JP2021164405A - 需要管理基盤の分散資源統合運営システム - Google Patents

Abstract

【課題】需要家別負荷発生水準に応じて需要管理のための顧客オーダーメード型のポートフォリオを提供すること。
【解決手段】需要管理基盤の分散資源統合運営システムは、負荷電力を含む考慮対象情報及び前記負荷電力の負荷増減すう勢率の算出のための設定時間を含む需要家特性情報を受信する通信部；前記設定時間中に受信される負荷電力を含むデータを保存する保存部；前記設定時間中の負荷電力を利用して負荷増減すう勢率を算出し、前記負荷増減すう勢率を用いてすう勢反映予想負荷電力を算出する算出部；及び前記すう勢反映予想負荷電力がピーク電力の一定水準に該当する少なくとも一つの臨界値に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、前記ＥＳＳを制御するための制御部；を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、需要管理基盤の分散資源統合運営システムに関し、特に、負荷変動すう勢を反映した予想負荷電力がピーク電力の一定水準に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、ＥＳＳのバッテリを充放電制御することで、ピーク電力に備えることができるようにした分散資源統合運営システムに関するものである。

産業発展による電力需要が毎年増加しており、また、電子機器は持続的に増加するにつれて数多い需要家で使用される電力量は幾何級数的に増加している。しかし、電力生産設備の増加は現実的に相当な限界がある。これにより、国家的次元ではエネルギー政策の一つとして個別住宅、共同住宅、事務空間、小規模工場施設など需要家の空間に新再生エネルギーとエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）（Energy Storage System）等の設置を奨励及び支援する政策を持続的に推進している。

ＥＳＳが構築された後に、需要家別現在需要管理は、住宅や工場施設などその設置場所の特性に応じて電力使用量及び使用パターンが異なっているにもかかわらず、リアルタイム負荷電力を利用して基準負荷電力を超えた場合に、エネルギー貯蔵装置の充放電スケジューリングを管理している。

又は、単にピーク時間帯別にＥＳＳのバッテリ電力を貯蔵及び放電させる用途としてのみ使用されているので、予期しない最大ピーク発生時の対応が不可能であり、需要家別負荷発生水準を適用していないので、非効率的に需要管理が行われてきた。

したがって、新再生分散電源、ＥＳＳ、ＥＶなど分散資源が活性化された環境でバッテリ充放電スケジュールリングと同時に、需要家別にＤＲ（Demand Response：需要反応）イベントを行い、ＤＲプログラムを効果的に運営することができる方案が提示される必要がある。

本発明は、前述した問題点を解決するためのものであり、本発明の一実施例による需要管理基盤の分散資源統合運営システムは、負荷変動すう勢を反映した予想負荷電力がピーク電力の一定水準に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、ＥＳＳのバッテリを充放電制御することができる。

また、本発明の一実施例による需要管理基盤の分散資源統合運営システムは、需要家別負荷発生水準に応じて需要管理のための顧客オーダーメード型のポートフォリオを提供することができる。

前述のような目的を達成するために、本発明の一実施例による需要管理基盤の分散資源統合運営システムは、負荷電力を含む考慮対象情報及び前記負荷電力の負荷増減すう勢率の算出のための設定時間を含む需要家特性情報を受信する通信部；前記設定時間中に受信される負荷電力を含むデータを保存する保存部；前記設定時間中の負荷電力を利用して負荷増減すう勢率を算出し、前記負荷増減すう勢率を用いてすう勢反映予想負荷電力を算出する算出部；及び前記すう勢反映予想負荷電力がピーク電力の一定水準に該当する少なくとも一つの臨界値に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、前記ＥＳＳを制御するための制御部；を含む。

一実施例において、前記需要家特性情報は、過去の電力データ、需給計画、ＤＲ参加情報、各ステップ判定臨界率（％）、ステップ別バッテリ充電率（％）の少なくとも一つをさらに含む。

一実施例において、前記算出部は、前記過去の電力データ及び前記需給計画に基づいた最大需要を予測し、ピーク電力を算出するピーク電力算出部をさらに含む。

一実施例において、前記少なくとも一つの臨界値は、需要家負荷特性に応じて入力された前記各ステップ判定臨界率（％）により決定される。

一実施例において、前記制御部は、前記少なくとも一つの臨界値に応じて、運用収益化、最適化／貯蔵、ピーク近接、ピークステップに分類される。

一実施例において、前記算出部は、前記ＤＲ参加情報を利用してＤＲイベントに能動可能な電力量を合計して、ＤＲ潜在電力を算出するＤＲ電力予測部をさらに含む。

一実施例において、前記考慮対象情報は、ＴＯＵ料金プラン情報、ＥＳＳのバッテリ最大充電容量、ＥＳＳのバッテリ充電状態の少なくとも一つをさらに含む。

一実施例において、前記算出部は、季節及び時間帯による前記ＴＯＵ料金プラン情報と現在の日付及び時間を比較し、現在の日付及び時間帯が軽負荷、重負荷、最大負荷のいずれかの料金プラン時間帯であるのか、現在の料金プラン時間帯（ＴＯＵ）を算出する現在ＴＯＵ算出部をさらに含む。

