JP2024063862A - 電力制御装置および電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】需要家における施設の利用状況を考慮して電力を削減することを目的とする。
【解決手段】
電力制御装置１は、対象時間帯に、複数の需要家ａ～ｄで構成されるグループＧ１が一定の電力を削減するように制御する電力制御装置１であって、対象時間帯において予測される各需要家ａ～ｄの予測電力を取得する第１取得部１１と、各需要家ａ～ｄの予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得する第２取得部１２と、各需要家ａ～ｄにおける制御対象の電力の大きさに応じて、各需要家ａ～ｄの第１削減量に関する制御値を決定する決定部１３と、決定された第１削減量に関する制御値を、各需要家ａ～ｄの制御対象の電力に対して設定する第１設定部１４とを備え、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの第１削減量の合計が一定の電力となるように各需要家ａ～ｄの第１削減量の制御値を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力制御装置および電力制御方法に関する。

近年、電力需要のピークが発生すると予想されるタイミングで電力需要を抑制するネガワット取引をはじめとする、電力の供給状況に応じて賢く電力需要を変化させる取り組みが注目されている。

例えば、特許文献１は、複数の需要家により構成されたグループ全体の使用電力が目標値を超えないように電力制御するシステムを開示している。特許文献１に開示されるシステムでは、需要家ごとに設定される特定の時限における使用可能な電力に相関する制限値を設定し、電力制御を行う。

特許第７１１６３４８号公報

しかし、特許文献１が開示するシステムでは、電力を使用して作動するあらゆる設備や機器が電力制御の対象となり得る。特許文献１において電力制御の対象となる設備や機器の中には、需要家の活動を維持するために不可欠なシステムや、外灯、監視システムなど本来であれば電力削減の対象からは除外されるべきものも含まれる。そのため、これら基本的な設備や機器などが節電のために稼働停止または抑制された場合の需要家への影響は大きい。

また、特許文献１が開示するシステムでは、需要家毎の使用電力の大小にかかわらず一定の削減量が各需要家に割り当てられるため、需要家間における削減負担が不公平となる場合がある。

このように、従来の技術によれば、需要家における施設の利用状況を考慮して電力を削減することが困難であった。

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、需要家における施設の利用状況を考慮して電力を削減することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る電力制御装置は、対象時間帯に、複数の需要家で構成されるグループが一定の電力を削減するように制御する電力制御装置であって、前記対象時間帯において予測される各需要家の予測電力を取得する第１取得部と、前記各需要家の前記予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得する第２取得部と、前記各需要家における前記制御対象の電力の大きさに応じて、前記各需要家の第１削減量に関する制御値を決定する決定部と、決定された前記第１削減量に関する前記制御値を、前記各需要家の前記制御対象の電力に対して設定する第１設定部とを備え、前記決定部は、前記各需要家の前記第１削減量の合計が前記一定の電力となるように前記各需要家の前記第１削減量の前記制御値を決定することを特徴とする。

また、本発明に係る電力制御装置において、さらに、過去の電力に関する情報に基づいて、前記複数の需要家の電力のうち、前記制御対象の電力に対して削減が可能な第２削減量を設定する第２設定部を備え、前記決定部は、前記第２削減量に基づいて、前記第１削減量に関する前記制御値を決定してもよい。

また、本発明に係る検出装置において、前記第１削減量に関する前記制御値は、前記複数の需要家間で均一な割合の削減量を示す値であってもよい。

また、本発明に係る検出装置において、前記決定部は、前記複数の需要家の快適性に基づいて、前記第１削減量に関する前記制御値を決定してもよい。

また、本発明に係る検出装置において、前記制御対象の電力は、季節および／または時間帯により変動する電力を含んでいてもよい。

上述した課題を解決するために、本発明に係る電力制御方法は、対象時間帯に、複数の需要家で構成されるグループが一定の電力を削減するように制御する電力制御方法であって、前記対象時間帯において予測される各需要家の予測電力を取得する第１ステップと、前記各需要家の前記予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得する第２ステップと、前記各需要家における前記制御対象の電力の大きさに応じて、前記各需要家の第１削減量に関する制御値を決定する第３ステップと、決定された前記第１削減量の前記制御値を、前記各需要家の前記制御対象の電力に対して設定する第４ステップとを備え、前記第３ステップは、前記各需要家の前記第１削減量の合計が前記一定の電力となるように前記各需要家の前記第１削減量に関する前記制御値を決定することを特徴とする。

また、本発明に係る電力制御方法において、さらに、過去の電力に関する情報に基づいて、前記複数の需要家の電力のうち、前記制御対象の電力に対して削減が可能な第２削減量を設定する第５ステップを備え、前記第３ステップは、前記第２削減量に基づいて、前記第１削減量に関する前記制御値を決定してもよい。

