(57)【要約】【課題】  小売事業者にとって期待通りに需要調整し、小売事業者の利益の拡充が期待できる料金メニューを設定する電力小売料金メニュー策定装置を得る。【解決手段】  電力小売料金メニュー策定装置１０００は、需要家分類部１２により、料金メニューの変化に対する使用電力量の変化傾向である需要応答性と、需要家ごとの電力消費傾向であるロードカーブとを用いて前記需要家を分類し、要家分類を作成し、料金メニュー評価部１３により、料金メニューと需要家分類とに基づき利益を算出する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
料金メニューの変化に対する使用電力量の変化傾向である需要応答性と、需要家ごとの電力消費傾向であるロードカーブとを用いて前記需要家を分類し、需要家分類を作成する需要家分類部と、
前記料金メニューと前記需要家分類とに基づき利益を算出する料金メニュー評価部と
を備えることを特徴とする電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項２】
前記需要家分類部は、
実績値データを用いて前記需要家の前記ロードカーブを作成するロードカーブ生成部と、
前記需要家が利用した料金メニューの変更履歴を作成する料金メニュー変更履歴生成部と、
前記ロードカーブと前記変更履歴とに基づき前記需要応答性を算出する需要応答性算出部と、
前記ロードカーブ及び前記需要応答性から需要家を分類する需要家分類作成部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項３】
前記料金メニュー変更履歴生成部は、各需要家が利用した料金メニューの適用期間が記載された契約情報及び前記料金メニューの番号に対応する時間帯別料金単価が記録された料金メニュー情報に基づいて、前記変更履歴を作成する
ことを特徴とする請求項２記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項４】
前記需要家分類作成部は、前記ロードカーブを用いて需要家を分類した結果であるロードカーブ分類と、前記需要応答性を用いて需要家を分類した結果である需要応答性分類とに基づき、前記需要家分類を２次元マトリックスとして作成する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項５】
前記料金メニュー評価部は、
入力された前記料金メニューと前記需要家分類とを用いて需要予測を行う需要予測部と、
前記需要予測及び供給コスト情報に基づき電力供給コストを算出するコスト算出部と、
前記需要予測、前記電力供給コスト、及び前記料金メニューに基づき利益を算出する利益算出部と、
算出された前記利益が入力された利益条件を満たすか否かを判断する利益比較部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項６】
前記利益比較部は、
入力された利益条件と前記利益とを比較し、
前記利益が前記利益条件を満足しない場合は、前記料金メニューを変更するように前記需要予測部に指示し、前記利益が前記利益条件を満足する場合は、前記料金メニューの時間帯別の料金単価と前記利益とを出力する
ことを特徴とする請求項５記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項７】
料金メニューの変化に対する使用電力量の変化傾向である需要応答性と、需要家ごとの電力消費傾向であるロードカーブとを用いて前記需要家を分類し、需要家分類を作成する需要家分類部と、
前記需要家分類に基づき利益が拡充するような料金メニューを作成する料金メニュー策定部と
を備えることを特徴とする電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項８】
前記料金メニュー策定部は、
前記需要家分類ごとに複数の料金メニュー候補である料金メニュー候補群を作成する料金メニュー作成部と、
前記料金メニュー候補群と前記需要家分類とを用いて需要予測を行う需要予測部と、
前記需要予測及び供給コスト情報に基づき、電力供給コストを算出するコスト算出部と、
前記料金メニュー候補群と、前記需要予測と、前記電力供給コストとを用いて、利益を算出する利益算出部と、
料金メニュー候補群のうち利益が最大となる前記料金メニュー候補を選択する最適料金メニュー選択部と
を備えることを特徴とする請求項７記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【請求項９】
料金メニューの変更回数が所定数以下の需要家に対して、前記ロードカーブによる分類に基づき前記需要応答性を類推する需要応答性類推部
