(57)【要約】【課題】各需要家に対する電力削減要請を、より公平に行うことができる電力削減要請配分最適化装置を提供する。【解決手段】系統運用者２００からの電力削減要請に応じて、配下の複数の電力需要家１〜Ｎのいずれかに電力削減を要請するアグリゲータ１００において、前記系統運用者および各電力需要家との間で各々結ばれた電力削減契約情報を収集する電力削減契約情報取得手段と、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する電力削減要請先選定手段と、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、前記選定された電力削減要請先の需要家の電力削減要請量を決定する電力削減要請量決定手段と、を備えた。【選択図】  図１
2020087281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統運用者からの電力削減要請に応じて、配下の複数の電力需要家のいずれかに電力削減を要請するアグリゲータシステムにおいて、
前記系統運用者および各電力需要家との間で各々結ばれた電力削減契約情報を収集する電力削減契約情報取得手段と、
前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する電力削減要請先選定手段と、
前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、前記選定された電力削減要請先の需要家の電力削減要請量を決定する電力削減要請量決定手段と、
を備えたことを特徴とする電力削減要請配分最適化装置。
【請求項２】
前記電力削減要請先選定手段は、複数にグループ分けした需要家グループの範囲から電力削減要請先を選定することを特徴とする請求項１に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【請求項３】
前記電力削減要請先選定手段は、前記選定された電力削減要請先における要請累計回数の需要家平均値を基準とし、選定された各需要家についての電力削減要請累計回数と、前記平均値との絶対値差が許容定数値を超えないように選定する第１の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【請求項４】
前記電力削減要請先選定手段は、前記系統運用者からの電力削減要請回数が少ない需要家グループの選定優先順位を、前記系統運用者からの電力削減要請回数が多い需要家グループの選定優先順位よりも高い選定優先順位とする第２の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴とする請求項２に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【請求項５】
前記電力削減要請先選定手段は、前記第１の選定方式又は第２の選定方式を、需要家グループごとに選択することを特徴とする請求項２に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【請求項６】
前記電力削減要請先選定手段は前記請求項３に記載の第１の選定方式により選定を行い、
前記電力削減要請先選定手段および電力削減要請量決定手段は、
式（１）で定義されるアグリゲータの収益ｙbenefitを目的関数とし、式（２）〜式（７）を制約条件として前記目的関数を最大化するよう数理計画法を実行することで、前記電力削減要請先の需要家の選定と電力削減要請量の決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【数１】
2020087281.tif 000051
【数２】
2020087281.tif 000052
【数３】
2020087281.tif 000053
【数４】
2020087281.tif 000054
【数５】
2020087281.tif 000055
【数６】
2020087281.tif 000056
【数７】
2020087281.tif 000057
（但し、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯ｔにおける需要家ｉへの削減要請量、ｌmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数、Ｓ￣はアグリゲータから需要家への電力削減要請の累計回数Ｓiの需要家平均値、εsは許容定数値）
【請求項７】
前記電力削減要請先選定手段および電力削減要請量決定手段は、
式（１）で定義されるアグリゲータの収益ｙbenefitを目的関数とし、式（２）〜式（５）および式（８）、式（９）を制約条件として前記目的関数を最大化するよう数理計画法を実行することで、前記電力削減要請先の需要家の選定と電力削減要請量の決定を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【数１】
2020087281.tif 000058
【数２】
2020087281.tif 000059
【数３】
2020087281.tif 000060
【数４】
2020087281.tif 000061
【数５】