本発明によれば、各需要家の予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得し、各需要家における制御対象の電力の大きさに応じて、各需要家の第１削減量に関する制御値を決定する。そのため、需要家における施設の利用状況を考慮して電力を削減することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電力制御装置を有する電力制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本実施の形態に係る電力制御装置による電力制御を説明するための図である。 図３は、本実施の形態に係る電力制御装置による電力制御を説明するための図である。 図４は、本実施の形態に係る電力制御装置による電力制御を説明するための図である。 図５は、本実施の形態に係る電力制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図６は、本実施の形態に係る電力制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、本実施の形態に係る電力制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図８は、本実施の形態に係る電力制御装置による電力制御を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１から図８を参照して詳細に説明する。
［電力制御システムの構成］
まず、本発明の実施の形態に係る電力制御装置１を備える電力制御システムの概要について説明する。図１に示すように、電力制御システムは、電力制御装置１と、複数の需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈでそれぞれ構成される複数のグループＧ１、Ｇ２とを備える。需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈと電力制御装置１とは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、またはＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮＷを介して接続されている。

需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈは、電気の供給を受けて利用する店舗、オフィス、ビル等の施設である。需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈは、それぞれ設備機器２０、２１、管理装置２２、および通信装置２３を備える。設備機器２０、２１は、需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈの施設内でエネルギーを使用する機器である。本実施の形態では、設備機器２０、２１のうち、電力制御の対象として特定の機器が事前に登録されている。例えば、電力制御の対象とする設備機器２１として、空調設備、照明設備、および冷凍設備等のうちの少なくとも１つが事前に登録されている。

需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈが備える管理装置２２は、設備機器２０、２１の設定状態を管理し、エネルギー使用量を管理、計測する。通信装置２３は、通信インターフェースを備え、管理装置２２によって管理、計測された設備機器２０、２１の情報を、ネットワークＮＷを介して電力制御装置１に送信する。また、管理装置２２は、電力制御装置１からの制御対象の設備機器２１に対する電力の削減量に関する制御値に基づいて、一定の時間帯において、設備機器２１の稼働抑制や停止を行う。

本実施の形態に係る電力制御システムは、需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈのグループＧ１、Ｇ２で構成されるエリアＡ全体の電力を使用状況に応じて管理するエネルギーマネジメントシステム（ＥＭＳ）に設けられる。エネルギーマネジメントシステム（ＥＭＳ）では、小売電気事業者や系統運用者などとの契約による需要電力を超えないように、複数の需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈで構成されるグループＧ１、Ｇ２を束ねたエリアＡ全体における電力の需給バランスを最適化する。

例えば、夏季や冬季の電力需給のひっ迫時のように、電力の需給バランスがくずれるような状況が生ずると、小売電気事業者や系統運用者は、電力制御装置１側のアグリゲータに対して、需要調整の指令を出す。この指令に基づき、電力制御装置１側のアグリゲータは、対象時間帯で一定の電力を削減するために、エリアＡの需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈ間で需要調整を行う。その他にも、小売電気事業者や系統運用者との契約により、電力需要が増加するピーク時に一定の電力を削減する場合においても同様に、需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈ間で需要調整が行われる。

このように、本実施の形態に係る電力制御装置１は、需要調整が必要となる有事の時間帯に、複数の需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈで構成されるグループＧ１、Ｇ２を束ねたエリアＡ全体の電力制御を行って、一定の電力を削減する。

図２は、電力制御装置１による電力制御を説明するための図である。図２に示すグラフの縦軸は電力［ｋＷ］、横軸は時間［時：分］を示している。符号「Ｄ」で示す一定の値は、小売電気事業者や系統運用者との契約によるエリアＡの需要電力Ｄである。アグリゲータは、需要電力Ｄを超えない範囲で需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈを束ねて柔軟に電力制御を行うことができる。

符号「Ｂ」で示す太線の値は、エリアＡ全体でのベースラインである基準電力Ｂを示す。基準電力Ｂは、需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈが節電を行わなかった場合に想定される電力使用量である。基準電力Ｂは、例えば、各需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈの予測電力の合計や、需要量の多い４日間（Ｈｉｇｈ ４ ｏｆ ５）の需要データ等により算出される値であり、基準電力Ｂの値を基準として一定の電力が削減される。

図２の符号「ＤＲ」で示す点線の値は、エリアＡ全体における需要電力の目標値である。電力制御装置１は、この需要電量の目標値ＤＲの値を目標にして需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈの電力を制御する。また、符号「Ｍ」で示す実線の値は、エリアＡ全体で使用された電力の実測値である。通常時においては、基準電力Ｂと実測値Ｍとは概ね同じ値となるように制御されている。しかし、需要調整の指令が出された有事の時間帯Ｔでは、基準電力Ｂと実測値Ｍとの差に示されるように、エリアＡ全体で２００ｋＷ程度の電力が削減されている。

