(57)【要約】【課題】電力需要の予測精度を確保しやすくする電力需要予測装置、電力需要予測方法およびプログラムを提供する。【解決手段】所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得部１１と、取得した複数の需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析部１３と、求められた複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分部１４と、複数の需要実績情報のそれぞれが、複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較部１５と、複数の需要実績情報のそれぞれについて、比較部１５において対応すると判定された需要パターンに割り当てられた区分を選択する選択部１６と、需要実績情報に対応する所定期間に対して、選択された区分、および、当該区分に紐付けされた電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定部１７と、が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2018206172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得部と、
取得した複数の前記需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析部と、
求められた前記複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分部と、
前記複数の需要実績情報のそれぞれが、前記複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較部と、
前記複数の需要実績情報のそれぞれについて、前記比較部において対応すると判定された前記需要パターンに割り当てられた前記区分を選択する選択部と、
前記需要実績情報に対応する前記所定期間に対して、選択された前記区分、および、当該区分に紐付けされた前記電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定部と、
が設けられていることを特徴とする電力需要予測装置。
【請求項２】
前記実績テーブルに基づいて、前記電力需要の予測を行う前記所定期間である予測期間の前記区分を求め、
前記所定期間に紐付けされた前記区分に関連する区分情報に基づいて、前記予測期間における前記区分を推定し、
前記実績テーブルに基づく区分および前記区分情報に基づく区分が異なる場合には、前記予測期間に前記区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する予測テーブル設定部が更に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電力需要予測装置。
【請求項３】
前記所定期間に紐付けされた前記区分情報は、外部から取得することを特徴とする請求項２記載の電力需要予測装置。
【請求項４】
所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得ステップと、
取得した複数の前記需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析ステップと、
求められた前記複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分ステップと、
前記複数の需要実績情報のそれぞれが、前記複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較ステップと、
前記複数の需要実績情報のそれぞれについて、前記比較ステップにおいて対応すると判定された前記需要パターンに割り当てられた前記区分を選択する選択ステップと、
前記需要実績情報に対応する前記所定期間に対して、選択された前記区分、および、当該区分に紐付けされた前記電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定ステップと、
を有することを特徴とする電力需要予測方法。
【請求項５】
前記実績テーブルに基づいて、前記電力需要の予測を行う前記所定期間である予測期間の前記区分を求め、
前記所定期間に紐付けされた前記区分に関連する区分情報に基づいて、前記予測期間における前記区分を推定し、
前記実績テーブルに基づく区分および前記区分情報に基づく区分が異なる場合には、前記予測期間に前記区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する予測テーブル設定ステップを、
を更に有することを特徴とする請求項４記載の電力需要予測方法。
【請求項６】
前記所定期間に紐付けされた前記区分情報は、外部から取得することを特徴とする請求項５記載の電力需要予測方法。
【請求項７】
コンピュータに、
所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得機能と、
取得した複数の前記需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析機能と、
求められた前記複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分機能と、
前記複数の需要実績情報のそれぞれが、前記複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較機能と、
