JP2021087261A - 管理装置、電力調整可能量推定方法、コンピュータプログラム、及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電力調整の目標を適切に決定するため、デマンドレスポンスの実施シナリオに応じた適切な電力調整可能量を推定する。【解決手段】開示の管理装置は、デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する管理装置であって、複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、を備える。【選択図】図８

Description

本開示は、管理装置、電力調整可能量推定方法、コンピュータプログラム、及びシステムに関する。

特許文献１は、蓄電装置の充電計画を作成するエネルギー管理システムを開示している。特許文献２は、電気自動車の充電実績に基づいて、使用電力量の予測値を求めるデマンドレスポンス要請装置を開示している。デマンドレスポンスは、電力の需給バランスをとるため、需要家における電力消費を調整することである。

特開２０１３−１８８０３１号公報 特開２０１７−７０２１１号公報

デマンドレスポンスの実施の際には、デマンドレスポンスにおける電力調整の目標を適切に決定すべきである。電力調整の目標を適切に決定するには、デマンドレスポンスの実施に先立って、電力調整可能量の把握が望まれる。ここで、電力調整可能量は、将来、デマンドレスポンスを実施することで、調整可能であると予想される電力量である。電力需要は時間的に変化するため、電力調整可能量は、個々の需要家における電力消費によって変化するし、デマンドレスポンスがいつ実施されるのかといった実施シナリオに応じても、変化する。

したがって、電力調整の目標を適切に決定するため、デマンドレスポンスの実施シナリオに応じた適切な電力調整可能量を推定することが望まれる。

本開示のある側面は、デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する管理装置である。開示の管理装置は、複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、を備える。

本開示の他の側面は、電力調整可能量推定方法である。開示の電力調整可能量推定方法は、複数の需要家装置それぞれの電力需要実績データを記憶部に格納し、前記電力需要実績データを前記記憶部から読みだしたプロセッサが、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出することを含む。

本開示の他の側面は、コンピュータプログラムである。開示のコンピュータプログラムは、プロセッサに、複数の需要家装置それぞれの電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行させる。

本開示の他の側面は、システムである。開示のシステムは、デマンドレスポンス統括装置と、デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する管理装置と、を備え、前記管理装置は、複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、を備え、前記電力調整可能量を前記デマンドレスポンス統括装置へ送信するよう構成されている。

本開示によれば、デマンドレスポンスの実施シナリオに応じた電力調整可能量が得られる。

図１は、デマンドレスポンスのためのシステム構成図である。 図２は、ＥＶサーバのハードウェア構成図である。 図３は、ＥＶサーバのソフトウェア構成図である。 図４は、デマンドレスポンスのシーケンスである。 図５は、充電量積算値の算出の説明図である。 図６は、充電量可能量テーブルの構成図である。 図７は、電力調整可能量の算出の説明図である。 図８は、調整可能量テーブルの構成図である。 図９は、充電可能量テーブルの構成図である。 図１０は、調整可能量テーブルの構成図である。 図１１は、充電制御の説明図である。

［本開示の実施形態の説明］

（１）実施形態に係る管理装置は、デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する。管理装置は、複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、を備える。この場合、電力調整可能量は、電力需要実績データに基づいて、デマンドレスポンス実施シナリオに応じて算出される。

（２）少なくとも一つの前記デマンドレスポンス実施シナリオは、複数の前記デマンドレスポンス実施シナリオであるのが好ましい。この場合、複数のデマンドレスポンス実施シナリオから、適切なデマンドレスポンス実施計画を策定することができる。

（３）複数の前記デマンドレスポンス実施シナリオそれぞれは、前記デマンドレスポンスの開始時間及び持続時間の少なくともいずれか一つが異なるのが好ましい。この場合、開始時間及び持続時間の少なくともいずれか一つが異なる複数の実施シナリオから、適切なデマンドレスポンス実施計画を策定することができる。

（４）前記デマンドレスポンスは、前記デマンドレスポンスの実施時間帯の電力需要を増加させる上げデマンドレスポンスを含むことができる。前記電力調整可能量を算出する前記処理は、前記電力需要実績データに基づいて、前記実施時間帯における充電可能量予測値を算出し、前記充電可能量予測値に基づいて、前記上げデマンドレスポンスにおける前記電力調整可能量を算出することを含むことができる。この場合、電力調整可能量は、第実施時間帯における充電可能量予測値から算出される。

（５）前記上げデマンドレスポンスは、少なくとも第１時間帯における電力情報を、前記デマンドレスポンスの前記実施時間帯である第２時間帯にシフトさせることを含むことができる。前記電力調整可能量を算出する前記処理は、少なくとも前記第１時間帯を含む時間帯における電力需要予測値を算出することをさらに含むことができる。前記上げデマンドレスポンスにおける前記電力調整可能量は、前記電力需要予測値及び前記充電可能予測値に基づいて算出されるのが好ましい。この場合、電力調整可能量は、第１時間帯における電力需要予測値、及び、第２時間帯における充電可能量予測値から算出される。

