JP2011078168A - 電力管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池などの発電装置が多数接続される場合であれ、商用電源の電力系統としての電力品質を安定化させることのできる電力管理システムを提供する。
【解決手段】電力管理システムは、太陽電池３の発電量とＤＣ機器５の消費量とに基づいて商用電源２の電力系統との間で入出力する電力量を調整管理する。同システムは、商用電源２の電力系統に接続され、該電力系統との間で入出力される電力量を検出するとともに、該電力系統の電力を管理する系統連係サーバ６１から通信回線６４などを介して該電力系統の電力の安定化に関連する情報である系統連係情報を受信する電力メータ２９と、電力メータ２９と太陽電池３とＤＣ機器５とにそれぞれ電力線を介して接続されるとともに、電力メータ２９から専用の通信線６９を介して取得される系統連係情報に基づいて太陽電池３の発生した電力を商用電源２の電力系統に出力するパワーコンディショナ５０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽光発電装置などの発電装置を商用電源の電力系統に連係させて電力管理する電力管理システムに関する。

近年、太陽光発電装置（太陽電池）を備えた住宅や事業所などが増加してきている。太陽電池は、太陽光の照度が高いほど発電量が多く、逆に、雨天などで太陽光の照度が低いと発電量が減少し、さらに、太陽光のない夜間には発電しないという発電特性がある。このため、その発電パターンと住宅などでの電力の消費パターンとは一致せず、発電する電力量が消費する電力量に対して過不足を生じていることが多い。そこで通常、太陽電池を備えた住宅などであれ、商用電源の電力系統にも接続され、発電量が不足する場合、商用電源から不足分の電力を供給する（買う）ようにするとともに、発電量に余剰電力が生じる場合、商用電源にこの余剰分の電力を逆供給する（売る）ようにしている。

ところで、太陽電池の発電する電力の性質と商用電源の電力の性質とは異なるため、太陽電池により発電された電力はインバータなどを有するパワーコンディショナにより商用電源の交流電力と同様の性質の電力に変換されて商用電源の電力系統に連係される。そして、これにより、住宅などでの太陽電池により発電された電力と商用電源の電力との併用が可能とされる。すなわちパワーコンディショナは、太陽電池により発電された電力を商用電源の電力の電圧、周波数及びその位相に一致するように変換させる装置であり、特許文献１にはその一例が記載されている。特許文献１に記載のパワーコンディショナは、太陽電池により発電された直流電力の電圧を昇圧チョッパにて昇圧させてからインバータにて交流電力に変換して出力するようになっており、その出力には電気機器と商用電源の電力系統とが接続されている。このようにパワーコンディショナは、太陽電池の発電電力を商用電源の電力系統に連係させるとともに商用電源の電力系統の電圧よりも高い電圧に変換して出力し、その出力した電力を電気機器に供給するとともにそれら電気機器で消費されなかった余剰電力を商用電源の電力系統に逆供給できる（売れる）ようにしている。

特開２００７−９７３１０号公報

このように余剰電力を商用電源に逆供給（出力）する場合、パワーコンディショナは出力電力の電圧を商用電源の電力系統の電圧よりも高くするが、多数の住宅などからこのような高い電圧の電力が同時に出力されるようなことがあると、商用電源の電力系統はその電圧が大きく上昇するおそれがある。そして、このような電圧上昇は、商用電源の電力系統の電力に許容値を超える電力変動を生じさせることが懸念されるとともに、パワーコンディショナの出力電力の電圧と商用電源の電力系統の電圧との電圧差を縮小させてパワーコンディショナの出力電力の商用電源の電力系統への電力出力量（売電量）を減少させるなどの不都合も生じることとなる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池などの発電装置が多数接続される場合であれ、商用電源の電力系統としての電力品質を安定化させることのできる電力管理システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電力発生機能を有する電力発生装置の発生する電力量と電気機器の消費する電力量とに基づいて商用電源の電力系統から入力される電力量及び同商用電源の電力系統に出力する電力量を調整管理する電力管理システムであって、前記商用電源の電力系統に接続され、当該電力系統から入力される電力量及び当該電力系統へ出力される電力量を検出するとともに、当該電力系統の電力を管理する管理センタから第１の通信手段を介して当該電力系統の電力の安定化に関連する情報である系統連係情報を受信する電力メータと、前記電力メータと前記電力発生装置と前記電気機器とにそれぞれ電力線を介して接続されるとともに、前記電力メータから第２の通信手段を介して取得される前記系統連係情報に基づいて前記電力発生装置の発生した電力を前記電力系統に出力するパワーコンディショナとを備えることを要旨とする。

商用電源の電力系統はその交流電力の品質（周波数や電圧など）が所定の状態に安定化されており、自家発電装置（太陽光発電装置）などの電力発生装置の電力は接続される商用電源の電力系統に系統連係されてからその商用電源の電力系統に出力される。すなわち、電力発生装置の電力は商用電源の電力系統の交流電力と同様の品質に調整されるとともに、商用電源の電力系統の電圧よりも高い電圧に調整されて商用電源の電力系統に供給される。このとき商用電源の電力系統への電力の供給が多数の電力発生装置から行なわれると、商用電源の電力系統の電圧上昇を招くとともに、商用電源の電力系統の電圧上昇は各電力発生装置の出力電圧の電圧との電圧差を小さくして商用電源の電力系統へ出力できる電力量を減少させる不都合を生じさせる。

このような構成によれば、電力メータが管理センタから受信した商用電源の電力系統の電力の安定化に関連する情報である系統連係情報がパワーコンディショナでも共有されるようになり、電力発生装置の電力の商用電源の電力系統へのパワーコンディショナからの出力が系統連係情報に基づいて行なわれるようになる。系統連係情報は、商用電源の電力系統の電力の安定化に関する情報であることから、同情報に基づいてパワーコンディショナが行なう商用電源の電力系統への電力の出力が好適に行なわれるようになる。また、パワーコンディショナは系統連係情報に基づいて適切なタイミングで電力の商用電源の電力系統への出力を行なうことができるようにもなる。これにより、この電力管理システムによれば、商用電源の電力系統の電圧上昇が抑えられるなど電力の品質が安定化するようになる。

さらに、電力メータには管理センタから商用電源の電力系統と同様に管理されている第１の通信手段にて系統連係情報が確実かつ正確に伝達されるので、そのような系統連係情報をパワーコンディショナが利用することで出力電力の系統への連係もより正確に行なわれるようになり、商用電源の電力系統の電力の品質の安定化を維持することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、当該電力管理システムには、複数の電力発生装置が設けられており、前記複数の電力発生装置のうちの一つの電力発生装置の発生した電力が、前記複数の電力発生装置のうちの他の電力発生装置である電力を蓄電する蓄電装置に蓄電されることを要旨とする。

このような構成によれば、電力発生装置の生成した電力を蓄電装置に蓄電することができるので、電力発生装置の生成した電力を系統連係情報に基づいてより適切なタイミングで商用電源の電力系統に供給することができるようになる。すなわち、生成後すぐに消費しなければならない電力を一時保存することにより、電力をその生成タイミングにかかわらず、系統連係情報に基づいて効率良く商用電源の電力系統に出力することができ、電力系統としてはその電力の品質がより安定化されるとともに、電力発生装置としてはその発
生した電力をより多く商用電源の電力系統に出力することができるようにもなる。

請求項３に記載の発明は、前記パワーコンディショナは、前記系統連係情報により、前記電力発生装置の発生した電力を前記商用電源の電力系統に出力することができないと判断したとき、前記電気機器で消費されない電力を前記蓄電装置に蓄電させることを要旨とする。

このような構成によれば、系統連係情報に基づく判断により電力発生装置の発生した電力を商用電源の電力系統に出力できない場合、消費されない電力を蓄電することで、発生した電力の無駄を少なくすることができる。

請求項４に記載の発明は、前記パワーコンディショナは、前記系統連係情報により、前記商用電源の電力系統に電力を出力することができると判断したとき、前記電力発生装置が発生して前記蓄電装置に蓄電させた電力を該蓄電装置から前記商用電源の電力系統に出力することを要旨とする。

