(57)【要約】【課題】異なる特性を有する多数の機器が共通資源を活用する場合に共通資源を最適分配する。【解決手段】複数の機器を制御する制御端末と、評価部と、を有する制御システムにおいて、制御端末は、複数の機器の利益情報に基づいて、複数の機器を制御し、各機器の制御の結果を評価部に出力し、評価部は、制御端末から取得した制御の結果に基づいて、複数の機器それぞれのペナルティ単価を算出し、ペナルティを前記制御端末に出力し、制御端末は、評価部から取得したペナルティ単価に基づいて複数の機器の利益情報を算出し直して、算出し直した利益情報に基づいて、複数の機器を制御する。【選択図】図１
2019139495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器を制御する制御端末と、評価部と、を有する制御システムにおいて、
前記制御端末は、前記複数の機器の利益情報に基づいて、前記複数の機器を制御し、各機器の制御の結果を前記評価部に出力し、
前記評価部は、前記制御端末から取得した前記制御の結果に基づいて、前記複数の機器それぞれのペナルティ単価を算出し、前記ペナルティ単価を前記制御端末に出力し、
前記制御端末は、前記評価部から取得した前記ペナルティ単価に基づいて前記複数の機器の利益情報を算出し直して、前記算出し直した利益情報に基づいて、前記複数の機器を制御することを特徴とする制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記評価部は、前記複数の機器の制御の結果の目標値と、前記制御端末から出力された前記制御の結果との差が大きいほど大きくなるように前記ペナルティ単価を算出することを特徴とする制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の制御システムにおいて、
前記評価部は、前記目標値より前記制御端末から出力された前記制御の結果が大きい場合における、前記目標値と前記制御端末から出力された前記制御の結果との差に対応する前記ペナルティ単価の大きさが、前記目標値より前記制御端末から出力された前記制御の結果が小さい場合における、前記目標値と前記制御端末から出力された前記制御の結果との差に対応する前記ペナルティ単価の大きさより大きくなるように、前記ペナルティ単価を算出することを特徴とする制御システム。
【請求項４】
請求項２に記載の制御システムにおいて、
各々が一つ以上の前記機器を制御する複数の前記制御端末を有し、
前記各制御端末は、自制御端末が制御する前記機器の利益情報と、第１の数の他の前記制御端末が制御する前記機器の利益情報と、に基づいて、自制御端末が制御する前記機器の制御量を決定し、
前記評価部は、前記各制御端末及び前記第１の数の他の制御端末を含む、前記第１の数より多い第２の数の前記制御端末が制御する前記複数の機器の制御の結果の目標値と、前記各制御端末から出力された前記制御の結果とに基づいて、前記ペナルティ単価を算出することを特徴とする制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の制御システムにおいて、
前記各制御機器は、
自制御端末が制御する前記一つ以上の機器の種類ごとに、前記機器の制御の結果の大きさを示す指標と前記制御量とを対応付ける変換情報を保持し、
自制御端末が制御する前記機器の利益情報と、前記第１の数の他の前記制御端末が制御する前記機器の利益情報と、に基づいて、自制御端末に関する前記指標を計算し、
前記変換情報に基づいて、計算した前記指標に対応する、自制御端末が制御する前記一つ以上の機器の種類ごとの前記制御量を決定することを特徴とする制御システム。
【請求項６】
請求項４に記載の制御システムにおいて、
前記各機器は、発電機又は蓄電池であり、
前記目標値は、前記複数の機器に割り当てられた電力の総需要量であり、
前記制御端末から出力された前記制御の結果は、前記制御端末によって制御された前記複数の機器によって供給された電力量であり、
前記制御端末は、前記供給された電力量と売電額の単価とに基づいて計算した売電額から、前記供給された電力量と前記ペナルティ単価とに基づいて計算したペナルティ額を減じることによって、前記利益情報を算出することを特徴とする制御システム。
【請求項７】
請求項６に記載の制御システムにおいて、
前記各制御端末は、
前記評価部から前記ペナルティ単価を取得すると、取得した前記ペナルティ単価と、自制御端末が制御する前記機器の制御の結果と、に基づいて、自制御端末が制御する前記機器の利益を算出し、
前記第１の数の他の制御端末から、前記第１の数の他の制御端末が制御する前記機器の利益情報を取得し、
算出した自制御端末が制御する前記機器の利益が、前回算出した利益より減少した場合、自制御端末が制御する前記機器が供給する電力量を減少させるように、自制御端末が制御する前記機器の制御量を決定し、
自制御端末が制御する前記機器の利益が、自制御端末が制御する前記機器の利益と前記第１の数の他の制御端末が制御する前記機器の利益との平均より大きい場合、自制御端末が制御する前記機器が供給する電力量を増加させるように、自制御端末が制御する前記機器の制御量を決定し、
自制御端末が制御する前記機器の利益が、前記第１の数の他の制御端末が制御する前記機器のいずれかの利益より小さい場合、自制御端末が制御する前記機器が供給する電力量を減少させるように、自制御端末が制御する前記機器の制御量を決定することを特徴とする制御システム。
【請求項８】
請求項６に記載の制御システムにおいて、
前記各制御端末は、
前記評価部から前記ペナルティ単価を取得すると、取得した前記ペナルティ単価と、自制御端末が制御する前記機器の制御の結果と、に基づいて、自制御端末が制御する前記機器の利益を算出し、
算出した自制御端末が制御する前記機器の利益が、前回算出した利益より減少した場合、所定の範囲内で、自制御端末が制御する前記機器が供給する電力量を減少させ、算出した自制御端末が制御する前記機器の利益が、前回算出した利益より増加した場合、所定の範囲内で、自制御端末が制御する前記機器が供給する電力量を増加させるように、自制御端末が制御する前記機器の制御量を決定することを特徴とする制御システム。
【請求項９】
請求項４に記載の制御システムにおいて、
前記各制御端末は、前記第１の数の他の制御端末と直接通信することによって、前記第１の数の他の制御端末が制御する前記機器の利益情報を取得することを特徴とする制御システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の制御システムにおいて、
各々が一つ以上の前記機器を制御する複数の前記制御端末を有し、
前記評価部は、ネットワークを介して前記複数の制御端末に接続された評価端末であることを特徴とする制御システム。
【請求項１１】
