(57)【要約】【課題】  需給バランスを調整する為に制御対象となる需要家機器の選択において、需要家機器の制御応答性を考慮せず当該選択を行っている為、非効率な制御となっている。【解決手段】  上記課題を解決する為に本発明は、電力系統における電力需要を調整する電力需要調整システムにおいて、需要家機器における電力需要の調整力と、前記需要家機器に対する調整制御の指令量と前記調整制御により行われた需要家機器の電力消費量に基づいて決定する指令応答性を表す評価量との相関を表す特性カーブに基づいて、前記電力需要の調整量を需要家機器ごと又は複数の需要家機器を含む所定のグループごとに配分する計算部を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統における電力需要を調整する電力需要調整システムにおいて、
需要家機器における電力需要の調整力と、前記需要家機器に対する調整制御の指令量と前記調整制御により行われた需要家機器の電力消費量に基づいて決定する指令応答性を表す評価量との相関を表す特性カーブに基づいて、前記電力需要の調整量を需要家機器ごと又は複数の需要家機器を含む所定のグループごとに配分する計算部を備えることを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電力需要調整システムにおいて、
前記評価量は、前記需要家機器の電力消費量を前記調整制御の指令量で除した値に基づいて求めることを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電力需要調整システムにおいて、
前記特性カーブは、需要家機器ごとに前記評価量を前記電力需要の調整力で除した値が小さい順番に並べ変えたことを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の電力需要調整システムにおいて、
前記特性カーブに基づいて、需要家機器ごと又は複数の需要家機器を含む所定のグループごとに前記評価量が均等になるように、前記電力需要の調整量を配分することを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の電力需要調整システムにおいて、
前記電力系統の計測周波数を取得する系統周波数取得部と、
前記計測周波数と基準周波数との差である周波数偏差と、前記周波数偏差に対する電力調整量を表す全体調整量とを記録する系統特性データベースと、
前記周波数偏差から全体調整量を求める全体調整量算出部と、
前記特性カーブを記録するデータベースと、
前記特性カーブと前記全体調整量から前記グループごとに調整目標値を設定する調整目標値設定部と、
を備えることを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかに記載の電力需要調整システムにおいて、
前記特性カーブを生成する特性カーブ生成部と、
前記特性カーブと、前記電力系統における周波数偏差に対する電力調整量を表す全体調整量とから求めた調整目標値に基づいて、前記調整制御する需要家機器の組合せを選択する制御機器組合せ部と、
前記選択した需要家機器の組合せを調整制御したとき、電力系統の電圧値が所定の範囲内となるか予測する系統電圧確認部と、
前記予測の結果に基づいて、調整制御する需要家機器を決定する制御機器決定部と、を備えることを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項７】
請求項６に記載の電力需要調整システムにおいて、
前記制御機器組合せ部は、複数の需要家機器の調整力の合計と、前記調整目標値とを比較して、前記組合せを選択することを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の電力需要調整システムにおいて、
前記系統電圧確認部は、配電線から引き込み線に接続する所定のノードごとに電圧値が前記所定の範囲内かを予測することを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかに記載の電力需要調整システムにおいて、
前記制御機器決定部は、
前記系統電圧確認部で予測した電力系統の電圧値が所定の範囲内となる需要家機器の組合せの内、前記評価量が最も小さくなる需要家機器の組合せを決定することを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の電力需要調整システムにおいて、
前記組合せの選択は、前記需要家機器ごとに前記評価量を前記電力需要の調整力で除した値が小さい順番となるように設定したとき、需要家機器の組合せにおける前記順位の合計値が最も小さくなる組合せで選択することを特徴とする電力需要調整システム。
【請求項１１】
請求項３に記載の電力需要調整システムと連係して動作する電力需要調整表示端末において、
前記グループに属する需要家機器の内、前記調整制御の指令を行った需要家機器の個数に関する情報と、各需要家が所有する需要家機器の前記順番に関する情報とを表示することを特徴とする電力需要調整表示端末。
【請求項１２】
電力系統における電力需要を調整する電力需要調整方法において、
