(57)【要約】本開示の一態様に係る電力制御方法は、デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定ステップと、前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新ステップと、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には分散型電源を放電させて前記需要家に電力を供給する供給ステップとを含む。
2015004849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御方法であって、
前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定ステップと、
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新ステップと、
前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給ステップと
を含む電力制御方法。
【請求項２】
前記任意の時点とは、前記更新の時点であって、
前記更新ステップでは、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点までの前記需要電力を算出し、算出された需要電力を、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点まで一定のデマンド目標値の電力を消費し続けた場合の総量と比較し、
前記需要電力が前記総量より小さい場合、前記制御閾値を増加させる更新をし、
前記需要電力が前記総量より大きい場合、前記制御閾値を減少させる更新をする、
請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項３】
前記更新ステップでは、
前記需要電力が前記総量より小さい場合、前記総量から前記需要電力を減算した値を、前記更新の時点から前記デマンド時限の終了時までの時間により除し、
前記制御閾値に前記除した値を加算することにより前記更新を行う、
請求項２に記載の電力制御方法。
【請求項４】
前記更新ステップでは、前記デマンド時限の途中において、所定間隔ごとに前記制御閾値の更新を繰り返す、
請求項１から３のいずれかに記載の電力制御方法。
【請求項５】
前記更新ステップでは、
前記更新時点から前記デマンド時限の終了時までの前記需要家の消費電力を予測し、
前記予測した消費電力と前記デマンド時限の開始時から前記更新時点までの需要電力の合計値が前記デマンド目標値より小さい場合は、前記更新時における前記制御閾値を増加し、前記予測した消費電力が前記デマンド目標値より大きい場合は、前記更新時における前記制御閾値を減少する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項６】
前記分散型電源は、少なくとも１つの蓄電池を備える蓄電池システムであり、
前記供給ステップでは、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記蓄電池を放電させて前記需要家に電力を供給する
請求項１から５のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項７】
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の途中の平均需要電力が前記デマンド目標値以下になると判断した場合は、前記需要家の消費電力が前記制御閾値よりも小さい期間に前記蓄電池システムを充電する充電ステップを含む
請求項６に記載の電力制御方法。
【請求項８】
前記供給ステップにより分散型電源を放電させた場合は、前記充電ステップでは、前記分散型電源の放電と同一デマンド時限内においては、前記需要家の需要電力が前記制御閾値よりも小さい期間であっても前記分散型電源を充電しない、
請求項７に記載の電力制御方法。
【請求項９】
前記制御閾値は、前記外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力の平均値を前記デマンド目標値以下とするための閾値である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
前記供給ステップでは、前記需要家の需要電力が制御閾値を超えたときは前記蓄電池を超過した電力分だけ放電させ、前記需要家の需要電力が制御閾値を超えないときは前記蓄電池を充電および放電させずに前記外部電源から供給された電力を前記需要家に供給する請求項６から９のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１１】
前記需要家は、集合住宅、商業施設、公共施設、または、防災拠点である
請求項１から１０のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１２】
前記外部電源は商用電源である
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１３】
デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御装置であって、
前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定部と、
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新部と、
前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給部とを備える
電力制御装置。
【請求項１４】
デマンド時限内における平均電力がデマンド目標値を超過しないようにするための電力制御装置と、前記電力制御装置に通信ネットワークを介して接続される分散型電源と、を備える電力制御システムであって、
前記需要電力制御装置は、
前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定部と、
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新部と、
