(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の大規模電力消費システムに関して、電力消費量の節減計画等の電力管理を効率的に行うことを可能とする。【解決手段】複数の電力消費システムにおける電力消費量を管理するための電力管理システムであって、電力消費システムにおける電力消費量の調整余力を計算し、調整余力の計算結果に基づいて、各電力消費システムが消費する電力消費量についての目標電力削減量を計算し、当該目標電力削減量を実現するための運用計画問題を設定して解き、導出した解決結果が、目標を満たしているか判定し、目標を満たしていないと判定した場合、運用計画問題を再設定して解が得られるまで反復して解く処理を実行し、解に基いて各電力消費システムでの電力削減量を算出する。【選択図】図３
2015208084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力消費システムにおける電力消費量を管理するための電力管理システムであって、
各前記電力消費システムに存在する電力消費設備の設備情報と前記電力消費設備の運用情報に基づいて各前記電力消費システムにおける電力消費量の調整余力を計算するための調整余力計算部と、
前記調整余力計算部による前記調整余力の計算結果に基づいて、各前記電力消費システムに存在する前記電力消費設備が消費する電力消費量についての目標電力削減量を計算するための目標電力削減量計算部と、
前記目標電力削減量に基いて各前記電力消費システムにおいて当該目標電力削減量を実現するための運用計画問題を設定するための運用計画問題設定部と、
各前記電力消費システムについての前記運用計画問題を解くための運用計画問題解探索部と、
各前記電力消費システムについて前記運用計画問題解探索部が導出した解決結果が、前記目標電力削減量を満たしているか判定するための解決結果判定部と、
前記解決結果判定部から各前記電力消費システムについての解を受領して、当該解に基づいて実現可能な電力削減量を算出する電力削減量算出部と、
を備え、
前記解決結果判定部が前記目標電力削減量を満たしていないと判定した場合、その旨の情報を前記運用計画問題設定部に通知して前記運用計画問題を再設定して前記運用計画問題解探索部にて解が得られるまで反復して解く処理を実行し、
前記電力削減量算出部は前記解決結果判定部からの前記解に基いて各前記電力消費システムでの電力削減量を算出する
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電力管理システムであって、
前記電力消費システムのいずれかについて、前記解決結果判定部が、前記運用計画問題についての解が得られないと判定した場合、その旨を前記目標電力削減量計算部に通知し、前記目標電力削減量計算部は、前記解が得られなかった前記電力消費システムについての目標電力削減量を他のいずれかの前記電力消費システムに割り当てることにより新たな前記目標電力削減量を計算する、
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の電力管理システムであって、
各前記電力消費システムに、前記運用計画問題設定部、前記運用計画問題解探索部、及び前記解決結果判定部が設けられている
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項４】
請求項１に記載の電力管理システムであって、前記目標電力削減量計算部、前記運用計画問題設定部、前記運用計画問題解探索部、及び前記解決結果判定部を備える電力管理装置を有し、当該電力管理装置が、前記目標電力削減量に適応する各前記電力消費システムについての運用計画を設定して解を求める処理を実行する
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項５】
請求項１に記載の電力管理システムであって、
前記運用計画問題設定部は、複数の前記電力消費システムのうち、２以上の前記電力消費システムについてまとめて前記運用計画問題を設定して前記運用計画問題解探索部で解く処理を実行する
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の電力管理システムであって、まとめて前記運用計画問題を設定する２以上の前記電力消費システムとして、互いに当該電力消費システムに含まれる前記電力消費設備の電力消費特性について相関性が低いものを選定する
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項７】
請求項１に記載の電力管理システムであって、
いずれかの前記電力消費システムについて前記目標電力削減量が達成できないと判定された場合、当該電力消費システムに含まれるいずれかの前記電力消費設備の性能を低下させて前記目標電力削減量の不足分を補填する処理を実行する
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項８】
請求項１に記載の電力管理システムであって、
前記電力消費システムは、複数の送配水ポンプを含む送配水システムである
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項９】
請求項７に記載の電力管理システムであって、
前記電力消費システムは、複数の送配水ポンプを含む送配水システムであり、いずれかの前記送配水システムについて前記目標電力削減量が達成できないと判定された場合、当該送配水システムに含まれるいずれかの前記送配水ポンプの吐出量を低下させて前記目標電力削減量の不足分を補填する処理を実行する
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項１０】
複数の電力消費システムにおける電力消費量を管理するための電力管理方法であって、
演算処理を実行するためのプロセッサと当該プロセッサが使用するデータ及びプログラムを記憶しているメモリとを有するコンピュータが、
各前記電力消費システムに存在する電力消費設備の設備情報と前記電力消費設備の運用情報に基づいて各前記電力消費システムにおける電力消費量の調整余力を計算し、
前記調整余力計算部による前記調整余力の計算結果に基づいて、各前記電力消費システムに存在する前記電力消費設備が消費する電力消費量についての目標電力削減量を計算し、
前記目標電力削減量に基いて各前記電力消費システムにおいて当該目標電力削減量を実現するための運用計画問題を設定し、
各前記電力消費システムについての前記運用計画問題を解き、
各前記電力消費システムについて導出された解決結果が、前記目標電力削減量を満たしているか判定し、
各前記電力消費システムについての解を受領して、当該解に基づいて実現可能な電力削減量を算出し、
