(57)【要約】      （修正有）【課題】需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度の低減を回避し、アグリゲーションコーディネータに対して適切なＤＲ可能量を報告すること。【解決手段】電力システムにおいて、需要家とネットワークを介して接続するサーバ装置１００は、所定イベントの発生が検出された場合に、時間帯別の需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度に基づいて、所定イベントの発生が検出された需要家である対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行う制御部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定イベントの発生が検出された場合に、時間帯別の需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度に基づいて、前記所定イベントの発生が検出された需要家である対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行う制御部を有する、サーバ装置。
【請求項２】
前記所定イベントは、新しい需要家の参加及び既存の需要家における機器構成の変更の少なくとも一方を含む、請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記制御を行う対象時間帯において、蓄電装置を有しており分散電源を有していない前記対象需要家に対して、負荷追従制御を行うように指示する、請求項１又は２に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記制御を行う対象時間帯において、蓄電装置及び分散電源を有している前記対象需要家に対して、前記分散電源により発電された電力を全て売電するように指示する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記制御を行う対象時間帯において、前記対象需要家に対して、買電する電力量が一定になるように指示する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度が所定閾値以上になった場合、前記制御を行わない、請求項１〜５のいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項７】
所定イベントの発生が検出された場合に、時間帯別の需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度に基づいて、前記所定イベントの発生が検出された需要家である対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行う方法を有する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバ装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＰＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｌａｎｔ）において、リソースアグリゲータ（ＲＡ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ａｇｇｒｅｇａｔｏｒ）は、アグリゲーションコーディネータ（ＲＣ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）に対して、ＤＲ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）可能量を報告する必要がある。
【０００３】
アグリゲーションコーディネータは、報告されたＤＲ可能量に従ってＤＲ要請量を決定する。
【０００４】
リソースアグリゲータは、需要家のデマンド電力（すなわち、需要家において必要な電力）を予測して、かかるＤＲ可能量を求めるが、かかる予測が外れて、ＤＲ要請量を達成できなかった場合に、ペナルティが発生する可能性があるため、需要家において必要な電力の予測精度が高い場合には、実現可能な最大のＤＲ可能量を報告するが、かかる予測精度が低い場合には、上述の予測が外れるリスクを考量した少なめのＤＲ要請量を報告する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７-１２９８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的には、かかる予測精度は、過去データが多いほど高くなる傾向にあるため、新しい需要家の参加及び既存の需要家における機器構成の変更等の所定イベントが発生した場合等、過去データが少ない場合、かかる予測精度を確保できず、どれぐらい予測が外れるのかについてのリスク計算をすることができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度の低減を回避し、アグリゲーションコーディネータに対して適切なＤＲ可能量を報告することを可能とするサーバ装置及び制御方法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】
【０００８】
本発明の実施形態の第１の特徴は、サーバ装置であって、所定イベントの発生が検出された場合に、時間帯別の需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度に基づいて、前記所定イベントの発生が検出された需要家である対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行う制御部を有することを要旨とする。
【０００９】
