(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信媒体を含む電力系統を介して１つ以上の電力供給部から電力を購入するとともに、１つ以上の電力消費部に電力を販売する電力売買仲介部を備えた電力小売需給バランス制御システムにおいて、
前記通信媒体を介して前記電力売買仲介部に接続された系統運用者を備え、
前記電力供給部は、調整可能電力供給部を含み、
前記各種情報は、前記電力消費部からの電力消費部情報および前記電力供給部からの電力供給部情報を含み、
前記電力売買仲介部は、
前記通信媒体を介して少なくとも前記電力供給部および前記電力消費部との間で各種情報の授受を行う送受信手段と、
前記各種情報に基づいて、前記電力売買仲介部が契約している前記電力供給部と前記電力消費部との需給バランスを保つように前記調整可能電力供給部および前記電力消費部の少なくとも一方の電力量を調整するための計算手段とを備え、
前記計算手段は、
前記各種情報を蓄積した運用実績データと、
前記電力消費部情報および前記運用実績データに基づいて前記電力消費部における電力需要を予測する需要予測機能と、
前記需要予測機能からの需要予測結果、前記電力供給部情報および前記運用実績データに基づいて、前記電力供給部における電力供給計画を作成する電力供給計画作成機能と、
前記電力供給計画に基づいて前記電力供給部および前記電力消費部の少なくとも一方の電力量を調整するための需給バランス運用機能とを備え、
前記通信媒体を介して前記電力供給計画を前記電力供給部および前記系統運用者に送信することを特徴とする電力小売需給バランス制御システム。
【請求項２】
前記電力供給計画作成機能は、前記調整可能電力供給部に対して調整可能な幅の調整容量を持たせた電力供給計画を作成し、
前記需給バランス運用機能は、前記電力供給計画に応じた電力供給指令値により前記調整可能電力供給部の供給電力を制御して、当日の需給バランス運用を実行することを特徴とする請求項１に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項３】
前記通信媒体を介して前記電力売買仲介部に接続された情報サイトを備え、
前記各種情報は、前記情報サイトからの気象情報を含み、
前記需要予測機能は、前記気象情報に基づいて前記電力需要を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項４】
前記電力供給部は、
前記電力消費部に電力を供給する電力供給装置と、
前記電力供給装置の供給電力量を計測する供給電力計測手段と、
前記供給電力量の計測値を発信するとともに、前記電力売買仲介部からの電力供給指令値を受信する送受信手段とを備え、
前記電力消費部は、
前記電力供給部からの供給電力を消費する電力負荷と、
前記電力負荷の消費電力量を計測する消費電力計測手段と、
前記消費電力量の計測値を発信する発信手段とを備え、
前記計算手段は、前記供給電力量および前記消費電力量の各計測値に基づいて、前記電力供給部に対する電力供給指令値を計算することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項５】
前記計算手段は、
前記供給電力量および前記消費電力量の各計測値に基づいて、前記電力供給部および前記電力消費部の電力量の需給バランスを計算し、
一定期間における消費電力量と供給電力量とが同一になるように前記電力供給指令値を計算することを特徴とする請求項４に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項６】
前記計算手段は、前記電力売買仲介部の系統運用者に対する売買電価格と、前記電力供給部からの買電価格と、調整される電力量の目標値に対する制御誤差とを考慮して、前記電力供給指令値を計算することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項７】
前記計算手段は、前記電力供給部の動作特性を考慮して前記電力供給指令値を計算することを特徴とする請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項８】
前記計算手段は、前記電力供給部により変更可能な電力量の最小変化幅を考慮して前記電力供給指令値を計算することを特徴とする請求項７に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項９】
前記電力供給部は、複数の調整可能電力供給部を含み、
前記計算手段は、前記複数の調整可能電力供給部の組合せにより、前記電力売買仲介部が必要とする供給電力量に近い値の供給電力量を得るように、前記電力供給指令値を計算することを特徴とする請求項８に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項１０】
前記計算手段は、前記複数の調整可能電力供給部を、前記最小変化幅の大きさに応じて順に配列し、前記最小変化幅の小さい調整可能電力供給部に対する電力供給指令値により、前記最小変化幅の大きい調整可能電力供給部に対する電力供給指令値に含まれる誤差を補償することを特徴とする請求項９に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項１１】
前記計算手段は、前回以前の一定期間での需給バランスの結果に応じて、調整される電力量の目標値を変更することを特徴する請求項５に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項１２】
前記計算手段は、
前記電力供給部における供給電力量の計測値が受信不可能な場合には、前回の計測結果、または供給計画値、または前回受信した計測結果と前記供給計画値とにより計算される値を、前記電力供給部における供給電力量の計測値として代用し、
前記電力消費部における消費電力量の計測値が受信不可能な場合には、前回の計測結果、または消費計画値に対応した需要予測値、または前回受信した計測結果と前記需要予測値とにより計算される値を、前記電力消費部における供給電力量の計測値として代用して、
前記需給バランスを計算することを特徴とする請求項５に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【請求項１３】
前記計算手段は、前記電力売買仲介部が前記通信媒体を介して前記消費電力量および前記供給電力量を収集する際に、過去に前記電力供給部および前記電力消費部で計測された複数の計測値を一括して受信することを特徴とする請求項４に記載の電力小売需給バランス制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、１つ以上の電力供給部と１つ以上の電力消費部とを仲介制御する電力小売需給バランス制御システムに関し、特に契約している電力売買仲介部が電力供給部から得られる供給電力量と電力消費部による消費電力量との電力需給バランスを保つことにより、電力売買仲介部の利益を最大化した電力小売需給バランス制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力売買仲介部が電力系統を介して１つ以上の電力供給部（発電所）から電力を購入し、１つ以上の電力消費部に電力を販売するシステムは、たとえば、特開平１１−３０８７７１号公報に参照することができる。
【０００３】
特開平１１−３０８７７１号公報に記載された電力供給制御システムは、電力供給部と電力消費部との需給バランスを保つために、電力売買仲介部に電力貯蔵装置を設け、需給インバランスに対し、電力貯蔵装置または需要家（電力消費部）を制御している。
【０００４】
しかしながら、上記従来システムによれば、需給バランスを維持するために、電力供給制御装置（電力売買仲介部）が電力貯蔵装置を具備しなければならず、コストアップを招くことになる。
また、需要制御を実行することにより、電力消費部の消費電力が制限されるおそれがある。
【０００５】
また、電力売買価格に応じて供給電力量を変更するシステムは、たとえば、特開平１０−４２４７２号公報に参照することができる。
特開平１０−４２４７２号公報に記載された自家発電システムは、電力供給者が系統運用者に電力を供給するシステムにおいて、電力供給者の発電コスト、売電コストおよび買電コストを組合せることにより、電力供給者の発電目標値を決定している。
【０００６】
しかしながら、この従来システムは、電力供給部と系統運用者との間の関係において、電力供給部に関して記述したものに過ぎない。
また、この従来システムでは、制御誤差が考慮されていないので、制御誤差を含めて利益最大化を実現することができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の需給バランス制御システムは以上のように、特開平１１−３０８７７１号公報に記載のように電力貯蔵装置を必要とすることから、コストアップを招くうえ、電力消費部の消費電力量が抑制されるという問題点があった。
