JP2018182883A - 電力管理方法及び電力管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力削減要請に応じて削減対象電力を適切に削減することを可能とする電力管理方法及び電力管理装置を提供する。【解決手段】電力管理方法は、電力系統と複数の施設との間の潮流量又は逆潮流量である削減対象電力の削減を要請された場合に、複数の施設の中から削減対象電力を削減させる１又は複数の対象施設を選択する選択ステップＳ２と、１又は複数の対象施設に設けられた機器を繰り返し制御することにより、１又は複数の対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する制御ステップＳ３と、を備える。選択ステップＳ２は、複数の施設のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように、１又は複数の対象施設を選択するステップを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、電力管理方法及び電力管理装置に関する。

近年、電力系統の電力需給バランスを維持するために、電力系統から施設への潮流量又は施設から電力系統への逆量流を削減する技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。具体的には、施設を管理する電力管理装置から、施設に設けられたローカル制御装置に対して電力削減指示を送信する。ローカル制御装置は、電力削減指示に従って、施設に設けられた機器を制御することにより、削減対象電力（潮流量又は逆潮流量）を削減する。

特開２０１３−１６９１０４号公報 特開２０１４−１２８１０７号公報

電力管理装置は、削減対象電力の削減を要請する電力削減要請を電力事業者から受信し得る。削減対象電力の削減度合い（目標電力削減量）は、電力削減要請に含まれる情報又は電力事業者との契約により定められる。電力管理装置は、目標電力削減量と実際の電力削減量との間の差を所定値以内にすることが求められる。

そこで、本発明は、電力削減要請に応じて削減対象電力を適切に削減することを可能とする電力管理方法及び電力管理装置を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る電力管理方法は、電力系統に接続された複数の施設を管理する電力管理装置において用いられる。前記電力管理方法は、前記電力系統と前記複数の施設との間の潮流量又は逆潮流量である削減対象電力の削減を要請された場合に、前記複数の施設の中から前記削減対象電力を削減させる１又は複数の対象施設を選択する選択ステップと、前記１又は複数の対象施設に設けられた機器を繰り返し制御することにより、前記１又は複数の対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する制御ステップと、を備える。前記選択ステップは、前記複数の施設のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、前記目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように、前記１又は複数の対象施設を選択するステップを含む。

第２の特徴に係る電力管理装置は、電力系統に接続された複数の施設を管理する。前記電力管理装置は、前記電力系統と前記複数の施設との間の潮流量又は逆潮流量である削減対象電力の削減を要請された場合に、前記複数の施設の中から前記削減対象電力を削減させる１又は複数の対象施設を選択する制御部を備える。前記制御部は、前記１又は複数の対象施設に設けられた機器を繰り返し制御することにより、前記１又は複数の対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する。前記制御部は、前記複数の施設のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、前記目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように、前記１又は複数の対象施設を選択する。

一態様によれば、電力削減要請に応じて削減対象電力を適切に削減することを可能とする電力管理方法及び電力管理装置を提供することができる。

実施形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。 実施形態に係る電力管理サーバの構成を示す図である。 実施形態に係るローカル制御装置の構成を示す図である。 実施形態に係る電力管理方法を示す図である。 実施形態に係る対象施設の選択処理を示す図である。 実施形態に係る第１の制御方式（予測制御）を示す図である。 実施形態に係る第１の制御方式（予測制御）の具体例を示す図である。 実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。 実施形態の変更例を示す図である。

実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

（１）電力管理システム
実施形態に係る電力管理システムの構成について説明する。図１に示すように、電力管理システム１００は、電力管理サーバ２００と、施設３００と、電力事業者サーバ４００とを有する。図１では、施設３００として、施設３００Ａ〜施設３００Ｃが例示されている。各施設３００は、電力系統１１０に接続される。以下において、電力系統１１０から施設３００への電力の流れを潮流と称する。施設３００から電力系統１１０への電力の流れを逆潮流と称する。

電力管理サーバ２００、施設３００、及び電力事業者サーバ４００は、ネットワーク１２０に接続されている。ネットワーク１２０は、電力管理サーバ２００と施設３００との間の回線及び電力管理サーバ２００と電力事業者サーバ４００との間の回線を提供すればよい。ネットワーク１２０は、例えば、インターネットである。ネットワーク１２０は、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線を提供してもよい。

