JP2023083813A - 電力管理システム、電力管理装置、電力管理方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電力需要者の蓄電池をより有効活用できるように蓄電池の充放電制御を行う電力管理システムを提供する。
【解決手段】電力管理システムは、少なくとも電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理システムであって、前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成部と、前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて、所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御する蓄電池制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力管理システム、電力管理装置、電力管理方法及びコンピュータプログラムに関し、特に、電力需要者の設備に設けられた蓄電池を有効活用するための電力管理システム、電力管理装置、電力管理方法及びそれを実行するためのコンピュータプログラムに関する。

高圧受電以上の電力需要者と電力会社との間の電力需給契約においては、刻々と変わる需要電力（いわゆるデマンド値）を記録型計量器により３０分単位の平均電力として計量し、1月の最大値である最大需要電力等を基準とし契約電力を定め，基本料金の計算根拠としている。契約電力は，需給規模が５００キロワット以上となるときまたは特別高圧の場合、１年間を通じての最大需要電力等を基準とし協議によって定め、需給規模が５００キロワット未満となる場合、その月の最大需要電力と前１１月の最大需要電力のうち、いずれか大きい値としている。したがって、電力需給契約において、電気料金の削減のためには、最大デマンド値を低く抑えることが重要となっている。

近年、電力需要者の使用電力量をリアルタイムで監視して、その推移状況からデマンド値を予測するシステムが利用されるようになってきている（例えば非特許文献１）。

さらに、デマンド値が所定の上限値（アラート閾値）を超えないように、デマンド値の予測値又は推定値が上限値を超えた場合に、警報を発するなどの注意喚起を行うことや、さらに、事前に決められた所定の負荷設備（例えば空調機器）の停止を促したり又は自動的に停止させるなどの制御を行うなど、電力の消費を抑えてデマンド値の上昇を抑制するための手法が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２）。

また、蓄電池（電力貯蔵装置）を利用可能な電力需要者については、蓄電池に蓄電された電力を用いることにより、デマンド値が所定値を超える場合は、蓄電池に蓄電された電力を放電することによりデマンド値の最大値をカットするピークカット制御を行い、デマンド値の上昇を抑制する手法が提案されている（例えば特許文献３）。

特開２０１６－１７８８０９号公報 特開２０１３－０１５８８３号公報 国際公開ＷＯ２０１９／１９８１２０

「事業者のお客様：デマンド監視装置のご紹介」、[online]、東北電力ネットワーク株式会社、［令和3年10月21日検索］、インターネット<URL: https://setsuden.nw.tohoku-epco.co.jp/setsuden/corporate/demand.html>

しかしながら、電力需要者が蓄電池をデマンド値のピークカットに利用する場合、特許文献３に開示されるデマンド値のピークカット制御においては、ピークカット運転を行ったものの実際の需要実績が予測を上回り、蓄電池の蓄電容量を使い切ってしまったような場合は、蓄電容量が必要充電量（必要電力量）を下回らないように、デマンド値の目標上限値である目標ピークカットレベルを上昇させるため、デマンド値の上昇抑制につながらない場合がある。

また、蓄電池の利用形態として、電力需要が比較的高まる日中は原則放電とすると、デマンド値が上限値を超えるタイミングで蓄電池の容量が足りず、ピークカットができない場合が起こりうる。一方、ピークカットを行うときだけ放電する運用では、デマンド値の上限値超えに備えて昼間においても放電量を抑えなければならず、ピークカット時以外に蓄電池は原則待機状態となり蓄電池を有効活用できない不都合が生じる場合がある。

したがって、本発明の目的は、電力需要者の蓄電池をより有効活用できるように蓄電池の充放電制御を行う電力管理システム、電力管理装置、電力管理方法及びそれを実行するためのコンピュータプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の電力管理システムは、少なくとも電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理システムであって、前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成部と、前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御する蓄電池制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の電力管理装置は、電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理装置であって、前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成部と、前記電力管理装置と通信回線を介して接続して前記蓄電池を制御する蓄電池制御装置に前記通信回線を介して前記蓄電池制御計画を通知し、前記蓄電池制御装置に前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御させる通知部とを備えることを特徴とする。

本発明の電力管理方法は、電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理方法であって、電力管理装置により、前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成工程と、前記電力管理装置と通信回線を介して接続して前記蓄電池を制御する蓄電池制御装置により、前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御する蓄電池制御工程とを備えることを特徴とする。