2020087281.tif 000062
【数８】
2020087281.tif 000063
【数９】
2020087281.tif 000064
（但し、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯における需要家ｉへの削減要請量、ｌmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数、ｇは需要家グループのグループ番号、ｍは輪番順、Ｓ0は系統運用者の電力削減要請回数、ｍｏｄは剰余の演算子、Ｐgは需要家グループｇの順番から該ｇに含まれる需要家の識別番号を求める関数）
【請求項８】
前記電力削減要請先選定手段は前記第１の選定方式により選定を行い、
前記電力削減要請先選定手段および電力削減要請量決定手段は、
式（１）で定義されるアグリゲータの収益ｙbenefitを目的関数とし、式（２）〜式（５）および式（１０）、式（１１）を制約条件として前記目的関数を最大化するよう数理計画法を実行することで、前記電力削減要請先の需要家の選定と電力削減要請量の決定を行うことを特徴とする請求項２に記載の電力削減要請配分最適化装置。
【数１】
2020087281.tif 000065
【数２】
2020087281.tif 000066
【数３】
2020087281.tif 000067
【数４】
2020087281.tif 000068
【数５】
2020087281.tif 000069
【数１０】
2020087281.tif 000070
【数１１】
2020087281.tif 000071
（但し、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯における需要家ｉへの削減要請量、ｌmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]、ｚiは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数、Ｓｇ￣はアグリゲータから需要家グループｇに含まれる需要家への電力削減要請累計回数Ｓiの平均値、ＧB,gは需要家グループｇの集合、εsgは許容定数値）
【請求項９】
系統運用者からの電力削減要請に応じて、配下の複数の電力需要家のいずれかに電力削減を要請するアグリゲータシステムにおいて、
電力削減契約情報取得手段が、前記系統運用者および各電力需要家との間で各々結ばれた電力削減契約情報を収集する電力削減契約情報取得ステップと、
電力削減要請先選定手段が、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する電力削減要請先選定ステップと、
電力削減要請量決定手段が、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、前記選定された電力削減要請先の需要家の電力削減要請量を決定する電力削減要請量決定ステップと、
を備えたことを特徴とする電力削減要請配分最適化方法。
【請求項１０】
前記電力削減要請先選定ステップは、複数にグループ分けした需要家グループの範囲から電力削減要請先を選定することを特徴とする請求項９に記載の電力削減要請配分最適化方法。
【請求項１１】
前記電力削減要請先選定ステップは、前記選定された電力削減要請先における要請累計回数の需要家平均値を基準とし、選定された各需要家についての電力削減要請累計回数と、前記平均値との絶対値差が許容定数値を超えないように選定する第１の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の電力削減要請配分最適化方法。
【請求項１２】
前記電力削減要請先選定ステップは、前記系統運用者からの電力削減要請回数が少ない需要家グループの選定優先順位を、前記系統運用者からの電力削減要請回数が多い需要家グループの選定優先順位よりも高い選定優先順位とする第２の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴とする請求項１０に記載の電力削減要請配分最適化方法。
【請求項１３】
前記電力削減要請先選定ステップは、前記第１の選定方式又は第２の選定方式を、需要家グループごとに選択することを特徴とする請求項１０に記載の電力削減要請配分最適化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多くの需要家を束ねて大きな電力削減効果を得る計算機システムに係り、そのために個別に削減を要請する需要家の決定とその削減量の配分計算に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力削減要請の配分を最適化する従来の最適化システムは、例えば特許文献１に記載のものが提案されていた。特許文献１では、電力削減を要請する需要家の組み合わせを決定する方法として、過去に実施した各需要家への電力削減要請の達成実績を統計処理し、その達成の不確実度を最小とするような需要家の組み合わせを選択する、といった方式が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０４１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そもそも「電力削減要請」は、電力需要逼迫に対応するための緊急・一時的措置であり、発動される頻度としては例えば日本の気象上で言えば全国的に猛暑日・真冬日を記録する日などに限られ、およそ年間で多くても合わせて３０日程度と推定される。
