(57)【要約】      （修正有）【課題】所定地域に点在する電気自動車及び需要家を含むグループ全体の電力取引による収益を最大化する電力取引量を算出することが可能な電力取引量最適化装置を提供する。【解決手段】所定地域に点在する電気自動車と需要家を含むグループを対象とした電力取引量最適化装置１であって、電気自動車が関わる電力取引において電気自動車の電力需要を満たす制約条件、需要家が関わる電力取引において需要家の電力需要を満たす制約条件、電気自動車及び需要家が所定地域の送配電網を使って電力取引相手と電力取引する場合に生じる電力取引可能量の制約条件に基づいて、グループ全体の電力取引による収益の最大化を目的関数とする最適化計算を行い、グループ内の電気自動車及び需要家が、電力取引相手と取引する電力取引量を算出する。【選択図】図１
2020043634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定地域に点在する電気自動車と需要家を含むグループを対象とした電力取引量最適化装置であって、
前記電気自動車が関わる電力取引において前記電気自動車の電力需要を満たす制約条件、前記需要家が関わる電力取引において前記需要家の電力需要を満たす制約条件、前記電気自動車及び前記需要家が前記所定地域の送配電網を使って電力取引相手と電力取引する場合に生じる電力取引可能量の制約条件に基づいて、前記グループ全体の電力取引による収益の最大化を目的関数とする最適化計算を行い、前記グループ内の前記電気自動車及び前記需要家が、前記電力取引相手と取引する電力取引量を算出することを特徴とする電力取引量最適化装置。
【請求項２】
記憶装置に記憶された、電気自動車の駐車予定時刻及び駐車位置の情報、並びに需要家の位置情報に基づいて、前記グループ内の電力取引可能な電気自動車、需要家を選定し、前記選定した電気自動車及び需要家を対象に、前記電力取引量を算出することを特徴とする請求項１に記載の電力取引量最適化装置。
【請求項３】
前記グループは、前記電気自動車、前記需要家に電力を分配する太陽光発電装置を含み、
前記３つの制約条件と、前記太陽光発電装置が関わる電力取引において前記太陽光発電装置の発電量に関する制約条件とに基づいて、前記最適化計算を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力取引量最適化装置。
【請求項４】
記憶装置に記憶された、送配電網の許容電力量情報に基づいて、前記電力取引可能量の制約条件を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力取引量最適化装置。
【請求項５】
前記最適化計算は、線形計画法を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力取引量最適化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定地域に点在する電気自動車と需要家を含むグループを対象とした電力取引量最適化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、太陽光発電装置、需要家、電力系統との間で行われる電力取引を管理する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、需要家が所有する電気自動車と電力系統との電力取引に着目した電気自動車の充放電量の管理方法について開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、所定地域で運用される電気自動車に