JP6437139B2 - 電力管理装置、サーバ、電力管理システム、電力管理方法、及び、プログラム - Google Patents
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Description
少なくとも1つの他の電力管理装置と通信可能に接続されたサーバと通信可能に接続された電力管理装置であって、
電気機器が消費した電力の履歴に基づいて、将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の前記履歴における発生頻度とを取得する予測手段と、
前記複数の予測値と前記発生頻度とを、前記サーバに送信する予測情報送信手段と、
前記サーバにより、前記電力管理装置と、前記少なくとも1つの他の電力管理装置とのそれぞれから送信された前記複数の予測値及び前記発生頻度に基づいて生成された、前記期間内に前記電気機器が消費する電力を削減する要求を前記サーバから受信する要求受信手段と、
を備える。
まず、図1を参照して、実施形態1に係る電力管理システム10について説明する。電力管理システム10は、複数の需要家に供給される電力を制御するシステムである。図1に示すように、電力管理システム10は、需要家電力管理システム1と、需要家電力管理システム1とネットワーク3を介して通信可能に接続されているサーバ2と、を含む。
Pt1=Pt0+ΔPt0 (1)
ここで、Pt0は、現在時刻tが含まれる単位時間T1の直前の単位時間における30分間の平均消費電力値を表す。また、ΔPt0は、Pt0相当の電力値(例えば、Pt0±αの範囲にある電力値であって、αは任意の値)が消費された過去の単位時間と、その次の単位時間との間の電力値の変化量を表す。予測部104は、Pt0及び複数のΔPt0を、電力履歴記憶部102に記憶された電力情報に基づいて取得する。
Pt1={Eti+Et1/t1×(30−t1)}×2 (2)
ここで、Et1は、単位時間が開始してから現在時刻までの積算電力量を表す。また、t1は、単位時間が開始してから現在時刻までの経過時間を表す。
Ptn=Pt(n−1)+ΔPt(n−1) (3)
ここで、ΔPt(n−1)は、Pt(n−1)相当の電力値(例えば、Pt(n−1)±αの範囲にある電力値であって、αは任意の値)が消費された過去の単位時間と、その次の単位時間との間の電力値の変化量を表す。予測部104は、Ptn及びΔPt(n−1)を、電力履歴記憶部102に記憶された電力情報に基づいて取得する。また、Ptnは、算出されたPt(n−1)及びΔPt(n−1)の発生頻度の分布に基づいて算出されるため、Pt1と同様の手法により、3つのPtn、すなわちPtn_typ、Ptn_high及びPtn_lowと、それぞれの発生頻度が取得される。
Ptn=Pt1+ΔPt1_t(n−1) (4)
ここで、ΔPt1_t(n−1)は、Pt1相当の電力値(例えば、Pt1±αの範囲にある電力値であって、αは任意の値)が消費された過去の単位時間と、その単位時間からT1からTnまでの時間が経過するまでの間の電力値の変化量を表す。予測部104は、Pt1及びΔPt1_t(n−1)を、電力履歴記憶部102に記憶された電力情報に基づいて取得する。また、Ptnは、算出されたPt1及びΔPt1_t(n−1)の発生頻度の分布に基づいて算出されるため、Pt1と同様の手法により、3つのPtn、すなわちPtn_typ、Ptn_high及びPtn_lowと、それぞれの発生頻度が取得される。
超過料金=発電不足量×バックアップ電源単価(例えば、40円/kWh)
余剰料金=発電余剰量×余剰引き取り単価(例えば、20円/kWh)
例えば、総需要量算出部202が、図9に示す予測対象時間Tnにおける総需要量の発生頻度の分布を取得した場合、総需要量の平均値は最も発生頻度が高い総需要量である。一般的に超過料金は、余剰料金よりも高いため、超過料金と余剰料金がバランスするポイント、すなわち調達目標量は、総需要量の平均値よりもβ(ただしβ>0)だけ大きい値となる。
{(224×3+218×6+212×8)/(3+6+8)−206}×1000×40=409,412円
また、余剰料金が20円/kWhの場合、余剰料金の平均値は以下のように計算される。
{(176×3+182×6+188×8)/(3+6+8)−194}×1000×20=102,353円
超過料金の平均値は、余剰料金の平均値よりも大きいため、総需要量の平均値である200MWh(グループE)が調達目標量として決定された場合、総需要量が調達目標量を超過したことにより発生する損失が大きくなる可能性が高い。
(1)小売電気事業者との間で削減条件契約を締結している需要家
(2)当月内または週内で、削減実績が0、または削減した時間が予め定められた時間内である需要家
(3)予測対象時間TnにおけるPtn_typが、全体のPtn_typが大きい順の上位50%内である需要家
