(57)【要約】【課題】現在のデマンド時限の時間幅より短時間で電力調整を行なう際、計測値の需要電力に含まれるノイズとなる過渡的な需要変動を除去して、需要家施設の高い需要予測を高い精度で行なう需要電力予測システムを提供する。【解決手段】本発明は、商用系統に接続された複数の需要家で構成され、需要家の各々に設けられたスマートメータが計測する需要電力を、測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース部と、過去の需要電力の参照需要電力パターンと、評価周期の需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースと、需要電力の計測需要電力パターンと類似した参照需要電力パターンを、電力パターンデータベースから抽出する電力パターン類似形状抽出部と、抽出された参照需要電力パターンの需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測部とを備える。【選択図】図１
2020014341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用系統に接続された需要家の各々に設けられたスマートメータから、当該スマートメータが計測する前記需要家の需要電力を、所定の測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース部と、
過去における前記測定周期毎に読み込んだ需要電力の評価周期における時間変化の形状を示す参照需要電力パターンと、前記評価周期における需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースと、
前記評価周期における需要電力の計測需要電力パターンの形状と類似した前記参照需要電力パターンを、電力パターンデータベースから抽出する電力パターン類似形状抽出部と、
前記電力パターン類似形状抽出部が抽出した前記参照需要電力パターンに対応した前記需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測部と
を備えることを特徴とする需要電力予測システム。
【請求項２】
前記パターン対応テーブルが前記需要家の各々に対応して設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の需要電力予測システム。
【請求項３】
前記計測需要電力パターンにおけるベースレベルの電力値を平均化してベース電力値を求める計測ベース電力値算出部をさらに備え、
前記需要電力予測部が、
前記ベース電力値と、前記参照需要電力パターンのベース電力値である参照ベース電力値とを比較し、比較結果によって前記次の評価周期の需要電力を補正する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の需要電力予測システム。
【請求項４】
前記パターン対応テーブルが少なくとも曜日、天候の各々に対応して設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の需要電力予測システム。
【請求項５】
前記計測需要電力パターンにおける電力値を平均して平均計測電力を算出する平均電力値算出部をさらに備え、
前記需要電力予測部が、
前記平均計測電力と、前記参照需要電力パターンの平均計測電力である参照平均計測電力とを比較し、比較結果によって前記次の評価周期の需要電力を補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の需要電力予測システム。
【請求項６】
前記需要家が太陽電池及び蓄電池の各々を備えている場合、
前記計測ベース電力値算出部が、前記太陽電池の発電変動を含めて、前記ベース電力値を求め、
需要電力予測システムが、逆潮流が指定された調整電力が前記ベース電力値に基づいた電力値となるように、太陽電池の発電変動を補完するように、前記蓄電池の放電電力を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の需要電力予測システム。
【請求項７】
需要電力予測システムが、逆潮流が指定された調整電力が前記ベース電力値に基づいた電力値となるように、前記需要家施設の負荷変動に対応させて、前記蓄電池から出力する電力を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の需要電力予測システム。
【請求項８】
ネットワークインターフェース部が、商用系統に接続された需要家の各々に設けられたスマートメータから、当該スマートメータが計測する前記需要家の需要電力を、所定の測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース過程と、
電力パターンデータベースと、
