(57)【要約】      （修正有）【課題】デマンドレスポンス指令によって、需要家の電力需要量が所望の値となるように調整することを可能とし、電力網全体において電力需要量の調整を確実に実行させるためのネガワット取引を実現することができるネガワット取引支援装置を提供する。【解決手段】負荷電力が変動する際に、受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、受電電力の値を入力として、補助電力源の出力の値をフィードバック制御する蓄電池システムの制御装置の前段に設けられたネガワット取引支援装置であって、デマンドレスポンス指令として受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信器と、受電電力のバイアス値を受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を受電点における受電電力の値に代えて制御装置に入力する仮想受電電力算出部とを備える。【選択図】図１
2020162307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷における負荷電力が変動する際に、前記受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、前記受電電力の値を入力として、前記受電電力とは別に前記負荷に電力を供給する補助電力源の出力の値をフィードバック制御する制御装置の前段に設けられたネガワット取引支援装置であって、
ネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令として前記受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信器と、
受信した前記受電電力指定値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出するバイアス値算出器と、
前記バイアス値算出器で得られた受電電力のバイアス値を前記受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記制御装置に入力する仮想受電電力算出部とを備えたことを特徴とするネガワット取引支援装置。
【請求項２】
前記受信器において受信されるネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令は、前記受電電力指定値または前記受電点における受電電力の削減量を指定の値にする旨の受電電力削減量を含み、
前記受信器で受信したデマンドレスポンス指令が前記受電電力指定値または前記受電電力削減量のいずれであるかを判別する判別器と、
前記判別器において前記デマンドレスポンス指令が前記受電電力削減量であると判別した場合には、ベースラインから前記受電電力削減量を差し引いて受電電力目標値を算出する受電電力目標値算出器とをさらに備え、
前記バイアス値算出器は、前記受電電力目標値を受け取った場合は、前記受電電力目標値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出することを特徴とする、請求項１に記載のネガワット取引支援装置。
【請求項３】
前記判別器は、デマンドレスポンス指令に含まれる識別子に基づいて受信したデマンドレスポンス指令が前記受電電力指定値または前記受電電力削減量のいずれであるかを判別することを特徴とする請求項２に記載のネガワット取引支援装置。
【請求項４】
前記補助電力源は蓄電池であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のネガワット取引支援装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のネガワット取引支援装置にデマンドレスポンス指令を送信するネガワット取引システムであって、
前記デマンドレスポンス指令を受信する複数の前記ネガワット取引支援装置のそれぞれに対応する受電点における受電電力を管理する手段と、
前記管理する手段で管理された受電電力に基づいて、対応するネガワット取引支援装置に対して送信するデマンドレスポンス指令を生成することを特徴とするネガワット取引システム。
【請求項６】
受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷における負荷電力が変動する際に、前記受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、前記受電電力の値を入力として、前記受電電力とは別に前記負荷に電力を供給する補助電力源の出力の値をフィードバック制御する制御装置をネガワット取引に適合させるためのネガワット取引支援方法であって、
ネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令として前記受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信ステップと、
受信した前記受電電力指定値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出するバイアス値算出ステップと、
