JP2022006689A - 情報処理システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
電力調達量を適切な値に設定可能としながら、インバランス精算額を低減させ得る情報処理システム及び方法を提案する。
【解決手段】
第１の情報処理装置が、電力小売事業者と電力の小売契約を締結した各需要家の電力消費量の実績と、各需要家がそれぞれ所有する充放電、発電又は消費電力を制御可能な各電力機器における充放電、発電又は消費電力の調整能力とに基づいて、対象とする時間帯における電力小売事業者の電力調達量を決定して電力小売事業者に通知し、第２の情報処理装置が、対象とする時間帯における需要家全体の消費電力量を予測し、需要家全体の消費電力量を第１の情報処理装置が決定した電力調達量に近づけるように、充放電、発電又は消費電力が制御可能な電力機器における充放電、発電又は消費する電力量を制御するようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は情報処理システム及び方法に関し、特に、電力小売事業者のインバランスリスクを低減させ得るインバランスリスク低減システムに適用して好適なものである。

近年、電力取引市場から電力を調達して一般家庭等の需要家に小売する電力小売事業に多くの企業が参入している。このような電力小売事業を行う電力小売事業者は、契約した需要家の電力消費量を例えば30分の時間帯ごとにそれぞれ予測し、予測した電力消費量を電力取引市場から調達して各需要家にそれぞれ提供している。

この場合、電力小売事業者には、時間帯ごとに電力調達量と、実際に需要家が消費した電力量とを一致させるルールが適用される。そして、これらの間に乖離（インバランス）があった場合には、電力小売事業者は電力卸事業者に対して乖離の大きさに応じたペナルティを支払う義務が生じる。以下においては、このようなペナルティの支払いのことをインバランス精算と呼び、その額のことをインバランス精算額と呼ぶ。

特許文献１には、このようなインバランス精算額を低減する方法として、電力消費量を契約電力以下に抑制するために需要家の電力機器を制御することが開示されている。

特開２００９－０８１９３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、消費電力量を契約電力以下に抑制するために需要家の電力機器を制御するものであって、電力消費量の制御目標値が予め決まっている条件下で活用できる技術である。従って、この特許文献１に開示された技術によると、電力小売事業者が電力取引市場などから調達する電力量（以下、これを電力調達量と呼ぶ）を適切な値に設定できないという問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電力調達量を適切な値に設定可能としながら、インバランス精算額を低減させ得る情報処理システム及び方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、電力小売事業者のインバランスリスクを低減させる情報処理において、前記電力小売事業者と電力の小売契約を締結した各需要家の電力消費量の実績と、各前記需要家がそれぞれ所有する充放電、発電又は消費電力を制御可能な各電力機器における充放電、発電又は消費電力の調整能力とに基づいて、対象とする時間帯における前記電力小売事業者の電力調達量を決定し、決定した前記電力調達量を前記電力小売事業者に通知する第１の情報処理装置と、前記対象とする時間帯における前記需要家全体の消費電力量を予測し、前記需要家全体の消費電力量を前記第１の情報処理装置が決定した前記電力調達量に近づけるように、充放電、発電又は消費電力が制御可能な前記電力機器における充放電、発電又は消費する電力量を制御する第２の情報処理装置とを設けるようにした。

また本発明においては、電力小売事業者のインバランスリスクを低減させる情報処理において実行される情報処理方法であって、前記情報処理システムは、第１及び第２の情報処理装置を有し、前記第１の情報処理装置が、前記電力小売事業者と電力の小売契約を締結した各需要家の電力消費量の実績と、各前記需要家がそれぞれ所有する充放電、発電又は消費電力を制御可能な各電力機器における充放電、発電又は消費電力の調整能力とに基づいて、対象とする時間帯における前記電力小売事業者の電力調達量を決定し、決定した前記電力調達量を前記電力小売事業者に通知する第１のステップと、前記第２の情報処理装置が、前記対象とする時間帯における前記需要家全体の消費電力量を予測し、前記需要家全体の消費電力量を前記第１の情報処理装置が決定した前記電力調達量に近づけるように、充放電、発電又は消費電力が制御可能な前記電力機器における充放電、発電又は消費する電力量を制御する第２のステップとを設けるようにした。

本発明の情報処理システム及び方法によれば、電力小売事業者の電力調達量を適切な値に設定することができる。また本情報処理システム及び方法によれば、この電力調達量に需要家全体の消費電力量を近づけることができるため、対象時間帯における電力調達量と、実際に需要家が消費した電力量とが大きく乖離することを未然に防止することができる。

本発明によれば、電力調達量を適切な値に設定可能としながら、インバランス精算額を低減させ得る情報処理システム及び方法を実現できる。

本実施の形態によるインバランスリスク低減システムの全体構成を示すブロック図である。 本インバランスリスク手現システムにおける処理の流れの説明に供する図である。 本インバランスリスク低減システムの論理構成を示すブロック図である。 電力消費実績データベースの構成例を示す図表である。 制御可能機器設定画面の構成例を示す図である。 機器定義データベースの構成例を示す図表である。 制御実績データベースの構成例を示す図表である。 電力調達計画生成対象期間設定画面の構成例を示す図である。 ベースロードの説明に供するグラフである。 電力単価の説明に供するグラフである。 電力単価予測データベースの構成例を示す図表である。 目的関数設定画面の構成例を示す図である。 ＣＯ２排出係数設定画面の構成例を示す図である。 制御可能機器運転計画立案部の機能の説明に供するグラフである。 電力消費量プロファイルの説明に供するグラフである。 対象時間帯電力調達量画面の構成例を示す図である。 電力調達量実績データベースの構成例を示す図表である。 許容範囲設定画面の構成例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、制御指令生成部の機能の説明に供するグラフである。 デマンドコントロール詳細画面の構成例を示す図である。 インバランス精算単価データベースの構成例を示す図表である。 インバランス精算額データベースの構成例を示す図表である。 インバランス精算低減額表示画面の構成例を示す図である。 ベースロード予測処理の処理手順を示すフローチャートである。 制御可能機器運転計画立案処理の処理手順を示すフローチャートである。 電力消費量プロファイル生成処理の処理手順を示すフローチャートである。 対象時間帯電力調達決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 目標範囲定義処理の処理手順を示すフローチャートである。 デマンド予測処理の処理手順を示すフローチャートである。 デマンド予測値の計算方法の説明に供するグラフである。 制御指令生成処理の処理手順を示すフローチャートである。 制御指令出力処理の処理手順を示すフローチャートである。 インバランス精算額算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 インバランス精算低減額算出処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態によるインバランスリスク低減システムの構成
図１において、１は全体として本実施の形態によるインバランスリスク低減システムを示す。このインバランスリスク低減システム１は、電力小売システム２、需要家機器制御システム３及び電力消費量予測システム４を備えて構成される。

電力小売システム２は、電力小売事業者が所有するサーバ装置であり、電力小売事業者と電力の小売契約を締結した各需要家（以下、これを単に需要家と呼ぶ）６の電力計７と通信ネットワーク５を介してそれぞれ接続される。この電力小売システム２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、メモリ１１、入力装置１２及び出力装置１３を備えて構成される。

ＣＰＵ１０は、電力小売システム２全体の動作制御を司るプロセッサである。またメモリ１１は、例えば半導体メモリから構成され、ＣＰＵ１０のワークメモリとして利用される。入力装置１２は、例えばマウスやキーボードなどから構成され、ユーザが必要な情報や命令を入力するために利用される。出力装置１３は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの表示装置から構成され、各種画面や必要な情報を表示するために利用される。

需要家機器制御システム３は、各需要家６がそれぞれ所有する自家発電機８Ａ、蓄電池８Ｂ及び一般機器８Ｃなどの電力機器８のうち、充放電、発電又は消費電力の制御が可能な電力機器（以下、これを制御可能機器と呼ぶ）８の充放電、発電又は消費電力を制御（デマンドコントロール）する事業者（以下、これを需要家機器制御事業者と呼ぶ）が保有するサーバ装置であり、これらの制御可能機器８と通信ネットワーク５を介して接続される。

需要家機器制御システム３は、ＣＰＵ２０、メモリ２１、入力装置２２及び出力装置２３を備えて構成される。これらＣＰＵ２０、メモリ２１、入力装置２２及び出力装置２３は、電力小売システム２のＣＰＵ１０、メモリ１１、入力装置１２及び出力装置１３と同様の機能及び構成を有するものであるため、ここでの説明は省略する。

電力消費量予測システム４は、電力小売事業者が30分ごとの各時間帯にそれぞれ調達すべき電力量（電力調達量）を決定して電力小売システム２に通知する事業者（以下、これを電力消費量予測事業者と呼ぶ）が保有するサーバ装置であり、通信ネットワーク５を介して電力小売システム２、需要家機器制御システム３及び各需要家６の電力計７とそれぞれ接続される。

電力消費量予測システム４は、ＣＰＵ３０、メモリ３１、入力装置３２及び出力装置３３を備えて構成される。これらＣＰＵ３０、メモリ３１、入力装置３２及び出力装置３３は、電力小売システム２のＣＰＵ１０、メモリ１１、入力装置１２及び出力装置１３と同様の機能及び構成を有するものであるため、ここでの説明は省略する。

需要家６は、上述のように電力小売事業者との間で電力の小売契約を締結した電力消費者である。各需要家６は、それぞれ送電線９を介して供給される電力を取り込み、取り込んだ電力により自己が所有する各制御可能機器８を稼動させる。これら制御可能機器８の電力消費量の累計値は電力計７により計測され、計測結果が所定時間（例えば１分）ごとに通信ネットワーク５を介して電力小売システム２や電力消費量予測システム４に通知される。

以上の構成を有する本実施の形態のインバランスリスク低減システム１では、図２に示すように、電力小売システム２が、曜日や気象条件に基づく従来方式で各時間帯における需要家６全体の電力消費量をそれぞれ事前に予測し（Ｓ１）、予測結果を電力消費量予測システム４に通知する（Ｓ２）。

また電力消費量予測システム４は、電力小売システム２から通知された各時間帯の電力消費量の予測結果を利用し、各需要家６がそれぞれ所有する制御可能機器８の充放電、発電又は消費電力の調整能力を踏まえて、予め設定された「電力料金の最小化」や「ＣＯ２排出量の最小化」などの目的関数を満たすように各時間帯の電力小売事業者の電力調達量をそれぞれ決定し（Ｓ３）、決定結果を電力小売システム２及び需要家機器制御システム３に通知する（Ｓ４）。

かくして、電力小売システム２は、電力消費量予測システム４から通知された各時間帯の電力調達量分の電力を電力卸事業者や電力取引市場から事前に調達し、調達した電力を各時間帯に各需要家６に供給する（Ｓ５）。

また需要家機器制御システム３は、各時間帯において、需要家６全体の直近の電力消費量に基づいてリアルタイムで需要家６全体の現在の時間帯の終了時点における電力消費量を予測し、この電力消費量を、電力消費量予測システム４から通知されたその時間帯の電力調達量に近づけるように、各需要家６が所有する制御可能機器８のうちの一部の制御可能機器８をリアルタイムでデマンドコントロールする（Ｓ６）。

そして電力消費量予測システム４は、この後、以上のような電力消費量予測システム４及び需要家機器制御システム３の一連の処理により低減された電力小売事業者のインバランス精算の低減額を算出し（Ｓ７）、算出結果を電力小売事業者に通知する（Ｓ８）。かくして、電力小売事業者は、インバランス精算額の低減額の一部を電力消費量予測システム４の運営者（電力消費量予測事業者）及び需要家機器制御システム３の運営者（需要家機器制御事業者）にそれぞれ報酬として支払う（Ｓ９）。

