JP2023056153A - Information processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、情報処理装置に関し、特に、電力取引市場を通じて電力リソースが電力取引を行なうための電力取引計画を作成する情報処理装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an information processing device, and more particularly to an information processing device that creates a power trading plan for power resources to trade power through a power trading market.
特開2020-150726号公報(特許文献1)には、電力の需要家である施設の電力管理を行なうエネルギーマネジメントシステムと、日本卸電力取引所に対して電力の入札を行なう電力需給管理装置とを備えた電力需給管理システムが開示されている。電力需給管理装置は、入札した電力量と、施設で現在使用されている電力値、および入札単位時間後に施設で使用されると予測される電力値とに基づいて、入札単位時間内に発生し得るインバランス量を算出する。そして、電力需給管理装置は、インバランス量を零にするために必要な制御量を算出し、この制御量をエネルギーマネジメントシステムに伝達する。エネルギーマネジメントシステムから施設のバッテリおよび負荷に制御量が伝達され、バッテリおよび負荷が制御量に応じて制御される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-150726 (Patent Document 1) discloses an energy management system that performs power management of facilities that are power consumers, and a power supply and demand management device that performs power bidding on the Japan Electric Power Exchange. A power supply and demand management system is disclosed. The power demand-supply management device generates electricity within the bid unit time based on the bid amount of power, the power value currently used by the facility, and the power value expected to be used by the facility after the bid unit time. Calculate the amount of imbalance to be obtained. Then, the power supply and demand management device calculates the control amount required to make the imbalance amount zero, and transmits this control amount to the energy management system. Control variables are transmitted from the energy management system to the facility's battery and loads, and the batteries and loads are controlled according to the control variables.
近年、電力自由化により、電力取引市場において、電力リソースを有する個人・法人と他の個人・法人との間で電力の売買取引を直接行なうP2P(Peer to Peer)電力取引の導入が検討されている。P2P電力取引では、たとえば、電力リソースに対して設けられた情報処理装置(エージェント)が、電力取引市場での取引価格や電力リソースの電力消費量の予測をして電力取引計画(入札計画)を作成し、電力取引計画に基づいて入札を実行し得る。 In recent years, due to the liberalization of electricity, the introduction of peer-to-peer (P2P) electricity trading, in which individuals/corporations with electricity resources and other individuals/corporations directly trade electricity, is being considered in the electricity trading market. there is In P2P power trading, for example, an information processing device (agent) provided for a power resource predicts the transaction price in the power trading market and the power consumption of the power resource, and prepares a power trading plan (bidding plan). Bids may be executed based on the power trading plan.
ここで、情報取引装置に不調が生じ、情報処理装置が機能停止(ダウン)してしまうケースが想定される。このようなケースが生じると、電力取引ができなくなり、電力リソースの電力が枯渇してしまう可能性がある。 Here, a case is assumed in which the information transaction device malfunctions and the information processing device stops functioning (down). If such a case occurs, power trading will become impossible, and there is a possibility that the power of the power resource will be exhausted.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、情報処理装置が機能停止してしまった場合であっても、電力取引の継続を可能にすることである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and its purpose is to enable continuation of power trading even when the information processing device has stopped functioning.
この開示のある局面に係る情報処理装置は、電力取引市場を通じて電力リソースが電力取引を行なうための電力取引計画を作成する。電力リソースは、バッテリを含み、電力リソースの外部との間での電力の授受により、バッテリの充電および放電が可能に構成される。情報処理装置は、電力取引計画を作成し、電力取引計画に従って、電力取引市場に対して入札を行なうプロセッサと、バックアップシステムとを備える。バックアップシステムは、プロセッサの機能停止を検知可能に構成され、プロセッサの機能停止を検知した場合、電力取引市場に対して、バッテリを予め定められた所定の蓄電量にするための入札を行なう。 An information processing device according to an aspect of this disclosure creates a power trading plan for power resources to trade power through the power trading market. The power resource includes a battery, and is configured to allow charging and discharging of the battery by transferring power to and from the outside of the power resource. The information processing device includes a processor that creates a power trading plan and bids on the power trading market according to the power trading plan, and a backup system. The backup system is configured to be able to detect a processor malfunction, and when detecting a processor malfunction, the backup system bids on the power trading market to bring the battery to a predetermined amount of charge.
上記構成によれば、電力取引市場に対して入札を行なうプロセッサが機能停止(ダウン)してしまった場合であっても、バックアップシステムが機能し、バックアップシステムが、電力リソースのバッテリを予め定められた所定の蓄電量にするための入札を行なう。これにより、電力取引が継続される。よって、情報処理装置(プロセッサ)のダウンにより電力取引ができなくなることに起因して、電力リソースの電力が枯渇してしまうことを抑制できる。 According to the above configuration, even if the processor that bids on the power trading market stops functioning (down), the backup system functions, and the backup system can predetermine the battery of the power resource. A bid is made to obtain a predetermined amount of stored electricity. Electric power trading is thereby continued. Therefore, it is possible to prevent the power resource from being depleted due to the failure of the power transaction due to the down of the information processing device (processor).
