JP7201341B2 - 電力調整制御装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、概して、デマンドレスポンス技術に関する。

デマンドレスポンス技術は、需要側の電力消費の制御に有効な技術である。デマンドレスポンス技術に関して、複数の下位システム（例えば、需要家計算機または設備機器に対して指令を出し、全体として統合し管理するアグリゲータがある。アグリゲータは、複数の需要家、設備機器、または下位のアグリゲータに対して依頼量（調整する電力）を指定した電力調整を送信する。

複数の需要家に対して、デマンドレスポンスを行なう技術に関しては、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１の技術では、需要家ごとの順位を、需要家の属性ごとに設定されるエリア優先度を異なる条件ごとに対応付けたエリア情報データベースに基づいて算出することで実現している。

特開２０１６－２１４０８４号公報

上記した特許文献１の技術は、複数の指標で需要家を算出する順位付けを行なっているが、最終的に一つの順位に集約される。つまり、各需要家について付与される順位は一つ付与される。最終的に一つの順位となるため、順位付けが固定化されやすく、結果として、電力の調整量の不適切な配分が発生すると考えられる。また、複数の指標により多変数となることから最適化計算における目的関数が多峰性を持つ可能性がある。そのため、最適化計算で入力条件の微細な変化でも、解が大きく変わる可能性がある。その場合、例えば、下位のアグリゲータに対して電力調整を実施した後に、条件が変化による再計算結果で再度電力調整を実施しようとした場合に、前回算出した依頼量と異なる計算結果が算出され下位のアグリゲータ側の電力調整が困難になるといった事態が生じる。

本発明の目的は、電力調整量の適切な配分を行うことである。

電力調整制御装置は、電力（供給または消費する電力または電力量）の調整量を指定した指令値に応答して、電力調整に関わる複数の指標の各々に従う配分規則に従い、当該調整量を、複数の下位システムのうちの一つ以上の下位システムに送信する二つ以上の調整依頼でそれぞれ指定され複数の指標に対応した二つ以上の依頼量に配分する。各下位システムは、当該システムに対する調整依頼を受けた場合に、当該調整依頼に応答して、当該調整依頼で指定されている依頼量分の電力調整を行うシステムである。電力調整制御装置は、二つ以上の依頼量がそれぞれ指定された二つ以上の調整依頼の各々を、当該調整依頼の送信先の下位システムに送信する。なお、調整依頼量を計算する際に、例えば、複数の指標における配分割合を固定化することで、入力条件の微細な変化で計算結果が大きく変わることなく、近傍の計算結果を得ることが可能となる。

本発明によれば、電力調整に関わる複数の指標を加味し電力調整量の適切な配分を実現することができる。

第一の実施形態による電力需給調整システムの概略ブロック図である。 第一の実施形態によるＤＲＡＳの構成を示す概略ブロック図である。 第一の実施形態によるＤＲＡＳのブロック図である。 第一の実施形態による依頼量算出部のフローチャートである。 指標ＤＢの設定例である。

本発明の実施形態による電力需給調整システムについて図面を参照して説明する。
［第一の実施形態］

図１は、第一の実施形態による電力需給調整システムの概略ブロック図である。

図１を参照すると、電力需給調整システムは、上位ＤＲＡＳ（Demand Response Automation Server）１１、ＤＲＡＳ１２、下位ＤＲＡＳ１３、および、リソース群１４を有している。「上位ＤＲＡＳ」とは、本実施形態の説明ではＤＲＡＳ１２の上位につながりＯｐｅｎＡＤＲ２．０でＶＴＮ（Virtual Top Node）とされるシステムを意味する。「下位ＤＲＡＳ」とは、ＤＲＡＳ１２の下位につながりＯｐｅｎＡＤＲ２．０でＶＥＮ（Virtual End Node）とされるシステムを意味する。

ＤＲＡＳ１２には、複数の下位ＤＲＡＳ１３が接続する。ＤＲＡＳ１２が、電力調整制御装置の一例である。ＤＲＡＳ１２は、一つ以上の物理的または仮想的な計算機でもよいし、クラウド基盤のような一つ以上の計算リソース上に実現されるソフトウェアディファインドの装置であってもよい。

上位ＤＲＡＳ１１は、ＤＲＡＳ１２に対して電力調整の指令値（電力調整量を指定した指令値）を送信する装置である。上位ＤＲＡＳ１１は、指令値の送信元の一例である。指令値の送信元は、上位ＤＲＡＳ１１に代えてまたは加えて、ＤＲＡＳ１２の入出力コンソール（例えば、ＤＲＡＳ１２のクライアント計算機、または、ＤＲＡＳ１２に接続されたキーボードおよびポインティングデバイスのような入力装置）であってもよい。つまり、入出力コンソール経由で、操作者（ユーザの一例）から指令値が入力されてもよい。

ＤＲＡＳ１２は、上位ＤＲＡＳ１１または操作者から指令値を受け付け、当該指令値に応答して、当該調整量を、二つ以上の依頼量（以下、調整依頼量と言うこともある）に配分し、当該二つ以上の調整依頼量がそれぞれ指定された二つ以上の調整依頼の各々を、当該調整依頼の送信先の下位ＤＲＡＳ１３に対して送信する装置である。

下位ＤＲＡＳ１３は、リソース群１４に対して制御を行なう装置である。下位ＤＲＡＳ１３、リソース群１４、および、リソース群１４におけるリソースの一つ以上が、下位システムの一例である。下位システムは、当該装置に対する調整依頼を受けた場合に、当該調整依頼に応答して、当該調整依頼で指定されている依頼量分の電力調整を行うシステムである。