前記目標電力削減量を満たしていないと判定した場合、その旨の情報に基づいて前記運用計画問題を再設定して解が得られるまで反復して解く処理を実行し、
前記解に基いて各前記電力消費システムでの電力削減量を算出する
ことを特徴とする電力管理方法。
【請求項１１】
複数の電力消費システムにおける電力消費量を管理するための電力管理プログラムであって、
演算処理を実行するためのプロセッサと当該プロセッサが使用するデータ及びプログラムを記憶しているメモリとを有するコンピュータに、
各前記電力消費システムに存在する電力消費設備の設備情報と前記電力消費設備の運用情報に基づいて各前記電力消費システムにおける電力消費量の調整余力を計算し、
前記調整余力計算部による前記調整余力の計算結果に基づいて、各前記電力消費システ
ムに存在する前記電力消費設備が消費する電力消費量についての目標電力削減量を計算し、
前記目標電力削減量に基いて各前記電力消費システムにおいて当該目標電力削減量を実現するための運用計画問題を設定し、
各前記電力消費システムについての前記運用計画問題を解き、
各前記電力消費システムについて導出された解決結果が、前記目標電力削減量を満たしているか判定し、
各前記電力消費システムについての解を受領して、当該解に基づいて実現可能な電力削減量を算出し、
前記目標電力削減量を満たしていないと判定した場合、その旨の情報に基づいて前記運用計画問題を再設定して解が得られるまで反復して解く処理を実行し、
前記解に基いて各前記電力消費システムでの電力削減量を算出する
処理を実行させることを特徴とする電力管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理システム、電力管理方法、及び電力管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上水道システムは、ライフラインとして重要性の高い社会インフラである。このような上水道システムでは、需要者の水需要に対して適切に水道施設を運用し、需要者に安定して水を送り届けるため、水運用計画が立案される。水運用計画は、過去の水需要量のデータ、気象情報等を利用して、数日先までの水需要を予測し、その予測結果に基づいて送配水ポンプの運転スケジュールを策定するものである。
【０００３】
特許文献１では、広域の水道設備の運用計画を策定するため、運用計画問題の目的関数に、ポンプの電力消費量、ポンプによる送水量変動の項を設けてこれを最小化するような運用計画を立案することが提案されている。これにより、送水量の変動を抑制したうえで、例えば１日の消費電力量を最小化しようとしている。また、電力消費のピーク時間帯に運転可能なポンプの台数に制約を設けて計画問題を解き、運用計画を立案することで、電力ピークカットへ対応している。また、運用計画問題を、遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithm、以下「ＧＡ」）を用いて解いている。計画すべき送水量は離散値をとり、か
つ、その値は時間の経過とともに変化する。特許文献１では、流量変化時刻Ｔとその時刻の流量Ｑとの組み合わせ（T，Q）のセットで、送水量の時系列変化を表現している。この時刻と流量の組み合わせを１つの遺伝子としてＧＡを適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５０９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、一つの水道事業体における広域設備の運用計画問題解法を実時間で実施できるものの、電力のピークシフトなどで複数の水道事業体の設備全体を対象とする運用計画策定を行う場合は、探索空間が飛躍的に拡大するので実時間の解法は困難となるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の及び他の課題を解決するためになされたもので、その一つの目的は、複数の大規模電力消費システムに関して、電力消費量の節減計画等の電力管理を効率的に行うことを可能とする電力管理システム、電力管理方法、及び電力管理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的及び他の目的を達成するための本発明の一態様は、複数の電力消費システムにおける電力消費量を管理するための電力管理システムであって、各前記電力消費システムに存在する電力消費設備の設備情報と前記電力消費設備の運用情報に基づいて各前記電力消費システムにおける電力消費量の調整余力を計算するための調整余力計算部と、前記調整余力計算部による前記調整余力の計算結果に基づいて、各前記電力消費システムに存在する前記電力消費設備が消費する電力消費量についての目標電力削減量を計算するための目標電力削減量計算部と、前記目標電力削減量に基いて各前記電力消費システムにおいて当該目標電力削減量を実現するための運用計画問題を設定するための運用計画問題設定部と、各前記電力消費システムについての前記運用計画問題を解くための運用計画問題解
探索部と、各前記電力消費システムについて前記運用計画問題解探索部が導出した解決結果が、前記目標電力削減量を満たしているか判定するための解決結果判定部と、前記解決結果判定部から各前記電力消費システムについての解を受領して、当該解に基づいて実現可能な電力削減量を算出する電力削減量算出部とを備え、前記解決結果判定部が前記目標電力削減量を満たしていないと判定した場合、その旨の情報を前記運用計画問題設定部に通知して前記運用計画問題を再設定して前記運用計画問題解探索部にて解が得られるまで反復して解く処理を実行し、前記電力削減量算出部は前記解決結果判定部からの前記解に基いて各前記電力消費システムでの電力削減量を算出することを特徴とする電力管理システムである。
【発明の効果】
【０００８】
上記した本発明の一態様によれば、複数の大規模電力消費システムに関して、電力消費量の節減計画等の電力管理を効率的に行うことを可能とする電力管理システム、電力管理方法、及び電力管理プログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る水運用計画システムのための電力管理システム１の全体構成例を示す図である。
【図２】図２は、一般的な水道事業体の送配水システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、図１の水運用計画システム２００のシステム構成例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るエネルギー管理システム１００の構成例を示す図である。
【図５】図５は、消費電力ピークシフト量計算のための説明図である。
【図６】図６は、送配水システムにおける配水池の貯留能力を利用した電力調整余力の説明図である。
【図７】図７は、送配水システムにおける自然流下の送配水を利用した電力調整余力の説明図である。