本開示によれば、報処理装置が機能停止してしまった場合であっても、電力取引の継続を可能にすることができる。 According to the present disclosure, it is possible to continue power trading even when the information processing device has stopped functioning.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<電力取引システムの構成>
図1は、実施の形態に係る電力取引システム1の一例を説明するための図である。図1を参照して、電力取引システム1は、取引市場サーバ3と、電動車5A~5Eと、充放電設備6A~6Hと、工場7Aと、会社7Bと、商業施設7Cと、住宅7Dと、店舗7Eと、電力会社9と、送電線網PLと、通信ネットワーク10とを含んで構成される。電動車5A~5E、工場7A、会社7B、商業施設7C、住宅7D、および店舗7Eは、電力取引システム1における電力リソースであり、所謂プロシューマ(Prosumer)として機能する。各電力リソースは、送電線網PLを通じて、あるいは直接的に、他の電力リソースと電力を授受可能に構成されている。
<Configuration of power trading system>
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a
なお、電動車の数、および充放電設備の数は、図示されている数に限定されるものではない。また、工場7A等の施設についても、図示されているものに限定されるものはない。なお、以下では、電動車5A~5Eの各々を区別せずに「電動車5」と称する場合があり、充放電設備6A~6Hの各々を区別せずに「充放電設備6」と称する場合がある。また、工場7A、会社7B、商業施設7C、住宅7D、店舗7Eの各々を区別せずに「施設7」と称する場合がある。
Note that the number of electric vehicles and the number of charging/discharging facilities are not limited to the illustrated numbers. Also, the facilities such as the
電動車5は、バッテリに蓄えられた電力を用いて走行可能な電動車である。電動車5は、充放電設備6と電気的に接続され、充放電設備6を通じたバッテリの充放電が可能に構成される。電動車5は、たとえば、電気自動車(BEV:Battery Electric Vehicle)であってもよいし、プラグインハイブリッド車(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)であってもよい。図1には、電動車5がBEVである例が示されている。電動車5は、充放電設備6に電気的に接続可能に構成されており、充放電設備6を通じて送電線網PLあるいは施設7と電力を授受することができる。
The
施設7は、送電線網PLに電気的に接続され、送電線網PLと電力を授受することができる。また、施設7は、充放電設備6とも電気的に接続されており、充放電設備6に接続された電動車5と電力を授受することができる。施設7は、電力を蓄えるバッテリを備えており、送電線網PLまたは充放電設備6を通じたバッテリの充放電が可能に構成される。
The facility 7 is electrically connected to the power grid PL and can transmit and receive electric power to and from the power grid PL. The facility 7 is also electrically connected to the charging/discharging equipment 6 , and can exchange electric power with the
充放電設備6は、送電線網PLあるいは施設7に電気的に接続されている。充放電設備6は、電力ケーブルを備える。充放電設備6は、電力ケーブルを通じて電動車5と電気的に接続可能であり、電動車5は、接続先の充放電設備6を通じて送電線網PLあるいは施設7と電力を授受することができる。
The charging/discharging equipment 6 is electrically connected to the power transmission line PL or facility 7 . The charging/discharging equipment 6 includes a power cable. The charging/discharging equipment 6 can be electrically connected to the
電力会社9は、図示しない発電所を管理する。発電所によって発電された電力は、送電線網PL(系統電力網)を通じて各施設7へ供給され、また、充放電設備6Aに接続されている電動車5Aへも供給され得る。
The
従来、電力は、電力会社9の発電所から送電線網PLを通じて施設7や電動車5に供給されていた。近年の電力の自由化および再生可能エネルギーの発電技術の普及によって、電力会社9に限らず、電力資源を有する個人または法人間での電力売買取引が検討されている。本実施の形態に係る電力取引システム1においては、個人または法人(各施設7または各電動車5)間での電力売買取引、すなわちP2P(Peer to Peer)電力取引を行なうことができる。
Conventionally, electric power has been supplied to the facility 7 and the
取引市場サーバ3は、P2P電力取引を実施するためのプラットフォームを提供する。取引市場サーバ3は、通信ネットワーク10を通じて、電動車5、充放電設備6、および施設7と通信可能に構成されている。詳細は後述するが、取引市場サーバ3には複数の電力取引市場が形成されている。施設7あるいは電動車5がP2P電力取引を希望する場合には、施設7あるいは電動車5(詳細には、施設7あるいは電動車5の電力取引を実行するエージェント(後述))は、電力取引を行いたい電力取引市場を指定した上で取引市場サーバ3に対して、たとえば、電力を売買したい時間帯、単位時間帯毎の売買電力量、および取引価格等を入札条件として入札する。取引市場サーバ3は、任意のアルゴリズムにより、入札条件が合致する売り手と買い手との間において電力取引の約定を発効し、条件の合致する相手の見つからない入札については、不約定として処理する。なお、「入札」とは、電力取引(買取または売却)を注文する行為、またはその注文自体を意味する。「約定」とは、入札された電力取引を行なうことを決定する行為、またはその決定自体を意味する。
The
