に従ってプロセスを実行し、データを処理するプログラマブルタイプのものである。代替的または追加的に、プログラム命令は、ハードワイヤード論理または他のハードウェアによって少なくとも部分的に定義されうる。処理デバイス８０２は、入出力デバイス８０４あるいは他から受信した信号を処理し、かつ、所望の出力信号を送信することに適した任意のタイプの１つ以上のコンポーネントから構成されてよい。当該コンポーネントは、デジタル回路、アナログ回路、または両方の組み合わせを含みうる。
【0086】
異なる実施形態におけるメモリデバイス８０６は、例えば、ソリッドステートメモリ型、電磁気メモリ型、光学メモリ型、またはこれらの組み合わせのうちの１つ以上のタイプのメモリデバイスである。また、メモリデバイス８０６は、揮発性型、不揮発性型、一時的型、非一時的型、またはこれらのタイプの組み合わせであってもよい。例えば、メモリデバイス８０６の一部または全部は、ディスク、テープ、メモリスティック、カートリッジなどのポータブル型であってもよい。例えば、メモリデバイス８０６は、プログラム命令を格納することに加えて、または、プログラム命令を格納することに替えて、処理デバイス８０２によって扱われるデータを格納してもよい。処理デバイス８０２によって扱われるデータは、入出力デバイス８０４から送信される信号を表すデータ、または入出力デバイス８０４に送信される信号を表すデータなどを含みうる。図８に示す通り、メモリデバイス８０６は、処理デバイス８０２に含まれていてもよいし、処理デバイス８０２に接続されていてもよい。ただし、これらの例に限定されなくともよい。
【0087】
図９は、電力システム、例えば様々な実施形態における図５のマイクログリッド１００またはネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャ３００、を制御するためのプロセス９００を示す。以下の説明では、プロセス９００はＤＥＲコントローラ１３０によって実行されるものとする。ただし、プロセス９００は、マイクログリッド１００のＤＥＲコントローラ１３０Ａ、１３０Ｂ、および１３０Ｃと、ＰＣＣコントローラ１１１とによって同時に実行されてもよい。例えば、プロセス９００に対する多数の変形および修正が考慮されていることを理解されたい。これらの変形および修正は、プロセス９００の１つ以上の態様の省略、さらなる条件および動作の追加、もしくは動作および条件の別々のプロセスへの再編成または分離を含んでいる。プロセス６００の事項に類似する事項が、プロセス９００に追加されてもよいことも理解されたい。
【0088】
プロセス９００は、オペレーション９０１から開始する。オペレーション９０１では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲの出力電力値を決定する。出力電力値は、ＤＥＲ１２０によって出力される電力の大きさおよび／または位相角を有する有効電力値を含みうる。出力電力値は、ＤＥＲ１２０によって出力される電力の出力周波数を含んでいてもよい。
【0089】
プロセス９００は、オペレーション９０３に進む。オペレーション９０３では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲコントローラ１３０Ｂからリモート電力補正値を取得（受信）する。
【0090】
プロセス９００は、オペレーション９０５に進む。オペレーション９０５では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、（ｉ）有効電力値と、（ｉｉ）ＤＥＲコントローラ１３０Ｂから取得したリモート電力補正値と、の関数としての、ローカル出力電力基準値を決定する。ローカル出力電力基準値は、ＤＥＲ１２０によって出力されるべき所望の有効電力に対応している。一部の実施形態では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、上述の式（１）～式（３）を用いてローカル出力電力基準値を決定する。
【0091】
プロセス９００は、オペレーション９０７に進む。オペレーション９０７では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ローカル出力電力基準値とドループ係数との関数としての、ＤＥＲ１２０の周波数設定点を決定する。一部の実施形態では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、上述の式（４）を用いて周波数設定点を決定する。
【0092】
プロセス９００は、オペレーション９０９に進む。オペレーション９０９では、ＤＥＲコントローラ１３０Ａは、ＤＥＲ１２０の出力周波数を周波数設定点へと調整する。
【0093】
プロセス９００における上述の事項の一部または全部が、本明細書において開示されている他のプロセスに存在していてもよいことを理解されたい。
【0094】
様々な実施形態における様々な態様、構成（事項）、プロセス、および動作は、別段の明示的な記載がない限り、他の実施形態のいずれにおいても使用されてよい。図示されている所定の動作は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上においてコンピュータプログラムプロダクトを実行するコンピュータにより実現されてよい。コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータに１つ以上の動作を実行させる命令、または１つ以上の動作を実行するコマンドを他のデバイスに対する発する命令を含んでいる。
【0095】
本開示は、図面および上述の記載において詳細に図示および説明されているが、これらは例示的なものであり、各構成を限定するものではないと考慮されるべきである。本開示では、特定の例示的な実施形態のみが図示および説明されているが、本開示の精神に属する全ての変更および修正についての保護が望まれていることを理解されたい。また、本開示の趣旨の範囲内にある全ての変更および修正が保護されることが望ましい。前述の説明における「好ましい（preferable）」、「好ましくは（preferably）」、「好適な（preferred）」、または「より好適な（more preferred）」などの用語の使用は、そのように説明された構成がより望ましい場合があることを示しているが、それにもかかわらず必要ではない場合もあることを理解されたい。上述の構成を欠く実施形態も本開示の範囲内であると考慮されており、当該範囲は後掲の特許請求の範囲によって定められている。
