JP6855934B2 - サーバ装置、電力管理システム、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
アグリゲータのサーバ装置は、アグリゲータの事業に参加している複数の需要家が有する電気機器を制御可能であり、これら複数の電気機器を制御することで当該複数の電気機器の電力量を調整する。
アグリゲータのサーバ装置は、デマンドレスポンス要請を受け付けると、このデマンドレスポンス要請に基づいて複数の電気機器の電力量を調整する。
この場合、電力会社のサーバ装置は、複数の電気機器の電力量を計量するスマートメータからの計量値情報に基づいて、アグリゲータのサーバ装置による電力量の調整期間における複数の電気機器の電力量を取得し、管理する。これにより、電力会社のサーバ装置は、複数の電気機器の電力量がアグリゲータによってどの程度調整されたかを評価する。
よって、電力会社のサーバ装置は、取得した計量値情報の中から、アグリゲータの事業に参加している各需要家が有する複数の電気機器の計量値情報を特定する必要がある。
電力会社のサーバ装置は、前記識別情報に基づいて、取得した計量値情報の中から、アグリゲータの事業に参加している各需要家が有する複数の電気機器のスマートメータを特定し、複数の電気機器の計量値情報を特定する。
電力会社のサーバ装置は、アグリゲータの事業に参加している各需要家が有する複数の電気機器全ての計量値情報を特定し、調整期間における電力量として取得するので、複数の電気機器の内、調整対象とされなかった電気機器についても調整対象として取り扱われてしまうからである。
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
(1)一実施形態であるサーバ装置は、外部装置から送信される調整要求に基づいて複数の電気機器の電力量を調整するとともに、前記複数の電気機器の電力量を調整した調整期間の電力量が前記外部装置によって管理されるサーバ装置であって、前記複数の電気機器の内の1又は複数の電気機器の電力量について調整可能な調整能力量を特定する特定部と、前記調整能力量による調整を要求する前記調整要求の送信を前記外部装置に求める送信要求と、前記1又は複数の電気機器に関する識別情報と、を前記外部装置へ送信する送信部と、を備えている。
この結果、サーバ装置は、複数の電気機器の中から調整対象とすべき1又は複数の電気機器を柔軟に選択することができる。
この場合、調整対象とされる1又は複数の電気機器を制御して当該1又は複数の電気機器の電力量を調整することができる。
この場合、複数の調整能力量の中から、必要な期間及び必要な調整能力量に設定された電力量の調整を選択させることができる。
この場合、サーバ装置は、複数のグループごとに調整能力量を特定することができる。
これにより、調整能力量に予め目標値が設定されている場合には、その目標値に対して適切な調整態様のグループを選択することができる。
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
図1は、一実施形態に係る電力管理システムの全体構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態の電力管理システム1は、複数の需要家Cが所有する複数の電気機器2の電力量を調整する機能を有するサーバ装置3を備えている。
サーバ装置3は、ネットワークNに接続されており、アグリゲータが行う電力需給に関するサービス事業に参加している需要家Cに設置されている複数の電気機器2を、ネットワークNを介して制御する機能を有している。サーバ装置3は、需要家Cが所有する複数の電気機器2を遠隔制御することで、複数の電気機器2の電力量を調整する。
以下の説明では、電気機器2とは、特に明示しない限り、アグリゲータの事業に参加している複数の需要家Cに設置されている電気機器2を指す。
また、複数の電気機器2の電力量とは、電気機器2と、当該電気機器2が接続される電力系統との間の電力量であり、複数の電気機器2に含まれる負荷装置によって消費される電力や、蓄電装置によって蓄電される電力といった、順潮方向の電力の電力量と、発電機によって発電される逆潮方向の電力の電力量とを含む。
なお、制御用端末4は、例えば、HEMS(Home Energy Management System)コントローラや、パーソナルコンピュータ等によって構成される。
スマートメータ6は、当該スマートメータ6を識別するためのメータIDを計量値情報とともに電力会社のサーバ装置5へ送信する。メータIDは、電気機器2と対応付けられている。これによって、電力会社のサーバ装置5は、送信される計量値情報がいずれの電気機器2の計量値情報であるかを認識することができる。
電力会社は、アグリゲータが提供する電力需給に関するサービスの提供を受けるサービス受給者である。