充電する電力を可能な限り所定地域に設置される太陽光発電装置から調達することで、太陽光発電装置の利用度を高める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５０２４０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３４１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、所定地域に点在する電気自動車及び需要家を含むグループを対象とした電力取引量の計画値を立案する上で、グループ全体の電力取引による収益を考慮することは重要である。
【０００７】
そこで、本発明では、所定地域に点在する電気自動車及び需要家を含むグループ全体の電力取引による収益を最大化する電力取引量を算出することが可能な電力取引量最適化装置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】
本実施形態は、所定地域に点在する電気自動車と需要家を含むグループを対象とした電力取引量最適化装置であって、前記電気自動車が関わる電力取引において前記電気自動車の電力需要を満たす制約条件、前記需要家が関わる電力取引において前記需要家の電力需要を満たす制約条件、前記電気自動車及び前記需要家が前記所定地域の送配電網を使って電力取引相手と電力取引する場合に生じる電力取引可能量の制約条件に基づいて、前記グループ全体の電力取引による収益の最大化を目的関数とする最適化計算を行い、前記グループ内の前記電気自動車及び前記需要家が、前記電力取引相手と取引する電力取引量を算出する。
【０００９】
また、前記電力取引量最適化装置において、記憶装置に記憶された、電気自動車の駐車予定時刻及び駐車位置の情報、並びに需要家の位置情報に基づいて、前記グループ内の電力取引可能な電気自動車、需要家を選定し、前記選定した電気自動車及び需要家を対象に、前記電力取引量を算出することが好ましい。
【００１０】
また、前記電力取引量最適化装置において、前記グループは、前記電気自動車、前記需要家に電力を分配する太陽光発電装置を含み、前記３つの制約条件と、前記太陽光発電装置が関わる電力取引において前記太陽光発電装置の発電量に関する制約条件とに基づいて、前記最適化計算を行うことが好ましい。
【００１１】
また、前記電力取引量最適化装置において、記憶装置に記憶された、送配電網の許容電力量情報に基づいて、前記電力取引可能量の制約条件を設定することが好ましい。
【００１２】
また、前記電力取引量最適化装置において、前記最適化計算は、線形計画法を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所定地域に点在する電気自動車及び需要家を含むグループ全体の電力取引による収益を最大化する電力取引量を算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電力取引量最適化装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】電力取引モデル作成部の処理内容を説明するフロー図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、ＥＶ｛ｖｉ｝、需要家｛ｄｉ｝、ＰＶ｛ｐｖｉ｝を中心として電力取引可能な電力取引相手を示す図である。
【図４】取引制約モデル作成部の処理内容を説明するフロー図である。
【図５】ＥＶ｛ｖ１｝と電力取引との間で使用する送配電網を例示する図である。
【図６】ＥＶ｛ｖ１｝と電力取引との間で使用する送配電網を例示する図である。