一実施例において、前記制御部は、前記ステップ別に前記負荷電力、前記ＤＲ潜在電力、前記現在の料金プラン時間帯（ＴＯＵ）及び前記ＥＳＳのバッテリ充電状態に応じて、既設定された条件を満たしているかどうかを判断し、それに応じて、ＥＳＳ充放電の要否又はＤＲイベント生成の要否を決定する。

一実施例において、前記既設定された条件は、前記ピーク電力、前記各ステップ判定臨界値、ＴＯＵ、前記ＤＲ潜在電力、前記ＥＳＳのバッテリ最大容量、前記すう勢反映バッテリ充電率の少なくとも一つを利用して設定することができる。

一実施例において、前記ＤＲイベントは、負荷電力の減縮、負荷移転、直接負荷制御の少なくとも一つを優先順位に応じて処理するように要請することができる。

前述のような本発明による需要管理基盤の分散資源統合運営システムは、負荷変動すう勢を反映した予想負荷電力がピーク電力の一定水準に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、ＥＳＳのバッテリを充放電制御することで、ピーク電力に備えることができる。

また、本発明による需要管理基盤の分散資源統合運営システムは、需要家別負荷発生水準に応じて需要管理のための顧客オーダーメード型のポートフォリオを提供することができる。

本発明の一実施例による需要管理基盤の分散資源運営システムを概略的に示した図である。 本発明の一実施例による需要管理装置の構成を示した図である。 本発明の一実施例による需要管理装置の構成をさらに具体的に示した図である。 本発明の一実施例による需要管理装置により行われる動作を示した流れ図である。 本発明の一実施例によるステップを判断する方法を説明するための流れ図である。 本発明の一実施例による運用収益化ステップのロジックを説明するための流れ図である。 本発明の一実施例による最適化／貯蔵ステップのロジックを説明するための流れ図である。 本発明の一実施例によるピーク近接ステップのロジックを説明するための図である。 本発明の一実施例によるピークステップのロジックを説明するための図である。

以下で、本発明の技術的思想を明確化するために添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。本発明の説明の際に、関連した公知機能又は構成要素に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曇らせると判断される場合、その詳細な説明を省略する。図面中において、実質的に同じ機能構成を有する構成要素は、たとい、別の図面に表示されても、できるだけ同じ参照番号及び符号を与えた。説明の便宜のために、必要な場合には装置と方法を共に説明するようにした。

図１は、本発明の一実施例による需要管理基盤の分散資源運営システムを概略的に示したである。

図１を参照すれば、本発明の一実施例による需要管理基盤の分散資源運営システムは、電力網事業者装置１０、系統２０、電力量計３０、エネルギー貯蔵装置４０（Energy Storage System）（以下、'ＥＳＳ'という）、負荷５０、ユーザ端末６０及び需要管理装置１００を含む。

電力網事業者装置１０は、発電所に加えて、電力を提供する電力網事業者が運営する装置を意味する。電力網事業者装置１０は、系統２０を介して既加入した建物又は所定の都市又は地域に位置する建物又は施設に必要な電力を供給し、電力量計３０から電力使用量関連情報を受信し、電力使用量に対する課金を処理することができる。また、電力網事業者装置１０は、ＥＳＳ４０が系統２０へ販売した電力に対する精算が行うことができる。例えば、電力網事業者装置１０は、発電所、電力会社などにおいて運営する装置であってもよい。

系統２０は、韓国電力公社のように発電所を運営し、生産した電力を販売する業者などが連結されている商用電力網であってもよい。前記系統２０から負荷５０に電力が供給され、需要管理装置１００の制御に応じて系統２０からＥＳＳ４０が電力を充電するか、ＥＳＳ４０に貯蔵された電力を負荷５０に放電することができる。

電力量計３０は、それぞれの需要家別に構成され、各需要家で使用される電力使用量をリアルタイムで計量することができる。すなわち、電力量計３０は、各需要家に備えられた複数の負荷５０＿１、５０＿２、５０＿Ｎと接続されている。電力量計３０は、計量された電力使用量情報をリアルタイムで需要管理装置１００に提供することができる。

各需要家は、個別住宅、多世代住宅、ビル、事務空間、小規模工場施設などであってもよく、各需要家は、ＥＳＳ４０及び複数の負荷５０＿１、５０＿２、５０＿Ｎを含む。

ＥＳＳ４０は、系統２０から供給される電力を貯蔵するか、充電された電力を負荷５０へ放電することができる。また、ＥＳＳ４０は、充電された電力を系統２０へ放電して電力取引に参加することができる。すなわち、ユーザは、生産者と消費者の役割を同時に行う生産・消費者又は参加型消費者であってもよい。実施例により、ＥＳＳ４０は、新再生エネルギー、ＥＶなどのような分散資源のエネルギー貯蔵装置として使用することができる。

負荷５０は、各需要家に設けられた複数の負荷を意味する。負荷５０は、系統２０又はＥＳＳ４０から供給された電力を消費する。例えば、工場や家庭など需要家に設けられた各種電気設備が負荷の一例である。また、それぞれの複数の負荷５０＿１、５０＿２、５０＿Ｎは、ＤＲイベントに応じて需要管理装置１００により動作が制御される。