【０００８】
また、特開平１０−４２４７２号公報に記載の従来システムでは、制御誤差を考慮していない目標値を設定しているので、制御誤差を考慮したうえでの利益最大化を実現する需給バランス目標値を設定することができないという問題点があった。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、電力売買仲介部が契約している電力供給部から得られる供給電力量と、電力売買仲介部が契約している電力消費部が消費する消費電力量との電力需給バランスを保つことにより、コストアップを招くことなく、高い信頼性で電力売買仲介部の利益を最大化した電力小売需給バランス制御システムを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る電力小売需給バランス制御システムは、通信媒体を含む電力系統を介して１つ以上の電力供給部から電力を購入するとともに、１つ以上の電力消費部に電力を販売する電力売買仲介部を備えた電力小売需給バランス制御システムにおいて、通信媒体を介して電力売買仲介部に接続された系統運用者を備え、電力供給部は、調整可能電力供給部を含み、各種情報は、電力消費部からの電力消費部情報および電力供給部からの電力供給部情報を含み、電力売買仲介部は、通信媒体を介して少なくとも電力供給部および電力消費部との間で各種情報の授受を行う送受信手段と、各種情報に基づいて、電力売買仲介部が契約している電力供給部と電力消費部との需給バランスを保つように調整可能電力供給部および電力消費部の少なくとも一方の電力量を調整するための計算手段とを備え、計算手段は、各種情報を蓄積した運用実績データと、電力消費部情報および運用実績データに基づいて電力消費部における電力需要を予測する需要予測機能と、需要予測機能からの需要予測結果、電力供給部情報および運用実績データに基づいて、電力供給部における電力供給計画を作成する電力供給計画作成機能と、電力供給計画に基づいて電力供給部および電力消費部の少なくとも一方の電力量を調整するための需給バランス運用機能とを備え、通信媒体を介して電力供給計画を電力供給部および系統運用者に送信するものである。
【００１２】
また、この発明の請求項２に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項１において、電力供給計画作成機能は、調整可能電力供給部に対して調整可能な幅の調整容量を持たせた電力供給計画を作成し、需給バランス運用機能は、電力供給計画に応じた電力供給指令値により調整可能電力供給部の供給電力を制御して、当日の需給バランス運用を実行するものである。
【００１３】
また、この発明の請求項３に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項１または請求項２において、通信媒体を介して電力売買仲介部に接続された情報サイトを備え、各種情報は、情報サイトからの気象情報を含み、需要予測機能は、気象情報に基づいて電力需要を予測するものである。
【００１５】
また、この発明の請求項４に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項１から請求項３までのいずれかにおいて、電力供給部は、電力消費部に電力を供給する電力供給装置と、電力供給装置の供給電力量を計測する供給電力計測手段と、供給電力量の計測値を発信するとともに、電力売買仲介部からの電力供給指令値を受信する送受信手段とを備え、電力消費部は、電力供給部からの供給電力を消費する電力負荷と、電力負荷の消費電力量を計測する消費電力計測手段と、消費電力量の計測値を発信する発信手段とを備え、計算手段は、供給電力量および消費電力量の各計測値に基づいて、電力供給部に対する電力供給指令値を計算するものである。
【００１６】
また、この発明の請求項５に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項４において、計算手段は、供給電力量および消費電力量の各計測値に基づいて、電力供給部および電力消費部の電力量のバランスを計算し、一定期間における消費電力量と供給電力量とが同一になるように電力供給指令値を計算するものである。
【００１７】
また、この発明の請求項６に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項４または請求項５において、計算手段は、電力売買仲介部の系統運用者に対する売買電価格と、電力供給部からの買電価格と、調整される電力量の目標値に対する制御誤差とを考慮して、電力供給指令値を計算するものである。
【００１８】
また、この発明の請求項７に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項４から請求項６までのいずれかにおいて、計算手段は、電力供給部の動作特性を考慮して電力供給指令値を計算するものである。
【００１９】
また、この発明の請求項８に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項７において、計算手段は、電力供給部により変更可能な電力量の最小変化幅を考慮して電力供給指令値を計算するものである。
【００２０】
また、この発明の請求項９に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項８において、電力供給部は、複数の調整可能電力供給部を含み、計算手段は、複数の調整可能電力供給部の組合せにより、電力売買仲介部が必要とする供給電力量に近い値の供給電力量を得るように、電力供給指令値を計算するものである。
【００２１】
また、この発明の請求項１０に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項９において、計算手段は、複数の調整可能電力供給部を、最小変化幅の大きさに応じて順に配列し、最小変化幅の小さい調整可能電力供給部に対する電力供給指令値により、最小変化幅の大きい調整可能電力供給部に対する電力供給指令値に含まれる誤差を補償するものである。
【００２２】
また、この発明の請求項１１に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項５において、計算手段は、前回以前の一定期間での需給バランスの結果に応じて、調整される電力量の目標値を変更するものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１２に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項５において、計算手段は、電力供給部における供給電力量の計測値が受信不可能な場合には、前回の計測結果、または供給計画値、または前回受信した計測結果と供給計画値とにより計算される値を、電力供給部における供給電力量の計測値として代用し、電力消費部における消費電力量の計測値が受信不可能な場合には、前回の計測結果、または消費計画値に対応した需要予測値、または前回受信した計測結果と需要予測値とにより計算される値を、電力消費部における供給電力量の計測値として代用して、需給バランスを計算するものである。
【００２４】
また、この発明の請求項１３に係る電力小売需給バランス制御システムは、請求項４において、計算手段は、電力売買仲介部が通信媒体を介して消費電力量および供給電力量を収集する際に、過去に電力供給部および電力消費部で計測された複数の計測値を一括して受信するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図であり、電力売買仲介部における電力供給計画の作成機能を具体的に示している。
【００２６】
図１において、１００は電力売買仲介部、２００は１つ以上の電力供給部、３００は１つ以上の電力消費部、４００は情報サイト、５００は電力および各種情報を通信する通信媒体、６００は系統運用者である。
【００２７】
なお、ここでは図示されないが、電力供給部２００と電力消費部３００との間には、系統運用者６００が所有する送電手段が設けられている。
【００２８】
また、一般に、電力供給部２００としては、所定パターンのみで電力供給するパターン電力供給部、事前に提示された供給計画通りに電力供給するスケジュール電力供給部、または、リアルタイムで電力売買仲介部１００からの指令通りに電力供給する調整可能電力供給部（以下、単に「電力供給部」ともいう）など、種々のタイプが存在する。
【００２９】
電力売買仲介部１００は、通信媒体５００に接続された送受信手段１２０と、需要予測機能１３０と、電力供給計画作成機能１４０と、需給バランス運用機能１５０と、各機能１３０〜１５０に関連する運用実績データ１６０とを備えている。
【００３０】
電力供給部２００、電力消費部３００、情報サイト４００および系統運用者６００は、通信媒体５００を介して電力売買仲介部１００に接続されている。