を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電力小売料金メニュー策定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電力小売事業者が料金メニューを策定する電力小売料金メニュー策定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力小売事業者が時間帯別料金単価を変化させることにより電力需要を調整する技術がある。例えば、特定地域の電力負荷の大きさに応じて、時間帯別料金単価を決定し、負荷平準化を図っていた。指定日の時間帯別負荷パターンに従い、指定日における時間帯別料金単価を、電力需要のピーク時には高く、通常時には安く決定するという技術がある（特許文献１）。また、使用電力量実測値又は使用電力量予測値が大きいときには料金単価を高く設定することで、需要家の使用電力量を抑制し、反対に、使用電力量実測値又は使用電力量予測値が小さいときには料金単価を安く設定して、需要家の電力使用を促すという技術がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１５３６６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７１９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、料金単価の変化と、電力小売事業者と契約している全需要家の合計の電力需要の変化との関係から料金単価を決定していた。料金単価の変化に対する使用電力量の変化傾向（以下「需要応答性」と称す。）は、需要家ごとに大きく異なる。しかしながら、従来の技術では料金単価を設定する際、需要家ごとの需要応答性の違いに対する考慮がなされておらず、全需要家または特定地域の需要家に対して一律の料金メニューが設定されていた。この場合、電力小売事業者の想定通りに需要が変化する需要家と変化しない需要家が存在し、結果として、電力小売事業者にとって想定外の電力需要の変化となる場合があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、需要家ごとの需要応答性が多様である場合でも、電力小売事業者にとって望ましい電力需要に調整と電力小売事業者の利益の拡充とを実現する料金メニューを策定することができる電力小売料金メニュー策定装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電力小売料金メニュー策定装置は、料金メニューの変化に対する使用電力量の変化傾向である需要応答性と、需要家ごとの電力消費傾向であるロードカーブとを用いて需要家を分類し、需要家分類を作成する需要家分類部と、料金メニューと需要家分類とに基づき利益を算出する料金メニュー評価部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電力小売料金メニュー策定装置によれば、需要応答性とロードカーブに応じて需要家を分類し、分類ごとに適用する料金メニューを変更することにより、電力小売事業者にとって期待通りの需要調整が可能となるため、電力小売事業者の利益の拡充が期待できる料金メニューを設定する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力小売料金メニュー策定システムの概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電力小売料金メニュー策定装置の構成図である。
【図３】契約情報の１例を示す説明図である。
【図４】料金メニュー情報の１例を示す説明図である。
【図５】実績値データの１例を示す説明図である。
【図６】ロードカーブの１例を示す説明図である。
【図７】ロードカーブ分類の１例を示す説明図である。
【図８】代表ロードカーブの１例を示す説明図である。
【図９】料金メニューの変更履歴の１例を示す説明図である。
【図１０】需要応答性の１例を示す説明図である。
【図１１】需要応答性分類の１例を示す説明図である。
【図１２】代表需要応答性の１例を示す説明図である。