電力会社は、複数の電気機器2や、アグリゲータが行う事業に参加していない需要家Cの電気機器に対し、電力系統を通じて電力供給を行う。
電力会社のサーバ装置5は、電力会社による供給電力の計画や消費電力予測等に関する情報に基づいて電力需給を管理する。この際、電力会社のサーバ装置5は、電力需給を調整するために、アグリゲータのサーバ装置3に電力量の調整を要請することがある。
アグリゲータのサーバ装置3は、電力会社の要請に基づいて複数の電気機器2の電力量を調整する。これによって、電力会社が供給する電力の電力需給が調整される。このように、電力会社は、アグリゲータから電力需給に関するサービスの提供を受ける。
なお、サーバ装置5は、アグリゲータの事業に参加している需要家Cが有する電気機器2に設けられたスマートメータ6からの計量値情報の他、アグリゲータの事業に参加していない需要家Cが有する電気機器に設けられたスマートメータ6からも計量値情報を取得し、管理する。
電力会社は、サーバ装置5によって管理される計量値情報に基づいて複数の電気機器2による電力量を求め、例えば、電力の使用料金等の計算に用いる。
サーバ装置3は、通信部10と、処理部11とを備えている。
通信部10は、ネットワークNに接続され、ネットワークNを介して制御用端末4及びサーバ装置5との間で通信を行う機能を有している。
また、処理部11は、複数の電気機器2それぞれの電力量に関する情報が登録される機器データベース15を自装置11の記憶装置に記憶している。
複数の機器グループは、例えば、複数の電気機器2それぞれの電力量を調整する際の調整態様に応じて分けられている。
例えば、発電装置は、逆潮方向の電力の電力量が調整可能である。また、電気温水器や、エアコンといった負荷装置は、順潮方向の電力の電力量が調整可能である。また、蓄電装置は、両方向の電力の電力量が調整可能である。
このように、複数の電気機器2には、流れる方向が異なる電力の電力量を調整するといったように、電力量を調整する際の調整態様が異なるものが混在している。
本実施形態の機器グループは、電力量を調整する際において電力の流れる方向が同じである電気機器2同士が同じグループに含まれるように構成されている。
本実施形態では、例えば、複数の電気機器2の内、発電装置及び蓄電装置を含む機器グループAと、負荷装置及び蓄電装置を含む機器グループBの2つの機器グループに分けられている。
特定部13は、まず複数の電気機器2の電力量を調整する前に、複数の機器グループの中から、調整能力量を特定すべき機器グループを選択する。
さらに特定部13は、選択した機器グループに含まれる電気機器2の電力量について調整能力量を特定する。特定部13は、選択した機器グループに含まれる電気機器2を機器制御部14が制御することで電力量を調整したときに実現可能な調整能力量を特定する。
このように特定部13は、複数の電気機器2の内の1又は複数の電気機器2で構成される機器グループの電力量について調整能力量を特定する。
特定部13は、機器データベース15を参照して調整能力量を特定すべき機器グループを選択し、調整能力量を特定する。
図2に示すように、機器データベース15には、機器グループ、機器ID、機器種別、ベースライン、個別調整能力量、及びメータIDが互いに対応付けられて登録されている。
機器グループには、各電気機器2が機器グループA又は機器グループBのいずれに分けられているのかが示されている。
機器IDとは、各電気機器2を識別するための情報である。機器IDは、例えば、各電気機器2の制御用端末4の通信アドレスに対応付けられており、機器IDに基づいて、制御用端末4に送信する制御情報等の送信先を特定するために用いられる。
機器種別とは、図2に示すように太陽光発電装置や、蓄電装置といったように各電気機器2を示す装置名である。
上述したように、機器グループAは、発電装置及び蓄電装置を含んで構成される。機器グループBは、エアコンや電気温水器といった負荷装置及び蓄電装置を含んで構成されている。
なお、本実施形態では、順潮方向の電力の電力量を正とし、逆潮方向の電力の電力量を負とする。よって、発電装置が発電する電力量や蓄電装置が電力系統へ放電する電力量は負であり、負荷装置が消費する電力量や蓄電装置に充電される電力量は正である。
なお、本実施形態では、ベースラインは、消費電力量として表されている。
個別調整能力量は、ベースラインを求めるための所定期間に対応して登録されている。すなわち、機器データベース15には、所定期間ごとの個別調整能力量が、1日分登録されている。
機器データベース15に登録されている個別調整能力量は、電気機器2の定格や性能と、対応するベースラインの値とに基づいて予め設定されている。
ベースラインは、消費電力量として表されているので、個別調整能力量が正の値の場合、電気機器2の電力量は消費電力量が増加する方向に調整される。また、個別調整能力量が負の値の場合、電気機器2の電力量は消費電力量が減少する方向に調整される。
