JP5978865B2 - 電力需給制御装置、電力需給システム、電力需給制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電力需給制御装置、電力需給システム、電力需給制御方法、及びプログラムに関する。

従来、電力等のエネルギーは、発電所等の供給装置から、一般家庭や企業等に設置された需要側の需要装置へ供給されている。供給装置としては、火力発電所や太陽光発電等の様々な方式の装置が採用されているが、外的要因等によって発電効率等が変動する場合がある。このため、需要装置に電力を安定して供給することが可能な制御システムの実現が要請されている。

例えば、下記の引用文献１には、外部装置から連続的に供給される電気の使用量を計量検針し、その検針データを電力線経由で収集し、電気の供給系統を制御するシステムが開示されている。

特開２０１１−２１７４７０号公報

ところで、従来の電力の制御システムにおいては、供給装置と需要装置の間の接続は、配電網又は分電盤等の固定された接続関係にある。このため、供給装置と需要装置の間の電力の需給バランスが変動しても、予め設定された接続関係に基づき制御がなされている。

しかし、上記の制御システムでは、例えば特定の供給装置が故障して、電力の需給バランスが予定外に変動する場合がある。かかる場合に、供給装置と需要装置の間の接続関係を、迅速かつ適切に構築できず、電力を安定して供給できないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、供給装置と需要装置の間の電力の需給バランスが変動しても、需要装置に電力を安定して供給可能な、新規かつ改良された電力需給制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の複数の需要装置との間の電力の需給を制御する電力需給制御装置であって、前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得する状態取得部と、前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測する予測部と、変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整する電力調整部と、を備え、前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動し、前記電力調整部は、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整する、電力需給制御装置が提供される。

かかる需要制御装置によれば、予測部は、供給装置と需要装置の間で需給状態が変化した場合に、需要装置が使用する需要電力の需要量を予測し、電力調整部は、変化後の需給状態と予測される需要量とに基づき、複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整する。これにより、特定の供給装置が故障等して需給バランスが変動しても、需要装置の需要量に即して供給電力を個別に調整できるので、需要装置に電力を安定して供給することが可能となる。

また、上記の電力需給制御装置において、前記供給装置が供給する供給電力は、外乱により変動することとしても良い。

また、上記の電力需給制御装置において、前記電力調整部は、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な二以上の供給装置に、一の需要装置に前記供給電力を供給させるように調整することとしても良い。

また、上記の電力需給制御装置において、前記状態取得部は、前記複数の供給装置の各々が供給する電力を検出する第１検出部の検出結果と、前記複数の需要装置の各々が使用する電力を検出する第２検出部の検出結果とに基づき、前記需給状態を取得することとしても良い。

また、上記の電力需給制御装置において、前記電力調整部は、前記供給装置と前記需要装置の間に設けられ装置間の接続を切り替えるスイッチ部を制御して、前記供給電力を調整することとしても良い。

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の複数の需要装置と、前記供給装置と前記需要装置との間の電力の需給を制御する電力需給制御装置と、を有する電力需給システムであって、前記電力需給制御装置は、前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得する状態取得部と、前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測する予測部と、変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整する電力調整部と、を備え、前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動し、前記電力調整部は、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整する、電力需給システムが提供される。

上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の複数の需要装置との間の電力の需給を制御する電力需給制御方法であって、前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得するステップと、前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測するステップと、変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整するステップと、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整するステップと、を含み、前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動する、電力需給制御方法が提供される。

上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、コンピュータに、電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の需要装置との間の電力の需給を制御させるためのプログラムであって、前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得するステップと、前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測するステップと、変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整するステップと、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整するステップと、をコンピュータに実行させるための、プログラムであって、前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動する、プログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、供給装置と需要装置の間の電力の需給バランスが変動しても、需要装置に電力を安定して供給することが可能となる。