【図１３】需要家分類の１例を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る料金メニュー評価部の構成図を示す。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る料金メニュー評価部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る電力小売料金メニュー策定システムの概略図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る料金メニュー策定部の構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る料金メニュー策定部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る料金メニュー作成部にて作成される料金メニューの１例を示す説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態３に係る電力小売料金メニュー策定システムの概略図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る電力小売料金メニュー策定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１に本発明の実施の形態１による電力小売料金メニュー策定装置１０００を含む電力小売料金メニュー策定システム全体の概略図を示す。電力小売料金メニュー策定装置１０００は、需要家管理装置１０、需要家の料金メニュー及び電力使用に関する情報が記憶されている電力情報データ記憶部１１、需要家を分類する需要家分類部１２、利益に基づき料金メニューを評価する料金メニュー評価部１３、さらに、実績値データ及び供給コスト情報を受信する情報受信部１４から構成されている。ネットワーク２を通じて電力小売料金メニュー策定装置１０００が、Ｌ個（１つ以上）の需要家の自動検針装置（スマートメータ）３−１,３−２,〜,３−Ｌ、Ｍ個（１つ以上）の託送システム管理装置４−１,４−２,〜,４−Ｍ、及びＮ個（１つ以上）の供給計画立案装置５−１,５−２,〜,５−Ｎに接続されている。自動検針装置３−１,３−２,〜,３−Ｌは、各需要家の実績値データ（例えば、３０分電力量）を計測する。託送システム管理装置４−１,４−２,〜,４−Ｍは、図１に記載されないネットワークを通じて、自動検針装置３−１,３−２,〜,３−Ｌ以外の自動検針装置に接続されており、３−１,３−２,〜,３−Ｌ以外の自動検針装置により計測された実績値データを集積する。なお、図１は、１つのネットワークにより構成されているが、複数のネットワーク２が情報受信部１４に接続されている構成としても良い。
【００１０】
情報受信部１４は、実績値データ情報受信部１４０と供給コスト情報受信部１４１から構成されている。実績値データ情報受信部１４０は、自動検針装置３−１,３−２,〜,３−Ｌあるいは、託送システム管理装置４−１,４−２,〜,４−Ｍから実績値データを受信し、電力情報データ記憶部１１に出力する。電力情報データ記憶部１１が出力された実績値データを保存する。供給コスト情報受信部１４１は、発電事業者の有する供給計画立案装置５−１,５−２,〜,５−Ｎから供給コスト情報を受信し、電力情報データ記憶部１１に出力する。
【００１１】
図２は、本発明の実施の形態１に係る電力小売料金メニュー策定装置１０００の構成図である。電力情報データ記憶部１１は、実績値データ記憶部１１０と、料金関連情報記憶部１１１と、供給コスト情報記憶部１１２とを含む。需要家分類部１２は、電力情報データ記憶部１１に記録されている情報に基づき、ロードカーブ及び需要応答性を算出する。次に、算出されたロードカーブと需要応答性に基づき需要家の分類を行う。需要家分類部１２は、ロードカーブ生成部１２０、ロードカーブ記憶部１２１、ロードカーブ分類部１２２、料金メニュー変更履歴生成部１２３、料金メニュー変更履歴記憶部１２４、需要応答性算出部１２５、需要応答性記憶部１２６、需要応答性分類部１２７、需要家分類作成部１２８、及び分類結果記憶部１２９から構成されている。
【００１２】
需要家管理装置１０は、契約情報と、料金メニュー情報とを管理している。契約情報は、需要家ＩＤ、計器ＩＤ、料金メニュー番号、及び料金メニュー番号に対応する料金メニューの適応期間が記載されている。図３は、契約情報の１例を示す説明図である。例えば、需要家ＩＤ００３である需要家が、計器ＩＤ００５の自動検針装置３を利用しており、適用期間２０１４年４月１日から２０１４年５月１日まで、料金メニュー番号が１である料金メニューを利用している。図４は、料金関連情報記憶部１１１に記憶されている料金メニュー情報の１例を示す説明図である。それぞれの料金メニューを識別するための番号である料金メニュー番号に対応する時間帯別料金単価が記録されている。
【００１３】