上記本発明の電力管理方法を実行するためのコンピュータプログラムは、電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理するためのコンピュータ装置を、前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成手段と、前記コンピュータ装置と通信回線を介して接続して前記蓄電池を制御する蓄電池制御装置に前記通信回線を介して前記蓄電池制御計画を通知し、前記蓄電池制御装置に前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御させる通知手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、需要電力量予測値に対応する蓄電池の充放電スケジュールを含む蓄電池制御計画を作成し、その蓄電池制御計画及び所定日当日の蓄電池の充電残量に基づいて、所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御することにより、電力需要者の設備として設けられた蓄電池を有効的に活用することができる。

本発明の実施の形態における電力管理システムの構成例を示す図である。 サーバ装置（電力管理装置）３０の機能を示すブロック図である。 電力管理ＤＢ３１０に格納される需要電力量（デマンド値）に関連する情報を示す図である。 推定値を演算するための近似手法の例を説明する図である。 蓄電池制御計画の作成フローを示す図である。 図５における翌日の各時限に対応する蓄電池の充電／放電／待機の計画作成処理（S104）のフロー図である。 蓄電池制御部１６に通知される蓄電池制御計画の内容例を示す図である。 最低SOCの設定例を模式的に説明する図である。 蓄電池制御計画作成部３０７における蓄電池制御計画の変更処理フローを示す図である。 蓄電池制御計画の変更テーブルの例である。 蓄電池制御部１６の処理フローを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［電力管理システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態における電力管理システムの構成例を示す図である。電力系統から供給される電力は、その電力量が電力量計１０により測定され、電力需要者の構内施設（住宅、オフィス、工場など）２０に設置されている複数の負荷設備（空調装置、エレベータ、照明器具、コンピュータ装置、電気機器など）２２に供給される。端末装置２２ａは、負荷設備２２の一部に含まれる電力需要者用の操作端末装置、例えば汎用のパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなどであり、インターネットなどの通信ネットワークを介してサーバ装置３０にアクセス可能である。

構内施設２０には、蓄電池１４が設置され、電力系統からの電力とともに蓄電池１４からも負荷設備２２に電力供給を行うことができる。蓄電池制御装置（蓄電池制御部）１６は、蓄電池１４と接続し且つサーバ装置３０と通信ネットワークを介して通信し、サーバ装置３０から指示に基づいて蓄電池１４の充放電を制御する。

サーバ装置３０は、通信ネットワークを介して少なくとも端末装置２２ａ、電力量計１０、蓄電池制御部１６と通信可能に接続するコンピュータ装置である。互いに接続して通信するこれらの装置により本発明の実施の形態における電力管理システムは構成され、特に本発明の電力管理システムは、少なくともサーバ装置３０及び蓄電池制御部１６を備えて構成され、後述する蓄電池１４の充放電制御機能を実行する。また、サーバ装置３０は、本発明における電力管理装置である。

また、電力需要者は、太陽光パネルを備えた太陽光発電設備１８により発電される電力を利用する電力利用形態であってもよく、太陽光発電設備１８により発電された電力は、電力需要者の負荷設備２２に供給可能であり、また、蓄電池１４を充電することも可能である。

［電力管理装置の機能］
図２は、サーバ装置３０の機能を示すブロック図である。サーバ装置３０は、使用電力量取得部３０１、推定値演算部３０２、アラート判定処理部３０３、需要電力量予測部３０４、太陽光発電量予測部３０５、電力需要者設定情報登録部３０６、蓄電池制御計画作成部３０７、蓄電池SOC取得部３０８、通知部３０９を有する。サーバ装置３０のこれらの各機能は、サーバ装置３０の記憶装置に格納されるコンピュータプログラムをサーバ装置３０の演算処理装置（ＣＰＵ）が実行することにより実現される。

また、サーバ装置３０の記憶装置は、測定された使用電力量を記憶する電力管理データベース（電力管理ＤＢ）３１０を有し、使用電力量取得部３０１は、毎分の使用電力量を電力量計１０から取得する。取得された毎分の使用電力量は、サーバ装置３０の記憶装置に電力管理ＤＢ３１０として順次記憶される。