なお、電力売買仲介部１００は、電力供給部２００または電力消費部３００に含まれる場合もあり得る。
【００３１】
通信媒体５００を介して通信される各種情報としては、電力消費部３００からの電力消費部情報、情報サイト４００からの気象情報、電力供給部２００からの電力供給情報、電力売買仲介部１００からの電力供給計画などがある。
電力供給計画は、電力供給部２００および系統運用者６００に送られる。
【００３２】
以下、この発明の実施の形態１の動作について詳細に説明する。
電力売買仲介部１００は、リアルタイムの電力需給運用を実行するために、前もって、電力供給計画作成機能１４０において、需要に応じた電力供給部２００の電力供給計画を作成する必要がある。
【００３３】
また、電力供給計画を作成するためには、需要予測機能１３０において、電力供給計画を作成する期間の予測電力需要を得ることが必要となる。
【００３４】
電力売買仲介部１００は、まず、１つ以上の電力消費部３００から、通信媒体５００を介して電力消費部情報を取得する。
【００３５】
このとき、電力消費部３００が、電力売買仲介部１００で電力供給計画を立てる期間の電力消費予定を立てている場合は、電力売買仲介部１００は、その電力消費予定の結果を取得し、これを電力消費部３００の予測需要とする。
【００３６】
また、電力売買仲介部１００は、電力消費部３００で電力需要に影響する行事が存在する場合は、その行事情報を取得する。
さらに、電力売買仲介部１００は、情報サイト４００から、通信媒体５００を介して、たとえば気象情報を取得する。
【００３７】
電力売買仲介部１００内の需要予測機能１３０は、通信媒体５００を介して得られた電力消費部情報および気象情報と、電力売買仲介部１００が電力売買の運用で蓄積している各電力消費部３００毎の需要を示す運用実績データ１６０とに基づいて、電力消費部３００毎に需要予測を実行する。
【００３８】
すなわち、需要予測機能１３０は、電力消費部３００毎に得られた予測需要を加算し、トータルの予測需要とする。
また、電力売買仲介部１００は、電力供給部２００から、電力売買仲介部１００が電力供給計画を立てる期間の電力供給部情報を取得する。
【００３９】
電力供給部情報は、その期間に電力供給部２００が供給できる最大出力情報を主に含み、その他には、電力売買仲介部１００に既に登録された電力供給部情報の変更情報を含む。
【００４０】
電力売買仲介部１００内の電力供給計画作成機能１４０は、需要予測機能１３０において得られる需要予測結果（予測需要）と、通信媒体５００を介して入力される各電力供給部情報と、既に所持している電力供給部２００の特性とに基づいて、電力供給計画を作成する。
【００４１】
作成された電力供給計画は、通信媒体５００を介して、各電力供給部２００、および系統運用者６００に通知する。
この電力供給計画は、リアルタイムの電力需給バランス運用に用いられる。
【００４２】
次に、事前の電力供給計画作成機能１４０による需要予測で得られた予測需要に対して、電力売買仲介部１００の電力供給部２００への支払い額が最小となるように、以下の式（１）に示すように、目的関数ΣΣｆ（Ｃ，Ｐ，Ｒｅｇ）を最小にする電力供給計画を作成する。
【００４３】
ΣΣ｛Ｃ（ｉ，Ｔ）・Ｐ（ｉ，Ｔ）＋０．５・Ｃ（ｉ，Ｔ）・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）｝→ｍｉｎ    ・・・（１）
【００４４】
ただし、式（１）において、ｉは複数の電力供給部２００の１つを特定する符号であり、たとえば電力供給部２００の数がｎ個の場合、ｉ＝１〜ｎとなる。
また、Ｔは需給バランスをとるための一定期間（たとえば、３０分程度）であり、式（１）は、電力供給部２００（ｉ）（以下、「電力供給部ｉ」と記す）および一定期間Ｔに関して、それぞれ総和演算するものとする。
【００４５】
また、式（１）において、Ｃは買電単価＋託送料金[円／Ｗｈ]、Ｐは供給電力量[Ｗｈ]、Ｒｅｇは調整容量[Ｗｈ]である。
【００４６】
ここで、供給電力量Ｐ（ｉ，Ｔ）および調整容量Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）の制約条件は、以下のように、電力供給部ｉに関して総和演算された式（２）により与えられる。
【００４７】
Σ｛Ｐ（ｉ，Ｔ）＋０．５・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）｝＝Ｄ（Ｔ）  ・・・（２）
【００４８】
式（２）は、一定期間Ｔにおいて需給バランスを保つための制約条件を示しており、式（２）において、Ｄ（Ｔ）は一定期間Ｔにおける予測需要である。
【００４９】
また、式（２）内の供給電力量Ｐ（ｉ，Ｔ）および調整容量Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）は、以下の式（３）、（４）のように制約条件が与えられる。
【００５０】
Ｐ（ｉ，Ｔ）≧Ｐ（ｉ，Ｔ）ｍｉｎ    ・・・（３）
Ｐ（ｉ，Ｔ）＋Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）≦Ｐ（ｉ，Ｔ）ｍａｘ  ・・・（４）
【００５１】
ただし、式（３）、（４）において、Ｐ（ｉ，Ｔ）ｍｉｎは、電力供給部ｉの最小出力量、Ｐ（ｉ，Ｔ）ｍａｘは、電力供給部ｉの最大出力量である。
式（３）は、一定期間Ｔにおいて電力供給部ｉに割り当てられる電力量が、電力供給部ｉの最小出力量以上であることを意味する制約式である。
【００５２】
式（４）は、一定期間Ｔにおいて電力供給部ｉに割り当てられる電力量（調整可能電力供給部ｉにおいては、調整容量Ｒｅｇが加算される）が電力供給部ｉの最大出力量以下であることを意味する制約式である。
【００５３】
また、一定期間Ｔに関する調整容量０．５・Ｒｅｇ（Ｔ）は、以下の式（５）、（６）のように制約条件が与えられる。
【００５４】
ΣＰｈ（ｉ，Ｔ）≧０．５・Ｒｅｇ（Ｔ）    ・・・（５）
ΣＰｈ（ｉ，Ｔ）ｍａｘ−ΣＰｈ（ｉ，Ｔ）≧０．５・Ｒｅｇ（Ｔ）  ・・・（６）
【００５５】
ただし、式（５）、（６）の左辺は調整可能電力供給部ｉに関する総和演算式であり、式（５）、（６）において、Ｐｈ（ｉ，Ｔ）は、一定期間Ｔに調整可能電力供給部ｉに割り当てられた供給量、Ｐ（Ｔ）ｍａｘは最大供給量である。
【００５６】
式（５）は、調整可能電力供給部に割り当てられた計画の総和が一定期間Ｔの調整容量の１／２以上でなければならない、という制約を示している。
【００５７】
また、式（６）は、調整可能電力供給部の一定期間Ｔでの最大出力合計値から調整可能電力供給部の一定期間Ｔでの計画値を減算した値が調整容量の１／２以上であることを示している。
【００５８】
式（５）は、調整可能電力供給部ｉに割り当てられた供給量Ｐｈ（ｉ，Ｔ）が、調整容量Ｒｅｇの半分以上になるようにすることを示す制約式である。
式（６）は調整可能電力供給部ｉに割り当てられていない供給量の半分以上が調整容量になるようにすることを示す制約式である。
【００５９】
また、式（２）内の調整容量０．５・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）は、以下の式（７）、（８）のように制約条件が与えられる。
【００６０】
Ｐ（ｉ，Ｔ）＋０．５・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）≦Ｐ（ｉ，Ｔ−１）＋０．５・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ−１）＋Ｒｕｐ（ｉ）  ・・・（７）
Ｐ（ｉ，Ｔ）＋０．５・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ）≧Ｐ（ｉ，Ｔ−１）＋０．５・Ｒｅｇ（ｉ，Ｔ−１）−Ｒｄｎ（ｉ）  ・・・（８）
【００６１】
ただし、式（７）、（８）において、Ｒｕｐ（ｉ）は、電力供給部ｉにおける出力増大方向の最大出力変化量、Ｒｄｎ（ｉ）は、電力供給部ｉにおける出力低減方向の最大出力変化量である。
【００６２】
式（７）は、一定期間Ｔにおいて電力供給部ｉに割り当てられる供給電力量が、前回の一定期間Ｔ−１に割り当てられた供給電力量と出力増加方向の最大出力変化量Ｒｕｐ（ｉ）とを加算した値以下であることを示す制約式である。
【００６３】
式（８）は、一定期間Ｔにおいて電力供給部ｉに割り当てられる供給電力量が、前回の一定期間Ｔ−１に割り当てられた供給量から出力減少方向の最大出力変化量Ｒｄｎ（ｉ）を減算した値以上であることを示す制約式である。
【００６４】
さらに、一定期間Ｔに関する調整容量Ｒｅｇ（Ｔ）は、以下の式（９）のように制約条件が与えられる。
【００６５】
Ｒｅｇ（Ｔ）＝α・Ｄ（Ｔ）  ・・・（９）
【００６６】
ただし、式（９）において、αは係数、Ｄ（Ｔ）は予測需要である。
式（９）は調整容量Ｒｅｇを需要割合（％）で定義することを示した制約式である。
【００６７】
図２は調整容量Ｒｅｇを示す説明図であり、需要に対する増加容量および減少容量に関連して示している。