【図８】図８は、本実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その１）である。
【図９】図９は、本実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その２）である。
【図１０】図１０は、本実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その３）である。
【図１１】図１１は、本実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その４）である。
【図１２】図１２は、本実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その５）である。
【図１３】図１３は、他の実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その１）である。
【図１４】図１４は、他の実施形態の水運用計画策定の処理フロー例（その２）である。
【図１５】図１５は、他の実施形態における電力管理装置１００の構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、電力ピークカット目標値が実現できない場合の処理フロー例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について、添付図面を参照してその実施形態に即して説明する。まず、本発明の一実施形態に係る電力管理システム１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電力管理システム１の全体構成例を示す図である。本実施形態の電力管理システム１は、電力管理装置としてのエネルギー管理システム（以下「ＥＭＳ」）１００、管
理対象の電力消費システムである水運用計画システム２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、及び、それらを通信可能に接続して各種情報の伝送路となる通信路３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃを備えている。水運用計画システム２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、地方自治体などの組織が運営している送配水システムにおいて、需要の変動等に応じた送配水の計画管理を行うためのシステムである。図１では、水運用計画システム２００Ａ〜２００Ｃの３つを図示しているが、本実施形態の電力管理システム１には、任意の数の水運用計画システムを組み入れることが可能である。このことを明確にするため、図１では、水運用計画システム２００Ａ〜２００Ｃを、それぞれ水運用計画システム１、水運用計画システム２、水運用計画システムｎとして、ｎ個の水運用計画システムが含まれるものとしている。ＥＭＳ１００は、各水運用計画システム２００Ａ〜２００Ｃが管理する水道設備（特に送配水設備）のトータル消費電力のピークカットを実現するため、各水運用計画システムと情報を授受しながら、それらを協調管理する機能を有する。通信路３００Ａ〜３００Ｃは、所要のセキュリティ要件を満たす専用線等の通信回線であり、適宜の通信プロトコルによる通信を実現することができるように構成される。
【００１１】
ここで、水運用計画システム２００Ａ〜２００Ｃにより運用される水道設備の構成について説明する。図２は、水運用計画システム１（２００Ａ）により運用される水道設備の一例を示す。図２において、符号４０１はダム、符号４０２は河川であり、本水道設備の取水元である。この取水元は、湖、貯留池などの他の水源でも良い。符号４１１は浄水場であり、ダム４０１から送水された水のろ過処理、消毒処理等を行う。ダム４０１から浄水場４１１への送水は、重力による自然流下で行われ、その送水量は、バルブ４５２により制御されるようになっている。符号４１２も浄水場であり、河川４０２から送水された水のろ過処理、消毒処理等を行う。河川４０２から浄水場４１２への送水は送水ポンプ４３１により行われる。送水ポンプ４３１としては通常固定速のものが活用され、その運転台数を増減させることによって送水量を変更することができる。
【００１２】
浄水場４１１、４１２で浄化（ろ過、消毒）された浄水は、それぞれ配水池４２１、４２２に貯留される。配水池４２１の浄水は送水ポンプ４３３によって配水池４２３へ、また、自然流下によって配水池４２４へ送られる。送水ポンプ４３３には通常固定速ポンプを用いる。配水池４２３への送水量は、送水ポンプ４３３の運転台数により制御する。配水池４２３、４２４の浄水は、重力を利用した自然流下により、それぞれ、配水区４４１、４４２に供給される。配水池４２２の浄水は、配水ポンプ４３２により配水区４４３に供給される。配水ポンプ４３２には可変速ポンプを用いる。配水区４４１、４４２の配水圧を制御するためバルブ４５４、４５５が設けられている。また、配水区４４２から配水区４４３への水の融通が可能であり、融通量は、流量調整バルブ４５１により制御される。なお、図２は一例であり、水源、浄水場、配水地、送水ポンプ、配水区の数や種類は多彩である。
【００１３】
上記の送水ポンプ４３１〜４３３、バルブ４５２〜４５５により調整される流量は、浄水場４１１、４１２での浄水処理が安定的に行われ、かつ、送水ポンプ４３１〜４３３による消費エネルギー、運用コストが最小となるよう計画する必要がある。また、電力会社等からの電力ピークカット要請にも対応できることが望ましい。水運用計画システム２００Ａ〜２００Ｃは、このような水道設備の運用計画を策定するためのシステムであり、配水池４２１、４２２の貯留量などの情報を活用して各管路を流れる流量の計画値を算出し、それを運用計画者に提示する機能を備えている。
【００１４】
次に、上記の水運用計画システム２００Ａに注目して、その構成例と機能を説明する。図３に、水運用計画システム２００Ａに注目して本実施形態の電力管理システム１の全体システム構成例を示す。電力管理システム１は、ＥＭＳ１００、水運用計画システム１、２、…、ｎ（２００Ａ〜２００Ｃ）、ルータ３１０、及び通信ネットワーク３００を備え
る。ＥＭＳ１００は、水運用計画システム１、２、…、ｎ（２００Ａ〜２００Ｃ）と、経路制御を行うルータ３１０、及び通信ネットワーク３００を介して通信可能に接続されている。通信ネットワーク３００は、ここではインターネットプロトコルによるＩＰネットワークを想定するが、特にこれに限定されることはない。通信ネットワーク３００を介して、ＥＭＳ１００と水運用計画システム１、２、…、ｎ（２００Ａ〜２００Ｃ）との間で、水運用計画システム１、２、…、ｎで実行すべき電力ピークカットに必要な各種情報がやり取りされるようになっている。この情報には、例えば、各水運用計画システム１〜ｎが担当する水道設備の設備情報、運用情報、ＥＭＳ１００が算出する水道設備消費電力の目標電力ピークカット量などが含まれる。図３では、水運用計画システム１（２００Ａ）のみの詳細構成を示しているが、他の水運用計画システム２〜ｎも同様の構成をとる。
