JP6950296B2 - 制御計画作成装置、制御計画作成方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置、制御計画作成方法およびコンピュータプログラムに関する。

需要家への発電機又は蓄電池などの分散型電源の導入が進む中、導入された分散型電源を高効率で利用することが求められている。このような背景の元、近年、ＥＭＳ（Energy Management System）が普及している。

ＥＭＳは、需要家における負荷需要や再生可能エネルギー発電装置の発電量などを予測し、予測結果と、分散型電源を運用する上での制約とに基づいて、分散型電源の制御計画を作成し、作成した制御計画に基づいて分散型電源を制御する。

例えば、分散型電源の制御計画の作成方法として、特許文献１および２に記載の方法が提案されている。

特許文献１には、制御対象の電力設備をキャンセルすることのできる、電力設備の制御計画の作成方法について開示されている。

特許文献２には、季節、天気または曜日などの計画パターン指標ごとの計画パターンを作成し、複数の計画パターンの中からいずれかをユーザに選択させることが示されている。

特開２０１３−１９１１８２号公報 特開２０１６−１００９８５号公報

しかしながら、従来の制御計画に従って、電力設備を制御したとしても、負荷需要や発電量などの予測値が実績値と大きく乖離し、これらの計画が破綻する場合がある。このような誤った予測値に基づいて作成された制御計画に従い電力設備の運用を行った場合には、電力会社との間の契約電力以上の電力を受電しなければならない状況や、デマンドレスポンス（以下、「ＤＲ」という。）で要請された系統電力からの受電電力の削減を実現できない状況などが発生する場合がある。また、負荷需要や発電量などの予測が外れた場合には、そもそも制御計画が作成されない場合もある。

このような場合であっても、電力設備の制御方針を変更することにより、受電契約を守ることができたり、ＤＲで要請された電力系統からの受電電力の削減を実現できたりする場合がある。例えば、コスト最小化の制御方針に従うと、ＤＲ実施中に発電機を使用しない制御計画が作成され、ＤＲに失敗したとする。しかしながら、制御計画の成功率最大化の制御方針に従えば、ＤＲ実施中に発電機を使用する制御計画が作成され、ＤＲに成功できる場合がある。

しかし、特許文献１に記載の方法では、そもそもユーザに対して制御計画が１種類しか提示されない。このため、電力設備の制御方針に対するユーザの意思を、制御計画に反映させることができない。

また、特許文献２に記載の方法では、ユーザに対して複数の計画パターンが提示されるものの、これらの計画パターンは、季節、天気または曜日などの計画パターン指標に応じて作成されたものであり、電力設備の制御方針はいずれも同じである。このため、電力設備の制御方針に対するユーザの意思を、制御計画に反映させることができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電力設備の制御方針に対するユーザの意思を、電力設備の制御計画に反映させることのできる制御計画作成装置、制御計画作成方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の一実施態様に係る制御計画作成装置は、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置であって、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成する作成部と、前記作成部が作成した複数の前記制御計画を画面に表示する表示制御部と、複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける受付部とを備え、前記作成部は、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新する。

（５）本発明の他の実施態様に係る制御計画作成方法は、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成方法であって、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成するステップと、作成された複数の前記制御計画を画面に表示するステップと、複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付けるステップと、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新するステップとを含む。

（６）本発明の他の実施態様に係るコンピュータプログラムは、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成する作成部と、前記作成部が作成した複数の前記制御計画を画面に表示する表示制御部と、複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける受付部として機能させ、前記作成部は、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新する。

なお、本発明は、制御計画作成装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、制御計画作成装置を含む電力システムとして実現したりすることもできる。

本発明によると、電力設備の制御方針に対するユーザの意思を、電力設備の制御計画に反映させることができる。

本発明の実施の形態にかかる電力システムの全体構成を示すブロック図である。 表示装置の制御計画の表示例を示す図である。 ＤＲ実施時の電力推移の一例を示す図である。 制御計画作成装置の実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 制御計画と、各電力機器の現在の出力との表示例を示す図である。 制御計画と、各電力機器の現在の出力との表示例を示す図である。 制御計画と、各電力機器の現在の出力との表示例を示す図である。

