JP2023132558A - 電力管理装置及び電力管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 調達電力及び発電電力のインバランスを適切に調整し得る電力管理装置及び電力管理方法を提供する。【解決手段】 電力管理装置は、2以上の施設を管理する管理部と、前記2以上の施設の逆潮流電力に関する第1計画値及び前記2以上の施設の順潮流電力に関する第2計画値の少なくともいずれか1つを取得する取得部と、前記第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び前記第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御の少なくともいずれか1つを実行する制御部と、を備え、前記第1制御は、前記2以上の施設のうち、前記逆潮流電力に寄与する第1施設を特定し、特定された第1施設に設置される第1装置を制御する手順を含み、前記第2制御は、前記2以上の施設のうち、前記順潮流電力に寄与する第2施設を特定し、特定された第2施設に設置される第2装置を制御する手順を含む。【選択図】 図３

Description

本発明は、電力管理装置及び電力管理方法に関する。

近年、電力系統の電力需給バランスの安定化のために、蓄電装置などの分散電源を用いる仕組み（以下、VPP（Virtual Power Plant））が注目を集めている（例えば、特許文献１、２）。

ここで、2以上の施設（以下、施設群）を管理する電力管理装置は、施設群の順潮流電力（以下、調達電力）に関する計画値と施設群の調達電力に関する実績値との差異（インバランス）が所定差異以下となるように、施設に設置される分散電源を制御することが考えられる。

同様に、2以上の施設を管理する電力管理装置は、施設群の逆潮流電力（以下、発電電力）に関する計画値と施設群の発電電力に関する実績値との差異（インバランス）が所定差異以下となるように、施設に設置される分散電源を制御することが考えられる。

国際公開第２０１５／０４１０１０号パンフレット 国際公開第２０１６／０８４３９６号パンフレット

ところで、上述した仕組みにおいて、計画値を作成した後において、計画値と予測値とが乖離する場合に、計画値と予測値との乖離に基づいて、インバランスを調整するために蓄電装置を制御することが考えられる。

発明者等は、このようなケースに着目して、以下に示す知見を得た。具体的には、発明者等は、発電電力に関するインバランスを抑制するために、蓄電装置を単純に制御すると、施設の需要電力（ひいては、調達電力）に関するインバランスが却って拡大することを見出した。同様に、発明者等は、調達電力に関するインバランスを抑制するために、蓄電装置を単純に制御すると、発電電力に関するインバランスが却って拡大することを見出した。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、調達電力及び発電電力のインバランスを適切に調整し得る電力管理装置及び電力管理方法を提供することを目的とする。

開示の一態様は、2以上の施設を管理する管理部と、前記2以上の施設の逆潮流電力に関する第1計画値及び前記2以上の施設の順潮流電力に関する第2計画値の少なくともいずれか1つを取得する取得部と、前記第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び前記第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御の少なくともいずれか1つを実行する制御部と、を備え、前記第1制御は、前記2以上の施設のうち、前記逆潮流電力に寄与する第1施設を特定し、特定された第1施設に設置される第1装置を制御する手順を含み、前記第2制御は、前記2以上の施設のうち、前記順潮流電力に寄与する第2施設を特定し、特定された第2施設に設置される第2装置を制御する手順を含む、電力管理装置である。

開示の一態様は、2以上の施設を管理するステップAと、前記2以上の施設の逆潮流電力に関する第1計画値及び前記2以上の施設の順潮流電力に関する第2計画値の少なくともいずれか1つを取得するステップBと、前記第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び前記第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御の少なくともいずれか1つを実行するステップCと、を備え、前記第1制御は、前記2以上の施設のうち、前記逆潮流電力に寄与する第1施設を特定し、特定された第1施設に設置される第1装置を制御する手順を含み、前記第2制御は、前記2以上の施設のうち、前記順潮流電力に寄与する第2施設を特定し、特定された第2施設に設置される第2装置を制御する手順を含む、電力管理方法である。

本発明によれば、調達電力及び発電電力のインバランスを適切に調整し得る電力管理装置及び電力管理方法を提供することができる。

図１は、実施形態に係る電力管理システム1を示す図である。 図２は、実施形態に係る施設100を示す図である。 図３は、実施形態に係る下位管理サーバ200を示す図である。 図４は、実施形態に係る上位管理サーバ300を示す図である。 図５は、実施形態に係る課題を説明するための図である。 図６は、実施形態に係る課題を説明するための図である。 図７は、実施形態に係る課題を説明するための図である。 図８は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。 図９は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。 図１０は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。