需要家機器における電力需要の調整力と、前記需要家機器に対する調整制御の指令量と前記調整制御により行われた需要家機器の電力消費量に基づいて決定する指令応答性を表す評価量との相関を表す特性カーブに基づいて、前記電力需要の調整量を需要家機器ごと又は複数の需要家機器を含む所定のグループごとに配分することを特徴とする電力需要調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統における電力の需給バランスに基づいて、電力需要を調整する電力需要調整システム及び方法、またそれを表示する電力需要調整表示端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、電力の需要を管理するＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｓｉｄｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）が知られている。例えば、特許文献１のように、複数の負荷を有する需要家設備において、稼働している負荷の使用電力が使用可能な電力を上回る場合に、負荷の使用電力が使用可能な電力を下回るまで、稼働中の負荷を優先順位の低いものから順番に選択して遮断すると共に、負荷の使用電力が使用可能な電力を上回らないように、遮断された負荷を優先順位の高いものから順番に選択して回復させる技術が知られている。
【０００３】
また、他にも特許文献２のように、所定の制御区分ごとに環境情報や需要削減量情報から需要削減の実施に伴う影響度の大きさを表す影響指数を使って、需要家機器の制御対象を決定する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２５２９５号公報
【特許文献２】特開２０１３−９９１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし上記の特許文献では、制御対象となる需要家機器の選択において、制御要求に対する需要家機器が行う応答性を考慮して前記選択を行っておらず、予め設定した優先順位、需要削減量の大きさや当該制御に関連する人数の多さ等で評価して制御対象を選択している為、応答性が低い需要家機器に対して再度指令を行ってしまう事象や、応答性が高い需要家機器に対して制御指令を行わない等の事象が発生してしまい、非効率な制御となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一構成として、電力系統における電力需要を調整する電力需要調整システムにおいて、需要家における電力需要の調整力と、前記電力需要の調整制御の指令量と前記調整制御により行われた需要家の電力消費量に基づいて決定する指令応答性を表す評価量との相関を表す特性カーブに基づいて、前記電力需要の調整量を需要家ごと又は複数の需要家を含む所定のグループごとに配分する計算部を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記システムに対応する方法発明及び前記システムと連係して需要家サイドで動作する表示端末を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、応答性を考慮した電力需要の調整制御量の配分を行う為、上記課題を解決する効率的な制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本電力需要調整装置の全体システム構成
【図２】系統特性データベースに記録されるデータテーブルのフォーマット
【図３】調整力指令応答評価特性データベース０１０５のデータテーブルのフォーマット
【図４】下位サーバ０１０７への必要調整量の割り当て方の概要
【図５】調整目標値設定部０１０６のフローチャート
【図６】調整目標値設定部の出力のデータのテーブル
【図７】制御機器組合せ部のフローチャート
【図８】需要家機器データベース０１１２のデータテーブル
【図９】制御機器組合せ部０１０８の出力データの一例
【図１０】配電系統構成の一例
【図１１】配電系統構成における需要家機器の接続定義テーブル
【図１２】系統電圧確認部０１０９のフローチャート
【図１３】制御機器決定部のフローチャート
【図１４】配電電圧考慮特性カーブ生成部の出力データのテーブルフォーマット
【図１５】配電電圧考慮特性カーブ生成部の出力データのプロットの軌跡
【図１６】制御機器決定部の出力データのフォーマット
【図１７】稼働状態記憶部が出力するデータテーブル
【図１８】電力需要認識部０１１１のフローチャート
【図１９】指令応答評価量判定部０１１３のフローチャート
【図２０】指令応答評価量データベース０１１４のデータフォーマット
【図２１】配電電圧考慮特性カーブ生成部のフローチャート
【図２２】個別データ抽出部０１１６のフローチャート
【図２３】個別データ抽出部０１１６の出力データのフォーマット
【図２４】表示端末０１２１の表示内容の一例
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図1は本電力需要調整装置の全体構成の一例である。
【００１１】