【図７】ＥＶ｛ｖ１｝と電力取引との間で使用する送配電網を例示する図である。
【図８】ＥＶ｛ｖ１｝と電力取引との間で使用する送配電網を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態に係る電力取引量最適化装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す電力取引量最適化装置１は、ＣＰＵ等を含む処理部２、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む記憶部３を備える。処理部２は、記憶部３に格納される最適化プログラムを実行することによって実現される機能ブロックとして、条件設定部１０、電力取引モデル作成部１２、取引制約モデル作成部１４、最適化計算部１６を備えている。図１に示す電力取引量最適化装置１には、入力装置２０、表示装置２２が接続されている。入力装置２０は、ユーザーからの入力操作を受け付けるためのユーザインターフェースであり、例えば、マウスやキーボード等である。表示装置２２は、電力取引量最適化装置１が出力する情報や計算結果等を表示するためのユーザインターフェースであり、例えば、ディスプレイなどである。
【００１６】
記憶部３は、処理部２とアクセス可能に接続され、最適化プログラム、電気自動車データベース（以下、ＥＶデータベース２４）、需要家データベース２６、太陽光発電装置データベース（以下、ＰＶデータベース２８）、系統データベース３０を記憶する。なお、各種データベースは、例えば、外部サーバの記憶装置に記憶されていてもよい。この場合、電力取引量最適化装置１は、インターネット等の通信部によって当該外部サーバに接続されており、処理部２は、当該外部サーバの記憶装置にアクセスすることができるように構成されている。
【００１７】
ＥＶデータベース２４は、ＥＶの駐車予定時刻及び駐車予定位置の情報、ＥＶ走行開始時の必要電池残量の情報、ＥＶの電池の電池容量の情報、ＥＶの電池の充放電効率の情報等を含む。
【００１８】
需要家データベース２６は、需要家の位置情報、需要家が所有する充放電器の位置情報、需要家の電力需要量の情報等を含む。
【００１９】
ＰＶデータベース２８は、ＰＶの位置情報、ＰＶの発電量の情報等を含む。
【００２０】
系統データベース３０は、配電網における逆潮電力許容量の情報、送電網における逆潮電力許容量の情報、配電網間の許容託送量の情報、配電網間の許容託送量の情報、電力系統の電力買取単価の情報、電力系統のＰＶ電力買取単価の情報、電力系統の電力販売単価の情報、配電網間の託送料金単価の情報を含む。
【００２１】
ＥＶデータベース２４、需要家データベース２６及びＰＶデータベース２８に含まれるそれぞれの情報は、所定地域に点在するＥＶ、需要家及びＰＶを含むグループ内のＥＶの所有者、需要家、ＰＶの所有者から事前に取得する情報であり、系統データベース３０に含まれる情報は、ＥＶ、需要家、ＰＶの電力取引の際に使用する送配電網の系統運営者から受け取る情報である。
【００２２】
以下、処理部２の各機能部について説明する。
【００２３】
条件設定部１０は、最適化計算を行う期間と地域のデータ入力を受け付ける。
【００２４】
図２は、電力取引モデル作成部の処理内容を説明するフロー図である。電力取引モデル作成部１２は、ＥＶデータベース２４、需要家データベース２６、ＰＶデータベース２８、系統データベース３０を参照して、需要家の位置情報、ＰＶの位置情報、ＥＶの駐車予定時刻及び駐車位置の情報から、条件設定部に入力された期間及び地域（所定地域）に含まれるＥＶ、需要家、ＰＶを選定し、電力系統の管轄エリア情報から、ＥＶ、需要家、ＰＶの電力取引に関わる電力系統を選定する（ステップＳ１０）。