上述の背景技術の項目において述べた通り、電力需要者の電力使用契約におけるいわゆるデマンド契約では、電力系統からの電力に関して３０分需要電力量を計測することになっており、毎時００分、３０分を計測開始タイミングとして、そのタイミングから３０分経過するまでの各３０分間の使用電力量が計測される。電力量計１０は、計測する１分毎の使用電力量をサーバ装置３０に送信し、サーバ装置３０は、毎分受信する１分毎の消費電力量（以下、１分値と称する場合がある）を３０分間分積算して３０分需要電力量（以下、３０分値と称する場合がある）を求める。

図３は、電力管理ＤＢ３１０に格納される需要電力量（デマンド値）に関連する情報を示す図である。電力管理ＤＢ３１０は、電力需要者の識別情報（ＩＤ）ごとに、１分毎の時刻を含む日時情報とその毎分の１分値、及び毎時００分、３０分を計測開始タイミングとした３０分値の情報を含む。

サーバ装置３０の推定値演算部３０２は、毎時００分、３０分である計測開始タイミングから３０分経過するまでの毎回の計測期間において、現在時刻から計測期間の終了時刻までの残り時間の積算電力量の推定値を毎分ごとに演算する。毎分の消費電力量である１分値は１分毎に積算されていき、計測開始タイミングからの積算電力量が１分ごとに求められ、積算電力量推定値は、例えば、計測開始タイミングから演算を実行する時刻より前までの実測による積算電力量に基づいて、既知の手法例えば最小二乗法などの近似手法を用いて、積算電力量の増加の変化量（傾き）を１分毎に演算して求めることで算出される。現在時刻から１分後の推定値、２分後の推定値、・・・、残り時間の終了時刻における推定値のように１分刻みの推定値が求められ、さらに、最新の１分値が取得される１分ごとに推定値は更新演算される。

図４は、推定値を演算するための近似手法の例を説明する図である。推定値の近似手法は、上述の最小二乗法に限らず、これと異なる別の近似手法、例えば、図４に示すように、演算時刻に直近の２つの時刻の積算電力量の増加分をそのまま積算電力量の変化量として線形近似し、推定値直線を求める手法であってもよい。

サーバ装置３０のアラート判定処理部３０３は、推定値演算部３０２により求められた推定値が、あらかじめ設定されたアラート閾値を超えるかどうかを判定（アラート判定）し、その推定値がアラート閾値を超えていると判定（デマンドアラート発生）した場合、後述する蓄電池制御計画が変更される場合がある。

サーバ装置３０の需要電力量予測部３０４は、電力需要者の翌日以降の所定日（通常は翌日であり、以下翌日を例として説明する）の使用電力量を予測する。需要電力量予測部３０４は、電力管理ＤＢ３１０に格納される電力需要者の過去の電力需要実績データ、さらに翌日の予想気温や天候のような気象情報など予測に必要なデータを取得し、既知の予測プログラムを用いて、所定日２４時間の需要電力量（デマンド値）の予測値を３０分単位で求める。

太陽光発電量予測部３０５は、電力需要者が太陽光発電設備１８により発電される電力を利用する場合において、所定の気象情報提供サービスから提供される翌日の日射量（または日射強度）などの気象情報に基づいて翌日の太陽光発電量予測値を求める。

サーバ装置３０の電力需要者設定情報登録部３０６は、電力需要者により設定される後述する電力需要者設定情報である（１）動作モード、（２）BCP(Business Continuity Plan)対策用非常用電源ON/OFF情報、（３）最低備蓄量、（４）電気料金、（５）アラート閾値、（６）充電時間帯を電力管理ＤＢ３１０に登録する。

［蓄電池制御計画の作成］
サーバ装置３０の蓄電池制御計画作成部３０７は、需要電力量予測部３０４により予測された翌日の需要電力量予測値と、太陽光発電量予測部３０５により予測された翌日の太陽光発電設備１８の太陽光発電量予測値、電力需要者設定情報登録部３０６により電力管理ＤＢ３１０に登録された電力需要者設定情報に基づいて、翌日の蓄電池１４の充放電タイミングのスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を作成する。蓄電池制御計画作成部３０７は、作成した蓄電池制御計画を蓄電池制御部１６に送信する。また、蓄電池制御計画作成部３０７は、蓄電池制御計画が実行される当日に上記アラート判定が出された場合は当日に蓄電池制御計画を変更することが可能であり、蓄電池制御計画が変更された場合、その変更された蓄電池制御計画は蓄電池制御部１６に送信する。

サーバ装置３０の蓄電池SOC取得部３０８は、当日の蓄電池制御計画の実行にあたって、蓄電池１４の現在の充電残量（以下「現在SOC」（SOC：State of charge)と称する場合がある）すなわち現在の充電率を蓄電池制御部１６より取得する。