このように本インバランスリスク低減システム１では、インバランス精算額を低減させて電力小売事業者の収益を増加させ、さらに電力消費量予測事業者及び需要家機器制御事業者もが利益を得ることができるようになされている。

（２）インバランスリスク低減システムの論理構成
（２－１）全体構成
図３は、かかるインバランスリスク低減システム１の論理構成を示す。この図３に示すように、本インバランスリスク低減システムの場合、電力小売システム２は、電力消費量予測対象期間設定部５０、ベースロード予測部５１及び買い注文出力部５２を備えて構成される。これら電力消費量予測対象期間設定部５０、ベースロード予測部５１及び買い注文出力部５２は、電力小売システム２のＣＰＵ１０（図１）がメモリ１１（図１）に格納された図示しないプログラムを実行することにより具現化される機能部である。

また需要家機器制御システム３は、許容範囲設定部６０、目標範囲定義部６１、デマンド予測部６２、制御指令生成部６３、制御指令出力部６４及び制御指令モニタ出力部６５を備えて構成される。これらは、すべて需要家機器制御システム３のＣＰＵ２０（図１）がメモリ２１（図１）に格納された図示しないプログラムを実行することにより具現化される機能部である。

さらに電力消費量予測システム４は、電力消費実績データベース７０、制御可能機器設定部７１、機器定義データベース７２、制御実績データベース７３、電力単価予測データベース７４、目的関数設定部７５、ＣＯ２排出係数設定部７６、制御可能機器運転計画立案部７７、電力消費量プロファイル生成部７８、対象時間帯電力調達量決定部７９、対象時間帯電力調達量モニタ出力部８０、電力調達量実績データベース８１、インバランス精算単価データベース８２、インバランス精算額演算部８３、インバランス精算額データベース８４、インバランス精算低減額演算部８５及びインバランス精算低減額モニタ出力部８６を備えて構成される。

制御可能機器設定部７１、目的関数設定部７５、ＣＯ２排出係数設定部７６、制御可能機器運転計画立案部７７、電力消費量プロファイル生成部７８、対象時間帯電力調達量決定部７９、対象時間帯電力調達量モニタ出力部８０、インバランス精算額演算部８３、インバランス精算低減額演算部８５及びインバランス精算低減額モニタ出力部８６は、電力消費量予測システム４のＣＰＵ３０（図１）がメモリ３１（図１）に格納された図示しないプログラムを実行することにより具現化される機能部である。

また電力消費実績データベース７０、機器定義データベース７２、制御実績データベース７３、電力単価予測データベース７４、電力調達量実績データベース８１、インバランス精算単価データベース８２及びインバランス精算額データベース８４は、それぞれメモリに格納されて保持される。

（２－２）各データベース及び各機能部の詳細
ここで、図４は、電力消費量予測システム４の電力消費実績データベース７０の構成を示す。電力消費実績データベース７０は、各需要家６の電力計７から１分間隔で電力消費量予測システム４に順次通知されるその需要家６の電力消費量を管理するために利用されるデータベースであり、図４に示すように、需要家ＩＤ欄７０Ａ、日時欄７０Ｂ、曜日欄７０Ｃ及び電力消費量欄７０Ｄを備えたテーブル構造を有する。電力消費実績データベース７０では、１つの行がひとつの需要家６の電力計７から通知されたその需要家６の１分間の電力消費量の平均値に対応する。

そして需要家ＩＤ欄７０Ａには、対応する需要家６に付与されたその需要家６に固有の識別子（需要家ＩＤ）が格納され、日時欄７０Ｂには、その電力消費量が計測された日時（年月日及び時間）が格納される。また曜日欄７０Ｃには、その電力消費量が計測された日の曜日が格納され、電力消費量欄７０Ｄには、その電力消費量の具体的な数値（kW単位）が格納される。

従って、図４の例の場合、「001」という需要家ＩＤが付与された需要家６の「2019 0401 0900（2019年04月01日の09時00分）」の１分間の電力消費量の平均値が「1000」kWで、「2019 0401 0901（2019年04月01日の09時01分）」の１分間の電力消費量の平均値が「1100」kWであり、その日は「Mon（月曜日）」であったことが示されている。

また電力消費量予測システム４の制御可能機器設定部７１は、電力消費量予測システム４に対する所定操作に応じて、図５に示すような制御可能機器設定画面９０を出力装置３３（図１）に表示させる機能を有する機能部である。この制御可能機器設定画面９０は、電力消費量予測事業者が、各需要家６がそれぞれ所有する制御可能機器８及びこれら制御可能機器８のうちの制御可能機器を設定するための画面であり、図５に示すように、電力機器リスト９１及び決定ボタン９２を備えて構成される。

そして電力消費量予測事業者は、各需要家６がそれぞれ所有する制御可能機器８ごとに、その制御可能機器８を所有する需要家６の需要家ＩＤ、その制御可能機器８に付与したその制御可能機器８に固有の識別子（機器ＩＤ）、その制御可能機器８の機器種別、定格出力及び定格容量（蓄電池の場合のみ）を電力機器リスト９１の同じ行にそれぞれ登録すると共に、その制御可能機器８が制御可能機器８であるか否かを同じ行の制御可否設定欄９１Ａにおいて設定する。

実際上、制御可否設定欄９１Ａには、「可」に対応するトグルスイッチ９３Ａと、「不可」に対応するトグルスイッチ９３Ｂとが表示されており、「可」に対応するトグルスイッチ９３Ａをクリックにより選択状態とすることによって、その行に対応する制御可能機器８が制御可能機器であるとの設定を行うことができ、「不可」に対応するトグルスイッチ９３Ｂをクリックにより選択状態とすることによって、その行に対応する制御可能機器８が制御可能機器でないとの設定を行うことができる。

そして電力消費量予測事業者は、各需要家６がそれぞれ保有する各制御可能機器８を上述のように電力機器リスト９１に登録した後に決定ボタン９２をクリックすることによって、これらの情報を電力消費量予測システム４に登録することができる。実際上、決定ボタン９２をクリックした場合、電力機器リスト９１に登録された各制御可能機器８の登録情報が制御可能機器設定部７１により機器定義データベース７２に登録される。

なお制御可能機器設定画面９０において、電力消費量予測システム４が電力小売システム２から取得した各需要家６に関する情報に基づいて、電力機器リスト９１の需要家ＩＤ、機器ＩＤ、機器種別、定格出力及び定格容量が既に登録されており、電力消費量予測事業者は、これらの制御可能機器８について制御可能機器か否かのみを制御可否設定欄９１Ａにおいて設定するだけとしてもよい。

機器定義データベース７２は、制御可能機器設定画面９０（図５）を用いて登録された各需要家６の制御可能機器８ごとの登録情報を管理するために利用されるデータベースであり、図６に示すように、需要家ＩＤ欄７２Ａ、機器ＩＤ欄７２Ｂ、機器種別欄７２Ｃ、定格出力欄７２Ｄ、定格容量欄７２Ｅ及び制御可否欄７２Ｆを備えたテーブル構造を有する。機器定義データベース７２では、１つの行がひとつの需要家６の１つの制御可能機器８に対応する。

そして需要家ＩＤ欄７２Ａには、対応する制御可能機器８を所有する需要家６の需要家ＩＤ、機器ＩＤ欄７２Ｂには、対応する制御可能機器８の機器ＩＤ、機器種別欄７２Ｃには、対応する制御可能機器８の機器種別がそれぞれ格納される。また定格出力欄７２Ｄには、対応する制御可能機器８の定格出力が格納され、定格容量欄７２Ｅには、対応する制御可能機器８が蓄電池（電気自動車に搭載された蓄電池を含む。以下、同様。）である場合にその定格容量が格納される。さらに制御可否欄７２Ｆには、その制御可能機器８が制御可能機器であるか否かを表す情報（図６では制御可能機器の場合には「可」、制御可能機器でない場合には「不可」）が格納される。

従って、図６の例の場合、「001」という需要家ＩＤが付与された需要家が所有する「001」という機器ＩＤが付与された「蓄電池」は、定格出力が「100」kW、定格容量が「500」kWhであり、充放電の制御が可能な電力機器（制御可否欄７２Ｆの値「可」）であることが示されている。

制御実績データベース７３は、各需要家６の各制御可能機器８のうち制御可能機器に対してそれまでに行った１分ごとの制御実績（デマンドコントールの実績）を管理するために利用されるデータベースであり、図７に示すように、需要家ＩＤ欄７３Ａ、機器ＩＤ欄７３Ｂ、機器種別欄７３Ｃ、日時欄７３Ｄ、曜日欄７３Ｅ、電力削減（１）欄７３Ｆ、電力削減（２）欄７３Ｇ及びＳＯＣ欄７３Ｈを備えたテーブル構造を有する。制御実績データベース７３では、１つの行が１つの制御可能機器８に対する１回の制御実績に対応する。

そして需要家ＩＤ欄７３Ａには、デマンドコントロールされた対応する制御可能機器８を所有する需要家６の需要家ＩＤが格納され、機器ＩＤ欄７３Ｂには、その制御可能機器８の機器ＩＤが格納される。また機器種別欄７３Ｃには、対応する制御可能機器８の機器種別が格納され、日時欄７３Ｄには、その制御可能機器８に対してデマンドコントロールが行われた日時が格納される。さらに曜日欄７３Ｅには、その制御可能機器８のデマンドコントロールが行われた日の曜日が格納される。

さらに電力削減（１）欄７３Ｆには、後述の制御可能機器運転計画立案部７７により立案された運転計画に基づいて削減された対応する制御可能機器８の電力消費の削減量が格納され、電力削減（２）欄７３Ｇには、後述のように制御指令生成部６３から出力される制御指令に基づいて実行されたリアルタイムでのデマンドコントロールにより削減された対応する制御可能機器８の電力消費の削減量が格納される。

なお、運転計画やデマンドコントロールにより空調や照明などの一般の制御可能機器８の電力消費を削減した場合には、削減された電力量が正の値で電力削減（１）欄７３Ｆや電力削減（２）欄７３Ｇに格納され、運転計画やデマンドコントロールにより制御可能機器８の電力消費を喚起（増加）した場合には、増加された電力量が負の値で電力削減（１）欄７３Ｆや電力削減（２）欄７３Ｇに格納される。

また運転計画やデマンドコントロールにより自家発電機８Ａ（図１、図２）の発電電力を増加させた場合には、増加させた分の自家発電機８Ａの発電電力が正の値で電力削減（１）欄７３Ｆや電力削減（２）欄７３Ｇに格納され、運転計画やデマンドコントロールにより自家発電機８Ａの発電電力が削減された場合には、削減させた分の自家発電機８Ａの発電電力が負の値で電力削減（１）欄７３Ｆや電力削減（２）欄７３Ｇに格納される。これは、自家発電機８Ａの発電電力を増加させた場合には、需要家６の電力消費が減ったように見え、自家発電機８Ａの発電電力が削減された場合には、需要家６の電力消費が増えたように見えるためである。

さらに運転計画やデマンドコントロールにより蓄電池８Ｂ（図１、図２）を放電させた場合には、放電させた分の電力量が正の値で電力削減（１）欄７３Ｆや電力削減（２）欄７３Ｇに格納され、運転計画やデマンドコントロールにより蓄電池８Ｂを充電した場合には、充電した分の電力量が負の値で電力削減（１）欄７３Ｆや電力削減（２）欄７３Ｇに格納される。これは、蓄電池８Ｂを放電した場合には、需要家６の電力消費が減ったように見え、蓄電池８Ｂに充電した場合には、需要家６の電力消費が増えたように見えるためである。