このような構成によれば、系統連係情報に基づく判断により電力発生装置の発生した電力を商用電源の電力系統に出力できる場合、電力発生装置が予め発生して蓄電装置に一時的に蓄電させていた電力が好適な条件で商用電源の電力系統に出力できるようになるので、その出力する電力量の増加が期待できる。これにより、商用電源の電力系統に電力を出力する際には、効率良く出力することができるようになるとともに、その出力が商用電源の電力系統の電力の品質を不安定化させるおそれもないようにすることができる。

請求項５に記載の発明は、前記管理センタは、前記系統連係情報として、前記商用電源の電力系統に接続されている電力メータに対応するパワーコンディショナから前記第２の通信手段を介して当該電力メータに取得される前記電力発生装置の状況に関する情報を同電力メータを経由して前記第１の通信手段を介して取り込み、この取り込んだ情報に基づいて前記商用電源の電力系統に前記パワーコンディショナが電力を出力できる出力条件を含む系統連係情報を生成することを要旨とする。

このような構成によれば、電力発生装置の状況に基づいて生成される系統連係情報に含まれる出力条件に基づいてパワーコンディショナによる商用電源の電力系統への電力の出力が行なわれるようにパワーコンディショナが管理センタに制御されるようになり商用電源の電力系統の電力の品質がより向上されるようになる。

請求項６に記載の発明は、前記電力発生装置は、太陽光発電装置であり、前記電力発生装置の状況に関する情報には、前記太陽光発電装置による電力発生量を示す発電情報と当該太陽光発電装置の周囲の環境状態を示す環境情報として該太陽光発電装置を照らす光りの照度を示す照度情報とが含まれ、前記管理センタは、前記照度情報と前記太陽光発電装置の発電情報とから算出される当該太陽光発電装置の発電する電力量に基づいて前記系統連係情報に含まれる出力条件を生成することを要旨とする。

このような構成によれば、発電情報と環境情報である照度情報とから算出される太陽光発電装置の発電量に基づいて系統連係情報に含まれる出力条件が生成されるので、太陽光発電装置の発電する電力を効率良く電力系統に出力させることができるようになる。これにより電力発生装置に対してより適切な出力条件を提供することができるようになり、商用電源の電力系統の安定化と、電力発生装置の発生電力の効率利用がより一層促進される。

請求項７に記載の発明は、前記商用電源の電力系統には、前記電力メータが複数接続さ
れており、前記管理センタは、前記複数の電力メータを介してそれぞれ入力される前記照度情報とそれら照度情報を出力した各電力メータから取得される該電力メータの配置されている位置を示す位置情報とから各電力メータに対応する前記太陽光発電装置の照度の変化を予測し、該予測した照度変化に基づいて前記系統連係情報を作成することを要旨とする。

このような構成によれば、位置情報に基づいて位置の特定されている各電力メータを介して実測された照度情報を収集し、その照度情報の分布などに基づいて各電力メータに対応する太陽光発電装置の照度の変化を予測する。これにより、太陽光発電装置の発電量についてその予測の精度が向上され、同予測に基づいて生成される系統連係情報によれば商用電源の電力系統の安定化の向上も図られるようになる。

請求項８に記載の発明は、前記パワーコンディショナは、過去の電力運用データを計測するとともに記憶した電力運用データから現在の消費電力量である予測消費情報を生成する予測制御部を更に備え、前記管理センタは、前記パワーコンディショナから取得した前記予測消費情報を併せ参照して前記系統連係情報を作成することを要旨とする。

このような構成によれば、管理センタはパワーコンディショナに応じた電力の消費量の予測がより高精度に行えるようになるので商用電源の電力系統の安定化を計画的に行なうことができるようになる。

請求項９に記載の発明は、前記管理センタと前記電力メータとは柱上に設けられた親機を介して中継通信されるものであり、前記第１の通信手段は、それら管理センタと親機間、及び親機と電力メータ間での通信のうち前記親機と前記電力メータ間での通信が無線通信又は有線通信であることを要旨とする。

このような構成によれば、電力メータと親機との間の通信が無線により行なわれる場合、電力メータには通信用の配線が不要となり、電力メータまでの通信回線の配線に要する手間や場所が省略される。また、電力メータと親機との間の通信が有線により行なわれる場合、通信設備が簡単であるとともに安定した通信が確保されるようになる。例えば、有線通信を電力線搬送通信とすれば、通信用の新たな配線を必要とせずに電力メータと親機との間の有線通信を行なえるようになり、電力管理システムのとして省配線化される。

本発明によれば、太陽電池などの発電装置が多数接続される場合であれ、商用電源の電力系統としての電力品質を安定化させることのできる電力管理システムを提供することができる。

本発明に係る電力管理システムを具体化した第１の実施形態について、その電力管理システムの一部を構成する電力供給システムの概略構成を機能ブロックにより示す構成図。 同実施形態の電力管理システムについてその具体的な構成を示す構成図。 同実施形態の電力メータとパワーコンディショナとの間の通信について模式的に示す模式図。 同実施形態の連係サーバとパワーコンディショナとの間の通信について模式的に示す模式図。 同実施形態のパワーコンディショナの売電処理について各機器の関係を示す関係図。 同実施形態の電力管理システムに連係される複数の電力供給システムとの関係を示す模式図。 本発明に係る電力管理システムを具体化した第２の実施形態について、電力メータとパワーコンディショナとの間の通信が外部ネットワークを介して行なわれる態様について示す模式図。 本発明に係る電力管理システムを具体化した第３の実施形態について、電力メータとパワーコンディショナとの間の通信が外部ネットワークのサーバを介して行なわれる場合について示す模式図。 本発明に係る電力管理システムを具体化した第４の実施形態について、電力メータとパワーコンディショナとの間の通信が外部ネットワークに接続される電力会社を介して行なわれる場合について示す模式図。 前記各実施形態の通信の例について示す模式図であり、（ａ）は親機と電力メータとの間の通信が無線である例を示し、（ｂ）は電力メータとパワーコンディショナとの間の通信が無線である場合の例を示す。 前記各実施形態において電力メータとパワーコンディショナとの間の通信が電力線搬送通信（ＰＬＣ）である場合の例について示す模式図。 前記各実施形態において電力系統が停電した場合に電力メータに蓄電池から電力が供給される場合の例について示す模式図。 前記各実施形態の電力メータについてその態様の一例について示す模式図。 前記各実施形態の電力メータにカメラが設けられた例について示す斜視図。

（第１の実施形態）
以下、本発明に係る電力管理システムを具体化した第１の実施形態について図に従って説明する。図１は、電力管理システムの一部を構成する電力供給システム１についてその構成を機能ブロックにより概略的に示した図である。

図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する電力供給システム１が設けられている。電力供給システム１は、家庭用の商用の交流電源（商用電源）２を電力として各種機器を動作させる他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム１は、直流電源（ＤＣ電源）から直流電力を入力して動作するＤＣ機器５の他に、交流電源２から交流電力を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。

電力供給システム１には、同電力供給システム１の分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、電力供給システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。

コントロールユニット７には、交流電力を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、このＡＣ分電盤１１を介して商用の交流電源２に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力したり、又は直流系電力線１５を介して蓄電池１６に出力して同電力を蓄電したりする。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池１６の電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１
に供給することも可能である。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータのやり取りを実行する。またコントロールユニット７には、太陽電池３を照らす光の照度を計測する照度計４２が接続されており、照度計４２から照度の値などの環境情報としての照度情報が伝達される。

ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータのやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータのやり取りをしたりする。また、電力供給システム１には、電力供給システム１での電力運用を調整するパワーコンディショナ５０が、コントロールユニット７及びＤＣ分電盤８を含むかたちで構成されている。すなわち、パワーコンディショナ５０は、ＡＣ分電盤１１と太陽電池３と蓄電池１６と各ＤＣ機器５とにそれぞれの電力線を介して接続されている。このことからパワーコンディショナ５０では、交流電源２との間で供給及び逆供給（入出力）される交流電力の電力情報の測定や、太陽電池３の発電する電力の電力情報（発電情報）やＤＣ機器５に消費される直流電力の電力情報の測定が行なわれるようになっている。なお、交流電力の電力情報としては、電圧、電流、電力量、周波数、位相などの種類があげられ、直流電流の電力情報としては、電圧、電流、電力量などの種類があげられ、それらから選択された電力情報がパワーコンディショナ５０にて測定される。これにより、パワーコンディショナ５０には、交流電源２の電力情報、太陽電池３やＤＣ機器５の電力情報などが収集される。

制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５，５…が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を同じ配線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電力に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、例えば１対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電力を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電力及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。

制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器５が制御される。また、制御ユニット９は、そこで検知される各ＤＣ機器５の消費した電力量などの電力情報を信号線２０を介してパワーコンディショナ５０（ＤＣ分電盤８）に伝達することができ、これにより、パワーコンディショナ５０には、制御ユニット９に接続されている各ＤＣ機器５の電力情報が集約されるようになっている。さらに、直流供給線路２２を介して接続されるＤＣ機器５は、ＤＣ機器５自身にて検出した電力量などの電力情報を制御ユニット９を介してパワーコンディショナ５０に伝達してパワーコンディショナ５０に集約させることもできる。

リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５，５…がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電力を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ
機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオン／オフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオン／オフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。また、リレーユニット１０は、そこで検知される各ＤＣ機器５の消費した電力量などの電力情報を信号線２１を介してパワーコンディショナ５０（ＤＣ分電盤８）に伝達することができる。これにより、パワーコンディショナ５０は、リレーユニット１０に接続されている各ＤＣ機器５の電力情報が集約されるようになっている。

すなわち、パワーコンディショナ５０には、自身で測定した電力情報や、制御ユニット９やリレーユニット１０にて検知された電力情報など、当該電力供給システム１における各種の電力情報が集約されるようになっており、これら電力情報が同電力供給システム１における電力運用データとして利用可能になっている。そしてパワーコンディショナ５０は、各種の電力情報から得られる電力運用データに基づいて現在の消費電力量である予測消費情報を生成することもできるようになっており、すなわち、パワーコンディショナ５０は、予測消費情報を生成するための予測制御部としての機能も備えている。

ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。

また、商用の交流電源２とＡＣ分電盤１１との間には、商用の交流電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源の電力使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。なお本実施形態では、電力会社に検針結果を伝達する電力メータ２９と電力会社との間の通信は、電力会社と電柱との間では公知の通信回線を介して行なわれ、同通信回線と同電力メータ２９との間では同電柱の降圧トランスＴＲ（図２参照）に接続されている引き込み電力線２Ａを通信媒体とする電力線搬送通信により行なわれるようになっている。

電力供給システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同ネットワークシステム３０のコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどの外部通信ネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。

宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０に接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子機やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。

宅内サーバ３１は、外部通信ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力
すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、外部通信ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨も外部通信ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。

次に、本実施形態の電力管理システムの具体的な構成ついて、図２〜４を参照して説明する。図２は、電力管理システムの構成を具体的に示した構成図であり、図３は、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との間の通信回線の構成を模式的に示した図であり、図４は、パワーコンディショナ５０と系統連係サーバ６１との間の通信回線を模式的に示す図である。

図２に示すように、住宅などに設けられている電力供給システム１は、電力メータ２９を介して電力会社６０の管理する交流電源２の電力系統に接続されている。すなわち交流電源２の電力系統には、複数の電力メータ２９が降圧トランスＴＲからの各別の引き込み電力線２Ａを介してそれぞれ接続されている。また電力メータ２９には、電柱上の親機６６との間で電力線搬送通信を行なう機能を有する子機６８が設けられており、電柱上の親機６６と各電力メータ２９の子機６８との間は降圧トランスＴＲに中継されるようにして電力信号線６７と引き込み電力線２Ａとにより接続されている。すなわち引き込み電力線２Ａは、電力系統と電力メータ２９との間で交流電力を搬送するとともに、親機６６と電力メータ２９の子機６８との間の通信媒体として電力線搬送通信の信号を搬送する。

電力会社６０は、電力メータ２９の検針した電力量を遠隔検針するためなどに用いる専用の通信回線６４を交流電源２の電力系統の配線に準じるかたちで有しており、通信回線６４には親機６６が通信線６５とメディアコンバータ６３とを介して通信可能に接続されている。すなわち親機６６は、通信回線６４と電力信号線６７との間での通信信号の授受を可能とするものであり、受けた信号の方式を送信する信号の方式に相互に変換する。また通信回線６４には、電力会社６０の検針サーバ（図示略）が通信可能に接続されている。これにより検針サーバは、通信回線６４を介して通信可能に接続される各電力メータ２９にて検針された電力量（検針結果）を通信により取得し、その取得した電力量などを記録する、いわゆる遠隔検針をするようになっている。

また電力会社６０は、商用電源の電源系統を流れる交流電力を安定化させるための情報を管理する系統連係サーバ６１を有しており、系統連係サーバ６１は通信線６２とメディアコンバータ６３とを介して通信回線６４に通信可能に接続されている。これにより、電力会社６０の系統連係サーバ６１は、同じく通信回線６４に接続されている各電力メータ２９と、同通信回線６４を介して相互通信可能に接続されるようになっている。例えば系統連係サーバ６１は、電力会社６０の有する複数の発電所の各発電量や、複数の地域に区分けされた各電力系統の電力消費量、及び電力系統に太陽電池３などから逆供給される電力量などの各電力情報に基づいて電力会社６０が管理する電力系統の交流電力を安定させる情報である系統連係情報を生成し、記憶する。すなわち、系統連係サーバ６１に通信可能に接続されている各電力メータ２９は、系統連係サーバ６１から上述した電力系統を安定化させるための系統連係情報を取得できるようになっている。なお、系統連係サーバ６１は、主に過去の実績に基づく商用電源の電力系統の電力消費量の予測などに基づいて、適切な電力を当該商用電源の電力系統に供給されるように各発電所や各太陽電池３が同商用電源の電力系統に出力する電力を規定する系統連係情報を生成する。そのため系統連係情報の生成を、電力会社の過去の実績に加えて、予測消費情報などの電力情報を用いてより正確な電力消費量の予測や太陽電池３の発電量の情報などに基づいて行うようにして系統連係情報の精度を高めるようにしている。なお、本実施形態では、系統連係サーバ６１と電力メータ２９との間の通信が第１の通信手段により行なわれるようになっており、す
なわち、第１の通信手段は、系統連係サーバ６１と電力メータ２９とを通信可能に接続する、通信回線６４、親機６６、引き込み電力線２Ａ、電力メータ２９の子機６８などから構成されている。また、第１の通信手段は、上述のように、電力会社６０と電柱上の親機６６の間の通信と、電柱上の親機６６と電力メータ２９との間の通信とからなる。

図３に示すように、パワーコンディショナ５０には電力メータ２９の子機６８と通信可能な機能を有するサブ子機７０が設けられており、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とは、それらを接続する専用の通信線６９を介して有線通信するようになっている。これにより、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０とは、交流電力を電力線２Ｂにより搬送し、通信信号を専用の通信線６９により搬送するようになっている。なお、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０との間の通信は、専用の通信線６９を介して行なわれる有線通信に限られるものではない。本実施形態では、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０とを通信可能に接続させる構成により第２の通信手段が構成されており、すなわち、第２の通信手段は、電力メータ２９の子機６８、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０、専用の通信線６９などから構成されている。

図４に示すように、電力メータ２９には記憶装置２９ＤＢが設けられており、記憶装置２９ＤＢには、電力メータ２９を介して供給及び逆供給される交流電力について同電力メータ２９の検出した電流、電圧、電力量などからなる電力情報２９Ｊが記憶されている。また、パワーコンディショナ５０には記憶装置５０ＤＢが設けられており、記憶装置５０ＤＢにはパワーコンディショナ５０に集約された各種の電力情報や予測消費情報などを含む電力情報５０Ｊが記憶されている。さらに、系統連係サーバ６１には記憶装置６１ＤＢが設けられており、記憶装置６１ＤＢには発電所の発電量や、各電力系統の電力消費量、及び電力系統に逆供給される電力量などからなる各種の電力情報６１Ｊが記憶されている。