本実施の形態に係る電力制御装置１は、このような有事の対象時間帯においてエリアＡ全体で、基準電力Ｂと実測値Ｍとの差が一定の削減量となるように、各需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈの電力の削減量に関する制御値（％）を決定する。各需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈの管理装置２２は、電力の削減量に関する制御値（％）に基づいて、対象時間帯において制御対象の設備機器２１の稼働を抑制し、一定の電力を削減する。

なお、以下の説明では、説明の簡単のため、電力制御装置１は、有事の対象時間帯において、需要家ａ～ｄで構成されるグループＧ１の電力制御を行ってエリアＡ全体の電力を制御する場合を例示する。また、本実施の形態における需要家ａ～ｄ、ｅ～ｈは、店舗であるものとして説明する。

［電力制御装置の機能ブロック］
次に、電力制御装置１の機能ブロックについて説明する。図１に示すように、電力制御装置１は、例えば、第２設定部１０、第１取得部１１、第２取得部１２、決定部１３、第１設定部１４、記憶部１５、および提示部１６を備える。

第２設定部１０は、過去の電力に関する情報に基づいて、複数の需要家ａ～ｄの電力のうち、予め設定された制御対象の電力に対して削減が可能な電力の値（第２削減量）を設定する。設定された削減可能な電力の値は、後述の決定部１３に渡される。

ここで、予め設定された制御対象の電力とは、需要家ａ～ｄで使用される電力のうち、季節や時間帯などの外部環境によって変動し得る電力をいう。この制御対象の電力は、事前に登録されている制御対象の設備機器２１によって消費される電力である。制御対象の設備機器２１には、空調設備、照明設備、冷凍設備等が含まれ、本実施の形態では、特に、設備機器２１が空調設備である場合について説明する。

また、本実施の形態では、制御対象の電力に対して、季節や時間帯などの外部環境によって変動することが想定されていない電力を固定電力という。固定電力は、需要家ａ～ｄが店舗の営業活動等を行うために必要不可欠な電力ということができ、電力を削減する制御の対象からは除かれるべき電力である。固定電力の例としては、店舗のシステム、監視システム、および外灯などが挙げられる。このように、制御対象の電力とは、需要家ａ～ｄで使用される全ての電力から、固定電力を除いた電力と考えることができる。本実施の形態では、需要家ａ～ｄが備える設備機器２０が、固定電力に係る設備機器であるものとして説明する。

第２設定部１０は、例えば、グループＧ１における過去の電力の実績値、過去の削減量の実績値等に基づいて、グループＧ１全体における空調設備の電力から削減可能な電力の値（例えば、３００ｋＷ）を設定することができる。また、第２設定部１０は、過去の電力の削減量と需要家の活動に対する影響等を解析したデータ等を用いて、需要家ａ～ｄの活動に影響を及ぼさず、快適性を保つことができる電力の値を求めて設定することができる。快適性とは、例えば、温度、気流、人間の活動量などのパラメータに基づいて、人間の感覚である快適さを数値で評価したものを含む。なお、第２設定部１０により設定される削減可能な電力の値は、電力制御装置１のユーザによって任意に変更可能な値である。

第１取得部１１は、対象時間帯で予測される各需要家ａ～ｄの予測電力を取得する。第１取得部１１によって取得される予測電力は、固定電力の予測値および制御対象の電力である空調電力の予測値を含む値である。予測電力は、例えば過去の電力需要などに基づいて算出された電力の予測値である。

第２取得部１２は、第１取得部１１によって取得された、対象時間帯における各需要家ａ～ｄの予測電力のうち、制御対象の電力、すなわち空調設備による電力の予測値を取得する。第２取得部１２によって取得される各需要家ａ～ｄの空調電力の予測値（以下、「空調予測電力」という。）は、気象情報、曜日などの日時に関する情報を用いて詳細に予測された値である。

決定部１３は、各需要家ａ～ｄにおける制御対象の電力の大きさに応じて、各需要家ａ～ｄの電力の削減量（第１削減量）に関する制御値（％）を決定する。より具体的には、決定部１３は、需要家ａ～ｄ間で均一な割合の削減量を示す値を制御値（％）として決定する。

さらに、決定部１３は、需要家ａ～ｄの快適性に基づいて、各需要家ａ～ｄの電力の削減量に関する制御値（％）を決定することができる。具体的には、対象時間帯の季節や気象情報および過去の電力削減時での影響を解析したデータ等をもとに、各需要家ａ～ｄの活動に影響を及ぼさない範囲で、空調設備の稼働を抑制できる最大の削減量の制御値（％）を求めて決定することができる。制御値は、空調予測電力に対する削減割合（％）として算出することができる。

