(57)【要約】【課題】突然に商用系統が停電した場合を想定して、負荷パターン毎に負荷設備投入時の最適電力需給計画の立案ができるエネルギーマネジメントシステムを提供する。【解決手段】負荷設備毎に負荷パターンの値を記載した負荷パターンデータ８０と、通常モード・仮想停電モード切替部１０と、電力需要予測算出手段１２ｂ及び、太陽光発電予測算出手段１２ｃ及び、蓄電池残量検出手段１２ｄ及び、非常用発電機による将来の所定の時間単位の予測発電量、太陽光発電予測算出手段１２ｃが予測した所定の時間単位の予測発電量、蓄電池の残量を基に、商用系統の停電時を想定して負荷パターンの値が同じ負荷設備に対する、将来の電力供給可能時間を算出する停電時電力需給計画立案手段１３ｇを備えた停電時電力需給計画算出部１３とからなるエネルギーマネジメントシステム。【選択図】図２
2015156785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理対象である設備に電源を供給する電源設備の情報を記載する電源設備データファイルと、
前記設備における過去の電力需要実績を、毎日、所定の時間単位毎に記載する電力需要実績データファイルと、
太陽光発電設備において過去に発電した電力量の実績を、毎日、前記所定の時間単位毎に記載する太陽光発電実績データファイルと、
過去の気象情報の実績を、毎日、前記所定の時間単位毎に記載する気象実績及び将来の気象予報を前記所定の時間単位毎に記載する気象情報データベースと、
負荷設備毎に負荷パターンの値を記載した負荷パターンデータと、
前記設備の運転モードを通常モードから仮想停電モードに切り替える通常モード仮想停電モード切替部と、
前記設備内で将来消費される電力需要の予測をする対象期間の範囲を決定する対象日時取得手段及び、前記対象期間のカレンダー情報と前記電力需要実績データファイルに記載された各前記負荷設備の過去の電力消費実績と、前記対象期間の範囲における前記気象情報データベースに記載された気象情報から、前記対象期間における所定の時間単位毎の各前記負荷設備の消費電力を予測する電力需要予測算出手段及び、前記気象情報データベースに記載された日射量予報データを基に前記所定の時間単位毎に将来の前記太陽光発電設備による発電量を予測する太陽光発電予測算出手段及び、蓄電池の残量を検出する蓄電池残量検出手段及び、前記電源設備データファイルに記載された非常用発電機のデータから得られる前記非常用発電機による将来の所定の時間単位の予測発電量、前記太陽光発電予測算出手段が予測した所定の時間単位の予測発電量、前記蓄電池の前記残量を基に、商用系統の停電時を想定して前記負荷パターンの値が同じ前記負荷設備に対する、将来の電力供給可能時間を算出する停電時電力需給計画立案手段を備えた停電時電力需給計画算出部とからなるエネルギーマネジメントシステム。
【請求項２】
管理対象である設備に電源を供給する電源設備の情報を記載する電源設備データファイルと、
前記設備における過去の電力需要実績を、毎日、所定の時間単位毎に記載する電力需要実績データファイルと、
太陽光発電設備において過去に発電した電力量の実績を、毎日、前記所定の時間単位毎に記載する太陽光発電実績データファイルと、
負荷設備毎に負荷パターンの値と、前記負荷設備毎に前記所定の時間単位毎、２４時間分の標準消費電力値を記載した負荷パターンデータと、
前記設備の運転モードを通常モードから仮想停電モードに切り替える通常モード仮想停電モード切替部と、
気象情報データベースに記載された日射量予報データを基に前記所定の時間単位毎に将来の前記太陽光発電設備による発電量を予測する太陽光発電予測算出手段及び、蓄電池の残量を検出する蓄電池残量検出手段及び、前記電源設備データファイルに記載された非常用発電機のデータから得られる前記非常用発電機による将来の所定の時間単位の予測発電量、前記太陽光発電予測算出手段が予測した所定の時間単位の予測発電量、前記蓄電池の前記残量を基に、商用系統の停電時を想定して前記負荷パターンの値が同じ前記負荷設備に対する、将来の電力供給可能時間を算出する停電時電力需給計画立案手段を備えた停電時電力需給計画算出部とからなるエネルギーマネジメントシステム。
【請求項３】
特異日の前記所定の時間単位毎、２４時間分の電力需要の予測総量を記載する特異日需要予測データファイルを備え、
前記停電時電力需給計画立案手段は、停電時電力供給計画立案の対象となる範囲に特異日が存在することをカレンダー情報から得たときは、前記設備における前記所定の時間単位毎の予測電力需要の総量を前記特異日需要予測データファイルに記載した値とする請求項１又は請求項２に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項４】
前記停電時電力需給計画算出部は、前記負荷パターンの値を編集する、負荷パターンデータ編集手段を備えた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項５】
前記停電時電力需給計画算出部は、前記負荷パターンの値を選択する負荷パターン選択手段を備えた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項６】
前記停電時電力需給計画立案手段は、各前記電源設備の使用の可否を判断して停電時電力需給計画立案の対象とする前記負荷パターンの値を決定する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項７】
前記所定の時間単位毎の前記設備における総予測消費電力と、前記所定の時間単位毎の前記設備における各前記電源設備による個別の供給電力と総供給電力をグラフにして表示するグラフ表示部を備えた請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項８】
前記通常モード仮想停電モード切替部は、前記商用系統の仮想停電開始時刻の入力機能を有し、
前記停電時電力需給計画立案手段は、前記仮想停電開始時刻以降について、前記負荷パターンの値が同じ前記負荷設備に対する前記仮想停電開始時刻から見て将来の電力供給可能時間を算出する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項９】
前記通常モード仮想停電モード切替部は、前記商用系統の仮想停電開始時刻及び仮想停電終了時刻の入力機能を有し、