前記バイアス値算出ステップで得られた受電電力のバイアス値を前記受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記制御装置に入力する仮想受電電力入力ステップとを含むことを特徴とするネガワット取引支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネガワット取引支援装置、ネガワット取引システム、およびネガワット取引方法に関し、詳細には、バーチャルパワープラントを実現するためのネガワット取引支援装置、ネガワット取引システム、およびネガワット取引方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力網は、火力発電所や水力発電所などの大型の発電所で発電した電力を、電気の需要家である企業や家庭に供給する形態をとるのが一般的であった。電気は貯留できない性質をもっているので、電気の品質を維持するためには需要電力と供給電力とをバランスさせる必要がある。従来の電力網においては、需要家で必要とする電力量の増減に合わせて、大型の発電所での発電量を調整することで需要と供給のバランスをとっていた。
【０００３】
こうした従来の電力網に代わる電力網として、近年、バーチャルパワープラント（ＶＰＰ：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｌａｎｔ）を用いた電力網が注目されている。バーチャルパワープラントは、太陽光発電、蓄電池、電気自動車、ネガワット（節電した電力）といった広く普及したエネルギーリソース（分散型のエネルギーリソース）を活用すべく、ＩｏＴを駆使した高度なエネルギーマネジメント技術によって分散型のエネルギーリソースを遠隔・統合制御し、あたかも１つの発電所のような機能を実現するものである。
【０００４】
このように、バーチャルパワープラントの分散型のエネルギーリソースのひとつであるネガワット取引による電力を制御するための技術は、バーチャルパワープラントの要素技術として普及が期待されている。
【０００５】
一方、需要家には、受電電力が契約電力閾値以下の電力になるように受電電力を調整する受電電力調整設備を有する需要家（以下、「受電電力調整需要家」ともいう）が存在する。受電電力調整設備とは、蓄電池システム、自家発電設備などの常用発電設備やデマンドコントローラを用い、受電電力調整需要家の負荷が増大したときに常用発電設備から受電電力調整需要家の負荷に電力を供給して受電電力を契約電力閾値以下の電力に調整している。デマンドコントローラを用いた設備では、受電電力調整需要家の負荷が増大したときに、デマンドコントローラにより受電電力調整需要家内の負荷を選択遮断して受電電力を契約電力閾値以下の電力になるようにしている。
【０００６】
例えば、受電電力調整設備が常用発電設備であり、常用発電設備として蓄電池システムを有する受電電力調整需要家では、受電電力のピークカットを目的とし、受電電力に応じて蓄電池システムの充放電電力を自動的に調整している。
【０００７】
特許文献１では、こうした受電電力調整需要家の既設の受電電力調整設備を改造したり取替えたりすることなくネガワット取引が可能となるネガワット取引支援装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１８−１６０９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されたネガワット取引支援装置を図６に示す。図６において、ネガワット取引支援装置６０は、受電電力調整需要家の既設の受電電力調整設備である蓄電池システム１に追加的な構成として用いることができる。蓄電池システム１は、負荷２に並列に接続されており、その蓄電池出力Ｐbatを受電電力ＰjAに加えて負荷２に供給することができる。制御装置１０は、入力された受電電力ＰjAと蓄電池システム１の蓄電池出力Ｐbatとに基づいて蓄電池システム１の目標出力Ｐbatrefを決定して電力変換装置１２に出力して、蓄電池１１の出力を調整することにより蓄電池出力Ｐbatを制御している。
【００１０】
図６のネガワット取引支援装置６０は、制御装置１０の前段に設けられる。ネガワット取引支援装置６０は、ネガワット取引のトリガとなるデマンドレスポンス指令に含まれる受電電力削減量に応じて受電電力ＰjAを仮想受電電力ＰjBに変換して制御装置１０に入力することにより、ネガワット取引を実現している。デマンドレスポンス指令（以下、「ＤＲ指令」ともいう）はデマンドレスポンスを指示する信号であり、デマンドレスポンスで指定する値（以下、「ＤＲ値」ともいう）やデマンドレスポンス開始時刻・終了時刻などデマンドレスポンスを実行するために必要な指示を含んでいる。
【００１１】
しかしながら、ネガワット取引において電力需要の削減量が調整できたとしても、需要家において必要な電力量が増加した場合は、電力需要量がそれに応じて増加することとなり、想定していた電力需要量を超えてしまう場合がある。