［本願発明の実施形態の概要］
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）本発明の一実施形態に係る制御計画作成装置は、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置であって、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成する作成部と、前記作成部が作成した複数の前記制御計画を画面に表示する表示制御部と、複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける受付部とを備え、前記作成部は、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新する。

この構成によると、複数の制御方針に従い作成された複数の制御計画の中からいずれかをユーザが選択すると、選択した制御計画の作成の元となった制御方針に従い、制御計画が更新される。このため、電力設備の制御方針に対するユーザの意思を、電力設備の制御計画に反映させることができる。

（２）好ましくは、前記複数の制御方針は、前記制御計画の成功率最大化の制御方針、前記電力設備の運用時の予想コスト最小化の制御方針、および前記ユーザの前記電力設備の操作回数最小化の制御方針のうち、少なくとも２つ以上の制御方針を含む。

この構成によると、制御計画の成功率最大化の制御方針、電力設備の運用時の予想コスト最小化の制御方針、およびユーザの電力設備の操作回数最小化の制御方針の中から、いずれかの制御方針を、ユーザの意思として制御計画に反映させることができる。

（３）また、前記作成部は、デマンドレスポンスの要請があった場合に、前記複数の制御方針のそれぞれに従った前記制御計画を作成し、前記表示制御部は、前記要請があった場合に、複数の前記制御計画を画面に表示し、前記受付部は、前記要請があった場合に、前記選択入力を受け付け、前記作成部は、当該デマンドレスポンスが終了するまでの間、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新してもよい。

この構成によると、デマンドレスポンス時の電力設備の制御方針をユーザが決定することができ、ユーザが決定した制御方針の制御計画に従いデマンドレスポンスの間、電力設備が制御される。

（４）また、前記表示制御部は、さらに、前記作成部が更新する前記制御計画とともに、当該制御計画の制御方針に関連する情報を前記画面に表示してもよい。

この構成によると、制御計画とともに、制御方針に関連する情報が画面に表示される。このため、ユーザは、どのような制御方針で制御計画が作成されているかを知ることができる。

（５）本発明の他の実施形態に係る制御計画作成方法は、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成方法であって、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成するステップと、作成された複数の前記制御計画を画面に表示するステップと、複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付けるステップと、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新するステップとを含む。

この構成は、上述の制御計画作成装置が備える処理部をステップとして含む。このため、上述の制御計画装置と同様の作用および効果を奏することができる。

（６）本発明の他の実施形態に係るコンピュータプログラムは、電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成する作成部と、前記作成部が作成した複数の前記制御計画を画面に表示する表示制御部と、複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける受付部として機能させ、前記作成部は、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新する。

この構成によると、コンピュータを上述の制御計画作成装置として機能させることができる。このため、上述の制御計画装置と同様の作用および効果を奏することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

［電力システムの全体構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる電力システムの全体構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る電力システム１は、例えば、工場に設置される電力設備３０と、電力設備３０に含まれる電力機器の制御計画を作成する制御計画作成装置１０とを備える。つまり、電力システム１は、工場内に配設された交流配電線８０よりなる配電網と、交流配電線８０にそれぞれ接続された電力設備３０としての内燃力発電機４０、電力貯蔵装置５０、太陽光発電機６０および負荷装置７０と、電力設備３０（電力機器４０〜７０）と通信ネットワーク２２を介して接続された制御計画作成装置１０とを備える。

制御計画作成装置１０は、負荷装置７０による電力需要を満たすために、内燃力発電機４０、電力貯蔵装置５０および太陽光発電機６０の制御計画を作成する。また、制御計画作成装置１０は、作成した制御計画に基づく指令を、通信ネットワーク２２を介して各電力機器４０〜６０に送信することにより、各電力機器４０〜６０の運転を制御する。制御計画作成装置１０は、例えば、ＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）サーバにより構成される。

なお、制御計画作成装置１０は、自身が作成した制御計画を表示装置２１に表示させることができる。制御計画作成装置１０と表示装置２１とは一体に構成されていても良いし、表示装置２１が、ネットワークを介して制御計画作成装置１０と接続され、制御計画作成装置１０と離れた場所に設置されていても良い。また、制御計画作成装置１０は、通信ネットワーク２２を介して他のサーバに制御計画を送信してもよい。