前記停電時電力需給計画立案手段は、前記仮想停電開始時刻から前記仮想停電終了時刻までについて、前記負荷パターンの値が同じ前記負荷設備に対する電力供給可能時間を算出する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、再生可能エネルギーや分散型電源設備を導入し、それらを連携制御するエネルギーマネジメントシステム（以下、ＥＭＳという）に係るものである。特に、システム管理者が、現時点でもし停電した場合を想定し、ＥＭＳに保存した各種設備データ、各種予測データ、各種負荷設備における負荷データを使用して、予め決められた１つ又は複数の負荷の組み合わせに対して最適な電力需給計画のシミュレーションを行うＥＭＳに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会の構築に向けて再生可能エネルギーや分散型電源設備の導入が進み、それらを連携制御するためのＥＭＳが開発されている。また、東日本大震災によって発生した大規模停電や深刻な電力不足を機に、災害や計画停電による商用電源の停止を考慮したエネルギーマネジメント技術及びエネルギーマネジメントシステムが開発されている。
【０００３】
従来の自立分散型電源が連携されているＥＭＳは、商用系統停電時に非常用電力を給電系統へ供給する非常用発電機と、給電系統の負荷変動を補償する蓄電池と、自然エネルギー発電による電力を給電系統に供給する自然エネルギー発電機を有する。停電時には、停電終了時間、蓄電池の残容量を取得して、負荷設備を選定しており、負荷設備毎の平均消費電力と優先順位によって、負荷を制限することで電力の供給をより長く継続して供給するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のシステムを利用するにあたり、停電時、蓄電池の残容量に応じて、負荷設備を選定しており、負荷設備毎の平均消費電力と優先順位によって、負荷を制御している。しかし、特許文献１のシステムでは、停電の終了時刻（停電の継続時間）が既知であることを前提としており、いつ終わるか分からない突発的停電の場合には、予め計画を準備できないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、万一、現在の時刻に突然に商用系統が停電した場合を想定して、設備全体（例えばビル全体）の特定の負荷設備の稼働可能時間を算出でき、また、各負荷パターン毎に負荷設備投入時の最適電力需給計画の立案ができるエネルギーマネジメントシステ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】
この発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、
管理対象である設備に電源を供給する電源設備の情報を記載する電源設備データファイルと、
前記設備における過去の電力需要実績を、毎日、所定の時間単位毎に記載する電力需要実績データファイルと、
太陽光発電設備において過去に発電した電力量の実績を、毎日、前記所定の時間単位毎に記載する太陽光発電実績データファイルと、
過去の気象情報の実績を、毎日、前記所定の時間単位毎に記載する気象実績及び将来の気象予報を前記所定の時間単位毎に記載する気象情報データベースと、
負荷設備毎に負荷パターンの値を記載した負荷パターンデータと、
前記設備の運転モードを通常モードから仮想停電モードに切り替える通常モード仮想停電モード切替部と、
前記設備内で将来消費される電力需要の予測をする対象期間の範囲を決定する対象日時取得手段及び、前記対象期間のカレンダー情報と前記電力需要実績データファイルに記載された各前記負荷設備の過去の電力消費実績と、前記対象期間の範囲における前記気象情報データベースに記載された気象情報から、前記対象期間における所定の時間単位毎の各前記負荷設備の消費電力を予測する電力需要予測算出手段及び、前記気象情報データベースに記載された日射量予報データを基に前記所定の時間単位毎に将来の前記太陽光発電設備による発電量を予測する太陽光発電予測算出手段及び、蓄電池の残量を検出する蓄電池残量検出手段及び、前記電源設備データファイルに記載された非常用発電機のデータから得られる前記非常用発電機による将来の所定の時間単位の予測発電量、前記太陽光発電予測算出手段が予測した所定の時間単位の予測発電量、前記蓄電池の前記残量を基に、商用系統の停電時を想定して前記負荷パターンの値が同じ前記負荷設備に対する、将来の電力供給可能時間を算出する停電時電力需給計画立案手段を備えた停電時電力需給計画算出部とからなるものである。
【０００８】
また、この発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、
管理対象である設備に電源を供給する電源設備の情報を記載する電源設備データファイルと、
前記設備における過去の電力需要実績を、毎日、所定の時間単位毎に記載する電力需要実績データファイルと、
太陽光発電設備において過去に発電した電力量の実績を、毎日、前記所定の時間単位毎に記載する太陽光発電実績データファイルと、
負荷設備毎に負荷パターンの値と、前記負荷設備毎に前記所定の時間単位毎、２４時間分の標準消費電力値を記載した負荷パターンデータと、
前記設備の運転モードを通常モードから仮想停電モードに切り替える通常モード仮想停電モード切替部と、
気象情報データベースに記載された日射量予報データを基に前記所定の時間単位毎に将来の前記太陽光発電設備による発電量を予測する太陽光発電予測算出手段及び、蓄電池の残量を検出する蓄電池残量検出手段及び、前記電源設備データファイルに記載された非常用発電機のデータから得られる前記非常用発電機による将来の所定の時間単位の予測発電量、前記太陽光発電予測算出手段が予測した所定の時間単位の予測発電量、前記蓄電池の前記残量を基に、商用系統の停電時を想定して前記負荷パターンの値が同じ前記負荷設備に対する、将来の電力供給可能時間を算出する停電時電力需給計画立案手段を備えた停電時電力需給計画算出部とからなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るエネルギーマネジメントシステムによれば、突発的な停電が発生する前に、周期的に、各負荷パターン毎に、停電発生時の設備全体の稼働可能時間を算出することにより、停電時において電力の供給を継続する負荷パターンの選定を支援し、実