電力パターン類似形状抽出部が、過去における前記測定周期毎に読み込んだ需要電力の評価周期における時間変化の形状を示す参照需要電力パターンと、前記評価周期における需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースから、前記評価周期における需要電力の計測需要電力パターンの形状と類似した前記参照需要電力パターンを抽出する電力パターン類似形状抽出過程と、
需要電力予測部が、前記電力パターン類似形状抽出部が抽出した前記参照需要電力パターンに対応した前記需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測過程と
を含むことを特徴とする需要電力予測方法。
【請求項９】
コンピュータを、
商用系統に接続された需要家の各々に設けられたスマートメータから、当該スマートメータが計測する前記需要家の需要電力を、所定の測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース手段、
過去における前記測定周期毎に読み込んだ需要電力の評価周期における時間変化の形状を示す参照需要電力パターンと、前記評価周期における需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースから、前記評価周期における需要電力の計測需要電力パターンの形状と類似した前記参照需要電力パターンを抽出する電力パターン類似形状抽出手段、
前記電力パターン類似形状抽出手段が抽出した前記参照需要電力パターンに対応した前記需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、需要電力予測システム、需要電力予測方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しいエネルギー社会に対応していくなかで、電力の自由化によりＶＰＰ（Virtual Power Plant）が注目されている（例えば、特許文献１参照）。
このＶＰＰにおいては、家庭、ビル、事業所などの需要家施設に点在する発電設備としてのエネルギーリソース機を、ＩｏＴ（Internet of Things）技術で束ねて、あたかも一つの発電所のように電力を供給する。
そして、ＶＰＰは、上述したエネルギーリソースの各々を制御することにより、電力の需給バランスを調整することになる。
【０００３】
また、需給バランスを調整するため、電力会社との契約のデマンド値に対応し、電気事業者やアグリゲータ（ＤＲアグリゲータともいう）は、デマンド値を超えないように、需要家に対して電力需要を低減させる電力制御量を、各需要家施設に対して供出する。ここで、アグリゲータとは、複数の需要家を束ねてＤＲによる需要削減量を電気事業者と取引する事業者である。
【０００４】
このとき、一般住宅等の需要家施設においては、消費電力が大きくないため、需要を抑制できる範囲が小さい。そのため、一般住宅における需要を抑制したとしても、需要制御の十分な効果は見込めない。これに対し、近年、アグリゲータと複数の需要家の間の契約に基づき、電気事業者（小売電気事業者および系統運用者を含む）等からの要請に応じて行った電力の需要削減の量を取引する取組が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５１０５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、上述した電力制御量の作成に用いるデマンド値としては、デマンド時限として３０分間の平均使用電力として評価されている。
しかしながら、デマンド時限として、３０分より短い時間間隔として、例えば１０分程度などの短時間で要請が行なわれる場合が考えられる。
この短時間でのデマンドレスポンスに対応するためには、各家庭に配置されたスマートメータにより、１分毎の電力の計測値を用いて需要電力（潮流及び逆潮流）を計測し、需要予測を行なって電力制御量を生成する必要がある。
【０００７】
しかし、特許文献１においては、短時間に対応して電力制御量を作成する構成ではない。このため、１分毎に需要電力を計測する際、冷蔵庫の起動などのノイズとなる短期的な需要変動をも、需要電力に含まれてしまう。