決定部１３は、さらに、第２設定部１０が、過去の電力に関するデータに基づいて事前に設定した、削減可能な電力の値（第２削減量）に基づいて、各需要家ａ～ｄの空調予測電力値の大きさに応じた一定の割合となる制御値（％）を需要家ａ～ｄ毎に求めて決定することができる。決定部１３が、第２設定部１０によって設定された削減可能な電力の値に基づいて制御値（％）を決定することで、需要家ａ～ｄの快適性を損なわないような制御値（％）が採用されることになる。

例えば、第２設定部１０によって設定された、削減可能な電力の値が３００ｋＷである場合、決定部１３は、グループＧ１全体での削減量の上限値を３００ｋＷとして、各需要家ａ～ｄにおける空調予測電力の削減量に関する制御値（％）を決定することができる。あるいは、３００ｋＷから一定の範囲の電力値を削減量の上限値として、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量に関する制御値（％）を決定することができる。

あるいは、第２設定部１０によって設定された削減可能な電力の値が、空調予測電力の２０％という値である場合を考える。この場合、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量に関する制御値（％）の上限値を２０％として、需要家ａ～ｄ毎の空調予測電力の削減量に関する制御値（％）を決定することができる。

決定部１３は、対象時間帯における各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量（第１削減量）の合計が、需要調整の指令で要請された、例えば、５０ｋＷの電力となるように、各需要家ａ～ｄの空調予測電力から削減する電力の割合を制御値（％）として決定する。

例えば、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの空調予測電力から２％ずつ電力を削減していくことで、最終的な制御値（％）を決定することができる。より具体的には、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの削減量の合計が、エリアＡ全体の削減目標の５０ｋＷに到達した時点での空調予測電力の削減割合を、最終的な制御値（％）として決定することができる。そして最終的には、決定部１３は、需要家ａ～ｄの店舗規模に応じて均一な割合の制御値（％）を決定する。

第１設定部１４は、決定部１３により決定された削減量（第１削減量）に関する制御値（％）を、各需要家ａ～ｄの制御対象の電力、すなわち空調予測電力に対して設定する。具体的には、第１設定部１４は、各需要家ａ～ｄの識別情報と制御値（％）とを関連付けて記憶部１５に記憶することができる。

記憶部１５は、需要家ａ～ｄ、グループＧ１、およびエリアＡの電力制御に関する情報を記憶する。また、記憶部１５は、需要家ａ～ｄ、グループＧ１、およびエリアＡ全体の過去の使用電力の実測値Ｍ、需要電力Ｄ、基準電力Ｂ、需要電力の目標値ＤＲなどを記憶している。また、記憶部１５には、各需要家ａ～ｄの空調設備が予め登録されている。また、記憶部１５は、第２設定部１０によって、過去の電力に関するデータに基づいて設定された削減可能な電力の値（第２削減量）を記憶する。さらに、記憶部１５は、第１設定部１４によって設定された、各需要家ａ～ｄの識別情報と制御値（％）とが関連付けられた情報を記憶する。

提示部１６は、第１設定部１４により設定された各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減割合である制御値（％）を提示する。例えば、提示部１６は、ネットワークＮＷを介して、各需要家ａ～ｄの管理装置２２に、制御値（％）を提示することができる。また、提示部１６は、表示画面に各需要家ａ～ｄの空調予測電力に対する削減割合である制御値（％）を出力して提示することができる。例えば、電力制御装置１が備える後述の表示装置１０７に、「需要家ａの空調予測電力を２０％削減」という制御情報を表示させることができる。さらに、各需要家ａ～ｄが備える図示されない表示装置に対しても、同様の制御情報を表示させることができる。

図３は、需要家ａ～ｄ毎の予測電力を棒グラフで表している。図３に示す予測電力は、固定電力の予測値、空調予測電力、および空調予測電力の削減量（第１削減量）で構成される。予測電力は、棒グラフ全体の高さで表される値である。固定電力の予測値は、予測電力のうち、白い領域の高さで表された値である。制御対象の電力である空調予測電力は、薄いハッチングの領域と、濃いハッチングの領域とを合わせた領域の高さで表される。さらに、空調予測電力の削減量は、濃いハッチングの領域の高さで表された値である。

図３に示すように、予測電力の値は各需要家ａ～ｄの店舗の規模等によって異なる。さらに、空調予測電力が予測電力全体に占める割合についても、店舗が取り扱う業種や営業時間等に応じて異なる。なお、各需要家ａ～ｄの固定電力の予測値は、前述したとおり、季節や時間帯などの外部環境によって変動しないことが想定された値である。