複数の機器を制御する制御端末と、評価部と、を有する制御システムが実行する制御方法において、
前記制御端末が、前記複数の機器の利益情報に基づいて、前記複数の機器を制御し、各機器の制御の結果を前記評価部に出力する手順と、
前記評価部が、前記制御端末から取得した前記制御の結果に基づいて、前記複数の機器それぞれのペナルティ単価を算出し、前記ペナルティ単価を前記制御端末に出力する手順と、
前記制御端末が、前記評価部から取得した前記ペナルティ単価に基づいて前記複数の機器の利益情報を算出し直して、前記算出し直した利益情報に基づいて、前記複数の機器を制御する手順と、を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共有資源を最適に分配するように機器を制御する手法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電及び風力発電のような分散電源の一般家庭又は地域単位での設置が加速し普及が進んでいる。太陽光発電及び風力発電は、火力発電所及び原子力発電所のような従来の巨大な発電所とは異なり、専門家が不要で、設置から稼働に時間がかかることなく、設置できる。
【０００３】
また、途上国では、先進国ではすでに具備している送電線網や配電線網がないため、従来の巨大な発電所と網の目のような送配電網による電力システムの構築には時間がかかる。このため、分散電源を設置し早期に電力を供給することが多い。
【０００４】
分散電源は、従来の発電所と比較すれば設置が容易である。現状は自ら発電した電力を自ら消費する、もしくは発電した全ての電力を既存の電力会社に全て買い取ってもらうことが一般的である。この場合は発電量の調整はさほど必要ない。
【０００５】
しかし、電力市場に対して分散電源を組合せて指定された電力量を売電する場合、又は、地域の需要家へ必要なだけ制御された電力量を供給する場合は、既存の電力システムの知見を有する中央管理の制御技術を活用することが一般的である。
【０００６】
これは、地域で電力エネルギーを独立運用する場合でも主要電力会社の運営補助なしでは運用が成立しないことを意味する。また、途上国で自主設置した分散電源を村単位で活用するにも専門の電力システム事業者に制御を依頼し運用を任せる必要がある。いずれの場合でも多くのコストが発生する。
【０００７】
特許文献１は、自律適用制御によって必要な電力量を計算して最適な発電量をそれぞれの発電機で部分的に計算することで、誰でも簡単に電力制御を可能とする。
【０００８】
本手法を用いれば、専門の電力システム事業者に依頼することなく、分散電源の制御が可能となり、コスト発生を抑えて複数の分散電源を用いて電力市場に売電すること、及び、地域にエネルギーを供給する技術を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−２９３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１で示している解決手法は、クラウドでの制御を基本としたサーバによる集中制御である。発電機器は機器ごとに制御特性が異なり、太陽の照り具合又は風の変動により機器ごとに動作が異なる。したがって制御に必要な関数をそれぞれの機器ごとに個別定義することが必要である。
【００１１】
全体を最適制御するための計算結果を高速に得るために、制御すべき発電機器の増加に伴い非常に高性能なサーバが必要となる。それに加えて、各端末と集中制御を行うサーバ間の通信ネットワークが必要となる。いずれにも多くのコストが必要となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題の少なくとも一つを解決するために、本発明は、複数の機器を制御する制御端末と、評価部と、を有する制御システムにおいて、前記制御端末は、前記複数の機器の利益情報に基づいて、前記複数の機器を制御し、各機器の制御の結果を前記評価部に出力し、前記評価部は、前記制御端末から取得した前記制御の結果に基づいて、前記複数の機器それぞれのペナルティ単価を算出し、前記ペナルティ単価を前記制御端末に出力し、前記制御端末は、前記評価部から取得した前記ペナルティ単価に基づいて前記複数の機器の利益情報を算出し直して、前記算出し直した利益情報に基づいて、前記複数の機器を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、異なる特性を有する多数の機器が共通資源を活用する場合に共通資源を最適分配することができる。
【００１４】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例の自律協調型共有資源分配システムの概要を示すブロック図である。
【図２】本実施例の自律協調型共有資源分配システムの処理を示すシーケンス図である。
【図３】本実施例の制御実行端末の起動処理を示すシーケンス図である。
【図４】本実施例における制御値と重要度の変換処理の一例を示す説明図である。
【図５】本実施例の制御実行端末の協調動作実行部の処理を示すシーケンス図である。
【図６】本実施例の制御機器制御部が制御機器を制御する処理を示すシーケンス図である。
【図７】本実施例における制御結果に基づく成果の算出及びその保存の一例を示す説明図である。
【図８】本実施例の評価判定端末の評価判定実行部の処理を示すシーケンス図である。
【図９】本実施例における負担量の算出の説明図である。
【図１０】本実施例における利益算出結果を保存したテーブルの一例を示す説明図である。
【図１１】本実施例の評価判定端末の画面制御部が表示するシステム全体の監視画面の一例を示す説明図である。
【図１２】本実施例における予定していた共有資産量と合算成果量との比較の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明に係る実施例における、自律協調型共有資源分配システムを説明する。
【００１７】
図１は、本実施例の自律協調型共有資源分配システムの概要を示すブロック図である。図１は、本発明の理解および実施に必要な程度で実施形態の概要を示しており、本発明の範囲は図１に示す構成に限定されない。
【００１８】
本実施例の自律協調型共有資源分配システムは、評価判定端末１と、複数の制御実行端末２と、複数の制御機器３と、から構成される。複数の制御実行端末２は、ネットワークＣＮ１を介して評価判定端末１に接続される。各制御実行端末２には、ネットワークＣＮ２を介して制御機器３が接続される。
【００１９】
評価判定端末１は、コンピュータ装置から構成されている。評価判定端末１は、マイクロプロセッサが所定のコンピュータプログラムを実行することで、評価判定端末１として求められる各機能を実現する。図１には、評価判定端末１が実現する機能Ｆ１０（評価判定実行部）、Ｆ１１（画面制御部）及びＦ１２（通信制御部）があり、必要に応じてデータテーブルＴ１０（全端末の評価値データベース）及びＴ１１（指令値データベース）を利用する。
