JP7069655B2

JP7069655B2 - Aggregation device, power demand control method, and power demand control program

Info

Publication number: JP7069655B2
Application number: JP2017219361A
Authority: JP
Inventors: 浩一郎吉見
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: JP2019092293A

Description

本発明は、アグリゲーション装置、電力需要制御方法、及び電力需要制御プログラムに関する。 The present invention relates to an aggregation device, a power demand control method, and a power demand control program.

近年、電力システムでは、従来のように大規模集中電源を中心とするのではなく、再生可能エネルギー発電設備や蓄電池等のエネルギー設備といった分散電源の活用が期待されている。また、需要家の電力需要を制御することによって、電力の供給量に応じて電力の需要量を削減することが期待されている。 In recent years, electric power systems are expected to utilize distributed power sources such as renewable energy power generation facilities and energy facilities such as storage batteries, instead of focusing on large-scale centralized power sources as in the past. Further, by controlling the electric power demand of the consumer, it is expected to reduce the electric power demand according to the electric power supply amount.

需要家の電力需要を制御する場合、系統運用事業者等の電力の供給側の事業者が契約を結んでいる需要家へ電力需要の制御を依頼する。しかしながら、近年は供給側の事業者と需要家との仲介を行うアグリゲータと呼ばれる事業者が登場している。 When controlling the electric power demand of a consumer, the electric power supply side operator such as a grid operator requests the electric power demand control to the consumer who has a contract. However, in recent years, a business called an aggregator that acts as an intermediary between the business on the supply side and the consumer has appeared.

アグリゲータは、複数の需要家と契約を結び、定期的に各需要家の電力需給状況を把握する。そして、供給側の事業者から電力需要の制御（以下、アグリゲーションサービスと記載することがある）を依頼された場合、アグリゲータは、各需要家に対してそれぞれの電力需給状況に適した電力需要の制御指令を行い、アグリゲーションサービスの依頼達成を図る（非特許文献１）。アグリゲーションサービスの依頼を達成すると、供給側の事業者はアグリゲータに対して報酬を支払い、アグリゲータは電力需要の制御を実施した需要家に対して報酬を支払う。 The aggregator makes contracts with multiple consumers and regularly grasps the power supply and demand situation of each consumer. Then, when the supplier on the supply side requests the control of the electric power demand (hereinafter, may be referred to as an aggregation service), the aggregator asks each consumer for the electric power demand suitable for each electric power supply and demand situation. A control command is issued to fulfill the request for aggregation service (Non-Patent Document 1). When the request for the aggregation service is fulfilled, the supplier pays the aggregator, and the aggregator pays the consumer who controls the electricity demand.

なお、関連する技術として、特許文献１及び２に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の電力需給制御装置は、電力の供給と需要に応じて、消費電力量を調整可能な複数の要請対象に対して消費電力量の調整量を指定した要請を行う装置であり、第１算出部を備える。第１算出部は、第１時刻における供給電力量の予測値と需要電力量の予測値とが異なる場合に、最小調整時間が第２時刻と第１時刻との間の時間間隔以下の一部または全ての要請対象に対して第２時刻までに要請を行うべき第１調整量を第１時刻において算出する。第１時刻は、調整を開始する時刻であり、第２時刻は、第１時刻よりも前において電力需給制御装置が要請を行う時刻である。最小調整時間は、要請を受けてから要請により指定された調整を開始するまでの最小の時間を示す。 As related techniques, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are known.
The power supply and demand control device described in Patent Document 1 is a device that makes a request to specify a power consumption adjustment amount for a plurality of request targets whose power consumption amount can be adjusted according to the power supply and demand. , A first calculation unit is provided. The first calculation unit is a part of the minimum adjustment time less than or equal to the time interval between the second time and the first time when the predicted value of the power supply amount and the predicted value of the demand power amount at the first time are different. Alternatively, the first adjustment amount to be requested by the second time for all the request targets is calculated at the first time. The first time is the time when the adjustment is started, and the second time is the time when the power supply and demand control device makes a request before the first time. The minimum adjustment time indicates the minimum time from receiving the request to starting the adjustment specified by the request.

特許文献２に記載のベースライン負荷推定装置は、需要家のベースライン負荷を推定する装置であり、ベースライン計算部及びベースライン調整部を備える。ベースライン計算部は、需要家によって選択された需要家のベースライン負荷の推定方式に応じて、需要家の過去の電力需要の情報を含む実績データを用いてベースライン負荷を推定する。ベースライン調整部は、需要家によって選択された、推定されたベースライン負荷を調整するベースライン負荷調整方式であって、ベースライン負荷の推定日と異なる日の実績データを基準として調整するベースライン負荷調整方式に応じて、実績データを用いて推定されたベースライン負荷を調整する。 The baseline load estimation device described in Patent Document 2 is a device for estimating the baseline load of a consumer, and includes a baseline calculation unit and a baseline adjustment unit. The baseline calculation unit estimates the baseline load using actual data including information on the past power demand of the consumer according to the estimation method of the baseline load of the consumer selected by the consumer. The baseline adjustment unit is a baseline load adjustment method that adjusts the estimated baseline load selected by the consumer, and adjusts based on the actual data on a day different from the estimated date of the baseline load. The baseline load estimated using actual data is adjusted according to the load adjustment method.

特許第６０１０６８２号明細書Japanese Patent No. 6010682 特開２０１７－３４７９７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-34797

資源エネルギー庁、『ネガワット取引に関するガイドライン』、２０１５年３月Agency for Natural Resources and Energy, "Guidelines for Negawatt Trading", March 2015

供給側の事業者とアグリゲータとの間の契約、及びアグリゲータと需要家との間の契約では、アグリゲーションサービスを実施する前に電力需要の制御量が予め定められていることがある。例えば、アグリゲータの制御量を－１００ＭＷとした場合に、アグリゲータが所定の時間帯におけるアグリゲーションサービスの実行依頼を受信すると、アグリゲータは該時間帯の電力需要をベースラインから１００ＭＷ低い値に可能な限り近付ける。なお、ベースラインとは、制御を行わなかった場合の電力需要の推定値であり、計算方法は契約で定められる。 In the contract between the supplier and the aggregator, and the contract between the aggregator and the consumer, the amount of power demand control may be predetermined before the aggregation service is implemented. For example, when the control amount of the aggregator is -100 MW, when the aggregator receives the execution request of the aggregation service in a predetermined time zone, the aggregator brings the power demand in the time zone as close as possible to a value 100 MW lower than the baseline. .. The baseline is an estimated value of power demand when no control is performed, and the calculation method is determined by the contract.

また、供給側の事業者とアグリゲータとの間の契約、及びアグリゲータと需要家との間の契約では、電力需要の制御量の許容範囲が予め定められていることがある。例えば、アグリゲータの電力需要の制御量の許容範囲を９０％～１１０％とした場合、アグリゲーションサービス実施時間帯における制御量実績が契約によって指定された制御量の９０％～１１０％の範囲に収まればアグリゲーションサービスの成功となり、９０％～１１０％を逸脱したら失敗となる。なお、アグリゲーションサービスに失敗した場合にはペナルティが発生する場合がある。 Further, in the contract between the supplier and the aggregator on the supply side and the contract between the aggregator and the consumer, the permissible range of the control amount of the electric power demand may be predetermined. For example, if the permissible range of the control amount of the power demand of the aggregator is 90% to 110%, the actual control amount in the aggregation service implementation time zone is within the range of 90% to 110% of the control amount specified by the contract. The aggregation service will be successful, and if it deviates from 90% to 110%, it will fail. If the aggregation service fails, a penalty may be incurred.

アグリゲーションサービスに失敗する原因としては、ベースラインと実際の電力需要とに乖離があるか、制御量の設定に問題があるかである。ベースラインの計算方法は、予め推定精度の確認作業（ベースラインテスト）を経て決められるため、アグリゲーションサービスの成功確度を高めるためには、契約時に決められるアグリゲータ及び各需要家の制御量を適切な値にすることが重要である。 The cause of the failure of the aggregation service is whether there is a discrepancy between the baseline and the actual power demand, or there is a problem in setting the control amount. Since the baseline calculation method is determined in advance through confirmation work of estimation accuracy (baseline test), in order to increase the success probability of the aggregation service, the control amount of the aggregator and each consumer determined at the time of contract is appropriate. It is important to make it a value.

しかしながら、ベースラインと実際の電力需要との間の差分は季節や時間帯よって変動し得る。加えて、需要家が電力需要の制御のために実際に動かす電気設備に対して制御可能な電力（以下、ｋＷ制御可能量と記載することがある）や利用可能な電力量（以下、ｋＷｈ利用可能量と記載することがある）が季節や時間帯よって異なる場合がある。このため、アグリゲーションサービスが実施される時間帯の中で、制御依頼が達成しやすい時間帯と達成が困難な時間帯とが各需要家に発生する可能性がある。こうした状況において、アグリゲーションサービス実施時間帯と同じ時間帯に各需要家に制御依頼をアグリゲータが掛けた場合、各需要家の負担は大きく、制御に失敗する虞がある。 However, the difference between baseline and actual electricity demand can vary by season and time of day. In addition, the amount of power that can be controlled (hereinafter, may be referred to as kW controllable amount) and the amount of power that can be used (hereinafter, kWh use) for the electric equipment that the consumer actually operates to control the power demand. (May be described as possible amount) may differ depending on the season and time of day. Therefore, among the time zones in which the aggregation service is implemented, there is a possibility that each consumer may have a time zone in which the control request is easy to achieve and a time zone in which the control request is difficult to achieve. In such a situation, if the aggregator makes a control request to each consumer in the same time zone as the aggregation service implementation time zone, the burden on each consumer is heavy and the control may fail.

