JP6059671B2 - 業務管理システムおよび業務スケジューリング方法 - Google Patents

Description

本発明は、エネルギーマネジメント分野における需給調整のための業務計画のスケジューリングを行う技術に関する。

次世代電力網では、現在のような供給側から需要側への一方的な電力提供ではなく、需要側と供給側が電力を双方向にやりとりすることで、系統の全体として最適化を行い、省エネルギー、ピークシフト、停電対策、および環境負荷削減を達成する。

例えば、再生可能エネルギーを大量に導入するのに加え、ＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ Ｓｉｄｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）およびＤＲ（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）などにより需要側での電力需給を調整することで、低コスト化を図る試みがなされている。

工場などの生産施設においても、生産管理システム（ＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ））と工場エネルギー管理システム（ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ））の連携により、生産計画を立案する試みが行われている。

エネルギー管理システムは、複数棟からなる工場のようなコミュニティ全体の電力需給の監視および制御を行うデマンド管理装置である。

デマンド管理装置は、需要家の電子機器や設備の状態を監視し、またネットワークを介して外部のシステムと通信を行い、設備状態および外部システムから得た情報に基づいて電力需給を調整する。デマンド管理装置は、需要家と供給側が円滑に電力を融通し合うことを可能にし、その結果、系統の安定化を円滑に実現することを可能にする。

例えば、ピークシフトでは、１日のうち電力消費量の多い時間帯に稼働させていた電気機器を他の時間帯に稼働させることにより電力消費のピークを時間的にシフトするということが行われる。その際、デマンド管理装置を利用して、需要家に対して機器の使用時間帯の変更、一定時間に使用する電力の抑制、需要家同士の電力融通などの施策を依頼したり、交渉したり、またそのような施策の実行を管理する。これにより、需要家同士での電力融通のためのネゴシエーションおよび実際の電力融通が円滑に実行される。その結果、停電の回避や無駄な電力消費の削減が可能となる。

上述したような電力の需要と供給を調整（需給調整）する際、出力が不安定な自然エネルギーによる発電であるとか、工場における生産設備の稼働の変動による需要および供給の突発的な変動などが問題となる。適切な需給調整には、これらの問題に適切に対応することが求められる。また、需要家の工場における生産などの業務への影響をできるだけ抑えることが望ましい。

また、例えば製品の生産に際して電力の供給予測に基づいて生産業務計画が立案される。しかし、実際の生産の現場では業務に遅れが生じたり、供給される電力量が変化したりして、清算業務計画の修正や変更が求められる場合がある。従来、こうした需給の突発的な変動への対応として、電力を一時的に蓄積し必要に応じて供給する蓄電池、および不足となる電力供給を補うための自家発電機などを活用する試みがなされている。これら蓄電池や自家発電機などは常時稼働するものでないことから、余剰資源と呼ばれる場合がある。また特に、ＨＥＭＳ（Ｈｏｕｓｅ Ｅｎｅｒｇｙ ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）およびＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の分野では、空調などの負荷を調整する試みもされてきた。

特許文献１には、上述したような余剰資源の活用を実現する技術が開示されている。特許文献１の要約には、「マルコフ決定過程に基づき、蓄電池の充放電を併用することによって、電力使用量の変動のコストを削減する技法を提供する」と記載されている。

また特許文献１では、系統に太陽光発電設備および蓄電池が接続されるケースを想定し、時間帯別の統計に基づいて需要と供給を予測することより電力使用量の誤差を予測する。そして、受電コストが最小となるように毎時の蓄電池の充放電量を決定し、また蓄電池が放電できる余裕を、使用量が一定値を超過する期待値に応じて確保しておくことによって、電力使用量の変動のコストを削減する仕組みが備えられている。

特開２０１２−１９４９３５号公報

特許文献１において余剰資源を確保する手法は、電力を消費するコミュニティ（例えば工場）全体の時間帯毎の負荷の誤差特性に基づき、確保すべき蓄電池余裕を決定するものである。この手法は、時間帯毎の負荷の誤差特性を用いて誤差を予測するため、コミュニティ全体の負荷に時間帯依存の特性が存在する場合に有効であるが、時間帯毎の負荷特性が定常的でない業務（空調、定時業務など）にはあまり有効でない。コミュニティ内での電力を消費する個々の業務の負荷が全体の負荷に及ぼす影響が大きく、かつ当該業務の実施時間が突発的に変更されるケースにおいては、全体の負荷の時間帯毎の特性の意義が低い。

よって、大まかな実施予定時間だけしか決まっておらず正確な実施時間が実施直前まで確定しないような業務、すなわち突発的な変動が大きい業務を計画に組み込んでおくことが難しい。需要あるいは供給が突発的に変動した場合、計画を再立案したり、ＤＲを再発令したりすることが必要となり、そのための演算処理に時間がかかる。例えば、顧客立会いの下で実施する試験のような業務では、実施時間帯が事前には大まか（例えば午後のどこかの時間帯など）にしか定まらないケースがある。そのような場合、特許文献１の手法を用いたシステムでは、コミュニティ全体におけるコストを良好に削減することができない。

本発明の目的は、電力の需要および／または供給が予測値から量的および時間的にずれる可能性のある場合において適切な需給調整を可能にする技術を提供することである。

本発明の一態様による、業務管理システムは、消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整可能な業務である調整可能業務を含む業務をスケジューリングする業務管理システムであって、電力需要および電力供給についての、消費時間帯と消費電力量の起こりうる変動を含んだ予測に基づき、前記電力需要が目標値を超過する可能性がある時間帯である超過可能性時間帯と、前記超過可能性時間帯に前記電力需要が前記目標値を超過する可能性がある電力の超過量である超過可能性電力量とを算出するポテンシャル算出手段と、前記超過可能性時間帯に対して前記超過可能性電力量の分を調整できるだけの調整可能業務を調整のために予約する予約手段と、前記電力需要と前記電力供給の関係が所定の逼迫条件を満たす電力逼迫が発生するか否か判定する電力逼迫検知手段と、前記電力逼迫が発生すると判定されると、前記超過可能性時間帯に対して予約した前記調整可能業務の消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整する計画を立案する調整計画立案手段と、を有している。

本発明によれば、電力の需要および／または供給が予測値から量的および時間的にずれる可能性のある場合において適切な需給調整が可能となる。

実施例１による業務管理システムにおける施設デマンド管理装置１００および工場デマンド管理装置１１０のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例１の施設デマンド管理装置１００および工場デマンド管理装置１１０の機能構成例を示すブロック図である。 施設デマンド管理装置１００の動作を示すフローチャートである。 工場デマンド管理装置１１０における逼迫時ＤＲ計画の立案動作を示すフローチャートである。 工場デマンド管理装置１１０における強化監視時の動作を示すフローチャートである。 工場デマンド管理装置１１０における運用時の需給調整の動作を示すフローチャートである。 ステップＳ６００の工場全体の電力逼迫を判定する詳細処理を示すフローチャートである。 ＤＲ発令を行うステップＳ６０２の詳細処理を示すフローチャートである。 施設デマンド管理装置１００における入出力画面の表示例を示す図である。 需給ブレモデルおよび調整余裕モデルについて説明するための図である。 電力不足ポテンシャルの算出例を示す図である。 時間帯毎の電力不足ポテンシャルを示す電力不足ポテンシャルテーブルを示す図である。 実施例１において、調整に要するコストを最小にするＤＲ施策を算出するための目的関数を示す図である。 時間帯毎の電力逼迫が発生した場合に制御を行う業務と、最大で可能な制御量を示したテーブルである。 図１４の制御対象の業務による調整を行った場合に発生する単位調整量当りの調整コストを示すテーブルである。 指令すべきＤＲ計画の一例を示す図である。 施設デマンド管理装置１００における入出力画面の表示例を示す図である。 予測ブレモデルと調整余裕モデルの間の制約関係の一例について説明するための図である。 実施例２による業務管理システムにおける施設デマンド管理装置１００およびビルデマンド管理装置１１０Ａのハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例２において、調整に要するコストを最小にするＤＲ施策を算出するための目的関数を示す図である。