【００２０】
評価判定端末１は、相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１２、通信部１３、記憶部１４及びＵＩ（User Interface）１５から構成される。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたプログラムを実行することによって種々の機能を実現するプロセッサである。メモリ１２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の記憶装置であり、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラム及び参照されるデータ等を格納する。通信部１３は、ＣＮ１を介して制御実行端末２との通信を行うインターフェース装置である。
【００２１】
記憶部１４は、例えばハードディスクドライブ又はフラッシュメモリ等の記憶装置であり、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラム及び参照されるデータ等を格納する。例えば、記憶部１４に格納されたプログラム及びデータの少なくとも一部が必要に応じてメモリ１２にコピーされ、ＣＰＵ１１によって実行又は参照されてもよい。本実施例の記憶部１４は、データテーブルＴ１０及びＴ１１を格納する。また、本実施例の記憶部１４は、機能Ｆ１０〜Ｆ１２を実現するためのプログラムを格納する。以下の説明において機能Ｆ１０〜Ｆ１２が実行する処理は、実際にはこれらのプログラムに従ってＣＰＵ１１が実行する。
【００２２】
ＵＩ１５は、ユーザからの情報の入力及びユーザへの情報の出力を行う装置であり、例えばキーボード及びマウス等の入力装置と、画像表示装置等の出力装置等を含んでもよい。また、例えばタッチセンサ付きの画像表示装置（いわゆるタッチパネル）のように入力装置と出力装置とが一体化されていてもよい。
【００２３】
評価判定端末１は、制御実行端末２から収集した制御実行結果を合算し、目標値と比較し、その比較結果から制御実行端末２が一律に負担する負担額を算出し、制御実行端末２に負担額を送信する。本機能は図８、図９を用いて後述する。
【００２４】
評価判定端末１は、システム管理者等のユーザが使用するコンピュータ端末としても使用することができ、制御実行端末２の実行基準となる各種データ情報を入力したり、評価判定端末１、制御実行端末２からの情報を表示したりする。本機能は図１１を用いて後述する。
【００２５】
制御実行端末２は、コンピュータ装置から構成されており、制御機器３にネットワークＣＮ２経由で接続している。制御実行端末２は、マイクロプロセッサが所定のコンピュータプログラムを実行することで、制御実行端末２として求められる各機能を実現する。図１には、制御実行端末２が実現する機能Ｆ２０（協調動作実行部）、Ｆ２１（制御機器制御部）及びＦ２２（通信制御部）があり、必要に応じてデータテーブルＴ２０（端末の評価値データベース）、Ｔ２１（評価関数群）及びＴ２２（結果保存データベース）を利用する。
【００２６】
制御実行端末２は、相互に接続されたＣＰＵ２１、メモリ２２、通信部２３及び記憶部２４から構成される。これらの各部に関する説明は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、通信部１３及び記憶部１４に関する説明と同様であるため、省略する。以下の説明において機能Ｆ２０〜Ｆ２２が実行する処理は、実際にはメモリ２２に格納されたプログラムに従ってＣＰＵ２１が実行する。
【００２７】
制御機器３は、一つ以上の機器Ａ３１及び一つ以上の機器Ｂ３２を内包する。例えば、機器Ａ３１が太陽光発電機、機器Ｂ３２が蓄電池である。制御機器３は、機器Ａ３１及び機器Ｂ３２を制御するためのコンピュータ装置を内包しているが、本実施例の説明では省略する。
【００２８】
各制御実行端末２は、それぞれ特性の異なる機器Ａ３１、機器Ｂ３２を内包した制御機器３と接続している。例えば、ある制御実行端末２に接続された制御機器３は、機器Ａ３１として太陽光発電器、機器Ｂ３２として蓄電池を含み、別のある制御実行端末２に接続された制御機器３は、機器Ａ３１として風力発電器を含み、機器Ｂ３２を含まなくてもよい。
【００２９】
制御実行端末２は、他の制御実行端末２と情報交換を行い、制御機器３を動作させて得られる目標出力量を決定し、そのための制御値を決定し、機器を制御する。各制御実行端末２にはそれぞれ特性の異なる制御機器３が接続されているため、情報交換には制御実行端末２同士で共通で比較可能な重要度を用いる。制御値と重要度の変換は図４を用いて後述する。
【００３０】
なお、本実施例において重要度とは、制御機器３に割り当てられる制御結果（例えば発電量又は放電量などの成果量）の大きさを示す指標である。例えば、後述するように、各制御機器３の利益に基づいて、ある制御機器３の発電量の増加が望まれる場合、その制御機器３を制御する制御実行端末２が、自身の重要度を増加させる。
【００３１】
制御実行端末２は、他の制御実行端末２と情報交換を行い、必要に応じ他の制御実行端末２の重要度を下げるように要望する。それぞれの制御実行端末２は、決定した重要度に応じて、制御機器３を制御しその結果を保存する。情報交換と重要度の決定は図５を用いて、重要度から制御機器３を制御のプロセスは図８を用いて後述する。
【００３２】
制御実行端末２は、制御結果を評価判定端末１に送信し、負担額を受信する。制御実行端末２は、制御結果と負担額から利益を算出し、その利益の変化と、他の制御実行端末２との情報交換結果から、重要度の増減を決定する。本プロセスは図２および図５を用いて後述する。
【００３３】
制御実行端末２は、利益を増加するために重要度を向上させるように動作するが、重要度の上昇に伴う成果量が増えすぎた場合は負担額が上昇し、利益が減少する。その結果、各制御実行端末２は重要度を下げる。この動作で本システムは適切な成果量の総量を維持する。
【００３４】
なお、図１には、上記の評価判定端末１が各制御機器３の制御結果を評価して負担額を決定する機能（例えばこれを評価部と呼んでもよい）が、制御実行端末２から独立したハードウェア（端末）によって実現される例を示している。これによって、評価判定端末１を各制御機器３及び各制御実行端末２の位置にかかわらず任意の位置に置くことができる。しかし、このような構成は一例であり、当該機能はシステム内のいずれのハードウェアによって実現されてもよい。例えば、複数の制御実行端末２のいずれかの記憶部２４に評価判定実行部Ｆ１０〜通信制御部Ｆ１２を実現するためのプログラム及び全端末の評価値データベースＴ１０〜指令値データベースＴ１１が格納され、ＣＰＵ２１によって上記の評価判定端末１の機能が実現されてもよい。