なお、デマンドレスポンス要請とは、電力会社のサーバ装置5がサーバ装置3に対して電力量の調整を要請するための通知である。サーバ装置3は、デマンドレスポンス要請を受け付けると、電気機器2の電力量について調整を実行する。
さらに、通信制御部12は、上記調整能力量とともに、特定した調整能力量に対応する機器グループに含まれる電気機器2に関する識別情報をサーバ装置5へ送信する機能も有している。
機器制御部14は、制御命令を各制御用端末4へ送信することで、各電気機器2を遠隔制御する。
通信部18は、ネットワークNに接続され、ネットワークNを介してサーバ装置3との間で通信を行う機能を有している。
処理部19は、CPUや、メモリ等の記憶装置等を備えたコンピュータによって構成されている。処理部19が有する記憶装置には、CPUが実行するためのコンピュータプログラム等が記憶されており、このコンピュータプログラムをCPUが読み出して実行することにより、コンピュータとしての機能や、処理部19が有する各種機能が実現される。
制御処理部20は、サーバ装置3から与えられる制御命令に基づいて電気機器2を制御し、当該電気機器2の電力量の調整を実行する。
処理部25は、CPUや、メモリ等の記憶装置等を備えたコンピュータによって構成されている。処理部が有する記憶装置には、CPUが実行するためのコンピュータプログラム等が記憶されており、このコンピュータプログラムをCPUが読み出して実行することにより、コンピュータとしての機能や、後述する処理部25が有する各種機能が実現される。
前記オペレータは、前記各種情報に基づいてアグリゲータに要請するデマンドレスポンス要請の内容を決定する。
また、処理部25は、前記オペレータが決定したデマンドレスポンス要請の内容を示す情報を受け付け、受け付けた内容のデマンドレスポンス要請をサーバ装置3へ送信する機能を有している。
図3は、本実施形態の電力管理システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
まず、アグリゲータのサーバ装置3は、各種情報の特定を行う(ステップS1)。
まず、サーバ装置3の特定部13は、機器データベース15を参照し、調整能力量を特定すべき機器グループを選択する。
一方、電力需要を増加させるための調整能力量を特定する場合、順潮方向の電力の電力量が調整可能な負荷装置及び蓄電装置を含む機器グループBを、調整能力量を特定すべき機器グループとして選択する。
特定部13は、例えば、現在から7日先までの期間を30分間隔で区切り、区切られた単位期間ごとに調整能力量を特定する。つまり、特定部13は、将来の期間である各単位期間において電力量の調整が可能な調整能力量を事前に特定する。
これにより、特定部13は、調整能力量を特定するとともに特定した調整能力量による調整を実行する単位期間を特定する。なお、サーバ装置3が調整能力量による調整の実行が可能な単位期間を調整期間(調整可能な期間)という。
特定部13は、調整期間ごとに調整能力量を特定する。つまり、特定部13は、現在から7日先までの将来の期間における調整能力量を複数特定する。
特定部13は、各機器グループに含まれている各電気機器2の個別調整能力量の和を求めることで調整能力量を特定する。
特定部13は、特定した調整能力量と、調整能力量に対応する調整期間とを情報として含む電力調整情報を処理部11の記憶装置に記憶させる。
図4中、電力調整情報には、調整能力量と調整期間とが互いに対応付けて含まれている。
図4中、調整期間には、日付と、時間帯とが含まれている。日付には、各調整期間の日付が表されている。時間帯には各調整期間の開始時刻及び終了時刻が表されている。
調整能力量には、2つのプランが表されており、2つのプランそれぞれに調整能力量が表されている。つまり、電力調整情報は、各調整期間に対して2つの異なる調整能力量を含んでいる。
2つのプランの内、プランAは、電力需要を減少させるための調整能力量を示しており、機器グループAに含まれる複数の電気機器2が調整対象として選択されている。
また、プランBは、電力需要を増加させるための調整能力量を示しており、機器グループBに含まれる複数の電気機器2が調整対象として選択されている。
調整能力量は、個別調整能力量と同様、ベースラインを基準とした値として示している。この場合のベースラインは、各機器グループに含まれている各電気機器2のベースラインの総和である。
なお、本実施形態では、調整能力量は、ベースラインからの増減で表した場合を例示したが、電力需要を増加させる場合はゼロを起点に増分の絶対量、電力需要を減少させる場合は需要量の絶対量で表してもよい。
上記ベースラインは、スマートメータ6から得られる計量値情報に基づいて所定の計算式によって算出される値であり、アグリゲータと電力会社とで共通の計算式を用いて算出される。