想定していた電力需要量を超えてしまうと、電力網全体において電力需要量の調整を確実に実行できないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、デマンドレスポンス指令によって、需要家の電力需要量が所望の値となるように調整することを可能とし、電力網全体において電力需要量の調整を確実に実行させるためのネガワット取引を実現することができるネガワット取引支援装置、ネガワット取引システム、およびネガワット取引方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の代表的な実施の形態に係るネガワット取引支援装置は、受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷における負荷電力が変動する際に、前記受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、前記受電電力の値を入力として、前記受電電力とは別に前記負荷に電力を供給する補助電力源の出力の値をフィードバック制御する制御装置の前段に設けられたネガワット取引支援装置であって、ネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令として前記受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信器と、受信した前記受電電力指定値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出するバイアス値算出器と、前記バイアス値算出器で得られた受電電力のバイアス値を前記受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記制御装置に入力する仮想受電電力算出部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の代表的な実施の形態に係るネガワット取引システムは、上記のネガワット取引支援装置にデマンドレスポンス指令を送信するネガワット取引システムであって、前記デマンドレスポンス指令を受信する複数の前記ネガワット取引支援装置のそれぞれに対応する受電点における受電電力を管理する手段と、前記管理する手段で管理された受電電力に基づいて、対応するネガワット取引支援装置に対して送信するデマンドレスポンス指令を生成することを特徴とする。
【００１５】
本発明の代表的な実施の形態に係るネガワット取引支援方法は、受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷における負荷電力が変動する際に、前記受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、前記受電電力の値を入力として、前記受電電力とは別に前記負荷に電力を供給する補助電力源の出力の値をフィードバック制御する制御装置をネガワット取引に適合させるためのネガワット取引支援方法であって、ネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令として前記受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信ステップと、受信した前記受電電力指定値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出するバイアス値算出ステップと、前記バイアス値算出ステップで得られた受電電力のバイアス値を前記受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記制御装置に入力する仮想受電電力入力ステップとを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態のネガワット取引支援装置を既存の受電電力調整設備に組み込んだ構成図である。
【図２】第１の実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備のＤＲ動作の一例を説明する図である。
【図３】第２の実施形態のネガワット取引支援装置を既存の受電電力調整設備に組み込んだ構成図である。
【図４】第２の実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備のＤＲ動作の一例を説明する図である。
【図５】バーチャルパワープラントの概念構成を説明するための図である。
【図６】従来のネガワット取引支援装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
【００１８】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るネガワット取引支援装置（３０）は、受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷（２）における負荷電力が変動する際に、前記受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、前記受電電力の値を入力として、前記受電電力とは別に前記負荷に電力を供給する補助電力源（１１）の出力の値をフィードバック制御する制御装置（１０）の前段に設けられたネガワット取引支援装置であって、ネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令として前記受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信器（３１）と、受信した前記受電電力指定値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出するバイアス値算出器（３３）と、前記バイアス値算出器（３３）で得られた受電電力のバイアス値を前記受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記制御装置（１０）に入力する仮想受電電力算出部（３５）とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
