JP6531384B2 - 算出方法、算出プログラムおよび算出装置 - Google Patents

算出方法、算出プログラムおよび算出装置 Download PDF

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本発明は、算出方法等に関する。
企業では、需要電力の最大値となるピーク電力を抑えることが求められる。例えば、ピーク電力を抑える従来技術として、社内にある複数のノートＰＣ（Personal Computer）の各バッテリを利用するものがある。
この従来技術は、過去の消費電力の推移や天気予報等の情報から、電力の需要曲線とノートＰＣのバッテリ残量とを予測し、ノートＰＣのバッテリの充放電計画を作成する。そして、従来技術は、充放電計画に基づいて、ノートＰＣの駆動モードを、バッテリ駆動、ＡＣ（Alternate Current）駆動、ＡＣ駆動しながらのバッテリ充電のいずれかに切り替える制御を行う。
特開２００４−９４６０７号公報 特開２０１３−１８６７３８号公報 特開２０１０−３３２０７号公報
しかしながら、上述した従来技術では、デバイスの利用時に充電不足が生じない充放電計画を作成することができないという問題がある。
例えば、従来技術の充放電計画は、利用者によってノートＰＣが持ち出されることを想定していないため、利用者がノートＰＣを持ち出す場合に、ノートＰＣのバッテリの充電量が十分でない場合があった。係る問題は、ノートＰＣに限られるものではなく、利用者に持ち出されるデバイスで、かつ、ピーク電力を抑えるためのバッテリを有するデバイスにも同様に発生する問題である。
１つの側面では、デバイスの利用時に充電不足が生じない充放電計画を作成することができる算出方法、算出プログラムおよび算出装置を提供することを目的とする。
第１の案では、コンピュータが下記の処理を実行する。コンピュータは、記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席を伴う所定のイベントを検出する。コンピュータは、検出した離席を伴う所定のイベントの開始時刻を特定する。コンピュータは、特定した開始時刻に所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する。
本発明の１実施態様によれば、デバイスの利用時に充電不足が生じない充放電計画を作成することができる。
図１は、本実施例１に係るシステムの構成を示す図である。 図２は、ノートＰＣの蓄電池の充放電に関する状態について説明するための図である。 図３は、本実施例１に係る制御サーバの構成を示す図である。 図４は、需要予測データの一例を示す図である。 図５は、ＰＣ情報テーブルの一例を示す図である。 図６は、充電データの一例を示す図である。 図７は、放電データの一例を示す図である。 図８は、スケジュールデータの一例を示す図である。 図９は、充放電計画テーブルの一例を示す図である。 図１０は、本実施例１に係る電力算出部の処理を説明するための図である。 図１１は、本実施例１に係る生成部の処理を説明するための図（１）である。 図１２は、本実施例１に係る生成部の処理を説明するための図（２）である。 図１３は、本実施例１に係るシミュレート部の処理を説明するための図である。 図１４は、本実施例１に係る制御サーバの処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、本実施例２に係るシステムの構成を示す図である。 図１６は、本実施例２に係る制御サーバの構成を示す図である。 図１７は、本実施例２に係る制御サーバの処理手順を示すフローチャートである。 図１８は、本実施例２に係る制御サーバの効果を説明するための図（１）である。 図１９は、本実施例２に係る制御サーバの効果を説明するための図（２）である。 図２０は、仮想残量による調整を行って充放電計画を作成した場合の離席直前の残量分布の一例を示す図である。 図２１は、算出プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
以下に、本願の開示する算出方法、算出プログラムおよび算出装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
本実施例１に係るシステムの構成について説明する。図１は、本実施例１に係るシステムの構成を示す図である。図１に示すように、このシステムは、分電盤２０と、ノートＰＣ（Personal Computer）３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、照明５０ａと、複合機５０ｂと、制御サーバ１００とを有する。分電盤２０、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、制御サーバ１００は、ネットワーク１０を介して相互に接続される。また、分電盤２０、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、照明５０ａ、複合機５０ｂは、電源線４０に接続される。制御サーバ１００は、算出装置の一例である。
ネットワーク１０は、例えば、社内ＬＡＮ（Local Area Network）に対応する。社内ＬＡＮとしては、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮなどの任意の種類の通信網が採用され、インターネットやＬＡＮなどの他のネットワークに接続されても良い。
図１に示す例では、制御サーバ１００にノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃが接続される場合を示したが、図示の構成に限定されない。例えば、制御サーバ１００には任意の数のノートＰＣが接続されて良い。
図１に示す例では、電源線４０にノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃや、照明５０ａ、複合機５０ｂが接続される場合を示したが、図示の構成に限定されない。つまり、電源線４０には任意の電気製品が接続されて良い。例えば、電源線４０にはテレビ、冷蔵庫、電子レンジ、などの電気製品が接続される。また、以下では、照明５０ａ、複合機５０ｂ及び他の電気製品を区別無く総称する場合には、電気製品５０と記載する。電気製品５０は、例えば、社内で電力を消費するあらゆる製品を含む。
制御サーバ１００は、社内に設置されたサーバ装置であり、複数のノートＰＣのバッテリの充放電を規定する充放電計画を作成する。
分電盤２０は、電源線４０を介してノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃや、照明５０ａ、複合機５０ｂに電源を供給する。
ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、社内の利用者が利用するノート型パーソナルコンピュータである。以下の説明では、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃを適宜、「ノートＰＣ３０」あるいは単に「ＰＣ」と記載する。
ノートＰＣ３０には、自装置に搭載された蓄電池の充放電を制御するクライアント用アプリケーションがインストールされる。例えば、ノートＰＣ３０は、自装置の蓄電池の充放電に関する状態を規定した充放電計画を制御サーバ１００から受け付けて、受け付けた制御ポリシーにしたがって自装置の蓄電池の充放電に関する状態を切り替える。また、ノートＰＣ３０は、装置の一例である。また、ノートＰＣの蓄電池を適宜「バッテリ」とも記載する。
ここで、ノートＰＣ３０の蓄電池の充放電に関する状態について説明する。図２は、ノートＰＣの蓄電池の充放電に関する状態について説明するための図である。図２の横軸は時間を示し、縦軸は電力値［Ｗ］を示す。例えば、時間帯２ａ及び２ｄには、蓄電池は充放電を行わずノートＰＣ３０がＡＣ（Alternate Current）電源で稼働している状態を示す。この状態を「ＡＣ」とも記載する。また、例えば、時間帯２ｂには、蓄電池が放電することでノートＰＣ３０が稼働している状態を示す。この状態を「ＢＡ」とも記載する。また、例えば、時間帯２ｃには、蓄電池が充電しつつノートＰＣ３０がＡＣ電源で稼働している状態を示す。この状態を「ＣＨ」とも記載する。図２に示すように、ノートＰＣ３０は、「ＡＣ」、「ＢＡ」又は「ＣＨ」のいずれかの状態で稼働する。例えば、ノートＰＣ３０は、「９：００〜９：３０」の時間帯に「ＢＡ」で稼働する旨の充放電計画を制御サーバ１００から受け付けると、指定された時間帯に「ＢＡ」で稼働する。