ユーザ端末６０は、需要家を運営する管理者が所有した端末であり、当該需要家の負荷使用パターンによる需要家特性情報を需要管理装置１００に提供することができる。また、ユーザ端末６０は、需要管理装置１００から当該需要家に備えられた負荷５０の電力減縮のためのＤＲ要請を受信することができる。

需要管理装置１００は、電力量計３０から提供され当該需要家の負荷パターンによりすう勢反映予想負荷電力を算出することができる。需要管理装置１００は、すう勢反映予想負荷電力がピーク電力の一定水準に該当する少なくとも一つの臨界値に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、前記ＥＳＳ４０を充放電制御することができる。需要管理装置１００は、生成されたＤＲイベントを介してユーザ端末６０にＤＲ要請を伝送するか、負荷５０を制御することができる。

需要管理基盤の分散資源運営システムは、電力量計３０を介して電力をリアルタイムでモニタリングし、モニタリング結果に基づいて、ＤＲイベントを生成するか、ＥＳＳ４０の電力を制御することによって、需要家別にピーク電力に備えることができる。

図２は本発明の一実施例による需要管理装置の構成を示した図である。

図２を参照すれば、本発明の一実施例による需要管理装置は通信部１１０、保存部１３０、算出部１５０及び制御部１７０を含む。

通信部１１０は、負荷電力を含む考慮対象情報及び負荷電力の負荷増減すう勢率の算出のための設定時間を含む需要家特性情報を受信する。すなわち、電力量計３０からリアルタイムで使用電力量である負荷電力を受信し、ユーザ端末６０から負荷電力の負荷増減すう勢率の算出のための設定時間Ｈを受信する。

保存部１３０は、設定時間Ｈ中に受信される負荷電力を含むデータを保存することができる。例えば、ユーザ端末６０から受信した負荷電力の負荷増減すう勢率の算出のための設定時間Ｈが３時間である場合、現在の時間対比以前の３時間の負荷電力を保存することができる。

算出部１５０は、設定時間Ｈ中の負荷電力を利用して負荷増減すう勢率（％）を算出し、負荷増減すう勢率を用いてすう勢反映予想負荷電力を算出することができる。すなわち、算出部１５０は、保存部１３０に保存された設定時間Ｈ中の負荷電力を利用して負荷増減すう勢率（％）を算出することができる。例えば、顧客が設定した時間範囲が３時間である場合、算出部１５０は、現在の時間対比以前の３時間の負荷電力データを利用して負荷増減すう勢率（％）を計算することができる。また、算出部１５０は、算出された負荷増減すう勢率（％）を利用してすう勢反映予想負荷電力（ｋＷ）を算出することができる。これは図３及び図４を参照して具体的に説明する。

制御部１７０は、すう勢反映予想負荷電力（ｋＷ）が、ピーク電力の一定水準に該当する少なくとも一つの臨界値に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、ＥＳＳ４０を制御することができる。例えば、ピーク電力が１００ｋＷであり、臨界値がピーク電力の８０％水準に該当する値である場合、すう勢反映予想負荷電力が８０ｋＷに達すれば、ＤＲイベントを生成するか、ＥＳＳを負荷に放電するように制御することができる。ここで、ピーク電力は、負荷パターン及びＴＯＵ（Time-Of-Use）によりピーク制限のための最大限界値であってもよい。又は、ピーク電力は季節別予想されるピークタイムのピーク値として設定することができる。

一実施例において、ＤＲイベントは、負荷電力の減縮、負荷移転、直接負荷制御ＤＬＣの少なくとも一つを優先順位に応じて処理するように要請することもできる。そのために、制御部１７０は、ユーザ端末６０に負荷５０の電力使用を減縮せよ、というＤＲ要請を伝送することができ、負荷５０の動作を直接制御することができる。
以下、図３〜図９を参照して、需要管理装置１００の構成及び動作をさらに具体的に説明する。説明の前に、記号及びその意味は表１のように定義する。

図３は、本発明の一実施例による需要管理装置の構成をさらに具体的に示したものである。また、図４は、本発明の一実施例による需要管理装置によって行われる動作を示した流れ図である。

図３を参照すれば、本発明の一実施例による需要管理システムは、通信部１１０、保存部１３０、算出部１５０及び制御部１７０を含み、保存部１３０は、需要家情報ＤＢ１３１、考慮対象情報ＤＢ１３３、ステップ別ロジックＤＢ１３５を含み、算出部１５０は、予想電力算出部１５１、ピーク電力算出部１５３、現在ＴＯＵ判断部１５５、ＤＲ電力予測部１５７を含む。

図４を参照すれば、通信部１１０は、ユーザ端末６０から需要家特性情報を受信する（Ｓ４１０）。前記需要家特性情報は、需要家情報ＤＢ１３１に保存される。需要家特性情報は負荷電力の増加／減少すう勢率の算出のための設定時間Ｈを含む。