そして電力メータ２９とパワーコンディショナ５０とが相互通信可能に接続されていることから、電力メータ２９はパワーコンディショナ５０の電力情報５０Ｊを取得してその記憶装置２９ＤＢに電力情報２９Ｊとして記憶することができる。逆に、パワーコンディショナ５０は電力メータ２９の電力情報２９Ｊを取得してその記憶装置５０ＤＢに電力情報５０Ｊとして記憶することができる。また、系統連係サーバ６１と電力メータ２９とが相互通信可能に接続されていることから、系統連係サーバ６１は電力メータ２９の電力情報２９Ｊを取得してその記憶装置６１ＤＢに電力情報６１Ｊとして記憶することができる。逆に、電力メータ２９は系統連係サーバ６１の電力情報６１Ｊを取得してその記憶装置２９ＤＢに電力情報２９Ｊとして記憶することができる。これらのことにより、系統連係サーバ６１とパワーコンディショナ５０とは電力メータ２９を介して相互の情報伝達が可能となることから、系統連係サーバ６１は電力メータ２９の記憶装置２９ＤＢを介してパワーコンディショナ５０の電力情報５０Ｊを取得してその記憶装置６１ＤＢに電力情報６１Ｊとして記憶することができる。逆に、パワーコンディショナ５０は電力メータ２９の記憶装置２９ＤＢを介して系統連係サーバ６１の電力情報６１Ｊを取得してその記憶装置５０ＤＢに電力情報５０Ｊとして記憶することができる。

また、系統連係サーバ６１の記憶装置６１ＤＢには、商用電源の電力系統を安定化させるために生成された系統連係情報６１Ｋも記憶されている。すなわちこの系統連係情報６１Ｋも、先の系統連係サーバ６１の電力情報６１Ｊと同様に、電力メータ２９に取得されて記憶装置２９ＤＢに系統連係情報２９Ｋとして記憶することができるとともに、パワーコンディショナ５０に取得されて記憶装置５０ＤＢに系統連係情報５０Ｋとして記憶することができるようにもなっている。すなわちパワーコンディショナ５０は、電力メータ２９との間のみならず、系統連係サーバ６１との間での各種の電力情報５０Ｊや系統連係情
報５０Ｋの共有が可能となっている。

次に、系統連係情報に基づく商用電源の電力系統の安定化について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、パワーコンディショナ５０が太陽電池３の発電した電力を商用電源の電力系統に出力する場合における電力管理システムの情報処理の順序を示すシーケンス図であり、図６は、系統連係サーバ６１に接続される通信回線６４及び交流電源２の電力系統の模式図である。

通常、交流電源２の電力系統はその交流電力の品質（周波数や電圧など）が所定の状態に安定化されており、太陽電池３などの発電装置の電力はそれが接続される商用電源の電力系統の交流電力の品質と同様に調整され、いわゆる系統連係されてから同商用電源の電力系統に出力される。すなわち太陽電池３の電力は、パワーコンディショナ５０により商用電源の電力系統の交流電力と同様の品質に調整されるとともに、同商用電源の電力系統へ出力される場合、同商用電源の電力系統の電圧よりも高い電圧に調整されることで同商用電源の電力系統に出力されるようになる。このとき商用電源の電力系統への電力の逆供給（出力）が多数の太陽電池３（パワーコンディショナ５０）から行なわれると、その商用電源の電力系統の電圧を上昇させるおそれがある。また、このような商用電源の電力系統の電圧上昇は、各パワーコンディショナ５０（太陽電池３）の出力電圧と商用電源の電力系統の電圧との電圧差を縮小させて各パワーコンディショナ５０（太陽電池３）から電力系統へ出力される電力量を減少させる不都合も生じさせる。

そこで、本実施形態では、パワーコンディショナ５０は、系統連係サーバ６１から取得された系統連係情報５０Ｋに基づいて太陽電池３の電力を商用電源の電力系統に出力するようにしている。詳述すると、図５に示すように、パワーコンディショナ５０は、太陽電池３により発電された電力に電気機器に消費されない余剰電力が生じると（ステップＳ１０）、当該余剰電力をパワーコンディショナ５０から商用電源の電力系統に出力（売電）する許可を要求する売電要求情報Ｊ１を系統連係サーバに宛てて発信する。売電要求情報Ｊ１は、パワーコンディショナ５０の電力情報５０Ｊが系統連係サーバ６１に取得される場合と同様に、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０から電力メータ２９の子機６８と電柱上の親機６６とを順次介して系統連係サーバ６１に伝達される。系統連係サーバ６１は、パワーコンディショナ５０から売電要求情報Ｊ１を受けると、各種の電力情報６１Ｊなどに基づいて算出される系統連係情報６１Ｋとして当該パワーコンディショナ５０に許可される電力の出力条件、すなわち電力会社６０への買電条件が設定される（ステップＳ２０）。そして、系統連係サーバ６１は、当該出力条件（買電条件）の設定された系統連係情報６１Ｋを当該パワーコンディショナ５０に宛てて発信する。系統連係サーバ６１から送信された系統連係情報６１Ｋは、電柱上の親機６６と、電力メータ２９の子機６８と、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０とを順次介してパワーコンディショナ５０に伝達される。系統連係情報６１Ｋが伝達されるとパワーコンディショナ５０は、当該系統連係情報６１Ｋに含まれる出力条件（買電条件）などに基づいて、商用電源の電力系統に電力を出力（売電）するための売電用制御を行なう（ステップＳ３０）。売電制御によりパワーコンディショナ５０から出力される電圧が上昇され、これにより、パワーコンディショナ５０から商用電源の電源系統に電力が出力される。また、パワーコンディショナ５０の売電量などが売電情報Ｊ３として系統連係サーバ６１に宛てて送信される。これにより売電情報Ｊ３が、これもパワーコンディショナ５０の電力情報５０Ｊが系統連係サーバ６１に取得される場合と同様に、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０、電力メータ２９の子機６８、電柱上の親機６６を順次介して系統連係サーバ６１に伝達される。これにより、系統連係サーバ６１ではパワーコンディショナ５０の売電状況を確認することができるとともに、パワーコンディショナ５０の出力する電力量も併せて商用電源の電力系統の安定化を行なうことが可能になっている。

図６に示すように、商用電源の電力系統には、電力供給システム１を有する複数の住宅が接続されている。詳述すると、商用電源の電力系統に沿って配置されている通信回線６４は、商用電源の電力系統に各別に設けられている降圧トランスに隣接する親機６６Ａ〜６６Ｇ毎に複数の電力供給システム１に通信可能に接続されている。すなわち、親機６６Ａに接続される複数の電力供給システム１ＡＡ，１ＡＢ，１ＡＣ，１ＡＤは、親機６６Ａと通信回線６４とを介して系統連係サーバ６１に通信可能に接続されている。同様に、親機６６Ｂに接続される複数の電力供給システム１ＢＡ，１ＢＢ，１ＢＣは、親機６６Ｂと通信回線６４とを介して系統連係サーバ６１に通信可能に接続されている。また同様に、親機６６Ｃに接続される複数の電力供給システム１ＣＡ，１ＣＢ，１ＣＣ，１ＣＤと、親機６６Ｄに接続される複数の電力供給システム１ＤＡ，１ＤＢ，１ＤＣ，１ＤＤとは対応する各親機６６Ｃ，６６Dと通信回線６４とを介して系統連係サーバ６１にそれぞれ通信
可能に接続されている。さらに同様に、親機６６Ｅに接続される複数の電力供給システム１ＥＡ，１ＥＢ，１ＥＣ，１ＥＤと、親機６６Ｆに接続される複数の電力供給システム１ＦＡ，１ＦＢ，１ＦＣ，１ＦＤとは対応する各親機６６Ｅ，６６Ｆと通信回線６４とを介して系統連係サーバ６１にそれぞれ通信可能に接続されている。そして、親機６６Ｇに接続される複数の電力供給システム１ＧＡ，１ＧＢ，１ＧＣ，１ＧＤも、親機６６Ｇと通信回線６４とを介して系統連係サーバ６１に通信可能に接続されている。