プランBの調整能力量は、電力需要を増加させるためのものである。よって、電力量を順潮方向に調整するために、プランBの調整能力量はベースラインから増加させるように正(プラス)の値に設定されている。
これは、サーバ装置3が、○月○日の「11:00−11:30」の時間帯に複数の電気機器2の電力量をベースラインから2kWh減少する方向に調整可能であることを示している。
これによって、特定部13は、値及び対応する調整期間が互いに異なる複数の調整能力量を特定する。
図5中、識別情報には、メータIDと調整期間とが互いに対応付けて含まれている。
通信制御部12は、特定した調整能力量に対応する各機器グループの電気機器2に関する識別情報として、各電気機器2に接続されたスマートメータ6のメータIDを送信する。
図5中、調整期間は、図4で示した調整期間に対応している。
メータIDの欄には、2つのプラン(プランA,B)が表されている。これら2つのプランは、図4における2つのプランに対応している。
よって、識別情報は、プラン及び調整期間によって、図4における複数の調整能力量に対応する機器グループの電気機器2のメータIDを示している。
このように、図5に示す識別情報は、調整対象となる各機器グループに含まれる電気機器2のメータIDを、図4における調整能力量に対応付けて含んでいる。
しかし、プランAにおける調整能力量に対して、調整期間ごとに異なる機器グループが調整対象として選択されることも考えられる。このため、図5では、プラン及び調整期間によって、機器グループに含まれる電気機器2のメータIDを、図4における複数の調整能力量に対応付けている。
オペレータによって選択された調整能力量を示す選択情報を受け付けたサーバ装置5は、選択情報が示す調整能力量で電力量の調整を要請するためのデマンドレスポンス要請の送信する(ステップS4)。なお、サーバ装置5は、選択情報をデマンドレスポンス要請に含めて送信する。
これにより、複数の調整能力量の中から、必要な期間及び必要な調整能力量に設定された電力量の調整をサーバ装置5のオペレータに選択させることができる。
つまり、サーバ装置3が送信する電力調整情報は、オペレータによって選択された1又は複数の調整能力量によるデマンドレスポンス要請の送信をサーバ装置5に求める送信要求を構成しているとも言える。
サーバ装置3は、デマンドレスポンス要請によって要請されている調整期間において電力量の調整が実行されるように、調整対象の機器グループに含まれる電気機器2に対して制御命令を送信する。
サーバ装置5は、ステップS2において受け付けた識別情報と、オペレータから受け付けた選択情報とに基づいて、調整対象の機器グループに含まれる電気機器2それぞれのメータIDを取得する。
さらに、サーバ装置5は、スマートメータ6からの計量値情報が登録されているデータベースを参照し、調整対象の機器グループに含まれる電気機器2それぞれのメータIDに対応する計量値情報を特定する。
サーバ装置5は、特定した計量値情報に基づいて、調整期間における電力量を取得する。さらにサーバ装置5は、調整対象の機器グループに含まれる電気機器2の電力量がアグリゲータのサーバ装置3によってどの程度調整されたかを評価する。
図6中、電気機器2a,2bは、アグリゲータの事業に参加している需要家に設置されている電気機器であり、制御用端末4a,4bが接続されている。電気機器2cは、アグリゲータの事業に参加していない需要家に設置されている電気機器であり、制御用端末が接続されていない。
各電気機器2a,2b,2cには、スマートメータ6が接続されている。
各スマートメータ6は、上述したように、各スマートメータ6それぞれのメータIDを計量値情報とともに電力会社のサーバ装置5へ送信する。
電力会社のサーバ装置5は、各スマートメータ6からの計量値情報及びメータIDを随時取得し、データベースに登録して管理する。
よって、計量値情報が登録されるデータベースには、各電気機器2a,2b,2cに接続されたスマートメータ6からの計量値情報が登録されている。
ここで、図6中、デマンドレスポンス要請による電力量の調整において電気機器2aのみが調整対象の機器グループに含まれ、他の電気機器2が調整対象の機器グループに含まれていない場合、制御用端末4aにのみ制御命令が送信され、制御用端末4bには制御命令が送信されない。
よって、アグリゲータの事業に参加している需要家に設置されている電気機器2a,2bの内、電気機器2aのみ電力量が調整される。
電力会社のサーバ装置5は、取得した調整対象の機器グループに含まれる電気機器2aのメータIDによって、前記データベースの中から、調整対象の機器グループに含まれる電気機器2aに接続されたスマートメータ6からの計量値情報を特定することができる。
なお、サーバ装置5は、調整期間における電力量を調整期間後に取得してもよいし、調整期間中に取得してもよい。