【００２５】
電力取引モデル作成部１２は、需要家データベース２６を参照して、選定した需要家が所有する充放電器の位置情報と、選定したＥＶにおける駐車予定時刻及び駐車位置の情報とを照合して、各時刻で、ＥＶが接続可能な充放電器を選定する（ステップＳ１２）。例えば、充放電器の位置とＥＶの駐車位置との距離に基づいて、ＥＶが接続可能な充放電器を選定する。
【００２６】
電力取引モデル作成部１２は、最適化計算で求める変数（以下、電力取引変数）を作成する（ステップＳ１４）。電力取引変数は、ステップＳ１０で選定したＥＶ、需要家、ＰＶ及び電力系統の間で交わされる電力取引量を指す。電力取引変数は、選定したＥＶ、選定した需要家、選定したＰＶを中心として、それぞれと電力取引可能な電力取引相手を列挙することで得られる。例えば、選定した電力系統が｛ｇ１・・・ｇｏ｝、選定した需要家が｛ｄ１・・・ｄｐ｝、選定したＥＶが｛ｖ１・・・ｖｑ｝、選定したＰＶが｛ｐｖ１・・・ｐｖｒ｝の場合、以下の電力取引変数が作成される。
【００２７】
＜ＥＶ｛ｖｉ｝を中心として作成する電力取引変数＞
図３（ａ）は、ＥＶ｛ｖｉ｝を中心として電力取引可能な電力取引相手を示す図である。図３（ａ）に示すＥＶ｛ｖｉ｝の電力取引相手は、電力系統｛ｇｍ｝、ＰＶ｛ｐｖｌ｝、需要家｛ｄｋ｝、ＥＶ｛ｖｊ｝である。この場合、時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝が電力系統｛ｇｍ｝から購入する電力量：Ｘｇｍｖｉ（ｔ）（ｉ＝１・・・ｑ、ｍ＝１・・・ｏ）、時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝が電力系統｛ｇｍ｝へ売電する電力量：Ｘｖｉｇｍ（ｔ）（ｉ＝１・・・ｑ、ｍ＝１・・・ｏ）、時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝がＰＶ｛ｐｖｌ｝から購入する電力量：Ｘｐｖｌｖｉ（ｔ）（ｉ＝１・・・ｑ、ｌ＝１・・・ｒ）、時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝が需要家｛ｄｋ｝へ売電する電力量：Ｘｖｉｄｋ（ｔ）（ｉ＝１・・・ｑ、ｋ＝１・・・ｐ）、時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝がＥＶ｛ｖｊ｝から購入する電力量：Ｘｖｊｖｉ（ｔ）（ｉ＝１・・・ｑ、ｊ＝１・・・ｑ、ｉ≠ｊ）、時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝がＥＶ｛ｖｊ｝へ売電する電力量：Ｘｖｉｖｊ（ｔ）（ｉ＝１・・・ｑ、ｊ＝１・・・ｑ、ｉ≠ｊ）が電力取引変数となる。
但し、時刻ｔにてＥＶが走行中、又はＥＶが駐車中であっても、その駐車位置に接続可能な充放電器が無い場合、ＥＶと電力取引相手との電力取引は不可能である。したがって、ステップＳ１２において、ＥＶが接続可能な充放電器を選定した時の時刻以外の時刻では、電力取引変数は０となる。
【００２８】
＜需要家｛ｄｋ｝を中心として作成する電力取引変数＞
図３（ｂ）は、需要家｛ｄｋ｝を中心として電力取引可能な電力取引相手を示す図である。図３（ｂ）に示す需要家｛ｄｋ｝の電力取引相手は、電力系統｛ｇｍ｝、ＰＶ｛ｐｖｌ｝、ＥＶ｛ｖｉ｝である。この場合、時刻ｔに需要家｛ｄｋ｝が電力系統｛ｇｍ｝から購入する電力量：Ｘｇｍｄｋ（ｔ）（ｋ＝１・・・ｐ、ｍ＝１・・・ｏ）、時刻ｔに需要家｛ｄｋ｝がＰＶ｛ｐｖｌ｝から購入する電力量：Ｘｐｖｌｄｋ（ｔ）（ｋ＝１・・・ｐ、ｌ＝１・・・ｒ）、時刻ｔに需要家｛ｄｋ｝がＥＶ｛ｖｉ｝から購入する電力量：Ｘｖｉｄｋ（ｔ）（ｋ＝１・・・ｐ、ｉ＝１・・・ｑ）が電力取引変数となる。