(4)(3)の需要家のうち、予測対象時間TnにおけるPtn_typとPtn_highとの差分が、全体におけるPtn_typとPtn_highとの差分が大きい順の上位30%内である需要家
Ptn_typ_new=Ptn_typ−C
Ptn_high_new=Ptn_high−C(Ptn_high/Ptn_typ)
Ptn_low_new=Ptn_low−C(Ptn_low/Ptn_typ)
図16に、本実施形態2に係る電力管理システム10の構成を示す。実施形態2において、サーバ2と需要家電力管理システム1との間に、アグリゲータが管理するアグリゲータサーバ5が介在する。アグリゲータは、契約した需要家の宅内における電力の需要と供給を管理する事業者である。アグリゲータサーバ5は、クラウドコンピューティングにおけるリソースを提供するサーバ、いわゆるクラウドサーバである。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
Claims (12)
- 少なくとも1つの他の電力管理装置と通信可能に接続されたサーバと通信可能に接続された電力管理装置であって、
電気機器が消費した電力の履歴に基づいて、将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の前記履歴における発生頻度とを取得する予測手段と、
前記複数の予測値と前記発生頻度とを、前記サーバに送信する予測情報送信手段と、
前記サーバにより、前記電力管理装置と、前記少なくとも1つの他の電力管理装置とのそれぞれから送信された前記複数の予測値及び前記発生頻度に基づいて生成された、前記期間内に前記電気機器が消費する電力を削減する要求を前記サーバから受信する要求受信手段と、
を備える電力管理装置。 - 前記電力管理装置が前記電気機器を制御する旨を、前記要求に応じて報知する報知手段をさらに備える、
請求項1に記載の電力管理装置。 - 前記要求は、前記期間内に前記電気機器が消費する電力の最大値として、前記複数の予測値のうちのいずれかに基づいて決定された値を指定する、
請求項1または2に記載の電力管理装置。 - 前記要求に応じて、前記電気機器の動作を制御する制御手段をさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電力管理装置。 - 前記予測手段は、さらに前記期間における前記電気機器のスケジュールに基づいて、前記複数の予測値と前記発生頻度を取得する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の電力管理装置。 - 電気機器を制御する複数の電力管理装置と通信可能に接続されたサーバであって、
将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の、前記電気機器が消費した電力の履歴における発生頻度とを、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する予測情報受信手段と、
前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信した、前記複数の予測値と前記発生頻度とに基づいて、前記期間内に前記電気機器を動作させるために調達すべき電力量を決定する調達目標決定手段と、
前記調達すべき電力量が、前記期間内に調達可能な電力量よりも大きい場合、前記複数の電力管理装置のうち少なくとも1つの前記電力管理装置に、前記期間内に前記少なくとも1つの電力管理装置が制御する前記電気機器が消費する電力を削減する要求を送信する要求送信手段と、
を備えるサーバ。 - 複数の電力管理装置のそれぞれが制御する電気機器が消費した電力の履歴に基づいて、将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の前記履歴における発生頻度とを、前記複数の電力管理装置ごとに取得する予測手段と、
前記複数の電力管理装置ごとに取得された前記複数の予測値と前記発生頻度とに基づいて、前記期間内に前記電気機器を動作させるために調達すべき電力量を決定する調達目標決定手段と、
前記調達すべき電力量が、前記期間内に調達可能な電力量よりも大きい場合、前記期間内に、前記複数の電力管理装置のうち少なくとも1つの電力管理装置が制御する前記電気機器が消費する電力を削減する要求を生成する要求生成手段と、
を備える電力管理システム。 - 電気機器を制御する複数の電力管理装置と、当該電力管理装置と通信可能に接続された複数のアグリゲータサーバと、当該アグリゲータサーバと通信可能に接続されたサーバとを含む電力管理システムであって、
前記電力管理装置は、
前記電気機器が消費した電力の履歴に基づいて、将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の第1予測値と、それぞれの予測値の前記履歴における第1発生頻度とを取得する第1予測手段と、