際の事業継続計画（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｐｌａｎ）の立案に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエネルギーマネジメントシステムの通常モードにおけるシステム構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエネルギーマネジメントシステムの仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電力需要予測値算出処理方式のフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る太陽光発電設備の予測発電量の算出処理方式のフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る太陽光発電出力モデル係数の算出方式を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１に係る通常モードにおける２４時間先までの電力需要の予測値と、電力供給の計画値を重ね合わせた面グラフである。
【図７】この発明の実施の形態１に係る仮想停電モードにおける停電時電力需給計画シミュレーションの結果を示す面グラフである。
【図８】この発明の実施の形態１に係る通常モードから仮想停電モードへ切り代える場合の処理の概要を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１に係る仮想停電時の停電時電力需給計画シミュレーション方式の詳細なフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る採用する負荷パターンの値の決定方法を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態２に係るエネルギーマネジメントシステムの仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【図１２】実施の形態２において新たに追加された処理のフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態３に係るエネルギーマネジメントシステムの仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【図１４】実施の形態３において新たに追加された処理のフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態４に係るエネルギーマネジメントシステムの仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【図１６】実施の形態４において新たに追加された処理のフローチャートである。
【図１７】この発明の実施の形態５に係るエネルギーマネジメントシステムの仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【図１８】実施の形態５において新たに追加された処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係るエネルギーマネジメントシステムを、図を用いて説明する。
図１は、エネルギーマネジメントシステム１００（以下、ＥＭＳ１００という）の通常モードにおけるシステム構成図である。
図２は、ＥＭＳ１００の仮想停電モードにおけるシステム構成図である。本来ＥＭＳ１００は１つのシステムであるが、説明の便宜上図を分けている。また、ＥＭＳ１００の機能のうち、本発明で使用しない部分は省略している。
【００１２】
本明細書中、単に設備又は設備全体という場合の「設備」は、ＥＭＳが管理対象とする設備（例えばビルや工場など）を指す。また、「負荷設備」とは電源から供給される電気を消費する設備を指し、「電源設備」とは受電又は発電をして電気を負荷設備に供給する設備を指す。また、「負荷パターン」とは、１つ又は複数の負荷設備の組み合わせを言い、複数の負荷設備の組み合わせの中には、１種類の負荷を複数個有する場合を含むものとする。
【００１３】
まず、ＥＭＳ１００が提供する各機能を図１（通常モード）を用いて説明する。
通常モード／仮想停電モード切替部１０は、ＥＭＳの有する２つの運転モード、すなわち、通常モードと仮想停電モード（停電が起こったと想定するモード）とを切り替える機能を提供する。データ取得部１１は、後述する各データファイルからデータを取得する機能を提供する。電力需給計画算出部１２は、設備に外部から電力が供給されている通常の状態において、各電源設備から設備内の各負荷設備に対する電力需給計画を立案する機能を提供する。
【００１４】
図２の停電時電力需給計画算出部１３は、外部から電力供給が途絶えた場合を想定して停電状態における設備内の各負荷設備に対する電力需給計画を立案する機能を提供する。この機能は、通常モードにおいて、通常モード／仮想停電モード切替部１０が起動された場合に電力需給計画算出部１２に代替して起動する。
【００１５】
停電時電力需給計画算出部１３は、万一停電が発生した場合に、予め決められた負荷設備に対して、再生可能エネルギーと非常用発電機、蓄電池等の分散電源による電力需給計画を立案し、また、蓄電池、非常用発電機の稼働可能時間を算出し、投入する負荷設備全体の稼働時間を算出するシミュレーション機能を提供する。
【００１６】
グラフ表示部１４は、電力需給計画算出部１２又は、停電時電力需給計画算出部１３のシミュレーション結果をグラフィカルに画面に表示する機能を提供する。
【００１７】
特異日需要予測データファイル４０ａは、特異日（例えばビルの閉館日等）についてシステム管理者が設定した電力の需要予測値のデータを３０分毎に２４時間分（１日分）記載したものである。また気象情報データベース３０は、天気、気温、日射量等についての気象予報データ及びこれらの実績データを記載するデータファイルである。図１では、日射量予報データファイル３１ａ、日射量実績データファイル３１ｂを特に例示し、天気等は、その他気象予報データファイル３１ｘ、その他気象実績データファイル３１ｙとして纏めて示している。
【００１８】
