(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力グリッド内で、少なくとも１つのフィーダ回路内の電力損失を削減する方法を、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを有する少なくとも１つのコンピュータにより実行する、前記方法であって、
前記フィーダ回路の少なくとも一部における場所の入力及び前記フィーダ回路の前記少なくとも一部における少なくとも１つの電気的側面に基づいて、フィーダ回路の電力損失のインジケータを出力として提供するモデルにアクセスするステップと、
前記フィーダ回路の少なくとも一部における前記少なくとも１つの電気的側面のリアルタイム測定を受けるステップと、
前記フィーダ回路の前記少なくとも一部における複数の需要家の個々の場所に、アクセスするステップと、
前記複数の需要家に関するフィーダ回路の電力損失のリアルタイムなインジケータを複数生成するために、前記リアルタイム測定及び前記複数の需要家の前記個々の場所を前記モデルに入力するステップと、
前記フィーダ回路内の前記電力損失を削減するために、前記複数のリアルタイムなインジケータに基づき、リアルタイムな需要応答用に前記複数の需要家から少なくとも１つの需要家を選択するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電気的側面は、電流の少なくとも１つのリアルタイム測定または推定を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モデルは前記フィーダ回路内の場所に基づく少なくとも１つの重みを使用する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの重みは、前記変電所から需要家までの前記電気距離に基づく重み付け係数を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記モデルは、
【数１】
0005312611.tif 000031
を含み、
Ｓは、前記フィーダ回路に関して距離の関数として抵抗を特徴付け、
Ｓ０は、前記フィーダ回路内の需要家に関する前記変電所からの前記電気距離を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記モデルは、前記フィーダ回路の前記少なくとも一部における前記電流のインジケーションにさらに基づく、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記モデルは、前記変電所から前記フィーダ回路への前記電流に基づく、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記需要応答用に前記複数の需要家から前記少なくとも１つの需要家を選択するために、前記フィーダ回路内の前記需要家に関する前記少なくとも１つの重みは、前記変電所からの前記電流と結合される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記モデルは、前記フィーダ回路のトポロジーに依存する、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィーダ回路は、少なくとも１つのスイッチに基づき動的に変化し、
前記モデルは、前記フィーダ回路内の前記動的な変化を考慮する、請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのフィーダ回路を含む電力グリッド内で、前記フィーダ回路内の電力損失を削減する需要応答管理コンピュータシステムであって、
前記フィーダ回路の少なくとも一部における場所の入力及び前記フィーダ回路の前記少なくとも一部における少なくとも１つの電気的側面に基づいて、フィーダ回路の電力損失のインジケータを出力として提供するモデルにアクセスし、
前記フィーダ回路の少なくとも一部における少なくとも１つの電気的側面のリアルタイム測定を受け、
前記フィーダ回路の前記少なくとも一部における複数の需要家の個々の場所にアクセスし、
前記複数の需要家に関するフィーダ回路の電力損失のリアルタイムなインジケータを複数生成するために、前記リアルタイム測定及び前記複数の需要家の前記個々の場所を前記モデルに入力し、
前記フィーダ回路内の前記電力損失を削減するために、前記複数のリアルタイムなインジケータに基づき、リアルタイムな需要応答用に前記複数の需要家から少なくとも１つの需要家を選択するよう動作可能な少なくとも１つのプロセッサを含む、需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの電気的側面は、電流の少なくとも１つのリアルタイム測定または推定を含む、請求項１１に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１３】
前記モデルは前記フィーダ回路内の場所に基づく少なくとも１つの重みを使用する、請求項１２に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの重みは、前記変電所から需要家までの前記電気距離に基づく重み付け係数を含む、請求項１３に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１５】
前記モデルは、
【数２】
0005312611.tif 000032
を含み、
Ｓは、前記フィーダ回路に関して距離の関数として抵抗を特徴付け、
Ｓ０は、前記フィーダ回路内の需要家に関する前記変電所からの前記電気距離を含む、請求項１４に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１６】
前記モデルは、前記フィーダ回路の前記少なくとも一部における前記電流のインジケーションにさらに基づく、請求項１３に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１７】
前記モデルは、前記変電所から前記フィーダ回路への前記電流に基づく、請求項１６に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１８】
前記需要応答用に前記複数の需要家から前記少なくとも１つの需要家を選択するために、前記フィーダ回路内の前記需要家に関する前記少なくとも１つの重みと、前記変電所からの前記電流とを結合する、請求項１７に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項１９】
前記モデルは、前記フィーダ回路のトポロジーに依存する、請求項１３に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項２０】
前記フィーダ回路は、少なくとも１つのスイッチに基づき動的に変化し、
前記モデルは、前記フィーダ回路内の前記動的な変化を考慮する、請求項１３に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【請求項２１】
リアルタイムで前記需要応答を実施するために、前記選択された少なくとも１つの需要家の１つ以上のデバイスを制御する少なくとも１つの命令を、前記選択された少なくとも１つの需要家に対して送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