（６）前記デマンドレスポンスは、前記デマンドレスポンスの実施時間帯における電力需要を低下させる下げデマンドレスポンスを含むことができる。前記電力調整可能量を算出する前記処理は、前記電力需要実績データに基づいて、前記下げデマンドレスポンスの実施時間帯における電力需要予測値を算出し、前記下げデマンドレスポンスの実施時間帯における前記電力需要予測値に基づいて、前記下げデマンドレスポンスにおける前記電力調整可能量を算出することを含むことができる。

（７）管理装置は、制御部を更に備えることができる。制御部は、前記電力調整可能量に基づいて設定された電力調整の目標値と、前記デマンドレスポンスの持続中における電力調整の実績値と、に基づいて、前記目標値と前記実績値との差分が小さくなるように、前記デマンドレスポンスの持続中における複数の前記需要家装置の電力需要を調整する。この場合、実績値を目標値に近づけることができる。

（８）複数の前記需要家装置それぞれの電力需要を調整することは、前記デマンドレスポンスの持続中において、複数の前記需要家装置のうち、電力を消費させる対象需要家装置の数を増加又は減少させることを含むことができる。この場合、対象需要家装置の増減により、電力需要を調整できる。

（９）前記需要家装置は、蓄電池を含むのが好ましい。この場合、蓄電池への充電を電力需要として考えることができる。

（１０）前記需要家装置は、定置型の蓄電池を含むのが好ましい。ただし、蓄電池は、定置型以外の蓄電池であってもよい。なお、需要家装置は、電力需要を制御可能な装置であればよく、蓄電池以外の装置であってもよい。

（１１）実施形態に係る電力調整可能量推定方法は、複数の需要家装置それぞれの電力需要実績データを記憶部に格納し、前記電力需要実績データを前記記憶部から読みだしたプロセッサが、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出することを含む。

（１２）実施形態に係るコンピュータプログラムは、プロセッサに、複数の需要家装置それぞれの電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行させる。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な、非一時的な記憶媒体に格納される。

（１３）実施形態に係るシステムは、デマンドレスポンス統括装置と、デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する管理装置と、を備える。前記管理装置は、複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、を備える。前記管理装置は、前記電力調整可能量を前記デマンドレスポンス統括装置へ送信するよう構成されている。

［本開示の実施形態の詳細］

図１は、デマンドレスポンスのためのシステム１０を示している。システム１０は、バーチャルパワープラント(Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ：ＶＰＰ)サーバ３０と、需要家装置サーバ１００と、を備える。

ＶＰＰサーバ３０は、複数の発電関連機器が一つの発電所として機能するように管理する。複数の発電関連機器は、例えば、系統運用者２１の機器、再生可能エネルギー発電事業者２２の機器、電力の小売事業者２３の機器を、含む。ＶＰＰサーバ３０は、デマンドレスポンス（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＤＲ）を統括する装置（デマンドレスポンス統括装置）としても動作する。

実施形態のＶＰＰサーバ３０は、需要家装置サーバ１００から送信される電力調整可能量に基づいて、電力調整の目標値を決定する。また、ＶＰＰサーバ３０は、デマンドレスポンスの開始時間及び持続時間も決定する。デマンドレスポンスにおける電力調整の目標値、デマンドレスポンスの開始時間及び持続時間は、調整依頼として、需要家装置サーバ１００へ送信される。

需要家装置サーバ１００は、複数の需要家装置における充電等を管理する管理装置として動作する。需要家装置は、例えば、定置型の蓄電池である。定置型の蓄電池は、例えば、家庭に設置され、家庭内の電気機器へ電力を供給する。需要家装置は、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＥＶ）７０であってもよい。以下では、ＥＶ７０が備える蓄電池（図示省略）への充電を、需要家装置における電力消費の例として説明する。実施形態の需要家装置サーバ１００は、ＥＶ充電制御支援のための制御を実行する。以下では、需要家装置サーバ１００を、ＥＶサーバ１００という。

実施形態のＥＶサーバ１００は、電力調整可能量を推定し、電力調整可能量をＶＰＰサーバ３０へ送信する。また、ＥＶサーバ１００は、ＶＰＰサーバ３０から受信した調整依頼に基づいて、ＥＶ７０の充電制御をする。実施形態においては、ＥＶサーバ１００は、充電のためにＥＶ７０に接続されたＥＶスイッチ６０における充電動作を制御する。充電動作の制御のため、ＥＶサーバ１００は、ＥＶスイッチ６０へ充電制御指令を送信する。ＥＶサーバ１００は、電力調整の実績値が、電力調整の目標値に近づくようにフィードバック制御をする。