以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものである。

［実施形態］
（電力管理システム）
以下において、実施形態に係る電力管理システムについて説明する。電力管理システムは、単に、電力システムと称されてもよい。

図１に示すように、電力管理システム1は、施設100を有する。電力管理システム1は、下位管理サーバ200、上位管理サーバ300及び第三者サーバ400を含む。

ここで、施設100、下位管理サーバ200、上位管理サーバ300及び第三者サーバ400は、ネットワーク11を介して通信可能に構成される。ネットワーク11は、インターネットを含んでもよく、VPN（Virtual Private Network）などの専用回線を含んでもよく、移動体通信網を含んでもよい。

施設100は、電力系統12に接続されており、電力系統12から電力が供給されてもよく、電力系統12に電力を供給してもよい。電力系統12から施設100への電力は、順潮流電力と称されてもよい。施設100から電力系統12への電力は、逆潮流電力と称されてもよい。図１では、施設100として、施設100A～施設100Cが例示されている。

特に限定されるものではないが、施設100は、住宅などの施設であってもよく、店舗などの施設であってもよく、オフィスなどの施設であってもよい。施設100は、2以上の住宅を含む集合住宅であってもよい。施設100は、住宅、店舗及びオフィスの少なくともいずれか2以上の施設を含む複合施設であってもよい。施設100の詳細については後述する（図２を参照）。

下位管理サーバ200は、電力系統12に関する電力を管理する事業者によって管理される。事業者は、リソースアグリゲータ（RA）であってもよい。事業者は、発電事業者であってもよく、小売事業者であってもよい。下位管理サーバ200の詳細については後述する（図３を参照）。

実施形態では、下位管理サーバ200は、2以上の施設100（以下、施設群100と称することもある）を管理する電力管理装置を構成する。

上位管理サーバ300は、電力系統12に関する電力を管理する事業者によって管理される。上位管理サーバ300は、下位管理サーバ200の事業者にサービスを提供する事業者によって管理されてもよい。上位管理サーバ300は、AEMS（Area Energy Management System）と称されてもよい。事業者は、アグリゲーションコーディネータ（AC）であってもよい。サービスは、施設群100の順潮流電力（以下、調達電力）に関する計画値と施設群100の調達電力に関する実績値との差異（インバランス）が所定差異以下に抑制するためのサービスを含んでもよい。サービスは、施設群100の逆潮流電力（以下、発電電力）に関する計画値と施設群100の発電電力に関する実績値との差異（インバランス）が所定差異以下に抑制するためのサービスを含んでもよい。上位管理サーバ300の詳細については後述する（図４を参照）。

第三者サーバ400は、電力系統12の電力需給バランスを管理する事業者によって管理される。事業者は、電力系統12に関する容量市場を管理してもよい。例えば、第三者サーバ400は、調達電力のインバランスを確認する機能を有してもよい。第三者サーバ400は、発電電力のインバランスを確認する機能を有してもよい。例えば、第三者サーバは、以下に示す動作を行ってもよい。

第1に、第三者サーバ400は、調達電力に関する計画値と調達電力に関する実績値との差異（インバランス）が所定差異を超えるか否かを確認してもよい。計画値及び実績値は単位期間（例えば、30分毎）に集計されてもよく、インバランスは、単位期間（例えば、30分毎）に確認されてもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超える場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してペナルティを課してもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超えない場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してインセンティブを付与してもよい。ペナルティ及びインセンティブは、金銭的なものであってもよい。

第2に、第三者サーバ400は、発電電力の計画値と発電電力の実績値との差異（インバランス）が所定差異を超えるか否かを確認してもよい。計画値及び実績値は単位期間（例えば、30分毎）に集計されてもよく、インバランスは、単位期間（例えば、30分毎）に確認されてもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超える場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してペナルティを課してもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超えない場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してインセンティブを付与してもよい。ペナルティ及びインセンティブは、金銭的なものであってもよい。

ここで、発電電力及び調達電力のインバランスが確認される期間を対象期間（例えば、1日）と定義してもよい。このようなケースにおいて、調達電力の計画値は、対象期間よりも前のタイミング（例えば、対象期間の前日の12:00）に策定される計画を含んでもよい。発電電力の計画値は、対象期間よりも前のタイミング（例えば、対象期間の前日の12:00）に策定される計画値を含んでもよい。さらに、調達電力の計画値は、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間前）に策定される計画値を含んでもよい。発電電力の計画値は、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間前）に策定される計画値を含んでもよい。

特に限定されるものではないが、調達電力に関する計画値と調達電力に関する実績値は、下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300から報告されてもよい。発電電力に関する計画値と発電電力に関する実績値は、下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300から報告されてもよい。

（施設）
以下において、実施形態に係る施設について説明する。図２に示すように、施設100は、太陽電池装置110と、蓄電装置120と、燃料電池装置130と、負荷機器140と、EMS（Energy Management System）160と、を有する。施設100は、測定装置190を有してもよい。