【００３５】
図２は、本実施例の自律協調型共有資源分配システムの処理を示すシーケンス図である。具体的には、図２は、評価判定端末１、制御実行端末Ａ及び制御実行端末Ｂの処理を示す。なお、図２に示す制御実行端末Ａ及び制御実行端末Ｂは、それぞれ、図１に示した複数の制御実行端末２のうちのいずれかである。
【００３６】
評価判定端末１は、始めに起動処理（Ｓ２１１）を行う。起動処理は、端末が適切に実行できるか確認したり、通信制御部Ｆ１２が制御実行端末との通信を確立したり、指令値データベースＴ１１に目標値及び負担額の評価関数を入力したりする。
【００３７】
制御実行端末２は、始めに起動処理（Ｓ２２１、Ｓ２３１）を行う。起動処理は図３に後述する。続いて、制御実行端末２は、制御値と重要度の変換処理（Ｓ２２２、Ｓ２３２）を行う。本処理は、それぞれ特性が異なる制御機器３が接続された制御実行端末２間で情報交換を行うため、制御値を、共通して比較できる重要度と呼ぶ値に変換する処理である。
【００３８】
図４は、本実施例における制御値と重要度の変換処理（Ｓ２２２、Ｓ２３２）の一例を示す説明図である。
【００３９】
具体的には、図４は重要度と制御値の変換テーブルであり、制御実行端末２の評価関数群Ｔ２１に保存されている。図４には、機器Ａ３１の制御値と重要度を変換するテーブルＴ２１１（図４（ａ））、及び、機器Ｂ３２の制御値と重要度を変換するテーブルＴ２１２を示す。それぞれのテーブルは、重要度Ｔ４１、制御対象Ｔ４２、最小制御値Ｔ４３及び最大制御値Ｔ４４で構成される。
【００４０】
例えば、図４（ａ）に示すテーブルＴ２１１は、太陽光発電器である機器Ａ３１の制御対象が発電パネル枚数であり、制御値「０」が重要度「０」に対応し、制御値「１」から「４」が重要度「１」に対応することを示している。この例では制御値が大きくなるほどそれに対応する重要度が高くなり、例えば制御値「３３」から「３６」が重要度「１０」に対応する。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すテーブルＴ２１２は、蓄電池である機器Ｂ３２の制御対象が放電ブロック数であり、制御値「０」が重要度「０」に対応し、制御値「１」から「６」が重要度「１」に対応することを示している。この例でも制御値が大きくなるほどそれに対応する重要度が高くなり、例えば制御値「５５」から「６０」が重要度「１０」に対応する。
【００４２】
制御値と重要度の変換処理（Ｓ２２２、Ｓ２３２）では、テーブルＴ２１１、Ｔ２１２を用いて、重要度に応じて、機器の何を、どの程度の値の範囲で制御するかを判断する。なお、これらのテーブルは、予め用意されていてもよいし、起動処理の間に制御実行端末２と制御機器３の間で情報をやりとりすることで作成しても良いし、制御を実行する中で機械学習などを用いてより賢く制御できるように制御値と重要度との対応関係を変更しても良い。
【００４３】
続いて、制御実行端末２は、他の制御実行端末２との情報交換（Ｓ２２３、Ｓ２３３）を行う。このとき、制御実行端末２は、情報交換を行うため通信経路の確立を行う。通信経路の確立手法は、例えば、隣接する端末同士が通信して自律的に通信経路を構築するモバイルアドホックネットワーク技術、センサネットワークで用いられる近距離中速無線技術、又は、長距離低速無線技術を用いる。いずれの手法を用いてもよい。
【００４４】
また、制御実行端末２は、他の制御実行端末２との情報交換（Ｓ２２３、Ｓ２３３）の結果から、他の制御実行端末２の重要度の変更を要請する必要がある否かを判定し（Ｓ２２４）、必要がある場合は、その要請を行う（Ｓ２２５）。当該他の制御実行端末２（図２の例では制御実行端末Ｂ）は、要請を受信する（Ｓ２３４）。その後、各制御実行端末２は、それぞれの重要度を決定する（Ｓ２２６、Ｓ２３５）。上記の要請を受信した制御実行端末２は、その要請に基づいて重要度を決定する。
【００４５】
なお、図２には、制御実行端末Ａが重要度の変更を要請する必要がある否かの判定（Ｓ２２４）及びその判定の結果に応じた要請の送信（Ｓ２２５）を行い、制御実行端末Ｂが要請を受信して（Ｓ２３４）それに応じた重要度の決定（Ｓ２３５）を行う例を示している。しかし、これらの処理は、情報交換をする制御実行端末２の間で相互に実行される。すなわち、実際には、制御実行端末ＢもＳ２２４及びＳ２２５と同様の処理を実行し、制御実行端末ＡはＳ２３４及びＳ２３５と同様に、制御実行端末Ｂから受信した要請に基づいて重要度を決定する。
【００４６】
また、図２には、説明を簡単にするために、各制御実行端末２が１つの他の制御実行端末２と情報交換（Ｓ２２３、Ｓ２３３）を行い、当該１つの他の制御実行端末２との間でＳ２２４〜Ｓ２２６及びＳ２３４〜Ｓ２３５の処理を行う例を示している。しかし、実際には、各制御実行端末２が２つ以上の他の制御実行端末２との間で上記の処理を行ってもよい。
【００４７】
本実施例では、各制御実行端末２が４つの他の制御実行端末２と情報交換を行い、当該１つの他の制御実行端末２との間でＳ２２４〜Ｓ２２６及びＳ２３４〜Ｓ２３５と同様の処理を行うことを想定している。例えば、制御実行端末Ａは、制御実行端末Ｂを含めた４つの他の制御実行端末２と情報交換（Ｓ２２３）を行い、その結果に基づいて当該４つの他の制御実行端末２の各々との間でＳ２２４〜Ｓ２２６の処理を行う。同様に、制御実行端末Ｂは、制御実行端末Ａを含めた４つの他の制御実行端末２と情報交換（Ｓ２３３）を行い、その結果に基づいて当該４つの他の制御実行端末２の各々との間でＳ２２４〜Ｓ２２６と同様の処理を行う。
【００４８】
このとき、制御実行端末Ｂが情報交換を行う相手である制御実行端末Ａ以外の３つの制御実行端末２は、制御実行端末Ａが情報交換を行う相手である制御実行端末Ｂ以外の３つの制御実行端末２と同一であってもよいが、異なっていてもよい。例えば、各制御実行端末２がＡ〜Ｈ等のアルファベットで識別される場合に、制御実行端末Ａが制御実行端末Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥと情報交換し、制御実行端末Ｂが制御実行端末Ａ、Ｆ、Ｇ及びＨと情報交換してもよい。
【００４９】
本実施例では、各制御実行端末２と、その制御実行端末２が情報交換を行い、Ｓ２２４〜Ｓ２２６及びＳ２３４〜Ｓ２３５と同様の処理を行う他の制御実行端末２との関係を、便宜上、「隣接」と記載する。例えば、上記の例において、制御実行端末Ａは制御実行端末Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥに隣接し、制御実行端末Ｂは制御実行端末Ａ、Ｆ、Ｇ及びＨに隣接する。
【００５０】