【００１５】
次に、図３を参照して、水運用計画システム１（２００Ａ）の構成、及び実行される処理の詳細を説明する。水運用計画システム２００Ａは、ハードウェアとしては通信機能を備えた一般的なコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit
）等であるプロセッサ２１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の記憶デバイスであるメモリ２２０、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力デバイスを含むデータ入力部２３０、表示モニタ、プリンタ等の出力デバイスを含む表示部２４０、及びネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）等の通信モジュールを含む通信部２５０を備える。
【００１６】
プロセッサ２１０は、後述するメモリ２２０に格納されているデータ及びプログラムを用いて水運用計画システム２００Ａの機能を実現する。メモリ２２０には、演算処理に利用されるデータを格納している需要量データベース２２５、気象情報データベース２２６、及び設備情報条件データベース２２７と、プロセッサ２１０によって実行されるプログラムである需要予測部２２１、運用計画問題設定部２２２、運用計画問題解探索部２４、及び解探索結果判定部２２４が備えられている。なお、メモリ２２０の他に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、半導体ドライブ（ＳＳＤ）等の補助記憶装置を備え、上記のデータベース（以下「ＤＢ」）、プログラムを常時格納しておき、プロセッサ２１０がデータ処理実行時にメモリ２２０に読み出すようにしてもよい。
【００１７】
データ入力部２３０を利用して、水運用計画システム２００Ａの運用計画者は、需要予測に必要な予測期間（例えば、翌日の０時から２４時までの間の２４時間）と予測周期（例えば１時間周期）、運用計画のきざみ（０時から２４時までの１時間きざみで運用計画値を立案するなど）などを入力する。データ入力部２３０は、例えば、前記したキーボードやマウスなどのマンマシンインターフェースのほか、外部のネットワークからデータを取り込むネットワークインターフェースを備えても良い。
【００１８】
需要量ＤＢ２２５は、図２の配水区４４１、４４２、４４３の過去の水需要量を示す履歴データを記憶しているデータベースである。また、気象情報ＤＢ２２６は、過去の気象データを示す履歴データ（例えば、ある日時の天気、最高気温、最低気温、平均気温、湿度など）を記憶しているデータベースである。設備情報ＤＢ２２７は、図３に例示したような送配水システムの管路流量の上下限情報、配水池貯留量の上下限情報、ポンプの消費電力特性情報（１ｍ３の水を送るのに必要な消費電力（ｋＷｈ））などを含む、送配水システムの設備に関する情報を記憶しているデータベースである。
【００１９】
需要予測部２２１は、データ入力部２３０からの入力情報、需要量ＤＢ２２５、気象情報ＤＢ２２６に格納されている情報を用いて、指定期間における各配水区の水需要量を予測する処理を行う。この水需要量予測には、パターンマッチング法、重回帰法、ニューラルネットワーク法等の既知の予測手法を用いることができる。
【００２０】
運用計画問題設定部２２２は、需要予測部２２１が計算した予測需要量時系列、設備情報ＤＢ２２７に格納されている管路流量の上下限情報、配水池貯留量の上下限情報、ポンプの消費電力特性情報、及び、通信ネットワーク２２０、ルータ２１１、通信部２５０を経てＥＭＳ１００から送られてくる電力ピークカット情報（どの時刻の消費電力をどれだけカットするかを示す情報）に基づいて、運用計画問題を設定する。水運用計画システム２００Ａでの運用計画問題は、一般的に、以下のように定式化することができる。
【数１】
2015208084.tif 000003
【数２】
2015208084.tif 000004
【数３】
2015208084.tif 000005
ここに、Ｘｔ：時刻ｔの管路流量（送水量）を成分にもつベクトル、Ｅ:一日のトータ
ル消費電力（送配水ポンプの消費電力の総和）（kWh）、ｆ（Ｘｔ）:時刻ｔの消費電力、ｇ，ｈ：流量上下限制約、配水池貯留量制約などの各種制約を集約したベクトル関数、ｅ（ｔ）：時刻ｔにおける従来運用時の消費電力、ｋ（ｔ）：時刻ｔにおけるピークカットのレベルを表す定数（１未満の定数。例えば、ｋ（ｔ）＝０．９５の場合、時刻ｔにおいて５％の消費電力のピークカットを計画することになる）、ｔ１，ｔ２：電力ピークカットを行うべき時刻（例えば、ｔ１＝１１時、ｔ２＝１２時など。より多くの時間帯でピークカットを行う場合は変数の数が増える。）である。
【００２１】
ここで、（１）式は一日のトータル消費電力を最小化するための評価関数であり、（２），（３）式がその制約条件になる。（２）式は、各管路の流量上下限制約、配水池貯留量制約などの設備制約、（３）式は、目標の電力ピークカット量を実現するための制約条件になる。運用計画問題設定部２２２で設定された（１）〜（３）式の情報が、運用計画問題解探索部２２３に送られる。
【００２２】
運用計画解探索部２２３では、ＧＡ（遺伝的アルゴリズム）、混合整数計画法などのソルバーを利用して、（１）式の評価関数が（２），（３）式の制約のもとで最小になるように、１日（０時から２３時まで１時間おき）の各管路の流量ｘｔ（ｔは０から２３までの整数）を決定する。ｋが非常に小さく大きなピークカットを実現しようとする場合など、定数ｋの値によってはソルバーで解が得られない場合がある。
【００２３】
運用計画解探索部２２３での解探索結果は、解探索結果判定部２２４に送られる。解探索結果判定部２２４が解が得られたと判定した場合、解探索結果判定部２２４は、その解についてのｋ（ｔ１）、ｋ（ｔ２）の情報を、通信ネットワークを介してＥＭＳ１００に送る。解が得られなかったと判定した場合、解探索結果判定部２２４はその旨を運用計画問題設定部２２２に通知する。運用計画問題設定部２２２は、この通知を受けた場合、（３）式の制約条件を緩める、すなわち、ｋの値を若干大きくして（例えば、α＝１．０２倍して）、再度運用計画問題を設定し運用計画問題解探索部２２３に送る。運用計画問題解探索部２２３は再設定された運用計画問題を解く処理を実行する。水運用計画システム２００Ａは、以上の処理を解が得られるまで繰り返し、最終的なピークカット量の情報（ｋ（ｔ１）、ｋ（ｔ２））をＥＭＳ１００に送信する。このような処理は、他の水運用計