一実施例において、需要家特性情報は、過去の電力データ、需給計画、ＤＲ参加情報、各ステップ判定臨界率（％）α_ｎ、ステップ別すう勢反映バッテリ臨界率（％）β_ｎの少なくとも一つをさらに含む。後記するが、需要家別負荷特性に応じて各ステップ判定臨界率α_ｎを利用して、各ステップ判定臨界値Ζ_ｎを決定することができ、各ステップに応じてステップ別すう勢反映バッテリ充電率β_ｎを利用してステップ別すう勢反映バッテリ容量Ｑβ_ｎを決定することができる。

また、ＤＲ参加情報は電力減縮のための情報、負荷移転のための情報、直接負荷制御ＤＬＣのための情報を含むことができる。電力減縮のための情報は、時間帯による負荷減縮可能容量を含み、直接負荷制御ＤＬＣのための情報は、負荷別優先順位による負荷制御情報を含む。

また、通信部１１０は、電力網事業者装置２０、電力量計３０、ＥＳＳ４０から考慮対象情報を受信する（Ｓ４２０）。前記考慮対象情報は、考慮対象情報ＤＢ１３３に保存される。考慮対象情報は、電力量計３０から受信される負荷電力を含む。

一実施例において、考慮対象情報は、ＴＯＵ料金プラン情報、ＥＳＳ４０のバッテリ最大充電容量Ｑ、ＥＳＳ４０のバッテリ充電状態Ｂ（ｔ）の少なくとも一つをさらに含む。すなわち、通信部１１０は、ＥＳＳ４０からＥＳＳ４０のバッテリ最大充電容量Ｑ、ＥＳＳ４０のバッテリ充電状態Ｂ（ｔ）に関する情報を受信することができる。また、通信部１１０は、電力網事業者装置２０からＴＯＵ料金プラン情報（季節及び時間帯に応じて料金が差別策定された料金プラン）を受信することができる。実施例により、電力網事業者装置２０からピーク電力（ｋＷ）を受信することができる。

また、ＴＯＵ料金プランは、季節別、時間帯に応じて軽負荷（Off-Peak）、中間負荷（Mid-Peak）、最大負荷（On-Peak）料金であり、それぞれ計量される料金プランを意味する。例えば、夏（６月１日〜８月３１日）の２３：００〜０９：００時間帯には軽負荷時間帯の料金、１０：００〜１２：００及び１３：００〜１７：００時間帯には最大負荷時間帯の料金、その他の時間帯には、中間負荷時間帯の料金を適用することができる。

予想電力算出部１５１は、すう勢反映予想負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ＋ａ）を算出することができる（Ｓ４３０）。まず、予想電力算出部１５１は、ユーザが設定した時間Ｈ範囲の負荷増加／減少すう勢率（％）∂（ｔ−Ｈ）を算出することができる。例えば、ユーザが設定した時間範囲が３時間である場合、予想電力算出部１５１は、考慮対象情報ＤＢ１３３に保存された現在の時間対比以前の３時間の負荷電力データを利用して負荷増加／減少すう勢率（％）を計算することができる。

すなわち、予想電力算出部１５１は、負荷電力の推移を分析し、未来にいかに減少又は増加するのか、その値を予測することができる。例えば、現在の時間対比以前の３時間の負荷の増加／減少推移を分析し、既設定された時間ａの後の負荷電力を予測することができる。一例として、既設定された時間ａが１５分であるとき、負荷増減すう勢率（％）を利用して１５分後の予想負荷電力を計算することができる。

予想電力算出部１５１は、リアルタイム負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）及び負荷増減すう勢率∂（ｔ−Ｈ）を利用してすう勢反映予想負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ＋ａ）を算出することができる。このとき、下記数式（１）のように、すう勢反映予想負荷電力（ｋＷ）は、負荷電力（ｋＷ）＋（負荷電力（ｋＷ）×負荷増減すう勢率（％））として計算することができる。

ピーク電力算出部１５３は、ピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫを算出することができる（Ｓ４４０）。ピーク電力算出部１５３は、需要家の負荷パターン及び季節別予想されるピークタイムのピーク値でピーク電力を算出することができる。

一実施例において、ピーク電力算出部１５３は、過去の電力データ及び需給計画に基づいた最大需要を予測し、ピーク電力（ｋＷ）を算出することができる。ピーク電力算出部１５３は、需給計画最大需要を超えると予想される場合、直前最大電力が更新されると予想される場合などを様々な条件をベースにピークを予測することができる。又は、ピーク電力は、季節別予想されるピーク時間帯のピーク値などで決定することができる。本発明において、ピーク電力（ｋＷ）は、負荷パターン及びＴＯＵによりピーク制限のための最大限界値を意味する。

制御部１７０は、負荷発生程度に応じてステップを区分することができる（Ｓ４５０）。負荷発生程度は、国家／業種／ＴＯＵ別に異なるため、他の要素との相互影響によってステップが調節される。

一実施例において、制御部１７０は、すう勢反映予想負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ＋ａ）に対して、各ステップ判定臨界値Ζ_１，Ζ_２，Ζ_３に応じて、運用収益化ステップ、最適化／貯蔵ステップ、ピーク近接ステップ、ピークステップに分類することができる。これは、図５で具体的に説明する。

