WO2023008154A1

WO2023008154A1 - 電力管理装置及び電力管理方法

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Publication number: WO2023008154A1
Application number: PCT/JP2022/027195
Authority: WO
Inventors: 隆寿松尾; 高史末永; 一正七里
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-02-02
Also published as: JPWO2023008154A1

Abstract

電力管理装置は、施設に設置される電力ソケットから負荷機器に供給される電力を所定周期で測定する測定装置から、前記測定装置の測定結果を時系列データとして取得する取得部と、前記時系列データが第１条件を満たす場合に、前記第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び前記第１条件が満たされた後の第２時系列データに前記時系列データを区分する第１処理を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１時系列データが第１負荷機器と対応し、前記第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、前記第２時系列データに基づいて前記第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行し、前記第１条件は、n（nは１以上の整数）回目の測定結果とn+x（xは２以上の整数）の測定結果との差異が所定差異以上であることである。

Description

電力管理装置及び電力管理方法

　本発明は、電力管理装置及び電力管理方法に関する。

　近年、災害などが生じた場合に、施設に設置された蓄電装置などの分散電源を利用する技術が知られている。例えば、計画停電期間における負荷機器の消費電力を予測し、計画停電期間前において負荷機器の消費電力に相当する蓄電装置の蓄電残量を確保する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１４－１８３６４０号公報

　本開示に係る電力管理装置は、施設に設置される電力ソケットから負荷機器に供給される電力を所定周期で測定する測定装置から、前記測定装置の測定結果を時系列データとして取得する取得部と、前記時系列データが第１条件を満たす場合に、前記第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び前記第１条件が満たされた後の第２時系列データに前記時系列データを区分する第１処理を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１時系列データが第１負荷機器と対応し、前記第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、前記第２時系列データに基づいて前記第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行し、前記第１条件は、n（nは１以上の整数）回目の測定結果とn+x（xは２以上の整数）の測定結果との差異が所定差異以上であることである。

　本開示に係る電力管理方法は、施設に設置される電力ソケットから負荷機器に供給される電力を所定周期で測定する測定装置から、前記測定装置の測定結果を時系列データとして取得するステップと、前記時系列データが第１条件を満たす場合に、前記第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び前記第１条件が満たされた後の第２時系列データに前記時系列データを区分する第１処理を実行するステップと、前記第１時系列データが第１負荷機器と対応し、前記第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、前記第２時系列データに基づいて前記第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行するステップと、を備え、前記第１条件は、n（nは１以上の整数）回目の測定結果とn+x（xは２以上の整数）の測定結果との差異が所定差異以上であることである。

図１は、実施形態に係る電力管理システム1を示す図である。図２は、実施形態に係る施設100を示す図である。図３は、実施形態に係るEMS150を示す図である。図４は、実施形態に係る第１処理を説明するための図である。図５は、実施形態に係る第１処理を説明するための図である。図６は、実施形態に係る第１処理を説明するための図である。図７は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。図８は、変更例１に係る第１処理を説明するための図である。図９は、変更例１に係る電力管理方法を示す図である。図１０は、変更例２に係るオフセットを説明するための図である。図１１は、変更例２に係るオフセットを説明するための図である。図１２は、変更例２に係るオフセットを説明するための図である。図１３は、変更例３に係るUIを説明するための図である。

　以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものである。

　［実施形態］
　（電力管理システム）
　以下において、実施形態に係る電力管理システムについて説明する。図１に示すように、電力管理システム1は、施設100を有する。電力管理システム1は、電力管理サーバ200及び外部サーバ300を含んでもよい。

　ここで、施設100、電力管理サーバ200及び外部サーバ300は、ネットワーク11を介して通信可能に構成される。ネットワーク11は、インターネットを含んでもよく、VPN（Virtual Private Network）などの専用回線を含んでもよく、移動体通信網を含んでもよい。

　施設100は、電力系統12と連系しており、電力系統12から電力が供給されてもよく、電力系統12に電力を供給してもよい。電力系統12から施設100への電力は、潮流電力又は買電電力と称されてもよい。施設100から電力系統12への電力は、逆潮流電力又は売電電力と称されてもよい。図１では、施設100として、施設100A～施設100Cが例示されている。

　特に限定されるものではないが、施設100は、住宅などの施設であってもよく、店舗などの施設であってもよく、オフィスなどの施設であってもよい。施設100は、２以上の住宅を含む集合住宅であってもよい。施設100は、住宅、店舗及びオフィスの少なくともいずれか２以上の施設を含む複合施設であってもよい。施設100の詳細については後述する（図２を参照）。

　電力管理サーバ200は、発電事業者、送配電事業者或いは小売事業者、リソースアグリゲータなどの事業者によって管理されるサーバである。リソースアグリゲータは、VPP（Virtual Power Plant）において、電力系統12の電力需給バランスを調整する電力事業者であってもよい。電力需給バランスの調整は、施設100の需要電力（潮流電力）の削減電力を価値と交換する取引（以下、ネガワット取引）を含んでもよい。電力需給バランスの調整は、逆潮流電力の増大電力を価値と交換する取引を含んでもよい。リソースアグリゲータは、VPPにおいて、発電事業者、送配電事業者及び小売事業者などに逆潮流電力を提供する電力事業者であってもよい。

　電力管理サーバ200は、施設100の停電に関する情報（以下、計画停電情報）を管理してもよい。計画停電情報は、予め定められた計画停電に関する情報を含んでもよい。計画停電情報は、計画停電が生じる時間帯を示す情報を含んでもよい。

　外部サーバ300は、様々な情報を管理するサーバである。外部サーバ300は、施設100の停電に関する情報（以下、停電影響情報）を管理してもよい。例えば、外部サーバ300は、気象情報を管理するサーバである。停電影響情報は、大雨特別警報、氾濫発生情報、土砂災害警戒情報、氾濫危険情報、大雨警報、洪水警報、氾濫警戒情報、氾濫注意情報、大雨注意情報、洪水注意情報などの災害情報を含んでもよい。

