JP6569995B2 - 制御計画作成方法、制御計画作成プログラムおよび情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、制御計画作成方法、制御計画作成プログラムおよび情報処理装置に関する。

近年では、電力供給の安定化の観点から、例えばビル、家庭、自治体等のコミュニティ単位に設けられた複数のエネルギー蓄積装置（例えば、蓄電池）を用いてエネルギー需給を最適制御する技術が知られている。

その手法の一つとして、例えば、サーバにより、各蓄電池の複数時間区間にわたる充放電に関する離散値の充放電計画（充電／放電／バイパスのいずれか１つをとる計画）を作成し、各蓄電池の充放電を制御する制御装置へ配信するものが知られている。各蓄電池の制御装置は、配信された制御計画に基づいて、各時間区間における蓄電池の動作を充電／放電／バイパスのいずれかとする。

特開２００９−２６１０７６号公報

しかしながら、上述した従来技術では、例えば、蓄電池の各時間区間における蓄電池の動作が充電／放電／バイパスのいずれかに制限されることから、エネルギー蓄積装置の能力を効率的に活用できないという問題がある。

１つの側面では、エネルギー蓄積装置の能力の効率的な活用が可能な制御計画作成方法、制御計画作成プログラムおよび情報処理装置を提供することを目的とする。

第１の案では、制御計画作成方法は、対象区域内の消費エネルギー量の予測値情報と、複数のエネルギー蓄積装置それぞれの残エネルギー量を示す残量情報とに基づき、複数の期間それぞれについて、複数のエネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電のエネルギー量を算出する処理をコンピュータが実行する。また、制御計画作成方法は、算出した充電又は放電のエネルギー量と、エネルギーを供給するノードからエネルギーを消費するノードに至るまでの複数のエネルギー蓄積装置を含めたノード間の接続関係を示すノード情報とに基づき、複数のエネルギー蓄積装置からの供給電力がノード毎に設定された定格出力電力を期間内の全ての時点で超えないようにしつつ、エネルギーを消費するノードに電力供給が行われるように、ノード間の接続関係が下流の複数のエネルギー蓄積装置から順に、各期間内におけるエネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電の開始時点および終了時点を含む充電または放電タイミングを決定する処理をコンピュータが実行する。また、制御計画作成方法は、複数のエネルギー蓄積装置に対して決定された前記充電または放電タイミングを送信する処理をコンピュータが実行する。

本発明の１実施態様によれば、エネルギー蓄積装置の能力を効率的に活用できる。

図１は、実施形態にかかるシステムの構成を示す図である。 図２は、蓄電池システムの構成を示す図である。 図３は、充電指令および放電指令を例示する図である。 図４は、蓄電池システムの動作を例示する図である。 図５は、時刻と区間とを説明する説明図である。 図６は、実施形態にかかる制御サーバの構成を示す図である。 図７は、ノードの接続構成を例示する図である。 図８は、開始時刻と終了時刻とを説明する説明図である。 図９は、蓄電池システムにおける数値の定義を説明する説明図である。 図１０は、蓄電池システムにおける数値の定義を説明する説明図である。 図１１は、蓄電池システムにおける数値の定義を説明する説明図である。 図１２は、実施形態にかかる制御サーバの動作の一例を示すフローチャートである。 図１３は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。 図１４は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。 図１５は、ノードの接続構成を例示する図である。 図１６は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する流れを説明する説明図である。 図１７は、図１６の続きの流れを説明する説明図である。 図１８は、図１７の続きの流れを説明する説明図である。 図１９は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。 図２０は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。 図２１は、制御計画作成プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する説明図である。

以下、図面を参照して、実施形態にかかる制御計画作成方法、制御計画作成プログラムおよび情報処理装置を説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する制御計画作成方法、制御計画作成プログラムおよび情報処理装置は、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。また、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。

図１は、実施形態にかか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、一例として、分電盤２０と、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、照明５０ａと、複合機５０ｂと、ＰＣ（Personal Computer）５０ｃと、ディスプレイ５０ｄと、制御サーバ１００とを有する。分電盤２０、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、照明５０ａおよび複合機５０ｂのエネルギー（電力）需給にかかる各ノードと、制御サーバ１００とはネットワーク１０を介して相互に接続される。具体的には、制御サーバ１００は、電力を供給する各ノード（分電盤２０、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）とネットワーク１０を介して相互に接続される。また、分電盤２０、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、照明５０ａおよび複合機５０ｂの各ノードは、電源線４０に接続される。

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ＷＡＮ（Wide Area Network）などの他のネットワークに接続されてもよい。

図１の例では、制御サーバ１００には、ネットワーク１０を介して分電盤２０、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃの各ノード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、任意の数のノードが接続されてもよい。

また、図１の例では、電源線４０に蓄電池システム３０ａ、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る構成でよい。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てもよい。また、以下では、電源線４０を介して供給される電力を消費するノードである照明５０ａ、複合機５０ｂおよび他の電気製品を電気製品５０（または負荷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、例えばビル、家庭、自治体等のコミュニティ単位に設置されたサーバ装置である。なお、本実施形態では、制御サーバ１００として単体のサーバ装置を例示するが、制御サーバ１００は、例えば、ネットワーク上に分散されたサーバ装置が協働して実現される、クラウド環境に構築された仮想マシンであってもよい。制御サーバ１００は、電気製品５０における電力需要の予測値と、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃの電池残量（以下、残量とも呼ぶ）とをもとに、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃの充放電を規定する制御計画を作成する。分電盤２０は、外部の電源系統から入力される電源（例えば、商用電源）を電源線４０を介して蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃや、電気製品５０に供給する。

蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、自身に接続された電気製品５０（図示例ではＰＣ５０ｃ、ディスプレイ５０ｄ）へ安定した電力供給を行うため、制御サーバ１００により作成された制御計画に従って電源線４０を介して入力される電力の蓄積や、蓄積された電力の電気製品５０への放出を行う。なお、以下では、蓄電池システム３０ａ、３０ｂ、３０ｃについては、区別なく総称する場合に蓄電池システム３０と記載する。

図２は、蓄電池システム３０の構成を示す図である。図２に示すように、蓄電池システム３０は、電源制御装置３１、蓄電池３２および負荷３３を有する。電源制御装置３１は、制御サーバ１００により作成された制御計画に従い、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））、放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））を出力して蓄電池３２における充放電を制御する。