【０００５】
特許文献１では、電力削減要請の達成不確実度を統計的に算出する方式を提案しているが、実際の運用では高々数日程度の標本値を元に分散や標準偏差を計算して不確実度を求める場合も想定され、統計処理としては適切とは言い難く、これを元に決定する需要家の組み合わせの最適性には疑問がある。
【０００６】
また、電力削減要請の多くはデマンドレスポンス（以下、ＤＲと称することもある）、つまり対価を支払う仕組みで実施されるわけであるが、需要家にいろいろな形（例えば電灯消灯・空調抑制・エスカレータ停止等）での不利益を強いることに対するこの対価の性質は「報酬」というよりは「補償」である。
【０００７】
したがって需要家から見れば、いくら補償があるとはいえ、できるだけ要請されることが少ないほうが望ましいと考えられる。しかしながら特許文献１の方式ではそのような配慮はなく、むしろ電力削減の達成成績が良い需要家に対し偏って要請する方向となり、需要家が不公平感を感じるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、各需要家に対する電力削減要請を、より公平に行うことができる電力削減要請配分最適化装置、方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に記載の電力削減要請配分最適化装置は、
系統運用者からの電力削減要請に応じて、配下の複数の電力需要家のいずれかに電力削減を要請するアグリゲータシステムにおいて、
前記系統運用者および各電力需要家との間で各々結ばれた電力削減契約情報を収集する電力削減契約情報取得手段と、
前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する電力削減要請先選定手段と、
前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、前記選定された電力削減要請先の需要家の電力削減要請量を決定する電力削減要請量決定手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項１において、
前記電力削減要請先選定手段は、複数にグループ分けした需要家グループの範囲から電力削減要請先を選定することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項１又は２において、
前記電力削減要請先選定手段は、前記選定された電力削減要請先における要請累計回数の需要家平均値を基準とし、選定された各需要家についての電力削減要請累計回数と、前記平均値との絶対値差が許容定数値を超えないように選定する第１の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項２において、
前記電力削減要請先選定手段は、前記系統運用者からの電力削減要請回数が少ない需要家グループの選定優先順位を、前記系統運用者からの電力削減要請回数が多い需要家グループの選定優先順位よりも高い選定優先順位とする第２の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項２において、
前記電力削減要請先選定手段は、前記第１の選定方式又は第２の選定方式を、需要家グループごとに選択することを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項１において
前記電力削減要請先選定手段は前記請求項３に記載の第１の選定方式により選定を行い、
前記電力削減要請先選定手段および電力削減要請量決定手段は、
式（１）で定義されるアグリゲータの収益ｙbenefitを目的関数とし、式（２）〜式（７）を制約条件として前記目的関数を最大化するよう数理計画法を実行することで、前記電力削減要請先の需要家の選定と電力削減要請量の決定を行うことを特徴としている。
【００１５】
【数１】
2020087281.tif 000003
【００１６】
【数２】
2020087281.tif 000004
【００１７】
【数３】
2020087281.tif 000005
【００１８】
【数４】
2020087281.tif 000006
【００１９】
【数５】
2020087281.tif 000007
【００２０】
【数６】
2020087281.tif 000008
【００２１】
【数７】
2020087281.tif 000009
【００２２】
（但し、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯ｔにおける需要家ｉへの削減要請量、ｌmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数、S￣はアグリゲータから需要家への電力削減要請の累計回数Ｓiの需要家平均値、εsは許容定数値）
請求項７に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項４又は５において