さらにＳＯＣ欄７３Ｈには、対応する制御可能機器８の機器種別が蓄電池である場合に、充放電後のその蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）が格納される。

従って、図７の例の場合、例えば「001」という需要家ＩＤが付与された需要家６が所有する「001」という機器ＩＤが付与された「蓄電池」が「2019 0401 0900（2019年04月01日の09時00分）」（「Mon（月曜日）」）に予定された運転計画に従って「100」kWの放電が行われると共に、リアルタイムでのデマンドコントロールにより「50」kWの放電が行われ（合計150kWの放電）、この結果として、その「蓄電池」のＳＯＣが「50%」となったことが示されている。

一方、電力小売システム２の電力消費量予測対象期間設定部５０は、入力装置１２（図１）を介した所定の操作入力に応じて図８に示すような電力調達計画生成対象期間設定画面１００を出力装置１３（図１）に表示させる機能を有する機能部である。

この電力調達計画生成対象期間設定画面１００は、電力消費量予測システム４が電力調達量を決定すべき期間（以下、これを電力調達計画生成対象期間と呼ぶ）と、需要家６全体の短中期的な電力消費量を予測すべき期間（以下、これを電力消費量予測対象期間と呼ぶ）とを電力小売事業者が設定するための画面である。なお、電力消費量予測対象期間は、電力調達計画生成対象期間における電力調達量を決定するために必要な期間である。

この電力調達計画生成対象期間設定画面１００は、電力調達計画生成対象期間設定領域１０１、電力消費量予測対象期間設定領域１０２及びデマンド単位時間設定領域１０３と、決定ボタン１０４とを備えて構成される。

そして電力調達計画生成対象期間設定領域１０１では、電力調達計画生成対象期間の開始の年月日及び時間と、かかる電力調達計画生成対象期間の終了の年月日及び時間とをプルダウン方式によりそれぞれ指定することができる。図８では、電力調達計画生成対象期間として「2020年４月１日12時00分」～「2020年４月１日12時30分」が指定された場合の例を示している。

また電力消費量予測対象期間設定領域１０２では、電力消費量予測対象期間の開始の年月日及び時間と、かかる電力消費量予測対象期間の終了の年月日及び時間とをプルダウン方式によりそれぞれ指定することができる。図８では、電力消費量予測対象期間として「2020年４月１日10時30分」～「2020年４月２日10時30分」が指定された場合の例を示している。

さらにデマンド単位時間設定領域１０３では、電力消費量の定義時間（デマンド単位時間）をプルダウン方式で行うことができる。図８では、電力消費の発電量と消費量の差を比較する単位（デマンド）が「30」分間の積算値（kWh）として指定された場合の例を示している。

かくして電力小売事業者は、電力調達計画生成対象期間設定画面１００において、上述のようにして電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間をそれぞれ指定した後に決定ボタン１０４をクリックすることでこれらを設定することができる。そして、このように電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間が設定された場合、電力消費量予測対象期間設定部５０は、これら電力調達計画生成対象期間及び電力消費量予測対象期間と、デマンド単位時間とを電力小売システム２のベースロード予測部に５１通知する。

ベースロード予測部５１は、デマンドコントロールにより電力消費量の制御が行われなかった場合の需要家６全体の電力消費量（以下、これをベースロードと呼ぶ）を予測する機能を有する機能部である。

実際上、ベースロード予測部５１は、図９に示すように、電力消費実績データベース７０（図４）に登録されている電力消費量の実績値（図９の太線）に基づいて各時間帯の電力消費量を予測する。かかる電力消費量の予測値として、電力消費実績データベース７０に登録されている曜日、時間帯及び時刻がすべて一致する電力消費量の実績値をそのまま利用するようにしても良い。また曜日、時間帯及び時刻がすべて一致する電力消費量の実績値が複数存在する場合には、これらを統計処理する（例えば平均値をとる）ことで各時間帯の電力消費量の予測値を算出するようにしてもよい。

またベースロード予測部５１は、制御実績データベース７３（図７）に登録されている、デマンドコントロールにより削減された電力量（以下、これを削減電力量と呼ぶ）の実績値に基づいて、各時間帯の削減電力量を予測する。かかる削減電力量の予測値として、制御実績データベース７３に登録されている曜日、時間帯及び時刻がすべて一致する削減電力量の実績値をそのまま利用するようにしても良い。また曜日、時間帯及び時刻がすべて一致する削減電力量の実績値が複数存在する場合には、これらを統計処理（例えば平均値をとる）ことで各時間帯の削減電力量の予測値を算出するようにしてもよい。

そしてベースロード予測部５１は、この後、上述のようにして算出した各時間帯の電力消費量の予測値と、各時間帯の削減電力量の予測値とを時間帯ごとにそれぞれ加算するようにして需要家６全体のベースロードを求める。なお、このベースロードを求めるべき期間は、図８について上述した電力調達計画生成対象期間設定画面１００の電力消費量予測対象期間設定領域１０２において指定された期間である。

そしてベースロード予測部５１は、このようにして求めた各時間帯のベースロードと、電力消費量予測対象期間設定部５０から通知された電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間とを電力消費量予測システム４の制御可能機器運転計画立案部７７に出力する。

一方、電力消費量予測システム４の電力単価予測データベース７４は、例えば図１０のように予め予測された各日にちの各時間帯における電力取引市場での電力単価が格納されたデータベースである。なお図１０は、電力調達計画生成対象期間設定画面１００（図８）で設定された電力消費量予測対象期間内の各時間帯についてそれぞれ予測された電力取引市場での電力単価の推移を示している。

この電力単価予測データベース７４は、図１１に示すように、日付欄７４Ａ、時間帯欄７４Ｂ及び電力単価欄７４Ｃを備えたテーブル構造を有する。電力単価予測データベース７４では、１つの行が、電力単価を予測した日にちの１つの時間帯に対応する。よって、電力単価予測データベース７４には、電力単価を予測した期間内のすべての時間帯にそれぞれ対応する行が設けられる。

そして日付欄７４Ａには、対応する日にちの日付が格納され、時間帯欄７４Ｂには対応する時間帯が格納される。また電力単価欄７４Ｃには、対応する日にちの対応する時間帯について予測された電力取引市場での電力単価が格納される。

従って、図１１の例の場合、「2020 0401（2019年04月01日）」の「1100-1129（11時00分～11時29分）」及び「1130-1159（11時30分～11時59分）」の各時間帯について予想される電力単価は「25」円／kWhであるのに対して、同日の「1200-1229（12時00分～12時29分）」及び「1230-1259（12時30分～12時59分）」の各時間帯について予想される電力単価は「30」円／kWhであることが示されている。

電力消費量予測システム４の目的関数設定部７５は、図１２に示すような目的関数設定画面１１０を出力装置３３（図１）に表示させる機能を有する機能部である。ここでの「目的関数」とは、後述する制御可能機器運転計画立案部７７が必要な制御可能機器８の運転計画を立案する際の指標となるものをいう。

本実施の形態においては、図１２に示すように、かかる「目的関数」として「電力料金の最小化」及び「ＣＯ２排出量の最小化」の２つが用意されており、目的関数設定画面１１０には、これら２つの目的関数にそれぞれ対応させたトグルスイッチ１１１Ａ，１１１Ｂが表示される。

かくして電力消費量予測事業者は、これら２つの目的関数のうち、所望する一方の目的関数に対応付けられたトグルスイッチ１１１Ａ，１１１Ｂをクリックにより選択状態とした後、決定ボタン１１２をクリックすることによって、その目的関数を、制御可能機器運転計画立案部７７が必要な制御可能機器８の運転計画を立案する際の指標として設定することができる。そして、このとき設定された目的関数が制御可能機器運転計画立案部７７に通知される。

なお、目的関数として「ＣＯ２排出量の最小化」が選択されて決定ボタン１１２がクリックされた場合、かかる目的関数設定画面１１０に代えて図１３に示すようなＣＯ２排出係数設定画面１２０がＣＯ２排出係数設定部７６により出力装置３３（図１）に表示される。

このＣＯ２排出係数設定画面１２０は、ＣＯ２排出係数（正確には電力卸事業者）を設定するための画面であり、図１３に示すように、電力調達が可能なすべての電力卸事業者の名称と、これら電力卸事業者における単位電力量当たりのＣＯ２排出量とが表示される。またＣＯ２排出係数設定画面１２０には、各ＣＯ２排出係数にそれぞれ対応付けられたトグルスイッチ１２１Ａ～１２１Ｄと、決定ボタン１２２とが表示される。

かくして電力消費量予測事業者は、ＣＯ２排出係数設定画面１２０に表示された複数のＣＯ２排出係数（電力卸事業者）の中から所望するＣＯ２排出係数（電力卸事業者）に対応付けられたトグルスイッチ１２１Ａ～１２１Ｄをクリックにより選択状態とした後、決定ボタン１２２をクリックすることによって、そのＣＯ２排出係数を、制御可能機器８の運転計画を制御可能機器運転計画立案部７７が立案する際のＣＯ２排出係数として設定することができる。そして、このとき設定されたＣＯ２排出係数がＣＯ２排出係数設定部７６により制御可能機器運転計画立案部７７に通知される。

制御可能機器運転計画立案部７７は、目的関数設定画面１１０（図１２）を用いて設定された目的関数に従って、各需要家６がそれぞれ所有する制御可能機器８のうち、一部の制御可能機器８の運転計画を立案する機能を有する機能部である。

実際上、制御可能機器運転計画立案部７７は、目的関数として「電力料金の最小化」が設定されている場合には、ベースロード予測部５１から通知された電力消費量予測対象期間内のベースロードと、電力単価予測データベース７４（図１１）に登録されている各日にちの各時間帯の電力単価の予測値とに基づいて、電力単価（円／kWh）が高い時間帯で需要家６の蓄電池８Ｂ（図１、図２）を放電、自家発電機８Ａによる発電又は制御可能機器８の消費電力を低減させ、電力単価が低い時間帯で蓄電池８Ｂを充電するような運転計画を立案する。

例えば、ベースロード予測部５１により予測された電力消費量予測対象期間内のベースロードが図９のようなものであり、電力単価予測データベース７４に登録されている電力消費量予測対象期間内の電力単価が図１０のようなものであるものとする。

この場合、制御可能機器運転計画立案部７７は、図１４に示すように、電力単価が最高となる2019年04月01日の12時00分から14時59分までの期間については蓄電池８Ｂを放電し、電力単価が最低となる2019年04月01日の21時30分から23時29分までの期間については蓄電池８Ｂを充電するよう必要な蓄電池８Ｂの運転計画を立案する。また制御可能機器運転計画立案部７７は、蓄電池８Ｂを放電する時間帯の一部期間（2019年04月01日の13時30分からの１時間半）では、制御可能な一般機器８Ｃ（図１、図２）を対象とするデマンドコントロールにより電力消費量を削減するよう必要な一般機器８Ｃの運転計画を立案する。

この際、制御可能機器運転計画立案部７７は、蓄電池８Ｂが複数存在する場合には、これら蓄電池８Ｂごとに各時間帯における放電量や充電量をそれぞれ決定する。また制御可能機器運転計画立案部７７は、制御可能な自家発電機８Ａ（図１、図２）が複数存在する場合には、これら自家発電機８Ａごとに各時間帯における出力電力量をそれぞれ決定する。さらに制御可能機器運転計画立案部７７は、制御可能な一般機器８Ｃが複数存在する場合には、これらの一般機器８Ｃごとに各時間帯における消費電力の削減量をそれぞれ決定する。