調整容量Ｒｅｇは、電力供給部２００のうちの調整可能電力供給部に対する調整量であり、図２のように、増加容量および減少容量により定義される範囲からなる。
【００６８】
また、電力売買仲介部１００が電力を購入する価格は、電力供給部２００の種類に応じて、パターン電力供給部からの電力価格をａ、スケジュール電力供給部からの電力価格をｂ、調整可能電力供給部からの電力価格をｃとすれば、一般に、ａ＜ｂ＜ｃの条件を満たす。
【００６９】
したがって、上記式（１）で示した目的関数の第２項（調整容量Ｒｅｇ）なしで電力供給計画を作成すると、パターン電力供給部（電力価格ａ）およびスケジュール電力供給部（電力価格ｂ）によって電力供給計画が決定する時間が生じる可能性がある。
【００７０】
このとき、当日の運用で電力消費部３００の需要が予測より小さくなった場合には、供給電力量を下げることができなくなる。
したがって、式（１）のように第２項を設けて、調整容量Ｒｅｇ分を調整可能電力供給部に割り当てることにより、当日の需要変動に対応することが可能となる。
【００７１】
このように、需要予測機能１３０は、電力消費部３００からの電力消費部情報、情報サイト４００からの気象情報および運用実績データ１６０から、電力消費部３００における電力需要を予測する。
【００７２】
また、電力供給計画作成機能１４０は、電力供給部２００からの電力供給部情報、需要予測機能１３０による需要予測結果および運用実績データ１６０から、電力供給部２００における電力供給計画を作成する。
【００７３】
また、需給バランス運用機能１５０は、電力売買仲介部１００が契約している電力供給部２００と電力消費部３００との需給バランスを保つように、上記電力供給計画に基づき、実施の形態２以降に示す需給バランス制御（後述する）を実行する。
【００７４】
このとき、電力売買仲介部１００からの電力供給指令値は、図２のように、当日の需給バランス運用が可能になるように生成され、また、電力供給計画は、供給電力が制御可能な調整可能電力供給部に対して、調整できる幅を持たせて作成される。
【００７５】
これにより、電力売買仲介部１００は、電力供給部２００と電力消費部３００と間の電力需給バランスが保ち、当日の需給インバランスに対する電力売買仲介部１００の支払い額を減らすことができる。
【００７６】
また、電力売買仲介部１００に電力貯蔵設備を設ける必要がなく、需給バランスを維持することができるので、コストアップを招くこともない。
【００７７】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、電力売買仲介部１００において、電力供給計画作成機能１４０により事前の電力供給計画を作成したが、この供給計画に基づいてリアルタイムの実測値を用いた需給バランス制御を実行することができる。
【００７８】
以下、電力売買仲介部１００において、リアルタイムの需給バランス制御を実行するようにしたこの発明の実施の形態２について説明する。
図３はこの発明の実施の形態２を概略的に示すブロック構成図であり、電力供給部２００および電力消費部３００に関する需給バランス制御機能を具体的に示している。
【００７９】
図３において、前述（図１参照）と同様のものに対しては、同一符号を付している。また、図示されない構成は図１に示した通りである。
７００は系統運用者６００（図１参照）の所有する送電手段であり、ｎ個の電力供給部２００と、ｍ個の電力消費部３００とを接続している。
【００８０】
電力売買仲介部１００において、１１０は各種演算機能を有する計算手段である。
電力売買仲介部１００内の送受信手段１２０は、電力供給部２００からの供給電力量および電力消費部３００での消費電力量を受信するとともに、計算手段１１０からの電力供給指令値を電力供給部２００に送信する。
【００８１】
ここで、電力供給指令値は、調整可能電力供給部に対してのみ送信され、他の電力供給部２００に関しては、供給電力量の収集のみが行われる。
【００８２】
計算手段１１０は、入力された供給電力量および消費電力量の計測値に基づいて、一定期間の需給バランスを保つために、電力供給部２００に対して調整可能電力供給指令値を計算する。
【００８３】
電力供給部２００において、２１０は電力供給装置、２２０は供給電力計測手段、２３０は送受信手段、２４０は制御装置である。
電力供給装置２１０は、送電手段７００を介して供給電力計測手段２２０に電力を供給する。
【００８４】
供給電力計測手段２２０は、電力供給装置２１０の供給電力量を計測する。
送受信手段２３０は、計測された供給電力量を通信媒体５００を介して電力売買仲介部１００に発信するとともに、電力売買仲介部１００からの電力供給指令を受信する。
【００８５】
制御装置２４０は、通信媒体５００および送受信手段２３０を介して受信された指令値（電力供給計画）が反映されるように、電力供給装置２１０を制御する。
【００８６】
電力消費部３００において、３１０は送電手段７００を介して供給された電力を消費する電力負荷、３２０は電力負荷３１０の消費電力を計測する消費電力計測手段、３３０は計測された消費電力量情報を通信媒体５００を介して電力売買仲介部１００に発信する発信手段である。
【００８７】
電力供給装置２００からの電力は、送電手段７００を介して電力消費部３００に供給され、電力負荷３１０により消費される。
このとき、需給バランスがともなわず、たとえば供給過剰であれば、系統運用者６００は、電力売買仲介部１００から安価に供給過剰電力を購入することになるが、電力売買仲介部１００は、供給電力量に応じた料金を電力供給部２００に支払わなければならず、電力売買仲介部１００の利益が減少することになる。
【００８８】
逆に、電力消費過剰の場合も、電力売買仲介部１００は、電力供給部２００に対しては消費電力量よりも少ない供給量だけ料金を支払えばよいが、消費過剰分については系統運用者６００から高価な電力を購入しなければならず、やはり電力売買仲介部１００の利益が減少することになる。
【００８９】
以上のことから、需給バランスを保つことが、電力売買仲介部１００の利益を増大させ、利益最大化につながることが分かる。
【００９０】
次に、図４のフローチャートおよび図５の説明図を参照しながら、この発明の実施の形態２による計算手段１１０の需給バランス制御動作について説明する。
図５は電力売買仲介部１００から調整可能電力供給部２００に電力供給指令値を送信するタイミングを示している。
【００９１】
図５において、横軸は時間ｔ、縦軸は電力量であり、区間ｔ−１〜ｔは、時刻ｔ−１までの計測量に基づく演算期間（たとえば、５分程度）である。
また、Ｔは需給バランスをとるための対象となる一定期間、大きい黒丸は需要実績Ｄｍ（ｔ）、小さい黒丸は需要予測Ｄｆ（ｔ）、白丸は発電量実績Ｇｍ（ｔ）である。
【００９２】
図４においては、図５内の各演算期間（時刻ｔ−１〜ｔ）での供給電力量および消費電力量に注目し、一定期間Ｔで需給バランスを満たさなければならない場合の計算手段１１０の計算フローを示している。
【００９３】
図４において、まず、電力売買仲介部１００内の計算手段１１０は、時刻ｔ−１までの計測量（供給電力量および消費電力量）を読込み（ステップＳ１１）、時刻ｔ−１までの計測量から電力供給実績Ｐｍを計算する（ステップＳ１２）。
【００９４】
電力供給実績Ｐｍは、時刻ｔ−１までに計測された供給電力量と、時刻ｔ−１から時刻ｔまでの予定供給量Ｐｆ（ｔ）とから計算される。
ここで、予定供給量Ｐｆ（ｔ）は、以下の式（１０）により求められる。
【００９５】
Ｐｆ（ｔ）＝Ｐｍ（ｔ−１）＋Ｐａ＋Ｐｂ（ｔ−１）  ・・・（１０）
【００９６】
ただし、式（１０）において、Ｐｍ（ｔ−１）は時刻ｔ−１までの全電力供給部からの測定結果である。また、Ｐａは調整可能電力供給部以外の電力供給部に関する供給計画から得られる供給電力量であり、時刻ｔ−１から一定期間Ｔが終了までの供給電力量である。また、Ｐｂ（ｔ−１）は時刻ｔ−１に調整可能電力供給部に送信した電力供給指令値から得られる供給電力量である。
【００９７】
続いて、需給バランスをとるための一定期間Ｔの総需要Ｐｃ（Ｔ）を、以下の式（１１）により計算する（ステップＳ１３）。
【００９８】
Ｐｃ（Ｔ）＝Ｐｄ＋Ｐｚ    ・・・（１１）
【００９９】
ただし、式（１１）において、Ｐｄは時刻ｔ−１までの全電力消費部における消費電力量の合計値、Ｐｚは時刻ｔ−１から一定期間Ｔが終了するまでの全電力消費部における予測消費電力量の合計値である。
【０１００】
次に、制御目標値βを計算するとともに（ステップＳ１４）、制御目標値βを用いて、残り時間Ｔｒでの調整可能電力供給部による必要供給量Ｐｅを、以下の式（１２）により計算する（ステップＳ１５）。
【０１０１】
Ｐｅ＝β・Ｐｃ−Ｐｆ  ・・・（１２）
【０１０２】
ただし、式（１２）において、Ｐｃは総需要、Ｐｆは時刻ｔから一定期間Ｔが終了するまでの調整可能電力供給部の供給量を除く電力供給部からの予定供給量である。
【０１０３】