前記電力削減要請先選定手段および電力削減要請量決定手段は、
式（１）で定義されるアグリゲータの収益ｙbenefitを目的関数とし、式（２）〜式（５）および式（８）、式（９）を制約条件として前記目的関数を最大化するよう数理計画法を実行することで、前記電力削減要請先の需要家の選定と電力削減要請量の決定を行うことを特徴としている。
【００２３】
【数１】
2020087281.tif 000010
【００２４】
【数２】
2020087281.tif 000011
【００２５】
【数３】
2020087281.tif 000012
【００２６】
【数４】
2020087281.tif 000013
【００２７】
【数５】
2020087281.tif 000014
【００２８】
【数８】
2020087281.tif 000015
【００２９】
【数９】
2020087281.tif 000016
【００３０】
（但し、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯ｔにおける需要家ｉへの削減要請量、ｌmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数、ｇは需要家グループのグループ番号、ｍは輪番順、Ｓ0は系統運用者の電力削減要請回数、ｍｏｄは剰余の演算子、Ｐgは需要家グループｇの順番から該ｇに含まれる需要家の識別番号を求める関数）
請求項８に記載の電力削減要請配分最適化装置は、請求項２において、
前記電力削減要請先選定手段は前記第１の選定方式により選定を行い、
前記電力削減要請先選定手段および電力削減要請量決定手段は、
式（１）で定義されるアグリゲータの収益ｙbenefitを目的関数とし、式（２）〜式（５）および式（１０）、式（１１）を制約条件として前記目的関数を最大化するよう数理計画法を実行することで、前記電力削減要請先の需要家の選定と電力削減要請量の決定を行うことを特徴としている。
【００３１】
【数１】
2020087281.tif 000017
【００３２】
【数２】
2020087281.tif 000018
【００３３】
【数３】
2020087281.tif 000019
【００３４】
【数４】
2020087281.tif 000020
【００３５】
【数５】
2020087281.tif 000021
【００３６】
【数１０】
2020087281.tif 000022
【００３７】
【数１１】
2020087281.tif 000023
【００３８】
（但し、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯ｔにおける需要家ｉへの削減要請量、ｌmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]、ｚiは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数、Ｓｇ￣はアグリゲータから需要家グループｇに含まれる需要家への電力削減要請累計回数Ｓiの平均値、ＧB,gは需要家グループｇの集合、εsgは許容定数値）
請求項９に記載の電力削減要請配分最適化方法は、
系統運用者からの電力削減要請に応じて、配下の複数の電力需要家のいずれかに電力削減を要請するアグリゲータシステムにおいて、
電力削減契約情報取得手段が、前記系統運用者および各電力需要家との間で各々結ばれた電力削減契約情報を収集する電力削減契約情報取得ステップと、
電力削減要請先選定手段が、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する電力削減要請先選定ステップと、
電力削減要請量決定手段が、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、前記選定された電力削減要請先の需要家の電力削減要請量を決定する電力削減要請量決定ステップと、
を備えたことを特徴としている。
【００３９】
請求項１０に記載の電力削減要請配分最適化方法は、請求項９において、
前記電力削減要請先選定ステップは、複数にグループ分けした需要家グループの範囲から電力削減要請先を選定することを特徴としている。
【００４０】
請求項１１に記載の電力削減要請配分最適化方法は、請求項９又は１０において、
前記電力削減要請先選定ステップは、前記選定された電力削減要請先における要請累計回数の需要家平均値を基準とし、選定された各需要家についての電力削減要請累計回数と、前記平均値との絶対値差が許容定数値を超えないように選定する第１の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴としている。
【００４１】
請求項１２に記載の電力削減要請配分最適化方法は、請求項１０において、
前記電力削減要請先選定ステップは、前記系統運用者からの電力削減要請回数が少ない需要家グループの選定優先順位を、前記系統運用者からの電力削減要請回数が多い需要家グループの選定優先順位よりも高い選定優先順位とする第２の選定方式により、電力削減要請先を選定することを特徴としている。
【００４２】
請求項１３に記載の電力削減要請配分最適化方法は、請求項１０において、