　（施設）
　以下において、実施形態に係る施設について説明する。図２に示すように、施設100は、太陽電池装置110と、蓄電装置120と、電力ソケット130と、負荷機器140と、EMS（Energy Management System）150と、を有する。施設100は、測定装置160と、測定装置161と、測定装置162と、を有してもよい。

　太陽電池装置110は、太陽光などの光に応じて発電をする分散電源である。例えば、太陽電池装置110は、PCS（Power Conditioning System）及び太陽光パネルによって構成される。実施形態では、太陽電池装置110は、施設100に設置される発電装置の一例である。

　蓄電装置120は、電力の充電及び電力の放電をする分散電源である。例えば、蓄電装置120は、PCS及び蓄電セルによって構成される。

　電力ソケット130は、負荷機器140のプラグが差し込まれる接続インタフェースである。電力ソケット130は、電力ソケット130に接続された負荷機器140に供給される電力（消費電力）を所定周期（例えば、30秒）で測定する測定装置131を有していてもよい。電力ソケット130は、負荷機器140への電力供給を遮断するリレーを有してもよい。

　測定装置131は、消費電力を測定してもよく、消費電力を特定するための電流を測定してもよい。所定周期は、サンプリング周期と称されてもよい。測定装置131は、測定装置131の測定結果をEMS150に送信する。個々の測定結果は、サンプリング周期で送信されてもよい。いくつかの測定結果は、サンプリング周期よりも長い周期で纏めて送信されてもよい。測定結果は、瞬時値によって表されてもよく、積算値によって表されてもよい。

　図２では、電力ソケット130として、電力ソケット130A、電力ソケット130B及び電力ソケット130Xが例示されている。測定装置131として、測定装置131A、測定装置131B及び測定装置131Xが例示されている。電力ソケット130Aは、電力ソケット130Aに接続された負荷機器140Aに交流電力を供給し、測定装置131Aは、負荷機器140Aの消費電力を測定する。同様に、電力ソケット130Bは、電力ソケット130Bに接続された負荷機器140Bに交流電力を供給し、測定装置131Bは、負荷機器140Bの消費電力を測定する。一方で、電力ソケット130Xは、電力ソケット130Xに接続された負荷機器140Xに直流電力を供給し、測定装置131Xは、負荷機器140Xの消費電力を測定する。

　負荷機器140は、電力を消費する機器である。例えば、負荷機器140は、映像機器、音響機器、冷蔵庫、洗濯機、エアーコンディショナ、パーソナルコンピュータなどを含んでもよい。

　図２では、負荷機器140として、負荷機器140A、負荷機器140B及び負荷機器140Xが例示されている。負荷機器140Aは、電力ソケット130Aに接続された負荷機器という意味であり、異なる負荷機器を示すことがある。同様に、負荷機器140Bは、電力ソケット130Bに接続された負荷機器という意味であり、異なる負荷機器を示すことがあり、負荷機器140Xは、電力ソケット130Xに接続された負荷機器という意味であり、異なる負荷機器を示すことがある。

　EMS150は、施設100に関する電力を管理する。EMS150は、太陽電池装置110、蓄電装置120、負荷機器140を制御してもよい。実施形態では、EMS150は、電力管理装置の一例である。EMS150の詳細については後述する（図３を参照）。

　測定装置160は、電力系統12から施設100への潮流電力を測定する。測定装置160は、施設100から電力系統12への逆潮流電力を測定してもよい。例えば、測定装置160は、電力会社に帰属するSmart Meterであってもよい。測定装置160は、第１間隔（例えば、30分）における測定結果（潮流電力又は逆潮流電力の積算値）を示す情報要素を第１間隔毎にEMS150に送信してもよい。

　測定装置161は、太陽電池装置110の出力電力を測定する。測定装置161は、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば、１分）における測定結果を示す情報要素を第２間隔毎にEMS150に送信してもよい。測定結果は、瞬時値によって表されてもよく、積算値によって表されてもよい。

　測定装置162は、蓄電装置120の充電電力及び放電電力を測定する。測定装置162は、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば、１分）における測定結果を示す情報要素を第２間隔毎にEMS150に送信してもよい。測定結果は、瞬時値によって表されてもよく、積算値によって表されてもよい。

　（電力管理装置）
　以下において、実施形態に係る電力管理装置について説明する。上述したように、EMS150は、電力管理装置の一例である。図３に示すように、EMS150は、第１通信部151と、第２通信部152と、制御部153と、を有する。

　第１通信部151は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3又は独自の専用プロトコルなどの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。

　第１通信部151は、ネットワーク11を介して電力管理サーバ200と通信を実行してもよい。第１通信部151は、ネットワーク11を介して外部サーバ300と通信を実行してもよい。

　実施形態では、第１通信部151は、施設100の停電に関する情報を受信する受信部を構成してもよい。例えば、第１通信部151は、計画停電情報を電力管理サーバ200から受信してもよく、停電影響情報を外部サーバ300から受信してもよい。

　第２通信部152は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3又は独自の専用プロトコルなどの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。

　第２通信部152は、測定装置131と通信を実行する。第２通信部152は、太陽電池装置110、蓄電装置120と通信を実行してもよい。図２では信号ラインを省略しているが、第２通信部152は、電力ソケット130及び負荷機器140と通信を実行してもよく、測定装置160、測定装置161及び測定装置162と通信を実行してもよい。

　実施形態では、第２通信部152は、測定装置131から、測定装置131の測定結果を時系列データとして取得する取得部を構成する。

　制御部153は、EMS150を制御する。制御部153は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（IC）によって構成されてもよく、通信可能に接続された２以上の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（Discrete Circuits）など）によって構成されてもよい。