この点、例えば、特許文献１では、需要家への負担が大きくなりそうな場合は、需要家に維持する調整量を需要家の負担が減る方向に調整している。しかしながら、特許文献１では、アグリゲーションサービス実施時間帯において需要家は常に消費電力を制御することを前提としている。このため、アグリゲーションサービス実施時間帯の中で制御依頼の達成が容易な時間帯と制御依頼の達成が困難な時間帯とが混在する需要家に対しては制御依頼を全く掛けない場合が多く、制御依頼を達成しやすい時間帯のリソースを無駄にしてしまう可能性がある。 In this regard, for example, in Patent Document 1, when the burden on the consumer is likely to be large, the adjustment amount maintained by the consumer is adjusted so as to reduce the burden on the consumer. However, Patent Document 1 presupposes that the consumer always controls the power consumption during the aggregation service implementation time zone. For this reason, in many cases, control requests are not made at all to consumers who have a mixture of time zones in which control requests are easy to achieve and control requests are difficult to achieve in the aggregation service implementation time zone. There is a possibility of wasting resources at a time when it is easy to fulfill a control request.

本発明の一側面にかかる目的は、制御依頼が達成しやすい各需要家のリソースを用いてアグリゲーションサービスの成功確度を向上させるアグリゲーション装置を提供することである。 An object of one aspect of the present invention is to provide an aggregation device that improves the success probability of an aggregation service by using the resources of each consumer whose control request is easy to achieve.

一実施形態に従ったアグリゲーション装置は、複数の需要家に接続され、一または複数の需要家に電力需要の制御を指令する装置であり、制御成功率計算部及び制御計画作成部を備える。制御成功率計算部は、需要家毎の電力需要の実績値、電気設備情報、及び電力需要の制御量に基づいて、各制御実施パターンに対する電力需要の制御シミュレーションを需要家毎に行う。各制御実施パターンは、アグリゲーション装置が供給事業者から依頼を受けるアグリゲーションサービス実施時間帯を分割した複数の区分時間帯の組み合わせである。制御成功率計算部は、各制御実施パターンに対する電力需要の制御成功率を需要家毎に計算する。制御計画作成部は、需要家毎に計算した各制御実施パターンに対する電力需要の制御成功率に基づいて、アグリゲーションサービス実施時間帯における電力需要の制御の有無及び電力需要の制御を実施する場合の制御実施パターンを含む需要家毎の制御計画を作成する。 The aggregation device according to one embodiment is a device connected to a plurality of consumers and instructing one or a plurality of consumers to control the power demand, and includes a control success rate calculation unit and a control plan creation unit. The control success rate calculation unit performs a control simulation of the electric power demand for each control implementation pattern for each consumer based on the actual value of the electric power demand for each consumer, the electric equipment information, and the controlled amount of the electric power demand. Each control execution pattern is a combination of a plurality of divided time zones in which the aggregation service implementation time zone in which the aggregation device receives a request from the supplier is divided. The control success rate calculation unit calculates the control success rate of the power demand for each control execution pattern for each consumer. Based on the power demand control success rate for each control execution pattern calculated for each consumer, the control plan creation unit controls whether or not to control the power demand during the aggregation service implementation time and when the power demand is controlled. Create a control plan for each consumer, including implementation patterns.

一実施形態に従ったアグリゲーション装置によれば、制御依頼が達成しやすい各需要家のリソースを用いてアグリゲーションサービスの成功確度を向上させることができる。 According to the aggregation device according to one embodiment, the success probability of the aggregation service can be improved by using the resources of each consumer whose control request can be easily achieved.

実施形態に従ったアグリゲーション装置を含むシステム構成例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the system configuration example which includes the aggregation apparatus according to an embodiment. 実施形態に従ったアグリゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the hardware composition of the aggregation apparatus according to an embodiment. 実施形態に従ったアグリゲーション装置の機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the aggregation apparatus according to an embodiment. ベースラインの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a baseline. 実施形態に従った制御成功率の計算方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the calculation method of the control success rate according to an embodiment. 実施形態に従ったアグリゲーションサービス実施時間帯及び制御実施パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the aggregation service execution time zone and the control execution pattern according to an embodiment. 需要家のベースラインと実際の電力需要との差分の確率密度関数の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the probability density function of the difference between the baseline of a consumer and the actual power demand. 実施形態に従った制御シミュレーションによる、需要家の制御成功率の計算結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calculation result of the control success rate of a consumer by the control simulation according to the embodiment. 実施形態に従った制御計画作成方法の一例を示すフロー図である。It is a flow diagram which shows an example of the control plan creation method according to an embodiment. 実施形態に従った、需要家への制御指令の作成例を示す図である。It is a figure which shows the example of making the control command to a consumer according to an embodiment. 実施形態に従った、需要家の制御の成功／失敗の判定例を示す図である。It is a figure which shows the determination example of success / failure of the control of a consumer according to an embodiment. 実施形態に従った、需要家の報奨金及びペナルティの計算例を示す図である。It is a figure which shows the calculation example of the bounty and the penalty of a consumer according to an embodiment.

以下、図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
＜アグリゲーション装置を含むシステム構成例＞
図１は、実施形態に従ったアグリゲーション装置を含むシステム構成例を示す概要図である。図１に示すアグリゲーション装置１は、実施形態に従ったアグリゲーション装置の一例である。アグリゲーション装置１は、電力の供給事業者Ｐ等から電力需要の削減又は促進の制御依頼、すなわち、アグリゲーションサービスの実行依頼を受け取り、アグリゲータＡが契約する各需要家Ｕ（Ｕ１及びＵ２）に電力需要の削減又は促進の制御指令を出力する装置である。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
<System configuration example including aggregation device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a system configuration example including an aggregation device according to an embodiment. The aggregation device 1 shown in FIG. 1 is an example of an aggregation device according to an embodiment. The aggregation device 1 receives a control request for reducing or promoting the power demand from the power supply company P or the like, that is, a request for executing the aggregation service, and the power demand is received from each consumer U (U1 and U2) contracted by the aggregater A. It is a device that outputs a control command for reduction or promotion.

図１に示す構成例では、アグリゲーション装置１は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮを介して供給事業者Ｐや電力市場Ｍに接続する。アグリゲーション装置１は、供給事業者Ｐからアグリゲーションサービスの実行依頼を受ける。供給事業者Ｐは、需要家Ｕ１及びＵ２に電力を供給する組織である。供給事業者Ｐには、系統運用事業者、小売事業者、及び発電事業者等が含まれてもよく、アグリゲーション装置１は複数の供給事業者Ｐに接続してもよい。なお、図１に示す一例では、アグリゲータＡがアグリゲーション装置１を保有するが、供給事業者Ｐがアグリゲーション装置１を保有してもよい。電力市場Ｍは、電力需要の制御量を取引する組織である。 In the configuration example shown in FIG. 1, the aggregation device 1 is connected to the supplier P and the power market M via a communication network N such as a LAN (Local Area Network). The aggregation device 1 receives a request for execution of the aggregation service from the supplier P. The supplier P is an organization that supplies electric power to consumers U1 and U2. The supplier P may include a grid operator, a retailer, a power generation operator, and the like, and the aggregation device 1 may be connected to a plurality of suppliers P. In the example shown in FIG. 1, the aggregator A owns the aggregation device 1, but the supplier P may own the aggregation device 1. The electricity market M is an organization that trades a controlled amount of electricity demand.

また、図１に示す構成例では、アグリゲーション装置１は、アグリゲータＡと契約している需要家Ｕが保有する電気設備ＥＥのコントローラＣ、該電気設備ＥＥの出力を計測する電力メータＰＭ１、及び需要家Ｕの電力需要を計測する電力メータＰＭ２に接続する。なお、図１には、２つの需要家Ｕ１及びＵ２が示されているが、需要家Ｕの数は任意であってよい。電気設備ＥＥは、アグリゲーションサービスでの電力の制御対象となる設備であり、電力を消費する負荷設備であってもよいし、電力を供給する発電設備であってもよい。また、図１に示すように、需要家Ｕは、制御対象である電気設備ＥＥ以外に負荷設備ＬＥや発電設備ＰＥを保有してもよく、全ての設備は需要家Ｕ域内の送配電設備にて接続し、需要家Ｕ域内の送配電設備は連系点を介して商用電力系統（図示せず）に接続する。 Further, in the configuration example shown in FIG. 1, the aggregation device 1 is a controller C of the electric equipment EE owned by the consumer U contracted with the aggregator A, a power meter PM1 for measuring the output of the electric equipment EE, and a demand. Connect to the power meter PM2 that measures the power demand of the house U. Although two consumers U1 and U2 are shown in FIG. 1, the number of consumers U may be arbitrary. The electric equipment EE is equipment to be controlled by electric power in the aggregation service, and may be a load equipment that consumes electric power or a power generation equipment that supplies electric power. Further, as shown in FIG. 1, the consumer U may have a load facility LE and a power generation facility PE in addition to the electric facility EE to be controlled, and all the facilities are used for power transmission and distribution facilities in the consumer U area. The power transmission and distribution equipment in the customer U area is connected to the commercial power system (not shown) via the interconnection point.