蓄電池３２は、放電指令または充電指令に従い、電源線４０を介して入力される電力の蓄積や蓄積された電力の電源線４０への放出を行う二次電池である。具体的には、蓄電池３２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣコンバータを有し、ＡＣ／ＤＣコンバータに入力される充電指令（コンバータの動作指令）により二次電池への充電を行う。また、蓄電池３２は、ＤＣ／ＡＣコンバータに入力される放電指令（コンバータの動作指令）により二次電池からの放電を行う。負荷３３は、蓄電池システム３０において動作する電気機器（例えば、冷却ファン）である。

図３は、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））および放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））を例示する図である。図３に示すように、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））および放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））は、｛０（休止），１（稼働）｝の値をとる時間関数である。

蓄電池３２のＡＣ／ＤＣコンバータは、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））が｛１｝の時に（タイミングで）動作して蓄電池３２への充電を行う。また、充電指令が｛０｝の時は、ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を休止して蓄電池３２への充電を休止する。蓄電池３２のＤＣ／ＡＣコンバータも同様、放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））が｛１｝のタイミングで動作し、放電指令が｛０｝のタイミングでは休止することで、放電指令が｛１｝のタイミングで蓄電池３２からの放電を行う。

以後、この充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））を充電タイミング、放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））を放電タイミングとも呼ぶ。本実施形態において、蓄電池システム３０の充放電にかかる制御計画を作成することは、最終的にこの充電タイミングおよび放電タイミングを決定することである。

図４は、蓄電池システムの動作を例示する図である。図４に示すように、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））が｛１｝であり、蓄電池３２に充電が行われるケースＣ１では、入力された電力による蓄電池３２への充電と、バイパスとが行われる。なお、以下では、入力された電力について、充電とバイパスとを行う場合を単に充電と表記する。

また、放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））が｛１｝であり、蓄電池３２に充電が行われるケースＣ２では、蓄電池３２からの放電が行われる。また、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））および放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））が｛０｝であり、蓄電池３２による充放電がおこなわれないケースＣ３では、入力された電力のバイパスが行われる。蓄電池システム３０は、充電指令（ｓ^ｃｈｇ（ｔ））および放電指令（ｓ^ｄｃｈｇ（ｔ））により、ケースＣ１〜Ｃ３のいずれか一つの動作を行う。

本実施形態では、蓄電池システム３０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣコンバータを有し、電源線４０から供給される電力の充電と、充電した電力の電気製品５０への放電を行う据え置き型の構成を例示した。しかしながら、蓄電池システム３０は、電源線４０から供給される電力の充電と、充電した電力を自装置で使用する電気機器であってもよい。具体的には、蓄電池システム３０は、蓄電池３２を有するノート型ＰＣであってもよい。例えば、ノート型ＰＣの場合は、上述したケースＣ２における放電において、自装置内におけるプロセッサ等の負荷での消費となる。

蓄電池システム３０の充放電にかかる制御計画の作成は、所定の期間（時間区間）ごとに決定される。ここで、制御計画の作成にかかる時刻と区間について、一例を定義する。

図５は、時刻と区間とを説明する説明図である。図５では、時間軸は右方向に進むように表記している。以下では、この時間軸上の任意の点を時点と呼ぶ。また、ある基準となる時点を時刻０とよび、以後、一定の時間幅Ｔだけ右方向に位置する時点（時間幅Ｔだけ未来にある時点）を時刻（離散時刻）１、時刻（離散時刻）２、時刻（離散時刻）３…等と呼ぶ場合がある。時刻ｋから時間幅Ｔ離れた時刻ｋ＋１までの間を区間Ｋとする。本実施形態では、制御サーバ１００における電力の需要予測や、制御計画の作成は、この区間Ｋに対して行われる。例えば、区間Ｋ以降の需要予測や制御計画に必要な情報の取得は、時刻ｋ（＝時点ｋＴ）に開始される。なお、需要予測や情報の取得にかかる時間は時間幅Ｔに比べて無視できるものとする。また、場合により、時間幅Ｔを単位時間幅Ｔと呼ぶこととする。

図６は、実施形態にかかる制御サーバ１００の構成を示す図である。図６に示すように、制御サーバ１００は、通信制御部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０とを有する。

通信制御部１１０は、分電盤２０、蓄電池システム３０等のノード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。制御部１３０は、通信制御部１１０を介して、分電盤２０、蓄電池システム３０等のノードとデータをやり取りする。

記憶部１２０は、需要予測データ１２１、ノード情報テーブル１２２、残量データ１２３、充放電データ１２４および制御計画テーブル１２５を記憶する。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や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置に対応する。

需要予測データ１２１は、システム内で予測される電力需要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（区間Ｋ）と、需要電力値とを対応づけたデータである。この各時間帯の需要電力値は、需要予測部１３３ａにより算出されて需要予測データ１２１に格納される。

ノード情報テーブル１２２は、電源線４０に接続されたシステム内の各ノード（分電盤２０、蓄電池システム３０および電気製品５０）に関する各種の情報を保持する。具体的には、ノード情報テーブル１２２は、各ノードを示す識別情報（例えばＩＤ）ごとに、ノードにおける定数、ノードに関して予め割り当てられている情報、ノード同士の接続関係を示す情報などを保持する。ノードにおける定数は、例えば、算出部１３３ｂや決定部１３３ｃが演算を行う際に参照するノードの定数（例えば、定格出力電力値、定格消費電力値、満充電容量等）がある。

なお、分電盤２０、蓄電池システム３０、電気製品５０を各ノードとし、電源線４０をエッジとすると、各ノードの接続は、外部から電力を供給する電源系統に近い分電盤２０を根ノードとする木構造といえる。なお、電力の供給される方向は、根ノードを起点として末端に至る方向に決まっているものとする。この電力の供給される方向をもとに、自ノードから根ノード側を上流、自ノードから末端側を下流とする。また、ノードに関しては、次の定義（１）のように、根ノードを起点として末端に至るまでの深さを示すインデックスが予め割り当てられている。

この定義（１）で示したインデックスについては、ノードに関して予め割り当てられている情報としてノード情報テーブル１２２に保持される。また、ノード情報テーブル１２２は、このインデックスなどを用いて、ノード間の接続関係を示す情報が保持される。

図７は、ノードの接続構成を例示する図である。図７に示すように、システム内でエネルギーを供給するノード（分電盤２０（０，１））からエネルギーを消費するノード（蓄電池システム３０（ノートＰＣの場合）や電気製品５０）に至るまでは、間に分電盤２０や蓄電池システム３０を挟んだ木構造となる。