この「隣接」は、必ずしも制御実行端末２間の（又はそれらによって制御される制御機器３間の）地理的な近さを意味しない。また、各制御実行端末２に隣接する他の制御実行端末２の数は４に限定されない。しかし、制御実行端末２間の情報交換が当該制御実行端末２間で直接通信することによって行われ、かつ、その通信が可能な距離が制限される場合には、その通信が可能な程度の近さが必要となる。また、隣接関係にある全ての制御実行端末２間で通信が行われる場合には、システム全体の通信量を抑制するために、各制御実行端末２に隣接する他の制御実行端末２の数は、比較的少数（例えば１０以下など）に制限されることが望ましい。
【００５１】
上記のように、各制御実行端末２が、限られた数の隣接する他の制御実行端末２との間で例えば自律的に通信経路を構築する技術等を用いて情報交換をして、その結果に基づいて後述のように制御値を決定することによって、例えば新たな制御実行端末２と制御機器３との組合せがシステムに追加された場合、又は既存の組合せが削除された場合等にも柔軟に対応して全体を最適化することができる。
【００５２】
各制御実行端末２が実行するＳ２２４〜Ｓ２２６及びＳ２３４〜Ｓ２３５に相当する処理の詳細は、図５を用いて後述する。
【００５３】
続いて、制御実行端末２は、決定した重要度から制御値へ変換する（Ｓ２２７、Ｓ２３６）。具体的には、制御実行端末２は、図４に示す重要度と制御値の変換テーブルＴ２１１及びＴ２１２を参照して、決定した重要度に対応する制御値を取得する。
【００５４】
続いて、制御実行端末２は、決定した制御値に基づき制御機器３を制御し（Ｓ２２８、Ｓ２３７）、その結果を保存する。本処理は図６を用いて後述する。
【００５５】
例えば、制御機器３が太陽光発電機である場合に、その発電量の増減は、発電に使用する太陽光パネル枚数を切り替えることによって行われる。このとき、太陽光パネル１枚当たりの発電量は、その太陽光パネルの機種等に応じて異なる場合がある。言い換えると、同一の発電量を得るために必要な制御値は、太陽光パネルの機種等に応じて異なる場合がある。このとき、機器の種類ごとに、発電量の大きさを示す重要度と、その発電量を得るために必要な制御値（例えば使用する太陽光パネル枚数）とを対応付けるテーブルＴ２１１等を用いることによって、適切な発電量が得られるように各制御機器３を制御することができる。
【００５６】
すなわち、どの制御機器３に関するテーブルにおいても、同一の重要度に対応する制御値は、概ね同一の発電量（又は放電量）を得るために必要な制御値となるように、変換テーブルが作成される。各制御実行端末２は、隣接する他の制御実行端末２との間で交換した情報に基づいて、自分が制御する制御機器３に割り当てられた発電量（又は放電量）を、重要度という指標の形で取得し、予め用意された変換テーブルに基づいてその発電量（又は放電量）を得るために必要な制御機器３の制御量を決定する。これによって、制御機器３の種類ごとに所望の成果量（すなわち発電量等）を得るために必要な制御値が異なる場合であっても、所望の成果量を得られるように適切に制御機器３を制御することができる。
【００５７】
続いて、制御実行端末２は、制御結果の送信（Ｓ２２９、Ｓ２３８）を行う。その結果を、評価判定端末１が受信（Ｓ２１２）する。なお、この制御結果は、制御実行端末２が主体となって送信しても良いし、評価判定端末１が主体となって制御実行端末２から収集しても良い。
【００５８】
評価判定端末１は、制御結果の受信（Ｓ２１２）結果から、負担額の算出（Ｓ２１３）を行う。本処理は図８にて後述する。その後、評価判定端末１は、全ての制御実行端末２へ負担額を送信する（Ｓ２１４）。一方、制御実行端末２は、成果の算出（Ｓ２２１０、Ｓ２３９）を行う。その後、制御実行端末２は、評価判定端末１からＳ２１４において送信された負担額を受信（Ｓ２２１１、Ｓ２３１０）すると、受信した負担額をもとに、利益を算出する（Ｓ２２１２、Ｓ２３１１）。
【００５９】
図２には、説明を簡単にするために、評価判定端末１が二つの制御実行端末２（すなわち制御実行端末Ａ及びＢ）から制御結果を受信し（Ｓ２１２）、それに基づいて負担額を算出して（Ｓ２１３）、それを当該二つの制御実行端末２に送信する（Ｓ２１４）例を示している。しかし、実際には、評価判定端末１は図１に示した全ての制御実行端末２から制御結果を受信して（Ｓ２１２）、それに基づいて負担額を算出して（Ｓ２１３）、それを全ての制御実行端末２に送信する（Ｓ２１４）。
【００６０】
ここでいう全ての制御実行端末２とは、例えば、上記の例における制御実行端末Ａ〜Ｈを含む、さらに多くの制御実行端末２の全てである。より具体的には、全ての制御実行端末２とは、例えば、ある市、ある町、又はある団地に設置された全ての制御機器３を制御する全ての制御実行端末２であってもよい。これらの制御結果に基づいて負担額を算出して、それに基づいて後述するように利益を算出することによって、例えば、ある市、ある町、又はある団地といった任意の範囲に設定された共有資源（例えば電力需要量）を過不足なく各制御機器３に配分することができる。
【００６１】
上記の制御結果の受信（Ｓ２１２）及び負担額の送信（Ｓ２１４）は、ネットワークＣＮ１を介して行われる。ネットワークＣＮ１は、評価判定端末１と各制御実行端末２との間の通信を可能とするものである限り、いかなる種類のものであってもよい。例えば、ネットワークＣＮ１は、既存の携帯電話網であってもよい。
【００６２】
利益の算出（Ｓ２２１２、Ｓ２３１１）は、制御実行端末２が他の制御実行端末２と情報交換して決定した重要度に基づき制御機器３を制御して得られた成果（すなわち制御の結果）と、評価判定端末１から取得した負担額と、から算出する。具体的には以下の式によって算出される。
【００６３】
利益＝成果―負担額
＝発電量から得られた売電額―すべての発電量にもとづくペナルティ額
＝（制御にもとづく発電量×単位発電量あたりの売電額）
―（制御にもとづく発電量×単位発電量あたりのペナルティ額）
【００６４】
なお、ここでは発電量と記載するが、これは制御機器３が発電機である場合に、発電機によって供給される電力量を意味する。制御機器３が蓄電池である場合には、上記の式における発電量は、蓄電池によって供給される電力量（すなわち放電量）によって置き換えられる。
【００６５】
また、単位発電量あたりのペナルティ額（すなわちペナルティ単価）は、例えば図９に示す方法で決定される。評価判定端末１は、Ｓ２１３においてペナルティ単価を算出し、それをＳ２１４において送信する。各制御実行端末２は、受信したペナルティ単価から上記の式によって利益を算出する（Ｓ２２１２、Ｓ２３１１）。
【００６６】
なお、本実施例において「ペナルティ」とは、機器の制御量の抑制を促す度合いを示す指標であり、各機器の利益を算出する際にはコストとして扱われる（すなわち、コストと同様に、利益を減少させるように作用する）。システムを構成する全制御機器３の制御結果の合計の目標値（例えば電力需要量）に対しする、実際の制御結果の合計（例えば各制御実行端末２から送信された実際の発電量及び放電量の合計）の差が大きいほど、ペナルティの値も大きくなる。