電力需要予測データファイル２０ａは、図示しないカレンダー情報（７曜日、祝日、特異日等の日付区分を含む日時）、先述した気象情報データベース３０、特異日需要予測データファイル４０ａ、後述する電力需要実績データファイル２０ｂからのデータを基に、ＥＭＳ１００が管理する設備内で、現在から３６時間先までの間の３０分毎に消費される電力の予測値を負荷設備毎（照明、非常照明、エレベータ、空調等）に記載するファイルである。また、電力需要実績データファイル２０ｂは、設備（ビル等）内で実際に消費された負荷設備毎の電力の過去の実績値を３０分毎に記載するファイルである。
【００１９】
太陽光発電予測データファイル５０ａは、気象情報データベース３０、後述する電源設備データファイル６０の太陽光発電設備データ６１及び太陽光発電実績データファイル５０ｂを基に、現在から３６時間先まで、３０分毎に設備が保有する太陽光発電設備で発電可能な電力量を予測したデータを記載するファイルである。ここで使用する気象情報は、日射量予報データファイル３１ａに記録されている将来の３０分毎の日射量を予測したデータ及び日射量実績データファイルに記載されている過去の各日における３０分毎の日射量の実績データである。
【００２０】
太陽光発電実績データファイル５０ｂは、３０分毎に各太陽光発電設備で実際に発電した電力量の実績値を蓄積して記載するデータファイルである。また、電源設備データファイル６０には、各電源設備（受電点、常用発電機、太陽光発電、蓄電池、非常用発電機）の諸元を示すデータが格納されている。これらは、システム導入時に設定する。例えば、太陽光発電設備データ６１には、設備が保有する各太陽光発電設備の定格出力が記録されている。
【００２１】
電力供給計画データファイル７０は、電力需要予測データファイル２０ａ、太陽光発電予測データファイル５０ａ、電源設備データファイル（太陽光発電設備データ６１など）の記載を元に、設備（ビル等）内の各負荷設備の稼働に最適な各電源設備（受電点電力、太陽光発電、蓄電池、非常用発電機）の電力供給計画、及び蓄電池の充電率計画を３６時間先まで、３０分毎に立案したデータを記載するデータファイルである。
【００２２】
設備の運転モードには２種類有る。１つは、受電点電力の電気従量料金と常用発電機の発電コストの合計が最小となるコスト最小モードである。もう一つは、受電点電力及び常用発電機のＣＯ２排出量の合計が最小となるＣＯ２排出量最小モードである。各運転モードに応じた目的関数を次に示す。
【００２３】
コスト最小モードの目的関数
【００２４】
【数１】
2015156785.tif 000003
【００２５】
ＣＯ２排出量最小モードの目的関数
【００２６】
【数２】
2015156785.tif 000004
【００２７】
また、上記各運転モードに対して、最適な電力需給計画を立案するために、各電源設備の制約条件が存在する。各電源設備の制約条件を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2015156785.tif 000005
【００２９】
負荷パターンデータ８０は、一般負荷設備（照明、空調、エレベーター等）及び非常負荷設備（非常用案内板等）の３０分毎、２４時間分の標準消費電力値と負荷パターンの値を設定するファイルである。負荷パターンの値とは、負荷設備をグループ分けするために設けた値である。電力供給の優先順位を決定するために使用し、同じ負荷パターンの値を有する負荷設備に対する将来の電力供給可能時間を算出するために使用する。
【００３０】
次に、電力需要予測データファイル２０ａに記載されている具体的な電力需要予測値の算出方法について説明する。
図３は、電力需要予測値算出処理方式のフローチャートである。
通常モードにおいては、ＥＭＳ１００の電力需給計画算出部１２の対象日時取得手段１２ａが３０分毎に起動する。対象日時取得手段１２ａは、まずステップ１１０において、設備の電力需要の予測の対象となる日時の範囲を取得する。電力需要予測の対象範囲は、算出開始時刻から３０分毎に３６時間先までである。
【００３１】
次に、ステップ１１１において、予測対象となる日時の範囲における、設備設置地域の日射量、気温等の気象予報データを、気象情報データベース３０から取得し、同時にカレンダー情報（図示せず）を取得する。
【００３２】
次に、ステップ１１１で取得した気象予報データ、カレンダー情報を基に、ステップ１１２において、電力需要実績データファイル２０ｂから、次の条件を満たす３０分毎の過去の電力需要実績データを３６時間分、繰り返し取得する。
（１）予測対象の曜日と時間帯がカレンダー情報と同じ
（２）予測対象の曜日と時間帯の天気が同じ
（３）予測対象の曜日と時間帯の気温予報値が実績値と±Ｎ度の範囲内（例：±２度）
そして、（１）〜（３）を満たす電力需要実績データを基に、電力需給計画算出部１２の電力需要予測算出手段１２ｂにより電力需要予測値を算出する。電力需要予測値の算出方法を以下に説明する。
【００３３】
予測対象日時が、特異日（閉館日など）に該当する場合（ステップ１１３）、特異日需要予測データファイル４０ａに記載の各値を電力需要予測値とする（ステップ１１４）。
（５）予測対象日時が特異日ではない場合、上述の（１）〜（３）の条件を満たす電力需要実績データが存在したかどうか判定する（ステップ１１５）。これらの条件を満たす電力需要実績データが１個以上の場合は、取得した実績データの平均値を算出し（ステップ１１６）電力需要予測値とする。
【００３４】
上述の（１）〜（３）の条件を満たす電力需要実績データが０個の場合、予測対象日の１週間前の対応する各３０分毎の需要実績データを取得し（ステップ１１５ｂ）、電力需要予測値とする。
（４）、（５）により算出した各電力需要予測値を電力需要予測データファイル２０ａに更新して記載する（ステップ１１７）。
【００３５】
図４は、太陽光発電予測データファイル５０ａに記載する太陽光発電設備の予測発電量の算出処理方式のフローチャートである。この機能は、通常モードでも、仮想停電モードでも使用されるが。ここでは、通常モードとして説明する。
まず、電力需給計画算出部１２の対象日時取得手段１２ａは、太陽光発電設備による予測発電量の計算対象となる日時の範囲を取得する（ステップ１１８）。対象範囲は、算出開始時刻（電力需給計画算出部１２の起動）から３０分毎３６時間先までである。
【００３６】
次に、太陽光発電予測算出手段１２ｃは、気象情報データベース３０の日射量予報データファイル３１ａから、予測対象日時の範囲の日射量の予想値を取得する（ステップ１１９）。
