(57)【要約】      （修正有）【課題】ＤＲ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に容易に参画するための技術を提供する。【解決手段】データベース構築システム１００は、ユーザがＤＲ対象設備情報を入力する情報提供画面を有する情報提供依頼部と、ＤＲ対象者基本情報と、ＤＲ対象設備情報とに基づいて、ＤＲ対象設備の雛形プロファイルを修正する設備プロファイル修正部と、修正された雛形プロファイルと、ＤＲの応答に対する区分を既定する電力取引ルールとに基づいて、ＤＲ対象設備についてのＤＲ応答の電力量と区分を定める電力調整量基礎ＤＢを生成する電力調整量基礎ＤＢ生成部とを備える。」としたものである。【選択図】図１
2020021187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザがDR対象設備情報を入力する情報提供画面を有する情報提供依頼部と、
DR対象者基本情報と、前記DR対象設備情報とに基づいて、DR対象設備の雛形プロファイルを修正する設備プロファイル修正部と、
修正された雛形プロファイルと、DRの応答に対する区分を既定する電力取引ルールとに基づいて、前記DR対象設備についてのDR応答の電力量と区分を定める電力調整量基礎DBを生成する電力調整量基礎DB生成部と
を備えることを特徴とするデータベース構築システム。
【請求項２】
前記情報提供依頼部に前記DR対象設備情報が入力されると、入力したユーザに報酬を付与するユーザ報酬付与部
を備えることを特徴とする請求項１に記載のデータベース構築システム。
【請求項３】
前記設備プロファイル修正部は、複数の前記DR対象設備情報の平均値に基づいて、前記雛形プロファイルを修正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータベース構築システム。
【請求項４】
前記設備プロファイル修正部は、ネットワークから前記DR対象設備情報を取得することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデータベース構築システム。
【請求項５】
ネットワークからユーザ行動予定情報を取得するユーザ行動予定取得部を備え、
前記情報提供依頼部は、前記ユーザ行動予定情報に基づいて、前記DR対象設備情報の提供をユーザに依頼することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデータベース構築システム。
【請求項６】
前記ユーザ行動予定情報は、ユーザの予定またはユーザの位置であることを特徴とする請求項５に記載のデータベース構築システム。
【請求項７】
前記情報提供依頼部は、前記ユーザの予定またはユーザの位置が、前記DR対象設備の付近であると判断した場合に、ユーザに情報の入力を促すことを特徴とする請求項６に記載のデータベース構築システム。
【請求項８】
前記設備プロファイル修正部は、ネットワークからEV充電残量情報を取得し、EVによるDR応答のプロファイルを修正することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項にデータベース構築システム。
【請求項９】
ユーザに情報提供画面へのDR対象設備情報の入力を依頼し、
DR対象者基本情報と、前記DR対象設備情報とに基づいて、DR対象設備の雛形プロファイルを修正し、
修正された雛形プロファイルと、DRの応答に対する区分を既定する電力取引ルールとに基づいて、前記DR対象設備についてのDR応答の電力量と区分を定める電力調整量基礎DBを生成する
ことを特徴とするデータベース構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データベースの構築システムおよびデータベース構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力需給を一致させるため、発電側ではなく需要側の電力使用量をコントロールするDR(Demand Response)の技術が広まりつつある。
【０００３】
DRの要請量を需要側に適切に配分する方法として、特許文献1記載の技術がある。特許文献１には、「電力使用量実績記憶部に蓄積された電力使用量情報に基づいて応答量期待値を算出する。応答量期待値修正部は、実施対象のデマンドレスポンスを実施する直前に収集された機器状態情報に基づいて、応答量期待値算出部で算出された応答量期待値を修正する。要請量配分決定部は、応答量期待値修正部で修正された応答量期待値に基づいて、実施対象のデマンドレスポンスによる要請量を需要家ごとに配分する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第6257538号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