本実施例のシステムでは、ある工場コミュニティにおいて、一定時間後に工場全体の電力需要に対して電力供給の不足が発生することが予測されたとき、工場内の各部署が実施または実施予定の業務実施計画を変更することで、その不足分の電力需要を削減する。その結果、電力需要が目標値を超過してしまい、それにより工場施設が停電してしまうのを防止することが可能となる。または、電力需要が目標値を超過してしまうことによる電力会社との契約電力が上昇し、電力料金が上昇してしまうのを防ぐことも可能となる。

図１は、実施例１による業務管理システムにおける施設デマンド管理装置１００および工場デマンド管理装置１１０のハードウェア構成を示すブロック図である。この例では、工場内に需要家Ａ、Ｂ、Ｃの各施設が設置されており、それぞれの需要家の設備機器１０６に対して施設デマンド管理装置１００が設置されている。全ての施設デマンド管理装置１００が工場デマンド管理装置１１０に接続されている。

施設デマンド管理装置１００はＭＥＳであり、需要家施設内の電力需要および電力供給を調整する。工場デマンド管理装置１１０はＦＥＭＳであり、工場全体の電力需要および電力供給を調整する。ここで需要家とは、工場施設内の各部署などの生産業務毎に区分されている主体を示す。例えば、工場施設内の１つの工場棟が１つの需要家の施設であり、その需要家の製品を製造するといった構成が考えられる。

施設デマンド管理装置１００および設備機器１０６は、工場内の生産部署などの需要家施設内に設置されており、通信ネットワーク１２０を介して、他需要家の施設デマンド管理装置１００および工場デマンド管理装置１１０に接続されている。

通信ネットワーク１２０は、装置同士がデータを送受信するための通信路であり、例えば、インターネットや専用線などである。異なる需要家の施設デマンド管理装置１００同士の通信、および施設デマンド管理装置１００と工場デマンド管理装置１１０との通信を実現できれば、通信ネットワーク１２０の通信方式は問わない。

施設デマンド管理装置１００は、ＣＰＵ１０１、通信部１０２、入出力部１０３、主記憶装置１０４、二次記憶装置１０５を有し、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）端末である。施設デマンド管理装置１００は、需要家の施設の中に設置される。

ＣＰＵ１０１は、一般的なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。通信部１０２は、外部装置と通信を行う。入出力部１０３は、施設デマンド管理装置１００がデータを入出力するためのインターフェイスである。主記憶装置１０４は、データを蓄積する一般的な主記憶装置である。二次記憶装置１０５は、主記憶装置１０４を補う二次記憶装置である。

なお、図１では、施設デマンド管理装置１００は、需要家の施設内に設置されているものとしているが、需要家の所有権が守られるようにして需要家の施設外に設置されてもよい。また図１では、施設デマンド管理装置１００に専用にハードウェアが容易された例を示したが、実施形態がこれに限定されることはない。他の例として、施設デマンド管理装置１００は、需要家の他のシステムと共有されるＰＣにソフトウェアをインストールして実現されてもよく、あるは、クラウド上で動作するソフトウェアによりサービスを提供される態様で実現されてもよい。

工場デマンド管理装置１１０は、ＣＰＵ１１１、通信部１１２、入出力部１１３、主記憶装置１１４、二次記憶装置１１５を有する。例えば、工場デマンド管理装置１１０は工場全体を管理する上位管理部署など、需要家の情報を扱うことが許可される主体によって所有される。

ＣＰＵ１１１は、一般的なＣＰＵである。通信部１１２は、外部装置との通信を行う。入出力部１１３は、工場デマンド管理装置１１０がデータを入出力するためのインターフェイスである。主記憶装置１１４は一般的な主記憶装置である。二次記憶装置１１５は、主記憶装置１１４を補う一般的な二次記憶装置である。

図２は、実施例１の施設デマンド管理装置１００および工場デマンド管理装置１１０の機能構成例を示すブロック図である。例えば、この機能構成例に従ったソフトウェア構成を採用できる。

施設デマンド管理装置１００は、需給予測部２０１、不定業務許容型計画立案部２０２、調整余裕算出部２０３、設備機器制御部２０４を有する。

需給予測部２０１は、需要家の施設における将来の電力需要および電力供給を予測する。例えば、需要家の業務を実施するのに伴い、設備機器１０６の稼働により電力需要が発生する。また、需要家が太陽光発電装置を備えていれば、その発電により電力供給が得られる。

不定業務許容型計画立案部２０２は、需要家の不定型業務のブレを含めた計画を立案する。不定型業務は、業務の実施時期と実施量が変動する可能性のある業務である。この変動がブレである。業務のブレには、時間的変動と量的変動について発生しうる変動幅が含まれている。業務のブレにより、その需要家の業務の電力需要は消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方が変動する。

調整余裕算出部２０３は、需要家の業務の調整余裕を算出する。調整余裕には、実施時間帯と実施量の少なくとも一方を調整できる業務（調整可能業務）について、その調整可能な範囲と幅（調整幅）の情報が含まれる。

設備機器制御部２０４は、立案された需給計画に基づき設備機器１０６を制御する。業務の実施に伴って設備機器１０６が制御されると、それにより電力需要が発生する。

一方、工場デマンド管理装置１１０は、電力不足ポテンシャル算出部２１０、調整余裕集約部２１１、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２、デマンド監視部２１３、電力逼迫検知部２１４、運用時ＤＲ計画立案部２１５を有する。

まず、工場デマンド管理装置１１０の概略動作について説明する。

需要家の業務には調整可能業務と不定型業務とがある。ただし、調整可能業務であり、かつ不定型業務であるという業務もありえる。調整可能業務は、消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整可能な業務である。不定型業務は上述した通りである。

電力不足ポテンシャル算出部２１０（ポテンシャル算出手段）は、電力需要および電力供給についての、消費時間帯と消費電力量の起こりうる変動を含んだ予測に基づき、電力需要が目標値を超過する可能性がある時間帯である超過可能性時間帯と、超過可能性時間帯に電力需要が目標値を超過する可能性がある超過量である超過可能性電力量とを算出する。

逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２（予約手段）は、電力逼迫が発生したときに実施するＤＲ候補を算出し、超過可能性時間帯に対して超過可能性電力量の分を調整できるだけの調整可能業務を調整のために予約する。

電力逼迫検知部２１４（電力逼迫検知手段）は、電力需要と電力供給の関係が所定の逼迫条件を満たす電力逼迫が発生するか否か判定する。例えば、各施設デマンド管理装置１００から通知される電力需要と電力供給の情報を総合して判断すればよい。逼迫条件は、工場全体における電力需要が電力供給を超過する場合、あるいは電力需要が電力供給を超過すると判断される所定の条件である。この電力供給には、電力会社からの電力の供給と、太陽光発電など工場内で発電された電力の供給とが含まれる。