太陽電池装置110は、太陽光などの光に応じて発電をする分散電源である。例えば、太陽電池装置110は、PCS（Power Conditioning System）及び太陽光パネルによって構成される。ここで、設置とは、太陽電池装置110と電力系統12とが接続されることであってもよい。

蓄電装置120は、電力の充電及び電力の放電をする分散電源である。例えば、蓄電装置120は、PCS及び蓄電セルによって構成される。ここで、設置とは、蓄電装置120と電力系統12とが接続されることであってもよい。

燃料電池装置130は、燃料を用いて発電を行う分散電源である。例えば、燃料電池装置130は、PCS及び燃料電池セルによって構成される。ここで、設置とは、燃料電池装置130と電力系統12とが接続されることであってもよい。

例えば、燃料電池装置130は、固体酸化物型燃料電池（SOFC; Solid Oxide Fuel Cell）であってもよく、固体高分子型燃料電池（PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell）であってもよく、リン酸型燃料電池（PAFC; Phosphoric Acid Fuel Cell）であってもよく、溶融炭酸塩型燃料電池（MCFC; Molten Carbonate Fuel Cell）であってもよい。

負荷機器140は、電力を消費する機器である。例えば、負荷機器140は、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置などを含んでもよい。

EMS160は、施設100に関する電力を管理する。EMS160は、太陽電池装置110、蓄電装置120、燃料電池装置130、負荷機器140を制御してもよい。実施形態では、下位管理サーバ200から制御コマンドを受信する装置としてEMS160を例示するが、このような装置は、Gatewayと称されてもよく、単に制御ユニットと称されてもよい。EMS160は、下位管理サーバ200と区別するために、LEMS（Local EMS）と称されてもよく、HEMS（Home EMS）と称されてもよく、VPPコントローラと称されてもよい。

測定装置190は、電力系統12から施設100への順潮流電力を測定する。測定装置190は、施設100から電力系統12への逆潮流電力を測定してもよい。例えば、測定装置190は、電力会社に帰属するSmart Meterであってもよい。測定装置190は、第1間隔（例えば、30分）における測定結果（順潮流電力又は逆潮流電力の積算値）を示す情報要素を第1間隔毎にEMS160に送信してもよい。測定装置190は、第1間隔よりも短い第2間隔（例えば、1分）における測定結果を示す情報要素をEMS160に送信してもよい。

（下位管理サーバ）
以下において、実施形態に係る下位管理サーバについて説明する。図３に示すように、下位管理サーバ200は、通信部210と、管理部220と、制御部230と、を有する。

通信部210は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3などの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。

通信部210は、施設群100の発電電力に関する計画値を受信してもよい。通信部210は、施設100群の調達電力に関する計画値を受信してもよい。

実施形態では、施設群100の調達電力に関する第1計画値及び施設群100の調達電力に関する第2計画値の少なくともいずれか1つを取得する取得部を構成する。

ここで、発電電力及び調達電力のインバランスが調整される期間を対象期間（例えば、1日）と定義してもよい。発電電力及び調達電力のインバランスが調整される発電電力及び調達電力のインバランスは、対象期間に含まれる単位期間（例えば、30分）毎に調整されてもよい。

例えば、第1計画値は、対象期間よりも前のタイミング（例えば、対象期間の前日の12:00）に策定される計画（以下、事前第1計画値）を含んでもよい。同様に、第2計画値は、対象期間よりも前のタイミング（例えば、対象期間の前日の12:00）に策定される計画値（以下、事前第2計画値）を含んでもよい。事前第1計画値及び事前第2計画値を総称して事前計画値と称してもよい。

さらに、第1計画値は、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間前）に策定される計画値（以下、修正第1計画値）を含んでもよい。修正第1計画値は、事前第1計画値を修正した計画値であると考えてもよい。同様に、第2計画値は、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間前）に策定される計画（以下、修正第2計画値）を含んでもよい。修正第2計画値は、事前第2計画値を修正した計画値であると考えてもよい。修正第1計画値及び修正第2計画値を総称して修正計画値と称してもよい。

特に限定されるものではないが、事前計画値は、施設100の各々から受信された事前計画値を集計することによって特定されてもよい。修正計画値は、施設100の各々の発電電力及び需要電力に基づいて制御部230によって策定（特定）されてもよい。修正計画値は、上位管理サーバ300から指示された計画値であってもよい。

通信部210は、施設100の各々に設置される装置を制御する制御コマンドを送信してもよい。施設100の各々に設置される装置は、太陽電池装置110、蓄電装置120、燃料電池装置130などの分散電源を含んでもよい。施設100の各々に設置される装置は、負荷機器140を含んでもよい。