リアルタイムで前記需要応答を実施するために、前記選択された少なくとも１つの需要家の１つ以上のデバイスを制御する少なくとも１つの命令を、前記選択された少なくとも１つの需要家に対して送信するよう、前記少なくとも１つのプロセッサが構成されている、請求項１１に記載の需要応答管理コンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に、電力グリッド内で電力損失を削減するシステムおよび方法に関し、特に、需要応答の少なくとも１つの側面を解析することによって電力グリッドのフィーダ回路（ｆｅｅｄｅｒ  ｃｉｒｃｕｉｔ）の電力損失を削減するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力グリッドは、発電、送電、および配電のうちの１つまたはすべてを含み得る。電気は、石炭火力発電所、原子力発電所などの発電所を使用して生成され得る。効率性のために、生成された電力は、非常に高い電圧に昇圧されて（３４５Ｋボルトなど）送電線上で送られる。送電線は、州の境界を横断して、または国境を横断してなど、その卸売客に届くまで電力を長距離送ることもあり、卸売客は、地域の配電網を所有する企業であることもある。送電線は、送電変電所において終わると考えられ、送電変電所が、非常に高い電圧を、中間電圧（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｖｏｌｔａｇｅ）（１３８Ｋボルトなど）に降圧することもある。送電変電所からは、より小さな送電線（副送電線など）が中間電圧を配電変電所へ送る。配電変電所において、中間電圧は再び「中電圧（ｍｅｄｉｕｍ  ｖｏｌｔａｇｅ）」（４Ｋボルト〜２３Ｋボルトなど）に降圧され得る。１つ以上のフィーダ回路が、配電変電所から出ていることもある。例えば、４〜数十のフィーダ回路が、配電変電所から出ていることもある。フィーダ回路は、４つのワイヤを含む３相回路である（３相それぞれの３つのワイヤ、および中性の１つのワイヤ）。フィーダ回路は、地上（柱上）または地下のいずれかで配線されるとよい。フィーダ回路上の電圧は、配電変圧器を使用して定期的に取り出されるとよく、配電変圧器が、「中電圧」から需要家電圧（１２０Ｖなど）に電圧を降圧する。次に、需要家電圧を需要家が使用できる。
【０００３】
電力グリッドを介した電流の分配（送電および配電などによる）は、損失をもたらす。具体的には、この損失は、ジュール発熱（または抵抗発熱）と呼ばれ、これは導体中の電流の通路が熱を放出するときに生じる。損失量は、Ｉ２Ｒであり、Ｉは導体中の電流であり、Ｒは導体の抵抗である。電力グリッドにおけるこうした損失は、重大であることもある。米国における送電および配電損失は、１９９５年に推定７．２％であり、英国では１９９８年に７．４％であったことが報告されている。
【０００４】
損失を削減するための解析の１つのタイプが、電力潮流研究である。電力潮流研究（負荷潮流研究としても既知である）は、電力システムに適用される複雑な数値解析を伴う。電力潮流研究は、正常な定常状態運転をしている電力システムを解析する。電力潮流研究のソフトウェア実装がいくつかある。電力潮流研究の目標は、特定の負荷および発電機の有効電力および電圧状況に関し、電力システムの各母線の完全な電圧位相角および振幅情報を得ることである。この情報が分かれば、各分岐上の有効および無効電力潮流、ならびに発電機の無効電力出力を、解析的に判断することができる。この問題の非線形性が理由で、許容範囲内の解を得るために、数値法が用いられる。しかし、この解は、複雑な反復解析を必要とし、解決までにかなりの時間がかかる。したがって、迅速にリアルタイムで判断できる、ジュール発熱を原因とする損失を削減する解決法を提供する必要性が明らかに存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の背景で説明したように、電力グリッドは、かなりの量の電力を配電損失から失う。本発明の一側面は、電力グリッドのフィーダ回路内の損失などの配電損失を削減するために、需要応答に関して電力グリッドの少なくとも１つの側面を解析するシステムおよび方法を提供することを含む。需要応答は、使用される電力を抑制する、またはオンサイト発電を開始するなど、１つ以上の需要家構内にて負荷を制御する能力である。このシステムおよび方法は、需要応答に関して、次を含む１つ以上の要素の選択を行うとよい：（１）需要応答用の需要家を選択すること（利用可能な需要応答需要家のより大きなプールから需要応答用の需要家のサブセットを選択することなど）、（２）需要応答の量を選択すること（選択された需要家のサブセットから、どのくらいの需要応答を選択するか判断することなど）、および（３）需要応答の時間の長さを選択すること。
【０００６】
本方法およびシステムは、（１）グリッド構造要素（ｇｒｉｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）および（２）動的動作要素（ｄｙｎａｍｉｃ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を含むとよい需要応答モデルに基づくとよい。グリッド構造要素は、フィーダ回路に沿った特定の需要家の場所など、グリッド内の特定の需要家の場所のインジケーションを含むとよい。例えば、グリッド構造要素は、変電所から需要家までの距離に基づく重み付け係数など、フィーダ回路内の特定の需要家の場所を反映する、特定の需要家に関する重み付け係数を含むとよい。グリッド構造要素は、フィーダ回路のトポロジーが放射状トポロジーであるかどうかなど、フィーダ回路の特定のトポロジーを考慮するとよい。さらに、グリッド構造要素は、一定とすることも、または動的とすることもできる。特定のフィーダ回路など、グリッドのセクションの構造は、ある期間にわたって一定であることもある。したがって、グリッド構造要素は、そうした期間にわたって静的であると考えることもできる。このため、グリッド構造要素は、事前に計算され、テーブルに格納されることもできる。特定のフィーダ回路が再構成されたときなど、グリッドの構造が変化したときに、特定のフィーダ回路上の需要家に関するグリッド構造要素が更新されるとよい。または、動的に変化し得るフィーダ回路に関しては、グリッド構造要素は、フィーダ回路内の動的変化を考慮するとよい。例えば、複数のフィーダ回路（例えば、フィーダ回路Ａおよびフィーダ回路Ｂ）が、インタータイスイッチ（ｉｎｔｅｒ−ｔｉｅ  ｓｗｉｔｃｈ）および区分スイッチを有することもある。特定のスイッチ（インタータイスイッチおよび／または区分スイッチなど）のスイッチ状態に応じて、フィーダ回路のセクションは、フィーダ回路Ａまたはフィーダ回路Ｂに属し得る。グリッド構造要素は、フィーダ回路Ａまたはフィーダ回路Ｂ上の需要家に関する重み付け係数を判断するために、１つ以上のスイッチの状態を考慮するとよい。
【０００７】
需要応答モデルの動的動作要素は、リアルタイム測定を含むとよい（実際の余力、１つ以上のフィーダ回路を流れる電流、分散したエネルギー資源容量（例えば、風力、太陽エネルギー、など）など。例えば、変電所からフィーダ回路へのリアルタイム電流、１つ以上の需要家構内におけるリアルタイム電流、および／またはフィーダ回路の特定のセグメントにあるセンサーからのリアルタイム電流など、フィーダ回路の一部を流れるリアルタイム電流が判断され得る。
【０００８】
特定の需要家に関するグリッド構造要素の個別の重み付け係数は、その特定の需要家に関連する動的動作要素のリアルタイム測定と結合されて、特定の需要家の「スコア」が判断されてもよい。「スコア」は、特定の需要家に関して需要応答を使用することによるフィーダ損失からの相対的な節約を示す事実上の尺度である。
【０００９】