ところで、このように商用電源の電力系統に接続される複数の電力供給システムが個別の判断で売電開始や停止を行なう場合、それら売電開始タイミングや売電停止タイミングが重なり合うと商用電源の電圧が変動するおそれがあるがあり、商用電源の電力系統の電力の安定化に好ましくない影響を与えかねない。具体的には、複数のパワーコンディショナ５０から同時に出力される高い電圧が商用電源の電力系統の電圧を上昇させるおそれがあり、また、その出力が同時に停止されれば、商用電源の電力系統の電圧を低下させるおそれもある。そのようなおそれを減少させるため、本実施形態では、各パワーコンディショナ５０は、系統連係情報に基づいて電力を供給するようにしている。

具体的には、電力供給システム１が売電したい場合、まず系統連係サーバ６１に売電要求情報Ｊ１を送信する。系統連係サーバ６１は、複数の電力供給システム１からそれぞれ売電要求情報Ｊ１を受けた場合、それら売電要求情報Ｊ１を商用電源の電力系統の電力の安定化を損なわないように調整し、その調整結果を各電力供給システム１の買電条件として設定した系統連係情報５０Ｋを生成する。そして、生成された系統連係情報５０Ｋを対応する電力供給システム１に伝達する。そして、系統連係情報５０Ｋを受信した電力供給システム１は、系統連係サーバ６１により設定された買電条件に従ってパワーコンディショナ５０から電力を出力（売電）することで、商用電源の電力系統の電力の安定が維持されるようになっている。例えば、系統連係サーバ６１が複数の電力供給システム１ＡＡ，１ＢＡ，１ＣＡ，１ＤＡ，１ＥＡ，１ＦＡ，１ＧＡからそれぞれ売電要求情報Ｊ１を受けた場合、これら電力供給システムの全てから商用電源の電力系統に電力が出力されると同商用電源の電力系統の電力の安定化が損なわれるか否かを判断する。そして、商用電源の電力系統の電力の安定化が損なわれると判断される場合、上記各電力供給システムが電力を出力することのできる期間を調整するようにしている。具体的には、電力供給システム１ＡＡ，１ＢＡ，１ＣＡには、いまから所定の期間の間だけ電力を出力することのできる買電条件を設定し、電力供給システム１ＤＡ，１ＥＡ，１ＦＡ，１ＧＡには、先の所定の期間の経過後からのみ電力を出力することができる買電条件を設定する。そしてその買電条件により各パワーコンディショナ５０が電力を商用電源の電源系統に出力できるか否かを判断して、同判断にも基づいて電力の出力を制御する。このように、商用電源の電源系統への電力供給システムへの電力の出力を時間的に分散させて、商用電源の電源系統の電力の安定化が図られるようになる。

一方、電力を出力できない場合、パワーコンディショナ５０は、その出力したい電力を
例えば蓄電池１６に蓄えて、電力を出力できるときに蓄電池１６に蓄えた当該電力を出力するようにして、太陽電池３の発電した電力を有効に利用するようにすることもできる。

また例えば、電力供給システム１に設けられている太陽電池３は受ける太陽光の照度によりその発電量が大きく変動するので、この発電量の変動は各電力供給システムが商用電源の電源系統から入力し、又は同商用電源の電源系統に出力する電力量を大きく変動させる。すなわち、多数の電力供給システム１の商用電源の電源系統から入力、又は商用電源の電源系統への出力する電力量が同時に変化すると、その各電力供給システム１の電力量の変化が商用電源の電力系統の安定化を損なうおそれもある。

ところで、太陽光の照度の変化は、おおよそ雲の動きに影響を受けて変化するものなので、広範囲の照度情報を取得して求められる照度の時間的な変化に基づいて、当該範囲内の各地点の照度変化を予測することも可能となり、その予測される照度変化に基づいて太陽電池３の発電量の変動の予測もできるようになる。そこで、系統連係サーバ６１に各電力供給システム１ＡＡ〜１ＧＤの照度情報を集約するとともに、各系統連係サーバ６１は集約された照度情報と、各照度情報に対応する各電力供給システム１ＡＡ〜１ＧＤの位置とから、各電力供給システム１ＡＡ〜１ＧＤの雲の移動による照度の変化を予測して、当該予測に基づいて買電条件を設定するようにする。これにより、雲の移動を原因とする照度変化により太陽電池３に生じる発電量の変動が予測されるようになり、商用電源の電力系統の電力の安定化が損なわれないような買電条件を各電力供給システム１ＡＡ〜１ＧＤに予め設定することで、商用電源の電力系統の電力の安定化が維持されるようにもなる。なお、各電力供給システム１のおおよその位置は、対応する降圧トランスや各親機の位置から把握され、詳細な位置は、電力会社６０の管理する電力メータ２９について登録された住所から把握される。

このように電力供給システム１の有する照度情報を用いる場合、雲の移動に関しては通常に提供される気象情報よりも細かい距離間隔での情報取得により高い精度での照度予測も可能となり、これにより太陽電池３の発電量の予測も高精度になり、商用電源の電源系統の安定化を高く維持することができるようになる。すなわち照度の予測について、図６の左側の電力供給システム１ＡＤ，１ＡＣ，１ＡＢ，１ＡＡの順番で照度の低下が測定された場合、次には親機６６Ｂに接続されている電力供給システム１ＢＡ〜１ＢＣの照度が、その次には親機６６Ｃに接続されている電力供給システム１ＣＡ〜１ＣＤの照度が順次低下していくことが予測される。また別の照度の予測として一般に提供される気象情報を併用するようにしてもよい。例えば、気象情報に含まれる雲を移動させる風向きを参考にすれば、その風が親機６６Ａから親機６６Ｃに向かって吹いている場合、電力供給システム１ＡＤの照度の低下が測定されれば、その後の各電力供給システム１に生じる照度の低下が予測されるようになる。いずれの場合であれ、それら予測に基づいて買電条件を設定したり、予想される消費電力量の増減に対応するように商用電源の電力系統への電力供給量を変化させるようにすることで商用電源の電力系統の電力の安定化を好適に維持することができるようになる。

以上説明したように、本実施形態の電力管理システムによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）電力メータ２９が系統連係サーバ６１から受信した電力系統の電力の安定化に関連する情報である系統連係情報６１Ｋがパワーコンディショナ５０でも共有されるようになり、商用電源の電力系統へのパワーコンディショナ５０からの電力出力が系統連係情報に基づいて行なわれるようになる。系統連係情報は、商用電源の電力系統の電力の安定化に関する情報であることから、同情報に基づいてパワーコンディショナ５０が行なう商用電源の電力系統への電力の出力が好適に行なわれるようになる。また、パワーコンディショナ５０は系統連係情報に基づいて適切なタイミングで電力の商用電源の電力系統への出
力を行なうことができるようにもなる。これにより、この電力管理システムによれば、商用電源の電力系統の電圧上昇が抑えられるなど電力の品質が安定化するようになる。

（２）電力メータ２９には系統連係サーバ６１から商用電源の電力系統と同様に管理されている通信回線６４を介して系統連係情報が確実かつ正確に伝達される。これにより、そのような系統連係情報をパワーコンディショナ５０が利用することで出力電力の系統への連係もより正確に行なわれるようになり、商用電源の電力系統の電力の品質の安定化を維持することができるようになる。

（３）近年一般化してきた太陽電池３（太陽光発電装置）を用いることで、このような電力管理システムの採用可能性が高められる。
（４）太陽電池３の発電した電力を蓄電池に蓄電することができるので、太陽電池３の発電した電力を系統連係情報に基づいてより適切なタイミングで商用電源の電力系統に供給することができるようになる。すなわち、生成後すぐに消費しなければならない電力を一時保存することにより、電力をその生成タイミングにかかわらず、系統連係情報に基づいて商用電源の電力系統に出力することができ、商用電源の電力系統としてはその電力の品質がより安定化される。また、太陽電池３などとしてはその発生した電力をより多く商用電源の電力系統に出力することができるようにもなる。