次に、図１に示した制御サーバ１００の構成について説明する。図３は、本実施例１に係る制御サーバの構成を示す図である。図３に示すように、この制御サーバ１００は、通信制御部１１０、記憶部１２０、制御部１３０を有する。
通信制御部１１０は、分電盤２０、ノートＰＣ３０との間でデータを送受信する処理部である。通信制御部１１０は、例えば、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ：Network Interface Card）等に対応する。後述する制御部１３０は、通信制御部１１０を介して、分電盤２０、ノートＰＣ３０とデータをやり取りする。
記憶部１２０は、需要予測データ１２１、ＰＣ情報テーブル１２２、充電データ１２３、放電データ１２４、スケジュールデータ１２５、充放電計画テーブル１２６を有する。記憶部１２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子などの記憶装置に対応する。
需要予測データ１２１は、システム内の予測される需要電力の時系列データである。例えば、需要予測データ１２１は、一日における各時間帯と需要電力値とを対応づけたデータである。この需要電力値は、例えば、過去の消費電力値の統計データから算出される。
図４は、需要予測データの一例を示す図である。図４の横軸は時間を示し、縦軸は電力値［ｋＷ］を示す。図４は、社内における一日の需要予測データ１２１を例示したものである。例えば、需要予測データ１２１は、社内で電力を消費するあらゆる製品によって消費された過去の消費電力値の統計データから算出される。図４では、需要予測データ１２１が１パターンである場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、需要予測データ１２１は、曜日や時期に違いがあり、複数の推移の仕方が予想されるような場合には、複数パターン存在する場合もある。
ＰＣ情報テーブル１２２は、例えば、ノートＰＣ３０に関する各種の情報を保持する。図５は、ＰＣ情報テーブルの一例を示す図である。図５に示すように、ＰＣ情報テーブル１２２は、「ＩＤ」と、「観測可否」と、「制御可否」と、「状態」と、「バッテリ容量」と、「充電率」とを対応づけて記憶する。
図５において、このうち、ＩＤは、社内のノートＰＣ３０を一意に識別するＩＤ（Identification）を示す。観測可否は、制御サーバ１００が該当するノートＰＣ３０を観測できているか否かを示す。例えば、観測可否「○」は、制御サーバ１００が該当するノートＰＣ３０を観測できている、つまり、該当するノートＰＣ３０が社内ＬＡＮ５に接続されていることを示す。また、例えば、観測可否「×」は、制御サーバ１００が該当するノートＰＣ３０を観測できていない、つまり、該当するノートＰＣ３０が社内ＬＡＮ５に接続されていないことを示す。
図５において、制御可否は、該当するノートＰＣ３０が電源線４０に接続されているか否かを示す。例えば、制御可否「○」は、該当するノートＰＣ３０が電源線４０に接続されていることを示す。また、例えば、制御可否「×」は、該当するノートＰＣ３０が電源線４０に接続されていないことを示す。
状態は、該当するノートＰＣ３０の現在の状態を示す。例えば、状態「ＡＣ」は、蓄電池が充放電を行わず、ノートＰＣがＡＣ電源で稼働している状態を示す。また、例えば、状態「ＢＡ」は、蓄電池が放電することでノートＰＣが稼働している状態を示す。また、例えば、状態「ＣＨ」は、蓄電池が充電しつつノートＰＣがＡＣ電源で稼働している状態を示す。バッテリ容量は、該当するノートＰＣ３０のバッテリの仕様として定められた電力の容量［Ｗｈ］を示す。充電率は、該当するノートＰＣ３０の現在の充電率［％］を示す。なお、ＰＣ情報テーブル１２２には、例えば、社内で利用されるノートＰＣ３０により、予め登録されるものとする。また、図中の「−」は、該当するデータが存在しないことを示す。
図５に示すように、例えば、ＰＣ情報テーブル１２２は、ＩＤ「ＰＣ１」と、観測可否「○」と、制御可否「○」と、状態「ＡＣ」と、バッテリ容量「６５」と、充電率「８０」とを対応づけて記憶する。つまり、ＰＣ１がネットワーク１０及び電源線４０に接続され、ＡＣ電源で稼働している状態であり、バッテリ容量が６５［Ｗｈ］であり、現在の充電率が８０％であることを示す。また、ＰＣ情報テーブル１２２は、他のノートＰＣ３０についても同様に、情報を記憶する。
図３の説明に戻る。充電データ１２３は、例えば、バッテリを充電する際の充電率の変化を示すデータである。例えば、充電データ１２３は、ノートＰＣ３０のバッテリを充電する際の充電率と時間とを対応づけたデータである。充電データ１２３は、バッテリの仕様として定められたものである。また、充電データ１２３は、ノートＰＣ３０のバッテリを充電する際の時間ごとの充電率を記憶しておき、記憶したデータから算出しても良い。
図６は、充電データの一例を示す図である。図６の横軸は時間［秒］を示し、縦軸は充電率［％］を示す。図６には、ノートＰＣ３０のバッテリを充電する際の充電率を例示する。なお、ここでは、説明の都合上、あるノートＰＣ３０に搭載されたバッテリの充電データ１２３を示したが、充電データ１２３は、ノートＰＣ３０ごとに記憶されるものである。例えば、充電データ１２３は、ノートＰＣ３０のＩＤごとに対応づけて記憶される。
図３の説明に戻る。放電データ１２４は、例えば、バッテリを放電する際の充電率の変化を示すデータである。例えば、放電データ１２４は、ノートＰＣ３０のバッテリを放電する際の充電率と時間とを対応づけたデータである。放電データ１２４は、バッテリの仕様として定められたものである。放電データ１２４は、ノートＰＣ３０のバッテリを放電する際の時間ごとの充電率を記憶しておき、記憶したデータから算出しても良い。
図７は、放電データの一例を示す図である。図７の横軸は時間［秒］を示し、縦軸は充電率［％］を示す。図７には、ノートＰＣ３０のバッテリを放電する際の充電率を例示する。なお、ここでは、説明の都合上、あるノートＰＣ３０に搭載されたバッテリの放電データ１２４を示したが、放電データ１２４は、ノートＰＣ３０ごとに記憶されるものである。例えば、放電データ１２４は、ノートＰＣ３０のＩＤごとに対応づけて記憶される。
図３の説明に戻る。スケジュールデータ１２５は、利用者がノートＰＣ３０を持って離席するイベントの情報を保持する。図８は、スケジュールデータの一例を示す図である。例えば、利用者がノートＰＣを持って離席する時間には「×」が設定される。ＩＤ「ＰＣ１１」について、「１０：００〜１１：３０」の間に「×」が設定されている。このため、利用者は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣを、「１０：００〜１２：００」の間持ち出すことを示す。つまり、利用者は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣ３０を持って「１０：００」に離席し、ネットワーク１０、分電盤２０からノートＰＣ３０を切断する。そして、利用者は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣ３０を持って「１２：００」に着席し、ノートＰＣをネットワーク１０、分電盤２０に接続する。
図３の説明に戻る。充放電計画テーブル１２６は、蓄電池それぞれの充放電を時間帯ごとに規定する充放電計画の情報を保持する。図９は、充放電計画テーブルの一例を示す図である。図９に示すように、充放電計画テーブル１２６は、ＩＤと、３０分ごとの時間帯とを対応づけて記憶する。例えば、時間帯「９：００」は、９時から９時半までの時間帯に対応する。また、充放電計画テーブル１２６の１レコードは、該当するノートＰＣ３０の制御ポリシーに対応する。