次に、需要家分類部１２の処理について説明する。ロードカーブ生成部１２０は、電力情報データ記憶部１１から実績値データ、契約情報、及び料金メニュー情報を読み出す。図５は、実績値データ記憶部１１０に格納されている実績値データの１例を示す説明図である。実績値データを取得した自動検針装置３を識別するための計器ＩＤと、電力を使用した年月日及び時間帯と共に、当該年月日時間帯における使用電力量が実績値データとして記録されている。例えば、図５に示す計器ＩＤが００７である自動検針装置３を用いている需要家の２０１４年１１月２日、時間帯６時３０分から７時００分までの使用電力量は、２０００Ｗｈとなっている。実績値データを用いて代表的な一日の電力使用パターンであるロードカーブを、料金メニュー別に作成する。Ｘ日分の実績値データを時間帯別に平均し、ロードカーブを作成する。特定曜日のみの実績値データを用いて、曜日別のロードカーブを作成しても良いし、季節別のロードカーブを作成しても良い。以下では、Ｘ日分の実績値データにより作成されたロードカーブを例に説明するが、その他の季節ごとのロードカーブ等を用いても良い。各ロードカーブには、需要家ＩＤ、料金メニュー番号、曜日、季節等を識別する識別子と共に時間帯別の使用電力量が記録されている。図６は、ロードカーブの１例を示す説明図である。例えば、需要家ＩＤが００１である需要家が、夏の火曜日に料金メニュー番号１を利用していた際の、０時００分〜０時３０分までの使用電力量は２５００Ｗｈである。ロードカーブ記憶部１２１に、料金メニュー番号が関連付けられたロードカーブを出力する。ロードカーブ記憶部１２１は、出力されたロードカーブを保存する。
【００１４】
ロードカーブ分類部１２２は、ロードカーブ生成部１２０にて作成されたロードカーブに基づき需要家を分類する。ここで分類する方法としては、例えば、特開２００３−１８５４９０に記載例のように、ロードカーブをウェーブレット変換し、変換結果であるベースパターンと各周波数成分からなる特徴により、２つのロードカーブ間の類似度を算出し、算出された類似度により分類を行うものがある。分類結果により各需要家がどのロードカーブ分類に属するかがわかる。また、同じロードカーブ分類に属する需要家それぞれのロードカーブを時間帯別に平均した代表ロードカーブをロードカーブ分類ごとに作成する。図７は、ロードカーブ分類の１例を示す説明図である。図７を例に代表ロードカーブの作成方法の１例について説明する。需要家ＩＤ００１、００４、００６は、同じロードカーブ分類番号１に属する。従って、これら３つの需要家が有するロードカーブを時間帯別に平均してロードカーブ分類番号１に対応する代表ロードカーブを作成する。図８は、代表ロードカーブの１例を示す説明図である。時間帯別にロードカーブ分類番号に対応する代表ロードカーブの使用電力量が記録されている。例えば、ロードカーブ分類番号１に属する需要家の代表ロードカーブの０時００分から０時３０分までの使用電力量は２１００Ｗｈである。作成された代表ロードカーブを分類結果記憶部１２９に保存する。
【００１５】
料金メニュー変更履歴生成部１２３は、料金関連情報記憶部１１１に記憶されている契約情報及び料金メニュー情報に基づき、需要家ごとに料金メニューの変更履歴を作成する。図９は、料金メニューの変更履歴の１例を示す説明図である。図３及び図４を用いて、図９に示す料金メニューの変更履歴が作成される。例えば、図３の需要家ＩＤ００３を例に、料金メニューの変更履歴を作成する方法を説明する。図３に示す契約情報により、この需要家は、２０１４年４月１日から同年５月１日まで料金メニュー番号１に対応する料金メニューを利用しており、２０１４年５月２日から同年６月３日まで料金メニュー番号２に対応する料金メニューを、そして、２０１４年６月４日から同年１１月４日まで料金メニュー番号３に対応する料金メニューを利用していることがわかる。また、図４を用いて料金メニュー番号１、料金メニュー番号２、及び料金メニュー番号３に対応する料金メニューの時間帯別料金単価がわかる。図９において、需要家ＩＤごとに、契約開始日及び契約終了日と、それぞれの料金メニュー番号に対応する時間帯別料金単価が、記録されている。また、新たな料金メニューを需要家が契約した場合は、表の右側に料金メニュー情報が記録される。例えば、需要家ＩＤが００３の需要家が２０１４年４月１日から２０１４年５月１日まで、料金メニュー１番を利用しており、また、０時３０分から１時００分間における料金メニューの時間帯別料金単価は２０（ｋＷｈ／円）であることがわかる。料金メニュー変更履歴記憶部１２４は、料金メニューの変更履歴を保存する。
【００１６】