通信ネットワーク２２は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）またはインターネットなどである。

内燃力発電機４０は、例えば、ガスやディーゼル油などの燃焼エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置を含む。

ただし、電力システム１は、内燃力発電機４０の代わりに、または内燃力発電機４０とともに、燃料電池などの、化学変化によってエネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置を含んでいてもよい。

電力貯蔵装置５０は、例えば、レドックスフロー（ＲＦ）電池、リチウムイオン電池、溶融塩電池、鉛蓄電池などの二次電池を含む。電力貯蔵装置５０は、双方向のＤＣ（直流）／ＡＣ（交流）変換器を介して交流配電線８０に接続される。なお、これらの二次電池に代えてフライホイールバッテリーや揚水発電機などが用いられてもよい。

太陽光発電機６０は、太陽電池を含んで構成され、太陽光を、太陽電池を用いて電力に変換する。太陽光発電機６０は、単方向のＤＣ／ＡＣ変換器を介して交流配電線８０に接続される。なお、本実施の形態では、再生可能エネルギーを利用した発電装置の例として、太陽光発電機６０を用いて説明する。ただし、再生可能エネルギーを利用した発電装置は、太陽光発電機６０に限定されるものではなく、例えば、風力、波力、潮力、地熱、バイオマス等を利用して発電を行う発電装置であっても良い。

負荷装置７０は、例えば、生産機械などの電力調整が不可能あるいは可能であっても実際上調整が許されない非調整型の負荷装置を含む。また、負荷装置７０は、照明、エアコンなどの、消費電力の調整が可能な調整型の負荷装置を含んでいてもよい。負荷装置７０は、スマートタップやスマート分電盤などの、制御と電力情報の計測とが可能な機器を介して交流配電線８０に接続される。

電力システム１は、電力系統９０に系統連系が可能となっており、電力システム１における不足電力は電力系統９０から取得可能である。

［制御計画作成装置１０の構成］
図１を参照して、制御計画作成装置１０の構成について説明する。
制御計画作成装置１０は、通信Ｉ／Ｆ部１１と、データ収集部１２と、ＤＲ要請受付部１３と、入力受付部１４と、需要予測部１５と、制御計画作成部１６と、電力機器制御部１７と、表示制御部１８とを備える。

通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１１は、通信ネットワーク２２を介して、各電力機器４０〜７０と通信を行うための通信インタフェースである。通信Ｉ／Ｆ部１１は、有線ＬＡＮアダプタや無線ＬＡＮアダプタなどにより構成される。

データ収集部１２は、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、各電力機器４０〜７０から、電力の入出力に関する実績値を収集する。つまり、データ収集部１２は、内燃力発電機４０から、発電電力の実績値を収集する。また、データ収集部１２は、電力貯蔵装置５０から、充放電電力の実績値を収集する。さらに、データ収集部１２は、太陽光発電機６０から、発電電力の実績値を収集する。また、データ収集部１２は、負荷装置７０から、需要電力の実績値、および電力系統９０からの買電電力の実績値を収集する。データ収集部１２は収集した実績値を、記憶装置１９に記憶させる。

記憶装置１９は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、不揮発性メモリまたは揮発性メモリなどから構成され、各種情報を記憶する。

ＤＲ要請受付部１３は、アグリゲータを介して電力会社からのデマンドレスポンス（ＤＲ）の要請を受け付ける。

ここで、ＤＲについて説明する。電力会社は、アグリゲータに対してＤＲを発行することにより、電力の削減要請を行う。ＤＲでは、ＤＲの実施時間と、要請する削減電力とがアグリゲータに通知される。アグリゲータは、電力会社が発行したＤＲに応答して、アグリゲータが管理する需要家に対して、ＤＲを発行する。つまり、アグリゲータは、電力会社が要請する削減電力を複数の需要家に分配して、需要家ごとにＤＲを発行する。なお、需要家がＤＲに参加する際の削減電力は契約で予め定められていることもあるし、ＤＲ実施毎に需要家に通知されることもある。この契約は、需要家とアグリゲータとの間、または需要家と電力会社との間で結ばれる。以下では、契約で定められた削減電力のことを「契約削減電力」という。契約削減電力は、契約により、ＤＲ実施時間にベースライン電力を基準として削減を要請される電力のことである。