例えば、冷蔵庫の起動などにおける電力消費量が増加する等の突発的な需要変動の場合、継続するものではなく実際の需要予測を行なう際のノイズとなってしまい、この需要電力の情報からは、需要家施設における需要予測が正確に行えず、過大な電力制御量を生成する虞がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、現在のデマンド時限の時間幅より短時間で電力調整を行なう際、計測値の需要電力に含まれるノイズとなる過渡的な需要変動を除去して、需要家施設における精度の高い需要予測を行なうことが可能な需要電力予測システム、需要電力予測方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、商用系統に接続された需要家の各々に設けられたスマートメータから、当該スマートメータが計測する前記需要家の需要電力を、所定の測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース部と、過去における前記測定周期毎に読み込んだ需要電力の評価周期における時間変化の形状を示す参照需要電力パターンと、前記評価周期における需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースと、前記評価周期における需要電力の計測需要電力パターンの形状と類似した前記参照需要電力パターンを、電力パターンデータベースから抽出する電力パターン類似形状抽出部と、前記電力パターン類似形状抽出部が抽出した前記参照需要電力パターンに対応した前記需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、前記パターン対応テーブルが前記需要家の各々に対応して設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、前記計測需要電力パターンにおけるベースレベルの電力値を平均化してベース電力値を求める計測ベース電力値算出部をさらに備え、前記需要電力予測部が、前記ベース電力値と、前記参照需要電力パターンのベース電力値である参照ベース電力値とを比較し、比較結果によって前記次の評価周期の需要電力を補正することを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、前記パターン対応テーブルが少なくとも曜日、天候の各々に対応して設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、前記計測需要電力パターンにおける電力値を平均して平均計測電力を算出する平均電力値算出部をさらに備え、前記需要電力予測部が、前記平均計測電力と、前記参照需要電力パターンの平均計測電力である参照平均計測電力とを比較し、比較結果によって前記次の評価周期の需要電力を補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、前記需要家が太陽電池及び蓄電池の各々を備えている場合、前記計測ベース電力値算出部が、前記太陽電池の発電変動を含めて、前記ベース電力値を求め、需要電力予測システムが、逆潮流が指定された調整電力が前記ベース電力値に基づいた電力値となるように、太陽電池の発電変動を補完するように、前記蓄電池の放電電力を制御する。
【００１５】
本発明の一態様による需要電力予測システムは、需要電力予測システムが、逆潮流が指定された調整電力が前記ベース電力値に基づいた電力値となるように、前記需要家施設の負荷変動に対応させて、前記蓄電池から出力する電力を制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様による需要電力予測方法は、ネットワークインターフェース部が、商用系統に接続された需要家の各々に設けられたスマートメータから、当該スマートメータが計測する前記需要家の需要電力を、所定の測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース過程と、電力パターンデータベースと、電力パターン類似形状抽出部が、過去における前記測定周期毎に読み込んだ需要電力の評価周期における時間変化の形状を示す参照需要電力パターンと、前記評価周期における需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースから、前記評価周期における需要電力の計測需要電力パターンの形状と類似した前記参照需要電力パターンを抽出する電力パターン類似形状抽出過程と、需要電力予測部が、前記電力パターン類似形状抽出部が抽出した前記参照需要電力パターンに対応した前記需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測過程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様によるプログラムは、コンピュータを、商用系統に接続された需要家の各々に設けられたスマートメータから、当該スマートメータが計測する前記需要家の需要電力を、所定の測定周期毎に読み込むネットワークインターフェース手段、過去における前記測定周期毎に読み込んだ需要電力の評価周期における時間変化の形状を示す参照需要電力パターンと、前記評価周期における需要電力の参照ベース電力値との対応を示すパターン対応テーブルを記憶する電力パターンデータベースから、前記評価周期における需要電力の計測需要電力パターンの形状と類似した前記参照需要電力パターンを抽出する電力パターン類似形状抽出手段、前記電力パターン類似形状