前記複数の第1予測値と前記第1発生頻度とを、前記アグリゲータサーバに送信する第1予測情報送信手段と、
前記期間内に前記電気機器が消費する電力を削減する要求を前記アグリゲータサーバから受信する要求受信手段と、
を備え、
前記アグリゲータサーバは、
前記電力管理装置のそれぞれから、前記複数の第1予測値及び前記第1発生頻度を受信する第1予測情報受信手段と、
前記受信された複数の第1予測値及び第1発生頻度に基づいて、前記複数の電力管理装置全体の前記期間内における消費電力の複数の第2予測値と、それぞれの第2予測値の第2発生頻度とを取得する第2予測手段と、
前記複数の第2予測値及び前記第2発生頻度を、前記サーバに送信する第2予測情報送信手段と、
前記サーバから受信した割り当て電力量に基づいて、前記要求を前記電力管理装置に送信する要求送信手段と、
を備え、
前記サーバは、
前記アグリゲータサーバのそれぞれから、前記複数の第2予測値及び前記第2発生頻度を受信する第2予測情報受信手段と、
前記複数の第2予測値と前記第2発生頻度とに基づいて、前記期間内に前記電気機器を動作させるために調達すべき電力量を決定する調達目標決定手段と、
前記調達すべき電力量に基づいて取得された、前記アグリゲータサーバ毎の割り当て電力量を、前記アグリゲータサーバに送信する割り当て送信手段と、を備える、
電力管理システム。 - 少なくとも1つの他の電力管理装置と通信可能に接続されたサーバと通信可能に接続された電力管理装置が実行する電力管理方法であって、
電気機器が消費した電力の履歴に基づいて、将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の前記履歴における発生頻度とを取得し、
前記複数の予測値と前記発生頻度とを、前記サーバに送信し、
前記サーバにより、前記電力管理装置と、前記少なくとも1つの他の電力管理装置とのそれぞれから送信された前記複数の予測値及び前記発生頻度に基づいて生成された、前記期間内に前記電気機器が消費する電力を削減する要求を前記サーバから受信する、
電力管理方法。 - 電気機器を制御する複数の電力管理装置と通信可能に接続されたサーバが実行する電力管理方法であって、
将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の、前記電気機器が消費した電力の履歴における発生頻度とを、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信し、
前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信した、前記複数の予測値と前記発生頻度とに基づいて、前記期間内に前記電気機器を動作させるために調達すべき電力量を決定し、
前記調達すべき電力量が、前記期間内に調達可能な電力量よりも大きい場合、前記複数の電力管理装置のうち少なくとも1つの前記電力管理装置に、前記期間内に前記少なくとも1つの電力管理装置が制御する前記電気機器が消費する電力を削減する要求を送信する、
電力管理方法。 - 少なくとも1つの他のコンピュータと通信可能に接続されたサーバと通信可能に接続されたコンピュータを、
電気機器が消費した電力の履歴に基づいて、将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の前記履歴における発生頻度とを取得する予測手段、
前記複数の予測値と前記発生頻度とを、前記サーバに送信する予測情報送信手段、
前記サーバにより、前記コンピュータと、前記少なくとも1つの他のコンピュータとのそれぞれから送信された前記複数の予測値及び前記発生頻度に基づいて生成された、前記期間内に前記電気機器が消費する電力を削減する要求を前記サーバから受信する要求受信手段、
として機能させるプログラム。 - 電気機器を制御する複数の電力管理装置と通信可能に接続されたコンピュータを、
将来の指定された期間内において前記電気機器が消費する電力の複数の予測値と、それぞれの予測値の、前記電気機器が消費した電力の履歴における発生頻度とを、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する予測情報受信手段、
前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信した、前記複数の予測値と前記発生頻度とに基づいて、前記期間内に前記電気機器を動作させるために調達すべき電力量を決定する調達目標決定手段、
前記調達すべき電力量が、前記期間内に調達可能な電力量よりも大きい場合、前記複数の電力管理装置のうち少なくとも1つの前記電力管理装置に、前記期間内に前記少なくとも1つの電力管理装置が制御する前記電気機器が消費する電力を削減する要求を送信する要求送信手段、
として機能させるプログラム。
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