このように電力単価が高い時間帯で蓄電池８Ｂに放電させると共に一般機器８Ｃ等の電力消費量を抑制し、電力単価が低い時間帯で蓄電池８Ｂに充電させることによって、トータルとして電力料金を最小化することができる。そして制御可能機器運転計画立案部７７は、このようにして立案した各制御可能機器８の運転計画と、ベースロード予測部５１から通知された電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間とを電力消費量プロファイル生成部７８に出力する。

電力消費量プロファイル生成部７８は、制御可能機器運転計画立案部７７から与えられた各制御可能機器８の運転計画に基づいて、例えば図１５において太線で示す需要家６全体の電力消費量のプロファイル（以下、これを電力消費量プロファイルと呼ぶ）を生成する機能を有する機能部である。ここで、「電力消費量プロファイル」とは、電力消費量予測対象期間における見た目の電力消費量を時系列で表したものをいう。

電力消費量プロファイルの各時間帯の値は、それぞれベースロードに電力消費削減量を加算することにより算出される。すなわち、これら時間帯の電力消費量プロファイルの値は、図１４において破線で示されたベースロードの値に蓄電池８Ｂの放電量や、デマンドコントロールによる自家発電機８Ａの出力削減量や一般機器８Ｃの消費電力削減量を加算したものに等しい。

図１５では、2020年04月01日の12時00分から14時59分までの期間は、蓄電池８Ｂの放電及びデマンドコントロールによる消費電力削減等の効果が表れて需要家６全体の見た目の電力消費量が低減しているのに対して、2020年04月01日の21時30分から23時29分までの期間は、蓄電池８Ｂの充電による電力消費により需要家６全体の見た目の電力消費量が増えていることが示されている。

電力消費量プロファイル生成部７８は、このようにして算出した電力消費量プロファイルと、制御可能機器運転計画立案部７７から通知された電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間とを対象時間帯電力調達量決定部７９に出力する。

対象時間帯電力調達量決定部７９は、電力調達計画生成対象期間設定画面１００（図８）を用いて設定された電力調達計画生成対象期間内の各時間帯（以下、これを対象時間帯と呼ぶ）における電力調達量を決定する機能を有する機能部である。実際上、対象時間帯電力調達量決定部７９は、電力消費量プロファイル生成部７８から与えられた電力消費量プロファイルに基づいて、対象時間帯ごとの需要家６全体の見た目の電力消費量を電力調達量として決定する。

例えば、図８の例の場合、電力調達計画生成対象期間は2020年４月１日の12時00分から2020年４月１日の12時30分までの30分であり、電力消費量プロファイル生成部７８から与えられた電力消費量プロファイルが図１５の通りであるものとすると、かかる対象時間帯における需要家６全体の見た目の電力消費量は「3700kWh」であるため、対象時間帯電力調達量決定部７９は、その電力調達計画生成対象期間における電力調達量を「3700kWh」に決定する。

そして対象時間帯電力調達量決定部７９は、このように決定した対象時間帯（電力調達計画生成対象期間）の電力調達量と、電力消費量プロファイル生成部７８から通知された電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間と、電力消費量予測対象期間の電力消費量プロファイルとを対象時間帯電力調達量モニタ出力部８０に出力する。

対象時間帯電力調達量モニタ出力部８０は、対象時間帯電力調達量決定部７９から通知された電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間と、電力調達計画生成対象期間の電力調達量とに基づいて、図１６に示すような対象時間帯電力調達量画面１３０を出力装置３３（図１）に表示させる機能を有する機能部である。

この場合、対象時間帯電力調達量画面１３０では、図１６に示すように、電力消費量予測対象期間における電力消費量プロファイルを表すグラフが電力需要プロファイル表示領域１３１に表示されると共に、その上方に電力調達計画生成対象期間（対象時間帯）と、その電力調達計画生成対象期間に調達すべき電力量とが表示される。

また対象時間帯電力調達量決定部７９は、電力調達計画生成対象期間及びその電力調達計画生成対象期間の電力調達量を電力小売システム２の買い注文出力部５２に通知する。かくして、買い注文出力部５２は、対象時間帯電力調達量決定部７９から通知された電力調達計画生成対象期間に当該対象時間帯電力調達量決定部７９から通知された電力調達量分の電力を調達するための買い注文を電力取引市場のサーバ装置（図示せず）に出力する。

さらに対象時間帯電力調達量決定部７９は、上述のようにして決定した電力調達計画生成対象期間の電力調達量を、電力調達量の実績として電力調達量実績データベース８１に登録する。

この電力調達量実績データベース８１は、図１７に示すように、日付欄８１Ａ、時間帯欄８１Ｂ及び電力調達量欄８１Ｃを備えたテーブル構造を有する。電力調達量実績データベース８１では、１つの行が対象時間帯電力調達量決定部７９により決定された１つの時間帯に対する電力調達の実績に対応する。

そして日付欄８１Ａには、対象時間帯電力調達量決定部７９が電力調達量を決定した電力調達計画生成対象期間の日付が格納され、時間帯欄８１Ｂには、その電力調達計画生成対象期間の時間帯が格納される。また電力調達量欄８１Ｃには、対象時間帯電力調達量決定部７９により決定された、その時間帯における電力調達量が格納される。なお図１７は、上述のような処理により「2020 0401」の日付の「1200-1229」の時間帯における電力調達量として「3700」kWhが新たに登録された例を示している。

一方、需要家機器制御システム３の許容範囲設定部６０は、需要家機器制御システム３に対する所定操作に応じて図１８に示すような許容範囲設定画面１４０を出力装置２３（図１）に表示させる機能を有する機能部である。ここでの「許容範囲」とは、対象時間帯電力調達量決定部７９が決定した電力調達量に対して許容される需要家６全体の電力消費量の上振れ及び下振れの各範囲（上限側及び下限側の誤差範囲）を意味する。許容範囲設定画面１４０は、需要家機器制御事業者がこのような許容範囲をかかる電力調達量に対する百分率で設定するための画面である。

実際上、許容範囲設定画面１４０には、許容範囲設定領域１４１及び決定ボタン１４２から構成される。そして許容範囲設定領域１４１では、電力調達量に対して許容される上限側及び下限側の誤差範囲をそれぞれプルダウン方式により百分率で指定できる。図１８は、電力調達量に対して許容される上限側の誤差範囲として「３」％、下限側の誤差範囲として同じく「３」％が指定された例を示している。

かくして需要家機器制御需要家は、許容範囲設定画面１４０の許容範囲設定領域１４１において電力調達量に対する需要家６全体の電力消費量の上限側及び下限側の誤差範囲をそれぞれ指定した後に決定ボタン１４２をクリックすることによって、かかる許容範囲を需要家機器制御システム３に設定することができる。そして、このとき設定された許容範囲が目標範囲定義部６１に通知される。

目標範囲定義部６１は、実際に電力調達を行う時間帯（電力調達計画生成対象期間）において許容される、需要家６全体の電力消費量の具体的な数値範囲を定義する機能を有する機能部である。

実際上、目標範囲定義部６１は、所定のタイミングで電力消費量予測システム４にアクセスして、当該電力消費量予測システム４の電力調達量実績データベース８１に登録されている現在の時間帯（電力調達計画生成対象期間）の電力調達量を取得する。そして目標範囲定義部６１は、取得した現在の時間帯の電力調達量と、許容範囲設定部６０から通知された許容範囲とに基づいて、需要家６全体の電力消費量の数値範囲を算出する。以下においては、この数値範囲のことを需要家６全体の電力消費量の目標範囲と呼ぶものとする。

例えば、図８の例において、現在時刻が2020年４月１日12時00分から12時29分の間のいずれかの時刻であり、図１８の例のように、電力調達量に対する上振れ分及び下振れ分の許容範囲がいずれも３％に設定されているものとする。この場合、目標範囲定義部６１は、現在の時間帯の電力調達量として3700kWhを電力調達量実績データベース８１（図１７）から取得するため、かかる目標範囲の上限値を次式

のように3811kWhと算出し、かかる目標範囲の下限値を次式

のように3589kWhと算出する。

そして目標範囲定義部６１は、このようにして算出した需要家６全体の電力消費量の目標範囲を制御指令生成部６３と、電力消費量予測システム４のインバランス精算額演算部８３とにそれぞれ通知する。

またデマンド予測部６２は、デマンドコントロールの際に現在時刻が含まれる時間帯の終了時刻における需要家６全体の電力消費量（以下、これをデマンド予測値と呼ぶ）を予測する機能を有する機能部である。

実際上、デマンド予測部６２は、時間帯ごとに、所定のタイミングで電力消費量予測システム４にアクセスして、当該電力消費量予測システム４の電力消費実績データベース７０（図４）に格納されている、現在時刻が含まれる時間帯の開始時刻から現在時刻までの１分ごとの制御可能機器８の電力消費量をそれぞれ取得する。そしてデマンド予測部６２は、取得した電力消費量に基づいて現在時刻が含まれる時間帯の終了時刻における需要家６全体の電力消費量を予測し、かくして得られた需要家６全体の電力消費量をデマンド予測値として制御指令生成部６３に通知する。

制御指令生成部６３は、デマンド予測部６２により予測されたデマンド予測値に基づいて、制御可能機器８のうちの一部の制御可能機器８をデマンドコントロールするための制御指令を生成する機能を有する機能部である。

実際上、制御指令生成部６３は、デマンド予測部６２から通知されたデマンド予測値と、目標範囲定義部６１から通知された具体的な電力消費量の目標範囲とに基づいて、デマンド予測値がかかる目標範囲内に収まっているか否かを判定する。

そして制御指令生成部６３は、図１９（Ａ）のようにデマンド予測値が目標範囲の上限値を超える場合には、現在の時間帯の終了時点における需要家６全体の電力消費量が当該目標範囲内に収まるように、現在の時間帯の残り時間を踏まえて、一部の制御可能機器８の電力消費量をそれぞれ抑制するための制御指令をその制御可能機器８ごとにそれぞれ生成する。なお、ここでの「一部の制御可能機器８」は、制御可能機器運転計画立案部７７により運転計画が立案されなかった制御可能機器８であり、「制御指令」は、これら制御可能機器８ごとの電力消費量の具体的な抑制量である。

また制御指令生成部６３は、図１９（Ｂ）のようにデマンド予測値がかかる目標範囲の下限値を下回る場合には、現在の時間帯の終了時点における需要家６全体の電力消費量が当該目標範囲内に収まるように、現在の時間帯の残り時間を踏まえて、一部の制御可能機器８の電力消費量をそれぞれ喚起（増加）させるための制御指令をその制御可能機器８ごとにそれぞれ生成する。ここでの「一部の制御可能機器８」も、制御可能機器運転計画立案部７７により運転計画が立案されなかった制御可能機器８であり、「制御指令」は、これら制御可能機器８ごとの電力消費量の具体的な喚起量（増加量）である。

そして制御指令生成部６３は、このようにして生成した各制御指令を制御指令出力部６４及び制御指令モニタ出力部６５にそれぞれ出力する。かくして、制御指令出力部６４は、制御指令生成部６３から与えられたこれらの制御指令をそれぞれ対応する需要家６の対応する制御可能機器８に送信することにより、これら制御可能機器８の充放電、発電又は消費電力の電力量を抑制させ又は電力消費量を増加させる。