抽出手段が抽出した前記参照需要電力パターンに対応した前記需要電力の参照ベース電力値を読み出し、次の評価周期の需要電力を予測する需要電力予測手段、として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、現在のデマンド時限の時間幅より短時間で電力調整を行なう際、計測値の需要電力に含まれるノイズとなる過渡的な需要変動を除去して、需要家施設における精度の高い需要予測を行なうことが可能な需要電力予測システム、需要電力予測方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における需要電力予測システムとこの需要電力予測システムが予測した需要電力により各需要家の電力管理を行なう電力管理装置とを備える電力管理システムの全体構成例を示す図である。
【図２】スマートメータ１３からの需要電力が書き込まれる、記憶部２０６における需要電力テーブルの構成例を示す図である。
【図３】需要電力パターンの形状を説明する波形図である。
【図４】電力パターンデータベース２０７における需要電力パターンテーブルの構成例を示す図である。
【図５】記憶部２０６に記憶されている予測需要電力テーブルの構成例を示す図である。
【図６】本実施形態の需要電力予測システムによる予測需要電力の予測処理の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態における需要電力予測システムとこの需要電力予測システムが予測した需要電力により各需要家の電力管理を行なう電力管理装置とを備える電力管理システムの全体構成例を示す図である。需要家施設１０は、例えば太陽電池１１、蓄電池１２及びスマートメータ１３の各々を備える住宅、あるいは集合住宅などである。この電力管理システムは、電力会社、電気事業者などの親アグリゲータと取引する事業者（アグリゲータ）が運用するサーバ等のコンピュータである。また、需要電力予測システム２０と電力管理装置３０とは、同一のコンピュータとして設けても良いし、別々のコンピュータとして設けても良い。また、各需要家施設１０のスマートメータ１３、需要電力予測システム２０及び電力管理装置３０とはネットワーク５００を介して接続されている。このネットワーク５００は、インターネットを含むデータ通信回線である。
【００２１】
需要電力予測システム２０は、ネットワークインターフェース部２０１、電力パターン類似形状抽出部２０２、計測ベース電力値算出部２０３、平均電力値算出部２０４、需要電力予測部２０５、記憶部２０６及び電力パターンデータベース２０７の各々を備えている。
ネットワークインターフェース部２０１は、需要家施設１０の各々のスマートメータ１３から、このスマートメータ１３が計測した需要電力を、ネットワーク５００を介して読み込む。ここで、スマートメータ１３は、例えば、１分毎の需要電力を計測して、所定の計測周期毎に、順次、需要電力予測システム２０（ネットワークインターフェース部２０１）に対して出力する。すなわち、需要電力は、需要家施設１０における負荷の電力消費から、太陽電池１１及び蓄電池１２の各々が負担（供給する）電力を差し引いた残りの電力、あるいは負荷の消費電力に対して蓄電池１２に充電する電力を加算した電力である。
また、ネットワークインターフェース部２０１は、読み込んだ各需要家施設１０の需要電力を、需要家施設１０単位で記憶部２０６に書き込んで記憶させる。また、本実施形態における需要電力は、一分間における電力量（Ｗｈ）であり、系統とにおける潮流あるいは逆潮流の電力量を示している。
【００２２】
図２は、スマートメータ１３からの需要電力が書き込まれる、記憶部２０６における需要電力テーブルの構成例を示す図である。図２において、需要電力パターンテーブルは、需要家施設１０毎に設けられている。需要テーブルにおけるレコードには、少なくとも、周期識別情報、パターンデータインデックス、ベース電力値及び周期平均電力値の各々の欄が設けられている。周期識別情報は、一日を所定の時間幅で分割した周期の各々に付与された識別情報であり、午前０時からの順番を示す番号などである。本実施形態においては、例えば、周期の時間幅を１０分間（現在のデマンド時限の時間幅である３０分より短い時間幅）とする。
【００２３】
パターンデータインデックスは、周期識別情報が示す周期における１０分間における一分毎の需要電力の変化を示す需要電力パターンの形状を示すデータが記憶されている、記憶部２０６における領域を示すアドレスである。ベース電力値は、需要電力パターンの凹凸形状（電力値の変動成分（ノイズ成分）が含まれる形状）における底部分の需要電力の電力値、すなわち需要家施設１０において定常的に使用される需要電力の電力値を示している。周期平均電力値は、周期における一分毎の需要電力の平均値を示している。
【００２４】