そして、各ノードには、深さを第一要素とするインデックス（ｉ，ｊ）が割り振られている。また、各ノードについては、｛上流に接続するノードのインデックス｜下流に接続するノードのインデックス｝などの接続関係を示す情報がノード情報テーブル１２２に保持される。具体的には、ノード（１，１）については、｛上流：（０，１）｜下流：（２，１），（２，２）｝などの情報が保持される。したがって、各ノードのインデックスや接続関係を参照することで、エネルギーを消費するノードに近い（根ノードを起点として末端に至るまでの深さが深い）ノードを検出できる。

ここで、インデックスがついたノード（ｎ）や、システム内におけるノードの集合については、次の（２）のように定義する。

また、蓄電池システム３０における据置畜電池システムやノートＰＣ等の蓄電池システム付き機器の集合については、次の（３）のように定義する。

残量データ１２３は、各蓄電池システム３０の残量（電池残量）を管理するデータである。残量データ１２３は、例えば、蓄電池システム３０を示す識別情報（例えばＩＤ）ごとに、蓄電池３２の残量が格納されている。この各蓄電池システム３０の残量は、取得部１３１より取得されて残量データ１２３に格納される。

充放電データ１２４は、各蓄電池システム３０の充放電にかかる情報を管理するデータである。充放電データ１２４は、例えば、蓄電池システム３０を示すＩＤごとに、蓄電池３２において充放電する際の充放電率と充放電の時間とを対応付けたデータなどがある。

制御計画テーブル１２５は、制御サーバ１００により充放電が制御される蓄電池システム３０を有するシステムの稼働時間において、各蓄電池システム３０の充放電を所定の期間（時間区間）ごとに制御する情報を保持する。具体的には、制御計画テーブル１２５は、システムの稼働時間（開始時刻〜終了時刻）における区間ごとに、蓄電池システム３０を示すＩＤと、この蓄電池システム３０における充電タイミングおよび放電タイミングとを保持する。この充電タイミングおよび放電タイミングは、作成部１３３により決定された値が制御計画テーブル１２５に格納される。

図８は、開始時刻と終了時刻とを説明する説明図である。図８に示すように、システムの稼動時間は開始時刻０〜終了時刻ｋ_ｅまでであるものとする。制御計画テーブル１２５には、開始時刻０〜終了時刻ｋ_ｅに至るまでの区間１〜ｋ_ｅについての、各蓄電池システム３０における充電タイミングおよび放電タイミングが保持されている。

制御部１３０は、取得部１３１と、測定部１３２と、作成部１３３と、出力部１３４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、電源線４０に接続されたシステム内の各ノード（分電盤２０、蓄電池システム３０および電気製品５０）に関する各種の情報を取得し、取得した情報をノード情報テーブル１２２に登録する処理部である。具体的には、取得部１３１は、表示装置（図示しない）に表示した登録画面による操作をキーボードやマウスなどの入力装置より受け付けて、各ノードに関する情報を取得する。また、取得部１３１は、各ノードの制御装置へ情報の問い合わせを行うことで、各ノードに関する情報を取得してもよい。取得部１３１は、取得した各ノードに関する情報をノードを識別する識別情報（例えばＩＤ）を付してノード情報テーブル１２２に登録する。

また、取得部１３１は、電源線４０に接続されたシステム内の各蓄電池システム３０における残量（電池残量）を取得し、取得した各蓄電池システム３０の残量を残量データ１２３に登録する処理部である。具体的には、取得部１３１は、各蓄電池システム３０の電源制御装置３１に残量を問い合わせ、この問い合わせにより取得した残量にノードを識別する識別情報（例えばＩＤ）を付して残量データ１２３に登録する。

ここで、各ノードにおける数値（例えば蓄電池システム３０の残量等）の定義について説明する。図９、図１０、図１１は、蓄電池システム３０における数値の定義を説明する説明図である。具体的には、図９は、蓄電池システム３０の性能にかかる定義を説明する図である。また、図１０は、時点ｔにかかる数値の定義を説明する図である。また、図１１は、時刻ｋ〜ｋ＋１の区間Ｋにかかる数値の定義を説明する図である。

図９に示すように、α_ｉ，ｊ［Ｗ］は、充電時に使用する電力値である。β_ｉ，ｊ［Ｗ］は、蓄電池３２（ＤＣ／ＡＣコンバータを含む）の定格出力電力値である。ｃ_ｉ，ｊ［Ｗｈ］は、蓄電池３２の満充電容量である。ε_ｉ，ｊ［Ｗ］は、負荷３３の定格消費電力値である。μ_ｉ，ｊ［Ｗ］は、蓄電池システム３０の定格出力電力値（出力できる最大の電力値）である。また、α_ｉ，ｊ，β_ｉ，ｊ，ｃ_ｉ，ｊ，ε_ｉ，ｊ，μ_ｉ，ｊ≧０、β_ｉ，ｊ≧ε_ｉ，ｊ＋μ_ｉ，ｊである。これらの値は、例えば、蓄電池システム３０に関する情報としてノード情報テーブル１２２に格納される。

なお、定格出力電力値や定格消費電力値における「定格」とは、電気機器において保証された使用限度を示す。「定格」については、出力に対する使用限度を定めるとともに、電力、回転速度、周波数等を指定し、それぞれ定格出力電力、定格回転速度、定格周波数などとする。電気製品５０において、例えば、定格消費電力が６０Ｗ型の電気製品５０の場合には、消費電力が定格消費電力に対して９０％程度の約５４Ｗになるように設計されている。

図１０に示すように、ｙ_ｉ，ｊ ^ｉｍｐ（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおいて蓄電池システム３０に取り込まれる電力値である。ｕ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおける充電のために使用される電力値である。ｕ_ｉ，ｊ ^＋（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおける充電による蓄電池３２の残量変化率である。ｕ_ｉ，ｊ ⁻（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおける放電による蓄電池３２の残量変化率である。ｕ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおいて放電される電力値である。ｗ_ｉ，ｊ（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおける負荷３３の消費電力値である。ｖ_ｉ，ｊ（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおいてバイパスされる電力値である。ｘ_ｉ，ｊ（ｔ）［Ｗｈ］は、時点ｔにおける蓄電池３２の残量である。ｙ_ｉ，ｊ ^ｅｘｐ（ｔ）［Ｗ］は、時点ｔにおいて蓄電池システム３０より出力される電力値である。これらの値は、例えば、蓄電池システム３０に関する情報として時点ｔに取得部１３１により取得された際に、ノード情報テーブル１２２、残量データ１２３に格納される。