需要応答モデルは、電流および／または抵抗の推定に基づくとよい。フィーダ回路内の損失は、Ｉ２Ｒであり、Ｉはフィーダ回路を流れる電流であり、Ｒはフィーダ回路の抵抗である。抵抗Ｒの近似は、変電所からの電気距離に基づくとよい。電流の近似は、フィーダ回路への電流（変電所にて測定される）に基づくとよい。具体的には、フィーダ電流は、変電所からの電気距離の関数として減少する（指数関数的に減少するなど）と想定され得る。こうした抵抗および電流の推定を所与として、需要応答モデルは、需要応答需要家のより大きなプールから、需要家のサブセットをより効率的に選択することを可能にするとよい。具体的には、需要応答需要家のより大きなプールは、大きく、数百万に達してもよい。需要応答モデルは、大きな組み合わせ問題の解を必要とせず、代わりに、需要家のサブセットの判断をより迅速に実行することを可能にする。
【００１０】
さらに、需要応答モデルは、同じフィーダ回路の異なるポイントにおける電力損失の削減に関する利益の比較、および／または別々のフィーダ回路の異なるポイントの比較を行うとよい。このようにして、需要応答を使用するこの最適化が、フィーダ回路のセクションにわたって、フィーダ回路全体にわたって、異なるフィーダ回路にわたって、および配電グリッド全体にわたって実行されるとよい。
【００１１】
以下の図面および詳細な説明を検討すると、当業者には、他のシステム、方法、特徴および利点が明らかであるか、または明らかなものとなるであろう。そのようなさらなるシステム、方法、特徴および利点はすべて、本記載に含まれ、本発明の範囲内にあり、下記の特許請求の範囲により保護されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】需要応答システム内にある可能性のある構成要素のブロック図である。
【図２】図１に示されたサブＶＰＰ（ｖｉｒｔｕａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｐｌａｎｔ：仮想発電所）割り当てシステム（Ｓｕｂ  ＶＰＰ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）のブロック図を示す。
【図３】利用可能な需要応答需要家のプールから需要応答用の需要家のサブセットを選択する流れ図の例である。
【図４】フィーダ回路内の損失の表現である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
典型的には、電力会社には、電力グリッド内のジュール発熱損失の削減を試みる選択肢はほとんどない。本願明細書で開示される、ジュール発熱損失を削減する一方法は、需要応答を使用することによる。具体的には、以下に記載される好適な実施形態は、需要応答を使用して電力グリッド（電力グリッド内の１つ以上のフィーダ回路など）内の損失を削減することに関する。
【００１４】
需要応答（ＤＲ：ｄｅｍａｎｄ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）は、一般的に、負荷の制御および／または発電の制御を行う能力である。需要応答は、電力グリッド内で、供給条件に応じて需要家の電気消費を管理するために使用され得る。供給条件は、緊急時の消費削減に関すること、市場価格の変化に関すること（種々の時間におけるエネルギー費を示す価格設定信号を需要家に提供することなど）、エネルギーの利用可能性の変化に関すること（太陽エネルギーなどの再生可能エネルギーが利用可能である特定の時間など）などが考えられる。
【００１５】
したがって、需要応答は、使用電力の抑制を伴うことも、または、オンサイト発電の開始によることもあり、オンサイト発電は、グリッドと並列接続されていることも、されていないこともある。需要応答スキームは、大規模な企業需要家により実装されるとよく、多くの場合は専用制御システムの使用により、電力会社によるリクエストまたは市場価格条件に応じて負荷を制限する。明かり、機械、空調などのサービスが、緊急の時間フレームの間、負荷優先順位付けスキームに従って削減されるとよい。負荷制限の代替手段は、電力グリッドを補う電気のオンサイト発電を含み得る。電気供給が不足する状況のもとでは、需要応答が、最高値、および全般的な電気価格の変動を大幅に低減し得る。
【００１６】
需要応答は、一般に、需要家が需要を削減することを促し、それによって電気のピーク需要を削減するために使用されるメカニズムを指すために使用される。電気システムは、一般に、ピーク需要に対応するような規模（それに加えてエラーおよび予期せぬイベントに備えた余裕）を有し、ピーク需要が減れば、全体的な設備および資本コスト要件が緩和され得る。一方、発電容量の構成次第で、需要応答は、大量生産かつ低需要のときに需要（負荷）を増やすためにも使用され得る。一部のシステムは、それによって、低需要および高需要（または低値および高値）の期間の間の裁定取引を行うようエネルギー貯蔵を促し得る。
【００１７】
フィーダ回路損失を削減するために需要応答を使用するという状況では、需要応答は、フィーダ回路中を送られる必要がある電流量を削減するとよく、その結果、フィーダ回路内のジュール発熱損失量が削減される。以下の説明は、特定の需要応答需要家の選択（需要応答候補の需要家のより大きなプールから）を解析する。具体的には、以下に詳述する特定の需要応答需要家のサブセットの選択（需要応答候補の需要家のより大きなプールから）は、需要家の無作為選択（需要応答候補の需要家のより大きなプールからの）よりも多くのジュール発熱損失を削減するとよい。
【００１８】
図１を参照する。需要応答システム内の様々な構成要素の例のブロック図１００が示されている。図１に示されているこのブロック図は、単に説明を目的としている。２００８年５月９日に提出された米国特許仮出願第６１／１２７，２９４号および２００８年１２月１５日に提出された米国特許仮出願第６１／２０１，８５６号で開示されているものなど、種々の構成要素が存在し得る。２００８年５月９日に提出された米国特許仮出願第６１／１２７，２９４号、および２００８年１２月１５日に提出された米国特許仮出願第６１／２０１，８５６号は、どちらもその内容全体を参照によって本願明細書に組み込んだものとする。
【００１９】
需要応答システムは、商業運転システム１０２を含むとよい。商業運転システム１０２は、発電ポートフォリオを最適化する、電力会社の一部を含むとよい。商業運転システム１０２は、ユニットの起動・停止を処理するとよく、電力会社が自由に使えるすべての発電機から、現在の負荷要求を満たすためにどの発電機を使用するかを判断する判断する。したがって、商業運転システム１０２は、ピーク時の負荷要求を満たすのに必要ないくつかの発電機を判断するとよい。
【００２０】
商業運転システム１０２が自由に使える利用可能な発電機には多数の例がある。従来の発電機は、石炭火力発電所、原子力発電所などを含むと考えられる。商業運転システム１０２に利用可能な別のタイプの「発電機」は、「仮想発電所」（ＶＰＰ）としての需要応答を含むとよい。需要応答は、発電はまったくしないが、需要応答は、負荷の量を削減し、事実上、削減される負荷量と等しい電力量を発電する。言い換えれば、需要応答は、負荷を削減する効果を有するため、需要応答には、より大きな発電機容量をもたらす効果がある。
【００２１】
システムレベルＶＰＰ最適化システム１０４は、特定の時間の特定の負荷に関して、需要応答を使用してＶＰＰによって「発電される」必要がある電力量を判断するとよい。典型的には、需要応答は、削減されるべき特定の電力量（メガワットで測定されてもよい）をリクエストするとよい。例えば、システムレベルＶＰＰ最適化システム１０４は、９００ＭＷａｔｔ（ｍｅｇａｗａｔｔ：メガワット）のピーク負荷に対し１５０ＭＷａｔｔの需要応答が、実際の負荷を７５０ＭＷａｔｔに削減するには必要とされると判断するとよい。