電力管理サーバ２００は、アグリゲータによって管理されるサーバである。アグリゲータは、複数の施設３００を束ねて電力削減量を集める事業者である。実施形態において、電力管理サーバ２００は、電力系統１１０に接続された複数の施設３００を管理する電力管理装置の一例である。

施設３００は、例えば、スーパーマーケット及びコンビニエンスストアなどの店舗である。施設３００は、住宅、ビル、又は工場であってもよい。施設３００は、負荷３１０、分散電源３２０、及びローカル制御装置３３０を有する。負荷３１０は、電力を消費する機器である。負荷３１０は、例えば、空調機器であってもよく、照明機器であってもよい。分散電源３２０は、電力を出力する機能及び電力を蓄積する機能の少なくともいずれかを有する機器である。分散電源３２０は、例えば、太陽電池であってもよく、燃料電池であってもよく、蓄電池であってもよい。ローカル制御装置３３０は、施設３００の電力を管理する装置（ＥＭＳ；Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ローカル制御装置３３０は、負荷３１０の動作状態を制御してもよく、施設３００に設けられる分散電源３２０の動作状態を制御してもよい。

電力事業者サーバ４００は、電力系統１１０などのインフラストラクチャーを提供する電力事業者によって管理されるサーバである。電力事業者は、送配電事業者或いは小売事業者などの事業者に対して、各種の業務を委託してもよい。電力事業者サーバ４００は、電力需給バランスの安定化を図るために、削減対象電力の削減を要請する電力削減要請を電力管理サーバ２００に送信する。実施形態において、削減対象電力は、潮流量である。削減対象電力は、逆潮流量であってもよい。以下において、削減対象電力が潮流量である一例について説明する。

電力事業者サーバ４００は、潮流量の削減を要請する電力削減要請（例えば、ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を電力管理サーバ２００に送信する。電力管理サーバ２００は、電力事業者サーバ４００からの電力削減要請の受信に応じて、複数の施設３００のうち１又は複数の対象施設に対して電力削減指示を送信する。１又は複数の対象施設に設けられたローカル制御装置３３０は、電力管理サーバ２００からの電力削減指示の受信に応じて、潮流量を削減するよう制御対象機器（負荷３１０及び／又は分散電源３２０）を制御する。このようなシナリオにおいて、電力事業者サーバ４００は、電力事業者ＤＲＡＳ（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ）と称されてもよい。電力管理サーバ２００は、アグリゲータＤＲＡＳと称されてもよい。

実施形態において、電力管理サーバ２００と電力事業者サーバ４００との間の通信、及び電力管理サーバ２００とローカル制御装置３３０との間の通信は、第１プロトコルに従って行われる。一方で、ローカル制御装置３３０と機器（負荷３１０又は分散電源３２０）との間の通信は、第１プロトコルとは異なる第２プロトコルに従って行われる。第１プロトコルとしては、例えば、Ｏｐｅｎ ＡＤＲ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に準拠するプロトコル、或いは、独自の専用プロトコルを用いることができる。第２プロトコルは、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠するプロトコル、ＳＥＰ（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ）２．０、ＫＮＸ、或いは、独自の専用プロトコルを用いることができる。機器（負荷３１０又は分散電源３２０）は、第１プロトコルを用いて、電力管理サーバ２００との通信を行ってもよい。この場合、電力管理サーバ２００は、ローカル制御装置３３０を介さずに直接的に機器を制御することができる。

実施形態に係る電力管理サーバ２００の構成について説明する。図２に示すように、電力管理サーバ２００は、記憶部２１０と、通信部２２０と、制御部２３０とを有する。記憶部２１０は、不揮発性メモリ及び／又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体によって構成される。記憶部２１０は、制御部２３０による処理及び制御に用いられる情報を記憶する。通信部２２０は、通信モジュールによって構成される。通信部２２０は、ネットワーク１２０を介して電力管理サーバ２００及びローカル制御装置３３０と通信を行う。制御部２３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などによって構成される。制御部２３０は、電力管理サーバ２００に設けられる各構成を制御する。制御部２３０は、後述する各種の処理及び制御を行う。

実施形態に係るローカル制御装置３３０の構成について説明する。図３に示すように、ローカル制御装置３３０は、記憶部３３１と、第１通信部３３２と、第２通信部３３３と、制御部３３４とを有する。記憶部３３１は、制御部３３４による処理及び制御に用いられる情報を記憶する。第１通信部３３２は、通信モジュールによって構成されており、ネットワーク１２０を介して電力管理サーバ２００と通信を行う。第２通信部３３３は、通信モジュールによって構成されており、機器（負荷３１０及び／又は分散電源３２０）と通信を行う。制御部３３４は、ＣＰＵなどによって構成される。制御部３３４は、ローカル制御装置３３０に設けられる各構成を制御する。制御部３３４は、後述する各種の処理及び制御を行う。