前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給部とを有する
電力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は需要家側に設置された分散型電源を制御するための電力制御方法、電力制御装置、電力制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ある一定時間（例えば３０分）毎の区間（デマンド時限）における平均電力（デマンド値）の大きさを基に契約電力を決め、この契約電力から基本料金を算出するという電力料金の仕組みがある。【０００３】
特許文献１では、契約電力の引き下げを目的とした、蓄電池を含む電力システムが開示されている。このシステムでは、デマンド時限に対してデマンド値の目標値を設定し、消費電力の瞬時値が目標値を超えた場合に、蓄電池を放電させる。商用電源の電力供給を蓄電池からの電力供給により補うことで、デマンド値が目標値を超えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０９６２１号公報
【発明の概要】
【０００５】
上述のように契約電力は、消費電力の瞬時値ではなくデマンド時限の平均電力により定まるところ、特許文献１の技術では、平均電力の値がデマンド値の目標値を超えないにも拘わらず、蓄電池のような分散型電源の放電制御がなされるという問題がある。
【０００６】
そこで、本開示の一態様は、蓄電池のような分散型電源の放電により、デマンド値が目標値を超過しないようにしつつ、不要な分散型電源の放電を防止できる電力制御方法を提供する。
【０００７】
本開示の一態様に係る電力制御方法は、デマンド時限内における平均電力がデマンド目標値以下に制御する電力制御方法であって、前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定ステップと、前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新ステップと、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給ステップとを含む。
【０００８】
なお、これらの包括的または具体的な側面は、システム、方法、および、コンピュータプログラムで実現されてもよく、システム、装置、方法、およびコンピュータプログラムの任意な組み合わせで実現されてもよい。
【０００９】
本開示の一態様に係る電力制御方法によれば、不要な分散型電源の放電を防止しつつ、分散型電源による放電によりデマンド値が目標値を超過しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、従来技術の問題点を説明するための図である。
【図２】図２は、電力供給システムの構成図である。
【図３】図３は、ピークカット制御装置１０の構成図である。
【図４】図４は、制御部１６が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、制御閾値の更新の例を示す図である。
【図６】図６は、制御閾値の更新の例を示す図である。
【図７】図７は、ピークカット制御装置１１の構成図である。
【図８】図８は、制御部１６が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、制御閾値の更新の例を示す図である。
【図１０】図１０は、制御部１６が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、充放電の例を示す図である。
【図１２】図１２は、充放電の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜本開示に係る一形態を得るに至った経緯＞
背景技術の欄で述べた従来技術では、消費電力の瞬時値がデマンド値の目標値（以下、「デマンド目標値」という。）を超えた場合に、蓄電池を放電させる制御を行っているが、特定の状況下においては不要な蓄電池の放電が行われていることが、本発明者らの検討により判明している。
【００１２】
すなわち、デマンド時限中の短い期間において消費電力の瞬時値がデマンド目標値を超えるような場合でも、より長い期間での平均のデマンド値はデマンド目標値を超えないことがある。このような場合においても、従来技術では、消費電力の瞬時値がデマンド目標値を超えるような場合に、蓄電池を放電させる制御を行うため、結果的には不要な蓄電池の放電となっていることがある。このような例を図１に示す。
【００１３】
図１の例では、消費電力の瞬時値がデマンド目標値を超えると蓄電池を放電しているが、放電をしない場合であってもデマンド時限のデマンド値（２点鎖線で示す。）はデマンド目標値を下回っているため、結果的に不要な蓄電池の放電となっている。
【００１４】
係る不要な蓄電池の放電は、充放電の繰り返しによる蓄電池の劣化につながり、また大きなピークや連続するピークに対して放電するだけの充電量が不足することになりうるため、できるだけ防止する必要がある。
【００１５】
そこで、本開示に係る一形態においては、デマンド時限の途中において、蓄電池の放電制御のための閾値を更新することにより、デマンド値がデマンド目標値を超えないようにしつつ、不要な蓄電池の放電を防止することを図る。
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
＜構成＞
図２は、実施の形態に係る電力供給システムの構成図である。
【００１８】
電力供給システム１では、商用電源２から受電した高電圧をキュービクル６にて変圧して、負荷８に供給する。なお、キュービクル６は、受電設備の一種であり、受電した高電圧を変圧する。例えば、受電したＡＣ６６００ＶをＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖに変圧して、負荷８に供給する。
【００１９】
また、需要家側には、商用電源から供給される電力を蓄電する蓄電池を含む蓄電システム２０が設けられている。ピークカット制御装置１０は、この蓄電システム２０の蓄電池の充放電制御を行う。
【００２０】