画システム２００Ｂ、２００Ｃ等でも同様に行われる。なお、運用計画問題解探索部２２３で得られた解は、グラフ等の形式で、表示部２４０に表示されるようにする。
【００２４】
次に、ＥＭＳ１００の構成について説明する。図４に、ＥＭＳ１００の構成例を示している。ＥＭＳ１００は、水運用計画システム２００Ａ等と同様に、通信機能を有する一般的なコンピュータとして構成され、プロセッサ１１０、メモリ１２０、通信部１３０を備えている。プロセッサ１１０は、後述するメモリ１２０に格納されているデータ及びプログラムを実行することによりＥＭＳ１００の機能を実現する。メモリ１２０には、プロセッサ１１０によって実行されるプログラムである目標電力ピークカット量計算部１２１（目標電力削減量計算部）、運用計画問題解探索結果判定部１２２、及び実現ピークカット量計算部１２３が備えられている。なお、メモリ１２０の他に、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の補助記憶装置を備え、上記のプログラムを常時格納しておき、プロセッサ１１０がデータ処理実行時にメモリ１２０に読み出すようにしてもよい。
【００２５】
目標電力ピークカット量計算部１２１は、各水運用計画システム１〜ｎ（符号２００Ａ〜２００Ｃ等）が担当する水道送配水設備の目標電力ピークカット量を計算するためのプログラムである。図５を参照して、目標電力ピークカット量計算部１２１の処理の内容を説明する。図５の例では、水運用計画を行う３つの事業体、事業体１〜３を想定しており、例えば事業体１は水運用計画システム１により運用計画を策定するものとする。図５で、符号５１、５２、５３はそれぞれ、通常の運用を行った場合の事業体１、２、３の消費電力の１日の推移を示すグラフである。符号５４は、それらの消費電力量の総和をとったトータル電力消費量の推移を示すグラフである。符号５５で示す破線がピークカットレベルであり、図５の場合、時刻ｔ１、ｔ２での消費電力を、符号５５で示す水準以下に抑えることを考える。すなわち、事業体１〜３の水道設備全体で、時刻ｔ１、ｔ２において、kｂ（ｔ１）％、kｂ(ｔ２)％のレベルまで消費電力を抑制したいとする。ここで、例えば、１０％電力消費を抑制する場合、ｋｂ＝０．９である。この時、各事業体１〜３が実現すべきピークカット量ｋ１、ｋ２、ｋ３に関して以下の式が成立する。ｋ１、ｋ２、ｋ３は１以下の負でない値であり、例えば０．９であれば１０％の電力消費抑制を意図するものである。
【００２６】
k1(t1)・E1(t1)+k2(t1)・E2(t1)+k3(t1)・E3(t1)=kｂ(t1)・Et(t1)              （４）k1(t2)・E1(t2)+k2(t2)・E2(t2)+k3(t2)・E3(t2)=kｂ(t2)・Et(t2)              （５）
ここに、Ｅｉ（ｔ）(ｉ＝１，２，３）:事業体ｉの時刻ｔでの消費電力、Ｅｔ（ｔ）:
時刻ｔでのトータル消費電力、ｋｂ（ｔ）：時刻ｔでの全事業体のトータル消費電力を対象にする目標電力ピークカット量である。
【００２７】
いま、時刻ｔでの全事業体のトータル消費電力を対象にする目標電力ピークカット量を求めるために、（４），（５）式を満足する、k1(t1),k1(t2),k3(t3),k1(t2),k2(t2),k(t3)を求める必要があるが、これらは複数存在する。そこで、各水道事業体１〜３の電力調整余力を計算し、それを加味してこれらの定数値を決定することを考える。ここで、各事業体の電力調整余力を計算する方法について説明する。図６は、各事業体が有する配水池の利用余力から電力調整余力を計算する考え方を説明している。送水ポンプ６１により配水池６００に浄水が送水され一時的に貯留される。貯留水は、送水ポンプ６２で配水区６０に配水される。ここで、送水ポンプ６２ではなく後述する自然流下による配水形態を取るものでも良い。符号６３、６４は、送配水管である。配水池６００の水位の実変動６０１に対して、運用で許容される変動が６０２であるとする。配水池６００は水の生産と需要とのギャップを埋めるために設けられているもので、貯留余力がある場合は、すなわち、許容変動量−実変動量が正の場合、それを利用して送水ポンプ６１の運転タイミングを変更することができる。すなわち、送水ポンプ６１の運転を電力消費ピーク時間帯から他の時間帯にシフトすることで、電力ピークカットに寄与できる可能性がある。
【００２８】
図６の２つのグラフに、現行運用とピークカット運用を実施したときの水位とポンプ運転台数の時系列グラフを示す。ピークカット運用では、電力ピーク時間帯（ｔ１，ｔ２）のポンプ運転台数を現行の１台から０台に変更している。また、ピークカット運用直後の時間帯で運転台数を１台から２台に増加させている。ピークカット運用時の水位６０６は、このような送水ポンプ６１の運転台数変更により、時刻ｔ１、ｔ２で一時的に低下するが、水位６０６は運用下限６０４を割ることなく回復している。このような送水ポンプ６１の運転を電力消費ピーク時間帯から他の時間帯へシフトする運用を実施したときに、配水池６００の水位６０６が許容変動範囲６０２の下限値を割らなければ、送水ポンプ６１の運転時間帯シフトにより電力消費ピーク時間帯の電力ピークカット/シフトを実現する
ことができる。図６で記述した配水池６００の水位シミュレーションは、配水区６０の将来の水需要時系列ＷＤ（ｔ）と送水ポンプ６１運転時の水供給量の情報ＷＳ（ｔ）を用いて、次の式を用いて計算することができる。
ＷＬ（ｔ＋1)＝ＷＬ（ｔ）＋ＷＳ（ｔ）−ＷＤ（ｔ）                （６）
ＷＳ（ｔ）＝Ｎ（ｔ）×ＷＳ０                                    （７）
ここに、ｔ：時刻、Ｎ（ｔ）：ポンプ運転台数、ＷＳ０：ポンプ１台運転時の水供給流量、ＷＬ：水位である。なお、配水区６０の将来の水需要時系列ＷＤ（ｔ）は、水運用計画システム２００Ａの需要予測部２２１によって算出することができる。
【００２９】
配水池６００による電力消費ピークカット余力は、下式により計算することができる。各配水池６００に対してピークカット余力を計算して、それらの総和をとることで、対象水系の最終的なピークカット余力を計算することができる。なお、配水池６００の許容変動６０２の下限を割る結果になれば当該配水池６００についてピークカットは実行することができないため、その配水池６００に対するピークカット余力は０である。
ピークカット余力＝送水ポンプ１台の消費電力×削減可能な送水ポンプ運転台数（８）
なお、図６の例では、時刻ｔ１、ｔ２にポンプ運転台数を１台から０台にできるので、削減可能台数は１台になる。
【００３０】
次に、自然流下による送配水を利用した電力調整余力の計算方法を説明する。図７に、配水区７０へ送水ポンプ７１による配水と自然流下７３（重力エネルギー）による配水の２つの経路がある場合を模式的に示している。自然流下７３による配水に余力がある場合、その比率を一時的に高めて送水ポンプ７１による配水量を抑制することができる。これにより、配水ポンプ７１の電力消費を抑制することができる。図７の場合では、次式によりピークカット余力を計算することができる。