制御部１３０は、取得部１３１と、測定部１３２と、特定部１３３と、算出部１３４と、出力部１３５とを有する。制御部１３０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積装置に対応する。また、制御部１３０は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路に対応する。
取得部１３１は、ノートＰＣ３０の各種情報を取得し、取得した情報をＰＣ情報テーブル１２２に登録する処理部である。なお、取得部１３１が情報を取得するタイミングは、制御サーバ１００を利用する者が任意のタイミングを設定して良い。例えば、取得部１３１は、後述する算出部１３４が充放電計画を作成する直前に情報を取得しても良い。
図５を用いて、取得部１３１の処理を説明する。例えば、取得部１３１は、ＩＤ「ＰＣ２」の状態が「ＣＨ」であり、充電率が「５０％」であり、電源線４０に接続されている旨の情報をＩＤ「ＰＣ２」のノートＰＣ３０から取得する。取得部１３１は、取得した情報を図５のＰＣ情報テーブル１２２に記録する。例えば、取得部１３１は、ＩＤ「ＰＣ２」に対応づけて、制御可否「○」と、状態「ＣＨ」と、充電率「５０」とをＰＣ情報テーブル１２２に記録する。また、取得部１３１は、ＩＤ「ＰＣ２」のノートＰＣ３０から情報を取得したので、「ＰＣ２」が社内ＬＡＮ５に接続されているものと判定し、観測可否「○」をＰＣ情報テーブル１２２に記録する。
また、例えば、取得部１３１は、情報を取得できないノートＰＣ３０については、社内ＬＡＮ５に接続されていないものと判定し、観測可否「×」をＰＣ情報テーブル１２２に記録する。例えば、取得部１３１は、他のノートＰＣ３０について情報を取得するタイミングでＩＤ「ＰＣ３」の情報を取得できない場合には、ＩＤ「ＰＣ３」のノートＰＣ３０が社内ＬＡＮ５に接続されていないものと判定し、観測可否「×」をＰＣ情報テーブル１２２に記録する。
例えば、ＩＤ「ＰＣ３」のノートＰＣ３０の利用者が離席し、ノートＰＣ３０を持ち出した場合には、取得部１３１は、ＩＣ「ＰＣ３」のノートＰＣ３０について、情報を取得できなくなる。この場合には、取得部１３１は、ＩＤ「ＰＣ３」に対する観測可否を「×」に設定する。
測定部１３２は、図１のシステム内で消費された電力を測定する処理部である。例えば、測定部１３２は、電源線４０に接続された電気製品により社内で消費された総電力量を測定する。測定部１３２は、測定した電力量の情報を記憶部１２０に記録する。記憶部１２０に記憶される電力の情報の図示は省略する。測定部１３２が社内で消費された電力を測定する方法は、従来のいかなる技術でも適用することができる。例えば、測定部１３２は、分電盤２０に電源線４０を介して供給された電力量を測定し、測定された電力量を分電盤２０から取得しても良い。また、例えば、測定部１３２は、社内の全てのコンセントから供給された電力量を測定し、その総和を算出しても良い。
特定部１３３は、スケジュールデータ１２５に基づいて、利用者が離席するイベントを検出し、検出した離席するイベントの開始時刻を特定する処理部である。特定部１３３は、検出結果の情報を、算出部１３４に出力する。例えば、検出結果の情報には、離席する場合に持ち出されるノートＰＣ３０のＩＤと、開始時刻とが含まれる。
例えば、図８に示す例では、特定部１３３は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣ３０から離席するイベントを検出し、離席するイベントの開始時刻を「１０：００」とする。また、特定部１３３は、ＩＤ「ＰＣ１３」のノートＰＣ３０から離席するイベントを検出し、離席するイベントの開始時刻を「１１：００」とする。
算出部１３４は、各ノートＰＣ３０の充電池の状態の一部を変更して最適解を探索する処理を繰り返し行う局所探索法を実行して、充放電計画テーブル１２６を作成する処理部である。また、算出部１３４は、局所探索法を用いて最適解を求める場合に、利用者がノートＰＣ３０を持ち出す時刻において、持ち出されるノートＰＣ３０の蓄電池の充電量が、所定量以上となる制約条件を設定し、この制約条件のもと、最適解を求める。例えば、算出部１３４は、電力算出部１３４ａ、生成部１３４ｂ、シミュレート部１３４ｃ、更新部１３４ｄ、実行部１３４ｅを有する。
電力算出部１３４ａは、各ノートＰＣ３０に割り当てる電力を算出する処理部である。例えば、電力算出部１３４ａは、式（１）に基づいて、各ノートＰＣ３０に割り当てる電力の値を算出する。式（１）に示すピーク電力予測値は、ノートＰＣ３０の消費電力を除いた、システム全体のピーク電力予測値である。現在の消費電力は、ノートＰＣ３０の消費電力を除いた、システム全体の現在の消費電力である。電力算出部１３４ａは、各ノートＰＣ３０に割り当てる電力の情報を、シミュレート部１３４ｃに出力する。
各ノートＰＣ３０に割り当てる電力＝（ピーク電力予測値−現在の消費電力）／ノートＰＣ３０の数・・・（１）
電力算出部１３４ａの処理をより詳細に説明する。電力算出部１３４ａは、より具体的には、式（２）に示す最適化問題を解くことで、各時間帯でノートＰＣ３０が使用可能な電力を計算する。ただし、式（３）、（４）、（５）の条件を満たすものとする。式（２）〜（５）において「ｋ」は、各時間帯を示す変数である。図１０は、本実施例１に係る電力算出部の処理を説明するための図である。図１０において、横軸は、時間を示し、縦軸は電力値を示す。線分５ａは、ノートＰＣ３０の電力を除いた各時間帯の需要電力値の予測値を示す。線分５ｂは、ノートＰＣ３０の電力を除いた需要電力値の予測値の最大値であり、Ｄｍａｘに対応する。ｕ［ｋ］は、時間帯ｋにおいて、全ノートＰＣ３０に割り当てる電力の合計値である。Ｄ［ｋ］は、時間帯ｋにおける、全ノートＰＣ３０の電力を除いた需要電力値の予測値である。なお、需要電力値の予測値が最大値となる時間帯をｋ’とする。
ｍｉｎΣｕ［ｋ］・・・（２）
ｕ［ｋ］≦Ｄｍａｘ−Ｄ［ｋ］・・・（３）
Ｄ［ｋ−１］＋ｕ［ｋ−１］・・・（４）
Figure 0006531384
ここで、式（２）は、図１０の網掛け部分の面積を最小化するという最適化問題である。式（３）は、ある時間帯ｋの一つ前の時間帯にノートＰＣ３０に割り当てる電力が、需要電力の最大値を超えないようにするための条件式である。式（４）は、ｕ［ｋ］とＤ［ｋ］とを合計した値が、徐々に大きくなるという条件である。なお、式（５）は、時間帯ｋ’の一つ前の時間帯にノートＰＣ３０の蓄電池の平均残量が、所定値τ以上であることを示す。これにより、ノートＰＣ３０の電力を除いた需要電力値の予測値の最大値となる前に、ノートＰＣ３０の蓄電池の平均残量を所定値τ以上にすることができる。
電力算出部１３４ａは、式（２）の最適化問題を解いて、各時間帯のｕ［ｋ］を算出し、ｕ［ｋ］をノートＰＣ３０の数で除算することで、各時間帯において各ノートＰＣ３０に割り当てる電力を算出し、算出した電力の情報を、シミュレート部１３４ｃに出力する。
生成部１３４ｂは、充放電計画を生成する処理部である。まず、生成部１３４ｂは、充放電計画テーブル１２６のそれぞれのノートＰＣ３０に対して、時間帯毎の状態を初期状態に設定することで、初期の充放電計画を生成する。図１１は、本実施例１に係る生成部の処理を説明するための図（１）である。例えば、生成部１３４ｂは、ＰＣ情報テーブル１２２を参照し、制御可能なＰＣの全ての時間帯に対して、状態「ＡＣ」を設定する。また、生成部１３４ｂは、ＰＣ情報テーブル１２２を参照し、観測不能なＰＣの全ての時間帯に対して、状態「ＵＮ１」を設定する。
生成部１３４ｂは、ＰＣ情報テーブル１２２を参照し、観測可能であるが制御不能なＰＣの全ての時間帯に対して、状態「ＵＮ２」を設定する。なお、ここでは、制御可能なＰＣの全ての時間帯に対して状態「ＡＣ」が設定される場合を説明したが、これに限定されない。例えば、制御可能なＰＣの全ての時間帯に対して状態「ＢＡ」が設定されても良い。また、例えば、既に作成済みの制御計画のノートＰＣ３０の各時間帯の状態が、対応するノートＰＣ３０の各時間帯に設定されても良い。