［２］上記ネガワット取引支援装置において、前記受信器（３１）において受信されるネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令は、前記受電電力指定値または前記受電点における受電電力の削減量を指定の値にする旨の受電電力削減量を含み、前記受信器（３１）で受信したデマンドレスポンス指令が前記受電電力指定値または前記受電電力削減量のいずれであるかを判別する判別器（３６）と、前記判別器（３６）において前記デマンドレスポンス指令が前記受電電力削減量であると判別した場合には、ベースラインから前記受電電力削減量を差し引いて受電電力目標値を算出する受電電力目標値算出器（３７）とをさらに備え、前記バイアス値算出器（３３）は、前記受電電力目標値を受け取った場合は、前記受電電力目標値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出することを特徴とする。
【００２０】
［３］上記ネガワット取引支援装置において、前記判別器（３６）は、デマンドレスポンス指令に含まれる識別子に基づいて受信したデマンドレスポンス指令が前記受電電力指定値または前記受電電力削減量のいずれであるかを判別することを特徴とする。
【００２１】
［４］上記ネガワット取引支援装置において、前記補助電力源（１１）は蓄電池であることを特徴とする。  
【００２２】
［５］上記ネガワット取引支援装置（３０）にデマンドレスポンス指令を送信するネガワット取引システムであって、前記デマンドレスポンス指令を受信する複数の前記ネガワット取引支援装置（３０）のそれぞれに対応する受電点における受電電力を管理する手段と、前記管理する手段で管理された受電電力に基づいて、対応するネガワット取引支援装置（３０）に対して送信するデマンドレスポンス指令を生成することを特徴とする。
【００２３】
［６］受電点を介して外部から電力の供給を受ける負荷における負荷電力が変動する際に、前記受電点における受電電力の値が所定の閾値を超えないように、前記受電電力の値を入力として、前記受電電力とは別に前記負荷に電力を供給する補助電力源の出力の値をフィードバック制御する制御装置をネガワット取引に適合させるためのネガワット取引支援方法であって、ネガワット取引におけるデマンドレスポンス指令として前記受電点における受電電力を指定の値とする旨の受電電力指定値を受信する受信ステップと、受信した前記受電電力指定値を前記所定の閾値から減算して受電電力のバイアス値を算出するバイアス値算出ステップと、前記バイアス値算出ステップで得られた受電電力のバイアス値を前記受電電力の値に加算して仮想受電電力を算出し、該算出した仮想受電電力の値を前記受電点における受電電力の値に代えて前記制御装置に入力する仮想受電電力入力ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のネガワット取引支援装置を既存の受電電力調整設備に組み込んだ構成図である。図１では、受電電力調整設備が蓄電池システム１である場合を例に挙げて説明している。ネガワット取引支援装置３０は、図６に示したネガワット取引支援装置６０と同様に、既存の蓄電池システム１の制御装置１０の前段に設けることができる。
【００２６】
蓄電池システム１は、制御装置１０と、蓄電池１１と、制御装置１０からの出力に基づいて蓄電池１１の蓄電エネルギーを蓄電池出力Ｐbatに変換して負荷２に供給するための電力変換装置１２とを備えている。蓄電池システム１は、受電電力に応じて、その蓄電池出力Ｐbatが変化するように構成されている。制御装置１０が、入力された受電電力の値と蓄電池出力Ｐbatの値とに応じて蓄電池システム調整値Ｐbatrefを決定して電力変換装置１２へ出力し、この蓄電池システム調整値Ｐbatrefに基づいて電力変換装置１２は蓄電池出力Ｐbatを調整している。
【００２７】
制御装置１０は、負荷電力算出部１３と、負荷追従閾値設定部１４と、蓄電池システム調整値算出部１５とを備えている。
【００２８】
負荷電力算出部１３は、入力された受電電力に蓄電池出力Ｐbatを加算して負荷の値を算出する。ネガワット取引支援装置３０を設けていない場合は、制御装置１０には受電電力として受電点で受電される実受電電力ＰjAが入力されるので、負荷電力算出部１３で算出される負荷の値は負荷２における実際の負荷電力ＰＬと等しい値となる。
【００２９】
負荷追従閾値設定部１４は、蓄電池システム１の出力目標を決定するための閾値が設定される。この閾値に従って蓄電池システム１の出力目標値が蓄電池システム調整値算出部１５によって算出される。閾値としては契約電力に準じた値が設定される。契約電力に等しい値を閾値としてもよいが、契約電力よりも低い値を閾値とすると、蓄電池システム１が余裕をもって動作開始できる。設定できる閾値は１つに限らず、複数を設定しておき、どの閾値に基づいて制御を行うかをさらに設定できるようにしてもよい。
【００３０】
蓄電池システム調整値算出部１５は、負荷電力算出部１３で算出された負荷の値が負荷追従閾値設定部１４で設定された閾値を超えないように、蓄電池システム１の出力を調整するための値である蓄電池システム調整値Ｐbatrefを算出する。算出された蓄電池システム調整値Ｐbatrefは、制御装置１０から電力変換装置１２に出力される。
【００３１】
電力変換装置１２は、制御装置１０から受け取った蓄電池システム調整値Ｐbatrefに従って蓄電池１１の出力Ｐbatを調整している。
【００３２】
