CN102138266B - 电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统。电力供求运行管理服务器(10)从用户电力运行装置(2)取得规定有关舒适性和电费的限制内容的信息。并且，电力供求运行管理服务器(10)的个别用户控制最佳化部根据用于评价舒适性和电费超过的指标即成本评价值的仿真结果来计算成本评价值最小的电气设备的控制内容，并发送给用户电力运行装置(2)。另外，电力供求运行管理服务器(10)的用户整体最佳化部根据各用户的电力日负荷曲线来计算确保电力系统整体所需的需求抑制计划量的最佳电量计费单价。

Description

电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统
技术领域
本发明涉及电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统。
背景技术
当对电力系统进行运用控制时最担心的是供给能力不足。在该情况下，有时采用暂时抑制用户的电力消费的对策。
例如，作为方法之一，可以看到美国加利福尼亚州的公共事业公司面向用户提供了称为“需求响应”的程序的例子。该程序有几种类型，例如称为Critical Peak Pricing(CPP：尖峰电价)的程序具有如下功能。
即加入该程序的参加者事前与公共事业公司签署合同。参加者接受适用以低价设定了电量计费单价的优待费用。公共事业公司每日决定是否将次日作为CPP事件日，若决定为CPP事件日，则在前一日向参加者通知次日为CPP事件日。
接着，CPP事件日的高峰时间区段(12:00～18:00)的按量计费单价设定成高价(例如通常的5倍)。为了避免CPP事件日的高峰时间区段的电费增加，确保基于其他时间的优待费用运用的一年间电费削减的好处，参加者一方采取通过抑制CPP事件日的高峰时间区段的电气设备的使用来抑制耗电量的对策(例如参照非专利文献1)。具体而言，进行提高空气调节器的设定温度等。
根据上述的CPP，参加者一方的电气设备使用的调整依赖于人工操作。因此，每次发生CPP事件时，参加者一方的操作烦琐，而且存在担心抑制耗电行动的不可靠性这样的问题。
因此，以往提供有称为Auto Demand Response(Auto-DR)的程序。该Auto-DR是在公共事业公司方设置用于发送通知CPP事件日的CPP事件信号的服务器。并且，在参加者一方设置用于接收CPP事件信号的设备、和根据CPP事件信号按照预先确定的CPP事件对应控制逻辑来控制电气设备的系统，使从CPP事件发送直至电气设备控制都自动进行(例如参照非专利文献2)。
现有技术文献：
非专利文献1：
Critical Peak Pricing Rate Schedule.DataSheet.[online].SouthernCalifornia Edison.[retrieved on 2008-11-18].Retrieved from the Internet：<URL：http://www.sce.com/NR/rdonlyres/B73F4175-162B-4C4F-B953-4E0A94863390/0/08June_CPPFactSheet.pdf>.
非专利文献2：
Automated Demand Response.DataSheet.[online].SouthernCalifornia Edison.[retrived on 2008-11-18].Retrived from the Internet：<URL：http://www.sce.com/NR/rdonlyres/08EBB404-C15D-4FD1-ABBD-E364A82C2A57/0/2008_0201_AutoDRFactSheet.pdf>.
发明内容
根据上述的Auto-DR程序，一旦确定CPP事件对应控制逻辑后，每次发生CPP事件的参加者的麻烦被消除，而且抑制电力消费行动也自动且可靠地实施。
但是，电气设备的耗电量(电力消费量)还受气温等气象状况的影响，因此是否能按照期待那样确保基于CPP事件对应控制逻辑的耗电量抑制和基于此的电费削减的效果变得不可靠。另一方面，当为了使该效果变得可靠而实施多一些的抑制时，担心损害用户的便利性和舒适性(以下，统称为舒适性)。另外，公共事业公司方的发电以外的计划中也基于需要预测值来制定计划，因此如果不能高精度地预测CPP事件发生时的电力需求抑制量，则造成的影响很大。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统，其能够达成各个用户的电费节约的目标并使对舒适性造成的影响最小化，能够实现最佳地确保电力系统整体的需求抑制计划量。
为了解决上述问题，本发明的电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统的特征在于，取得了规定有关需求者的舒适性和电费的限制内容的信息的电力供求运用管理服务器对用于评价舒适性和电费超过的指标即成本评价值进行仿真，计算该成本评价值成为最小的电气设备的控制内容，并发给用户。另外，电力供求运用管理服务器根据各用户的电力日负荷曲线计算用于确保电力系统整体所需要的需求抑制计划量的电量计费单价。
根据本发明，可提供一种电力供求运用管理服务器和电力供求运用管理系统，其能够达成各用户的电费节约的目标并使对舒适性造成的影响最小化，能够实现最佳地确保电力系统整体的需求抑制计划量。