蓄電システム２０は、充電時には、キュービクル６を経由して供給される交流電力を、ＡＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）により直流に変換して、蓄電池を充電する。放電時には、蓄電池から放電された直流電力を、ＤＣ／ＡＣコンバータ（図示せず）により交流に変換して、負荷８に供給する。
【００２１】
電力モニタ４は、電源ラインに流れる電流および電圧を計測して、計測結果を基に商用電源からの入力電力を測定する。蓄電システム２０は、電力モニタ４が測定した入力電力を示す電力の情報を受信し、逆潮流の防止に利用する。
【００２２】
電力モニタ７は、蓄電システム２０の充放電の充放電電力値および負荷８が消費する消費電力値を繰り返し測定する。測定結果は蓄電システム２０を介してピークカット制御装置１０に送られる。
【００２３】
図３は、ピークカット制御装置１０の構成図である。
【００２４】
ピークカット制御装置１０は、デマンド目標値決定部１２、充放電計画設定部１４および制御部１６を備える。
【００２５】
デマンド目標値決定部１２は、デマンド目標値を決定する。
【００２６】
充放電計画設定部１４は、蓄電池システムの蓄電池の充放電のスケジュールを設定する。例えば、蓄電池を夜間に充電するスケジュールに設定する。
【００２７】
なお、デマンド目標値決定部１２による決定や、充放電計画設定部１４の設定は、例えば、オペレータによる操作により行われる。
【００２８】
制御部１６は、電力モニタ７が測定した充放電の充放電電力値および消費電力値を蓄電システム２０から繰り返し取得する。消費電力値が制御閾値を超過すると、蓄電システム２０に対して蓄電池の放電を指示する。
【００２９】
このような蓄電池の放電指示は、次のような種類の指示を含む。
・指令値指示：蓄電池の出力値を直接指令するもの。例えば5分間一定で、X[kW]出力など。
・潮流値指示：需要電力の潮流を設定する指示である。例えば潮流値がY[kW]になるように、計測しながら蓄電池の出力を瞬時に変化させる。
【００３０】
また、制御部１６は、デマンド時限の開始時に制御閾値を設定し、デマンド時限の途中においては、制御部１６はデマンド時限の開始時からの経過時間までの商用電源２からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出した需要電力およびデマンド目標値に基づいて制御閾値を更新する。
【００３１】
この需要電力は、この商用電源２からの電力供給を受けて消費した需要家の消費電力値であるため、充電の有無を考慮した値にする必要がある。
【００３２】
すなわち、蓄電池の充放電がない場合（充放電電力値がゼロ）にあっては、電力モニタ７が測定した消費電力値をそのまま用いる。蓄電池の放電があった場合には、放電によるピークカットを考慮して、消費電力値から放電電力値を差し引いた値を用いる。反対に、蓄電池の充電があった場合には、消費電力値に充電電力値を足した値を用いる。
【００３３】
＜動作＞
図４は、制御部１６が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
まず、制御部１６は、デマンド目標値決定部１２が決定したデマンド目標値に基づいて、制御閾値ＷT（kW）の初期値を決定する（Ｓ４０）。この制御閾値ＷT（kW）の初期値はここではデマンド目標値と同一の値とするが、デマンド目標値に対して多少増減させた値であってもよい。
【００３５】
次に、制御部１６は、電力モニタ７が測定した消費電力値（kW）を蓄電システム２０から取得し、取得した消費電力値（kW）が現在の制御閾値ＷT（kW）を超過している場合には（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、蓄電池に超過分の放電する旨の指示を蓄電システム２０に送る（Ｓ４２）。
【００３６】
この制御部１６は、デマンド時限開始時からの経過時間Ｔ（分）が更新間隔に到達するまでＳ４１、Ｓ４２の処理を繰り返す。
【００３７】
経過時間Ｔ（分）が更新間隔に到達すると、制御部１６は、電力モニタ７から取得したデマンド時限開始時からの経過時間Ｔ（分）までの需要電力値（kW）を積算することにより、需要電力ＬT（kWh）を算出する（Ｓ４３）。なお、需要電力値は需要家が消費した消費電力に、分散型電源の充放電量を差し引いた値であり、これにより充放電があった場合には充放電の電力値をも考慮することができる。
【００３８】
そして、制御部１６は、デマンド目標値Ｄ（kW）、需要電力ＬT（kWh）および経過時間Ｔ（分）を用いて、新しい制御閾値ＷT（kW）を算出し更新する（Ｓ４４）。
【００３９】
この算出には次の式を用いる。
【００４０】
WT ＝ D+(D×T/60−LT)×60/(30−T)    ・・・（式１）
（式１）において、「D×T/60」は、デマンド目標値Ｄ（kW）の電力を、経過時間Ｔ（分）の間使用し続けたときの消費電力量を示す。１時間あたりの消費電力量（kWh）に換算するために60で除している。また、「30−T」は、デマンド時限30分から経過時間Ｔ（分）を差し引いた残り時間を示す。
【００４１】
「(D×T/60−LT)」は、デマンド目標値Ｄ（kW）の電力を経過時間Ｔ（分）の間使用し続けたときの消費電力量(D×T/60）と、経過時間Ｔ（分）までの需要電力ＬT（kWh）との差である。D×T/60＞LTならば（式１）の第２項は正となるため、新しい制御閾値ＷT（kW）はデマンド目標値Ｄ（kW）より大きい値となる。反対にD×T/60＜LTならば（式１）の第２項は負となるため、新しい制御閾値ＷT（kW）はデマンド目標値Ｄ（kW）より小さい値となる。
【００４２】
このように（式１）の意味するところは、デマンド時限開始時から経過時間Ｔ（分）までの需要電力ＬT（kWh）がデマンド目標値Ｄ（kW）を下回るペースで推移していれば、制御閾値ＷT（kW）を上方修正することで、蓄電池の放電を起きにくくし、無駄な放電を防止する。
【００４３】
反対に、デマンド時限開始時から経過時間Ｔ（分）までの需要電力ＬT（kWh）がデマンド目標値Ｄ（kW）を上回るペースで推移していれば、制御閾値ＷT（kW）を下方修正することで、蓄電池の放電を起こしやすくする。
【００４４】
しかも、需要電力とデマンド目標値の差分に基づいて、残り時間その消費電力を使用し続ければデマンド値がデマンド目標値となる消費電力を新たな制御閾値ＷT（kW）とする。このため、たとえ制御閾値ＷT（kW）の更新後に消費電力値が増大したとしても、制御閾値ＷT（kW）の超過を条件として蓄電池を放電することにより、デマンド値をデマンド目標値以下に抑えることができる。