（５）日照により発電パターンが逐次変化して、電力消費パターンとはその発電パターンが一致しない太陽電池３の発電した電力であれ、消費されない場合には無駄にすることなく蓄電池に蓄電することができる。これによっても、太陽電池３の発電した電力をその発電のタイミングにかかわらず、系統連係情報に基づいて効率良く商用電源の電力系統に出力することができるようになり、商用電源の電力系統の電力の品質が安定化されるとともに、太陽電池３としてもその発電した電力をより多く商用電源の電力系統に出力することができるようにもなる。

（６）系統連係情報に基づく判断により太陽電池３の発電した電力を商用電源の電力系統に出力できない場合、消費されない電力を蓄電池１６に蓄電することで、発電した電力の無駄を少なくすることができる。

（７）系統連係情報に基づく判断により太陽電池３の発電した電力を商用電源の電力系統に出力できる場合、パワーコンディショナ５０の電力が好適な条件で商用電源の電力系統に出力できるようになるので、その出力する電力量の増加が期待できる。これにより、商用電源の電力系統に電力を出力する際には、効率良く出力することができるようになるとともに、その出力が商用電源の電力系統の電力の品質を不安定化させるおそれもないようにすることができる。

（８）太陽電池３の発電などの状況に基づいて生成される系統連係情報に含まれる出力条件に基づいてパワーコンディショナ５０による商用電源の電力系統への電力の出力が行なわれるようにパワーコンディショナ５０が系統連係サーバ６１に制御されるようになり商用電源の電力系統の電力の品質がより向上されるようになる。

（９）出力条件が発電情報と環境情報とに基づいて生成されることから、パワーコンディショナ５０に対してより適切な出力条件を提供することができるようになり、商用電源の電力系統の安定化と、太陽電池３の発電電力の効率利用がより一層促進される。

（１０）照度情報と発電情報から算出される太陽電池３の発電量に基づいて系統連係情報に含まれる出力条件が生成されるので、太陽電池３の発電する電力を効率良く商用電源の電力系統に出力させることができるようになる。

（１１）系統連係サーバ６１では電力メータ２９の配置位置が特定されているので、天気予報などを参照することにより照度や気温などの変化を予想して、その予想に基づいて系統連係情報を生成することができるようになる。

（１２）各電力メータ２９を介して実測された照度を収集し、その照度情報に基づいて各電力メータ２９に対応する太陽電池３の照度の変化を予測するようにしている。これにより、太陽電池３の発電量についてその予測の精度が向上され、同予測に基づいて生成される系統連係情報によれば商用電源の電力系統の安定化の向上も図られるようになる。

（１３）系統連係サーバ６１はパワーコンディショナ５０に応じた電力の消費量の予測がより高精度に行えるようになるので商用電源の電力系統の安定化を計画的に行なうことができるようになる。

（１４）電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との通信が有線通信にて行なうので情報伝達の安定性が高められる。
（１５）電力メータ２９と親機６６との間の通信は有線により行なわれることから通信設備が簡単であるとともに安定した通信が確保されるようになる。さらに、電力線搬送通信を用いることにより、通信用の新たな配線を必要とせずに電力メータと親機との間の有線通信を行なえるようになり、電力管理システムのとして省配線化される。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る電力管理システムを具体化した第２の実施形態について図７に従って説明する。図７は、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との間の通信が外部通信ネットワークＮを介して行なわれる態様を模式的に示す図である。

なお、第２の実施形態では、先の第１の実施形態と比較して、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との間の通信が外部通信ネットワークＮを介して行なわれることが相違し、それ以外は、先の第１の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、主に第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明の便宜上、詳細な説明については省略する。

図７に示すように、電力メータ２９の子機６８は、親機６６に通信可能に接続されている。親機６６は、通信回線６４を介して電力会社６０に通信可能に接続されているとともに、外部通信ネットワークＮにも通信可能に接続されている。すなわち、電力メータ２９の子機６８は、親機６６を介して外部通信ネットワークＮに通信可能に接続されている。なお、電力メータ２９の子機６８は、その通信の宛先に応じて通信回線６４と外部通信ネットワークＮとのどちらを用いて通信するかをネットワークアドレスの使い分けなどにより論理的に選択できるようになっている。一方、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０は宅内サーバ３１に通信可能に接続されており、同宅内サーバ３１を介して外部通信ネットワークＮに通信可能に接続されている。このように、外部通信ネットワークＮには、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とがそれぞれ通信可能に接続されることから、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とは外部通信ネットワークＮを介して相互に通信可能に接続されるようになる。

これにより、電力メータ２９の電力情報２９Ｊ及び系統連係サーバ６１からの系統連係情報２９Ｋが外部通信ネットワークＮを介してパワーコンディショナ５０に伝達されるようになり、パワーコンディショナ５０の電力情報５０Ｊが同じく外部通信ネットワークＮを介して電力メータ２９や系統連係サーバ６１に伝達されるようになる。

以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（１５）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（１６）電力メータ２９とパワーコンディショナ５０とは外部通信ネットワークＮを介して通信することから、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０とを直接通信させる専用の通信設備が不要となる。例えば、電力メータ２９は系統連係サーバ６１との通信装置を外部通信ネットワークＮにも利用するようにし、パワーコンディショナは住宅内にある通信インフラを利用してそれぞれ外部通信ネットワークＮに接続させるようにすることで、電力メータ２９やパワーコンディショナ５０にはこれらを直接通信のみの装置を不要とすることができる。これにより、電力管理システムの適用の自由度が高められるようになる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る電力管理システムを具体化した第３の実施形態について図８に従って説明する。図８は、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との間の通信が外部通信ネットワークＮに設けられた中継サーバ７７を介して行なわれる態様を模式的に示す図である。

なお、第３の実施形態では、先の第２の実施形態と比較して、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との間の通信が外部通信ネットワークＮに設けられた中継サーバ７７を介して行なわれることが相違し、それ以外は、先の第２の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、主に第２の実施形態との相違点について説明し、第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明の便宜上、詳細な説明については省略する。

図８に示すように、外部通信ネットワークＮには電力メータ２９の子機６８及びパワーコンディショナ５０のサブ子機７０の通信可能な中継サーバ７７が接続されている。これにより、電力メータ２９の子機６８は、親機６６を介して外部通信ネットワークＮに接続されている中継サーバ７７と通信してパワーコンディショナ５０に宛てた電力情報２９Ｊや系統連係情報２９Ｋを一時保存させる。また、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０は宅内サーバ３１を介して外部通信ネットワークＮの中継サーバ７７と通信して当該パワーコンディショナ５０に宛てた電力情報２９Ｊや系統連係情報２９Ｋとを取得する。一方、パワーコンディショナ５０は電力メータ２９に宛てた電力情報５０Ｊを中継サーバ７７に一時保存させて、電力メータ２９は中継サーバ７７から当該電力メータ２９に宛てた電力情報５０Ｊを取得するようになっている。このように中継サーバ７７を介することで、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との通信の時間的な自由度などが高められる。

以上説明したように、本実施形態によっても先の第１及び第２の実施形態の前記（１）〜（１６）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（１７）電力メータ２９とパワーコンディショナ５０とがそれぞれ非同期で中継サーバ７７と通信するような場合であれ系統連係情報が相互に伝達されるようになるので、系統連係情報を伝達するための通信手段の構成や通信条件が容易になり、電力管理システムの構成の自由度が高められる。

（第４の実施形態）
次に、本発明に係る電力管理システムを具体化した第４の実施形態について図９に従っ
て説明する。図９は、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との間の通信が外部通信ネットワークＮに設けられた中継サーバ７７を介して行なわれる態様を模式的に示す図である。