本実施形態に係る電力需給システム１の構成例を示すブロック図である。 供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃの測定データと機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅの測定データとのデータベース５０への伝送の流れを示すシーケンス図である。 需要電力の品質レベルを説明するための図である。 各電力供給源１０Ａ〜１０Ｃの所定時刻における供給電力の品質レベルに関するテーブルＴ１を示す図である。 各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの所定時刻における電力の需要量を取得したテーブルＴ２を示す図である。 制御テーブルＴ３を示す図である。 電力需給制御装置６０の構成例を示すブロック図である。 電力使用機器２０Ａ〜２０ＥのパワーＯＮ時の動作例を示すシーケンス図である。 需給バランスが変動した場合の動作例を示すシーケンス図である。 汎用コンピュータの構成の一例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．電力需給システムの概要＞
（１−１．電力需給システムの構成例）
図１を参照しながら、本実施形態に係る電力需給システム１の構成例について説明する。電力需給システム１は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃからの電力を電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに安定的に供給するためのシステムである。

図１は、本実施形態に係る電力需給システム１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、電力需給システム１は、供給装置の一例である複数の電力供給源１０Ａ〜１０Ｃ（以下では、電力供給源１０と総称する場合がある）と、需要装置の一例である複数の電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅ（以下では、電力使用機器２０と総称する場合がある）と、スイッチ部の一例である電源スイッチ３０と、ゲートウェイ（ＧＷ）４０と、データベース（ＤＢ）５０と、電力需給制御装置６０と、を有する。

（電力供給源１０Ａ〜１０Ｃ）
複数の電力供給源１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ電力を電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに供給する。ここで、電力供給源１０Ａは、例えば電力会社が火力発電等により生成した電力を供給する一般供給源である。電力供給源１０Ｂは、例えば太陽光発電や風力発電等の自然エネルギーを用いて生成した電力を供給する供給源である。電力供給源１０Ｂは、電力供給源１０Ａに比べて、自然環境の状態に影響されるため供給できる電力が変動しやすい。電力供給源１０Ｃは、電気自動車（ＥＶ）や蓄電池により蓄電した電力を供給する供給源である。電力供給源１０Ｃは、他の電力供給源１０Ｂ、１０Ｃに比べて供給可能な電力が少ない。このように、複数の電力供給源１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ供給できる電力に差がある。なお、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃは、上述した態様の供給源に限られず、電力を供給できれば他の供給源であっても良い。

また、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃが供給する供給電力は、外乱により変動する。例えば、電力供給源１０Ａが事故等で停止した場合には、電力供給源１０Ａからの電力が供給されなくなる。

電力需給システム１は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃにおける電力状態を検出する複数の供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃを有する。供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれ対応する電力供給源１０Ａ〜１０ＣからＩＤ（Ｓ−ＩＤ＃１、Ｓ−ＩＤ＃２等）を受け取り、各電力供給源１０Ａ〜１０Ｃにおける電力の供給状態を検出する。例えば、供給側センサー１２Ａは、電力供給源１０Ａにおける電力の供給状態を測定する。

（電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅ）
複数の電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅは、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃから供給された電力を使用する。電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅは、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃから電力が供給可能に接続される。電力使用機器２０Ａは、例えば医療システムに設けられた機器であり、電力使用機器２０Ｂは、例えばセキュリティ用の機器であり、電力使用機器２０Ｃは、例えば冷蔵庫であり、電力使用機器２０Ｄは、例えば照明機器であり、電力使用機器２０Ｅは、例えばテレビ等の家電機器である。

また、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの需要電力の品質は、電力の需給状態に応じて変動する。ここでは、電力使用機器２０Ａを例に挙げて説明する。例えば、電力使用機器２０Ａの需給状態が安定している場合には、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃのうち電力供給が最も安定している電力供給源１０Ａから電力が供給され、電力使用機器２０Ａの需要状態が逼迫時や危機時には、電力供給源１０Ａ以外の他の電力供給源１０Ｂ、１０Ｃから電力が供給される。