前記複数の需要実績情報のそれぞれについて、前記比較ステップにおいて対応すると判定された前記需要パターンに割り当てられた前記区分を選択する選択機能と、
前記需要実績情報に対応する前記所定期間に対して、選択された前記区分、および、当該区分に紐付けされた前記電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力需要予測装置、電力需要予測方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
小売電気事業において、需要予測機能は事業の収支を左右する重要な機能であり、需要予測機能の向上が求められている。そのため、各種の需要を予測するシステムや、需要を予測する方法などが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０６６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電力需要予測システムでは、記録媒体などに記憶されているカレンダーなどの情報を読み込み、読み込んだ情報等に基づいて需要予測モデルを構築する技術が開示されている。
【０００５】
上述のようにカレンダーの情報を用いることにより、曜日や祝祭日によって施設の電力需要の変化を予測することが可能となる。
しかしながら、特に定休日が一般的な休日（土日や祝祭日等）とは異なる施設において、カレンダーの情報が適切に設定されていないと電力需要の予測精度低下につながる課題があった。つまり、カレンダーの情報に誤りが含まれていたり、カレンダー情報の更新が適切に行われていなかったりすると、カレンダーの情報に基づく電力需要の予測精度が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、電力需要の予測精度を確保しやすくする電力需要予測装置、電力需要予測方法およびプログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様に係る電力需要予測装置は、所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得部と、取得した複数の前記需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析部と、求められた前記複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分部と、前記複数の需要実績情報のそれぞれが、前記複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較部と、前記複数の需要実績情報のそれぞれについて、前記比較部において対応すると判定された前記需要パターンに割り当てられた前記区分を選択する選択部と、前記需要実績情報に対応する前記所定期間に対して、選択された前記区分、および、当該区分に紐付けされた前記電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定部と、が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る電力需要予測方法は、所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得ステップと、取得した複数の前記需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析ステップと、求められた前記複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分ステップと、前記複数の需要実績情報のそれぞれが、前記複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較ステップと、前記複数の需要実績情報のそれぞれについて、前記比較ステップにおいて対応すると判定された前記需要パターンに割り当てられた前記区分を選択する選択ステップと、前記需要実績情報に対応する前記所定期間に対して、選択された前記区分、および、当該区分に紐付けされた前記電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定ステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の態様に係るプログラムは、コンピュータに、所定期間に計測された電力需要の情報である需要実績情報を複数取得する取得機能と、取得した複数の前記需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求める分析機能と、求められた前記複数の需要パターンを、予め定められた複数の区分に割り当てる区分機能と、前記複数の需要実績情報のそれぞれが、前記複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較機能と、前記複数の需要実績情報のそれぞれについて、前記比較ステップにおいて対応すると判定された前記需要パターンに割り当てられた前記区分を選択する選択機能と、前記需要実績情報に対応する前記所定期間に対して、選択された前記区分、および、当該区分に紐付けされた前記電力需要の情報である区分パターンを割り当てた実績テーブルを設定する実績テーブル設定機能と、を実現させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る電力需要予測装置、第２の態様に係る電力需要予測方法、および、第３の態様に係るプログラムによれば、電力需要の予測に用いるテーブルとして、計測された電力需要の情報に基づいて作成した実績テーブルを作成することができる。この実績テーブルを用いて施設の電力需要を予測することにより、カレンダーの情報に依存することなく電力需要を予測することができる。