附图说明
图1是表示本实施方式的电力供求运用管理系统结构例的功能框图。
图2是表示本实施方式的用户DB的数据结构一例的图。
图3是表示本实施方式的优先控制数据的数据结构的图。
图4是表示本实施方式的电气设备控制表的数据结构一例的图。
图5是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器的结构例的功能框图。
图6是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器的个别用户控制最佳化部的处理流程的流程图。
图7是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器的个别用户控制仿真部的处理流程的流程图。
图8是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器的用户整体最佳化部的处理流程的流程图。
标号说明：
1：电力管理装置
2：用户电力运用装置
3：通信网络
4：电力供求运用管理系统
10：电力供求运用管理服务器
20：系统运用管理服务器
21：电气设备
22：用户EMS
23：需要协调运用客户机
24：PC
25：检测表终端装置
30：气象信息服务器
40：用户DB
60：通信服务器
70：检测表服务器
100：控制部
101：用户通信管理部(通信管理部)
102：个别用户控制仿真部(控制仿真部)
103：用户LP部
104：个别用户控制最佳化部
105：用户整体最佳化部
200：输入输出部
300：通信部
400：存储部
具体实施方式
接着，相应地参照附图来详细说明用于实施本发明的方式(以下称作“实施方式”)。
图1是表示本实施方式的电力供求运用管理系统4的结构例的功能框图。
如图1所示，本实施方式的电力供求运用管理系统4包括：向各用户提供电力的设置于公共事业公司方的电力管理装置1；和通过通信网络3与该电力管理装置1连接，设置于各用户方的用户电力运用装置(电力运用装置)2。
用户方的用户电力运用装置2包括电气设备21、用户EMS(EnergyManagement System：能量管理系统)22、供求协调运用客户机23、PC(Personal Computer：个人电脑)24、以及检测表终端装置25。
电气设备21是包含空气调节器和照明设备的成为用户方的抑制耗电对象的设备。
用户EMS22是控制电气设备21的装置，例如进行空气调节器的温度设定的变更或启动/停止。
供求协调运用客户机23是从公共事业公司接收有关电量计费单价或其变更的信息、和表示各电气设备21的控制内容的信息(后述的图4所示的“电气设备控制表48”)、并将其传递到用户EMS22的装置。用户EMS22根据该供求协调运用客户机23接收到的最优解的电气设备控制表48来进行电气设备21的控制。
PC24具有例如键盘和显示器，其是进行电气设备控制所需的信息的输入和控制结果的输出的输入输出装置。PC24在与供求协调运用客户机23之间或经由通信网络3与电力管理装置1之间进行信息的收发。
检测表终端装置25是收集设置于用户的电能表的检测表数据并将其发送给公共事业公司的通信终端。
接着，说明公共事业公司方的电力管理装置1。
电力管理装置1包括电力供求运用管理服务器10、系统运用管理服务器20、气象信息服务器30、用户DB(Data Base：数据库)40、通信服务器60、以及检测表服务器70。
通信服务器60管理公共事业公司方的包含电力供求运用管理服务器10、系统运用管理服务器20等的各种服务器通过通信网络3与用户电力运用装置2的供求协调运用客户机23、PC24进行的通信。
检测表服务器70通过通信网络3与用户方的检测表终端装置25进行通信，收集用户的电能表的检测表数据。
收集到的检测表数据存储在用户DB40中。此外，也可考虑单独设置用于存储检测表数据的数据库的结构，在此，说明存储在用户DB40中的例子。
系统运用管理服务器20是管理发电机等的发电量，决定电力系统整体的需求抑制计划量而提供给电力供求运用管理服务器10的装置。
气象信息服务器30是蓄积每个地域的气温或湿度等气象状态的过去数据、并且将有关未来的气象状态的预测值提供给电力供求运用管理服务器10的装置。
但是，不一定是该气象信息服务器30与本实施方式的电力供求运用管理系统4连接，既可以由用户通过手动输入来输入其数据，还可以通过与外部装置的气象信息系统协作来依次更新数据。
用户DB40是存储有关电力供给所需的用户设备或设备设定的数据的服务器。
图2是表示本实施方式的用户DB40的数据结构一例的图。
如图2所示，用户DB40包括用户基本信息41、所有设备信息42、适用资费计划组数据(适用资费计划组信息)43、检测表数据44、费用实际数据45、控制目标设备数据(控制目标设备信息)46、优先控制数据(优先控制信息)47、电气设备控制表(电气设备控制信息)48、电气设备控制表评价数据49、以及能量消耗模型50。
用户基本信息41中存储用户的建筑用途、规模、所在地等的数据。
所有设备信息42中存储用户具有的设备的种类、容量、设定时期、使用时间区段等的数据。
适用资费计划组数据43包括多个资费计划数据。各资费计划数据包括资费计划名称数据、时间区段划分数据、每个时间区段划分电量计费单价数据、由基本费用数据构成的费用单价数据、以及指定一年间适用该费用单价数据的期间的适用期间数据。
