JP6223306B2 - 中央電力管理装置及び電力管理システム - Google Patents

Description

この発明は、電気事業者からのデマンドレスポンス（ＤＲ）要請時に、複数の施設に設置された電力管理装置に電力削減量を配分する技術に関する。

大震災による発電所の停止や真夏日の電力需要増加等により、電力需給が逼迫することがある。こうした電力需給の逼迫を解消する手段の一つとして、需要家側で電力需要を調整するＤＲがある。ＤＲの一般的な実施形態として、電気事業者が電力供給契約を締結した需要家に対し、例えば「１１時〜１５時で一律１０％の消費電力量削減」を依頼するというものがある。

しかし、電力削減の容易さや電力削減が施設に与える影響は、需要家の施設規模、事業内容、保有設備及びイベントの有無等の施設特性によって大きく異なる。そのため、ＤＲ依頼によって広範な時間帯に亘り一律の削減率を要求すると、一部の施設では著しく快適性が低下したり、事業戦略上快適性を維持すべき施設の快適性が低下したりしてしまう、という課題がある。

これらの問題に対し、複数の管理対象施設に分散して配置された電力管理装置が互いに協調して情報共有することで、施設特性および時間帯に応じて削減する電力量を施設間で融通可能にするシステムが開発されている。

例えば、特許文献１では、各管理対象施設の業績評価指標（ＫＰＩ）に基づいて消費電力量の全体最適化を図ることが提案されている。また、特許文献２では、各需要家が設定した電気代および快適性についての制約条件に基づいて目標の消費電力量になるよう電気従量単価を決定することが提案されている。

国際公開第２０１２／１７３１８９号 特開２０１０−１６６６３６号公報

しかし、特許文献１では、管理対象施設ごとに評価指標が異なっているが、評価指標の違いの補正や正規化を行っていないため、快適性に基づく公平な電力削減量の調整ができない。特許文献２では、管理対象施設間の快適性を比較評価しないため、節電施策により損なわれる快適性について管理対象施設間でバランスをとることはできない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、複数の管理対象施設間における快適性の相対的な評価結果に基づき電力削減量の配分を決定する事を目的とする。

本発明の中央電力管理装置は、複数の管理対象施設の夫々に導入された施設電力管理装置から取得した、各管理対象施設の運転設定案又は運転設定案を示す記号、及び運転設定案による消費電力量を含む電力消費計画、並びに運転設定案が各管理対象施設の快適性に及ぼす影響の度合いを示す影響度を記憶する施設情報データベースと、影響度を正規化して正規化影響度とする影響度正規化部と、電力消費計画及び正規化影響度に基づき、各管理対象施設で削減すべき電力量の配分を示す電力削減量配分計画を作成する電力削減量配分作成部と、を備え、影響度は、運転設定案に対して一意に定められる各管理対象施設の快適度を、施設状況による快適性の変動分を評価する指標である快適度変化指標と係数の乗算値で補正することにより得られ、係数は、ユーザにより快適度変化指標ごとに定められる。

本発明の中央電力管理装置は、複数の管理対象施設の夫々に導入された施設電力管理装置から取得した、各管理対象施設の運転設定案又は運転設定案を示す記号、及び運転設定案による消費電力量を含む電力消費計画、並びに運転設定案が各管理対象施設の快適性に及ぼす影響の度合いを示す影響度を記憶する施設情報データベースと、影響度を正規化して正規化影響度とする影響度正規化部と、電力消費計画及び正規化影響度に基づき、各管理対象施設で削減すべき電力量の配分を示す電力削減量配分計画を作成する電力削減量配分作成部と、を備え、影響度は、運転設定案に対して一意に定められる各管理対象施設の快適度を、施設状況による快適性の変動分を評価する指標である快適度変化指標と係数の乗算値で補正することにより得られ、係数は、ユーザにより快適度変化指標ごとに定められる。従って、複数の管理対象施設間における快適性の相対的な評価結果に基づき電力削減量の配分を決定することができる。

実施の形態１に係る電力管理システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る設備情報データベースの構成を示す図である。 実施の形態１に係る設備情報データベースの構成を示す図である。 実施の形態１に係る電力消費計画作成部の動作を示すフローチャートである。 管理対象施設の設備の運転設定の組み合わせを示す図である。 実施の形態１に係る影響度算出部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る影響度正規化部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る電力削減量配分作成部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る電力管理システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る過去実績データベースの構成を示す図である。 実施の形態２に係る実績評価部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る電力削減量配分作成部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る電力管理システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る設備情報データベースの構成を示す図である。 実施の形態３に係る影響度算出部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３の変形例に係る電力管理システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る電力管理システムの動作を示すフローチャートである。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力管理システム１００の構成例を示すブロック図である。