【００６７】
図１０は、本実施例における利益算出結果を保存したテーブルの一例を示す説明図である。
【００６８】
利益履歴データベースＴ２２４は、開始時刻Ｔ１０１、終了時刻Ｔ１０２、機器Ａ成果量Ｔ１０３、機器Ｂ成果量Ｔ１０４、負担量Ｔ１０５及び利益Ｔ１０６で構成される。
【００６９】
機器Ａ成果量Ｔ１０３及び機器Ｂ成果量Ｔ１０４は、両者の制御に基づく発電量（又は放電量）に相当する。これらの成果量に単価を乗じることによって、発電額（すなわち上記の式における成果）が計算される。また、負担量はペナルティ額に相当する。これらの値から、上記の式を用いて算出した利益を利益Ｔ１０６に格納する。
【００７０】
評価判定端末１及び制御実行端末２は、共に、以上の処理を繰り返し実行する。
【００７１】
なお、制御実行端末２は、自制御実行端末２が制御する機器の利益の算出（Ｓ２２１２、Ｓ２３１１）を実行後、すぐに自己の重要度を増加又は減少し、制御量を変更しても良い。例えば、制御実行端末２は、算出した利益が前回算出した利益より減少した場合には、重要度を減少させて、自制御実行端末２が制御する機器の制御量を、発電量が減少する方向に変更してもよい。同様に、制御実行端末２は、算出した利益が前回算出した利益より増加した場合には、重要度を増加させて、自制御実行端末２が制御する機器の制御量を、発電量が増加する方向に変更してもよい。このとき、例えば、制御値の数％を変更しても良いと設定しておけば、設定した範囲内で微細な制御を行うことで、システム全体の発電量を適切に保持することができる。
【００７２】
図３は、本実施例の制御実行端末２の起動処理（Ｓ２２１、Ｓ２３１）を示すシーケンス図である。本処理は制御機器制御部Ｆ２１が実行する。
【００７３】
図３の例において、制御実行端末２に接続された制御機器３は、機器Ａ３１及び機器Ｂ３２を含む。機器Ａ３１は起動処理（Ｓ３１１）、機器Ｂ３２は起動処理（Ｓ３３１）を行い、制御実行端末２との接続確立の準備及び機器のセルフチェックを実行する。
【００７４】
制御機器制御部Ｆ２１は、はじめに機器と通信確立（S３２１）を行い、通信確立が不成功の場合（Ｓ３２２：Ｎｏ）は、異常終了（Ｓ３２８）として起動処理を終了する。
【００７５】
通信確立が成功した場合（Ｓ３２２：Ｙｅｓ）は、機器情報収集（Ｓ３２３）が行われる。すなわち、機器Ａ３１及び機器Ｂ３２は情報交換（Ｓ３１２、Ｓ３３２）を行い、各機器の仕様及び特性などの基本情報を制御実行端末２が収集する。
【００７６】
続いて、制御機器制御部Ｆ２１は、取得した機器Ａ３１及び機器Ｂ３２の情報を元に、それらの制御に最適な評価関数を探索（Ｓ３２４）し、評価関数がない場合（Ｓ３２５：Ｎｏ）は、制御が不可能と判定して、異常終了（Ｓ３２８）として起動処理を終了する。評価関数がある場合（Ｓ３２５：Ｙｅｓ）は、制御機器制御部Ｆ２１は、評価関数を決定（Ｓ３２６）し、その評価関数で機器が制御できるかを確認し（Ｓ３１３、Ｓ３２７、Ｓ３３３）、起動処理を終了（Ｓ３２９）する。
【００７７】
制御機器制御部Ｆ２１は、評価関数を内包することで、それぞれの機器に特化した開発を不要とし、様々な制御機器に制御実行端末を追加することで本システムが実行できるようになる。
【００７８】
図５は、本実施例の制御実行端末２の協調動作実行部Ｆ２０の処理を示すシーケンス図である。
【００７９】
具体的には、図５に示す処理は、図２のＳ２２４〜Ｓ２２６及びＳ２３４〜Ｓ２３５の処理に相当する。
【００８０】
協調動作実行部Ｆ２０は、他の制御実行端末２と情報を交換し（Ｓ２２３、Ｓ２３３）、自分の重要度を決定する。本実施例では、制御実行端末２間で、各制御実行端末２が制御する制御機器３の利益を示す情報を交換し、それに基づいて重要度算出ポイントを増減し、増減の結果として残った重要度算出ポイントの大きさから重要度を決定する手法を用いる。
【００８１】
はじめに、協調動作実行部Ｆ２０は、自分（すなわち自制御実行端末２が制御する制御機器３）の利益が低下しているかを確認する（Ｓ５１）。これは前回の利益と最新の利益とを比較することで確認できる。自分の利益が低下していた場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ）は、協調動作実行部Ｆ２０は、重要度算出ポイントを４減少する（Ｓ５２）。
【００８２】
ここで、重要度算出ポイントを４減少するのは、この例において制御実行端末２に隣接する制御実行端末２の数が４であるためである。仮に制御実行端末２に隣接する制御実行端末２の数が５である場合には、Ｓ５２において重要度算出ポイントが５減少する。
【００８３】
続いて、協調動作実行部Ｆ２０は、通信処理部Ｆ２２を介して、他の制御実行端末２に利益を送信する（Ｓ５３）。また、協調動作実行部Ｆ２０は、通信処理部Ｆ２２を介して、他の制御実行端末２から利益を受信する（Ｓ５４）。そして、協調動作実行部Ｆ２０は、自分の利益と他の制御実行端末２から取得した利益とをもとにそれらの平均を算出する（Ｓ５５）。
【００８４】
自分の利益が平均以上である場合（Ｓ５６：Ｙｅｓ）は、協調動作実行部Ｆ２０は、重要度算出ポイントを１あげる（Ｓ５７）。そうでない場合（Ｓ５６：Ｎｏ）は、なにもしない。また、協調動作実行部Ｆ２０は、自分よりも利益が低い制御実行端末２に対して重要度低減要求のメッセージを送信する（Ｓ５８）。ただし、自分の重要度がすでに最高である場合はＳ５７の処理を実行しない。
【００８５】
続いて、協調動作実行部Ｆ２０は、他の制御実行端末２からの重要度低減要求の受信待ち（Ｓ５８）を行う。協調動作実行部Ｆ２０は、他の制御実行端末２からの重要度低減要求を受信した場合（Ｓ５９：Ｙｅｓ）は、重要度算出ポイントを１さげ（Ｓ５１０）、そうでない場合（Ｓ５９：Ｎｏ）は、何もしない。協調動作実行部Ｆ２０は、隣接する制御実行端末２のすべてから重要度低減要求を受信したかを判定し（Ｓ５１１）、隣接する少なくとも一つの制御実行端末２から重要度低減要求を受信していない場合（Ｓ５１１：Ｎｏ）、Ｓ５９以降の処理を繰り返し実行する。
【００８６】
なお、上記のとおり、制御実行端末２は、自分よりも利益が高い制御実行端末２に対しては重要度低減要求のメッセージを送信しない。このため、制御実行端末２が他の制御実行端末２からいつまでも重要度低減要求のメッセージを受信しない場合がある。このため、協調動作実行部Ｆ２０は、重要度低減要求の受信待ち（Ｓ５８）を開始してから所定の時間が経過したら、隣接する制御実行端末２のすべてから重要度低減要求を受信していなくても、それまでに受信したか否かに基づいてＳ５９を実行してもよい。
【００８７】