なお、第４の実施形態では、先の第１の実施形態と比較して、電力会社６０に情報サーバ７１が設けられたことと、電力会社が外部通信ネットワークＮに接続されるようになっていることが相違し、それ以外は、先の第１の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、主に第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明の便宜上、詳細な説明については省略する。

図９に示すように、パワーコンディショナ５０のサブ子機７０は、宅内サーバ３１に接続され、同宅内サーバ３１が外部通信ネットワークＮを介して電力会社６０に接続されている。また、電力会社６０には、系統連係サーバ６１には接続されていないとともに、外部通信ネットワークＮに接続される情報サーバ７１が設けられている。すなわち、電力会社６０は、パワーコンディショナ５０に親機６６と電力メータ２９の子機６８とを介して通信可能に接続されるとともに、外部通信ネットワークＮを通じても通信可能に接続される。

ところで、一般に、商用電源の電力系統に沿って配置されている電力会社６０専用の通信回線６４は物理的に外部通信ネットワークＮと切り離されているなどそのセキュリティーレベルが高い。そこで、系統連係情報６１Ｋなどの高いセキュリティーが要求される情報は電力会社６０から、通信回線６４、親機６６、子機６８、サブ子機７０を介してパワーコンディショナ５０に通信するようにする。また、パワーコンディショナ５０の電力情報５０Ｊなど、それほど高いセキュリティーを必要とされない情報はパワーコンディショナ５０から宅内サーバ３１と外部通信ネットワークＮとを介して電力会社６０の情報サーバ７１に伝達することができるようにすることができる。

以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（１５）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（１８）電力会社６０と電力供給システム１との間で行なわれる通信について、通信する情報の種類、量やそのセキュリティーの必要性などに応じて適切な通信方法を選択することができるようになる。

なお、上記各実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、パワーコンディショナ５０にはコントロールユニット７とＤＣ分電盤８が含まれる場合について例示した。しかしこれに限らず、パワーコンディショナには、電力供給システムにて好適に電力管理が行える構成であればその他の機器、例えばＡＣ分電盤や、コントロールボックスや、宅内サーバなどが含まれてもよく、逆に、ＤＣ分電盤が含まれなくてもよい。これにより、パワーコンディショナの構成の自由度が高められ、電力管理システムとしてもその採用可能性が高められる。

・上記各実施形態では、パワーコンディショナ５０に記憶装置５０ＤＢが設けられる場合について例示した。しかしこれに限らず、パワーコンディショナは、そこで電力情報を管理することが可能であれば、記憶装置そのものはパワーコンディショナに設けられていなくてもよい。そのような場合には、パワーコンディショナによるアクセス可能に電力情報を宅内サーバなどに記憶しておくなどすればよい。これにより、パワーコンディショナの構成の自由度が高められ、電力管理システムとしてもその採用可能性が高められる。

・上記各実施形態では、環境情報が照度情報である場合について例示したが、これに限らず、環境情報は、電力供給システムのおかれた環境に関する情報であって、電力の発電や消費の変化に関連する情報であれば、例えば、気温、湿度、風向、風力などの情報であってもよい。例えば、気温や湿度などによれば、屋内でのエアーコンディショナの消費電力の変化などの予測に用いることができるし、風向、風力であれば、雲の動きの予測にもちいることができる。

・上記各実施形態では、第１の通信手段は、系統連係サーバ６１と電力メータ２９との通信は通信回線６４や引き込み電力線２Ａを通信媒体とする有線通信である場合について例示した。しかしこれに限らず、電柱上の親機と電力メータ間での通信は、例えば、図１０（ａ）に示すように無線通信であってもよい。これにより、電力メータと親機との間には通信用の配線が不要となり、電力メータまでの通信回線の配線に要する手間や場所が省略される。

・上記各実施形態では、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とは専用の通信線６９を介して有線通信する場合について例示した。しかしこれに限らず、電力メータの子機とパワーコンディショナのサブ子機との間の通信は第２の通信手段としての無線通信であってもよい。すなわち、例えば図１０（ｂ）に示すように、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とに相互通信可能な無線装置を設けることにより、無線により当該電力メータ２９と当該パワーコンディショナ５０とが通信することができるようになる。これにより、電力メータ２９とパワーコンディショナ５０との通信において配線が不要となりこのような電力管理システムの導入が容易になる。

・上記各実施形態では、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とは専用の通信線６９を介して有線通信する場合について例示した。しかしこれに限らず、電力メータの子機とパワーコンディショナのサブ子機との間の通信は、電力メータとパワーコンディショナとの間に電力を搬送する電力線を通信媒体とした第２の通信手段としての電力線搬送通信（ＰＬＣ）であってもよい。すなわち、例えば図１１に示すように、電力メータ２９の子機６８とパワーコンディショナ５０のサブ子機７０とに相互通信可能な電力線搬送通信装置を設けることにより、電力線搬送通信（ＰＬＣ）により当該電力メータ２９と当該パワーコンディショナ５０とが通信することができるようになる。これにより、電力メータとパワーコンディショナとの通信において通信用の配線が不要となるとともに、有線による安定した情報伝達が行なわれるようになる。

・上記各実施形態の電力メータ２９は、その駆動用電力を商用電源の電力系統から供給されることが知られているが、これに限らず、商用電源の電力系統の電力が停電した場合などには電力メータの駆動用電力をパワーコンディショナを介して蓄電池から供給するようにしてもよい。例えば、図１２に示すように、電力メータ２９の切換判断部７４が停電を検知すると、子機６８とサブ子機７０との通信によりパワーコンディショナ５０に蓄電池１６からの電力供給を要求する。そして、パワーコンディショナ５０からの電力線２Ｂを介しての電力供給に併せて電力メータ２９と引き込み電力線２Ａとの間にある開閉器７４Ａを開いて電源部７２にパワーコンディショナ５０の出力した電力が供給されるとともに、電源部７２からメモリ７３などへの電力供給がなされるようにする。これにより、停電中の電力メータ２９の作動が確保されるとともに、パワーコンディショナ５０により停電を検出するよりも迅速かつ確実な停電時のバックアップが可能となる。一方、電力メータ２９の切換判断部７４が復電を検知すると、パワーコンディショナ５０に蓄電池１６からの電力供給の停止を要求するとともに、蓄電池１６からの電力供給の停止に同期して開閉器７４Ａを閉じて電力メータ２９と引き込み電力線２Ａとの接続を回復させる。これにより、電力メータ２９に記憶されている情報などが停電により消失するおそれが低減され
るとともに、停電中であれパワーコンディショナ５０との通信を確保することができるようになり、このような電力管理システムの運用の利便性が向上される。

・上記各実施形態では、電力メータ２９の位置を電力会社６０に登録された住所により特定する場合について例示した。しかしこれに限らず、電力メータの位置は、電力メータに設けられたＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの位置測定装置により取得されたデータにより特定してもよいし、ＧＰＳを備えた設定器（図示略）によって、電力メータやパワーコンディショナ、電力会社などに施工業者などが設定するようにしてもよい。例えば、図１３に示すように、電力メータ２９にＧＰＳ７５を設け、当該ＧＰＳ７５により得られた位置情報を電力メータ２９から通信により系統連係サーバ６１に伝達するようにすることで、系統連係サーバ６１にて電力メータ２９の位置が特定できるようになる。これにより、電力メータ２９設置の際の配置位置の設定を不要とし、またその設定を間違うおそれもなくし、電力メータ２９の位置の特定が確実かつ容易に行えるようになる。

・上記各実施形態では、電力メータ２９にて測定された電圧・電流・電力量などの電力情報２９Ｊは電力会社６０の検針センタやパワーコンディショナ５０に伝達される場合について例示した。しかしこれに限らず、電力メータにて測定された電圧・電流・電力量などの電力情報を容易に参照できるようにしてもよい。例えば、図１３に示すように、電力メータ２９にウェブサーバ７６を設け、電力メータ２９に宅内サーバ３１とパワーコンディショナ５０を介して接続されたコンピュータ７８のブラウザからの要求に応じて電力メータ２９にて測定された電圧・電流・電力量などの電力情報２９Ｊの情報を返信するようにしてもよい。これにより、電力メータ２９へのアクセスが容易となり、そのメンテナンス性などが向上される。これにより、パソコンのウェブブラウザなどから電力メータの有する情報、例えば、商用電源の電源系統から入力した電力量や電源系統に出力した電力量などの情報を容易に確認することができるようになる。