本発明の実施形態の第２の特徴は、制御方法であって、所定イベントの発生が検出された場合に、時間帯別の需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度に基づいて、前記所定イベントの発生が検出された需要家である対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行う方法を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度の低減を回避し、アグリゲーションコーディネータに対して適切なＤＲ可能量を報告することを可能とするサーバ装置及び制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態に係る電力システム１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、一実施形態に係るサーバ装置１００の機能ブロックの一例を示す図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るサーバ装置１００による制御の一例を示す図である。
【図４】図４は、一実施形態に係るサーバ装置１００による制御の一例を示す図である。
【図５】図５は、一実施形態に係るサーバ装置１００による制御の一例を示す図である。
【図６】図６は、一実施形態に係るサーバ装置１００による制御の一例を示す図である。
【図７】図７は、一実施形態に係るサーバ装置１００による制御の一例を示す図である。
【図８】図８は、一実施形態に係るサーバ装置１００の動作の一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】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る制御システム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。
【００１３】
（第１実施形態）
以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電力システム１の構成の一例を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、電力システム１は、サーバ装置１００と、アグリゲーションコーディネータ２００と、需要家３００Ａ/３００Ｂとを有する。
【００１５】
サーバ装置１００は、１つのサーバ装置によって構成されていてもよいし、複数のサーバ装置によって構成されていてもよい。なお、サーバ装置１００は、リソースアグリゲータによって管理されていてもよい。
【００１６】
例えば、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等に逆潮流の電力を提供する電力事業者であり、アグリゲーションコーディネータ２００は、電力系統等のインフラストラクチャーを提供するエンティティであり、例えば、発電事業者又は送配電事業者等の電力事業者である。
【００１７】
図１では、需要家３００として、２つの需要家３００Ａ/３００Ｂが例示されているが、通常、かかる電力システム１には、３以上の需要家３００が設けられている。各需要家は、電力系統（図示せず）接続される施設に対応する。
【００１８】
以下において、電力系統から需要家３００への電力の流れを潮流と称し、需要家３００から電力系統への電力の流れを逆潮流と称する。電力系統から需要家３００への電力は、需要電力と称されることもある。
【００１９】
需要家３００Ａは、蓄電装置３０１と、負荷機器３０３と、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）３０４とを有しており、需要家３００Ｂは、蓄電装置３０１と、分散電源３０２と、負荷機器３０３と、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）３０４とを有している。
【００２０】
蓄電装置３０１は、ＥＭＳ３０４の制御下で、電力の充電及び放電を行う装置である。例えば、蓄電装置３０１は、リチウムイオン蓄電装置、鉛蓄電装置又はニッケル・水素蓄電装置等である。
【００２１】
なお、蓄電装置３０１が放電する電力は、需要家３００内の負荷機器３０３に供給されてもよいし、電力系統に供給されてもよい。また、本実施形態において、発電装置によって発電された電力を売電し、需要家３００内の負荷機器３０３を蓄電装置３０１の放電により賄う「押し上げモード」にて運用されてもよい。蓄電装置３０１は、例えば、電力系統によって供給される電力或いは発電装置の余剰電力を充電することができる。
【００２２】
分散電源３０２は、燃料を用いて発電を行う燃料電池装置であってもよい。燃料電池装置は、燃料を用いて発電を行う装置である。例えば、燃料電池装置は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよく、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよく、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよく、溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよい。また、分散電源３０２は、太陽光、風力、水力、地熱等の自然エネルギーを用いて発電を行う発電装置であってもよい。
【００２３】
分散電源３０２は、燃料を用いて発電を行う燃料電池装置であってもよい。燃料電池装置は、燃料を用いて発電を行う装置である。例えば、燃料電池装置は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよく、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよく、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよく、溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）であってもよい。また、分散電源３０２は、太陽光、風力、水力、地熱等の自然エネルギーを用いて発電を行う発電装置であってもよい。
