(57)【要約】【課題】電力系統から電力が供給される機器の有効電力を適切に推定することができる電力負荷推定装置、電力負荷推定システム、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムを提供することである。【解決手段】電力負荷推定装置は、高調波成分算出部と、推定部とを持つ。高調波成分算出部は、機器に電力を供給する電力系統の電気物理量に基づいて、機器の有効電力の高調波成分値を算出する。推定部は、算出された有効電力の高調波成分値と、機器の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器の劣化状態に応じた有効電力を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に電力を供給する電力系統の電気物理量に基づいて、前記機器の有効電力の高調波成分値を算出する高調波成分算出部と、
算出された前記有効電力の高調波成分値と、前記機器の劣化状態に応じた前記有効電力の高調波成分値とに基づいて、前記機器の劣化状態に応じた有効電力を推定する推定部と、
を備える電力負荷推定装置。
【請求項２】
前記推定部は、前記機器の種類ごとに、前記機器の劣化状態に応じた有効電力を推定する、請求項１に記載の電力負荷推定装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記機器の劣化状態と、前記機器の運転効率との関係を示す情報に基づいて、複数の前記機器について全体の運転効率を推定する、請求項１又は請求項２に記載の電力負荷推定装置。
【請求項４】
需給制御における負荷制御の対象とする前記機器を決定する際、前記運転効率が相対的に低い前記機器を優先して、前記負荷制御の対象と決定する負荷制御対象決定部
を更に備える、請求項３に記載の電力負荷推定装置。
【請求項５】
前記負荷制御対象決定部は、前記負荷制御を実行した場合に発生する損害を示す情報と、前記運転効率とに基づいて、前記負荷制御の対象とする前記機器を決定する、請求項４に記載の電力負荷推定装置。
【請求項６】
前記負荷制御の対象とする前記機器のうち、前記運転効率が相対的に高い前記機器を優先して運転させる運転計画を作成する運転計画作成部
を更に備える、請求項４又は請求項５に記載の電力負荷推定装置。
【請求項７】
前記運転計画を示すグラフを作成する運転計画グラフ作成部
を更に備える、請求項６に記載の電力負荷推定装置。
【請求項８】
前記運転計画作成部は、前記機器の運転効率に基づいて、前記機器を運転させる運転計画を時間ごとに作成する、請求項６又は請求項７に記載の電力負荷推定装置。
【請求項９】
機器の高調波成分値を、前記機器の劣化状態に対応付けて記憶するデータベースと、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電力負荷推定装置と、
を備える電力負荷推定システム。
【請求項１０】
電力負荷推定装置における電力負荷推定方法であって、
高調波成分算出部が、機器に電力を供給する電力系統の電気物理量に基づいて、前記機器の有効電力の高調波成分値を算出するステップと、
推定部が、算出された前記有効電力の高調波成分値と、前記機器の劣化状態に応じた前記有効電力の高調波成分値とに基づいて、前記機器の劣化状態に応じた有効電力を推定するステップと、
を含む電力負荷推定方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
機器に電力を供給する電力系統の電気物理量に基づいて、前記機器の有効電力の高調波成分値を算出する手順と、
算出された前記有効電力の高調波成分値と、前記機器の劣化状態に応じた前記有効電力の高調波成分値とに基づいて、前記機器の劣化状態に応じた有効電力を推定する手順と、
を実行させるための電力負荷推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力負荷推定装置、電力負荷推定システム、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用の電力系統から需要家の機器に電力が供給されているか否か（オンとオフ）を推定する電力負荷推定システムがある。しかしながら、電力負荷推定システムは、電力系統から電力が供給される機器の有効電力を、適切に推定することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８０２１２９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９８２２３号公報
【特許文献３】特開２００６−１７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、電力系統から電力が供給される機器の有効電力を、適切に推定すると共に、機器の劣化状態を推定することができる電力負荷推定装置、電力負荷推定システム、電力負荷推定方法及び電力負荷推定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】
【０００５】
実施形態の電力負荷推定装置は、高調波成分算出部と、推定部とを持つ。高調波成分算出部は、機器に電力を供給する電力系統の電気物理量に基づいて、機器の有効電力の高調波成分値を算出する。推定部は、算出された有効電力の高調波成分値と、機器の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態における、電力負荷推定システムの適用の第１例を示す図である。
【図２】第１の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第１例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における、電気物理量の波形例を示す図である。
【図４】第１の実施形態における、高調波成分算出部の構成例を示す図である。
【図５】第１の実施形態における、実測高調波成分算出結果の例を示す図である。
【図６】第１の実施形態における、第１劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。
【図７】第１の実施形態における、第２劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。
【図８】第１の実施形態における、第３劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。
【図９】第１の実施形態における、第４劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態における、劣化状態に応じた有効電力の関係を示すパターンの第１例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態における、劣化状態に応じた有効電力の関係を示すパターンの第２例を示す図である。
【図１２】第１の実施形態における、劣化状態に応じた有効電力の関係を示すパターンの第３例を示す図である。
【図１３】第１の実施形態における、電力負荷推定システムの動作例を示す図である。
【図１４】第３の実施形態における、電力負荷推定システムの適用の第２例を示す図である。
【図１５】第４の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第２例を示す図である。
【図１６】第４の実施形態における、劣化状態と運転効率との関係例を示す図である。
【図１７】第５の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第３例を示す図である。
【図１８】第５の実施形態における、負荷制御対象決定部の適用例を示す図である。