図３は、需要電力パターンの形状を説明する波形図である。縦軸は需要電力（電力量、Ｗｈ）を示し、横軸は時間（１分単位）を示している。第１周期及び第２周期は測定周期である。電力管理装置３０は、需要電力予測システム２０が第１周期の需要電力を用いて予測した第２周期における需要家施設１０の各々の予測需要電力を用いて、需要家施設１０それぞれに対する消費電力量の制御量を生成する。第１周期及び第２周期の各々は、周期識別情報での順番それぞれを示している。需要電力パターンＰは、以下説明するベース電力値に対して、負荷に供給する電力値の変化（需要電力変化）を示すパルス形状のパターンである。
【００２５】
ベース電力値ＶＢ１は、第１周期において計測された需要電力パターン（以下、計測需要電力パターンと示す）における凹凸形状における底部分の需要電力の電力値（以下、計測ベース電力値と示す）を示している。
ベース電力値ＶＢ２＿ｐａｓａｔは、第２周期において過去に計測されたベース電力値ＶＢ２の平均値、例えば過去一ヶ月間に計測された需要電力パターンの凹凸形状における底部分の需要電力の電力値であるベース電力値Ｖ２の平均値（以下、参照ベース電力値と示す）を示している。
【００２６】
周期平均電力値ＶＭ１は、第１周期において計測された計測需要電力パターンにおける電力値の平均値（以下、計測周期平均電力値と示す）を示している。
周期平均電力値ＶＭ２＿ｐａｓａｔは、第２周期において過去に計測された需要電力パターンの周期平均電力値の各々の平均値、例えば過去一ヶ月間に計測された需要電力パターンの周期平均電力値ＶＭ２の平均値（以下、参照周期平均電力値と示す）を示している。
【００２７】
図１に戻り、電力パターン類似形状抽出部２０２は、電力パターンデータベース２０７を参照して、計測需要電力パターンに類似する参照需要電力パターンを抽出する。
図４は、電力パターンデータベース２０７における参照需要電力パターンテーブルの構成例を示す図である。参照需要電力パターンテーブルは、周期識別情報毎に設けられている。また、図４において、参照需要電力パターンテーブルは、少なくとも曜日及び天候の各々に対応して設けるように構成しても良い。また、参照需要電力パターンテーブルは、長期の過去（例えば数年間など）の参照需要電力パターンを使用する場合、曜日及び天候に加えて季節も含めて構成しても良い。
【００２８】
図４の参照需要電力パターンテーブルにおけるレコードには、少なくとも、パターン番号、パターンデータインデックス、参照ベース電力値及び参照平均電力値の各々の欄が設けられている。
パターン番号は、参照需要電力パターンテーブルにおける参照需要電力パターンの各々を識別する識別情報である。パターンデータインデックスは、参照需要電力パターンが記憶されている、記憶部２０６における領域を示すアドレスである。参照ベース電力値は、過去の需要電力パターンの凹凸形状における底部分の需要電力の電力値、すなわち需要家施設１０において過去に定常的に使用された需要電力の電力値を示している。参照周期平均電力値は、過去の需要電力パターンの各々の周期における一分毎の需要電力の平均値を示している。
【００２９】
図１に戻り、電力パターン類似形状抽出部２０２は、電力パターンデータベース２０７において、対象である計測需要電力パターンの周期識別情報に対応する（また曜日及び天候の各々のも含めて対応する）参照需要電力パターンテーブルを参照する。
そして、電力パターン類似形状抽出部２０２は、参照した参照需要電力パターンテーブルから、計測需要電力パターンとパターン形状が類似する参照需要電力パターンを抽出する。電力パターン類似形状抽出部２０２は、抽出した参照需要電力パターンの参照需要電力パターンテーブルを識別する情報とパターン番号とを需要電力予測部２０５に対して出力する。
【００３０】
計測ベース電力値算出部２０３は、記憶部２０６の需要電力テーブルからパターンデータインデックスを読み出し、このパターンデータインデックスが示す計測需要電力パターンを読み出す。そして、計測ベース電力値算出部２０３は、計測需要電力パターンにおける凹凸形状の底部のベース電力値を求める（例えば、凹凸の底部の電力値の平均値を計算する）。
計測ベース電力値算出部２０３は、求めたベース電力値を、需要電力テーブルにおける対応する周期識別情報のベース電力値の欄に書き込んで記憶させる。
【００３１】
また、ベース電力値ＶＢ１を求める際、需要家施設１０に太陽電池１１及び蓄電池１２が備えられている場合、太陽電池１１の発電電力のパターン（受光する太陽光の状態による変動成分を含めた電力パターン）を含めて、ベース電力値ＶＢ１を算出する必要がある。そのため、計測ベース電力値算出部２０３は、太陽電池１１の発電電力における電力値の凹凸をキャンセルするため、スマートメータ１３において需要電力として直前の所定の期間（例えば、３０分）の需要電力を取得する。
そして、計測ベース電力値算出部２０３は、直前の所定の期間の太陽電池１１の発電した発電電力が含まれた、スマートメータ１３から取得した電力値に基づいて、需要家施設１０の太陽電池１１の発電する発電電力が含まれた需要電力におけるベース電力値ＶＢ１を算出する。