【００１１】
なお、区分としては平日や休日などの分け方を例示することができ、さらには平日を更に分割して第１平日、第２平日などのように分けてもよい。また、所定期間の長さとしては２４時間や１２時間や６時間などを例示することができる。さらに、予測テーブルとしては、１週間の日数に相当する数の所定期間を有するもの、２週間の日数に相当する数の所定期間を有するもの、１月の日数に相当する数の所定期間を有するものなどを例示することができる。
【００１２】
上記発明の第１の態様においては、前記実績テーブルに基づいて、前記電力需要の予測を行う前記所定期間である予測期間の前記区分を求め、前記所定期間に紐付けされた前記区分に関連する区分情報に基づいて、前記予測期間における前記区分を推定し、前記実績テーブルに基づく区分および前記区分情報に基づく区分が異なる場合には、前記予測期間に前記区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する予測テーブル設定部が更に設けられていることが好ましい。さらに、前記所定期間に紐付けされた前記区分情報は、外部から取得することが好ましい。
【００１３】
上記発明の第２の態様においては、前記実績テーブルに基づいて、前記電力需要の予測を行う前記所定期間である予測期間の前記区分を求め、前記所定期間に紐付けされた前記区分に関連する区分情報に基づいて、前記予測期間における前記区分を推定し、前記実績テーブルに基づく区分および前記区分情報に基づく区分が異なる場合には、前記予測期間に前記区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する予測テーブル設定ステップを、を更に有することが好ましい。さらに、前記所定期間に紐付けされた前記区分情報は、外部から取得することが好ましい。
【００１４】
このようにすることにより、電力需要の予測に用いるテーブルとして、計測された電力需要の情報に基づいて作成した実績テーブルを修正した予測テーブルを作成することができる。例えば、予測区間に実績テーブルから反映が困難なイベントが含まれている場合には、当該イベントに対応する区分情報に基づくことにより、イベントを反映した予測テーブルが作成できる。そのため、実績テーブルに基づく場合と比較して、予測テーブルに基づく電力需要を予測することで予測精度を確保しやすくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電力需要予測装置、電力需要予測方法およびプログラムによれば、電力需要の予測に用いるテーブルとして、計測された電力需要の情報に基づいて実績テーブルを作成することにより、電力需要の予測精度を確保しやすくできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力需要予測装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の電力需要予測装置における実績テーブルおよび予測テーブルを作成する演算処理を説明するフローチャートである。
【図３】分類された複数の需要パターンを説明する模式図である。
【図４】需要パターンが割り当てられた１月分に相当するテーブル、および、区分パターンが割り当てられた１月分に相当する実績テーブルを示す模式図である。
【図５】予測テーブル設定部により設定される予測テーブルを示す模式図である。
【図６】カレンダー情報の更新処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の一実施形態に係る電力需要予測装置１０について、図１から図６を参照しながら説明する。電力需要予測装置１０は、小売電気事業における電力の需要を予測するものである。本実施形態では電力需要予測装置１０が、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有する情報処理機器である例に適用して説明する。
【００１８】
上述のＲＯＭ等の記憶装置に記憶されているプログラムは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェースを協働させて取得部１１、記憶部１２、分析部１３、区分部１４、比較部１５、選択部１６、実績テーブル設定部１７、および予測テーブル設定部１８として機能させるものである。
【００１９】
取得部１１は、入力部５１、外部システム６０、および、設備７０との間で情報の通信が可能に接続されたものである。ここで、入力部５１は、小売電気事業の運用者が適宜設定する情報であるユーザ設定値の情報を電力需要予測装置１０に入力するものである。取得部１１は、入力部５１からユーザ設定値の情報が入力可能に接続されている。
【００２０】
外部システム６０は、顧客管理システム６１、電力会社のサーバなどの情報処理装置６２、および、気象会社のサーバなどの情報処理装置６３を含むものである。顧客管理システム６１には、少なくとも、小売電気事業から電力の供給を受ける顧客におけるイベントの情報や、休日の情報などを含むカレンダー情報（区分情報）が記憶されている。電力会社の情報処理装置６２には、少なくとも、顧客が供給を受けた電力に関する情報である需要実績情報が供給を受けた日時の情報と紐付けされて記憶されている。気象会社の情報処理装置６３には、少なくとも、日時の情報と紐付けされた天候や温度の情報である気象情報が記憶されている。入力部５１は、顧客管理システム６１からカレンダー情報を取得可能に接続され、電力会社の情報処理装置６２から需要実績情報を取得可能に接続され、気象会社の情報処理装置６３から気象情報を取得可能に接続されている。