管理部220は、HDD（Hard Disk Drive）、SSD（Solid State Drive）、不揮発性メモリなどの記憶媒体によって構成される。

管理部220は、施設100に関する情報を管理する。例えば、施設100に関する情報は、施設100に設けられる分散電源（太陽電池装置110、蓄電装置120又は燃料電池装置130）の種別、施設100に設けられる分散電源（太陽電池装置110、蓄電装置120又は燃料電池装置130）のスペックなどである。スペックは、太陽電池装置110の定格発電電力、蓄電装置120の定格充電電力、蓄電装置120の定格充電電力、燃料電池装置130の定格出力電力を含んでもよい。スペックは、蓄電装置120の定格容量、最大充放電電力などを含んでもよい。

実施形態では、管理部220は、施設群100を管理する管理部を構成する。

制御部230は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（IC）によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（discrete circuit(s)）など）によって構成されてもよい。

実施形態では、制御部230は、第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御を実行する制御部を構成する。第1制御及び第2制御の詳細については後述する。

（上位管理サーバ）
以下において、実施形態に係る上位管理サーバについて説明する。図４に示すように、上位管理サーバ300は、通信部310と、管理部320と、制御部330と、を有する。

通信部310は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3などの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。

例えば、通信部310は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、施設群100によって調整可能な電力量を問い合わせる調整可能電力要求を下位管理サーバ200に送信してもよい。通信部310は、調整可能電力要求に対する応答として、施設群100によって調整可能な電力量（以下、調整可能量）を含む調整可能電力回答を下位管理サーバ200から受信してもよい。調整可能量を実現するための計画値は、上述した修正計画値であると考えてもよい。

例えば、通信部310は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、調達電力及び調整電力の少なくともいずれか1つの調整を指示する調整指示を下位管理サーバ200に送信してもよい。通信部310は、調整指示に対する応答として、調達電力及び調整電力の少なくともいずれか1つの調整結果を下位管理サーバ200から受信してもよい。

管理部320は、HDD（Hard Disk Drive）、SSD（Solid State Drive）、不揮発性メモリなどの記憶媒体によって構成される。

例えば、管理部320は、施設群100によって調整可能な電力量を管理してもよい。

制御部330は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（IC）によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（discrete circuit(s)）など）によって構成されてもよい。

例えば、制御部330は、施設群100によって調整可能な電力量に基づいて、上述した調整指示の送信を通信部310に指示してもよい。調整指示によって指示される調整電力量は、調整可能容量そのものであってもよく、調整可能容量を上限として割り当てられる電力量であってもよい。調整電力量を実現するための計画値は、上述した修正計画値であると考えてもよい。

（課題）
以下において、実施形態に係る課題について説明する。具体的には、計画値と予測値との間の予測誤差が生じるケースにおいて、施設100の各々の予測誤差を縮小する制御について説明する。ここでは、予測値が計画値を下回るケースについて例示する。

第1に、図５に示すように、施設100の発電電力に関する計画値と施設100の発電電力に関する予測値との差異（予測誤差）が生じる場合には、施設100に設置される蓄電装置120の放電によって予測誤差の縮小が図られることが想定される。すなわち、発電電力の予測値が発電電力の計画値を下回っているため、蓄電装置120の放電によって発電電力の増大を図ることが想定される。

第2に、図６に示すように、施設100の需要電力に関する計画値と施設100の需要電力に関する予測値との差異（予測誤差）が生じる場合には、施設100に設置される蓄電装置120の充電によって予測誤差の縮小が図られることが想定される。すなわち、需要電力の予測値が需要電力の計画値を下回っているため、蓄電装置120の充電によって需要電力の増大を図ることが想定される。

このような前提下において、蓄電装置120の放電によって発電電力の増大を図るケースについて想定する。例えば、需要電力が生じると計画された施設100に設置される蓄電装置120の放電が実行されると、蓄電装置120の放電が自家消費で用いられる。従って、図７に示すように、蓄電装置120の放電に伴って需要電力が減少するため、需要電力（ひいては、調達電力）のインバランスが却って拡大する可能性がある。

このような課題を解決するために、実施形態では、下位管理サーバ200は、以下に示す動作を実行する。

（第1制御及び第2制御）
以下において、実施形態に係る第1制御及び第2制御について説明する。上述したように、制御部230は、第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御を実行する。

第1に、制御部230は、施設群100のうち、発電電力に寄与する第1施設を特定する。制御部230は、施設群100のうち、調達電力に寄与する第2施設を特定する。すなわち、制御部230は、2以上の施設100の各々を第1施設又は第2施設に分類する。

第1施設の特定方法としては、以下に示すオプションが考えられる。

オプション1-1では、制御部230は、発電電力が生じると計画された施設を第1施設として特定してもよい。発電電力が生じると計画された施設は、事前第1計画値において発電電力が生じると想定された施設であってもよく、修正第1計画値において発電電力が生じると想定された施設であってもよい。