図2は、P2P電力取引市場の一例を模式的に示す図である。図2を参照して、P2P電力取引市場においては、P2P電力取引市場への入札を実行する「エージェント」によって、入札の計画および実行、約定の管理、約定に基づく充放電計画の作成等が行なわれる。エージェントは、施設7あるいは電動車5毎に設けられる。本実施の形態では、電動車5に対応する複数の移動体エージェント2A~2D、工場7A等に対応する複数の事業者エージェント2E~2H、住宅に対応する複数の住宅エージェント2I,2Jが存在する。たとえば、電動車5であれば、電動車5の移動体エージェントにおいて、P2P電力取引市場に対する電力取引計画(入札計画)が作成され、当該移動体エージェントからP2P電力取引市場(取引市場サーバ3)に対して入札が実行される。住宅7Dであれば、住宅7Dの住宅エージェントにおいて、P2P電力取引市場に対する電力取引計画(入札計画)が作成され、当該住宅エージェントからP2P電力取引市場(取引市場サーバ3)に対して入札が実行される。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the P2P power trading market. Referring to FIG. 2, in the P2P power trading market, an "agent" executing a bid for the P2P power trading market plans and executes bidding, manages agreements, and creates charge/discharge plans based on agreements. be An agent is provided for each facility 7 or
なお、以下では、移動体エージェント2A~2D、事業者エージェント2E~2H、住宅エージェント2I,2Jの各々を区別せずに単に「エージェント2」と称する場合がある。エージェント2は、P2P電力取引市場を通じて対応の電力リソースが電力取引を行なうための電力取引計画を作成する「情報処理装置」である。
In the following description, the
なお、P2P電力取引市場には、「一般取引市場」と「直接取引市場」とが存在する。本実施の形態では、一般取引市場および直接取引市場は、取引市場サーバ3に形成されている。一般取引市場は、送電線網PLを通じて伝送される電力の取引を扱う市場であり、不特定多数のエージェント2が電力取引に参加することができる。一般取引市場においては、P2P電力取引市場を管理する運営者が定めた任意のルールに従って、電力取引の約定が行なわれる(マッチング)。マッチングルールとしては、たとえば、所定の単位時間帯で売り手の提示価格と買い手の提示価格とが合致した場合に、先着順で取引を成立させる方法がある。その他のマッチングルールとして、単位時間帯で行なわれる売り手と買い手の入札(注文)を一旦整理した上で適切な価格で取引を成立させる方法も可能である。
The P2P power trading market includes a “general trading market” and a “direct trading market”. In this embodiment, the general trading market and the direct trading market are formed in the
図3は、P2P電力取引の一般取引市場における入札の一例を説明する図である。図3を参照して、一般取引市場においては、所定の単位時間帯(1,2,…n)毎に、不特定多数の売り手が売却価格および電力量の組(p,q)を入札する一方で、不特定多数の買い手が買取価格および電力量の組(P,Q)を入札する。なお、単位時間帯は、一般取引市場において設定された時間幅(たとえば30分)である。電力量の取引は、単位時間帯の中で伝送される電力量(電力×単位時間帯長さ)毎に行なわれる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of bidding in the general trading market for P2P power trading. Referring to FIG. 3, in the general trading market, an unspecified number of sellers bid on a set (p, q) of selling price and power amount for each predetermined unit time period (1, 2, . . . n). On the other hand, an unspecified number of buyers bid on the set (P, Q) of purchase price and power amount. Note that the unit time period is a time width (for example, 30 minutes) set in the general trading market. Transactions of power amount are performed for each power amount (power×unit time period length) transmitted in a unit time period.
再び図2を参照して、直接取引市場は、電動車5が施設7の場所へ移動して送電線網PLを介さずに伝送される電力の取引を扱う市場であり、直接取引市場のIDを有するエージェントのみが電力取引に参加することができる。直接取引市場においては、充放電設備6が設置された施設7に対して1つの市場が構成される。直接取引市場においては、各市場の運営者が独自で定めた任意のルールに従って、電力取引の約定が行なわれる(マッチング)。マッチングルールとしては、一般取引市場で説明した上記の方法を採用することができる。なお、本実施の形態においては、取引市場サーバ3が、P2P電力取引市場(一般取引市場および直接取引市場)毎のマッチングルールに従って、一般取引市場および直接取引市場を管理するが、P2P電力取引市場毎に、取引市場サーバ3に相当するサーバが設けられてもよい。
Referring to FIG. 2 again, the direct trading market is a market that deals with trading of electric power that is transmitted without going through the transmission line PL after the
図4は、P2P電力取引の直接取引市場における入札の一例を説明する図である。図4を参照して、直接取引市場においは、所定の単位時間帯(1,2,…n)毎に、売り手が売却価格および電力量の組(p,q)を提示したことに対して、直接取引市場のIDを有する複数の買い手が買取価格および電力量の組(P,Q)を入札する。単位時間帯は、直接取引市場において個別に設定された時間幅である。電力量の取引は、単位時間帯の中で伝送される電力量(電力×単位時間帯長さ)毎に行なわれる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of bidding in a direct market for P2P power trading. Referring to FIG. 4, in the direct trading market, for each predetermined unit time period (1, 2, . , multiple buyers with direct market IDs bid on purchase price and quantity pairs (P, Q). A unit time period is a time period individually set in the direct trading market. Transactions of power amount are performed for each power amount (power×unit time period length) transmitted in a unit time period.