電力需給システム１は、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅにおける電力状態を検出する複数の機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅを有する。機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅは、それぞれ対応する電力使用機器２０Ａ〜２０ＥからＩＤ（Ｄ−ＩＤ＃１、Ｄ−ＩＤ＃２等）を受け取り、各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの使用状態を検出する。例えば、機器側センサー２２Ａは、電力使用機器２０Ａにおける電力の供給量を測定する。

なお、本実施形態では、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃが第１検出部に該当し、機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅが第２検出部に該当する。

（電源スイッチ３０）
電源スイッチ３０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅとの間を接続する分電盤を有し、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅとの間の接続を管理する。例えば、図１に示すように、電源スイッチ３０は、電力供給源１０Ａからの電力を電力使用機器２０Ａ〜２０Ｃに供給させ、電力供給源１０Ｂからの電力を電力使用機器２０Ｄに供給させ、電力供給源１０Ｃからの電力を電力使用機器２０Ｅに供給させるように、接続を管理する。

ところで、本実施形態においては、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅとの間で電力需給バランスが変動すると、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅとの間の接続関係が変更される。ここでは、電力使用機器２０Ａを例に挙げて説明する。電力供給源１０Ａが安定的に電力を供給している場合（通常時）には、電力使用機器２０Ａには電力供給源１０Ａのみから電力が供給される。一方で、電力供給源１０Ａが供給できる電力が少なくなった場合（逼迫時）には、電力使用機器２０Ａには電力供給源１０Ｂから電力が供給され、電力供給源１０Ａが停電等で電力を供給できない場合（危機時）には、電力使用機器２０Ａには電力供給源１０Ｃから電力が供給される。すなわち、電力の需給バランスに応じて、電力を供給する電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅが切り替わる。

（データベース５０）
データベース（ＤＢ）５０には、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃが検出した検出データ（供給電力情報）と、機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅが検出した検出データ（使用電力情報）とを格納する。ここで、検出データは、例えば電力量の測定データである。

図２は、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃの測定データと機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅの測定データとのデータベース５０への伝送の流れを示すシーケンス図である。図２に示すように、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃは、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃの電力量の測定データを、ゲートウェイ４０を介してデータベース５０に送信する。同様に、機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅは、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの電力量の測定データを、ゲートウェイ４０を介してデータベース５０に送る。なお、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃ、及び機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅの測定データは、それぞれ所定のタイミングで測定されて、データベース５０に送信される。

また、データベース５０は、受信して測定データに基づき、電力品質テーブルを作成する。例えば、データベース５０は、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃの測定データに基づき、各電力供給源１０Ａ〜１０Ｃの所定時刻における供給電力の品質レベルに関するテーブルを作成する。

図３は、需要電力の品質レベルを説明するための図である。ここでは、電力の品質レベルは、瞬断率（所定時間内において電力の供給が切れる割合）と需給率の関係で定まる。例えば、電力の品質レベル１は、瞬断率が１％以下で需給率が９９％以上の状態を指し、品質レベル２は、瞬断率が１％より大きく２％以下で、需給率が９８％以上で９９％未満である状態を指す。このように、品質レベル１が３つのレベルの中で最も電力の供給が安定しており、品質レベル３が３つのレベルの中で最も電力の供給が安定していない。なお、図３では、３つの品質レベルを例に挙げて説明したが、これに限定されず、４つ以上の品質レベルに細分化されても良い。また、上記の瞬断率や需給率の数値は、一例に過ぎず、他の数値であっても構わない。

図４は、各電力供給源１０Ａ〜１０Ｃの所定時刻における供給電力の品質レベルに関するテーブルＴ１を示す図である。データベース５０は、測定データに基づき、電力供給源毎にテーブルＴ１を作成する。テーブルＴ１は、所定の曜日、時間における供給電力の品質レベルを示す。例えば、月曜の１０時において電力供給源１０Ａが供給する電力の品質レベルはレベル１であり、火曜の１０時において電力供給源１０Ａが供給する電力の品質レベルはレベル２であることが、テーブルＴ１に示される。なお、上記では、所定時刻が曜日、時間で設定されることとしたが、これに限定されず、例えば月、日にちで設定されることとしても良い。