オプション1-2では、制御部230は、発電電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の増大又は当該施設の需要電力の減少によって発電電力を生じ得る施設を第1施設として特定してもよい。発電電力が生じると計画された施設は、事前第1計画値において発電電力が生じると想定された施設であってもよく、修正第1計画値において発電電力が生じると想定された施設であってもよい。

オプション1-2において、分散電源の出力電力の増大は、施設100に設置される蓄電装置120の放電によって実現されてもよい。分散電源の出力電力の増大は、施設100に設置される燃料電池装置130の出力電力の増大によって実現されてもよい。例えば、燃料電池装置130の運転モードが負荷追従モードである場合に、燃料電池装置130の運転モードを定格出力モードに変更することによって、燃料電池装置130の出力電力の増大が実現されてもよい。

オプション1-2において、施設の需要電力の減少は、施設100に設置される負荷機器140（例えば、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置）の消費電力の減少によって実現されてもよい。

ここで、第1施設は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源の構成を有する施設であってもよい。分散電源の構成は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源（例えば、PV110）を有する構成であってもよい。逆潮流電力の出力が許容された分散電源は、蓄電装置120を含んでもよく、燃料電池装置130を含んでもよい。分散電源の構成は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源に由来する逆潮流電力の押し上げ効果が許容された分散電源を有する構成であってもよい。

なお、押し上げ効果は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源の出力電力を上限として、逆潮流電力の出力が許容された分散電源の出力電力を増大する効果である。すなわち、押し上げ効果が許容された分散電源は、施設100の消費電力を上限として電力を出力することが許容された分散電源であってもよい。

第2施設については、以下に示すオプションが考えられる。

オプション2-1では、制御部230は、調達電力が生じると計画された施設を第2施設として特定してもよい。調達電力が生じると計画された施設は、事前第2計画値において調達電力が生じると想定された施設であってもよく、修正第2計画値において調達電力が生じると想定された施設であってもよい。

オプション2-2では、制御部230は、調達電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の減少又は当該施設の需要電力の増大によって調達電力を生じ得る施設を第2施設として特定してもよい。調達電力が生じると計画された施設は、事前第2計画値において調達電力が生じると想定された施設であってもよく、修正第2計画値において調達電力が生じると想定された施設であってもよい。

オプション2-2において、分散電源の出力電力の減少は、施設100に設置される蓄電装置120の充電によって実現されてもよい。分散電源の出力電力の減少は、施設100に設置される燃料電池装置130の出力電力の減少によって実現されてもよい。例えば、燃料電池装置130の運転モードが定格出力モードである場合に、燃料電池装置130の運転モードを負荷追従モードに変更することによって、燃料電池装置130の出力電力の減少が実現されてもよい。

オプション2-2において、施設の需要電力の減少は、施設100に設置される負荷機器140（例えば、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置）の消費電力の増大によって実現されてもよい。

第2に、制御部230は、第1制御において、特定された第1施設に設置される第1装置を制御する。第1装置は、蓄電装置120及び燃料電池装置130などの分散電源を含んでもよく、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置などの負荷機器140を含んでもよい。すなわち、制御部230は、第1計画の予測誤差を縮小するように、第1装置を制御する。

ここで、第2施設の特定方法としてオプション2-2が採用される場合に、制御部230は、第2制御によって減少し得る発電電力を想定して、第1制御を実行してもよい。

第3に、制御部230は、第2制御において、特定された第2施設に設置される第2装置を制御する。第2装置は、蓄電装置120及び燃料電池装置130などの分散電源を含んでもよく、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置などの負荷機器140を含んでもよい。すなわち、制御部230は、第2計画の予測誤差を縮小するように、第2装置を制御する。

ここで、第1施設の特定方法としてオプション1-2が採用される場合に、制御部230は、第1制御によって減少し得る調達電力を想定して、第2制御を実行してもよい。

（電力管理方法）
以下において、実施形態に係る電力管理方法について説明する。

図８に示すように、ステップS11において、施設群100は、事前計画値を下位管理サーバ200に送信する。事前計画値は、施設100の各々の発電電力に関する計画値を含んでもよく、施設100の各々の需要電力に関する計画値を含んでもよい。

ステップS12において、下位管理サーバ200は、施設100の各々の計画値を集計して、施設群100の事前計画値を上位管理サーバ300に送信してもよい。下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300は、施設群100の事前計画値を第三者サーバ400に送信してもよい。事前計画値は、施設群100の発電電力に関する事前第1計画値を含んでもよく、施設群100の調達電力に関する事前第2計画値を含んでもよい。

ステップS21において、上位管理サーバ300は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、施設群100によって調整可能な電力量を問い合わせる調整可能電力要求を下位管理サーバ200に送信する。