なお、図１に示す需要家Ｕ２のように、アグリゲーション装置１と需要家Ｕの各設備との間にエネルギーマネジメントシステムＥＭＳを挟んでもよい。エネルギーマネジメントシステムＥＭＳは、需要家Ｕ内の電力メータＰＭ１及びＰＭ２の計測データを受信し、需要家Ｕにとって最適な設備運転計画を作成し、該計画に基づいて各設備の制御を行う。設備運転計画には、発電設備の発電計画、蓄電設備の充放電計画、及び負荷設備の計画が含まれ得る。エネルギーマネジメントシステムＥＭＳは、アグリゲーション装置１に電気設備情報を送信し、アグリゲーション装置１から制御指令を受信した場合には、制御指令と需要家Ｕの設備運転計画との整合をとった上で電気設備ＥＥの制御を行う。 In addition, like the consumer U2 shown in FIG. 1, the energy management system EMS may be sandwiched between the aggregation device 1 and each facility of the consumer U. The energy management system EMS receives the measurement data of the electric power meters PM1 and PM2 in the consumer U, creates an optimum equipment operation plan for the consumer U, and controls each equipment based on the plan. The equipment operation plan may include a power generation plan of a power generation facility, a charge / discharge plan of a power storage facility, and a plan of a load facility. When the energy management system EMS transmits electrical equipment information to the aggregation device 1 and receives a control command from the aggregation device 1, the energy management system EMS matches the control command with the equipment operation plan of the consumer U, and then the electrical equipment. Controls EE.

＜アグリゲーション装置のハードウェア構成例＞
図２は、実施形態に従ったアグリゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。アグリゲーション装置２は、実施形態に従ったアグリゲーション装置の一例である。アグリゲーション装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、記憶装置２２、ネットワークＩ／Ｆ（interface）２３、入力Ｉ／Ｆ２４、及び出力Ｉ／Ｆ２５を備える。アグリゲーション装置２は、ＰＣ（Personal Computer）、サーバ、又はワークステーション等の情報処理装置、すなわち、コンピュータであってもよい。 <Hardware configuration example of aggregation device>
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an aggregation device according to an embodiment. The aggregation device 2 is an example of an aggregation device according to an embodiment. The aggregation device 2 includes a CPU (Central Processing Unit) 21, a storage device 22, a network I / F (interface) 23, an input I / F 24, and an output I / F 25. The aggregation device 2 may be an information processing device such as a PC (Personal Computer), a server, or a workstation, that is, a computer.

ＣＰＵ２１は、アグリゲーション装置２が行う各種処理を実現するための演算と各種データの加工とを行う演算装置である。また、ＣＰＵ２１はアグリゲーション装置２が備えるハードウェアを制御する制御装置である。 The CPU 21 is an arithmetic unit that performs operations for realizing various processes performed by the aggregation device 2 and processes various data. Further, the CPU 21 is a control device for controlling the hardware included in the aggregation device 2.

記憶装置２２は、アグリゲーション装置２が使うデータ、プログラム、及び設定値等を記憶する。記憶装置２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリである。なお、記憶装置２２は、ハードディスク等の補助記憶装置を備えてもよい。 The storage device 22 stores data, programs, set values, and the like used by the aggregation device 2. The storage device 22 is a memory such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory). The storage device 22 may include an auxiliary storage device such as a hard disk.

ネットワークＩ／Ｆ２３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して接続する装置と各種データ等を送受信する。例えば、ネットワークＩ／Ｆ２３は、ＮＩＣ（Network Interface Controller）及びＬＡＮケーブルを接続するコネクタ等である。なお、ネットワークＩ／Ｆ２３は、ネットワークを利用するＩ／Ｆに限られず、ケーブル、無線又はコネクタ等によって外部装置と送受信するＩ／Ｆであってもよい。 The network I / F23 transmits / receives various data and the like to and from a device connected via a network such as a LAN (Local Area Network). For example, the network I / F23 is a connector or the like for connecting a NIC (Network Interface Controller) and a LAN cable. The network I / F 23 is not limited to the I / F that uses the network, and may be an I / F that transmits / receives to / from an external device by a cable, wireless, connector, or the like.

入力Ｉ／Ｆ２４は、アグリゲーション装置２を使うユーザ（例えば、アグリゲータＡ）とのインタフェースである。具体的には、入力Ｉ／Ｆ２４は、ユーザが行う各種操作を入力する。例えば、入力Ｉ／Ｆ２４は、キーボード等の入力装置及び該入力装置をアグリゲーション装置２に接続するコネクタ等によって構成される。 The input I / F 24 is an interface with a user (for example, an aggregator A) who uses the aggregation device 2. Specifically, the input I / F 24 inputs various operations performed by the user. For example, the input I / F 24 is composed of an input device such as a keyboard and a connector for connecting the input device to the aggregation device 2.

出力Ｉ／Ｆ２５は、アグリゲーション装置２を使うユーザ（例えば、アグリゲータＡ）とのインタフェースである。具体的には、出力Ｉ／Ｆ２５は、アグリゲーション装置２が行う各種処理の処理結果等をユーザに出力する。例えば、出力Ｉ／Ｆ２５は、ディスプレイ等の出力装置及び該出力装置をアグリゲーション装置２に接続するコネクタ等である。 The output I / F 25 is an interface with a user (for example, an aggregator A) who uses the aggregation device 2. Specifically, the output I / F 25 outputs the processing results of various processes performed by the aggregation device 2 to the user. For example, the output I / F 25 is an output device such as a display and a connector or the like for connecting the output device to the aggregation device 2.

なお、アグリゲーション装置２は、各ハードウェア資源による処理等を補助する補助装置を更に備えてもよい。また、アグリゲーション装置２は、各種処理を並列、冗長又は分散して処理するための装置を内部又は外部に更に備えてもよい。さらに、アグリゲーション装置２は、複数の情報処理装置で構成されてもよい。 The aggregation device 2 may further include an auxiliary device that assists processing by each hardware resource. Further, the aggregation device 2 may further include an internal or external device for processing various processes in parallel, redundantly or distributedly. Further, the aggregation device 2 may be composed of a plurality of information processing devices.

＜アグリゲーション装置の機能構成例＞
図３は、実施形態に従ったアグリゲーション装置の機能構成の一例を示すブロック図である。アグリゲーション装置３は、実施形態に従ったアグリゲーション装置の一例である。図３に示す一例では、アグリゲーション装置３は、入力部３１、出力部３２、通信部３３、データベース３４、制御部３５、及び計算部３６を含む。 <Example of functional configuration of aggregation device>
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the aggregation device according to the embodiment. The aggregation device 3 is an example of an aggregation device according to an embodiment. In the example shown in FIG. 3, the aggregation device 3 includes an input unit 31, an output unit 32, a communication unit 33, a database 34, a control unit 35, and a calculation unit 36.

入力部３１及び出力部３２は、ユーザインタフェースである。例えば、入力部３１は、ユーザ（例えば、アグリゲータＡ）の入力操作を受け付ける操作入力手段で実現され、出力部３２は、ユーザが出力を視認できるように、表示画面等を表示する出力手段で実現される。 The input unit 31 and the output unit 32 are user interfaces. For example, the input unit 31 is realized by an operation input means that accepts an input operation of a user (for example, an aggregator A), and the output unit 32 is realized by an output means that displays a display screen or the like so that the user can visually recognize the output. Will be done.

入力部３１は、アグリゲーション装置３に入力されるデータを制御部３５に送る。入力部３１は、例えば、ネットワークＩ／Ｆ２３又は入力Ｉ／Ｆ２４等によって実現される。 The input unit 31 sends the data input to the aggregation device 3 to the control unit 35. The input unit 31 is realized by, for example, a network I / F23 or an input I / F24.

出力部３２は、制御部３５から送られる入力応答結果及び計算結果等のデータを出力する。出力部３２は、例えば、ネットワークＩ／Ｆ２３又は出力Ｉ／Ｆ２５等によって実現される。 The output unit 32 outputs data such as an input response result and a calculation result sent from the control unit 35. The output unit 32 is realized by, for example, a network I / F23 or an output I / F25.

通信部３３は、供給事業者Ｐ、電力市場Ｍ、及び需要家ＵのコントローラＣ、電力メータＰＭ１、ＰＭ２若しくはエネルギーマネジメントシステムＥＭＳと所定の通信方式によって通信する。例えば、通信部３３は、アグリゲーションサービスの実行依頼や、アグリゲータＡが依頼される具体的な制御量を供給事業者Ｐ等から受信する。通信部３３は、例えば、ネットワークＩ／Ｆ２３等によって実現される。 The communication unit 33 communicates with the supplier P, the power market M, the controller C of the consumer U, the power meters PM1, PM2, or the energy management system EMS by a predetermined communication method. For example, the communication unit 33 receives an execution request for the aggregation service and a specific control amount requested by the aggregator A from the supplier P or the like. The communication unit 33 is realized by, for example, a network I / F23 or the like.