【００３２】
そして、需要電力予測システム２０は、指定された調整電力を供出する（系統に対して逆潮流を行なう）場合、算出したベース電力値ＶＢ１から指定された調整電力となるように、太陽電池１１の発電電力の変動と合わせて、蓄電池１２が放電する（供給する）電力（放電電力）を変動させて上記発電電力を、蓄電池１２の放電電力により補完するる調整を行ないつつ、指定された調整電力の逆潮流を行なう。
また、需要電力予測システム２０は、需要家施設１０に蓄電池１２のみが備えられ、太陽電池１１が備えられていない場合、調整電力を供出する（逆潮流を行なう）際、算出したベース電力値ＶＢ１から指定された調整電力となるように、需要家施設１０の負荷変動に対応し、蓄電池１２の放電する（供給する）電力を、上記負荷変動を補完させるように調整を行い、指定された調整電力の逆潮流を行なう。
【００３３】
平均電力値算出部２０４は、記憶部２０６の需要電力テーブルからパターンデータインデックスを読み出し、このパターンデータインデックスが示す計測需要電力パターンを読み出す。そして、平均電力値算出部２０４は、周期単位の計測需要電力パターンにおける凹凸形状の需要電力の平均値を求める（例えば、凹凸の電力値の平均値を計算する）。
平均電力値算出部２０４は、求めた周期平均電力値を、需要電力テーブルにおける対応する周期識別情報の周期平均電力値の欄に書き込んで記憶させる。
【００３４】
需要電力予測部２０５は、電力パターンデータベース２０７における参照需要電力パターンテーブルの各々を参照する。そして、需要電力予測部２０５は、電力パターン類似形状抽出部２０２から供給される、参照需要電力パターンテーブルを識別する情報（周期識別情報、曜日、天候などの情報）に対応し、この周期識別情報の次の周期の参照需要電力パターンテーブルを選択する。すなわち、需要電力予測部２０５は、現在の周期（第１周期）の需要電力から、次の周期（第２周期）における需要電力を予測するため、予測を行なう次の周期の参照需要電力パターンテーブルを選択する。
これにより、需要電力予測部２０５は、選択した参照需要電力パターンテーブルから、パターン番号に対応する参照ベース電力値、参照周期平均電力値それぞれを読み出す。
【００３５】
また、需要電力予測部２０５は、記憶部２０６の需要電力パターンテーブルから、ベース電力値を読み出す。そして、需要電力予測部２０５は、読み出したベース電力値を参照ベース電力値で除算し、除算結果としてベース電力値比を求める。
これにより、需要電力予測部２０５は、ベース電力値比を求めることにより、過去の参照ベース電力値に対する、現在のベース電力値の変化状態を得ることができる。
需要電力予測部２０５は、参照周期平均電力値に対して、求めたベース電力値比を乗算し、予測需要電力を算出する。
【００３６】
すなわち、需要電力予測部２０５は、需要家施設１０における電力負荷の増減を、需要電力の予測に用いることができ、予測需要電力の予測の精度を向上させることができる。
例えば、冷蔵庫を消費電力のより少ないタイプに変えた場合、省エネルギーによりベース電力値が低下するため、この低下分を予測需要電力の予測に反映することが可能となる。
また、需要家施設１０において、扇風機に換えてエアーコンディショナを導入した場合、ベース電力値が増加するが、この増加分を予測需要電力の予測に反映することが可能となる。
【００３７】
上述した構成によれば、ベース電力値と参照ベース電力値との比率であるベース電力値比と、予測すべき周期の過去の参照周期平均電力とを用い、予測需要電力を予測しているため、１分毎に取得する需要電力が冷蔵庫の起動電力などのノイズを含んでいたとしても、所定の周期の予測需要電力の予測からノイズを除去することが可能となるため、予測される予測需要電力の精度を高くすることができる。
【００３８】
また、需要電力予測部２０５は、所定の周期の予測需要電力を得る際に、参照周期平均電力値を用いている。ここで、参照周期平均電力値は、過去の周期平均電力値を複数日で平均化した電力値であるため、ノイズが重畳していても平均化されることで影響が低減しており、この点からも予測需要電力からのノイズの除去が有効に行なわれている。
したがって、本実施形態によれば、スマートメータ１３から読み込まれる１分毎の需要電力を用いて、現在のデマンド時限の時間幅３０より短い、１０分単位、あるいは５分単位などの周期毎の需要電力の予測を、１分毎の需要電力で取得するが故に、取得する需要電力の電力値に含まれてしまうノイズを除去し、高い精度で予測需要電力を得ることができる。
【００３９】