普及が進むEV（電気自動車）の充電による電力需要ピークの発生や、太陽光や風力等の再生可能エネルギーの導入による発電量の大きな変動など、AEMS(Area Energy Management System)が対象とするような1つの地域内においても電力需給の不確かさが拡大してきている。こうした中、AEMSでは系統からのDR要請、あるいは電力自由化に伴う余剰電力の電力市場への販売等の要因も加わり、自身のエリア内で電力需給を適切に管理することが重要な課題となってきている。エリア内での調整力を確保するには、エリア内のDR対象者および対象者のもつ対象設備を増やすことが望まれる。
【０００６】
例えばBEMS(Building Energy Management System)を持つビルの場合、DRの対象となる設備は応答が比較的遅い空調、時間をある程度自由にずらせるエレベータやEVの充電時間等がある。このビルがエリア内のDRに参画するためには、各設備に対する応答特性や応答による電力の幅を予め把握した上で、応答時間に応じた各電力値としてAEMSに伝達する必要がある。AEMSは、得られた情報を元に応答量を各DR対象者へ割振り、各DR対象者のBEMS等が各DR対象設備を制御することで応答する。したがって、DR対象者にとってはDRへの参画前に、DR応答に関する保有設備の事前評価が必要であり、広くDR対象を広げる際の足かせとなっている。
【０００７】
特許文献1記載の方法は、複数のDR対象に対して、DR制御を行った実績をもとに、応答可能量の期待値を算出してDR応答量の割振りに用いる方法である。そのため、元々DRの対象でない需要家を、容易にDRへと参画できるようにするためのものではない。
【０００８】
そこで、本発明は、DRに容易に参画することを可能とし、DR対象者を拡大するための技術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】
上記課題を解決するために、代表的な本発明の一つは、「ユーザがDR対象設備情報を入力する情報提供画面を有する情報提供依頼部と、DR対象者基本情報と、DR対象設備情報とに基づいて、DR対象設備の雛形プロファイルを修正する設備プロファイル修正部と、修正された雛形プロファイルと、DRの応答に対する区分を既定する電力取引ルールとに基づいて、DR対象設備についてのDR応答の電力量と区分を定める電力調整量基礎DBを生成する電力調整量基礎DB生成部とを備えることを特徴とするデータベース構築システム。」としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、DRに容易に参画することを可能とする技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例1に係るデータベース構築システムと全体構成の例。
【図２】本発明の実施例1に係るDR対象者基本情報114の例。
【図３】本発明の実施例1に係るDR対象設備プロファイル雛形105の例。
【図４】本発明の実施例1に係る情報提供依頼部103が提供する情報入力画面の例。
【図５】本発明の実施例1に係る修正後プロファイル106の例。
【図６】本発明の実施例1に係る電力調整量基礎DB109の例。
【図７】本発明の実施例1に係る電力調整量基礎DB生成部110の処理フローの例。
【図８】本発明の実施例2に係るデータベース構築システムと全体構成の例。
【図９】本発明の実施例3に係るデータベース構築システムと全体構成の例。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例を図面を用いて説明する。下記はあくまでも実施の例に過ぎず、下記具体的内容に発明自体が限定されることを意図するものではない。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例1に係るデータベース構築システムを図1乃至図7を用いて説明する。
【００１４】
図1は、実施例1における本発明のデータベース構築システム100および全体構成の図の例である。データベース構築システム100は、情報提供依頼部103、ユーザ報酬付与部104、設備プロファイル修正部107、電力調整量基礎DB生成部110、とを備える。
【００１５】
情報提供依頼部103は、DR対象者基本情報114の情報を元に、ユーザ102にDR対象設備の情報提供を依頼する。
【００１６】
ユーザ報酬付与部104は、ユーザ102からの情報提供に対して報酬を付与する。
【００１７】
設備プロファイル修正部107は、本システムが事前に用意しておくDR対象設備プロファイル雛形105に対して、DR対象者基本情報114の情報と、情報提供依頼部103から得られるDR対象設備情報とを用いて、修正後プロファイル106を生成する。
【００１８】
電力調整量基礎DB生成部110は、修正後プロファイル106と応答の速さに対して対象を区分する電力取引ルール108とを用いて電力調整量基礎DB109を生成する。生成された電力調整量基礎DB109は、AEMSのDR機能101へと送信される。
【００１９】