リソース群１４は、一つ以上のリソースである。リソースは、電力負荷を調整する装置である。例えば、リソースは、蓄電池、各家庭の給湯設備、ＥＶ（電気自動車：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などでよい。つまり、リソースは、電力を消費する電力消費装置と電力を供給する電力供給装置とのうちのいずれでもよい。

各下位ＤＲＡＳ１３に関わる需要家は、例えば、ＤＲＡＳ１２に関わる事業者との間で需要調整の契約を結んでいる。各下位ＤＲＡＳ１３は、ＤＲＡＳ１２から当該下位ＤＲＡＳ１３に対する調整依頼を受け付け、当該調整依頼に対して、電力調整を実施しその結果をＤＲＡＳ１２に応答したり、あるいは、電力調整を実施しないことをＤＲＡＳ１２に応答したりする。

各下位ＤＲＡＳ１３は、ＤＲＡＳ１２に対し、定期的にまたは不定期的に、リソース群１４の調整可能量（当該ＤＲＡＭ１３がリソース群１４に対して調整可能な電力（供給または消費削減する電力または電力量）および調整実績（例えば、実際に行った電力調整の際の調整量（供給または消費削減された電力または電力量））を通知する。ＤＲＡＳ１２は、指令値に対して、下位ＤＲＡＳ１３から受信した調整可能量および調整実績を考慮し、当該下位ＤＲＡＳ１３へ配分する調整依頼量を決定したり、当該下位ＤＲＡＳ１３を調整依頼の送信先とするか否かを決定したりする。

下位ＤＲＡＳ１３は、ＤＲＡＳ１２から受信した調整依頼に対して調整の可否を応答し、調整の可能であればリソース群１４の制御を行ない、制御を行なった結果である調整実績をＤＲＡＳ１２に対して送信する。

下位ＤＲＡＳ１３は、調整が不可能であれば、ＤＲＡＳ１２に対して、調整不可という応答を送信する。ＤＲＡＳ１２は、調整の不可という応答を受信した場合、または、下位ＤＲＡＳ１３の調整実績から調整依頼の達成が不可能と判断した場合、上位ＤＲＡＳ１１からの指令値で指定された調整量に従う電力調整を達成できない。そのため、ＤＲＡＳ１２は、調整の不可能であった分の依頼量を二つ以上の依頼量に配分することを実施し、それら二つ以上の依頼量をそれぞれ指定した二つ以上の調整依頼を、二つ以上の下位ＤＲＡＳ１３に対して送信する。当該二つ以上の下位ＤＲＡＳ１３の各々は、当該調整依頼に対して、調整可否の応答を行い、調整可能であればリソース群１４の制御を実施する。

図２は、本実施形態によるＤＲＡＳ１２の構成を示す概略ブロック図である。

図２を参照すると、ＤＲＡＳ１２は、基本的な構成として、記憶部２３、演算部２２、および通信部２１を有している。演算部２２が、通信部２１および記憶部２３に接続されている。

記憶部２３は、データを記憶する記憶装置である。記憶部２３は、設定情報、各下位ＤＲＡＳ１３についての契約情報、指令値、調整可能量、イベント応答、調整実績を記憶する。なお、記憶部２３は、メモリ部とＰＤＥＶ部の少なくとも一部とのうちの少なくとも一つ（典型的には少なくともメモリ部）でよい。「メモリ部」は、一つ以上のメモリであり、典型的には主記憶デバイスでよい。メモリ部における少なくとも一つのメモリは、揮発性メモリであってもよいし不揮発性メモリであってもよい。「ＰＤＥＶ部」は、一つ以上のＰＤＥＶであり、典型的には補助記憶デバイスでよい。「ＰＤＥＶ」は、物理的な記憶デバイス（Physical storage DEVice）を意味し、典型的には、不揮発性の記憶デバイス、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）である。

演算部２２は、指令値で指定されている調整量を、記憶部２３に格納されているデータに基づいて、電力調整に関わる複数の指標の各々に関連付けられている優先順位および配分割合に沿って、指標毎にサブ調整量に配分する。演算部２２は、指標毎に、一つ以上の調整依頼の各々について、当該調整依頼の送信先とする下位ＤＲＡＳ１３を選択し、当該下位ＤＲＡＳ１３へ割り当てる依頼量（サブ調整量の全部または一部）を算出する。なお、演算部２２は、一つ以上のプロセッサでよい。少なくとも一つのプロセッサは、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサであるが、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のような他種のプロセッサでもよい。少なくとも一つのプロセッサは、シングルコアでもよいしマルチコアでもよい。少なくとも一つのプロセッサは、処理の一部または全部を行うハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））といった広義のプロセッサでもよい。

通信部２１は、上位ＤＲＡＳ１１および下位ＤＲＡＳ１３と通信を行う装置である。通信部２１は、上位ＤＲＡＳ１１から指令値を受信する。受信された指令値は、記憶部２３に格納される。また、通信部２１は、下位ＤＲＡＳ１３から調整可能量、イベント応答、調整実績を受信する。受信された調整可能量、イベント応答、調整実績は、記憶部２３に格納される。また、通信部２１は、演算部２２により算出された調整依頼量が指定された調整依頼を下位ＤＲＡＳ１３へ送信する。なお、通信部２１は、一つ以上のインターフェースでよい。当該一つ以上のインターフェースは、一つ以上の同種の通信インターフェースデバイスであってもよいし二つ以上の異種の通信インターフェースデバイスであってもよい。