フィードバック制御に用いられる電力調整の実績値を把握するため、ＥＶサーバ１００は、ＥＶ７０への充電電力を示す電力情報を、ＥＶスイッチ６０から取得する。ＥＶ７０がＥＶスイッチ６０に接続されている場合、ＥＶサーバ１００は、例えば、１分周期で、電力情報を取得できる。なお、ＥＶサーバ１００は、ＥＶ７０から、電力情報を取得してもよい。

ＥＶサーバ１００は、テレマティクスサーバ５０に接続されている。テレマティクスサーバ５０は、ＥＶ７０などの車両から車両情報（プローブデータ）を収集する。車両情報は、ＥＶ７０に搭載された蓄電池の蓄電残量(Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳｏＣ)を含む。ＥＶサーバ１００は、テレマティクスサーバ５０から、ＥＶサーバ１００の管理下にあるＥＶ７０の車両情報を取得する。ＥＶサーバ１００は、例えば、１時間周期で車両情報を取得できる。

図２に示すように、ＥＶサーバ１００は、プロセッサ１０１及びプロセッサ１０１に接続された記憶部１０２を有するコンピュータによって構成されている。記憶部１０２には、コンピュータをＥＶサーバ１００として機能させるコンピュータプログラム１０５が格納されている。プロセッサ１０１は、記憶部１０２に格納されたコンピュータプログラム１０５を読み出して実行する。コンピュータプログラム１０５は、プロセッサ１０１に、後述する様々な処理を実行させるコードを有している。なお、実施形態の記憶部１０２は、一時記憶装置及び二次記憶装置を含む。記憶部１０２は、三次記憶装置を含んでもよい。

記憶部１０２には、ＳｏＣモデル１１２が格納される。ＳｏＣモデル１１２は、複数のＥＶ７０それぞれに搭載された蓄電池の充電状態（ＳｏＣ）を示す。記憶部１０２には、満充電判定データ１２２が格納される。満充電判定データ１２２は、複数のＥＶ７０それぞれに搭載された蓄電池が満充電か否かを示す判定データが格納される。記憶部１０２には、電力統計モデル１３２が格納される。図３に示すように、実施形態の電力統計モデル１３２は、一例として、充電実績データベース１３３、充電可能量テーブル１３４、及び調整可能量テーブル１３５を有する。

ＥＶサーバ１００は、外部の装置との通信を担うインタフェース１０３を更に備える。外部の装置は、例えば、ＶＰＰサーバ３０、ユーザ端末４０、テレマティクスサーバ５０、又はＥＶスイッチ６０である。

図３は、ＥＶサーバ１００において実行される処理を示す。図３に示す処理は、コンピュータプログラム１０５に従い、プロセッサ１０１によって実行される。

ＥＶサーバ１００は、ＳｏＣモデル１１２の更新処理を実行する。つまり、ＥＶサーバ１００のプロセッサ１０１は、ＳｏＣモデル更新部１１１として動作する。ＳｏＣモデル更新部１１１は、各ＥＶ７０から取得した車両情報に含まれるＳｏＣに基づいて、ＳｏＣモデル１１２における各ＥＶ７０の蓄電池のＳｏＣを更新する。また、ＳｏＣモデル更新部１１１は、ＥＶスイッチ６０から取得した電力情報にも基づいて、ＳｏＣモデル１１２における各ＥＶ７０の蓄電池のＳｏＣを更新する。

ＥＶサーバ１００は、電力統計モデル１３２の更新処理を実行する。つまり、ＥＶサーバ１００のプロセッサ１０１は、電力統計モデル更新部１３１として動作する。ＥＶサーバ１００は、電力調整可能量の算出処理を実行する。つまり、ＥＶサーバ１００のプロセッサ１０１は、電力調整量の算出部１４０として動作する。ＥＶサーバ１００は、需要家装置であるＥＶ７０の充電制御処理を実行する。つまり、ＥＶサーバ１００のプロセッサ１０１は、需要家装置制御部（充電制御部）１５０として動作する。ＥＶサーバ１００は、需要家（ユーザ）の参加処理を実行する。つまり、ＥＶサーバ１００のプロセッサ１０１は、参加処理部１６０として動作する。

図４は、デマンドレスポンスのための制御タイムシーケンスを示している。ステップＳ１１において、ＥＶサーバ１００の電力調整可能量算出部１４０は、デマンドレスポンス実施日の前日に、翌日（デマンドレスポンス実施日）電力調整可能量を推定する。

ステップＳ１２において、ＥＶサーバ１００は、電力調整可能量を、ＶＰＰサーバ３０へ送信する。ステップＳ１３において、ＶＰＰサーバ３０は、電力調整可能量に基づいて、電力調整の目標値を決定する。目標値は、電力調整可能量の範囲内において、デマンドレスポンス実施時間帯における電力供給能力を考慮して決定される。

ステップＳ１４において、ＶＰＰサーバ３０は、目標値、デマンドレスポンスの開始時間及び持続時間を含む調整依頼を、ＥＶサーバ１００へ送信する。ステップＳ１５において、ＥＶサーバ１００の参加処理部１６０は、ＥＶ７０を持つユーザの端末４０へ、参加依頼を送信する。参加依頼の送信は、例えば、電子メールによってなされる。ユーザ端末４０は、参加可否を、ＥＶサーバ１００へ送信する。