　制御部153は、太陽電池装置110及び蓄電装置120を制御してもよい。制御部153は、電力ソケット130及び負荷機器140を制御してもよい。例えば、制御部153は、電力ソケット130のリレーを制御することによって、電力ソケット130から負荷機器140への電力供給を遮断してもよい。

　実施形態では、制御部153は、時系列データが第１条件を満たす場合に、第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び第１条件が満たされた後の第２時系列データに時系列データを区分する第１処理を実行する制御部を構成する。

　ここで、第１条件は、n（nは１以上の整数）回目の測定結果とn+x（xは２以上の整数）の測定結果との差異が所定差異以上であることである。xの値は、測定装置131の測定結果のサンプリング周期に応じて定められてもよい。

　例えば、サンプリング周期が短いほど、xの値が大きくてもよい。このような構成によれば、サンプリング周期が短いため、連続する測定結果の差異が所定差異を超えずに消費電力が変化するケースを想定しても、第１時系列データ及び第２時系列データを適切に区分することができる。

　一方で、サンプリング周期が長いほど、xの値が小さくてもよい。このような構成によれば、サンプリング周期が長くても、第１時系列データ及び第２時系列データを区分するタイミングの遅延を抑制することができる。但し、xの値が２以上であるため、消費電力が変化している途中で測定結果がサンプリングされるケースを想定しても、第１時系列データ及び第２時系列データを適切に区分することができる。

　具体的には、制御部153は、以下に示す方法で第１時系列データ及び第２時系列データを区分する。図４～図６では、縦軸は、測定装置131の測定結果を示している。測定結果は、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を特定するための電流によって表される。ここでは、xの値が2であり、所定差異が5Aであるケースについて例示する。

　第１に、消費電力が増大するケースについて、図４を参照しながら説明する。図４に示すように、制御部153は、時系列データとして、{10, 10, 10, 13, 17, 17, 17, 17, 17}を取得する。制御部153は、n回目の測定結果とn+2回目の測定結果との差異として、{0, 3, 7, 4, 0, 0, 0}を取得する。制御部153は、差異が7Aであるタイミングで第１条件が満たされたものと判定し、{10, 10, 10, 13}を第１時系列データに区分し、{17, 17, 17, 17, 17}を第２時系列データに区分する。

　図４に示すケースから明らかなように、xの値が1である場合には、測定結果の差異が{0, 0, 3, 4, 0, 0, 0, 0}となり、第１条件が満たされず、第１時系列データ及び第２時系列データを適切に区分することができない可能性がある。

　第２に、消費電力が減少するケースについて、図５を参照しながら説明する。図５に示すように、制御部153は、時系列データとして、{17, 17, 17, 14, 12, 11, 10.5, 10, 10}を取得する。制御部153は、n回目の測定結果とn+2回目の測定結果との差異として、{0, 3, 5, 3, 1.5, 0.5, 0}を取得する。制御部153は、差異が5Aであるタイミングで第１条件が満たされたものと判定し、{17, 17, 17, 14, 12}を第１時系列データに区分し、{11, 10.5, 10, 10}を第２時系列データに区分する。

　図５に示すケースから明らかなように、xの値が1である場合には、測定結果の差異が{0, 0, 0, 3, 2, 1, 0.5, 0.5}となり、第１条件が満たされず、第１時系列データ及び第２時系列データを適切に区分することができない可能性がある。

　第３に、インバータ付きの負荷機器を想定して、消費電力が増大するケースについて、図６を参照しながら説明する。図６に示すように、制御部153は、時系列データとして、{10, 10, 10, 14, 18, 17, 17, 17, 17}を取得する。制御部153は、n回目の測定結果とn+2回目の測定結果との差異として、{0, 4, 8, 3, 0, 0, 0}を取得する。制御部153は、差異が8Aであるタイミングで第１条件が満たされたものと判定し、{10, 10, 10, 14}を第１時系列データに区分し、{18, 17, 17, 17, 17}を第２時系列データに区分する。

　図６に示すケースから明らかなように、xの値が1である場合には、測定結果の差異が{0, 0, 4, 4, 1, 0, 0, 0}となり、第１条件が満たされず、第１時系列データ及び第２時系列データを適切に区分することができない可能性がある。

　実施形態では、制御部153は、第１時系列データが第１負荷機器と対応し、第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、第２時系列データに基づいて第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行する。

　ここで、第１負荷機器及び第２負荷機器は、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力をEMS150が予測するために導入された用語であり、実際の負荷機器140が異なることを意味する用語ではない。

　例えば、電力ソケット130に異なる負荷機器140が接続された場合に、電力ソケット130に接続し直す前の実際の負荷機器140が第１負荷機器と想定され、電力ソケット130に接続し直した後の実際の負荷機器140が第２負荷機器と想定されてもよい。このようなケースにおいて、実際の負荷機器140は異なる。或いは、電力ソケット130に２以上の負荷機器140が接続されるケースが想定されてもよい。このようなケースにおいて、２以上の負荷機器140の組合せが第１負荷機器又は第２負荷機器と対応してもよい。

　一方で、電力ソケット130に接続された負荷機器140の動作モードが変更された場合に、動作モードが変更される前の実際の負荷機器140が第１負荷機器と想定され、動作モードが変更された後の実際の負荷機器140が第２負荷機器と想定されてもよい。このようなケースにおいて、実際の負荷機器140は同じである。

　実施形態では、制御部153は、第２負荷機器の消費電力の予測結果及び施設100に設置される蓄電装置120の蓄電残量に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を特定する第３処理を実行する。残運用可能時間は、第２負荷機器の使用を継続した場合に、蓄電装置120の蓄電残量が閾値を下回るまでの時間であってもよい。