但し、前述したように、ステップＳ１２において、ＥＶが接続可能な充放電器を選定した時の時刻以外の時刻では、Ｘｖｉｄｋ（ｔ）の電力取引変数は０となる。
【００２９】
＜ＰＶ｛ｐｖｌ｝を中心として作成する電力取引変数＞
図３（ｃ）は、ＰＶ｛ｐｖｌ｝を中心として電力取引可能な電力取引相手を示す図である。図３（ｃ）に示すＰＶ｛ｐｖｌ｝の電力取引相手は、電力系統｛ｇｍ｝、ＥＶ｛ｖｉ｝、需要家｛ｄｋ｝である。この場合、時刻ｔにＰＶ｛ｐｖｌ｝から電力系統｛ｇｍ｝へ売電する電力量：Ｘｐｖｌｇｍ（ｔ）（ｌ＝１・・・ｒ、ｍ＝１・・・ｏ）、時刻ｔにＰＶ｛ｐｖｌ｝からＥＶ｛ｖｉ｝へ売電する電力量：Ｘｐｖｌｖｉ（ｔ）（ｌ＝１・・・ｒ、ｉ＝１・・・ｑ）、時刻ｔにＰＶ｛ｐｖｌ｝から需要家｛ｄｋ｝へ売電する電力量：Ｘｐｖｌｄｋ（ｔ）（ｌ＝１・・・ｒ、ｋ＝１・・・ｐ）が電力取引変数となる。
但し、前述したように、ステップＳ１２において、ＥＶが接続可能な充放電器を選定した時の時刻以外の時刻では、Ｘｐｖｌｖｉ（ｔ）の電力取引変数は０となる。
【００３０】
図４は、取引制約モデル作成部の処理内容を説明するフロー図である。取引制約モデル作成部１４は、ＥＶが関わる電力取引（図３（ａ））においてＥＶの電力需要を満たす制約条件を作成し（ステップＳ２０）、需要家が関わる電力取引（図３（ｂ））において需要家の電力需要を満たす制約条件を作成し（ステップＳ２２）、ＰＶが関わる電力取引（図３（ｃ））においてＰＶの発電量に関する制約条件を作成し（ステップＳ２４）、ＥＶ、需要家、ＰＶが所定地域の送配電網を使って電力取引相手と電力取引する場合に生じる電力取引可能量の制約条件を作成する（ステップＳ２６）。以下、各ステップについて説明する。
【００３１】
＜ステップＳ２０＞
取引制約モデル作成部１４は、ＥＶデータベース２４から、ＥＶ走行開始時の必要電池残量の情報（Ｌｖｉ（ｔ））、ＥＶの電池容量の情報（ΔＳｉｎｍａｘｖｉ、ΔＳｏｕｔｍａｘｖｉ、Ｓｍａｘｖｉ、Ｓｍｉｎｖｉ）、ＥＶの電池の充放電効率の情報（ηｉｎｖｉ、ηｏｕｔｖｉ）を取得し、図３（ａ）のＥＶ｛ｖｉ｝が関わる電力取引においてＥＶの電力需要を満たす制約条件を作成する。具体的には、下式（１）〜（５）で表される。
【００３２】
式（１）〜（５）において、Ｓｖｉ（ｔ）：ＥＶ｛ｖｉ｝の時刻ｔにおける電池の充電量、ηｉｎｖｉ：ＥＶ｛ｖｉ｝の電池の充電効率、ηｏｕｔｖｉ：ＥＶ｛ｖｉ｝の電池の放電効率、ΔＳｉｎｍａｘｖｉ：ＥＶ｛ｖｉ｝の電池の単位時間当たりの充電可能量、ΔＳｏｕｔｍａｘｖｉ：ＥＶ｛ｖｉ｝の電池の単位時間当たりの放電可能量、Ｓｍａｘｖｉ：ＥＶ｛ｖｉ｝の電池の充電量の最大値、Ｓｍｉｎｖｉ：ＥＶ｛ｖｉ｝の電池の充電量の最小値、Ｌｖｉ（ｔ）：時刻ｔにおけるＥＶ｛ｖｉ｝の電力需要量（走行負荷）を意味する。
【００３３】
式（１）〜（５）において、式（１）は電池の充電量Ｓｖｉ（ｔ）に基づく制約を表し、式（２）は、電池の単位時間当たりの充電可能量ΔＳｉｎｍａｘｖｉに基づく制約を表し、式（３）は、電池の単位時間当たりの放電可能量ΔＳｏｕｔｍａｘｖｉに基づく制約を表し、式（４）は、電池の充電量Ｓｖｉ（ｔ）の上下限に基づく制約を表し、式（５）は、ＥＶ｛ｖｉ｝の電力需要量（走行負荷）に基づく制約を表す。
【００３４】
【数１】
2020043634.tif 000003
【００３５】
【数２】
2020043634.tif 000004
【００３６】
【数３】
2020043634.tif 000005
【００３７】