【図１９】第５の実施形態における、機器グループと電力負荷量との関係の第１例を示す図である。
【図２０】第５の実施形態における、機器グループと電力負荷量との関係の第２例を示す図である。
【図２１】第５の実施形態における、負荷制御対象決定部の動作の第１例を示す図である。
【図２２】第６の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第４例を示す図である。
【図２３】第６の実施形態における、負荷制御対象決定部の動作の第２例を示す図である。
【図２４】第７の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第５例を示す図である。
【図２５】第７の実施形態における、運転計画の例を示す図である。
【図２６】第７の実施形態における、運転計画作成部の動作例を示す図である。
【図２７】第８の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第６例を示す図である。
【図２８】第８の実施形態における、運転計画グラフの例を示す図である。
【図２９】第９の実施形態における、電力負荷推定システムの構成の第７例を示す図である。
【図３０】第９の実施形態における、運転計画の第２例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の電力負荷推定装置、電力負荷推定システム、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における、電力負荷推定システム６０ａの適用例を示す図である。電力供給システム１０は、電力を供給するシステムである。電力供給システム１０は、発電機、送配電網、電力需給システム等によって構成される。電力供給システム１０は、需要家２０に電力を供給する。
需要家２０は、母線３０と、フィーダ４０と、測定装置５０と、電力負荷推定システム６０ａと、電気系統７０と、機器８０と、需給制御システム９０とを備える。需要家２０は、例えば、ビル、病院、研究施設、学校である。
電力供給システム１０から供給された電力は、母線３０によって中継され、フィーダ４０に供給される。
フィーダ４０は、電力を供給するための配電線である。フィーダ４０には、電力ケーブルが用いられることが多い。フィーダ４０は、母線３０から供給された電力を、測定装置５０に供給する。
【０００８】
測定装置５０は、電気物理量を測定する装置である。測定装置５０は、少なくとも１箇所の測定点で、電気系統７０に供給される電力の電気物理量を測定する。例えば、測定装置５０は、母線３０と電気的に接続されたフィーダ４０の電気物理量を、電気系統７０に供給される電力の電気物理量として測定する。電気物理量は、例えば、電圧値、電流値、電力値である。測定装置５０は、電気系統７０について測定した電気物理量を示す情報（電気物理量情報）を、電力負荷推定システム６０ａに出力する。
【０００９】
電力負荷推定システム６０ａは、例えば、ハードウェアとしてのコンピュータと、機器８０の有効電力を推定するソフトウェアとしてのプログラムと、が協働することによって実現される。電力負荷推定システム６０ａは、電気物理量情報を測定装置５０から取得する。電力負荷推定システム６０ａは、電気物理量情報に基づいて、電気系統７０から電力が供給される機器８０の劣化状態と、その劣化状態に応じた機器８０の有効電力（消費電力）とを推定する。電力負荷推定システム６０ａは、機器８０の劣化状態を示す情報と、その劣化状態に応じた機器８０の有効電力を示す情報とを、劣化状態推定結果として、需給制御システム９０に出力する。電力負荷推定システム６０ａの構成の詳細については、後述する。
【００１０】
電気系統７０は、電力ケーブルである。電気系統７０は、フィーダ４０から測定装置５０を介して供給された電力を、機器８０に供給する。
機器８０は、各種の機器である。機器８０は、例えば、照明機器、空調機器である。機器８０は、電気系統７０における電力負荷となる。機器８０は、１台でもよいし、複数台でもよい。以下、機器８０は、一例として、５台とする。以下、機器８０−１〜８０−５に共通する事項については、符号の一部を省略して、「機器８０」と表記する。
需給制御システム９０は、劣化状態推定結果に基づいて、ピークカットやピークシフト等の需給制御を、需給制御の対象として選択された機器８０に対して実行する。
【００１１】
図２は、第１の実施形態における、電力負荷推定システム６０ａの構成例を示す図である。電力負荷推定システム６０ａは、電力負荷推定装置６１ａと、劣化状態データベース６２とを備える。電力負荷推定装置６１ａは、機器８０の有効電力の高調波成分値（以下、「劣化状態高調波成分値」という。）に基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
【００１２】
劣化状態データベース６２は、劣化状態高調波成分値として、機器８０の有効電力の高調波含有率を示す情報を、機器８０の劣化状態に対応付けて記憶する。劣化状態データベース６２は、例えば、ハードディスクドライブ（HDD: Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等である。
【００１３】
電力負荷推定装置６１ａの詳細について説明する。電力負荷推定装置６１ａは、記憶部６００と、高調波成分算出部６１０と、実測高調波成分保存部６１１と、推定部６１２ａとを備える。推定部６１２ａは、劣化状態推定部６１３を備える。高調波成分算出部６１０と、推定部６１２ａとのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部６００に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
記憶部６００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、レジスタ等である。
【００１４】
高調波成分算出部６１０は、測定装置５０から取得した電気物理量情報に所定の波形分析（後述する）を施し、機器８０の有効電力の高調波成分値を算出する。
実測高調波成分保存部６１１は、高調波成分算出部６１０によって得られた高調波成分の算出結果（以下、「実測高調波成分算出結果」という。）を保存する。
【００１５】
劣化状態推定部６１３は、実測高調波成分保存部６１１によって保存された実測高調波成分算出結果と、劣化状態データベース６２から取得した劣化状態高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態と、その劣化状態に応じた機器８０の有効電力とを推定する。劣化状態推定部６１３は、機器８０の劣化状態を示す情報と、その劣化状態に応じた機器８０の有効電力を示す情報とを、劣化状態推定結果として、需給制御システム９０に出力する。
【００１６】
図３は、第１の実施形態における、電気物理量の波形例を示す図である。図３は、電気物理量の例として、電圧波形Ｖと電流波形Ｉと電力波形Ｐとを示す。横軸は時間を示す。縦軸は電気物理量を示す。電力の瞬時値ｐと、電圧の瞬時値ｖと、電流の瞬時値iとには、式（１）に示す関係がある。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
式（１）に示されているように、電力の瞬時値pは、電気物理量としての電圧の瞬時値ｖ及び電流の瞬時値iに基づいて、算出可能である。
【００１９】
図４は、第１の実施形態における、高調波成分算出部６１０の構成例を示す図である。高調波成分算出部６１０は、電気物理量としての電圧の瞬時値ｖ及び電流の瞬時値iに含まれる高調波成分を、電気物理量情報に基づいて、高調波成分の次数ごとに算出する。電気物理量としての電力の瞬時値ｐと、電圧の瞬時値ｖと、電流の瞬時値iとのうち、どの高調波成分も、高調波成分の次数ごとに算出可能である。高調波成分算出部６１０は、実測高調波成分算出結果を出力する。