（２）電力管理方法
実施形態に係る電力管理方法について説明する。実施形態に係る電力管理方法は、電力系統１１０に接続された複数の施設３００を管理する電力管理サーバ２００において用いられる。

図４に示すように、ステップＳ１において、電力管理サーバ２００は、潮流量の削減を要請する電力削減要請を電力事業者サーバ４００から受信する。電力管理サーバ２００は、電力事業者が業務を委託した事業者のサーバから電力削減要請を受信してもよい。電力削減要請は、電力削減の開始日時、電力削減の継続時間、及び目標電力削減量のうち少なくとも１つを含んでもよい。電力削減の開始日時及び電力削減の継続時間により電力削減期間（例えば、ＤＲ期間）が定められる。目標電力削減量は、絶対値（例えば、○○ｋＷ）で表されてもよく、相対値（例えば、○○％）で表されてもよい。電力削減要請は、削減後の潮流量（例えば、○○ｋＷ）を指定する情報を含んでもよい。この場合、目標電力削減量は、削減前の潮流量と削減後の潮流量との差により定められる。或いは、電力管理サーバ２００は、アグリゲータと電力事業者との間の契約で予め定められた目標電力削減量を記憶していてもよい。電力削減要請のタイミングと電力削減の開始タイミングとの間の時間差、及び電力削減の継続時間も、契約で予め定められてもよい。

ステップＳ２において、電力管理サーバ２００は、潮流量の削減を要請された場合に、複数の施設３００の中から潮流量を削減させる１又は複数の対象施設を選択する。対象施設は、電力削減に参加させる施設３００とみなすことができる。電力管理サーバ２００は、複数の施設３００のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように対象施設を選択する。すなわち、電力管理サーバ２００は、電力削減可能量を余分に確保する。電力管理サーバ２００は、複数の施設３００のそれぞれの潮流量の変動を予測し、当該変動の量が電力削減可能量以下である施設３００の中から対象施設を選択してもよい。対象施設の選択処理（ステップＳ２）の詳細については後述する。

ステップＳ３において、電力管理サーバ２００は、ステップＳ２で選択した対象施設に設けられた機器（制御対象機器）を繰り返し制御することにより、対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する。電力管理サーバ２００は、対象施設のそれぞれについて、ステップＳ３における制御方式として第１の制御方式及び第２の制御方式のうちの１つを決定する。第１の制御方式は、将来における潮流量の予測情報を用いる制御方式である。第２の制御方式は、予測情報を用いない制御方式である。電力管理サーバ２００は、制御対象機器の特性、及び予測情報の精度のうち少なくとも１つに基づいて、第１の制御方式及び第２の制御方式のうちの１つを決定してもよい。対象施設の機器制御（ステップＳ３）の詳細については後述する。

対象施設は、所定の周期（例えば、５分）で再選択可能であって、かつ当該所定の周期内において維持されてもよい。当該所定の周期は再選択可能周期と称されてもよい。当該所定の周期の時間長は、施設が電力削減に参加したと認められるために最低限必要な時間長であってもよい。ステップＳ３における制御周期は、所定の周期（再選択可能周期）よりも短い周期（例えば、１分）であってもよい。一例として、電力削減期間が１５分間であり、再選択可能周期が５分間であり、制御周期が１分間である場合を想定する。この場合、１５分間の電力削減期間の開始前に、電力管理サーバ２００は、最初の５分間において電力削減に参加させる１又は複数の施設（対象施設グループ＃１）を選択する。選択された対象施設グループ＃１は最初の５分間において維持される。すなわち、最初の５分間の途中において、電力削減に参加させる施設を新たに追加することはできない。また、電力管理サーバ２００は、次の５分間の開始前において、次の５分間における電力削減に参加させる１又は複数の施設（対象施設グループ＃２）を再選択してもよい。再選択された対象施設グループ＃２は次の５分間において維持される。さらに、電力管理サーバ２００は、最後の５分間の開始前において、最後の５分間における電力削減に参加させる１又は複数の施設（対象施設グループ＃３）を再選択してもよい。再選択された対象施設グループ＃３は最後の５分間において維持される。電力管理サーバ２００は、最初の５分間、次の５分間、及び最後の５分間のそれぞれにおいて、１分間の制御周期ごとに制御を行う。