図５は、蓄電池制御計画の作成フローを示す図である。蓄電池制御計画作成部３０７は、翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日の蓄電池１４の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画をその所定日前の所定の時間帯に蓄電池制御計画を作成する。翌日の開始時刻は適宜設定される。例えば翌日の開始時刻をＡＭ４時とする場合、その前日のＡＭ１－３時の時間帯で蓄電池制御計画の作成処理を実行する。また、以下の実施の形態例では、電力需要者が太陽光発電設備１８により発電する電力を利用する場合の蓄電池制御計画について説明する。太陽光発電設備１８が設けられていない場合は、それによる発電量は当然蓄電池制御計画の作成に考慮されない。

蓄電池制御計画作成部３０７は、需要電力量予測部３０４より翌日２４時間の３０分毎の時間（以下、「時限」と称する場合がある）の需要電力量予測値（デマンド予測値）を取得する（S100)。なお、需要電力量予測値は、電力系統の使用電力量に加えて、太陽光発電量や蓄電池の充放電量を含む、構内施設２０で使用する電力量全体の予測値とする。

また、蓄電池制御計画作成部３０７は、電力需要者が太陽光発電施設１８により発電される電力を利用する場合は、太陽光発電量予測部３０５より翌日の太陽光発電量予測値を取得する(S101)。

さらに、蓄電池制御計画作成部３０７は、電力需要者により設定される以下の電力需要者設定情報を取得する（S102)。電力需要者設定情報は、電力需要者が端末装置２２ａを操作し、サーバ装置３０にあらかじめ設定され、電力管理ＤＢ３１０に登録されている。

（１）動作モード
・電気料金低減モード：電力量料金低減を優先するように蓄電池の充放電タイミングを制御するモード（電力料金単価の高い時間帯での充電を禁止する）
・デマンド制御モード：デマンド値のピークカットを優先するように蓄電池の充放電タイミングを制御するモード（電力料金単価の高い時間帯での充電を許可する）
のいずれかの動作モードを選択する。

蓄電池制御計画の作成にあたって、電力需要者の多様なニーズに応じることができるように上記複数の動作モードを用意する。

（２）BCP(Business Continuity Plan)対策用非常用電源ON/OFF情報
蓄電池をBCP対策用非常用電源として用いるか（ON)又は用いないか（OFF)を選択する。用いる場合は、以下の（３）において蓄電池に最低限残しておくべき最低備蓄量を設定する。

（３）最低備蓄量
上記（２）において、BCP対策用非常用電源ON設定の場合、蓄電池に備蓄しておくべき充電量の最低備蓄量の値を0～100％の範囲で設定する。BCP対策用非常用電源OFF設定の場合は、最低備蓄量は0％に自動的に設定される。

蓄電池がBCP対策用非常用電源である場合は所定の最低備蓄量を確保しておく必要があり、蓄電池制御計画の作成に反映させる。当該設定により、蓄電池１４をBCP対策用非常用電源としつつ、ピークカット運用などの日常的な充放電にも利用可能となり、蓄電池１４の有効活用を図ることができる。

（４）電気料金プラン
・一般プラン：電力量料金単価が時間帯別に異ならない一定単価の料金体系。なお、夏季はそれ以外の季節とは異なる料金単価となる
・時季別プラン：電力料金単価が時間帯別に異なる料金体系（通常、夜間の時間帯は相対的に料金単価が低く、昼間の時間帯は相対的に料金単価が高く設定される）。夏季とそれ以外の季節でも料金単価は異なる
のいずれか電力需要者が契約している電気料金メニューを選択する。また、季節別、時間帯別の料金単価を設定する。

料金単価が比較的低い時間帯に充電し、比較的高い時間帯に放電するように蓄電池の充放電タイミングを制御することで、充電にかかる電気料金を低減するとともに放電によるデマンド値のピークをカットすることができるので、電気料金プランを蓄電池制御計画の作成に利用する。電気料金プランに応じて蓄電池１４の充放電タイミングを制御することで、電気料金の低減を図りつつ、蓄電池１４を有効的に活用することができる。

（５）アラート閾値
上述した３０分単位の時間毎に演算される積算電力量の推定値に対してアラート判定を行うためのアラート閾値を設定する。好ましくは、アラート判定は２段階で行われてもよく、各時限の１分毎において、１回目にアラート閾値を超えたとき、及び２回目にアラート閾値は超えたときに対して、蓄電池１４の充放電状態の変更制御が設定される。