需要応答性算出部１２５は、料金メニューの変更履歴及びロードカーブに基づき、時間帯別料金単価の変化率及び使用電力量の変化率を算出し、その料金単価の変化率と使用電力量の変化率から需要応答性を算出する。需要応答性の算出例を以下に示す。料金メニューの変更履歴と，ロードカーブとを用いて、式（１），式（２）により、時間帯ｔにおける料金単価の変化率であるΔＣ（ｔ）と、時間帯ｔにおける使用電力量の変化率であるΔＰ（ｔ）とを需要家ごとに算出する。料金メニューの変更履歴に基づき、需要家が料金メニューを変更する度に式（１）、式（２）を用いて計算を行い、（ΔＣ（ｔ），ΔＰ（ｔ））データの集合を作成する。例えば、図９では、需要家ＩＤ００３の需要家について、料金メニュー番号が、１から２に変更された際及び２から３に変更された際のΔＣ（ｔ）とΔＰ（ｔ）とを算出する。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
【数２】
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ただし、用いている記号は、以下のように定義したものとする。ｔは、時間帯（例えば００：３０から０１：００までの３０分間）である。Ｃａ（ｔ）は、変更前料金メニューについて、時間帯ｔにおける料金メニューの料金単価を示す。Ｃｂ（ｔ）は、変更後料金メニューについて、時間帯ｔにおける料金メニューの料金単価を示す。Ｐａ（ｔ）は、料金メニューがＣａ（ｔ）であるときの使用電力量である。また、Ｐｂ（ｔ）は、料金メニューがＣｂ（ｔ）であるときの時間帯ｔにおける使用電力量である。
【００１９】
算出された（ΔＣ（ｔ），ΔＰ（ｔ））データの集合からロジスティック近似を行う。近似図形を需要応答性曲線と呼び、需要応答性パラメータＫ，ａ，ｂを需要応答性と呼ぶ。なお、近似を行うためにデータサンプルは複数必要であるので、料金メニューの変更は複数回行われている必要がある。ロジスティック近似の代わりに、データの集合を線形回帰による線分近似を行っても良いし、近似を行わず直接その後の操作の処理に用いても良い。ロジスティック近似とは、例えば、金  明哲著「Ｒによるデータサイエンス」（森北出版株式会社）にて示されるように、非線形回帰分析として代表的な手法で、データサンプルをロジスティック曲線に近似する手法である。ここで、データサンプルとは、（ΔＣ（ｔ），ΔＰ（ｔ））データの集合である。ロジスティック曲線は式（３）のように表現できる。ＸにΔＣ（ｔ）が代入され、ＹにΔＰ（ｔ）が代入される。
【００２０】
【数３】
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式（３）は、料金単価の変化率ΔＣ（ｔ）に基づき、電力需要の変化率ΔＰ（ｔ）を推測するものである。Ｋは、使用電力量の変化率ΔＰの飽和点である。ａ，ｂはロジスティック曲線の傾きが急になる点に関連するパラメータである。Ｋ及びｂの値が大きければ、料金単価の変更に対して敏感に反応して、ロードカーブが変化する需要家となる。需要応答性記憶部１２６は、需要家ごとに需要応答性を記録する。上記の方法では、時間帯別に需要応答性が算出される。代わりに、需要家ごとに各時間帯の需要応答性を全時間帯を通じて平均して、需要応答性を算出しても良い。図１０は、需要応答性の１例を示す説明図である。需要家ＩＤに対応する需要応答性パラメータであるＫ，ａ，ｂが記録されている。
【００２１】
需要応答性分類部１２７は、需要応答性記憶部１２６に格納されている需要応答性を読み出し、需要応答性により需要家の分類を行う。分類の際は、需要応答性パラメータＫ，ａ，ｂを用いて分類を行う。分類を行う際は、任意の２つの需要家が有する需要応答性の類似度を算出する必要がある。需要応答性の類似度の算出方法としては、２つの需要家の需要応答性曲線のユークリッド距離を、２つの需要家の需要応答性の類似度とするものがある。ユークリッド距離の代わりに、類似度は２つの需要応答性曲線の最大絶対値誤差を用いても良い。次に、算出した類似度を用いて分類を行う。分類方法は一般に用いられている階層的クラスタリング手法であるウォード法を用いて分類を行う。この分類時に群平均法及びＫ−Ｍｅａｎｓ法を用いても良い。ウォード法を用いた分類により、需要家は類似度により分類される。また、各需要応答性分類を識別するために番号をつけ、その番号を需要応答性分類番号と呼ぶ。図１１は、需要応答性分類の１例を示す説明図である。需要家ＩＤに対応する需要応答性分類番号が記録されている。
【００２２】
次に、需要応答性分類部１２７は、同じ需要応答性分類に属する需要家の平均的な需要応答性である代表需要応答性を計算する。図１１を例に取ると、需要家ＩＤが００２，００４，００５の需要家は、需要応答性分類番号２に属する。代表需要応答性は、３つの需要家が有する需要応答性曲線を平均して算出する。この代表需要応答性は、時間帯別に平均し、時間帯別代表需要応答性としても良いし、需要家ごとに全時間帯において平均された需要応答性を用いて、代表需要応答性を計算しても良い。図１２は、代表需要応答性の１例を示す説明図である。需要応答性分類番号に対応する需要応答性パラメータＫ’，ａ’，ｂ’が記録されている。作成された代表需要応答性を分類結果記憶部１２９に保存する。