このように、電力管理サーバ２００は、電力削減可能量を余分に確保するように対象施設を選択した上で、対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する。これにより、電力削減期間内に対象施設において予期せぬ潮流量増加が生じた場合でも、対象施設を再選択することなく、電力削減可能量の余剰分を用いて対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整することができる。

（２．１）事前処理
実施形態に係る事前処理について説明する。事前処理は、図４に示すフローに先立って行われる処理である。

電力管理サーバ２００は、各施設３００のローカル制御装置３３０から各種の情報を取得する。電力管理サーバ２００は、ローカル制御装置３３０から情報を周期的に取得してもよい。電力管理サーバ２００は、ローカル制御装置３３０に要求を行うことにより、ローカル制御装置３３０から情報を取得してもよい。

一例として、電力管理サーバ２００は、各施設３００の潮流量の情報、各施設３００の制御対象機器の消費電力の情報、及び各施設３００の制御対象機器の動作状態の情報を取得する。制御対象機器が分散電源３２０である場合、電力管理サーバ２００は、分散電源３２０の出力電力の情報を取得する。電力管理サーバ２００は、各施設３００の電力削減の参加の状態の情報をさらに取得してもよい。

電力管理サーバ２００は、取得した情報を蓄積し、対象施設の選択処理に用いる情報及び対象施設の機器制御に用いる情報を生成する。

電力管理サーバ２００は、蓄積した情報に基づいて、各施設３００の制御対象機器の電力を除外した潮流量の変動パターンを推定する。以下において、制御対象機器の電力を除外した潮流量を「需要電力」と称し、需要電力の変動パターンを「需要変動パターン」と称する。一例として、電力管理サーバ２００は、各施設３００の過去数日間の情報に基づいて需要変動パターンを平均化することにより、当日の需要変動パターンを予測する。

電力管理サーバ２００は、蓄積した情報に基づいて、制御対象機器の動作状態を変化させた場合の電力の変動量を電力削減可能量として予測する。一例として、負荷３１０を停止状態に切り替えることにより電力削減を行う場合、過去一定期間の負荷３１０の消費電力を電力削減可能量として用いることができる。分散電源３２０を電力出力状態に切り替えることにより電力削減を行う場合、分散電源３２０の出力電力（又は定格出力電力）を電力削減可能量として用いることができる。電力削減時の機器動作状態を「削減動作状態」と称し、電力非削減時の機器動作状態を「通常動作状態」と称する。

さらに、電力管理サーバ２００は、上述した情報に基づいて、第１の制御方式に用いる予測情報として、第１の制御方式が適用される施設３００の需要変動パターン、及び当該施設３００の制御対象機器の通常動作状態における電力（例えば、負荷３１０が起動状態である場合の消費電力）を予測する。電力管理サーバ２００は、予測した需要変動パターン及び制御対象機器の通常動作状態における消費電力に基づいて、制御対象機器が通常動作状態である場合の潮流量を予測する。

なお、事前処理における予測に用いる方法としては、上述したような方法に限定されない。例えば、気象データ等を用いて予測を行ってもよい。また、電力管理サーバ２００ではなくローカル制御装置３３０側で予測を行ってもよい。ローカル制御装置３３０は、予測により得た情報を電力管理サーバ２００に通知してもよい。このような通知は、電力管理サーバ２００からの要求に応じて行われてもよい。

（２．２）対象施設の選択処理
実施形態に係る対象施設の選択処理について説明する。図５（ａ）に示すように、電力管理サーバ２００は、電力事業者サーバ４００から潮流量の削減を要請された場合に、複数の施設＃１〜３の中から潮流量を削減させる１又は複数の対象施設を選択する。

図５（ａ）の例において、電力事業者サーバ４００から電力管理サーバ２００に対して、１０［ｋＷ］の目標電力削減量が指定される。

施設＃１の電力削減可能量は１０［ｋＷ］であり、施設＃２の電力削減可能量は５［ｋＷ］であり、施設＃３の電力削減可能量は１０［ｋＷ］である。電力管理サーバ２００は、事前処理により予測した電力削減可能量と、各施設における制御対象機器の動作状態とに基づいて、各施設の電力削減可能量を判断してもよい。電力管理サーバ２００は、制御対象機器である負荷３１０が既に停止状態である場合、当該制御対象機器を有する施設の電力削減可能量が０［ｋＷ］であると判断してもよい。