図３は、実施形態によるＤＲＡＳ１２のブロック図である。

演算部２２が、指令値受信部２１１、調整実績受信部２１２、調整依頼送信部２１３、イベント応答受信部２１４、調整可能量受信部２１５、依頼量算出部２２１および関連付け決定部２２２を有する。指令値受信部２１１、調整実績受信部２１２、調整依頼送信部２１３、イベント応答受信部２１４、調整可能量受信部２１５、依頼量算出部２２１および関連付け決定部２２２といった機能は、一つ以上のコンピュータプログラムが演算部２２によって実行されることで実現されてもよいし、一つ以上のハードウェア回路（例えばＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ）によって実現されてもよい。プログラムが演算部２２によって実行されることで上述の機能が実現される場合、定められた処理が、適宜に記憶部２３および／または通信部２１を用いながら行われるため、機能は演算部２２の少なくとも一部とされてもよい。機能を主語として説明された処理は、演算部２２あるいはその演算部２２を有する装置（ＤＲＡＳ１２）が行う処理としてもよい。プログラムは、プログラムソースからインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布計算機または計算機が読み取り可能な記録媒体（例えば非一時的な記録媒体）であってもよい。各機能の説明は一例であり、複数の機能が一つの機能にまとめられたり、一つの機能が複数の機能に分割されたりしてもよい。

記憶部２３が、指標ＤＢ２３１、契約ＤＢ２３２、指令値ＤＢ２３３、調整可能量ＤＢ２３４、調整実績ＤＢ２３５、依頼量ＤＢ２３６およびイベント応答ＤＢ２３７を格納する。「ＤＢ」は、データベースの略である。本実施例では、「ｘｘｘＤＢ」といった表現にて、入力に対して出力が得られる情報を説明するが、当該情報は、どのような構造のデータでもよいし、入力に対する出力を発生するニューラルネットワークのような学習モデルでもよい。従って、「ｘｘｘＤＢ」を「ｘｘｘ情報」と言うことができる。一つのＤＢ（例えばテーブル）は、二つ以上のＤＢに分割されてもよいし、二つ以上のＤＢの全部または一部が一つのＤＢであってもよい。

上位ＤＲＡＳ１１は、電力の調整量を指定した指令値（電力調整の指令）をＤＲＡＳ１２に送信する。ＤＲＡＳ１２において、指令値受信部２１１が、通信部２１経由で当該指令値を受信し、受信した指令値ＤＢ２３３に格納する。または、指令値受信部２１１は、操作者から上述の入出力コンソール（例えばＧＵＩ（Graphical User Interface））経由で指令値を受け付け、当該指令値を指令値ＤＢ２３３に格納する。指令値ＤＢ２３３は、例えば、指令値毎に、当該指令値の受信日時と、当該指令値の送信元（例えば上位ＤＲＡＳ１１）の識別情報とを含んでよい。なお、指令値は、ＤＢに格納されることに代えて、バッファのように一時的に情報を蓄積する記憶領域に格納されてもよい。

指標ＤＢ２３１では、複数の指標の各々について優先順位と配分割合のうち少なくとも配分割合が関連付けられている。指標ＤＢ２３１は、例えば、図５に示すように、複数の指標の各々について、指標名、優先順位および配分割合を示す情報を格納する。指標名、優先順位および配分割合を示す情報は、操作者から上述の入出力コンソール経由で固定値を入力することで格納してもよい。図５に例示の指標と配分割合との関係によれば、指令値で指定されている調整量が“１００”（例えばｋＷもしくはｋＷｈ）と仮定した場合、当該調整量“１００”のうち、“５０”が、指標“コスト”について配分され、“３０”が、指標“応答性”について配分され、“２０”が、指標“公平性”について配分されることになる。なお、ここで言う“５０”、“３０”および“２０”の各々が、調整量から配分されたサブ調整量の一例である。各サブ調整量が、一つ以上の依頼量に配分されることになる。具体的には、例えば、サブ調整量“５０”が、依頼量“２８”と依頼量“２２”に配分され、それら二つの依頼量がそれぞれ指定された二つの調整依頼が、それぞれ二つの下位ＤＲＡＳ１３に送信されてよい。なお、図５に例示の関係（指標、優先順位および配分割合の関係）は、全ての上位ＤＲＡＳ１１や全ての下位ＤＲＡＳ１３について共通であってもよいし、所定の単位（例えば、地域）によって異なっていてもよい。また、優先順位に関し、図５の例では、数値が小さい程、優先順位は高い。また、本実施例では、複数の指標として、“コスト”、“応答性”および“公平性”がある。“コスト”は、電力調整の実施に関わるコスト（例えば、削減される電力と単価の積、あるいは、電力調整に関わる計算負荷）である。“応答性”は、調整依頼量と調整実績との差分（調整依頼量に対する調整実績の追従度合い）を意味する。“公平性”は、依頼量または調整依頼の送信先のばらつきの小ささを意味する。

契約ＤＢ２３２は、下位ＤＲＡＳ１３毎に契約に関する情報を保持する。各下位ＤＲＡＳ１３について、契約に関する情報は、単位電力当たりのコスト（単価）を含んでよい。

調整実績受信部２１２は、下位ＤＲＡＳ１３より、定期的にまたは不定期的に（例えば、調整依頼に対する応答として）、調整実績を示す情報を通信部２１経由で受信し、当該調整実績を示す情報を、調整実績ＤＢ２３５に格納する。調整実績ＤＢ２３５は、下位ＤＲＡＳ１３毎に、調整実績を示す情報を格納する。各下位ＤＲＡＳ１３について、調整実績を示す情報は、例えば、過去に受信した一つ以上の調整依頼の各々について、当該調整依頼の受信日時、当該調整依頼に対して調整依頼を実施したか否か、当該調整依頼で指定された依頼量について実施された電力調整の調整量を示す情報、複数の指標のうちの当該調整依頼に対応した指標（例えば指標名）を示す情報を含んでよい。