<ハードウェア構成>
図5は、エージェント2および取引市場サーバ3のハードウェア構成の一例を示す図である。図5を参照して、エージェント2は、プロセッサ21と、メモリ22と、通信装置23と、バックアップシステム24とを含む。エージェント2は、電動車5および施設7(工場7A、住宅7D等)の電力リソース毎に設けられる。エージェント2は、対応の電力リソース内に設けられてもよいし、対応の電力リソースと通信可能なクラウドに設けられてもよい。
<Hardware configuration>
FIG. 5 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the
プロセッサ21は、各種のプログラムを実行することで、各種の処理を実行する演算主体(コンピュータ)である。プロセッサ21は、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等で構成される。プロセッサ21は、演算回路(processing circuitry)によって構成されてもよい。
The
メモリ22は、プロセッサ21が各種の処理を実行するためのプログラムおよびデータを記憶する。メモリ22は、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等の記憶媒体で構成される。メモリ22は、演算プログラム25と、リソース情報26と、外部情報27と、市場情報28とを記憶する。
演算プログラム25は、プロセッサ21が実行する処理を特定するものである。たとえば、演算プログラム25は、取引市場サーバ3が管理するP2P電力取引市場での電力取引に関する入札を取引市場サーバ3に対して実行するためのプログラムを含む。
The
リソース情報26は、当該エージェント2に対応する電力リソース(たとえば、電動車5)に関する情報を含み、特に、電力取引の入札および約定に関する情報を含む。
The
図6は、リソース情報26の一例を示す図である。図6では、一例として、電動車5のエージェント2(移動体エージェント)におけるリソース情報26が示されている。図6を参照して、リソース情報26は、IDと、種別情報と、トリップ情報と、SOC(State Of Charge)情報と、接続情報と、入札情報と、約定情報と、充放電計画と、充放電実績とを含む。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the
IDは、電力リソース(この例では電動車5)を特定するための識別情報を含む。種別情報は、電力リソースの種別に関する情報を含む。電力リソースの種別に関する情報は、たとえば、電動車、事業者、住宅等を特定するための情報を含む。トリップ情報は、過去の走行ルートおよび走行時間等の走行履歴に関する情報を含む。SOC情報は、現在、バッテリに蓄積されている電力量(蓄電量)に関する情報を含む。接続情報は、現在、充放電設備6に接続されているか否かを特定するための情報を含む。入札情報は、過去の入札履歴に関する情報、および現在行なわれている入札に関する情報を含む。約定情報は、過去の約定履歴に関する情報、および現在行なわれている入札が約定しているか否かを特定するための情報を含む。充放電計画は、約定に基づく電力リソースの充放電計画に関する情報を含む。充放電実績は、上記充放電計画に対する充放電の結果に関する情報を含む。
The ID includes identification information for specifying the power resource (
なお、トリップ情報は、施設7(工場7Aや住宅7D等)のエージェント2(事業者エージェントまたは住宅エージェント)においては、履歴情報に代えられる。履歴情報は、施設7における過去の電力の使用履歴に関する情報を含む。使用履歴に関する情報は、たとえば、曜日別、時間帯別に分けられていてもよい。また、接続情報は、電動車5のエージェント2(移動体エージェント)で用いられる情報であり、施設7のエージェント2ではブランクである。
The trip information is replaced with history information in the agent 2 (business agent or housing agent) of the facility 7 (
再び図5を参照して、外部情報27は、入札を行なうP2P電力取引市場の地域の天気情報を含む。天気情報は、具体的には、日射量、天候、気温、風速等の情報を含む。また、外部情報27は、イベントの有無を示すイベント情報を含む。エージェント2は、外部情報27を、通信ネットワーク10を通じて外部のサーバ装置から取得する。
Referring again to FIG. 5,
市場情報28は、取引市場サーバ3から配信されている。市場情報28は、各取引市場(一般取引市場および直接取引市場)毎に用意されている。市場情報28の詳細については後述する。エージェント2は、市場情報28を、通信ネットワーク10を通じて取引市場サーバ3から取得する。
通信装置23は、通信ネットワーク10を通じて取引市場サーバ3との間で各種データを送受信する。
The
バックアップシステム24は、エージェント2(プロセッサ21)が機能停止(ダウン)した場合に機能する。バックアップシステム24は、たとえば、CPUあるいは演算回路等で構成される。バックアップシステム24の機能の詳細については後述する。
The
取引市場サーバ3は、プロセッサ31と、メモリ32と、通信装置33とを含む。取引市場サーバ3は、P2P電力取引市場(一般取引市場および直接取引市場)において電力リソース間のP2P電力取引を管理する装置であり、電力取引に係る処理を実行する。
The
プロセッサ31は、各種のプログラムを実行することで、各種の処理を実行する演算主体(コンピュータ)である。プロセッサ31は、CPU、FPGA、GPU等で構成される。プロセッサ31は、演算回路によって構成されてもよい。
The
メモリ32は、プロセッサ31が各種の処理を実行するためのプログラムおよびデータを記憶する。メモリ32は、ROMおよびRAM等の記憶媒体で構成される。メモリ32は、演算プログラム35と、エージェント情報36と、系統情報37と、市場情報38とを記憶する。
演算プログラム35は、プロセッサ31が実行する処理を特定するものである。たとえば、演算プログラム35は、複数のエージェント2から入札を受け付ける入札処理、および入札に基づく約定処理を実行するためのプログラムを含む。約定処理は、入札条件が合致する売り手と買い手との間において電力取引の約定を発効し、条件の合致する相手の見つからない入札については不約定として処理するものである。
The
エージェント情報36は、取引市場サーバ3が管理するP2P電力取引市場に参加しているエージェント2に関する情報を含み、特に、エージェント2毎の電力取引の入札および約定に関する情報を含む。
The
図7は、エージェント情報36の一例を示す図である。図7を参照して、エージェント情報36は、IDと、種別情報と、入札情報と、約定情報とを含む。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the
IDは、取引市場サーバ3が管理するP2P電力取引市場に参加しているエージェント2を特定するための識別情報を含む。種別情報は、電力リソースの種別に関する情報を含み、たとえば、電動車、事業者、住宅等を特定するための情報を含む。入札情報は、各エージェント2における過去の入札履歴に関する情報、および現在行なわれている入札に関する情報を含む。約定情報は、各エージェント2における過去の約定履歴に関する情報、および現在行なわれている入札が約定しているか否かを特定するための情報を含む。