【００４５】
なお、図４で示した処理は、30分のデマンド時限単位で行われる。つまり、デマンド時限が終了すると、制御部１６はそれまでの制御閾値ＷT（kW）をリセットし、Ｓ４０の処理から処理をやりなおすこととなる。
【００４６】
＜例１＞
図５は、制御閾値の更新の例１を示す図である。
【００４７】
デマンド時限（0:00〜0:30）の開始時（0:00）においては、制御閾値はデマンド目標値と同じ60kWとなっている。その後、5分間隔で制御閾値が更新されており、とくに消費電力値がデマンド目標値を下回っている時間帯（0:05,0:10,0:15）の更新により、制御閾値はデマンド目標値と比べて増加している。このように制御閾値が引き上げられたため、消費電力値がデマンド目標値（60kW）を上回っている時間帯（0:20〜0:30）においても制御閾値は下回っているため蓄電池の放電は行われず、しかも30分の平均電力（デマンド値）はデマンド目標値を下回る結果が得られている。このように、図５の例では、デマンド値がデマンド目標値を超過しないことを実現しつつ、しかも無駄な蓄電池の放電も防止できている。
【００４８】
＜例２＞
図６は、制御閾値の更新の例２を示す図である。
【００４９】
デマンド時限（0:00〜0:30）の開始時（0:00）においては、制御閾値はデマンド目標値と同じ60kWとなっている。
【００５０】
前半15分間（0:00〜0:15）の消費電力値がデマンド目標値60kWの半分程度の30kWで推移しており、ＬTは30kW×15/60（h）=7.5kWhである。
【００５１】
この場合、制御部１６は（式１）に、D=60,T=15,LT=7.5を代入して、
WT ＝ 60+(60×15/60−7.5)×60/(30−15)
WT ＝ 60+7.5×4 = 90
により、制御閾値WTを90（kW）に更新する。
【００５２】
＜制御閾値の更新＞
制御閾値の更新は、
・更新の時点までの需要電力
・デマンド時限の開始時から更新の時点まで一定のデマンド目標値の電力を消費し続けたとしたときの総量
とを比較して、
需要電力＜総量ならば、制御閾値を増加させ、
需要電力＞総量ならば、制御閾値を減少させる
ような更新を実現する算出方法であれば、上記した（式１）を用いたものに限られない。
【００５３】
また、とくに、需要電力＜総量ならば、
（総量−需要電力）÷（更新の時点から前記デマンド時限の終了時までの時間）
を求め、求めた値を制御閾値に加算することが好ましい。
【００５４】
この計算式によれば、デマンド時限開始時から更新の時点までの需要電力と、デマンド目標値の差分に基づいて、残り時間その消費電力を使用し続けたとしたとしてデマンド値がデマンド目標値となるような消費電力を新たな制御閾値ＷTとする。このため、デマンド値をデマンド目標値以下に抑えつつ、不要な蓄電池の放電をも防止できる。この計算式は、とくに図５，図６のようにデマンド時限の前半の消費電力値が少ないケースにおいて有用である。
【００５５】
＜蓄電システムの挙動＞
消費電力値が制御閾値を超過した場合の蓄電システムの挙動について、具体例を示す。
【００５６】
制御閾値ＷT（kW）の超過を条件として蓄電池を放電するうえで、蓄電システムに対する放電指示の方法には先述した指令値指示と潮流値指示の２通りがある。
【００５７】
指令値指示の場合は、制御閾値−デマンド目標値が正の場合、定格を上限にその差分の値を放電するよう直接指令し、負の場合は放電しない。なお、蓄電システムによっては連続した指令値指示はできず、離散的な指示しかできない場合もあり、その場合は放電量を切り上げることになる。
【００５８】
潮流値指示の場合は、制御閾値を放電専用の潮流制御設定値とする。ここで、放電専用の潮流制御とは、需要電力が潮流制御設定値を超えた場合、超えた分だけ放電することで、潮流が一定になるよう制御するが、需要電力が潮流設定値を超えてない場合は充電しないので、潮流は潮流設定値よりも低くなる制御のことである。同様の制御に、充電専用の潮流制御があり、これは潮流設定値を超えない程度まで充電する制御のことである。これは、後述するデマンド目標値を超えない充電の場合に用いられる。
【００５９】
指令値指示の場合は、新たな制御閾値が設定されるまで蓄電池は一定の電力を出力するが、潮流値指示の場合は、需要家の消費電力によって蓄電池の出力が変わり、その代わりに需要電力が一定になるものであるという違いがある。
【００６０】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、デマンド時限内の消費電力量を予測し、需要電力と消費電力の予測値に基づいて制御閾値の更新を行うことにより、適切な蓄電池の放電制御を図る。
【００６１】
図７は、ピークカット制御装置１１の構成図である。図３と同じ符号を付した部分は図３で説明したものと同様である。
【００６２】
ピークカット制御装置１１は、デマンド時限における消費電力量を予測するデマンド時限内予測部１８を備える。
【００６３】
図８は、制御部１６が行う処理の流れを示すフローチャートである。図４と同じステップ番号を付した部分は図４と同様なため説明を省略する。
【００６４】
デマンド時限開始時においては、デマンド時限内予測部１８は、デマンド時限の終了時までの需要家の消費電力の予測値ＰT（kWh）を算出する。この算出手法は後述する。
【００６５】
そして、制御部１６は、デマンド目標値決定部１２が決定したデマンド目標値および予測値ＰT（kWh）に基づいて、制御閾値ＷT（kW）の初期値を決定する（Ｓ５０）。
【００６６】
次に、制御部１６は、経過時間Ｔ（分）が更新間隔に到達するまでステップＳ４１，Ｓ４２の処理を繰り返す。
【００６７】
更新間隔に到達すると、制御部１６は、経過時間Ｔ（分）までの需要電力値（kW）を積算することにより、需要電力ＬT（kWh）を算出する（Ｓ４３）。
【００６８】
次に、制御部１６は、経過時間T(分)からデマンド時限終了時までの需要家の消費電力の予測値ＰT（kWh）を更新する（Ｓ５３）。
【００６９】
そして、制御部１６は、デマンド目標値Ｄ（kW）、経過時間Ｔ（分）、経過時間Ｔ（分）までの需要電力ＬT（kWh）および経過時間Ｔ(分)からの消費電力の予測値ＰT（kWh）を用いて、新しい制御閾値ＷT（kW）を算出し更新する（Ｓ５４）。