データベース３４は、アグリゲーション装置３が入力部３１若しくは通信部３３によって取得した、又は計算部３６等が生成した実績データ、予測データ、計画データ、及び設備データ等を記憶する。データベース３４は、例えば、記憶装置２２等によって実現される。例えば、アグリゲーション装置３がアグリゲーションサービスの実施を依頼された場合、アグリゲーションサービス実施時における各需要家Ｕのベースラインと、該アグリゲーションサービスを実施しなかった場合の各需要家Ｕの実際の電力需要とがデータベース３４に蓄積される。なお、アグリゲーションサービスを実施しなかった場合の各需要家Ｕの実際の電力需要は、各需要家Ｕのベースラインと、アグリゲーションサービスの実施時に各需要家Ｕが行った実際の制御量とを加算することで取得可能である。アグリゲーションサービス実施時における各需要家Ｕの実際の制御量は、例えば、各需要家ＵのコントローラＣ及び電力メータＰＭ１及びＰＭ２から通信部３３を介して取得し得る。 The database 34 stores actual data, prediction data, planning data, equipment data, and the like acquired by the aggregation device 3 by the input unit 31 or the communication unit 33, or generated by the calculation unit 36 and the like. The database 34 is realized by, for example, a storage device 22 or the like. For example, when the aggregation device 3 is requested to implement the aggregation service, the baseline of each consumer U at the time of implementing the aggregation service and the actual power demand of each consumer U when the aggregation service is not implemented. Is stored in the database 34. The actual power demand of each consumer U when the aggregation service is not implemented is obtained by adding the baseline of each consumer U and the actual control amount performed by each consumer U when the aggregation service is implemented. It can be obtained by doing. The actual control amount of each consumer U at the time of implementing the aggregation service can be acquired from, for example, the controller C of each consumer U and the power meters PM1 and PM2 via the communication unit 33.

制御部３５は、データ及び信号等を処理又は加工し、アグリゲーション装置３が備える各部とデータ等を送受信する。制御部３５は、例えば、ＣＰＵ２１等によって実現される。 The control unit 35 processes or processes data, signals, and the like, and transmits and receives data and the like to and from each unit included in the aggregation device 3. The control unit 35 is realized by, for example, a CPU 21 or the like.

計算部３６は、ベースライン計算部３６１、制御成功率計算部３６２、制御計画作成部３６３、制御指令作成部３６４、及び制御実績計算部３６５を含む。例えば、計算部３６は、各需要家Ｕに対する制御指令を作成し、作成した制御指令を通信部３３を介して各需要家Ｕに送信する。計算部３６は、例えば、ＣＰＵ２１等によって実現される。 The calculation unit 36 includes a baseline calculation unit 361, a control success rate calculation unit 362, a control plan creation unit 363, a control command creation unit 364, and a control performance calculation unit 365. For example, the calculation unit 36 creates a control command for each consumer U, and transmits the created control command to each consumer U via the communication unit 33. The calculation unit 36 is realized by, for example, a CPU 21 or the like.

計算部３６が備える各部の詳細を以下で説明する。
＜＜ベースライン計算部＞＞
ベースライン計算部３６１は、アグリゲータＡが契約している各需要家Ｕに対するベースラインをアグリゲータＡが指定したタイミングで計算する。また、ベースライン計算部３６１は、需要家Ｕのベースラインを集計してアグリゲータＡに対するベースラインをアグリゲータＡが指定したタイミングで計算する。ベースライン計算部３６１は、例えば、非特許文献１のようなガイドラインで決められた方法に従ってベースラインを計算してもよい。 The details of each part included in the calculation unit 36 will be described below.
<< Baseline calculation unit >>
The baseline calculation unit 361 calculates the baseline for each consumer U contracted by the aggregator A at the timing specified by the aggregator A. Further, the baseline calculation unit 361 aggregates the baselines of the consumer U and calculates the baseline for the aggregator A at the timing specified by the aggregator A. The baseline calculation unit 361 may calculate the baseline according to a method determined by a guideline such as, for example, Non-Patent Document 1.

図４は、ベースラインの一例を示す図である。ベースライン計算部３６１は、電力需要の制御対象である電気設備ＥＥに対する各時間のベースラインを計算する。例えば、アグリゲーション装置３から受け取った制御指令に従ってコントローラＣが電気設備ＥＥの消費電力を所定量だけ削減すると、電気設備ＥＥを保有する需要家Ｕの消費電力がベースラインと同じ量の場合には、当該消費電力は所定の制御期間に渡ってベースラインよりも所定量だけ削減される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a baseline. The baseline calculation unit 361 calculates the baseline for each time for the electric equipment EE whose power demand is controlled. For example, if the controller C reduces the power consumption of the electric equipment EE by a predetermined amount according to the control command received from the aggregation device 3, the power consumption of the consumer U who owns the electric equipment EE is the same as the baseline. The power consumption is reduced by a predetermined amount from the baseline over a predetermined control period.

＜＜制御成功率計算部＞＞
制御成功率計算部３６２は、需要家Ｕ毎の電力需要の実績値、電気設備情報、及び電力需要の制御量に基づいて、各制御実施パターンに対する電力需要の制御シミュレーションを需要家Ｕ毎に行い、各制御実施パターンに対する電力需要の制御成功率を需要家Ｕ毎に計算する。制御実施パターンとは、アグリゲーション装置３が供給事業者Ｐ等から依頼を受けるアグリゲーションサービス実施時間帯を分割した複数の区分時間帯の組み合わせを指す。 << Control success rate calculation unit >>
The control success rate calculation unit 362 performs a control simulation of the power demand for each control execution pattern for each customer U based on the actual value of the power demand for each customer U, the electric equipment information, and the control amount of the power demand. , The control success rate of the electric power demand for each control implementation pattern is calculated for each consumer U. The control execution pattern refers to a combination of a plurality of divided time zones in which the aggregation service implementation time zone in which the aggregation device 3 receives a request from the supplier P or the like is divided.

制御成功率計算部３６２が行う制御成功率の計算処理の一例を図５を参照しながら説明する。図５は、実施形態に従った制御成功率の計算方法の一例を示すフローチャートである。 An example of the control success rate calculation process performed by the control success rate calculation unit 362 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an example of a calculation method of the control success rate according to the embodiment.

ステップＳ１０１において、制御成功率計算部３６２は、供給事業者Ｐ等から依頼されるアグリゲーションサービスの実施時間帯の情報を取得及び設定する。図６（Ａ）は、実施形態に従ったアグリゲーションサービス実施時間帯の一例を示す図である。図６（Ａ）に示すように、アグリゲーションサービスの実施時間帯は、アグリゲーション装置３が需要家Ｕに電力需要の制御を指令する単位時間に分割された複数の区分時間帯で表示されてもよい。図６（Ａ）に示した一例では、単位時間は３０分であり、０：００～２４：００の２４時間が３０分単位で分割されている。そして、０：００から順に各区分時間帯に時間帯番号が付され、図６（Ａ）に示した一例では、斜線で示した１３：００～１５：００のアグリゲーションサービス時間帯に対して２７～３０の時間帯番号が付されている。なお、単位時間は、アグリゲーション装置３が需要家Ｕに電力需要の制御を指令する最小単位時間であってもよいし、最小単位時間帯よりも大きな単位時間であってもよい。 In step S101, the control success rate calculation unit 362 acquires and sets information on the implementation time zone of the aggregation service requested by the supplier P or the like. FIG. 6A is a diagram showing an example of an aggregation service implementation time zone according to an embodiment. As shown in FIG. 6A, the execution time zone of the aggregation service may be displayed as a plurality of divided time zones divided into unit times in which the aggregation device 3 commands the consumer U to control the power demand. .. In the example shown in FIG. 6A, the unit time is 30 minutes, and the 24 hours from 0:00 to 24:00 are divided into 30-minute units. Then, a time zone number is assigned to each division time zone in order from 0:00, and in the example shown in FIG. 6A, 27 for the aggregation service time zone from 13:00 to 15:00 shown by the diagonal line. It is numbered from 30 to 30 time zones. The unit time may be the minimum unit time in which the aggregation device 3 commands the consumer U to control the power demand, or may be a unit time larger than the minimum unit time zone.