【００２１】
設備７０は、電気設備に関する情報である設備情報を記憶するデータベース部７１、および、建物設備に関する情報である建物情報を記憶するデータベース部７２を含むものである。設備情報は、顧客が所有する電気設備であって小売電気事業からの電力を使用する電気設備の種類、容量などを含む情報である。建物情報は、電気設備が設置されている建築物に関する情報であって、築年数や、床面積などの情報を含むものである。入力部５１は、電気設備に関するデータベース部７１から設備情報を取得可能に接続され、建物設備に関するデータベース部７２から建物情報を取得可能に接続されている。
【００２２】
記憶部１２は、取得部１１により取得された各種の情報を記憶するものであり、分析部１３や比較部１５において情報処理が行われる際に、当該処理において用いられる情報を出力するものである。
【００２３】
分析部１３は、電力会社の情報処理装置６２から取得した実績情報に基づいて、当該実績情報に含まれる顧客における電力の消費パターンを分析し、複数の需要パターンに分類する演算処理を行うものである。
【００２４】
また、本実施形態では、顧客における所定期間である１日（２４時間）の電力の消費であって、時間の経過に伴う消費量の変化を表すパターンである消費パターンを分析する例に適用して説明する。また、分析および分類する演算処理にあたって、１週間に相当する７個の実績情報に基づいて、当該実績情報に含まれる消費パターンに基づいて演算処理を行う例に適用して説明する。
【００２５】
なお、所定期間は、上述のように２４時間であってもよいし、２４時間よりも長くてもよいし、短くてもよい。さらに、分析および分類する演算処理にあたって用いる実績情報の数は、１週間に相当する７個であってもよいし、それよりも長い２週間に相当する数であってもよいし、１月に相当する数であってもよい。また、１週間に相当する７個よりも少ない数であってもよい。
【００２６】
区分部１４は、求められた複数の需要パターンを、予め定められた平日および休日の区分に割り当てる演算処理を行うものである。割り当てを行う演算処理としては、公知の演算処理の手法を用いることができ、特に限定するものではない。
【００２７】
比較部１５は、需要実績情報に含まれる消費パターンが、分析部１３において分類された複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する演算処理を行うものである。
選択部１６は、比較部１５において需要パターンと対応付けされた需要実績情報に含まれる消費パターンに対して、当該需要パターンに割り当てられた区分を選択する演算処理を行うものである。
【００２８】
実績テーブル設定部１７は、選択部１６において選択された区分、および、当該区分に紐付けされた電力需要の情報である区分パターンを割り当てたテーブルである実績テーブルを設定するものである。区分パターンは、平日や休日など該当する区分における時間の経過に伴う電力の消費量の典型的な変化を表す予め定められたパターンである。
【００２９】
予測テーブル設定部１８は、電力需要の予測を行う予測期間に区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する演算処理を行うものである。予測テーブルを設定する演算処理の詳細については後述する。
【００３０】
次に、本実施形態の電力需要予測装置１０における電力の需要予測に関する処理について説明する。まず、電力需要予測装置１０により実績テーブルおよび予測テーブルを作成する演算処理について図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３１】
図２に示すように、電力需要予測装置１０の取得部１１は、直近の１週間の間に計測された過去の電力需要の情報である複数の需要実績情報を取得する処理を行う（Ｓ１０１：取得ステップ）。具体的には、電力会社の情報処理装置６２に対して直近の１週間に計測された複数の需要実績情報を出力させるよう要求する信号を出力し、電力会社の情報処理装置６２から出力された当該複数の需要実績情報を取得する処理を行う。取得された複数の需要実績情報は記憶部１２に記憶される。
【００３２】
次いで、電力需要予測装置１０の分析部１３は、電力会社の情報処理装置６２から取得した複数の需要実績情報に基づいて複数の需要パターンを求めるパターン化処理を行う（Ｓ１０２：分析ステップ）。具体的には、記憶部１２から記憶された複数の需要実績情報に含まれる顧客における電力の消費パターンに基づいてクラスタ分析を行い、複数の需要パターンに分類する演算処理を行う。ここでは、図３に示すように、パターン１からパターンＮ（Ｎは自然数）のＮ種類の需要パターンに分類される例に適用して説明する。
【００３３】
なお、分析部１３において消費パターンを分析し、複数の需要パターンに分類する演算としては、クラスタ分析など公知の分析手法を用いることができ、特に分析手法を限定するものではない。
【００３４】
複数の需要パターンが求められると、電力需要予測装置１０の区分部１４は、求められた複数の需要パターンを、予め定められた平日または休日の区分に割り当てる命名処理を行う（Ｓ１０３：区分ステップ）。例えば、上述のパターン１等に対して平日の区分を割り当て、パターン２等に休日の区分を割り当てる演算処理を行う。
【００３５】