【００２２】
需要応答容量が必要とされるよりも大きければ、需要応答プール内の需要家のサブセットである。サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、需要家のサブセットを選択するとよい。例えば、システムレベルＶＰＰ最適化システム１０４が、需要応答による１５０ＭＷａｔｔの電力削減をリクエストし、かつ需要応答プール全体からの需要応答容量が３００ＭＷａｔｔであれば、需要応答プール全体すべてよりも少ない需要応答が必要であると考えられる。サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、需要応答プール全体のサブセットであるどの需要家が、フィーダ回路内の損失量削減のために選択されるとよいかを判断するとよい。与えられている例では、需要応答プール内に１０００の需要家がある場合、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、１５０ＭＷａｔｔの電力削減を満たすよう、１０００の需要家のうちのサブセットを選択するとよく、フィーダ回路内の損失を削減または最小化する。３００ＭＷａｔｔの利用可能なプールから種々のサブセットを選択することによって１５０ＭＷａｔｔの電力削減を得る方法は多数ある。さらに、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、１５０ＭＷａｔｔを達成するために、１００の需要家のサブセットからの電力削減量を判断するとよい。
【００２３】
図１に示されているように、需要応答を使用して「発電される」必要がある電力量が、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８に入力される。図２および３に関して下記で記載されるように、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、どの需要家（利用可能な需要応答需要家のプールから）を需要応答用に選択するかを判断するとよい。サブＶＰＰ割り当てシステム１０８はさらに、選択された需要家から削減する電力量を判断するとよい。システムレベルＶＰＰ最適化１０４からの入力に加えて、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、ＶＰＰ区間毎の１つ以上のＶＰＰ計画１０６、グリッド状態１１４（１つ以上の変電所にて感知された電流を含むグリッドの様々なリアルタイムの側面の提供など）、需要応答用に設定されるポリシーまたはルール１１２（どのくらいの量／どのくらいの頻度で需要応答が実行され得るかなどを詳述する需要家契約など）、および様々なオーバーライド１１０を含む、他の入力を受信するとよい。
【００２４】
サブＶＰＰ割り当てシステム１０８が、選択する需要家、および選択された需要家の削減する電力量を判断した後、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、１つ以上の信号をＤＲ管理システム１１６に送信するとよい。ＤＲ管理システム１１６は、需要家構内１１８にて負荷を制御するために需要家構内に送信する信号を生成する。具体的には、ＤＲ管理システム１１６は、コマンド／信号を需要家構内１１８に送信するとよく、需要家構内１１８は、応答／利用可能性をＤＲ管理システム１１６に送信するとよい。図１は、需要家構内１１８を単一のブロックとして示すが、ＤＲ管理システム１１６からの信号は、需要応答用に選択された需要家構内１１８それぞれに個別に送信されるとよい。例えば、１つ以上の需要家構内が、需要家構内にある１つ以上のデバイスを制御する信号を受信するとよい。
【００２５】
よって、技術によって需要応答のプロセスが自動化されるとよい。そのような技術は、負荷制限の要求を検出し、参加する利用者に需要を伝達し、負荷制限を自動化し、需要応答プログラムへの準拠を検証するとよい。ＤＲの拡張可能かつ包括的なソフトウェアソリューションが、企業および産業の成長を可能にする。
【００２６】
電力会社は、時々（ピーク需要のときなど）消費を削減できる工業、商業および／または住宅利用者に接続された、図１に示されたものなどの自動システムを使用して、本質的には、わずかに引き込みを遅らせるとよい。自動システムは、特定の電化製品もしくはシンクを弱めるか、または止めるとよい（さらに、需要が予想外に低い場合は、使用量を増やすこともあり得る）。例えば、暖房が下げられてもよく、または空調もしくは冷蔵が上げられてもよく（より高い温度に上げ、その結果より少ない電気を使用する）、使用量のピークを過ぎるまで引き込みがわずかに遅らされる。したがって、グリッドは、ピーク需要を遅らせることによって利益を得るとよく（ピーク供給する発電所が起動する時間を与える、またはピークイベントを避ける）、参加者は、価格設定がより低いと考えられるピーク需要時期の後まで消費を遅らせることによって利益を得る。
【００２７】
図２は、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８のブロック図を示す。サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、コンピュータシステムを含むとよく、コンピュータシステムは、バスを介して通信できるプロセッサ２０２およびメモリ２０４を含む。メモリ２０４は、揮発性および／または不揮発性メモリを含むとよく、さらに１つ以上のプログラムを含むとよい。メモリ２０４は、メインメモリ、スタティックメモリ、または動的メモリとすることもできる。メモリ２０４は、限定はされなくてもよいが、様々なタイプの揮発性および不揮発性ストレージ媒体などのコンピュータ可読ストレージ媒体を含むこともでき、これには、限定はされないが、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、プログラマブル読み取り専用メモリ、電気的プログラム可能読み取り専用メモリ、電気消去可能読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ、磁気テープまたはディスク、光媒体などが含まれる。１つのケースでは、メモリ２０４は、プロセッサ２０２のキャッシュまたはランダムアクセスメモリを含むとよい。あるいは、またはさらに、メモリ２０４は、プロセッサのキャッシュメモリ、システムメモリ、またはその他のメモリなど、プロセッサ２０２とは別個のものでもよい。メモリ２０４は、データを格納する外部ストレージデバイスまたはデータベースであってもよい。例には、ハードドライブ、コンパクトディスク（「ＣＤ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ」）、デジタルビデオディスク（「ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｄｉｓｃ」）、メモリカード、メモリスティック、フロッピーディスク、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ：ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ」）メモリデバイス、またはその他、データを格納するよう動作する任意のデバイスが含まれ得る。メモリ２０４は、プロセッサ２０２によって実行される命令を格納するよう動作可能であるとよい。図面（図３など）に示された、または本願明細書に記載された機能、作用、またはタスクは、メモリ２０４に格納された命令を実行するプログラムされたプロセッサ２０２によって実行されるとよい。機能、作用、またはタスクは、特定のタイプの命令セット、ストレージ媒体、プロセッサまたは処理戦略から独立していてもよく、単独で、または共同で動作するソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコードなどによって実行されてもよい。同様に、処理戦略は、マルチプロセッシング、マルチタスキング、並列処理などを含んでもよい。