この結果、サーバ装置3は、複数の電気機器2の中から調整対象とすべき電気機器2を柔軟に選択することができる。
さらに、複数の機器グループは、複数の電気機器2それぞれの電力量を調整する際の調整態様に応じて分けられているので、調整能力量として設定すべき目標値に対して適切な調整態様のグループを選択することができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
上記各実施形態では、調整能力量及び個別調整能力量は、ベースラインを基準とした値で表した場合を例示したが、例えば、調整後の電力量で表してもよい。
この場合、複数の機器グループは、電気機器2それぞれの電力量を調整する際の調整態様の他、電気機器2それぞれの調整能力量や、調整可能な時刻に基づいて構成することができる。例えば、比較的大きな調整能力量の電気機器2を集めてグループを構成したり、午前中に需要増が期待できる電気機器2を集めてグループを構成したり、午後に需要増が期待できる電気機器2を集めてグループを構成したりすることができる。
2,2a,2b,2c 電気機器
3 サーバ装置
4,4a,4b 制御用端末
5 サーバ装置
6 スマートメータ
10 通信部
11 処理部
12 通信制御部
13 特定部
14 機器制御部
15 機器データベース
18 通信部
19 処理部
20 制御処理部
24 通信部
25 処理部
C 需要家
N ネットワーク
Claims (8)
- 外部装置から送信される調整要求に基づいて複数の電気機器の電力量を調整するとともに、前記複数の電気機器の電力量を調整した調整期間の電力量が前記外部装置によって管理されるサーバ装置であって、
前記複数の電気機器の内の1又は複数の電気機器の電力量について調整可能な調整能力量を特定する特定部と、
前記調整能力量による調整を要求する前記調整要求の送信を前記外部装置に求める送信要求と、前記1又は複数の電気機器に関する識別情報と、を前記外部装置へ送信する送信部と、
を備えているサーバ装置。 - 前記外部装置が送信する前記調整要求を受信する受信部と、
前記受信部が前記調整要求を受信すると、前記1又は複数の電気機器を制御して前記電力量を調整する機器制御部と、をさらに備えている
請求項1に記載のサーバ装置。 - 前記特定部は、値及び調整可能な期間の少なくとも一方が互いに異なる複数の前記調整能力量を特定し、
前記送信要求は、複数の前記調整能力量の内の1又は複数の前記調整能力量による調整を要求する調整要求の送信を前記外部装置に求める要求である
請求項1又請求項2に記載のサーバ装置。 - 前記複数の電気機器は、前記1又は複数の電気機器によって構成されたグループを複数含み、
前記特定部は、前記複数のグループの中から1又は複数の前記調整能力量を特定すべきグループを選択し、
前記送信部は、選択されたグループに含まれる前記1又は複数の電気機器に関する前記識別情報を、1又は複数の前記調整能力量に対応付けて前記外部装置へ送信する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 前記複数のグループは、前記複数の電気機器それぞれの電力量を調整する際の調整態様に応じて分けられている
請求項4に記載のサーバ装置。 - 前記識別情報は、前記1又は複数の電気機器の電力量を計量しその計量結果を前記外部装置に送信する計量装置を識別するための情報である
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 外部装置から送信される調整要求に基づいて複数の電気機器の電力量を調整するとともに、前記複数の電気機器の電力量を調整した調整期間の電力量が前記外部装置によって管理される電力管理システムであって、
前記複数の電気機器の内の1又は複数の電気機器の電力量について調整可能な調整能力量を特定する特定部と、
前記調整能力量による調整を要求する前記調整要求の送信を前記外部装置に求める送信要求と、前記1又は複数の電気機器に関する識別情報と、を前記外部装置へ送信する送信部と、
を備えている電力管理システム。 - 外部装置から送信される調整要求に基づいて複数の電気機器の電力量を調整する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記複数の電気機器の電力量を調整した調整期間の電力量が前記外部装置によって管理され、
前記複数の電気機器の内の1又は複数の電気機器の電力量について調整可能な調整能力量を特定するステップと、
前記調整能力量による調整を要求する前記調整要求の送信を前記外部装置に求める送信要求と、前記1又は複数の電気機器に関する識別情報と、を前記外部装置へ送信するステップと、
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
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