ステップＳ１７において、ＥＶサーバ１００の充電制御部１５０は、デマンドレスポンスにおいて、参加可であるユーザのＥＶ７０に対する充電制御を行う。ＥＶ充電制御は、電力調整の目標値と、電力調整の実績値との差分が小さくするフィードバック制御により行われる。フィードバック制御については後述する。

デマンドレスポンス実施後であるステップＳ２０において、ＥＶサーバ１００は、電力調整の実績値を、ＶＰＰサーバ３０へ送信する。

実施形態において、電力調整可能量は、電力需要実績データである過去の充電実績データに基づいて、将来のデマンドレスポンスにおいて調整可能な電力量として算出される。また、電力調整可能量は、将来のデマンドレスポンスの実施シナリオ（実施時間帯）に応じて算出される。実施形態において、実施シナリオは、デマンドレスポンスの開始時間とデマンドレスポンスの持続時間によって規定されるデマンドレスポンス実施時間帯である。なお、実施シナリオは、開始時間と終了時間によって規定されてもよい。実施形態においては、複数の実施シナリオ毎に電力調整可能量が算出される。

図５から図８は、上げデマンドレスポンス（以下、「上げＤＲ」という）のための電力調整可能量の算出手順を示している。ここで、上げデマンドレスポンスは、デマンドレスポンスの実施時間帯以外の時間帯である第１時間帯（カット時間帯）における電力需要を、デマンドレスポンスの実施時間帯である第２時間帯にシフトさせる。

上げＤＲにおける電力調整可能量の算出処理においては、まず、個々のＥＶ７０について第１時間帯における充電量積算値と第２時間帯における充電量積算値との合計値Ｐ_Ｃが算出される（図５参照）。なお、以下では、「第１時間帯における充電量積算値と第２時間帯における充電量積算値との合計値」を、「充電量積算値Ｐ_Ｃ」という。続いて、個々のＥＶ７０について第２時間帯における充電可能量Ｐ_Ａが算出される（図６参照）。そして、全ＥＶ７０の充電可能量Ｐ_ＡＴから、第２時間帯における電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌが算出される（図７参照）。調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌは、開始時間及び持続時間によって規定される複数の実施シナリオ毎に算出される（図８参照）。また、調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌは、曜日毎に算出される（図８参照）。以下、上げＤＲにおける電力調整可能量の算出処理の詳細について説明する。

図５に示すように、充電実績データベース１３３には、複数のＥＶ７０についての、曜日毎の充電実績時系列データが格納されている。図５において、ＥＶ＿ＩＤ１は、識別子がＩＤ１であるＥＶ７０を示し、ＥＶＩＤ２は、識別子がＩＤ２であるＥＶ７０を示し、ＥＶ＿ＩＤｎは、識別子がＩＤｎであるＥＶ７０を示す。曜日毎の充電実績時系列データは、該当する曜日についての過去の電力情報（ＥＶ７０の充電実績データ）から生成される。充電実績時系列データは、ＥＶ７０への充電電力量の時間的変化を示す。

ＥＶサーバ１００の電力調整可能量算出部１４０は、デマンドレスポンスが実施される曜日の充電時系列データを参照し、個々のＥＶ７０について第１時間帯及び第２時間帯における充電量積算値Ｐ_Ｃを算出する。なお、ここでは、デマンドレスポンスが実施される曜日は、月曜日とし、電力調整可能量が算出されるのはその前日である日曜日とする。

また、ここでは、第１時間帯（上げＤＲのために電力需要がカットされる時間帯）を、前日である日曜日の１９：００から当日である月曜日の１１：００までとする。なお、ここでは、説明の簡略化のため、第１時間帯であるカット時間の開始時間は、前日である日曜日の１９：００で固定とするが、第１時間帯の開始時間を実施シナリオに応じて変動させてもよい。なお、ＥＶサーバ１００は、カット開始時間になると、ＥＶスイッチ６０をＯＦＦにして、上げＤＲの開始時間まで充電を停止させ、上げＤＲ開始時間になると、充電を開始させる。

また、ここでは、第１時間帯の終了時間は、上げＤＲの開始時間に一致するが、上げＤＲの開始時間に一致していなくてもよい。第１時間帯の終了時間、すなわち、上げＤＲの開始時間は、上げＤＲの実施シナリオに応じて異なるが、ここでは、実施シナリオの一例として、上げＤＲの開始時間（第２時間帯の開始時間）は、月曜日の１１：００とする。第２時間帯も、実施シナリオに応じて異なるが、ここでは、第２時間帯の持続時間は３時間とする。すなわち、第２時間帯の終了時間は１４：００である。