前記電力削減要請先選定ステップは、前記第１の選定方式又は第２の選定方式を、需要家グループごとに選択することを特徴としている。
【発明の効果】
【００４３】
（１）請求項１〜１３に記載の発明によれば、特定の電力需要家に電力削減要請が集中することなく、より公平に電力削減要請先を選定することができる。このため、需要家側の不公平感を解消することができる。
（２）請求項２、１０に記載の発明によれば、全ての電力需要家の中から電力削減要請先を選定するのではなく、グループ分けした需要家グループの範囲内にある需要家の中から選定することができる。
【００４４】
このため、実際の電力需要家の契約電力には様々な規模（大口、小口など）があるなか、例えば小口の電力需要家のみを対象として、より公平に電力削減要請先を選定することができる。
（３）請求項３、１１に記載の発明によれば、各需要家について、電力削減要請回数の、累計回数の需要家平均値から多いか少ないかは、許容定数値を超えない範囲に抑えることができる。
（４）請求項４、１２に記載の発明によれば、電力削減要請回数が多い需要家グループ内の需要家の選定優先順位を、電力削減要請回数が少ない需要家グループ内の需要家よりも低くする（選定の順番を遅くする）ことができる。
【００４５】
これによって、電力削減の達成成績の良い需要家（すなわち電力削減要請回数が多い需要家）に対し偏って電力削減を要請するような、不公平な選定を防止することができる。
（５）請求項５、１３に記載の発明によれば、複数の需要家グループのうちの、例えば各需要家グループの電力削減契約情報の違いになどに応じて、第１の選定方式又は第２の選定方式のどちらかを選択することができ、電力削減要請配分の最適化が図られる。
（６）請求項６〜８に記載の発明によれば、アグリゲータにおける収益を最大化することができる電力削減要請先の需要家の選定と、電力削減要請量の決定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の、電力削減要請先を需要家単位で選定する実施形態例の全体構成図。
【図２】本発明の実施形態例における算出処理プログラムと入出力ファイルの構成図。
【図３】本発明の、電力削減要請先を需要家グループ単位で選定する実施形態例の全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。まず、系統運用者からの電力削減要請に応じて、配下の複数の電力需要家のいずれかに電力削減を要請するアグリゲータの定義を、図１とともに説明する。
【００４８】
アグリゲータ１００は、１つの系統運用者２００とのＤＲ契約Ａを結び、また複数の需要家１，需要家２，…，需要家ＮとそれぞれＤＲ契約Ｂ1，Ｂ2，…ＢNを結ぶ。
【００４９】
アグリゲータ１００は、系統運用者２００からまとまった量の電力削減を要請（ＤＲ要請ａ）される。アグリゲータ１００はこの要請に対して配下の各需要家に対し、契約ＤＲ容量に応じた適切な配分量の電力削減を要請（ＤＲ要請ｂ1，ｂ2，…）することで、系統運用者２００からの要請に応える。アグリゲータ１００は、系統運用者２００への要請に応えた対価として、需要家を束ねて実際に削減した電力量総量に対してＤＲ契約Ａで定めた単価を掛けた金額を補償金として受け取る（ただしＤＲ要請ａで要請された削減量を超えた分については受け取れない）。
【００５０】
アグリゲータ１００は一方で、需要家に要請して応えてもらった対価として、実際に削減してもらった電力量に対して、それぞれのＤＲ契約Ｂ1，Ｂ2，…で定めた単価を掛けた金額を補償金として当該需要家に支払う。
【００５１】
前記アグリゲータ１００は、例えば図示省略の電力管理システムを有しており、この電力管理システム内に、本実施形態例による電力削減要請配分最適化装置の各手段を備えている。
【００５２】
電力削減要請配分最適化装置の各手段は、前記系統運用者２００および各電力需要家１〜Ｎとの間で各々結ばれた電力削減契約情報を収集する電力削減契約情報取得手段と、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する電力削減要請先選定手段と、前記電力削減契約情報取得手段により収集された電力削減契約情報に基づいて、前記選定された電力削減要請先の需要家の電力削減要請量を決定する電力削減要請量決定手段と、を備えている。
【実施例１】
【００５３】
まず実施例１における、アグリゲータ１００および系統運用者２００間で結ばれるＤＲ契約Ａ、アグリゲータ１００および各需要家１〜Ｎ間で結ばれるＤＲ契約Ｂ1〜ＢN、系統運用者２００からアグリゲータ１００へのＤＲ要請ａ、アグリゲータ１００から各需要家１〜ＮへのＤＲ要請ｂ1〜ｂNの内容について説明する。
【００５４】
以下、ｉ∈{１，２，…，Ｎ}は需要家の識別番号を表す。また、１日を３０分刻み（ΔＴ＝０．５時間）で区切り、その通番ｔで時間帯を表し、その集合Ｔ∈{０，１，２，…，４７}を定義する。時間帯ｔ＝０は０：００−０：３０、時間帯ｔ＝１は０：３０−１：００、…時間帯ｔ＝４７は２３：３０−０：００を表すものとする。
【００５５】
ＤＲ契約ＡおよびＢiでは、以下の契約ＤＲ容量、ＤＲ対応可能時間帯、補償単価の条項が各々定められているものとする。
【００５６】
【表１】
2020087281.tif 000024