調整可能量受信部２１５では、下位ＤＲＡＳ１３より、定期的にまたは不定期的に、当該下位ＤＲＡＳ１３に接続されているリソース群１４で調整可能な電力（調整可能量）を示す情報を通信部２１経由で受信し、当該調整可能量を示す情報を調整可能量ＤＢ２３４に格納する。調整可能量ＤＢ２３４は、下位ＤＲＡＳ１３毎に、最新の調整可能量を示す情報を格納する。

イベント応答受信部２１４では、下位ＤＲＡＳ１３より、定期的にまたは不定期的に（例えば、調整依頼に対する応答として）、電力調整を実施の可否を示す情報であるイベント応答を通信部２１経由で受信し、当該イベント応答をイベント応答ＤＢ２３７に格納する。イベント応答ＤＢ２３７は、下位ＤＲＡＳ１３毎に、受け付けた全てのイベント応答（または、直近一定期間におけるイベント応答）を格納する。

調整依頼送信部２１３は、演算部２２で算出された調整依頼量であって或る下位ＤＲＡＳに対する調整依頼量を依頼量ＤＢ２３６から取得し、取得した調整依頼量を指定した調整依頼を下位ＤＲＡＳ１３へ通信部２１経由で送信する。

依頼量算出部２２１は、指令値（本実施例では、指令値ＤＢ２３３に格納されている指令値から取得された指令値）に応答して、複数の指標の各々に従う配分規則に従い、当該指令値で指定されている調整量を、複数の下位ＤＲＡＳ１３のうちの一つ以上の下位ＤＲＡＳ１３に送信する二つ以上の調整依頼でそれぞれ指定され複数の指標に対応した二つ以上の依頼量に配分する。依頼量算出部２２１は、各依頼量について、送信先の下位ＤＲＡＳ１３を、複数の下位ＤＲＡＳ１３（例えば、契約ＤＢ２３２に登録されている複数の下位ＤＲＡＳ１３）から選択する。依頼量算出部２２１は、各依頼量を示す情報を、依頼量ＤＢ２３６に格納する。その際、各依頼量について、当該依頼量の送信先の下位ＤＲＡＳ１３が関連付けられる。すなわち、依頼量ＤＢ２３６は、例えば、下位ＤＲＡＳ１３毎に、配分された依頼量、当該依頼量の元になった調整量が指定されている指令値の識別情報、および、当該指令値の送信元の識別情報といった情報を格納してよい。二つ以上の依頼量がそれぞれ指定された二つ以上の調整依頼の各々が、調整依頼送信部２１３により、当該調整依頼の送信先の下位ＤＲＡＳ１３に送信される。電力調整に関わる複数の指標を加味して電力調整量の配分がされるため、電力調整量の適切な配分を実現することができる。なお、各指標について、「配分規則」とは、調整量の配分された部分をいずれの一つ以上の下位システムに調整依頼として送信するかの規則である。

依頼量算出部２２１は、上記指令値で指定されている調整量を、複数の指標の各々に関連付けられている配分割合（指標ＤＢ２３１から特定される配分割合）を基に、二つ以上の依頼量に配分する。これにより、電力調整量を、指標毎に、当該指標について定義された配分割合に応じた量に配分することができ、結果として、電力調整量の適切な配分に貢献することができる。

具体的には、例えば、依頼量算出部２２１は、複数の指標の各々について、下記（Ａ）および（Ｂ）を行う。下記のように、各指標について、サブ調整量のような調整量の一部分が得られ、サブ調整量が、一つ以上の依頼量に配分される。これにより、指標毎に、当該指標に応じた配分（調整量の配分）が期待される。
（Ａ）調整量のうち、当該優先順位が関連付いた指標に関連付いている配分割合に従う量であるサブ調整量を算出する。
（Ｂ）当該指標に対応した配分規則に従い、当該算出されたサブ調整量を一つ以上の依頼量に配分し、且つ、当該一つ以上の依頼量の各々について当該依頼量が指定された調整依頼の送信先の下位システムを決定する。

送信先の下位ＤＲＡＳ１３の決定（選択）は、複数の下位ＤＲＡＳ１３の各々についての調整可能量（調整可能量ＤＢ２３４から特定される調整可能量）と調整実績（調整実績ＤＢ２３５から特定される調整実績）とのうちの少なくとも一つに基づき行われる。例えば、或る依頼量が或る下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量以下であれば、当該依頼量の送信先として、当該下位ＤＲＡＳ１３が選択される。また、例えば、調整依頼通りの電力調整に成功したことの率が相対的に高い下位ＤＲＡＳ１３が、優先的に依頼量の送信先とされる（例えば、或る依頼量以上の調整可能量を提供する下位ＤＲＡＳ１３が二つ以上存在する場合、それら二つ以上の下位ＤＲＡＳ１３から、調整依頼通りの電力調整に成功したことの率が最も高い下位ＤＲＡＳ１３が送信先として選択される）。これにより、調整依頼に従う電力調整の成功率を高めることが期待される。

上述したように、複数の指標の各々に、優先順位が関連付けられており、優先順位に応じて電力調整量の配分が行われる。これにより、電力調整量の適切な配分の実現が一層期待される。

具体的には、例えば、上述の（Ａ）および（Ｂ）が、優先順位の高い指標から順に実行される。これにより、優先順位の高い指標ほど、電力調整の成功率が高くなることが期待される。