【００２０】
高調波は、異なる周期の正弦波の集まりとして表される。基本波の次数を１次とした場合、周期が基本波のｎ分の１（周波数がｎ倍）である正弦波の次数は、ｎ次である。高調波成分を次数ごとに算出する手法として、高速フーリエ変換（FFT：Fast Fourier Transform）が知られている。サンプリング値である測定値から高調波成分値を算出する場合、例えば、離散型フーリエ変換により、高調波成分を次数ごとに算出することが可能である。この離散型フーリエ変換を高速に解けるように改良した手法が、高速フーリエ変換である。以下では、高調波成分算出部６１０は、一例として、高速フーリエ変換により、高調波成分を次数ごとに算出するものとして説明を続ける。
【００２１】
多くの電力機器では、運転時の電圧と電流との位相がほぼ等しいと見なせる。このため、各高調波成分の力率は、「力率＝１」と近似することが可能である。これに対し、運転時の電圧と電流との位相差の大きい電気機器では、式（１ａ）に示すように、高調波成分が補正可能である。
【００２２】
【数２】
2015173543.tif 000004
【００２３】
図５は、第１の実施形態における、実測高調波成分算出結果の例を示す図である。横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率［％］を示す。図５には、有効電力Ｐと電圧Ｖとのそれぞれについて、高調波含有率が示されている。高調波含有率は、式（２）に示すように、高調波成分の次数ごとに算出可能である。
【００２４】
【数３】
2015173543.tif 000005
【００２５】
図６〜図９について説明する。図６〜図９では、横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率を示す。図６は、第１の実施形態における、第１劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。図７は、第１の実施形態における、第２劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。図８は、第１の実施形態における、第３劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。図８は、例えば、空調機器に発生した高調波の高調波含有率を示す。図９は、第１の実施形態における、第４劣化状態に応じた高調波成分の次数と、高調波含有率との関係例を示す図である。図９は、例えば、照明機器に発生した高調波の高調波含有率を示す。劣化状態データベース６２は、機器８０の有効電力の高調波含有率を示す情報を、機器８０の劣化状態に対応付けて記憶する。
【００２６】
劣化状態推定部６１３について説明する。式（２）から得られるｉ番目の次数の高調波含有率αiと、機器８０の劣化状態に応じた有効電力ＰＬと、劣化状態に応じた有効電力のｉ番目の次数（ｉ次）の高調波の大きさＰＬ＿ｉとには、式（３）に示す関係がある。
【００２７】
【数４】
2015173543.tif 000006
【００２８】
機器８０の劣化状態に応じた有効電力に、Ｎ次の高調波があると仮定すれば、式（３）に示す関係は、式（４）により表される。
【００２９】
【数５】
2015173543.tif 000007
【００３０】
機器８０の第ｊ劣化状態に応じた有効電力ＰＬｊと、i番目の次数（ｉ次）の高調波含有率αｉｊとには、式（５）に示す関係がある。
【００３１】
【数６】
2015173543.tif 000008
【００３２】
第１劣化状態から第Ｎ劣化状態について、劣化状態に応じた有効電力の関係がどのような関係になるかは、例えば、電力負荷システム６０ａなどの設計者や運用者によって、過去の劣化状態に応じた有効電力の測定結果等をもとに設定される。
【００３３】
図１０は、第１の実施形態における、劣化状態に応じた有効電力の関係を示すパターンの第１例を示す図である。測定装置５０（測定点）を通過する電力について、測定装置５０が測定した有効電力Ｐと、機器８０の第１劣化状態（正常状態）に応じた有効電力ＰＬ１と、機器８０の第２劣化状態（劣化状態「小」）に応じた有効電力ＰＬ２と、機器８０の第３劣化状態（劣化状態「中」）に応じた有効電力ＰＬ３と、機器８０の第４劣化状態（劣化状態「大」）に応じた有効電力ＰＬ４と、機器８０の第５劣化状態（末期劣化状態）に応じた有効電力ＰＬ５とには、式（６）に示す関係がある。なお、上述したように、需要家２０における機器８０は１台でもよい。
【００３４】
【数７】
2015173543.tif 000009
【００３５】
式（６ａ）に示す関係が成り立つ場合、劣化状態は第１劣化状態（正常状態）と第２劣化状態（劣化状態「小」）との間にあると考えることができる。
【００３６】
【数８】
2015173543.tif 000010
【００３７】
有効電力ＰにＮ次の高調波成分があると仮定し、有効電力Ｐと、i次の高調波成分Ｐｉとには、式（７）に示す関係がある。
【００３８】
【数９】
2015173543.tif 000011
【００３９】
また、有効電力Ｐのi次の高調波成分Ｐiと、劣化状態に応じた有効電力のｉ次の高調波成分ＰＬｉとの間には、式（４）と式（５）と式（７）とに基づいて、式（８）に示す関係がある。
【００４０】
【数１０】
2015173543.tif 000012
【００４１】
図１１は、第１の実施形態における、劣化状態に応じた有効電力の関係を示すパターンの第２例を示す図である。図１１では、機器８０の状態が劣化するパターンには、一例として、劣化パターンＰＴ１と、劣化パターンＰＴ２との２種類がある。図１１では、機器８０の有効電力には、機器８０の第１劣化状態（正常状態）に応じた有効電力ＰＬ１と、劣化パターンＰＴ１の第２劣化状態（劣化状態「小」）に応じた有効電力ＰＬ２と、劣化パターンＰＴ１の第３劣化状態（劣化状態「大」）に応じた有効電力ＰＬ３とがある。さらに、図１１では、機器８０の有効電力には、劣化パターンＰＴ２の第２劣化状態（劣化状態「小」）に応じた有効電力ＰＬ４と、劣化パターンＰＴ２の第３劣化状態（劣化状態「大」）に応じた有効電力ＰＬ５とがある。
【００４２】
図１２は、第１の実施形態における、劣化状態に応じた有効電力の関係を示すパターンの第３例を示す図である。図１２では、機器８０の状態が劣化するパターンには、一例として、劣化パターンＰＴ１と、劣化パターンＰＴ２と、劣化パターンＰＴ３と、劣化パターンＰＴ４との４種類がある。図１２では、機器８０の有効電力には、機器８０の第１劣化状態（正常状態）に応じた有効電力ＰＬ１と、劣化パターンＰＴ１の第２劣化状態（劣化状態「中」）に応じた有効電力ＰＬ２と、劣化パターンＰＴ２の第２劣化状態（劣化状態「中」）に応じた有効電力ＰＬ３と、劣化パターンＰＴ３の第２劣化状態（劣化状態「中」）に応じた有効電力ＰＬ４と、劣化パターンＰＴ４の第２劣化状態（劣化状態「中」）に応じた有効電力ＰＬ５とがある。
【００４３】
式（８）を高調波成分の次数ごとにまとめて、高調波成分の代表的な次数を５個まで選択すると、式（９）に示す行列方程式が得られる。
【００４４】
【数１１】
2015173543.tif 000013
【００４５】
ここで、Ｐ（１）〜Ｐ（５）は、有効電力Ｐの代表的な次数の高調波成分である。式（９）について、劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５についてまとめると、式（１０）が得られる。
【００４６】
【数１２】
2015173543.tif 000014
【００４７】