したがって、調整可能電力供給部で得られた供給電力量を分担して、調整可能電力供給部への電力供給指令値を作成し（ステップＳ１６）、この電力供給指令値を各調整可能電力供給部に送信する（ステップＳ１７）。
【０１０４】
以下、時刻ｔを次の演算のためにインクリメントし（ステップＳ１８）、図４の処理ルーチンを抜け出てステップＳ１１に戻り、上記処理を一定期間Ｔの中で時間刻み分だけ繰り返す。
【０１０５】
また、複数の調整可能電力供給部がある場合に、各調整可能電力供給部を組合せ制御することにより、電力売買仲介部１００が必要とする供給電力量に近い値の供給量を得ることができる。
【０１０６】
また、電力売買仲介部１００は、実際の運用前に、需要予測結果、電力供給部２００の状態および特性に基づいて、調整可能電力供給部に対する電力供給計画（制御目標値β）を作成するので、時刻ｔにおけるリアルタイムの需給バランス運用を保つことができる。
【０１０７】
また、電力売買仲介部１００は、リアルタイムの需給バランス制御において、電力供給部２００および電力消費部３００の電力量の計測結果から、当日需要および一定期間Ｔの需要を予測し、需給バランス運用機能１５０および供給量を変更するとともに、調整できる量を考慮した電力供給計画を立てるので、信頼性の高い電力供給指令を生成することができる。
【０１０８】
なお、電力消費部３００の組合せによっては、一定期間Ｔ内の最初のＮ回演算期間Ｎ・ｔにおいて誤差が大きくなるおそれがあるので、誤差発生を防ぐために、消費電力量および供給電力量の実績を考慮せずに、当日の予測需要のみに対して供給電力量を計算し、期間Ｎ・ｔの経過後に消費電力量および供給電力量の実績を考慮した制御を実行してもよい。
【０１０９】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態２では、図４内のステップＳ１４における制御目標値βの具体的計算について言及しなかったが、以下のように計算してもよい。
たとえば、制御目標値βは、以下の式（１３）で与えられる。
【０１１０】
β＝（１＋ａ／１００）・（１＋ｂ／１００）・（１＋ｃ／１００）・（１＋ｄ／１００）  ・・・（１３）
【０１１１】
ただし、式（１３）において、ａは送電手段７００（図３参照）で考慮される損失率であり、電力売買仲介部１００が利用する送電手段７００により決まるパラメータである。
【０１１２】
また、ｂは需要に対する上乗せ割合を示すパラメータ、ｃは需要変化率に対する上乗せ割合を示すパラメータ、ｄは電力売買の経済性と制御誤差とを考慮して決定されるパラメータである。
なお、需要変化率に対する上乗せ割合ｃは、以下の式（１４）で得られる。
【０１１３】
ｃ＝γ・ｆ（Ｄｆ,Ｄｍ）  ・・・（１４）
【０１１４】
ただし、式（１４）において、γは定数である。
また、ｆ（Ｄｆ、Ｄｍ）は、需要予測値Ｄｆおよび需要実績値Ｄｍの関数である。
【０１１５】
たとえば、当日の或る一定期間Ｔｊに注目した場合、前回の一定期間Ｔｊ−１における需要実績Ｄｍ（Ｔｊ−１）をｐ、現在の一定期間Ｔｊにおける需要予測値Ｄｆ（Ｔｊ）をｑ、次回の一定期間Ｔｊ＋１における需要予測値Ｄｆ（Ｔｊ＋１）をｒとすると、現在の一定期間Ｔｊにおける需要の変化量ΔＤｍ（Ｔｊ）は、ΔＤｍ（Ｔｊ）＝（ｒ＋ｑ）／２−（ｐ＋ｑ）／２で表される。
【０１１６】
したがって、需要変化率に対する上乗せ割合ｃは、上記ｐ、ｑおよびｒを用いて、以下の式（１５）により求められる。
【０１１７】
ｃ＝γ・｛（ｒ＋ｑ）／２−（ｐ＋ｑ）／２｝  ・・・（１５）
【０１１８】
また、経済性および制御誤差を考慮したパラメータｄは、電力供給部２００からの買電価格と、系統運用者６００からの買電および売電価格と、制御誤差とを考慮することで設定される。
【０１１９】
図６はこの発明の実施の形態３による制御誤差分布に関連したパラメータｄの決定動作を示す説明図であり、電力売買価格から需給バランスの制御目標値βを求めることを示している。
【０１２０】
図６において、横軸は需要に対する発電量、縦軸は電力売買仲介部１００の利益を示している。
また、図６（ａ）は電力単価が通常時（買電単価が６〜１０円／ｋＷｈ）の利益特性であり、図６（ｂ）は電力単価が低減時（調整可能電力供給部の供給単価が６円／ｋＷｈ未満）の利益特性である。
【０１２１】
通常時とは、託送料金を含めて調整可能電力供給部から電力売買仲介部１００が購入する買電単価が、６円／ｋＷｈを超え且つ１０円／ｋＷｈ未満の条件を満たす場合を示す。
【０１２２】
また、ここでは、契約電力の３％を超えた系統運用者６００からの補填を１５円／ｋＷｈ、契約電力の３％以内の系統運用者６００からの補填を１０円／ｋＷｈ、契約電力の３％以内の系統運用者６００への売電を６円／ｋＷｈ、契約電力の３％を超えた系統運用者６００への売電を０円／ｋＷｈとしている。
【０１２３】
通常時において、電力売買仲介部１００が最大利益を得るためのパラメータｄの目標値ｄｏは、図６（ａ）のように、需給バランスが一致する点（０％）となる。
しかし、実際には、目標値ｄｏに対する制御誤差が生じるので、制御誤差の分布を考慮した利益期待値を計算する必要がある。
【０１２４】
すなわち、制御誤差分布の中心を或る点に設定し、図６中の利益特性曲線（折れ線グラフ）と制御誤差分布とを乗算すると、その点に対する利益期待値を計算することができる。
【０１２５】
この利益期待値は、図６内の破線および実線のように制御誤差分布をずらすことによって変化するので、最大の利益期待値をとる点（実線の制御誤差の分布曲線参照）を取得することにより、この点をパラメータｄの目標値ｄｏとして設定することができる。
【０１２６】
一方、図６（ｂ）のように、調整可能電力供給部の供給単価が６円未満に低下した場合は、需給バランスを供給過剰にした方が電力売買仲介部１００の利益が増大するので、パラメータｄの目標値ｄｏは、発電過剰すなわち電力供給過剰側（契約電力の３％程度）にシフトすることになる。
【０１２７】
なお、図６の横軸は契約電力に対する割合Ｐｋ（％）に相当するので、図６から求められた割合Ｐｒ（％）を用いて、パラメータｄの目標値ｄｏは、以下の式（１６）により求められる。
【０１２８】
ｄｏ＝Ｐｒ・Ｐｋ／｛１００・Ｄｍ（Ｔ）｝  ・・・（１６）
【０１２９】
ただし、式（１６）において、Ｐｋは契約電力、Ｄｍ（Ｔ）は一定期間Ｔにおける平均需要である。
こうして得られた式（１４）〜（１６）を式（１３）に代入することにより、制御目標値βを計算することができる。
【０１３０】
すなわち、制御目標値βは、電力供給部２００や電力消費部３００の特性により調整するパラメータａ〜ｄを用いて、電力売買仲介部１００による電力売買価格および制御誤差を考慮して設定される。
【０１３１】
このように、計算手段１１０において、電力売買仲介部１００の系統運用者６００に対する売買電価格と、電力供給部２００からの買電価格および制御誤差とを考慮することにより、高精度で電力売買仲介部１００の利益が大きくなるような需給バランス制御を実現することができる。
【０１３２】
たとえば、需要増加中に常に需要過剰または需要減少中に常に供給過剰となる特性があった場合でも、パラメータｄを設定することで、制御誤差を小さくすることができる。
【０１３３】
また、調整可能電力供給部２００からの買電料金と、系統運用者６００に対する買電、売電価格、および制御誤差を考慮した制御目標値βを設定することにより、電力売買仲介部１００の利益を大きくすることができる。
【０１３４】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態２では、図４内のステップＳ１６における調整可能電力供給部への電力供給指令値の具体的計算について言及しなかったが、以下のように計算してもよい。
【０１３５】
一般に、時刻ｔからの演算期間（時刻ｔ〜ｔ＋１）において、調整可能電力供給部から要求電力量を出力させる場合、以下の（１）、（２）の動作特性を考慮する必要がある。
【０１３６】
すなわち、（１）短時間の電力量制御が困難であること、（２）電力供給指令値が出力されてから実際の供給量が指令値に達するまでに最大出力変化率分の時間がかかること、である。
【０１３７】
そこで、電力売買仲介部１００で電力供給指令値を計算する場合には、電力売買仲介部１００側で電力供給部２００の最大出力変化率を考慮して、電力供給指令値を作成する必要がある。
【０１３８】
図７はこの発明の実施の形態４により設定される電力供給指令値と実際の供給量との関係を示す説明図であり、調整可能電力供給部２００の最大出力変化率を考慮した電力供給指令値を示している。
【０１３９】
図７において、横軸は時間ｔ、縦軸は電力供給指令値Ｇ１に応じて調整される実際の供給電力量である。
また、図７において、２つの斜線部の面積は互いに等しく、供給電力量の立ち上がりに時間がかかっても、目標とする変更電力量Ｐｏが得られるようになっている。
【０１４０】
たとえば、図７に示すように、時刻ｔにおいて、前回時刻ｔ−１の電力供給指令値Ｇ（ｔ−１）から高さＧｏで囲まれた長方形部分の供給電力量[Ｗｈ]が要求された場合、電力供給指令値Ｇｏを設定したとすると、電力供給部２００の最大出力変化率により、図中左側の三角形面積分の供給量が不足することになる。