より具体的には、例えば、（Ａ）および（Ｂ）において、送信先の下位ＤＲＡＳ１３が決定される都度に、依頼量算出部２２１は、当該下位ＤＲＡＳ１３についての依頼量を基に、当該下位ＤＲＡＳ１３についての調整可能量を更新する（例えば、調整可能量ＤＢ２３４において、当該下位ＤＲＡＳ１３に対応した調整可能量から当該依頼量を減算する）。これにより、優先順位の高い順に、下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量の少なくとも一部が依頼量として割り当てられる（使用される）。このため、優先順位の高い指標ほど、電力調整の成功率が高くなることが期待される。

調整依頼量は、指標ＤＢ２３１に設定されている各指標の優先順位を基づき、優先度の高い指標から順に配分が繰り返されることで算出される。具体的には、イベント応答受信部２１４で受信したイベント応答が調整不可であった場合、または、調整実績受信部２１２で受信した調整実績から調整依頼量分の電力調整が不可と判断された場合、依頼量算出部２２１は、調整不可となった依頼量に対応した指標について、再度、（Ａ）および（Ｂ）のうちの少なくとも（Ｂ）を実行する。つまり、下記のうちの少なくとも一つが行われてよい。これにより、電力調整量の適切な配分の実現が一層期待される。
・調整不可となった依頼量の送信先として、別の下位ＤＲＡＳ１３を選択する。
・調整不可となった依頼量を二つ以上の依頼量に配分し、それら二つ以上の依頼量の各々について、当該依頼量の送信先とする下位ＤＲＡＳ１３を、調整可能量ＤＢ２３４および調整実績ＤＢ２３５のうちの少なくとも一つを基に選択する。
・調整量の配分を最初からやり直す。その際、調整不可に対応した下位ＤＲＡＳ１３を選択肢から除外する。

関連付け決定部２２２は、複数の指標の各々に関連付けられる配分割合（指標ＤＢ２３１内の配分割合）を、複数の指標の各々についての調整実績（調整実績ＤＢ２３５から特定される調整実績）を基に決定する（例えば、相対的に電力調整の成功率の低い指標に対応した配分割合を相対的に低い配分割合とする）。各指標についての調整実績は、当該指標について、過去に指定された一つ以上の依頼量の各々について実施された電力調整の調整量を含む。結果として、調整実績を基に、複数の指標の各々についての相対的な配分割合が更新される。これにより、電力調整量の配分がより適切となることが期待される。

また、関連付け決定部２２２は、複数の指標の各々に関連付けられる優先順位（指標ＤＢ２３１内の優先順位）を、複数の指標の各々についての調整実績（調整実績ＤＢ２３５から特定される調整実績）を基に決定する（例えば、相対的に電力調整の成功率の低い指標に対応した優先順位を相対的に高い優先順位とする）。結果として、調整実績を基に、複数の指標の各々についての相対的な優先順位が更新される。これにより、電力調整量の配分がより適切となることが期待される。なお、調整依頼量を計算する際に、例えば、複数の指標における配分割合を固定化することで、入力条件の微細な変化で算出される依頼量が大きく変わることなく、近傍の計算結果を得ることが可能となる。

図４は、第一の実施形態による依頼量算出部２２１のフローチャートである。

ステップ１０１で、依頼量算出部２２１は、指令値ＤＢ２３３より指令値の取得を行う。

ステップ１０２で、依頼量算出部２２１は、調整可能量ＤＢ２３４より各下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量の取得を行う。依頼量算出部２２１は、さらに、調整実績ＤＢ２３５より各下位ＤＲＡＳ１３の調整実績の取得を行ってもよい。

ステップ１０３で、依頼量算出部２２１は、ステップ１０１で取得した指令値で指定されている調整量を、指標ＤＢ２３１が示す複数の配分割合（複数の指標にそれぞれ対応した複数の配分割合）に基づいて分割する。結果として、指標毎に、当該指標の配分割合に応じたサブ調整量が得られる。

ステップ１０４で、依頼量算出部２２１は、指標ＤＢ２３１に設定されている優先順位が高い指標から順に指標を選択し、以降の処理を実施する。図５に記載の設定例では、依頼量算出部２２１は、まず、コストに対応した配分規則に基づきサブ調整量を処理し、次に応答性に対応した配分規則に基づき応答性に対応したサブ調整量を処理し、最後に公平性に対応した配分規則に基づき公平性に対応したサブ調整量を処理する。

ステップ１０５で、依頼量算出部２２１は、ステップ１０４で選択した指標に対応したサブ調整量（ステップ１０３で得られたサブ調整量）を、複数の下位ＤＲＡＳ１３の各々の調整可能量（および調整実績）をもとに、一つ以上の依頼量に配分する。

例えば、コスト、応答性、公平性での配分方法を説明する。なお、コストに従う配分規則は、単価（単位電力当たりのコスト）が低い下位ＤＲＡＳ１３ほど、優先的に依頼量を多く配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、ことの規則である。応答性に従う配分規則は、過去の依頼量と過去に実際に実施された電力調整の調整量（例えば調整実績ＤＢ２３５から特定される調整量）との差分が小さい下位ＤＲＡＳ１３ほど、優先的に依頼量を多く配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、ことの規則である。公平性に従う配分規則は、過去の依頼量と過去に送信された調整依頼の数（例えば調整実績ＤＢ２３５から特定される調整依頼数）との少なくとも一つが相対的に少ない下位ＤＲＡＳ１３ほど、優先的に依頼量を多く配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、規則である。