ここで、αｉｊは既知である。Ｐ（１）〜Ｐ（５）は、測定装置５０が測定した有効電力Ｐで、特徴を有する高調波成分として選択された高調波成分である。劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５は、式（１０）から得ることができる。
【００４８】
劣化状態推定部６１３は、実測高調波成分算出結果として、測定点で測定された有効電力の高調波成分Ｐ（１）〜Ｐ（５）を取得する。劣化状態推定部６１３は、式（１０）に基づいて、劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５を出力する。
【００４９】
図１３は、第１の実施形態における、電力負荷推定システム６０ａの動作例を示す図である。劣化状態推定部６１３は、劣化状態に対応付けて記憶されている劣化状態高調波成分値を、劣化状態データベース６２から取得する。劣化状態推定部６１３は、劣化状態ごとの劣化状態高調波成分値に、機器８０の有効電力を掛け合わせた合計値が、測定点での有効電力の高調波成分と等しくなるよう、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を算出する。
【００５０】
図１３に示す、測定点での有効電力時系列データは、例えば、図３に示す波形データである。図１３に示す、測定点での有効電力実測高調波は、例えば、図５に示す実測高調波成分算出結果である。図１３に示す、劣化状態に応じた高調波パターンは、例えば、図６〜図９に示す実測高調波成分算出結果である。第１〜第Ｎ劣化状態について、劣化状態に応じた高調波パターンは、式（９）に示すマトリクス［αｉｊ］における列ベクトルで示されている。
【００５１】
次に、特徴を有する高調波の次数を選択する例を説明する。
図６〜図９に示す、有効電力の高調波成分は、劣化状態ごとに特徴を有している。例えば、高調波含有率が相対的に多い有効電力の高調波成分は、劣化状態ごとに特徴を有している。図６に示す第１劣化状態は、次数５と次数７と次数１１と次数１３と次数１７と次数１９とに特徴がある。例えば、図８に示す第３劣化状態は、次数３と次数５と次数７と次数９と次数１１と次数１３と次数１５と次数１７と次数１９とに特徴がある。例えば、図９に示す第４劣化状態は、次数３と次数５と次数７と次数９と次数１１とに特徴がある。
【００５２】
劣化状態推定部６１３は、特徴がある高調波成分の次数を選択し、式（１０）に基づいて、劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５を算出する。第１劣化状態では、例えば、１７次と１９次とに顕著な特徴がある。第３劣化状態では、例えば、３次と１５次とに顕著な特徴がある。第４劣化状態では、例えば、３次と５次と７次とに顕著な特徴がある。よって、これらの次数のうち、例えば、３次と５次と７次と１５次と１７次とを選択すれば、式（１０）は、式（１１）で表される。
【００５３】
【数１３】
2015173543.tif 000015
【００５４】
劣化状態推定部６１３は、測定点での有効電力の高調波成分Ｐ３とＰ５とＰ７とＰ１５とＰ１７を示す情報を取得する。劣化状態推定部６１３は、式（１１）に基づいて、劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１とＰＬ２とＰＬ３とＰＬ４とＰＬ５とを、劣化状態推定結果として需給制御システム９０に出力する。
【００５５】
次に、電力ロスを推定する場合について説明する。
劣化状態推定部６１３は、電力ロスを高調波成分ごとに推定し、推定した電力ロスに基づいて、劣化状態に応じた有効電力の推定誤差を補正する。有効電力Ｐのi次の高調波成分Ｐiと、式（８）に示す第ｊ劣化状態に応じた有効電力のi次の高調波成分に起因する電力ロスＰｌｏｓｉｊとには、式（１２）と式（１３）に示す関係がある。
【００５６】
【数１４】
2015173543.tif 000016
【００５７】
【数１５】
2015173543.tif 000017
【００５８】
ここで、ｒは、電気系統７０から電力が供給される機器８０の第ｊ劣化状態に応じた抵抗値を示す。ＱＬｉｊは、第ｊ劣化状態に応じた無効電力のｉ次の高調波成分を示す。Ｖｉｊは、第ｊ劣化状態に応じた電圧のｉ次の高調波成分を示す。ａｉｊとｂｉｊとは、第ｊ劣化状態に応じた有効電力のｉ次の高調波成分に対する近似式の定数である。よって、高調波成分の電力ロスを考慮する式（１２）と式（１３）を、式（９）に代入すると、式（１４）が得られる。
【００５９】
【数１６】
2015173543.tif 000018
【００６０】
式（１４）に示す劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５についてまとめると、式（１５）が得られる。
【００６１】
【数１７】
2015173543.tif 000019
【００６２】
ここで、γｉｊは既知である。Ｐ１〜Ｐ５は、測定点で測定装置５０が測定した有効電力Ｐの高調波成分を示す。劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５は、式（１５）から得られる。
【００６３】
劣化状態推定部６１３は、測定点での有効電力の高調波成分Ｐ１とＰ２とＰ３とＰ４とＰ５とを示す情報を、実測高調波成分保存部６１１から取得する。劣化状態推定部６１３は、式（１５）に基づいて、劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１とＰＬ２とＰＬ３とＰＬ４とＰＬ５とを、劣化状態推定結果として需給制御システム９０に出力する。
【００６４】
以上のように、第１の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａは、高調波成分算出部６１０と、推定部６１２ａとを備える。高調波成分算出部６１０は、機器８０に電力を供給する電気系統７０の電気物理量に基づいて、機器８０の有効電力の高調波成分値を算出する。推定部６１２ａは、算出された有効電力の高調波成分値と、機器８０の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
【００６５】
第１の実施形態に係る電力負荷推定システム６０ａは、機器８０の有効電力の高調波成分値を機器８０の劣化状態に対応付けて記憶する劣化状態データベース６２と、電力負荷推定装置６１とを備える。
【００６６】
第１の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａにおける電力負荷推定方法であって、電力負荷推定方法は、機器８０の有効電力の高調波成分値を算出するステップと、機器８０の劣化状態を推定するステップとを含む。機器８０の有効電力の高調波成分値を算出するステップでは、高調波成分算出部６１０が、機器８０に電力を供給する電気系統７０の電気物理量に基づいて、機器８０の有効電力の高調波成分値を算出する。機器８０の劣化状態を推定するステップでは、推定部６１２ａが、算出された有効電力の高調波成分値と、機器８０の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
【００６７】
第１の実施形態に係る電力負荷推定プログラムは、コンピュータに、機器８０の有効電力の高調波成分値を算出する手順と、機器８０の劣化状態を推定する手順と、を実行させる。機器８０の有効電力の高調波成分値を算出する手順では、コンピュータは、機器８０に電力を供給する電気系統７０の電気物理量に基づいて、機器８０の有効電力の高調波成分値を算出する。機器８０の劣化状態を推定する手順では、コンピュータは、算出された有効電力の高調波成分値と、機器８０の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
【００６８】