電力管理システム１００は、複数の管理対象施設（以下「施設」という。）の消費電力量を管理する中央電力管理装置１０１と、各施設の消費電力量を管理する施設電力管理装置１０５を備えている。中央電力管理装置１０１と施設電力管理装置１０５とは、互いにインターネットや通信ケーブル等の情報伝達手段により接続されている。中央電力管理装置１０１及び施設電力管理装置１０５の設置場所は、同一施設内でも異なる施設内でもよい。

まず、中央電力管理装置１０１の構成を説明する。中央電力管理装置１０１は、施設情報データベース１０４、影響度正規化部１０２及び電力削減量配分作成部１０３を備えている。

施設情報データベース１０４は、施設電力管理装置１０５から取得した各施設の施設情報を記憶する。施設情報には、電力消費計画と、当該電力消費計画の施設への影響度が含まれる。電力消費計画には、各施設に設置された設備の運転設定案または運転設定案を示す記号と、当該運転設定案による各施設の消費電力量の情報が含まれる。また、影響度は、電力消費計画が施設の快適度に与える影響の大きさを示す指標であり、施設ごとに異なる基準で算出されている。

影響度正規化部１０２は、影響度の正規化を行う。正規化を行うことにより、施設ごとに異なる基準で算出された影響度を施設間で比較することが可能となる。

電力削減量配分作成部１０３は、影響度正規化部１０２で正規化した影響度（以下「正規化影響度」という。）及び各施設の電力消費計画に基づき、電力削減量配分を作成する。

次に、施設電力管理装置１０５の構成を説明する。施設電力管理装置１０５は、設備情報データベース１０８、影響度算出部１０６及び電力消費計画作成部１０７を備えている。

設備情報データベース１０８は、施設の設備情報を記憶している。設備情報には、施設内に設置された設備の運転設定、当該運転設定による設備の消費電力量、施設の快適度および快適度変化指標が含まれる。ここで、施設の快適度は、例えばエレベータの運転台数が１台減ると１００低下するというように、運転設定に対して一意に定められる。しかし、運転設定の変化が施設の快適度に与える影響は、実際には影響を受ける人数の大小等によって異なっている。そこで、影響を受ける人数など、施設状況による快適度の変動分を評価する指標を快適度変化指標として定義し、影響度算出部１０６において、快適度を快適度変化指標で補正する。なお、当該補正後の快適度を影響度と呼ぶ。但し、快適度変化指標は施設ごとに異なるため、影響度は、施設ごとに異なる基準で定められることとなる。

電力消費計画作成部１０７は、各設備の運転設定の組み合わせを運転設定案として決定し、当該運転設定案により施設で削減可能な消費電力量および影響度の総和を、電力消費計画として作成する。

設備情報データベース１０８の一例を図２及び図３に示す。設備情報データベース１０８は、時間帯別にデータを記憶できるよう複数の時間帯別テーブルを有している。図２は、９：００〜１０：００のテーブル２０１を示し、図３は１２：００〜１３：００のテーブル２０２を示している。設備情報データベース１０８の要素を時間帯ごとに異なるテーブルに記憶することで、時間帯により変動する気温や日射量等に追従して変動する快適度を反映した電力削減量配分を作成することができる。

各テーブル２０１，２０２には、エアコン等の電力負荷となる設備名称、設備の運転設定、各運転設定に対する消費電力量の変化量および快適度の変化量、各運転設定に対する快適度変化指標、が少なくとも含まれており、そのデータ構造は施設間で共通である。快適度変化指標の項目には、例えば、運転設定の変化により影響を受ける人数、影響が継続する時間、混雑度の増加分、移動時間の増加分等が挙げられる。但し、施設の電力負荷となる設備に応じて適宜項目を追加または削除してもよい。