図１１に示すように、ｙ_ｉ，ｊ ^ｉｍｐ（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおいて蓄電池システム３０に取り込まれる電力量である。ｕ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおける充電のために使用される電力量である。ｕ_ｉ，ｊ ^＋（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおいて充電によって増える蓄電池３２の残量である。ｕ_ｉ，ｊ ⁻（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおいて放電によって減る蓄電池３２の残量である。ｕ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおいて放電される電力量である。ε_ｉ，ｊＴ［Ｗｈ］は、区間Ｋにおける負荷３３の消費電力量の最大値である。ｖ_ｉ，ｊ（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおいてバイパスされる電力量である。ｘ_ｉ，ｊ（ｋ）［Ｗｈ］は、時刻ｋにおける蓄電池３２の残量である。ｙ_ｉ，ｊ ^ｅｘｐ（ｋ）［Ｗｈ］は、区間Ｋにおいて蓄電池システム３０より出力される電力量である。

なお、図９〜図１１の例では、ノード（ｉ，ｊ）の種類が蓄電池システム３０の場合を例示しているが、分電盤２０、電気製品５０についても統一的に同じものを用いるものとする。ただし、分電盤２０、電気製品５０については、充放電にかかる数値の定義はなく、負荷における消費電力やバイパスされる電力などの数値が定義されているものとする。

測定部１３２は、システム内で消費された電力量を測定する。測定部１３２は、測定した消費電力量の情報を、作成部１３３に出力する。

例えば、測定部１３２は、電源線４０に接続された電気製品５０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が電源線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から取得してもよい。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よい。また、例えば、測定部１３２は、各ノードにおいて消費された電力量をノードの制御装置に問い合わせて取得し、その取得した電力量の総和を算出してもよい。

作成部１３３は、需要予測部１３３ａ、算出部１３３ｂおよび決定部１３３ｃを有し、制御計画テーブル１２５を作成する処理を行う処理部である。

需要予測部１３３ａは、測定部１３２が測定したシステム内で消費された電力量と、外部の配信サーバ（図示しない）から入力される気象情報等に基づき、システム内の電力需要量（消費されるものと予測される電力量）の予測値を算出する。尚、電力需要量の予測値の算出は、公知の需要電力量予測技術により行われる。また、本実施形態の気象情報とは、例えば、外気温や室温等の温度に関する情報を含む。また、システム内の電力需要量（消費されるものと予測される電力量）の予測値を算出する際に参考とするパラメータは、気象情報だけでなく、例えば日時などであってもよく、特に限定しない。

算出部１３３ｂは、需要予測部１３３ａにより算出されたシステム内の電力需要量の予測値と、残量データ１２３に格納された各蓄電池システム３０の残量とに基づき、将来の複数の時間区間にわたる各蓄電池システム３０の充放電量を算出する。具体的には、算出部１３３ｂは、上述した開始時刻０〜終了時刻ｋ_ｅに至るまでの区間１〜ｋ_ｅについての各区間Ｋにおける各蓄電池システム３０の充放電量を算出する。

例えば、算出部１３３ｂは、各時間区間において、電力需要量の予測値をもとにしたピーク消費電力量を含む目的関数を最小化する最適化問題を解くことで、各蓄電池システム３０の充電に使用する電力量および放電する電力量の実数値を算出する。なお、算出部１３３ｂは、各時間区画において上記の最適化問題を解くことで、各蓄電池システム３０の残量の増加量および残量の減少量や、各蓄電池システム３０が充電を行う合計時間および放電を行う合計時間の実数値を算出してもよい。このような最適化問題を解いて実数値を得るためのソフトウエアは、公知のものが容易に入手可能である。よって、算出部１３３ｂは、これらのソフトウエアを用いて最適化問題を解いてよい。

ここで、算出部１３３ｂにおける算出処理の詳細について説明する。まず、区間Ｋにおけるノード（ｉ，ｊ）のモデル式は、次の式（４）のとおりである。

この式（４）におけるノード（ｉ，ｊ）の種類は、図１１に例示した蓄電池システム３０である。なお式（４）では省略しているが、全ての式の後ろにｋ＝１，…，ｋ_ｅまたはｋ＝０，…ｋ_ｅ−１がある。また、ｘ_ｉ，ｊ ^ｓは時刻ｋｓにおける残量である。また、η_ｉ，ｊ ^ｃｈｇは、充電に関する効率を表す定数である（０＜η_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ≦１を満たす）。また、η_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇは、放電に関する効率を表す定数である（０＜η_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ≦１を満たす）。

ここで、区間ｋ内で充放電が行われる時間長について次の（５）のとおり定義する。

この定義より、以下の関係式（６）が成り立つ。

また、α_ｉ，ｊ，β_ｉ，ｊの定義より以下の式（７）が成り立つ。

上記の関係式（６）の両辺にα_ｉ，ｊβ_ｉ，ｊを掛けた式と、式（７）とをもとに、式（４）における上から７番目の式を得ることができる。

なお、蓄電池システム３０におけるｕ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｔ），ｕ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｔ），ｙ_ｉ，ｊ ^ｅｘｐ（ｔ）については、次の式（８）のとおりの制約がある。

また、蓄電池システム３０における充電（充電、バイパス）時については、次の式（９）が成り立つ。

また、蓄電池システム３０における放電時については、次の式（１０）が成り立つ。

ノード（ｉ，ｊ）の種類が電気製品５０（負荷）である場合のモデル式は次の式（１１）のとおりである。なお、式（１１）における「Ｍ」は適当な正の定数である。

このとき、ε_ｉ，ｊ，μ_ｉ，ｊは次の式（１２）のとおりである。

ノード（ｉ，ｊ）の種類が分電盤２０である場合のモデル式は次の式（１３）のとおりである。

また、ノード（ｉ，ｊ）における充電指令をｓ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｔ）とし、放電指令をｓ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｔ）とする。ノード（ｉ，ｊ）において、充電指令があった時に充電のために使用される電力値は、次の式（１４）のとおりである。

また、ノード（ｉ，ｊ）において、放電指令があった時に放電される電力値は、次の式（１５）のとおりである。

また、和（Ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）を示す表記は次の（１６）のとおりとする。

また、電力需要量については、次の（１７）のとおりに定義する。

算出部１３３ｂは、ピーク電力量（Ｐ）、最終時刻の総残量（Ｃ）、対象としている範囲（システム内の電気製品５０）の総需要電力量（Ｇ）について、次の式（１８）における重み（ρ）付きの値を最小とする最適化問題を解く。