例えば、図３に示す、需要家ａの空調予測電力が５０ｋＷ、需要家ｂの空調予測電力が２５ｋＷ、需要家ｃの空調予測電力が７５ｋＷ、需要家ｄの空調予測電力が１００ｋＷであるとする。この場合に、決定部１３は、グループＧ１全体で対象時間帯に５０ｋＷの電力を削減するように、各需要家ａ～ｄの削減量に関する制御値（％）を２０％と決定することができる。第１設定部１４は、削減する割合を示す制御値２０％を各需要家ａ～ｄの空調予測電力に対して設定する。なお、制御値（％）の２０％は、第２設定部１０によって設定された削減可能な電力の値に対応し、需要家ａ～ｄの快適性等が考慮された値である。

具体的には、需要家ａの空調予測電力５０ｋＷから２０％に相当する１０ｋＷ、需要家ｂの空調予測電力２５ｋＷから２０％に相当する５ｋＷ、需要家ｃの空調予測電力７５ｋＷから２０％に相当する１５ｋＷ、需要家ｄの空調予測電力１００ｋＷから２０％に相当する２０ｋＷがそれぞれ削減される。このとき、需要家ａ～ｄの空調予測電力からの削減量の合計は５０ｋＷとなっており、削減目標の電力に到達している。このように、需要家ａ～ｄの空調予測電力の大きさに応じた、かつ、快適性が担保された削減量が、各需要家ａ～ｄの空調予測電力から削減される。

図４の棒グラフにおける左側の値は、需要家ａ～ｄで構成されるグループＧ１全体の対象時間帯での予測電力ＥＷを示している。棒グラフの右側の値は、決定部１３により各需要家ａ～ｄの制御値（％）が決定された後のグループＧ１全体の電力の削減量を示している。図４からも、左側の棒グラフのハッチングされた領域で示す各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量が、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の規模に応じた削減量となっていることが分かる。

なお、上記図３および図４の例では、決定部１３によって決定される削減量の制御値（％）は、一律の削減割合である場合について説明した。しかし、削減負担の平準化が担保される範囲において、需要家ａ～ｄ毎に異なる制御値（％）が採用されてもよい。

［電力制御装置のハードウェア構成］
次に、上述した機能を有する電力制御装置１を実現するハードウェア構成の一例について、図５を用いて説明する。

図５に示すように、電力制御装置１は、例えば、バス１０１を介して接続されるプロセッサ１０２、主記憶装置１０３、通信インターフェース１０４、補助記憶装置１０５、入出力Ｉ／Ｏ１０６を備えるコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。また、電力制御装置１は、バス１０１を介して接続される表示装置１０７を備えることができる。

主記憶装置１０３には、プロセッサ１０２が各種制御や演算を行うためのプログラムが予め格納されている。プロセッサ１０２と主記憶装置１０３とによって、図１に示した第２設定部１０、第１取得部１１、第２取得部１２、決定部１３、第１設定部１４など、電力制御装置１の各機能が実現される。

通信インターフェース１０４は、電力制御装置１と各種外部電子機器との間をネットワーク接続するためのインターフェース回路である。通信インターフェース１０４によって図１で示した第１取得部１１、第２取得部１２、および提示部１６が実現される。通信インターフェース１０４より、図１で説明した需要家ａ～ｄの管理装置２２から、設備機器２０、２１の管理情報や電力の計測値などを受信することができる。また、通信インターフェース１０４から、決定部１３によって決定された各需要家ａ～ｄの電力の削減量に関する制御値（％）が、ネットワークＮＷを介して各需要家ａ～ｄの管理装置２２に送信される。また、通信インターフェース１０４より、電力会社からエリアＡにおける需要調整の指令を受信する。

補助記憶装置１０５は、読み書き可能な記憶媒体と、その記憶媒体に対してプログラムやデータなどの各種情報を読み書きするための駆動装置とで構成されている。補助記憶装置１０５には、記憶媒体としてハードディスクやフラッシュメモリなどの半導体メモリを使用することができる。

補助記憶装置１０５は、電力制御装置１が実行する電力制御プログラムを格納するプログラム格納領域を有する。また、補助記憶装置１０５は、電力の予測値を算出するためのプログラムを格納する領域を有する。補助記憶装置１０５によって、図１で説明した記憶部１５が実現される。また、補助記憶装置１０５には、第２設定部１０が、過去の電力に関する情報に基づいて、制御対象の電力である空調予測電力から削減可能な削減量を設定する際に用いられるプログラムが格納されている。

例えば、補助記憶装置１０５は、需要家の快適性と削減可能な空調電力との関係を、予め外部で学習した機械学習モデルなどが格納されていてもよい。さらには、例えば、上述したデータやプログラムなどをバックアップするためのバックアップ領域などを有していてもよい。