なお、本発明における快適度が示す快適性は、温度や湿度等の体感的な快適性に加え、混雑やサービスの遅延等の利便性の良し悪しを含んだ広義の快適性を指すこととする。

＜Ａ−２．動作＞
これより、電気事業者から中央電力管理装置１０１に翌日のＤＲ依頼が来たときの電力管理システム１００の動作を説明する。

はじめに、施設電力管理装置１０５の電力消費計画作成部１０７による電力消費計画の作成フローを、図４に沿って説明する。

まず、電力消費計画作成部１０７は、一つ又は複数設備の運転設定を組み合わせた電力消費計画を時間帯ごとに作成する（ステップＳ４０１）。少なくとも一つの施設は、一つの時間帯に対して複数の電力消費計画を作成する。なお、電力消費計画作成部１０７は、運転設定の組み合わせである運転設定案を、予め図５のように作成しておく。そして、電力消費計画は、「運転設定案に対する消費電力量の総和（ｋＷｈ）および影響度の総和（単位無し）の組」と定義する。電力消費計画の例を式（１）に示す。

式（１）において、中括弧内の小括弧はそれぞれ各運転設定案に関する値の組となっている。そして、小括弧の第１要素は運転設定案ＩＤを、第２要素は運転設定案ＩＤが表す運転設定案を１１〜１２時に適用した場合の消費電力量の変化量を、第３要素はその時の影響度の変化量を、それぞれ表している。

続いて、電力消費計画作成部１０７は、運転条件の排他条件チェックを行う（ステップＳ４０２）。１台のエアコンを例にとると、「設定温度−１℃」かつ「間引き台数１台」のように、設備情報データベース１０８の運転設定には、組み合わせを選択できない条件（以後、「排他条件」）が存在する。そこで、排他条件を設備情報データベース１０８に予め記憶しておき、排他条件に一致する運転条件があれば電力消費計画作成部１０７が当該運転条件を排除することにより、運転条件の実現可能性を担保する。以上で、電力消費計画の作成フローの説明を終了する。

次に、影響度算出部１０６が、電力消費計画作成部１０７が作成した電力消費計画に対する影響度を算出する。以下、影響度算出部１０６による影響度の算出フローを図６に沿って説明する。

まず、影響度算出部１０６は、時間帯ごとの快適度変化指標を算出する（ステップＳ６０１）。例えば、施設に設置されたカメラや人感センサ、入退室管理システム等のデータを取得し、取得したデータから快適度変化指標を算出することができる。あるいは、過去の快適度変化指標の実績値の平均値を現在の快適度変化指標と算出することができる。

次に、ステップＳ６０１で算出した快適度変化指標を設備情報データベース１０８に記憶する（ステップＳ６０２）。

そして、快適度と上記快適度変化指標とに基づき影響度の算出を行う（ステップＳ６０３）。算出式の一例を式（２）に示す。

ここで、「快適度変化指標の係数」は快適度変化指標ごとに事前に定義されるものであり、各施設の電力管理責任者が値を自由に設定しておくことができる。

最後に、ステップＳ６０３で算出した影響度を設備情報データベース１０８に記憶し（ステップＳ６０４）、影響度の算出処理が終了する。

施設電力管理装置１０５はＤＲに備えて、上記電力消費計画を作成し中央電力管理装置１０１に送信する。ここで作成する電力消費計画は施設で確実に実施可能な節電策でも、実施困難な節電策でもよい。実施困難な節電策を送信し、電力削減量の配分が多かった場合には、配分を減らすよう中央電力管理装置１０１と交渉するような仕組みにすることが考えられる。

例えば、ある施設で節電策が実施困難な場合は、まず、当該施設に導入された施設電力管理装置１０５から中央電力管理装置１０１に再度同一の電力消費計画を送信する。次に、中央電力管理装置１０１で節電策が実施困難な施設に一定の重みを付け、電力削減量の配分が最初より少なくなるように再配分を行う。このような交渉を繰り返しても実施困難な状態が解消しない場合、中央電力管理装置１０１は配分の総量を減らすか、または交渉を打ち切って配分を決定する。

施設電力管理装置１０５は中央電力管理装置１０１に対して、情報伝達手段により、翌日または翌日以降の事前に定めた日の電力消費計画を送信する。中央電力管理装置１０１は、受信した各施設の電力消費計画を施設情報データベース１０４へと記憶しておく。電力消費計画は各施設につき一組でも複数組であっても良いが、少なくとも一つの施設については複数組を通信する。もしくは、上限と下限の電力消費計画の組に対し、上限と下限間の電力消費計画を補間する関数等を付随させるような形態でもよい。