需要家は、アグリゲータが発行したＤＲに応答して、ＤＲの実施時間において、エアコンなどの電力を消費する機器を停止させたり、ガス発電機により発電を行ったりすることにより、電力系統からの受電電力の削減を行う。需要家は、削減した受電電力をネガワットとしてアグリゲータに通知する。

アグリゲータは、複数の需要家のネガワットを集計し、ネガワットの合計値を電力会社に通知する。

電力会社は、アグリゲータからネガワットの合計値の通知を受け、通知されたネガワットの合計値と要請した削減電力とに基づいて報酬を決定し、決定した報酬をアグリゲータに支払う。例えば、電力会社は、ネガワットの合計値が要請した削減電力を上回っている場合に、基本報酬と、ネガワットの合計値に比例した従量報酬とをアグリゲータに支払うようにしてもよい。

アグリゲータは、電力会社から支払われた報酬の一部をアグリゲータの報酬として受け取り、残りの報酬を需要家に分配する。

需要予測部１５は、記憶装置１９に記憶されているデータ収集部１２が収集した電力機器４０〜７０の実績値に基づいて、電力設備３０における電力需要の予測値である需要予測値を算出する。需要予測値の算出方法は、本願の主眼ではなく、公知の技術を用いることができる。このため、その詳細な説明は省略する。例えば、過去の曜日ごとの電力需要の実績値を天候データなどに基づいて補正することにより、需要予測値を算出してもよい。需要予測部１５は、算出した需要予測値を記憶装置１９に記憶させる。

なお、需要予測値が予め記憶装置１９に記憶されている場合には、需要予測部１５は、記憶装置１９から需要予測値を読み出すことにより、需要予測値を取得してもよい。

制御計画作成部１６は、作成部として機能し、需要予測部１５が算出または取得した需要予測値に基づいて、所定の制約条件（各電力機器４０〜６０の入出力に関する制約条件、燃費に関する制約条件、需給バランスに関する制約条件、電気料金やガス料金に関する制約条件など）の下で予め定められた目的関数を最適化することにより、時間ステップ（ｔ）ごとの制御計画を作成する。その際、制御計画作成部１６は、予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、電力設備３０の制御計画を作成する。つまり、制御計画作成部１６は、制御計画の成功率を最大化する制御方針と、電力設備３０の運用時の予想コストを最小化する制御方針と、ユーザによる電力設備３０の操作回数を最小化する制御方針のそれぞれについて制御計画を作成する。

制御計画作成部１６は、制御計画の成功率を最大化する制御方針に従って制御計画を作成する場合には、以下の式１に示す成功率の関数を最大化するように電力設備３０の制御計画を作成する。ここで、時間Ｔ_ｉにおける電力設備Ｅ_ｋの出力をＷ_{（ｋ，ｉ）}とし、時間Ｔ_ｉにおける目標受電電力をＰ_ｉとする。また、時間Ｔ_ｉにおける需要予測をＡ_ｉ´とし、時間Ｔ_ｉにおける需要実績Ａ_ｉが需要予測Ａ_ｉ´の±ｗに含まれる確率をＲ_{（ｗ，ｉ）}とする。式１を最大化する制御計画を作成することにより、全時間において、需要予測Ａ_ｉ´が、目標受電電力Ｐ_ｉ＋発電電力以下に収まる平均確率を最大化するような制御計画が作成される。

制御計画作成部１６は、電力設備３０の運用時の予想コストを最小化する制御方針に従って制御計画を作成する場合には、以下の式２に示すコストの関数を最小化するように電力設備３０の制御計画を作成する。ここで、電力設備Ｅ_ｋの出力ｘにおけるコスト特性をＣ_{（ｋ，ｘ）}とする。式２を最小化することにより、全時間における全電力設備の発電コストの合計を最小化するような制御計画が作成される。