また制御指令モニタ出力部６５は、かかる制御指令を受領すると、例えば図２０に示すような制御指令送信先リスト表示領域１５１及びデマンド予測表示領域１５２を備えたデマンドコントロール詳細画面１５０を出力装置２３（図１）に表示させる。

このデマンドコントロール詳細画面１５０では、充放電、発電又は消費電力の電力量を抑制させ又は増加させる各制御可能機器８の需要家ＩＤ、機器ＩＤ、機器種別及び電力削減量がそれぞれ掲載された制御指令送信先リスト１５３が制御指令送信先リスト表示領域１５１に表示される。なお、かかる「充放電、発電又は消費電力の電力量」は、対象とする制御可能機器８が蓄電池８Ｂ（図１）の場合には、放電のときには正の値、充電のときには負の値で表示され、対象とする制御可能機器８が自家発電機８Ａ（図１）の場合には、出力抑制のときには負の値、出力増大のときには正の値で表示される。またかかる「電力削減量」は、対象とする制御可能機器８が一般機器８Ｃ（図１）の場合には、出力抑制のときには正の値、出力増加の場合には負の値で表示される。

またデマンドコントロール詳細画面１５０では、制御指令生成部６３が生成した各制御指令に基づいて対象とする制御可能機器８のデマンドコントロールを行わなかった場合に予測される電力消費量の推移と、かかる各制御指令に基づいて対象とする制御可能機器８をデマンドコントロールした場合に予測される電力消費量の推移とを表すグラフ１５４が表示される。またこのグラフ１５４には、目標範囲定義部６１により算出されたかかる目標範囲も表示される。

他方、インバランス精算単価データベース８２は、予め定められたインバランス精算時の電力単価（以下、これをインバランス精算単価と呼ぶ）が格納されたデータベースであり、図２１に示すように、状態欄８２Ａ及びインバランス精算単価欄８２Ｂを備えたテーブル構造を有する。インバランス精算単価は、調達電力量の目標範囲の上限値又は下限値に対する需要家６全体の実際の電力消費量（需要量）の状態によって異なる。インバランス精算単価データベース８２の１つの行は、このような１つの状態に対応する。

そして状態欄８２Ａには、ある時間帯に電力小売事業者が調達した電力量に対する需要家６全体の実際の電力消費量の状態が格納される。本実施の形態の場合、かかる「状態」として、「需要量が調達量に対し３％超過」、「需要量が調達量に対し３％未満超過」、「調達量が需要量に対し３％未満超過」及び「調達量が需要量に対し３％超過」の４つが規定されている。またインバランス精算単価欄８２Ｂには、対応する状態におけるインバランス精算単価が格納される。

従って、図２１の例の場合、「需要量が調達量より３％超過」した場合には、電力小売事業者が電力の送配電事業者に対して１kWh当たり「50」円をインバランス精算額として支払うべきことが規定され、「需要量が調達量に対し３％未満超過」した場合には、電力小売事業者が電力の送配電事業者に対して１kWh当たり「５」円をインバランス精算額として支払うべきことが規定されていることが示されている。

なお図２１では、「調達量が需要量に対し３％未満超過」の場合には、インバランス精算単価が負の値となっているが、これは余計に調達した電力を電力取引市場で売りに出すことで収入を得られることを意味する。また、ある時間帯の電力調達量が実際に需要家６が消費した電力の３％以上である場合（「調達量が需要量に対し３％超過」）には、インバランス精算単価は「０」なのでインバランス精算額は０円となるが、必要以上に電力を調達した場合、必要以上に電力取引市場に代金を支払うことになるため、かかる「電力料金の最小化」を目的関数としている場合には損失となる。

インバランス精算額演算部８３は、図８について上述した電力調達計画生成対象期間設定画面１００を用いて設定された電力調達計画生成対象期間の経過後にその電力調達計画生成対象期間におけるインバランス精算額を計算する機能を有する機能部である。

実際上、インバランス精算額演算部８３は、電力調達量実績データベース８１（図１７）に格納されている、そのとき対象としている電力調達計画生成対象期間（対象時間帯）の電力調達量の実績と、その対象時間帯における目標範囲の上限値及び下限値と、電力消費実績データベース７０（図４）に格納されている、その対象時間帯の各時刻における電力消費量の実績とに基づいてインバランス精算額を算出する。そしてインバランス精算額演算部８３は、算出したインバランス精算額をインバランス精算額データベース８４に登録する。

インバランス精算額データベース８４は、インバランス精算額演算部８３により算出された時間帯ごとのインバランス精算額を管理するために利用されるデータベースであり、図２２に示すように、日付欄８４Ａ、時間帯欄８４Ｂ及びインバランス精算額欄８４Ｃを備えたテーブル構造を有する。インバランス精算額データベース８４では、１つの行がインバランス精算額演算部８３により算出された１つの時間帯のインバランス精算額に対応する。

そして日付欄８４Ａには、対応する時間帯の日付が格納され、時間帯欄８４Ｂには、その時間帯が格納される。またインバランス精算額欄８４Ｃには、その時間帯についてインバランス精算額演算部８３により算出されたインバランス精算額が格納される。従って、図２２の例の場合、例えば「2020 0401（2020年04月01日）」の「1100-1129（11時00分～11時29分）」の時間帯のインバランス精算額が「200」円であったことが示されている。

インバランス精算低減額演算部８５は、需要家６の制御可能機器８をデマンドコントロールしたことによるインバランス精算額の低減額（以下、これをインバランス精算低減額と呼ぶ）を算出する機能を有する機能部である。

実際上、インバランス精算低減額演算部８５は、電力消費実績データベース７０（図４）に登録されている各時間帯の電力消費量の実績と、インバランス精算額データベース８４（図２２）に登録されている各時間帯のインバランス精算額と、インバランス精算単価データベース８２（図２１）に登録されているインバランス精算額の単価と、制御実績データベース７３（図７）に登録されているデマンドコントロールの実績とに基づいてかかるインバランス精算低減額を算出する。そしてインバランス精算低減額演算部８５は、算出したインバランス精算低減額をインバランス精算低減額モニタ出力部８６に通知する。

インバランス精算低減額モニタ出力部８６は、インバランス精算低減額演算部８５により算出された時間帯ごとのインバランス精算額を出力装置３３（図１）に表示させる機能を有する機能部である。実際上、インバランス精算低減額モニタ出力部８６は、インバランス精算低減額演算部８５から通知された各時間帯のインバランス精算低減額に基づいて、これら各時間帯のインバランス精算低減額が掲載された図２３に示すようなインバランス精算減額リスト１６１を含むインバランス精算低減額表示画面１６０を生成する。そしてインバランス精算低減額モニタ出力部８６は、生成したインバランス精算低減額表示画面１６０を出力装置３３に表示させる。

かくして、電力消費量予測事業者は、このインバランス精算低減額表示画面１６０に表示されたインバランス低減額に基づいて、その一部（例えば数％）を電力消費量予測事業者及び需要家機器制御事業者に支払うべき報酬額として電力小売事業者に請求する。そして電力小売事業者は、請求された報酬額を電力消費量予測事業者及び需要家機器制御事業者にそれぞれ支払う。

（２－３）各機能部の具体的な処理内容
次に、かかるインバランスリスク低減システム１の各機能部のうち、主要な機能部の具体的な処理内容について説明する。

（２－３－１）ベースロード予測部の処理
図２４は、電力小売システム２のベースロード予測部５１により実行されるベースロード予測処理の処理手順を示す。ベースロード予測部５１は、この図２４に示す処理手順に従って、図８の電力調達計画生成対象期間設定画面１００を用いて設定された電力消費量予測対象期間のベースロードを予測する。

実際上、ベースロード予測部５１は、電力調達計画生成対象期間設定画面１００を用いて設定された電力調達計画生成対象期間、電力消費量予測対象期間及びデマンド単位時間が電力消費量予測対象期間設定部５０から通知されると、この図２４に示すベースロード予測処理を開始する。

そしてベースロード予測部５１は、まず、電力消費量予測対象期間設定部５０から通知された電力調達計画生成期間及び電力消費量予測対象期間をそれぞれ認識すると共に（Ｓ１０，Ｓ１１）、電力消費量予測対象期間に含まれるすべての時間帯の曜日をそれぞれ認識する（Ｓ１２）。

続いて、ベースロード予測部５１は、電力消費量予測対象期間に含まれる各時間帯の中からステップＳ１４以降が未処理の時間帯を１つ選択し（Ｓ１３）、選択した時間帯に含まれる時刻の中からステップＳ１５以降が未処理の１つの時刻を選択する（Ｓ１４）。

次いで、ベースロード予測部５１は、電力消費実績データベース７０（図４）に登録されている電力消費実績の中から、ステップＳ１３で選択した時間帯が属する日にちの曜日、ステップＳ１３で選択した時間帯、及び、ステップＳ１４で選択した時刻がすべて一致する電力消費実績をすべて抽出する（Ｓ１５）。この際、曜日、時間帯及び時刻がすべて一致するものの日にちが異なる電力消費実績が複数存在する場合にも、これらの電力消費実績をすべて抽出する。

さらにベースロード予測部５１は、ステップＳ１５で電力消費実績を抽出した日にちの中から、ステップＳ１７以降が未処理の日にちを１つ選択し（Ｓ１６）、選択した日にちのステップＳ１４で選択した時刻の電力消費量を認識する（Ｓ１７）。

続いて、ベースロード予測部５１は、制御実績データベース７３（図７）に登録されている制御実績の中から、ステップＳ１６で選択した日にちのステップＳ１４で選択した時刻の制御実績をすべて抽出し、抽出したこれら制御実績の電力削減（１）欄７３Ｆ（図７）及び電力削減（２）欄７３Ｇ（図７）にそれぞれ格納されていた電力消費削減量をすべて合算するようにして、その日のその時刻に削減された電力消費削減量を算出する（Ｓ１８）。

またベースロード予測部５１は、ステップＳ１７で認識した電力消費量と、ステップＳ１８で算出した電力削減量とを加算するようにして、その日のその時刻のベースロードを算出する（Ｓ１９）。

この後、ベースロード予測部５１は、ステップＳ１５で電力消費実績を抽出したすべての日にちについてステップＳ１６～ステップＳ１９の処理を実行し終えたか否かを判断する（Ｓ２０）。

そしてベースロード予測部５１は、この判断で否定結果を得るとステップＳ１６に戻り、この後、ステップＳ１６で選択する日にちを未処理の他の日にちに順次切り替えながらステップＳ１６～ステップＳ２０の処理を繰り返す。この繰返し処理により、ステップＳ１５で電力消費実績を抽出した各日にちのステップＳ１４で選択した時刻におけるベースロードがそれぞれ算出される。

そしてベースロード予測部５１は、やがてステップＳ１５で電力消費実績を抽出したすべての日にちについてステップＳ１６～ステップＳ１９の処理を実行し終えることによりステップＳ２０で肯定結果を得ると、ステップＳ１６～ステップＳ２０の繰り返処理により算出した各日にちのステップＳ１４で選択した時刻におけるベースロードの平均値を算出する（Ｓ２１）。このようにして算出されたベースロードの平均値がその時刻におけるベースロードとして扱われることになる。

続いて、ベースロード予測部５１は、ステップＳ１３で選択した時間帯内のすべての時刻についてステップＳ１４～ステップＳ２１の処理を実行し終えたか否かを判断する（Ｓ２２）。そしてベースロード予測部５１は、この判断で否定結果を得るとステップＳ１４に戻り、この後、ステップＳ１４で選択する時刻をステップＳ１５以降が未処理の他の時刻に順次切り替えながらステップＳ１４～ステップＳ２２の処理を繰り返す。この繰返し処理により、ステップＳで１３選択した時間帯の各時刻におけるベースロードがそれぞれ算出される。