また、中央電力管理装置１０１は電気事業者のシステムとネットワーク経由で接続される等、何らかの手段で電気事業者からのＤＲ依頼を受信することができる。電気事業者は、例えば翌日の電力需給逼迫を予測すると、中央電力管理装置１０１に対して、翌日の消費電力量を指定値または指定比率（以下「削減依頼電力量」とする。）以下に抑えるようなＤＲ依頼を送信する。

中央電力管理装置１０１はＤＲ依頼を受信すると、影響度正規化部１０２により、影響度の正規化を実施する。図７に、影響度正規化部１０２による影響度の正規化の処理フローの一例を示す。

影響度正規化部１０２は、まず、施設の最新の影響度を施設情報データベース１０４から取得する（ステップＳ７０１）。続いて、施設情報データベース１０４から施設の過去の影響度を取得する（ステップＳ７０２）。最後に、影響度の正規化を行う（ステップＳ７０３）。正規化の方法としては、例えば、式（３）に示すように過去の影響度を母集団として最新の影響度の偏差値を求めることが考えられる。

続いて、電力削減量配分作成部１０３が各施設の電力消費計画に基づき、各施設に削減を依頼する電力量の配分（以下「電力削減量配分」とする。）を作成する。

以下、図８に沿って、電力削減量配分作成部１０３による電力削減量配分の作成処理を説明する。

電力削減量配分作成部１０３は、まず、ＤＲ依頼から施設全体に対する削減依頼電力量を取得する（ステップＳ８０１）。続いて、影響度正規化部１０２から正規化影響度を取得する（ステップＳ８０２）。さらに、施設情報データベース１０４から電力消費計画を取得する（ステップＳ８０３）。

そして、削減依頼電力量、正規化影響度および電力消費計画に基づき各施設の電力削減量配分を作成する（ステップＳ８０４）。施設電力管理装置１０５より電力削減策の候補として、複数の電力消費計画を受信している場合は、例えば式（４）に示す目的関数および式（５）に示す制約式に基づき組み合わせの最適化を行うことで、電力削減量配分を作成できる。

なお、式（４）、（５）において、Σは管理対象の全施設における値の和を表している。これにより、全施設における正規化影響度の総和が小さくなるように、電力削減量配分を作成することができる。また、式（４）は目的関数の一例であり、他には、正規化影響度の施設間のばらつきが最小となること、すなわち正規化影響度が全施設で均一となることを目的関数としても良い。

最後に、ステップＳ８０４で作成した電力削減量配分を各施設の施設電力管理装置１０５へ送信し（ステップＳ８０５）、電力削減量配分作成部１０３の処理が終了する。

施設電力管理装置１０５は、中央電力管理装置１０１から送信された電力削減量に基づいて、電力消費計画を再計画する。そして、再計画した電力消費計画を実現するための上記設備の運転条件を上記各施設の電力管理者に提示し、上記設備の制御を行わせる。あるいは、施設電力管理装置１０５が上記設備を直接制御可能な構成になっている場合は、上記設備を運転条件通りに制御する。このようにして、ＤＲ当日に電力削減を実行する。

＜Ａ−３．効果＞
実施の形態１に係る中央電力管理装置１０１は、複数の施設の夫々に導入された施設電力管理装置１０５から取得した、各施設の運転設定案または運転設定案を示す記号及び運転設定案による消費電力量を含む電力消費計画、並びに運転設定案が各施設の快適性に及ぼす影響の度合いを示す影響度を記憶する施設情報データベース１０４と、影響度を正規化して正規化影響度とする影響度正規化部１０２と、電力消費計画および正規化影響度に基づき、各施設で削減すべき電力量の配分を示す電力削減量配分計画を作成する電力削減量配分作成部１０３と、を備える。施設ごとに異なる基準で算出された影響度を正規化することにより、快適性に関する施設間共通の指標を作成することができ、電力削減量の配分を快適性に関して均等にすることや、重みをつけて決定することができる。

また、電力削減量配分作成部１０３は、各施設の正規化影響度が均一となるように電力削減量配分計画を作成しても良い。この場合、電力削減による施設への影響を施設間で均一にしながら、電力削減を行うことができる。