ここで、「ＵＮ１」及び「ＵＮ２」について説明する。「ＵＮ１」は、観測不能なＰＣに対して想定される状態を示す。例えば、「ＵＮ１」は、蓄電池の充電率に関しては放電した状態で減少し、充電している状態の電力を使用する架空の状態として設定される。これは、観測不能なノートＰＣ３０の蓄電池が、観測されない間に放電されてしまうことを考慮したものである。また、観測不能なノートＰＣ３０が社内の電源線４０に接続され、需要電力を増やしてしまうことを考慮したものでる。また、「ＵＮ２」は、制御不能なＰＣに対して想定される状態を示す。例えば、「ＵＮ２」は、蓄電池の充電率に関しては放電した状態で減少し、ＡＣ電源で稼働している状態の電力を使用する架空の状態として設定される。これは、制御不能なノートＰＣ３０が社内の電源線４０に接続され、需要電力を増やしてしまうことを考慮したものである。
生成部１３４ｂは、生成した充放電計画の制御可能なノートＰＣ３０の任意の時間帯を選択し、「ＡＣ」「ＢＡ」「ＣＨ」のいずれかの状態に切り替える。例えば、生成部１３４ｂは、「切り替え指示」を受け付けた場合に、状態の切替を行ってもよい。図１２は、本実施例１に係る生成部の処理を説明するための図（２）である。説明の便宜上、切り替え前の充放電計画テーブル１２６を１２６ａとし、切り替え後の充放電計画テーブル１２６を１２６ｂとする。図１２に示すように、例えば、生成部１３４ｂは、ＰＣ２の「９：３０」を選択する。生成部１３４ｂは、選択した時間帯と、それ以降の時間帯の状態を「ＢＡ」に切り替える。なお、図１２の網掛け領域は、切り替え指示が出されたＰＣの時間帯を示す。また、生成部１３４ｂは、切り替え指示が出されたＰＣの時間帯を充放電計画テーブル１２６に記録する。
生成部１３４ｂは、後述するシミュレート部１３４ｃから切り替え指示を受け付けた場合や、実行部１３４ｅから再度の処理実行を指示された場合に、上記状態を切り替えて充放電計画を生成する処理を繰り返し実行する。生成部１３４ｂは、生成した充放電計画の情報を、シミュレート部１３４ｃに出力する。
図３の説明に戻る。シミュレート部１３４ｃは、充放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートする処理部である。例えば、シミュレート部１３４ｃは、需要予測データ１２１からノートＰＣ３０による電力使用量を減算し、各ノートＰＣ３０が充放電計画通りに稼働した場合の電力使用量を加算することで、需要電力をシミュレートする。シミュレート部１３４ｃは、シミュレート結果を、更新部１３４ｄに出力する。
図１３は、本実施例１に係るシミュレート部の処理を説明するための図である。図１３の横軸は時間を示し、縦軸は電力値［ｋＷ］を示す。図１３には、８時から２０時まで１０分間隔で充放電計画が作成された場合のシミュレートの結果を示す。図１３に示すように、例えば、シミュレート部１３４ｃは、充放電計画に基づいて、１０分間ごとの需要電力をシミュレートし、１０分間ごとの制御後ピーク１１ａを算出する。例えば、シミュレート部１３４ｃは、下記の式（６）を用いて、時間帯ごとの制御後ピークｍａｘｊを算出する。なお、１１ｂは、図４の需要予測データ１２１に対応する。
ｍａｘｊ（需要予測［ｊ］−ΣｉＥＡｉ＋ΣｉＥｓｉ［ｊ］）・・・（６）
式（６）において、ｉは、ノートＰＣ３０のインデックスを示す。ｊは、時間帯のインデックスを示す。例えば、ｊ＝１は、９時から９時半までの時間帯に対応する。需要予測［ｊ］は、ｊ番目の時間帯の需要予測値を示し、例えば、需要予測データ１２１から与えられる値である。Ｅｓｉ［ｊ］は、ｉ番目のノートＰＣ３０のｊ番目の時間帯における各状態の電力値を示す。例えば、状態「ＡＣ」の電力使用量ＥＡは、例えば、１０［Ｗ］である。また、状態「ＢＡ」の電力値ＥＢは、例えば、０［Ｗ］である。また、状態「ＣＨ」の電力値ＥＣは、例えば、６０［Ｗ］である。また、状態「ＵＮ１」の電力使用量ＥＵ１は、状態「ＣＨ」時の電力を使用するのでＥＣ［Ｗ］である。また、状態「ＵＮ２」の電力使用量ＥＵ２は、状態「ＡＣ」時の電力を使用するのでＥＡ［Ｗ］である。また、ＥＡｉは、ｉ番目のノートＰＣ３０の状態「ＡＣ」の電力使用量を示す。なお、上記の式（６）は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、より余裕をもって制御する場合にはΣｉＥＡｉを減算しなくても良い。
更に、シミュレート部１３４ｃは、充放電計画に制約条件を追加して時間帯ごとの需要電力をシミュレートする。例えば、シミュレート部１３４ｃは、ノートＰＣ３０の各時間帯における蓄電池の充電率を算出する。例えば、シミュレート部１３４ｃは、ＰＣ情報テーブル１２２を参照し、ノートＰＣ３０の充電率を取得する。ノートＰＣ３０の蓄電池をある時間分充電する場合には、シミュレート部１３４ｃは、図６の充電データ１２３を参照し、上記時間経過後の充電率を推定する。ノートＰＣ３０の蓄電池からある時間分放電する場合には、シミュレート部１３４ｃは、図７の放電データ１２４を参照し、上記時間経過後の充電率を推定する。
続いて、シミュレート部１３４ｃは、推定した充電率が式（７）および式（８）の条件を満たすか否かを判定する。式（７）の制約条件は「時刻ｔにおいて、ｉ番目のノートＰＣ３０の蓄電池の容量がＳ％以上である」というものである。式（７）において、ｉ番目のノートＰＣ３０は、特定部１３３から通知される、離席する利用者に持ち出されるノートＰＣに対応する。式（７）において、時刻ｔは、特定部１３３から通知される、離席の開始時間に対応する。
Ｃｉ［ｔ］＝ノートＰＣｉの蓄電池の容量×Ｓ／１００・・・（７）
式（８）の制約条件は「時刻ｋのノートＰＣ３０の消費電力が、割り当てられた電力値以下である」というものである。式（８）のＮは、ノートＰＣ３０の数に対応する。
時間帯ｋでのノートＰＣ３０の消費電力≦ｕ［ｋ］／Ｎ・・・（８）
シミュレート部１３４ｃは、式（７）、（８）を満たさないと判定した場合には、切り替え指示を生成部１３４ｂに出力して、充放電計画を変更させ、変更された充放電計画を用いて、制約条件を満たすまで再びシミュレートする。シミュレート部１３４ｃは、充放電計画が制約条件を満たす場合に、係る充放電計画のシミュレート結果を更新部１３４ｄに出力する。
更新部１３４ｄは、シミュレートされた結果が、切り替え前の充放電計画のシミュレート結果よりも改善している場合には、充放電計画テーブル１２６について、充放電計画を切り替え後の制御計画に更新する処理部である。
例えば、更新部１３４ｄは、シミュレート結果からピーク電力を求める。更新部１３４ｄは、一日のうちで、現在時刻までの各時間帯における電力使用量を実測値として取得する。更新部１３４ｄは、一日のうちで、現在時刻以降の各時間帯における電力使用量をシミュレート結果から取得する。更新部１３４ｄは、取得した使用電力量のうちの最大値をピーク電力として算出する。更新部１３４ｄは、算出したピーク電力と、切り替え前の充放電計画のシミュレート結果から算出したピーク電力とを比較する。更新部１３４ｄは、切り替え前の充放電計画のシミュレート結果から算出したピーク電力よりもピーク電力が低下している場合に、充放電計画を切り替え後の充放電計画に更新する。
なお、ここでは、更新部１３４ｄが評価値としてピーク電力を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、更新部１３４ｄは、現在時刻以降の電力使用量や蓄電池の充電量（充電率とバッテリ容量の積の和）、状態の切り替え回数、最小使用電力量などのうち、一つ又は複数を組み合わせて評価値として用いても良い。複数を組み合わせる場合にはそれぞれの評価関数に重みをつけて足すなどして単一の評価関数にすれば一つの評価関数として処理することができる。例えば、更新部１３４ｄは、切り替え前の充放電計画のシミュレート結果から算出した評価値よりも今回算出した評価値の方が大きい場合に、充放電計画を切り替え後の充放電計画に更新する。
実行部１３４ｅは、所定の終了条件を満たすか否かを判定する。例えば、実行部１３４ｅは、算出部１３４が処理を開始してから５分経過したか否かを判定する。実行部１３４ｅは、５分経過していない場合には、生成部１３４ｂ、シミュレート部１３４ｃ及び更新部１３４ｄの処理を繰り返し実行させる。なお、ここでは、終了条件が５分経過である場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、終了条件は任意の時間であっても良く、また、任意の繰り返し回数であっても良い。