次いで、ベースロード予測部５１は、これまでに算出したステップＳ１３で選択した時間帯の各時刻におけるベースロードを合算することによりその時間帯のベースロードを算出する（Ｓ２３）。

またベースロード予測部５１は、この後、電力消費量予測対象期間内のすべての時間帯についてステップＳ１３～ステップＳ２３の処理を実行し終えたか否かを判断する（Ｓ２４）。そしてベースロード予測部５１は、この判断で否定結果を得るとステップＳ１３に戻り、この後、ステップＳ１３で選択する時間帯をステップＳ１４以降が未処理の他の時間帯に順次切り替えながらステップＳ１３～ステップＳ２４の処理を繰り返す。この繰返し処理により、電力消費量予測対象期間に含まれるすべての時間帯のベースロードがそれぞれ算出される。

そしてベースロード予測部５１は、やがて電力消費量予測対象期間に含まれるすべての時間帯のベースロードを算出し終えることによりステップＳ２４で肯定結果を得ると、以上のようにして算出した電力消費量予測対象期間内の各時間帯のベースロードと、電力消費量予測対象期間設定部５０から通知された電力調達計画生成対象期間及び電力消費量予測対象期間とを電力消費量予測システム４の制御可能機器運転計画立案部７７に出力し（Ｓ２５）、この後、このベースロード予測処理を終了する。

（２－３－２）制御可能機器運転計画立案部の処理
図２５は、電力消費量予測システム４の制御可能機器運転計画立案部７７により実行される制御可能機器運転計画立案処理の処理手順を示す。制御可能機器運転計画立案部７７は、この図２５に示す処理手順に従って、図８の電力調達計画生成対象期間設定画面１００を用いて設定された電力調達計画生成対象期間における必要な各制御可能機器８の運転計画をそれぞれ立案する。

実際上、制御可能機器運転計画立案部７７は、電力小売システム２のベースロード予測部５１から電力消費量予測対象期間のベースロード等の情報が与えられるとこの図２５に示す制御可能機器運転計画立案処理を開始し、まず、ベースロード予測部５１から通知された電力消費量予測対象期間のベースロードを認識する（Ｓ３０）。

続いて、制御可能機器運転計画立案部７７は、各制御可能機器８の調整能力を取得する（Ｓ３１）。具体的に、制御可能機器運転計画立案部７７は、機器定義データベース７２（図６）において、制御可否欄７２Ｆに「可」が格納されている各電力機器（制御可能機器）８の定格出力をその制御可能機器８の調整能力として機器定義データベース７２からそれぞれ取得する。

次いで、制御可能機器運転計画立案部７７は、電力消費量予測対象期間の各時間帯における電力単価の予測値を電力単価予測データベース７４（図１１）からそれぞれ取得するする（Ｓ３２）。また制御可能機器運転計画立案部７７は、予め目的関数設定部７５から通知された目的関数と、必要時にＣＯ２排出係数設定部７６から通知されたＣＯ２排出係数とを認識する（Ｓ３３）。

そして制御可能機器運転計画立案部７７は、この後、ステップＳ３３で認識した目的関数を満足するように、各需要家６が所有する制御可能機器８の運転計画を立案する（Ｓ３４）。

具体的に、制御可能機器運転計画立案部７７は、まず、機器定義データベース７２を参照して、制御可能機器８について、時間帯ごとの電力消費削減量をそれぞれ決定する。この決定方法としては、既存の種々の方法を広く適用することができる。

なお、ここで電力消費削減量を決定する制御可能機器８は、制御可能機器８全体の一部（Ｎ台のうちのａ台）とする。残りのａ台の制御可能機器８については、後述のようにリアルタイムでデマンドコントロールするための制御指令生成部６３による制御指令の生成対象として温存する。なおａの値は適宜設定することができる。

そして制御可能機器運転計画立案部７７は、電力消費削減量を決定した各制御可能機器８について、決定した電力消費削減量分の電力消費量を削減させるように、その運転計画をそれぞれ立案する。

また制御可能機器運転計画立案部７７は、このようにして立案した各制御可能機器８の運転計画を電力消費量プロファイル生成部７８に出力し（Ｓ３５）、この後、この制御可能機器運転計画立案処理を終了する。

（２－３－３）電力消費量プロファイル生成部の処理
図２６は、電力消費量予測システム４の電力消費量プロファイル生成部７８により実行される電力消費量プロファイル生成処理の処理手順を示す。電力消費量プロファイル生成部７８は、この図２６に示す処理手順に従って、電力調達計画生成対象期間の電力消費量プロファイルを生成する。

実際上、電力消費量プロファイル生成部７８は、制御可能機器運転計画立案部７７から一部の制御可能機器８の運転計画等が与えられると、この図２６に示す電力消費量プロファイル生成処理を開始し、まず、電力消費量予測対象期間に含まれる各時間帯の中からステップＳ４１以降が未処理の時間帯を１つ選択する（Ｓ４０）。

続いて、電力消費量プロファイル生成部７８は、電力消費量予測対象期間の各時間帯のベースロードのうち、ステップＳ４０で選択した時間帯（以下、これを選択時間帯と呼ぶ）のベースロードの値を認識する（Ｓ４１）。

次いで、電力消費量プロファイル生成部７８は、制御可能機器運転計画立案部７７が立案した運転計画に従って選択時間帯にデマンドコントロールされる制御可能機器８ごとの、当該デマンドコントロールによる電力消費削減量の合算値を算出する（Ｓ４２）。このとき算出された合算値が、デマンドコントロールにより選択時間帯に削減される需要家６全体の電力消費の削減量である。

そして電力消費量プロファイル生成部７８は、この後、選択時間帯のベースロードの値にステップＳ４２で算出した需要家６全体の電力消費の削減量を加算するようにして、選択時間帯の需要家６全体の電力消費量を算出する（Ｓ４３）。

続いて、電力消費量プロファイル生成部７８は、電力消費量予測対象期間のすべての時間帯についてステップＳ４１～ステップＳ４３の処理を実行し終えたか否かを判断する（Ｓ４４）。

そして電力消費量プロファイル生成部７８は、この判断で否定結果を得るとステップＳ４０に戻り、この後、ステップＳ４０で選択する時間帯をステップＳ４１以降が未処理の他の該当する時間帯に順次切り替えながらステップＳ４０～ステップＳ４４の処理を繰り返す。この繰返し処理により、電力消費量予測対象期間の各時間帯における需要家６全体の見た目の電力消費量（電力消費量プロファイル）がそれぞれ算出される。

そして電力消費量プロファイル生成部７８は、やがて電力消費量予測対象期間のすべての時間帯における需要家６全体の見た目の電力消費量をそれぞれ算出し終えることによりステップＳ４４で肯定結果を得ると、このようにして生成した電力消費量プロファイルを対象時間帯電力調達量決定部７９に出力した後（Ｓ４５）、この電力消費量プロファイル生成処理を終了する。

（２－３－４）対象時間帯電力調達量決定部の処理
図２７は、電力消費量予測システム４の対象時間帯電力調達量決定部７９により実行される対象時間帯電力調達量決定処理の処理手順を示す。対象時間帯電力調達量決定部７９は、この図２７に示す処理手順に従って、電力調達計画生成対象期間（対象時間帯）における電力調達量を決定する。

実際上、対象時間帯電力調達量決定部７９は、電力消費量プロファイル生成部７８から電力消費量プロファイルが与えられると、この図２７に示す対象時間帯電力調達量決定処理を開始し、まず、そのとき電力消費量プロファイル生成部７８から与えられた電力消費量予測対象期間の電力消費量プロファイルを認識する（Ｓ５０）。

続いて、対象時間帯電力調達量決定部７９は、ステップＳ５０で認識した電力消費量プロファイルにおける対象時間帯の値を、その対象時間帯における電力調達量に決定する（Ｓ５１）。

例えば、図８のように電力調達計画生成対象期間が「2020年４月１日12時00分」～「2020年４月１日12時30分」であり、電力消費量プロファイル生成部７８から与えられた電力消費量予測対象期間の電力消費量プロファイルが図１５のようなものであった場合、対象時間帯電力調達量決定部７９は、かかる電力消費量プロファイルにおける対象時間帯の値が「3700kWh」であるため、対象時間帯における電力調達量をその値と同じ「3700kWh」に決定する。

続いて、対象時間帯電力調達量決定部７９は、ステップＳ５１で決定した対象時間帯の電力調達量と、電力消費量プロファイル生成部７８から通知された対象時間帯及び電力消費量予測対象期間並びに電力消費量予測対象期間の電力消費量プロファイルとを対象時間帯電力調達量モニタ出力部８０に出力する（Ｓ５２）。

また対象時間帯電力調達量決定部７９は、ステップＳ５１で決定した対象時間帯及びその対象時間帯の電力調達量を電力調達量実績データベース８１（図１７）に登録すると共に、当該電力調達量を電力小売システム２の買い注文出力部５２に出力する（Ｓ５３）。そして対象時間帯電力調達量決定部７９は、この後、この対象時間帯電力調達量決定処理を終了する。

（２－３－５）目標範囲定義部の処理
図２８は、目標範囲定義部６１により実行される目標範囲定義処理の処理手順を示す。目標範囲定義部６１は、この図２８に示す処理手順に従って、電力調達計画生成対象期間における需要家６全体の電力消費量の具体的な数値範囲（目標範囲）を定義する。

実際上、目標範囲定義部６１は、各時間帯の所定のタイミングでこの図２８に示す目標範囲定義処理をそれぞれ開始し、まず、電力消費量予測システム４にアクセスして、現在時刻を含む時間帯について決定されている電力調達量を電力調達量実績データベースから取得する（Ｓ６０）。

続いて、目標範囲定義部６１は、許容範囲設定部６０から通知された、電力調達量に対する需要家６全体の電力消費量の上限側の誤差範囲及び下限側の誤差範囲をそれぞれ認識する（Ｓ６１）。また目標範囲定義部６１は、ステップＳ６０で取得した電力調達量と、ステップＳ６２で認識した許容範囲の上限側及び下限側の誤差範囲とに基づいて、需要家６全体の電力消費量の具体的な数値範囲（目標範囲）を計算する（Ｓ６２）。

そして目標範囲定義部６１は、このようにして算出した、現在時刻を含む時間帯における需要家６全体の電力消費量の目標範囲を、制御指令生成部６３及び電力消費量予測システム４のインバランス精算額演算部８３に出力し（Ｓ６３）、この後、この目標範囲定義処理を終了する。

（２－３－６）デマンド予測部の処理
図２９は、デマンド予測部６２により実行されるデマンド予測処理の処理手順を示す。デマンド予測部６２は、この図２９に示す処理手順に従って、現在時刻が含まれる時間帯の終了時刻における需要家６全体の電力消費量（デマンド予測値）を予測する。

実際上、デマンド予測部６２は、各時間帯の所定のタイミングでこの図２９に示すデマンド予測処理をそれぞれ開始し、まず、電力消費量予測システム４にアクセスして、電力消費実績データベース７０（図４）に格納されている現在の時間帯の開始時刻から現在時刻までの各制御可能機器８の１分ごとの電力消費量をそれぞれ取得する（Ｓ７０）。