（６）充電時間帯
電力需要者の電力利用が相対的に低い時間帯または電力需要者の契約電気料金プランにおいて相対的に料金単価が安い時間帯など一日のうちで蓄電池１４の充電を行う時間帯を設定する。

蓄電池制御計画作成部３０７は、取得した需要電力量予測値（デマンド予測値）、太陽光発電量予測値及び電力需要者設定情報に基づいて、翌日の各時限における蓄電池の充放電スケジュール（「充電」、「放電」、「待機」のいずれか）を含む蓄電池制御計画を作成する（S103)。通知部３０９は、翌日が始まる前に、作成された蓄電池制御計画を蓄電池制御部１６に通知する（S104)。

図６は、図５のS103の蓄電池制御計画作成における蓄電池の充放電スケジュール（「充電」、「放電」、「待機」のいずれか）の作成処理のフロー図である。時限毎に以下のフローに従って、各時限における蓄電池の充放電スケジュール（時限毎に「充電」、「放電」、「待機」のいずれかを設定）の計画を作成する。

まず、計画作成対象となる時限が充電時間帯かどうか判定する（S1031)。充電時間帯は、電力需要者設定情報における（６）充電時間帯の情報に基づいて判定する。当該時限が充電時間帯である場合は、次に、当該時限は「充電」と計画し（S1035)、充電時間帯でない場合は、当該時限の太陽光発電量予測値が需要電力予測値を超えるかどうか（太陽光発電量のみで需要電力量を賄えるか）判定する（S1032）。超える場合は、太陽光発電量が余剰になると予測されるので、その余剰分を蓄電池１４の充電に利用するために当該時限を「充電」と計画し(S1035)、超えない場合は、さらに、動作モードを判定する（S1033)。動作モードは、電力需要者設定情報における（１）動作モードの情報に基づいて判定する。なお、太陽光発電設備１８が設けられていない場合は、当該S1032の判定処理は行われない。ステップS1031の判定処理後、ステップS1033の判定処理に進む工程としてもよい。

動作モードが「デマンド制御モード」の場合は、蓄電池に蓄電された電力を有効活用するために当該時限を「放電」と計画し(S1036)、動作モードが「電気料金低減モード」の場合、電気料金単価が最も安い時間帯であるときは（S1034)、蓄電池の充電時間帯と同じ電気料金単価であるため放電せずに当該時限を「待機」と計画し（S1037)、そうでない時間帯であるときは（S1034)、当該時限を「放電」と計画する(S1038)。上記の判定処理により各時限における蓄電池の充放電のスケジュールを計画する。

図７は、蓄電池制御部１６に通知される蓄電池制御計画の内容例を示す図である。蓄電池制御計画は、図６の処理により作成された翌日２４時間の３０分毎の単位時間（各時限）における蓄電池１４の充放電スケジュールを含み、さらに、各時限の最低SOC（State Of Charge)、各時限の充電禁止フラグON/OFFの情報を有する。

各時限の最低SOCは、図６の処理で作成された各時限の蓄電池１４の充放電スケジュールに対して、「放電」と計画された時限において蓄電池１４の放電が実施されるように、その前の各時限において残しておくべき充電量である。具体的には、蓄電池制御計画作成部３０７が、計画作成対象となる各時限において、その後の残りの時限の経過による充電量と放電量の差分がマイナスとならないように、各時限において残しておくべき充電量を演算により求める。

図８は、最低SOCの設定例を模式的に説明する図である。図８は、計画作成対象の時限Ｔ１の最低SOCを決定する例であって、例えば図８（ａ）に示すように、時限Ｔ０での蓄電池１４のSOC（充電率）が０％と仮定した場合、その後の時限Ｔ１で「充電」が計画され、さらにその後の時限Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４で「放電」が計画されると、時限Ｔ２では放電可能であるが、時限Ｔ３以降は充電が０％となり放電できなくなる。この場合、図８（ｂ）に示すように、時限Ｔ０での最低SOCを４０％と設定し、時限Ｔ０で４０％以上の充電量を確保しておくことで、少なくとも時限Ｔ４までの放電を可能とする。

夜間に充電して日中放電し続ける通常ケースでは、放電が計画される翌日最後の時限まで放電が可能なようにその前までの時限の最低SOCが決定される。例えば日中の途中で太陽光発電量の余剰分により充電が計画される場合は、その充電量を考慮して、翌日開始時の時限での最低SOCを相対的に低く設定するようにしてもよい。