在此，资费计划名称数据设为在所有用户范围内共同设定的资费计划名称。也就是说，在两个用户适用的适用资费计划组数据43中包含的资费计划数据的资费计划名称相同时，属于这些用户的资费计划数据的电量计费单价数据和其适用期间数据为相同。
检测表数据44是从用户的检测表终端装置25发送出通过通信网络3由检测表服务器70接收到的各用户的电能表的检测表数据。例如，存储表示用户的每30分钟或每个时间区段划分的耗电量的数据。
费用实际数据45是根据检测表数据44和适用资费计划组数据43计算的表示电费的数据。
控制目标设备数据46是设定在本实施方式的电力供求运用管理系统4中作为控制目标的各用户的电气设备21的数据。
优先控制数据47规定基于各用户的设备控制的有关舒适性和电费的限制条件。
图3是表示本实施方式的优先控制数据47的数据结构的图。图3的(a)示出了舒适性限制数据471，图3的(b)示出了电费限制数据472。舒适性限制数据471和电费限制数据472是通过将有关舒适性、电费各自的状态、与用于在后述的电力供求运用管理服务器10中以统一标准进行评价的值即成本评价值建立对应而构成。该成本评价值是用户预先设定的值，设定为越缺乏舒适性或者越花费成本，则其数值越高。
如图3的(a)所示，舒适性限制数据471是通过将作为限制对象的电气设备21、每个其参数的取得的值的范围、成本评价值建立对应而构成。另外，舒适性限制数据471按每1小时等的每一时间区段具有表，将各时间区段内的成本评价值的最大值作为其限制对象的成本评价值。
例如在图3的(a)所示的例子中，如果设为12点～13点的各空气调节器的设定温度的最大值为23℃～28℃，则在12点～13点的舒适性限制数据471的表中，由于设定温度跨多个范围，所以选择较高一方的成本评价值，成本评价值为“60”。但是，在设定温度跨多个范围时，也可以采用其平均值。
另外，在为电动汽车的情况下，定义有关充电电流率和充电停止持续时间这两个参数的成本评价值。充电电流率表示在能控制电动汽车的充电时的充电电流的上限时相对于其最大值的比例。在图3的(a)所示的例子中，若12点～13点的充电电流率的最大值为50％，则成本评价值为“20”。
充电停止持续时间表示未充电的状态持续的时间(分钟)。在图3的(a)所示的例子中，若12点～13点的充电停止持续时间的最大值为30分钟时，则成本评价值为“100”。
在此，设为上限的值取为在参数的值为该值以下时属于该范围。
接着，电费限制数据472是通过将表示一年间计费费用的目标值的数据和与超过其目标值的程度相应的成本评价值建立对应而构成。在图3的(b)所示的例子中，若一年间计费费用为120(百)万日元，则目标超过率为20％，成本评价值为“400”。
返回到图2，电气设备控制表48是规定各用户的一年间的电气设备21的控制内容的数据。
图4是表示本实施方式的电气设备控制表48的数据结构一例的图。如图4所示，电气设备控制表48按每个适用期间481对应地存储控制目标信息482和控制内容信息483。另外，控制目标信息482由作为控制目标的设备和有关其控制要素的信息构成。控制内容信息483由反映控制的时间区段的起始时刻、终止时刻、以及控制目标值的数据构成。
例如在图4所示的例子中，在6/1～9/30的期间，将空气调节器的设定温度在9:00～13:00之间设定控制为28℃，在13:00～14:00之间设定控制为30℃，在15:00～16:00之间设定控制为30℃，在16:00～18:00之间设定控制为28℃。另外，将空气调节器的运转状态在14:00～15:00之间设为断开。
在该电气设备控制表48中，定义有控制内容信息483的时间区段设为即使在通过用户手动操作进行设定时也优先进行电气设备控制表48的设定。另一方面，未定义控制内容信息483的时间区段表示不进行电气设备21的控制。
返回到图2，电气设备控制表评价数据49是在执行电气设备控制表48规定的电气设备21的控制内容时由电力供求运用管理服务器10计算出的表示电力日负荷曲线、电费、对舒适性的影响评价等的结果的数据。
电气设备控制表评价数据49包括：例如由48个每30分钟的耗电量数据构成的电力日负荷曲线(以下称为“每30分钟电力日负荷曲线”)；对该电力日负荷曲线应用了适用资费计划组数据43中规定的每个时间区段划分按量计费单价时的一年间的电费(以下称为“一年间电费”)；优先控制数据47的舒适性限制数据471中规定的每个限制对象的成本评价值的合计值(以下称为“舒适性成本评价值”)；与优先控制数据47中规定的电费限制对应的成本评价值(以下称为“电费成本评价值”)；以及“舒适性成本评价值”与“电费成本评价值”的合计(以下称为“综合成本评价值”)。
能量消耗模型50是规定针对各用户的电气设备控制内容、气象状况、电量计费单价等预测电力日负荷曲线的模型的数据。
例如，以下所示的(式1)是根据每30分钟的气象状况(外界气温)、空气调节器设定温度、电量计费单价的参数来预测日间的每30分钟的48个耗电量的模型的一例。
Yi＝a1i×ATi+a2i×ATi×ATi
+b1i×ACTi+b2i×ACTi×ACTi
+c1i×Pi+c2i×Pi×Pi
+di
                     ...(式1)
其中，Yi表示第i时间区段的耗电量(kWh)
ATi表示第i时间区段的外界气温(℃)
ACTi表示第i时间区段的空气调节器设定温度(℃)
Pi表示第i时间区段的电量计费单价(日元/kWh)
a1i表示第i时间区段的有关外界气温的一次系数
a2i表示第i时间区段的有关外界气温的二次系数