【００５７】
【表２】
2020087281.tif 000025
【００５８】
これら表１、表２の各契約条項は、アグリゲータ１００の電力削減契約情報取得手段が取得する。系統運用者２００からアグリゲータ１００へのＤＲ要請では、次の表３に示す各要請項目をもって電力削減を要請する。そしてアグリゲータ１００の電力削減要請量決定手段では、次の表３、表４に示す各算出項目の最適値を算出するものである。
【００５９】
【表３】
2020087281.tif 000026
【００６０】
【表４】
2020087281.tif 000027
【００６１】
尚、需要家へのＤＲ要請の公平性を考慮するパラメータとして、需要家ｉに対してこれまでに要請されたＤＲの累計回数をＳiとする。
【００６２】
本実施例では、アグリゲータ１００における収益を最大化することを目的として、需要家への削減要請量及び時間帯の最適配分を算出する。
【００６３】
アグリゲータ１００の収益ｙbenefitは、系統運用者２００から受け取る補償額から、各需要家１〜Ｎへ支払う補償額合計の差であり、以下の式（１）〜式（３）で表される。
【００６４】
【数１】
2020087281.tif 000028
【００６５】
【数２】
2020087281.tif 000029
【００６６】
【数３】
2020087281.tif 000030
【００６７】
式（１）〜式（３）において、ｙa[ｔ]は時間帯ｔにおいて系統運用者が受け取る額、ｙb,i[ｔ]は時間帯ｔにおいて需要家ｉへ支払う額、Ｌa[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減時間帯ｔにおける削減要請量、ｌa[ｔ]はアグリゲータとしての電力削減時間帯ｔにおける削減目標量、βAは系統運用者からアグリゲータが受け取る補償単価、Ｔaは系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請における削減要請時間帯、ｌb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請の削減時間帯ｔにおける需要家ｉへの削減要請量である。
【００６８】
需要家ｉへの支払いは、式（３）の右辺上段が示すように、ＤＲ要請ａにおける削減要請時間帯Ｔaの中で、契約ｂiの中でＤＲ対応可能としている時間帯Ｔb,iに関わる部分で削減された場合にその義務が生じることに留意する。
【００６９】
尚、需要家への削減要請量は、契約ＤＲ容量を上回らないように計画する。削減要請有無の変数ｚb,i[ｔ]を含めて次の式（４）が成り立つ。
【００７０】
【数４】
2020087281.tif 000031
【００７１】
式（４）中のＬmaxB,iはアグリゲータと需要家ｉの間の電力削減契約の中の契約電力削減容量、ｚb,i[ｔ]は系統運用者からアグリゲータへの電力削減要請に対する、アグリゲータから需要家ｉへの削減要請有無の変数である。
【００７２】
全需要家の削減要請量の合計はその定義により、次の式（５）に示すアグリゲータとしての削減目標量ｌa[ｔ]となる。
【００７３】
【数５】
2020087281.tif 000032
【００７４】
ここで、アグリゲータ１００の電力削減要請先選定手段は、各需要家への削減要請について、その回数をなるべく公平にするように決定する制約を加える。本実施例では以下のようにする。
【００７５】
式（６）に示す要請累計回数Ｓiの需要家平均値（Ｓ￣）を基準とし、各需要家について、今回の算出計算で要請するとした場合の要請累計回数と前記需要家平均値との絶対値差が、式（７）のようにある許容定数値εsを超えないように削減要請有無の変数ｚb,iを決定する（第１の選定方式）。すなわち、電力削減要請回数が公平となる電力削減要請先の需要家を選定する。
【００７６】
【数６】
2020087281.tif 000033
【００７７】
【数７】
2020087281.tif 000034
【００７８】
各需要家１〜Ｎへの削減要請有無と削減要請量は、式（２）〜式（７）を制約条件とし、目的関数式（１）を最大化するよう数理計画法（混合整数線形計画法）を用いて決定することができる。
【００７９】
本実施例では、以上の算出処理を行うソフトウェアプログラムを作成している。その概要を図２に、仕様を以下に示す。
【００８０】
図２は算出処理プログラム１１０と入力ファイル、出力ファイルの構成を示している。前記プログラム１１０に入力するファイルとして、表５に示す種類のものを定義する。
【００８１】
【表５】
2020087281.tif 000035
【００８２】
入力ファイルである、ｔｉｍｅ．ｄａｔ（時間設定）、ｃｏｎｔ＿Ａ．ｄａｔ（ＤＡ契約Ａ）、ｃｏｎｔ＿Ｂ．ｄａｔ（ＤＡ契約Ｂ）、ｓｉｇｎａｌ＿ａ．ｄａｔ（ＤＲ要請ａ）、ｓｅｔｔｉｎｇ．ｄａｔ（運用設定）、ｏｐｔ．ｄａｔ（最適化配分）は全てのテキストファイルとし、それぞれの設定例を以下に示す。
【００８３】
【表６】
2020087281.tif 000036
【００８４】
【表７】
2020087281.tif 000037
【００８５】
【表８】
2020087281.tif 000038
【００８６】
【表９】
2020087281.tif 000039
【００８７】
【表１０】