現在ＴＯＵ算出部１５５は、季節及び時間帯によるＴＯＵ料金プラン情報と現在の日付及び時間を比較し、現在の日付及び時間帯が軽負荷、中間負荷、最大負荷のいずれかの料金プラン時間帯であるのか、現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）を算出することができる（Ｓ４６０）。例えば、現在の日付が８月１２日、現在時間が１１：００であれば、最大負荷時間帯の料金プランが適用される。

ＤＲ電力予測部１５７は、ユーザ端末６０から受信したＤＲ参加情報を利用してＤＲイベントに能動可能な電力量を合計して、ＤＲ潜在電力（ｋＷ）Ｐ_ＤＲを算出することができる（Ｓ４７０）。例えば、顧客が１時から２時まで１００ｋＷの電力を減縮することができ、優先順位による負荷制御により５０ｋＷの電力を減縮することができると判断される場合、１時から２時までのＤＲ潜在電力（ｋＷ）は１５０ｋＷとなる。

制御部１７０は、判断されたステップに応じて、既設定された条件を満たしているかどうかを判断し（Ｓ４８０）、ＤＲイベントを生成するか、バッテリを充放電制御することができる（Ｓ４９０）。保存部１３０のステップ別ロジックＤＢ１３５に各ステップ別にロジックが保存されており、制御部１７０は、ステップ別ロジックを利用してステップ別の条件を適用することができる。

一実施例において、制御部１７０は、各ステップ別に負荷電力、ＤＲ潜在電力、現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＥＳＳのバッテリ充電状態に応じて、既設定された条件を満たしているかどうかを判断し、それに応じて、ＥＳＳ充放電の要否又はＤＲイベント生成の要否を決定することができる。

一実施例において、ステップ別既設定された条件は、ピーク電力、各ステップ判定臨界値、ＴＯＵ、ＤＲ潜在電力、ＥＳＳのバッテリ最大容量、ステップ別すう勢反映バッテリ充電率の少なくとも一つを利用して設定することができる。

言い換えれば、制御部１７０は、ステップ別既設定された条件を満たしているかどうかに応じて、ＥＳＳ４０のバッテリの充放電を制御するか、ＤＲイベントによりユーザ端末６０にＤＲ要請を伝送するか、負荷５０の動作を制御することができる（Ｓ４９０）。

一実施例において、ＤＲイベントは、負荷電力の減縮、負荷移転、直接負荷制御の少なくとも一つを優先順位に応じて処理するように要請するメッセージであってもよい。このとき、ユーザ端末６０から受信した直接負荷制御ＤＬＣのための情報を利用して負荷５０を制御することができる。例えば、制御部１７０は、各負荷５０の優先順位による情報に応じて負荷５０を制御することができる。

一実施例において、制御部１７０は、判断されたステップが、'運用収益化ステップ'である場合、既設定された条件を満たしているかどうかに応じて、バッテリを放電し、負荷５０に供給するように制御するか、選択型のＤＲイベントを生成することができる。このとき、バッテリを放電するように制御する場合、系統に電力を販売することができる。これは、図６で具体的に説明する。

一実施例において、制御部１７０は、判断されたステップが、'最適化／貯蔵ステップ'である場合、既設定された条件を満たしているかどうかに応じて、バッテリを放電し、負荷５０に供給するように制御するか、選択型のＤＲイベントを生成することができる。これは、図７で具体的に説明する。

一実施例において、制御部１７０は、判断されたステップが、'ピーク近接ステップ'である場合、既設定された条件を満たしているかどうかに応じて、バッテリを放電し、負荷５０に供給するように制御するか、選択型ＤＲイベントを生成することができる。これは、図８で具体的に説明するようにする。

一実施例において、制御部１７０は判断されたステップが、'ピークステップ'である場合、既設定された条件を満たしているかどうかに応じて、バッテリを放電させ、負荷５０に供給するように制御するか、必須型のＤＲイベントを生成することができる。これは、図９で具体的に説明する。

図５は、本発明の一実施例によるステップを判断する方法を説明するための流れ図である。

図５を参照すれば、制御部１７０は、算出部１５０で算出したピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫ、リアルタイム負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、すう勢反映予想負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ＋ａ）と保存部１３０に保存された需要家情報である第ｎステップ判定臨界率α_ｎを入力受けることができる（Ｓ５１０）。

制御部１７０は、すう勢反映予想負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ＋ａ）がピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫの一定水準に該当する少なくとも一つの臨界値Ζ_１，Ζ_２，Ζ_３に達するにつれて、ステップを区分することができる（Ｓ５２０）。

一実施例において、少なくとも一つの臨界値Ζ_１，Ζ_２，Ζ_３は、需要家負荷特性に応じて入力された各ステップ判定臨界率（％）α_１，α_２，α_３より決定される。このとき、各ステップを区分するための各ステップ判定臨界値は、下記数式（２）により決定することができる。すなわち、各ステップ判定臨界値Ζ_ｎは、ピーク電力と各ステップ判定臨界率を乗じた値であってもよい。