また、データベース５０は、機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅの測定データに基づき、今後の各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの所定時刻における電力の使用量（需要量）を取得したテーブルを作成する。

図５は、各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの所定時刻における電力の需要量を取得したテーブルＴ２を示す図である。テーブルＴ２は、所定の曜日、時間における電力の需要量を示す。例えば、テーブルＴ２は、月曜の１０時における電力使用機器２０Ａの電力需要量がＡ１であり、火曜の１０時における電力使用機器２０Ａの電力需要量がＡ２であることが、テーブルＴ２に示される。

データベース５０は、供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃの測定データや機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅの測定データを受信する度に、図４に示すテーブルＴ１や図５に示すテーブルＴ２を順次更新しても良い。これにより、テーブルＴ１、Ｔ２の精度が向上する。

（電力需給制御装置６０）
電力需給制御装置６０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅとの間の電力の需給を制御する。そして、電力需給制御装置６０は、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに安定的に電力を供給するために、以下に説明するような機能を有する。

まず、電力需給制御装置６０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの間での電力の需給状態を取得する状態取得部の機能を有する。ここで、需給状態としては、上述したように、電力が安定して供給されている場合（通常時）と、電力供給源からの供給電力量が減少し、又は電力使用機器の電力使用量が増加している場合（逼迫時）、電力供給源が停電等で電力を供給できない場合（危機時）に分けられる。

具体的には、電力需給制御装置６０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃの各々が供給する電力を検出する供給側センサー１２Ａ〜１２Ｃの検出結果と、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの各々が使用する電力を検出する機器側センサー２２Ａ〜２２Ｅの検出結果とに基づき、需給状態を取得する。装置毎にセンサーにより検出することで、需給状態をより正確に把握できる。

また、電力需給制御装置６０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの間で需給状態が変化した場合に、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅが使用する需要電力の需要量を予測する予測部の機能を有する。具体的には、電力需給制御装置６０は、予測しようとする時刻の電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの需要量を、図５のテーブルＴ２を参照して過去の同一時刻における電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの電力使用量に基づき予測する。これにより、予測した需要量の実際の使用量との乖離を低減できる。

また、電力需給制御装置６０は、変化後の需給状態と、予測される需要量とに基づき、複数の電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに対して供給すべき供給電力を個別に調整する電力調整部の機能を有する。これにより、需給状態が変化しても、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの予測需要量に即して供給電力を調整できるので、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに電力を安定して供給できる。

具体的には、電力需給制御装置６０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの間に設けられ装置間の接続を切り替える電源スイッチ３０を制御して、供給電力を調整する。これにより、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの間の接続状態を、迅速かつ適切に切り替えることができる。

電力需給制御装置６０は、変化後の需給状態に対応した品質の需要電力を供給可能な電力供給源（電力供給源１０Ａ〜１０Ｃのいずれか一つ）に、供給電力を供給させるように調整しても良い。これにより、需給状態の変化後に、所望の品質の需要電力を供給すべき電力使用機器に対して、最適な電力供給源から電力が供給される。

また、電力需給制御装置６０は、変化後の需給状態に対応した品質の需要電力を供給可能な二以上の電力供給源に、一の電力使用機器に供給電力を供給させるように調整しても良い。このように二以上の電力供給源が一の電力使用機器に電力を供給することにより、余裕を持った電力量を供給できるので、より安定的に電力を供給することができる。

電力需給制御装置６０は、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅへの供給電力を調整する際に、図６に示す制御テーブルＴ３に基づき、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの間の接続を制御する。