【００３７】
次に、太陽光発電設備データ６１から各太陽光発電設備の太陽光発電出力モデル係数ａを取得する（ステップ１２０）。太陽光発電出力モデル係数ａとは、日射量と太陽光発電出力の関係をモデル化した係数であるが詳細は後述する。
【００３８】
次に、電源設備データファイル６０の太陽光発電設備データ６１から個別の太陽光発電設備の定格出力データを取得する（ステップ１２１）。最後に、求めた日射量予報値、太陽光発電出力モデル係数ａ、定格出力データを基に、停電時電力需給計画算出部１３の太陽光発電予測算出手段１２ｃは、太陽光発電設備による太陽光発電予測値を次式により算出する（ステップ１２２）。これを各太陽光発電設備について３０分毎、３６時間先まで繰り返す。これを、太陽光発電設備の数だけ繰り返す。
最後に算出した各太陽光発電予測値を太陽光発電予測データファイル５０ａに更新する（ステップ１２３）。
【００３９】
次に、上述の太陽光発電出力モデル係数ａの算出方式を説明する。
【００４０】
【数３】
2015156785.tif 000006
【００４１】
図５は、太陽光発電出力モデル係数ａの算出方式を示すフローチャートである。
まず、太陽光発電実績データファイル５０ｂからデータを取得する範囲を算出開始時刻から３０日前までに決定する（ステップ１２４）。次に、上記取得範囲の日射量実績データと、太陽光発電実績データを日射量実績データファイル３１ｂ及び、太陽光発電実績データファイル５０ｂから取得する。次に、取得した日射量実績データと太陽光発電実績データとの関係を重回帰分析して太陽光発電出力モデル係数ａを算出する。
【００４２】
次に、ＥＭＳ１００の動作、特に、仮想停電モードについて説明する。
図６は、２４時間先までの電力需要の予測値と、電力供給の計画値を重ね合わせた面グラフである。図面を簡単にするため、午前０時から始まる図としている。通常モード時においては、ＥＭＳ１００のＥＭＳデータ取得部１１は、電力需要予測データファイル２０ａと電力供給計画データファイル７０から定期的に電力の需要予想と供給計画のデータを取得しグラフ表示部１４に引き渡す。グラフ表示部１４は、５分毎にシステム管理者のモニタ画面にこれらのデータを重ねて同時に表示する。
【００４３】
ここで、図６のモード変更ボタンを押下すると、モード変更ウィンドウが表示される。そして仮想停電モードのラジオボタンを選択して、通常モード／仮想停電モード切替部１０によって運転モードを仮想停電モードに切り替えると、電力需給計画算出部１２に代わって、停電時電力需給計画算出部１３が起動する。停電時電力需給計画算出部１３は、現時点での万一の停電を想定し、各分散電源の最適な電力需給計画を立案する。また、予め設定した設備（ビル等）の負荷パターンを想定して、選択された負荷設備が連続して稼働可能である時間を算出する停電時電力需給計画シミュレーションを開始する。
【００４４】
停電時電力需給計画シミュレーションは、太陽光発電予測データファイル５０ａ、電源設備データファイル６０、負荷パターンデータ８０より取得したデータと、蓄電池残量検出手段１２ｄによって検出した蓄電池残量を元に停電時、負荷パターンに対応する負荷設備の稼働時間を可能な限り延ばすことを運転ポリシーとして分散電源による電力需給計画を立案し、蓄電池と非常用発電機の稼働時間、更に設備全体における選択した負荷設備全体の稼働時間を算出する。
【００４５】
ここで、停電発生の時間帯によって、供給する分散電源のケースが変更する事が考えられる。よって供給する分散電源のケース、及び各ケースに応じた電力需給計画方針を表２に示す。
【００４６】
【表２】
2015156785.tif 000007
【００４７】
表２に示すように、本実施の形態では、非常用発電機が使用できる場合は、停電時に電力を供給する対象は、負荷パターン１に含まれる負荷設備とする。また、非常用発電機が使用できない場合であって、蓄電池が使用できる場合には、負荷パターン２に含まれる負荷設備とする。
【００４８】
図７は、停電時電力需給計画算出部１３のシミュレーション結果を示す図である。
図８は、通常モードから仮想停電モードへ切り代える場合の処理の概要を示すフローチャートである。
通常モードにおいては電力需給計画算出部１２が定期的に起動しデータ取得部１１を介して、各データファイルに接続する（ステップ１０１）。そして、電力需要予測データファイル２０ａ、太陽光発電予測データファイル５０ａ、電源設備データファイル６０から必要なデータを取得し（ステップ１１２〜ステップ１３１）、蓄電池残量検出手段１２ｄにより蓄電池の残量を検出し（ステップ１３１ｂ）、現在の電力需要予測データ及び各電源設備の電力需給計画データを画面表示する。
【００４９】
停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを実行する場合は、画面操作より図６のモード変更ボタンを押下することでモード変更ウィンドウが表示され、仮想停電モードのラジオボタンを選択し、仮想停電モードへの切り替えを指示する。これにより、通常時／仮想停電モード切替部１０が停電時電力需給計画算出部１３を起動させる（ステップ１３２）。
【００５０】
停電時電力需給計画算出部１３の太陽光発電予測算出手段１２ｃにより、３６時間先までの３０分毎の太陽光発電予測データを、蓄電池残量検出手段１２ｄにより蓄電池の残量を、負荷パターン決定手段１３ｂにより負荷パターンデータ８０を取得し（ステップ１３３）、現時点で停電を想定した停電時電力需給計画シミュレーションが、停電時電力需給計画立案手段１３ｇにより実行される（ステップ１３４）。
【００５１】
仮想停電時の電力需給計画の立案は、受電点電力系統を除いた各電源設備（太陽光、蓄電池、非常用発電機）の電力供給計画及び稼働時間、選択した負荷設備全体（採用する負荷パターンデータに該当する負荷設備）の稼働可能時間が算出される。なお、非常用発電機の出力は、電源設備データファイル６０に記載されているデータを使用する。
【００５２】
停電時電力需給計画シミュレーション（ステップ１３４）の実行後、図７に示すようにグラフ表示部１４によりシミュレーション結果を画面表示する（ステップ１３５）。
【００５３】
次に、停電時電力需給計画算出部１３による仮想停電時の停電時電力需給計画シミュレーション（ステップ１３４）の詳細な処理の流れを説明する。
図９は、仮想停電時の停電時電力需給計画シミュレーション方式の詳細なフローチャートである。