【００２３】
需要家分類作成部１２８は、ロードカーブ分類及び需要応答性分類に基づき、２次元マトリックスとして、需要家分類を作成する。需要家分類は、ロードカーブ分類番号と需要応答性分類番号とに基づき、需要家分類番号が付与されたもので、それぞれの需要家分類番号に属する需要家の数が記録されている。図１３は、需要家分類の１例を示す説明図である。ロードカーブ分類番号が１であり、かつ需要応答性分類番号が１である需要家の需要家分類番号は１―１である。また、需要家分類番号が１―１である需要家数は２０１戸である。需要家分類を分類結果記憶部１２９に記録する。
【００２４】
料金メニュー評価部１３は、料金メニューを変更し、料金メニューを変更した時の利益を算出する。さらに、電力小売事業者が予め決めた利益を満たす料金メニューであるかを判断する。図１４に、本発明の実施の形態１に係る料金メニュー評価部１３の構成図を示す。料金メニュー評価部１３は、入力端末１３０、需要予測部１３１、コスト算出部１３２、利益算出部１３３、比較部１３４、及び表示部１３５から構成されている。
【００２５】
図１５は、本発明の実施の形態１に係る料金メニュー評価部１３の処理の流れを示すフローチャートである。入力端末１３０から料金メニュー（変更後料金メニューに対応）を入力する（ＳＴＥＰ１５００）。料金メニューを入力するのは、例えば、電力小売事業者である。需要予測部１３１は、需要家が現在利用している料金メニュー（変更前料金メニューに対応）、及び需要家分類に基づき、料金メニュー変更前の電力需要を導出する。次に、変更前料金メニューと変更後料金メニューとを用いて、料金単価の変化率を導出する。導出された料金単価の変化率、需要応答性、及び料金メニュー変更前の電力需要に基づき、電力需要の変化量を計算する。さらに、電力需要の変化量及び料金メニュー変更前の電力需要に基づき、料金メニュー変更後の電力需要を予測する（ＳＴＥＰ１５０１）。なお、料金メニュー変更前の電力需要については、需要家分類に対応する代表ロードカーブの代わりに、実績値データを用いても良い。需要予測方法について以下に詳細に説明する。需要予測部１３１は、初めに、入力された料金メニューを読み出す。入力端末１３０ではなく、メモリに保存されている料金メニューを読み出しても良い。入力された料金メニューと分類結果記憶部１２９に格納されているそれぞれの需要家分類に属する需要家数と、それぞれの需要家分類に対応する代表ロードカーブとを用いて、式（４）により需要家分類ごとの料金メニュー変更前における電力需要Ｐ（ｔ，ｉ）を算出する。需要家分類ごとの需要を用いて、式（５）により、料金メニュー変更前における全需要家の総電力需要であるＰａｌｌ（ｔ）を算出する。
【００２６】
【数４】
2016213987.tif 000006
【００２７】
【数５】
2016213987.tif 000007
ただし、ｐ（ｔ，ｉ）は、需要家分類番号ｉに対応する代表ロードカーブの、時間帯ｔにおける使用電力量である。また、Ｎｉは需要家分類番号ｉの需要家数である。Ｐ（ｔ，ｉ）は、需要家分類番号がｉである需要家の時間帯ｔにおける総電力需要である。さらに、Ｐａｌｌ（ｔ）は、時間帯ｔにおける全需要家の総電力需要である。
【００２８】
次に、変更前料金メニュー、変更後料金メニュー、及び代表需要応答性を用いて、使用電力量の変化量を算出する。例えば、需要家が現在利用している変更前料金メニューＡから、変更後料金メニューＢに変更した場合の需要予測方法について述べる。ある時間帯ｔにおける料金単価の変化率ΔＣ（ｔ，ｉ）は式（６）により求められる。
【００２９】
【数６】
2016213987.tif 000008
ただし、Ａ（ｔ，ｉ）は、需要家分類番号がｉである需要家の変更前料金メニューについて、時間帯ｔにおける料金単価を示す。Ｂ（ｔ，ｉ）は、需要家分類番号がｉである需要家の変更後料金メニューについて、時間帯ｔにおける料金単価を示す。
【００３０】
各需要家分類に対応する代表需要応答性に関する需要応答性パラメータＫ’、ａ’、ｂ’及び式（６）のΔＣ（ｔ，ｉ）を、式（３）に代入し、電力需要の変化率を計算する。需要応答性パラメータとして、個々の需要家の需要応答性パラメータを用いても良い。次に、式（７a）及び（７ｂ）を用いて、需要家分類ごとに料金メニュー変更後の電力需要を予測する。式（７a）は、時間帯別料金単価を値上げした際の予測式であり、式（７ｂ）は、時間帯別料金単価を値下げした際の予測式である。