入出力Ｉ／Ｏ１０６は、外部機器からの信号を入力したり、外部機器へ信号を出力したりするＩ／Ｏ端子により構成される。

表示装置１０７は、液晶ディスプレイなどによって構成される。表示装置１０７によっても図１で説明した提示部１６を実現することができる。

［電力制御装置の動作］
次に、上述した構成を有する電力制御装置１の動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。

電力制御装置１が、対象時間帯での需要調整の指令を、ネットワークＮＷを介して外部から受信すると、以下の処理が実行される。なお、需要調整の指令には、需要調整を行う対象時間帯、および電力の削減量が含まれる。

まず、第２設定部１０は、過去の電力に関する情報に基づいて、需要家ａ～ｄの電力のうち、予め設定された制御対象の電力に対して削減が可能な電力の値（第２削減量）を設定する（ステップＳ１）。具体的には、第２設定部１０は、エリアＡまたはグループＧ１における過去の電力の削減量などの情報に基づいて、グループＧ１全体での空調電力から削減可能な電力の削減量を算出し設定する。例えば、過去の削減量の実績値に基づいて、３００ｋＷ等、具体的な値を設定することができる。

別の例を挙げると、第２設定部１０は、過去の空調電力の削減割合に基づいて、空調電力の２０％等、具体的な削減割合を削減可能な電力の値として設定することができる。さらに、第２設定部１０は、過去の空調電力の削減量と需要家の快適性との関係を解析したデータに基づいて、削減可能な電力の値を設定することができる。なお、第２設定部１０は、需要調整の指令を受ける前に、事前に削減可能な電力の値を設定し、記憶部１５に格納してもよい。

次に、第１取得部１１は、対象時間帯において予測される各需要家ａ～ｄの予測電力を取得する（ステップＳ２）。第１取得部１１が取得する予測電力には、固定電力の予測値および制御対象の電力、すなわち空調予測電力が含まれた全電力の予測値である。

次に、第２取得部１２は、ステップＳ２で取得された各需要家ａ～ｄの予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得する（ステップＳ３）。具体的には、第２取得部１２は、各需要家ａ～ｄの予測電力から固定電力の予測値を除いた値を、制御対象の電力の予測値として取得する。さらに具体的には、第２取得部１２は、予測電力から需要家ａ～ｄ毎の空調予測電力を制御対象の電力として取得する。

次に、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの制御対象の電力の大きさに応じて、各需要家ａ～ｄの第１削減量に関する制御値（％）を決定する（ステップＳ４）。より詳細には、決定部１３は、ステップＳ１で設定された、空調電力から削減可能な電力の値に基づいて、需要家ａ～ｄ間で均一な割合の削減量を示す制御値（％）を需要家ａ～ｄ毎に決定する。また、ステップＳ４において、決定部１３は、需要家ａ～ｄの快適性に基づいて、需要家ａ～ｄ毎の制御値（％）を決定する。例えば、需要家の快適性と電力の削減量との関係を数値化した解析データから、制御値（％）を決定することができる。

また、ステップＳ４において、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量の合計が、需要調整の指令による電力値（例えば、５０ｋＷ）となるように各需要家ａ～ｄの制御値（％）を決定する。

次に、第１設定部１４は、ステップＳ４で決定された第１削減量に関する制御値（％）を、各需要家ａ～ｄの制御対象の電力に対して設定する（ステップＳ５）。より詳細には、第１設定部１４は、各需要家ａ～ｄの空調予測電力を削減する割合である制御値（％）を、各需要家ａ～ｄの識別情報に関連付けて記憶部１５に記憶する。

その後、電力制御装置１の通信インターフェース１０４から、ネットワークＮＷを介して、各需要家ａ～ｄの管理装置２２に制御値（％）に関する情報が送出される。

ここで、上記ステップＳ４で説明した各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量に関する制御値（％）の決定処理について、図７および図８を参照してより詳細に説明する。

図８は、電力制御装置１により、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量に関する制御値（％）が決定され、グループＧ１の基準電力Ｂから削減目標の電力ＣＷが削減されるまでの処理を模式的に表している。図８の棒グラフは、グループＧ１全体の電力を表し、固定電力の予測値は白い領域で示されている。また、薄いハッチングの領域および濃いハッチングの領域の合計が、空調予測電力の値を示している。さらに、濃いハッチングの領域は、空調予測電力の削減量を示している。

図８の基準電力Ｂは、グループＧ１のベースラインの値を示しており、図７の制御値（％）の決定処理においては、基準電力Ｂが電力の目標値の初期値として用いられる。さらに、図８に示す目標値ＴＷは、各需要家ａ～ｄの制御値（％）に応じた割合の空調予測電力が削減された後の、グループＧ１全体の電力値である。