このように蓄電池システム１は、蓄電池１１の出力Ｐbatの値と出力Ｐbatによって変化する受電電力の値との合計を負荷の値として算出し、算出された負荷の値が、制御装置１０の負荷追従閾値として設定された閾値である目標値に収束していくように、蓄電池１１の出力Ｐbatの調整値となる蓄電池システム調整値Ｐbatrefを算出して、蓄電池１１の出力Ｐbatを制御している。すなわち受電電力を入力として、受電電力と蓄電池１１の出力Ｐbatとの合計値が負荷追従閾値として設定される値を目標値として、これに収束するように蓄電池１１の出力Ｐbatを制御する、これは受電電力が、負荷追従閾値として設定される目標値に収束するように蓄電池出力Pbatが制御されることに等しく、負荷追従閾値を目標値に、受電電力をフィードバック量とするいわゆるＰＩ制御によるフィードバック系を構成しているといえる。ネガワット取引支援装置３０は、こうしたフィードバック系における目標値に代えて、ネガワット取引のトリガとなるＤＲ指令値（デマンドレスポンスで指定する値）で指定された値を目標値として制御するように変換するものである。
【００３３】
ネガワット取引支援装置３０は、通信器３１と、負荷追従閾値設定部３２と、受電電力のバイアス値算出部３３と、ＤＲ発動指令入力部３４と、仮想受電電力算出部３５とを備えて構成されている。
【００３４】
通信器３１は、上位装置からのＤＲ指令を受信することができる。本実施形態において、ＤＲ指令には、ＤＲの開始・終了の時刻を示す信号と、ＤＲにおける受電電力の値を指定する受電電力指定値Ｐset（デマンドレスポンスで指定する値）とが含まれている。本実施形態において上位装置とは、バーチャルパワープラントを構成するリソースアグリゲーターなどが挙げられる。本実施形態のネガワット取引支援装置３０を設けることによって、ＤＲ指令に含まれる受電電力指定値Ｐsetがフィードバック系における新たな目標値となる。
【００３５】
負荷追従閾値設定部３２には、制御装置１０の負荷追従閾値設定部１４で設定された閾値と同じ値が閾値として設定される。例えば負荷追従閾値設定部１４と同様に、契約電力に準じた閾値Ｐjrefが設定される。負荷追従閾値設定部３２は、設定された閾値Ｐjrefを受電電力のバイアス値算出部３３に出力する。
【００３６】
受電電力のバイアス値算出部３３は、負荷追従閾値設定部３２に設定された閾値Ｐjrefから受電電力指定値Ｐsetを差し引いて、受電電力目標バイアス値Ｐbiasを算出して、ＤＲ発動指令部３４に入力する。
【００３７】
ＤＲ発動指令入力部３４は、通信器３１において受け取ったＤＲ指令に含まれるＤＲの開始時刻をＤＲ発動指令Ｘとして受け取ると、ＤＲ発動指令Ｘの時刻に同期するように受電電力目標バイアス値Ｐbiasを仮想受電電力算出部３５に出力する。
【００３８】
仮想受電電力算出部３５は、受電電力目標バイアス値Ｐbiasを受け取ると、受電点における実受電電力ＰjAに受電電力目標バイアス値Ｐbiasを加算し、仮想受電電力ＰjBを算出して制御装置１０に出力する。
【００３９】
ネガワット取引支援装置３０を蓄電池システム１の前段に設けた場合、制御装置１０は、かかる仮想受電電力ＰjBに基づいて蓄電池システム調整値Ｐbatrefを算出することができるので、受電点における受電電力が受電電力指定値Ｐsetに収束するような蓄電池システム１の出力Ｐbatに制御するための蓄電池システム調整値Ｐbatrefを算出することができる。
【００４０】
本実施形態のネガワット取引支援装置３０で算出される受電電力目標バイアス値Ｐbiasは、制御装置１０内の負荷追従閾値設定部１４で閾値として設定された値とＤＲ指令における受電電力指定値Ｐsetとの差と等しい。すなわち受電電力のバイアス値算出部３３において算出される受電電力目標バイアス値Ｐbiasは、本来のフィードバック目標値と新たに設定されるフィードバック目標値との差分といえる。これを予め実受電電力ＰjAに加算して仮想受電電力ＰjBを算出して制御装置１０に入力することによって、制御装置１０内の負荷追従閾値設定部１４で設定された閾値に代えて、新たに設定された受電電力指定値Ｐsetをフィードバック目標値として、受電点における実受電電力ＰjAがこの目標値に収束するような蓄電池システム調整値Ｐbatrefが算出されることになる。
【００４１】
図２は、第１の実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備のＤＲ動作の一例を説明する図である。図２において、（ａ）と（ｂ）とは同じ時間軸に沿って示されており、（ａ）のグラフは、その需要家の受電点において受電した実受電電力ＰjAの変動をベースラインＰ０の変動およびその需要家における当日の負荷電力ＰＬの変動と併せて示しており、（ｂ）のグラフは蓄電池出力Ｐbatの変動を示している。
【００４２】
ベースラインＰ０は、その需要家について、所定時間における負荷電力または受電電力の過去数日間に亘る平均値である。例えば、過去５日間において３０分毎に特定した負荷電力の平均値をその時間におけるベースラインＰ０の値とすることができる。本実施形態では、ベースラインＰ０の変動は、ＤＲ動作には直接関係はないが、参考のために示している。
【００４３】
図２では、通信器３１が、時点Ｔ１においてＤＲを開始することを指示するＤＲ指令を受信するとともに、時点Ｔ８においてＤＲを終了することを指示するＤＲ指令を受信した場合の実受電電力ＰjAおよび蓄電池出力Ｐbatの変化を示している。図２において、時点Ｔ１以前においては、負荷電力ＰＬは実受電電力ＰjAで賄っており、実受電電力は契約電力閾値Ｐjrefを超えていない。したがって蓄電池出力Ｐbatは「０」となっている。
【００４４】