・上記各実施形態の電力メータ２９は通常、住宅の屋外、例えば住宅などの外壁に取付けられる。そこで、電力メータに当該電力メータの周囲を撮影可能な防犯カメラを設けるようにしてもよい。例えば、図１４に示すように、台座８０を介して外壁に取付けられるとともに電力線８１，８２の接続される電力メータ２９の測定部８３の下方であって同測定部８３を風雨から保護する保護カバー８４の内側に向きの変更可能な台座８５を有するカメラ８６を設けるようにする。これにより、屋外に設置される電力メータ２９を通じて、屋外の監視ができることで防犯などに活用できるようになるとともに、電力メータ２９からの電源供給、電力メータ２９の通信を活用することによりカメラ８６用の配線などが不要となる。

・上記各実施形態では、系統連係サーバ６１とパワーコンディショナ５０とが親機６６を介して通信する場合について例示した。しかしこれに限らず、パワーコンディショナは、親機を介して、他のパワーコンディショナと通信するようにしてもよい。例えば、降圧トランスには７〜１０軒の住宅が接続されており、親機は降圧トランスごと、もしくは、いくつかのトランスに対応するかたちに設けられているので、パワーコンディショナが親機を中継して、該親機の対応する降圧トランスに接続されている他のパワーコンディショナと通信できるようにしてもよい。これにより、その近隣に限定された相互通信が可能となり、例えば、近隣のパワーコンディショナ間で電力の融通について情報を交換することや、電力とは直接関係ないが地域に限定された回覧板などの情報などの伝達に利用することもできるようになる。これら、地域に限定された回覧板などの情報は、パワーコンディショナ５０に通信可能に接続されている操作パネル４０、ドアホン子機、テレビなどユーザインタフェースを有する機器を通じて画像や音声により確認できるようにすることもできる。

・上記各実施形態では、太陽電池３が電力発生装置である場合について例示した。しかしこれに限らず、電力発生装置は、電力を発生する機能を有すればよく、蓄電池、燃料電池、風力発電装置などでもよい。

１…電力供給システム、１ＡＡ〜１ＧＤ…電力供給システム、２…交流電源（商用電源）、２Ａ…引き込み電力線、２Ｂ…電力線、３…電力発生装置としての太陽電池、５…ＤＣ機器、６…ＡＣ機器、７…コントロールユニット、８…ＤＣ分電盤、９…制御ユニット、１０…リレーユニット、１１…ＡＣ分電盤、１２…交流系電力線、１３，１４，１５，１８，１９…直流系電力線、１６…電力発生装置及び蓄電装置としての蓄電池、１７，２０，２１…信号線、２２…直流供給線路、２３，２６…スイッチ、２４…センサ、２５…直流系電力線、２７…直流コンセント、２８…直流系電力線、２９…電力メータ、２９ＤＢ…記憶装置、３０…ネットワークシステム、３１…宅内サーバ、３２…管理サーバ、３３，３７…信号線、３４…宅内機器、３５…直流系電力線、３６…コントロールボックス、３８…直流供給線路、３９…ガス／水道メータ、４０…操作パネル、４１…監視機器、４２…照度計、５０…パワーコンディショナ、５０ＤＢ…記憶装置、６０…電力会社、６１…管理センタとしての系統連係サーバ、６１ＤＢ…記憶装置、６２…通信線、６３…メディアコンバータ、６４…通信回線、６５…通信線、６６，６６Ａ〜６６Ｇ…親機、６７…電力信号線、６８…子機、６９…通信線、７０…サブ子機、７１…情報サーバ、７２…電源部、７３…メモリ、７４…切換判断部、７４Ａ…開閉器、７５…ＧＰＳ、７６…ウェブサーバ、７７…外部サーバとしての中継サーバ、７８…コンピュータ、８０…台座、８１…電力線、８２…電力線、８３…測定部、８４…保護カバー、８５…台座、８６…カメラ、Ｎ…外部通信ネットワーク、ＴＲ…降圧トランス。

Claims (9)

1. 電力発生機能を有する電力発生装置の発生する電力量と電気機器の消費する電力量とに基づいて商用電源の電力系統から入力される電力量及び同商用電源の電力系統に出力する電力量を調整管理する電力管理システムであって、
   前記商用電源の電力系統に接続され、当該電力系統から入力される電力量及び当該電力系統へ出力される電力量を検出するとともに、当該電力系統の電力を管理する管理センタから第１の通信手段を介して当該電力系統の電力の安定化に関連する情報である系統連係情報を受信する電力メータと、
   前記電力メータと前記電力発生装置と前記電気機器とにそれぞれ電力線を介して接続されるとともに、前記電力メータから第２の通信手段を介して取得される前記系統連係情報に基づいて前記電力発生装置の発生した電力を前記電力系統に出力するパワーコンディショナとを備える
   ことを特徴とする電力管理システム。
2. 当該電力管理システムには、複数の電力発生装置が設けられており、
   前記複数の電力発生装置のうちの一つの電力発生装置の発生した電力が、前記複数の電力発生装置のうちの他の電力発生装置である電力を蓄電する蓄電装置に蓄電される
   請求項１に記載の電力管理システム。
3. 前記パワーコンディショナは、前記系統連係情報により、前記電力発生装置の発生した電力を前記商用電源の電力系統に出力することができないと判断したとき、前記電気機器で消費されない電力を前記蓄電装置に蓄電させる
   請求項２に記載の電力管理システム。
4. 前記パワーコンディショナは、前記系統連係情報により、前記商用電源の電力系統に電力を出力することができると判断したとき、前記電力発生装置が発生して前記蓄電装置に蓄電させた電力を該蓄電装置から前記商用電源の電力系統に出力する
   請求項２に記載の電力管理システム。
5. 前記管理センタは、前記系統連係情報として、前記商用電源の電力系統に接続されている電力メータに対応するパワーコンディショナから前記第２の通信手段を介して当該電力メータに取得される前記電力発生装置の状況に関する情報を同電力メータを経由して前記第１の通信手段を介して取り込み、この取り込んだ情報に基づいて前記商用電源の電力系統に前記パワーコンディショナが電力を出力できる出力条件を含む系統連係情報を生成する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力管理システム。
6. 前記電力発生装置は、太陽光発電装置であり、
   前記電力発生装置の状況に関する情報には、前記太陽光発電装置による電力発生量を示す発電情報と当該太陽光発電装置の周囲の環境状態を示す環境情報として該太陽光発電装置を照らす光りの照度を示す照度情報とが含まれ、
   前記管理センタは、前記照度情報と前記太陽光発電装置の発電情報とから算出される当該太陽光発電装置の発電する電力量に基づいて前記系統連係情報に含まれる出力条件を生成する
   請求項５に記載の電力管理システム。
7. 前記商用電源の電力系統には、前記電力メータが複数接続されており、
   前記管理センタは、前記複数の電力メータを介してそれぞれ入力される前記照度情報とそれら照度情報を出力した各電力メータから取得される該電力メータの配置されている位
   置を示す位置情報とから各電力メータに対応する前記太陽光発電装置の照度の変化を予測し、該予測した照度変化に基づいて前記系統連係情報を作成する
   請求項６に記載の電力管理システム。
8. 前記パワーコンディショナは、過去の電力運用データを計測するとともに記憶した電力運用データから現在の消費電力量である予測消費情報を生成する予測制御部を更に備え、
   前記管理センタは、前記パワーコンディショナから取得した前記予測消費情報を併せ参照して前記系統連係情報を作成する
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力管理システム。
9. 前記管理センタと前記電力メータとは柱上に設けられた親機を介して中継通信されるものであり、前記第１の通信手段は、それら管理センタと親機間、及び親機と電力メータ間での通信のうち前記親機と前記電力メータ間での通信が無線通信又は有線通信である
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力管理システム。

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