続いて、デマンド予測部６２は、ステップＳ７０で取得した現在の時間帯における各制御可能機器８の１分ごとの電力消費量（kW）を、現在の時間帯の各時刻の電力量（kWh）に変換する（Ｓ７１）。またデマンド予測部６２は、ステップＳ７１で得られた各時刻の電力量を統計処理することにより、上述のデマンド予測値を求める（Ｓ７２）。

なお、デマンド予測値の計算方法としては、種々の方法を適用することができる。例えば図３０に示すように、ステップＳ７１で得られた各時刻の電力量を時系列に並べて線形近似することにより、現在時刻を含む時間帯の終了時刻の電力消費量を予測することができる。

そしてデマンド予測部６２は、ステップＳ７２で得られたデマンド予測値を制御指令生成部６３に出力し（Ｓ７３）、この後、このデマンド予測処理を終了する。

（２－３－７）制御指令生成部の処理
図３１は、制御指令生成部６３により実行される制御指令生成処理の処理手順を示す。制御指令生成部６３は、この図３１に示す処理手順に従って、デマンド予測値が目標範囲内に収まるように、制御可能機器運転計画立案部７７により運転計画が立案されなかった各制御可能機器８に対する電力消費の抑制量又は喚起量（以下、適宜、これらを纏めて制御量と呼ぶ）をそれぞれ算出し、算出した制御量を制御指令として制御指令出力部６４に出力する。

実際上、制御指令生成部６３は、デマンド予測部６２からデマンド予測値が与えられると、この図３１に示す制御指令生成処理を開始し、まず、目標範囲定義部６１から通知された現在の時間帯における需要家６全体の電力消費量の目標範囲を認識する（Ｓ８０）。

続いて、制御指令生成部６３は、デマンド予測部６２から通知された現在の時間帯のデマンド予測値を認識する（Ｓ８１）。また制御指令生成部６３は、運転計画が立案されなかった制御可能機器８を電力消費量予測システム４の制御可能機器運転計画立案部７７に問い合わせるようにして、これらの制御可能機器８を認識する（Ｓ８２）。

次いで、制御指令生成部６３は、ステップＳ８１で認識したデマンド予測値がステップＳ８０で認識した目標範囲の上限値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ８３）。

ここで、この判断で肯定結果を得ることは、現在の時間帯の終了時刻における需要家６全体の電力消費量の予測値が目標範囲を上回ることを意味する。かくして、このとき制御指令生成部６３は、ステップＳ８２で認識した各制御可能機器８の電力消費の制御量を算出する（Ｓ８４）。

具体的に、制御指令生成部６３は、次式

のように、デマンド予測値（kWh）と目標範囲の上限値（kWh）との差分を現在の時間帯の残り時間（h）で除算することにより、現在の時間帯の終了時点までに抑制すべき電力消費量（kW）を算出する。また制御指令生成部６３は、この算出結果をステップＳ８２で認識した制御可能機器８の台数で均等割りすることにより、これら制御可能機器８の１台当たりの電力消費の抑制量を算出する。そして制御指令生成部６３は、この後ステップＳ８７に進む。

これに対して、制御指令生成部６３は、ステップＳ８３の判断で否定結果を得ると、ステップＳ８１で認識したデマンド予測値がステップＳ８０で認識した目標範囲の下限値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ８５）。

この判断で肯定結果を得ることは、現在の時間帯の終了時刻における需要家６全体の電力消費量の予測値が目標範囲を下回ることを意味する。かくして、このとき制御指令生成部６３は、ステップＳ８２で認識した各制御可能機器８の電力消費の喚起量（増加量）を算出する（Ｓ８６）。

具体的に、制御指令生成部６３は、次式

のように、目標範囲の下限値（kWh）とデマンド予測値（kWh）との差分を現在の時間帯の残り時間（h）により、現在の時間帯の終了時点までに喚起すべき電力消費量（kW）を算出する。また制御指令生成部６３は、この算出結果をステップＳ８２で認識した制御可能機器８の台数で均等割りすることにより、これら制御可能機器８の１台当たりの電力消費の喚起量を算出する。そして制御指令生成部６３は、この後ステップＳ８７に進む。

これに対して、ステップＳ８５の判断で否定結果を得ることは、現在の時間帯の終了時刻における需要家６全体の電力消費量の予測値が目標範囲内に収まることを意味する。かくして、このとき制御指令生成部６３は、何らの処理をすることなくステップＳ８７に進む。

そして制御指令生成部６３は、ステップＳ８４又はステップＳ８５を経由してステップＳ８７に進んだ場合には、ステップＳ８２で認識した各制御可能機器８の機器ＩＤと、ステップＳ８４又はステップＳ８６で算出したこれら制御可能機器８の消費電力の制御量（抑制量又は喚起量）とを制御指令として制御指令出力部６４に出力する（Ｓ８７）。そして制御指令生成部６３は、この後、この制御指令生成処理を終了する。

また制御指令生成部６３は、ステップＳ８５で否定結果を得てステップＳ８７に進んだ場合には、ステップＳ８２で認識した各制御可能機器８の機器ＩＤと、これら制御可能機器８の制御量がすべて「０」である旨の情報とを制御指令出力部６４に出力する（Ｓ８７）。そして制御指令生成部６３は、この後、この制御指令生成処理を終了する。

（２－３－８）制御指令出力部の処理
図３２は、制御指令出力部６４により実行される制御指令出力処理の処理手順を示す。制御指令出力部６４は、この図３２に示す処理手順に従って、制御可能機器運転計画立案部７７により運転計画が立案された各制御可能機器８や、制御指令生成部６３により制御量が算出された各制御可能機器８に対して制御指令を出力する。

実際上、制御指令出力部６４は、制御指令生成部６３からデマンドコントロール対象の制御可能機器８の機器ＩＤ及びこれら制御可能機器８の制御量が通知されると、この図３２に示す制御指令出力処理を開始し、まず、電力消費量予測システム４にアクセスして、制御可能機器運転計画立案部７７が運転計画を立案した各制御可能機器８のうち、現在の時間帯に電力消費を抑制又は喚起すべき各制御可能機器８の機器ＩＤと、これら制御可能機器８の電力消費の抑制又は喚起量（制御量）とを取得する（Ｓ９０）。

続いて、制御指令出力部は６４、制御指令生成部６３から通知されたデマンドコントール対象の各制御可能機器８の機器ＩＤと、これら制御可能機器８の制御量とを認識する（Ｓ９１）。

次いで、制御指令出力部６４は、ステップＳ９０で機器ＩＤを取得した各制御可能機器８と、ステップＳ９１で機器ＩＤを認識した各制御可能機器８とに対して、その制御可能機器８の制御量を制御指令としてそれぞれ送信する（Ｓ９２）。

なお本実施の形態においては、制御可能機器運転計画立案部７７が運転計画を立案する制御可能機器８と、制御指令生成部６３が制御量を算出する制御可能機器８とが重複しないようにしているが、これらが重複するようにしてもよい。この場合には、このステップＳ９２において、かかる重複する制御可能機器８に対して制御可能機器運転計画立案部７７が運転計画に応じた制御量と、制御指令生成部６３が算出した制御量との合算値を制御指令としてその制御可能機器８に送信するようにすればよい。

さらに制御指令出力部６４は、電力消費量予測システム４にアクセスして、ステップＳ９２で該当する各制御可能機器８にそれぞれ送信した制御指令に応じた制御内容を制御実績データベース７３（図７）に登録する（Ｓ９３）。この際、制御指令出力部６４は、制御可能機器運転計画立案部７７により立案された運転計画に基づく制御指令を制御可能機器８に送信した場合には、そのときの制御量を制御実績データベース７３の電力削減（１）欄７３Ｆに格納し、制御指令生成部６３により算出された制御量に応じた制御指令を制御可能機器８に送信した場合には、そのときの制御量を制御実績データベース７３の電力削減（２）欄７３Ｇに格納する。

そして制御指令出力部６４は、この後、この制御指令出力処理を終了する。

（２－３－９）インバランス精算額演算部の処理
図３３は、インバランス精算額演算部８３により実行されるインバランス精算額算出処理の処理手順を示す。インバランス精算額演算部８３は、この図３３に示す処理手順に従って、インバランス精算額を算出する。

実際上、インバランス精算額演算部８３は、対象とする時間帯（以下、これを対象時間帯と呼ぶ）の経過後の所定のタイミングでこのインバランス精算額算出処理を開始し、まず、対象時間帯における電力調達量を電力調達量実績データベース８１（図１７）から取得する（Ｓ１００）。

続いて、インバランス精算額演算部８３は、対象時間帯に目標範囲定義部６１から通知された当該対象時間帯の電力消費量の目標範囲の上限値及び下限値を確認する（Ｓ１０１）。またインバランス精算額演算部８３は、対象時間帯に含まれる各時刻のすべての電力消費実績を電力消費実績データベース７０（図４）から取得する（Ｓ１０２）。

次いで、インバランス精算額演算部８３は、ステップＳ１０２で取得した対象時間帯に含まれる各時刻の電力消費実績に基づいて、その対象時間帯における実際の需要家６全体の電力消費量を演算する（Ｓ１０３）。この需要家６全体の電力消費量は、ステップＳ１０２で取得した電力消費実績における電力消費量をすべて合算することにより算出することができる。

さらにインバランス精算額演算部８３は、次式

のように、ステップＳ１０２で算出した対象時間帯における需要家６全体の実際の電力消費量からステップＳ１００で取得した電力調達量を減算し、その差分にインバランス精算単価を乗算するようにして、その対象時間帯のインバランス精算額を算出する（Ｓ１０４）。

そしてインバランス精算額演算部８３は、算出したインバランス精算額をインバランス精算額データベース８４に格納し（Ｓ１０５）、この後、このインバランス精算額算出処理を終了する。

（２－３－１０）インバランス精算低減額演算部の処理
図３４は、インバランス精算低減額演算部８５により実行されるインバランス精算減算額演算処理の処理手順を示す。インバランス精算低減額演算部８５は、この図３４に示す処理手順に従って、対象時間帯のインバランス精算低減額を算出する。

実際上、インバランス精算低減額演算部８５は、対象時間帯が経過した後の所定のタイミングでこの図３４に示すインバランス精算低減額演算処理を開始し、まず、対象時間帯に含まれる時刻の中からステップＳ１１１以降が未処理の時刻を１つ選択する（Ｓ１１０）。

続いて、インバランス精算低減額演算部８５は、電力消費実績データベース７０（図４）に登録されている電飾消費実績のうち、ステップＳ１１０で選択した時刻（以下、これを選択時刻と呼ぶ）が日時欄７０Ｂ（図４）に格納されているすべての電力消費実績を取得する（Ｓ１１１）。

次いで、インバランス精算低減額演算部８５は、制御実績データベース７３（図７）に登録されている制御実績のうち、選択時刻が日時欄７３Ｄ（図７）に格納されている各制御実績の電力削減（２）欄７３Ｇ（図７）にそれぞれ格納されている電力削減量をすべて取得する（Ｓ１１２）。

さらにインバランス精算低減額演算部８５は、需要家６全体の電力消費量を目標範囲に収めるリアルタイムでの制御を行わなかった場合の需要家６全体の電力消費量を計算する（Ｓ１１３）。この電力消費量は、ステップＳ１１１で取得した電力消費量と、ステップＳ１１２で取得したすべての電力削減量の合計値とを合算することにより算出することができる。