AEMS DR機能101は、街区内のDR対象者が保有する各街区内EMS111から、応答可能速度や電力調整幅等の詳細なDR応答情報ではなく、応答可能な機器の容量や時刻の情報（以降、応答可能機器容量・時刻情報）112のみを受取り、電力調達量基礎DB109と合わせて電力需給調整指令113を生成する。この処理の詳細については後述する。これにより、DR対象者のDRへの参画が容易となる。
【００２０】
以下、図2乃至図7を用いてデータベース構築システム100の各要素についての詳細および、全体構成における動作を示す。
【００２１】
DR対象者基本情報114は、DR対象者についての基礎的な情報である。図2は、ビルを対象者とする場合のDR対象者基本情報の例である。建物高や建築面積などの施工上、あるいは事前の取決めなどで、別途何らかの演算等を実施することなく得られているデータである。DR対象者基本情報114は、DR対象者に予め入力してもらうようにしてもよいし、必要に応じて適宜入力、更新してもらうようにしてもよい。
【００２２】
DR対象設備プロファイル雛形105は、DR対象となるEMSが管理するDR対象設備に関しての基礎となるDBである。図3は、DR対象となるEMSがBEMSである場合のDR対象設備プロファイル雛形105の例である。図3のように、例えば各DR対象設備の記載（名称等）と、それらに対する必要情報が空欄となっている表の形で表される。
【００２３】
設備プロファイル修正部107は、この雛形データの各項目に該当する情報をDR対象者基本情報114および情報提供依頼部103から受取り、DR対象設備プロファイル雛形105の情報を修正する。
【００２４】
情報提供依頼部103は、ユーザ102からDR対象設備情報を提供してもらうためのI/Fを提供する。ユーザ102が入力する情報は、DR対象設備プロファイル雛形105を修正するための情報である。ユーザ102からDR対象設備情報を提供してもらう方法としては、例えばオフィスビル等で在室人員がそれぞれ持っている業務用PC等から収集する、あるいはショッピングセンター等のように不特定多数の人が出入りする場合にはスマートフォン等の端末を利用してアプリ等を用いてユーザからのデータ入力を促す等である。
【００２５】
図4は、入力情報（DR対象設備）がエレベータについてのデータである場合の情報提供依頼部103の情報入力画面の例である。何台分のエレベータに関してデータを入力するかという上限の設定等は、DR対象者基本情報114を利用する。テキストボックス401等のように直接手入力で入れたり、あるいはプルダウン式のメニュー402のような入力としてもよい。入力手段はこれに限定されず、選択肢を定めた上でラジオボタンやチェックボックス等の入力手段を用いてもよい。位置等のそれぞれのエレベータを識別する情報403は、DR対象設備プロファイル雛形105で予め設定しておき、図4の例のように固定情報として表示してもよい。または、ユーザ等から初めに入力があった段階で固定情報として選択肢の対象となるようにし、重複等があった場合は別途修正できるようにするなど、入力の自由度を増やした方式にしてもよい。
【００２６】
ユーザ報酬付与部104は、ユーザによる情報提供依頼部103への情報提供に対して、ポイント等の報酬を付与する。例えば、オフィスビル等であれば入力情報に対して食堂等での割引が可能となるようにする、あるいはショッピングセンター等のユーザに関しては店舗で使えるポイントを付与する等である。同一ユーザに対して同一の情報入力に対してポイントを再度与えることがないように本ユーザ報酬付与部104で付与しない等の制限を行ったり、あるいは情報提供依頼部103にて入力不可としたりするようにしてもよい。
【００２７】
設備プロファイル修正部107は、こうして得られたユーザ102からの情報とDR対象設備プロファイル雛形105の情報とを用いて、修正後プロファイル106を生成する。その生成には、DR対象設備プロファイル雛形105に入力がある都度上書き保存をしてもよいし、あるいは異なる複数の入力を情報提供依頼部103で受けておき、数値情報に関してそれらの平均値を取るなどの処理を施して求めてもよい。また入力ミス等に起因する不適当な値が入力された場合には、それらを弾いた上で前記処理を行うようにしてもよい。また、特に機種についての情報が分かれば、製品情報から紐づく関連情報を別途得ることが可能となるため(例：エレベータの平均速度の情報等)、そうした場合にはユーザの入力データだけによらず、製品情報から得られる正確なデータを別システムやネットワークから取得して用いてもよい。
【００２８】
こうして得られた修正後プロファイル106の例を図5に示す。修正後プロファイル106には、各設備に対するDR応答消費電力を求めるための情報が入力されている。
【００２９】
電力調整量基礎DB生成部110は、修正後プロファイル106と電力取引ルール108とを用いて電力調整量基礎DB109を生成する。電力調整量基礎DB109は図6にその詳細を示すように、DR対象設備毎に、DR対象設備容量に対するDR応答電力幅の比が区分ごとに記載されている(601)。これに対して、街区内EMS111から出てくる応答可能機器容量・時刻情報112を用いて数1の演算式に基づいて区分ごとのDR応答量を求める。
【００３０】
【数１】