この最適化問題を解く際に課す制約条件は、ノード（ｉ，ｊ）については次の式（１９）のとおりである。また、Ｐ、Ｃ、Ｇについては、次の式（２０）のとおりである。

算出部１３３ｂは、上記の最適化問題を解くことで、区間Ｋにおける各蓄電池システム３０の充放電量を算出する。

決定部１３３ｃは、算出部１３３ｂが算出した各時間区間における各蓄電池システム３０の充放電量に基づき、各時間区間内における各蓄電池システム３０の充電タイミングおよび放電タイミングを決定する。具体的には、決定部１３３ｃは、各蓄電池システム３０における電力制約（例えば、定格出力電力値、定格消費電力値、満充電容量など）を充足しつつ、可能な限り算出部１３３ｂが算出した実数値の充放電量が実現されるように、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する。このように、電力制約を充足するように充電タイミングおよび放電タイミングを決定することで、例えば、定格の範囲内での安定した運用を実現できる。

作成部１３３は、各時間区間において、決定部１３３ｃにより決定した各蓄電池システム３０の充電タイミングおよび放電タイミングを制御計画テーブル１２５に格納する。

出力部１３４は、制御計画テーブル１２５に格納された、各時間区間における各蓄電池システム３０の充電タイミングおよび放電タイミングを、ＩＤで識別される蓄電池システム３０へ通信制御部１１０を介して出力する。

図１２は、実施形態にかかる制御サーバ１００の動作の一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、処理が開始されると、需要予測部１３３ａは、システムの稼働時間（開始時刻〜終了時刻）における時間区間ごとに、システム内の電力需要量の予測を行う（Ｓ１）。次いで、算出部１３３ｂは、需要予測部１３３ａにより算出された電力需要量の予測値と、残量データ１２３に格納された各蓄電池システム３０の残量とに基づき、稼働時間の各時間区間について、各蓄電池システム３０における電力の蓄積および放出のエネルギー量（充放電量）を算出する（Ｓ２）。次いで、決定部１３３ｃは、各時間区間について算出された、各蓄電池システム３０における電力の蓄積および放出のエネルギー量に基づき、各時間区間内における各蓄電池システム３０の蓄積および放出のタイミング（充電タイミングおよび放電タイミング）を決定する（Ｓ３）。次いで、出力部１３４は、決定部１３３ｃにより決定された各時間区間内における各蓄電池システム３０の蓄積および放出のタイミングを、各蓄電池システム３０へ出力する（Ｓ４）。

これにより、各蓄電池システム３０では、時間区間内における充電および放電のタイミングが制御されることから、各時間区間における蓄電池システム３０の動作が充電／放電／バイパスのいずれか一つのみに制限されず、蓄電池３２の能力を効率的に活用できる。

ここで、決定部１３３ｃにおいて実行される、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理の詳細について説明する。図１３は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。

図１３に示すように、決定する処理が開始されると、決定部１３３ｃは、複数の蓄電池システム３０の中で、放電タイミングが決定されていないもののありなしを判定する（Ｓ１１）。具体的には、Ｓ１１において、決定部１３３ｃは、「区間Ｋ内の充電タイミング、放電タイミングが決定されたもののみが接続された蓄電池システム３０」の中で放電タイミングが決定されていないもののありなしを判定する。例えば、決定部１３３ｃは、ノードのインデックスをもとにノードの接続関係を調べ、区間Ｋ内の充電タイミング、放電タイミングが決定されたノードが下流に接続された蓄電池システム３０を抽出する。次いで、決定部１３３ｃは、抽出された蓄電池システム３０の中で、放電タイミングが決定されていないもののありなしを判定する。

なお、電気製品５０（負荷）については、充電タイミング、放電タイミングが決定されたノードとして扱う。したがって、最初の処理では、複数の蓄電池システム３０の中で、下流側に蓄電池システム３０が接続されておらず、電気製品５０（負荷）が接続されているもの、あるいはノート型ＰＣのような自装置のみで電力を消費する蓄電池システムが抽出される。そして、処理が進むことで、前述した木構造において接続関係が電気製品５０（負荷）に近い蓄電池システム３０から順に抽出されていくこととなる。

Ｓ１１において該当する蓄電池システム３０がある場合、決定部１３３ｃは、該当する蓄電池システム３０の中から１つを任意に選んで区間Ｋ内の放電タイミングを決定し（Ｓ１２）、Ｓ１１へ処理を戻す。

Ｓ１１において該当する蓄電池システム３０がない場合、作成部１３３は、複数の蓄電池システム３０の中で、充電タイミングが決定されていないもののありなしを判定する（Ｓ１３）。具体的には、Ｓ１３において、決定部１３３ｃは、「区間Ｋ内の充電タイミング、放電タイミングが決定されたもののみが接続された蓄電池システム３０」の中で充電タイミングが決定されていないもののありなしを判定する。例えば、決定部１３３ｃは、ノードのインデックスをもとにノードの接続関係を調べ、区間Ｋ内の充電タイミング、放電タイミングが決定されたノードが下流に接続された蓄電池システム３０を抽出する。次いで、決定部１３３ｃは、抽出された蓄電池システム３０の中で、充電タイミングが決定されていないもののありなしを判定する。

なお、電気製品５０（負荷）については、充電タイミング、放電タイミングが決定されたノードとして扱う。したがって、最初の処理では、複数の蓄電池システム３０の中で、下流側に蓄電池システム３０が接続されておらず、電気製品５０（負荷）が接続されているものが抽出される。そして、処理が進むことで、前述した木構造において接続関係が電気製品５０（負荷）に近い蓄電池システム３０から順に抽出されていくこととなる。

Ｓ１３において該当する蓄電池システム３０がある場合、決定部１３３ｃは、該当する蓄電池システム３０の中から１つを任意に選んで区間Ｋ内の充電タイミングを決定し（Ｓ１４）、Ｓ１１へ処理を戻す。

放電タイミングおよび充電タイミングが決定された蓄電池システム３０は、制御計画を立てる際に、電気製品５０（負荷）と同じように考えることができる。したがって、上述した処理のように放電タイミングおよび充電タイミングを決定していくことで、放電タイミングおよび充電タイミングが決定し易くなる。このような決定の仕方をしていくと、結果として木構造において接続関係が電気製品５０（負荷）に近い蓄電池システムから順に抽出されることになる。最適化問題の分類の観点から言うと、充電タイミング、放電タイミングの決定は、電気製品５０のみが接続された蓄電池システム３０から始めると、１つの小問題を解くと次の小問題が決定されるような構造を持った切出し・詰込み問題（cutting and packing problems）の一種であると捉えることができる。これにより、例えば、処理を早く収束させることができる。