また、施設＃１の需要変動量は５［ｋＷ］であり、施設＃２の需要変動量は１０［ｋＷ］であり、施設＃３の需要変動量は１０［ｋＷ］である。需要変動量は、次のようにして求めることができる。まず、事前処理により、対応する施設における過去の潮流量（若しくは需要電力）の実測値に基づいて、当該施設における需要変動パターンを予測する。次に、電力削減期間における潮流量（若しくは需要電力）の予測値の最小値と最大値との差分を需要変動量として求めることができる。

電力管理サーバ２００は、複数の施設＃１〜３のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように対象施設を選択する。電力管理サーバ２００は、複数の施設＃１〜３のそれぞれの潮流量（需要電力）の変動を予測し、当該変動の量（需要変動量）が電力削減可能量以下である施設の中から対象施設を選択する。図５（ａ）の例において、施設＃２は、需要変動量が電力削減可能量を超えるため、対象施設の選択において除外される。電力管理サーバ２００は、施設＃１及び施設＃３を対象施設として選択し、施設＃１及び施設＃３に対して電力削減指示を送信する。その結果、施設＃１及び施設＃３は、電力削減に参加した状態になる。

図５（ｂ）に示すように、施設＃１の電力削減可能量及び施設＃３の電力削減可能量の合計は、２０［ｋＷ］であり、目標電力削減量（１０［ｋＷ］）よりも多い。この場合、施設＃１及び＃３の組み合わせを制御する電力管理サーバ２００は、施設＃１及び＃３において１０［ｋＷ］までの需要変動が生じても、制御により目標電力削減量に調整することが可能である。

（２．３）対象施設の機器制御
実施形態に係る対象施設の機器制御について説明する。電力管理サーバ２００は、選択した対象施設の制御対象機器を繰り返し制御することにより、対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する。

電力管理サーバ２００は、第１の制御方式及び第２の制御方式のうちの１つを施設３００ごとに決定する。第１の制御方式は、将来における潮流量に関する予測情報を用いる制御方式である。第１の制御方式の詳細については後述する。第２の制御方式は、予測情報を用いない制御方式である。第２の制御方式は、一般的なＰＩＤ制御であってもよい。第２の制御方式は、後述する第１の制御方式において予測情報を用いる処理が省略された方式であってもよい。

電力管理サーバ２００は、制御対象機器の特性に基づいて制御方式を決定してもよい。１つの施設３００において２以上の異なる制御対象機器が存在する場合、電力管理サーバ２００は、電力削減量が多い方の制御対象機器に基づいて制御方式を決定してもよい。或いは、電力管理サーバ２００は、２以上の異なる制御対象機器の特性を平均化し、平均化された特性値に基づいて制御方式を決定してもよい。

制御対象機器の特性は、ローカル制御装置３３０から電力管理サーバ２００に対して通知されてもよい。或いは、電力管理サーバ２００は、制御対象機器とその特性とを対応付けたデータベースを有してもよい。電力管理サーバ２００は、制御対象機器の特性を外部のデータベースに問い合わせてもよい。

制御対象機器の特性は、制御対象機器の電力削減量（電力削減可能量）、制御指示に対する即応性（例えば、制御開始から完了までの時間）、制御指示に対する動作精度のうち少なくとも１つを含む。電力管理サーバ２００は、制御対象機器の電力削減量が閾値よりも少ないこと、制御対象機器の即応性が閾値よりも低いこと、制御対象機器の動作精度が閾値よりも低いことのうち、少なくとも１つの条件が満たされた場合に、当該制御対象機器を有する施設３００に対して第１の制御方式を適用すると決定してもよい。電力管理サーバ２００は、制御対象機器の電力削減量が閾値よりも多いこと、制御対象機器の即応性が閾値よりも高いこと、制御対象機器の動作精度が閾値よりも高いことのうち、少なくとも１つの条件が満たされた場合に、当該制御対象機器を有する施設３００に対して第２の制御方式を適用すると決定してもよい。

電力管理サーバ２００は、予測情報の精度に基づいて制御方式を決定してもよい。一例として、需要変動パターンの再現性が低い施設３００については、高精度な需要予測を行うことが困難である。このような施設３００については、電力管理サーバ２００は、第２の制御方式を適用すると決定してもよい。一方、需要変動パターンの再現性が高い施設３００については、高精度な需要予測を行うことが可能である。このような施設３００については、電力管理サーバ２００は、第１の制御方式を適用すると決定してもよい。