【００３１】
ピークカット余力＝補正係数Ｃ×
（運用上限自然流下量−現行運用時のピークカット時間帯の自然流下量）（９）
なお、補正係数Ｃは、配水ポンプ７１の単位配水量当たりの消費電力量（ｋＷｈ）として設定することができる。
【００３２】
（９），（１０）式を利用して（計算値の加算などにより）、各事業体１〜３の時刻ｔ１、ｔ２での電力調整余力を計算することができる。時刻ｔ１、ｔ２において、電力調整余力が大きい事業体が１，２，３の順であれば、変数ｋ１、ｋ２、ｋ３に関して以下の制約を追加する。
ｋ１（ｔ１）＝α×ｋ２（ｔ１）                                        （１０）
ｋ２（ｔ１）＝β×ｋ３（ｔ１）                                        （１１）
ここに、  α、β１1未満の正の定数（例えば０．９５など）である。
【００３３】
この場合、（１０），（１１）式の制約によれば、変数はｋ１、ｋ２、ｋ３の順に小さ
くなり（ｋ１＜ｋ２＜ｋ３）、電力調整余力がより大きい事業体ほど大きなピークカットが課せられることになる。時刻ｔ２の場合も同様に計算することができる。図４の目標電力ピークカット量計算部１２１では、上記方法で、各事業体の時刻ｔ１、ｔ２の目標電力ピークカット量を計算し、各事業体の水運用計画システムに通知する。
【００３４】
ＥＭＳ１００の運用計画問題解探索結果判定部１２２では、各水運用計画システムが通知した目標電力ピークカット量を実現できたか判定し、実現できないと判定した場合、どのレベルまで時刻ｔ１、ｔ２における電力消費抑制が可能かの情報を各水運用計画システムから受け取る。運用計画問題解探索結果判定部１２２は、受け取った情報に基づいて、場合によっては、再度目標電力ピークカット量を計算し、それを各水運用計画システムに通知し、各水運用計画システムでは運用計画問題を解法する処理を行う。これらの電力管理システム１全体としての協調処理により、トータル消費電力の目標電力ピークカット量を実現する、あるいは、目標を極力実現する運用計画を策定する。以下、これらの協調処理の内容を、図８〜図１４の処理フローにより具体的に説明する。図８〜図１２は、本実施形態の電力管理システム１でＥＭＳ１００及び水運用計画システム１〜３が実行するデータ処理フロー例である。なお、本実施形態では、ＥＭＳ１００が３つの事業体の水運用計画システムを管理しているものとして説明するが、４つ以上の場合にも同様の考え方を適用することが可能である。
【００３５】
まず、図８のステップ８０１（以下ステップを符号Ｓで表す。）では、ＥＭＳ１００の目標電力ピークカット量計算部１２１は、各水運用計画システム１〜３に電力調整余力計算のベースとなる配水池利用余力、自然流下利用余力などの情報を送るよう求める。Ｓ８０２からＳ８０４では、このＥＭＳ１００からの要求を受けて各水運用計画システム１〜３は、上記運用情報をＥＭＳ１００に送る。Ｓ８０５では、ＥＭＳ１００の目標電力ピークカット量計算部１２１は、得られた運用情報、及び、式（４）から式（１２）を用いて、各水運用計画システム１〜３が担当する水道設備消費電力の目標電力ピークカットレベルｋ１、ｋ２、ｋ３を計算し、それを、各水運用計画システム１〜３に送信する。水運用計画システム１では、運用計画問題設定部２２２が、Ｓ８０６で、前述の方法、すなわち、式（１）から（３）に従って、ピークカット対応の運用計画問題を設定する。Ｓ８０７で、運用計画問題解探索部２２３が、その問題を前述の通りソルバーを利用して解法する。Ｓ８０８では、解探索結果判定部２２４が解が得られたかどうかを判定して、解が得られなかったと判定した場合（Ｓ８０８，Ｎｏ）、運用計画問題設定部２２２が式（３）の制約条件を緩めて再設定した問題を問題を解きなおす。解が得られるまでＳ８０６〜Ｓ８０８の処理を行い、Ｓ８０９で最終的な実現ピークカット量の情報（前述した通り計画問題におけるｋ１（ｔ１）、ｋ１（ｔ２）の最終値）を、解探索結果判定部２２４がＥＭＳ１００に通知する。
【００３６】
水運用計画システム２、３においても、Ｓ８１０〜Ｓ８１７で同様の処理を行う。Ｓ８１８で、ＥＭＳ１００の運用計画問題解探索結果判定部１２２は、各水運用計画システム１〜３から入手した計画問題解探索結果を判定する。判定結果はＡ，Ｂ，Ｃの３つに分類され、それぞれに対応して処理が以下実施される。
（判定Ａ）：全ての水運用計画システムで初期の目標電力ピークカット量を実現する運用計画が策定できた、あるいは、全ての水運用計画システムで初期の目標電力ピークカット量を実現する運用計画が策定できなかった。
（判定Ｂ）：１つの水運用計画システムで初期の目標電力ピークカット量を実現する運用計画が策定でき、かつ、残りの２つの水運用計画システムで初期の目標電力ピークカット量を実現する運用計画が策定できなかった。
（判定Ｃ）：２つの水運用計画システムで初期の目標電力ピークカット量を実現する運用計画が策定でき、かつ、残りの１つの水運用計画システムで初期の目標電力ピークカット量を実現する運用計画が策定できなかった。
【００３７】
図９に基づいてを参照して、判定Ａの場合の処理を説明する。このケースでは、［１］総消費電力に対する目標のピークカット量が実現された、［２］目標が達成されずこれ以上の改善は望めない、の２ケースであるので、Ｓ９０１で、各事業体の水運用計画システム１〜３が実現したピークカット量に基づき、ＥＭＳ１００の実現ピークカット量計算部１２３が、時刻ｔ１、時刻ｔ２における総電力のピークカット量を算出し、処理を終了する。
【００３８】
次に、図１０を参照して、判定Ｂの場合の処理について説明する。図１０では、水運用計画システム１（事業体１）で目標電力ピークカット量が実現され、それ以外では実現できなかったケースを示している。この場合、Ｓ１００１では、ＥＭＳ１００の目標電力ピークカット量計算部１２１は、事業体２，３でのピークカットの不足分を事業体１（水運用計画システム１）の目標電力ピークカット量に上乗せして、水運用計画システム１に対する新たな目標電力ピークカット量を定める。具体的には、前述の式（４），（５）において、ｋ２（ｔ１）、ｋ２（ｔ２）、ｋ３（ｔ１）、ｋ３（ｔ２）として、水運用計画システム２，３で実現できたピークカットレベルを用い、ｋ１（ｔ１）、ｋ１（ｔ２）と求める。これが、新たな目標電力ピークカット量になる。ＥＭＳ１００の目標電力ピークカット量計算部１２１は、これを、電力調整余力がある水運用計画システム１に通知する。水運用計画システム１では、運用計画問題設定部２２２、運用計画問題解探索部２２３、及び解探索結果判定部２２４が、Ｓ１００２〜Ｓ１００４で、解が得られるまで計画問題の解法を繰り返し実行する。Ｓ１００５で、解探索結果判定部２２４が、最終的なピークカット量（式（３）のｋ（ｔ１）、ｋ（ｔ２）の情報）をＥＭＳ１００に通知する。Ｓ１００６では、実現ピークカット量計算部１２３が、各事業体が実現したピークカット量に基づき、時刻ｔ１、時刻ｔ２における総電力のピークカット量を算出し、処理を終了する。