０１０１は上位サーバである。上位サーバ０１０１は、例えば電力システムの電力中央給電指令所に設置される。上位サーバ０１０１は、ＣＰＵやハードディスク等の記憶媒体を備える。また後述する各機能はプロセッサで実行し、データベースは当該記憶媒体に格納される。また、上位サーバ０１０１には、以下の機能が備わっている。０１０２は系統周波数取得部であり、電力系統の周波数センサの計測値を取得する。０１０３は全体調整量算出部であり、系統周波数取得部０１０２が取得した周波数と、予め定められる基準周波数との偏差に基づき、電力系統全体としての全体必要調整力を算出する。０１０４は系統特性データベースであり、計測周波数値と基準周波数との差である周波数偏差と、周波数を基準周波数に戻すために必要な全体必要調整力が記録されている。０１０５は調整力指令応答評価特性データベースであり、後述する下位サーバ０１０７ごとの、省エネ制御による調整力の増加量に対する需要家の指令応答評価量の増加量の関係が記録されている。０１０６は調整目標値設定部であり、全体調整量算出部０１０３が出力する全体必要調整力と、調整力指令応答評価特性データベースの記録内容とに基づき、後述する下位サーバ０１０７毎の必要調整量を算出する。
【００１２】
０１０７は下位サーバである。下位サーバは、例えば配電変電所に設置される。下位サーバ０１０７も、上位サーバ０１０１と同様に、ＣＰＵやハードディスク等を備える一般的なサーバマシンを使用することが考えられる。システム構成として、下位サーバ０１０７は上位サーバ０１０１の配下として複数台備えられる。下位サーバ０１０７は、以下の機能を備える。０１０８は制御機器組合せ部であり、当該下位サーバ０１０７の配下にある需要家機器のあらゆる組合せを抽出するとともに、各組合せに含まれる需要家機器を省エネ制御した場合の省エネ効果を試算し、試算した省エネ効果の大きさが調整目標値設定部０１０６が割当てた当該下位サーバへの必要調整量よりも大きな組合せを出力する。０１０９は系統電圧確認部であり、制御機器組合せ部０１０８が出力する需要家機器の組合せの全てに対し、それぞれの需要家機器を省エネ制御した場合の配電系統各点の電圧の大きさを演算し、電圧の大きさが予め定められる規定範囲を逸脱しない需要家機器の組合せを出力する。０１１０は制御機器決定部であり、系統電圧確認部０１０９が出力する需要家機器の組合せのうち、もっとも指令応答評価量が小さな需要家機器の組合せを出力する。０１１１は電力需要認識部であり、後述する需要家機器０１１９の消費電力を認識する。０１１２は需要家機器データベースであり、後述する需要家機器０１１９の当該時間帯での稼働状態が記録される。０１１３は指令応答評価量判定部であり、制御機器決定部０１１０の省エネ指令値と後述する需要家機器０１１９の電力消費量とから、当該需要家機器を省エネ制御することによる需要家の利現性影響の大きさを演算する。０１１４は指令応答評価量データベースであり、指令応答評価量判定部０１１３の出力データが記録される。０１１５は配電電圧考慮特性カーブ生成部であり、需要家機器データベース０１１２の記録情報と、指令応答評価量データベース０１１４の記録情報とから、当該下位サーバの配下の需要家機器を順次省エネ制御したときの電力需要調整量の増加量に対する指令応答評価量の増加量の関係を生成し、その結果を調整力指令応答評価特性データベース０１０５へ記録する。０１１６は個別データ抽出部であり、配電電圧考慮特性カーブ生成部０１１５が出力する特性カーブに基づき、後述する需要家設置の表示端末０１２１へ当該需要家に関する情報を抽出する。
【００１３】
０１１７は需要家であり、下位サーバ０１０７の下に複数の需要家が存在する。需要家０１１７は民家やビル、工場、等あらゆる需要家が当てはまる。本需要家には以下の機能が備わっている。０１１８は機器制御部であり、下位サーバ０１０７の制御機器決定部０１１０が出力する需要家機器の組合せを取得し、当該組合せの中に自身が制御する需要家機器０１１９が含まれている場合に、当該需要家機器０１１９に対して省エネ制御する。０１１９は需要家機器であり、電気温水器や空調機、電気自動車の充電器等、あらゆる電力需要機器が当てはまる。０１２０は稼働状態認識部であり、需要家機器０１１９の消費電力を計測し、下位サーバ０１０７の計測結果を電力需要認識部０１１１と指令応答評価量判定部０１１３へ出力する。０１２１は表示端末であり、当該需要家が含まれる制御単位のコミュニティにおける当該需要家機器の位置づけ等の情報を表示する。
【００１４】
以下では、各機能について詳細に説明を記す。
【００１５】
まず上位サーバ０１０１の機能について説明する。
【００１６】
図1の系統周波数取得部０１０２は、電力系統に備えられるセンサが計測する周波数を計測値を入力とし、その値を全体調整量算出部０１０３へ出力する。
【００１７】
全体調整量算出部０１０３は、系統周波数取得部０１０２から取得する周波数計測値と、系統特性データベース０１０４の記録データから、当該電力系統の周波数を基準周波数に戻すための全体必要調整力を演算し、これを調整目標値設定部０１０６へ渡す。
【００１８】
図２は系統特性データベースに記録されるデータテーブルのフォーマットである。本テーブルには、周波数偏差（Ｈｚ）と、この偏差をキャンセルするための全体必要調整力（ＭＷ）が紐づけられている。このテーブルは、周波数計測値が基準周波数から−０．１（Ｈｚ）ずれているとき、電力系統全体で１．０（ＭＷ）削減すれば周波数計測値を基準周波数に合わせられるということを意味している。従って、全体調整量算出部０１０３は系統周波数の偏差を図２のテーブルと照合することにより、全体必要調整力を算出する。
【００１９】
図1に戻り、調整目標値設定部０１０６は、全体調整量算出部０１０３が算出した全体必要調整力と、調整力指令応答評価特性データベース０１０５の記録データから、各下位サーバ０１０７へ割り振る必要調整力を設定する。
【００２０】