ステップＳ１０２において、制御成功率計算部３６２は、取得及び設定したアグリゲーションサービス実施時間帯及び単位時間に基づいて、アグリゲーション装置３が需要家Ｕに対して指令可能な制御実施パターンを列挙する。図６（Ｂ）は、実施形態に従った制御実施パターンの一例を示す図である。図６（Ｂ）に示す一例では、時間帯番号が２７～３０であるアグリゲーションサービス実施時間帯に対して、単位時間が３０分である斜線で示した区分時間帯の組み合わせが制御実施パターンとして列挙されている。図６（Ｂ）に示した各制御実施パターンでは、需要家Ｕは、アグリゲーションサービス実施時間中に１回の連続した電力需要の制御を実施する。なお、アグリゲーション装置３は、予め設定した最低連続区分時間帯数及び最大連続区分時間帯数に基づいて制御実施パターンを列挙してもよい。また、最低連続区分時間帯数及び最大連続区分時間帯数は、需要家Ｕ毎に異なってもよく、制御実施パターンが需要家Ｕ毎に異なってもよい。 In step S102, the control success rate calculation unit 362 lists the control execution patterns that the aggregation device 3 can command to the consumer U based on the acquisition and set aggregation service execution time zone and unit time. FIG. 6B is a diagram showing an example of a control implementation pattern according to an embodiment. In the example shown in FIG. 6B, the combination of the divided time zones shown by the diagonal lines whose unit time is 30 minutes is listed as the control execution pattern with respect to the aggregation service implementation time zone whose time zone number is 27 to 30. Has been done. In each control implementation pattern shown in FIG. 6B, the consumer U implements one continuous power demand control during the aggregation service implementation time. The aggregation device 3 may list the control execution patterns based on the preset minimum number of continuous division time zones and the maximum number of continuous division time zones. Further, the number of minimum continuous division time zones and the maximum number of continuous division time zones may be different for each consumer U, and the control implementation pattern may be different for each consumer U.

制御成功率計算部３６２は、ステップＳ１０３～ステップＳ１０８の繰り返しの処理を、アグリゲーション装置３が制御指令の対象とする各需要家Ｕに対して行う。 The control success rate calculation unit 362 repeatedly processes steps S103 to S108 for each consumer U to which the aggregation device 3 is the target of the control command.

ステップＳ１０４において、制御成功率計算部３６２は、各需要家Ｕの需要家特性を計算する。例えば、制御成功率計算部３６２は、アグリゲーションサービス実施時間帯における各需要家Ｕのベースラインと実際の電力需要との間の差分実績を用いて、ベースラインと実際の電力需要との間の差分の確率密度関数をアグリゲーションサービスの種別毎、時間帯別に計算する。図７は、需要家のベースラインと実際の電力需要との差分の確率密度関数の一例を示す図である。図７には、アグリゲーションサービスが実行される制御時間帯ＸＸ：ＸＸ～ＹＹ：ＹＹにおける、需要家ＩＤ“ＡＡＡ”の需要家Ｕに対する差分の確率密度関数が示されている。図７に示す一例では、予め設定されたベースラインと実際の消費電力との差分は、その時々よって異なるものの、正規分布に従い得ることを表している。なお、需要家Ｕが保有する電気設備ＥＥの性能によっては、制御成功率計算部３６２は、電力需要の制御対象である電気設備ＥＥの種別に応じて、電気設備ＥＥの制御可能出力量（ｋＷ制御可能量）や利用可能量（ｋＷｈ利用可能量）の確率密度関数を更に作成してもよい。 In step S104, the control success rate calculation unit 362 calculates the consumer characteristics of each consumer U. For example, the control success rate calculation unit 362 uses the difference actual between the baseline and the actual power demand of each consumer U in the aggregation service execution time zone, and the difference between the baseline and the actual power demand. The probability density function of is calculated for each type of aggregation service and for each time zone. FIG. 7 is a diagram showing an example of a probability density function of the difference between the baseline of the consumer and the actual power demand. FIG. 7 shows a probability density function of the difference of the consumer ID “AAA” with respect to the consumer U in the control time zone XX: XX to YY: YY in which the aggregation service is executed. In the example shown in FIG. 7, it is shown that the difference between the preset baseline and the actual power consumption can follow a normal distribution, although it varies from time to time. Depending on the performance of the electric equipment EE owned by the consumer U, the control success rate calculation unit 362 can control the output amount (kW) of the electric equipment EE according to the type of the electric equipment EE to which the power demand is controlled. Probability density functions of controllable quantities) and available quantities (kWh available quantities) may be further created.

ステップＳ１０５～ステップＳ１０７において、制御成功率計算部３６２は、需要家Ｕの制御成功率を計算する制御シミュレーションを、該制御シミュレーションの対象として設定した制御実施パターンの数だけ繰り返し行う。具体的には、制御成功率計算部３６２は、需要家特性として求めた、ベースラインと実際の消費電力との間の差分の確率密度関数に基づいて、ベースラインと実際の消費電力との間の差分の値を制御シミュレーションの試行回数分だけ作成する。すなわち、制御成功率計算部３６２は、シミュレーションの試行回数分の差分値を、需要家特性として求めた確率密度関数に従うように作成する。制御成功率計算部３６２は、上述の確率密度関数に従って作成した誤差値と、需要家Ｕの制約条件とに基づいて電力需要の制御シミュレーションを行い、予め設定された制御成功条件に対する制御成功率を計算する。需要家Ｕの制約条件は、例えば、連系点需要の上下限、電気設備ＥＥの制御可能量の上下限（ｋＷ上下限）、利用可能量の上下限（ｋＷｈ上下限）、制御による電気設備ＥＥの電力変化率（ｋＷ変化率）、電気設備ＥＥの使用可否スケジュール等である。なお、制御成功条件、制御シミュレーションの試行回数、及び制御成功率の計算を行う制御量といったパラメータ値は、アグリゲーション装置３の運用者（例えば、アグリゲータＡ）が入力部３１を介して設定し得る。また、制御成功率計算部３６２は、上述した差分の確率密度関数に加えて、電気設備ＥＥの制御可能出力量（ｋＷ制御可能量）や利用可能量（ｋＷｈ利用可能量）の確率密度関数を更に用いて制御シミュレーションを行ってもよい。 In steps S105 to S107, the control success rate calculation unit 362 repeatedly performs the control simulation for calculating the control success rate of the consumer U by the number of control execution patterns set as the target of the control simulation. Specifically, the control success rate calculation unit 362 determines between the baseline and the actual power consumption based on the probability density function of the difference between the baseline and the actual power consumption, which is obtained as a consumer characteristic. Create the difference value of for the number of trials of the control simulation. That is, the control success rate calculation unit 362 creates the difference value for the number of simulation trials so as to follow the probability density function obtained as the consumer characteristic. The control success rate calculation unit 362 performs a power demand control simulation based on the error value created according to the above-mentioned probability density function and the constraint condition of the consumer U, and determines the control success rate for the preset control success condition. calculate. The constraint conditions of the consumer U are, for example, the upper and lower limits of the interconnection point demand, the upper and lower limits of the controllable amount of the electric equipment EE (kW upper and lower limits), the upper and lower limits of the available amount (kWh upper and lower limits), and the electric equipment by control. The power change rate (kW change rate) of the EE, the availability schedule of the electric equipment EE, and the like. The parameter values such as the control success condition, the number of trials of the control simulation, and the control amount for calculating the control success rate can be set by the operator of the aggregation device 3 (for example, the aggregator A) via the input unit 31. Further, in addition to the above-mentioned difference probability density function, the control success rate calculation unit 362 uses a probability density function of a controllable output amount (kW controllable amount) and a usable amount (kWh usable amount) of the electric equipment EE. Further, control simulation may be performed using the same method.

図８は、実施形態に従った制御シミュレーションによる、需要家の制御成功率の計算結果の一例を示す図である。図８に示す一例では、シミュレーション対象のアグリゲーションサービスは、１３：００～１５：００に渡って消費電力を削減するアグリゲーションサービスである。また、シミュレーション対象の制御実施パターンは、単位時間が３０分である斜線で示した区分時間帯の組み合わせであるパターン１～パターン１０である。そして、アグリゲーションサービスにおける制御成功条件は、アグリゲーションサービス実施時間帯の制御実績が、アグリゲータＡが供給事業者Ｐ等と取り決めた契約制御量の９０％～１１０％の範囲に収まることである。制御成功率計算部３６２は、こうしたアグリゲーションサービスを対象として、需要家ＩＤ（Identifier）“ＡＡＡ”の需要家Ｕの各制御実施パターンに対して１０００回制御シミュレーションを実行することで、需要家Ｕの各制御実施パターンの制御成功率を計算する。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the calculation result of the control success rate of the consumer by the control simulation according to the embodiment. In the example shown in FIG. 8, the aggregation service to be simulated is an aggregation service that reduces power consumption from 13:00 to 15:00. Further, the control execution patterns to be simulated are patterns 1 to 10 which are a combination of divided time zones shown by diagonal lines having a unit time of 30 minutes. The control success condition in the aggregation service is that the control result of the aggregation service implementation time zone is within the range of 90% to 110% of the contract control amount agreed by the aggregator A with the supplier P or the like. The control success rate calculation unit 362 targets such an aggregation service, and executes a control simulation 1000 times for each control execution pattern of the consumer ID (Identifier) “AAA”, so that the customer U can use the control success rate calculation unit 362. The control success rate of each control execution pattern is calculated.