図６は、制御テーブルＴ３を示す図である。図６に示す制御テーブルＴ３は、電力の需給状態に応じて、各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに供給されるべき電力の品質レベルを決定するためのテーブルである。例えば、電力使用機器２０Ａに供給されるべき電力の品質レベルは、電力の需給状態が通常時であればレベル１であり、逼迫時であればレベル２であり、危機時であればレベル２である。同様に、電力使用機器２０Ａに供給されるべき電力の品質レベルは、通常時であればレベル１であり、逼迫時であればレベル２以上（レベル１又はレベル２）であり、危機時であればレベル３以上（レベル１〜３のうちのいずれかのレベル）である。

電力需給制御装置６０は、決定して品質レベルに対応する電力供給源を、図４のテーブルＴ１を参照して選定する。例えば、電力需給制御装置６０は、決定した品質レベルがレベル２であれば、図４のテーブルＴ１を参照し、電力使用機器２０Ａに電力を供給すべき電力供給源として電力供給源１０Ｂを選定する。

なお、上記ではレベル２以上の場合にはレベル１又はレベル２に対応する電力供給源を択一に選択し、レベル３以上の場合にはレベル１〜３のうちのいずれかのレベルに対応する電力供給源を択一に選択することとしたが、これに限定されない。例えば、レベル２以上の場合に、レベル１及びレベル２に対応する二つの電力供給源を選択しても良い。また、レベル３以上の場合に、レベル１〜３のうちのいずれか２つのレベルに対応する二つの電力供給源を選択することとしても良い。

＜２．電力需給制御装置の構成例＞
図７は、電力需給制御装置６０の構成例を示すブロック図である。電力需給制御装置６０は、コンピュータ上に構築されるＣＡ−ＰＦ（コンテキストアウェアプラットフォーム）部１００と、ＡＰルール部１３０とを有する。

ＣＡ−ＰＦ部１００は、入力アダプタ１１０と、エンジン拡張部１１２と、ＣＥＰ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｅｖｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）エンジン部１１４と、出力アダプタ１１６と、共通ルール部１１８と、ルール開発環境部１２０と、を有する。

入力アダプタ１１０には、各種情報のデータが入力される。ここで、入力データは、センサーから得られる物理的情報と、ネットワークから得られる一般情報とを含む。入力アダプタ１１０は、入力データを制御し、エンジン拡張部１１２へ引き渡す。エンジン拡張部１１２は、入力データをルール実行エンジンであるＣＥＰエンジン部１１４へ引き渡す。

ＣＥＰエンジン部１１４は、ＡＰルール部１３０に予め記述されたＡＰルールを解釈して、データ処理を実行する。これにより、センサーの測定データで入力データは、状況を示す情報へ変換される。出力アダプタ１１６は、変換されたデータをＡＰサーバ１４０へ転送する。ルール開発環境部１２０は、ＡＰルールを開発してＣＡ−ＰＦ部１００上に展開して動作する。

共通ルール部１１８は、予め組み込まれている共通ルールを適宜用いて処理する。例えば、共通ルール部１１８は、上述した電力需給制御装置６０の状態取得部、予測部、及び電力調整部に係る処理を行う。

なお、図７では、ルール実行エンジンとしてＣＥＰエンジン部１１４を用いたが、これに限定されない。例えば、ＣＥＰエンジン部１１４の代わりに、任意のルールエンジン部、推論エンジン部を利用しても良い。

＜３．電力需給システムの動作例＞
（３−１．パワーＯＮ時の動作例）
図８は、電力使用機器２０Ａ〜２０ＥのパワーＯＮ時の動作例を示すシーケンス図である。図８のシーケンスは、電力使用機器２０ＡのパワーがＯＮになったところから開始される。

図８に示す動作は、各装置のＣＰＵが、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより、実現される。なお、実行されるプログラムは、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、メモリカード等の記録媒体に記憶されても良く、インターネットを介してサーバ等からダウンロードされても良い。