運用時ＤＲ計画立案部２１５（調整計画立案手段）は、電力逼迫検知部２１４で電力逼迫が発生すると判定されると、運用時におけるＤＲ計画として、超過可能性時間帯に対して予約した調整可能業務の消費時間帯および消費電力量の少なくとも一方を調整するような計画を立案する。

これにより、本実施例では、電力の需要および／または供給が予測値から量的および時間的にずれる可能性のある場合において適切な需給調整が可能である。

なお、デマンド監視部２１３（デマンド監視手段）は、各需要家の電力需要および電力供給を監視しており、電力不足ポテンシャル算出部２１０によって算出された超過可能性時間帯に基づいて定まる強化監視時間帯における電力需要および電力供給の監視頻度を高める。デマンド監視部２１３の監視で得られた結果は、電力逼迫検知部２１４における判定に利用される。これによれば、電力逼迫が生じる可能性の高い時間帯に高い頻度で電力需要を監視することができ、電力逼迫を迅速に検出することが可能になる。超過可能性時間帯を超過可能性時間帯とするだけでなく、超過可能性時間帯の所定時間前から強化監視時間を開始してもよい。

また、電力不足ポテンシャル算出部２１０は、不定型業務における消費電力量が変動する可能性がある時間帯である変動可能性時間帯と、不定型業務の変動する可能性がある消費電力量である変動可能性電力量と、に基づき、電力量と開始時刻と実施期間とを変動要素として電力需要または電力供給の時間帯毎の変動を含んだ予測を表す予測ブレモデルを決定し、その予測ブレモデルを超過可能性時間帯および超過可能性電力量の算出に用いてもよい。これによれば、電力需要および電力供給の時間帯毎の変動を含んだ予測を表す予測ブレモデルにより、超過可能性時間帯および超過可能性電力量を容易に算出することができる。

また、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、調整可能業務の調整可能な時間帯である調整可能時間帯と、調整可能業務の調整可能な消費電力量である調整可能電力量と、に基づき、電力量と開始時刻と実施期間とを変動要素として電力需要または電力供給の時間帯毎の調整可能な電力量を表す調整余裕モデルを決定し、その調整余裕モデルを、調整のために予約する調整可能業務の選択に用いてもよい。これによれば、電力需要および電力供給の時間帯毎の調整可能な電力量を表す調整余裕モデルにより、調整余裕を容易に決定することができる。

また、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、予約する調整可能業務を実施する需要家に対して、電力逼迫が発生した場合に適用させる消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方の変更を含む調整内容を事前に通知することにしてもよい。これにより、調整内容を事前に需要家に把握させることができ、電力逼迫が発生する場合に迅速に調整を実施することができる。

また、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、電力逼迫を解消することができ、かつ、調整可能業務の消費時間帯および／または消費電力量の変更に費やされるコストが最小となるように、予約する調整可能業務を選択してもよい。これによれば、最小のコストで電力逼迫を解消することが可能な調整可能業務を事前に確保しておくことができる。

また、運用時ＤＲ計画立案部２１５は、電力逼迫が発生するとき、予約された調整可能業務から、調整に費やすコストが最小で電力逼迫を解消できる調整対象の業務とその調整量を抽出し、調整計画を立案することにしてもよい。これによれば、電力逼迫が発生したとき最小のコストでその電力逼迫を解消することができる。

以下、工場デマンド管理装置１１０の構成および各部の動作について更に説明する。

電力不足ポテンシャル算出部２１０は、電力不足ポテンシャルを算出する。電力不足ポテンシャルは、電力需要が電力供給を超過して電力不足が発生する可能性のある時間帯（超過可能性時間帯）と、そのときの電力需要と電力供給に基づく、不足する電力量（超過可能性電力量）とを含んでおり、更に電力不足が発生する確率（可能性）の情報を含んでいてもよい。

調整余裕集約部２１１は、施設デマンド管理装置１００から送信された調整余裕の情報を受信し、集約する。

逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、予測される電力逼迫ケースに応じたＤＲ計画を立案する。工場全体における電力需要が電力供給を超過する場合、あるいは電力需要が電力供給を超過すると判断される所定の条件（逼迫条件）を満たした場合に、電力逼迫と判断される。

デマンド監視部２１３は、工場全体の電力需要を監視する。例えば、デマンド監視部２１３は、定期的に、各需要家の施設デマンド管理装置１００からそれぞれの電力需要の情報を取得する。

電力逼迫検知部２１４は、工場全体の電力需要および電力供給に基づいて電力逼迫を検知する。

運用時ＤＲ計画立案部２１５は、計画運用中に電力逼迫が予測されると、電力逼迫の不足する電力量を補償し、電力逼迫を解消するようなＤＲ計画を立案する。

なお、ここでは、電力不足ポテンシャル算出部２１０、調整余裕集約部２１１、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２、デマンド監視部２１３、電力逼迫検知部２１４、運用時ＤＲ計画立案部２１５は、工場デマンド管理装置１１０にインストールされている構成となっているが、例えば、インターネット上でクラウドサービスとして提供される形態となっていてもよい。

図３は、施設デマンド管理装置１００の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ３００は、需給予測部２０１によって実行される。需給予測部２０１は、現在からＸ時間後までの電力需要の予測量を算出する。例えば、一時間毎の需要家の施設の固定負荷による電力需要の予測量を算出する。時刻ｔにおける、固定負荷による電力需要の予測量の算出は、例えば、記憶ベース推論のような統計的手法を用いてもよいし、前日の実績値を用いるなどして行ってもよい。

ステップＳ３０１の不定業務許容計画立案は、不定業務許容型計画立案部２０２において行われる。業務の実施計画の立案は、固定負荷による需給予測結果を元に、各時間帯について、電力需要の可能な量を鑑みて業務実施の時間を決定することにより行われる。この際、例えば、計画立案を実施する管理者は、図９に示すような入力画面に業務毎の開始時刻、最大電力、および所要時間のような業務実施計画を入力する。図９は、施設デマンド管理装置１００における入出力画面の表示例を示す図である。

業務計画は、各施設の管理者により立案される。ここで管理者による業務計画の立案は、例えば、ＣＰＵ１０１によって任意の最適化プログラムを実行することにより行われても良いし、管理者自身が試行錯誤によって行っても良い。立案された業務計画は、施設デマンド管理装置１００の主記憶装置１０４に記憶される。管理者による業務計画立案は、例えば、２４時間ごとに前日夜の所定の時刻などに実施される。

図１０は、需給ブレモデルおよび調整余裕モデルについて説明するための図である。

この際、管理者は図１０に示す需給ブレモデルおよび調整余裕モデルに基づき、業務毎の開始時刻、期間、および時間毎の需給量ｆに関するブレ幅および調整可能幅を設定する。図１０の例では、電力の需給量、業務の開始時刻、業務の実施時間を需給プロファイルの要素（変動要素あるいは調整可能要素）として設定を行う。ここでは電力需要の電力量（需要量）と電力供給の電力量（供給量）とを合わせて需給量と呼ぶ。なお、需要家自身の発電による電力供給は負の電力需要と考えることができる。またブレ幅に関しては、そのブレが発生する確率と、調整可能幅については、その調整に要するコストを合わせて設定する。これら情報項目の設定値は管理者が経験に基づいて決定してもよいし、例えば、過去の業務毎の需給特性の履歴情報に基づく統計的手法によって自動的に決定されてもよい。また各項目は運用に合わせて適宜省略してもよい。ブレが発生する確率は、例えば、ブレが発生する確率が高い部分については特に、他の部分と比べて、調整可能業務を多く予約しておくと言った利用が考えられる。