　実施形態では、制御部153は、施設100が電力系統12から解列された状態（以下、解列状態）において第１処理を実行してもよい。制御部153は、解列状態において、第１処理を前提とする処理（第２処理及び第３処理）を実行してもよい。解列状態は、停電状態と読み替えてもよい。

　制御部153は、第３処理において、第２負荷機器の消費電力の予測結果、蓄電装置120の蓄電残量及び施設100に設置される発電装置（ここでは、太陽電池装置110）の発電電力の予測結果に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を特定してもよい。すなわち、制御部153は、太陽電池装置110の発電電力の予測結果に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を延長する。

　例えば、制御部153は、以下の式に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を特定してもよい。

　P_i…時刻iの蓄電装置120の蓄電残量
　P₀…現在時刻の蓄電装置120の蓄電残量
　G_n…時刻iの発電電力の予測結果
　C_n…時刻iの消費電力の予測結果

　残運用可能時間は、P_i≧0が満たされる時間として特定することができる。言い換えると、残運用可能時間は、P_i≦0となるまでの時間である。

　（電力管理方法）
　以下において、実施形態に係る電力管理方法について説明する。ここでは、EMS150の動作について主として説明する。

　図７に示すように、ステップS11において、EMS150は、施設100で停電が生じているか否かを判定する。EMS150は、停電が生じている場合に、ステップS12の処理を実行する。EMS150は、停電が生じていない場合に、停電が生じているか否かの監視を継続する。

　ステップS12において、EMS150は、測定装置131の測定結果を測定装置131から取得する。ここでは、測定結果をサンプリング周期毎に取得するケースを例示する。

　ステップS13において、EMS150は、第１条件が満たされているか否かを判定する。EMS150は、第１条件が満たされている場合に、ステップS14の処理を実行する。EMS150は、第１条件が満たされていない場合に、ステップS15の処理を実行する。

　ステップS14において、EMS150は、第１時系列データ及び第２時系列データに時系列データを区分する第１処理を実行する。EMS150は、第２時系列データに基づいて、電力ソケット130に接続された負荷機器140（第２負荷機器）の消費電力を予測する第２処理を実行する。EMS150は、消費電力の予測結果及び蓄電装置120の蓄電残量に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を特定する第３処理を実行してもよい。

　ステップS15において、EMS150は、第１時系列データ及び第２時系列データを区分せずに、時系列データに基づいて、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を予測する。EMS150は、消費電力の予測結果及び蓄電装置120の蓄電残量に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を特定してもよい。

　ステップS16において、EMS150は、施設100の停電が継続しているか否かを判定する。EMS150は、施設100の停電が継続している場合に、ステップS17の処理を実行する。EMS150は、施設100の停電が継続していない場合には、一連の処理を終了する。

　ステップS17において、EMS150は、次の測定結果を取得する準備を実行する。例えば、EMS150は、測定結果を特定するパラメータnに1を加算する。

　（作用及び効果）
　実施形態では、EMS150は、時系列データが第１条件を満たす場合に、第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び第１条件が満たされた後の第２時系列データに時系列データを区分する第１処理を実行する。EMS150は、第１時系列データが第１負荷機器と対応し、第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、第２時系列データに基づいて第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行する。このような構成によれば、EMS150は、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力が変化する場合に、第１時系列データを参照せずに第２時系列データに基づいて消費電力を予測する。従って、EMS150は、早いタイミングで消費電力を適切に予測することができる。

　実施形態では、EMS150は、消費電力の予測結果及び蓄電装置120の蓄電残量に基づいて、蓄電装置120の残運用可能時間を特定する第３処理を実行してもよい。このような構成によれば、EMS150は、電力系統12から電力が供給されない解列状態（停電状態など）において、負荷機器140の使用計画を検討するにあたって有益な情報を施設100のユーザに提供することができる。

　［変更例１］
　以下において、実施形態の変更例１について説明する。変更例１では、上述した実施形態に対する相違点について主として説明する。

　変更例１では、電力ソケット130に接続された負荷機器140が間欠運転を実行するケースについて考える。間欠運転としては、例えば、冷蔵庫が庫内温度を目標温度に保つための運転、エアーコンディショナが室内温度を目標温度に保つための運転などが想定される。

　このようなケースにおいて、EMS150は、第１処理において、第１条件が満たされる場合であっても、時系列データが第２条件を満たす場合には、時系列データを区分せずに、時系列データが１つの負荷機器に対応する時系列データであると判定する。第２条件は、第１電力に相当する測定結果の時間区間、第１電力と異なる第２電力に相当する測定結果の時間区間及び第１電力に相当する測定結果の時間区間を時系列データが含むことである。

　例えば、図８に示すように、負荷機器140の消費電力がPPWh及びQQWhの間で変動するケースについて考える。ここでは、PPWhの時間区間をPP区間と称し、QQWhの時間区間をQQ区間と称する。すなわち、PPWhのPP区間及びQQWhのQQ区間が繰り返される場合について考える。PPWh及びQQWhは、所定の変動幅を有する消費電力であってもよい。

　EMS150は、負荷機器140の消費電力がPPWhからQQWhに減少した場合に、第１時系列データ及び第２時系列データに時系列データを区分する。しかしながら、EMS150は、負荷機器140の消費電力がQQWhからPPWhに増大した場合に、PP区間及びQQ区間を時系列データが含むため、第２条件が満たされたと判断する。すなわち、EMS150は、第１時系列データ及び第２時系列データに区分されていた時系列データについて、第１時系列データ及び第２時系列データに区分せずに、１つの負荷機器と対応する時系列データとして取り扱う。従って、EMS150は、PPWh、PP区間、QQWh及びQQ区間に基づいて、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を予測する。なお、EMS150は、PP区間とQQ区間を交互に所定の回数に亘って繰り返し測定した時に、第２条件が満たされたと判断してもよい。また、EMS150は、第２条件が満たされたと判断したときに、既に第１処理が実行されている場合、その第１処理を取り消して第１時系列データと第２時系列データを１つの時系列データとして取り扱うように変更してもよい。