＜＜制御計画作成部＞＞
制御計画作成部３６３は、需要家Ｕ毎に計算した各制御実施パターンに対する電力需要の制御成功率に基づいて需要家Ｕ毎の制御計画を作成する。需要家Ｕ毎の制御計画は、アグリゲーションサービス実施時間帯における電力需要の制御の有無及び制御実施パターンを含む。制御計画作成部３６３が行う制御計画作成方法の一例を以下に説明する。 << Control plan creation unit >>
The control plan creation unit 363 creates a control plan for each consumer U based on the control success rate of the electric power demand for each control execution pattern calculated for each consumer U. The control plan for each consumer U includes the presence / absence of control of power demand and the control implementation pattern during the aggregation service implementation time zone. An example of the control plan creation method performed by the control plan creation unit 363 will be described below.

＜＜制御計画作成方法の第１例＞＞
図９（Ａ）は、実施形態に従った制御計画作成方法の第１例のフロー図である。 << First example of control plan creation method >>
FIG. 9A is a flow chart of a first example of a control plan creating method according to an embodiment.

ステップＳ２０１において、制御計画作成部３６３は、需要家Ｕ毎に計算した各制御実施パターンに対する電力需要の制御成功率を用いて、アグリゲーションサービス時間帯における電力需要の総制御量が多く且つ制御成功率が高い順に需要家Ｕ毎の制御実施パターンを並び替える。需要家Ｕ毎の電力需要の総制御量は、電力需要の制御が実施される区分時間帯の数が多い制御実施パターン程多くなる。なお、需要家Ｕ毎に所定以上の制御成功率を確保するために、制御計画作成部３６３は、所定の下限閾値以上の制御実施パターンのみを並び替えてもよい。 In step S201, the control plan creation unit 363 uses the power demand control success rate for each control execution pattern calculated for each consumer U, and the total control amount of the power demand in the aggregation service time zone is large and the control success rate. The control implementation patterns for each consumer U are sorted in descending order of. The total control amount of the electric power demand for each consumer U becomes larger as the number of divided time zones in which the electric power demand is controlled is larger. In addition, in order to secure a control success rate of a predetermined value or more for each consumer U, the control plan creation unit 363 may rearrange only the control execution patterns having a predetermined lower limit threshold value or more.

ステップＳ２０２において、制御計画作成部３６３は、並び替えた順番に従って需要家Ｕ毎の制御計画を作成する。具体的には、制御計画作成部３６３は、アグリゲーションサービス時間帯を分割した各区分時間帯において、アグリゲーション装置３が行う電力需要の制御量が、供給事業者Ｐ等とアグリゲータＡとの間で予め設定された契約制御量の範囲に収まるように、電力需要の制御を実施する需要家Ｕと該需要家Ｕの制御実施パターンとを並び替えた順番に従って選択する。 In step S202, the control plan creation unit 363 creates a control plan for each consumer U according to the sorted order. Specifically, the control plan creation unit 363 determines in advance that the amount of power demand controlled by the aggregation device 3 is controlled between the supplier P and the like and the aggregator A in each of the divided time zones of the aggregation service time zone. The consumer U who controls the electric power demand and the control execution pattern of the consumer U are selected in the order in which they are rearranged so as to be within the range of the set contract control amount.

制御計画作成方法の第１例によれば、制御依頼が達成しやすい各需要家Ｕのリソースを用いてアグリゲーションサービスの成功確度を向上させる制御計画を作成することができる。また、制御計画作成方法の第１例によれば、需要家Ｕ毎の電力需要の総制御量が多い順に需要家Ｕ毎の制御実施パターンが選択されるため、アグリゲータＡが制御を依頼する需要家Ｕの数を抑制した制御計画を作成でき、アグリゲータＡによる電力需要の制御を簡易化できる。 According to the first example of the control plan creation method, it is possible to create a control plan that improves the success probability of the aggregation service by using the resources of each consumer U whose control request is easy to achieve. Further, according to the first example of the control plan creation method, the control execution pattern for each consumer U is selected in descending order of the total control amount of the electric power demand for each consumer U, so that the demand requested by the aggregator A for control. It is possible to create a control plan in which the number of houses U is suppressed, and it is possible to simplify the control of power demand by the aggregator A.

＜＜制御計画作成方法の第２例＞＞
図９（Ｂ）は、実施形態に従った制御計画作成方法の第２例のフロー図である。 << Second example of control plan creation method >>
FIG. 9B is a flow chart of a second example of the control plan creating method according to the embodiment.

ステップＳ３０１において、制御計画作成部３６３は、需要家Ｕ毎に計算した各制御実施パターンに対する電力需要の制御成功率を用いて、アグリゲータＡの目的を満たす需要家Ｕの制御計画を作成するための最適化問題の数理モデル（数式）を作成する。アグリゲータＡの目的は、例えば、アグリゲーションサービスに対する成功確度を高くすること、アグリゲータＡの収益を多くすること、及びそれら両方等が挙げられる。なお、作成する最適化問題としては、例えば、組み合わせ最適問題を用いることが可能である。 In step S301, the control plan creation unit 363 creates a control plan for the consumer U that satisfies the purpose of the aggregator A by using the control success rate of the power demand for each control execution pattern calculated for each consumer U. Create a mathematical model (mathematical formula) for the optimization problem. The purpose of the aggregator A is, for example, to increase the success probability for the aggregation service, to increase the profit of the aggregator A, and both of them. As the optimization problem to be created, for example, a combination optimization problem can be used.

最適化問題では、目的関数と制約条件を定式化する。目的関数は、最適化計算において最大化あるいは最小化したい値を定式化したものであり、制約条件は、最適化において満足しなければならない条件を定式化したものである。 In the optimization problem, the objective function and constraints are formulated. The objective function is a formulation of the value to be maximized or minimized in the optimization calculation, and the constraint condition is a formulation of the condition that must be satisfied in the optimization.

例えば、目的関数Objectは、アグリゲータＡの収益の期待値の最大化であり、次の式(1)～式(3)に示すように定式化する。 For example, the objective function Object is the maximization of the expected value of the profit of the aggregator A, and is formulated as shown in the following equations (1) to (3).

式(1)において、E[Income^Aggregtor]は、アグリゲータの収入の期待値であり、次の式(2)に示すように定式化する。 In equation (1), E [Income ^Aggregtor ] is the expected value of the aggregator's income, and is formulated as shown in the following equation (2).

式(2)において、E[Bounty^Aggregtor]は、供給事業者Ｐ等からアグリゲータＡへの報奨金の期待値である。また、E[Penalty^Consumer]は、各需要家ＵからアグリゲータＡへの違約金の期待値である。 In equation (2), E [Bounty ^Aggregtor ] is the expected value of the incentive from the supplier P or the like to the aggregator A. E [Penalty ^Consumer ] is the expected value of the penalty from each consumer U to the aggregator A.

また、式(1)において、E[Expense^Aggregtor]は、アグリゲータの支出の期待値であり、次の式(3)に示すように定式化する。 Further, in the equation (1), E [Expense ^Aggregtor ] is the expected value of the expenditure of the aggregator, and is formulated as shown in the following equation (3).

式(3)において、E[Penalty^Aggregtor]は、アグリゲータＡから供給事業者Ｐ等への違約金の期待値である。また、E[Bounty^Consumer]は、アグリゲータＡから各需要家Ｕへの違約金の期待値である。 In equation (3), E [Penalty ^Aggregtor ] is the expected value of the penalty from the aggregator A to the supplier P and the like. E [Bounty ^Consumer ] is the expected value of the penalty from the aggregator A to each consumer U.

また、制約条件には、例えば、アグリゲーションサービスにおいてアグリゲータＡが確保する電力需要の制御量に関する制約がある。アグリゲータＡが確保する電力需要の制御量合計値に関する制約条件は、例えば、次の式(4)～式(6)に示すように定式化する。 Further, the constraint condition includes, for example, a constraint on the control amount of the electric power demand secured by the aggregator A in the aggregation service. The constraint condition regarding the total control amount of the power demand secured by the aggregator A is formulated as shown in the following equations (4) to (6), for example.

式(4)において、Control_t ^Aggregtorは、区分時間帯ｔにおけるアグリゲータＡの電力需要の制御量であり、次の式(5) に示すように定式化する。Control_t ^Upperlimitは、区分時間帯ｔにおけるアグリゲータＡの電力需要の制限量許容上限値であり、Control_t ^Lowerlimitは、区分時間帯ｔにおけるアグリゲータＡの電力需要の制限量許容下限値であり、これらは、供給事業者Ｐ等とアグリゲータＡとの契約により設定される。P^Lowerlimitは、アグリゲータＡのアグリゲーション成功率の許容下限値である。 In the equation (4), the Control _t ^Aggregtor is the control amount of the power demand of the aggregator A in the divided time zone t, and is formulated as shown in the following equation (5). The Control _t ^Upper limit is the upper limit of the power demand limit of the aggregator A in the divided time zone t, and the Control _t ^Lower limit is the lower limit of the electric power demand of the aggregator A in the divided time zone t. , It is set by the contract between the supplier P and the like and the aggregator A. P ^Lowerlimit is an allowable lower limit value of the aggregation success rate of the aggregator A.