2020087281.tif 000040
【００８８】
【表１１】
2020087281.tif 000041
【００８９】
入力ファイルを以上のように分割して設定することで、ＤＲ契約などの固定的なデータを変更せず、ＤＲ要請のたびに変わるデータ（ＤＲ要請・運用設定）のみを変更して算出計算できるようにしている。
【００９０】
算出処理プログラム１１０からはテキスト（ＣＳＶ）ファイルとして結果（出力ファイルｒｅｓｕｌｔ．ｃｓｖ）が出力される。出力例を次の表１２に示す。
【００９１】
【表１２】
2020087281.tif 000042
【００９２】
前記算出処理の実行は、Ｗｉｎｄｏｗｓではコマンドプロンプトより、入力ファイル名と出力ファイル名を引数に指定して実行することにより行う。
【００９３】
以上のように本実施例１によれば、特定の電力需要家に電力削減要請が集中することなく、より公平に電力削減要請先を選定することができる。このため、需要家側の不公平感を解消することができる。
【００９４】
すなわち、いわゆる「アグリゲータ」システムにおける需要家へのＤＲ削減要請の最適配分計算について、各需要家へのＤＲ要請累計回数について、その時点の平均値からの絶対値差が許容値内に抑える制約を加えた数理計画を行うことで、需要家がＤＲ要請の負担の不公平感を感じることを防ぎながら、アグリゲータの収益を最大化する配分を算出することができる。
【実施例２】
【００９５】
実施例１では、各需要家への削減要請の公平化について、それぞれへのＤＲ要請累計回数と「全需要家の平均回数」の絶対値差を許容値内に抑える制約を加えた数理計画を行うことで実現しているが、実際には需要家の契約電力にはさまざまの規模（大口、小口）があるため、「全需要家の平均回数」ではなく、例えば小口需要家のみを対象として回数公平化を図る運用方式などが想定される。
【００９６】
そこで本実施例２では、アグリゲータ１００の電力削減要請先選定手段が、図３のように複数にグループ分けした需要家グループ（公平化グループ）の範囲から電力削減要請先を選定するように構成した。
【００９７】
図３において、図１と異なる点は、複数の需要家を、例えば需要家１、需要家２を公平化グループ１に、需要家３…を公平化グループ２に分類して取り扱って入る点と、アグリゲータ１００の電力削減要請先選定手段がグループ分けされた需要家グループ（公平化グループ１、公平化グループ２など）の範囲から電力削減要請先を選定する点にあり、その他の部分は図１と同様に構成されている。
【００９８】
ＤＲ契約ＡおよびＢiで定められた各条項は実施例１で述べた表１、表２と同様であり、ＤＲ要請ａ、ＤＲ要請ｂiの要請項目、算出項目も実施例１の表３、表４と同様である。
【００９９】
尚、需要家へのＤＲ要請の公平性を考慮するパラメータとして、系統運用者２００がこれまで要請してきたＤＲの累計回数をＳ0、需要家ｉに対してこれまでに要請されたＤＲの累計回数をＳiとする。
【０１００】
本実施例では、アグリゲータにおける収益を最大化することを目的として、需要家への削減要請量及び時間帯の最適配分を算出する。その算出時は実施例１と同様に式（１）〜式（５）を用いる。
【０１０１】
ここで、各需要家への削減要請について、その回数をなるべく公平にするように決定する制約を次のように加える。需要家の公平化グループを集合ＧB,gで分類する（ｇ：グループ番号、ｇ∈{１，２，…，ＮG}。グループに含まれない需要家があってもよい。
【０１０２】
グループｇに含まれる需要家に「順番」をつける。順番ｎ（１≦ｎ≦ＮG）から需要家の識別番号を求める関数をＰg（ｎ）とする。ここで、系統運用者のＤＲ要請回数によるグループｇの「輪番順」ｍを次の式（８）のように定義する。
【０１０３】
【数８】
2020087281.tif 000043
【０１０４】
なお、式（８）のｍｏｄは剰余の演算子であり、ａ  ｍｏｄ  ｂは整数ａを整数ｂで割ったときの余りを表す。式（８）によれば、順番ｎ＝１の需要家は、系統運用者２００のＤＲ要請回数が０，１，２，…と増えていくと輪番順はｍ＝１，２，３，…ＮG，１，２，…と変わっていく。
【０１０５】
各需要家の削減要請の決定について、この「輪番順」に沿うようにする。すなわち、輪番順ｍの関係式は次の式（９）で表される。
【０１０６】
【数９】
2020087281.tif 000044
【０１０７】
式（９）は、需要家グループｇそれぞれにおいて、系統運用者のＤＲ要請回数による輪番順に需要家を選定すること（第２の選定方式）を意味している。
【０１０８】
各需要家への削減要請有無と削減要請量は、式（２）〜式（５）および式（８）、式（９）を制約条件とし、目的関数式（１）を最大化するよう数理計画法（混合整数線形計画法）を用いて決定することができる。
【０１０９】
本実施例では、以上の算出処理を行うソフトウェアプログラムを作成している。その概要および仕様を以下に示す。算出処理プログラム１１０と入力ファイル、出力ファイルの構成は図２のとおりである。
【０１１０】
前記プログラム１１０に入力するファイルとして、表１３に示す種類のものを定義する。
【０１１１】
【表１３】
2020087281.tif 000045
【０１１２】
入力ファイルは全てテキストファイルとし、それぞれの設定例を以下に示す。
【０１１３】