図５は、記憶部２０６に記憶されている予測需要電力テーブルの構成例を示す図である。図５の予測需要電力テーブルにおけるレコードには、少なくとも、周期識別情報、ベース電力値比、参照周期平均電力値及び予測需要電力の各々の欄が設けられている。周期識別情報は、予測需要電力の予測に用いた計測需要電力パターンの周期の識別情報である。ベース電力値比は、需要電力予測部２０５が求めた比であり、ベース電力値を参照ベース電力値で除算した数値である。参照周期平均電力値は、過去の複数日（同一の周期、曜日及び天候の日）の周期平均電力値を平均化した電力値である。予測需要電力は、ベース電力値比と参照周期平均電力値との各々により予測した需要電力の電力値である。
【００４０】
需要電力予測部２０５は、ベース電力値比を算出した際、算出したベース電力値比を、記憶部２０６の予測需要電力テーブルにおける対応する周期識別情報のレコードのベース電力値比の欄に書き込んで記憶させる。
また、需要電力予測部２０５は、予測に用いた参照周期平均電力値を、記憶部２０６の予測需要電力テーブルにおける対応する周期識別情報のレコードの参照周期平均電力値の欄に書き込んで記憶させる。
また、需要電力予測部２０５は、予測した予測需要電力の電力値を、記憶部２０６の予測需要電力テーブルにおける対応する周期識別情報のレコードの予測需要電力の欄に書き込んで記憶させる。
【００４１】
次に、本実施形態の需要電力予測システムによる予測需要電力の予測処理の動作例について説明する。図６は、本実施形態の需要電力予測システムによる予測需要電力の予測処理の動作例を示すフローチャートである。
ここで、図６（ａ）のフローチャートは、スマートメータからの需要家施設１０における需要電力の取得処理についての動作例を示している。図６（ｂ）は、取得した需要電力及び過去の需要電力から予測需要電力の予測処理についての動作例を示している。図６（ａ）、図６（ｂ）の順番で動作の説明を行なう。
【００４２】
ステップＳ１０１：
ネットワークインターフェース部２０１は、需要家施設１０の各々のスマートメータ１３から、各需要家施設１０の需要電力を計測データとして読み込む。
【００４３】
ステップＳ１０２：
ネットワークインターフェース部２０１は、読み込んだ計測データである需要電力を、記憶部２０６において需要家施設１０毎に設けられた需要電力パターンテーブルに対して書き込んで記憶させる。すなわち、ネットワークインターフェース部２０１は、読み込んだ需要電力を需要電力パターンテーブルに格納する。
【００４４】
ステップＳ１０３：
ネットワークインターフェース部２０１は、取得した需要電力の数をカウント、すなわち需要電力の取得開始からの時間をカウントしており、取得開始から経過した時間がデータ予測を行なう周期となったか否かの判定を行なう。
このとき、ネットワークインターフェース部２０１は、取得開始から経過した時間がデータ予測を行なう周期となった場合に、処理をステップＳ１０４へ進める。一方、ネットワークインターフェース部２０１は、取得開始から経過した時間がデータ予測を行なう周期に達しない場合に、処理をステップＳ１０１へ進める。
【００４５】
ステップＳ１０４：
ネットワークインターフェース部２０１は、需要電力予測システム２０における各部に対して、取得した周期の周期識別情報を送信して、予測需要電力の予測処理を開始させる。
そして、ネットワークインターフェース部２０１は、取得した需要電力の数のカウント値をリセットして「０」として、処理をステップＳ１０１に進めて、予測を行なう次の周期のカウントを開始する。
【００４６】
ステップＳ２０１：
電力パターン類似形状抽出部２０２は、ネットワークインターフェース部２０１から、予測需要電力の予測処理を開始させる制御信号として、周期識別情報が入力される。
これにより、電力パターン類似形状抽出部２０２は、記憶部２０６の需要電力パターンテーブルを参照して、入力される周期識別情報に対応するパターンデータインデックスを読み込む。電力パターン類似形状抽出部２０２は、読み込んだパターンデータインデックスの示すアドレスから、計測需要電力パターンを読み出す。
【００４７】
ステップＳ２０２：
そして、電力パターン類似形状抽出部２０２は、電力パターンデータベース２０７において、入力された周期識別情報に対応する参照需要電力パターンテーブルを選択する。
電力パターン類似形状抽出部２０２は、選択した参照需要電力パターンテーブルから、計測需要電力パターンと類似する参照需要電力パターンを抽出する。
【００４８】
ステップＳ２０３：
計測ベース電力値算出部２０３は、記憶部２０６における需要電力パターンテーブルを参照して、入力された周期識別情報に対応するパターンデータインデックスを読み込む。
そして、計測ベース電力値算出部２０３は、読み込んだパターンデータインデックスの示すアドレスから、計測需要電力パターンを読み出す。計測ベース電力値算出部２０３は、読み出した計測需要電力パターンにおける凹凸形状の底部の電力値の各々を読み出し、これら底部の電力値の平均値を計算して、平均値をベース電力値とする。
計測ベース電力値算出部２０３は、求めたベース電力値を、需要電力パターンテーブルにおける対応する周期識別情報のベース電力値の欄に書き込んで記憶させる。