算出部１４０は、個々のＥＶ７０について、前日である日曜日の１９：００から当日である月曜日の１４：００までの、充電量積算値（予測値）Ｐ_Ｃを算出する。例えば、図８に示すように、ＥＶ７０の充電量積算値（予測値）Ｐ_Ｃは、過去の日曜日における充電実績データ及び過去の月曜日における充電実績データに基づいて算出される。この場合、充電量積算値（予測値）Ｐ_Ｃは、日曜日の１９：００から当日である月曜日の１４：００までの間（第１時間帯及び第２時間帯）に充電を行った場合に、充電されると予測される電力量の積算値として算出される。すなわち、充電量積算値Ｐ_Ｃは、第１時間帯及び第２時間帯における電力需要予測値である。

続いて、算出部１４０は、個々のＥＶ７０について、上げＤＲとして電力需要を増大させるべき第２時間帯における充電可能量Ｐ_Ａを算出する。

算出部１４０は、充電可能量Ｐ_Ａを単位時間あたりの電力量として算出する。ここでの単位時間は、一例として、３０分とする。実施形態において、単位時間は、後述の充電制御処理において、制御が行われる時間間隔に等しい。

図６に示すように、単位時間あたりの充電可能量Ｐ_Ａは、充電量積算値Ｐ_Ｃを、上げＤＲの持続時間（第２時間帯の長さ）で割ることで算出される。ここでは、上げＤＲの持続時間は、単位時間（３０分）数で示される。すなわち、上げＤＲの持続時間は、３ｈ／０．５＝６である。したがって、充電量積算値Ｐ_Ｃを６で割った値が、単位時間あたりの充電可能量Ｐ_Ａになる。充電可能量Ｐ_Ａは、第２時間帯における充電可能量の予測値（充電可能量予測値）である。

単位時間あたりの充電可能量Ｐ_Ａは、図６の充電可能量テーブルＴ_ｍ１として示すように、複数の上げＤＲ開始時間及び複数の持続時間の組み合わせからなる複数の実施シナリオ毎に算出される。図６の充電可能量テーブルＴ_ｍ１は、月曜日における、ＥＶ＿ＥＤ１についての、複数の実施シナリオ毎の充電可能量を示す。

充電可能量テーブルＴ_ｍ１において、開始時間は、１日（ここでは月曜日）の間における３０分毎の時間が設定されている。また、充電可能量テーブルＴ_ｍ１において、持続時間は、３０分から２４０分まで、３０分毎の時間が設定されている。

上げＤＲの実施時間帯が異なれば、充電量積算値Ｐ_Ｃが変動し、その結果、充電可能量Ｐ_Ａも変動する。また、上げＤＲの持続時間が異なれば、充電量積算値Ｐ_Ｃが同じでも、単位時間あたりの充電可能量Ｐ_Ａが変動する。このように、上げＤＲの実施シナリオ毎に、充電可能量Ｐ_Ａは異なる。本実施形態では、複数の実施シナリオそれぞれに応じた、充電可能量Ｐ_Ａが算出される。

算出部１４０は、算出した充電可能量Ｐ_Ａを、過去に算出された充電可能量Ｐ_Ａ（充電可能量テーブルＴ_ｍ１にすでに格納されている値）と平均した平均値Ｐ_ＡＡを求め、その平均値Ｐ_ＡＡを充電可能量として、充電可能量テーブルＴ_ｍ１に格納する。

図６の充電可能量テーブル１３４に示されるように、複数の実施シナリオのための充電可能量テーブルＴ_ｍ１は、曜日毎に生成されるとともに、複数のＥＶ７０毎に生成される。

続いて、算出部１４０は、図６の充電可能量テーブル１３４を参照することで、特定の曜日における特定の実施シナリオにおける全ＥＶ７０の充電可能量を合計する。ここでは、上げＤＲ実施日である月曜日において、開始時間が１１：００であり、持続時間が３時間である上げＤＲ実施シナリオにおける、全ＥＶ７０の単位時間当たり充電可能量Ｐ_ＡＴが、算出部１４０によって算出される（図７参照）。充電可能量Ｐ_ＡＴは複数の実施シナリオ毎、かつ、曜日毎に算出される。

続いて、算出部１４０は、充電可能量Ｐ_ＡＴから、上げＤＲ実施時間帯中のベースラインを減算し、電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌを算出する。ここで、ベースラインは、上げＤＲ実施時間帯における過去の全ＥＶ７０の充電実績量から算出される。ベースラインは、ＥＶ７０が、通常、充電のために消費する電力量を示す。このように、実施形態において、電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌは、充電可能量Ｐ_ＡＴからベースラインを減算した、電力調整余力として算出される。

なお、実施形態において、ベースラインは、３０分毎の値として求められるため、電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌも、３０分毎に異なる値として求められる。ただし、ここでは、上げＤＲ実施時間帯中のベースラインの最大値Ｂｍが減算された電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌ、すなわち、電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌの最小値を、上げＤＲ実施時間帯中における、電力調整可能量とする。