【００２４】
負荷機器３０３は、電力を消費する機器である。例えば、負荷機器３０３は、空調機器、照明機器、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｓｕａｌ）機器等である。
【００２５】
ＥＭＳ３０４は、需要家３００の電力を管理する電力管理装置である。ＥＭＳ３０４は、分散電源３０２及び負荷機器３０３の動作状態を制御してもよい。ＥＭＳ３０４は、ＶＥＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｅｎｄ  Ｎｏｄｅ）の一例である。
【００２６】
図２に示すように、サーバ装置１００は、検出部１０１と、記憶部１０２と、算出部１０３と、制御部１０４とを有している。
【００２７】
検出部１０１は、複数の需要家において、所定イベントの発生を検出するように構成されている。具体的には、検出部１０１は、所定イベントの発生として、新しい需要家３００の参加或いは既存の需要家３００における機器構成の変更等を検出するように構成されていてもよい。ここで、機器構成の変更とは、需要家３００内における蓄電装置３０１や分散電源３０２や負荷機器３０３の増設や新設や撤去や機種変更等を意味する。
【００２８】
記憶部１０２は、不揮発性メモリ又は/及びＨＤＤ等の記憶媒体によって構成されており、各需要家３００における過去の潮流電力及び逆潮流電力等の需要家３００における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度（以下、需要家３００の予測精度）を算出するために必要なデータを記憶するように構成されている。
【００２９】
ここで、需要家３００における潮流電力及び逆潮流電力は、それぞれ需要家３００における売電電力及び買電電力と同義である。また、需要家３００における潮流電力は、需要家３００のデマンド電力と呼ばれてもよい。
【００３０】
例えば、記憶部１０２は、上述のデータとして、蓄電装置３０１における充放電電力量や残量（ＳＯＣ）や運転モードを記憶するように構成されていてもよいし、太陽光発電装置における発電量を記憶するように構成されていてもよいし、スマートメータによって取得された売買電力量を記憶するように構成されていてもよいし、ＣＴセンサによって検知された各機器又は分電盤分岐の消費電力量を記憶するように構成されていてもよい。
【００３１】
算出部１０３は、記憶部１０２に記憶されているデータ等を参照して、所定情報を算出するように構成されている。
【００３２】
例えば、図３に示すように、算出部１０３は、時間帯別の需要家全体における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度（以下、需要家全体の予測精度）を算出するように構成されている。
【００３３】
また、算出部１０３は、時間帯別の対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度（以下、対象需要家の予測精度）を算出するように構成されている。ここで、対象需要家は、所定イベントの発生が検出された需要家３００である。
【００３４】
なお、算出部１０３は、時間帯別の対象需要家以外の需要家全体における潮流電力及び逆潮流電力の予測精度（以下、対象需要家以外の需要家全体の予測精度）を算出するように構成されていてもよい。
【００３５】
ここで、時間帯の単位は、任意の単位であってもよい。例えば、図３に示すように、かかる時間帯の単位は、各需要家３００の蓄電装置３０１の容量から推定した負荷追従可能な時間（図３の例では、３時間）であってもよい。
【００３６】
制御部１０４は、検出部１０１によって所定イベントの発生が検出された場合に、時間帯別の需要家３００の予測精度に基づいて、対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行うように構成されている。
【００３７】
例えば、図３に示すように、制御部１０４は、時間帯別の需要家全体の予測精度が低い９：００〜１２：００の時間帯において、対象需要家における潮流電力及び逆潮流電力の少なくとも一方の変動を抑える制御を行うように構成されている。
【００３８】
また、制御部１０４は、対象時間帯において、蓄電装置３０１を有しており分散電源３０２を有していない対象需要家（例えば、需要家３００Ａ）に対して、負荷追従制御を行うように指示するように構成されている。
【００３９】
ここで、対象時間帯は、需要家全体の予測精度が低い時間帯（或いは、対象需要家以外の需要家全体の予測精度）が低い時間帯等、上述の制御を行う時間帯を示す。
【００４０】
例えば、図４に示すように、制御部１０４は、対象時間帯において、対象需要家である需要家３００Ａに対して、負荷追従制御のような蓄電装置３０１やＥＭＳ３０４が自動的に需要家３００のデマンド電力を一定に保つような制御を行うように指示する。
【００４１】
図４の例では、９：００〜１２：００の時間帯において、需要家３００の生活パターンの変化に関わらず、需要家３００における売買電力（潮流電力及び逆潮流電力）が０になり、過去の需要家３００における売買電力のデータを用いた予測が不要になる。
【００４２】
また、制御部１０４は、対象時間帯において、蓄電装置３０１及び分散電源３０２を有している対象需要家（例えば、需要家３００Ｂ）に対して、分散電源３０２により発電された電力を全て売電するように指示するように構成されている。
【００４３】
例えば、図５に示すように、制御部１０４は、対象時間帯において、対象需要家である需要家３００Ｂに対して、需要家３００Ｂの消費電力を蓄電装置３０１による放電で賄わせ、分散電源３０２により発電された電力を全て売電するように指示する。
【００４４】