実施形態に係る第１の制御方式（予測制御）について説明する。

図６に示すように、ステップＳ１１において、電力管理サーバ２００は、制御開始時に、対象施設３００のローカル制御装置３３０に対して電力削減指示を送信する。これにより、対象施設３００の制御対象機器を削減動作状態に設定する。一例として、電力管理サーバ２００は、ローカル制御装置３３０を通じて、制御対象機器である負荷３１０を停止状態に設定する。

ステップＳ１２において、電力管理サーバ２００は、対象施設３００の潮流量（総潮流量）を取得する。ステップＳ１２〜Ｓ１８の手順は、制御周期ごとに行われる。以下において、制御周期が１分である一例を説明する。

ステップＳ１３において、電力管理サーバ２００は、対象施設３００の電力削減量を算出する。時間”ｎ”における電力削減量Ｗ（ｎ）は、下記の式（１）により算出され、単位は［ｋＷ］である。”ｎ”は、現時点を示し、電力削減要請の時点又は機器の制御の開始時点からの経過時間を表す（０≦ｎ分≦電力削減期間）。電力削減量は、ネガワットと称されてもよい。

ここで、ベースラインとは、電力削減要請が無い場合の想定潮流量である。ベースラインは、例えば、電力削減開始前の所定期間内における潮流量の平均電力として定義される。

ステップＳ１４において、電力管理サーバ２００は、現時点までの第１の平均電力削減量を算出する。現時点までの第１の平均電力削減量Ａ（ｎ）は、下記の式（２）により算出される。

ステップＳ１５において、電力管理サーバ２００は、第１の平均電力削減量と、現時点から所定時間（α）後の将来の時点までの予測平均電力削減量とに基づいて、将来の時点までの第２の平均電力削減量を算出する。第２の平均電力削減量Ａ’（ｎ＋α）は、下記の式（３）により算出される。

ここで、Ｗ’（ｍ）は、制御対象機器が通常動作状態である場合の電力削減量である。

所定時間αは、制御対象機器の特性（例えば、制御指示に対する即応性）に基づいて設定されてもよい。一例として、無駄時間が１分であり、一次遅れ時間が２分である場合、所定時間αとして３分を設定してもよい。一次遅れ時間は、制御対象機器の定格出力の６３％を得るまでの経過時間である。制御対象機器が空調機器等である場合、制御対象機器を制御する頻度、及び空調機器の設定温度と対象温度との差の少なくとも１つに基づいて所定時間αを設定してもよい。空調機器に対して頻繁な制御を行った場合、設定温度と対象温度の差（温度差）が小さい場合には、定格出力を得るまでの時間が大きくなる。よって、制御頻度が高いほど所定時間αを長く設定してもよく、温度差が大きいほど所定時間αを長く設定してもよい。

ステップＳ１６において、電力管理サーバ２００は、第２の平均電力削減量Ａ’（ｎ＋α）を目標電力削減量Ｒと比較する。

第２の平均電力削減量Ａ’（ｎ＋α）が目標電力削減量Ｒ未満である場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１７において、電力管理サーバ２００は、制御対象機器を削減動作状態に設定する旨の指示を対象施設３００のローカル制御装置３３０に送信する。既に制御対象機器が削減動作状態である場合、電力管理サーバ２００は、制御対象機器を削減動作状態に維持する。

一方、第２の平均電力削減量Ａ’（ｎ＋α）が目標電力削減量Ｒ以上である場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、ステップＳ１８において、電力管理サーバ２００は、制御対象機器を通常動作状態に設定する旨の指示を対象施設３００のローカル制御装置３３０に送信する。既に制御対象機器が通常動作状態である場合、電力管理サーバ２００は、制御対象機器を通常動作状態に維持する。

次に、第１の制御方式（予測制御）の具体例について説明する。

図７に示すように、時刻ｔ１において、電力削減が開始される。現時点である時刻ｔ２において、電力管理サーバ２００は、時刻ｔ１から現時点までの電力削減量と、現時点から３分後の時刻ｔ５までの予測電力削減量とに基づいて、平均の電力削減量（第２の平均電力削減量）を算出する。電力管理サーバ２００は、制御対象機器を通常動作状態に制御した場合でも電力削減量が超過する場合、制御対象機器を通常動作状態に制御し、電力削減量の超過分を減らす。一方、制御対象機器を通常動作状態に制御した場合に電力削減量が不足する場合、制御対象機器を削減動作状態に制御する。