【００７０】
この算出には次の式を用いる。
【００７１】
WT ＝ D+(D/2−LT−PT)×60/(30−T)    ・・・（式２）
なお、（式２）においてT=0，LT=0とすれば、ステップＳ５０における制御閾値ＷT（kWh）の算出式となる。
【００７２】
＜予測値ＰTの算出方法＞
デマンド時限の終了時までの需要家の消費電力の予測値ＰT（kWh）を算出する方法としては、過去一定期間の消費電力の平均値を用いて算出する方法がある。
【００７３】
例えば、デマンド時限が0:00〜0:30の場合、0:00の時点において予測値ＰT（kWh）を算出するときには、デマンド時限の残り時間帯（0:00〜0:30）と同じ時間帯（0:00〜0:30）の過去３日分の消費電力を平均化することにより予測値ＰT（kWh）を算出することが考えられる。
【００７４】
また、デマンド時限が0:00〜0:30の場合、0:15の時点において予測値ＰT（kWh）を算出するときには、デマンド時限の残り時間帯（0:15〜0:30）と同じ時間帯（0:15〜0:30）の過去３日分の消費電力を平均化することにより予測値ＰT（kWh）を算出することが考えられる。
【００７５】
その他にも、ニューラルネットワークやＡＲ（Autoregressive）モデルなど時系列データのトレンドなどを考慮した予測手法を利用した算出方法や、天気予報や気温予測など外部の情報を利用した算出方法を用いてもよい。
【００７６】
＜動作例＞
図９は、制御閾値の更新の例を示す図である。
【００７７】
デマンド時限（0:00〜0:30）の開始時（0:00）においては、制御閾値はデマンド目標値より大きい80kWとなっている。これは、デマンド時限の残り時間帯（0:00〜0:30）の予測値が、P0＝20と小さい値であったためである。
【００７８】
具体的には（式２）において、LT,T=0，D=60，P0＝20を代入して、
WT ＝ D+(D/2−LT−PT)×60/(30−T)
WT = 80
により、開始時(0:00)の制御閾値WTが80（kW）となっている。
【００７９】
このように前半の時間帯（0:00〜0:10）において制御閾値が引き上げられたため、消費電力値はデマンド目標値（60kW）を上回っている時間帯（0:00〜0:10）（図９において破線の斜線の領域で示す。）においても制御閾値を下回っており、不要な蓄電池の放電は行わずに済んでいる。
【００８０】
＜予測値の算出対象＞
なお、本実施の形態では、予測値の算出対象の例として需要家の消費電力を挙げて説明したが、これに限られない。
【００８１】
例えば、需要家側に太陽電池や燃料電池が設定されている場合には、これらの出力の予測を行うとしてもよい。太陽電池の出力の予測は、天候、日射量、日照時間などの情報を用いて行うことができる。
【００８２】
また、充放電の制御対象外の蓄電池の出力の予測を含めるとしてもよい。
【００８３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、制御部１６が行う充電制御の方法について説明する。
【００８４】
実施の形態１および実施の形態２においては、放電制御の方法について説明したが、電源が二次電池であり、充電が必要な場合は、充電時においても放電同様に、デマンド目標値を超えない程度に充電する仕組みが必要である。
【００８５】
充電時の制御は、制御閾値の算出までは実施の形態１・２と同一であり、制御閾値を超えない範囲で充電することで、デマンド目標値を超えずに充電することができる。一方、同一デマンド時限内において充電と放電の両方が行われることは無駄な充放電であり、それを防ぐ必要がある。以下では、その制御方法について説明する。
【００８６】
＜制御方法その１＞
ひとつ目の制御の方法を、図１０、図１１を用いて説明する。この方法は、同一デマンド時限内において充電と放電の両方が行われることを削減することで過度な充放電を防ぐことを目的とする。
【００８７】
図１０は、制御部１６が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００８８】
図１０の一連の処理は、30分のデマンド時限単位で行われる。まず、デマンド時限開始時においては、制御部１６は、同一デマンド時限内に放電があった旨を示すフラグをオフにリセットする（Ｓ１０１）。
【００８９】
続いて、制御部１６は、電力モニタ７が測定した消費電力値（kW）を蓄電システム２０から取得し、取得した消費電力値（kW）が現在の制御閾値ＷT（kW）を超過している場合は（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、蓄電池に超過分の放電する旨の指示を蓄電システム２０に送るとともに（Ｓ４２）、フラグをオンにする（Ｓ１０２）。
【００９０】
取得した消費電力値（kW）が現在の制御閾値ＷT（kW）を超過していない場合には（Ｓ４１：Ｎｏ）、制御部１６は、充電時間帯であって（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、満充電状態ではなく（Ｓ１０４：Ｎｏ）、フラグがオフであれば（Ｓ１０５：オフ）、充電指示を行う（Ｓ１０６）。
【００９１】
同一デマンド時限内において放電があると、フラグがオン（Ｓ１０２）となるため、その後、他の条件を満たしたとしても、制御部１６は、ステップＳ１０５により充電指示を行わないこととなる。このため、図１１に示すように、同一デマンド時限内において蓄電池を放電すると、その後は蓄電池を充電しないようにでき、充放電の回数を減らすことができる。なお、図１１において、制御閾値を超過していない場合であっても充電指示を行わない領域を破線の斜線で示す。
【００９２】
＜制御方法その２＞
ふたつ目の制御の方法を、図１２を用いて説明する。この方法は、「蓄電池の放電のみを行い充電は行わないモード」（モード１）、「蓄電池の充電のみを行い放電は行わないモード」（モード２）の両モードのいずれかを予め設定しておき、例えば、モード１の場合には、制御部１６は、図１２に示すように放電は行うが、消費電力値の多寡に関わらず充電は行わないとする。なお、図１２において、制御閾値を超過していない場合であっても充電指示を行わない領域を破線の斜線で示す。
【００９３】
このようなモードは、例えば、電力使用量の多い日中はモード１に設定し、電力使用量の少ない深夜時間帯はモード２に設定する利用法が考えられる。