この構成により、推定部６１２は、算出された有効電力の高調波成分値と、機器８０の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
【００６９】
従来の有効電力を推定するシステムは、推定された有効電力から、機器の劣化状態を推定することができなかった。これに対し、第１の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａ、電力負荷推定システム６０ａ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、有効電力を推定するのみならず、劣化状態も推定する。なお、劣化状態は、電圧の高調波成分値、電流の高調波成分値、又は電力の高調波成分値に基づいて、推定可能である。有効電力は、電力の高調波成分値に基づいて、推定可能である。
【００７０】
これにより、第１の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａ、電力負荷推定システム６０ａ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、電気系統７０から電力が供給される機器８０の有効電力を、適切に推定すると共に、機器の劣化状態を推定することができる。例えば、電力負荷推定装置６１ａ、電力負荷推定システム６０ａ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、商用系統（電力会社系統）と連系した、ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）等のＥＭＳを持つビル等の需要家２０において、需要家２０の機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定すると共に、機器の劣化状態を推定することができる。また、第１の実施形態に係る電力負荷推定装置６１は、機器８０の劣化と共に機器８０の運転効率が低下しても、電気系統７０から電力が供給される機器８０の有効電力を、適切に推定することができる。
【００７１】
第１の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａは、需要家２０内の少なくとも１箇所の測定点を流れる電力の高調波成分に基づいて、需要家２０の機器８０の電力負荷量を推定する。需要家２０の機器８００が多数または広域にある場合でも、需要家２０の機器８０ごとの電力負荷量や劣化状態を、監視することができる。需給制御システム９０は、需給制御として、劣化状態や劣化に伴う運転効率の低下を考慮したピークカットやピークシフト等を実行できる。
【００７２】
（第２の実施形態）
第２実施形態では、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する方法が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００７３】
測定点での有効電力Ｐの高調波成分と、劣化状態に応じた有効電力の高調波成分とには、式（８）や式（９）に示す関係がある。式（９）に示す行列は、正方行列であるが、実際には行の数と列の数とが異なることも多い。式（９）の左辺に示された実測高調波ベクトルと、式（９）の右辺に示された行列における列ベクトルである劣化状態高調波ベクトルと、高調波成分の数ｍと、機器８０の台数ｎとの関係は、式（１６）に示す近似式で表される。
【００７４】
【数１８】
2015173543.tif 000020
【００７５】
この関係は、式（１６）の右辺から得られるベクトルである実測高調波近似値ベクトルを用いて、式（１７）で表すことができる。
【００７６】
【数１９】
2015173543.tif 000021
【００７７】
劣化状態推定部６１３は、実測高調波ベクトルで表される実測値と、式（１７）で表される実測高調波近似値ベクトルとの誤差が最小となるように、機器８０の劣化状態を推定する。また、劣化状態推定部６１３は、実測高調波ベクトルの要素と、実測高調波近似値ベクトルの要素との差分の二乗の合計値を最小化する最小二乗法に基づいて、劣化状態に応じた有効電力を算出する。
【００７８】
実測高調波ベクトルの要素と、実測高調波近似値ベクトルの要素との差分の二乗の合計値Ｓは、式（１８）により表される。
【００７９】
【数２０】
2015173543.tif 000022
【００８０】
以下、式の中では、総和の記号を簡略化して「Σ」と表記する。
劣化状態推定部６１３は、推定誤差を最小二乗法で最小化するため、それぞれの劣化状態に応じた有効電力で、式（１８）を偏微分し、偏微分した結果が値０となるように、劣化状態に応じた有効電力を算出する。第ｊ劣化状態に応じた有効電力で式（１８）を偏微分すると、式（１９）が得られる。
【００８１】
【数２１】
2015173543.tif 000023
【００８２】
式（１９）が展開されると、式（２０）が得られる。
【００８３】
【数２２】
2015173543.tif 000024
【００８４】
式（２０）の値を０として、それぞれの劣化状態に応じた有効電力に基づく式（１９）を行列形式で表すと、式（２１）が得られる。
【００８５】
【数２３】
2015173543.tif 000025
【００８６】
式（２１）の右辺の行列は、Σαｉｋ×αｉｊ（ｋ列ｊ行又はj列ｋ行）と、Σαｉｊ×αｉｊ（ｊ列ｊ行の対角成分）とを要素とする対称行列である。式（２１）の右辺の行列は、「高調波成分の次数の個数≧劣化状態の個数」が成り立つ場合に正則行列（Non-Singular  Matrix）となり、逆行列を算出可能である。この場合、式（２２）により、それぞれの劣化状態に応じた有効電力を算出可能である。
【００８７】
【数２４】
2015173543.tif 000026
【００８８】
劣化状態推定部６１３は、式（２２）に基づいて、劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、…、ＰＬｎを、劣化状態推定結果として出力する。
【００８９】
以上のように、第２の実施形態に係る推定部６１２ａは、算出された有効電力の高調波成分値と、機器８０の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する。
これにより、第２の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａ、電力負荷推定システム６０ａ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、電気系統７０から電力が供給される機器８０の有効電力を、適切に推定することができる。
【００９０】
（第３の実施形態）
第３実施形態では、機器８０の種類ごとに機器８０の劣化状態を推定する点が、第１〜第２の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１〜第２の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００９１】
図１４は、第３の実施形態における、電力負荷推定システム６０ａの適用例を示す図である。第３の実施形態では、機器８０は、複数の種類に分類可能である。図１４に示す例では、機器８０−１及び機器８０−２は、種類Ａに分類されている。機器８０−３及び機器８０−４は、種類Ｂに分類されている。機器８０−５は、種類Ｃに分類されている。この場合、式（６）は、式（６ｂ）で表される。
【００９２】
【数２５】
2015173543.tif 000027
【００９３】