一実施例において、制御部１７０は、すう勢反映予想負荷電力を少なくとも一つの臨界値に応じて、運用収益化ステップ、最適化／貯蔵ステップ、ピーク近接ステップ、ピークステップに分類することができる。すなわち、下記数式（３）により満たされる値に応じてステップ別領域を設定することができる。前述したように、数式（３）において、Ｐ_Ｌ＋Ｐ_Ｌ∂（ｔ−Ｈ）はすう勢反映予想負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ＋ａ）である

例えば、顧客が設定した第１〜第３ステップ判定臨界率が、それぞれ２０％、５０％、８０％である場合、すう勢反映予想負荷電力がピーク電力基準に２０％以内であるとき、運用収益化ステップと判断し、すう勢反映予想負荷電力がピーク電力基準に２０％よりも大きく、５０％以内であるとき、最適化／貯蔵ステップと判断て、すう勢反映予想負荷電力がピーク電力基準に５０％よりも大きく、８０％以内であるとき、ピーク近接ステップと判断し、すう勢反映予想負荷電力がピーク電力基準に８０％よりも大きい場合、ピークステップと判断することができる。

図６は、本発明の一実施例による運用収益化ステップのロジックを説明するための流れ図である。

図６を参照すれば、制御部１７０は、'運用収益化ステップ'である場合、負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、ピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫ、現在の時間に対する現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＥＳＳのバッテリ最大充電容量Ｑ、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ）、第１ステップ判定臨界率α_１、運用収益化ステップ用すう勢反映バッテリ充電率β_１を入力することができる（Ｓ６１０）。

制御部１７０は、リアルタイムで伝送される情報（負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ））に基づき、既設定された条件を満たしているかどうかを判断することができる。運用収益化ステップで設定された条件は、第１ステップ判定臨界値Ζ_１（＝Ｐ_ＰＥＡＫα_１）、ＥＳＳのバッテリ最大容量Ｑ、運用収益化ステップ用すう勢反映バッテリ容量Ｑβ_１を用いて既設定された条件である。

制御部１７０は、運用収益化ステップで既設定された条件を満たせば、バッテリを充電するか、バッテリを放電させ、負荷５０に供給するか、系統２０に提供して、電力取り引きするように制御することができる。

すなわち、制御部１７０は、'負荷電力'が'第１スッテプ判定臨界値'に比べて同じであるか小さく（Ｓ６２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'軽負荷（Off-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ６３０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'運用収益化ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか小さい場合（Ｓ６４０）、バッテリを充電するように制御することができる（Ｓ６５０）。

また、制御部１７０は、'負荷電力'が'第１ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか小さく（Ｓ６２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'軽負荷（Off-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ６３０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'運用収益化ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて大きい場合（Ｓ６４０）、バッテリを放電させ、負荷５０に供給するか、系統２０に提供して、電力取り引きするように制御することができる（Ｓ６５２）。

図７は、本発明の一実施例による最適化／貯蔵ステップのロジックを説明するための流れ図である。

図７を参照すれば、制御部１７０は、'最適化／貯蔵ステップ'である場合、負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、ピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫ、現在の時間に対する現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＤＲ潜在電力Ｐ_ＤＲ、ＥＳＳのバッテリ最大充電容量Ｑ、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ）、第２ステップ判定臨界率α_２、最適化／貯蔵ステップ用すう勢反映バッテリ充電率β_２を入力することができる（Ｓ７１０）。

制御部１７０は、リアルタイムで伝送される情報（負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＤＲ潜在電力Ｐ_ＤＲ、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ））に基づき、既設定された条件をみたしているかどうかを判断することができる。最適化／貯蔵ステップで設定された条件は、第２ステップ判定臨界値Ζ_２（＝Ｐ_ＰＥＡＫα_２）、ＥＳＳのバッテリ最大容量Ｑ、最適化／貯蔵ステップ用すう勢反映バッテリ容量Ｑβ_２を用いて既設定された条件である。

制御部１７０は、最適化／貯蔵ステップで既設定された条件を満たせば、バッテリを放電させ、負荷５０に供給するように制御するか、選択型ＤＲイベントを生成することができる。

すなわち、制御部１７０は、'負荷電力'が'第２ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか小さく（Ｓ７２０）、'現在の料金プラン時間帯'が'軽負荷（Off-Peak）時間帯'であり（Ｓ７３０）、'ＤＲ潜在電力'が、'第２ステップ判定臨界値'より'負荷電力'を差し引いた値に比べて同じであるか小さく（Ｓ７４０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'最適化／貯蔵ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか大きい場合（Ｓ７５０）、バッテリを放電させるように制御することができる（Ｓ７６０）。

また、制御部１７０は、'負荷電力'が'第２ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか小さく（Ｓ７２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'中間負荷（Mid-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ７３２）、'ＤＲ潜在電力'が、'第２ステップ判定臨界値'より'負荷電力'を差し引いた値に比べて同じであるか大きく（Ｓ７４２）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'最適化／貯蔵ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか小さい場合（Ｓ７５２）、選択型ＤＲイベントを生成することができる（Ｓ７６２）。選択型ＤＲは、負荷減少、負荷移転、直接負荷制御ＤＬＣの中から選択的に適用可能なものである。