例えば、対象期間に含まれる単位期間において電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、上位管理サーバ300は、単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間以上前）に調整可能電力要求を送信してもよい。

ステップS22において、下位管理サーバ200は、第1施設及び第2施設を特定する。下位管理サーバ200は、第1施設によって調整可能な電力量（以下、第1調整可能量）及び第2施設によって調整可能な電力量（以下、第2調整可能量）を特定する。第1調整可能量は、発電電力について調整可能な電力量である。第2調整可能量は、調達電力について調整可能な電力量である。

具体的には、図９に示すように、ステップS41において、下位管理サーバ200は、第1施設を特定する。第1施設の特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。

ステップS42において、下位管理サーバ200は、第2施設を特定する。第2施設の特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。

ステップS43において、下位管理サーバ200は、第1施設を対象として第1調整可能量を特定する。第1調整可能量は、第1施設に配置された蓄電装置120の充電可能量又は放電可能量、第1施設に配置された燃料電池装置130の出力電力の増大余力又は減少余力、第1施設に配置された負荷機器140の消費電力の増大余力又は減少余力に基づいて特定される。

ステップS44において、下位管理サーバ200は、第2施設を対象として第2調整可能量を特定する。第2調整可能量は、第2施設に配置された蓄電装置120の充電可能量又は放電可能量、第2施設に配置された燃料電池装置130の出力電力の増大余力又は減少余力、第2施設に配置された負荷機器140の消費電力の増大余力又は減少余力に基づいて特定される。

図８に戻って、ステップS23において、下位管理サーバ200は、調整可能電力要求に対する応答として、調整可能電力回答を上位管理サーバ300に送信する。調整可能電力回答は、第1調整可能量及び第2調整可能量を含む。

例えば、対象期間に含まれる単位期間において電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、下位管理サーバ200は、単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間以上前）に調整可能電力回答を送信してもよい。

ステップS24において、上位管理サーバ300は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、調達電力及び調整電力の少なくともいずれか1つの調整を指示する調整指示を下位管理サーバ200に送信する。

例えば、対象期間に含まれる単位期間において電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、上位管理サーバ300は、単位期間よりも前のタイミング（例えば、単位期間の1時間以上前）に調整指示を送信してもよい。調整指示は、発電電力に関する調整電力量として、第1調整可能量を上限として定められた第1調整電力量を含んでもよい。調整指示は、調達電力に関する調整電力量として、第2調整可能量を上限として定められた第2調整電力量を含んでもよい。

ステップS25において、下位管理サーバ200は、調整指示に基づいて、第1制御及び第2制御を実行する。第1制御及び第2制御は、単位期間を最小単位として実行される制御であると考えてもよい。例えば、下位管理サーバ200は、制御コマンドを施設群100に送信する。

具体的には、図１０に示すように、ステップS51において、下位管理サーバ200は、第1施設を特定する。第1施設の特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。なお、ステップS41において第1施設を特定済みであり、第1施設の変更が不要である場合には、ステップS51の処理は省略されてもよい。

ステップS52において、下位管理サーバ200は、第2施設を特定する。第2施設の特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。なお、ステップS42において第2施設を特定済みであり、第2施設の変更が不要である場合には、ステップS52の処理は省略されてもよい。

ステップS53において、下位管理サーバ200は、第1計画値の予測誤差を縮小するために、第1施設に設置される第1装置を制御する。上述したように、第2施設の特定方法としてオプション2-2が採用される場合に、下位管理サーバ200は、第2制御によって減少し得る発電電力を想定して、第1制御を実行してもよい。

なお、第1計画値としては、第1調整電力量を実現するための修正第1計画値が用いられてもよい。第1調整電力量が第1調整可能量と同じである場合には、第1計画値としては、第1調整可能量を実現するための修正第1計画値が用いられてもよい。

ステップS54において、下位管理サーバ200は、第2計画値の予測誤差を縮小するために、第2施設に設置される第2装置を制御する。上述したように、第1施設の特定方法としてオプション1-2が採用される場合に、下位管理サーバ200は、第2制御によって減少し得る調達電力を想定して、第2制御を実行してもよい。

なお、第2計画値としては、第2調整電力量を実現するための修正第2計画値が用いられてもよい。第2調整電力量が第2調整可能量と同じである場合には、第2計画値としては、第2調整可能量を実現するための修正第2計画値が用いられてもよい。

図８に戻って、ステップS26において、下位管理サーバ200は、調整指示に対する応答として、調達電力及び調整電力の少なくともいずれか1つの調整結果を上位管理サーバ300に送信する。

ステップS31において、施設群100は、事後実績値を下位管理サーバ200に送信する。事後実績値は、施設100の各々の発電電力に関する実績値を含んでもよく、施設100の各々の調達電力に関する実績値を含んでもよい。