制御計画作成部１６は、ユーザによる電力設備３０の操作回数を最小化する制御方針に従って制御計画を作成する場合は、以下の式３に示す操作回数の関数を最小化するように電力設備３０の制御計画を作成する。なお、時間Ｔ_ｉにおける電力設備Ｅ_ｋへの制御指令の有無をＤ_{（ｋ，ｉ）}とおく。ここで、ユーザに対する制御指令がある場合は、Ｄ_{（ｋ，ｉ）}＝１であり、ユーザに対する制御指令がない場合は、Ｄ_{（ｋ，ｉ）}＝０である。式３を最小化することにより、全時間における全電力設備の操作回数の合計を最小化するような制御計画が作成される。

電力機器制御部１７は、制御計画作成部１６が作成した制御計画に基づいて、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して各電力機器４０〜６０に指示を送信することにより、各電力機器４０〜６０を制御する。ただし、各電力機器４０〜６０の制御の一部（例えば、電源のＯＮ、ＯＦＦ等）は、ユーザが操作するものとする。この操作回数が、式３に示す操作回数である。

表示制御部１８は、制御計画作成部１６が作成した制御計画を表示装置２１に表示するための制御を行う。

図２は、表示装置２１の制御計画の表示例を示す図である。
表示装置２１には、制御案１から制御案３までの３つの制御計画が表示される。制御案１は、制御計画の成功率を最大化する制御方針に従い作成された制御計画を示す。制御案２は、電力設備３０の運用時の予想コストを最小化する制御方針に従い作成された制御計画を示す。制御案３は、ユーザによる電力設備３０の操作回数を最小化する制御方針に従い作成された制御計画を示す。いずれの制御案においても、左側に制御計画を示すグラフが示されている。当該グラフの横軸は時間を示し、縦軸は、各電力機器４０〜６０の出力（電力量）を示している。ここでは、模式的に２つの電力機器の出力をグラフで示している。右側には、制御計画の成功率と、電力設備３０の運用時の予想コストと、ユーザによる電力設備３０の操作回数とが示されている。制御案１における成功率は９５％、予想コストは１２万円、操作回数は５回である。制御案２における成功率は８０％、予想コストは６万円、操作回数は１２回である。制御案３における成功率は８５％、予想コストは１０万円、操作回数は２回である。つまり、制御案１〜３のうち、制御案１が最も成功率が高く、制御案２が最も予想コストが小さく、制御案３が最も操作回数が小さい。

なお、表示装置２１に表示される制御計画は、上記した３つに限定されるものではなく、このうち２つの制御計画が表示されていればよい。また、制御計画作成部１６が他の制御方針に従い制御計画を作成し、表示装置２１に表示される制御計画が、当該他の制御方針に従い作成された制御計画を含んでいてもよい。

入力受付部１４は、受付部として機能し、制御計画作成部１６が作成した複数の制御方針に従った制御計画の中から、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける。例えば、表示装置２１に表示された複数の制御方針に従った制御計画の中から、ユーザがキーボード２０等を操作して制御計画を選択すると、入力受付部１４は、ユーザが選択した制御計画を選択入力として受け付ける。

制御計画作成部１６は、ユーザが選択した制御計画に対応する制御方針に従い、制御計画を更新する。例えば、制御計画は１０分単位または３０分単位で更新される。

次に、ＤＲ実施時の電力の推移の一例について説明する。

図３は、ＤＲ実施時の電力推移の一例を示す図であり、横軸は時間を示し、縦軸は電力を示す。図３は、例えば、ある需要家の電力推移の一例を示す。

１３時３０分にＤＲがアグリゲータから需要家の制御計画作成装置１０に対して要請され、その１０分後の１３時４０分にＤＲが開始される。ＤＲの実施時間は１時間であり、１４時４０分にＤＲが終了する。

需要家には、ＤＲ実施時間中にベースライン電力３２を基準として契約削減電力の受電電力削減が要求される。つまり、ベースライン電力３２とＤＲ目標電力３３との差が契約削減電力となる。ここで、ベースライン電力３２は、電力削減量を計算する際の基準となる電力のことであり、アグリゲータと需要家との間のＤＲ契約時に取り決められる。