【００９４】
＜補足１＞
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記の内容に限定されず、本開示の目的とそれに関連又は付随する目的を達成するための各種形態においても実施可能であり、例えば、以下であってもよい。
【００９５】
（１）実施の形態では、ピークカット制御装置１０，１１と蓄電システム２０とは別装置であるとして説明したが、両者の機能を備えるひとつの装置により構成してもよい。
【００９６】
（２）実施の形態では、電力モニタ７が消費電力値を測定するとして説明したがこれに限られない。電力モニタ７から取得することに代えて、蓄電システム２０（またはピークカット制御装置１０，１１）において、潮流値から充放電電力値を差し引く演算を含む算出により消費電力値を算出するとしてもよい。また、必要に応じて積算処理を行い算出するとしてもよい。
【００９７】
（３）実施の形態では、更新の時点が0:15であれば、0:00-0:15までの需要電力を基に制御閾値を更新する（図６参照）というように、制御閾値の更新の時点においてはその時点までの需要電力を用いる例を説明している。
【００９８】
もっとも、これに限らず、制御部１６が需要電力を取得する間隔や需要電力算出に要する処理の時間の影響などにより、両時点に多少のずれがあってもよい。例えば、更新の時点が0:15であれば、0:00-0:14までの需要電力を基に制御閾値を更新するとしてもよい。
【００９９】
（４）実施の形態では、デマンド時限の単位を30分としたが、電力会社が定める電力料金体系などに応じて、この時間の長さは変わり得る。
【０１００】
（５）実施の形態の需要家の例としては、マンションなどの集合住宅や店舗などの商業施設や公共施設・防災拠点等が挙げられる。なお、最大デマンド値に依存して料金が決定される電気料金プランで電力を受電するあらゆる施設に対して適用が可能である。また、実施の形態で説明した電力供給システムは、集合住宅の場合であれば集合住宅内にキュービクルを設置し、キュービクルにて電力会社から受電した高圧を変圧し、変圧した低圧電力を各戸に供給する方式（高圧一括受電方式）において特に有用である。
【０１０１】
（６）実施の形態では、需要家の外部から電源供給する外部電源の例として商用電源、分散型電源の例として蓄電池を挙げて説明したがこれに限られない。
【０１０２】
分散型電源の例としては、太陽電池、燃料電池などであってもよい。また、分散型電源として需要家側に設置されるようなその他の電源を用いるとしてもよい。
【０１０３】
（７）各実施の形態のピークカット制御装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩ(Large  Scale  Integration)として実現されてよい。各回路を個別に１チップとしてもよいし、全ての回路又は一部の回路を含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとして記載したが、集積度の違いにより、ＩＣ(Integrated  Circuit)、システムＬＳＩ、スーパＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１０４】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０１０５】
（８）実施の形態で示したピークカット制御装置の各機能を実現させるための各制御処理をプロセッサに実行させるためのプログラムを、記録媒体に記録し、又は各種通信路などを介して、流通させ頒布することもできる。
【０１０６】
このような記録媒体には、ICカード、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒布された制御プログラムは、プロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより実施の形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
【０１０７】
（９）実施の形態では、分散型電源の例として蓄電池システムを挙げて説明したがこれに限られない。
【０１０８】
＜補足２＞
本実施の形態は、以下の態様を含むものである。
【０１０９】
（１）実施の形態に係る電力制御方法は、デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御方法であって、前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定ステップと、前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新ステップと、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給ステップとを含む。
【０１１０】
（２）前記任意の時点とは、前記更新の時点であって、前記更新ステップでは、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点までの前記需要電力を算出し、算出された需要電力を、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点まで一定のデマンド目標値の電力を消費し続けた場合の総量と比較し、前記需要電力が前記総量より小さいならば、前記制御閾値を増加させる更新をし、前記需要電力が前記総量より大きいならば、前記制御閾値を減少させる更新をする、としてもよい。
【０１１１】
（３）前記更新ステップでは、前記需要電力が前記総量より小さいならば、前記総量から前記需要電力を減算した値を、前記更新の時点から前記デマンド時限の終了時までの時間により除し、前記制御閾値に前記除した値を加算することにより前記更新を行う、としてもよい。
【０１１２】
（４）前記更新ステップでは、前記デマンド時限の途中において、所定間隔ごとに前記制御閾値の更新を繰り返す、としてもよい。
【０１１３】
（５）前記更新ステップでは、前記更新時点から前記デマンド時限の終了時までの前記需要家の消費電力を予測し、前記予測した消費電力と前記デマンド時限の開始時から前記更新時点までの需要電力の合計値が前記デマンド目標値より小さい場合は、前記更新時における前記制御閾値を増加し、前記予測した消費電力が前記デマンド目標値より大きい場合は、前記更新時における前記制御閾値を減少する、としてもよい。