図３は調整力指令応答評価特性データベース０１０５のデータテーブルのフォーマットである。本テーブルには、下位サーバＩＤ０３０１と時刻０３０２ごとの、省エネする需要家機器台数０３０３に対する電力需要の調整力の合計値０３０４と、指令応答評価量の合計値０３０５が記録されている。本テーブルフォーマットのデータをグラフ化したものが図４である。
【００２１】
図４は調整力指令応答評価特性データベース０１０５のデータのイメージである。横軸は電力需要の調整力の合計値（ｋＷ）である。縦軸は指令応答評価量の合計値である。本図では、下位サーバ０１０７は２台の場合を示しており、それぞれ下位サーバＩＤが０００Ａと０００Ｂである。各下位サーバのグラフは、各下位サーバの配下に属する需要家機器を、当該機器の省エネ制御時の調整力とそのときの指令応答評価量の大きさから、数１により算出した指数値が小さな順に並び変え、この順で順次省エネ制御したときの軌跡をプロットしたものである。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
なお、各下位サーバの配下には多数の需要家機器が存在するため、需要家機器の並び変え順の組合せは多数あり、それぞれの組合せによるプロットの軌跡も多数あるが、数１の値が小さな順で並び変えたときのプロットの軌跡は、全ての軌跡のうちで調整量合計値に対する指令応答評価量が最も小さい軌跡である。
【００２４】
ここで、調整目標値設定部０１０６が、各下位サーバ０１０７の調整必要量を割当てる方法を図４を用いて説明する。まず、合計指令応答評価量の変数Ｃを設定する。各下位サーバ０１０７のプロットの軌跡の合計指令応答評価量の大きさがＣであるときの調整力の大きさをそれぞれＰA，ＰBとする。ここで、変数Ｃを０から徐々に増加させると、ＰAとＰBがプロットに沿って増大する。変数Ｃを増加させた結果、数２の条件が成り立つ時のＰAとＰBを下位サーバＩＤ０００Ａと０００Ｂの調整必要量と定める。
【００２５】
【数２】
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【００２６】
なお、Ｐは全体必要調整力であり、全体調整量算出機能０１０３の出力である。αはマージンであり、理想値は０である。なお、諸事情によりαの値を必ずしも０にする必要はないが極力０に近い値が良い。ここで、下位サーバＩＤ０００Ａと０００Ｂで指令応答評価量の合計値Ｃは共通であるので、各サーバの制御対象であるコミュニティに強いる指令応答評価量の平等性が保たれる。更に、指令応答評価量の大きなグループを担当する下位サーバ０１０７へ必要以上に大きな必要調整量を割当てることが無いことから、電力系統トータルの指令応答評価量の大きさを従来より低減することができる。
【００２７】
上記の処理内容をフローチャートに示したのが図５である。
【００２８】
図５は、調整目標値設定部０１０６のフローチャートである。
【００２９】
Ｓ０５０１では、全体調整量算出部０１０３が出力する全体必要調整力を認識する。
【００３０】
Ｓ０５０２では、合計指令応答評価量の変数Ｃの値をゼロにセットする。
【００３１】
Ｓ０５０３では、下位サーバ０１０７のＩＤでループする。例えば、図４に示すように、下位サーバＩＤが０００Ａと０００Ｂの２台の場合は、それぞれの下位サーバ０１０７についてループ処理する。
【００３２】
Ｓ０５０４では、Ｓ０５０３のループ処理で取扱中の下位サーバ０１０７のプロット軌跡を用いて、合計指令応答評価量の大きさがＣのときの調整力を算出する。
【００３３】
Ｓ０５０５では、Ｓ０５０３とＳ０５０４にて、合計指令応答評価量の大きさがＣのときの全ての下位サーバ０１０７の調整力が求められているので、これらを合算する。
【００３４】
Ｓ０５０６では、Ｓ０５０１で取得した全体必要調整力と、Ｓ０５０５で合算した全下位サーバ０１０７の調整力の合計値とを比較する。ここで、比較式は数３のとおりである。
【００３５】
【数３】
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【００３６】
ここで、偽判定の時、つまり全下位サーバ０１０７の調整力の合算値が全体必要調整力に満たない場合はＳ０５０７へ進む。
【００３７】
Ｓ０５０７では、合計指令応答評価量の変数Ｃの値を大きな値に更新する。そして、再びＳ０５０３のループ処理へ戻る。
【００３８】
以上のようにＳ０５０３からＳ０５０７の処理を繰り返すうちに、Ｃの値が増加すると同時に、全下位サーバ０１０７の調整力の合計値も増加してくる。そして、全下位サーバ０１０７の調整力の合計値が全体必要調整力以上となったとき、Ｓ０５０６にて式３の条件式が真判定となりＳ０５０８へ進む。
【００３９】
Ｓ０５０８では、Ｓ０５０６にて真判定となった時点の合計指令応答評価量の値Ｃのときの、各下位サーバ０１０７の調整力の大きさを、各下位サーバ０１０７へ割当てる必要調整力として決定する。そして、各下位サーバ０１０７へ、それぞれに割当てた必要調整力を出力する。
【００４０】
図６は、調整目標値設定部０１０６が下位サーバ０１０７へ出力する必要調整量のデータテーブルである。本テーブルでは、下位サーバＩＤ０６０１ごとに、下位サーバＩＤとそれに対応する必要調整力と指令応答評価量が紐づけられている。
【００４１】
ここからは下位サーバ０１０７の機能について説明する。
【００４２】