また、翌日の需要電力量予測値からデマンドアラートの発生可能性のある時限（需要電力量が相対的に高くなると予測される時間帯）で蓄電池１４の放電が行われるように（その時限での放電に必要な充電量を残しておくように）、その前の各時限で残しておくべき最低SOCが蓄電池制御計画作成部３０７によって求められる。このように、放電が計画されている時限で充電切れが起きないように各時限で最低限残しておく充電量を最低SOCとして設定する。

なお、蓄電池１４がBCP対策用非常用電源に設定されている場合は、最低SOCは最低備蓄量の値より大きい値に設定される。各時限の最低SOCは、蓄電池１４の充放電スケジュールとともに蓄電池制御計画の一部として蓄電池制御計画作成部３０７によって求められ、蓄電池制御部１６に通知される。

各時限の充電禁止フラグは、蓄電池１４の充電動作を禁止するフラグであり、充電禁止フラグON設定の場合は、蓄電池１４の充電動作が禁止される。例えば、動作モードが「電気料金低減モード」且つ料金メニューが「季時別メニュー」の場合の昼間の時間帯（料金単価が相対的に高い時間帯）において充電禁止フラグはONに設定される。各時限の充電禁止フラグON/OFF情報は、蓄電池１４の充放電スケジュールとともに蓄電池制御計画の一部として蓄電池制御計画作成部３０７によって決定され、蓄電池制御部１６に通知される。

上記の通り所定日前に作成される所定日の蓄電池制御計画は、所定日当日において変更される場合がある。前日までに作成された所定日の蓄電池制御計画と異なる電力需要が発生した場合であり、所定日当日の実際の需要電力量が需要電力量予測値（デマンド予測値）と異なってそれを上回り、予測されないアラート判定が発生した場合は、蓄電池制御計画作成部３０７は、その時限に対する蓄電池制御計画を見直して変更する。

図９は、蓄電池制御計画作成部３０７における蓄電池制御計画の変更処理フローを示す図である。蓄電池制御計画作成部３０７は、所定日当日にデマンドアラートの発生を受信すると（S200)、そのデマンドアラートを受信した時限について、前日に作成した所定日の蓄電池制御計画における蓄電池１４の充放電スケジュールを書き換えて変更する（S201)。

図１０は、蓄電池制御計画の変更テーブルの例である。図１０の例では、対象の時限において、推定値が１段階目（１回目）のアラート閾値に達した時点と、推定値が２段階目（２回目）のアラート閾値に達した時点での蓄電池１４の充放電状態が変更設定される。具体的には、１段回目においては、現在の充放電状態が充電中であれば待機状態とし、待機状態であれば放電状態に変更する。また、２段階目において、現在の充放電状態が待機状態であれば放電状態に変更する。最低SOCの書き換えについては、１段回目と２段階目ともに、BCP対策用非常用電源設定OFFの場合は0％とする。これにより、現在SOCの充電残量を利用して、実質的に最低SOCの値にかかわらず放電が可能となる。BCP対策用非常用電源設定ONの場合は最低備蓄量の値に設定される（当初の設定と同じ場合は、その設定を維持する）。

蓄電池制御計画作成部３０７は、デマンドアラートが発生した時限の元の蓄電池制御計画を変更すると、通知部３０９は、その変更した蓄電池制御計画を蓄電池制御部１６に通知する（S202)。

［蓄電池の制御］
図１１は、蓄電池制御部１６の処理フローを示す図である。蓄電池制御部１６は、所定日の蓄電池制御計画を所定日前日までに蓄電池制御計画作成部３０７から受信すると、蓄電池制御計画及び所定日当日の蓄電池の充電残量（現在SOC)に基づいて、所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御する。所定日当日（例えば所定日当日午前０時）が始まると、蓄電池制御部１６は、蓄電池制御計画（所定日の始まる前に通知される毎日の定期的な蓄電池制御計画及び所定日当日に変更された蓄電池制御計画の両方を含む）の受信タイミング、３０分単位の各時限開始タイミング（hh時00分00秒／hh時30分00秒）、１分経過タイミングの各タイミングにおいて、蓄電池制御計画に基づいた処理を実行する。