また、上述した処理のように、制御サーバ１００は、蓄電池システム３０の中で放電タイミングが決定されていないものがない場合（Ｓ１１：なし）に充電タイミングの決定（Ｓ１４）を行うようにして、放電タイミングを決定してから充電タイミングを決定している。このようにして、充電タイミングを決定する際に、多くの蓄電池システム３０の放電タイミングが決定されている場合は、電力制約を満たしつつ算出部１３３ｂにより算出された充放電量を実現する充電タイミングを容易に算出できる。

ここで、放電タイミングおよび充電タイミングの決定について詳細に説明する。

まず、０≦τ＜Ｔに対して、ｙ_ｉ，ｊ ^ｅｘｐ［ｋ］（τ）を次の式（２１）のように定義する。

この式（２１）は、各ノードの出力の初期値を、全ての蓄電池システム３０がバイパス動作を行った場合の値にする初期化（図１４のＳ１０）の操作である。

放電タイミングの決定については次のとおりである。先ず、放電タイミングの決定においては、次の式（２２）を満たす場合がある。

この式（２２）を満たす場合は、区間Ｋのすべてにわたって放電すると、その区間で割り当てられた以上の電力量を放電できる場合である。この場合は、ｒ_ｉ，ｊ［ｋ］を次の（２３）のように定義する。

また、ｓ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ｜_{［ｋＴ，（ｋ＋１）Ｔ）}（ｔ）すなわち区間Ｋ内のｓ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｔ）を次の式（２４）のように決定する。この式（２４）において、ｓ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｔ）＝１にかかるｔの条件式が区間Ｋにおける放電の開始時刻および終了時刻を規定（決定）している。

この（２３）、（２４）は、時刻（ｋ＋１）Ｔまで放電することで、丁度割り当てられた電力量（算出部１３３ｂにより算出された値）を放電するような計画（放電タイミング）の立て方である。

また、０≦τ＜Ｔに対して、ｕ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ［ｋ］（τ）を次の式（２５）のように定義する。

また、ノード（ｌ，ｍ）∈集合Ａ_ｉ，ｊ（先祖ノード全体の集合）を満たす全てのノード（ｌ，ｍ）については、次の式（２６）のようにｙ_ｌ，ｍ ^ｅｘｐ［ｋ］（τ）を更新する。

この（２５）、（２６）は、ノード（ｉ，ｊ）の先祖ノードの出力の値を、今決定した放電タイミングの影響を加味した値に更新する操作である。

また、放電タイミングの決定においては、次の式（２７）を満たす場合がある。

この式（２７）を満たす場合は、区間Ｋのすべてにわたって放電しても、その区間で割りてられた電力量を放電できない場合である。この場合は、ｓ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ｜_{［ｋＴ，（ｋ＋１）Ｔ）}（ｔ）すなわち区間Ｋ内のｓ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ（ｔ）を次の式（２８）のように決定する。

この（２８）は、可能な限り割り当てられた値（算出部１３３ｂにより算出された値）を実現するような計画（放電タイミング）の立て方である。

また、０≦τ＜Ｔに対して、ｕ_ｉ，ｊ ^ｄｃｈｇ［ｋ］（τ）を次の式（２９）のように定義する。

また、ノード（ｌ，ｍ）∈集合Ａ_ｉ，ｊ（先祖ノード全体の集合）を満たす全てのノード（ｌ，ｍ）について、次の式（３０）のようにｙ_ｌ，ｍ ^ｅｘｐ［ｋ］（τ）を更新する。

この（２９）、（３０）は、ノード（ｉ，ｊ）の先祖ノードの出力の値を、今決定した放電タイミングの影響を加味した値に更新する操作である。

次に、充電タイミングの決定については次のとおりである。先ず、充電タイミングの決定において、０≦τ＜Ｔに対して、ｚ_{ｉ，ｊ，ｌ，ｍ}［ｋ］（τ）を次の（３１）のように定義する。なお、ノード（ｌ，ｍ）∈集合Ａ_ｉ，ｊ（先祖ノード全体の集合）である。

また、Ｓ_{ｉ，ｊ，ｌ，ｍ}［ｋ］を次の（３２）のように定義する。

（３１）、（３２）で求めたＳ_{ｉ，ｊ，ｌ，ｍ}［ｋ］は、ノード（ｉ，ｊ）が充電しても、ノード（ｌ，ｍ）の出力電力に関する制約が破られない時点の集合である。

また、Ｓ_ｉ，ｊ［ｋ］を次の（３３）のように定義する。

この（３３）で求めたＳ_ｉ，ｊ［ｋ］は、ノード（ｉ，ｊ）が充電しても、その上流で出力電力に関する制約が破られない時点の集合である。

上述した（３１）〜（３３）を準備したうえで、充電タイミングの決定を行う。充電タイミングの決定においては、次の式（３４）を満たす場合がある。

この式（３４）を満たす場合は、区間Ｋ内の充電可能な時間帯の全てで充電すると、その区間で割り当てられた以上に充電できる場合である。この場合は、ｐ_ｉ，ｊ［ｋ］，ｑ_ｉ，ｊ［ｋ］、Ｃ_ｉ，ｊ［ｋ］を次の（３５）のように定義する。ただし、φはルベーグ測度である。

また、ｓ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ｜_{［ｋＴ，（ｋ＋１）Ｔ）}（ｔ）すなわち区間Ｋ内のｓ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｔ）を次の式（３６）のように決定する。この式（３６）において、ｓ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｔ）＝１にかかるｔの条件式が区間Ｋにおける充電の開始時刻および終了時刻を規定（決定）している。

この（３５）、（３６）は、可能な限りｋＴに近い時点で割り当てられた電力量（算出部１３３ｂにより算出された値）を充電し終わるような計画（充電タイミング）の立て方である。

また、０≦τ＜Ｔに対して、ｕ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ［ｋ］（τ）を次の式（３７）のように定義する。

また、ノード（ｌ，ｍ）∈集合Ａ_ｉ，ｊ（先祖ノード全体の集合）を満たす全てのノード（ｌ，ｍ）については、次の式（３８）のようにｙ_ｌ，ｍ ^ｅｘｐ［ｋ］（ｔ）を更新する。

この（３７）、（３８）は、ノード（ｉ，ｊ）の先祖ノードの出力の値を、今決定した充電タイミングの影響を加味した値に更新する操作である。

また、充電タイミングの決定においては、次の式（３９）を満たす場合がある。

この式（３９）を満たす場合は、区間Ｋ内の充電可能な時間帯のすべてにわたって充電しても、その区間で割り当てられた電力量を充電できない場合である。この場合は、Ｃ_ｉ，ｊを次の（４０）のように定義する。