ステップS32において、下位管理サーバ200は、施設100の各々の事後実績値を集計して、施設群100の事後実績値を上位管理サーバ300に送信してもよい。下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300は、施設群100の事後実績値を第三者サーバ400に送信してもよい。事後実績値は、施設群100の発電電力に関する実績値を含んでもよく、施設群100の調達電力に関する実績値を含んでもよい。

（作用及び効果）
実施形態では、下位管理サーバ200は、2以上の施設100の各々を第1施設又は第2施設に分類した上で、発電電力に関する第1計画値の予測誤差を縮小するために、第1施設に設置される第1装置を制御し、調達電力に関する第2計画値の予測誤差を縮小するために、第2施設に設置される第1装置を制御する。第1制御に伴う調達電力のインバランスの拡大、又は、第2制御に伴う発電電力のインバランスの拡大を適切に抑制することができる。

［変更例1］
以下において、実施形態の変更例1について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する相違点について主として説明する。

上述した実施形態では、下位管理サーバ200は、発電電力のインバランスを縮小する制御（第1制御）及び調達電力のインバランスを縮小する制御（第2制御）を実行するケースについて主として説明した。

これに対して、変更例1では、下位管理サーバ200は、調達電力のインバランスを縮小する制御（第2制御）を実行せずに、発電電力のインバランスを縮小する制御（第1制御）を実行するケースについて説明する。特に限定されるものではないが、調達電力のインバランスを縮小する制御は、上位管理サーバ300によって実行されてもよい。

変更例1では、下位管理サーバ200は、発電事業者によって管理されるサーバであると考えてもよい。上位管理サーバ300は、1以上の小売事業者にサービスを提供するサーバであると考えてもよい。

このような背景下において、下位管理サーバ200によって管理される施設群100は、上位管理サーバ300によって管理される施設群の一部であると想定される。従って、施設群100の発電電力に関するインバランスを下位管理サーバ200が調整すると、上位管理サーバ300によって管理される施設群の調達電力に影響が出る可能性がある。

変更例1では、このような課題を想定して、下位管理サーバ200は、第1施設の特定方法としてオプション1-2が採用される場合に、第1制御によって減少し得る調達電力の情報を上位管理サーバ300に送信（レポート）してもよい。このようなケースにおいて、上位管理サーバ300は、需給管理装置の一例であると考えてもよい。

［変更例2］
以下において、実施形態の変更例2について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する相違点について主として説明する。

上述した実施形態では、下位管理サーバ200は、発電電力のインバランスを縮小する制御（第1制御）及び調達電力のインバランスを縮小する制御（第2制御）を実行するケースについて主として説明した。

これに対して、変更例2では、下位管理サーバ200は、発電電力のインバランスを縮小する制御（第1制御）を実行せずに、調達電力のインバランスを縮小する制御（第2制御）を実行するケースについて説明する。特に限定されるものではないが、調達電力のインバランスを縮小する制御は、上位管理サーバ300によって実行されてもよい。

変更例2では、下位管理サーバ200は、電力小売事業者によって管理されるサーバであると考えてもよい。上位管理サーバ300は、1以上の発電事業者にサービスを提供するサーバであると考えてもよい。

このような背景下において、下位管理サーバ200によって管理される施設群100は、上位管理サーバ300によって管理される施設群の一部であると想定される。従って、施設群100の調達電力に関するインバランスを下位管理サーバ200が調整すると、上位管理サーバ300によって管理される施設群の発電電力に影響が出る可能性がある。

変更例2では、このような課題を想定して、下位管理サーバ200は、第2施設の特定方法としてオプション2-2が採用される場合に、第2制御によって減少し得る発電電力の情報を上位管理サーバ300に送信（レポート）してもよい。このようなケースにおいて、上位管理サーバ300は、需給管理装置の一例であると考えてもよい。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述した開示では特に触れていないが、下位管理サーバ200及び上位管理サーバ300は、1つのサーバによって実現されてもよく、下位管理サーバ200及び上位管理サーバ300は、1つの事業者によって管理されてもよい。

上述した開示では特に触れていないが、調整可能電力要求は、発電電力に関する調整可能電力及び調達電力に関する調整可能電力のいずれか1つを要求するメッセージであってもよい。調整可能電力要求は、下位管理サーバ200に要求する調整電力量（例えば、100kW）を含んでもよい。調整可能電力要求は、調整を開始する時刻（例えば、YYYYMMDDS）を含んでもよい。

上述した開示では特に触れていないが、調整可能電力回答は、発電電力に関する調整可能電力及び調達電力に関する調整可能電力のいずれか1つを含むメッセージであってもよい。発電電力に関する調整可能電力が要求された場合に、調整可能電力回答は、発電電力に関する調整可能電力（例えば、60kW）を含んでもよい。調達電力に関する調整可能電力が要求された場合に、調整可能電力回答は、調達電力に関する調整可能電力（例えば、10kW）を含んでもよい。調整可能電力回答は、調整を開始する時刻（例えば、YYYYMMDDS）を含んでもよい。