蓄電池制御部１６は、蓄電池制御計画を受信すると（S300)、蓄電池１４の現在の充電残量（現在SOC）を取得し(S301)、蓄電池制御計画の受信した時限における最低SOCと、取得した現在SOCとを比較する（S302)。現在SOCが最低SOCを下回っていない場合は、蓄電池制御部１６は、受信した蓄電池制御計画に従った充放電状態（「充電」、「放電」、「待機」のいずれか）を蓄電池１４に指示する（S303）。現在SOCが最低SOCを下回らないように逐次確認することにより、所定日当日に、デマンドアラート等により蓄電池制御計画から外れた放電が一時的に行われた場合においても、その後、現在SOCが最低SOCを下回らないように、早期に元の蓄電池制御計画に復帰させることができる。

現在SOCが最低SOCを下回っている場合は、対象となる時限に対して充電禁止フラグの設定を判定し（S304）、充電禁止フラグOFF設定されていない場合は、蓄電池制御部１６が、蓄電池制御計画により計画された充放電状態によらず、「待機」を指示する（S305）。蓄電池制御計画に従った充放電状態と異なる充放電状態を蓄電池１４に指示して制御する。電気料金低減モードに設定されており、電気料金単価が高い時間帯のため、現在SOCが最低SOCを下回っている場合であっても、充電が禁止される。

充電禁止フラグOFF設定されている場合は、蓄電池制御部１６は、蓄電池１４に「充電」を指示する（S306)。現在SOCが最低SOCを下回っているので、蓄電池１４の充電が行われる。この場合も、蓄電池制御計画に従った充放電状態と異なる充放電状態を蓄電池１４に指示して制御する。

また、蓄電池制御部１６が３０分単位の各時限開始タイミング（hh時00分00秒／hh時30分00秒）においても(S310)、上記同様の制御を行う。すなわち、蓄電池制御部１６は、蓄電池１４の現在SOCを取得し(S311)、対象となる時限における最低SOCと、取得した現在SOCとを比較する（S312)。現在SOCが最低SOCを下回っていない場合は、蓄電池制御部１６は、受信した蓄電池制御計画に従った充放電状態（「充電」、「放電」、「待機」のいずれか）を蓄電池１４に指示する（S313）。

現在SOCが最低SOCを下回っている場合は、対象となる時限に対して充電禁止フラグの設定を判定し（S314）、充電禁止フラグOFF設定されていない場合は、蓄電池制御部１６が、蓄電池制御計画により計画された充放電状態によらず、「待機」を指示する（S315）。

充電禁止フラグOFF設定されている場合は、蓄電池制御部１６は、蓄電池１４に「充電」を指示する（S316)。

さらに、蓄電池制御部１６は、各時限の途中において１分経過するタイミング毎に（S320)、蓄電池１４の現在SOCを取得し(S321)、蓄電池１４が現在放電中であって且つ対象となる時限における現在SOCが最低SOCを下回っているか判定する（S322)。放電中であって且つ現在SOCが最低SOCを下回っている場合、蓄電池制御部１６は、充電を停止させ、蓄電池１４に「待機」を指示する（S323）。そうでない場合は、現在の充放電状態を維持する。

上述の本実施の形態例では、需要電力量予測値に対応する蓄電池の充放電スケジュールを含む蓄電池制御計画を作成し、所定日前に作成した蓄電池制御計画と所定日の実際の充電残量に基づいて所定日当日の蓄電池の充放電状態をきめ細かく制御することで、蓄電池を有効的に活用することができる。例えば、電気料金単価の相対的に安い時間帯に充電を行い、電気料金単価の相対的に高い時間帯では、需要電力量（デマンド値）の上昇を抑制するよう蓄電池の放電を行いつつ、需要電力量の上昇によるアラート発生時も放電できる充電残量を維持することで、ピークカットに備えることができる。

さらに、電力需要者の電力使用状況や時間帯などによって電気料金単価が変動する多様な電気料金プランなどに応じてよりきめ細かく蓄電池の充放電制御を行うことにより、電力需要者の電気料金の低減を図ることができる。

また、蓄電池がBCP対応非常用電源として用いる場合であっても、最低備蓄量を保持しつつ蓄電池に蓄電された充電量を最大限に有効活用することができる。さらに、太陽光発電設備など再生可能エネルギーによる発電設備による発電量（または発電量予測値）に応じて、蓄電池の充放電状態を有効的に制御することができる。