b1i表示第i时间区段的有关空气调节器设定温度的一次系数
b2i表示第i时间区段的有关空气调节器设定温度的二次系数
c1i表示第i时间区段的有关电量计费单价的一次系数
c2i表示第i时间区段的有关电量计费单价的二次系数
di表示第i时间区段的有关外界气温、空气调节器设定温度、电量计费单价的0次系数的合成
将外界气温、空气调节器设定温度、电量计费单价代入上述(式1)的右边，能预测耗电量。除此之外，也可考虑删除了所有2次项的能量消耗模型、包含至3次项为止的能量消耗模型等。进而，也可考虑按季节或按时间区段来组合模型。
(电力供求运用管理服务器)
返回到图1，电力供求运用管理服务器10根据用户电力运用装置2具有的电气设备21的控制内容、气象状况、电量计费单价等生成能量消耗模型。
并且，电力供求运用管理服务器10使用所生成的能量消耗模型和用户的有关舒适性的条件、有关一年间电费的优先控制数据47，对电力日负荷曲线、一年间电费、综合成本评价值等进行仿真，生成最优解的电气设备控制表48。
另外，电力供求运用管理服务器10针对由系统运用管理服务器20提供的电力系统整体的需求抑制计划量求出能以必要的最小限度确保该需求抑制计划量的电量计费单价。
图5是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器10的结构例的功能框图。
如图5所示，电力供求运用管理服务器10包括控制部100、输入输出部200、通信部300、以及存储部400。
输入输出部200在电量计费单价的变更信息或电气设备控制表48的发送设定时、电力供求运用管理服务器10的保守运用时被公共事业公司操作，或者显示处理过程，例如由键盘和显示器构成。
通信部300管理与例如经由LAN(Local Area Network)连接的系统运用管理服务器20、气象信息服务器30、用户DB40、通信服务器60、检测表服务器70、或者经由通信服务器60和通信网络3连接的用户电力运用装置2之间的通信接口。
存储部400由硬盘等辅助存储装置和RAM(Random AccessMemory)等主存储器构成，存储在控制部100的处理中需要的信息。
在本实施方式中，采用将上述用户DB40作为数据库服务器而独立的结构，但也可以在存储部400内储存用户DB40所存储的信息。
控制部100在各用户生成确保电费节约目标值并且使对舒适性的影响为必要最小限度的最优解的电气设备控制表48，计算适当的电量计费单价以使能以必要最小限度确保电力系统整体的需求抑制计划量。并且，控制部100包括：用户通信管理部(通信管理部)101、个别用户控制仿真部(控制仿真部)102、用户LP(Load Profiling：负荷拟合曲线)部103、个别用户控制最佳化部104、用户整体最佳化部105。该控制部100通过由CPU(Central Processing Unit)将电力供求运用管理服务器10中具备的辅助存储装置所存储的程序在主存储器中展开并执行而实现。
用户通信管理部101通过通信部300、通信服务器60使用户电力运用装置2的PC24的显示部显示优先控制数据47(参照图3)和电气设备控制表48(参照图4)的设定画面。并且，用户通信管理部101使PC24的显示部显示个别用户控制最佳化部启动画面和个别用户控制仿真部启动画面，并显示处理结果即电气设备控制表48和电气设备控制表评价数据49。另外，用户通信管理部101通过通信服务器60取得利用PC24设定输入的有关优先控制数据47和电气设备控制表48的信息，并存储在用户DB40中。另外，用户通信管理部101使电力供求运用管理服务器10的输入输出部200显示用户整体最佳化部启动画面。
具体而言，用户通信管理部101在设定优先控制数据47时，在PC24的显示部上显示例如由图3的(a)和图3的(b)所示的格式构成的输入画面。
并且，在例如图3的(a)的舒适性限制数据471中，在有关舒适性而作为限制对象的设备和参数的栏中，催促按每个用户预先设定的候选的选择指定，输入指定与其对应的范围(下限、上限)和成本评价值。另外，在图3的(b)的电费限制数据472中，由用户输入指定一年间按量计费费用目标值和目标超过成本的各栏。
另外，用户通信管理部101在设定电气设备控制表48时将由例如图4所示的格式构成的输入画面显示在PC24的显示部上。
然后，催促用户分别进行适用期间481的起始、终止的日期指定、控制目标信息482的设备和控制要素的来自预先设定的候选的选择指定、控制内容信息483的时刻以及控制目标值的选择指定。
然后，用户通信管理部101在PC24上显示个别用户控制最佳化部104的启动用按钮所表示的个别用户控制最佳化部启动画面、和个别用户控制仿真部102的启动用按钮所表示的个别用户控制仿真部启动画面。当例如点击启动用按钮时，用户通信管理部101通过通信网络3接收该点击信息来启动各处理。另外，电力供求运用管理服务器10的输入输出部200上的用户整体最佳化部启动画面也同样，显示启动用按钮，通过读入该点击信息来启动用户整体最佳化部105的处理。
用户整体最佳化部105的处理不是由用户方的PC24进行启动，因此用户方的PC24上不显示启动按钮。系统运用管理服务器20对用户整体最佳化部105指示需求抑制计划来启动其处理。
另外，用户通信管理部101通过通信部300将个别用户控制最佳化部104的处理结果即最优解的电气设备控制表48发送给用户电力运用装置2(PC24和供求协调运用客户机23)。然后，将电气设备控制表评价数据49作为个别用户控制仿真部102的处理结果发送给用户电力运用装置2(PC24)。进而，将用户整体最佳化部105的处理结果即最佳电量计费单价发送给用户电力运用装置2。