図１において、０１０８は機器組合せ部である。本機能は、省エネ制御する需要家の組合せごとの調整力を試算し、試算した調整力の大きさが調整目標値設定部０１１６から受信する当該下位サーバの必要調整力より大きくなる需要家機器の組合せを抽出する。
【００４３】
図７は、制御機器組合せ部のフローチャートである。
【００４４】
Ｓ０７０１では、調整目標値設定部０１０６が出力する下位サーバ０１０７の必要調整力のデータテーブル（図６）から、当該下位サーバＩＤに対応する必要調整力を選択し認識する。
【００４５】
Ｓ０７０２では、当該下位サーバの配下の需要家機器の情報を記録している需要家機器データベース０１１２を参照して、当該下位サーバの配下に需要家機器の台数を認識する。図８は需要家機器データベース０１１２のデータテーブルである。本テーブルには、需要家機器ごとに設定されている機器ＩＤ０８０１の、ある時刻０８０２における調整力０８０３の情報記録されている。図７に戻り、Ｓ０７０２では図８のデータテーブルについて、当該時刻における機器ＩＤの情報を抽出する。
【００４６】
Ｓ０７０３では、需要家機器の組合せ台数でループする。例えば、Ｓ０７０２で抽出した機器台数が１００台であった場合には、本処理のループは、組み合わせる需要家機器の台数が１台、２台、３台、・・・、９９台、１００台となる。
【００４７】
Ｓ０７０４では、図８に記録されている機器ＩＤを、Ｓ０７０３のループ処理における機器台数で組み合わせる場合の組合せを全て抽出する。例えば、Ｓ０７０３のループ処理の台数が３台の場合には、機器ＩＤが０００Ａと０００Ｂと０００Ｃの組合せ、又は機器ＩＤが０００Ａと０００Ｂと０００Ｄの組合せ、・・・・・・、又は機器ＩＤが０００Ｂと０００Ｃと０００Ｄの組合せ、又は機器ＩＤが０００Ｂと０００Ｃと０００Ｅの組合せ、・・・・・・という要領で、機器ＩＤの組合せを抽出する。
【００４８】
Ｓ０７０５では、Ｓ０７０４にて抽出した需要家機器の機器ＩＤの組合せそれぞれについて順次取り扱う。
【００４９】
Ｓ０７０６では、Ｓ０７０５で取り扱っている需要家機器の組合せに含まれる機器ＩＤの調整力を図８に示す需要家機器データベースから取得し、それぞれを合算する。
【００５０】
Ｓ０７０７では、Ｓ０７０６で演算した、取り扱っている需要家機器の組合せの場合の調整力の合算値（合計調整力）とＳ０７０１で認識した、当該下位サーバ０１０７に割当てられた必要調整力の大きさを比較する。比較式は数４のとおりである。
【００５１】
【数４】
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【００５２】
ここで、Ｓ０７０７が真判定の場合はＳ０７０８へ進む。一方、偽判定の場合はＳ０７０５の処理へ戻り、次の需要家機器の組合せについて、Ｓ０７０６以降の処理が実行される。
【００５３】
Ｓ０７０８では、このときの需要家機器ＩＤの組合せが図示しない記憶部へ記憶される。従って、記憶部へは当該下位サーバ０１０７の必要調整力を上回る調整力である需要家機器の組合せが記録されることとなる。
【００５４】
図９は、制御機器組合せ部０１０８の出力データの一例である。機器ＩＤの組合せ台数ごとに、機器ＩＤの組合せパターンが順次記録される。
【００５５】
図１に戻る。０１０９は系統電圧確認部である。本機能は、制御機器組合せ部０１０８が出力する需要家機器の組合せで省エネ制御した場合における配電系統の電圧の変化を予測することにより、省エネ制御しても配電系統の電圧が規定範囲を逸脱しない需要家機器の組合せを抽出するものである。
【００５６】
図１０は、配電系統構成の一例である。配電変電所ＳＳから延びる配電線１００１には３つノード（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）があり、各ノードから需要家機器１００３は引き込み線１００２で接続されている。そして、図１に図示しない図１１に示すデータテーブルにより、それぞれの需要家機器１００３が接続するノード番号が紐づけられている。図１０において、配電線の電圧はノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３にて計測され、それぞれの計測値が規定範囲に収まっている必要がある。
【００５７】
図１２は系統電圧確認部０１０９のフローチャートである。
【００５８】
Ｓ１２０１では、当該下位サーバの配下のすべての需要家機器の、当該時刻の電力需要を計測する。
【００５９】
Ｓ１２０２は、制御機器組合せ部０１０８が出力したデータテーブル（図９）に記録されている機器台数によるループ処理である。
【００６０】
Ｓ１２０３は、Ｓ１２０２にて取り扱い中の機器台数のなかの需要家機器の組合せパターンごとのループ処理である。
【００６１】
Ｓ１２０４は、Ｓ１２０３にて取り扱い中の需要家機器の組合せパターンに含まれる需要家機器ＩＤごとのループ処理である。
【００６２】
Ｓ１２０５では、Ｓ１２０２，Ｓ１２０３，Ｓ１２０４で特定された需要家機器の調整力を、需要家機器データテーブル０１１２を参照して認識する。
【００６３】
Ｓ１２０６では、Ｓ１２０２，Ｓ１２０３，Ｓ１２０４で特定された需要家機器について、Ｓ１０２１で取得した電力需要から、Ｓ１２０５で認識した需要家機器の調整力を差し引く。つまり、当該電力機器が省エネ制御したときの、当該需要家の電力需要を演算する。
【００６４】