図７に示す、空調予測電力の削減割合を示す制御値（％）の決定処理では、図８に示す基準電力Ｂに含まれる空調予測電力から、徐々に電力を削減していくことで制御値（％）を決定する。そして、各需要家ａ～ｄの削減量の合計が削減目標の電力ＣＷに到達した時点での削減割合が、各需要家ａ～ｄの最終的な制御値（％）として決定される。

このように、空調予測電力の削減割合を示す制御値（％）の決定処理は、電力の目標値を基準電力Ｂの値から削減後の目標値ＴＷの値に下方修正する処理として考えることもできる。なお、前述したように、基準電力Ｂは、需要家ａ～ｄが節電をしなかった場合の予測電力であり、需要調整の指令による削減電力の基準値でもある。

図７に示すように、まず、決定部１３は、対象時間帯における各需要家ａ～ｄの空調予測電力の値から、電力を削減することが可能な需要家ａ～ｄが存在するか否かを判断し、存在する場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、該当する需要家ａ～ｄの電力の目標値［ｋＷ］を算出する（ステップＳ４１）。一方、存在しない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、処理は終了する。

より具体的には、決定部１３は、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の値が、予め設定された基準として、例えば、空調予測電力の２０％に２０ｋＷを加えた値より大きい場合（［空調予測電力］＞［２０ｋＷ＋空調予測電力の２０％］）、当該基準を満たす需要家ａ～ｄを制御値（％）の決定処理の対象とする。一方、予め設定された基準を満たさない場合には、削減可能な空調予測電力が十分に存在しないものとして、そのような需要家を処理の対象から除外する。なお、予め設定された基準における「空調予測電力の２０％」とは、図６で説明した第２設定部１０が事前に過去の電力に関するデータに基づいて設定した値に基づく。また、上記予め設定された基準における［２０ｋＷ］は、最低限の空調予測電力として定めた値である。

決定部１３は、ステップＳ４０において、空調予測電力から削減できる電力の割合が多い需要家ａ～ｄから順に、制御値（％）を決定する。また、決定部１３は、各需要家ａ～ｄのベースラインである基準電力Ｂを、電力の目標値の初期値として用いる。目標値は、空調予測電力の削減によって得たい予測電力の値を示す。また、各需要家ａ～ｄの目標値の合計が、グループＧ１全体の目標値を表す。

ステップＳ４１において、決定部１３は、ステップ４０で選定された需要家ａ～ｄの、電力の目標値［ｋＷ］から、空調予測電力の２％を削減した値を算出する（［新たな目標値］＝［目標値－空調予測電力の２％］）。また、このとき、各需要家ａ～ｄの目標値が予め設定された最低電力の値よりも大きく（［新たな目標値］＞［最低電力（固定電力＋２０ｋＷ）］）、かつ、固定電力に空調電力の２０％を加えた値よりも大きい（［新たな目標値］＞［固定電力＋空調予測電力の２０％］）ことを条件とすることができる。

具体的には、ステップＳ４１において、電力の目標値の初期値として基準電力Ｂの値を用いる。したがって、基準電力Ｂの値から空調予測電力を２％削減した値が、新たな目標値として算出される。

次に、決定部１３は、ステップＳ４１で適用された空調予測電力に対する削減割合を示す制御値（％）に基づいて、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量の合計が需要調整で指令された削減電力５０ｋＷにマージン１０ｋＷを加えた６０ｋＷを超えるか否かを判断する（ステップＳ４２）。

ステップＳ４２において、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量の合計が６０ｋＷ未満である場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、削減目標である５０ｋＷを達成しているか否かを判断する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３において、削減目標の５０ｋＷに到達していないと判断した場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、処理はステップＳ４０に戻り、ステップ４０からステップＳ４３までの処理が繰り返される。一方、削減電力５０ｋＷに到達している場合には（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、処理は終了する。また、ステップＳ４２において、削減量の合計が６０ｋＷを超えている場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）においても、処理は終了する。

このように、各需要家ａ～ｄの空調予測電力の削減量に関する制御値（％）は、各需要家ａ～ｄの基準電力Ｂから、空調予測電力を２％ずつ削減していき、各需要家ａ～ｄの削減電力の合計が削減目標の５０ｋＷに到達した時点での値が、決定された制御値（％）として採用される。

以上説明したように、本実施の形態に係る電力制御装置１によれば、需要家ａ～ｄの空調予測電力の大きさに応じて、制御対象の電力の削減量を示す制御値（％）が決定されるので、需要家ａ～ｄにおける施設の利用状況を考慮して電力を削減することができる。

また、本実施の形態に係る電力制御装置１によれば、季節や時間帯によって変動する制御対象の電力のみから削減電力を生み出すため、需要家ａ～ｄの活動への影響を抑えることができる。

また、本実施の形態に係る電力制御装置１によれば、需要家ａ～ｄの快適性が考慮された、空調予測電力の削減量に関する制御値（％）が決定されるため、電力制御をより最適化することができる。