各下位ＤＲＡＳ１３のコストは、例えば、当該下位ＤＲＡＳ１３に対応した単価（契約ＤＢ２３２から特定された単価）から、依頼量算出部２２１により算出する。依頼量算出部２２１は、例えば、コストの最も低い下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量が、依頼量以上であれば、当該下位ＤＲＡＳ１３に対して、コストに対応したサブ調整依頼量全体を依頼量として割り当ててよい。依頼量算出部２２１は、例えば、コストの最も低い下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量が、依頼量未満であれば、当該下位ＤＲＡＳ１３に対して、コストに対応したサブ調整量の一部を依頼量として割り当て、コストの次に低い下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量を基に、当該下位ＤＲＡＳ１３に割り当てる依頼量を決定してよい。この処理において、調整実績を基に、下位ＤＲＡＳ１３一つ当たりの依頼量の削減と、調整依頼の増加（サブ調整量の配分数の増加）が行われてもよい。このような、サブ調整量の配分数の制御は、コスト以外の少なくとも一つの指標についても行うことが可能である。

各下位ＤＲＡＳ１３の応答性は、過去に実施した調整依頼量とそれに対する調整実績とから、依頼量算出部２２１により算出する。依頼量算出部２２１は、調整依頼量と調整実績（例えば、実際に調整された電力）との差が小さい下位ＤＲＡＳ１３に対して優先的に配分を行なう。

各下位ＤＲＡＳ１３の公平性は、過去にデマンドレスポンスの発動回数に対して、調整依頼を送信した回数（例えば調整実績ＤＢ２３５から特定される回数）から、依頼量算出部２２１により算出する。調整依頼の送信先とされた割合（例えば調整実績ＤＢ２３５から特定される割合）の少ない下位ＤＲＡＳ１３に対して優先的に配分を行なう。

ステップ１０６で、依頼量算出部２２１は、下位ＤＲＡＳ１３の調整可能量から、ステップ１０５で配分した依頼量（当該下位ＤＲＡＳ１３に割り当てられた依頼量）を減算する。結果として、調整可能量ＤＢ２３４が更新される。

ステップ１０７で、依頼量算出部２２１は、全ての指標についてステップ１０４～１０６を行ったか否かを判断する。ステップ１０７の判断結果が偽の場合（ステップ１０７：ＮＯ）、処理がステップ１０４に戻る。

ステップ１０７の判断結果が真の場合（ステップ１０７：ＹＥＳ）、ステップ１０８で、依頼量算出部２２１は、算出された各依頼量を依頼量ＤＢ２３６に格納する。その際、依頼量算出部２２１は、算出された各依頼量について、当該依頼量を、当該依頼量の送信先の下位ＤＲＡＳ１３に割り当てる（関連付ける）。

本実施形態によると、電力調整に関わる複数の指標を加味し電力調整量の適切な配分を実現することができる。例えば、コストが高くコストの指標だけでは指令量が配分されず依頼が行われない下位ＤＲＡＳ１３に対して、応答性または公平性という指標により依頼量が配分され得る。結果として、より適切な調整量の配分を行なえる。
［第二の実施形態］

以下に、本発明の第二の実施形態を示す。第二の実施形態の説明は、第一の実施形態との相違点を主に含み、第一の実施形態との共通点については、説明は省略または簡略される。

電力調整に関わる複数の指標として、コスト、応答性および公平性の少なくとも一つに代えてまたは加えて、一つ以上の指標が採用されてよい。例えば、指標として、参加率、拒否率、不履行率、および、積極的参加要望のうちの少なくとも一つが採用されてよい。参加率に従う配分規則は、基準時点（例えば現在時点）から一定期間過去における電力調整の募集に対する参加の率が高い下位システム（例えば下位ＤＲＡＳ１３）ほど、優先的に依頼量を多くの配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、規則である。拒否率に従う配分規則は、基準時点から一定期間よりも短い期間過去における電力調整の募集に対する不参加の率が高い下位システムほど、優先的に依頼量を少なく配分することと優先的に調整依頼の送信先から除外することとの少なくとも一つ行う、規則である。不履行率に従う配分規則は、回答した調整可能量以下の依頼量を指定した調整依頼に対して実行不可となった率が高い下位システムほど、優先的に依頼量を少なく配分することと優先的に調整依頼の送信先から除外することとの少なくとも一つ行う、規則である。積極的参加要望に従う配分規則は、電力調整の募集の有無に関わらず電力調整を行う旨を積極的に発する積極性が高い下位システムほど、優先的に依頼量を多くの配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、規則である。具体的には、例えば、以下の通りである。

参加率とは、電力調整を行う契約（例えば、契約は、例えば年間を通して、電力調整にかかわる契約である）を行って需要家もしくは設備といった管理単位に関し、調整依頼の予告回数に対しての応募の回数、もしくは、契約の容量に対しての応募する調整量（例えばｋＷもくしはｋＷｈ）である。なお、一例では予告は一週間前に行われる。

拒否率とは、予告に対する応募を行っている需要家もしくは設備といった管理単位に関し、調整依頼に対する調整不可の回答回数、もしくは、調整不可の回答の量（例えばｋＷもしくはｋＷｈ）に関わる率である。

かかる処理により、拒否率が高い管理単位への依頼量または調整依頼数を減らし、再配分の計算コストを抑制する（言い換えれば、調整依頼に従う電力調整の成功率を高める）ことが期待できる。あるいは、拒否率が高い管理単位の調整可能量に余裕がある場合に、例外的に、当該管理単位への依頼量または調整依頼数が増やされてもよい。

不履行率とは、調整可能量を回答した需要家もしくは設備といった管理単位に関わり、受け付けた依頼量が回答した調整可能量以下の依頼量であったにも関わらず電力調整ができなかった率（例えば、調整依頼数に対する失敗数の率、あるいは、依頼量に対する未達成分の電力の率）である。

かかる処理により、不履行率が高い管理単位への調整依頼数や依頼量を減らし、調整実績と予定値（依頼量）との乖離を抑制することができる。あるいは、不履行率が高い管理単位の調整可能量に余裕がある場合に、例外的に、当該管理単位への依頼量または調整依頼数が増やされてもよい。