Ｓ１２０７では、Ｓ１２０３で取り扱っている需要家機器の組合せに含まれる需要家機器が省エネ制御した場合の、ノード電圧（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）を演算する。ノード電圧の演算方式は、一般的な電力潮流演算でよい。例えば、図１０に示す系統構成の場合には、ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３の電圧はそれぞれ数５にて演算が可能である。
【００６５】
【数５】
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【００６６】
Ｓ１２０８では、Ｓ１２０７で演算したノード電圧（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）が電圧の規定範囲を逸脱しているか否かを確認する。判定条件は、全てのノード電圧が規定範囲に収まっている場合が真判定であり、ノード電圧が一か所でも規定範囲を逸脱するノードが存在する場合には偽判定である。偽判定の場合にはＳ１２０３に戻り、別の需要家機器の組合せについて以降の処理を再度実行する。一方、真判定の場合にはＳ１２０９へ進む。具体的には、(1)電圧下限値≦Ｎ１電圧≦電圧上限値(2)電圧下限値≦Ｎ２電圧≦電圧上限値   (3)電圧下限値≦Ｎ３電圧≦電圧上限値で、(1)(2)(3)のうちひとつでも「否」があればＮ判定となる。
【００６７】
Ｓ１２０９では、Ｓ１２０８にて真判定となった需要家機器の組合せを順次記憶部へ記憶する。すなわち、本記憶部には、配電線の全てのノード電圧が規定範囲を逸脱しなかった需要家機器の組合せが記録される。記録データのフォーマットは、図９と同様である。
【００６８】
図１に戻り、０１１０は制御機器決定部である。本機能は、系統電圧確認部０１０９が出力する、省エネ後に配電線の電圧が規定範囲を逸脱しない需要家機器の組合せの全てのうちから、省エネに依り需要家へ強いる指令応答評価量が最も小さな需要家機器の組合せを抽出する。
【００６９】
図１３は制御機器決定部のフローチャートである。
【００７０】
Ｓ１３０１は、系統電圧確認部０１０９の出力データである、需要家機器の組み合わせの台数によるループ処理である。
【００７１】
Ｓ１３０２は、Ｓ１３０１で取り扱い中の台数における、需要家機器の組合せによるループ処理である。
【００７２】
Ｓ１３０３は、Ｓ１３０２で取り扱い中の需要家機器の組合せにおける、需要家機器によるループ処理である。
【００７３】
Ｓ１３０４では、Ｓ１３０３で特定された需要家機器の、当該下位サーバ０１０７における順位を認識する。順位は、後に記す配電電圧考慮特性カーブ生成部の出力データであるデータテーブル（図１４）を参照し、当該下位サーバＩＤと需要家機器ＩＤで特定される順位を入手する。なお、図１４に示すデータテーブルの順位は、当該下位サーバ０１０７の配下の需要家機器を省エネ制御したときの調整力と、そのときの指令応答評価量の大きさから、数１により算出した値が小さな順で需要家機器を並べた時の順位である。このルールで需要家機器を並べると、図１５に示すように、調整力と合計指令応答評価量の座標において、需要家機器を順に省エネ制御したときのプロットが、調整力の増加に対する合計指令応答評価量の大きさが常に最小となる。
【００７４】
図１３に戻り、Ｓ１３０５では、Ｓ１３０３，Ｓ１３０４で認識した各需要家機器の順位を合計する。
【００７５】
Ｓ１３０６では、Ｓ１３０５で算出した、各需要家機器の組合せの順位の合計値を比較し、その値が最も小さな需要家機器の組合せを選択する。そして図１６に示すデータフォーマットに記録し、需要家へ送信する。本フォーマットの日時１６０１は、需要家機器を省エネ制御する日付と時刻、機器ＩＤ１６０２は省エネ制御する需要家機器のＩＤ、調整指令１６０３の値は当該需要家機器の調整力の値である。
【００７６】
図１に戻り、機器制御部０１１８は、制御機器決定部０１１０が出力する制御指令の内容を確認し、制御指令に自身が制御管理する需要家機器への省エネ制御が記録されている場合には機器０１１９を制御する。
【００７７】
稼働状態認識部は、需要家機器０１１９の電力消費量を常時監視しており、定期的に下位サーバ０１７０へ通知する。
【００７８】
図１７は、稼働状態認識部が出力するデータテーブルの一例である。１７０１は需要家機器０１１９の電力消費量を計測した日付と時刻、１７０２は需要家機器のＩＤ、１７０３は需要家機器の電力消費量の計測値、１７０４は、１７０３に記録した電力消費量の値が、省エネ制御した結果であるか否かを示すフラグである。１７０３の電力消費量の値が省エネ制御したものか否かの判定には、制御機器決定部０１１０の制御指令（図１６）を本機能である０１２０も取得し、制御指令（図１６）に記録された省エネ制御を実行する時刻と、需要家機器０１１９の消費電力量の計測時刻とを比較して判定する。なお、ここでは、制御フラグ１７０４の値を、省エネ制御指令が無かった場合を０、省エネ制御指令が有った場合を１としている。
【００７９】
図１に戻り、電力需要認識部０１１１は、需要家機器毎に通常時の電力消費量を演算する機能である。
【００８０】
図１８は電力需要認識部０１１１のフローチャートである。
【００８１】
Ｓ１８０１では、下位サーバ０１０７の配下にある需要家機器ＩＤでループ処理する。
【００８２】
Ｓ１８０２では、稼働状態認識部０１２０の出力データ（図１７）の内容を確認する。
【００８３】