　さらに、EMS150は、第１電力及び第２電力の小さい方の電力に相当する測定結果の時間区間よりも長い時間区間において、電力ソケット130から負荷機器140に供給する電力を制限する。

　例えば、図８に示すケースでは、EMS150は、QQ区間よりも長い時間区間において、電力ソケット130から負荷機器140に供給する電力を制限する。電力の制限は、QQ区間を延長することによって、負荷機器140の消費電力（PPWh）をQQWhに抑制する制限であってもよい。電力の制限は、負荷機器140の消費電力をQQWhよりも小さい所定電力に抑制する制限であってもよい。所定電力は0Whを含んでもよい。

　なお、図８では、時系列データがPPWhのPP区間から始まるケースが例示されているが、時系列データがQQWhのQQ区間から始まるケースであっても、同様の処理を適用することができる。

　（電力管理方法）
　以下において、変更例１に係る電力管理方法について説明する。ここでは、EMS150の動作について主として説明する。図９では、図７と同様の処理について同様のステップ番号が付されている。図７と同様の処理の説明については省略する。

　図９に示すように、ステップS21において、EMS150は、第２条件が満たされているか否かを判定する。EMS150は、第２条件が満たされている場合に、ステップS15の処理を実行する。EMS150は、第２条件が満たされていない場合に、ステップS14の処理を実行する。

　すなわち、EMS150は、第１条件が満たされた後において、第２条件が満たされた場合には、ステップS15において、第１時系列データ及び第２時系列データを区分せずに、時系列データに基づいて、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を予測する。

　一方で、EMS150は、第１条件が満たされた後において、第２条件が満たされない場合には、ステップS14において、第１時系列データ及び第２時系列データを区分し、第２時系列データに基づいて、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を予測する。

　（作用及び効果）
　変更例１では、EMS150は、第１条件が満たされる場合であっても、時系列データが第２条件を満たす場合には、第１時系列データ及び第２時系列データを区分せずに、時系列データに基づいて消費電力を予測する。このような構成によれば、負荷機器140の間欠運転を想定した場合であっても、負荷機器140の消費電力を適切に予測することができる。

　［変更例２］
　以下において、実施形態の変更例２について説明する。変更例２では、上述した実施形態に対する相違点について主として説明する。

　変更例２では、第２時系列データ（第２負荷機器の消費電力）がさらに別々の時系列データに区分されないケース（すなわち、第２時系列データが上述した第１条件をさらに満たすことがないケース）において、第２時系列データに基づいて第２負荷機器の消費電力を予測する方法について考える。

　具体的には、EMS150は、第２処理において、第２時系列データの平均値（以下、Aveとも称する）に対してオフセット大きい値に基づいて第２負荷機器の消費電力を予測する。オフセットとは、第２時系列データ（第２負荷機器の消費電力）の平均値に上乗せされたマージンであると考えてもよい。オフセットは、平均値に加算される絶対値で表されてもよく、平均値に乗算される比率で表されてもよい。オフセットの計算方法としては、以下に示す方法が考えられる。

　第１に、図１０に示すように、オフセットは、第２時系列データの平均値と第２時系列データの最頻値との差異ΔWに基づいて計算されてもよい。このようなケースにおいて、オフセットは、C・ΔWによって表されてもよい。Cは所定係数である。すなわち、EMS150は、Ave+C・ΔWに基づいて消費電力を予測する。具体的には、Ave+C・ΔWが継続する想定で消費電力が予測される。

　第２に、図１１に示すように、オフセットは、第２時系列データの信頼性区間に基づいて計算されてもよい。信頼性区間は、所定の信頼性（例えば、95%の信頼性）を有するデータの区間である。消費電力の９５％信頼性区間の最小値がW₁であり、最大値がW₂であるケースにおいて、オフセットは、C・（W₂-Ave）によって表されてもよい。Cは所定係数である。すなわち、EMS150は、Ave+C・（W₂-Ave）に基づいて消費電力を予測する。具体的には、Ave+C・（W₂-Ave）が継続する想定で消費電力が予測される。

　第３に、図１２に示すように、オフセットは、過去の消費電力の範囲と対応付けられていてもよい。例えば、第２時系列データの平均値が1501Wh～2000Whの範囲である場合には、オフセットとして150Whが用いられてもよい。同様に、第２時系列データの平均値が501Wh～1000Whの範囲である場合には、オフセットとして50Whが用いられてもよい。

　変更例２では、第２時系列データに基づいて第２負荷機器の消費電力を予測するケースについて例示した。しかしながら、変更例２はこれに限定されるものではない。変更例２は、時系列データに基づいて負荷機器140の消費電力を予測するケースに適用されてもよい。このようなケースにおいては、第２時系列データを時系列データと読み替えればよい。

　（作用及び効果）
　変更例２では、EMS150は、第２処理において、第２時系列データの平均値に対してオフセット大きい値に基づいて第２負荷機器の消費電力を予測する。このような構成によれば、第２負荷機器の消費電力が変動するケースを想定した場合に、第２負荷機器の消費電力を大きめの消費電力として予測するため、施設100のユーザが想定するよりも早いタイミングで蓄電装置120の蓄電残量が閾値を下回る事態を抑制することができる。

　［変更例３］
　以下において、実施形態の変更例３について説明する。変更例３では、上述した実施形態に対する相違点について主として説明する。

　変更例３では、施設100のユーザに対するUI（User Interface）を参照しながら、EMS150の動作について説明する。UIは、EMS150のディスプレイに表示される画像であってもよく、EMS150と通信可能な端末のディスプレイに表示される画像であってもよい。ディスプレイは、タッチパネルによって構成されてもよい。どのような装置のディスプレイにUIが表示されるにしても、EMS150がUIに関する表示制御を実行してもよい。