上述した開示では特に触れていないが、調整指示は、発電電力及び調達電力のいずれか1つを指示するメッセージであってもよい。調整指示は、下位管理サーバ200に指示する調整電力量（例えば、100kW）を含んでもよい。調整指示は、調整を開始する時刻（例えば、YYYYMMDDS）を含んでもよい。

上述した開示では特に触れていないが、調整結果は、発電電力及び調達電力のいずれか1つの調整結果を含むメッセージであってもよい。発電電力を調整した場合には、調整結果は、発電電力に関する調整可能電力（例えば、60kW）を含んでもよい。調達電力を調整した場合に、調整結果は、調達電力に関する調整可能電力（例えば、10kW）を含んでもよい。調整結果は、調整を開始する時刻（例えば、YYYYMMDDS）を含んでもよい。

上述した開示では、主として発電電力という用語を用いたが、発電電力は、逆潮流電力と読み替えてもよい。

上述した開示では、主として調達電力という用語を用いたが、調達電力は、順潮流電力と読み替えてもよい。調達電力は、施設群100の順潮流電力について用いる用語であり、需要電力は、施設100の各々の順潮流電力について用いる用語であると考えてもよい。

1…電力管理システム、11…ネットワーク、12…電力系統、100…施設、110…太陽電池装置、120…蓄電装置、130…燃料電池装置、140…負荷機器、160…EMS、190…測定装置、200…下位管理サーバ、210…通信部、220…管理部、230…制御部、300…上位管理サーバ、310…通信部、320…管理部、330…制御部

Claims (8)

1. 2以上の施設を管理する管理部と、
   前記2以上の施設の逆潮流電力に関する第1計画値及び前記2以上の施設の順潮流電力に関する第2計画値の少なくともいずれか1つを取得する取得部と、
   前記第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び前記第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御の少なくともいずれか1つを実行する制御部と、を備え、
   前記第1制御は、前記2以上の施設のうち、前記逆潮流電力に寄与する第1施設を特定し、特定された第1施設に設置される第1装置を制御する手順を含み、
   前記第2制御は、前記2以上の施設のうち、前記順潮流電力に寄与する第2施設を特定し、特定された第2施設に設置される第2装置を制御する手順を含む、電力管理装置。
2. 前記第1施設は、前記逆潮流電力が生じると計画された施設であり、
   前記第2施設は、前記順潮流電力が生じると計画された施設である、請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記制御部は、前記第1制御及び前記第2制御を実行する場合において、
   前記順潮流電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の増大又は当該施設の需要電力の減少によって逆潮流電力を生じ得る施設を前記第1施設として特定し、
   前記第1制御によって減少し得る前記順潮流電力を想定して、前記第2制御を実行する、請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記制御部は、前記第1制御を実行する場合において、
   前記順潮流電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の増大又は当該施設の需要電力の減少によって逆潮流電力を生じ得る施設を前記第1施設として特定し、
   前記第1制御によって減少し得る前記順潮流電力の情報を需給管理装置に送信する、請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
5. 前記制御部は、前記第1制御及び前記第2制御を実行する場合において、
   前記逆潮流電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の減少によって順潮流電力を生じ得る施設を前記第2施設として特定し、
   前記第2制御によって減少し得る前記逆潮流電力を想定して、前記第1制御を実行する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
6. 前記制御部は、前記第2制御を実行する場合において、
   前記逆潮流電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の減少又は当該施設の需要電力の増大によって順潮流電力を生じ得る施設を前記第2施設として特定し、
   前記第2制御によって減少し得る前記逆潮流電力の情報を需給管理装置に送信する請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
7. 前記第1施設は、前記逆潮流電力の出力が許容された分散電源の構成を有する施設である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電力管理装置。
8. 2以上の施設を管理するステップAと、
   前記2以上の施設の逆潮流電力に関する第1計画値及び前記2以上の施設の順潮流電力に関する第2計画値の少なくともいずれか1つを取得するステップBと、
   前記第1計画値の予測誤差を縮小する第1制御及び前記第2計画値の予測誤差を縮小する第2制御の少なくともいずれか1つを実行するステップCと、を備え、
   前記第1制御は、前記2以上の施設のうち、前記逆潮流電力に寄与する第1施設を特定し、特定された第1施設に設置される第1装置を制御する手順を含み、
   前記第2制御は、前記2以上の施設のうち、前記順潮流電力に寄与する第2施設を特定し、特定された第2施設に設置される第2装置を制御する手順を含む、電力管理方法。