また、施設情報データベース１０４は、施設の過去の電力消費計画に対する影響度の履歴を記憶し、影響度正規化部１０２は、履歴に基づき現在の電力消費計画に対する影響度を正規化する。正規化するためには、少なくとも基準となる最小値と最大値を設定する必要があるが、過去の影響度に基づいて最小値と最大値を設定することができる。

また、電力削減量配分作成部１０３は、正規化影響度に関する制約条件に基づき、電力削減量配分計画を作成する。これにより、影響度を施設間で比較した上でそのバランスをとりつつ、削減すべき電力量の配分を定めることができる。

施設情報データベースは、一つの施設について複数の電力消費計画を記憶しており、電力削減量配分作成部は、複数の電力消費計画の組み合わせの最適化により、電力削減量配分計画を作成する。これにより、電力消費計画と電力削減量の相関性がない、または制約条件による最適化が困難な場合にも、削減すべき電力量の配分を定めることができる。

また、本発明の実施の形態１に係る施設電力管理装置１０５は、中央電力管理装置１０１に、施設の電力消費計画及び影響度を出力する施設電力管理装置であって、施設の影響度のパラメータである快適度変化指標を格納する設備情報データベース１０８と、快適度変化指標に基づいて影響度を算出する影響度算出部１０６と、を備える。これにより、施設状況に応じて変化する快適性を考慮した上で電力消費計画を作成することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成、動作＞
図９は、実施の形態２に係る電力管理システム１００Ａの構成を示すブロック図である。

電力管理システム１００Ａは、中央電力管理装置１０１Ａと、施設電力管理装置１０５を備えている。中央電力管理装置１０１Ａは、実施の形態１の中央電力管理装置１０１に、過去実績データベース７０３と、実績評価部７０２を加え、電力削減量配分作成部１０３が実績評価部７０２の出力結果を扱えるように変更したものである。施設電力管理装置１０５の構成は、実施の形態１と同様である。

過去実績データベース７０３は、施設ＩＤまたは施設名と、施設ごとの過去の実績を示すデータ構成を含むデータベースである。過去実績データベース７０３の一例を図１０に示す。過去の実績を示すデータは、例えば各施設の売上、施設利用人数、過去の電力削減計画量、電力削減実績量等の施設の重要性を示す指標（以後、「重要性指標」）である。具体的な指標は、施設の特性に応じて追加または削除を行っても良い。

過去実績データベース７０３の要素を時間帯ごとに異なるテーブルに記憶しても良い。また、上記重要性指標のデータは全施設について存在する必要はなく、重要性指標が定義できない施設についてはデータを持たなくてもよい。

過去実績データベース７０３が記憶する重要性指標は、定期的に送付される帳票に基づきユーザが入力しても良いし、売上管理システム等の他システムと連携して取得する方法でもよい。

実績評価部７０２は、過去実績データベース７０３の重要性指標に基づき各施設の重要度を算出する。図１１に実績評価部７０２の処理フローの一例を示す。実績評価部７０２は、まず、各施設の重要性指標を過去実績データベース７０３より取得する（ステップＳ１１０１）。次に、各施設の重要度を算出する（ステップＳ１１０２）。その算出方法は、例えば以下の式による。

但し、式（６）におけるΣは、重要性指標の各項目の和を表している。また、重要度の他の算出方法として、各重要性指標を偏差値に変換した上で平均値を取ってもよい。

次に、全施設について重要度の算出を完了したか判断し（ステップＳ１１０３）、完了していれば実績評価部７０２の処理を終了する。完了していなければステップＳ１１０１に戻り、重要度を算出していない施設に対する処理を行う。

電力削減量配分作成部１０３は、図１２に示す処理フローに従い電力削減量配分を作成する。まず、ステップＳ１２０１では実施の形態１で説明したステップＳ８０１と同様に、削減依頼電力量を取得する。続いて、実施の形態１の正規化影響度に加えて、実績評価部７０２で算出した重要度を取得する（ステップＳ１２０２）。

そして、実施の形態１のステップＳ８０３と同様に、電力消費計画を取得する（ステップＳ１２０３）。そして、電力削減量配分を作成する（ステップＳ１２０４）。ここでは、削減依頼電力量、正規化影響度および電力消費計画に加えて、重要度にも基づき各施設の電力削減量配分を作成する点が、実施の形態１のステップＳ８０４とは異なる。例えば、式（７）の目的関数および式（８）の制約式に基づく組み合わせの最適化をすることで、電力削減量配分を作成できる。