The ID includes identification information for identifying the
再び図5を参照して、系統情報37は、電力会社9が提供する系統電力の需給情報を含む。系統情報37は、電力会社9が提供する系統電力の価格を含んでもよい。また、系統情報37は、P2P電力取引市場毎における再生エネルギの発電設備(太陽光発電設備、風力発電設備、水力発電設備等)に関する情報等を含んでもよい。
Referring to FIG. 5 again, the
市場情報38は、プロセッサ31により生成され、エージェント2に提供される(ブロードキャストされる)。市場情報38は、たとえば、系統情報37と、各P2P電力取引市場の電力の気配値の情報とを含む。市場情報38は、エージェント2において、電力の市場価格の予測に用いられる。市場情報38には、上記の他にも、電力の市場価格の予測に用いられる他の種々の情報が含まれてもよい。市場情報38は、エージェント2において、市場情報28としてメモリ22に記憶される。
通信装置33は、通信ネットワーク10を通じてエージェント2との間で各種データを送受信する。
The
バックアップサーバ8は、基本的には、取引市場サーバ3と同様の機能を有する。バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3の機能停止(ダウン)を監視し、取引市場サーバ3がダウンした場合に機能し、取引市場サーバ3と同等の役割を担う。取引市場サーバ3のダウンの検知には、種々の公知の手法を適用することができる。たとえば、取引市場サーバ3とバックアップサーバ8とは、定期的に通信をしており、一定期間にわたって通信が途絶した場合に、バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3のダウンを検知する。また、取引市場サーバ3のダウンを検知は、たとえば、ウォッチドックタイマを用いた手法であってもよい。
The
上記のようなエージェント2および取引市場サーバ3によって構成されるP2P電力取引市場において、エージェント2は、対応の電力リソースの利用予測を行ない、電力取引に参加可能な時間帯において電力取引市場での電力取引価格を予測する。たとえば、電動車5のエージェント2であれば、ユーザによる電動車5の移動予測(利用予測)を行ない、参加可能な電力取引市場および時間帯を特定し、市場情報38を用いて、当該電力取引市場および時間帯における電力取引価格を予測する。たとえば、住宅7Dのエージェント2であれば、住宅7Dにおける電力の消費予測(利用予測)を行ない、市場情報38を用いて、時間帯毎の電力取引価格を予測する。
In the P2P power trading market composed of the
そして、エージェント2は、対応の電力リソースのバッテリにおいて満たされるべきSOC上下限の制約(充放電可能な範囲)の下で、コスト的に最適となる電力取引計画(入札計画)を作成し、取引市場サーバ3に対して電力取引の入札を行なう。取引市場サーバ3は、入札に対して約定を行なう。
Then, the
ここで、エージェント2および取引市場サーバ3は、何らかの原因によりダウンしてしまう場合があり得る。エージェント2がダウンしてしまった場合には、電力リソースの利用予測(たとえば、電動車5であれば移動予測)、電力取引価格の予測、および充電計画の作成等のための複雑な処理を実行することができない。取引市場サーバ3がダウンしてしまった場合には、取引市場における電力取引が停止してしまう。
Here, the
エージェント2がダウンしてしまった場合には、上述のとおり、バックアップシステム24が機能する。バックアップシステム24は、プロセッサ21が備えるアルゴリズムよりも簡易的なアルゴリズムを備える。具体的には、バックアップシステム24は、電力の価格や時間帯にかかわらず、電力リソースのバッテリを予め定められた所定のSOC(蓄電量)にするように入札を行なう充電計画を作成する。本実施の形態では、予め定められた所定のSOC(蓄電量)は、SOC100%(すなわち満充電)である。なお、予め定められた所定のSOC(蓄電量)には、バッテリの劣化を考慮した値(たとえばSOC80%)等の任意の値を適宜設定することができる。バックアップシステム24は、電力リソースの利用予測および電力取引価格の予測は行なわない。なお、移動体エージェントのバックアップシステム24は、電動車5がプラグインされているか否かを判断し、プラグインされている場合に、電力の価格や時間帯にかかわらず、電動車5のバッテリを満充電にするように入札を行なう充電計画を作成する。電動車5がプラグインされているか否かは、たとえば、リソース情報26に含まれる接続情報に基づいて判断することができる。バックアップシステム24が機能することにより、エージェント2がダウンしてしまった場合であっても、電力リソースのバッテリが枯渇してしまうことを抑制できる。特に、電欠により電動車5が使用できないという状況を回避することができる。
In the event that
取引市場サーバ3がダウンしてしまった場合には、上述のとおり、バックアップサーバ8が機能する。バックアップサーバ8は、基本的に取引市場サーバ3と同等の機能を有する。そのため、バックアップサーバ8が機能することにより、電力取引を継続させることができる。ただし、取引市場サーバ3がダウンしてからバックアップサーバ8が機能するまでには一定の期間(以下「ダウン期間」とも称する)を要する。たとえば、約定の実行中に取引市場サーバ3がダウンしてしまったり、ダウン期間の間に約定を実行する時刻が到来したりするような、約定の実行がダウン期間に跨がる場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)が約定の実行により授受される電力を適切に計測することができなくなってしまう。このような場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソースから少なくともダウン期間中の充放電記録を取得する。たとえば、電力リソースが電動車5である場合には、充放電記録は、車載の電圧センサおよび電流センサの検出結果を用いた記録であってもよい。たとえば、電力リソースが住宅7Dである場合には、充放電記録は、住宅7Dに設けられたスマートメータの検出記録であってもよい。
If the
そして、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソースから取得した充放電記録を用いて、電動車5の電力料金を計算する。なお、約定の実行がダウン期間に跨がる場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソースにインセンティブを与えてもよい。インセンティブは、たとえば、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)の運営者が負担する。
The market server 3 (or the backup server 8) then calculates the power rate for the