Ｓ１８０３では、稼働状態認識部０１２０の出力データ（図１７）の制御フラグの値による分岐であり、制御フラグ＝０、つまり、出力データ（図１７）が省エネ制御していない場合のデータである場合にＳ１８０４へ進む。
【００８４】
Ｓ１８０４では、当該機器の当該時間帯の電力消費量（省エネ制御していない場合）の実績データを、図１に図示しない記憶部から抽出する。
【００８５】
Ｓ１８０５では、Ｓ１８０４で抽出した実績データと、今回Ｓ１８０２で認識した計測値とから、統計的処理により当該機器の当該時刻の消費電力の統計値を算出する。
【００８６】
Ｓ１８０６では、Ｓ１８０５で算出した消費電力の統計値を需要家機器データベース０１１２、つまり図８の調整力０８０３へ記録する。
【００８７】
なお、Ｓ１８０３にて、制御フラグ＝１、つまり、出力データ(図１７)が省エネ制御したものである場合のデータについては、Ｓ１８０４以降の処理を実施しないので、需要家機器データベース０１１２に記録する当該機器の当該時刻の電力消費量を、通常時のものとすることができる。
【００８８】
図１に戻り、０１１３は指令応答評価量判定部である。本機能は、需要家機器０１１９の省エネ制御指令による需要家機器の応答性を定量的に示すものである。従って、本機能では、省エネ制御の要求があった需要家機器の、省エネ制御の指令量（ｋＷ）と、当該需要家機器の電力消費量の計測値（ｋＷ）を用いて、指令応答評価量を式６により演算する。
【００８９】
【数６】
2015144498.tif 000008
【００９０】
図１９は指令応答評価量判定部０１１３のフローチャートである。
【００９１】
Ｓ１９０１は、当該下位サーバ０１０７の配下にある需要家機器ＩＤでのループ処理である。
【００９２】
Ｓ１９０２では、制御機器決定部０１１０の制御指令（図１６）の内容を認識する。
【００９３】
Ｓ１９０３では、Ｓ１９０１で取り扱う需要家機器の稼働状態認識部０１２０が出力データ（図１７）の内容を認識する。
【００９４】
Ｓ１９０４では、Ｓ１９０３で認識したデータの制御フラグの内容を確認し、制御フラグ＝１、つまり、当該機器へ省エネ制御を指令した場合には真判定とし、Ｓ１９０５へ進む。
【００９５】
Ｓ１９０５では、上記数６により当該需要家機器の省エネ制御時の指令応答評価量を算出する。
【００９６】
Ｓ１９０６では、当該機器の当該時間帯の指令応答評価量の実績データを、図１に図示しない記憶部から抽出する。
【００９７】
Ｓ１９０７では、Ｓ１９０６で抽出した実績データと、今回Ｓ１９０５で算出値とから、統計的処理により当該機器の当該時刻の指令応答評価量の統計値を算出する。
【００９８】
Ｓ１９０８では、Ｓ１９０７で算出した指令応答評価量の統計値を指令応答評価量データベース０１１４へ記録する。
【００９９】
図２０は指令応答評価量データベース０１１４のデータフォーマットである。本データベースには、機器ＩＤ２００１と時刻２００２とに対応する指令応答評価量２００３が記録されている。Ｓ１９０８の処理では、本データベースの指令応答評価量２００３にデータを記録する。
【０１００】
図１に戻り、配電電圧考慮特性カーブ生成部０１１５は、調整力指令応答評価特性データベース０１０５へ記録する、当該下位サーバ０１０７の配下の需要家機器の省エネ制御による調整力の増加に対する指令応答評価量の増加の特性を生成する機能である。
【０１０１】
図２１は、配電電圧考慮特性カーブ生成部のフローチャートである。
【０１０２】
Ｓ２１０１では、当該下位サーバ０１０７の配下の需要家機器の機器ＩＤでループ処理する。
【０１０３】
Ｓ２１０２では、Ｓ２１０１で取り扱い中の需要家機器の調整力を認識する。調整力は需要家機器データベース０１１２から当該機器の当該時刻のデータを取得する。
【０１０４】
Ｓ２１０３では、Ｓ２１０１で取り扱い中の需要家機器の指令応答評価量を認識する。指令応答評価量は指令応答評価量データベース０１１４から当該機器の当該時刻のデータを取得する。
【０１０５】
Ｓ２１０４では、数１により指数値を算出する。
【０１０６】
Ｓ２１０５では、Ｓ２０１４で算出した当該下位サーバ０１０７の配下の需要家機器の指数値が小さな順に需要家機器ＩＤを並び変える。
【０１０７】
Ｓ２１０６では、Ｓ２０１５で並び変えた需要家機器順にループ処理する。
【０１０８】
Ｓ２１０７では、Ｓ２０１６で取り扱い中の需要家機器の調整力を順次合算する。
【０１０９】
Ｓ２１０８では、Ｓ２０１６で取り扱い中の需要家機器の指令応答評価量を順次合算する。
【０１１０】
Ｓ２１０９では、Ｓ２１０７とＳ２１０８で演算した調整力の合算値と指令応答評価量の関係を、制御機器決定部０１１０の出力に応じて補正する。補正は、数７で実施する。
【０１１１】
【数７】
2015144498.tif 000009
【０１１２】
ここで、f1(d)は補正後の指令応答評価量の合計値、f0(d)は補正前の指令応答評価量の合計値、dは調整力の合計値、Cc1は制御機器決定部が省エネ指令した機器の指令応答評価量の合計値、Cc0は調整目標値設定部0106が当該下位サーバへ配分した必要調整量に応じた指令応答評価量を表す。数７の処理をすることにより、配電系統の電圧逸脱回避のために指令応答評価量の大きな需要家機器を制御せざるを得なくなった場合に、この結果を次回のグループ単位の必要調整量の割当て処理へ反映することができる。従ってグループ間での指令応答評価量をより平等化することができる。
【０１１３】
Ｓ２１１０では、本フローチャートで演算した各データを出力データフォーマット（図１４）に記録する。
【０１１４】