用户通信管理部101具有信息取得部和发送部的功能。
接着，个别用户控制仿真部102使用由用户LP部103生成的每个用户的能量消耗模型50(参照图2)，对在作为对象的用户执行存储于电气设备控制表48中的电气设备21的控制内容时的电力日负荷曲线、一年间电费、舒适性成本评价值、电费成本评价值和综合成本评价值进行仿真。
在后述的图7中详细说明个别用户控制仿真部102的处理。
用户LP部103在个别用户控制仿真部102执行上述仿真时，生成用于将用户的电气设备21的控制内容、气象状况、以及电量计费单价作为参数来预测电力日负荷曲线的能量消耗模型50。
具体而言，进行以下处理，预先确定如上述(式1)那样的能量消耗模型50的结构式，使用各用户的电气设备控制内容、气象状况(外界气温)、电量计费单价、电力日负荷曲线的过去实际数据等，通过回归分析来决定其系数，以使误差最小。
个别用户控制最佳化部104生成最大限度满足存储在用户DB40中的优先控制数据47所规定的条件的电气设备控制表48。
具体而言，个别用户控制最佳化部104针对作为对象的用户读入存储在用户DB40中的优先控制数据47，变更电气设备控制表48中规定的设备的控制内容来随机地设定。然后，选择由个别用户控制仿真部102计算的综合成本评价值为最小的电气设备控制表48作为最优解。
在后述的图6中详细说明个别用户控制最佳化部104的处理。
用户整体最佳化部105从系统运用管理服务器20(参照图1)接受有关需求抑制计划量的信息，根据由个别用户控制仿真部102输出的各用户的电力日负荷曲线，计算能以必要最小限度确保电力系统整体的需求抑制计划量的最佳电量计费单价。另外，用户整体最佳化部105通过用户通信管理部101将计算出的电量计费单价发送给各用户的用户电力运用装置2。
在后述的图8中，详细说明用户整体最佳化部105的处理。
接着，参照图1～图5，同时按照图6～图8说明本实施方式的电力供求运用管理系统4的处理。
(个别用户控制最佳化部的处理)
图6是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器10的个别用户控制最佳化部104的处理流程的流程图。
个别用户控制最佳化部104进行如下处理：针对作为对象的用户生成最大限度满足优先控制数据47中规定的条件的电气设备控制表48和电气设备控制表评价数据49。
首先，个别用户控制最佳化部104从用户DB40(参照图2)取得作为对象的用户的控制目标设备数据46和优先控制数据47(参照图3)(步骤S601)。
控制目标设备数据46和优先控制数据47在已经利用用户通信管理部101(图5参照)催促用户通过用户电力运用装置2的PC24进行设定输入，并由用户设定输入后，将其信息存储在用户DB40中。
接着，个别用户控制最佳化部104进行电气设备控制表48的候选数据的生成(步骤S602)。
具体而言，个别用户控制最佳化部104随机地生成多个由作为对象的用户的控制目标设备数据46中规定的电气设备21的控制时刻(起始时刻、终止时刻)和控制目标值构成的信息作为电气设备控制表48的候选数据。
然后，个别用户控制最佳化部104执行计算对象日的电气设备控制仿真(步骤S603)。
个别用户控制最佳化部104对个别用户控制仿真部102传递在步骤S602中生成的电气设备控制表48的各候选数据来指示仿真的执行。然后，个别用户控制最佳化部104接受各候选数据的每30分钟的电力日负荷曲线、一年间电费、舒适性成本评价值、电费成本评价值、以及综合成本评价值作为基于个别用户控制仿真部102的仿真结果。基于个别用户控制仿真部102的仿真的详细情况在后述的图7中说明。
然后，个别用户控制最佳化部104判断是否已处理在步骤S602中生成的电气设备控制表48的所有候选数据(步骤S604)。在此，若有仍未处理的电气设备控制表48的候选数据(步骤S604→否)，则返回到步骤S603，继续进行基于个别用户控制仿真部102的仿真。另一方面，若结束所有的电气设备控制表48的候选数据的处理(步骤S604→是)，则进入下一步骤S605。
接着，个别用户控制最佳化部104从在步骤S602中生成的多个电气设备控制表48中选择步骤S603的仿真执行结果的综合成本评价值为最小的表作为最优解(步骤S605)。
然后，个别用户控制最佳化部104将选择为最优解的电气设备控制表48、和通过该仿真计算出的包含每30分钟电力日负荷曲线、一年间电费、舒适性成本评价值、电费成本评价值及综合成本评价值的电气设备控制表评价数据49通过用户通信管理部101存储在用户DB40中，而且发送给用户电力运用装置2(步骤S606)。
这样一来，个别用户控制最佳化部104能够通过用户通信管理部101将最优解的电气设备控制表48发送给用户电力运用装置2的PC24和供求协调运用客户机23。然后，通过供求协调运用客户机23向用户EMS22提供最优解的电气设备控制表48，达成一年间计费费用目标值，并且能够进行使对舒适性造成的影响最小化的电气设备21的控制。
(个别用户控制仿真部的处理)
图7是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器10的个别用户控制仿真部102的处理流程的流程图。