上述の通り、本発明の実施の形態においては、例示として、ネットワーク上のサーバ装置（電力管理装置）３０が、電力需要者の翌日のデマンド予測値に基づいて、蓄電池の１日毎３０分単位の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を作成する。作成された蓄電池制御計画は、蓄電池制御部（蓄電池制御装置）１６に通知され、蓄電池制御部１６は、受信した蓄電池制御計画と蓄電池の現在SOCとに基づいて蓄電池の充放電制御を実施する。

上記本実施の形態例においては、太陽光発電設備１８に代わって、他の再生可能エネルギーによる発電設備、例えば風力発電設備やバイオマス発電設備が利用されてもよい。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形、修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１０：電力量計、１４：蓄電池、１６：蓄電池制御部（蓄電池制御装置）、１８：太陽光発電設備、２０：構内施設、２２：負荷設備、２２ａ：端末装置、３０：サーバ装置（電力管理装置）

Claims (11)

1. 少なくとも電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理システムであって、
   前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成部と、
   前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御する蓄電池制御部とを備えることを特徴とする電力管理システム。
2. 前記蓄電池制御部は、所定日当日、前記蓄電池の充電残量を取得し、当該取得した前記蓄電池の充電残量とあらかじめ設定された前記蓄電池の最低充電量との比較に基づいて所定日の前記蓄電池制御計画に従った充放電状態と異ならせて前記蓄電池の充放電状態を制御可能とすることを特徴とする請求項１に記載の電力管理システム。
3. 前記スケジュール情報は、所定日における前記蓄電池を充電させる第１の時間帯と前記蓄電池を放電させる第２の時間帯と前記蓄電池を充電及び放電のどちらも行わない待機状態とする第３の時間帯の情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力管理システム。
4. 前記蓄電池制御部は、所定日当日、前記第２の時間帯中に前記蓄電池の充電残量が前記蓄電池の最低充電量を下回った場合、前記蓄電池の放電を停止し、前記蓄電池を充電するよう、又は待機状態とするよう制御することを特徴とする請求項３に記載の電力管理システム。
5. 前記計画作成部は、所定日における単位時間毎に前記蓄電池に残しておく最低充電量の情報を前記蓄電池制御計画として作成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電力管理システム。
6. 前記計画作成部は、所定日当日の単位時間ごとの使用電力量を取得し、当該使用電力量の時間変化に基づいて求められる所定時間経過時の使用電力量の推定値が所定のアラート閾値を超えた場合、所定日前に作成された前記蓄電池制御計画を変更し、
   前記蓄電池制御部は、変更された前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて、所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電力管理システム。
7. 前記電力需要者の前記負荷設備に、前記電力系統及び前記蓄電池に加えて、再生可能エネルギーによる発電を利用した電力が供給される場合、
   前記計画作成部は、さらに前記電力需要予測値及び所定日における再生可能エネルギーによる発電量予測値を用いて前記蓄電池制御計画を作成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電力管理システム。
8. 前記再生可能エネルギーによる発電は太陽光発電であり、
   前記計画作成部は、取得した気象情報に含まれる所定日の日射量に基づいて、前記太陽光発電による発電量予測値を求めることを特徴とする請求項７に記載の電力管理システム。
9. 電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理方法であって、
   電力管理装置により、前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成工程と、
   前記電力管理装置と通信回線を介して接続して前記蓄電池を制御する蓄電池制御装置により、前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御する蓄電池制御工程とを備えることを特徴とする電力管理方法。
10. 電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理する電力管理装置であって、
    前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成部と、
    前記電力管理装置と通信回線を介して接続して前記蓄電池を制御する蓄電池制御装置に前記通信回線を介して前記蓄電池制御計画を通知し、前記蓄電池制御装置に前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御させる通知部とを備えることを特徴とする電力管理装置。
11. 電力系統及び蓄電池から電力需要者の負荷設備に供給される電力を管理するためのコンピュータ装置を、
    前記電力需要者の過去の電力需要実績に基づいて予測された翌日以降の所定日の電力需要予測値に対応する当該所定日における前記蓄電池の充放電状態のスケジュール情報を含む蓄電池制御計画を所定日前に作成する計画作成手段と、
    前記コンピュータ装置と通信回線を介して接続して前記蓄電池を制御する蓄電池制御装置に前記通信回線を介して前記蓄電池制御計画を通知し、前記蓄電池制御装置に前記蓄電池制御計画及び所定日当日の前記蓄電池の充電残量に基づいて所定日当日の前記蓄電池の充放電状態を制御させる通知手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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