【００３９】
次に、図１１、図１２を参照して、判定Ｃの場合の処理について説明する。ここでは、水運用計画システム１，２で当初の目標電力ピークカット量が実現されたと想定している。Ｓ１１０１では、水運用計画システム３が実現できなったピークカット不足分を、水運用計画システム１，２の当初の目標電力ピークカット量に上乗せして、新たな目標を計算する。具体的には、前述の式（４），（５）において、ｋ３（ｔ１）、ｋ３（ｔ２）の値として、水運用計画システム３で実現できたピークカットレベルを用い、ｋ１（ｔ１），ｋ１（ｔ２），ｋ２（ｔ１），ｋ２（ｔ２）を求める。このままではｋ１（ｔ１），ｋ１（ｔ２），ｋ２（ｔ１），ｋ２（ｔ２）は一意に定まらないが、水運用計画システム１，２の最新の運用計画値に対する電力調整余力を改めて求めて、それを参考に配分することができる。
【００４０】
水運用計画システム１、２におけるＳ１１０２〜Ｓ１１０５の処理、Ｓ１１０６〜Ｓ１１０９の処理は、図１０のＳ１００２〜Ｓ１００５の処理と同様であるので説明を省略する。Ｓ１１１０では、ＥＭＳ１００の運用計画問題解探索結果判定部１２２が、その運用計画問題解探索結果（目標電力ピークカット量が実現できたかどうかの情報）に基づいて、以降の処理を判断する。水運用計画システム１，２の両方が目標電力ピークカット量を実現、あるいは、ともに実現できないと判定した場合は、Ｓ１１１１に移り、実現ピークカット量計算部１２３が実現ピークカット量を計算して処理を終了する。この処理の内容は、図１０のＳ１００６と同様であるので説明は省略する。水運用計画システム１，２の一方のみで目標が実現された場合は、判定Ｄに進む。
【００４１】
図１２に判定Ｄの処理の内容を示している。このケースは、水運用計画システム１が目標電力ピークカット量を実現できた場合である。Ｓ１２０１では、ＥＭＳ１００の目標電力ピークカット量計算部１２１は、水運用計画システム２によるピークカット不足分を、
本来の水運用計画システム１の目標電力ピークカット量に上乗せして、目標値の修正値を算出する。具体的には、式（４），（５）において、ｋ２（ｔ１）、ｋ２（ｔ２）、ｋ３（ｔ１）、ｋ３（ｔ２）を、水運用計画システム２，３が達成可能なピークカットレベルとし、水運用計画システム１のピークカットレベルｋ１（ｔ１）、ｋ１（ｔ２）を算出し、水運用計画システム１に通知する。水運用計画システム３のピークカットレベルｋ３（ｔ１）、ｋ３（ｔ２）は、図８のＳ８１４〜Ｓ８１６の処理で算出されるものであり、水運用計画システム２のピークカットレベルｋ２（ｔ１）、ｋ２（ｔ２）は図１１のＳ１１０６〜Ｓ１１０８の処理で算出されるものである。Ｓ１２０２〜Ｓ１２０４では、水運用計画システム１の運用計画問題設定部２２２、運用計画問題解探索部２２３が、通知されたピークカットレベルに対し、式（１）〜式（３）で表される計画問題を解く。運用計画問題設定部２２２は、解が見つかるまでピークカットレベルの修正を行う。Ｓ１２０５では、解探索結果判定部２２４は、最終的な（実現可能で最小の）ピークカットレベルをＥＭＳ１００に通知する。Ｓ１２０６で、ＥＭＳ１００の実現ピークカット量計算部１２３は、水道設備トータルでの実現可能なピークカット量を計算して処理を終了する。以上説明した本実施形態の電力管理システム１では、ＥＭＳ１００が設定したピークカット目標について、各水運用計画システム１〜３がその目標を実現すべくピークカットレベルの設定を行うことができる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施形態について、図１３〜図１５を参照して説明する。図１５は、本発明の他の実施形態に係るＥＭＳ１００の全体構成図である。先の第１実施形態のＥＭＳ１００（図４）と異なるのは、第１実施形態では水運用計画システム１〜３に設けられていた運用計画問題設定部２２２、運用計画問題解探索部２２３、及び解探索結果判定部２２４を有する点である。本実施形態のＥＭＳ１００では、運用計画問題設定部２２２、運用計画問題解探索部２２３、及び解探索結果判定部２２４で、各水運用計画システムが扱えない、２つ以上の複数の事業体から構成される大規模計画問題の解探索を行う。このような処理の例を、図１３と図１４とを用いて説明する。図１３は、第１実施形態でのケースＣと判定された以降の処理を表している。ケースＣは、水運用計画システム１，２で目標電力ピークカット量が実現され、水運用計画システム３の目標電力ピークカット量が実現されなかった場合である。第１実施形態では、水運用計画システム３による電力ピークカット量の不足分を、水運用計画システム１，２の目標電力ピークカット量に上乗せして問題の解を求めた。本実施形態では、水運用計画システム１が担当する事業体１と水運用計画システム３が担当する事業体３の複合事業体を電力ピークカットの対象と考え、これらを結合した以下の計画問題を設定し、解くものである。この処理は、ＥＭＳ１００で実施される。
【００４３】
【数４】
2015208084.tif 000006
【数５】
2015208084.tif 000007
【数６】
2015208084.tif 000008
ここに、xi,t：事業体iの時刻ｔの各管路の流量を成分に持つベクトル、E：事業体１と事業体３の1日のトータル電力利用量、ｆi(xi,t):事業体iの時刻ｔの消費電力、gi,fi:事業体iに関する制約条件を規定するための関数、e（ｔ）：時刻ｔにおける従来運用時の消費電力、ｋ（ｔ）：時刻ｔにおけるピークカットのレベルを表す定数（1未満の定数、０
．９５だと５％の消費電力のピークカットをもくろむことになる）、ｔ１、ｔ２：電力ピークカットを行うべき時刻（例えば、ｔ１＝１１時、ｔ２＝１２時になる。より多くの時間帯でピークカットを行う場合は変数の数が増える）である。
【００４４】
式（１２）の定数ｋ（ｔ１）、ｋ（ｔ２）は次式により決定する。
k(t1)=k1(t1)+k3(t1)          （１５）
k(t2)=k1(t2)+k3(t2)          （１６）
ここに、k1,k3は、図８のＳ８０５で計算した、各事業体の目標電力ピークカットレベ
ルである。図１３のＳ１３０１では、式（１３），（１４）を用いて、事業体１，３の複合計画問題の目標電力ピークカットレベル（目標電力ピークカット量相当値）を計算する。Ｓ１３０２では、運用計画問題設定部２２２が、このピークカットレベルを用いて、式（１０）〜式（１２）により運用計画問題を設定する。Ｓ１３０３では、運用計画問題解探索部２２３が、ソルバーを利用して問題を解く。解が得られない場合は、ｋ（ｔ１）、ｋ（ｔ２）の値を少し大きくして問題を再設定して解きなおす。解が得られるまでＳ１３０２〜Ｓ１３０４の処理を行う。