まず、電力使用機器２０Ａは、パワーがＯＮになると、ゲートウェイ４０を介して電力需給制御装置６０に電力の需要要求を行う（ステップＳ１０２、Ｓ１０４）。すると、電力需給制御装置６０は、ゲートウェイ４０を介して電源スイッチ３０にスイッチの制御指示を行う（ステップＳ１０６）。

ここで、電力需給制御装置６０は、図５のテーブルＴ２に基づき、パワーがＯＮされた時刻における電力使用機器２０Ａの需要量を予測する。そして、電力需給制御装置６０は、予測した需要量が通常時、逼迫時、危機時のいずれかを判定する。その後、電力需給制御装置７０は、図６の制御テーブルＴ３に基づき、電力使用機器２０Ａに供給されるべき電力の品質レベルを選定する。ここでは通常時であるので、電力需給制御装置６０は、図４のテーブルＴ１から、電力使用機器２０Ａへの電力の供給源として電力供給源１０Ａが望ましいと判定する。その後、電力需給制御装置６０は、電力使用機器２０Ａと電力供給源１０Ａを接続するように、電源スイッチ３０に指示を行う。

すると、電源スイッチ３０は、電力供給源１０Ａへ接続指示を行う（ステップＳ１０８）と共に、電力使用機器２０Ａへ接続指示を行う（ステップＳ１１０）。これにより、電力供給源１０Ａと電力使用機器２０Ａの間の接続が確立される（ステップＳ１１２）。その後、電力供給源１０Ａは、電力使用機器２０Ａに電力を供給することになる。

上記では通常時であるので、電力使用機器２０Ａは電力供給源１０Ａから電力を供給されることとしたが、これに限定されない。例えば、電力需給制御装置６０は、逼迫時に電力使用機器２０ＡのパワーがＯＮされると電力供給源１０Ｂから電力が供給され、危機時に電力使用機器２０ＡのパワーがＯＮされると電力供給源１０Ｃから電力が供給されるように、接続を確立する。

次に、電力使用機器２０ＤのパワーがＯＮになったものとする。かかる場合に、電力使用機器２０Ｄは、ゲートウェイ４０を介して電力需給制御装置６０に電力の需要要求を行う（ステップＳ１１４、Ｓ１１６）。すると、電力需給制御装置６０は、ゲートウェイ４０を介して電源スイッチ３０にスイッチの制御指示を行う（ステップＳ１１８）。

ここで、電力需給制御装置６０は、通常時であるので、電力使用機器２０Ｄへの電力の供給源として電力供給源１０Ｂが望ましいと判定し、電力使用機器２０Ｄと電力供給源１０Ｂを接続するように、電源スイッチ３０に指示を行う。

すると、電源スイッチ３０は、電力供給源１０Ｂへ接続指示を行う（ステップＳ１２０）と共に、電力使用機器２０Ｄへ接続指示を行う（ステップＳ１２２）。これにより、電力供給源１０Ｂと電力使用機器２０Ｄの間の接続が確立され（ステップＳ１２４）、その後、電力使用機器２０Ｄに電力供給源１０Ｂから電力が供給される。

なお、電力使用機器２０Ｄが逼迫時にパワーがＯＮされると、電力供給源１０Ｃから電力が供給され、電力使用機器２０Ｄが危機時にパワーがＯＮされると、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃのいずれとも接続されず電力が供給されない。

上述したように、電力使用機器２０Ａ〜２０ＥのパワーＯＮ時の電力状態に応じて、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃとの接続がリアルタイムに確立されるので、各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに電力が安定的に供給される。

（３−２．需給バランスが変動した場合の動作例）
図９は、需給バランスが変動した場合の動作例を示すシーケンス図である。図９のシーケンスは、電力供給源１０Ａか電力が供給されている電力使用機器２０Ａの需給バランスが変動したところから開始される。ここでは、例えば電力供給源１０Ａの電力供給量が停止し、通常時から逼迫時に遷移したものとする。