図８に示すように、電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌは、充電可能量Ｐ_ＡＴは複数の実施シナリオ毎に算出され、調整可能量テーブルＴ_{ｍ_ｃｔｒｌ}に格納される。また、調整可能量テーブルＴ_{ｍ_ｃｔｒｌ}は、曜日毎に算出され、曜日ごとの調整可能量テーブル１３５に格納される。

ＥＶサーバ１００は、月曜日の上げＤＲ実施の前日である日曜日において、月曜日における調整可能量テーブルＴ_{ｍ_ｃｔｒｌ}を、複数の実施シナリオ毎の調整可能量を示すデータとして、ＶＰＰサーバ３０へ送信する。

図９及び図１０は、下げデマンドレスポンス（以下、「下げＤＲ」）のための電力調整可能量の算出手順を示している。下げデマンドレスポンスは、デマンドレスポンスの実施時間帯における電力需要を低下させる。

上げＤＲにおける電力調整可能量の算出処理においては、まず、個々のＥＶ７０について、下げＤＲ実施時間帯における充電可能量Ｐ_Ｃが算出される（図９参照）。続いて、全ＥＶ７０の充電可能量Ｐ_ＣＴから、下げＤＲ実施時間帯における電力調整可能量Ｐｃｔｒｌが算出される（図１０参照）。以下、下げＤＲにおける電力調整可能量の算出処理の詳細について説明する。

まず、電力調整可能量算出部１４０は、下げＤＲが実施される曜日の充電時系列データを参照し、個々のＥＶ７０について、下げＤＲ実施時間帯における、単位時間（３０分）あたりの充電可能量Ｐ_Ｃを算出する。なお、ここでは、下げＤＲが実施される曜日は、月曜日とする。

また、ここでは、下げＤＲ実施時間帯を、月曜日の１１：００から１３：００までとする。すなわち、開始時間は、１１：００であり、持続時間は２時間である。

算出部１４０は、個々のＥＶ７０について、月曜日の１１：００から１３：００までにおける充電可能量Ｐ_Ｃを単位時間（３０毎）に算出する。充電可能量Ｐ_Ｃは、過去の月曜日における充電実績データに基づいて、下げＤＲ実施日である月曜日の１１：００から１３：００までの間に充電を行ったとした場合に、充電されると予測される電力量として算出される。すなわち、ここでの充電可能量Ｐ_Ｃは、下げＤＲにより、下げＤＲ実施時間帯において、減少させることができる電力需要の予測値である。

単位時間毎の充電可能量Ｐ_Ｃは、図９の充電可能量テーブルＴ_ｍ１として示すように、複数の下げＤＲ開始時間及び複数の持続時間の組み合わせからなる複数の実施シナリオ毎に算出される。図９の充電可能量テーブルＴ_ｍ１は、月曜日における、ＥＶ＿ＥＤ１についての、複数の実施シナリオ毎の充電可能量を示す。

充電可能量テーブルＴ_ｍ１において、開始時間は、１日（ここでは月曜日）の間における３０分毎の時間が設定されている。また、充電可能量テーブルＴ_ｍ１において、持続時間は、３０分から２４０分まで、３０分毎の時間が設定されている。

電力需要は時間によって変動するため、下げＤＲの実施時間帯が異なれば、充電可能量Ｐ_Ｃは変動する。このように、下げＤＲの実施シナリオ毎に、充電可能量Ｐ_Ｃは異なる。本実施形態では、複数の実施シナリオそれぞれに応じた、充電可能量Ｐ_Ｃが算出される。

算出部１４０は、算出した充電可能量Ｐ_Ｃを、過去に算出された充電可能量Ｐ_Ｃ（充電可能量テーブルＴ_ｍ１にすでに格納されている値）と平均した平均値Ｐ_ＣＡを求め、その平均値Ｐ_ＣＡを充電可能量として、充電可能量テーブルＴ_ｍ１に格納する。

図９の充電可能量テーブル１３４に示されるように、複数の実施シナリオのための充電可能量テーブルＴ_ｍ１は、曜日毎に生成されるとともに、複数のＥＶ７０毎に生成される。

続いて、算出部１４０は、図９の充電可能量テーブル１３４を参照することで、特定の曜日における特定の実施シナリオにおける全ＥＶ７０の充電可能量を合計する。ここでは、下げＤＲ実施日である月曜日において、開始時間が１１：００であり、持続時間が２時間である上げＤＲ実施シナリオにおける、全ＥＶ７０の単位時間毎の充電可能量Ｐ_ＣＴが、算出部１４０によって算出される（図１０参照）。充電可能量Ｐ_ＣＴは複数の実施シナリオ毎、かつ、曜日毎に算出される。

続いて、算出部１４０は、単位時間毎の充電可能量Ｐ_ＣＴにおける最小値を、上げＤＲ実施時間帯中の電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌとする。