ここで、ＰＬＡ＿１は、種類Ａの機器８０−１の劣化状態に応じた有効電力を示す。ＰＬＡ＿２は、種類Ａの機器８０−２の劣化状態に応じた有効電力を示す。ＰＬＢ＿１は、種類Ｂの機器８０−３の劣化状態に応じた有効電力を示す。ＰＬＢ＿２は、種類Ｂの機器８０−４の劣化状態に応じた有効電力を示す。ＰＬＣ＿１は、種類Ｃの機器８０−５の劣化状態に応じた有効電力を示す。有効電力ＰＬＡ＿１と、有効電力ＰＬＡ＿２と、有効電力ＰＬＢ＿１と、有効電力ＰＬＢ＿２と、有効電力ＰＬＣ＿１とは、式（６）〜式（１０）の展開と同様に、式（１０ｂ）に基づいて算出可能である。
【００９４】
【数２６】
2015173543.tif 000028
【００９５】
同様に、式（１５）は、式（１５ｂ）で表される。
【００９６】
【数２７】
2015173543.tif 000029
【００９７】
以上のように、第３の実施形態に係る推定部６１２ａは、機器８０の種類ごとに、機器８０の劣化状態を推定する。
これにより、第３の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ａ、電力負荷推定システム６０ａ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、電気系統７０から電力が供給される機器８０の有効電力を、より適切に推定することができる。
【００９８】
（第４の実施形態）
第４実施形態では、推定部６１２ｂが、機器８０の劣化状態と機器８０の運転効率との関係を示す情報に基づいて、複数の機器８０についてその全体の運転効率を推定する点が、第１〜第３の実施形態と相違する。第４の実施形態では、第１〜第３の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００９９】
図１５は、第４の実施形態における、電力負荷推定システム６０ｂの構成例を示す図である。電力負荷推定システム６０ｂは、電力負荷推定装置６１ｂと、劣化状態データベース６２と、劣化状態運転効率データベース６３とを備える。また、推定部６１２ｂは、劣化状態推定部６１３と、全体効率推定部６１４とを備える。
【０１００】
劣化状態運転効率データベース６３は、機器８０の運転効率を示す情報を、劣化状態に対応付けて記憶する。全体効率推定部６１４は、機器８０の劣化状態に応じた運転効率を示す情報に基づいて、複数の機器８０についての全体の運転効率を推定する。全体効率推定部６１４は、推定した全体の運転効率を示す情報を、全体効率推定結果として、需給制御システム９０に出力する。
【０１０１】
図１６は、第４の実施形態における、劣化状態と運転効率との関係例を示す図である。機器８０の運転効率は、機器８０の劣化状態の進行を示す劣化度に応じて低下する。図１６では、劣化度は、その値が大きくなるに従い、劣化状態が進行していることを示す。なお、図１６に示す運転効率を示す数値や曲線は、一例であり、機器８０の種類等によって異なる。
【０１０２】
第４の実施形態では、一例として、機器８０の第１劣化状態に応じた有効電力ＰＬ１と、機器８０の第２劣化状態に応じた有効電力ＰＬ２と、機器８０の第３劣化状態に応じた有効電力ＰＬ３と、機器８０の第４劣化状態に応じた有効電力ＰＬ４と、機器８０の第５劣化状態に応じた有効電力ＰＬ５とを、劣化状態推定部６１３が算出した場合について説明する。
全体の運転効率γは、式（２３）で表される。
【０１０３】
【数２８】
2015173543.tif 000030
【０１０４】
ここで、γ１は、第１劣化状態に応じた運転効率を示す。γ２は、第２劣化状態に応じた運転効率を示す。γ３は、第３劣化状態に応じた運転効率を示す。γ４は、第４劣化状態に応じた運転効率を示す。γ５は、第５劣化状態に応じた運転効率を示す。運転効率γ１〜γ５は、機器８０の劣化状態に応じた運転効率（劣化状態別運転効率）を示す情報として、劣化状態運転効率データベース６３に記憶される。
第１劣化状態から第ｎ劣化状態までの劣化状態が定められている場合、式（２３）は、式（２４）で表される。
【０１０５】
【数２９】
2015173543.tif 000031
【０１０６】
全体効率推定部６１４は、劣化状態に応じた機器８０の有効電力を示す情報と、機器８０の劣化状態に応じた運転効率を示す情報とに基づいて、複数の機器８０についての全体の運転効率を示す情報（以下、「全体効率推定結果」という。）を、需給制御システム９０に出力する。
【０１０７】
以上のように、第４の実施形態に係る推定部６１２ｂは、機器８０の劣化状態と、機器８０の運転効率との関係を示す情報に基づいて、複数の機器８０−１〜８０−Ｅについて全体の運転効率を推定する。
これにより、第４の実施形態に係る推定部６１２ｂは、複数の機器８０について全体の運転効率を推定することができる。
【０１０８】
（第５の実施形態）
第５実施形態では、需給制御における負荷制御の対象とする機器８０を決定する際、運転効率が相対的に低い機器８０を優先して、負荷制御の対象と決定する点が、第４の実施形態と相違する。第５の実施形態では、第４の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１０９】
図１７は、第５の実施形態における、電力負荷推定システム６０ｃの構成例を示す図である。電力負荷推定装置６１ｃは、記憶部６００と、高調波成分算出部６１０と、実測高調波成分保存部６１１と、推定部６１２ｂと、負荷制御対象決定部６１５とを備える。負荷制御対象決定部６１５は、全体効率推定結果に基づいて、需給制御における負荷制御の対象とする機器８０を示す負荷制御対象情報を、需給制御システム９０に出力する。
【０１１０】
図１８は、第５の実施形態における、負荷制御対象決定部６１５の適用例を示す図である。機器８０は、グループに分類される。図１５では、機器８０は、一例として、機器グループＧ１〜機器グループＧ４のいずれかのグループに分類される。
【０１１１】
測定装置５０−１は、機器グループＧ１に分類された機器８０−１−１〜８０−１−５に電力を供給する電気系統７０−１の電気物理量を測定する。測定装置５０−１は、電気系統７０−１の電気物理量を示す情報を、電力負荷推定システム６０ｃに出力する。測定装置５０−２は、機器グループＧ２に分類された機器８０−２−１〜８０−２−Ｅ２に電力を供給する電気系統７０−２の電気物理量を測定する。測定装置５０−２は、電気系統７０−２の電気物理量を示す情報を、電力負荷推定システム６０ｃに出力する。
【０１１２】
測定装置５０−３は、機器グループＧ３に分類された機器８０−３−１〜８０−３−５に電力を供給する電気系統７０−３の電気物理量を測定する。測定装置５０−３は、電気系統７０−３の電気物理量を示す情報を、電力負荷推定システム６０ｃに出力する。測定装置５０−４は、機器グループＧ４に分類された機器８０−４−１〜８０−４−５に電力を供給する電気系統７０−４の電気物理量を測定する。測定装置５０−４は、電気系統７０−４の電気物理量を示す情報を、電力負荷推定システム６０ｃに出力する。
【０１１３】
電力負荷推定システム６０の全体効率推定部６１４は、複数の機器８０についての全体の運転効率を、機器グループごとに算出する。例えば、全体効率推定部６１４は、機器８０−１−１〜８０−１−５の劣化状態に応じた運転効率を示す情報に基づいて、機器グループＧ１の全体の運転効率を推定する。機器グループＧ２〜Ｇ４についても同様である。全体効率推定部６１４は、機器グループＧ１〜Ｇ４の全体の運転効率を示す情報を、全体効率推定結果として、需給制御システム９０に出力する。
【０１１４】
図１９は、第５の実施形態における、機器グループと電力負荷量との関係の第１例を示す図である。横軸は機器グループを示す。縦軸は電力負荷量と運転効率［％］を示す。負荷制御対象決定部６１５は、全体効率推定結果に基づいて、需給制御における負荷制御の対象とする機器８０を選択する。ここで、負荷制御対象決定部６１５は、目標負荷制御量以上の負荷制御をする必要がある場合、目標負荷制御量以上の電力負荷量を持つ機器グループの機器８０を選択する。
【０１１５】