个别用户控制仿真部102对作为对象的用户执行所提供的电气设备控制表48规定的电气设备21的控制内容时的电力日负荷曲线、一年间电费、舒适性成本评价值、电费成本评价值、以及综合成本评价值进行仿真。
首先，个别用户控制仿真部102从用户DB40取得作为对象的用户的能量消耗模型50(步骤S701)。
具体而言，个别用户控制仿真部102通过用户LP部103从用户DB40取得能量消耗模型50。然后，用户LP部103进行以下处理，根据如上述(式1)那样的能量消耗模型50的结构式，使用各用户的电气设备控制内容、气象状况(外界气温)、电量计费单价、电力日负荷曲线的过去实际数据来决定其系数，以使误差最小。
例如，在预测上述日间的每30分钟的48个耗电量的模型的例子中，使用过去的每30分钟耗电量、外界气温、空气调节器设定温度、电量计费单价的实际数据，在(式1)中通过回归分析决定误差最小的系数。在该(式1)的例子中，用户LP部103按每一时间区段决定7个系数(a1i、a2i、b1i、b2i、c1i、c2i、di)。
接着，个别用户控制仿真部102针对一年间的每日取得能量消耗模型50的参数(步骤S702)。在上述的(式1)的例子中，取得计算对象日的每一时间区段的外界气温(ATi)、空气调节器设定温度(ACTi)和电量计费单价(Pi)。
在此，外界气温(ATi)从气象信息服务器30取得用户DB40内的用户基本信息41的所在地数据表示的地域的气象数据。另外，空气调节器设定温度(ACTi)从所提供的电气设备控制表48中抽取。在电气设备控制表48内没有规定时，参照蓄积在用户DB40内的过去的电气设备控制表48，抽取外界气温相等时的空气调节器设定温度，作为其平均温度。电量计费单价(Pi)参照适用资费计划组数据43的所属期间的资费计划数据中规定的值。
然后，个别用户控制仿真部102按每日的每30分钟时间区段对能量消耗模型50的各系数应用在步骤S701中取得的系数值，将在步骤S702中取得的参数代入该模型式中，计算该按每30分钟时间区段的耗电量来生成每30分钟电力日负荷曲线(步骤S703)。
接着，个别用户控制仿真部102根据在步骤S703中求出的一年间每日的每30分钟电力日负荷曲线，将适用资费计划组数据43中规定的所属期间的每一时间区段的单价乘以按各每30分钟时间区段的耗电量来计算该每30分钟时间区段的电量计费费用，合计一年间量来计算一年间电费(步骤S704)。
然后，个别用户控制仿真部102按一年间的每日的各每30分钟时间区段，针对电气设备控制表48表示的设备控制，与优先控制数据47的舒适性限制数据471对照来计算有关所属的限制对象的成本评价值，将这些一年间量合计来计算舒适性成本评价值(步骤S705)。
然后，个别用户控制仿真部102使在步骤S704中求出的一年间电费与优先控制数据47的电费限制数据472相对照，来进行对相应的目标超过率的成本评价值的计算，并计算电费成本评价值(步骤S706)。
接着，个别用户控制仿真部102将在步骤S705中计算出的舒适性成本评价值和在步骤S706中计算出的电费成本评价值合计来计算综合成本评价值(步骤S707)。
然后，个别用户控制仿真部102将每30分钟电力日负荷曲线、一年间电费、舒适性成本评价值、电费成本评价值、以及综合成本评价值的仿真结果输出到个别用户控制最佳化部104(步骤S708)。
这样一来，个别用户控制仿真部102能够生成在作为对象的用户执行存储于电气设备控制表48中的电气设备21的控制内容时的、表示电力日负荷曲线、一年间电费、舒适性成本评价值、电费成本评价值、以及综合成本评价值的电气设备控制表评价数据49。
个别用户控制仿真部102将该电气设备控制表评价数据49输出到个别用户控制最佳化部104，并且通过用户通信管理部101存储到用户DB40中。另外，根据来自用户电力运用装置2的PC24的基于个别用户控制仿真部启动画面的启动处理，通过用户通信管理部101使处理结果即电气设备控制表评价数据49显示在PC24的显示部上。
(用户整体最佳化部的处理)
图8是表示本实施方式的电力供求运用管理服务器10的用户整体最佳化部105的处理流程的流程图。
用户整体最佳化部105从系统运用管理服务器20(参照图1)接受需求抑制计划量的信息，根据由个别用户控制仿真部102输出的各用户的电力日负荷曲线，计算能以必要最小限度确保电力系统整体的需求抑制计划量的最佳电量计费单价。
首先，用户整体最佳化部105从系统运用管理服务器20通过通信部300取得有关需求抑制期间和每个时间区段的需求抑制计划量的数据(步骤S801)。
接着，用户整体最佳化部105对所有的资费计划将电量计费单价维持现状而求出假定为需求抑制的对象的各用户的每30分钟电力日负荷曲线，将这些合成来计算基线(步骤S802)。
之后，用户整体最佳化部105随机地设定作为调整对象的资费计划或时间区段划分、电量计费单价的调整幅度等(步骤S803)。
然后，用户整体最佳化部105进行应用所设定的资费计划等的用户的每30分钟电力日负荷曲线的计算(步骤S804)。
在此，将应用了作为调整对象的资费计划的各用户的适用资费计划组数据43变更为暂时在步骤S803中设定的内容，对所属的用户启动基于个别用户控制最佳化部104的处理，从个别用户控制最佳化部104取得每30分钟电力日负荷曲线作为其结果。
个别用户控制最佳化部104中，通过个别用户控制仿真部102根据以电量计费单价为参数的能量消耗模型50计算每30分钟电力日负荷曲线，因此即使优先控制数据47相同，每30分钟电力日负荷曲线也有可能变化。