図8は、エージェント2、取引市場サーバ3およびバックアップサーバ8の構成を機能的に示すブロック図である。エージェント2は、情報取得部210と、電力消費量予測部220と、市場情報取得部230と、市場電力価格予測部240と、電力取引計画作成部250と、第1入札部260と、バックアップ機能部270と、第2入札部280とを含む。プロセッサ21は、たとえば、メモリ22に記憶された演算プログラム25を実行することにより、情報取得部210、電力消費量予測部220、市場情報取得部230、市場電力価格予測部240、電力取引計画作成部250、および第1入札部260として機能する。なお、情報取得部210、電力消費量予測部220、市場情報取得部230、市場電力価格予測部240、電力取引計画作成部250、および第1入札部260は、たとえば、専用のハードウェア(電子回路)により実現されてもよい。また、バックアップシステム24がメモリ22に記憶された演算プログラム25を実行することにより、バックアップ機能部270および第2入札部280として機能する。バックアップ機能部270および第2入札部280は、たとえば、専用のハードウェア(電子回路)により実現されてもよい。
FIG. 8 is a block diagram functionally showing the configurations of the
情報取得部210は、外部のサーバ装置(図示せず)から外部情報27を取得する。具体的には、情報取得部210は、外部のサーバ装置から天気情報およびイベント情報等を取得する。また、情報取得部210は、電力リソースからリソース情報26を取得する。情報取得部210は、取得された外部情報27およびリソース情報26を電力消費量予測部220に出力する。
The
電力消費量予測部220は、外部情報27およびリソース情報26を用いて、対応の電力リソースにおける電力の消費量を予測する。たとえば、電動車5のエージェント2(移動体エージェント)であれば、電力消費量予測部220は、天気情報、イベント情報、およびトリップ情報の少なくともいずれかを用いて、電動車5の利用予測を行ない、電動車5の利用による、電動車5に搭載されたバッテリの電力消費量を予測する。電動車5の利用予測には、たとえば、曜日毎の電動車5の走行履歴が用いられてよい。なお、利用予測の手法については、種々の公知の手法を適用し得る。また、たとえば、住宅7Dのエージェント2(住宅エージェント)であれば、電力消費量予測部220は、天気情報および使用履歴の情報の少なくともいずれかを用いて、住宅7Dにおける電力の需要予測を行ない、住宅7Dにおける電力消費量を予測する。さらに、住宅7Dが再生エネルギの発電設備(たとえば太陽光発電設備)を備える場合には、電力消費量予測部220は、天気情報を用いて、再生エネルギの発電設備の発電量を予測し、住宅7Dにおける電力の需要予測と再生エネルギの発電設備の発電量の予測とから、住宅7Dにおける電力消費量を予測してもよい。電力消費量予測部220は、予測された電力消費量を電力取引計画作成部250に出力する。
The power
市場情報取得部230は、取引市場サーバ3から市場情報28を取得する。市場情報28は、取引市場サーバ3がブロードキャストする市場情報38のうちの、入札を行なうP2P電力取引市場の情報を抽出したものであってもよい。市場情報取得部230は、取得された市場情報を市場電力価格予測部240に出力する。
The market
市場電力価格予測部240は、入札を行なうP2P電力取引市場において取引される電力(買取電力および売却電力)の価格(単価)を予測する。市場電力価格予測部240は、市場情報に含まれる系統情報および気配値の情報を用いて、入札を行なうP2P電力取引市場における電力の価格を予測する。市場電力価格予測部240は、予測された電力の価格(電力取引価格)を電力取引計画作成部250に出力する。
Market power
なお、入札を行なうP2P電力取引市場は、対応の電力リソースがP2P電力取引に基づく充放電を希望する地域における電力取引市場であり、対応の電力リソースの種別および/または利用予測等に基づいて決定される。たとえば、電動車5のエージェント2(移動体エージェント)であれば、電動車5の予測位置(たとえば目的地等)に基づいて決定される直接取引市場、または一般取引市場である。また、たとえば、住宅7Dのエージェント2(住宅エージェント)であれば、住宅7Dに対して構成された直接取引市場、または一般取引市場である。
The P2P power trading market for bidding is a power trading market in areas where the corresponding power resource wishes to be charged and discharged based on P2P power trading, and is determined based on the type of the corresponding power resource and/or usage forecast. be done. For example, if the agent 2 (mobile agent) of the
電力取引計画作成部250は、電力消費量予測部220から受けた電力消費量の予測値、および、市場電力価格予測部240から受けた電力取引価格の予測値に基づいて、入札を行なうP2P電力取引市場において電力取引を行なうための電力取引計画(充放電計画)を作成する。具体的には、まず、電力取引計画作成部250から受けた電力消費量の予測値と、電力リソースのバッテリのSCO(蓄電量)とに基づいて、買い入札を行なうか売り入札を行なうかを判断する。そして、電力取引計画作成部250は、電力取引価格の予測値に基づいて、コスト的に最適となる電力取引計画を作成する。電力取引計画作成部250は、電力取引計画を第1入札部260に出力する。
Power trading
第1入札部260は、取引市場サーバ3に対して、電力取引計画に基づいた入札を実行する。
The
バックアップ機能部270は、エージェント2(プロセッサ21)のダウンを監視する。バックアップ機能部270は、たとえば、プロセッサ21と定期的に通信を行なっており、所定期間にわたって通信が途絶した場合に、エージェント2のダウンを検知する。バックアップ機能部270は、対応の電力リソースのバッテリを満充電にする電力取引計画を作成する。たとえば、電動車5のエージェント2(移動体エージェント)であれば、電動車5がプラグインされているか否かを判断し、プラグインされている場合には、電力の価格や時間帯にかかわらず、電動車5のバッテリを満充電にする電力取引計画を作成する。たとえば、住宅7Dのエージェント2(住宅エージェント)であれば、電力の価格や時間帯にかかわらず、住宅7Dのバッテリを満充電にする電力取引計画を作成する。バックアップ機能部270は、電力取引計画を第2入札部280に出力する。
The
第2入札部280は、取引市場サーバ3に対して、電力取引計画に基づいた入札を実行する。このように、エージェント2(プロセッサ21)がダウンした場合であっても、取引市場サーバ3に対して最小限の入札(電力リソースのバッテリを満充電にする入札)を行なうことができる。
The
取引市場サーバ3は、系統情報取得部310と、市場情報作成部320と、入札受付部330と、約定部340とを含む。プロセッサ31は、たとえば、メモリ32に記憶された演算プログラム35を実行することにより、系統情報取得部310、市場情報作成部320、入札受付部330、および約定部340として機能する。なお、系統情報取得部310、市場情報作成部320、入札受付部330、および約定部340は、たとえば、専用のハードウェア(電子回路)により実現されてもよい。
The
系統情報取得部310は、電力会社9から系統情報37を取得する。系統情報取得部310は、取得された系統情報37を市場情報作成部320に出力する。
The system
市場情報作成部320は、系統情報37と、各P2P電力取引市場の電力の気配値の情報とを少なくとも含めた市場情報38を作成する。市場情報作成部320は、作成された市場情報38をエージェント2にブロードキャストする。