図１９に示す例では、目標負荷制御量以上の電力負荷量を持つ機器グループとして、機器グループＧ１〜Ｇ４のうち、全ての機器グループが当てはまる。このため、負荷制御対象決定部６１５は、当てはまる機器グループＧ１〜Ｇ４から、運転効率が最も低い機器グループを更に選択する。図１９に示す例では、負荷制御対象決定部６１５は、需給制御における負荷制御の対象とする機器グループＧ４の機器８０を示す負荷制御対象情報を、需給制御システム９０に出力する。なお、負荷制御対象決定部６１５は、需給制御における負荷制御の対象とする複数の機器グループの機器８０を示す負荷制御対象情報を、需給制御システム９０に出力してもよい。
【０１１６】
図２０は、第５の実施形態における、機器グループと電力負荷量との関係の第２例を示す図である。横軸は機器グループを示す。縦軸は電力負荷量と運転効率［％］を示す。図２０に示す例では、電力負荷量は、機器グループごとに異なっている。また、目標負荷制御量の上限（目標制御量上限）と、目標負荷制御量の下限（目標制御量下限）とが定められている。
【０１１７】
負荷制御対象決定部６１５は、目標制御量上限と目標制御量下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループ又は機器グループの組み合わせ（以下、「機器グループ等」という。）を選択する。負荷制御対象決定部６１５は、需給制御システム９０が負荷制御をする対象とされた機器８０の運転効率を考慮して、機器グループ等を選択する。
機器グループの電力損失量は、式（２５）で表される。
【０１１８】
【数３０】
2015173543.tif 000032
【０１１９】
図２１は、第５の実施形態における、負荷制御対象決定部６１５の動作の第１例を示す図である。負荷制御対象決定部６１５は、目標制御量上限と目標制御量下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループ等を選択する。負荷制御対象決定部６１５は、選択した機器グループ等の電力損失量の和を算出する。負荷制御対象決定部６１５は、選択した機器グループ等のうち、機器グループの電力損失量の和が最大となる、機器グループ等を選択する。負荷制御対象決定部６１５は、選択した機器グループ等を示す情報を、需給制御システム９０に出力する。
【０１２０】
以上のように、第５の実施形態に係る電力負荷推定装置６１は、需給制御における負荷制御の対象とする機器８０を決定する際、運転効率が相対的に低い機器８０を優先して、負荷制御の対象と決定する負荷制御対象決定部６１５を更に備える。
【０１２１】
（第６の実施形態）
第６実施形態では、負荷制御対象決定部６１５が、負荷制御を実行した場合に発生する損害を示す情報と、運転効率とに基づいて、負荷制御の対象とする機器８０を決定する点が、第５の実施形態と相違する。第６の実施形態では、第５の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１２２】
図２２は、第６の実施形態における、電力負荷推定システム６０ｄの構成例を示す図である。電力負荷推定システム６０ｄは、電力負荷推定装置６１ｃと、劣化状態データベース６２と、劣化状態運転効率データベース６３と、負荷制御損害金額データベース６４とを備える。負荷制御損害金額データベース６４は、負荷制御を実行した場合に発生する損害を示す情報を、機器８０ごと又は機器グループごとに記憶する。負荷制御を実行した場合に発生する損害を示す情報は、例えば、負荷制御損害金額を示す情報である。
【０１２３】
負荷制御対象決定部６１５は、需給制御システム９０が負荷制御を実行した場合に発生する損害を考慮して、選択した機器グループ等を示す情報を、需給制御システム９０に出力する。例えば、負荷制御対象決定部６１５は、負荷制御損害金額を示す情報を、負荷制御損害金額データベース６４から取得する。負荷制御対象決定部６１５は、全体効率推定部６１４から取得した全体効率推定結果と、負荷制御損害金額とに基づいて、選択した機器グループ等を示す情報を、需給制御システム９０に出力する。
【０１２４】
機器グループの電力損失量は、電力損失金額に換算可能である。機器グループの電力損失金額は、電力損失金額換算係数を用いて、式（２６）で表される。
【０１２５】
【数３１】
2015173543.tif 000033
【０１２６】
需給制御システム９０が負荷制御を実行した場合、機器８０によっては、損害が発生する場合がある。例えば、機器８０が所定の製品を製造中であれば、その製品が負荷制御による副作用で不良品として製造されてしまう、という損害が発生する場合がある。負荷制御損害金額データベース６４は、負荷制御による損害を示す情報（負荷制御損害金額）を、機器８０ごと又は機器グループごとに予め記憶する。
【０１２７】
図２３は、第６の実施形態における、負荷制御対象決定部６１５の動作の第２例を示す図である。負荷制御対象決定部６１５は、目標制御量上限と目標制御量下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループ等を選択する。負荷制御対象決定部６１５は、選択した機器グループ等の電力損失金額の和を算出する。負荷制御対象決定部６１５は、機器グループの電力損失金額の和から、機器グループの負荷制御損害金額の和を引いた額が最大となる機器グループ等を選択する。つまり、負荷制御対象決定部６１５は、負荷制御損害金額が相対的に低い機器グループ等を、すなわち、式（２７）の左辺が最大となる機器グループ等を、優先的に選択する。
【０１２８】
【数３２】
2015173543.tif 000034
【０１２９】
以上のように、第６の実施形態に係る負荷制御対象決定部６１５は、負荷制御を実行した場合に発生する損害を示す情報（例えば、損害金額）と、運転効率とに基づいて、負荷制御の対象とする機器８０を決定する。
これにより、第６の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ｃ、電力負荷推定システム６０ｄ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、電気系統７０から電力が供給される機器８０の有効電力を、適切に推定することができる。
【０１３０】
（第７の実施形態）
第７実施形態では、負荷制御の対象とする機器８０のうち、運転効率が相対的に高い機器８０を優先して運転させる運転計画を作成する運転計画作成部を、電力負荷推定装置６１が更に備える点が、第６の実施形態と相違する。第７の実施形態では、第６の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１３１】
図２４は、第７の実施形態における、電力負荷推定システム６０ｅの構成の第５例を示す図である。電力負荷推定システム６０ｅは、電力負荷推定装置６１ｄと、劣化状態データベース６２と、劣化状態運転効率データベース６３と、全体効率推定結果データベース６５とを備える。全体効率推定結果データベース６５は、全体効率推定結果を示す情報を、全体効率推定部６１４から取得して記憶する。全体効率推定結果データベース６５は、劣化状態推定結果を示す情報を、劣化状態推定部６１３から取得して記憶する。
【０１３２】
電力負荷推定装置６１ｄは、記憶部６００と、高調波成分算出部６１０と、実測高調波成分保存部６１１と、推定部６１２と、運転計画作成部６１６とを備える。運転計画作成部６１６は、全体効率推定結果と劣化状態推定結果とを、全体効率推定結果データベース６５又は推定部６１２から取得する。運転計画作成部６１６は、全体効率推定結果と劣化状態推定結果とに基づいて、運転計画情報を出力する。
【０１３３】