　以下においては、電力ソケット130として２以上の電力ソケット130（電力ソケット1、電力ソケット2、電力ソケット3及び電力ソケットDC）が施設100に設置されるケースについて例示する。電力ソケット1～電力ソケット3は、負荷機器140に交流電力を供給する電力ソケット（例えば、図２に示す電力ソケット130A、130B）であり、電力ソケットDCは、負荷機器140に直流電力を供給する電力ソケット（例えば、図２に示す電力ソケット130X）である。UIとして、図１３に示すUIを例に挙げて説明する。

　第１に、UIは、測定装置131の測定結果をEMS150に取得させるためのユーザ指令を入力するための画像（図１３では、「データの再取得」）を含んでもよい。EMS150は、ユーザ指令に基づいて第１処理及び第２処理を実行してもよい。EMS150は、ユーザ指令に基づいて第３処理を実行してもよい。なお、EMS150は、測定装置131の測定結果について、ユーザ指令よりも前から取得してもよく、ユーザ指令に基づいて取得してもよい。

　第２に、UIは、各電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力の合計を示す画像（図１３では、「１時間の消費予測」、「3456Wh」）を含んでもよい。UIは、蓄電装置120の蓄電残量を示す画像（図１３では、「残量8334Wh」）を含んでもよい。UIは、各電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を示す画像（図１３では、「電力ソケット1」、「1893Wh」、「電力ソケット2」、「459Wh」、「電力ソケット3」、「879Wh」、「電力ソケットDC」、「225Wh」）を含んでもよい。UIは、過去の消費電力の実績を示す画像（図１３では、各電力ソケットの名称及び消費電力の右に表示されたグラフ）を含んでもよい。

　第３に、UIは、残運用可能時間を示す画像（図１３では、「残量切れ予測」、「2.2～2.7時間後」）を含んでもよい。残運用可能時間は、一定の時間幅を有するように表されてもよい。UIは、施設100の停電継続時間を示す画像（図１３では、「停電中」、「残り１時間」）を含んでもよい。すなわち、EMS150は、残運用可能時間及び停電継続時間を表示する制御を実行する。

　EMS150は、施設100全体の消費電力を以下の式に基づいて予測してもよい。具体的には、EMS150は、施設100全体の消費電力について最小値の予測結果C_{all_min}をC_{all_min}=C_{1_min}+C_{2_min}+C_{3_min}+C_{dc_min}の式に従って算出してもよい。C_{1_min}、C_{2_min}、C_{3_min}及びC_{dc_min}は、電力ソケット1、電力ソケット2、電力ソケット3及び電力ソケットDCに関する時系列データ（時系列データが区分される場合には、第２時系列データ）の最小値である。同様に、EMS150は、施設100全体の消費電力について最大値の予測結果C_{all_max}をC_{all_max}=C_{1_max}+C_{2_max}+C_{3_max}+C_{dc_max}の式に従って算出してもよい。C_{1_max}、C_{2_max}、C_{3_max}及びC_{dc_max}は、電力ソケット1、電力ソケット2、電力ソケット3及び電力ソケットDCに関する時系列データ（時系列データが区分される場合には、第２時系列データ）の最大値である。残運用可能時間を表す一定の時間幅は、予測結果C_{all_min}（例えば、2.2Wh）及び予測結果C_{all_max}（例えば、2.7Wh）によって定義されてもよい。

　EMS150は、施設100の停電に関する情報（例えば、上述した計画停電情報、停電影響情報など）に基づいて停電継続時間を特定してもよい。例えば、EMS150は、計画停電が生じる時間帯を示す情報を、計画停電情報が含む場合に、計画停電が生じる時間帯に基づいて停電継続時間を特定してもよい。或いは、EMS150は、停電影響情報に基づいて停電の要因レベルを特定し、特定された要因レベルに基づいて停電継続時間を特定してもよい。例えば、EMS150は、停電影響情報が大雨特別警報及び氾濫発生情報の少なくともいずれか１つを含む場合に、要因レベルがレベル4であるとして、停電が2日間に亘って継続する想定で、停電継続時間を特定してもよい。EMS150は、停電影響情報が土砂災害警戒情報及び氾濫危険情報の少なくともいずれか１つを含む場合に、要因レベルがレベル3であるとして、停電が1日間に亘って継続する想定で、停電継続時間を特定してもよい。EMS150は、停電影響情報が大雨警報、洪水警報及び氾濫警戒情報の少なくともいずれか１つを含む場合に、要因レベルがレベル2であるとして、停電が0.5日間に亘って継続する想定で、停電継続時間を特定してもよい。EMS150は、停電影響情報が氾濫注意情報、大雨注意情報及び洪水注意情報の少なくともいずれか１つを含む場合に、要因レベルがレベル1であるとして、停電が短期間である想定で、停電継続時間を不明として特定してもよい。

　EMS150は、施設100の停電継続時間が蓄電装置120の残運用可能時間よりも長い場合に、負荷機器140の消費電力を制限する第４処理を実行してもよい。言い換えると、EMS150は、停電継続時間が満了するまで、負荷機器140への電力供給を継続するために、負荷機器140の消費電力を制限する。

　例えば、EMS150は、第４処理において、少なくとも１つの電力ソケット130から負荷機器140への電力供給を停止する時刻を設定してもよい。EMS150は、設定された時刻に基づいて、後述するタイマに電力供給可能時間を自動的に設定してもよい。EMS150は、電力ソケット130の優先度に基づいて、電力供給を停止する電力ソケット130を選択してもよい。或いは、EMS150は、第４処理において、負荷機器140に関する情報（例えば、運転モードなど）を取得可能である場合には、負荷機器140の運転モードを現在の運転モードよりも消費電力が小さい運転モードに変更してもよい。