例えば、図９に示す入力画面に業務毎の開始時刻、最大電力、および所要時間において予想されるブレ、および調整可能な余裕幅を入力する。入力は、入出力部１０３を通して管理者が直接行っても良いし、ＣＰＵ１０１にて、例えば、業務を、過去需給履歴情報をもとにクラスタリングし、クラスタごとのポリシーを事前に決めておくなどすることで自動的に行われても良い。

ステップＳ３０２の予測ブレ・需給調整余裕を工場デマンド管理装置１１０に通知するステップでは、業務の予測ブレ、および需給調整余裕を、通信ネットワーク１２０を介して、工場デマンド管理装置１１０に通知する。

図４は、工場デマンド管理装置１１０における逼迫時ＤＲ計画の立案動作を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１にて、通信部１１２は、制御対象の施設デマンド管理装置１００から予測ブレ・需給調整余裕を受信する。工場デマンド管理装置１１０は、通信ネットワーク１２０を介して、工場内の各需要家の施設デマンド管理装置１００に接続されており、通信部１１２によりそれらの施設デマンド管理装置１００とデータの送受信が可能である。工場デマンド管理装置１１０は、通信ネットワーク１２０を介して、制御対象である施設デマンド管理装置１００から、需要家の業務計画、予測ブレ、および調整余裕のデータを受信する。取得したデータは二次記憶装置１１５に記憶される。

ステップＳ４０２では、工場内の全ての施設デマンド管理装置１００から業務計画を受信したかを確認する。この業務計画によって各需要家の将来の電力需要と電力供給が分かる。全ての施設デマンド管理装置１００から業務計画のデータの受信を確認した場合は、ステップＳ４０３に進み、全ての施設デマンド管理装置１００から業務計画のデータを受信していない場合にはステップＳ４０１に戻る。業務計画には業務のブレに関する情報も含まれている。

ステップＳ４０３は、電力不足ポテンシャル算出部２１０において実行される。電力不足ポテンシャルの算出に際しては、電力不足ポテンシャル算出部２１０は、各施設デマンド管理装置１００から受信した業務計画に示された業務の実施計画と、業務の予測されるブレとを考慮して、時間帯毎の電力需要と電力供給を併せた電力値が需給目標値を超過する可能性のある電力量を算出する。需給目標値は、電力需要および電力供給が満たすべき目標となる値である。電力需要については、電力需要の増大により超過が発生しうる。電力供給については、電力供給の低下によって超過が発生しうる。

図１１は、電力不足ポテンシャルの算出例を示す図である。

図１１（１）には、業務の開始時刻が変動することによって電力不足が発生する様子が示されている。開始時刻が変動する可能性のあるような種類の業務（時間不定型業務）がある。時間不定型業務では、開始時間が所定時間内で変動しうるものとする。図１１（１）を参照すると、時間不定型業務による電力需要の曲線の現れる時間は変動時間帯の範囲内で変動する。例えば、固定負荷による電力需要のピーク付近の時間に時間不定型業務による電力需要の曲線が現れれば、トータルの電力需要は需給目標値（供給可能量）を超過してしまう。

電力需要が目標値を超過する可能性のある電力量（目標値超過可能性量）は、時間不定型業務の実施時間帯が変動時間帯内で時間変動した場合の各時間帯の電力需要の合計の最大値を算出し、その最大値と需給目標値との差分として求められる。

図１１（２）には、再生可能エネルギーによる発電量の変動によって電力不足が発生する様子が示されている。再生可能エネルギーは発電量が変動しやすい。例えば、太陽光発電であれば、天候が急激に悪化して日射量が減少すれば発電量は突発的に低下してしまう。図１１（２）を参照すると、最悪ケースにおける電力供給の低下により需給目標値（供給可能量）が低下している。例えば、需給目標値が固定負荷を含む全ての業務の電力需要の合計を下回れば、電力不足が発生する。

目標値超過可能性量は、電力需要の合計値と需給目標値との差分として求められる。

図１１（３）に示すように、図１１（１）および（２）にて算出された目標値超過可能性量（超過量）の時間帯毎の線形和を算出すると、トータルの電力需要の目標値超過可能性量が求まる。これが電力不足ポテンシャルとなる。

図１２は、時間帯毎の電力不足ポテンシャルを示す電力不足ポテンシャルテーブルを示す図である。電力不足ポテンシャルの情報は、例えば図１２のような時間帯毎の不足する電力量（電力不足ポテンシャル）を表すテーブル形式にて、主記憶装置１１４または二次記憶装置１１５に記憶される。

図４に戻り、ステップＳ４０４は、調整余裕集約部２１１において行われる。調整余裕集約部２１１は、各施設デマンド管理装置１００から受信した業務計画、および業務の調整余裕を集約する。集約された業務計画、および調整余裕は、主記憶装置１１４または二次記憶装置１１５に記憶される。

ステップＳ４０５は逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２において行われる。逼迫時ＤＲ施策立案においては、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、各時間帯の電力不足ポテンシャルの値、および調整可能業務の調整余裕を考慮し、電力不足ポテンシャルと同量またはそれ以上の電力量の電力需要を低減するか、または電力供給量を増加する、ＤＲ施策を各時間帯毎に立案する。

図１３は、調整に要するコストを最小にするＤＲ施策を算出するための目的関数を示す図である。図１３の目的関数は、業務の作業を調整する場合に発生するコスト、設備のピークカットを行った場合に発生するコスト、および電力貯蓄装置（蓄電池）に蓄積した電力を放出した場合に発生するコストの合計値を示す。

図１３において、Ｒｌは調整可能業務ｌの時間調整量、Ｃｍは設備ｍのピークカット量、Ｄｎは電力貯蓄装置の放電量、ａｌ，ｂｍ，ｃｎは各調整量における単位調整量あたりの調整コストを示す。ｐｌは作業ｌを調整した場合の他時間帯の電力不足ポテンシャル増加量を示す。これを目的関数に入れることで、業務調整による他時間帯における電力不足のリスクを低減することができる。電力不足ポテンシャルを解消することが可能となる作業の調整量、設備のピークカット量、および電力貯蓄装置に放電量の各値の、目的関数で示されるコストの値が最小となる組み合わせを探索すればよい。計画立案は、例えば、ＣＰＵ１１１によって任意の最適化プログラムを用いて行われても良いし、人が試行錯誤によって行っても良い。

また、調整可能業務が電力需要あるいは電力供給のブレを含む業務である場合、つまり、調整可能業務でありかつ不定型業務である場合には、電力需要あるいは電力供給の予測ブレモデルと調整余裕モデルの間の制約を考慮して実行可能な計画の立案を行う。