【０１４１】
したがって、左側の三角形面積と右上の台形面積とが等しくなるような電力供給指令値Ｇ１を設定することにより、調整可能電力供給部に求める変更電力量Ｐｏ[Ｗｈ]を出力させることができる。
なお、電力供給指令値Ｇ１の値は、以下の式（１７）により得られる。
【０１４２】
Ｇ１＝Ｇ（ｔ−１）＋Δｔ・Ｒｍ−√｛Δｔ2・Ｒｍ2−２・Δｔ・Ｒｍ・（Ｇｏ−Ｇ（ｔ−１）｝  ・・・（１７）
【０１４３】
ただし、式（１７）において、Δｔは時刻ｔ−１から時刻ｔまでの時間間隔（分）、Ｒｍは電力供給部２００の最大出力変化率（Ｗ／分）、Ｇ（ｔ−１）は時刻ｔ−１における電力供給指令値[Ｗ]である。
【０１４４】
通常、調整可能電力供給部２００は、指令周期が短い場合指令を受けた直後に電力量を制御することが困難であるが、図７のように所望電力量が得られるような電力供給指令値を送信することにより、電力供給部２００と電力消費部３００の需給バランスを電力量[Ｗｈ]で保つことができる。
【０１４５】
このように、実際の供給電力量の変化率を考慮して電力供給指令値Ｇ１を設定することにより、正確に所望の変更電力量Ｐｏを得ることができる。
【０１４６】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態４では、調整可能電力供給部により変更可能な電力量の最小変化幅について考慮しなかったが、調整可能電力供給部の最小変化幅の考慮して電力供給指令値を計算することが望ましい。
【０１４７】
一般に、調整可能電力供給部は、変更可能な電力量の最小変化幅が決まっているので、調整可能電力供給部の最小変化幅に合わせた電力供給指令値を調整可能電力供給部に送信する必要がある。
【０１４８】
図８はこの発明の実施の形態５により設定される電力供給指令値を示す説明図であり、前述の図７と同様に、調整可能電力供給部２００の最小変化幅と電力供給指令値との関係を示している。
【０１４９】
図８においては、前述の電力供給指令値Ｇ１が、最小変化幅を考慮して送信可能な指令値Ｇ１’とＧ１”との間に存在する場合を例にとっている。
【０１５０】
この場合、指令値Ｇ１’およびＧ１”を代入して、所望の電力量に近い値が得られる方を電力供給指令値とする。
たとえば、電力供給指令値Ｇ１’を設定したときの供給電力量ＰＧ１’[Ｗｈ]は、以下の式（１８）により得られる。
【０１５１】
ＰＧ１’＝｛Ｇ１’・Δｔ−（Ｇ１’−Ｇ（ｔ−１））2／（２・Ｒｍ）｝／６０  ・・・（１８）
【０１５２】
このように、調整可能電力供給部の最小変化幅に合わせた電力供給指令値を設定することにより、調整可能電力供給部において変更可能な電力供給指令値を送信することができる。
【０１５３】
すなわち、個々の調整可能電力供給部によって異なる調整可能な最小変化幅を把握し、これを考慮した電力供給指令値を作成することにより、最適な電力量制御を実現することができる。
【０１５４】
実施の形態６．
なお、上記実施の形態５では、複数の調整可能電力供給部の組合せについて考慮しなかったが、複数の調整可能電力供給部を組合せ制御して、実際に必要な供給電力量を確保するようにしてもよい。
【０１５５】
以下、図９を参照しながら、複数の調整可能電力供給部によりリアルタイム制御を実行するための供給計画に関するこの発明の実施の形態６について説明する。
上述のように、電力供給部の最小変化幅を考慮して電力供給指令値を設定した場合、厳密には、電力売買仲介部１００が必要とする供給電力量通りの電力量が得られないことになる。
【０１５６】
そこで、複数の電力供給部が存在するときに、組合せ制御を実行することにより、電力売買仲介部１００が必要とする供給電力量に近い供給電力量を得ることが望ましい。
【０１５７】
図９はこの発明の実施の形態６によるたとえば３つの調整可能電力供給部Ａ〜Ｃの各供給量を示す説明図であり、図９において、調整可能電力供給部Ｂ、Ｃの供給量の斜線部は、電力供給計画に割り当てられない領域である。すなわち、電力供給計画値は、斜線部領域に割り当てられないように白領域で作成される。したがって、調整可能電力供給部Ｂ、Ｃは、斜線部領域の存在により供給電力量の増減調整が可能な状態となる。
【０１５８】
電力売買仲介部１００内の電力供給計画作成機能１４０（図１参照）において、以下のように電力供給計画を作成することにより、調整可能電力供給部Ｂ、Ｃの斜線部に供給計画値がはいらないような電力供給計画を作成することができる。
【０１５９】
まず、図９のように、調整可能電力供給部の最小変化幅が大きい順に配列する。
次に、Ｎ番目に最小変化幅が大きい電力供給部の最大出力は、Ｎ−１番目に最小変化幅の大きい電力供給部の最小変化幅の１／２だけ小さくなり、最小出力は１／２だけ大きくなるようにする。
【０１６０】
このとき、図９内の斜線部のように、供給計画に割り当てられない領域が設定される。
最後に、電力供給部の最大出力および最小出力の上記条件を、Ｎ＋１番目に最小変化幅が大きい電力供給部以降にも適用し、電力供給計画を作成する。
【０１６１】
このように、複数の調整可能電力供給部２００に対して、最小変化幅の大きい順に電力供給指令値を割り当てることにより、リアルタイム需給バランス運用において、Ｎ−１番目に最小変化幅の大きい電力供給部で調整できなかった残りの変化幅分を、Ｎ番目以降の電力供給部で調整することができ、誤差の少ない調整量により電力売買仲介部１００が必要とする所望供給電力量を正確に得ることができる。
【０１６２】
実施の形態７．
なお、上記実施の形態６では、具体的な当日の需給バランス処理について考慮しなかったが、複数の電力供給部に対して、以下のように需給バランス処理してもよい。
【０１６３】
以下、図１０を参照しながら、複数の電力供給部に対して当日の需給バランス処理を実行するようにしたこの発明の実施の形態７について説明する。
図１０はこの発明の実施の形態７による当日需給バランス処理動作を示すフローチャートである。
【０１６４】
図１０は、複数の調整可能電力供給部２００により、電力売買仲介部１００が必要とする調整量に近い調整量を得るための電力供給指令を作成する処理を示している。
【０１６５】
図１０において、まず、電力売買仲介部１００内の計算手段１１０は、前述の式（１２）により残り時間Ｔｒで必要な供給量Ｐｅを求め、この必要供給量Ｐｅから供給計画値を引いた値を、調整可能電力供給部で調整すべき変更電力量Ｐｏとして計算する（ステップＳ２１）。
【０１６６】
また、残り時間Ｔｒで変更電力量Ｐｏ分だけ変化させるべき平均電力Ｐａｖｅを、以下の式（１９）により計算する（ステップＳ２２）。
【０１６７】
Ｐａｖｅ＝Ｐｏ／Ｔｒ  ・・・（１９）
【０１６８】
次に、平均電力ＰａｖｅをＧｏ−Ｇ（ｔ−１）（図７参照）として、前述の式（１７）により電力供給指令値Ｇ１を計算し（ステップＳ２３）、さらに、図８内の検索処理により、最小変化幅を考慮した指令値Ｇ１’およびＧ１”を取得する（ステップＳ２４）。
【０１６９】
続いて、図９のように配列された複数の調整可能電力供給部ｉのうち、Ｎ＋１番目の調整可能電力供給部２００（Ｎ＋１）が存在するか否か、すなわち、最小変化幅がＮ番目の調整可能電力供給部２００（Ｎ）よりも小さい調整可能電力供給部が存在するか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【０１７０】
ステップＳ２５において、調整可能電力供給部２００（Ｎ＋１）が存在しない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、電力供給指令値Ｇ１’、Ｇ１”とＰａｖｅ＋Ｇ（ｔ−１）とを比較して、Ｐａｖｅ＋Ｇ（ｔ−１）に近い方（Ｇ１’またはＧ１”）を調整可能電力供給部２００（Ｎ）に対する電力供給指令値として設定し（ステップＳ２６）、図１０の処理ルーチンを抜け出る。
【０１７１】
一方、ステップＳ２５において、調整可能電力供給部２００（Ｎ＋１）が存在する（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、まず、平均電力Ｐａｖｅ、前回指令値Ｇ（ｔ−１）、およびＧ１’、Ｇ１”を用いて、｛Ｐａｖｅ＋Ｇ（ｔ−１）−Ｇ１’｝と｛Ｐａｖｅ＋Ｇ（ｔ−１）−Ｇ１”｝とを計算する。
【０１７２】
また、調整可能電力供給部２００（Ｎ＋１）に関し、現在の時刻ｔでの計画値Ｐｑ（Ｎ＋１，ｔ）と、前回の時刻ｔ−１での指令値Ｇ（Ｎ＋１，ｔ−１）とを求め、両者の指令偏差ΔＰ（Ｎ＋１）を、以下の式（２０）により計算する。
【０１７３】
ΔＰ（Ｎ＋１）＝｛Ｐｑ（Ｎ＋１，ｔ）−Ｇ（Ｎ＋１，ｔ−１）｝  ・・・（２０）
【０１７４】
そして、式（２０）に基づく指令偏差ΔＰ（Ｎ＋１）と、上記｛Ｐａｖｅ＋Ｇ（ｔ−１）−Ｇ１’｝、｛Ｐａｖｅ＋Ｇ（ｔ−１）−Ｇ１”｝とを比較し、指令偏差ΔＰ（Ｎ＋１）に近い方の値をとる指令値（Ｇ１’またはＧ１”）を、現在の調整可能電力供給部２００（Ｎ）に対する電力供給指令値として設定し（ステップＳ２７）、図１０の処理ルーチンを抜け出る。