さらに不履行率は、過失的不履行率、積極的不履行率のいずれかであってもよく、本実施形態では、実績の調整量に関し、過失的不履行と、積極的不履行を判定する不履行原因判定処理部が設けられる。

不履行原因判定の処理は、メーターデータの解析によって行われてもよく、ユーザが識別フラグを入力するようにしてもよい。

メーターデータの解析としては、需要家もしくは設備の電力消費の計量装置（30分毎や5分毎といったインターバルでの計量を行うスマートメーター）から得た実績の電力消費の時系列データを参照し、需要の調整が行われていない、通常日の時間帯別の電力消費のパターンを抽出し、指令値が行われていた時間帯とおよび前後の時間帯の電力消費が、通常の電力消費のパターンと差異がないときには、積極的不履行と判定され、通常の電力消費パターンとの相違（特に指令された電力消費の削減、もくしは、消費の増大させる通常時との相違）がある場合には、過失的不履行と判定されてよい。

電力消費のパターンの抽出は、電力消費の時系列データを離散化し、データのクラスタ分析の処理を行うことで、代表的なパターンが抽出されてよい。

過失的不履行率と、積極的不履行率の判定から、積極的不履行率が高い管理単位への、契約条件の見直しをＤＲＡＳ１２が表示することができる。次回の契約条件を改定することを検討することが可能となる。

上記に於いて、調整可能量に関わるデータは、申請された値に関するデータでもよいし、実績に基づき生成したデータであってもよい。さらに申請されたデータと過去の実績のデータとの乖離率を重みとして、申請もしくは実績に関わるデータを補正するようにしてもよい。かかる処理により、過剰や過小な調整可能量の算出からの、実現され得ない調整依頼の指令量を発することが回避できる。

積極的参加要望は、電力調整の募集の有無に関わらず電力調整を行う旨（参加）を積極的に発することである。電力調整（需給調整）の契約を行っている需要家もしくは設備といった管理単位のうち、できるだけ指令値をうけることを希望する管理単位（つまり積極性が相対的に高い管理単位）への調整依頼または依頼量を増やすことができる。また社会貢献等のために需給調整契約は行っているが、電力調整を行わないことを希望する需要家への依頼量または調整依頼数を減らすことができる。

上記に於いて、管理単位とは、リソース、リソース群１４、下位ＤＲＡＳ１３の少なくとも一つを含む単位、言い換えれば、下位システムの一例でよい。

上記に於いて、調整（電力調整）は、需要家や設備といった下位システムでの受電量の削減方向の調整（節電）と、下位システムでの受電量の増加方向の調整（蓄電池への充電量の増加）の、いずれの調整であってもよい。

調整量の配分は、コスト、応答性、公平性、参加率、拒否率、不履行率および積極的参加要望のうちの二つ以上の指標を用いて行われる。本発明は上述の実施形態に限定されず、上述の実施形態であげた指標以外の指標を用いることが可能であることはいうまでもない。例えば、電力調整に関わる指標は、例えば、環境負荷に関する指標（設備から排出される煤煙の都市部への到達に関わる指標）や、交通障害に関する指標（設備の稼働率を落すことで、波及する交通輸送への影響に関する指標）、産業障害に関する指標（生産に対する影響に関する指標）であってもよい。

１１…上位ＤＲＡＳ、１２…ＤＲＡＳ、１３…下位ＤＲＡＳ、１４…リソース群、２１…通信部、２２…演算部、２３…記憶部、２１１…指令値受信部、２１２…調整実績受信部、２１３…調整依頼送信部、２１４…イベント応答受信部、２１５…調整可能量受信部、２２１…依頼量算出部、２３１…指標ＤＢ、２３２…契約情報ＤＢ、２３３…指令値ＤＢ、２３４…調整可能量ＤＢ、２３５…調整実績ＤＢ、２３６…依頼量ＤＢ、２３７…イベント応答ＤＢ

Claims (9)