電力需給計画の作成に必要な電源設備データは、非常用発電機、太陽光発電、蓄電池の諸データでありこれらは既に取得されている。取得したこれらのデータを元に、まず、各分散電源が使用可能かどうかを判定する（ステップ１３４ａ）。次に、負荷パターンの値を決定する（ステップ１３４ｂ）。
【００５４】
図１０は、採用する負荷パターンの値の決定方法を示すフローチャートである。負荷パターンの値の決定は、先述の表２のポリシーに従う。まず、非常用発電機が使用可能か否かを判断する（ステップ１４０）。可能であれば、負荷パターンの値は１とする。ステップ１４０の判定がＮｏの場合は、蓄電池が使用可能であるか否かを判定する（ステップ１４１）。使用可能であれば負荷パターンの値は２とする。非常用発電機、蓄電池のいずれも使用できない場合は、負荷パターンの値は０とする。負荷パターンデータ８０に記載された負荷パターの値に対応する負荷設備が停電時の電力供給対象となる。
【００５５】
次に、決定された負荷パターンが有効であるか否かを判断する（ステップ１３４ｃ）。負荷パターンが有効（０より大）であれば、各電源設備の電力需給計画を立案する（ステップ１３４ｄ）。上述のように、採用する負荷パターンの値の決定は非常用発電機が使用可能な場合と、蓄電池が使用可能の場合とで値を異なるもとなるようにした（太陽光発電が利用可能であるかどうか、及び利用可能な電源設備の組み合わせは不問）が、停電時電力需給計画は、利用可能なすべての電源設備の供給計画を組み合わせておこなう。
【００５６】
例えば、太陽光発電と非常用発電機及び蓄電池が全て使用可能である場合は、全ての電源設備の電力供給能力を基に、負荷パターンの値「１」に対応する負荷設備に対する３０分毎の電力供給が可能かどうかを判定する（ステップ１３４ｅ）。これを停電時電力需給計画算出部１３が起動した時から３０分単位で繰り返し、負荷パターンの値に対応する負荷設備に対して継続して電源供給できる稼働時間を算出する（ステップ１３４ｅ、１３４ｆ）。なお当該負荷設備の３０分単位の消費予想電力の算出は、負荷パターンデータ８０に記載された各負荷設備の３０分毎２４時間分の標準消費電力値を用いる。また、電力需要実績データファイル２０ｂに蓄積された過去のデータから将来の電力需要の予測をする先述の手法を用いても良い。
【００５７】
このようにして、決定した負荷設備に対して電源供給する各電源設備の予想稼働時間と電力供給の対象となった負荷設備の稼働時間を算出した結果をデータファイルとしてとして保存する。
【００５８】
本発明の実施の形態１に係るエネルギーマネジメントシステム１００によれば、停電時を想定した最適な停電時電力需給計画シミュレーションを行うことで、事前に現時点における停電時の設備全体における対象となる負荷設備の稼働時間を把握することができ、精度の良い非常時ＢＣＰ（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｐｌａｎ：事業継続計画）の立案ができる。
【００５９】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係るエネルギーマネジメントシステムを、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１１は、エネルギーマネジメントシステム２００（以下、ＥＭＳ２００という）の仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【００６０】
本実施の形態では、ＥＭＳ２０による停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを実行後、利用者がグラフ形式及び帳票形式で負荷パターンデータ中の電力供給の対象となる負荷設備の内容を編集することにより、負荷設備の変動を考慮したシミュレーションを実行することができる。すなわち、実施の形態１に加えて、システム管理者による負荷パターンデータの再設定に関する利用方法を提供している。
【００６１】
負荷パターンデータ編集手段１３ｈは、予め決められた負荷パターンデータ８０を利用者によりグラフ形式及び帳票形式により手動編集できるグラフィカルインターフェースを提供する。実施の形態１によって一通りの処理を実行後、負荷パターンデータ編集手段１３ｈによりシステム管理者は、現在の負荷パターンの値に対応する負荷設備（例えば負荷パターン１の対象となる負荷設備）を増減して、停電時電力需給計画算出部１３より停電時を想定した最適な停電時電力需給計画シミュレーションを再実行する。再実行後、グラフ表示部１４よりシミュレーション結果を表示する。
【００６２】
図１２は、実施の形態２において新たに追加された処理のフローチャートである。図８に示す実施の形態１の処理を実行後、画面上において、負荷パターンデータ８０の編集の要否を選択する（ステップ１３６）。編集する場合は、負荷パターンデータ編集手段１３ｈにより、負荷パターンデータを編集する。負荷パターンデータ８０の編集完了（ステップ１３８）後、停電時電力需給計画立案手段１３ｇによる停電時電力需給計画シミュレーション（ステップ１３４）を再実行し、グラフ表示部１４によりシミュレーション結果を再度表示する（ステップ１３５）。ステップ１３６でＮｏを選択した場合には処理が終了する。
【００６３】
本発明の実施の形態２に係るエネルギーマネジメントシステム２００によれば、負荷パターンデータをグラフ及び帳票形式で編集できるので、簡単に条件を変更して繰り返し電力需給計画をシミュレーションできる。
【００６４】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係るエネルギーマネジメントシステムを、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１３は、エネルギーマネジメントシステム３００（以下、ＥＭＳ３００という）の仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
本実施の形態では、ＥＭＳ３００が停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを実行後、システム管理者による強制的な負荷パターンの値の変更を認め、当該強制変更後の負荷パターンの値に基づいて停電時電力需給計画シミュレーションを再実行することができる。
【００６５】