【００４９】
次に、平均電力値算出部２０４は、記憶部２０６における需要電力パターンテーブルを参照して、入力された周期識別情報に対応するパターンデータインデックスを読み込む。
そして、平均電力値算出部２０４は、読み込んだパターンデータインデックスの示すアドレスから、計測需要電力パターンを読み出す。平均電力値算出部２０４は、読み出した計測需要電力パターンにおける凹凸形状の各々の頂部、底部それぞれの電力値の平均値を計算して、平均値を周期平均電力値とする。
平均電力値算出部２０４は、求めた周期平均電力値を、需要電力パターンテーブルにおける対応する周期識別情報の周期平均電力値の欄に書き込んで記憶させる。
【００５０】
ステップＳ２０４：
需要電力予測部２０５は、記憶部２０６における需要電力パターンテーブルを参照して、入力された周期識別情報に対応するベース電力値を読み込む。
また、需要電力予測部２０５は、電力パターン類似形状抽出部２０２が抽出した参照需要電力パターンと同様のレコードにおける参照ベース電力値を読み込む。
そして、需要電力予測部２０５は、ベース電力値を参照ベース電力値により除算し、除算結果をベース電力値比とし、入力された周期識別情報に対応させて、記憶部２０６の予測需要電力テーブルに書き込んで記憶させる。
【００５１】
ステップＳ２０５：
需要電力予測部２０５は、入力された周期識別情報に対応させて、記憶部２０６における需要電力パターンテーブルを参照して、この周期識別情報の次の周期の参照周期平均電力値を読み込む。
そして、需要電力予測部２０５は、読み出した参照周期平均電力値に対して、求めたベース電力値比を乗算し、この乗算結果を予測需要電力とする。需要電力予測部２０５は、入力された周期識別情報に対応させて、求めた予測需要電力を記憶部２０６の予測需要電力テーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００５２】
ステップＳ２０６：
需要電力予測部２０５は、予測した次の周期の予測需要電力を、ネットワーク５００を介して電力管理装置３０に対して出力する。
電力管理装置３０は、供給される予測需要電力に基づいて、電力会社からの１０分単位におけるデマンド要求に対応させて、次の周期の制御電力量を求めて、対応する需要家施設１０に対して、ネットワーク５００を介して出力する。
【００５３】
上述した本実施形態において、ベース電力値及び参照ベース電力値の各々からベース電力値比を求め、参照周期平均電力値に対して、求めたベース電力値比を乗算して、予測需要電力を求める構成としている。
しかしながら、ベース電力値から参照ベース電力値を減算し、減算結果をベース電力値差として求め、参照周期平均電力値に対して、求めたベース電力値差を加算し、加算結果を予測需要電力として求める構成としても良い。
【００５４】
また、需要電力予測部２０５は、周期平均電力値からベース電力値を減算した数値を、参照周期平均電力値から参照ベース電力値を減算した数値により除算し、周期平均電力値比を求める構成としても良い。この構成の場合、需要電力予測部２０５は、上述した予測需要電力に周期平均電力値比を乗算し、この乗算結果を最終的な予測需要電力として求める。
【００５５】
また、上述した本実施形態において、スマートメータ１３が需要電力を計測する構成として説明したが、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）、ＰＣＳ（Power Conditioning Subsystem）としての太陽電池１１及び蓄電池１２、需要家施設１０の分電盤に接地したＣＴなどを活用した計測値により、需要電力を求める構成としても良い。
【００５６】
なお、上述した図１における需要電力予測システム２０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の予測需要電力を予測する処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【００５７】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…需要家施設、１１…太陽電池、１２…蓄電池、１３…スマートメータ、２０…需要電力予測システム、３０…電力管理装置、２０１…ネットワークインターフェース部、２０２…電力パターン類似形状抽出部、２０３…計測ベース電力値算出部、２０４…平均電力値算出部、２０５…需要電力予測部、２０６…記憶部、２０７…電力パターンデータベース
【図１】
2020014341.tif 000003
【図２】
2020014341.tif 000004
【図３】
2020014341.tif 000005
【図４】
2020014341.tif 000006
【図５】
2020014341.tif 000007
【図６】
2020014341.tif 000008