2020021187.tif 000003
【００３１】
区分とはDRの応答の種類であり、応答の早さや継続時間および周波数調整能力の有無によって決められるもので電力取引ルール108より得られる。AEMS DR機能101は、数1により複数のDR対象(この例ではビル)に対する各時刻のDR応答量を把握できるため、それらを組み合わせることで電力需給調整指令113を出力することできる。また、電力調整量基礎DB109を用いるため、街区内EMS111は応答可能速度や電力調整幅といった詳細情報を自ら把握することなくDRへの参加が可能である。
【００３２】
続いて、電力調整量基礎DB生成部110による電力調整量基礎DB109の生成について以下に示す。修正後プロファイル106には、各設備に対して電力消費応答を求めるための情報が記載されており、これらを用いて値を決定する。この処理フローを図7に示す。
【００３３】
まず、修正後プロファイル106の情報を利用して、各DR対象設備の電力応答を演算する(S701)。次に、DR応答の区分けのルールが記載された電力取引ルール108を用いて、S701で得られた応答量を区分ごとに割振る(S702)。次に、対象設備を複数まとめている場合、対象設備に対して平均の応答量を求める(S703)。
【００３４】
S701では、対象設備毎に異なる演算を実施する。本実施例では、エレベータの場合の1つの例を以下に示す。図5のエレベータ1の場合、まず機種が分かっているため、機種の基本情報としてエレベータ単独の上昇時の基本消費電力が分かる。上昇時の基本消費電力とその他の表に記載れた情報を元に、消費電力を以下の数2によって演算する。
【００３５】
【数２】
2020021187.tif 000004
【００３６】
ここで、Weはエレベータの消費電力の大きさ[kW]、We_baseはエレベータ単独の上昇時の基本消費電力[kW]、mpは乗客一人当たりの重さ[kgw]、gは重力加速度[m/s2]、vはエレベータの速度[m/min]、Npは平均乗員数[人]である。これにより、エレベータを1回動かす場合の消費電力の大きさが分かり、またその消費電力の継続時間については以下の数3で与えられる。
【００３７】
【数３】
2020021187.tif 000005
【００３８】
ここでTeは継続時間[min]、hは高さ[m]である。これに本エレベータの単位時間あたりの稼動回数のデータを用いると、DR要請でエレベータを1台停止した場合の応答量を演算できる。
【００３９】
なお本実施例では最も単純な例を示したが、あるエレベータを停止させた場合にはその分の利用者が別のエレベータに移るためその分を補正する処理を含めてもよい。単純化のため平均乗員数を1種類にしているがオフィスビル等で通勤時間帯にピークが発生するような場合には時間帯ごとに人数を分ける等のデータを予め修正後プロファイル106に持たせておくことで、より詳細なDR応答量を求められるようにしてもよい。
【００４０】
続いてS702において、電力取引ルール108の区分の例として、周波数調整能力不要、応動時間30分以内という条件があるとする。この場合、エレベータの台数を止める制御は基本的に30分以内に実施できるため本ケースが該当し、その場合の区分に入れる数値は以下の式で求められる。
【００４１】
【数４】
2020021187.tif 000006
【００４２】
ここで、αは区分に入れる数値、Nは本エレベータの単位時間あたりの稼動回数[回/min]である。エレベータ単独の基本消費電力であるWe_baseで割ることで比を求めている。同様の演算を複数のエレベータに対しても実施する。
【００４３】
S703では、こうして得られた複数のエレベータに対して出てきた値をまとめ、その平均を求める。本実施例の場合には図6のように電力調整量基礎DBにてDR対象設備毎に値をまとめているためこの処理を実施する。これは、ビル等の対象が多数ある場合に、さらに詳細な個別の設備までを含めるとAEMSにてDR量を割り当てることが困難なためである。しかし、対象となる設備の総数が少ない場合や、AEMSの演算能力が十分な場合にはその処理を実施しなくてもよい。無論、設備をまとめない方が、より精度の高いDRを実施することが可能となる。
【００４４】
これにより、街区内EMS111はDRに応じるエレベータの総容量の情報を送付するだけでDRに参加することが可能となる。DRの対象となる場合は、AEMS DR機能101より電力需給調整指令113としてどの設備のDRを実施するかの指示が与えられるため、DRの対象としていたエレベータを停止させる等のDR制御を実施する。
【００４５】
本実施例ではエレベータの場合に絞って演算したが、例えば空調では部屋の体積や設定温度の情報等からその発電応答量を推測できるように、その他の各種DR対象設備に対しても、ユーザ102からもたらされる情報を用いて同様に電力調整量基礎DB109を生成すればよい。
【００４６】
街区内各EMS111による具体的なDRの制御方法に関しては、エレベータであれば前述のように一部の対象を止めたり、空調であれば設定温度の上げ下げをしたり、照明であれば間引く等の一般的な方法について予めメニューを用意しておき、街区内EMS111ではそれに従い応答可能機器容量として設定した対象設備に対して制御を行うことで対応する。