【０１１４】
（６）前記分散型電源は、少なくとも１つの蓄電池を備える蓄電池システムであり、前記供給ステップでは、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記蓄電池を放電させて前記需要家に電力を供給するとしてもよい。
【０１１５】
（７）前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の途中の平均需要電力が前記デマンド目標値以下になると判断した場合は、前記需要家の消費電力が前記制御閾値よりも小さい期間に前記蓄電池システムを充電する充電ステップを含むとしてもよい。
【０１１６】
（８）前記供給ステップにより分散型電源を放電させた場合は、前記充電ステップでは、前記分散型電源の放電と同一デマンド時限内においては、前記需要家の需要電力が前記制御閾値よりも小さい期間であっても前記分散型電源を充電しない、としてもよい。
【０１１７】
（９）前記制御閾値は、前記外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力の平均値を前記デマンド目標値以下とするための閾値である、としてもよい。
【０１１８】
（１０）前記供給ステップでは、前記需要家の需要電力が制御閾値を超えたときは前記蓄電池を超過した電力分だけ放電させ、前記需要家の需要電力が制御閾値を超えないときは前記蓄電池を充電および放電させずに前記外部電源から供給された電力を前記需要家に供給するとしてもよい。
【０１１９】
（１１）前記需要家は、集合住宅または商業施設や公共施設・防災拠点等であるとしてもよい。
【０１２０】
（１２）前記外部電源は商用電源であってもよい。
【０１２１】
（１３）実施の形態に係る電力制御装置は、デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御装置であって、前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定部と、前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新部と、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給部とを備える。
【０１２２】
（１３）実施の形態に係る電力制御システムは、デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御装置と、前記電力制御装置に通信ネットワークを介して接続される分散型電源と、を備える電力供給システムであって、前記電力制御装置は、前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定部と、前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から任意の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力を算出し、算出された前記需要電力および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新部と、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給部とを有する。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本開示に係る電力制御方法は、分散型電源による放電によりデマンド値が目標値を超過しないようにしつつ、分散型電源の不要な放電を防止できるので有用である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  電力供給システム
２  商用電源
６  キュービクル
４，７  電力モニタ
８  負荷
１０，１１  ピークカット制御装置
１２  デマンド目標値決定部
１４  充放電計画設定部
１６  制御部
１８  デマンド時限内予測部
２０  蓄電システム
【図１】
2015004849.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月4日(2016.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御方法であって、
前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定ステップと、
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から更新の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力量を算出し、算出された前記需要電力量および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新ステップと、
前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給ステップとを含み、
前記更新ステップでは、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点までの前記需要電力量を算出し、算出された需要電力量を、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点まで一定の前記デマンド目標値の電力を消費し続けた場合の総量と比較し、
前記需要電力量が前記総量より小さい場合、前記制御閾値を増加させる更新をし、
前記需要電力量が前記総量より大きい場合、前記制御閾値を減少させる更新をする、
電力制御方法。
【請求項２】
前記更新ステップでは、
前記需要電力量が前記総量より小さい場合、前記総量から前記需要電力量を減算した値を、前記更新の時点から前記デマンド時限の終了時までの時間により除し、
前記制御閾値に前記除した値を加算することにより前記更新を行う、
請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項３】