【0096】
特許請求の範囲を読む場合において、ある請求項において、「ある（a, an）」、「少なくとも１つの（at least one）」、または「少なくとも一部分（at least one portion）」などの用語が使用されている場合、当該請求項において別段の具体的な記載がない限り、当該請求項を１つの項目（one item）のみに限定する趣旨ではないことが意図されている。用語「～の、～についての、～における（of）」は、他の項目との関連またはつながりを意味するだけでなく、他の項目が使用される文脈によって通知されるような他の項目への帰属または他の項目との関連を意味する場合がある。「～に接続される（coupled to, coupled with）」などの用語は、間接的な接続および結合を含む。また、これらの用語は、別段の明示的な記載がない限り、直接的な接続または結合をさらに含んでいるが、直接的な接続または結合は必須ではない。「少なくとも一部分（at least one portion）」または「一部（a portion）」という用語が使用されている場合、別段の具体的な記載がない限り、ある項目には当該項目の一部または全部が含まれうる。別段の明示的な記載がない限り、２つ以上のリスト項目のリストにおける「または（or）」および「および／または（and/or）」という用語は、個々のリスト項目、またはリスト項目の組み合わせを意味しうる。別段の明示的な記載がない限り、転換語（transitional terms）「有している（having）」およびその派生語（its derivatives）は、転換語「含んでいる、備えている（comprising）」と同一の意味を有するオープンエンドの用語である。
【0097】
本発明の様々な実施形態は、任意の従来のコンピュータプログラミング言語によって、少なくとも部分的に実現されうる。例えば、一部の実施形態は、手続型プログラミング言語（例：Ｃ）によって実現されてもよいし、あるいは、オブジェクト指向プログラミング言語（例：Ｃ＋＋）によって実現されてもよい。本発明の他の実施形態は、事前に設定されたスタンドアロンのハードウェア要素として実現されてもよいし、および／または、事前にプログラミングされたハードウェア要素（例：特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびデジタル信号プロセッサ）として実現されてもよいし、あるいは、または他の関連するコンポーネントとして実現されてもよい。
【0098】
代替的な実施形態では、開示されているデバイスおよび方法（例えば、上述の様々なフローチャートを参照）は、コンピュータシステムと共に使用されるコンピュータプログラムプロダクトとして具現化されうる。当該実施形態は、コンピュータ可読媒体（例：ディスケット、ＣＤ－ＲＯＭ、ＲＯＭ、または固定ディスク）などの有形の非一時的ないずれかの媒体に固定された一連のコンピュータ命令を含みうる。一連のコンピュータ命令は、システムに関して本明細書で上述されている機能の全部または一部を具現化しうる。
【0099】
当業者であれば、多くのコンピュータアーキテクチャまたはオペレーティングシステムと共に使用するために、上述のコンピュータ命令が多数のプログラミング言語によって記述されうることを理解できるであろう。さらに、当該命令は、半導体メモリデバイス、磁気メモリデバイス、光学メモリデバイス、または他のメモリデバイスなどの任意のメモリデバイスに格納されうる。当該命令は、光、赤外線、マイクロ波、または他の送信技術などの任意の通信技術を用いて送信されうる。
【0100】
例えば、上述のコンピュータプログラムプロダクトは、印刷文章または電子文書を伴うリムーバブルメディア（例：シュリンクラップされたソフトウェア）として配布されてもよいし、コンピュータシステムによって（例：システムＲＯＭまたは固定ディスク上に）事前にロードされてもよいし、あるいは、ネットワーク（例：インターネットまたはワールドワイドウェブ）を介して、サーバまたは電子掲示板から配布されてもよい。実際のところ、一部の実施形態は、サービスとしてのソフトウェア（software-as-a-service，ＳＡＡＳ）モデルまたはクラウドコンピューティングモデルとして実現されうる。当然ながら、本発明の一部の実施形態は、ソフトウェア（例：コンピュータプログラムプロダクト）とハードウェアの両方の組み合わせとして実現されてもよい。本発明のさらなる他の実施形態は、完全にハードウェアとして実現されてもよいし、あるいは、完全にソフトウェアとして実現されてもよい。
【0101】
上述の本発明の実施形態は、単なる例示であることを意図している。当業者であれば、上述の本発明の実施形態における多数の変形および修正が明らかであろう。これらの変形および修正は、添付の特許請求の範囲のいずれかによって定められる本発明の範囲内であることを意図している。ただし、本明細書の記載からは、本開示の範囲に対するいかなる限定も生じるわけではないことが理解されるべきである。本開示は、当該本開示の利益を有する当業者に想起される例示的な実施形態の変更、修正、およびさらなる応用を含んでおり、かつ、これらを保護することを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【0102】
【図1】様々な実施形態に係るマイクログリッドの例を概略的に示す。
【図2】様々な実施形態に係るマイクログリッドの例を概略的に示す。
【図3A】様々な実施形態に係るマイクログリッド制御アーキテクチャの例を概略的に示す。
【図3B】様々な実施形態に係るマイクログリッド制御アーキテクチャの例を概略的に示す。
【図3C】様々な実施形態に係るマイクログリッド制御アーキテクチャの例を概略的に示す。
【図4】様々な実施形態に係るアセットマネージャの例を概略的に示す。
【図5】様々な実施形態に係るマイクログリッドの例を概略的に示す。
【図6】様々な実施形態に係る電力システムを制御するためのプロセスの例を示す。
【図7】様々な実施形態に係るネットワーク化マイクログリッドアーキテクチャの例を概略的に示す。
【図8】様々な実施形態に係るコンピューティングデバイスの例を概略的に示す。
【図9】様々な実施形態に係る電力システムを制御するためのプロセスの例を示す。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】