（２．４）動作シーケンスの一例
実施形態に係る動作シーケンスの一例について説明する。

図８に示すように、Ｔ２０１〜Ｔ２０３において、施設３００Ａ〜３００Ｃのそれぞれのローカル制御装置３３０は、各種情報を電力管理サーバ２００に送信する。電力管理サーバ２００に送信される情報は、施設３００の潮流量（例えば、ＯｐｅｎＡＤＲ ２．０ｂにおけるＴＥＬＥＭＥＴＲＹ ＵＳＡＧＥ）、制御対象機器の動作状態（例えば、ＯｐｅｎＡＤＲ ２．０ｂにおけるＴＥＬＥＭＥＴＲＹ ＳＴＡＴＵＳ）、及び電力削減への参加の状態（例えば、ＯｐｅｎＡＤＲ ２．０ｂにおけるＥｉＯｐｔ ｓｅｒｖｉｃｅ）を含んでもよい。

Ｔ２０４において、電力事業者サーバ４００は、電力削減要請（例えば、ＯｐｅｎＡＤＲ２．０ｂのｏａｄｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅＥｖｅｎｔ）を電力管理サーバ２００に送信する。

Ｔ２０５及びＴ２０６において、電力管理サーバ２００は、上述した選択処理により施設３００Ａ及び３００Ｂのそれぞれのローカル制御装置３３０に対して電力削減指示を送信する。

Ｔ２０７及びＴ２０８において、施設３００Ａ及び３００Ｂのそれぞれのローカル制御装置３３０は、各種情報を電力管理サーバ２００に送信する。電力管理サーバ２００に送信される情報は、施設３００の潮流量、制御対象機器の動作状態、及び電力削減への参加の状態を含んでもよい。

Ｔ２０９及びＴ２１０において、電力管理サーバ２００は、施設３００Ａ及び３００Ｂのそれぞれのローカル制御装置３３０に対して、上述した機器制御により更新された制御指示を送信する。

（３）変更例
実施形態の変更例について説明する。

電力管理サーバ２００は、上述した機器制御において、対象施設のそれぞれの前回の制御指示からの経過時間に基づいて、対象施設の中から今回の制御指示の送信先の対象施設を選択してもよい。一例として、電力管理サーバ２００は、前回の制御指示からの経過時間が長い対象施設に対して優先的に今回の制御指示を送信する。

図９に示すように、電力管理サーバ２００は、電力削減開始時に、対象施設＃１〜＃３のそれぞれの制御対象機器（例えば、負荷）を削減動作状態に設定する。図９の例において、電力管理サーバ２００は、対象施設＃１〜＃３のそれぞれの負荷を停止状態（Ｏｆｆ状態）に設定する。その後、電力管理サーバ２００は、削減量の超過（削減量超過１）が生じたことに応じて、対象施設＃１及び＃２のそれぞれの負荷を起動状態（Ｏｎ状態）に切り替える。その結果、削減量の超過（削減量超過１）が解消し、電力管理サーバ２００は、対象施設＃１及び＃２のそれぞれの負荷を停止状態（Ｏｆｆ状態）に切り替える。

その後、電力管理サーバ２００は、再び削減量の超過（削減量超過２）が生じたことに応じて、前回の制御指示からの経過時間が最も長い対象施設＃３の負荷を起動状態（Ｏｎ状態）に切り替える。ここで、対象施設＃１及び＃２は、起動状態（Ｏｎ状態）であった時間からの経過時間が短いため、施設内の快適性（例えば、ＱｏＬ；Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｌｉｆｅ）が改善されていると考えられる。また、負荷が空調機器等である場合、頻繁なＯｎ／Ｏｆｆ指示を行うと、実際にその効果が表れるまでに時間を要したり、故障を誘発したりする可能性がある。このような理由により、前回の制御指示からの経過時間が最も長い対象施設＃３の負荷を起動状態（Ｏｎ状態）に切り替える。

（４）その他の実施形態
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述した実施形態において、削減対象電力が潮流量である一例を説明した。しかしながら、削減対象電力は、逆潮流量であってもよい。電力事業者サーバ４００は、逆潮流量の削減要請を電力管理サーバ２００に送信してもよい。電力管理サーバ２００は、逆潮流量の削減指示を電力管理サーバ２００に送信してもよい。