隣接する制御実行端末２のすべてから重要度低減要求を受信した場合（Ｓ５１１：Ｙｅｓ）、続いて、協調動作実行部Ｆ２０は、重要度算出ポイントの増減結果を判定する（Ｓ５１２）。これまでに行われた増減の結果として得られた重要度算出ポイントが１以上である場合（Ｓ５１２：１以上）は、協調動作実行部Ｆ２０は、重要度を１上げる（Ｓ５１３）。０である場合（Ｓ５１２：０）は、重要度を変更しない（Ｓ５１４）。マイナスであった場合（Ｓ５１２：マイナス値）は、重要度を１下げる（Ｓ５１５）。
【００８８】
上記のように、自分の利益が前回より低下している場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ）には、重要度算出ポイントが減少するため、最終的に、重要度が下がりやすく（言い換えると、成果量が減少するように制御量が変更されやすく）なる。自分の利益が、隣接する端末から取得した利益より小さい場合（Ｓ５９：Ｙｅｓ）も同様である。一方、自分の利益が、自分の利益と自分に隣接する端末から取得した利益との平均より大きい場合（Ｓ５６：Ｙｅｓ）には、重要度算出ポイントが増加するため、重要度が上がりやすく（言い換えると、成果量が増加するように制御量が変更されやすく）なる。
【００８９】
以上の処理によって、利益が増大している場合は、利益をより多く創出している制御実行端末２が重要度を向上させ成果を増大させる。次いで、次に利益を創出する制御実行端末２が重要度を向上させ成果を増大する。また、利益が下がった場合は、自動的に重要度が下がる。
【００９０】
なお、協調動作実行部Ｆ２０は、利益の増大幅及び減少幅に応じて、重要度の増減量を変更してもよい。これによって、より変化に柔軟に対応できる。また、制御機器３の特性によっては、重要度に応じた成果を出せない場合がある。例えば太陽光発電の場合は天気の急変によって予定した発電量が出力できない場合がある。このような場合、実際の利益ではなく、予定していた利益を用いることで計算を補正しても良い。
【００９１】
図６は、本実施例の制御機器制御部Ｆ２１が制御機器３を制御する処理を示すシーケンス図である。
【００９２】
はじめに、制御機器制御部Ｆ２１は、重要度に基づいて制御値を算出（Ｓ６０１）する。本処理は、図２で説明したとおり、図４に示したテーブルＴ２１１及びＴ２１２を用いて値を変換する処理である。
【００９３】
続いて、制御機器制御部Ｆ２１は、それぞれの制御実行端末２で制御機器３が有する特性に応じた制御を行う（Ｓ６０２）。この制御は、例えばフィードバック制御又は機械的に自動的に実行される制御でもよく、その手法は問わない。制御機器制御部Ｆ２１は、一定時間が経過したかを判定し（Ｓ６０３）、経過していない場合（Ｓ６０３：Ｎｏ）はＳ６０２の制御が継続される。一定時間が経過した場合（Ｓ６０３：Ｙｅｓ）、制御機器制御部Ｆ２１は、制御結果に基づき成果を算出（Ｓ６０４）し、保存する（Ｓ６０５）。
【００９４】
図７は、本実施例における制御結果に基づく成果の算出（Ｓ６０４）及びその保存（Ｓ６０５）の一例を示す説明図である。
【００９５】
結果保存データベースＴ２２として、機器Ａ３１の制御結果を保存しているのがテーブルＴ２２１（図７（ａ））であり、機器Ｂ３２の制御結果を保存しているのがテーブルＴ２２２（図７（ｂ））である。これらのテーブルは、いずれも、時刻Ｔ７１、重要度Ｔ７２、制御対象Ｔ７３、制御値Ｔ７４及び成果量Ｔ７５で構成される。
【００９６】
機器Ａ３１は太陽光発電器を想定しているため、テーブルＴ２２１の制御値Ｔ７４が細かく調整されている。また、日光の影響があるため、発電量である成果量Ｔ７５も変動している。一方、機器Ｂ３２は蓄電池を想定しているため、テーブルＴ２２２の制御値Ｔ７４は一定値であり、放電量である成果量Ｔ７５も一定である。
【００９７】
制御機器３としての成果量の結果を保存しているのがテーブルＴ２２３（図７（ｃ））である。テーブルＴ２２３は、開始時刻Ｔ７６、終了時刻Ｔ７７、機器Ａの成果量累計Ｔ７８、及び機器Ｂの成果量累計Ｔ７９で構成される。成果量は一定時間内の制御結果であるため、テーブルＴ２２３には開始時刻Ｔ７６と終了時刻Ｔ７７が表記される。この時間幅は、例えば売電を想定するならば１５分、細かい制御が必要であるならば１分など、その目的に応じて変更できる。
【００９８】
機器Ａの成果量累計Ｔ７８、及び機器Ｂの成果量累計Ｔ７９には、それぞれの機器での制御実績を保存する。これらの値は利益を算出する際に活用する。
【００９９】
図８は、本実施例の評価判定端末１の評価判定実行部Ｆ１０の処理を示すシーケンス図である。
【０１００】
評価判定実行部Ｆ１０は、はじめに予定している共有資産量を取得（Ｓ８０１）し、指令値データベースＴ１１に保存する。本実施例では共有資産量は需要量又は売電量である。この値は、例えば、需要量予測システムから取得してもよいし、電力市場取引で宣言する供給する電力量に基づいて決定してもよい。その手法は問わない。
【０１０１】
続いて、評価判定実行部Ｆ１０は、通信制御部Ｆ１２を介して、制御実行端末２から成果を取得する（Ｓ８０２）。評価判定実行部Ｆ１０は、すべての制御実行端末２から成果を取得したかを判定し（Ｓ８０３）、取得していない場合（Ｓ８０３：Ｎｏ）はＳ８０２を繰り返す。取得できた場合（Ｓ８０３：Ｙｅｓ）は、評価判定実行部Ｆ１０は、取得した成果を全端末の評価値データベースＴ１０に保存し、すべての成果量を合算する（Ｓ８０４）。
【０１０２】
続いて、評価判定実行部Ｆ１０は、予定していた共有資産量と合算成果量の比較（Ｓ８０５）を行い、その結果にもとづいて負担量の算出（Ｓ８０６）を行い、その結果を全端末値の評価値データベースＴ１０に保存する。
【０１０３】
図１２は、本実施例における予定していた共有資産量と合算成果量との比較（Ｓ８０５）の説明図である。
【０１０４】
予定した共有資産量は本実施例では全体需要量９３である。いま、制御実行端末Ａによって制御された制御機器Ａ３１の発電量と、制御実行端末Ｂによって制御された制御機器Ｂ３２の発電量（制御機器Ｂ３２が蓄電池である場合は放電量）との合算値が、全体需要量９３より少ない場合、その差額９１として０より小さい値が得られる。一方、上記の合算値が全体需要量９３より多い場合、その差額９２として０より大きい値が得られる。
【０１０５】
図９は、本実施例における負担量の算出（Ｓ８０６）の説明図である。
【０１０６】
評価判定実行部Ｆ１０は、指令値データベースＴ１１に格納されている負担額の変化グラフＴ１１１を用いてペナルティ金額を算出する。このグラフの横軸は全体需要量（すなわち制御結果の合計の目標値）と発電量合計（すなわち実際の制御結果の合計）との差分であり、縦軸は単位発電量当たりのペナルティ金額（すなわちペナルティ単価）である。横軸の値「０」は、発電量合計が全体需要量に等しいことを示している。このグラフで表される評価関数では、全体需要量９３に対して、全員の発電量が不足している場合は、全体需要量に対する差額９１が減るほどペナルティ金額が少なくなる。一方、全体需要量９３に対して、全員の発電量が過剰な場合は、全体需要量に対する差額９２が増えるほどペナルティ金額が急上昇する。