一方、５分経過した場合には、実行部１３４ｅは、更新された充放電計画テーブル１２６を出力部１３５に出力する。
出力部１３５は、充放電計画を出力する処理部である。例えば、出力部１３５は、充放電計画テーブル１２６を実行部１３４ｅから受け付ける。出力部１３５は、受け付けた充放電計画テーブル１２６の各レコードを、対応するノートＰＣ３０に出力する。
次に、本実施例１に係る制御サーバ１００の処理手順の一例について説明する。図１４は、本実施例１に係る制御サーバの処理手順を示すフローチャートである。例えば、図１４に示す処理は、所定の時間間隔で実行される。
図１４に示すように、制御サーバ１００の取得部１３１は、ノートＰＣ３０からＰＣ情報テーブル１２２に関する各種のデータを取得する（ステップＳ１０１）。制御サーバ１００の特定部１３３は、離席を伴うイベントの開始時刻を特定する（ステップＳ１０２）。制御サーバ１００の算出部１３４は、充放電計画を生成する（ステップＳ１０３）。
算出部１３４は、充放電計画の状態を切り替え（ステップＳ１０４）、需要曲線をシミュレートする（ステップＳ１０５）。算出部１３４は、制約条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。算出部１３４は、充放電計画が制約条件を満たさない場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、ステップＳ１０９に移行する。
算出部１３４は、充放電計画が制約条件を満たす場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、充放電計画が改善したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。算出部１３４は、充放電計画が改善していない場合には（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０９に移行する。
算出部１３４は、充放電計画が改善した場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、切り替え後の充放電計画に更新する（ステップＳ１０８）。算出部１３４は、終了タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。算出部１３４は、終了タイミングでない場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、ステップＳ１０４に移行する。
一方、算出部１３４は、終了タイミングである場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、充放電計画を各ノートＰＣ３０に出力する（ステップＳ１１０）。
次に、本実施例１に係る制御サーバ１００の効果について説明する。制御サーバ１００は、スケジュールデータ１２５を基にして、利用者が離席するイベントを検出し、検出した離席するイベントの開始時刻を特定する。また、制御サーバ１００は、特定した開始時刻にノートＰＣの蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、所定の蓄電池の充放電計画を算出する。このため、利用者が離席してノートＰＣを持ち出す場合に、ノートＰＣの充電量が不足するという事態を抑止することができる。
次に、本実施例２に係るシステムの構成について説明する。図１５は、本実施例２に係るシステムの構成を示す図である。図１５に示すように、このシステムは、分電盤２０と、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、照明５０ａと、複合機５０ｂと、制御サーバ２００とを有する。分電盤２０、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、制御サーバ２００は、ネットワーク１０を介して相互に接続される。また、分電盤２０、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、照明５０ａ、複合機５０ｂは、電源線４０に接続される。制御サーバ２００は、算出装置の一例である。
分電盤２０、ノートＰＣ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、分電盤２０、複合機５０ｂに関する説明は、実施例１と同様であるため、ここでは同一の符号を付して説明を省略する。
制御サーバ２００は、社内に設置されたサーバ装置であり、複数のノートＰＣのバッテリの充放電を規定する充放電計画を生成する。本実施例２に係る制御サーバ２００は、スケジュールデータに基づいて、離席イベントと離席イベント後の帰着イベントを検出し、離席イベントの開始時刻から帰着イベントの開始時刻までの時間を特定する。そして、制御サーバ２００は、特定した時間に対する予測消費電力が、離席イベントの開始時刻に確保されることを制約条件として、最適な充放電計画を生成する。
図１６は、本実施例２に係る制御サーバの構成を示す図である。図１６に示すように、この制御サーバ２００は、通信制御部２１０、記憶部２２０、制御部２３０を有する。
通信制御部２１０は、分電盤２０、ノートＰＣ３０との間でデータを送受信する処理部である。通信制御部２１０は、例えば、ネットワークインターフェースカード等に対応する。後述する制御部２３０は、通信制御部２１０を介して、分電盤２０、ノートＰＣ３０とデータをやり取りする。
記憶部２２０は、需要予測データ２２１、ＰＣ情報テーブル２２２、充電データ２２３、放電データ２２４、スケジュールデータ２２５、充放電計画テーブル２２６を有する。記憶部２２０は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子などの記憶装置に対応する。
需要予測データ２２１は、システム内の予測される需要電力の時系列データである。例えば、需要予測データ２２１は、一日における各時間帯と需要電力値とを対応づけたデータである。需要予測データ２２１は、実施例１に示した需要予測データ１２１に対応する。
ＰＣ情報テーブル２２２は、例えば、ノートＰＣ３０に関する各種の情報を保持する。ＰＣ情報テーブル２２２は、実施例１に示したＰＣ情報テーブル１２２に対応する。
充電データ２２３は、バッテリを充電する際の充電率の変化を示すデータである。充電データ２２３は、実施例１に示した充電データ１２３に対応する。
放電データ２２４は、バッテリを放電する際の充電率の変化を示すデータである。放電データ２２４は、実施例１に示した放電データ１２４に対応する。
スケジュールデータ２２５は、利用者がノートＰＣ３０を持って離席するイベントおよび帰着するイベントの情報を保持する。スケジュールデータ２５５のデータ構造は、図８に示したものと同様である。図８を用いて離席するイベントおよび帰着するイベントを説明すると、ＩＤ「ＰＣ１１」について、「１０：００〜１１：３０」の間に「×」が設定されている。このため、利用者は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣを、「１０：００〜１２：００」の間持ち出すことを示す。つまり、利用者は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣ３０を持って「１０：００」に離席し、ネットワーク１０、分電盤２０からノートＰＣ３０を切断する。そして、利用者は、ＩＤ「ＰＣ１１」のノートＰＣ３０を持って「１２：００」に帰着し、ノートＰＣをネットワーク１０、分電盤２０に接続する。このため、ＩＤ「ＰＣ１１」の離席するイベントの開始時刻は「１０：００」となり、帰着するイベントの開始時刻は「１２：００」となる。
充放電計画テーブル２２６は、蓄電池それぞれの充放電を時間帯ごとに規定する充放電計画の情報を保持する。充放電計画テーブル２２６のデータ構造は、実施例１に示した充放電計画テーブル１２６に対応する。