【００２８】
サブＶＰＰ割り当てシステム１０８のコンピュータシステムはさらに、判断された情報を出力する、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、フラットパネルディスプレイ、固体ディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ：ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）、プロジェクタ、プリンタ、またはその他の現在既知の、もしくは今後開発されるディスプレイデバイスを含むとよい。ディスプレイは、利用者がプロセッサ２０２の機能を確認するためのインターフェースとして、または特に、メモリ２０４もしくはドライブユニットに格納されたソフトウェアとのインターフェースとして作用するとよい。
【００２９】
さらに、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８のコンピュータシステムは、利用者がシステムの構成要素のいずれかと対話できるようにするよう構成された入力デバイスを含むとよい。入力デバイスは、テンキー、キーボード、またはマウスもしくはジョイスティックなどのカーソル制御デバイス、タッチスクリーンディスプレイ、リモートコントロール、またはシステムと対話するよう動作するその他任意のデバイスとすることもできる。
【００３０】
サブＶＰＰ割り当てシステム１０８のコンピュータシステムはさらに、ディスクまたは光学式ドライブユニットを含むとよい。ディスクドライブユニットは、例えばソフトウェアなどの１つ以上のセットの命令の組み込みが可能なコンピュータ可読媒体を含むとよい。さらに、命令は、本願明細書に記載された方法または論理の１つ以上を実行するとよい。この命令は、コンピュータシステムによる実行中、完全に、または少なくとも部分的に、メモリ２０４内および／またはプロセッサ２０２内に存在するとよい。メモリ２０４およびプロセッサ２０２はさらに、上記のコンピュータ可読媒体を含んでもよい。
【００３１】
本開示は、命令を含む、または伝播信号に応答して命令を受信して実行するコンピュータ可読媒体を意図する。この命令は、ハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェア、またはその任意の組み合わせにより実装され得る。さらに、この命令は、ネットワーク上で通信インターフェースを介して送られても、または受信されてもよい。通信インターフェースは、プロセッサ２０２の一部であってもよく、または別個の構成要素であってもよい。通信インターフェースは、ソフトウェアにおいて作成されてもよく、またはハードウェアにおける物理的接続であってもよい。通信インターフェースは、ネットワーク、外部媒体、ディスプレイ、もしくはシステム内のその他任意の構成要素、またはその組み合わせと接続するよう構成されてもよい。ネットワークとの接続は、有線のイーサネット接続などの物理的接続であってもよく、または下記で説明するように無線で確立されてもよい。同じく、システムの他の構成要素とのさらなる接続は、物理的な接続であってもよく、または無線で確立されてもよい。
【００３２】
例えば、図３（下記に記載）で示されたアクションを実行する命令が、メモリ２０４に含まれていてもよい。さらに、ＤＲモデル（下記で説明）がメモリ２０４に含まれていてもよい。図２に示されているように、プロセッサ２０２は、メモリ２０４内のプログラムを実行するとよく、Ｉ／Ｏ２０６を介して入力を受信し、出力を送信するとよい。
【００３３】
ＤＲモデルは、所与の需要応答容量がどのくらいの効果を損失に対し与えるかの解析に基づくとよい。具体的には、ＤＲモデルは、所与の需要応答の、フィーダ回路損失の削減に関する効果を判断するとよい（需要応答プール内の特定の候補に関するフィーダ回路損失の削減など）。ＤＲモデルの判断は、（１）負荷量、（２）グリッドのどこに位置するか、および（３）どれくらいの電流がグリッドのその部分を流れているか（特定のフィーダ回路を流れている電流量など）を含む様々な要素に基づくとよい。
【００３４】
需要応答プールが数百万の需要家に達することもあるということを考慮すると、ＤＲモデルおよび下記の解析が、需要家のサブセットの判断の迅速な実行を可能にする。下記で説明するＤＲモデルは、大きな組み合わせ問題の解を必要としない。具体的には、ＤＲモデルは、１つの住宅、２つの住宅、３つの住宅など（百万の需要家のプールの百万の住宅まで）を使用する考えられる組み合わせのすべての検討は必要としない。逆に、ＤＲモデルは、（１）グリッド構造要素、および（２）動的動作要素の２つのセクションから成ればよい。グリッド構造要素は、感度方程式に基づく重み付け係数（その例が以下で開示される）を含むとよい。百万の需要家のプール内の利用可能な需要家はそれぞれ、関連する特定の重み付け係数を有するとよい。このように、需要応答プール内の需要家の１つ、一部、または全部に関して、重みのセットがあらかじめ定められるとよい。グリッド構造要素は、本質的に静的であると見なされてもよい。具体的には、グリッド構造要素は、特定のフィーダ回路などのグリッド構造のインジケーションであるため、グリッド構造要素は、静的であると見なされてもよい。フィーダ回路の配置の見直しなど、グリッド構造が変更されると、見直されたフィーダ回路上の需要家に関するグリッド構造要素など、グリッド構造要素が更新されるとよい。
【００３５】
さらに、動的動作要素は、リアルタイム測定を含むとよい（実際の余力、フィーダ回路を流れる電流、分散したエネルギー資源容量（例えば、風力、太陽エネルギー、など）など。特定の需要家に関する個別の重み付け係数は、その特定の需要家に関連するリアルタイム測定と結合されて、特定の需要家の「スコア」が判断されるとよい。「スコア」は、特定の需要家に関してフィーダ損失からの相対的な節約を示す事実上の尺度である。以下に示すように、重み付け係数をリアルタイム測定と結合することは、簡素な数学的演算を含むとよい。したがって、この簡素な数学的演算が、利用可能な需要家のプール全体の中の需要家それぞれに関して実行されるとよく、需要家の「スコア」が比較されて（ランク付けなどによって）利用可能な需要家のどれを選択するかが判断されるとよい。
【００３６】
図３の流れ図３００に示されているように、重み係数が判断されるとよい（ブロック３０２）。上記のように、重み係数は、ＤＲモデルの静的な部分である。フィーダ回路の変更など、グリッドの一部分が変更されると、１つ以上の需要家の重み係数の変更が必要となることもある。ブロック３０４に示されているように、実行時に、需要応答の割り当てがシステムレベルＶＰＰ最適化システムから受信されるとよい。さらに、ブロック３０６に示されているように、リアルタイム測定（単数または複数）が受信されるとよい。リアルタイム測定は、特定のフィーダ回路を流れている電流量を含むとよい。以下でより詳しく説明されるように、需要応答プール内の１つ以上の需要家に関するリアルタイムの有用性を判断するのに必要なセンサーは、変電所にあるセンサーを含み得る。こうすることで、フィーダ回路の様々な他のセクションにおけるさらなるセンサーは必要とされない。
【００３７】