また、ｓ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ｜_{［ｋＴ，（ｋ＋１）Ｔ）}（ｔ）すなわち区間Ｋ内のｓ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ（ｔ）を次の式（４１）のように決定する。

この（４１）は、可能な限り割り当てられた値（算出部１３３ｂにより算出された値）を実現するような計画（充電タイミング）の立て方である。

また、０≦τ＜Ｔに対して、ｕ_ｉ，ｊ ^ｃｈｇ［ｋ］（ｔ）を次の式（４２）のように定義する。

また、ノード（ｌ，ｍ）∈集合Ａ_ｉ，ｊ（先祖ノード全体の集合）を満たす全てのノード（ｌ，ｍ）について、次の式（４３）のようにｙ_ｌ，ｍ ^ｅｘｐ［ｋ］（τ）を更新する。

この（４２）、（４３）は、ノード（ｉ，ｊ）の先祖ノードの出力の値を、今決定した充電タイミングの影響を加味した値に更新する操作である。

次に、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理の別例を説明する。図１４は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。

図１４に示すように、決定する処理が開始されると、決定部１３３ｃは、初期化を行う（Ｓ１０）。この初期化の操作は、前述した式（２１）のとおりであり、各ノードの出力の初期値を、全ての蓄電池システム３０がバイパス動作を行った場合の値にするものである。

Ｓ１１〜Ｓ１３については、決定部１３３ｃは、前述と同じ要領で処理を行う。そして、Ｓ１３において該当する蓄電池システム３０がある場合、決定部１３３ｃは、該当する蓄電池システム３０の中から最も充電に使う電力が大きいもの（α_ｉ，ｊの値が最大のもの）を選び、区間Ｋ内の充電タイミングを決定し（Ｓ１４ａ）、Ｓ１１へ処理を戻す。ただし、Ｓ１４ａにおいて、充電に使う電力が同じものが存在する場合は、インデックスをもとに木構造における深さがより深いものを選ぶものとする。

このように、充電に使う電力が大きいものから先に充電タイミングを決定するようにすることで、後の処理において充電に使う電力が小さいものでの調整が容易となる。このため、算出部１３３ｂが算出した実数値の充放電量に近い充放電の制御が可能となる。

ここで、より具体的な例により、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を説明する。図１５は、ノードの接続構成を例示する図である。

図１５に示すように、分電盤２０、蓄電池システム３０、電気製品５０についてのノードの接続構成は、図７の例と同じである。ただし、ノード（２，４）、（２，５）、（２，７）、（２，８）、（３，７）、（３，８）、（４，２）の蓄電池システム３０については、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの別名を付けるものとする。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの充電に使う電力（α_ｉ，ｊ）は、Ａ：５０、Ｂ：２００、Ｃ：３００、Ｄ：３００、Ｅ：５０、Ｆ：１００、Ｇ：５０であるものとする。

また、Ｓ１１、Ｓ１３の判定にかかる集合を次の（４４）のように定義する。

図１６は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する流れを説明する説明図である。図１７は、図１６の続きの流れを説明する説明図である。図１８は、図１７の続きの流れを説明する説明図である。

図１６に示すように、処理開始後において（４４）で定義した集合の中身はＳ１０１のとおりとする。

次いで、Ｓ１１のあり判定の後のＳ１２において、木構造の末端側にあるＧの放電タイミングが決定される（Ｓ１０２）。Ｓ１０２後の集合の中身はＳ１０３のとおりである。以降、下流側から順に蓄電池システム３０の放電タイミングが決定される（Ｓ１０４〜Ｓ１１０）。

Ｓ１１０後の集合の中身はＳ１１１のとおりであり、「区間Ｋ内の充電タイミング、放電タイミングが決定されたもののみが接続された蓄電池システム３０」の中で放電タイミングが決定されていないものは空となる。

ここからは、Ｓ１３のあり判定の後のＳ１４ａにおいて、αの値の大きい蓄電池システム３０から順に充電タイミングの決定が行われる（Ｓ１１２〜Ｓ１１５）。α＝５０についてはＡ、Ｅ、Ｇが該当するが、深さが深いＧが選ばれて放電タイミングが決定される（Ｓ１１６）。

また、Ｇの放電タイミングが決定されたことにより、Ｆは、「区間Ｋ内の充電タイミング、放電タイミングが決定されたもののみが接続された蓄電池システム３０」の中で放電タイミングが決定されていないものの集合に属することとなる（Ｓ１１７）。したがって、Ｓ１１のあり判定後のＳ１２において、Ｆの放電タイミングが決定される（Ｓ１１８）。以降、順次充電タイミングおよび放電タイミングを決定してゆき（Ｓ１１９〜Ｓ１２８）、（４４）で定義した集合の中身が空となったところ（Ｓ１２９）で処理を終了する。

なお、Ｓ１４ａにおける充電タイミングの決定については、木構造における深さがより深いものを、最も充電に使う電力が大きいものよりも優先してもよい。図１９は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。

図１９に示すように、Ｓ１３において該当する蓄電池システム３０がある場合、決定部１３３ｃは、インデックスをもとに、該当する蓄電池システム３０の中から木構造における深さがより深いものを選び、区間Ｋ内の充電タイミングを決定し（Ｓ１４ｂ）、Ｓ１０へ処理を戻す。ただし、Ｓ１４ｂにおいて、深さが同じものが存在する場合は、最も充電に使う電力が大きいもの（α_ｉ，ｊの値が最大のもの）を選ぶものとする。

図２０は、充電タイミングおよび放電タイミングを決定する処理を例示するフローチャートである。図２０に示すように、決定部１３３ｃは、初期化（Ｓ１０）の後に、全ての蓄電池システム３０における区間Ｋ内の充電タイミングおよび放電タイミングが決定されているか否かを判定（Ｓ１５）してもよい。この判定において肯定である場合は、決定部１３３ｃは処理を終了することで、処理のループが不用意に連続することを抑止できる。

なお、本実施形態では、エネルギーの蓄積および蓄積したエネルギーの放出を行うエネルギー蓄積装置の一例として蓄電池システムを例示した。しかしながら、エネルギーの蓄積および放出が制御できるエネルギー蓄積装置であればよく、蓄電池システムに限定するものではない。例えば、蓄電池システム以外のエネルギー蓄積装置としては、キャパシタ、フライホイール、蓄熱槽などがある。本実施形態では、これらのエネルギー蓄積装置をエネルギーの蓄積および放出を行うノードとして用い、制御サーバ１００により制御してもよい。