　このようなケースにおいて、EMS150は、施設100が電力系統12から解列されたタイミングから一定時間が経過した後において第４処理を実行してもよい。言い換えると、EMS150は、瞬時的な停電において第４処理を実行しなくてもよい。

　第４に、UIは、施設100において負荷機器140への電力供給を継続する目標継続時間を示す画像（図１３では、「目標時間」、「2.2時間後」）を含んでもよい。目標継続時間は、蓄電装置120の運転を継続する目標運転時間と読み替えてもよい。UIは、目標継続時間の設定に用いる画像（図１３では、「▲」、「reset」）を含んでもよい。例えば、「▲」の選択又は押下によって目標継続時間が0.1時間ずつ増加してもよい。「reset」の選択又は押下によって目標継続時間がリセットされてもよい。

　EMS150は、目標継続時間が蓄電装置120の残運用可能時間よりも長い場合に、負荷機器140の消費電力を制限する第５処理を実行してもよい。言い換えると、EMS150は、目標継続時間が満了するまで、負荷機器140への電力供給を継続するために、負荷機器140の消費電力を制限する。

　例えば、EMS150は、第５処理において、少なくとも１つの電力ソケット130から負荷機器140への電力供給を停止する時刻を設定してもよい。EMS150は、設定された時刻に基づいて、後述するタイマに電力供給可能時間を自動的に設定してもよい。EMS150は、電力ソケット130の優先度に基づいて、電力供給を停止する電力ソケット130を選択してもよい。或いは、EMS150は、第５処理において、負荷機器140に関する情報（例えば、運転モードなど）を取得可能である場合には、負荷機器140の運転モードを現在の運転モードよりも消費電力が小さい運転モードに変更してもよい。

　第５に、UIは、電力ソケット130から負荷機器140への電力供給を継続する電力供給時間を設定可能なタイマの残り時間を示す画像（図１３では、「タイマ－分」、「タイマ 15分」、「タイマ 10分」）を含む。UIは、電力供給時間の設定に用いる画像（図１３では、「▲」、「reset」）を含んでもよい。このようなタイマは電力ソケット130毎に備えられてもよい。EMS150は、タイマの満了に応じて、タイマが満了した電力ソケット130から負荷機器140への電力供給を停止する。例えば、「▲」の選択又は押下によってタイマに設定される電力供給時間が1分ずつ増加してもよい。「reset」の選択又は押下によってタイマに設定される電力供給時間がリセットされてもよい。

　EMS150は、目標継続時間が蓄電装置120の残運用可能時間よりも長い場合に、タイマに設定された電力供給時間を短縮してもよい。例えば、図１３に示すケースにおいて、電力ソケット2と対応するタイマの時間が15分から9分に短縮され、電力ソケットDCと対応するタイマの時間が10分から3分に短縮されてもよい。

　第６に、UIは、電力ソケット130の電力供給に関する優先度の設定に用いる画像（図１３では、各電力ソケットの名称の左側に表示された「▲」）を含んでもよい。特に限定されるものではないが、上位に表示されるほど、電力ソケット130の優先度が高くてもよい。或いは、UIは、電力ソケット130の優先度を示す画像を含んでもよい。例えば、「▲」の選択又は押下によって、電力ソケット130の優先度が１つ上位に変更される。詳細には、電力ソケット2と対応する「▲」の選択又は押下によって、電力ソケット2に関する表示が電力ソケット3に関する表示よりも上位に移動してもよい。EMS150は、このような操作に応じて、電力ソケット130から負荷機器140への電力供給に関する優先度を電力ソケット130毎に設定する。

　（作用及び効果）
　変更例３では、EMS150は、様々な情報を含むUIに関する表示制御を実行する。このような構成によれば、EMS150は、電力系統12から電力が供給されない解列状態（停電状態など）において、負荷機器140の使用計画を検討するにあたって有益な情報を施設100のユーザに提供することができる。

　変更例３では、EMS150は、施設100の停電継続時間が蓄電装置120の残運用可能時間よりも長い場合に、負荷機器140の消費電力を制限する第４処理を実行してもよい。このような構成によれば、停電継続時間の満了まで必要最低限の負荷機器140の継続使用を支援することができる。

　変更例３では、EMS150は、目標継続時間が蓄電装置120の残運用可能時間よりも長い場合に、負荷機器140の消費電力を制限する第５処理を実行してもよい。このような構成によれば、目標継続時間の満了まで必要最低限の負荷機器140の継続使用を支援することができる。

　［その他の実施形態］
　本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

　上述した開示では特に触れていないが、施設100が集合住宅などである場合に、電力ソケット130が別々の住宅に設置されてもよい。１つの電力ソケット130に対して２以上の負荷機器140が接続される利用態様が想定されてもよい。

　上述した開示では特に触れていないが、EMS150は、過去の消費電力の実績を学習することによって、電力ソケット130に接続された負荷機器140の種類を特定してもよい。学習は、機械学習であってもよく、AI（Artificial Intelligence）に代表される深層学習であってもよい。

　上述した開示では、施設100に設置される発電装置が太陽電池装置110であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。発電装置は、燃料電池装置、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置及びバイオマス発電装置の中から選択された１以上の発電装置であってもよい。

　上述した開示では、EMS150が施設100に設けられるケースについて例示した。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。EMS150は、ネットワーク11上に設けられるサーバなどによって実現されるクラウドサービスによって提供されてもよい。