ｔｉｍｅ．ｄａｔ（時間設定）、ｃｏｎｔ＿Ａ．ｄａｔ（ＤＲ契約Ａ）は実施例１で述べた表６、表７と同一である。
【０１１４】
ｃｏｎｔ＿Ｂ．ｄａｔ（ＤＲ契約Ｂ）は表１４のとおりであり、この例では公平化グループ１を需要家２、３で構成し、公平化グループ２を需要家１、４で構成している。
【０１１５】
【表１４】
2020087281.tif 000046
【０１１６】
Ｓｉｇｎａｌ＿ａ．ｄａｔ（運用設定）は、実施例１の表１０のものに系統運用者の要請累計回数を追加した表１５となる。
【０１１７】
【表１５】
2020087281.tif 000047
【０１１８】
ｏｐｔ．ｄａｔ（最適化配分）は表１６のとおりである。
【０１１９】
【表１６】
2020087281.tif 000048
【０１２０】
尚表１６において、「輪番制」とは、本実施例２の式（８）、式（９）で示される、選定優先順位を規定する第２の選定方式を指し、「回数公平」とは、後述する実施例３の、要請累計回数とその平均値の絶対値差が許容定数値εSgを超えないように決定する選定方式を指している。
【０１２１】
入力ファイルを以上のように分割して設定することで、ＤＲ契約などの固定的なデータを変更せず、ＤＲ要請の度に変わるデータ（ＤＲ要請・運用設定）のみを変更して算出計算できるようにしている。
【０１２２】
算出処理プログラム１１０からは、テキスト（ｃｓｖ）ファイルとして例えば実施例１と同様に表１２の結果（出力ファイルｒｅｓｕｌｔ．ｃｓｖ）が出力される。
【０１２３】
本実施例２では複数の需要家をグループ分けして取り扱っているが、式（９）において、需要家グループｇの順番から該ｇに含まれる需要家の識別番号を求める関数Ｐgを用いているため、結果の出力例は実施例１の表１２と同一となる。
【０１２４】
前記算出処理の実行は、Ｗｉｎｄｏｗｓではコマンドプロンプトより、入力ファイル名と出力ファイル名を引数に指定して実行するものである。
【０１２５】
以上のように本実施例２によれば、需要家グループ毎の各需要家に順番をつけて、系統運用者からのＤＲ要請累計回数で輪番順を形成し、その輪番順で削減要請有無の優先を決める制約を加えた数理計画を行うことで、需要家がＤＲ要請の負担の不公平感を感じることを防ぎながら、アグリゲータの収益を最大化する配分を算出することができる。
【０１２６】
また、第２の選定方式を用いているため、電力削減要請回数が多い需要家グループ内の需要家の選定優先順位を、電力削減要請回数が少ない需要家グループ内の需要家よりも低くする（選定の順番を遅くする）ことができる。
【０１２７】
これによって、電力削減の達成成績の良い需要家（すなわち電力削減要請回数が多い需要家）に対し偏って電力削減を要請するような、不公平な選定を防止することができる。
【実施例３】
【０１２８】
本実施例３では、実施例２のように、複数の需要家を需要家グループとして取り扱う構成において、各需要家への削減要請について、その回数をなるべく公平になるように決定するための選定方式として、実施例１で述べた第１の選定方式を採用し、「回数公平」とした。
【０１２９】
すなわち、各グループの各需要家について、式（１０）、式（１１）に示すように、今回の算出計算で要請するとした場合の要請累計回数Ｓiと、要請累計回数の平均値Ｓg￣との絶対値差が、ある許容定数値εSgを超えないように要請有無変数ｚb,i（ｚi）を決定する。
【０１３０】
【数１０】
2020087281.tif 000049
【０１３１】
【数１１】
2020087281.tif 000050
【０１３２】
尚、式（１０）、式（１１）において、ＮGは需要家グループの総数である。
【０１３３】
各需要家への削減要請有無と削減要請量は、式（２）〜式（５）および式（１０）、式（１１）を制約条件とし、目的関数式（１）を最大化するよう数理計画法（混合整数線形計画法）を用いて決定することができる。
【０１３４】
その他の構成は実施例２と同様である。すなわち、図２の算出処理プログラム１１０の入力ファイルは表１３で定義され、それぞれの設定例は、表６、表７、表１４、表９、表１５、表１６となり、出力ファイルは表１２となる。
【０１３５】
ここで、前記輪番制による削減要請先需要家決定方法（実施例２の第２の設定方式）と、回数公平での削減要請先需要家決定方法（実施例３の第１の設定方式）は、需要家グループ毎に、２つのうちどちらかを、システム設定などの手段によって選択することができる。
【０１３６】
すなわち、表１３のｏｐｔ．ｄａｔ（最適化配分）の定義や、表１６の設定によりどちらかを選択できるように構成する。
【０１３７】
以上のように本実施例３によれば、各需要家へのＤＲ要請累計回数について、需要家グループ毎にその時点の平均値からの絶対値誤差が許容値内に抑える制約を加えた数理計画を行うことで、需要家がＤＲ要請の負担の不公平感を感じることを防ぎながら、アグリゲータの収益を最大化する配分を算出することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１００…アグリゲータ
１１０…算出処理プログラム
２００…系統運用者
１〜Ｎ…需要家
【図１】
2020087281.tif 000072
【図２】
2020087281.tif 000073
【図３】
2020087281.tif 000074