また、本実施の形態に係る電力制御装置１によれば、季節や時間帯によって変動する制御対象の電力の予測値を用いて、制御対象の電力の削減量に関する制御値（％）を決定するため、より詳細で正確な制御値（％）を設定することができる。

また、本実施の形態に係る電力制御装置１によれば、需要家ａ～ｄ間で均一の割合の削減量を示す制御値（％）が決定されるので、需要家ａ～ｄ間の電力の削減負担が平準化される。

なお、説明した実施の形態では、制御対象の設備機器２１が、空調設備のみである場合について説明したが、制御対象の電力は、複数種類の設備機器２１による電力であってもよい。この場合、例えば、空調設備および照明設備などの各々の設備機器２１について、対象時間帯での予測電力値を取得し、制御値（％）をそれぞれ決定し、最終的にグループＧ１全体の削減量を算出する。

また、説明した実施の形態では、制御対象の設備機器２１が、空調設備など特定の機器である場合について説明した。しかし、需要家ａ～ｄの業態や業種などに応じて、固定電力と制御対象の電力との分類が変化する場合も考えられる。このような場合、制御対象の電力は、需要家ごとに定義することができる。

以上、本発明の電力制御装置および電力制御方法における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。

１…電力制御装置、１０…第２設定部、１１…第１取得部、１２…第２取得部、１３…決定部、１４…第１設定部、１５…記憶部、１６…提示部、２０、２１…設備機器、２２…管理装置、２３…通信装置、１０１…バス、１０２…プロセッサ、１０３…主記憶装置、１０４…通信インターフェース、１０５…補助記憶装置、１０６…入出力Ｉ／Ｏ、１０７…表示装置、ＮＷ…ネットワーク、需要家…ａ～ｈ、グループ…Ｇ１，Ｇ２、Ａ…エリア。

Claims (7)

1. 対象時間帯に、複数の需要家で構成されるグループが一定の電力を削減するように制御する電力制御装置であって、
   前記対象時間帯において予測される各需要家の予測電力を取得する第１取得部と、
   前記各需要家の前記予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得する第２取得部と、
   前記各需要家における前記制御対象の電力の大きさに応じて、前記各需要家の第１削減量に関する制御値を決定する決定部と、
   決定された前記第１削減量に関する前記制御値を、前記各需要家の前記制御対象の電力に対して設定する第１設定部と
   を備え、
   前記決定部は、前記各需要家の前記第１削減量の合計が前記一定の電力となるように前記各需要家の前記第１削減量の前記制御値を決定する
   ことを特徴とする電力制御装置。
2. 請求項１に記載の電力制御装置において、
   さらに、過去の電力に関する情報に基づいて、前記複数の需要家の電力のうち、前記制御対象の電力に対して削減が可能な第２削減量を設定する第２設定部を備え、
   前記決定部は、前記第２削減量に基づいて、前記第１削減量に関する前記制御値を決定する
   ことを特徴とする電力制御装置。
3. 請求項１または２に記載の電力制御装置において、
   前記第１削減量に関する前記制御値は、前記複数の需要家間で均一な割合の削減量を示す値である
   ことを特徴とする電力制御装置。
4. 請求項１または２に記載の電力制御装置において、
   前記決定部は、前記複数の需要家の快適性に基づいて、前記第１削減量に関する前記制御値を決定する
   ことを特徴とする電力制御装置。
5. 請求項１または２に記載の電力制御装置において、
   前記制御対象の電力は、季節および／または時間帯により変動する電力を含む
   ことを特徴とする電力制御装置。
6. 対象時間帯に、複数の需要家で構成されるグループが一定の電力を削減するように制御する電力制御方法であって、
   前記対象時間帯において予測される各需要家の予測電力を取得する第１ステップと、
   前記各需要家の前記予測電力のうち、予め設定された制御対象の電力を取得する第２ステップと、
   前記各需要家における前記制御対象の電力の大きさに応じて、前記各需要家の第１削減量に関する制御値を決定する第３ステップと、
   決定された前記第１削減量の前記制御値を、前記各需要家の前記制御対象の電力に対して設定する第４ステップと
   を備え、
   前記第３ステップは、前記各需要家の前記第１削減量の合計が前記一定の電力となるように前記各需要家の前記第１削減量に関する前記制御値を決定する
   ことを特徴とする電力制御方法。
7. 請求項６に記載の電力制御方法において、
   さらに、過去の電力に関する情報に基づいて、前記複数の需要家の電力のうち、前記制御対象の電力に対して削減が可能な第２削減量を設定する第５ステップを備え、
   前記第３ステップは、前記第２削減量に基づいて、前記第１削減量に関する前記制御値を決定する
   ことを特徴とする電力制御方法。