感度値を得るために、重み付け係数はリアルタイム測定と結合されるとよい。下記で説明するように、重み付け係数は、
【００３８】
【数１】
0005312611.tif 000002
【００３９】
を含むとよく、リアルタイム測定は、Ｉ０（変電所で感知された特定のフィーダ回路への電流）を含むとよい。重み付け係数およびリアルタイム測定が乗算されて感度値が得られるとよい。
【００４０】
続いて、特定の需要家に需要応答を使用することの有用性を判断するために、感度値に特定の住居からの利用可能な需要応答容量の量を乗じるとよい。したがって、ブロック３０８に示されているように、フィーダ回路損失を削減することに関する有用性のインジケータが、需要応答プール内の需要家の１つ、一部、または全部に関して判断されるとよい。このようにして、実行時に、当該の特定の時間について特定の需要応答需要家に関する有用性（フィーダ回路損失の削減に関する）を判断するために、重みがリアルタイムデータおよび利用可能な需要応答と結合されるとよい。したがって、有用性は、フィーダ回路損失の削減のインジケータである。
【００４１】
ブロック３１０に示されているように、需要応答プール内の需要家の１つ、一部、または全部に関する有用性がランク付けされるとよい。例えば、フィーダ回路損失の削減に関して有用性が最大である需要家に最高ランクが与えられ、続いて次に高いランクが、２番目に有用性の大きい需要家に与えられるなどして、需要応答プールがランク付けされるとよい。さらに、このシステムは、ブロック３１２に示されているように、ランク付けに基づき、必要な需要応答を割り当てるとよい。例えば、最高ランク、すなわちフィーダ回路損失の削減における最大の有用性から始まり、需要応答割り当てが満たされるまでソートされたリストの下へ進んでいくことによる。
【００４２】
以下は、解析の数学的検討である。数学的検討は、例示のみを目的としている。上記のように、フィーダ回路内の損失は、Ｉ２Ｒであり、Ｉはフィーダ回路を流れる電流であり、Ｒはフィーダ回路の抵抗である。この解析での１つの問題は、フィーダ回路内の「Ｒ」、すなわち抵抗を判断することである。「Ｒ」を判断する１つの方法は、フィーダ回路線上に計測装置を設置することを含み得る。「Ｒ」を判断する別の（費用効率がより高い）解決法は、任意の需要応答候補の需要家によって「観測される」抵抗が、変電所から需要応答候補の需要家までの電気距離にほぼ比例すると推定することである。したがって、抵抗の正確な量が判断される必要はないと考えられ、代わりに、抵抗の近似が判断されるとよい。このように、グリッドにおける需要応答候補の需要家の場所が考慮されるとよく、グリッド内で、費用の高い追加の計測装置は必要とされない。
【００４３】
解析における別の問題は、フィーダ回路内の電流分布を判断することである。上記のように、変電所にある計測装置が、特定のフィーダ回路に流れる電流量を感知してもよい。変電所から離れるにつれて、様々な負荷が電流を途中で利用し、その結果電流は、変電所から遠ざかるほど降下する。変電所からの距離の関数としての特定の電流分布は、その関数およびフィーダ回路の負荷の性質によって決まる。この場合もやはり、特定の電流分布を判断するために計測装置をフィーダ回路の様々な部分に有することなく、１つ以上の近似方法が使用され得る。例えば、距離の関数としての指数関数が、電流分布を近似するために使用されてもよい。
【００４４】
フィーダ毎に需要応答を割り当てる場合、最も需要（または電流）が高いフィーダの優先、および変電所から最も遠い負荷の優先を含むいくつかの要素が考慮されてもよい。このように、需要応答の有用性は、フィーダ上の場所およびフィーダ負荷の両方を考慮するとよい。
【００４５】
電力損失ＰＴは、図４に示されているフィーダ回路モデルから得られるとよく、フィーダ回路内の電力損失の例を表す。具体的には、図４は、抵抗ＲＳＥＧ、様々な抵抗セグメント（Ｒ１Ｓ、Ｒ２Ｓ、およびＲＮＳ）、局所セグメントの抵抗（ＲＴ１、ＲＴ２、およびＲＴＮなど）、ならびに局所セグメントの電流（Ｉ１、Ｉ２、およびＩＮなど）を示す。フィーダ損失をモデル化する一般方程式を以下に示す：
【００４６】
【数２】
0005312611.tif 000003
【００４７】
式中、Ｒｋは、セクションｋの抵抗であり、Ｖｓｅｃ＝セグメントｋにおける二次電圧であり、Ｄ＝セクションのネガワット（すなわちシステムに適用されたネガティブメガワット（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｍｅｇａｗａｔｔｓ））である。上記の式の解析において、以下のことが判断される：（１）変電所から遠いＤＲほど、変電所により近いものよりもキロワット当たりに大きな価値がある；（２）リアルタイムのトポロジーが重要である（（１）を参照）；（３）セグメント通過電流（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が重要である；および（４）位相が重要であり、その結果ランク付けはフィーダ位相毎であるべきである。
【００４８】
さらに、上記のように、抵抗（Ｒ）のインジケーションの近似は、変電所からの電気距離である。この近似は、ワイヤの所与の部分は特定の量の抵抗を有する、という想定に基づく。ワイヤのサイズが非常に小さく削減されると（特定の単位長さなど）、それをワイヤの本質的なセクションと見なすこともできる。ワイヤの本質的なセクションは、特定の量の抵抗（すなわち、Ω／インチなど、特定の単位長さ当たりの特定の量の抵抗）を有する。これを所与として、長いワイヤの抵抗を判断しようとする場合、ワイヤの抵抗を近似するために、ワイヤの距離に、単位長さ当たりの特定量の抵抗を乗じればよい。この近似は、断面が比較的一定で、かつ同じ材料が特定のワイヤの全長に使用されていれば、その特定のワイヤに適している。したがって、長さは、分散した抵抗を調べるときの、抵抗のインジケータとなり得る。
【００４９】
【数３】
0005312611.tif 000004
【００５０】
式中、ＰＬＳ＝需要応答を起動することによるフィーダ損失電力の削減、である。
【００５１】
Ｒｋ＝セグメントＲの抵抗の大きさ、である。
【００５２】
Ｉｔｈｒｕ（ｋ）＝セグメントｋにおける通過電流、である。
【００５３】
【数４】
0005312611.tif 000005
【００５４】
ｍ＝需要応答を用いる最後のセグメント、である。
【００５５】
以下の式が、式［１−２］から得られるとよい。
【００５６】
【数５】
0005312611.tif 000006
【００５７】
１つのみの需要応答ユニット
【００５８】
【数６】
0005312611.tif 000007
【００５９】
に焦点を合わせると、次式の通りである。
【００６０】
【数７】
0005312611.tif 000008
【００６１】
仮に、
【００６２】
【数８】
0005312611.tif 000009
【００６３】
式中、Ｓ＝電気距離とすると、次式の通りである。
【００６４】
【数９】
0005312611.tif 000010
【００６５】
ＰＬＳは、各セグメントにおけるフィーダ電流の情報を必要とする：
【００６６】
【数１０】
0005312611.tif 000011
【００６７】
式中、Ｉｔｈｒｕはフィーダ回路内のセグメントにおけるフィーダ電流である。フィーダ電流（またはそのインジケーション）は、いくつかの方法で判断され得る。第１の方法は、それぞれのセグメントにおける電流を測定するために、フィーダ回路内のセグメントそれぞれにセンサーを配置することである。第２の方法は（ライン上のセンサーの設置を必要としない、需要家の構内のメーターデータを使用することである（ＡＭＩシステムにおいてなど）。具体的には、メーターデータのみが利用可能であれば：