The market
入札受付部330および約定部340は、取引プラットフォームとして機能する。入札受付部330は、エージェント2からの入札を受け付ける。約定部340は、P2P電力取引市場を管理する運営者が定めた任意のルール、あるいは、各市場の運営者が独自で定めた任意のルールに従って、電力取引の約定を行なう。
バックアップサーバ8は、監視部810と、バックアップ部820とを含む。バックアップサーバ8のプロセッサ(図示せず)は、たとえば、メモリ(図示せず)に記憶された演算プログラムを実行することにより、監視部810およびバックアップ部820として機能する。なお、監視部810およびバックアップ部820は、たとえば、専用のハードウェア(電子回路)により実現されてもよい。
監視部810は、取引市場サーバ3のダウンを監視する。監視部810は、たとえば、取引市場サーバ3と定期的に通信を行なっており、所定期間にわたって通信が途絶した場合に、取引市場サーバ3のダウンを検知する。監視部810は、取引市場サーバ3のダウンを検知すると、取引市場サーバ3のダウンをバックアップ部820に通知する。
The
バックアップ部820は、監視部810から取引市場サーバ3のダウンを示す通知を受けた場合に起動する。バックアップ部820は、取引市場サーバ3の系統情報取得部310、市場情報作成部320、入札受付部330、および約定部340と同等の機能を有する。バックアップ部820が機能することにより、取引市場サーバ3がダウンしたとしても、電力取引を継続させることができる。
The
図9は、バックアップシステム24において実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、たとえば、バックアップシステム24の起動とともに開始され、バックアップシステム24の停止とともに終了される。なお、以下では、フローチャートの各ステップを「S」と略す。
FIG. 9 is a flow chart showing the procedure of processing executed in the
S1において、バックアップシステム24は、エージェント2を監視する。具体的には、バックアップシステム24は、エージェント2(プロセッサ21)との間で定期的に行なわれている通信が正常に継続されているかを監視する。
At S1, the
S3において、バックアップシステム24は、エージェント2がダウンしたか否かを判断する。具体的には、バックアップシステム24は、たとえば、プロセッサ21との間の定期的な通信が所定期間にわたって途絶した場合に、エージェント2がダウンしたと判断する。バックアップシステム24は、エージェント2がダウンしたと判断した場合には(S3においてYES)、処理をS5に進める。バックアップシステム24は、エージェント2がダウンしていないと判断した場合には(S3においてNO)、処理をリターンに返す。
At S3, the
S5において、バックアップシステム24は、エージェント2のダウンを検知したことに伴ない、電力リソースの監視を開始する。具体的には、バックアップシステム24は、メモリ22からリソース情報26を読み出し、電力リソースのバッテリのSOC(蓄電量)の情報等を取得する。また、電動車5のエージェント2のバックアップシステム24においては、メモリ22からリソース情報26を読み出し、電動車5がプラグインされているか否かの情報も取得する。
In S5, the
後続のS7の処理は、電動車5のエージェント2のバックアップシステム24において実行される処理である。すなわち、移動体エージェントは、S5に続きS7の処理を実行する。一方で、事業者エージェントおよび住宅エージェントは、S7の処理はスキップし、S5に続きS9の処理を実行する。
The subsequent processing of S<b>7 is processing executed in the
S7において、エージェント2(移動体エージェント)は、電動車5がプラグインされているか否かを判断する。エージェント2(移動体エージェント)は、電動車5がプラグインされていると判断した場合には(S7においてYES)、処理をS9に進める。エージェント2(移動体エージェント)は、電動車5がプラグインされていないと判断した場合には(S7においてNO)、処理をリターンに返す。
At S7, the agent 2 (mobile agent) determines whether the
S8において、バックアップシステム24は、電力の価格や時間帯にかかわらず、電力リソースのバッテリを満充電にする電力取引計画を作成する。
In S8, the
S9において、バックアップシステム24は、電力取引計画に基づいて、取引市場サーバ3に対して入札を行なう。すなわち、電力リソースのバッテリを満充電にする入札が行なわれる。
In S9, the
図10は、バックアップサーバ8において実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、たとえば、バックアップサーバ8の起動とともに開始され、バックアップサーバ8の停止とともに終了される。
FIG. 10 is a flow chart showing the procedure of processing executed in the
S10において、バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3を監視する。具体的には、バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3との間で定期的に行なわれている通信が正常に継続されているかを監視する。
At S<b>10 , the
S12において、バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3がダウンしたか否かを判断する。具体的には、バックアップサーバ8は、たとえば、取引市場サーバ3との間の定期的な通信が所定期間にわたって途絶した場合に、取引市場サーバ3がダウンしたと判断する。バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3がダウンしたと判断した場合には(S12においてYES)、処理をS14に進める。バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3がダウンしていないと判断した場合には(S12においてNO)、処理をリターンに返す。
In S12, the
S14において、バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3のダウンを検知したことに伴ない、バックアップを開始する。これにより、取引市場サーバ3がダウンしたとしても、電力取引を継続させることができる。
In S14, the
以上のように、本実施の形態に係る電力取引システム1においては、エージェント2は、バックアップシステム24を有する。仮にエージェント2(プロセッサ21)がダウンしたとしても、バックアップシステム24が機能して、最小限の入札を実行する。最小限の入札は、たとえば、電力リソースのバッテリを満充電にするための入札である。バックアップシステム24では、電力リソースの電力消費量予測、P2P電力取引市場における電力取引価格の予測等は行なわれない。このように、エージェント2(プロセッサ21)がダウンしたとしても、バックアップシステム24が機能して最小限の入札が実行されることにより、電力リソースのバッテリが枯渇することを抑制できる。
As described above, the