図１４は配電電圧考慮特性カーブ生成部の出力データのテーブルフォーマットである。本テーブルには、下位サーバＩＤ１４０１と時刻１４０２ごとに、順位１４０３と需要家機器ＩＤ１４０４、更に当該機器の調整力１４０５と指令応答評価量１４０６、当該順位までの調整力を合算した合計調整力１４０７と合計指令応答評価量１４０８を記録する。
【０１１５】
図１に戻り、０１１６は個別データ抽出部である。本機能は、需要家内に設ける表示端末へ、下位サーバ０１０７の配下の需要家機器のコミュニティにおける当該需要家の需要家機器の順位等を表示するための必要データを抽出する機能である。
【０１１６】
図２２は個別データ抽出部０１１６のフローチャートである。
【０１１７】
Ｓ２２０１では、需要家機器データベース０１１２を参照し、下位サーバ０１０７の配下の需要家機器の台数を認識する。
【０１１８】
Ｓ２２０２では、Ｓ２２０１で認識した需要家機器のＩＤでループ処理する。
【０１１９】
Ｓ２２０３では、配電電圧考慮特性カーブ生成部０１１５の出力データを参照し、Ｓ２２０２で取り扱い中の需要家機器の順位を認識する。
【０１２０】
Ｓ２２０４では、配電電圧考慮特性カーブ生成部０１１５の出力データを参照し、Ｓ２２０２で取り扱い中の需要家機器の調整力を認識する。
【０１２１】
Ｓ２２０５では、配電電圧考慮特性カーブ生成部０１１５の出力データを参照し、Ｓ２２０２で取り扱い中の需要家機器の指令応答評価量を認識する。
【０１２２】
Ｓ２２０６では、本フローチャートで生成したデータを出力データのフォーマット（図２３）へ記録する。
【０１２３】
図２３は、個別データ抽出部０１１６の出力データのフォーマットである。本フォーマットには、下位サーバＩＤ２３０１、機器ＩＤ２０１２における、時刻２０１３ごとの、下位サーバ０１０７の配下の需要家機器における機器ＩＤ２０１２の順位２３０４、下位サーバ０１０７の配下の需要家機器の台数２３０５、当該機器の調整力２３０６、当該機器の指令応答評価量２３０７が記録されている。
【０１２４】
図１に戻り、０１２１は需要家に設置される表示端末である。また、図２４は表示端末０１２１の表示内容の一例である。
【０１２５】
２４０１は日付と時刻である。
【０１２６】
２４０２は下位サーバ０１０７の配下の需要家機器群（コミュニティ）のうちの省エネ制御を指令した需要家機器の台数である。
【０１２７】
２４０３は、上記コミュニティにおける当該需要家機器の位置づけを表示する機能である。ここでは当該コミュニティの需要家機器の台数を１００台に正規化して表示する例を示している。
【０１２８】
２４０４の背景が網掛けの領域は、省エネ制御の指令を受けた需要家機器であり、当該需要家機器の順位に相当する領域に色が付けられている。
【０１２９】
２４０５は、当該表示端末が設置される需要家の需要家機器のポジションである。
【０１３０】
本表示内容を需要家へ提供することにより、省エネ要請に対する需要家の協力心を向上させる効果があると考えられる。
【０１３１】
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を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１３２】
０１０１：上位サーバ
０１０２：周波数取得部
０１０３：全体調整量算出部
０１０４：系統特性データベース
０１０５：配電電圧考慮特性カーブデータベース
０１０６：調整目標値設定部
０１０７：下位サーバ
０１０８：制御機器組合せ部
０１０９：系統電圧確認部
０１１０：制御機器決定部
０１１１：電力需要認識部
０１１２：需要家機器データベース
０１１３：指令応答評価量判定部
０１１４：指令応答評価量データベース
０１１５：配電電圧考慮特性カーブ生成部
０１１６：個別データ抽出部
０１１７：需要家
０１１８：機器制御部
０１１９：需要家機器
０１２０：稼働状態認識部
０１２１：表示端末
【図１】
2015144498.tif 000010
【図２】
2015144498.tif 000011
【図３】
2015144498.tif 000012
【図４】
2015144498.tif 000013
【図５】
2015144498.tif 000014
【図６】
2015144498.tif 000015
【図７】
2015144498.tif 000016
【図８】
2015144498.tif 000017
【図９】
2015144498.tif 000018
【図１０】
2015144498.tif 000019
【図１１】
2015144498.tif 000020
【図１２】
2015144498.tif 000021
【図１３】
2015144498.tif 000022
【図１４】
2015144498.tif 000023
【図１５】
2015144498.tif 000024
【図１６】
2015144498.tif 000025
【図１７】
2015144498.tif 000026
【図１８】
2015144498.tif 000027
【図１９】
2015144498.tif 000028
【図２０】
2015144498.tif 000029
【図２１】
2015144498.tif 000030
【図２２】
2015144498.tif 000031
【図２３】
2015144498.tif 000032
【図２４】
2015144498.tif 000033