また、制御部１７０は、'負荷電力'が'第２ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか小さく（Ｓ７２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'中間負荷（Mid-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ７３２）、'ＤＲ潜在電力'が、'第２ステップ判定臨界値'より'負荷電力'を差し引いた値よりも小さく（Ｓ７４２）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'最適化／貯蔵ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか大きい場合（Ｓ７５４）、バッテリを放電するように制御し、選択型ＤＲイベントを生成することができる（Ｓ７６４）。選択型ＤＲイベントは、負荷減少、負荷移転、直接負荷制御ＤＬＣの中から選択的に適用可能なものである。このとき、負荷減少、負荷移転、直接負荷制御ＤＬＣを優先順位の順で処理するように要請することができる。

図８は、本発明の一実施例によるピーク近接ステップのロジックを説明するための図である。

図８を参照すれば、制御部１７０は、'ピーク近接ステップ'である場合、負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、ピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫ、現在の時間に対する現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＤＲ潜在電力Ｐ_ＤＲ、ＥＳＳのバッテリ最大充電容量Ｑ、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ）、第２ステップ判定臨界率α_２、ピーク近接ステップ用すう勢反映バッテリ充電率β_３を入力することができる（Ｓ８１０）。

制御部１７０は、リアルタイムで伝送される情報（負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＤＲ潜在電力Ｐ_ＤＲ、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ））に基づき、既設定された条件を満たしているかどうかを判断することができる。ピーク近接ステップで設定された条件は、第２ステップ判定臨界値Ζ_２（＝Ｐ_ＰＥＡＫα_２）、ＥＳＳのバッテリ最大容量Ｑ、ピーク近接ステップ用すう勢反映バッテリ容量Ｑβ_３を用いて既設定された条件である。

制御部１７０は、ピーク近接ステップで既設定された条件を満たせば、バッテリを放電させ、負荷５０に供給するように制御するか、選択型ＤＲイベントを生成することができる。

すなわち、制御部１７０は、'負荷電力'が'第２ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか大きく（Ｓ８２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'中間負荷（Mid-Peak）時間帯の料金プラン'又は'最大負荷（On-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ８３０）、'ＤＲ潜在電力'が、'第２ステップ判定臨界値'より'負荷電力'を差し引いた値に比べて同じであるか大きく（Ｓ８４０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'ピーク近接ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか小さい場合（Ｓ８５０）、選択型ＤＲイベントを生成することができる（Ｓ８６０）。

また、制御部１７０は、'負荷電力'が'第２ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか大きく（Ｓ８２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'中間負荷（Mid-Peak）時間帯の料金プラン'又は'最大負荷（On-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ８３０）、'ＤＲ潜在電力'が、'第２ステップ判定臨界値'より'負荷電力'を差し引いた値よりも小さく（Ｓ８４０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'ピーク近接ステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか大きい場合（Ｓ８５２）、選択型ＤＲイベントを生成し、バッテリを放電するように制御することができる（Ｓ８６２）。

図９は、本発明の一実施例によるピークステップのロジックを説明するための図である。

図９を参照すれば、制御部１７０は、'ピークステップ'である場合、負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、ピーク電力Ｐ_ＰＥＡＫ、現在の時間に対する現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＥＳＳのバッテリ最大充電容量Ｑ、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ）、第３ステップ判定臨界率α_３、ピークステップ用すう勢反映バッテリ充電率β_４を入力することができる（Ｓ８１０）。

制御部１７０は、リアルタイムで伝送される情報（負荷電力Ｐ_Ｌ（ｔ）、現在時間帯の料金プラン（ＴＯＵ）、ＥＳＳのバッテリ充電状態Ｂ（ｔ））に基づき、既設定された条件を満たしているかどうかを判断することができる。ピークステップで設定された条件は、第３ステップ判定臨界値Ζ_３（＝Ｐ_ＰＥＡＫα_３）、ＥＳＳのバッテリ最大容量Ｑ、ピークステップ用すう勢反映バッテリ容量Ｑβ_４を用いて既設定された条件である。このとき、ＤＲ潜在電力Ｐ_ＤＲは、どの値であるかと関係なく、条件を満たしているかどうかを判断することができる。

制御部１７０は、ピークステップで既設定された条件を満たせば、バッテリを放電させ、負荷５０に供給するように制御するか、必須型のＤＲイベントを生成することができる。

すなわち、制御部１７０は、'負荷電力'が'第３ステップ判定臨界値'に比べて同じであるか大きく（Ｓ９２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'中間負荷（Mid-Peak）時間帯の料金プラン'又は'最大負荷（On-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ９３０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'ピークステップ用すう勢反映バッテリ容量'に比べて同じであるか小さい場合（Ｓ９４０）、必須型ＤＲイベントを生成することができる（Ｓ９５０）。必須型ＤＲイベントは、負荷減縮、負荷移転、負荷直接制御ＤＬＣのそれぞれに対して、一つ以上は必ず実行されなければならない。