また、本実施の形態に係る電力取引システム1においては、取引市場サーバ3にはバックアップサーバ8が設けられる。バックアップサーバ8は、取引市場サーバ3のダウン時に取引市場サーバ3の役割を代替する。すなわち、取引市場サーバ3がダウンしてしまった場合には、バックアップサーバ8が機能するので、電力取引を継続させることができる。
Further, in the
また、取引市場サーバ3がダウンしてからバックアップサーバ8が機能するまでには一定の期間(ダウン期間)を要する。たとえば、約定の実行中に取引市場サーバ3がダウンしてしまったり、ダウン期間の間に約定を実行する時刻が到来したりするような、約定の実行がダウン期間に跨がる場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)が約定の実行により授受される電力を適切に計測することができなくなってしまう。このような場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソースから少なくともダウン期間中の充放電記録を取得する。このような場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソース(たとえば電動車5)から少なくともダウン期間中の充放電記録を取得する。そして、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソースから取得した充放電記録を用いて、電力リソースの電力料金を計算する。なお、約定の実行がダウン期間に跨がる場合には、取引市場サーバ3(あるいはバックアップサーバ8)は、電力リソースにインセンティブを与えてもよい。
Further, it takes a certain period of time (down period) from when the
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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて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およ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。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 電力取引システム、2 エージェント、2A~2D 移動体エージェント、2E~2H 事業者エージェント、2I,2J 住宅エージェント、3 取引市場サーバ、5,5A~5E 電動車、6,6A~6H 充放電設備、7 施設、7A 工場、7B 会社、7C 商業施設、7D 住宅、7E 店舗、8 バックアップサーバ、9 電力会社、10 通信ネットワーク、21 プロセッサ、22 メモリ、23 通信装置、24 バックアップシステム、25 演算プログラム、26 リソース情報、27 外部情報、28 市場情報、31 プロセッサ、32 メモリ、33 通信装置、35 演算プログラム、36 エージェント情報、37 系統情報、38 市場情報、210 情報取得部、220 電力消費量予測部、230 市場情報取得部、240 市場電力価格予測部、250 電力取引計画作成部、260 第1入札部、270 バックアップ機能部、280 第2入札部、310 系統情報取得部、320 市場情報作成部、330 入札受付部、340 約定部、810 監視部、820 バックアップ部、PL 送電線網。
1 electricity trading system, 2 agents, 2A-2D mobile agents, 2E-2H business operator agents, 2I, 2J housing agents, 3 trading market servers, 5, 5A-5E electric vehicles, 6, 6A-6H charge/discharge equipment, 7 facility, 7A factory, 7B company, 7C commercial facility, 7D house, 7E store, 8 backup server, 9 electric power company, 10 communication network, 21 processor, 22 memory, 23 communication device, 24 backup system, 25 arithmetic program, 26 resource information, 27 external information, 28 market information, 31 processor, 32 memory, 33 communication device, 35 arithmetic program, 36 agent information, 37 system information, 38 market information, 210 information acquisition unit, 220 power consumption prediction unit, 230 Market
Claims (1)
前記電力リソースは、バッテリを含み、前記電力リソースの外部との間での電力の授受により、前記バッテリの充電および放電が可能に構成され、
前記電力取引計画を作成し、前記電力取引計画に従って、前記電力取引市場に対して入札を行なうプロセッサと、
バックアップシステムとを備え、
前記バックアップシステムは、
前記プロセッサの機能停止を検知可能に構成され、
前記機能停止を検知した場合、前記電力取引市場に対して、前記バッテリを予め定められた所定の蓄電量にするための入札を行なう、情報処理装置。 An information processing device that creates an electric power trading plan for electric power trading by an electric power resource through an electric power trading market,
The power resource includes a battery, and is configured to be able to charge and discharge the battery by transferring power to and from the outside of the power resource,
a processor that creates the power trading plan and bids on the power trading market according to the power trading plan;
with a backup system,
The backup system is
configured to be able to detect a malfunction of the processor;
An information processing device that, when detecting the malfunction, makes a bid to bring the battery to a predetermined amount of stored electricity in the electric power trading market.
Priority Applications (1)
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