なお、式（７）、（８）において、Σは管理対象の全施設における値の和を表している。

次に、実施の形態１のステップＳ８０５と同様に、電力削減量配分を各施設の施設電力管理装置１０５へ送信し、本実施の形態に係る電力削減量配分作成部１０３の処理を終了する。

本実施の形態では、各施設の実績を重要度という指標で評価することにより、各施設の事業戦略上の重要性を時間帯ごとに評価し、電力削減量配分を決定することが可能となる。

また、重要性指標は自由に定義可能なため、様々な事業戦略を反映した評価を行うことができる。例えば、施設にオフィスと集客施設を持つ事業者の場合、オフィスよりも集客施設を重視してオフィスの電力削減量を相対的に大きくすることや、集客施設でも公共性が高いほど電力削減量を小さくすることが考えられる。

＜Ｂ−２．効果＞
実施の形態２に係る中央電力管理装置１０１Ａは、実施の形態１に係る中央電力管理装置１０１の構成に加えて、管理対象施設の実績データを記憶する過去実績データベース７０３と、実績データに基づき管理対象施設の重要度を算出する実績評価部７０２とをさらに備える。そして、電力削減量配分作成部１０３は、電力消費計画と、正規化影響度と、重要度とに基づき、電力削減量配分計画を作成する。従って、施設間で快適性に関する相対評価をした上で、施設の重要度に応じた重み付けをして電力削減量を配分することができる。また、重要度を算出する実績データの項目を事業者が独自に設定することで、事業者独自の評価項目を導入することが容易に可能となる。

＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１．構成、動作＞
図１３は、本発明の実施の形態３に係る電力管理システム１００Ｂの構成例を示すブロック図である。

電力管理システム１００Ｂは、電力管理システムの管理対象施設として少なくとも一つの鉄道施設を含み、鉄道施設に導入された施設電力管理装置１０５ｔを備える他は、実施の形態１の電力管理システム１００と同様の構成である。

消費電力量の多い鉄道は節電要請に対する影響力が強い一方、鉄道の編成変更や車両数削減のような節電策の実行により乗客の快適性を大きく損なう可能性が高い。電力管理システム１００Ｂによれば、鉄道が独自の快適度変化指標を含んでいても、他施設と同様に鉄道の快適性を評価して電力削減量の配分を可能にする。

鉄道の施設電力管理装置１０５ｔは、他の施設の施設電力管理装置１０５と同様、影響度算出部、電力消費計画作成部、設備情報データベースを備えているが、施設電力管理装置１０５の構成と区別するため、参照符号に添え字ｔを付して、それぞれ影響度算出部１０６ｔ、電力消費計画作成部１０７ｔ、設備情報データベース１０８ｔと示す。

鉄道の施設電力管理装置１０５ｔは、変更ダイヤ候補案１０９を受信し、変更ダイヤ候補案１０９に基づいて鉄道独自の節電策であるダイヤ間引きや車両数削減等も含めた快適度変化指標から影響度を算出し、上記影響度に基づいて電力消費計画を作成する。

変更ダイヤ候補案１０９は列車運行ダイヤ自動作成システム（以下「ダイヤ作成システム」）で自動作成してもよく、また、人手で作ったダイヤ線図をシステムに入力してもよい。以下では、ダイヤ作成システムで自動作成するものとして説明を行う。

設備情報データベース１０８ｔは、運転設定と快適度変化指標を含むデータ構造を有する。鉄道独自の運転設定としては、ダイヤから１編成を間引く「ダイヤ間引き１編成」や、６両編成の列車を５両編成にする等車両を１両間引く「車両間引き１両」や、所定区間の走行時間を３分延長する「走行時間＋３分」等がある。鉄道の施設電力管理装置１０５ｔを構成する設備情報データベース１０８の一例を図１４に示す。

影響度算出部１０６ｔは、鉄道独自の節電策であるダイヤ間引きや車両数削減等を含めた快適度変化指標に基づき影響度を算出する。

図１５に、影響度算出部１０６ｔの処理フローの一例を示す。

まず、ダイヤ作成システムから変更ダイヤ候補案を取得する（ステップＳ１５０１）。次に、実施の形態１のステップＳ６０１と同様、時間帯ごとの快適度変化指標を取得する（ステップＳ１５０２）。ここでは、列車内の空調および照明の運転設定ごとの一般的な快適度変化指標に加えて、鉄道独自の快適度変化指標を取得する。鉄道独自の快適度変化指標の一例としては、各列車の混雑度や乗客の移動時間等が考えられる。列車又は車両が間引かれることにより快適度が変化する要因として、間引かれた列車又は車両に乗る予定だった乗客が他に移るため混雑度が増加したり、列車に乗る時間が遅れることにより移動時間が増加したりすることが考えられる。