なお、本実施形態では、複数の需要パターンを平日および休日の２つの区分に割り当てる例に適用して説明するが、平日の区分を第１平日および第２平日の区分とする３つの区分としてもよいし、平日の区分をさらに増やしてもよいし、休日の区分を複数に増やしてもよい。
【００３６】
次いで電力需要予測装置１０の比較部１５は、取得した需要実績情報に含まれる消費パターンが、分析部１３において分類された複数の需要パターンのいずれに対応するか判定する比較処理を行う（Ｓ１０４：比較ステップ）。判定する演算処理としては、平均二乗誤差（ＲＭＳＥ）に基づく判定手法など、公知の判定手法を用いることができる。
【００３７】
比較部１５において需要パターンと消費パターンとが対応付けされると、選択部１６は、当該消費パターンに対して当該需要パターンに割り当てられた区分を選択するパターン選択処理を行う（Ｓ１０５：選択ステップ）。
【００３８】
区分の選択が行われると、実績テーブル設定部１７は、需要実績情報に含まれる消費パターンに紐付けされた日時情報に基づいて、選択部１６において選択された区分、および、当該区分に紐付けされた電力需要の情報である区分パターンを割り当てたテーブルである実績テーブルを設定する実績テーブル設定処理を行う（Ｓ１０６：実績テーブル設定ステップ）。
【００３９】
本実施形態では、図４の下側のテーブルとして示す区分パターンが割り当てられた１月分の実績テーブルが設定される例に適用して説明する。図４の上側のテーブルは、需要パターンが割り当てられた１月分に相当するテーブルである。なお、設定される実績テーブルは、上述のように１月分の区分パターンが割り当てられたものであってもよいし、１月分よりも数の少ない１〜３週間分の区分パターンが割り当てられたものであってもよいし、数か月分の区分パターンが割り当てられたものであってもよい。
【００４０】
実績テーブルが設定されると、予測テーブル設定部１８は、電力需要の予測を行う予測期間に区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する予測テーブル設定処理を行う（Ｓ１０７：予測テーブル設定ステップ）。具体的には、実績テーブル設定部１７により作成された実績テーブルに基づいて、予測期間の区分を求める演算処理と、当該予測期間を含むカレンダー情報である当該予測期間に紐付けされた区分に関連する区分情報に基づいて、予測期間における区分を推定する演算処理と、実績テーブルに基づく区分および区分情報に基づく区分が異なる場合には、予測期間に区分情報に基づく区分を割り当てた予測テーブルを設定する演算処理を行う。
【００４１】
図５を参照しながら説明すると、予測テーブル設定部１８は、図５の上側に示す実績テーブル設定部１７により作成された１月の実績テーブルに基づき、予測期間である翌月（２月）の区分を求める演算処理を行う。さらに、１月のカレンダー情報に基づく平日、休日の出現傾向（区分情報）から２月の平日、休日の出現傾向（区分情報）を推定する演算処理を行う。
【００４２】
その後、１月の実績テーブルに基づいて求めた２月の区分と、推定した２月の平日、休日の出現傾向から求めた区分をと比較し、両者が異なる場合には、推定した２月の平日、休日の出現傾向から求めた区分を割り当てた予測テーブルを設定する演算処理を行う。図５では、２月末の３日における区分が平日と休日で異なり、推定した２月の平日、休日の出現傾向から求めた区分である平日を割り当てた予測テーブルを設定している。
【００４３】
なお、Ｓ１０７において用いる予測区間である翌月の区分を求める際に、次に説明する演算処理により求められたカレンダー情報を用いてもよい。まず、図６のフローチャートに示すように、顧客管理システム６１から予測区間である翌月についての顧客カレンダー情報を取得する演算処理を行う（Ｓ２０１）。
【００４４】
記憶部１２に記憶されているカレンダー情報をＳ２０１で取得された顧客カレンダー情報に更新する演算処理が行われる（Ｓ２０２）。
更新の演算処理が完了したら、記憶部１２に記憶されているカレンダー情報に基づいて予測テーブルを設定する予測テーブル設定処理が行われる（Ｓ１０７）。
【００４５】
上記の構成の電力需要予測装置１０によれば、電力需要の予測に用いるテーブルとして、計測された電力需要の情報に基づいて作成した実績テーブルを作成することができる。この実績テーブルを用いて施設の電力需要を予測することにより、カレンダーの情報に依存することなく電力需要を予測することができる。
【００４６】
さらに、電力需要の予測に用いるテーブルとして、計測された電力需要の情報に基づいて作成した実績テーブルを修正した予測テーブルを作成することができる。例えば、予測区間に実績テーブルから反映が困難なイベントが含まれている場合には、当該イベントに対応する区分情報に基づくことにより、イベントを反映した予測テーブルが作成できる。そのため、実績テーブルに基づく場合と比較して、予測テーブルを基づく電力需要を予測することで予測精度を確保しやすくなる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…電力需要予測装置、１１…取得部、１３…分析部、１４…区分部、１６…選択部、１７…実績テーブル設定部、１８…予測テーブル設定部、Ｓ１０１…取得ステップ、Ｓ１０２…分析ステップ、Ｓ１０３…区分ステップ、Ｓ１０４…比較ステップ、Ｓ１０５…選択ステップ、Ｓ１０６…実績テーブル設定ステップ、Ｓ１０７…予測テーブル設定ステップ
【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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