制御部２３０は、取得部２３１と、測定部２３２と、特定部２３３と、算出部２３４と、出力部２３５とを有する。制御部２３０は、例えば、ＡＳＩＣや、ＦＰＧＡなどの集積装置に対応する。また、制御部２３０は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子回路に対応する。
取得部２３１は、ノートＰＣ３０の各種情報を取得し、取得した情報をＰＣ情報テーブル２２２に登録する処理部である。なお、取得部１３１が情報を取得するタイミングは、制御サーバ２００を利用する者が任意のタイミングを設定して良い。例えば、取得部２３１は、後述する算出部２３４が制御計画を作成する直前に情報を取得しても良い。取得部２３１に関するその他の説明は、実施例１の取得部１３１に対応する。
測定部２３２は、図１５のシステム内で消費された電力を測定する処理部である。例えば、測定部２３２は、電源線４０に接続された電気製品により社内で消費された総電力量を測定する。測定部２３２は、測定した電力量の情報を記憶部２２０に記録する。記憶部２２０に記憶される電力の情報の図示は省略する。
特定部２３３は、スケジュールデータ２２５に基づいて、利用者が離席するイベント及び帰着するイベントを検出し、離席イベントの開始時刻から帰着イベントの開始時刻までの時間を算出する処理部である。以下の説明では、離席イベントの開始時刻から帰着イベントの開始時刻までの時間を適時、離席時間と表記する。特定部２３３は、算出結果の情報を、算出部２３４に出力する。例えば、算出結果の情報には、離席する場合に持ち出されるノートＰＣ３０のＩＤと、離席時間とが含まれる。
例えば、図８に示す例では、ＩＤ「ＰＣ１１」について、「１０：００〜１１：３０」の間に「×」が設定されている。このため、ＩＤ「ＰＣ１１」の離席するイベントの開始時刻は「１０：００」となり、帰着するイベントの開始時刻は「１２：００」となる。この場合には、特定部２３３は、離席時間を「２時間」として算出する。
算出部２３４は、各ノートＰＣ３０の充電池の状態の一部を変更して最適解を探索する処理を繰り返し行う局所探索法を実行して、充放電計画テーブル２２６を作成する処理部である。また、算出部２３４は、局所探索法を用いて最適解を求める場合に、利用者が持ち出したノートＰＣ３０について、離席時間に消費される予測消費電力が、離席イベントの開始時刻に確保されることを制約条件として、最適な充放電計画を生成する。例えば、算出部２３４は、電力算出部２３４ａ、生成部２３４ｂ、シミュレート部２３４ｃ、更新部２３４ｄ、実行部２３４ｅを有する。
電力算出部２３４ａは、各ノートＰＣ３０に割り当てる電力を算出する処理部である。電力算出部２３４ａの処理は、実施例１に示した電力算出部１３４ａの処理に対応する。
生成部２３４ｂは、充放電計画を生成する処理部である。まず、生成部２３４ｂは、充放電計画テーブル２２６のそれぞれのノートＰＣ３０に対して、時間帯毎の状態を初期状態に設定することで、初期の充放電計画を生成する。生成部２３４ｂが、初期の充放電計画を生成する処理は、実施例１の図１１を用いて説明した生成部１３４ｂの処理と同様である。
生成部２３４ｂは、生成した充放電計画の制御可能なノートＰＣ３０の任意の時間帯を選択し、「ＡＣ」「ＢＡ」「ＣＨ」のいずれかの状態に切り替える。例えば、生成部２３４ｂは、「切り替え指示」を受け付けた場合に、状態の切り替を行ってもよい。生成部２３４ｂがＰＣの状態を切り替える処理は、実施例１の図１２を用いて説明した生成部１３４ｂの処理と同様である。
生成部２３４ｂは、後述するシミュレート部２３４ｃから切り替え指示を受け付けた場合や、実行部１３４ｅから再度の処理実行を指示された場合に、上記状態を切り替えて充放電計画を生成する処理を繰り返し実行する。生成部２３４ｂは、生成した充放電計画の情報を、シミュレート部２３４ｃに出力する。
シミュレート部２３４ｃは、充放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートする処理部である。例えば、シミュレート部２３４ｃは、需要予測データ２２１からノートＰＣ３０による電力使用量を減算し、各ノートＰＣ３０が充放電計画通りに稼働した場合の電力使用量を加算することで、需要電力をシミュレートする。以下において、シミュレート部２３４ｃの処理について具体的に説明する。
シミュレート部２３４ｃは、各ノートＰＣ３０の蓄電池について、現在の仮想残量を算出する。現在の仮想残量は、ノートＰＣ３０が持ち出されて利用者に使用された場合に減少する蓄電池の充電量を鑑みて補正された蓄電池の充電率である。シミュレート部２３４ｃは、式（９）に基づいて、現在の仮想残量を算出する。式（９）において、現在の蓄電池の充電率は、ＰＣ情報テーブル２２２の充電率に対応する。みなし減少充電率は、式（１０）に基づき算出される。
現在の仮想残量＝現在の蓄電池の充電率（％）−みなし減少充電率（％）・・・（９）
みなし減少充電率（％）＝離席時間×ノートＰＣがバッテリ駆動した場合に減る単位時間あたりの充電率・・・（１０）
式（１０）において、離席時間は、特定部２３３から通知される離席時間に対応する。離席時間の代わりに、離席している区間数の情報であってもよい。ノートＰＣがバッテリ駆動した場合に減る単位時間あたりの充電率の情報は、ノートＰＣ毎に記憶部２２０に格納されているものとする。
シミュレート部２３４ｃは、各ノートＰＣ３０の蓄電池について現在の仮想残量を算出する。シミュレート部２３４ｃは、各ノートＰＣ３０の蓄電池について、現在の仮想残量を算出した後に、充放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートする。例えば、シミュレート部２３４ｃは、シミュレート部１３４ｃと同様にして、式（６）を用いて、時間帯ごとの制御後ピークｍａｘｊを算出する。
更に、シミュレート部２３４ｃは、充放電計画に制約条件を追加して時間帯ごとの需要電力をシミュレートする。例えば、シミュレート部２３４ｃは、各ノートＰＣ３０の現在の蓄電池の残量を、仮想残量とし、充放電計画通りに動作した場合に、蓄電池の充電量が０以下にならないという制約条件を設ける。かかる制約条件を満たす場合には、離席時間に対応する予測消費電力量が離席イベントの開始時刻に確保されることを意味する。
シミュレート部２３４ｃは、制約条件を満たさないと判定した場合には、切り替え指示を生成部２３４ｂに出力して、充放電計画を変更させ、変更された充放電計画を用いて、制約条件を満たすまで再びシミュレートする。シミュレート部２３４ｃは、仮想残量に基づいて、充放電計画が制約条件を満たす場合には、係る充放電計画が、ノートＰＣ３０の実際のバッテリ残量を用いた場合にでも制約条件を満たすか否かを判定する。すなわち、シミュレート部２３４ｃは、ＰＣ情報テーブル２２２の充電率を用いて、充放電計画通りにノートＰＣ３０が動作した場合に、蓄電池の充電量が０以下にならないという制約条件を満たすか否かを判定する。
シミュレート部２３４ｃは、仮想残量および実際のバッテリ残量について、充放電計画が制約条件を満たす場合には、係る充放電計画のシミュレート結果を更新部２３４ｄに出力する。
これに対して、シミュレート部２３４ｃは、仮想残量については制約条件を満たすが、実際のバッテリ残量については制約条件を満たさない場合には、再度、切り替え指示を生成部２３４ｂに出力して、充放電計画を変更させる。シミュレート部２３４ｃは、変更された充放電計画を用いて、制約条件を満たすまで再びシミュレートする。すなわち、シミュレート部２３４ｃは、仮想残量を用いた仮の充放電計画と、実際のバッテリ残量とを照合して、仮の充放電計画を補正する。
更新部２３４ｄは、シミュレートされた結果が、切り替え前の充放電計画のシミュレート結果よりも改善している場合には、充放電計画テーブル２２６について、充放電計画を切り替え後の制御計画に更新する処理部である。更新部２３４ｄの処理は、実施例１に示した更新部１３４ｄの処理に対応する。
実行部２３４ｅは、所定の終了条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、生成部２３４ｂ、シミュレート部２３４ｃ、更新部２３４ｄに処理を継続させる処理部である。実行部２３４ｅの処理は、実施例１に示した実行部１３４ｅの処理に対応する。