【００６８】
【数１１】
0005312611.tif 000012
【００６９】
式中、
【００７０】
【数１２】
0005312611.tif 000013
【００７１】
であり、これは次式の通りである。
【００７２】
【数１３】
0005312611.tif 000014
【００７３】
ＭＤ（ｍ）＝セグメントのメーターｍにおけるメーター需要である。したがって：
【００７４】
【数１４】
0005312611.tif 000015
【００７５】
これが終端セグメントから変電所へ向かってロールアップされる（ｒｏｌｌｅｄ  ｕｐ）と、次式の通りである。
【００７６】
【数１５】
0005312611.tif 000016
【００７７】
終端セグメントの隣のｋの電流は、次式の通りである。
【００７８】
【数１６】
0005312611.tif 000017
【００７９】
式中、ＭＤは、実際の終端セグメントからである。
【００８０】
フィーダ回路のフィーダセグメント内のフィーダ電流を近似する第３の方法は、変電所におけるフィーダ電流に基づくとよい。背景として、変電所からの経路に沿って電流を利用する需要家が原因で、電流は、変電所から進むにつれて減少すると想定することができる（普通のグリッドシステムでは単調に減少すると想定することができる）。フィーダ回路内の正確な電流は、負荷の性質およびそれらが接続されている場所によって決まる。さらに、負荷はオン・オフが切り替わるため、特定のフィーダセグメントにおける正確な電流は、時間とともに変化する。
【００８１】
これを前提として、フィーダ電流は、変電所からの電気距離の関数として指数関数的に減少すると想定することもできる。実際、電流は、変電所から遠くへ移動するにつれて、指数関数的減衰モデルに従う。数学的に、この近似は、次の形をとると考えられる。
【００８２】
【数１７】
0005312611.tif 000018
【００８３】
式中、ｓはワイヤの電気距離であり（ワイヤのカーブなども含む実際のワイヤの長さ）、Ｓはフィーダ回路に沿った距離の関数として抵抗を特徴付けるパラメータである。
【００８４】
セグメント内のフィーダ電流のこの近似を所与とし、さらに抵抗（変電所からの需要応答候補の需要家の電気距離に比例するものとして上記に記載された）の近似を所与とすると、その結果、式［１−５］を以下のように変更できる。
【００８５】
【数１８】
0005312611.tif 000019
【００８６】
次に近似を行う：
【００８７】
【数１９】
0005312611.tif 000020
【００８８】
その結果、
【００８９】
【数２０】
0005312611.tif 000021
【００９０】
式中、Ｉ０は、変電所におけるフィーダ電流であり、
【００９１】
【数２１】
0005312611.tif 000022
【００９２】
は、フィーダ負荷分散パラメータである。
【００９３】
【数２２】
0005312611.tif 000023
【００９４】
は、ＤＲモデルにおける重み付け係数とすることもでき、１つ、一部、または全部の需要家に関して事前に計算されているとよい。Ｓは、フィーダ回路に沿った距離の関数として抵抗を特徴付けるパラメータである。Ｓの例には、フィーダ回路の全体の距離の長さの５倍が含まれ得る。Ｓ０は、フィーダ回路に沿った特定の需要応答ポイントの位置のインジケーションである（例えば、変電所から特定の需要家までの電気距離）。その結果、項
【００９５】
【数２３】
0005312611.tif 000024
【００９６】
は、フィーダ回路内の特定の需要応答ポイントの静的な要素を考慮に入れることができる。その結果、特定の需要応答ポイントに関する節約の量を判断するために、リクエストされた時間におけるＩ０が（ＤＲモデルにおける動的要素として）適用されるとよい。
【００９７】
複数のフィーダ回路を備える電力グリッドに関しては、重み付け係数は、異なるフィーダ回路上の需要家に合うよう調整されるとよい。具体的には、項
【００９８】
【数２４】
0005312611.tif 000025
【００９９】
は、項Ｓを含み、これは、特定のフィーダ回路の距離の関数として抵抗を特徴付けるとよい。例えば、第１のフィーダ回路は、Ｓの値を１つ有するとよく（Ｓ１など）、第２のフィーダ回路は、Ｓの値を１つ有するとよい（Ｓ２など）。さらに、様々なフィーダ回路内の需要家に関して電気距離Ｓ０が判断されるとよい。例えば、第１のフィーダ回路内の需要家の１つ、一部、または全部に関して、電気距離Ｓ０が判断されるとよい。実際には、電気距離Ｓ０は、特定のフィーダ回路内の異なる需要家毎に異なると考えられる。
【０１００】
さらに、重み付け係数は、フィーダ回路の種々のトポロジーに合うよう調整されるとよい。例えば、放射状トポロジーのフィーダ回路は、項
【０１０１】
【数２５】
0005312611.tif 000026
【０１０２】
を重み付け係数として使用するとよい。別の例として、フィーダ回路は、フィーダ回路から出る１つ以上のラテラルを有することもある。ラテラルは、フィーダ回路（または基幹回路）の主分岐から出て、主分岐よりも少ない電流を運ぶ回路である。重み付け係数の目的では、フィーダ回路のラテラル上の需要家の電気距離Ｓ０は、変電所から、ラテラルが主分岐から分岐するポイントまでの電気距離であると推定されるとよい。この推定は、ラテラルの電流が、主分岐の電流よりも低いということに基づいており、その結果、ラテラルを流れる電流の損失は考慮に入れられなくてよい。あるいは、かなりの電流を運ぶラテラルに関しては、ラテラル上を電流が進む距離がモデルにおいて考慮されるとよい。
【０１０３】
さらに別の例として、フィーダ回路は、１つ以上の分岐を有することもある。分岐の電流は、フィーダ回路の主分岐の電流よりも少ないこともある。さらに、重み付け係数は、分岐ポイントの前または１つ以上の分岐内など、様々な需要応答ポイントにおいて判断され得る。例えば、変電所と第１の分岐ポイントとの間に入る需要応答ポイントのいずれに関しても、重み付け係数は、単純な放射状トポロジーのものと同じとすることもできる。具体的には、モデルは以下の通りとするとよい。
【０１０４】
【数２６】
0005312611.tif 000027
【０１０５】
第１の分岐ポイントの後に入るポイントに関しては、以下のように２項の要素がモデルに使用されてもよい。
【０１０６】
【数２７】
0005312611.tif 000028
【０１０７】
２項のうちの１つ目は、放射状モデルに使用される項に形が似ている。なお、第１項のＳ’は、変電所から第１の分岐ポイントまでの距離と等しい。上記で示されているように、２項のうちの２つ目は、第１項に加算され、第１項に似ているが、２つの違いがある。第１の違いは、乗数として作用する項ａｋがあるということである。項ａｋは、第１の分岐ポイントにおける電流の分割を表し、０〜１の間の値であるとよい。例えば、２つの分岐フィーダ回路では、ａ１およびａ２が、分岐間の電流の分割を示し、ａ１＋ａ２＝１である。２つ目の違いは、指数の項（Ｓ０−Ｓ’）である。上記のように、Ｓ０は、フィーダ回路に沿った特定の需要応答ポイントの位置のインジケーションである（例えば、変電所から特定の需要家までの電気距離）。さらに、Ｓ’は、変電所から分岐ポイントまでの距離である。したがって、分岐ポイントにある需要応答ポイントに関しては、Ｓ０＝Ｓ’であり、その結果、第２項はゼロであり、重み付け係数は次の通りである。
【０１０８】
【数２８】
0005312611.tif 000029
【０１０９】
分岐の下方へいくにつれて、第２項は、電流が分岐を進むにつれての損失を考慮するようより大きな重みを与えられる。
【０１１０】