また、制御部１７０は、'負荷電力'が'第３ステップ判定臨界値'よりも大きく（Ｓ９２０）、'現在時間帯の料金プラン'が'中間負荷（Mid-Peak）時間帯の料金プラン'又は'最大負荷（On-Peak）時間帯の料金プラン'であり（Ｓ９３０）、'ＥＳＳのバッテリ充電状態'が'ピークステップ用すう勢反映バッテリ容量'よりも大きい場合（Ｓ９４０）、必須型ＤＲイベントを生成し、バッテリを放電させるように制御することができる（Ｓ９５２）。

以上で、本発明について図面に図示された好ましい実施例を中心に詳細した。このような実施例は、この発明を限定するものではなく、例示的なものに過ぎなく、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮しなければならない。本発明の真の技術的保護範囲は、前述した説明ではなく添付された特許請求の範囲の技術的思想によって決まる。本明細書に特定の用語が使用されたとしても、これは単に本発明の概念を説明するための目的で使用されたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。本発明の各ステップは、必ず記載順に行われなければならない必要はなく、並列的、選択的又は個別的に行われてもよい。本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者は、特許請求の範囲で請求する本発明の本質的な技術思想から逸脱しない範囲で様々な変形形態及び均等の他の実施例が可能である。均等物は、現在の公示された均等物だけでなく、将来に開発される均等物、即ち構造と関係がなく同じ機能を遂行するように発明された全ての構成要素を含むと理解されなければならない。

１０ 電力網事業者装置
２０ 系統
３０ 電力量計
４０ ＥＳＳ
５０＿１，５０＿２，５０＿Ｎ 負荷
６０ 端末
１００ 需要管理装置
１１０ 通信部
１３０ 保存部
１３１ 需要家情報ＤＢ
１３３ 考慮対象情報ＤＢ
１３５ ステップ別ロジックＤＢ
１５０ 算出部
１５１ 予想電力算出部
１５３ ピーク電力算出部
１５５ 現在ＴＯＵ判断部
１５７ ＤＲ電力予測部
１７０ 制御部

Claims (11)

1. 負荷電力を含む考慮対象情報及び前記負荷電力の負荷増減すう勢率の算出のための設定時間を含む需要家特性情報を受信する通信部；
   前記設定時間中に受信される負荷電力を含むデータを保存する保存部；
   前記設定時間中の負荷電力を利用して負荷増減すう勢率を算出し、前記負荷増減すう勢率を用いてすう勢反映予想負荷電力を算出する算出部；及び
   前記すう勢反映予想負荷電力がピーク電力の一定水準に該当する少なくとも一つの臨界値に達するにつれて、ＤＲイベントを生成するか、前記ＥＳＳを制御するための制御部；
   を含む需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
2. 前記需要家特性情報は、
   過去の電力データ、需給計画、ＤＲ参加情報、各ステップ判定臨界率（％）、ステップ別バッテリ充電率（％）の少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
3. 前記算出部は、
   前記過去の電力データ及び前記需給計画に基づいた最大需要を予測し、ピーク電力を算出するピーク電力算出部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
4. 前記少なくとも一つの臨界値は、
   需要家負荷特性に応じて入力された前記各ステップ判定臨界率（％）により決定されることを特徴とする請求項２に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
5. 前記制御部は、
   前記少なくとも一つの臨界値に応じて、運用収益化、最適化／貯蔵、ピーク近接、ピークステップに分類されることを特徴とする請求項４に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
6. 前記算出部は、
   前記ＤＲ参加情報を利用してＤＲイベントに能動可能な電力量を合計して、ＤＲ潜在電力を算出するＤＲ電力予測部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
7. 前記考慮対象情報は、
   ＴＯＵ料金プラン情報、ＥＳＳのバッテリ最大充電容量、ＥＳＳのバッテリ充電状態の少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
8. 前記算出部は、
   季節及び時間帯による前記ＴＯＵ料金プラン情報と現在の日付及び時間を比較し、現在の日付及び時間帯が、軽負荷、重負荷、最大負荷のいずれかの料金プラン時間帯であるのか、現在の料金プラン時間帯（ＴＯＵ）を算出する現在ＴＯＵ算出部をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
9. 前記制御部は、
   前記ステップ別に、前記負荷電力、前記ＤＲ潜在電力、前記現在の料金プラン時間帯（ＴＯＵ）及び前記ＥＳＳのバッテリ充電状態に応じて、既設定された条件を満たしているかどうかを判断し、それにより、ＥＳＳ充放電の要否又はＤＲイベント生成の要否を決定することを特徴とする請求項８に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
10. 前記既設定された条件は、
    前記ピーク電力、前記各ステップ判定臨界値、ＴＯＵ、前記ＤＲ潜在電力、前記ＥＳＳのバッテリ最大容量、前記すう勢反映バッテリ充電率の少なくとも一つを利用して設定されたことを特徴とする請求項９に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。
11. 前記ＤＲイベントは、
    負荷電力の減縮、負荷移転、直接負荷制御の少なくとも一つを優先順位に応じて処理するように要請することを特徴とする請求項９に記載の需要管理基盤の分散資源統合運営システム。

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