以降のステップＳ１５０３，Ｓ１５０４，Ｓ１５０５は、実施の形態１のステップＳ６０２，Ｓ６０３，Ｓ６０４と同様であるため、説明を省略する。また、電力消費計画作成部１０７ｔや中央電力管理装置１０１における処理は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

本実施の形態の電力管理システム１００Ｂによれば、管理対象施設の中に節電要請に対する影響力が強い鉄道を含む場合であっても、他施設と鉄道の電力削減により損なう快適性を相対的に評価した上で、電力削減量の配分が可能になる。

また、上記の説明では、電力管理システム１００Ｂを、実施の形態１の電力管理システム１００の構成において、管理対象施設に鉄道を含む場合の構成として説明した。しかし、実施の形態２の電力管理システム１００Ａの構成において、管理対象施設に鉄道を含む場合についても本発明は適用可能である。この場合は、「鉄道を重視する」もしくは「鉄道よりもデパート等の他施設を重視する」等、鉄道を含む複数施設を所有する事業者の事業戦略に合わせて電力削減量配分を決定することが可能になる。

＜Ｃ−２．変形例＞
図１６は、実施の形態３の変形例に係る電力管理システム１００Ｃの構成を示すブロック図である。電力管理システム１００Ｃは、電力管理システム１００Ｂの構成に加え、施設電力管理装置１０５ｔと連係動作する運行管理システム１１０を備えている。

鉄道は一般的に走行区間が長く、かつ複数の列車が同時に運行するため、列車の運用管理が複雑である。また、列車の運行には運転手が必要であるため、各列車に対して綿密な人員配置計画を定める必要がある。これらの理由から、鉄道において突然のダイヤ変更が発生すると、その影響度は非常に大きいものとなる。

そこで、本実施の形態では、鉄道の施設電力管理装置１０５ｔと連携した運行管理システム１１０が、中央電力管理装置１０１から指示された変更ダイヤ候補案１０９に対応した列車運用の変更を行う。

本実施の形態に係る電力管理システム１００Ｃの動作フローを図１７に示す。まず、中央電力管理装置１０１と施設電力管理装置１０５が、実施の形態３と同様の処理により、電力削減量配分を作成する（ステップＳ１７０１）。

次に、運行管理システム１１０は実施予定の変更ダイヤ候補案１０９に対応する人員・列車運用計画を作成する（ステップＳ１７０２）。人員・列車運用計画とは、各列車の始発駅に運転士等必要な乗務員および列車を配置するための計画であり、乗務員と列車の制約を考慮して立案する必要がある。乗務員については、居住地から始発駅までのアクセス等の移動に関する制約や、勤務形態等の制約が考えられる。列車については、車両基地から始発駅まで始発時間に間に合うように列車を運べるか、必要な車両数の列車を用意できるか等の制約が考えられる。

次に、人員・列車運用計画の実施可否を判定し（ステップＳ１７０３）、実施可能ならば処理を終了し、実施不可ならばステップＳ１７０１に戻って再度計画を立案する。人員・列車運用計画の実施可否の判定基準としては、翌日のＤＲまでに列車ダイヤを乗客に周知できるか、ダイヤ通りに運行可能な人員・列車運用体制を敷けるか等、時間的又は空間的な制約を満たせるか、といったことが考えられる。

この変形例によれば、ダイヤの変更による人員・列車運用の変更作業を運行管理システム１１０が行うことが可能となり、ダイヤ変更による影響度を低減することができる。

＜Ｃ−３．効果＞
実施の形態３に係る電力管理システム１００Ｂにおいて、管理対象施設は鉄道施設を含み、鉄道施設の運転設定案は、ダイヤの変更案を含む。電力管理システム１００Ｂによれば、鉄道特有の変更ダイヤ候補案を考慮して電力削減量の配分が可能である。