図１０に示すように、電力調整可能量Ｐ_ｃｔｒｌは、複数の実施シナリオ毎に算出され、調整可能量テーブルＴ_{ｍ_ｃｔｒｌ}に格納される。また、調整可能量テーブルＴ_{ｍ_ｃｔｒｌ}は、曜日毎に算出され、曜日ごとの調整可能量テーブル１３５に格納される。

ＥＶサーバ１００は、月曜日の下げＤＲ実施の前日である日曜日において、月曜日における調整可能量テーブルＴ_{ｍ_ｃｔｒｌ}を、複数の実施シナリオ毎の調整可能量を示すデータとして、ＶＰＰサーバ３０へ送信する。

ＶＰＰサーバ３０は、上げＤＲ及び下げＤＲそれぞれの複数の実施シナリオ毎の調整可能量に基づいて、電力供給量の変動をも考慮して、上げＤＲを実施するか、下げＤＲを実施するか決定する。また、ＶＰＰサーバ３０は、上げＤＲ又は下げＤＲにおけるデマンドレスポンスの開始時間、持続時間、電力調整目標値を決定する。電力目標値は、電力調整可能量の範囲内において、電力供給量の変動をも考慮して、決定する。電力目標値は、デマンドレスポンスへのユーザ参加確率（予測値）を考慮して決定してもよい。なお、電力目標値は、３０分毎の値として決定される。

図１１は、デマンドレスポンス実施時間帯における、ＥＶサーバ１００によるＥＶスイッチ６０の充電制御を示している。充電制御部１５０は、デマンドレスポンス実施開始時点において、充電制御を行うＥＶ７０（対象ＥＶ；対象需要家装置）を選定する。この選定を、初期選定という。初期選定の後、充電制御部１５０は、３０分毎である選定制御周期毎に、対象ＥＶの再選定を行う。再選定は、デマンドレスポンス実施時間帯において繰り返し行われる。対象ＥＶの再選定を行うことで、充電が行われるＥＶ７０の偏りを低減することができる。対象ＥＶの選定は、３０分間の充電可能量が、電力目標値に到達するまで、下記の優先度順で行われる。
第１優先度：選定回数が少ないこと。
第２優先度：直前の３０分において対象ＥＶであったこと。
第３優先度：充電フェーズが安定期であること。
第４優先度：充電可能量が大きいこと。

「第１優先度：選定回数が少ないこと」は、選定回数が少ないＥＶ７０を対象ＥＶとして選定することで、充電されるＥＶ７０の偏りを小さくするための基準である。「第２優先度：直前の３０分において対象ＥＶであったこと」は、充電／非充電の切り替え回数の発生をできるだけ少なくして、蓄電池の劣化防止を図るための基準である。「第３優先度：充電フェーズが安定期であること」は、安定期にある蓄電池に優先的に充電するための基準である。なお、充電フェーズが安定期であるとは、充電状態が、満充電近傍に至らず、充電電流が安定している状態をいう。充電フェーズは、満充電判定データ１２２に基づいて判定される。「第４優先度：充電可能量が大きいこと」は、充電余力が大きい蓄電池を優先して充電するための基準である。充電可能量は、ＳｏＣモデル１１２に基づいて判定される。

充電制御部１５０は、対象ＥＶに接続されたＥＶスイッチ６０に対して、充電を行わせる充電制御指令（ＯＮ指令）を送信する（図４のステップＳ１８）。ＯＮ指令を受信したＥＶスイッチ６０は、対象ＥＶへ充電を行う。ＥＶスイッチ６０は、対象ＥＶへの充電電力を、充電実績値として、ＥＶサーバ１００へ送信する（図４のステップＳ１９）。ＥＶサーバ１００への充電実績値の送信は、例えば、１分毎に行われる。

デマンドレスポンス実施時間帯において、充電制御部１５０は、５分毎であるフィードバック制御周期毎に、対象ＥＶの数を増減させる。対象ＥＶの数の増減は、ＥＶスイッチ６０から受信した充電実績値に基づいて行われる。

例えば、図１１に示すように、１１：０５の時点での充電実績値に基づく、消費電力見込みは、目標値に比べて過多である。そこで、充電制御部１５０は、１１：０５の時点で、対象ＥＶの数（充電台数）を減少させる。また、１１：１５の時点での充電実績値に基づく、消費電力見込みは、目標値に比べて不足している。そこで、充電制御部１５０は、１１：１５の時点で、対象ＥＶの数を増加させる。このようなフィードバック制御を行うことで、電力調整目標値と実績値との差分を小さくして、実績値を目標値に近づけることができる。

対象ＥＶの数を増加させる場合、消費電力見込みが目標値に到達するまで、下記の優先度順に、非対象ＥＶの中から、対象ＥＶの追加選定が行われる。
第１優先度：選定回数が少ないこと。
第２優先度：充電フェーズが安定期であること。
第３優先度：充電可能量が大きいこと。