図１８は、予測ブレモデルと調整余裕モデルの間の制約関係の一例について説明するための図である。調整可能業務でありかつ不定型業務である業務には、需給量について調整可能量とブレ量の両方がある。図１８（１）に示すように、基準となる需給量ｙと、調整可能量Δｙｍと、需給ブレ量Δｙとの総和は、許容される需給量の許容範囲（ｙｍｉｎ≦ｙ＋Δｙ＋Δｙｍ≦ｙｍａｘ）に収まっているのが好ましい。ここでｙｍｉｎ、ｙｍａｘは、それぞれ当該業務の需給量の許容される最大値、最小値を示す。このことは当該業務の需給総容量および実施時刻についても同様ことが言え、その当該値と調整可能量とブレ量の総和が許容範囲に収まっているのが好ましい。

図１４は、時間帯毎の電力逼迫が発生した場合に制御を行う業務と、最大で可能な制御量を示したテーブルである。図１５は、図１４の制御対象の業務による調整を行った場合に発生する単位調整量当りの調整コストを示すテーブルである。立案される電力逼迫時ＤＲ施策の一例は、図１４に示した、時間帯毎の電力逼迫が発生した場合に制御を行う業務と最大で可能な制御量とを示すテーブルと、図１５に示した制御対象の業務による調整を行った場合に発生する単位調整量当りの調整コストを示すテーブルとを含む。例えば、図１５には、施設ＩＤ＝Ａの設備に関する業務ＩＤ＝１の業務の開始時刻を１時間遅らせるＤＲパタンが予約されており、その業務の単位調整量当たりの調整コストが１０であると登録されている。また、施設ＩＤ＝Ｂで、業務ＩＤ＝１の業務の最大電力を２００ｋＷｈに抑えるＤＲパタンが予約されており、その業務の単位調整量当たりの調整コストが１であると登録されている。また、施設ＩＤ＝Ｂ、業務ＩＤ＝５の業務の所要時間を１時間短縮するというＤＲパタンが予約されており、その業務の単位調整量当たりの調整コストが２０であると登録されている。立案された電力逼迫時ＤＲ施策は主記憶装置１１４または二次記憶装置１１５に記憶される。

施設デマンド管理装置にＤＲパタンを予約するステップＳ４０６は、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２において行われる。逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、例えば通信部１１２を用い、通信ネットワーク１２０を介して、図１４の制御対象の業務を持つ施設デマンド管理装置１０に対して、図１５に示す予約すべきＤＲパタンを通知する。需要家の承諾が得られれば予約は完了である。例えば、図９に示した、ＤＲ予約受付の出力画面に、予約すべきＤＲパタンが表示され、需要家の作業者がそれを承諾したら予約を完了させればよい。

予約が完了すると、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２は、ステップＳ４０７にて、需要家の承諾が得られた電力逼迫時のＤＲパタンからなるＤＲ施策を主記憶装置１１４または二次記憶装置１１５に記録する。ＤＲ施策は、全ての需要家を含む工場コミュニティ全体の調整計画であり、個々の需要家のＤＲパタンを含んでいる。

図５は、工場デマンド管理装置１１０における強化監視時の動作を示すフローチャートである。図５の各処理はデマンド監視部２１３が実行する。

ステップＳ５００において、デマンド監視部２１３は、二次記憶装置１１５から、例えば図１２に示したような各時間毎の電力不足ポテンシャルの情報を取得する。

続いて、ステップＳ５０１において、デマンド監視部２１３は、電力逼迫の発生の監視を強化する時間帯を、各時間帯の電力不足ポテンシャルの値から決定する。決定方法は、例えば、電力不足に近づいている程度を示す電力ポテンシャルの値が所定の閾値以上のときに監視を強化すべき時間帯（監視強化時間帯）であると判定する。

続いて、ステップＳ５０２において、デマンド監視部２１３は、ステップＳ５０１で決定した監視強化時間帯を二次記憶装置１１５に登録する。

続いて、ステップＳ５０３において、デマンド監視部２１３は、二次記憶装置１１５に登録された監視強化時間帯になると、通常時間帯より重点的に電力逼迫の監視を行う。例えば、監視強化時間帯に対しては、電力需要または電力供給の実測値を高い頻度で取得し、需給予測の計算を高い頻度で実施すればよい。他の例として、監視強化時間帯における電力需要あるいは電力供給のブレが所定の閾値以上の業務に対する需給予測の計算の実施頻度を高くしてもよい。

図６は、工場デマンド管理装置１１０における運用時の需給調整の動作を示すフローチャートである。また、図６におけるステップＳ６００、Ｓ６０２についての詳細動作のフローチャートを図７、８にそれぞれ示す。

ステップＳ６００において、工場デマンド管理装置１１０は、工場全体における電力逼迫が発生しているか否か判定する。太陽光発電などの自然エネルギーによる電力を供給資源として導入している場合、気象変化などによる電力の供給量が急激に変化することがあるため、高い頻度で電力逼迫の判定を実施する。例えば、現在からＸ時間後までに電力逼迫が予測される場合、電力逼迫がある判定する。ステップＳ６００の詳細フローは後述する。

電力逼迫があると判定されると（ステップＳ６０１のＹｅｓ）、工場デマンド管理装置１１０はステップＳ６０２に進む。電力逼迫がないと判定されると（ステップＳ６０１のＮｏ）、工場デマンド管理装置１１０は処理を終了する。

ステップＳ６０２において、工場デマンド管理装置１１０は、予測される電力逼迫に応じたＤＲ計画を立案し、そのＤＲ計画において調整の対象となっている需要家に対して、そのＤＲ計画に基づくＤＲパタンの変更を依頼する。ステップＳ６０２の詳細フローは後述する。

図７は、ステップＳ６００の工場全体の電力逼迫を判定する詳細処理を示すフローチャートである。

ステップＳ７００は電力逼迫検知部２１４が実行する、現在からＸ時間後までの所定時間毎の時刻である時刻ｔにおける工場全体への資源供給可能量Ｑｔ．ｍａｘを予測する処理である。時刻ｔは、それに対応する時間帯（時間帯ｔ）を代表する時刻である。

電力逼迫検知部２１４は、例えば、通信ネットワーク１２０を介して、電力会社などの工場外の主体からの電力供給量に関する情報と、工場内の太陽光発電施設などの自家発電施設からの電力供給量に関する情報とを受信する。そして、電力逼迫検知部２１４は、工場内の自家発電施設による電力供給量の総和と、工場外の主体からの電力供給量の総和を求める。更に、電力逼迫検知部２１４は、それらを合計することにより、工場への全ての電力供給の総和である総供給可能量Ｑｔ．ｍａｘを算出する。算出された工場全体への総供給可能量Ｑｔ．ｍａｘは二次記憶装置１１５に記憶される。

ステップＳ７０１は通信部１１２によって行われる、制御対象の施設デマンド管理装置１０から需要家の業務計画（電力需給予測テーブル）を受信する処理である。受信する需要家の業務計画は、需要家における最新の状況によって更新された最新の業務計画である。

工場デマンド管理装置１１０は、通信ネットワーク１２０を介して、各需要家の工場内の施設デマンド管理装置１００に接続されており、通信部１１２によりデータの送受信が可能である。工場デマンド管理装置１１０は、通信ネットワーク１２０を介して、制御対象の施設デマンド管理装置１００から、需要家の業務計画を受信する。取得したデータは二次記憶装置１１５に記憶される。