式(5)において、Control_i,j,t ^Consumerは、需要家ｉの制御実施パターンｊ中の区分時間ｔにおける需要家ｉの消費電力の制御量計画値である。Ｕ_i,j,t ^Consumerは、需要家ｉの制御実施パターンｊ中の区分時間ｔにおける需要家ｉに対する制御実施の有無であり０又は１である。 In the equation (5), Control _{i, j, t} ^Consumer is a control amount planned value of the power consumption of the consumer i at the division time t in the control execution pattern j of the consumer i. U _{i, j, t} ^Consumer is 0 or 1 depending on whether or not the control is executed for the consumer i at the division time t in the control execution pattern j of the consumer i.

ステップＳ３０２において、制御計画作成部３６３は、上述したような最適化問題の数理モデルを解くことで、最適化問題の作成において設定した目的を達成するのに適した各需要家Ｕの制御計画を計算する。すなわち、制御計画作成部３６３は、アグリゲーションサービス時間帯における電力需要の制御の有無、及び制御を実施する場合の制御実施パターンを各需要家Ｕについて決定する。なお、最適化問題の解法としては、例えば、分枝限定法、動的計画法、及びメタヒューリスティック手法等を用いることが可能である。 In step S302, the control plan creation unit 363 solves the mathematical model of the optimization problem as described above to obtain a control plan of each consumer U suitable for achieving the purpose set in the creation of the optimization problem. calculate. That is, the control plan creation unit 363 determines for each consumer U whether or not the power demand is controlled in the aggregation service time zone and the control execution pattern when the control is executed. As a method for solving the optimization problem, for example, a branch-and-bound method, a dynamic programming method, a metaheuristic method, or the like can be used.

制御計画作成方法の第２例によれば、制御依頼が達成しやすい各需要家Ｕのリソースを用いてアグリゲーションサービスの成功確度を向上させる制御計画を作成することができる。また、制御計画作成方法の第２例によれば、アグリゲータＡが実現を望む目的に適した需要家Ｕ毎の制御計画を作成することができる。 According to the second example of the control plan creation method, it is possible to create a control plan that improves the success probability of the aggregation service by using the resources of each consumer U whose control request is easy to achieve. Further, according to the second example of the control plan creation method, it is possible to create a control plan for each consumer U suitable for the purpose that the aggregator A desires to realize.

＜＜制御指令作成部＞＞
制御指令作成部３６４は、アグリゲーション装置３が供給事業者Ｐ等からアグリゲーションサービスの実行依頼を受信した際に、アグリゲータＡと契約している全て或いは一部の需要家Ｕに送信する制御指令を作成する。通信部３３は、作成された制御指令を各需要家Ｕへ送信する。 << Control command creation unit >>
The control command creation unit 364 creates a control command to be transmitted to all or some of the consumers U contracted with the aggregator A when the aggregation device 3 receives the execution request of the aggregation service from the supplier P or the like. do. The communication unit 33 transmits the created control command to each consumer U.

需要家Ｕへの制御指令の内容は、アグリゲーションサービスの実施時間帯の内、当該需要家Ｕに対する制御計画の制御実施パターンにより指定された区分時間帯においてベースラインから制御量に相当する電力需要の調整を指示することである。そこで、例えば、制御指令作成部３６３は、ベースラインに制御量を加算した値である電力需要の目標値を、制御指令として作成してもよい。 The content of the control command to the consumer U is the power demand corresponding to the control amount from the baseline in the division time zone specified by the control implementation pattern of the control plan for the consumer U in the execution time zone of the aggregation service. It is to instruct adjustment. Therefore, for example, the control command creation unit 363 may create a target value of power demand, which is a value obtained by adding a control amount to the baseline, as a control command.

図１０は、実施形態に従った、需要家への制御指令の作成例を示す図である。図１０に示した一例では、実施予定のアグリゲーションサービスは、１３：００～１５：００に渡って消費電力を削減するアグリゲーションサービスであり、アグリゲーション装置３が需要家Ｕに電力需要の制御を指令する単位時間は３０分である。例えば、需要家ＩＤ”ＡＡＡ”の需要家Ｕでは、電力制御を実施する時間帯である制御実施パターンは１４：００～１５：００であり、契約制御量は－１００ｋＷであり、ベースラインは８００ｋＷである。そこで、制御指令作成部３６４は、１４：００～１５：００において７００ｋＷ（８００ｋＷ－１００ｋＷ）を消費電力の目標値とする、需要家ＩＤ”ＡＡＡ”の需要家Ｕに対する制御指令を作成する。同様に、制御指令作成部３６４は、作成した各需要家Ｕの制御計画に従って各需要家Ｕに対する制御指令を作成する。 FIG. 10 is a diagram showing an example of creating a control command to a consumer according to an embodiment. In the example shown in FIG. 10, the aggregation service to be implemented is an aggregation service that reduces power consumption from 13:00 to 15:00, and the aggregation device 3 commands the consumer U to control the power demand. The unit time is 30 minutes. For example, in the consumer U of the consumer ID "AAA", the control execution pattern, which is the time zone for executing the power control, is from 14:00 to 15:00, the contract control amount is -100 kW, and the baseline is 800 kW. Is. Therefore, the control command creation unit 364 creates a control command for the consumer U of the consumer ID "AAA" with 700 kW (800 kW-100 kW) as the target value of power consumption from 14:00 to 15:00. Similarly, the control command creation unit 364 creates a control command for each consumer U according to the created control plan of each consumer U.

このように、制御指令作成部３６４は、作成された制御計画に従って各需要家Ｕに制御指令を行う。したがって、実施形態に従ったアグリゲーション装置によれば、御依頼が達成しやすい各需要家Ｕのリソースを用いてアグリゲーションサービスの成功確度を向上させることができる。 In this way, the control command creation unit 364 issues a control command to each consumer U according to the created control plan. Therefore, according to the aggregation device according to the embodiment, it is possible to improve the success probability of the aggregation service by using the resources of each customer U whose request can be easily achieved.

＜＜制御実績計算部＞＞
制御実績計算部３６５は、アグリゲーションサービスの終了後に、アグリゲーションサービスの実施時間帯における各需要家Ｕの制御実績とアグリゲータＡの制御実績とを計算する。制御実績は、アグリゲーションサービスの実施時間帯におけるベースラインと消費電力実績との差分である。 << Control performance calculation unit >>
After the end of the aggregation service, the control performance calculation unit 365 calculates the control performance of each consumer U and the control performance of the aggregator A in the execution time zone of the aggregation service. The control performance is the difference between the baseline and the power consumption performance during the implementation time of the aggregation service.

また、制御実績計算部３６５は、各需要家Ｕの制御の成功／失敗とアグリゲータＡのアグリゲーションサービスの成功／失敗との判定を行ってもよい。こうした判定を行う場合、制御実績計算部３６５は、供給事業者Ｐ等とアグリゲータとの間或いはアグリゲータＡと需要家Ｕとの間で契約した成功／失敗の条件に基づいて判定を行う。 Further, the control performance calculation unit 365 may determine the success / failure of the control of each consumer U and the success / failure of the aggregation service of the aggregator A. When making such a determination, the control performance calculation unit 365 makes a determination based on the success / failure conditions contracted between the supplier P or the like and the aggregator or between the aggregator A and the consumer U.

図１１は、実施形態に従った、需要家の制御の成功／失敗の判定例を示す図である。図１１に示した一例では、１３：００～１５：００に渡って消費電力を削減するアグリゲーションサービスが評価対象である。また、アグリゲーションサービスにおける制御成功条件は、アグリゲーションサービス実施時間帯の制御実績が契約制御量の９０％～１１０％の範囲に収まることである。制御実績計算部３６５は、こうしたアグリゲーションサービスが実行された際の各需要家Ｕの契約制御量及び消費電力の実績を各需要家Ｕから取得する。そして、制御実績計算部３６５は、各需要家Ｕの契約制御量、ベースライン、及び消費電力の実績に基づいて、各需要家Ｕの制御実績、（制御実績／契約制御量）の百分率、及び上述した制御条件における制御の成功／失敗の判定結果を求める。なお、図１１に示した各項目を含む実績データはデータベース３４に記録される。 FIG. 11 is a diagram showing an example of determining success / failure of consumer control according to an embodiment. In the example shown in FIG. 11, the aggregation service that reduces the power consumption from 13:00 to 15:00 is the evaluation target. Further, the control success condition in the aggregation service is that the control result of the aggregation service implementation time zone is within the range of 90% to 110% of the contract control amount. The control result calculation unit 365 acquires the contract control amount and the actual power consumption of each consumer U when such an aggregation service is executed from each consumer U. Then, the control performance calculation unit 365 is based on the contract control amount, baseline, and power consumption performance of each consumer U, and the control performance of each consumer U, the percentage of (control performance / contract control amount), and The determination result of success / failure of control under the above-mentioned control conditions is obtained. The actual data including each item shown in FIG. 11 is recorded in the database 34.