1. 電力の調整量を指定した指令値に応答して、電力調整に関わる複数の指標の各々に従う配分規則に従い、当該調整量を、複数の下位システムのうちの一つ以上の下位システムに送信する二つ以上の調整依頼でそれぞれ指定され複数の指標に対応した二つ以上の依頼量に配分する依頼量算出部と、
   各下位システムは、当該システムに対する調整依頼を受けた場合に、当該調整依頼に応答して、当該調整依頼で指定されている依頼量分の電力調整を行うシステムであり、
   前記二つ以上の依頼量がそれぞれ指定された前記二つ以上の調整依頼の各々を、当該調整依頼の送信先の下位システムに送信する調整依頼送信部と
   を備え、
   前記依頼量算出部は、前記複数の指標の各々について、
   （Ａ）前記調整量のうち、当該指標に関連付いている配分割合に従う量であるサブ調整量を算出し、
   （Ｂ）当該指標に対応した配分規則に従い、当該算出されたサブ調整量を一つ以上の依頼量に配分し、且つ、当該一つ以上の依頼量の各々について当該依頼量が指定された調整依頼の送信先の下位システムを決定し、
   前記複数の指標の各々に、更に、優先順位が関連付けられており、
   （Ａ）および（Ｂ）が、優先順位の高い指標から順に実行される、
   電力調整制御装置。
2. 前記送信先の下位システムの決定は、前記複数の下位システムの各々についての調整可能な量と調整の実績とのうちの少なくとも一つに基づき行われる、
   請求項１に記載の電力調整制御装置。
3. 送信先の下位システムが決定される都度に、前記依頼量算出部は、当該下位システムについての依頼量を基に、当該下位システムについての調整可能な量を更新する、
   請求項２に記載の電力調整制御装置。
4. 前記一つ以上の依頼量のうちの少なくとも一つについて、当該依頼量についての送信先の下位システムから調整不可が応答された場合、または、前記複数の下位システムの各々の調整実績から当該依頼量分の電力調整が不可と判断された場合、前記依頼量算出部は、前記複数の指標のうち少なくとも当該指標について、再度、（Ａ）および（Ｂ）のうちの少なくとも（Ｂ）を実行する、
   請求項１に記載の電力調整制御装置。
5. 前記複数の指標の各々に関連付けられる配分割合を、前記複数の指標の各々についての調整実績を基に決定する関連付け決定部を更に備え、
   各指標についての調整実績は、当該指標について、過去に指定された一つ以上の依頼量の各々について実施された電力調整の調整量を含む、
   請求項１に記載の電力調整制御装置。
6. 前記複数の指標の各々に関連付けられる優先順位を、前記複数の指標の各々についての調整実績を基に決定する関連付け決定部を更に備え、
   各指標についての調整実績は、当該指標について、過去に指定された一つ以上の依頼量の各々について実施された電力調整の調整量を含む、
   請求項１に記載の電力調整制御装置。
7. 前記複数の指標は、コスト、応答性、公平性、参加率、拒否率、不履行率、および、積極的参加要望のうちの二つ以上の指標を含み、
   前記コストに従う配分規則は、単位電力当たりのコストが低い下位システムほど、優先的に依頼量を多く配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、ことの規則であり、
   前記応答性に従う配分規則は、過去の依頼量と過去に実際に実施された電力調整の調整量との差分が小さい下位システムほど、優先的に依頼量を多く配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、ことの規則であり、
   前記公平性に従う配分規則は、過去の依頼量と過去に送信された調整依頼の数との少なくとも一つが相対的に少ない下位システムほど、優先的に依頼量を多く配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、規則であり、
   前記参加率に従う配分規則は、基準時点から一定期間過去における電力調整の募集に対する参加の率が高い下位システムほど、優先的に依頼量を多くの配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、規則であり、
   前記拒否率に従う配分規則は、前記基準時点から前記一定期間よりも短い期間過去における電力調整の募集に対する不参加の率が高い下位システムほど、優先的に依頼量を少なく配分することと優先的に調整依頼の送信先から除外することとの少なくとも一つ行う、規則であり、
   前記不履行率に従う配分規則は、回答した調整可能量以下の依頼量を指定した調整依頼に対して実行不可となった率が高い下位システムほど、優先的に依頼量を少なく配分することと優先的に調整依頼の送信先から除外することとの少なくとも一つ行う、規則であり、
   前記積極的参加要望に従う配分規則は、電力調整の募集の有無に関わらず電力調整を行う旨を発する積極性が高い下位システムほど、優先的に依頼量を多くの配分することと優先的に調整依頼の送信先とすることとの少なくとも一つ行う、規則である、
   請求項１に記載の電力調整制御装置。
8. （Ｘ）コンピュータが、電力の調整量を指定した指令値に応答して、電力調整に関わる複数の指標の各々に従う配分規則に従い、当該調整量を、複数の下位システムのうちの一つ以上の下位システムに送信する二つ以上の調整依頼でそれぞれ指定され複数の指標に対応した二つ以上の依頼量に配分し、
   各下位システムは、当該システムに対する調整依頼を受けた場合に、当該調整依頼に応答して、当該調整依頼で指定されている依頼量分の電力調整を行うシステムであり、
   （Ｙ）コンピュータが、前記二つ以上の依頼量がそれぞれ指定された前記二つ以上の調整依頼の各々を、当該調整依頼の送信先の下位システムに送信し、
   （Ｘ）では、コンピュータが、前記複数の指標の各々について、
   （Ａ）前記調整量のうち、当該指標に関連付いている配分割合に従う量であるサブ調整量を算出し、
   （Ｂ）当該指標に対応した配分規則に従い、当該算出されたサブ調整量を一つ以上の依頼量に配分し、且つ、当該一つ以上の依頼量の各々について当該依頼量が指定された調整依頼の送信先の下位システムを決定し、
   前記複数の指標の各々に、更に、優先順位が関連付けられており、
   （Ａ）および（Ｂ）が、優先順位の高い指標から順に実行される、
   電力調整制御方法。
9. （Ｘ）電力の調整量を指定した指令値に応答して、電力調整に関わる複数の指標の各々に従う配分規則に従い、当該調整量を、複数の下位システムのうちの一つ以上の下位システムに送信する二つ以上の調整依頼でそれぞれ指定され複数の指標に対応した二つ以上の依頼量に配分し、
   各下位システムは、当該システムに対する調整依頼を受けた場合に、当該調整依頼に応答して、当該調整依頼で指定されている依頼量分の電力調整を行うシステムであり、
   （Ｙ）前記二つ以上の依頼量がそれぞれ指定された前記二つ以上の調整依頼の各々を、当該調整依頼の送信先の下位システムに送信する、
   ことをコンピュータに実行させ、
   （Ｘ）では、前記複数の指標の各々について、
   （Ａ）前記調整量のうち、当該指標に関連付いている配分割合に従う量であるサブ調整量を算出し、
   （Ｂ）当該指標に対応した配分規則に従い、当該算出されたサブ調整量を一つ以上の依頼量に配分し、且つ、当該一つ以上の依頼量の各々について当該依頼量が指定された調整依頼の送信先の下位システムを決定する、
   ことをコンピュータに実行させ、
   前記複数の指標の各々に、更に、優先順位が関連付けられており、
   （Ａ）および（Ｂ）が、優先順位の高い指標から順に実行される、
   コンピュータプログラム。
   

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