また、実施の形態３の変形例に係る電力管理システム１００Ｃにおける鉄道施設の運行管理システム１１０は、施設電力管理装置１０５ｔと連携動作し、施設電力管理装置１０５ｔが中央電力管理装置１０１からダイヤの変更を電力削減量配分計画として指示された場合、変更後のダイヤに対応する人員又は列車の運用計画を作成する。ダイヤの変更による人員・列車運用の変更作業を運行管理システム１１０が行うことにより、ダイヤ変更による影響度を低減することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 電力管理システム、１０１，１０１Ａ 中央電力管理装置、１０２ 影響度正規化部、１０３ 電力削減量配分作成部、１０４ 施設情報データベース、１０５，１０５ｔ 施設電力管理装置、１０６，１０６ｔ 影響度算出部、１０７，１０７ｔ 電力消費計画作成部、１０８，１０８ｔ 設備情報データベース、１０９ 変更ダイヤ候補案、１１０ 運行管理システム、７０２ 実績評価部、７０３ 過去実績データベース。

Claims (10)

1. 複数の管理対象施設の夫々に導入された施設電力管理装置から取得した、各前記管理対象施設の運転設定案又は運転設定案を示す記号、及び前記運転設定案による消費電力量を含む電力消費計画、並びに前記運転設定案が各前記管理対象施設の快適性に及ぼす影響の度合いを示す影響度を記憶する施設情報データベースと、
   前記影響度を正規化して正規化影響度とする影響度正規化部と、
   前記電力消費計画および前記正規化影響度に基づき、各前記管理対象施設で削減すべき電力量の配分を示す電力削減量配分計画を作成する電力削減量配分作成部と、
   を備え、
   前記影響度は、前記運転設定案に対して一意に定められる各前記管理対象施設の快適度を、施設状況による快適性の変動分を評価する指標である快適度変化指標と係数の乗算値で補正することにより得られ、
   前記係数は、ユーザにより前記快適度変化指標ごとに定められる、
   中央電力管理装置。
2. 前記電力削減量配分作成部は、前記電力削減量配分計画を実施することが困難な前記管理対象施設に対し、前記電力削減量配分計画により削減すべき電力量を少なくして再配分することを特徴とする、
   請求項１に記載の中央電力管理装置。
3. 前記電力削減量配分作成部は、各前記管理対象施設の前記正規化影響度が均一となるように前記電力削減量配分計画を作成する、
   請求項１又は２に記載の中央電力管理装置。
4. 前記施設情報データベースは、前記管理対象施設の過去の前記電力消費計画に対する前記影響度の履歴を記憶し、
   前記影響度正規化部は、前記履歴に基づき現在の前記電力消費計画に対する前記影響度を正規化する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の中央電力管理装置。
5. 前記電力削減量配分作成部は、前記正規化影響度に関する制約条件に基づき、前記電力削減量配分計画を作成する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の中央電力管理装置。
6. 前記施設情報データベースは、一つの前記管理対象施設について複数の前記電力消費計画を記憶しており、
   前記電力削減量配分作成部は、前記複数の電力消費計画の組み合わせの最適化により、前記電力削減量配分計画を作成する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の中央電力管理装置。
7. 前記管理対象施設の実績データを記憶する過去実績データベースと、
   前記実績データに基づき前記管理対象施設の重要度を算出する実績評価部とをさらに備え、
   電力削減量配分作成部は、前記電力消費計画と、前記正規化影響度と、前記重要度とに基づき、前記電力削減量配分計画を作成する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の中央電力管理装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の中央電力管理装置と、
   前記中央電力管理装置に前記管理対象施設の前記電力消費計画及び前記影響度を出力する施設電力管理装置と、を備える電力管理システムであって、
   前記施設電力管理装置は、
   前記管理対象施設の前記影響度のパラメータである快適度変化指標を格納する設備情報データベースと、
   前記快適度変化指標に基づいて前記影響度を算出する影響度算出部と、を備える、
   電力管理システム。
9. 前記管理対象施設は鉄道施設を含み、
   前記鉄道施設の前記運転設定案は、ダイヤの変更案を含む、
   請求項８に記載の電力管理システム。
10. 前記施設電力管理装置と連携動作する前記鉄道施設の運行管理システムをさらに備え、
    前記運行管理システムは、前記施設電力管理装置が前記中央電力管理装置からダイヤの変更を前記電力削減量配分計画として指示された場合、前記変更後のダイヤに対応する人員又は列車の運用計画を作成する、
    請求項９に記載の電力管理システム。

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