通信器３１において、受電点における受電電力を指定値ＰsetとするＤＲ動作を時点Ｔ１において開始することを示すＤＲ指令を受信すると、受電電力のバイアス値算出部３３は、負荷追従閾値Ｐjrefから指定値Ｐsetを差し引いてバイアス値Ｐbiasを得る。仮想受電電力算出部３５は、このバイアス値ＰbiasをＴ１の直前の時点における実受電電力ＰjAに加算して、仮想受電電力ＰjBを得る。
【００４５】
制御装置１０において仮想受電電力ＰjBを受け取ると、負荷電力算出部１３はＴ１の直前の時点における蓄電池出力Ｐbatを仮想受電電力ＰjBに加算して仮想負荷ＰＬＢを算出して蓄電池システム調整値算出部１５に出力する。
【００４６】
蓄電池システム調整値算出部１５は、受け取った仮想負荷ＰＬＢから負荷追従閾値Ｐjrefを差し引いて、差し引いた値に応じた蓄電池システム調整値Ｐbatrefを算出し、電力変換装置１２に出力する。電力変換装置１２は、蓄電池システム調整値Ｐbatrefに基づいて時点Ｔ１における蓄電池１１の出力Ｐbatを調整する。本実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備は、上記で説明した時点Ｔ１におけるＤＲ動作と同様のＤＲ動作をその時点に応じた値に従って繰り返し、蓄電池１１の出力Ｐbatを調整することができる。
【００４７】
図２に示すように、各時点において、蓄電池システム調整値Ｐbatrefによって調整される蓄電池１１の出力Ｐbat（Ａ１、Ａ２、Ａ３）は、負荷電力ＰＬと受電電力の指定値Ｐsetとの差分Ａ１、Ａ２、Ａ３と等しい。このように、蓄電池１１の出力Ｐbatは、負荷電力ＰＬと受電電力の指定値Ｐsetとの差分を補う値に調整されるので、受電点における受電電力は、指定値Ｐsetと等しい値に収束することとなる。
【００４８】
ベースラインＰ０の値は、蓄電池システム１やネガワット取引支援装置３０において管理されていてもよいが、本実施形態では、上位装置が管理しており、かかるベースラインＰ０の値に基づいて受電電力目標値を決定することができる。図２（ａ）から明らかなように、その需要家における当日の負荷電力ＰＬとベースラインＰ０とは近接した値となり、両者の変動の様子は対応している。上位装置において、その需要家のベースラインＰ０の値を管理し、その管理されたベースラインＰ０の値に基づいて受電電力目標値Ｐsetを決定することにより、需要家における蓄電池の放電電力を考慮した受電電力指定値Ｐsetを設定することができる。すなわち、蓄電池の放電能力以上の電力を放電させることを回避することができ、受電電力目標値Ｐsetに制御できない事態が生じにくい。したがって、本実施形態のネガワット取引支援装置によれば、上位装置において、需要家における受電電力を確実に指定値Ｐsetに設定することを可能としている。
【００４９】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態のネガワット取引支援装置を既存の受電電力調整設備に組み込んだ構成図である。第１の実施形態では、通信器３１で受信するＤＲ指令には、ＤＲで所望する制御内容を示すＤＲ値としてＤＲにおける受電電力を指定する受電電力指定値Ｐsetが含まれており、受電電力調整設備において、受電点の受電電力が受電電力指定値Ｐsetとなるように制御される。通信器３１で受信するＤＲ指令には、ＤＲにおける受電電力を指定する受電電力指定値Ｐsetの他に、ＤＲにおける受電電力の削減量を指定する受電電力削減量ΔＰがＤＲ値として含まれることがある。本実施形態のネガワット取引支援装置４０は、ＤＲ指令に含まれるＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetである場合でも受電電力削減量ΔＰである場合でも、受電電力調整設備において、所望の制御を可能とした構成である。
【００５０】
本実施形態のネガワット取引支援装置４０は、第１の実施形態のネガワット取引支援装置３０の構成において、バイアス値算出部３３の前段に、判別器３６と目標値算出部３７とをさらに備えている。
【００５１】
判別器３６は、ＤＲ指令に含まれるＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetと受電電力削減量ΔＰとのいずれであるのかを判別する。ＤＲ指令には、そのＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetと受電電力削減量ΔＰとのいずれであるのかを示すＤＲ値識別子が含まれており、判別器３６は、このＤＲ値識別子に基づいて受信したＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetと受電電力削減量ΔＰとのいずれであるのかを判別することができる。判別器３６は、判別の結果に応じてバイアス値算出部３３と目標値算出部３７とのいずれかにＤＲ指令を出力する。ＤＲ値が受電電力削減量ΔＰである場合（第１の識別子が含まれる場合）は、目標値算出部３７に出力し、ＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetである場合（第２の識別子が含まれる場合）は、バイアス値算出部３３に出力する。
【００５２】
目標値算出部３７は、第１の識別子が含まれる場合（ＤＲ値が受電電力削減量ΔＰである場合）にＤＲ指令に含まれる受電電力削減量ΔＰを受け取り、ベースラインＰ０から受電電力削減量ΔＰを差し引くことにより、受電電力の目標値Ｐsetを算出してバイアス値算出部３３に出力する。