【００４５】
このように複合問題を扱うことで、計算処理は煩雑になり解を得るための時間が長くなるが、解の探索空間が広がりより高い確率での目標電力ピークカットの実現が可能になる。本実施形態では、初期の計算で目標電力ピークカットが実現された事業体１と実現されなかった事業体３の問題を組み合わせたが、目標を実現した事業体２と事業体３を組み合わせることもできる。どちらを組み合わせるかは、目標ピークカットレベルを実現した時点の事業体１，２の電力調整余力により判定することになる。電力調整余力が大きい方の事業体を事業体３と組み合わせる。電力調整余力が等価の場合は、事業体３と電力消費特性が異なる事業体を選択する方法を取ることもできる。事業体１，２と事業体３の２４時間の消費電力時系列の相関係数を計算して、係数値が小さい事業体を組み合わせることが望ましい。特性が異なる事業体を組み合わせた方が、電力調整余地が広がると考えられるからである。
【００４６】
Ｓ１３０５では、ＥＭＳ１００の解探索結果判定部２２４が、得られた解の判定を行う。当初の目標電力ピークカットレベルが達成されたと判定した場合、Ｓ１３０６に移り実現ピークカット量計算部１２３が実現可能なピークカット量を計算して処理を終了する。このピークカット量の情報は、電力会社などに通知されるものである。目標電力ピークカットレベルが実現されないと判定された場合は、ケースＥに移る。図１４は、ケースＥの処理フロー例を説明する図である。Ｓ１４０１では、ＥＭＳ１００の目標電力ピークカット量計算部１２１が、事業体１と事業体３の複合問題で電力抑制の不足分を事業体２の目標電力ピークカットレベルに上乗せすることで、事業体２の目標電力ピークカットレベルを算出する。具体的には、次式を利用して算出する。
【００４７】
k(t1)・（E1(t1)+E3(t1)）+k2(t1)・E2(t1)=kｂ(t1)・Et(t1)          （１７）
k(t2)・（E1(t2)+E3(t2)）+k2(t2)・E2(t2)=kｂ(t2)・Et(t2)          （１８）
ここに、Ei(t)(i=１，２，３）:事業体iの時刻ｔでの消費電力、Et(t):時刻ｔでの全事業体のトータル消費電力、ｋｂ（ｔ）：時刻ｔでの全事業体のトータル消費電力を対象に
する目標電力ピークカットレベル、ｋ（ｔ１）、ｋ（ｔ２）：Ｓ１３０２〜Ｓ１３０４の処理で得られた実現ピークカットレベルである。
【００４８】
式（１５），（１６）をｋ２（ｔ１）、ｋ２（ｔ２）について解くことで、事業体２の目標電力ピークカットレベルを算出することができる。Ｓ１４０２〜Ｓ１４０５は、第１実施形態における図８のＳ８１０〜Ｓ８１３の処理と同様である。最後に、Ｓ１４０６では、ＥＭＳ１００の実現ピークカット量計算部１２３が、前の処理で算出された実現ピークカットレベルｋ、ｋ２を用いて実現可能なピークカット量を計算し、処理を終了する。以上説明した第２実施形態の電力管理システム１によれば、目標電力ピークカット量を実現するためのピークカットレベルについて、より広範囲での探索を実行することができ、その結果、所望のピークカットレベルが見いだされる確率が高まる。
【００４９】
なお、以上説明した実施形態とは別の実施形態として、各水運用計画システムで実施した運用計画問題設定、運用計画問題解探索、及び解探索結果判定の処理を、全てＥＭＳ１００で実行させることもできる。これによりＥＭＳ１００の処理負荷は増すが、各水運用計画システムに電力ピークカット対応の新たな処理を追加する必要がなくなる。
【００５０】
なお、以上説明した実施形態では、全事業体の消費電力量の目標電力ピークカット量を実現できない場合がある。この場合は、配水ポンプ（図３の符号３３２）の吐出圧を本来の値から下げることで消費電力を削減し、目標のピークカット量の実現に近づけることもできる。図１６にその処理の内容を示す。この処理は、例えば水運用計画システムのプログラムとして実装することができる。まず、Ｓ１６０１で、電力ピークカット不足分を計算する。Ｓ１６０２で、その不足分を補うための配水ポンプの目標吐出圧削減分を計算する。Ｓ１６０３では、計算された吐出圧削減量をポンプ場に通知する。ポンプ場では、配水ポンプのオペレータにより配水ポンプ吐出圧の調整が行われることになる。
【００５１】
本発明の実施形態によれば、電力管理システムが各水道設備の電力調整余力を逐次計算し、それに基づいて各水運用計画システムが実現できそうな目標電力ピークカット量を計算して各水運用計画システムに通知し、各水運用計画システムでは通知された目標電力ピークカットを実現する運用計画問題を分散処理で解くので、対象の水道設備全体をカバーする大規模計画問題を解く必要はなく、高速に電力ピークカットを実現する運用計画が策定される。また、大規模問題を解くための新たな演算手段を設ける必要はなく従来資源を利用して問題を解く点で効率的である。
【００５２】
なお、本発明は上記した実施形態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，上記した実施形態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。また、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…電力管理システム
１００…エネルギー管理システム
１２１…目標電力ピークカット量計算部
１２２…運用計画問題解探索結果判定部
１２３…実現ピークカット量計算部
２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ…水運用計画システム
２２１…需要予測部
２２２…運用計画問題設定部
２２３…運用計画問題解探索部
２２４…探索結果判定部
２２５…需要量ＤＢ
２２６…気象情報ＤＢ
２２７…設備情報条件ＤＢ
【図１】
2015208084.tif 000009
【図２】
2015208084.tif 000010
【図３】
2015208084.tif 000011
【図４】
2015208084.tif 000012
【図５】
2015208084.tif 000013
【図６】
2015208084.tif 000014
【図７】
2015208084.tif 000015
【図８】
2015208084.tif 000016
【図９】
2015208084.tif 000017
【図１０】
2015208084.tif 000018
【図１１】
2015208084.tif 000019
【図１２】
2015208084.tif 000020
【図１３】
2015208084.tif 000021
【図１４】
2015208084.tif 000022
【図１５】
2015208084.tif 000023
【図１６】
2015208084.tif 000024