【数４】
2020043634.tif 000006
【００３８】
【数５】
2020043634.tif 000007
【００３９】
＜ステップＳ２２＞
取引制約モデル作成部１４は、需要家データベース２６から、需要家の電力需要量の情報を取得し、図３（ｂ）の需要家｛ｄｋ｝が関わる電力取引において需要家の電力需要を満たす制約条件を作成する。具体的には、下式（６）で表される。下式（６）において、Ｌｄｋ（ｔ）：需要家｛ｄｋ｝の時刻ｔにおける電力需要量を意味する。
【００４０】
【数６】
2020043634.tif 000008
【００４１】
＜ステップＳ２４＞
取引制約モデル作成部１４は、ＰＶデータベース２８から、選定したＰＶの発電量の情報を取得し、図３（ｃ）のＰＶ｛ｐｖｌ｝が関わる電力取引においてＰＶの発電量に関する制約条件を作成する。具体的には、下式（７）で表される。下式（７）において、Ｐｐｖｌ（ｔ）：ＰＶ｛ｐｖｌ｝の時刻ｔにおける発電量を意味する。
【００４２】
【数７】
2020043634.tif 000009
【００４３】
＜ステップＳ２６＞
取引制約モデル作成部１４は、系統データベース３０から、所定地域の配電網における逆潮電力許容量の情報（ＤＳｎｏｕｔ（ｔ））、所定地域の送電網における逆潮電力許容量の情報（ＴＳｇｍｏｕｔ（ｔ））、配電網間の許容託送量の情報（ＤＳｎｉｎ（ｔ））、送電網間の許容託送量の情報（ＴＳｇｍｉｎ（ｔ））を取得して、ＥＶ、需要家、ＰＶが所定地域の送配電網を使って電力取引相手と電力取引する場合に生じる電力取引可能量の制約条件を作成する。具体的には、式（８）〜（１１）で表される。
【００４４】
下式（８）〜（１１）において、｛ＴＳｇｍ（ｇｍ＝１・・・ｕ）｝：所定地域に含まれる送電網、｛ＤＳｎ（ｎ＝１・・・ｓ）｝：所定地域に含まれる配電網、ＩＤｄｌ｛ＴＳｄｋ、ＤＳｄｋ｝：需要家｛ｄｋ｝が電力取引時に使用する送配電網、ＩＤｐｖｌ｛ＴＳｐｖｌ、ＤＳｐｖｌ｝：ＰＶ｛ｐｖｌ｝が電力取引時に使用する送配電網、ＩＤｖｊ（ｔ）｛ＴＳｖｊ（ｔ）、ＤＳｖｊ（ｔ）｝：ＥＶ｛ｖｊ｝が時刻ｔで充放電できる位置で電力取引時に使用する送配電網、ＴＳｇｍｏｕｔ（ｔ）：送電網ＴＳｇｍから流出する許容電力量、ＴＳｇｍｉｎ（ｔ）：送電網ＴＳｇｍへ流入する許容電力量、ＤＳｎｏｕｔ（ｔ）：配電網ＤＳｎから流出する許容電力量、ＤＳｎｉｎ（ｔ）：配電網ＤＳｎへ流入する許容電力量を意味する。
【００４５】
式（８）〜（１１）において、式（８）は、送電網ＴＳｇｍから流出する許容電力量に基づく制約を表し、式（９）は、送電網ＴＳｇｍへ流入する許容電力量に基づく制約を表し、式（１０）は、配電網ＤＳｎから流出する許容電力量に基づく制約を表し、式（１１）は、配電網ＤＳｎへ流入する許容電力量に基づく制約を表す。
【００４６】
【数８】
2020043634.tif 000010
【００４７】
【数９】
2020043634.tif 000011
【００４８】
【数１０】
2020043634.tif 000012
【００４９】
【数１１】
2020043634.tif 000013
【００５０】
図５〜８は、ＥＶ｛ｖ１｝と電力取引との間で使用する送配電網を例示する図である。例えば、図５に示すように、ＥＶ｛ｖ１｝が送配電網を使用せず、需要家｛ｄ１｝やＥＶ｛ｖ２｝と電力のやり取りを行う場合には、式（８）〜（１１）の制約は作用しない。また、例えば、図６に示すように、ＥＶ｛ｖ１｝が配電網ＤＳ１、送電網ＴＳ１、配電網ＤＳ２を使用して、需要家｛ｄ２｝と電力取引する場合には、ＤＳ１ｏｕｔ（ｔ）、ＤＳ２ｉｎ（ｔ）を考慮する必要があるため、式（１０）及び式（１１）の制約が作用する。