【００５３】
このように、本実施形態のネガワット取引支援装置４０によれば、ＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetと受電電力削減量ΔＰとのいずれの場合でも、受電電力の目標値Ｐset（受電電力指定値Ｐset）を得ることができる。
【００５４】
バイアス値算出部３３は、受け取った受電電力の目標値Ｐset（受電電力指定値Ｐset）を閾値Ｐjrefから差し引くことにより、受電電力目標バイアス値Ｐbiasを算出して、ＤＲ発動指令部３４に入力する。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００５５】
図４は、第２の実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備におけるＤＲ動作の一例を説明する図である。図４において、（ａ）と（ｂ）とは同じ時間軸に沿って示されており、（ａ）のグラフは、その需要家の受電点において受電した実受電電力ＰjAの変動をベースラインＰ０の変動およびその需要家における当日の負荷電力ＰＬの変動と併せて示しており、（ｂ）のグラフは蓄電池出力Ｐbatの変動を示している。なお、図４（ａ）においては、説明のために、時点Ｔ１から時点Ｔ８までは、実受電電力ＰjAとほぼ等しい受電電力の目標値Ｐsetが示されている。
【００５６】
本実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備においては、ＤＲ値が受電電力指定値Ｐsetであることを示すＤＲ値識別子（第２の識別子）を含むＤＲ信号を受信した場合は、図２を用いて説明したのと同様のＤＲ動作を実行する。図４においては、ＤＲ値が受電電力削減量ΔＰであることを示すＤＲ値識別子（第１の識別子）を含むＤＲ指令を受信した場合のみを説明する。
【００５７】
図４では、通信器３１が、時点Ｔ１においてＤＲを開始するＤＲ指令を受信するとともに、時点Ｔ８においてＤＲを終了するＤＲ指令を受信した場合の実受電電力ＰjAおよび蓄電池出力Ｐbatの変化を示している。図４において、時点Ｔ１以前においては、負荷電力ＰＬは実受電電力ＰjAで賄っており、実受電電力は契約電力閾値Ｐjrefを超えていない。したがって蓄電池出力Ｐbatは「０」となっている。
【００５８】
ネガワット取引支援装置４０において、通信器３１において、ＤＲ値が受電電力削減量ΔＰであることを示す第１の識別子を含むＤＲ指令を受信すると、判別器３６は、時点Ｔ１における受電電力削減量ΔＰを目標値算出部３７に出力する。
【００５９】
目標値算出部３７は、時点Ｔ１におけるベースラインＰ０の値から時点Ｔ１における受電電力削減量ΔＰの値を差し引くことによって、時点Ｔ１における受電電力の目標値Ｐsetを算出して受電電力のバイアス値算出部３３に出力する。
【００６０】
受電電力のバイアス値算出部３３は、算出した時点Ｔ１における受電電力の目標値Ｐsetを受け取ると、負荷追従閾値Ｐjrefから目標値Ｐsetを差し引いてバイアス値Ｐbiasを得る。仮想受電電力算出部３５は、このバイアス値ＰbiasをＴ１の直前の時点における実受電電力ＰjAに加算して、仮想受電電力ＰjBを得る。
【００６１】
制御装置１０において仮想受電電力ＰjBを受け取ると、負荷電力算出部１３はＴ１の直前の時点における蓄電池出力Ｐbatを仮想受電電力ＰjBに加算して仮想負荷ＰＬＢを算出して蓄電池システム調整値算出部１５に出力する。
【００６２】
蓄電池システム調整値算出部１５は、受け取った仮想負荷ＰＬＢから負荷追従閾値Ｐjrefを差し引いて、差し引いた値に応じた蓄電池システム調整値Ｐbatrefを算出し、電力変換装置１２に出力する。電力変換装置１２は、蓄電池システム調整値Ｐbatrefに基づいて蓄電池１１の出力Ｐbatを調整する。本実施形態のネガワット取引支援装置を組み込んだ受電電力調整設備は、上記で説明した時点Ｔ１におけるＤＲ動作と同様のＤＲ動作をその時点に応じた値に従って繰り返し、蓄電池１１の出力Ｐbatを調整することができる。
【００６３】
図４に示すように、各時点において、蓄電池システム調整値Ｐbatrefによって調整される蓄電池１１の出力Ｐbat（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）は、負荷電力ＰＬと受電電力の目標値Ｐsetとの差分Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３と等しい。このように、蓄電池１１の出力Ｐbatは、負荷電力ＰＬと受電電力の目標値Ｐsetとの差分を補う値に調整されるので、受電点における受電電力は、目標値Ｐsetと等しい値に収束することとなる。
【００６４】
図４に示す場合では、受電電力削減量ΔＰが一定であり、所定の時間間隔ΔＴでベースラインＰ０が変動しているので、受電電力の目標値Ｐsetも所定時間間隔ΔＴで変動している。蓄電池１１の出力Ｐbatが、負荷電力PLと受電電力の目標値Ｐsetの差分を補う値となるように蓄電池システム調整値Ｐbatrefが決定される。したがって、各時点における負荷電力ＰＬと受電電力の目標値Ｐsetとの差分Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の値は蓄電池１１の出力Ｐbat（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）と等しくなる。
【００６５】