対象ＥＶの数を減少させる場合、消費電力見込みが目標値に到達するまで、下記の優先度順に、対象ＥＶから外されるＥＶ７０の選定が行われる。対象ＥＶから外されると、充電がＯＦＦになる。
第１優先度：充電フェーズが安定期以外（満充電状態など）であること。
第２優先度：充電可能量が大きいこと。
第３優先度：選定回数が少ないこと。

［付記］

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ ：システム
２１ ：系統運用者
２２ ：再生可能エネルギー発電事業者
２３ ：小売事業者
３０ ：ＶＰＰサーバ
４０ ：ユーザ端末
５０ ：テレマティクスサーバ
６０ ：ＥＶスイッチ
７０ ：ＥＶ
１００ ：ＥＶサーバ
１０１ ：プロセッサ
１０２ ：記憶部
１０３ ：インタフェース
１０５ ：コンピュータプログラム
１１１ ：ＳｏＣモデル更新部
１１２ ：ＳｏＣモデル
１２２ ：満充電判定データ
１３１ ：電力統計モデル更新部
１３２ ：電力統計モデル
１３３ ：充電実績データベース
１３４ ：充電可能量テーブル
１３５ ：調整可能量テーブル
１４０ ：電力調整可能量算出部
１５０ ：充電制御部
１６０ ：参加処理部

Claims (13)

1. デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する管理装置であって、
   複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、
   前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、
   を備える管理装置。
2. 少なくとも一つの前記デマンドレスポンス実施シナリオは、複数の前記デマンドレスポンス実施シナリオである
   請求項１に記載の管理装置。
3. 複数の前記デマンドレスポンス実施シナリオそれぞれは、前記デマンドレスポンスの開始時間及び持続時間の少なくともいずれか一つが異なる
   請求項２に記載の管理装置。
4. 前記デマンドレスポンスは、前記デマンドレスポンスの実施時間帯の電力需要を増加させる上げデマンドレスポンスを含み、
   前記電力調整可能量を算出する前記処理は、
   前記電力需要実績データに基づいて、前記実施時間帯における充電可能量予測値を算出し、
   前記充電可能量予測値に基づいて、前記上げデマンドレスポンスにおける前記電力調整可能量を算出する
   ことを含む
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の管理装置。
5. 前記上げデマンドレスポンスは、少なくとも第１時間帯における電力需要を、前記デマンドレスポンスの前記実施時間帯である第２時間帯にシフトさせることを含み、
   前記電力調整可能量を算出する前記処理は、少なくとも前記第１時間帯を含む時間帯における電力需要予測値を算出することをさらに含み、
   前記上げデマンドレスポンスにおける前記電力調整可能量は、前記電力需要予測値及び前記充電可能予測値に基づいて算出される
   請求項４に記載の管理装置。
6. 前記デマンドレスポンスは、前記デマンドレスポンスの実施時間帯における電力需要を低下させる下げデマンドレスポンスを含み、
   前記電力調整可能量を算出する前記処理は、
   前記電力需要実績データに基づいて、前記下げデマンドレスポンスの実施時間帯における電力需要予測値を算出し、
   前記下げデマンドレスポンスの実施時間帯における前記電力需要予測値に基づいて、前記下げデマンドレスポンスにおける前記電力調整可能量を算出する
   ことを含む
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の管理装置。
7. 前記電力調整可能量に基づいて設定された電力調整の目標値と、前記デマンドレスポンスの持続中における電力調整の実績値と、に基づいて、前記目標値と前記実績値との差分が小さくなるように、前記デマンドレスポンスの持続中における複数の前記需要家装置の電力需要を調整する制御部を更に備える
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の管理装置。
8. 複数の前記需要家装置それぞれの電力需要を調整することは、前記デマンドレスポンスの持続中において、複数の前記需要家装置のうち、電力を消費させる対象需要家装置の数を増加又は減少させることを含む
   請求項７に記載の管理装置。
9. 前記需要家装置は、蓄電池を含む
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の管理装置。
10. 前記需要家装置は、定置型の蓄電池を含む
    請求項９に記載の管理装置。
11. 複数の需要家装置それぞれの電力需要実績データを記憶部に格納し、
    前記電力需要実績データを前記記憶部から読みだしたプロセッサが、前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する
    ことを含む電力調整可能量推定方法。
12. プロセッサに、
    複数の需要家装置それぞれの電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行させる
    コンピュータプログラム。
13. デマンドレスポンス統括装置と、
    デマンドレスポンスのために複数の需要家装置を管理する管理装置と、
    を備え、
    前記管理装置は、
    複数の前記需要家装置それぞれの電力需要実績データが格納される記憶部と、
    前記電力需要実績データに基づいて、少なくとも一つのデマンドレスポンス実施シナリオに応じた電力調整可能量を算出する処理を実行する算出部と、
    を備え、前記電力調整可能量を前記デマンドレスポンス統括装置へ送信するよう構成されている
    システム。
    
    

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