制御計画作成装置１０は、ＤＲ実施時間中に契約削減電力の受電電力３４を削減するように、つまり、受電電力３４がＤＲ目標電力３３以下となるように各電力機器４０〜７０の入出力の計画を作成し、当該電力機器の入出力を制御する。ただし、電力機器の操作の一部はユーザが行うものとする。なお、需要家には、２台の内燃力発電機４０が設置されているものとする。つまり、需要家は、受電電力３４がＤＲ目標電力３３以下となるように、内燃力発電機４０に発電させる。内燃力発電機４０が発電する電力の推移は、発電機発電電力３７および３８で示される。電力貯蔵装置５０が充放電する電力の推移は蓄電池充放電電力３９で示される。また、太陽光発電機６０が発電する電力の推移はＰＶ発電電力３６で示される。

図３の例では、ＤＲ実施時間前に比べ、発電機発電電力３７および３８が増加していることより、発電機による発電電力の増量が行われていることが分かる。これにより、ＤＲ実施時間における受電電力３４の平均値とベースライン電力３２との差が、契約削減電力の９９．７％となっており、受電電力３４の削減達成率が９９．７％であることが示されている。なお、図３では、需要家の需要電力３１も合わせて示している。

［制御計画作成装置１０の処理フロー］
次に、ＤＲ実施時に制御計画を作成する処理を例に、制御計画作成装置１０が実行する処理を説明する。図４は、制御計画作成装置１０の実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

ＤＲ要請受付部１３は、アグリゲータよりＤＲ要請を受け付けるまで待機する（Ｓ１）。ＤＲ要請を受け付けた場合には、制御計画作成部１６は、複数の制御方針に従って、複数の制御計画を作成する（Ｓ２）。具体的には、制御計画作成部１６は、制御計画の成功率を最大化する制御方針に従い制御計画を作成する。また、制御計画作成部１６は、電力設備３０の運用時の予想コストを最小化する制御方針に従い制御計画を作成する。さらに、制御計画作成部１６は、ユーザによる電力設備３０の操作回数を最小化する制御方針に従い制御計画を作成する。

表示制御部１８は、ＤＲ要請受付部１３が作成した複数の制御計画を表示装置２１に表示する（Ｓ３）。これにより、例えば、図２に示したように、複数の制御計画が表示装置２１に表示される。

入力受付部１４は、ユーザによる複数の制御計画のうちのいずれかの制御計画の選択入力を受け付けるまで待機する（Ｓ４）。ユーザがいずれかの制御計画の選択入力を行った場合には（Ｓ４でＹＥＳ）、電力機器制御部１７は、ＤＲ実施時間が終了しているか否かを判断する（Ｓ５）。ＤＲ実施時間は、ＤＲ要請受付部１３が受け付けたＤＲ要請に示されている。

ＤＲ実施時間が終了していれば（Ｓ５でＹＥＳ）、制御計画作成装置１０は、処理を終了する。

ＤＲ実施時間が終了していなければ（Ｓ５でＮＯ）、電力機器制御部１７は、ユーザが選択した制御計画に従い、電力機器４０〜６０を制御する（Ｓ６）。その際、表示制御部１８は、制御計画と、各電力機器４０〜６０の現在の出力とを、表示装置２１に表示する。

例えば、ユーザが、図２に示す３つの制御計画のうち、制御案１の制御計画を選択したとする。図５は、制御計画と、各電力機器４０〜６０の現在の出力との表示例を示す図である。図５の欄１０１には、ＤＲ対応中であることが示されている。欄１０２の上段には、現在の受電電力を示すグラフが示されている。当該グラフの横軸は時間を示し、縦軸は電力を示す。ＤＲ実施時間は１７：１５から１８：１５の間であり、１７：１５の直前から受電電力が低下し、現在、受電電力がＤＲ目標電力を下回っていることが分かる。欄１０２の下段には、電力貯蔵装置５０および内燃力発電機４０の制御計画を示すグラフが示されている。各グラフの横軸は時間を示し、縦軸は運転または停止を示している。ユーザは、例えば、当該グラフを見ることにより、電力貯蔵装置５０や内燃力発電機４０の電源のＯＮまたはＯＦＦの操作を行う。