本実施形態では、ＤＲ値として、ＤＲにおける受電電力を指定する受電電力指定値Ｐsetが含まれる場合、ＤＲにおける受電電力の削減量を指定する受電電力削減量ΔＰが含まれる場合のいずれの場合でも、需要家の電力需要量を調整することができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
図５は、バーチャルパワープラントの概念構成を説明するための図である。図５において、アグリゲーションコーディネーターＡＣを中心として、その下位に、パワープラントＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３、ＰＰ４とリソースアグリゲーターＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３、ＲＡ４、ＲＡ５とを含み、さらにリソースアグリゲーターＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３、ＲＡ４、ＲＡ５のそれぞれの下位には需要家Ｃ１〜Ｃ１９を含んで構成される。
【００６７】
ここでパワープラントとは、一般送配電事業者や小売り電気事業者のことをいう。リソースアグリゲーターとは、需要家とバーチャルパワープラントサービス契約を直接締結して電力リソースの制御を行う事業者のことをいう。アグリゲーションコーディネーターとは、リソースアグリゲーターが制御した電力量を束ね、一般送配電事業者や小売り電気事業者と直接電力取引を行う事業者のことをいう。
【００６８】
バーチャルパワープラントにおいては、これらの構成要素における情報を処理するコンピュータなどの情報処理装置が、図５に従った構成に従って互いに通信可能に接続されており、電力リソースを制御している。以下の説明では、バーチャルパワープラントを構成する構成要素における情報処理装置の動作を各構成要素の動作として説明している。
【００６９】
需要家Ｃ１〜Ｃ１９は、受電電力が契約電力閾値以下の電力になるように受電電力を調整する受電電力調整設備を有する受電電力調整需要家を含んでいる。受電電力調整需要家は、電力需要を抑制する要求に応じて自身が有する受電電力調整設備を稼働させて受電電力を下げる代わりに、電力需要を抑制した対価を受け取る、いわゆるネガワット取引をすることができる。ネガワット取引は、第１の実施形態または第２の実施形態にかかるネガワット取引支援装置３０、４０を用いることによって実現することができる。需要家Ｃ１〜Ｃ１９におけるネガワット取引は、その上位のリソースアグリゲーターＲＡ１〜ＲＡ５との間で行われる。
【００７０】
リソースアグリゲーターＲＡ１〜ＲＡ５は、それぞれの下位の需要家Ｃ１〜Ｃ１９の受電電力などを管理する管理手段を有するとともに、その需要家Ｃ１〜Ｃ１９が有するネガワット取引支援装置３０、４０に対して、ネガワット取引を要求するためのＤＲ指令を送信する送信手段を有している。さらに、リソースアグリゲーターＲＡ１〜ＲＡ５は、管理手段で管理している各需要家Ｃ１〜Ｃ１９の受電電力に基づいてＤＲ指令を生成することができる。管理している各需要家Ｃ１〜Ｃ１９の受電電力に基づいてＤＲ指令を生成することによって、各需要家における受電電力を考慮したＤＲ指令を生成することができる。
【００７１】
アグリゲーションコーディネーターＡＣは、需要家Ｃ１〜Ｃ１９とネガワット取引を行うリソースアグリゲーターＲＡ１〜ＲＡ５との間やパワープラントＰＰ１〜ＰＰ４との間におけるＤＲ値を制御してバーチャルパワープラント全体で電力の需給がバランスするようにネガワット取引を行う。
【００７２】
リソースアグリゲーターＲＡ１〜ＲＡ５に対して、ＤＲとしてある量の電力需要を抑制する旨の要求があった場合に、リソースアグリゲーターＲＡ１〜ＲＡ５は、需要家Ｃ１〜Ｃ１９に対して、ＤＲを行うためのＤＲ指令を送信する。ＤＲを行う場合、受電電力の削減量を指定したＤＲと受電電力を直接指定するＤＲとが考えられる。受電電力を直接指定するＤＲによれば、電力負荷が通常とは大きく異なる場合に、電力需要の抑制量が必要量を満たさないという事態を回避できる。
【００７３】
第１の実施形態にかかるネガワット取引支援装置３０を用いることによって、受電電力を直接指定するＤＲを処理することができる。
【００７４】
また、これらの２種類のＤＲを切り替えることができると、汎用性が高いので好ましい。第２の実施形態にかかるネガワット取引支援装置４０を用いることによって、２種類のＤＲに対応することができる。
【００７５】
以上の実施形態では、受電電力調整設備が蓄電池システム１である場合を例に挙げて説明したがこれに限定されない。蓄電池システム１に代えて、自家発電設備やデマンドコントローラを用いることもできるし、これらを組み合わせてもよい。                
【符号の説明】
【００７６】
１  蓄電池システム
２  負荷
１０  制御装置
３０、４０、６０  ネガワット取引支援装置
１１  蓄電池
１２  電力変換装置
１３  負荷電力算出部
１４  負荷追従閾値設定部
１５  蓄電池システム調整値算出部
３１  通信器
３２  負荷追従閾値設定部
３３  受電電力のバイアス値算出部
３４  ＤＲ発動指令入力部
３５  仮想受電電力算出部
３６  判別器
３７  目標値算出部
【図１】
2020162307.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020162307.tif 000006
【図５】
2020162307.tif 000007
【図６】
2020162307.tif 000008