之后，用户整体最佳化部105进行不适用所设定的资费计划的用户的每30分钟电力日负荷曲线的计算(步骤S805)。在此，不适用在步骤S803中设定的资费计划的各用户的每30分钟电力日负荷曲线与在步骤S804中计算出的每30分钟日负荷曲线相同，通过启动基于个别用户控制最佳化部104的处理来取得。
然后，用户整体最佳化部105对假定为需求抑制的对象的用户合成在步骤S804和S805中计算出的各用户的每30分钟电力日负荷曲线，将其作为需求抑制图案来进行计算(步骤S806)。
之后，用户整体最佳化部105进行需求抑制期待量的计算(步骤S807)，在此，计算在步骤S806中计算出的需求抑制图案与在步骤S802中计算出的基线之间的差值作为需求抑制期待量。在此计算出的需求抑制期待量为每30分钟的数据。
接着，用户整体最佳化部105判断是否对在步骤S803中设定的作为调整对象的所有图案结束处理(步骤S808)。
然后，在没有对所有图案结束处理时(步骤S808→否)，返回到步骤S804，继续进行处理。而在结束了对所有图案的处理时(步骤S808→是)，进入下一步骤S809。
接着，在步骤S809中，用户整体最佳化部105选择需求抑制期间内的每个时间区段的需求抑制期待量超过需求抑制计划量且需求抑制期间内的需求抑制期待量总量超过同期间内的需求抑制计划量总量的量为最小的图案的电量计费单价作为最优解(步骤S809)。
然后，用户整体最佳化部105通过用户通信管理部101将包含选择为最优解的电量计费单价的信息发送给用户电力运用装置2(步骤S810)。
这样，用户整体最佳化部105计算确保电力系统整体所需要的需求抑制计划量的最佳电量计费单价。然后，通过向备用户电力运用装置2发送有关该电量计费单价的信息，并进行应用，从而公共事业公司能够实现最佳地确保电力系统整体的需求抑制计划量。
如以上所述，根据本实施方式的电力供求运用管理服务器10和电力供求运用管理系统4，通过个别用户控制最佳化部104对基于电气设备21的控制内容、气象状况、电量计费单价等的变化的电力日负荷曲线进行仿真，能够在各用户变更电气设备21的控制内容，使得确保电费目标值，并使对舒适性的影响最小。
另外，在公共事业公司方也能通过用户整体最佳化部105高精度地预测CPP事件发生时的电力需求抑制量，公共事业公司能够设定能以必要最小限度确保电力系统整体的需求抑制计划量这样的适当的电量计费单价。
根据上述的本实施方式的电力供求运用管理系统4，说明了利用系统运用管理服务器20预先设定需求抑制计划量，将其传递到电力供求运用管理服务器10的用户整体最佳化部105，用户整体最佳化部105调整资费计划的电量计费单价，使得能以最小限度确保其需求抑制计划量。
相对于此，作为本实施方式的变形例的电力供求运用管理系统4，可以采用系统运用管理服务器20如以下那样决定需求抑制计划量。
首先，用户整体最佳化部105设定调整了资费计划的电量计费单价的多个变更案，并对该各案使用与图8的步骤S804～S807相同的处理来求出需求抑制期待量。然后，用户整体最佳化部105求出该情况下的全部用户的电量计费费用总额的变化量来作为需求抑制成本，生成将该需求抑制成本与需求抑制期待量建立对应的需求抑制成本表来发送给系统运用管理服务器20。系统运用管理服务器20使用接收到的需求抑制成本表，决定如将增加了需求抑制期待量时的需求抑制成本和增加了发电设备的发电量时的发电成本合计后的总成本为最小这样的需求抑制计划量，将其传递到电力供求运用管理服务器10的用户整体最佳化部105。
这样一来，系统运用管理服务器20决定包含发电设备的发电成本的最佳需求抑制计划量。然后，电力供求运用管理服务器10能够从系统运用管理服务器20取得该需求抑制计划量，从而利用用户整体最佳化部105进行电量计费单价的设定。

Claims (8)

1.一种电力供求运用管理服务器，其通过通信网络与进行电气设备的控制的多个电力运用装置相连接，并对上述电力运用装置发出规定上述电气设备的控制内容的控制信息，其特征在于，包括：
存储部，其存储上述电力运用装置的控制目标设备信息、表示适用于上述电力运用装置的电量计费单价及其适用期间的适用资费计划组信息、以及预定能量消耗模型，其中该预定能量消耗模型用于预测将上述电气设备的控制内容和气象状况作为参数来表示每预定时间的耗电量的电力日负荷曲线；
信息取得部，其取得通过上述电力运用装置来进行设定输入的优先控制信息，其中该优先控制信息包含表示有关各用户的舒适性和电费的限制条件的适合度的指标即成本评价值；
控制仿真部，其从上述存储部取得上述能量消耗模型来计算上述电力日负荷曲线，并使用上述计算出的电力日负荷曲线、存储在上述存储部中的适用资费计划组信息以及上述取得的优先控制信息，来对有关上述舒适性和电费的上述成本评价值的预定期间的总计即综合成本评价值进行仿真；
个别用户控制最佳化部，其从上述存储部取得上述控制目标设备信息，生成通过变更上述电气设备的控制内容来设定的多个候选数据，指示上述控制仿真部对上述生成的候选数据进行仿真，选择上述仿真结果、上述候选数据中的上述综合成本评价值为最小的上述电气设备的控制内容，并根据该选择出的控制内容来生成上述电气设备控制信息；以及
发送部，其向上述电力运用装置发送上述生成的电气设备控制信息。
2.根据权利要求1所述的电力供求运用管理服务器，其特征在于，
还包括用户负荷拟合曲线部，其使用存储在上述存储部中的预定能量消耗模型，根据上述参数和上述电力日负荷曲线的过去实际数据，通过回归分析计算误差成为最小的值来作为上述能量消耗模型所定义的上述参数的系数，生成上述各用户的能量消耗模型。