まず、電力使用機器２０Ａは、需給バランスが変動して通常時から逼迫時に遷移すると、ゲートウェイ４０を介して電力需給制御装置６０に逼迫時に遷移したことを通知する（ステップＳ２０２、Ｓ２０４）。すると、電力需給制御装置６０は、ゲートウェイ４０を介して電源スイッチ３０にスイッチの制御指示を行う（ステップＳ２０６）。

ここで、電力需給制御装置６０は、電力使用機器２０Ａの電力状態が逼迫時に遷移したので、図６の制御テーブルＴ３に基づき、電力使用機器２０Ａに供給されるべき電力の品質レベルがレベル２であると選定する。そして、電力需給制御装置６０は、図４のテーブルＴ１から、選定したレベル２に対応する電力供給源１０Ｂを、電力使用機器２０Ａへの電力の供給源として判定する。このため、電力使用機器２０Ａの接続先を電力供給源１０Ａから電力供給源１０Ｂへ切り替えるように、電源スイッチ３０に指示を行う。

すると、電源スイッチ３０は、まず、電力供給源１０Ａと電力使用機器２０Ａに接続の解除指示を行う（ステップＳ２０８、Ｓ２１０）。これにより、電力供給源１０Ａと電力使用機器２０Ａとの接続が解除される（ステップＳ２１２）。次に、電源スイッチ３０は、電力供給１０Ｂと電力使用機器２０Ａに接続指示を行う（ステップＳ２１４、Ｓ２１６）。これにより、電力供給源１０Ｂと電力使用機器２０Ａの間の接続が確立される（ステップＳ２１８）。

すなわち、電力使用機器２０Ａへの電力の供給源が、電力供給源１０Ａから電力供給源１０Ｂに切り替わる。その後、電力使用機器２０Ａには、電力供給源１０Ｂから電力が供給される。

上記では、電力供給源１０Ａからの電力供給が停止して需給バランスが変動したこととしたが、これに限定されず、例えば電力使用機器２０Ａの電力使用量が変化して需給バランスが変動した場合にも、適用できる。また、他の電力供給源１０Ｂ、１０Ｃの電力供給の停止や、他の電力使用機器２０Ｂ〜２０Ｅの電力使用量が変化して需給バランスが変動した場合にも、適用できる。

上述したように、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅと電力供給源１０Ａ〜１０Ｃの間の電力の需給バランスが変動した場合には、リアルタイムに接続を切り替えることで、各電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに安定的に電力が供給される。

＜４．まとめ＞
上述した電力需給システム１において、電力需給制御装置６０は、電力供給源１０Ａ〜１０Ｃと電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの間で需給状態が変化した場合に、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅが使用する需要電力の需要量を予測する。そして、電力需給制御装置６０は、変化後の需給状態と予測される需要量とに基づき、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに対して供給すべき供給電力を調整する。これにより、特定の電力供給源が故障等して需給バランスが変動しても、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅの需要量に即して供給電力を個別に調整できるので、電力使用機器２０Ａ〜２０Ｅに供給電力を安定して供給することが可能となる。

なお、上述した電力需給制御装置６０の各処理は、典型的には、ソフトウェアを用いて実行される。各処理をソフトウェアを用いて実行する場合には、ソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ、又は例えば図１０に示した汎用コンピュータ９００などを用いて実行される。

図１０を参照すると、汎用コンピュータ９００において、ＣＰＵ９０２は、汎用コンピュータ９００の動作全般を制御する。ＲＯＭ（Read Only Memory）９０４には、一連の処理の一部又は全部を記述したプログラム及び制御データ等が格納される。ＲＡＭ（Random Access Memory）９０６には、ＣＰＵ９０２により用いられるプログラムやデータ等が処理の実行時に一時的に記憶される。

ＣＰＵ９０２、ＲＯＭ９０４、及びＲＡＭ９０６は、バス９１０を介して相互に接続される。バス９１０にはさらに、入出力インタフェース９１２が接続される。入出力インタフェース９１２は、ＣＰＵ９０２、ＲＯＭ９０４、及びＲＡＭ９０６と、入力装置９２０、表示装置９２２、記憶媒体９２４、及び通信インタフェース９２６とを接続する。