出力部２３５は、充放電計画を出力する処理部である。例えば、出力部２３５は、充放電計画テーブル２２６を実行部２３４ｅから受け付ける。出力部２３５は、受け付けた充放電計画テーブル２２６の各レコードを、対応するノートＰＣ３０に出力する。
次に、本実施例２に係る制御サーバ２００の処理手順の一例について説明する。図１７は、本実施例２に係る制御サーバの処理手順を示すフローチャートである。例えば、図１７に示す処理は、所定の時間間隔で実行される。
図１７に示すように、制御サーバ２００の取得部２３１は、ノートＰＣ３０からＰＣ情報テーブル２２２に関する各種のデータを取得する（ステップＳ２０１）。制御サーバ２００の特定部２３３は、スケジュールデータ２２５に基づいて、離席時間を算出する（ステップＳ２０２）。特定部２３３は、離席時間に基づいて、現在の仮想残量を計算する（ステップＳ２０３）。
制御サーバ２００の算出部２３４は、現在の仮想残量を基にして、仮の充放電計画を生成する（ステップＳ２０４）。算出部２３４は、仮の充放電計画と実際のバッテリ残量とを照合して、仮の充放電計画を補正する（ステップＳ２０５）。
算出部２３４は、各ノートＰＣ３０に充放電計画を通知する（ステップＳ２０６）。制御サーバ２００は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０７）。制御サーバ２００は、処理を終了しない場合には（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、ステップＳ２０１に移行する。制御サーバ２００は、処理を終了する場合には（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、充放電計画を生成する処理を終了する。
次に、本実施例２に係る制御サーバ２００の効果について説明する。制御サーバ２００は、スケジュールデータ２２５を基にして、利用者が離席してから帰着するまでの離席時間を特定する。また、制御サーバ２００は、離席時間に対応する予測消費電力量が離席イベントの開始時刻に確保されることを制約条件として設定して、充放電計画を生成する。このため、利用者が離席してノートＰＣを持ち出す場合に、ノートＰＣの充電量が不足するという事態を抑止することができる。
図１８および図１９は、本実施例２に係る制御サーバの効果を説明するための図である。図１８および図１９の横軸は時間を示し、縦軸は電力を示す。図１８は、仮想残量による調整を行っていない場合の時間と電力の関係を示し、図１９は、仮想残量による調整を行った場合の時間と電力の関係を示す。
図１８において、線分１ａは、各ノートＰＣ３０が充電を行った場合のシステム全体の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｂは、システム全体の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｃは、仮想残量による調整を行わずに、充放電計画を作成し、係る充放電計画に従ってシステムが動作した場合の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｄは、各ノートＰＣによる電力を除いたシステム全体の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｂを参照すると、制御前のピーク電力は、９９２０Ｗとなる。また、線分１ｃを参照すると、制御後のピーク電力は、９２７７Ｗとなり、制御前のピーク電力よりも６．４８％ピーク電力を削減することができる。
図１９において、線分１ａは、各ノートＰＣ３０が充電を行った場合のシステム全体の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｂは、システム全体の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｃは、仮想残量による調整を行って、充放電計画を作成し、係る充放電計画に従ってシステムが動作した場合の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｄは、各ノートＰＣによる電力を除いたシステム全体の電力と時間との関係を示すものである。線分１ｂを参照すると、制御前のピーク電力は、９９２０Ｗとなる。また、線分１ｃを参照すると、制御後のピーク電力は、９３４１Ｗとなり、制御前のピーク電力よりも５．８４％ピーク電力を削減することができる。
図２０は、離席直前の残量分布の一例を示す図である。図２０の網掛けの棒グラフは、仮想残量計算を行った場合における離席時のノートＰＣの台数と蓄電池の残量との関係を示す。図２０の網掛けでない棒グラフは、仮想残量計算を行っていない場合における離席時のノートＰＣの台数と蓄電池の残量との関係を示す。仮想残量計算を行った場合には、離席時のノートＰＣの蓄電池の残量は、平均で「６２.６％」となる。これに対して、仮想残量計算を行っていない場合には、離席時のノートＰＣの蓄電池の残量は、平均で「４６.３％」となる。
ところで、上述した制御サーバ１００，２００の処理は一例である。例えば、制御サーバ１００，２００は、各ノートＰＣ３０をグループ化し、グループに含まれる複数のノートＰＣ３０を単一のノートＰＣ３０と見なして充放電計画を生成してもよい。このような処理を行うことで、制御計画を生成する場合の局所探索法を行う対処を、グループを単一の装置とみなして実行でき、少ない処理でも最適に近い計画を作成することができる。
制御サーバ１００，２００は、各ノートＰＣ３０の蓄電池の残量に基づいて、各ノートＰＣ３０を分類してもよい。例えば、あるグループに含まれるノートＰＣ３０の蓄電池の残量の合計値（または分布）が、他のグループに含まれる複数のノートＰＣ３０の蓄電池の残量の合計値と類似する値となるように、複数の装置を複数のグループに分類する。
または、制御サーバ１００，２００は、蓄電池の残量が類似するノートＰＣ３０同士をグループ化することで、複数のノートＰＣ３０を複数のグループに分類してもよい。
次に、上記の実施例に示した制御サーバ１００、２００と同様の機能を実現する算出プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図２１は、算出プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
図２１に示すように、コンピュータ３００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ３０１と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置３０２と、ディスプレイ３０３を有する。また、コンピュータ３００は、記憶媒体からプログラム等を読取る読み取り装置３０４と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインターフェース装置３０５とを有する。また、コンピュータ３００は、各種情報を一時記憶するＲＡＭ３０６と、ハードディスク装置３０７を有する。そして、各装置３０１〜３０７は、バス３０８に接続される。
ハードディスク装置３０７は、例えば、特定プログラム３０７ａ、算出プログラム３０７ｂを有する。ＣＰＵ３０１は、各プログラム３０７ａ，３０７ｂを読み出してＲＡＭ３０６に展開する。
特定プログラム３０７ａは、特定プロセス３０６ａとして機能する。算出プログラム３０７ｂは、算出プロセス３０６ｂとして機能する。例えば、特定プロセス３０６ａは、特定部１３３，２３３に対応する。算出プロセス３０６ｂは、算出部１３４，２３４に対応する。
なお、各プログラム３０７ａ，３０７ｂについては、必ずしも最初からハードディスク装置３０７に記憶させておかなくてもよい。例えば、コンピュータ３００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ３００がこれらから各プログラム３０７ａ，３０７ｂを読み出して実行するようにしてもよい。
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席を伴う所定のイベントを検出し、