ステップＳ７０２では、工場デマンド管理装置１１０は、全ての制御対象の施設デマンド管理装置１００の業務計画のデータを処理（受信）したか否か判定する。工場内の全ての施設デマンド管理装置１００から業務計画のデータを受信していれば、ステップＳ７０３に進む。まだ、業務計画のデータを取得していない施設デマンド管理装置１００があれば、ステップＳ７０１に戻る。

ステップＳ７０３はデマンド監視部２１３が実行する、現在からＸ時間後までの所定時間毎の時刻である時刻ｔにおける工場全体の予定需要量Ｄｔを算出する処理である。

デマンド監視部２１３は、ステップＳ７０１で受信した各需要家の業務計画から、現在からＸ時間後までの、例えば、一時間毎の工場全体の需要予測量を算出する。時刻ｔにおける需要予測量の算出方法は、例えば、ある業務の開始時刻と終了時刻の間に時刻ｔが含まれる場合、その業務の消費資源量を工場全体の需要予測量に加算する。この処理を全ての需要家の業務について実行することで算出された工場全体の需要予測量を、時刻ｔにおける工場全体の予定需要量Ｄｔとする。算出された時刻ｔにおける工場全体の予定需要量Ｄｔは二次記憶装置１１５に記憶される。

ステップＳ７０４は、電力逼迫検知部２１４が実行する、全ての時刻ｔにおいてＱｔ．ｍａｘ＞Ｄｔであるか否か判定する処理である。

電力逼迫検知部２１４は、ステップＳ７００で算出した工場全体への総供給可能量Ｑｔ．ｍａｘと、ステップＳ７０３で算出した工場全体の予定需要量Ｄｔとを、現在からＸ時間後までの全ての時刻ｔのそれぞれにおいて比較する。全ての時刻ｔにおいてＱｔ．ｍａｘ＞Ｄｔを満たすのであれば（ステップＳ７０４のＹｅｓ）、ステップＳ７０６に進む。いずれかの時刻ｔにおいてＱｔ．ｍａｘ＞Ｄｔを満たさなければ（ステップＳ７０４のＮｏ）、ステップＳ７０５に進む。

ステップＳ７０５は電力逼迫検知部２１４が実行する、電力逼迫があると判定する処理である。判定結果は二次記憶装置１１５に記憶される。

ステップＳ７０６は電力逼迫検知部２１４が実行する、電力逼迫がないと判定する処理である。判定結果は二次記憶装置１１５に記憶される。

図８は、ＤＲ発令を行うステップＳ６０２の詳細処理を示すフローチャートである。

ステップＳ８０１は、現在からＸ時間後までの所定時間毎の時刻ｔにおける工場全体への資源供給可能量Ｑｔ．ｍａｘを取得する処理である。工場デマンド管理装置１１０は二次記憶装置１１５から、現在からＸ時間後までの所定時間毎の全ての時刻ｔにおける工場全体への資源供給可能量Ｑｔ．ｍａｘを取得する。

ステップＳ８０２は、現在からＸ時間後までの所定時間毎の時刻ｔにおける工場全体の予定需要量Ｄｔを取得する処理である。工場デマンド管理装置１１０は、二次記憶装置１１５から、現在からＸ時間後までの所定時間毎の全ての時刻ｔにおける工場全体の予定需要量Ｄｔを取得する。

ステップＳ８０３は、制御対象の時刻ｔにおける工場全体への資源供給可能量Ｑｔ．ｍａｘと工場全体の予定需要量Ｄｔとを比較する処理である。Ｑｔ．ｍａｘ＞Ｄｔが満たされれば（ステップＳ８０３のＹｅｓ）、ステップＳ８０４に進み、Ｑｔ．ｍａｘ＞Ｄｔが満たされなければ（ステップＳ８０３のＮｏ）、ステップＳ８０５に進む。

ステップＳ８０４は、電力逼迫があると判定された時間帯の時刻ｔを電力逼迫時刻ｔ’に追加する処理である。工場デマンド管理装置１１０は、Ｑｔ．ｍａｘ＞Ｄｔが満たされた時刻ｔ、つまり、電力逼迫があると判定された時間帯の時刻ｔを、電力逼迫時間帯ｔ’として二次記憶装置１１５または主記憶装置１１４に記録する。記録する形態は、制御対象の時刻を電力逼迫時刻と認識可能であれば、その形態は問わない。

ステップＳ８０５は全ての時刻ｔについてデータの処理を行ったか否か判定する処理である。工場デマンド管理装置１１０は、現在からＸ時間後までの所定時間毎の全ての時刻ｔについてデータを処理したか否か判定する。現在からＸ時間後までの所定時間毎の全ての時刻ｔについてデータを処理し終えていれば（ステップＳ８０５のＹｅｓ）、工場デマンド管理装置１１０は、ステップＳ８０６に進む。全ての時刻ｔについてデータを処理し終えていなければ（ステップＳ８０５のＮｏ）、工場デマンド管理装置１１０は、ステップＳ８０３に戻る。

ステップＳ８０６は、電力逼迫時間帯ｔ’について電力逼迫を最小コストで解消するＤＲパタンを算出する処理であり、運用時ＤＲ計画立案部２１５において実行される。

運用時ＤＲ計画立案部２１５は、電力逼迫時間帯ｔ’について立案された逼迫時ＤＲ施策より、超過量（Ｄｔ−Ｑｔ．ｍａｘ）を最小コストで補償する、ＤＲ施策およびそれを構成するＤＲパタンを算出する。ＤＲパタンは個々の需要家についてのＤＲ計画である。

超過量（Ｄｔ−Ｑｔ．ｍａｘ）を最小コストで補償するＤＲパタンの算出方法は、例えば、図１４、図１５に示す逼迫時ＤＲ施策において制御対象となっている業務の制御量を制御変数とし、超過量（Ｄｔ−Ｑｔ．ｍａｘ）≦総ＤＲ調整量（業務を制御することで確保される電力量）となることと、予約された逼迫時ＤＲ施策の範囲内の制御となることを制約条件として、図１３に示す調整コスト最小化・逼迫リスク最小化の目的関数を用いて、時間帯毎に最も低コストで総ＤＲ調整量を確保するＤＲパタンからなるＤＲ施策を探索すればよい。この立案は、例えば、ＣＰＵ１１１によって任意の最適化プログラムを用いて実行してもよいし、人が試行錯誤によって行っても良い。

図１６は、指令すべきＤＲ計画の一例を示す図である。立案結果は、指令すべきＤＲ計画として、例えば図１６のような形態で二次記憶装置１１５に登録される。図１６の例では、指令すべきＤＲ計画は、施設ＩＤ、業務ＩＤ、およびＤＲ指令値の情報を含んでいる。ＤＲ指令値は、業務の開始時刻、最大電力、および所要時間のそれぞれについて指令内容を指定することが可能な形式となっている。

ステップＳ８０７は、電力逼迫を解消できるＤＲ計画が立案できたか否か判定する処理である。工場デマンド管理装置１１０は、ステップＳ８０６における立案の結果、電力逼迫において不足する電力量を補償できるＤＲ施策およびＤＲパタンが存在するか否か判定する。ステップＳ８０６にて、超過量（Ｄｔ−Ｑｔ．ｍａｘ）≦総ＤＲ調整量を満たすＤＲ計画を得ることができたか否かにより判定すればよい。