以下、図１０の処理ステップＳ２１〜Ｓ２７を繰り返す。
【０１７５】
このように、電力負荷３１０の消費電力量および電力供給装置２１０の供給電力量（計測値）から、電力量の需給バランスをとるための電力供給指令値を計算し、電力供給部２００において電力供給指令値を反映させることにより、一定期間の消費電力量と供給電力量とが同一となるように制御することができる。
【０１７６】
実施の形態８．
なお、上記実施の形態２では、電力供給不足が継続した場合に電力売買仲介部１００に課せられるペナルティ料金について考慮しなかったが、電力供給不足の継続によるペナルティ料金の支払いを回避するように制御目標値を設定してもよい。
【０１７７】
一般に、電力売買仲介部１００が契約している電力供給部２００と電力消費部３００との需給バランスを保つシステムにおいて、たとえば、一定量以上の電力供給不足が一定回数以上継続した場合には、電力売買仲介部１００が系統運用者６００に対してペナルティ料金を支払わなければならない。
【０１７８】
したがって、このようなルール下においては、一定以上の連続的な電力供給不足状態を回避する必要がある。このため、計算手段１１０は、前回の一定期間（Ｔ−１）およびそれ以前の一定期間での需給バランスの結果に応じて、調整される電力量の目標値（＝β・Ｐｃ）を変更設定する。
【０１７９】
この場合、たとえば、制御目標値βは、前述の式（１３）に代えて、以下の式（２１）により与えられる。
【０１８０】
β＝（１＋ｅ／１００．０）    ・・・（２１）
【０１８１】
式（２１）において、パラメータｅ（オフセット係数）は、一定以上の供給不足が継続している回数Ｍに応じた値にセットされる。
たとえば、供給不足に対するパラメータｅの値は、供給不足の連続回数Ｍと関係付けて、以下の表１のようにセットされる。
【０１８２】
0003725411.tif 000002
【０１８３】
上記パラメータｅを式（２１）に代入して制御目標値βを求めることにより、調整される電力量の目標値（＝β・Ｐｃ）が求められ、さらに前述の式（１２）から必要供給量Ｐｅが求められる。
【０１８４】
これにより、制御目標値βおよび電力量の目標値β・Ｐｃは、供給不足が一定以上継続した場合に、供給過剰方向にシフト設定されることになり、供給不足の継続を回避することができる。
【０１８５】
したがって、供給不足が長い時間継続する可能性が少なくなり、電力売買仲介部１００がペナルティ料金を払うリスクを抑制することができる。
【０１８６】
なお、一度供給過剰が生じれば、供給不足継続回数Ｍがリセットされるので、電力売買仲介部１００は、通常の目標値に対して制御を実行することができる．
【０１８７】
また、供給過剰が連続して起こることを避けることが必要であれば、表１と同様に、供給過剰継続回数Ｍに対して、負の値をとるパラメータｅを設定すればよい。
【０１８８】
さらに、たとえば、上記式（２１）を前述の式（１３）と結合して、制御目標値βを以下の式（２２）により与えてもよい。
【０１８９】
β＝（１＋ａ／１００）・（１＋ｂ／１００）・（１＋ｃ／１００）・（１＋ｄ／１００）・（１＋ｅ／１００）    ・・・（２２）
【０１９０】
実施の形態９．
また、上記実施の形態２では、たとえば通信媒体５００の異常発生時について考慮しなかったが、通信障害などにより電力供給部２００の供給電力量および電力消費部３００の消費電力量に関するデータが得られない場合（以下、「欠測」と称する）には、前回の計測結果を代用してもよい。
【０１９１】
通常、電力売買仲介部１００内の計算手段１１０は、通信媒体５００を介して、電力供給部２００の供給電力量および電力消費部３００の消費電力量を収集しているが、通信障害発生時などの欠側状態においては、得られるべきデータを予測して需給バランス制御を実行する必要がある。
【０１９２】
この場合、計算手段１１０は、電力供給部２００における供給電力量の計測値が受信不可能な欠側状態の場合には、前回の計測結果、または供給計画値、または前回受信した計測結果と供給計画値とにより計算される値を、電力供給部２００における供給電力量の計測値として代用する。
【０１９３】
すなわち、供給電力量が得られなかった場合には、供給電力量の前回計測値、または、供給計画値、または、それらに基づいて作成したデータが、供給電力量の代用値として、需給バランス制御の入力データとなる。
【０１９４】
同様に、計算手段１１０は、電力消費部３００における消費電力量の計測値が受信不可能な欠側状態の場合には、前回の計測結果、または消費計画値に対応した需要予測値、または前回受信した計測結果と需要予測値とにより計算される値を、電力消費部３００における供給電力量の計測値として代用する。
【０１９５】
すなわち、消費電力量が得られなかった場合には、消費電力量の前回収集値、または、消費計画値（需要予測値）、または、それらに基づいて作成されたデータが、消費電力量の代用値として、需給バランス制御の入力データとなる。
【０１９６】
これにより、計算手段１１０は、需給バランスを計算することができ、需給バランス制御の計算において、欠測により需給バランスを損なうような電力供給指令値を得る可能性を抑制することができる。
【０１９７】
また、欠測状態が発生したときにも、欠測しなかった場合に得られる値に近い代用値により制御することができ、欠測時にも需給バランスを損なうことなく需給バランス制御を実行することができる。
【０１９８】
実施の形態１０．
さらに、上記実施の形態２では、電力売買仲介部１００の収集データ数について考慮しなかったが、複数のデータを一括して収集してもよい。
【０１９９】
この場合、電力売買仲介部１００が通信媒体５００を介して消費電力量および供給電力量のデータを収集する際に、電力売買仲介部１００内の計算手段１１０は、過去の複数時刻（たとえば、時刻ｔ−１、ｔ−２、・・・、ｔ−ｎ）で計測された複数（ｎ個）のデータを一括受信して収集する。
【０２００】
これにより、１回の収集で過去の欠測データを受信することができるので、たとえば、１回以上前の或る収集タイミングで欠測だったデータを、収集に成功した時点で書き換えることができ、それ以降は正しい計測値に基づいて高精度な需給バランス制御を実行することができる。
【０２０１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、通信媒体を含む電力系統を介して１つ以上の電力供給部から電力を購入するとともに、１つ以上の電力消費部に電力を販売する電力売買仲介部を備えた電力小売需給バランス制御システムにおいて、通信媒体を介して電力売買仲介部に接続された系統運用者を備え、電力供給部は、調整可能電力供給部を含み、各種情報は、電力消費部からの電力消費部情報および電力供給部からの電力供給部情報を含み、電力売買仲介部は、通信媒体を介して少なくとも電力供給部および電力消費部との間で各種情報の授受を行う送受信手段と、各種情報に基づいて、電力売買仲介部が契約している電力供給部と電力消費部との需給バランスを保つように調整可能電力供給部および電力消費部の少なくとも一方の電力量を調整するための計算手段とを備え、計算手段は、各種情報を蓄積した運用実績データと、電力消費部情報および運用実績データに基づいて電力消費部における電力需要を予測する需要予測機能と、需要予測機能からの需要予測結果、電力供給部情報および運用実績データに基づいて、電力供給部における電力供給計画を作成する電力供給計画作成機能と、電力供給計画に基づいて電力供給部および電力消費部の少なくとも一方の電力量を調整するための需給バランス運用機能とを備え、通信媒体を介して電力供給計画を電力供給部および系統運用者に送信するようにしたので、電力売買仲介部が特別な設備を持つ必要がなく、高い信頼性で電力売買仲介部の利益を最大化した電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
また、高精度の予測需要が得られるうえ、電力供給部に対して無理のない計画を作成することができ、電力売買仲介部運用者の作業負担を軽減した電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２０３】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、電力供給計画作成機能は、調整可能電力供給部に対して調整可能な幅の調整容量を持たせた電力供給計画を作成し、需給バランス運用機能は、電力供給計画に応じた電力供給指令値により調整可能電力供給部の供給電力を制御して、当日の需給バランス運用を実行することにより、需給バランスおよび目標値を考慮して調整可能電力供給部に対する指令値を計算するようにしたので、実際の運用時の調整容量を確保した電力供給計画を作成することのできる電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２０４】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１または請求項２において、通信媒体を介して電力売買仲介部に接続された情報サイトを備え、各種情報は、情報サイトからの気象情報を含み、需要予測機能は、気象情報に基づいて電力需要を予測するようにしたので、実際の需要に近い予測需要で電力供給計画を作成することができる電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２０６】