検出した前記離席を伴う所定のイベントの開始時刻を特定し、
特定した前記開始時刻に所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する
ことを特徴とするコンピュータを用いた充電及び／又は放電計画の算出方法。
（付記２）前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する処理は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする付記１に記載の算出方法。
（付記３）記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席イベントと該離席イベント後の帰着イベントを検出し、
前記離席イベント開始時刻から前記帰着イベント開始時刻までの時間を算出し、
算出した前記時間に対応する予測消費電力量が前記離席イベントの開始時刻に確保されることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する
ことを特徴とするコンピュータを用いた充電及び／又は放電計画の算出方法。
（付記４）前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する処理は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする付記３に記載の算出方法。
（付記５）コンピュータに、
記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席を伴う所定のイベントを検出し、
検出した前記離席を伴う所定のイベントの開始時刻を特定し、
特定した前記開始時刻に所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する
処理を実行させることを特徴とする算出プログラム。
（付記６）前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する処理は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする付記５に記載の算出プログラム。
（付記７）コンピュータに、
記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席イベントと該離席イベント後の帰着イベントを検出し、
前記離席イベント開始時刻から前記帰着イベント開始時刻までの時間を算出し、
算出した前記時間に対応する予測消費電力量が前記離席イベントの開始時刻に確保されることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する
処理を実行させることを特徴とする算出プログラム。
（付記８）前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する処理は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする付記７に記載の算出プログラム。
（付記９）記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席を伴う所定のイベントを検出し、検出した前記離席を伴う所定のイベントの開始時刻を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された前記開始時刻に所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する算出部と
を有することを特徴とする算出装置。
（付記１０）前記算出部は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする付記９に記載の算出装置。
（付記１１）記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席イベントと該離席イベント後の帰着イベントを検出し、前記離席イベント開始時刻から前記帰着イベント開始時刻までの時間を算出する特定部と、
前記特定部によって算出された前記時間に対応する予測消費電力量が前記離席イベントの開始時刻に確保されることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する算出部と
を有することを特徴とする算出装置。
（付記１２）前記算出部は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする付記１１に記載の算出装置。
１００，２００ 制御サーバ
１３３，２３３ 特定部
１３４，２３４ 算出部

Claims (4)

  1. 記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席イベントと該離席イベント後の帰着イベントを検出し、
    前記離席イベント開始時刻から前記帰着イベント開始時刻までの離席時間を算出し、
    前記離席時間に所定の蓄電池が放電された場合に減るみなし減少充電率を算出し、
    前記所定の畜電池の充電率から前記みなし減少充電率を減算した仮想残量を算出し、
    前記所定の蓄電池の充電率を前記仮想残量に置き換え、前記仮想残量が０以下とならないように、前記離席イベント開始時刻の前記所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する
    ことを特徴とするコンピュータを用いた充電及び／又は放電計画の算出方法。
  2. 前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する処理は、前記所定の蓄電池を有する複数の装置のうち、一部の装置の状態を切り替えた仮想の充電及び／又は放電計画を生成し、前記仮想の充電及び／又は放電計画を用いて、時間帯毎の需要電力をシミュレートし、シミュレートした結果が前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画よりも改善している場合に、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を、前記仮想の充電及び／又は放電計画に更新することを特徴とする請求項１に記載のコンピュータを用いた充電及び／又は放電計画の算出方法。
  3. コンピュータに、
    記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席イベントと該離席イベント後の帰着イベントを検出し、
    前記離席イベント開始時刻から前記帰着イベント開始時刻までの離席時間を算出し、
    前記離席時間に所定の蓄電池が放電された場合に減るみなし減少充電率を算出し、
    前記所定の畜電池の充電率から前記みなし減少充電率を減算した仮想残量を算出し、
    前記所定の蓄電池の充電率を前記仮想残量に置き換え、前記仮想残量が０以下とならないように、前記離席イベント開始時刻の前記所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する
    処理を実行させることを特徴とする算出プログラム。
  4. 記憶部に記憶されたスケジュールに基づいて離席イベントと該離席イベント後の帰着イベントを検出し、前記離席イベント開始時刻から前記帰着イベント開始時刻までの離席時間を算出する特定部と、
    前記離席時間に所定の蓄電池が放電された場合に減るみなし減少充電率を算出し、前記所定の畜電池の充電率から前記みなし減少充電率を減算した仮想残量を算出し、前記所定の蓄電池の充電率を前記仮想残量に置き換え、前記仮想残量が０以下とならないように、前記離席イベント開始時刻の前記所定の蓄電池の充電量が所定量以上となることを制約条件として設定して、前記所定の蓄電池の充電及び／又は放電計画を算出する算出部と
    を有することを特徴とする算出装置。
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