【００４７】
以上により、需要家が自身の保有する設備についての詳細な特性を把握することなくDRに容易に参画することが可能となる。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例2に係るデータベース構築システムを図8を用いて説明する。
【００４９】
図8は、実施例2における本発明のデータベース構築システム100および全体構成の図の例である。本実施例における制御装置101は、ネットワーク801に接続され、ユーザ行動予定取得部802が追加されている点が実施例1と異なる。
【００５０】
ユーザ行動予定取得部802は、ネットワーク801からユーザ行動予定情報として、ユーザスケジューラからある時刻にユーザがどこにいるかという予定を、またはGPSからユーザの位置情報を取得する。これにより、ユーザ102がDRの対象設備の近くにいることがスケジューラから予想される場合に、情報提供依頼部103はユーザ102の持つ端末に対してポップアップを出したり通知アラームを出すことでユーザ102にデータの入力を促す。あるいはGPSの位置情報からユーザ102がDRの対象設備の近くを通ったと判断した場合に同様の処理を実施してもよい。またスケジューラとGPSの情報を組み合わせて、目的とする場所の近くまで来たときのみにユーザ102に情報提供を依頼してもよい。ユーザのデータ入力に対する処理やその後の処理は実施例1と同様である。
【００５１】
本実施例によれば、ユーザ102へ適切なタイミングでデータ入力を促すことで、情報提供依頼部103が効率的にデータ取得を行うことが可能となる。
【実施例３】
【００５２】
本発明の実施例3に係るデータベース構築システムを図9を用いて説明する。
【００５３】
図9は、実施例3における本発明のデータベース構築システム100および全体構成の図の例である。本実施例における制御装置101は、ネットワーク801から取得される情報にEV充電残量情報901が追加されている点が実施例2と異なる。
【００５４】
EV充電残量情報901は、DR対象設備プロファイル雛形105に含まれるEVの充放電に関する情報である。例としては、各時間帯での充電量の実績値を平日・休日ごとに平均したものや、あるいは実績値がない場合にはビル建設時の来場者予測や充電予測量等である。EV充電残量情報901は、設備プロファイル修正部107で修正される。
【００５５】
本実施例では、ユーザ102がスケジューラにて該当のビルに行く予定の一定時間前や、あるいはカーナビで該当のビルを目的地として設定したときなどに、その情報をユーザ行動予定取得部802で取得する。これに対応して、情報提供依頼部103はユーザ102に対してEVの充電予定の有無を確認する。充電するとの情報が得られた場合、車両情報システムからネットワーク801を介してEV充電残量情報901を取得し、該当のビルで充電される量を取得する。取得したEV充電残量情報901に基づいて、DR対象設備プロファイル雛形105の予測値を修正する。
【００５６】
本実施例によれば、街区内EMS111からはEV充電に対するDRの実施の有無や、容量による割合指定のみで実施例1、2と同様にAEMS DR機能101にてDR量の配分が可能となる。以上により、ビル内のEV充電装置にて、ビルの管理外で自由に出入りするEVの充電が行われる場合において、詳細情報をBEMS側で入力せずにDRを実施することが可能となる。
【００５７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
【００５８】
また、上述した実施形態に含まれる技術的特徴は、特許請求の範囲に明示された組み合わせに限らず、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００５９】
100…データベース構築システム
101…AEMS DR機能
102…ユーザ
103…情報提供依頼部
104…ユーザ報酬付与部
105…DR対象設備プロファイル雛形
106…修正後プロファイル
107…設備プロファイル修正部
108…電力取引ルール
109…電力調整量基礎DB
110…電力調整量基礎DB生成部
111…街区内EMS
112…応答可能機器容量・時刻情報
113…電力需給調整指令
114…DR対象者基本情報
802…ネットワーク
802…ユーザ行動予定取得部
901…EV充電残量情報
【図１】
2020021187.tif 000007
【図２】
2020021187.tif 000008
【図３】
2020021187.tif 000009
【図４】
2020021187.tif 000010
【図５】
2020021187.tif 000011
【図６】
2020021187.tif 000012
【図７】
2020021187.tif 000013
【図８】
2020021187.tif 000014
【図９】
2020021187.tif 000015