この後、インバランス精算低減額演算部８５は、対象時間帯のすべての時刻についてステップＳ１１１～ステップＳ１１３の処理を実行し終えたか否かを判断する（Ｓ１１４）。そしてインバランス精算低減額演算部８５は、この判断で否定結果を得るとステップＳ１１０に戻り、この後、ステップＳ１１０で選択する時刻を未処理の他の該当する時刻に順次切り替えながら、ステップＳ１１０～ステップＳ１１４の処理を繰り返す。この繰返し処理により対象時間帯の各時刻における、需要家６全体の電力消費量を目標範囲に収めるリアルタイムでの制御を行わなかった場合の需要家６全体の電力消費量がそれぞれ算出される。

そしてインバランス精算低減額演算部８５は、やがて対象時間帯内のすべての時刻についてステップＳ１１１～ステップＳ１１３の処理を実行し終えることによりステップＳ１１４で肯定結果を得ると、需要家６全体の電力消費量を目標範囲に収めるリアルタイムでの制御を行わなかった場合の対象時間帯全体での電力消費量を算出する（Ｓ１１５）。この電力消費量は、ステップＳ１１０～ステップＳ１１４の繰返し処理で得られた対象時間帯内の各時刻における、需要家６全体の電力消費量を目標範囲に収めるリアルタイムでの制御を行わなかった場合の需要家６全体の電力消費量をすべて合算することにより算出することができる（Ｓ１１６）。

続いて、インバランス精算低減額演算部８５は、需要家６全体の電力消費量を目標範囲に収めるリアルタイムでの制御を行わなかった場合のインバランス精算額を算出する（Ｓ１１６）。このインバランス精算額は、ステップＳ１１５で算出した対象時間帯の電力消費量から対象時間帯の電力調達量を除算し、その除算結果に対象時間帯のインバランス精算単価を乗算することにより算出することができる。このためインバランス精算低減額演算部８５は、対象時間の電力調達量を電力調達量実績データベース８１（図１７）から取得すると共に、対象時間帯におけるインバランス精算時の電力単価をインバランス精算単価データベース８２（図２１）から取得してかかるインバランス精算額を算出する。

次いで、インバランス精算低減額演算部８５は、対象時間帯について実際に支払ったインバランス精算額をインバランス精算額データベース８４（図２２）から取得する（Ｓ１１７）。

さらに、インバランス精算低減額演算部８５は、ステップＳ１１６で算出した需要家６全体の電力消費量を目標範囲に収めるリアルタイムでの制御を行わなかった場合のインバランス精算額からステップＳ１１７で取得した実際に支払ったインバランス精算額を減算するようにして対象時間帯のインバランス精算低減額を算出する（Ｓ１１８）。

そしてインバランス精算低減額演算部８５は、このようにして算出したインバランス精算低減額をインバランス精算低減額モニタ出力部８６に出力し（Ｓ１１９）、このインバランス精算低減額算出処理を終了する。

（３）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態のインバランスリスク低減システム１では、各需要家６がそれぞれ所有する制御可能機器８の充放電、発電又は消費電力の調整能力を踏まえて、予め設定された目的関数を満たすように各時間帯の電力小売事業者の電力調達量をそれぞれ決定するため、かかる電力調達量として適切な値を決定することができる。

また本インバランスリスク低減システム１では、各時間帯において、需要家６全体の直近の電力消費量に基づいてリアルタイムで需要家６全体の現在の時間帯の終了時点における電力消費量を予測し、この電力消費量を、電力消費量予測システム４から通知されたその時間帯の電力調達量に近づけるように、各需要家６が所有する制御可能機器８のうちの一部の制御可能機器８をリアルタイムでデマンドコントロールするため、各時間帯において、電力調達量と、実際に需要家６が消費した電力量とが大きく乖離することを未然に防止することができる。

よって、本インバランスリスク低減システム１によれば、電力調達量を適切な値に設定可能としながら、インバランス精算額を低減させることができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、需要家機器制御事業者及び電力消費量予測事業者を別個の事業者とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら一方の事業者が他方の事業者を兼ねるようにしてもよい。また、この場合、需要家機器制御システム３及び電力消費量予測システム４を１つのサーバ装置等の情報処理装置により構成するようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、電力消費量予測事業者が、インバランス精算低減額表示画面１６０（図２３）に表示されたインバランス低減額に基づいて、その一部を電力消費量予測事業者及び需要家機器制御事業者に支払うべき報酬額として電力小売事業者に請求するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる報酬の請求から支払いまでを一括して自動で行えるようにインバランスリスク低減システム１を構築するようにしてもよい。

具体的には、インバランス精算低減額演算部８５が、算出したインバランス精算減算額に基づいて、電力消費量予測事業者及び需要家機器制御事業者に支払うべき報酬額を電力小売システム２に通知し、電力小売システム２がこの報酬額を電力消費量予測事業者及び需要家機器制御事業者の各口座にそれぞれ振り込むようにインバランスリスク低減システム１を構築すればよい。

本発明は、電力小売事業者のインバランスリスクを低減させ得るインバランスリスク低減システムに適用することができる。

１……インバランスリスク低減システム、２……電力小売システム、３……需要家機器制御システム、４……電力消費量予測システム、６……需要家、７……電力計、８，８Ａ～８Ｃ……電力機器、１０，２０，３０……ＣＰＵ、５０……電力消費量予測対象期間設定部、５１……ベースロード予測部、５２……買い注文出力部、６０……許容範囲設定部、６１……目標範囲定義部、６２……デマンド予測部、６３……制御指令生成部、６４……制御指令出力部、６５……制御指令モニタ出力部、７０……電力消費実績データベース、７１……制御可能機器設定部、７２……機器定義データベース、７３……制御実績データベース、７４……電力単価予測データベース、７５……目的関数設定部、７６……ＣＯ２排出係数設定部、７７……制御可能機器運転計画立案部、７８……電力消費量プロファイル生成部、７９……対象時間帯電力調達量決定部、８０……対象時間帯電力調達量モニタ出力部、８１……電力調達量実績データベース、８２……インバランス精算単価データベース、８３……インバランス精算額演算部、８４……インバランス精算額データベース、８５……インバランス精算低減額演算部、８６……インバランス精算低減額モニタ出力部、９０……制御可能機器設定画面、１００……電力調達計画生成対象期間設定画面、１１０……目的関数設定画面、ＣＯ２排出係数設定画面、１３０……対象時間帯電力調達量画面、１４０……許容範囲、１５０……デマンドコントロール詳細画面、１６０……インバランス精算低減額表示画面。

Claims (12)

1. 電力小売事業者のインバランスリスクを低減させる情報処理システムにおいて、
   前記電力小売事業者と電力の小売契約を締結した各需要家の電力消費量の実績と、各前記需要家がそれぞれ所有する充放電、発電又は消費電力を制御可能な各電力機器における充放電、発電又は消費電力の調整能力とに基づいて、対象とする時間帯における前記電力小売事業者の電力調達量を決定し、決定した前記電力調達量を前記電力小売事業者に通知する第１の情報処理装置と、
   前記対象とする時間帯における前記需要家全体の消費電力量を予測し、前記需要家全体の消費電力量を前記第１の情報処理装置が決定した前記電力調達量に近づけるように、充放電、発電又は消費電力が制御可能な前記電力機器における充放電、発電又は消費する電力量を制御する第２の情報処理装置と
   を備えることを特徴とする情報処理システム。
2. 前記電力小売事業者が所有し、前記対象とする時間帯における前記需要家全体の電力消費量を予測する第３の情報処理装置をさらに備え、
   前記第１の情報処理装置は、
   前記第３の情報処理装置が予測した前記需要家全体の前記電力消費量を利用して、前記対象とする時間帯における前記電力小売事業者の前記電力調達量を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
3. 前記第１の情報処理装置は、
   予め設定された目的関数を満たすように、充放電、発電又は消費電力を制御可能な各前記電力機器の運転計画をそれぞれ立案し、立案した各前記運転計画に基づいて対象とする前記時間帯における前記電力小売事業者の前記電力調達量を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
4. 前記第１の情報処理装置は、
   充放電、発電又は消費電力の制御可能な各前記電力機器のうちの一部の前記電力機器について前記運転計画を立案し、
   前記第２の情報処理装置は、
   充放電、発電又は消費電力の制御可能な各前記電力機器のうち、前記運転計画が立案されていない残りの当該電力機器の充放電、発電又は消費する電力量を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理システム。
5. 前記第１の情報処理装置は、
   前記第２の情報処理装置による前記電力機器が充放電、発電又は消費する電力量の制御により削減されたインバランス精算額を算出し、算出結果に応じた報酬額を提示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
6. 前記第１の情報処理装置は、
   前記第２の情報処理装置による前記電力機器が充放電、発電又は消費する電力量の制御を行わなかった場合のインバランス精算額を算出し、算出した当該インバランス精算額と、実際の前記インバランス精算額との差分を当該制御により削減された前記インバランス精算額として算出する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理システム。
7. 電力小売事業者のインバランスリスクを低減させる情報処理システムにおいて実行される情報処理方法であって、
   前記情報処理システムは、第１及び第２の情報処理装置を有し、
   前記第１の情報処理装置が、前記電力小売事業者と電力の小売契約を締結した各需要家の電力消費量の実績と、各前記需要家がそれぞれ所有する充放電、発電又は消費電力を制御可能な各電力機器における充放電、発電又は消費電力の調整能力とに基づいて、対象とする時間帯における前記電力小売事業者の電力調達量を決定し、決定した前記電力調達量を前記電力小売事業者に通知する第１のステップと、
   前記第２の情報処理装置が、前記対象とする時間帯における前記需要家全体の消費電力量を予測し、前記需要家全体の消費電力量を前記第１の情報処理装置が決定した前記電力調達量に近づけるように、充放電、発電又は消費電力が制御可能な前記電力機器における充放電、発電又は消費する電力量を制御する第２のステップと
   を備えることを特徴とする情報処理方法。
8. 前記情報処理システムは、
   前記電力小売事業者が所有し、前記対象とする時間帯における前記需要家全体の電力消費量を予測する第３の情報処理装置をさらに有し、
   前記第１のステップにおいて、前記第１の情報処理装置は、
   前記第３の情報処理装置が予測した前記需要家全体の前記電力消費量を利用して、前記対象とする時間帯における前記電力小売事業者の前記電力調達量を決定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理方法。
9. 前記第１のステップにおいて、前記第１の情報処理装置は、
   予め設定された目的関数を満たすように、充放電、発電又は消費電力を制御可能な各前記電力機器の運転計画をそれぞれ立案し、立案した各前記運転計画に基づいて対象とする前記時間帯における前記電力小売事業者の前記電力調達量を決定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理方法。
10. 前記第１のステップにおいて、前記第１の情報処理装置は、
    充放電、発電又は消費電力の制御可能な各前記電力機器のうちの一部の前記電力機器について前記運転計画を立案し、
    前記第２のステップにおいて、前記第２の情報処理装置は、
    充放電、発電又は消費電力の制御可能な各前記電力機器のうち、前記運転計画が立案されていない残りの当該電力機器の充放電、発電又は消費する電力量を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の情報処理方法。
11. 前記第１の情報処理装置が、前記第２の情報処理装置による前記電力機器が充放電、発電又は消費する電力量の制御により削減されたインバランス精算額を算出し、算出結果に応じた報酬額を提示する第３のステップをさらに備える
    ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理方法。
12. 前記第３のステップにおいて、前記第１の情報処理装置は、
    前記第２の情報処理装置による前記電力機器が充放電、発電又は消費する電力量の制御を行わなかった場合のインバランス精算額を算出し、算出した当該インバランス精算額と、実際の前記インバランス精算額との差分を当該制御により削減された前記インバランス精算額として算出する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の情報処理方法。

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