前記更新ステップでは、前記デマンド時限の途中において、所定間隔ごとに前記制御閾値の更新を繰り返す、
請求項１または２に記載の電力制御方法。
【請求項４】
前記更新ステップでは、
前記更新時点から前記デマンド時限の終了時までの前記需要家の消費電力量を予測し、
前記予測した消費電力量と前記デマンド時限の開始時から前記更新時点までの需要電力量の合計値が、前記デマンド時限の開始時から前記デマンド時限の終了時まで一定の前記デマンド目標値の電力を消費し続けた場合の電力量より小さい場合は、前記更新時における前記制御閾値を増加し、前記予測した消費電力量が前記デマンド時限の開始時から前記デマンド時限の終了時まで一定の前記デマンド目標値の電力を消費し続けた場合の電力量より大きい場合は、前記更新時における前記制御閾値を減少する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項５】
前記分散型電源は、少なくとも１つの蓄電池を備える蓄電池システムであり、
前記供給ステップでは、前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記蓄電池を放電させて前記需要家に電力を供給する
請求項１から４のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項６】
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の途中の平均需要電力が前記デマンド目標値以下になると判断した場合は、前記需要家の消費電力量が前記制御閾値よりも小さい期間に前記蓄電池システムを充電する充電ステップを含む
請求項５に記載の電力制御方法。
【請求項７】
前記供給ステップにより分散型電源を放電させた場合は、前記充電ステップでは、前記分散型電源の放電と同一デマンド時限内においては、前記需要家の需要電力量が前記制御閾値よりも小さい期間であっても前記分散型電源を充電しない、
請求項６に記載の電力制御方法。
【請求項８】
前記制御閾値は、前記外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力の平均値を前記デマンド目標値以下とするための閾値である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項９】
前記供給ステップでは、前記需要家の需要電力量が制御閾値を超えたときは前記蓄電池を超過した電力分だけ放電させ、前記需要家の需要電力量が制御閾値を超えないときは前記蓄電池を充電および放電させずに前記外部電源から供給された電力を前記需要家に供給する請求項５から８のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
前記需要家は、集合住宅、商業施設、公共施設、または、防災拠点である
請求項１から９のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１１】
前記外部電源は商用電源である
請求項１から１０のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１２】
デマンド時限内における平均電力をデマンド目標値以下に制御する電力制御装置であって、
前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定部と、
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から更新の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力量を算出し、算出された前記需要電力量および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新部と、
前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給部とを備え、
前記更新部は、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点までの前記需要電力量を算出し、算出された需要電力量を、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点まで一定の前記デマンド目標値の電力を消費し続けた場合の総量と比較し、
前記需要電力量が前記総量より小さい場合、前記制御閾値を増加させる更新をし、
前記需要電力量が前記総量より大きい場合、前記制御閾値を減少させる更新をする、
電力制御装置。
【請求項１３】
デマンド時限内における平均電力がデマンド目標値を超過しないようにするための電力制御装置と、前記電力制御装置に通信ネットワークを介して接続される分散型電源と、を備える電力制御システムであって、
前記需要電力制御装置は、
前記デマンド時限の開始時における制御閾値を、前記デマンド目標値に基づいて決定する決定部と、
前記デマンド時限の途中において、前記デマンド時限の開始時から更新の時点までに外部電源からの電力供給を受けて消費した需要家の需要電力量を算出し、算出された前記需要電力量および前記デマンド目標値に基づいて前記制御閾値を更新する更新部と、
前記デマンド時限の途中において、需要家の消費電力の瞬時値が前記制御閾値を超えた場合には前記需要家に設けられた分散型電源から前記需要家に電力を供給する供給部とを有し、
前記更新部は、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点までの前記需要電力量を算出し、算出された需要電力量を、前記デマンド時限の開始時から前記更新の時点まで一定の前記デマンド目標値の電力を消費し続けた場合の総量と比較し、
前記需要電力量が前記総量より小さい場合、前記制御閾値を増加させる更新をし、
前記需要電力量が前記総量より大きい場合、前記制御閾値を減少させる更新をする、
電力制御システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
WT ＝ D+(D/2−LT−PT)×60/(30−T) ・・・（式２）
なお、（式２）においてT=0，LT=0とすれば、ステップＳ５０における制御
閾値ＷT（kW）の算出式となる。
【国際調査報告】
2015004849.tif 000015
2015004849.tif 000016