入力装置９２０は、例えばボタン、スイッチ、レバー、マウスやキーボードなどの入力手段を介して、ユーザからの指示やデータの入力を受け付ける。表示装置９２２は、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）などを用いて、ユーザに画面を表示する。

記憶媒体９２４は、例えばハードディスク、光ディスク、又はフラッシュメモリを始めとする半導体メモリなどであってよく、プログラムやデータの記憶に用いられる。通信インタフェース９２６は、ネットワークを介する通信処理を仲介する。

各処理をソフトウェアで実行する場合には、例えばＲＯＭ９０４又は記憶媒体９２４に格納されたプログラムが、実行時にＲＡＭ９０６に読み込まれ、ＣＰＵ９０２によって実行される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、上記の実施形態のシーケンスに示されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。

１ 電力需給システム
１０Ａ〜１０Ｃ 電力供給源
１２Ａ〜１２Ｃ 供給側センサー
２０Ａ〜２０Ｅ 電力使用機器
２２Ａ〜２２Ｅ 機器側センサー
３０ 電源スイッチ
４０ ゲートウェイ
５０ データベース
６０ 電力需給制御装置
１００ ＣＡ−ＰＦ部

Claims (8)

1. 電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の複数の需要装置との間の電力の需給を制御する電力需給制御装置であって、
   前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得する状態取得部と、
   前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測する予測部と、
   変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整する電力調整部と、
   を備え、
   前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動し、
   前記電力調整部は、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整する、電力需給制御装置。
2. 請求項１に記載の電力需給制御装置において、
   前記供給装置が供給する供給電力は、外乱により変動する、電力需給制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の電力需給制御装置において、
   前記電力調整部は、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な二以上の供給装置に、一の需要装置に前記供給電力を供給させるように調整する、電力需給制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力需給制御装置において、
   前記状態取得部は、前記複数の供給装置の各々が供給する電力を検出する第１検出部の検出結果と、前記複数の需要装置の各々が使用する電力を検出する第２検出部の検出結果とに基づき、前記需給状態を取得する、電力需給制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力需給制御装置において、
   前記電力調整部は、前記供給装置と前記需要装置の間に設けられ装置間の接続を切り替えるスイッチ部を制御して、前記供給電力を調整する、電力需給制御装置。
6. 電力を供給する複数の供給装置と、
   前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の複数の需要装置と、
   前記供給装置と前記需要装置との間の電力の需給を制御する電力需給制御装置と、
   を有する電力需給システムであって、
   前記電力需給制御装置は、
   前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得する状態取得部と、
   前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測する予測部と、
   変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整する電力調整部と、
   を備え、
   前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動し、
   前記電力調整部は、変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整する、電力需給システム。
7. 電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の複数の需要装置との間の電力の需給を制御する電力需給制御方法であって、
   前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得するステップと、
   前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測するステップと、
   変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整するステップと、
   変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整するステップと、
   を含み、
   前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動する、電力需給制御方法。
8. コンピュータに、電力を供給する複数の供給装置と、前記供給装置から電力が供給可能に接続される需要側の需要装置との間の電力の需給を制御させるためのプログラムであって、
   前記供給装置と前記需要装置の間での電力の需給状態を取得するステップと、
   前記需給状態が変化した場合に、前記需要装置が使用する需要電力の需要量を予測するステップと、
   変化後の前記需給状態と、予測される前記需要量とに基づき、前記複数の需要装置に対して供給すべき供給電力を個別に調整するステップと、
   変化後の前記需給状態に対応した品質の前記需要電力を供給可能な供給装置に、前記供給電力を供給させるように調整するステップと、
   をコンピュータに実行させるための、プログラムであって、
   前記需要装置の需要電力の品質は、前記需給状態に応じて変動する、プログラム。

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