さらに、第１の分岐ポイントの下流を、第２の分岐ポイントとしてもよい。このプロセスが繰り返されるとよいが、次によって表される第３項が用いられる。
【０１１１】
【数２９】
0005312611.tif 000030
【０１１２】
式中、Ｓ’’は、変電所から第２の分岐ポイントまでの距離であり、Ｓ’は、上記のように、変電所から第１の分岐ポイントまでの距離である。さらに、項ｂｋは、第２の分岐ポイントにおける電流の分割を表し、０〜１の間の値であるとよい。示されているように、追加の項が、次に続くフィーダ回路の下方の各分岐を考慮するために重み付け係数に追加されるとよい。
【０１１３】
さらに、重み付け係数は、動的なフィーダ回路構成を考慮するとよい。具体的には、１つ以上のフィーダ回路のトポロジーが、グリッドの状態に応じて動的に変化することもある。例えば、複数のフィーダ回路（例えば、フィーダ回路Ａおよびフィーダ回路Ｂ）が、インタータイスイッチおよび区分スイッチを有することもある。特定のスイッチ（インタータイスイッチおよび／または区分スイッチなど）のスイッチ状態に応じて、フィーダ回路のセクションは、フィーダ回路Ａまたはフィーダ回路Ｂに属し得る。グリッド構造要素は、フィーダ回路Ａまたはフィーダ回路Ｂ上の需要家に関する重み付け係数を判断するために、１つ以上のスイッチの状態を考慮するとよい。特に、サブＶＰＰ割り当てシステム１０８は、特定のフィーダ回路に属するフィーダ回路のセクションを示す現在のグリッド状態を受信するとよい。続いて、特定のフィーダ回路の重み付け係数が、特定のフィーダ回路に現在属するセクションに基づき判断されるとよい。このようにして、モデルは、フィーダ回路の種々の構成を考慮するとよい。
【０１１４】
上記のように、需要応答モデルは、需要応答用の需要家を選択すること、需要応答の量を選択すること、および需要応答の時間の長さを選択することができる。需要応答の量に関しては、利用可能な需要応答需要家のプール内の各需要家が、異なる量の需要応答容量を有することもある。例えば、第１の需要家は、需要応答対象の第１のセットの電化製品を有することもある（大型給湯器など）。第２の需要家は、需要応答対象の第２のセットの電化製品を有することもある（小型給湯器など）。システムは、どれだけの需要応答容量が特定の需要家に対して利用可能であるかを判断するとよい。需要応答容量のこの判断は、所与の時間にどの電化製品が動作していると考えられるかを推定する予測に基づくとよい。または、需要応答容量のこの判断は、実際のリアルタイム測定に基づくとよい。
【０１１５】
需要応答容量の量の選択は、いくつかの方法で判断され得る。１つの方法は、給電指令が満たされるまで（例えば、上記のように、ＶＰＰ最適化システム１０４からリクエストされた１５０ＭＷａｔｔの需要応答）、最高ランクの需要家から最大量の容量を選択し、続いて次に高い需要家から選択するなどである。別の方法は、比例する量を選ぶことである。例えば、需要応答対象のいくつかの需要家が判断され、続いてこの需要家それぞれから比例する量の需要応答が利用されるとよい。
【０１１６】
どのくらいの長さかに関しては、需要応答対象の需要家すべてに同じ期間の需要応答が設定されてもよい。需要応答の期間は、１５分、３０分、および／または１時間など、所定の長さであってもよい。なお、異なる需要家に対して異なる期間が設定されてもよい。
【０１１７】
需要応答システムは、特定の需要家がＤＲ容量に関して利用可能かどうかについてのルールに従うとよい。例えば、特定の需要家は、所定の期間内で限られた数のＤＲの対象となってもよい（２４時間に２回など）。これを利用可能なＤＲ容量に反映することによって、需要応答モデルは、こうしたルールを考慮に入れるとよい。具体的には、ルールにより、特定の需要家がＤＲ対象となる場合、この特定の需要家の利用可能なＤＲ容量が、予想される利用可能なＤＲ容量によって示されるとよい。この特定の需要家がＤＲの対象とならない場合（この特定の需要家が既に所定の期間内の最大回数のＤＲの対象となったなど）、この特定の需要家の利用可能なＤＲ容量はゼロと示され、特定の需要家がＤＲの対象でないことを反映するとよい。
【０１１８】
方法およびシステムについて、特定の実施形態を参照して記載してきたが、当業者には当然のことながら、範囲から逸脱することなく、様々な変更が加えられ、等価物が代わりに用いられてもよい。さらに、本教示の範囲から逸脱することなく、本教示に特定の状況または構成要素を適合させるよう多数の変更が加えられてもよい。したがって、本方法およびシステムは、開示された特定の実施形態に限定されず、本方法およびシステムは、添付の特許請求の範囲に記載の範囲内に入るすべての実施形態を含むものとする。
【０１１９】
例えば、上記のコンピュータ可読媒体は、単一の媒体であってもよく、または、コンピュータ可読媒体は、集中型もしくは分散型のデータベース、および／または関連するキャッシュおよびサーバなど、１つ以上のセットの命令を格納する単一の媒体もしくは複数の媒体であってもよい。「コンピュータ可読媒体」という用語はさらに、プロセッサによって実行され得る、または本願明細書に開示された方法または動作の任意の１つ以上をコンピュータシステムに実行させ得る命令のセットを格納すること、コード化すること、または伝えることができる任意の媒体を含むとよい。
【０１２０】
コンピュータ可読媒体は、メモリカードなどの固体メモリ、または１つ以上の不揮発性読み出し専用メモリを収容するその他のパッケージを含むとよい。コンピュータ可読媒体はさらに、ランダムアクセスメモリまたはその他の揮発性書き換え可能メモリであってもよい。さらに、コンピュータ可読媒体は、伝送媒体上で伝達される信号などの搬送波信号を取り込む、ディスクもしくはテープもしくはその他のストレージデバイスなどの光磁気媒体または光媒体を含むとよい。電子メールのデジタルファイル添付またはその他の独立型情報アーカイブまたは複数アーカイブのセットが、有形のストレージ媒体であることもある配布媒体と見なされることもできる。したがって、本開示は、データまたは命令が格納され得る、コンピュータ可読媒体または配布媒体ならびにその他の等価物および後続の媒体の任意の１つ以上を含むと見なされ得る。
【０１２１】
あるいは、またはさらに、特定用途向け集積回路、プログラマブルロジックアレイ、およびその他のハードウェアデバイスなどの専用ハードウェア実装が、本願明細書に記載された方法の１つ以上を実装するよう構築されてもよい。様々な実施形態の装置およびシステムを含み得る用途は、様々な電子およびコンピュータシステムを広範に含み得る。本願明細書に記載された１つ以上の実施形態は、２つ以上の特定の相互接続したハードウェアモジュールまたはデバイスを、関連した制御およびデータ信号とともに使用して、機能を実装するとよく、制御およびデータ信号は、モジュール間で、およびモジュールを介して、または特定用途向け集積回路の一部として伝達され得る。したがって、本システムは、ソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェア実装を包含するとよい。
【０１２２】
本発明は前述の文脈において記載されているが、当業者には当然のことながら、記載された作用および動作はハードウェアに実装されることも可能であるため、制限的なものとして意図されてはいない。したがって、本発明の有効な範囲内の変形および変更すべてを保護することが出願人の意図である。本発明は、すべての等価物を含め、以下の特許請求の範囲によって定義されるものとする。
【図１】
0005312611.tif 000033
【図２】
0005312611.tif 000034
【図３】
0005312611.tif 000035
【図４】
0005312611.tif 000036