また、この発明の請求項４によれば、請求項１から請求項３までのいずれかにおいて、電力供給部は、電力消費部に電力を供給する電力供給装置と、電力供給装置の供給電力量を計測する供給電力計測手段と、供給電力量の計測値を発信するとともに、電力売買仲介部からの電力供給指令値を受信する送受信手段とを備え、電力消費部は、電力供給部からの供給電力を消費する電力負荷と、電力負荷の消費電力量を計測する消費電力計測手段と、消費電力量の計測値を発信する発信手段とを備え、計算手段は、供給電力量および消費電力量の各計測値に基づいて、電力供給部に対する電力供給指令値を計算するようにしたので、自動的に需給バランスを保つことのできる電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２０７】
また、この発明の請求項５によれば、請求項４において、計算手段は、供給電力量および消費電力量の各計測値に基づいて、電力供給部および電力消費部の電力量のバランスを計算し、一定期間における消費電力量と供給電力量とが同一になるように電力供給指令値を計算するようにしたので、一定期間の需給バランスを保つことのできる電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２０８】
また、この発明の請求項６によれば、請求項４または請求項５において、計算手段は、電力売買仲介部の系統運用者に対する売買電価格と、電力供給部からの買電価格と、調整される電力量の目標値に対する制御誤差とを考慮して、電力供給指令値を計算するようにしたので、需要特性に応じたパラメータ設定により制御誤差を小さくすることができ、高い信頼性で電力売買仲介部の利益を最大化した電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２０９】
また、この発明の請求項７によれば、請求項４から請求項６までのいずれかにおいて、計算手段は、電力供給部の動作特性を考慮して電力供給指令値を計算するようにしたので、電力供給部がその制御能力範囲で指令値の電力を出力することができ、電力売買仲介部が必要とする電力を確保可能な電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２１０】
また、この発明の請求項８によれば、請求項７において、計算手段は、電力供給部により変更可能な電力量の最小変化幅を考慮して電力供給指令値を計算するようにしたので、電力売買仲介部が確実に指令値の電力を出力することのできる電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２１１】
また、この発明の請求項９によれば、請求項８において、電力供給部は、複数の調整可能電力供給部を含み、計算手段は、複数の調整可能電力供給部の組合せにより、電力売買仲介部が必要とする供給電力量に近い値の供給電力量を得るように、電力供給指令値を計算するようにしたので、最小変化幅の制約を受けても、電力売買仲介部が必要とする供給電力量に近い供給量を確保可能な電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２１２】
また、この発明の請求項１０によれば、請求項９において、計算手段は、複数の調整可能電力供給部を、最小変化幅の大きさに応じて順に配列し、最小変化幅の小さい調整可能電力供給部に対する電力供給指令値により、最小変化幅の大きい調整可能電力供給部に対する電力供給指令値に含まれる誤差を補償するようにしたので、電力売買仲介部が必要とする供給電力量に近い供給量を確保可能な電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２１３】
また、この発明の請求項１１によれば、請求項５において、計算手段は、前回以前の一定期間での需給バランスの結果に応じて、調整される電力量の目標値を変更するようにしたので、一定以上の供給不足に応じて目標値を供給過剰に設定することができ、供給不足が長い時間継続する可能性が少なくなり、電力売買仲介部がペナルティ料金を支払うリスクを抑制した電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２１４】
また、この発明の請求項１２によれば、請求項５において、計算手段は、電力供給部における供給電力量の計測値が受信不可能な場合には、前回の計測結果、または供給計画値、または前回受信した計測結果と供給計画値とにより計算される値を、電力供給部における供給電力量の計測値として代用し、電力消費部における消費電力量の計測値が受信不可能な場合には、前回の計測結果、または消費計画値に対応した需要予測値、または前回受信した計測結果と需要予測値とにより計算される値を、電力消費部における供給電力量の計測値として代用して、需給バランスを計算するようにしたので、欠測したときにも欠測しなかった場合に得られる値に近い代用値により制御することができ、欠測にも需給バランスを損なうことなく需給バランス制御を実行可能な電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【０２１５】
また、この発明の請求項１３によれば、請求項４において、計算手段は、電力売買仲介部が通信媒体を介して消費電力量および供給電力量を収集する際に、過去に電力供給部および電力消費部で計測された複数の計測値を一括して受信するようにしたので、１回以上前の収集で欠測があった場合にも、収集に成功した時点で過去の欠測データを書き換えることができ、高精度な需給バランス制御を実行可能な電力小売需給バランス制御システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による調整容量を示す説明図である。
【図３】  この発明の実施の形態２を概略的に示すブロック構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態２による計算動作を示すフローチャートである。
【図５】  この発明の実施の形態２による需給バランスの計算動作を示す説明図である。
【図６】  この発明の実施の形態３による制御誤差分布に関連したパラメータ決定動作を示す説明図である。
【図７】  この発明の実施の形態４により設定される電力供給指令値と実際の供給量との関係を示す説明図である。
【図８】  この発明の実施の形態５により設定される電力供給指令値を示す説明図である。
【図９】  この発明の実施の形態６による複数の調整可能電力供給部の各供給量を示す説明図である。
【図１０】  この発明の実施の形態７による当日需給バランス処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  電力売買仲介部、１１０  計算手段、１２０  送受信手段、１３０  需要予測機能、１４０  電力供給計画作成機能、１５０  需給バランス運用機能、１６０  運用実績データ、２００  電力供給部、２１０  電力供給装置、２２０  供給電力計測手段、２３０  送受信手段、３００  電力消費部、３１０  電力負荷、３２０  消費電力計測手段、３３０  発信手段、４００  情報サイト、５００  通信媒体、６００  系統運用者、ｄｏ  目標値、Ｇ（ｔ−１）、Ｇ１、Ｇ１’、Ｇ１”  電力供給指令値、Ｒｅｇ  調整容量、Ｔ  一定期間、Ｓ１１  供給電力量および消費電力量を読込むステップ、Ｓ１２  電力供給実績を計算するステップ、Ｓ１３  一定期間の総需要を計算するステップ、Ｓ１４  制御目標値を計算するステップ、Ｓ１５  残り時間での必要供給量を計算するステップ、Ｓ１６  電力供給指令値を計算するステップ、Ｓ１７  電力供給指令値を送信するステップ、Ｓ２１  変更電力量を計算するステップ、Ｓ２２  残り時間で変更する平均電力を計算するステップ、Ｓ２３  電力供給指令値を計算するステップ、Ｓ２４  最小変化幅を考慮した指令値を検索するするステップ、Ｓ２５  次の調整可能電力供給部の有無を判定するステップ、Ｓ２６、Ｓ２７  電力供給指令値を決定するステップ。
【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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【図９】
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【図１０】
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