図２５は、第７の実施形態における、運転計画の例を示す図である。横軸は時刻を示す。縦軸は電力負荷量を示す。図２５に示す例では、運転計画作成部６１６は、期間Ｔ１の少なくとも一部において、目標運転計画上限と目標運転計画下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループＧ１〜Ｇ３を選択する。運転計画作成部６１６は、機器グループＧ１〜Ｇ３を示す情報を、運転計画情報として出力する。
【０１３４】
また、運転計画作成部６１６は、期間Ｔ２の少なくとも一部において、目標運転計画上限と目標運転計画下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループＧ１〜Ｇ４を選択する。運転計画作成部６１６は、機器グループＧ１〜Ｇ４を示す情報を、運転計画情報として出力する。また、運転計画作成部６１６は、期間Ｔ３の少なくとも一部において、目標運転計画上限と目標運転計画下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループＧ１及びＧ２を選択する。運転計画作成部６１６は、機器グループＧ１及びＧ２を示す情報を、運転計画情報として出力する。
【０１３５】
図２６は、第７の実施形態における、運転計画作成部６１６の動作例を示す図である。運転計画作成部６１６は、目標運転計画上限と目標運転計画下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループ等を選択する。運転計画作成部６１６は、選択した機器グループ等の電力損失量の和（総量）を算出する。運転計画作成部６１６は、機器グループの電力損失量の和が最小となる機器グループ等を選択する。選択された機器グループ等の機器８０は、運転計画に沿って運転される。
【０１３６】
以上のように、第７の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ｄは、負荷制御の対象とする機器８０のうち、運転効率が相対的に高い機器８０を優先して運転させる運転計画を作成する運転計画作成部６１６を更に備える。
これにより、第７の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ｄ、電力負荷推定システム６０ｅ、電力負荷推定方法及び電力負荷推定プログラムは、機器８０の運転計画を適切に作成することができる。
【０１３７】
（第８の実施形態）
第８実施形態では、運転計画を示すグラフを作成する運転計画グラフ作成部を、電力負荷推定装置６１が更に備える点が、第７の実施形態と相違する。第８の実施形態では、第７の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１３８】
図２７は、第８の実施形態における、電力負荷推定システム６０ｆの構成の第６例を示す図である。電力負荷推定装置６１ｅは、記憶部６００と、高調波成分算出部６１０と、実測高調波成分保存部６１１と、推定部６１２と、運転計画作成部６１６と、運転計画グラフ作成部６１７とを備える。
【０１３９】
図２８は、第８の実施形態における、運転計画グラフの例を示す図である。横軸は時刻を示す。縦軸は電力負荷量を示す。運転計画グラフ作成部６１７は、運転計画作成部６１６が作成した運転計画に基づいて、運転計画グラフを作成する。運転計画グラフ作成部６１７は、運転計画グラフ情報を、需給制御システム９０に出力する。運転計画グラフ情報は、例えば、表示装置の画面に表示される。
【０１４０】
以上のように、第８の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ｅは、運転計画を示すグラフ（運転計画グラフ）を作成する運転計画グラフ作成部６１７を更に備える。
これにより、第８の実施形態に係る電力負荷推定装置６１ｅは、運転計画グラフを表示させることができる。
【０１４１】
（第９の実施形態）
第９実施形態では、機器８０の運転効率に基づいて、機器８０を運転させる運転計画を運転計画作成部６１６が時間ごとに作成する点が、第７の実施形態と相違する。第９の実施形態では、第７の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１４２】
図２９は、第９の実施形態における、電力負荷推定システム６０ｇの構成例を示す図である。電力負荷推定装置６１ｆは、記憶部６００と、高調波成分算出部６１０と、実測高調波成分保存部６１１と、推定部６１２と、負荷制御対象決定部６１５と、運転計画作成部６１６とを備える。負荷制御対象決定部６１５は、全体効率推定結果に基づいて、需給制御における負荷制御の対象とする機器８０を示す負荷制御対象情報を、需給制御システム９０に出力する。運転計画作成部６１６は、全体効率推定結果と劣化状態推定結果とに基づいて、運転計画情報を出力する。
【０１４３】
図３０は、第９の実施形態における、運転計画の第２例を示す図である。横軸は時刻を示す。縦軸は電力負荷量を示す。負荷制御対象決定部６１５は、需給制御における負荷制御の対象とする機器８０を示す負荷制御対象情報を、運転計画作成部６１６と、需給制御システム９０とに出力する。運転計画作成部６１６は、全体効率推定結果と劣化状態推定結果と負荷制御対象情報とに基づいて、負荷制御の対象とする機器８０又は機器グループを、任意の時刻で運転させるように選択し、選択した機器８０又は機器グループを任意の時刻で運転させる運転計画情報を出力する。
【０１４４】
運転計画作成部６１６は、期間Ｔ１と期間Ｔ２とにおいて、目標運転計画上限と目標運転計画下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループＧ３を選択する。運転計画作成部６１６は、機器グループＧ３を示す情報を、時刻情報に対応付けて運転計画情報として出力する。運転計画作成部６１６は、期間Ｔ３において、目標運転計画上限と目標運転計画下限との間に電力負荷量が収まるように、機器グループＧ２を選択する。運転計画作成部６１６は、機器グループＧ２を示す情報を、時刻情報に対応付けて運転計画情報として出力する。
【０１４５】
以上のように、第９の実施形態に係る運転計画作成部６１６は、機器８０の運転効率に基づいて、機器８０を運転させる運転計画を時間ごとに作成する。
これにより、第９の実施形態に係る運転計画作成部６１６は、機器８０ごと又は機器グループごとに、運転させる時刻が異なる運転計画を作成することができる。
【０１４６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態の電力負荷推定装置によれば、算出された有効電力の高調波成分値と、機器８０の劣化状態に応じた有効電力の高調波成分値とに基づいて、機器８０の劣化状態に応じた有効電力を推定する推定部６１２を持つことにより、電気系統７０から電力が供給される機器８０の有効電力を適切に推定すると共に、機器の劣化状態を推定することができる。
【０１４７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…電力供給システム、２０…需要家、３０…母線、４０…フィーダ、５０…測定装置、６０…電力負荷推定システム、６１…電力負荷推定装置、６２…劣化状態データベース、６３…劣化状態運転効率データベース、６４…負荷制御損害金額データベース、６５…全体効率推定結果データベース、７０…電気系統、８０…機器、９０…需給制御システム、６００…記憶部、６１０…高調波成分算出部、６１１…実測高調波成分保存部、６１２…推定部、６１３…劣化状態推定部、６１４…全体効率推定部、６１５…負荷制御対象決定部、６１６…運転計画作成部、６１７…運転計画グラフ作成部、６１０１…ＦＦＴ処理部、Ｇ１〜ＧＨ…機器グループ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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