上述した実施形態の予測制御において、制御対象機器の通常動作状態における電力を予測する一例を説明した。しかしながら、制御対象機器の通常動作状態における電力を予測することに代えて、制御対象機器の削減動作状態における電力を予測してもよい。

電力管理サーバ２００が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

１００…電力管理システム、１１０…電力系統、１２０…ネットワーク、２００…電力管理サーバ、２１０…記憶部、２２０…通信部、２３０…制御部、３００…施設、３１０…負荷、３２０…分散電源、３３０…ローカル制御装置、３３１…記憶部、３３２…第１通信部、３３３…第２通信部、３３４…制御部

Claims (9)

1. 電力系統に接続された複数の施設を管理する電力管理装置において用いられる電力管理方法であって、
   前記電力系統と前記複数の施設との間の潮流量又は逆潮流量である削減対象電力の削減を要請された場合に、前記複数の施設の中から前記削減対象電力を削減させる１又は複数の対象施設を選択する選択ステップと、
   前記１又は複数の対象施設に設けられた機器を繰り返し制御することにより、前記１又は複数の対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整する制御ステップと、を備え、
   前記選択ステップは、前記複数の施設のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、前記目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように、前記１又は複数の対象施設を選択するステップを含む、電力管理方法。
2. 前記１又は複数の対象施設は、所定の周期で再選択可能であって、かつ前記所定の周期内において維持され、
   前記制御ステップにおける制御周期は、前記所定の周期よりも短い周期である、請求項１に記載の電力管理方法。
3. 前記複数の施設のそれぞれの前記削減対象電力の変動量を予測する予測ステップをさらに備え、
   前記選択ステップは、前記予測ステップで予測された前記変動量が前記電力削減可能量以下である施設の中から前記１又は複数の対象施設を選択するステップを含む、請求項１に記載の電力管理方法。
4. 前記制御ステップにおける制御方式として第１の制御方式及び第２の制御方式のうちの１つを施設ごとに決定する決定ステップをさらに含み、
   前記第１の制御方式は、将来における前記削減対象電力に関する予測情報を用いる制御方式であり、
   前記第２の制御方式は、前記予測情報を用いない制御方式である、請求項１〜３の何れか一項に記載の電力管理方法。
5. 前記決定ステップは、前記機器の特性、及び前記予測情報の精度のうち少なくとも１つに基づいて、前記第１の制御方式及び前記第２の制御方式のうちの１つを決定するステップを含む
   請求項４に記載の電力管理方法。
6. 前記制御ステップは、前記第１の制御方式を用いて対象施設に対する制御を行う予測制御ステップを含み、
   前記予測制御ステップは、
   前記対象施設の電力削減量に基づいて、前記削減対象電力の削減を要請された時点又は前記機器の制御開始時点である過去の時点から現時点までの第１の平均電力削減量を算出するステップと、
   前記第１の平均電力削減量と、前記現時点から所定時間後の将来の時点までの予測平均電力削減量とに基づいて、前記過去の時点から前記将来の時点までの第２の平均電力削減量を算出するステップと、
   前記第２の平均電力削減量と前記目標電力削減量との比較結果に応じて前記機器を制御するステップと、を含む、請求項４又は５に記載の電力管理方法。
7. 前記予測制御ステップは、前記機器の特性及び前記機器を制御する頻度のうち少なくとも１つに基づいて、前記所定時間を設定するステップをさらに含む、請求項６に記載の電力管理方法。
8. 前記制御ステップは、前記１又は複数の対象施設のそれぞれの前回の制御指示からの経過時間に基づいて、前記１又は複数の対象施設の中から今回の制御指示の送信先の対象施設を選択するステップを含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の電力管理方法。
9. 電力系統に接続された複数の施設を管理する電力管理装置であって、
   前記電力系統と前記複数の施設との間の潮流量又は逆潮流量である削減対象電力の削減を要請された場合に、前記複数の施設の中から前記削減対象電力を削減させる１又は複数の対象施設を選択する制御部を備え、
   前記制御部は、前記１又は複数の対象施設に設けられた機器を繰り返し制御することにより、前記１又は複数の対象施設の電力削減量を目標電力削減量に調整し、
   前記制御部は、前記複数の施設のそれぞれの電力削減可能量に基づいて、前記目標電力削減量よりも多い電力削減可能量を確保するように、前記１又は複数の対象施設を選択する、電力管理装置。

Images