また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、取得部１３１、測定部１３２、作成部１３３または出力部１３４を制御サーバ１００の外部装置としてネットワーク１０経由で接続するようにしてもよい。また、取得部１３１、測定部１３２、作成部１３３または出力部１３４を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の制御サーバ１００の機能を実現するようにしてもよい。

また、上記の実施形態で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図２１を用いて、上記の実施形態と同様の機能を有する制御計画作成プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。

図２１は、制御計画作成プログラム２７０ａを実行するコンピュータ２００の一例を説明する説明図である。図２１に示すように、コンピュータ２００は、操作部２１０ａと、スピーカ２１０ｂと、カメラ２１０ｃと、ディスプレイ２２０と、通信部２３０とを有する。さらに、このコンピュータ２００は、ＣＰＵ２５０と、ＲＯＭ２６０と、ＨＤＤ２７０と、ＲＡＭ２８０とを有する。これら２１０〜２８０の各部はバス２４０を介して接続される。

ＨＤＤ２７０には、上記の実施形態で示した取得部１３１、測定部１３２、作成部１３３および出力部１３４と同様の機能を発揮する制御計画作成プログラム２７０ａが予め記憶される。この制御計画作成プログラム２７０ａについては、取得部１３１、測定部１３２、作成部１３３および出力部１３４の各構成要素と同様、適宜統合又は分離してもよい。例えば、ＨＤＤ２７０に格納されるデータは、常に全てのデータがＨＤＤ２７０に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがＨＤＤ２７０に格納されればよい。

コンピュータ２００では、ＣＰＵ２５０が制御計画作成プログラム２７０ａをＨＤＤ２７０から読み出してＲＡＭ２８０に展開する。これによって、制御計画作成プログラム２７０ａは、制御計画作成プロセス２８０ａとして機能する。この制御計画作成プロセス２８０ａは、ＨＤＤ２７０から読み出した各種データを適宜ＲＡＭ２８０上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。なお、制御計画作成プロセス２８０ａは、取得部１３１、測定部１３２、作成部１３３および出力部１３４にて実行される処理を含む。また、ＣＰＵ２５０上で仮想的に実現される各処理部は、常に全ての処理部がＣＰＵ２５０上で動作する必要はなく、処理に必要な処理部のみが仮想的に実現されれば良い。

なお、上記の制御計画作成プログラム２７０ａについては、必ずしも最初からＨＤＤ２７０やＲＯＭ２６０に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ２００に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆる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る。そして、コンピュータ２００がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ２００に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ２００がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。

１００…制御サーバ
１０…ネットワーク
２０…分電盤
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…蓄電池システム
３１…電源制御装置
３２…蓄電池
３３…負荷
４０…電源線
５０…電気製品
１１０…通信制御部
１２０…記憶部
１２１…需要予測データ
１２２…ノード情報テーブル
１２３…残量データ
１２４…充放電データ
１２５…制御計画テーブル
１３０…制御部
１３１…取得部
１３２…測定部
１３３…作成部
１３３ａ…需要予測部
１３３ｂ…算出部
１３３ｃ…決定部
１３４…出力部
２００…コンピュータ
Ｃ１〜Ｃ３…ケース

Claims (5)

1. 対象区域内の消費エネルギー量の予測値情報と、複数のエネルギー蓄積装置それぞれの残エネルギー量を示す残量情報とに基づき、複数の期間それぞれについて、前記複数のエネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電のエネルギー量を算出し、
   算出した前記充電又は放電のエネルギー量と、エネルギーを供給するノードからエネルギーを消費するノードに至るまでの前記複数のエネルギー蓄積装置を含めたノード間の接続関係を示すノード情報とに基づき、前記複数のエネルギー蓄積装置からの供給電力がノード毎に設定された定格出力電力を前記期間内の全ての時点で超えないようにしつつ、前記エネルギーを消費するノードに電力供給が行われるように、前記ノード間の接続関係が下流の複数のエネルギー蓄積装置から順に、各期間内における前記エネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電の開始時点および終了時点を含む充電または放電タイミングを決定し、
   前記複数のエネルギー蓄積装置に対して決定された前記充電または放電タイミングを送信する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする制御計画作成方法。
2. 前記決定する処理は、算出した前記充電又は放電のエネルギー量に基づき、前記エネルギー蓄積装置それぞれの放電のタイミングを決定してから前記エネルギー蓄積装置それぞれの充電のタイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御計画作成方法。
3. 前記決定する処理は、前記複数のエネルギー蓄積装置の中で、単位時間あたりのエネルギーの蓄積に要するエネルギー量が大きいエネルギー蓄積装置から前記充電又は放電のタイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御計画作成方法。
4. 対象区域内の消費エネルギー量の予測値情報と、複数のエネルギー蓄積装置それぞれの残エネルギー量を示す残量情報とに基づき、複数の期間それぞれについて、前記複数のエネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電のエネルギー量を算出し、
   算出した前記充電又は放電のエネルギー量と、エネルギーを供給するノードからエネルギーを消費するノードに至るまでの前記複数のエネルギー蓄積装置を含めたノード間の接続関係を示すノード情報とに基づき、前記複数のエネルギー蓄積装置からの供給電力がノード毎に設定された定格出力電力を前記期間内の全ての時点で超えないようにしつつ、前記エネルギーを消費するノードに電力供給が行われるように、前記ノード間の接続関係が下流の複数のエネルギー蓄積装置から順に、各期間内における前記エネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電の開始時点および終了時点を含む充電または放電タイミングを決定し、
   前記複数のエネルギー蓄積装置に対して決定された前記充電または放電タイミングを送信する、
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする制御計画作成プログラム。
5. 対象区域内の消費エネルギー量の予測値情報と、複数のエネルギー蓄積装置それぞれの残エネルギー量を示す残量情報とに基づき、複数の期間それぞれについて、前記複数のエネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電のエネルギー量を算出する算出部と、
   算出した前記充電又は放電のエネルギー量と、エネルギーを供給するノードからエネルギーを消費するノードに至るまでの前記複数のエネルギー蓄積装置を含めたノード間の接続関係を示すノード情報とに基づき、前記複数のエネルギー蓄積装置からの供給電力がノード毎に設定された定格出力電力を前記期間内の全ての時点で超えないようにしつつ、前記エネルギーを消費するノードに電力供給が行われるように、前記ノード間の接続関係が下流の複数のエネルギー蓄積装置から順に、各期間内における前記エネルギー蓄積装置それぞれの充電又は放電の開始時点および終了時点を含む充電または放電タイミングを決定する決定部と、
   前記複数のエネルギー蓄積装置に対して決定された前記充電または放電タイミングを送信する出力部と、
   を有することを特徴とする情報処理装置。

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