実施の形態１では、採用する負荷パターンの値は、非常用発電機の使用の可否や、蓄電池の使用の可否によって自動的に決まった。また、実施の形態２では、負荷パターンの値そのものではなく、負荷パターンデータ８０の中の負荷パターンの値に対応する負荷設備の増減を可能としたが、本実施の形態では、ＥＭＳ３００が使用する負荷パターンの値を強制変更する。例えば停電時において必ず電源を供給する必要がある負荷設備（非常用案内板など）を最優先として、優先度の高いものから順に電力を供給する負荷機器の組み合わせを負荷パターンの値と関連付けて負荷パターンデータ８０に設定しておき、自由に負荷パターンの値を変更できる。
【００６６】
図１４は、実施の形態３において追加された処理のフローチャートである。負荷パターン選択手段１３ｉは、自動的に決められた負荷パターンの値だけでなく、他の負荷パターンの値を手動選択する機能を提供する。実施の形態１を実行後（実行後で無くても良い）、負荷パターン選択手段１３ｉにより停電時電力需給計画シミュレーションに使用する負荷パターンの値を強制的に選択して変更（ステップ１４５〜１４７）することで、電源を投入する負荷設備を変更して、停電時電力需給計画立案手段１３ｇによる停電時電力需給計画シミュレーションを再実行する（ステップ１３４）。シミュレーション再実行後、グラフ表示部１４によってシミュレーション結果を画面表示する（ステップ１３５）。
【００６７】
本発明の実施の形態３に係るエネルギーマネジメントシステム３００によれば、予め用意した多数の負荷パターンの値を強制的に変更して最適な停電時電力需給計画シミュレーションを繰り返し実行可能である。
【００６８】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４に係るエネルギーマネジメントシステムを、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１５は、エネルギーマネジメントシステム４００（以下、ＥＭＳ４００という）の仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
本実施の形態では、通常モードの電力需給計画シミュレーションと停電時電力需給シミュレーションを必要に応じて使い分けて実行するために、図１の電力需給計画算出部１２と同じ電力需給計画算出部１６を別途設けている。
【００６９】
実施の形態１では、ＥＭＳ１００は、現在時刻において停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを実行していたが、本実施の形態では、ＥＭＳ４００は、仮想停電の開始時刻を別途設定し、設備全体の稼働可能時間を把握することが可能である。なお、仮想停電の開始時刻は、現在時刻を挟んだ所定の時間内に設定することができる。仮想停電の開始時刻を未来に設定した場合、現在から仮想停電の開始時刻までは、電力需給計画算出部１６により、図１と同様に通常モードで電力需給計画シミュレーションを実行し、仮想停電の開始時刻以降については、停電時電力需給計画算出部４１３により、停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを実行する。
【００７０】
例えば、現在時刻は１２時であるが、仮想停電の開始時刻を本日の１４時に設定した場合、１２時から１４時までの部分は、電力需給計画算出部１６により通常モードにて電力需給計画シミュレーションを実行し、１４時以降の部分は、商用系統が停電するものとして、停電時電力需給計画算出部４１３の停電時電力需給計画立案手段４１３ｇにより停電時電力需給計画シミュレーションを実行する。停電時電力需給計画シミュレーションでは、各分散電源の最適な利用と、予め設定した設備（ビル等）の負荷パターンを想定して、選択された負荷設備が連続して稼働可能である時間を算出する。なお、仮想停電開始時刻を過去の時刻として設定した場合は、その時刻から現在時刻までの電力の需給実績は無視され、仮想停電開始時刻からの停電時電力需給計画シミュレーションを実行することになる。
【００７１】
図１６は、実施の形態４において、実施の形態１の図８、ステップ１３４の前に追加された処理のフローチャートである。図１５に示す通常モード／仮想停電モード切替部４１０には、仮想停電の開始時刻を手動選択する機能を備えている（ステップ１４９）。仮想停電モードを選択後（ステップ１４８）、仮想停電開始時刻を設定する（ステップ１４９−１５１）。仮想停電開始時刻を設定しない場合（ステップ１４９−Ｎｏ）、実施の形態１と同様に現在時刻からの停電時電力需給計画シミュレーションを実行する（ステップ１３４）。仮想停電開始時刻を設定する場合（ステップ１４９−Ｙｅｓ）は、ステップ１５０にて仮想停電の開始時刻を設定する。この設定を完了すると（ステップ１５１−Ｙｅｓ）現在時刻が、設定された仮想停電開始時刻を経過しているか否かを判断する（ステップ１５２）。
【００７２】
現在時刻が仮想停電の開始時刻を経過していない場合（ステップ１５２−Ｎｏ）は、現在時刻から仮想停電開始時刻までの部分について、電力需給計画算出部１６により、通常モードでの電力需給計画シミュレーションを実行し（ステップ１５３）、次に、仮想停電開始時刻以降の部分について、停電時電力需給計画算出部４１３により停電時電力需給計画シミュレーションを実行する（ステップ１３４）。そして、２つのモードによるシミュレーション結果を合わせて画面表示する（ステップ４３５）。なお、気象情報ＤＢ３０の各データファイルに保存される日射量等の気象予報データや、電力需要予測テータ等の各種予測データは、実施の形態１では３６時間先まで保有していたが、仮想停電の開始時刻の設定可能範囲に合わせて適宜期間を伸長して保有すれば良い。
【００７３】
現在時刻が、仮想停電開始時刻を経過している場合（ステップ１５２−Ｙｅｓ）は、停電時電力需給計画算出部４１３による停電時停電時電力需給計画シミュレーションを実行し（ステップ１３４）、停電時電力需給計画シミュレーション結果を画面表示する（ステップ４３５）。
【００７４】
本発明の実施の形態４に係るエネルギーマネジメントシステム４００によれば、仮想停電の開始時刻を変更して最適な電力需給計画シミュレーション及び停電時電力需給計画シミュレーションを実行することで、停電開始時刻によって異なる、将来の設備全体の稼働可能時間の変動を把握することを可能とし、事業継続計画（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｐｌａｎ）の立案に寄与することができる。