電力逼迫を解消できるＤＲ計画が立案できたのであれば（ステップＳ８０７のＹｅｓ）、工場デマンド管理装置１１０は、ステップＳ８０８に進む。電力逼迫を解消できるＤＲ計画が立案できなかったのであれば（ステップＳ８０７のＮｏ）、工場デマンド管理装置１１０は処理を終了する。

ステップＳ８０８は全ての電力逼迫時間帯ｔ’についてのデータの処理を行ったか否か判定する処理である。工場デマンド管理装置１１０は、制御対象の全ての電力逼迫時刻ｔ’のデータを処理したか否か確認する。全てのデータの処理が完了していれば、工場デマンド管理装置１１０はステップＳ８０９に進む。全てのデータの処理が完了していなければ、工場デマンド管理装置１１０はステップＳ８０６に戻る。

ステップＳ８０９は、電力逼迫を解消するＤＲパタンを各需要家の施設デマンド管理装置１００に通知する処理である。工場デマンド管理装置１１０は、コストが最小で、リスクが最小のＤＲ施策に含まれるＤＲパタンを需要家に依頼するＤＲ依頼を、通信ネットワーク１２０を介して、ＤＲ施策の対象である工場内の全ての需要家の施設デマンド管理装置１００に通知し、その実施を依頼する。

図１７は、施設デマンド管理装置１００における入出力画面の表示例を示す図である。通知の形態は特に問わないが、例えば、図１７のような形態で、ＤＲ施策の対象となる需要家の施設デマンド管理装置１００の管理者向け表示画面にＤＲ依頼情報を表示するといった方法が考えられる。

ステップＳ８１０は、需要家が依頼されたＤＲパタンを実施する工程である。

ＤＲパタンの依頼の通知を受けた需要家において、例えば、施設デマンド管理装置１００が、設備機器制御部２０４によって、通知されたＤＲパタンを自動的に実施してもよい。また、施設デマンド管理装置１００の管理者向け表示画面に表示されたＤＲ依頼情報に従って、作業者が人手で実施してもよい。例えば、図１７のＤＲ依頼受信の出力画面に、ＤＲ依頼情報が表示されるようにしてもよい。

実施例２は、本発明をビルエネルギー管理システム（ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ））に適用した例である。

実施例２は、電力会社から工場の施設へ電力供給を増加させること（追加受電）があり得ることと、業務の調整に伴って需要家へインセンティブが付与されることにおいて実施例１と異なる。その需要家へのインセンティブの付与は、調整のためのコストとなる。ここでは主に実施例２における実施例１との相違点について説明する。

図１９は、実施例２による業務管理システムにおける施設デマンド管理装置１００およびビルデマンド管理装置１１０Ａのハードウェア構成を示すブロック図である。

図１９を図１と比較すると、実施例２では、需要家はエネルギーマネジメント対象のビル契約者、例えばビル内のテナント経営者であり、需要家の施設はエネルギーマネジメント対象のビル契約者、例えばビル内のテナント経営者のテナント施設などである。設備機器１０６には、各ビルおよびその関連施設内の設備が含まれ、具体的には空調装置や照明装置などが含まれる。

図１９では、図１の工場デマンド管理装置１１０に代わりに、ビルデマンド管理装置１１０Ａが設けられている。このビルデマンド管理装置１１０ＡがＢＥＭＳである。ＢＥＭＳの所有者はビルのエネルギーの統合マネジメントを行う管理者、例えば、ＢＥＭＳアグリゲータである。ＢＥＭＳは設備機器１０６と共に、各ビル、あるいはその関連施設の内部に設置されている。ビルデマンド管理装置１１０Ａの基本的な機能構成は図２に示した実施例１の工場デマンド管理装置１１０と同様である。

なお、実施例２における不定型業務は、例えば、商業ビルにおけるイベントのように、当日の実施時間が変更となる可能性がある業務である。この不定型業務によって突発的な電力需要が引き起こされる場合がある。

実施例１では図３に示した施設デマンド管理装置１００の動作を見ると、実施例２では、ステップＳ３０２にて、ビルデマンド管理装置１１０Ａへ業務の予測ブレおよび需給調整余裕を通知するとき、ＢＥＭＳアグリゲータから需要家へ所定のインセンティブが支払われる。例えば、ビルデマンド管理装置１１０Ａから施設デマンド管理装置１００へ、インセンティブが支払われる旨とインセンティブの金額の情報を通知すればよい。

ビルデマンド管理装置１１０Ａでは、逼迫時ＤＲ候補算出・予約部２１２が、調整可能業務を実施する需要家から、調整可能業務の調整可能な消費時間帯と消費電力量についての通知（需給調整余裕）を受けると、需要家にインセンティブを付与するとともに、通知された情報を、予約する調整可能業務の算出に用いる。これによれば、消費時間帯と消費電力量を調整可能な調整可能業務の情報を収集し、予約する業務の算出に利用することができる。

実施例１では図４に示した、コミュニティ全体のデマンド管理装置における逼迫時ＤＲ計画の立案動作を見ると、実施例２では、ステップＳ４０５において、ビルデマンド管理装置１１０Ａは、需要家から業務の予測ブレおよび需給調整余裕を取得するために発生するコスト（需要家へのインセンティブ）と、需要家において調整を実施することにより発生するコスト（需要家へのインセンティブ）と、電力会社などの電力系統から追加受電することで発生するコストと、を鑑みて、コストが最小となるように逼迫時ＤＲ計画を立案する点で実施例１と異なる。

例えば、実施例１では図１３に示した目的関数に対して、実施例２では、図２０に示すように、電力会社からの受電量Ｐ_ｋに、その追加受電時の発生コストを考慮した重み係数ｄ_ｋを乗算した項が追加される。受電コストの重み係数ｄ_ｋは、例えば、電力会社から追加受電する電力量のｋＷｈ当りの料金（単価）を用いてもよいし、ＢＥＭＳアグリゲータが運用に合わせて自由に設定した値を用いてもよい。

実施例１では図８に示したＤＲ発令を行う処理について見ると、実施例２では、電力逼迫における電力需要の超過量（Ｄｔ−Ｑｔ．ｍａｘ）を最小コストで補償するＤＲパタンを算出する際、上述した実施例２におけるステップＳ４０５の処理と同様に、需要家へのインセンティブと、電力会社などの電力系統から追加受電することで発生するコストとを鑑みて計画立案を行う点で実施例１と異なる。例えば、やはり図２０の目的関数をここでも用いればよい。受電コストの重み係数ｄ_ｋもやはり、例えば、電力会社からの追加受電量のｋＷｈ当りの料金（単価）を用いてもよいし、ＢＥＭＳアグリゲータが運用に合わせて自由に設定した値を用いてもよい。

また、実施例２では、ステップＳ８１０において、ＤＲプランにおいて調整を依頼する量とＤＲプランを実施した実績値の少なくとも一方に基づいて、デマンド管理装置の管理者、例えばＢＥＭＳアグリゲータから需要家へ所定のインセンティブが支払われる点で実施例１と異なる。

以上、実施例１、２として本発明は実施形態について説明したが、本発明がこれらだけに限定されることはなく、実施に際し、その要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化できる。例えば、実施例１ではＤＲ施策の実施の範囲を工場内とした例を示したが、複数の工場が相互に電力を取引し、その全体の需給を管理する実施形態も可能である。