欄１０３には、各電力機器４０〜６０、負荷装置７０および電力系統９０の状態が示されている。例えば、電力貯蔵装置５０の現在状態は「運転中」であり、制御モードは「ローカル」であり、充放電電力は「５１２．０ｋＷ」であり、充電率は「８１．０％」であることが示されている。なお、欄１０３には、風力発電機の状態も示されているが、電力システム１に風力発電機が備えられていない場合には、このような表示がされなくてもよい。

また、欄１０４には、現在の制御計画の成功率「９０％」が示されている。欄１０４には、制御計画の制御方針に関連する情報が表示される。つまり、欄１０４には、制御計画の成功率が示されていることより、図５に示す制御計画の制御方針は、制御計画の成功率を最大化する制御方針であることが分かる。

ステップＳ４においてユーザが他の制御計画を選択した場合にも、図５と同様の表示が行われる。図６は、制御計画と、各電力機器４０〜６０の現在の出力との表示例を示す図である。図６の欄１０４には、現在の予想コスト「５万円」が示されている。このことより、図６に示す制御計画の制御方針は、電力設備３０の運用時の予想コストを最小化する制御方針であることが分かる。

図７は、制御計画と、各電力機器４０〜６０の現在の出力との表示例を示す図である。図７の欄１０４には、ユーザに対する操作指示情報として「１７：１５ 内燃力発電機をＯＮ、１７：１５ 電力貯蔵装置をＯＮ」等が記載されている。このことより、図７に示す制御計画の制御方針は、ユーザによる電力設備３０の操作回数を最小化する制御方針であることが分かる。

電力機器制御部１７は、制御計画の更新タイミングであるか否かを判断する（Ｓ７）。例えば、制御計画が１０分ごとに更新される場合には、電力機器制御部１７は、制御計画を作成してから１０分経過していれば、制御計画の更新タイミングであると判断する。また、電力機器制御部１７は、制御計画を作成してから１０分経過していなければ、制御計画の更新タイミングでないと判断する。

電力機器制御部１７が制御計画の更新タイミングでないと判断した場合には（Ｓ７でＮＯ）、ステップＳ５に戻る。

電力機器制御部１７が制御計画の更新タイミングであると判断した場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、電力機器制御部１７は、ユーザが選択した制御方針に従い、制御計画を更新する（Ｓ８）。つまり、電力機器制御部１７は、ステップＳ４の処理において、ユーザが選択した制御計画に対応する制御方針に従い、制御計画を更新する。例えば、ユーザが、図２に示す３つの制御計画のうち、制御案１の制御計画を選択した場合には、制御計画作成部１６は、制御計画の成功率を最大化する制御方針に従い制御計画を更新する。その後、ステップＳ５に戻る。

［実施の形態の効果］
以上説明したように、本発明の実施の形態によると、複数の制御方針に従い作成された複数の制御計画の中からいずれかをユーザが選択すると、選択した制御計画の作成の元となった制御方針に従い、制御計画が更新される。このため、電力設備の制御方針に対するユーザの意思を、電力設備の制御計画に反映させることができる。

具体的には、制御計画の成功率最大化の制御方針、電力設備の運用時の予想コスト最小化の制御方針、およびユーザの電力設備の操作回数最小化の制御方針の中から、いずれか制御方針を、ユーザの意思として制御計画に反映させることができる。

また、ＤＲ時の電力設備の制御方針をユーザが決定することができ、ユーザが決定した制御方針の制御計画に従いＤＲの間、電力設備が制御される。

また、図５〜図７の欄１０４に示したように、制御計画とともに、制御方針に関連する情報が画面に表示される。このため、ユーザは、どのような制御方針で制御計画が作成されているかを知ることができる。

［付記］
上記の制御計画作成装置１０は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。ＲＡＭまたはＨＤＤには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩから構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムをコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。なお、コンピュータプログラムを、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、制御計画作成装置１０は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。