【００７５】
実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５に係るエネルギーマネジメントシステムを、実施の形態１、４と異なる部分を中心に説明する。
図１７は、エネルギーマネジメントシステム５００（以下、ＥＭＳ５００という）の仮想停電モードにおけるシステム構成図である。
【００７６】
実施の形態１では、現在時刻において停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを実行していた。また、実施の形態４では、仮想停電の開始時刻を設定して停電時を想定した停電時電力需給計画シミュレーションを可能としていた。本実施の形態では、ＥＭＳ５００は、仮想停電の開始時刻と終了時刻を設定し、計画停電時及び商用系統の復電を想定した停電時電力需給計画シミュレーションが可能である。すなわち、仮想停電中の部分については、停電時電力需給計画算出部５１３による停電時電力需給計画シミュレーションを実行し、その前後の部分については、電力需給計画算出部１６による通常モードでの電力需給計画シミュレーションを実行する。
【００７７】
例えば、現在時刻が１２時であるが、仮想停電の開始時刻を１４時に、終了時刻を１６時に設定した場合、１２時から１４時までの部分は、電力需給計画算出部１６により通常モードで電力需給計画シミュレーションを実行し、１４時から１６時までの部分は、停電時電力需給計画算出部の停電時電力需給計画立案手段５１３ｇにより停電時電力需給計画シミュレーションを実行し、更に１６時以降の部分については、再度同様に、通常モードでの電力需給計画シミュレーションを実行する。
【００７８】
図１８は、実施の形態５において追加された処理のフローチャートである。
図１７に示す通常モード／仮想停電モード切替部５１０には、仮想停電の開始・終了時刻を手動選択する機能を備えている。仮想停電モードを選択後（ステップ１４８）、仮想停電開始時刻と仮想停電終了時刻を設定する（ステップ１４９−５０２）。仮想停電開始時刻を設定しない場合（ステップ１４９−Ｎｏ）、実施の形態１と同様に現在時刻からの停電時電力需給計画シミュレーションを実行する（ステップ１３４）。仮想停電開始時刻のみを設定した場合（ステップ５００−Ｎｏ）、実施の形態４と同様の停電時電力需給計画シミュレーションが実行可能である（ステップ１５２）。
【００７９】
現在時刻が、仮想停電開始時刻を経過していない場合（ステップ１５２−Ｎｏ）は、現在時刻から仮想停電開始時刻までの部分について、電力需給計画算出部１６により通常モードでの電力需給計画シミュレーションを実行し（ステップ１５３）、次に、仮想停電開始時刻から仮想停電終了までの部分について、停電時電力需給計画算出部５１３により停電時電力需給計画シミュレーションを実行し（ステップ１３４）、更に仮想停電終了時刻以降の部分について、再度通常モードでの電力需給計画シミュレーションを実行する（ステップ５０３）。そして、２つのモードによるシミュレーション結果を合わせて画面表示する（ステップ５３５）。
【００８０】
現在時刻が、仮想停電開始時刻を経過している場合（ステップ１５２−Ｙｅｓ）は、まず停電時電力需給計画算出部５１３による停電時停電時電力需給計画シミュレーションを実行し（ステップ１３４）、仮想停電終了時刻以降の部分について、電力需給計画算出部１６により通常モードでの電力需給計画シミュレーションを実行する（ステップ５０３）。
【００８１】
本発明の実施の形態５に係るエネルギーマネジメントシステム５００によれば、仮想停電の開始及び終了時刻を変更可能とすることで、計画停電を考慮した、最適な電力需給計画シミュレーション及び停電時電力需給計画シミュレーションを実行可能である。
【００８２】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
ａ  太陽光発電出力モデル係数、
１００，２００，３００，４００，５００  エネルギーマネジメントシステム、
１０，４１０，５１０  仮想停電モード切替部、１１  データ取得部、
１２，１６  電力需給計画算出部、１２ａ  対象日時取得手段、
１２ｂ  電力需要予測算出手段、１２ｃ  太陽光発電予測算出手段、
１２ｄ  蓄電池残量検出手段、１３，４１３，５１３  停電時電力需給計画算出部、
１３ｂ  負荷パターン決定手段、
１３ｇ，４１３ｇ，５１３ｇ  停電時電力需給計画立案手段、
１３ｈ  負荷パターンデータ編集手段、１３ｉ  負荷パターン選択手段、
１４  グラフ表示部、２０ａ  電力需要予測データファイル、
２０ｂ  電力需要実績データファイル、３０  気象情報データベース、
３１ａ  日射量予報データファイル、３１ｂ  日射量実績データファイル、
３１ｘ  他気象予報データファイル、３１ｙ  他気象実績データファイル、
４０ａ  特異日需要予測データファイル、５０ａ  太陽光発電予測データファイル、
５０ｂ  太陽光発電実績データファイル、６０  電源設備データファイル、
６１  太陽光発電設備データ、７０  電力供給計画データファイル、
８０  負荷パターンデータ。
【図１】
2015156785.tif 000008
【図２】
2015156785.tif 000009
【図３】
2015156785.tif 000010
【図４】
2015156785.tif 000011
【図５】
2015156785.tif 000012
【図６】
2015156785.tif 000013
【図７】
2015156785.tif 000014
【図８】
2015156785.tif 000015
【図９】
2015156785.tif 000016
【図１０】
2015156785.tif 000017
【図１１】
2015156785.tif 000018
【図１２】
2015156785.tif 000019
【図１３】
2015156785.tif 000020
【図１４】
2015156785.tif 000021
【図１５】
2015156785.tif 000022
【図１６】
2015156785.tif 000023
【図１７】
2015156785.tif 000024
【図１８】
2015156785.tif 000025