１０…施設デマンド管理装置、１００…施設デマンド管理装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…通信部、１０３…入出力部、１０４…主記憶装置、１０５…二次記憶装置、１０６…設備機器、１１０…工場デマンド管理装置、１１０Ａ…ビルデマンド管理装置、１１１…ＣＰＵ、１１２…通信部、１１３…入出力部、１１４…主記憶装置、１１５…二次記憶装置、１２０…通信ネットワーク、２０１…需給予測部、２０２…不定業務許容型計画立案部、２０３…調整余裕算出部、２０４…設備機器制御部、２１０…電力不足ポテンシャル算出部、２１１…調整余裕集約部、２１２…逼迫時ＤＲ候補算出・予約部、２１３…デマンド監視部、２１４…電力逼迫検知部、２１５…運用時ＤＲ計画立案部

Claims (15)

1. 消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整可能な業務である調整可能業務を含む業務をスケジューリングする業務管理システムであって、
   電力需要および電力供給についての、消費時間帯と消費電力量の起こりうる変動を含んだ予測に基づき、前記電力需要が目標値を超過する可能性がある時間帯である超過可能性時間帯と、前記超過可能性時間帯に前記電力需要が前記目標値を超過する可能性がある電力の超過量である超過可能性電力量とを算出するポテンシャル算出手段と、
   前記超過可能性時間帯に対して前記超過可能性電力量の分を調整できるだけの調整可能業務を調整のために予約する予約手段と、
   前記電力需要と前記電力供給の関係が所定の逼迫条件を満たす電力逼迫が発生するか否か判定する電力逼迫検知手段と、
   前記電力逼迫が発生すると判定されると、前記超過可能性時間帯に対して予約した前記調整可能業務の消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整する計画を立案する調整計画立案手段と、を有する業務管理システム。
2. 前記ポテンシャル算出手段は、消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方が変動する可能性のある業務を不定型業務とし、前記不定型業務の消費電力量が変動する可能性がある時間帯である変動可能性時間帯と、前記不定型業務の変動する可能性がある電力量である変動可能性電力量と、に基づき、電力量と開始時刻と実施期間とを変動要素として電力需要または電力供給の時間帯毎の変動を含んだ予測を表す予測ブレモデルを決定し、前記予測ブレモデルを前記超過可能性時間帯および前記超過可能性電力量の算出に用いる、
   請求項１に記載の業務管理システム。
3. 前記予約手段は、前記調整可能業務の調整可能な時間帯である調整可能時間帯と、前記調整可能業務の調整可能な電力量である調整可能電力量と、に基づき、電力量と開始時刻と実施期間とを変動要素として電力需要または電力供給の時間帯毎の調整可能な電力量を表す調整余裕モデルを決定し、前記調整余裕モデルを、調整のために予約する調整可能業務の選択に用いる、
   請求項１に記載の業務管理システム。
4. 前記予約手段は、調整のために予約する前記調整可能業務を実施する需要家に対して、電力逼迫が発生した場合に適用させる消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方の変更を含む調整内容を事前に通知する、請求項１に記載の業務管理システム。
5. 前記予約手段は、前記電力逼迫を解消することができ、かつ、調整可能業務の消費時間帯および／または消費電力量の変更に費やされるコストが最小となるように、予約する調整可能業務を選択する、請求項１に記載の業務管理システム。
6. 各需要家の電力需要および電力供給を監視しており、前記ポテンシャル算出手段によって算出された前記超過可能性時間帯に基づいて定まる強化監視時間帯における前記電力需要および前記電力供給の監視を強化するデマンド監視手段を更に有する、請求項１に記載の業務管理システム。
7. 前記調整計画立案手段は、前記電力逼迫が発生するとき、前記予約された調整可能業務から、調整に費やすコストが最小で前記電力逼迫を解消できる調整対象の業務とその調整量を抽出し、調整内容を立案する、請求項１に記載の業務管理システム。
8. 前記予約手段は、前記調整可能業務を実行する需要家から、前記調整可能業務の調整可能な消費時間帯と消費電力量の通知を受けると、前記需要家にインセンティブを付与するとともに、通知された情報を、前記調整のために予約する調整可能業務の算出に用いる、請求項１に記載の業務管理システム。
9. 消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整可能な業務である調整可能業務を含む業務をスケジューリングするための業務スケジューリング方法であって、
   ポテンシャル算出手段は、電力需要および電力供給についての、消費時間帯と消費電力量の起こりうる変動を含んだ予測に基づき、前記電力需要が目標値を超過する可能性がある時間帯である超過可能性時間帯と、前記超過可能性時間帯に前記電力需要が前記目標値を超過する可能性がある電力の超過量である超過可能性電力量とを算出し、
   予約手段は、前記超過可能性時間帯に対して前記超過可能性電力量の分を調整できるだけの調整可能業務を調整のために予約し、
   電力逼迫検知手段は、前記電力需要と前記電力供給の関係が所定の逼迫条件を満たす電力逼迫が発生するか否か判定し、
   調整計画立案手段は、前記電力逼迫が発生すると判定されると、前記超過可能性時間帯に対して予約した前記調整可能業務の消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方を調整する計画を立案する業務スケジューリング方法。
10. 前記ポテンシャル算出手段は、消費時間帯と消費電力量の少なくとも一方が変動する可能性のある業務を不定型業務とし、前記不定型業務の消費電力量が変動する可能性がある時間帯である変動可能性時間帯と、前記不定型業務の変動する可能性がある電力量である変動可能性電力量と、に基づき、電力量と開始時刻と実施期間とを変動要素として電力需要または電力供給の時間帯毎の変動を含んだ予測を表す予測ブレモデルを決定し、前記予測ブレモデルを前記超過可能性時間帯および前記超過可能性電力量の算出に用いる、
    請求項９に記載の業務スケジューリング方法。
11. 前記予約手段は、前記調整可能業務の調整可能な時間帯である調整可能時間帯と、前記調整可能業務の調整可能な電力量である調整可能電力量と、に基づき、電力量と開始時刻と実施期間とを変動要素として電力需要または電力供給の時間帯毎の調整可能な電力量を表す調整余裕モデルを決定し、前記調整余裕モデルを、調整のために予約する調整可能業務の選択に用いる、
    請求項９に記載の業務スケジューリング方法。
12. 前記予約手段は、前記電力逼迫を解消することができ、かつ、調整可能業務の消費時間帯および／または消費電力量の変更に費やされるコストが最小となるように、予約する調整可能業務を選択する、請求項９に記載の業務スケジューリング方法。
13. デマンド監視手段は、各需要家の電力需要および電力供給を監視しており、算出された前記超過可能性時間帯に基づいて定まる強化監視時間帯における前記電力需要および前記電力供給の監視を強化する、請求項９に記載の業務スケジューリング方法。
14. 前記調整計画立案手段は、前記電力逼迫が発生するとき、前記予約された調整可能業務から、調整に費やすコストが最小で前記電力逼迫を解消できる調整対象の業務とその調整量を抽出し、調整内容を立案する、請求項９に記載の業務スケジューリング方法。
15. 前記予約手段は、前記調整可能業務を実行する需要家から、前記調整可能業務の調整可能な消費時間帯と消費電力量の通知を受けると、前記需要家にインセンティブを付与するとともに、通知された情報を、前記調整のために予約する調整可能業務の算出に用いる、請求項９に記載の業務スケジューリング方法。
    

Images