3.根据权利要求2所述的电力供求运用管理服务器，其特征在于，
上述控制仿真部进行以下工作：取得由上述用户负荷拟合曲线部生成的上述各用户的能量消耗模型，通过该能量消耗模型来计算一年间每日的每一预定时间的上述电力日负荷曲线，根据上述取得的适用资费计划组信息，将上述计算出的电力日负荷曲线乘以上述适用期间中的每一时间区段的电量计费单价来计算一年间电费，对照上述一年间电费和上述取得的有关电费的成本评价值来计算电费成本评价值，并对照上述电气设备的控制内容和上述取得的有关舒适性的成本评价值来计算舒适性成本评价值，对上述电费成本评价值和上述舒适性成本评价值进行合计来计算上述综合成本评价值。
4.根据权利要求1所述的电力供求运用管理服务器，其特征在于，
在上述通信网络上还连接有进行发电设备的管理运用的系统运用管理服务器，
上述电力供求运用管理服务器还包括用户整体最佳化部，该用户整体最佳化部从上述系统运用管理服务器接收与需求抑制计划量有关的信息，取得上述控制仿真部根据上述个别用户控制最佳化部的指示计算出的各用户的上述电力日负荷曲线，计算用于确保作为电力系统整体所需要的需求抑制计划量的最小电量计费单价，
上述用户整体最佳化部通过上述发送部向上述电力运用装置发送与上述最小电量计费单价有关的信息。
5.根据权利要求4所述的电力供求运用管理服务器，其特征在于，
上述用户整体最佳化部进行以下工作：取得上述控制仿真部根据上述个别用户控制最佳化部的指示计算出的各用户的上述电力日负荷曲线，合成上述取得的各电力日负荷曲线来生成需求抑制图案，计算上述生成的需求抑制图案和根据现状的电量计费单价而计算的各用户的电力日负荷曲线之间的差值来作为需求抑制期待量，选择需求抑制期间内的每个时间区段的上述需求抑制期待量超出上述需求抑制计划量、并且上述需求抑制期间内的需求抑制期待量总量超出上述需求抑制期间内的需求抑制计划量总量的量为最小的图案来计算上述电量计费单价。
6.一种电力供求运用管理系统，通过通信网络连接进行电气设备的控制的多个电力运用装置、对上述电力运用装置发出规定上述电气设备的控制内容的控制信息的电力供求运用管理服务器、以及进行发电设备的管理运用的系统运用管理服务器，其特征在于，
上述电力供求运用管理服务器包括：
存储部，其存储上述电力运用装置的控制目标设备信息、表示适用于上述电力运用装置的电量计费单价及其适用期间的适用资费计划组信息、以及预定能量消耗模型，其中该预定能量消耗模型用于预测将上述电气设备的控制内容和气象状况作为参数来表示每预定时间的耗电量的电力日负荷曲线；
信息取得部，其取得通过上述电力运用装置来进行设定输入的优先控制信息，其中该优先控制信息包含表示有关各用户的舒适性和电费的限制条件的适合度的指标即成本评价值；
控制仿真部，其从上述存储部取得上述能量消耗模型来计算上述电力日负荷曲线，使用上述计算出的电力日负荷曲线、存储在上述存储部中的适用资费计划组信息以及上述取得的优先控制信息，来对有关上述舒适性和电费的上述成本评价值的预定期间的总计即综合成本评价值进行仿真；
个别用户控制最佳化部，其从上述存储部取得上述控制目标设备信息，生成通过变更上述电气设备的控制内容来设定的多个候选数据，指示上述控制仿真部对上述生成的候选数据进行仿真，选择上述仿真结果、上述候选数据中的上述综合成本评价值为最小的上述电气设备的控制内容，并根据该选择出的控制内容来生成上述电气设备控制信息；
用户整体最佳化部，其从上述系统运用管理服务器接收与需求抑制计划量有关的信息，取得上述控制仿真部根据上述个别用户控制最佳化部的指示计算出的各用户的上述电力日负荷曲线，计算用于确保作为电力系统整体所需要的需求抑制计划量的最小电量计费单价；以及
发送部，向上述电力运用装置发送上述生成的电气设备控制信息和与适用于上述电力运用装置的上述最小电量计费单价有关的信息。
7.根据权利要求6所述的电力供求运用管理系统，其特征在于，
上述电力供求运用管理服务器的上述用户整体最佳化部进行以下工作：取得上述控制仿真部根据上述个别用户控制最佳化部的指示计算出的各用户的上述电力日负荷曲线，合成上述取得的各电力日负荷曲线来生成需求抑制图案，计算上述生成的需求抑制图案和根据现状的电量计费单价而计算的各用户的电力日负荷曲线之间的差值来作为需求抑制期待量，选择需求抑制期间内的每个时间区段的上述需求抑制期待量超出上述需求抑制计划量、并且上述需求抑制期间内的需求抑制期待量总量超出上述需求抑制期间内的需求抑制计划量总量的量为最小的图案来计算上述电量计费单价。
8.根据权利要求7所述的电力供求运用管理系统，其特征在于，
上述电力供求运用管理服务器的上述用户整体最佳化部进行以下工作：计算变更上述电量计费单价时的用户整体的上述需求抑制期待量，并计算上述变更后的电量计费单价的电量计费费用的总额的变化量来作为需求抑制成本，使上述需求抑制期待量与上述需求抑制成本相对应来生成需求抑制成本信息，并发送给上述系统运用管理服务器，
上述系统运用管理服务器进行以下工作：根据从上述用户整体最佳化部取得的需求抑制成本信息来决定上述需求抑制计划量，以使对增加上述需求抑制期待量时的上述需求抑制成本和增加上述发电设备的发电量时的发电成本进行合计而得到的成本为最小，向上述电力供求运用管理服务器的上述用户整体最佳化部发送与上述决定的需求抑制计划量有关的信息。
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