さらに、制御実績計算部３６５は、供給事業者Ｐ等がアグリゲータＡに支払う報奨金、アグリゲータＡが各需要家Ｕに支払う報奨金、供給事業者Ｐ等がアグリゲータＡに課すペナルティ、及びアグリゲータＡが各需要家Ｕに課すペナルティを計算してもよい。報奨金及びペナルティを計算する場合、制御実績計算部３６５は、供給事業者Ｐ等とアグリゲータＡとの間或いはアグリゲータＡと需要家Ｕとの間で契約した報奨金及びペナルティの算定方法に基づいて計算する。 Further, in the control performance calculation unit 365, the incentive paid by the supplier P or the like to the aggregator A, the incentive paid by the aggregator A to each consumer U, the penalty imposed by the supplier P or the like on the aggregator A, and the aggregator A The penalty imposed on each consumer U may be calculated. When calculating the incentives and penalties, the control performance calculation unit 365 may calculate the incentives and penalties contracted between the supplier P and the like and the aggregator A or between the aggregator A and the consumer U. calculate.

図１２は、実施形態に従った、需要家の報奨金及びペナルティの計算例を示す図である。図１２には、図１１に示したアグリゲーションサービスに対して制御実績計算部３６５が需要家Ｕの報奨金及びペナルティを計算した場合が示されている。また、制御成功時の基本報酬は１０００円／ｋＷに、制御成功時の従量報酬は２０円／ｋＷに、制御失敗時のペナルティ（従量）は２０円／ｋＷに契約で予め決められている。制御実績計算部３６５は、こうした条件の下で、制御の成功／失敗の判定結果と制御成功条件からの消費電力の逸脱量に基づいて、制御が成功した場合の基本報酬及び従量報酬と、従量ペナルティとを各需要家Ｕに対して計算する。なお、図１２に示した各項目を含む実績データはデータベース３４に記録される。 FIG. 12 is a diagram showing a calculation example of a consumer's incentive and penalty according to an embodiment. FIG. 12 shows a case where the control performance calculation unit 365 calculates the incentive and the penalty of the consumer U for the aggregation service shown in FIG. Further, the basic reward at the time of successful control is 1000 yen / kW, the pay-as-you-go reward at the time of successful control is 20 yen / kW, and the penalty (metered amount) at the time of control failure is 20 yen / kW in advance by contract. Under these conditions, the control performance calculation unit 365 is based on the control success / failure determination result and the amount of power consumption deviation from the control success condition, and the basic reward and the metered reward when the control is successful, and the metered amount. The penalty is calculated for each consumer U. The actual data including each item shown in FIG. 12 is recorded in the database 34.

制御実績計算部３６５が求めた制御実績は、例えば、図７に示すような確率密度関数の計算等、制御成功率計算部３６２の計算に反映されてもよい。 The control result obtained by the control result calculation unit 365 may be reflected in the calculation of the control success rate calculation unit 362, for example, the calculation of the probability density function as shown in FIG. 7.

本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、アグリゲーション装置３が行う上述の電力需要制御方法は、該電力需要制御の手順を規律する電力需要制御プログラムを実行するコンピュータによっても実現可能である。 For example, the above-mentioned power demand control method performed by the aggregation device 3 can also be realized by a computer that executes a power demand control program that regulates the power demand control procedure.

具体的には、例えば、アグリゲーション装置２は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又はフラッシュメモリ等の可搬型記憶媒体に記憶された電力需要制御プログラムを、記憶媒体駆動装置（図示せず）を介して読み取り、記憶装置２２にインストールする。或いは、アグリゲーション装置２は、他のコンピュータ装置に格納された電力需要制御プログラムをネットワークＩ／Ｆ２３を介して取得し、記憶装置４５にインストールする。ＣＰＵ２１は、電力需要制御プログラムを記憶装置２２から読み出し、電力需要制御プログラムに従った処理を実行する。 Specifically, for example, the aggregation device 2 uses a storage medium drive device (not shown) for a power demand control program stored in a portable storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a flash memory. Read through and install in storage device 22. Alternatively, the aggregation device 2 acquires the power demand control program stored in the other computer device via the network I / F 23 and installs it in the storage device 45. The CPU 21 reads the power demand control program from the storage device 22 and executes processing according to the power demand control program.

実施形態に従った電力需要制御プログラムをコンピュータに実行させることによっても、実施形態に従った電力需要制御方法から得られる上述の効果を得ることができる。 The above-mentioned effects obtained from the power demand control method according to the embodiment can also be obtained by causing the computer to execute the power demand control program according to the embodiment.

１、２、３アグリゲーション装置
２１ＣＰＵ
２２記憶装置
２３ネットワークＩ／Ｆ
２４入力Ｉ／Ｆ
２５出力Ｉ／Ｆ
３１入力部
３２出力部
３３通信部
３４データベース
３５制御部
３６計算部
３６１ベースライン計算部
３６２制御成功率計算部
３６３制御計画作成部
３６４制御指令作成部
３６５制御実績計算部
Ａアグリゲータ
Ｃコントローラ
ＥＥ電気設備
ＥＭＳエネルギーマネジメントシステム
ＬＥ負荷設備
Ｍ電力市場
Ｎ通信ネットワーク
Ｐ供給事業者
ＰＥ発電設備
ＰＭ１、ＰＭ２電力メータ
Ｕ（Ｕ１、Ｕ２）需要家 1, 2, 3 Aggregation device 21 CPU
22 Storage device 23 Network I / F
24 Input I / F
25 Output I / F
31 Input unit 32 Output unit 33 Communication unit 34 Database 35 Control unit 36 Calculation unit 361 Baseline calculation unit 362 Control success rate calculation unit 363 Control plan creation unit 364 Control command creation unit 365 Control performance calculation unit A Aggregator C Controller EE Electrical equipment EMS Energy Management System LE Load Equipment M Electricity Market N Communication Network P Supplier PE Power Generation Equipment PM1, PM2 Power Meter U (U1, U2) Consumer

Claims

In an aggregation device that is connected to multiple consumers and directs one or more consumers to control power demand.
Based on the actual value of the electric power demand for each customer, the electric power equipment information, and the control amount of the electric power demand, a plurality of divided time zones in which the aggregation service implementation time zone in which the aggregation device receives a request from the supplier is divided. A control success rate calculation unit that performs a control simulation of the power demand for each combined control execution pattern for each customer and calculates the control success rate of the power demand for each control execution pattern for each customer.
When the presence / absence of control of the power demand and the control of the power demand in the aggregation service implementation time zone are performed based on the control success rate of the power demand for each control execution pattern calculated for each customer. An aggregation device including a control plan creating unit that creates a control plan for each customer including a control execution pattern.

The control success rate calculation unit is
Using the actual value of the power demand during the aggregation service implementation time zone, the probability density function of the error between the baseline and the actual power demand is calculated for each customer.
Power based on the difference value between the baseline and the actual power demand created based on the probability density function and the constraint condition for controlling the power demand according to the electric equipment to which the power demand is controlled. The first aspect of claim 1, wherein a demand control simulation is performed for each customer for each control execution pattern, and a success rate for a preset control success condition is calculated for each customer. Aggregation device.

The control success rate calculation unit calculates the probability density function of the controllable output amount and the available amount of the electric equipment as the electric equipment information according to the type of the electric equipment to be controlled of the electric power demand. The aggregation device according to claim 1 or 2, wherein the aggregation device is characterized.

The control plan creation unit
Using the control success rate of the power demand for each control execution pattern calculated for each customer, the control success rate is higher in descending order of the total control amount of the power demand in the aggregation service implementation time zone. Sort the control implementation patterns for each customer,
The consumer and the control that controls the power demand according to the rearranged order so that the control amount of the power demand performed by the aggregation device in each of the divided time zones falls within the range of the preset contract control amount. The aggregation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the implementation pattern is selected.

The control plan creation unit
At least one of the purposes of increasing the success probability of the aggregation service and increasing the profit of the aggregator by using the control success rate of the electric power demand for each control execution pattern calculated for each customer. Create a mathematical model of the optimization problem that meets
The present invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the control plan for each consumer including the presence / absence of control of the power demand and the control execution pattern is calculated by solving the mathematical model. Aggregation device.

A plurality of divided time zones in which the aggregation service implementation time zone in which the aggregation device receives a request from the supplier is divided based on the actual value of the electric power demand for each consumer, the electric power equipment information, and the control amount of the electric power demand. The control simulation of the electric power demand for each control implementation pattern in which is combined is performed for each customer, and the control success rate of the electric power demand for each control implementation pattern is calculated for each consumer.
When the presence / absence of control of the power demand and the control of the power demand in the aggregation service implementation time zone are performed based on the control success rate of the power demand for each control execution pattern calculated for each customer. A power demand control method comprising a process of creating a control plan for each consumer including a control execution pattern.

A plurality of divided time zones in which the aggregation service implementation time zone in which the aggregation device receives a request from the supplier is divided based on the actual value of the electric power demand for each consumer, the electric power equipment information, and the control amount of the electric power demand. The control simulation of the electric power demand for each control implementation pattern in which is combined is performed for each customer, and the control success rate of the electric power demand for each control implementation pattern is calculated for each consumer.
When the presence / absence of control of the power demand and the control of the power demand in the aggregation service implementation time zone are performed based on the control success rate of the power demand for each control execution pattern calculated for each customer. A power demand control program comprising causing a computer to execute a process of creating a control plan for each consumer including a control execution pattern.