また、制御計画作成装置１０の一部または全部の機能がクラウドコンピューティングによって提供されてもよい。つまり、制御計画作成装置１０の一部または全部の機能がクラウドサーバにより実現されていてもよい。例えば、制御計画作成装置１０において、需要予測部１５および制御計画作成部１６の機能がクラウドサーバにより実現され、制御計画作成装置１０は、クラウドサーバに対して制御計画の選択情報を送信し、クラウドサーバから制御計画を受信し、受信した制御計画を表示装置２１に表示したり、当該制御計画に基づいて電力機器４０〜６０を制御する構成であってもよい。

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。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電力システム
１０ 制御計画作成装置
１１ 通信Ｉ／Ｆ部
１２ データ収集部
１３ ＤＲ要請受付部
１４ 入力受付部
１５ 需要予測部
１６ 制御計画作成部
１７ 電力機器制御部
１８ 表示制御部
１９ 記憶装置
２０ キーボード
２１ 表示装置
２２ 通信ネットワーク
３０ 電力設備
４０ 内燃力発電機
５０ 電力貯蔵装置
６０ 太陽光発電機
７０ 負荷装置
８０ 交流配電線
９０ 電力系統

Claims (6)

1. 電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置であって、
   予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成する作成部と、
   前記作成部が作成した複数の前記制御計画を画面に表示する表示制御部と、
   複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける受付部とを備え、
   前記作成部は、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新し、
   前記複数の制御方針は、前記電力設備の運用時の予想コスト最小化の制御方針、および前記ユーザの前記電力設備の操作回数最小化の制御方針のうちの少なくとも１つの制御方針と、前記制御計画の成功率最大化の制御方針とを含み、
   前記制御計画の成功率は、前記電力設備における電力需要が所定電力以下に収まる確率を示す
   制御計画作成装置。
2. 前記所定電力は、目標受電電力と発電電力との和である
   請求項１に記載の制御計画作成装置。
3. 前記作成部は、デマンドレスポンスの要請があった場合に、前記複数の制御方針のそれぞれに従った前記制御計画を作成し、
   前記表示制御部は、前記要請があった場合に、複数の前記制御計画を画面に表示し、
   前記受付部は、前記要請があった場合に、前記選択入力を受け付け、
   前記作成部は、当該デマンドレスポンスが終了するまでの間、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新する
   請求項１または請求項２に記載の制御計画作成装置。
4. 前記表示制御部は、さらに、前記作成部が更新する前記制御計画とともに、当該制御計画の制御方針に関連する情報を前記画面に表示する
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の制御計画作成装置。
5. 電力設備の制御計画を作成する制御計画作成方法であって、
   予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成するステップと、
   作成された複数の前記制御計画を画面に表示するステップと、
   複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付けるステップと、
   前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新するステップと
   を含み、
   前記複数の制御方針は、前記電力設備の運用時の予想コスト最小化の制御方針、および前記ユーザの前記電力設備の操作回数最小化の制御方針のうちの少なくとも１つの制御方針と、前記制御計画の成功率最大化の制御方針とを含み、
   前記制御計画の成功率は、前記電力設備における電力需要が所定電力以下に収まる確率を示す
   制御計画作成方法。
6. 電力設備の制御計画を作成する制御計画作成装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   予め定められた複数の制御方針のそれぞれに従って、前記電力設備の制御計画を作成する作成部と、
   前記作成部が作成した複数の前記制御計画を画面に表示する表示制御部と、
   複数の前記制御計画のうちの、ユーザによるいずれかの選択入力を受け付ける受付部として機能させ、
   前記作成部は、前記ユーザが選択した前記制御計画に対応する前記制御方針に従い、前記制御計画を更新し、
   前記複数の制御方針は、前記電力設備の運用時の予想コスト最小化の制御方針、および前記ユーザの前記電力設備の操作回数最小化の制御方針のうちの少なくとも１つの制御方針と、前記制御計画の成功率最大化の制御方針とを含み、
   前記制御計画の成功率は、前記電力設備における電力需要が所定電力以下に収まる確率を示す
   コンピュータプログラム。

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