また、図７に示すように、ＥＶ｛ｖ１｝が、配電網ＤＳ１、送電網ＴＳ１を使用して、電力系統ｇ１と電力取引する場合、ＤＳ１ｏｕｔ（ｔ）、ＴＳ１ｏｕｔ（ｔ）を考慮する必要があるため、式（８）及び式（１０）の制約が作用する。また、図８に示すように、ＥＶ｛ｖ１｝が、配電網ＤＳ１、送電網ＴＳ１，ＴＳ２、及び配電網ＤＳ３を使用して、需要家｛ｄ３｝と電力取引する場合には、ＤＳ１ｏｕｔ（ｔ）、ＴＳ１ｏｕｔ（ｔ）、ＴＳ２ｉｎ（ｔ）、ＤＳ３ｉｎ（ｔ）を考慮する必要があるため、式（８）〜式（１１）の制約が作用する。上記は一例であって、例えば、ＥＶ｛ｖ１｝をＰＶに置き換えれば、需要家やＥＶとＰＶとの間での電力取引となるし、需要家｛ｄ２｝をＥＶに置き換えれば、送電網を使用した場合のＥＶとＥＶとの間での電力取引となる。
【００５１】
このように、ＥＶ、需要家、ＰＶと電力取引相手との間で使用する送配電網によって、作用する制約式の組み合わせが異なる場合がある。したがって、取引制約モデル作成部１４は、系統データベース３０を参照し、管轄エリア情報から、ＥＶ、需要家、ＰＶと電力取引相手との間で使用する送配電網を選定し、選定した送配電網に基づいて、作用させる制約式の組み合わせを設定する。
【００５２】
最適化計算部１６は、上記作成された制約条件（式（１）〜（１１））に基づいて、ＥＶ、需要家、ＰＶを含むグループ全体の電力取引における収益の最大化を目的関数とする最適化計算を行う。最適化計算には、例えば、線形計画法、混合整数計画法、又は非線形計画法等が用いられるが、計算精度等の点で、線形計画法が好ましい。
【００５３】
最適化計算における目的関数は、式（１２）で示されるグループ全体の電力取引における収益（ＰＬ）の最大化とする。グループ全体の電力取引における収益（ＰＬ）は、売電収入（Ｉｎｃｏｍｅ、式（１３））から、系統電力の購入費用（ＣｏｓｔＰ、式（１４））、グループ内での電力取引における託送費用（ＣｏｓｔＴ、式（１５））、契約者に支払うインセンティブ（ＣｏｓｔＩ、式（１６））を引いた値である。なお、インセンティブとは、グループ内の契約者が特定の時刻に電力取引を行った場合に、当該契約者に支払われる報酬である。
【００５４】
【数１２】
2020043634.tif 000014
【００５５】
【数１３】
2020043634.tif 000015
【００５６】
【数１４】
2020043634.tif 000016
【００５７】
【数１５】
2020043634.tif 000017
【００５８】
【数１６】
2020043634.tif 000018
【００５９】
式（１３）〜（１５）において、ＰＢｇｍ（ｔ）：電力系統｛ｇｍ｝の電力買取単価、ＰＢＰＶｇｍ（ｔ）：電力系統｛ｇｍ｝のＰＶ電力買取単価、ＰＳｇｍ（ｔ）：電力系統｛ｇｍ｝の電力販売単価、Ｔｐｖｌｖｉ（ｔ）：ＰＶ｛ｐｖｌ｝とＥＶ｛ｖｊ｝の間でかかる託送料金単価、Ｔｐｖｌｄｋ（ｔ）：ＰＶ｛ｐｖｌ｝と需要家｛ｄk｝の間でかかる託送料金単価、Ｔｖｉｄｋ（ｔ）：ＥＶ｛ｖｊ｝と需要家｛ｄk｝の間でかかる託送料金単価を意味する。式（１３）〜（１５）で使用するこれらの単価は、系統データベース３０に含まれる情報であり、最適化計算部１６が、最適化計算を行う際に、系統データベース３０から取得する。
【００６０】