　上述した開示では特に触れていないが、電力とは、瞬時値（W/kW）であってもよく、単位時間の積算値（Wh/kWh）であってもよい。

　上述した開示は、以下に示す課題及び効果を有していてもよい。

　具体的には、停電などの理由によって施設100が電力系統12から解列された自立運転状態においては、施設100に設置された電力ソケット130へ接続する負荷機器140を、異なる負荷機器140へと変更するケースが考えられる。例えば、このようなケースとしては、様々な負荷機器140について蓄電装置120の残運用可能時間をユーザが確認するケース、ユーザが使用したい負荷機器が変わるケースなどが想定される。発明者等は、鋭意検討の結果、電力ソケットに対して異なる負荷機器を接続するケースを想定した場合に、電力ソケットに接続された負荷機器の消費電力を速やかに特定する必要性を見出した。

　このような課題を解決するために、上述した開示では、EMS150は、第１時系列データが第１負荷機器と対応し、第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、第２時系列データに基づいて第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行する。このような構成によれば、電力ソケット130に接続された負荷機器140の消費電力を速やかに特定することができるという効果を奏する。

　1…電力管理システム、11…ネットワーク、12…電力系統（電力系統）、100…施設（施設）、110…太陽電池装置（発電装置）、120…蓄電装置（蓄電装置）、130…電力ソケット（電力ソケット）、131…測定装置（測定装置）、140…負荷機器（負荷機器）、150…EMS（電力管理装置）、151…第１通信部（受信部）、152…第２通信部（取得部）、153…制御部（制御部）、160…測定装置、161…測定装置、162…測定装置、200…電力管理サーバ、300…外部サーバ

Claims

　施設に設置される電力ソケットから負荷機器に供給される電力を所定周期で測定する測定装置から、前記測定装置の測定結果を時系列データとして取得する取得部と、
　前記時系列データが第１条件を満たす場合に、前記第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び前記第１条件が満たされた後の第２時系列データに前記時系列データを区分する第１処理を実行する制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記第１時系列データが第１負荷機器と対応し、前記第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、前記第２時系列データに基づいて前記第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行し、
　前記第１条件は、n（nは１以上の整数）回目の測定結果とn+x（xは２以上の整数）の測定結果との差異が所定差異以上であることである、電力管理装置。
　前記制御部は、前記第２負荷機器の消費電力の予測結果及び前記施設に設置される蓄電装置の蓄電残量に基づいて、前記蓄電装置の残運用可能時間を特定する第３処理を実行する、請求項１に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、ユーザ指令に基づいて前記第１処理及び前記第２処理を実行する、請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記第１処理において、前記第１条件が満たされる場合であっても、前記時系列データが第２条件を満たす場合には、前記時系列データを区分せずに、前記時系列データが１つの負荷機器に対応する時系列データであると判定し、
　前記第２条件は、第１電力に相当する測定結果の時間区間、前記第１電力と異なる第２電力に相当する測定結果の時間区間及び前記第１電力に相当する測定結果の時間区間を前記時系列データが含むことである、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記第１電力及び前記第２電力の小さい方の電力に相当する測定結果の時間区間よりも長い時間区間において、前記電力ソケットから前記負荷機器に供給する電力を制限する、請求項４に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記施設が電力系統から解列された状態において前記第１処理を実行する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記第２処理において、前記第２時系列データの平均値に対してオフセット大きい値に基づいて前記第２負荷機器の消費電力を予測する、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記第３処理において、前記第２負荷機器の消費電力の予測結果、前記蓄電装置の蓄電残量及び前記施設に設置される発電装置の発電電力の予測結果に基づいて、前記蓄電装置の残運用可能時間を特定する、請求項２、請求項２を引用する請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　２以上の電力ソケットが設置される場合において、前記電力ソケットから前記負荷機器への電力供給を継続する電力供給時間を設定可能なタイマを前記電力ソケット毎に備え、
　前記制御部は、前記タイマの満了に応じて、前記タイマが満了した前記電力ソケットから前記負荷機器への電力供給を停止する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記施設の停電に関する情報を受信する受信部を備え、
　前記制御部は、前記施設の停電継続時間及び前記蓄電装置の残運用可能時間を表示する制御を実行する、請求項２、請求項２を引用する請求項３乃至請求項９のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記施設の停電に関する情報に基づいて、前記施設の停電継続時間を特定する、請求項１０に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記施設の停電継続時間が前記蓄電装置の残運用可能時間よりも長い場合に、前記負荷機器の消費電力を制限する第４処理を実行する、請求項１０又は請求項１１に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記施設が電力系統から解列されたタイミングから一定時間が経過した後において前記第４処理を実行する、請求項１２に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記施設において前記負荷機器への電力供給を継続する目標継続時間が前記蓄電装置の残運用可能時間よりも長い場合に、前記負荷機器の消費電力を制限する第５処理を実行する、請求項２、請求項２を引用する請求項３乃至請求項１３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、２以上の電力ソケットが設置される場合において、前記電力ソケットから前記負荷機器への電力供給に関する優先度を前記電力ソケット毎に設定する、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　前記制御部は、前記施設において前記負荷機器への電力供給を継続する目標継続時間が前記蓄電装置の残運用可能時間よりも長い場合に、前記タイマに設定された前記電力供給時間を短縮する、請求項９、請求項９を引用する請求項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載の電力管理装置。
　施設に設置される電力ソケットから負荷機器に供給される電力を所定周期で測定する測定装置から、前記測定装置の測定結果を時系列データとして取得するステップと、
　前記時系列データが第１条件を満たす場合に、前記第１条件が満たされる前の第１時系列データ及び前記第１条件が満たされた後の第２時系列データに前記時系列データを区分する第１処理を実行するステップと、
　前記第１時系列データが第１負荷機器と対応し、前記第２時系列データが第２負荷機器と対応する想定下において、前記第２時系列データに基づいて前記第２負荷機器の消費電力を予測する第２処理を実行するステップと、を備え、
　前記第１条件は、n（nは１以上の整数）回目の測定結果とn+x（xは２以上の整数）の測定結果との差異が所定差異以上であることである、電力管理方法。