【０１０７】
具体的には、全体需要量と発電量合計とが同一である場合にペナルティ単価が０になり、両者の差が大きくなるほどペナルティ単価が増加する。このとき、両者の差が同一であっても、発電量合計が全体需要量より小さい場合と比較して、発電量合計が全体需要量より大きい場合のペナルティ単価が大きくなるように計算される。これによって、発電量合計が全体需要量に近づくように制御機器３が制御され、特に、発電量合計が全体需要量を超えないように制御機器３が制御される。
【０１０８】
負担額の変化グラフＴ１１１を用いれば、需要量に対する発電量の不足が減少した分だけ利益が増加し、需要量に対する過剰が発生すれば利益が急激に減少する。これに基づき、制御実行端末２は制御量を調整する。需要量に対する発電量の不足は、過剰に比べて電力システムに与える影響が少ないため、このような変化グラフＴ１１１が使用される。
【０１０９】
評価判定端末１は、すべての制御実行端末の発電量を合算し、関数に代入する、極めて軽量な計算のみを実行することによって、上記のような調整を行うことが可能であり、コスト削減に強い効果がある。
【０１１０】
図１１は、本実施例の評価判定端末１の画面制御部Ｆ１１が表示するシステム全体の監視画面Ｄ１１の一例を示す説明図である。
【０１１１】
監視画面Ｄ１１は、制御実行端末２の電力ネットワーク構成と、それぞれの制御機器３の機器Ａ３１及び機器Ｂ３２の発電状況と、が確認できる表示領域Ｄ１０１を含む。また、監視画面Ｄ１１は、現在時刻の表示領域Ｄ１０２及び天候情報の表示領域Ｄ１０３を含む。さらに、監視画面Ｄ１１は、全体の需要量、発電合計量及び将来の需要量を時刻とともに確認できる表示領域Ｄ１０４を含む。
【０１１２】
以上の本実施例を用いれば、各端末（制御実行端末）がそれぞれ特性の異なる制御機器を制御しており、かつ、ある共有資源（本実施例では全体需要量）を全端末で活用し、その活用結果に基づき利益を得るような条件下で、全体利益が最大となるように共有資源を最適に分配する機能を提供することができる。
【０１１３】
より詳細には、本実施例によれば、各端末が共通で比較可能な値（本実施例では重要度）に基づいて情報交換を行い、活用する共有資源量を決定し、その値を評価判定端末に送信する。評価判定端末は全端末が決定した共有資源の総量と元々の共有資源量との比較から全端末が一律に負担する値（本実施例ではペナルティ単価）を各端末に返信する。各端末はその結果から利益を計算し、次回の活用する共有資源量の決定の判断材料とする。
【０１１４】
また、本実施例によれば、太陽光発電、風力発電又は小型蓄電池等のそれぞれ異なる制御対象を有する端末が、共有資源である需要量を用いて売電利益を最大化する場合において、各端末はこれまでの利益と制御対象をどこまで活用したいかを表す重要度を隣接端末と情報交換する。
【０１１５】
各端末は情報交換結果から隣接端末へ重要度を下げてほしい場合はそれを要求し、最終的な自分の重要度を決定する。次いで決定した重要度をもとに共有資源である需要量をどこまで活用するかを決定しそれを実現する制御量を決定する。
【０１１６】
次に、各端末は制御量に基づき発電量、すなわち活用した需要量を評価判定端末に送信する。評価判定端末は、各端末の発電量の総量と需要量を比較し、その比較結果に基づき一律の負担量を各端末に一斉通知する。各端末は発電量に基づく売電額と負担量から利益を算出し、次回の重要度の決定にこの結果を活用する。
【０１１７】
本実施例によれば、各端末が特性の異なる制御機器を有する場合は、制御に必要な評価関数を比較するのではなく、共通に比較できる値を用いて情報交換を行い、その比較により自らの制御値を決定する。このため、サーバによる高性能な集中制御が不要であり、端末数が膨大になっても動作可能である。
【０１１８】
また、本実施例の機能を、ソフトウェアと具体的な制御機器とを用いて提供することによって、誰でも簡単に制御システムを運用することが可能となり、高度な計算機及び高速な通信機器のいずれも不要であるため、システム構築費用及びシステム運用費用を抑えた、安価なシステムが構築できる。
【０１１９】
具体的には、各端末は隣接端末や評価判定端末と情報交換するだけで良く、制御のような指令を伴う通信とは異なり、値の交換と判定結果の通知だけであるため、情報量が少なく高速な通信が不要であり、安価なシステムが構築できる。
【０１２０】
また、本実施例では、各端末が有する制御結果に基づき算出する負担額の単価から各端末が利益を算出して、機器の制御を繰り返す。そのため、集中制御する計算機が事前に各機器の制御に必要な評価関数を定義する必要がない。これにより、多数の機器が異なる制御ロジックで動作しているシステムにおいても、容易に全体最適化が可能で、さらに、機器の数や種類が増減してもシステムの組み換えが不要になり、構築コストを低減することできる。
【０１２１】
上記の本実施例では、共有資源が電力の全体需要量であり、各機器が電力の供給源（例えば太陽光発電機、風力発電機又は蓄電池等）である例を示している。しかし、本発明は、上記の例に限らず、任意の種類の資源と機器との組合せにおいて、総量が決まっている資源を、複数の（互いに特性が異なる場合がある）機器に分配して利用させるシステムに適用することができる。このとき、当該資源が枯渇せずに、かつ全体の利益を最大化することができる。
【０１２２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。
【０１２３】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。
【０１２４】
また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１…評価判定端末
２…制御実行端末
４、ネットワーク
５、６…プラント運用保守端末
１１、２１…通信部
１２、２２…ＣＰＵ
１３、２３…メモリ
１４、２４…記憶部
【図１】
2019139495.tif 000003
【図２】
2019139495.tif 000004
【図３】
2019139495.tif 000005
【図４】
2019139495.tif 000006
【図５】
2019139495.tif 000007
【図６】
2019139495.tif 000008
【図７】
2019139495.tif 000009
【図８】
2019139495.tif 000010
【図９】
2019139495.tif 000011
【図１０】
2019139495.tif 000012
【図１１】
2019139495.tif 000013
【図１２】
2019139495.tif 000014