かかる構成によれば、分散電源３０２のうちの太陽光発電装置による発電量（ＰＶ発電量）は、パネルのスペック及びパネルが設置されている地域の日照量に依存するため、対象需要家３００Ｂにおける過去の潮流電力及び逆潮流電力のデータが少なくとも、対象需要家３００Ｂの予測精度を向上させることができる。
【００４５】
また、制御部１０４は、対象時間帯において、対象需要家に対して、買電する電力量が一定になるように指示するように構成されていてもよい。
【００４６】
さらに、制御部１０４は、対象需要家の予測精度が所定閾値以上になった場合、上述の制御を行わないように構成されていてもよい。
【００４７】
例えば、図６に示すように、制御部１０４は、対象需要家の予測精度が所定閾値（例えば、９０％）以上になった時間帯（例えば、１２：００〜１５：００）において、上述の制御を行わないように構成されている。
【００４８】
一般的に、需要家３００の居住者が外出中や就寝中の時間帯は、消費電力の変動が小さいため、対象需要家３００Ｂにおける過去の潮流電力及び逆潮流電力の予測に必要な過去のデータは少ない。したがって、制御部１０４は、対象需要家の予測精度が所定閾値以上になった時間帯を対象時間帯から外し、他の時間帯を対象時間帯とするように構成されている。そして、制御部１０４は、全ての時間帯において対象需要家の予測精度が所定閾値以上になった場合には、かかる需要家３００を対象需要家から外すように構成されている。
【００４９】
また、例えば、制御部１０４は、図７に示すように、対象需要家に対して、深夜時間帯（０：００〜８：００）において蓄電装置３０１を充電させ、９：００〜１２：００の時間帯において負荷追従制御を行うように指示してもよい。
【００５０】
以下、図８を参照して、一実施形態に係るサーバ装置１００の動作の一例について説明する。
【００５１】
図８に示すように、ステップＳ１０１において、サーバ装置１００は、所定イベントの発生として、新しい需要家３００の参加或いは既存の需要家３００における機器構成の変更等を検出する。ここで、所定イベントの発生が検出された需要家３００を「対象需要家Ａ」とする。
【００５２】
ステップＳ１０２において、サーバ装置１００は、時間帯別の対象需要家Ａ以外の需要家全体の予測精度を算出する。ここで、かかる予測精度が算出された各時間帯を「時間帯Ｔ」とする。
【００５３】
以下、サーバ装置１００は、全ての対象需要家Ａに対して、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８の処理を施す。
【００５４】
ステップＳ１０３において、サーバ装置１００は、時間帯別の対象需要家Ａの予測精度を算出する。
【００５５】
ステップＳ１０４において、サーバ装置１００は、対象需要家Ａの蓄電装置３０１の持続時間を算出する。
【００５６】
以下、サーバ装置１００は、対象需要家Ａの予測精度の悪い順に時間帯Ｔを並べて、全ての時間帯Ｔに対して、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理を施す。
【００５７】
ステップＳ１０５において、サーバ装置１００は、対象需要家Ａの蓄電装置３０１の予定残量があるか否かについて判定する。Ｙｅｓの場合、本動作は、ステップＳ１０６に進み、Ｎｏの場合、本動作は、現在の対象需要家Ａに対する処理を終了し、次の対象需要家Ａに対する処理を開始する。
【００５８】
ステップＳ１０６において、サーバ装置１００は、対象需要家Ａの予測精度が所定閾値以上であるか否かについて判定する。Ｎｏの場合、本動作は、ステップＳ１０７に進み、Ｙｅｓの場合、本動作は、現在の時間帯Ｔに対する処理を終了し、次の時間帯Ｔに対する処理を開始する。
【００５９】
ステップＳ１０７において、サーバ装置１００は、時間帯Ｔにおける対象需要家Ａの制御計画として、時間帯Ｔにおける対象需要家Ａの充放電計画を作成する。例えば、サーバ装置１００は、デマンド時限毎の消費電力の予測量及び太陽光発電の予測量に対して、蓄電装置３０１の残量及び定格出力の制限を満たしながら、電気料金はＤＲ可能量が最適になるように対象需要家Ａの充放電計画を作成してもよい。ここで、充放電計画の時間粒度は、デマンド時限よりも多くても少なくてもよい。
【００６０】
ステップＳ１０８において、サーバ装置１００は、対象需要家Ａの蓄電装置３０１の予定残量を更新する。ここで、サーバ装置１００は、時間帯Ｔにおいて、分散電源３０２を有していない対象需要家Ａに対しては、負荷追従制御を行うように指示し、分散電源３０２を有している対象需要家Ａに対しては、分散電源３０２によって発電された電力を全て売電するように指示する（すなわち、全売電制御を行うように指示する）。
【００６１】
ここで、サーバ装置１００は、上述の負荷追従制御及び全売電制御による蓄電装置３０１の残量の変化を反映させるように、対象需要家Ａの蓄電装置３０１の予定残量を更新する。
【００６２】
本実施形態に係る電力システム１によれば、サーバ装置１００が、需要家３００の予測精度の低減を回避し、アグリゲーションコーディネータ２００に対して適切なＤＲ可能量を報告することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態に係る電力システム１によれば、計算コストが高い複雑なアルゴリズムや多種多様な学習データを準備することなく、需要家３００の予測精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…電力システム
１０…通信ネットワーク
１００…サーバ装置
１０１…検出部
１０２…記憶部
１０３…算出部
１０４…制御部
２００…アグリゲーションコーディネータ
３００、３００Ａ、３００Ｂ…需要家
３０１…蓄電装置
３０２…分散電源
３０３…負荷機器
３０４…ＥＭＳ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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