式（１６）において、ＩＳｖｉｇｍ：時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝が電力系統｛ｇｍ｝へ売電する際のインセンティブ係数、ＩＢｐｖｌｖｉ（ｔ）：時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝がＰＶ｛ｐｖｌ｝から購入する際のインセンティブ係数、ＩＳｖｉｄｋ（ｔ）：時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝が需要家｛ｄｋ｝へ売電する際のインセンティブ係数、ＩＢｖｊｖｉ（ｔ）：時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝がＥＶ｛ｖｊ｝から購入する際のインセンティブ係数、ＩＢｖｉｖｊ（ｔ）：時刻ｔにＥＶ｛ｖｉ｝がＥＶ｛ｖｊ｝へ売電する際のインセンティブ係数、ＩＢｐｖｌｄｋ（ｔ）：時刻ｔに需要家｛ｄｋ｝がＰＶ｛ｐｖｌ｝から購入する際のインセンティブ係数、ＩＢｖｉｄｋ（ｔ）：時刻ｔに需要家｛ｄｋ｝がＥＶ｛ｖｉ｝から購入する際のインセンティブ係数、ＩＳｐｖｌｇｍ（ｔ）：時刻ｔにＰＶ｛ｐｖｌ｝から系統｛ｇｍ｝へ売電する際のインセンティブ係数、ＩＳｐｖｌｖｉ（ｔ）：時刻ｔにＰＶ｛ｐｖｌ｝からＥＶ｛ｖｉ｝へ売電する際のインセンティブ係数、ＩＳｐｖｌｄｋ（ｔ）：時刻ｔにＰＶ｛ｐｖｌ｝から需要家｛ｄｋ｝へ売電する際のインセンティブ係数を意味する。
【００６１】
各インセンティブ係数は予め設定された数値である。
【００６２】
最適化計算部１６による最適化計算によって、グループ全体の電力取引による収益を最大化する電力取引量（上記設定した電力取引変数）が算出される。本実施形態では、ＥＶ｛ｖｉ｝が電力系統｛ｇｍ｝から購入する電力量（Ｘｇｍｖｉ（ｔ））、ＥＶ｛ｖｉ｝が電力系統｛ｇｍ｝へ売電する電力量（Ｘｖｉｇｍ（ｔ））、ＥＶ｛ｖｉ｝がＰＶ｛ｐｖｌ｝から購入する電力量（Ｘｐｖｌｖｉ（ｔ））、ＥＶ｛ｖｉ｝が需要家｛ｄｋ｝へ売電する電力量（Ｘｖｉｄｋ（ｔ））、ＥＶ｛ｖｉ｝がＥＶ｛ｖｊ｝から購入する電力量（Ｘｖｊｖｉ（ｔ））、ＥＶ｛ｖｉ｝がＥＶ｛ｖｊ｝へ売電する電力量（Ｘｖｉｖｊ（ｔ））、需要家｛ｄｉ｝が電力系統｛ｇｍ｝から購入する電力量（Ｘｇｍｄｉ（ｔ））、需要家｛ｄｉ｝がＰＶ｛ｐｖｌ｝から購入する電力量（Ｘｐｖｌｄｉ（ｔ））、需要家｛ｄｉ｝がＥＶ｛ｖｉ｝から購入する電力量（Ｘｖｊｄｉ（ｔ））、ＰＶ｛ｐｖｉ｝から電力系統｛ｇｍ｝へ売電する電力量（Ｘｐｖｉｇｍ（ｔ））、ＰＶ｛ｐｖｉ｝からＥＶ｛ｖｊ｝へ売電する電力量（Ｘｐｖｉｖｊ（ｔ））、ＰＶ｛ｐｖｉ｝から需要家｛ｄｋ｝へ売電する電力量（Ｘｐｖｉｄｋ（ｔ））が算出される。
【００６３】
また、本実施形態では、時刻毎の電力取引量が算出されるため、時刻毎の電力取引量を用いて電力取引計画を策定することも可能である。
【００６４】
最適化計算部により算出された電力取引量、当該電力取引を用いた電力取引計画、式（１２）〜（１６）を用いて算出された収益等は、表示装置２２に出力される。
【００６５】
本実施形態では、ＥＶ、需要家、ＰＶを含むグループを対象に電力取引量を算出しているが、ＰＶを対象から外してもよい。この場合には、各式におけるＰＶに関する項を省けばよい。
【００６６】
また、本実施形態では、ＥＶ、需要家、ＰＶが電力取引する電力取引相手の１つとして例示した電力系統は、電力市場の一例である。
【符号の説明】
【００６７】
１  電力取引量最適化装置、２  処理部、３  記憶部、１０  条件設定部、１２  電力取引モデル作成部、１４  取引制約モデル作成部、１６  最適化計算部、２０  入力装置、２２  表示装置、２４  ＥＶデータベース、２６  需要家データベース、２８  ＰＶデータベース、３０  系統データベース。
【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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