【００３１】
【数７】
2016213987.tif 000009
ただし、Ｐ（ｔ，ｉ）は、需要家分類ごとの料金メニュー変更前の時間帯ｔにおける電力需要である。また、Ｐ’（ｔ，ｉ）は、需要家分類ごとのの時間帯ｔにおける料金メニュー変更後の電力需要予測である。式（８）に示すように、需要家分類ごとの需要予測を合計することにより、料金メニュー変更後の需要家全体の総電力需要予測を計算する。
【００３２】
【数８】
2016213987.tif 000010
ただし、Ｐ’ａｌｌ（ｔ）は、時間帯ｔにおける料金メニュー変更後の全需要家の総電力需要予測である。
【００３３】
コスト算出部１３２は、総電力需要予測と供給コスト情報記憶部１１２から取得した供給コスト情報とに基づき電力供給コストを算出する（ＳＴＥＰ１５０２）。ここで、供給コスト情報は、例えば、電力１ｋＷｈあたりのコスト（円／ｋＷｈ）であり、電力供給コストは、電力供給のために電力小売事業者が必要とするコスト（円）である。
【００３４】
利益算出部１３３は、利益を計算する（ＳＴＥＰ１５０３）。利益の計算方法を以下に示す。電力需要と料金メニューから式（９）、式（１０）により、料金メニュー変更前の売上及び料金メニュー変更後の売上を算出する。ただし式（９）及び式（１０）は、時間帯ｔ及び需要家分類番号ｉに関する総和演算式である。時間帯ｔの総和は、一日に限らず、所定の日数分としても良い。
【００３５】
【数９】
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【００３６】
【数１０】
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料金メニュー変更前の電力供給コストと料金メニュー変更前の売上とを用いて、変更前利益を算出する。料金メニュー変更後の電力供給コストと料金メニュー変更後の売上とを用いて、変更後利益を算出する。
【００３７】
表示部１３５は、ＳＴＥＰ１５０３で用いた料金メニューと算出した利益の情報を表示する（ＳＴＥＰ１５０４）。利益条件は入力端末から入力される。（ＳＴＥＰ１５０５）比較部１３６は、入力端末１３０から利益条件を取得する。利益条件の例としては、電力小売事業者が希望する金額（円）あるいはコストに対する利益率（％）である。電力小売事業者が利益条件を入力端末１３０から入力しても良いし、入力端末１３０ではなく、メモリに保存されている利益条件を読み出しても良い。利益条件と料金メニュー変更後の利益とを比較し、利益条件を満たせば終了し、満たさなければＳＴＥＰ１５００に処理を戻し（ＳＴＥＰ１５０６）、ＳＴＥＰ１５００にて別の料金メニューを入力する。
【００３８】
実施の形態１により、需要応答性とロードカーブに応じて需要家を分類し、分類ごとに適用する料金メニューを変更することより、電力小売事業者にとって期待通りの需要調整が可能となる。
【００３９】
実施の形態２．
図１６は、本発明の実施の形態２に係る電力小売料金メニュー策定システムの概略図である。図１に示す実施の形態１の電力小売料金メニュー策定装置２０００における料金メニュー評価部１３の代わりに、料金メニュー策定部１５を備える。本発明の実施の形態２に係るは、料金メニュー策定部１５の構成図である。料金メニュー策定部１５は、料金メニュー作成部１５０、需要予測部１３１、コスト算出部１３２、利益算出部１３３、表示部１３５、料金メニュー利益対応情報記憶部１５１、制御部１５２、最適料金メニュー選択部１５３とから構成されている。
【００４０】
図１８は、本発明の実施の形態２に係る料金メニュー策定部１５の処理の流れを示すフローチャートである。料金メニュー作成部１５０は、需要家分類ごとに、様々なパターンの料金メニューである料金メニュー候補群を作成し、作成した料金メニューの合計パターン数を制御部１５２に出力する（ＳＴＥＰ１８００）。図１９は、本発明の実施の形態２に係る料金メニュー作成部１５０が作成する料金メニューの１例を示す説明図である。時間帯別料金単価の最高価格、最低価格をそれぞれＭｍａｘ、Ｍｍｉｎとして設定する。Ｍｍａｘ、Ｍｍｉｎは全時間帯を通じて一律に設定しても良いし、Ｍｍａｘ、Ｍｍｉｎの設定値を時間帯別にそれぞれ変更しても良い。また、インターネット等の手段から、他社の料金メニューを取得し、取得された料金メニューの時間帯別料金単価の最大値をＭｍａｘ、時間帯別料金単価の最小値をＭｍｉｎとしてそれぞれ設定しても良い。変更刻み幅Δｍを設定し、［Ｍｍｉｎ，Ｍｍａｘ］間で、所定の変更刻み幅Δｍにて時間帯別料金単価を変更する。Δｍは、オペレータが入力できるようにしても良いし、設定ファイルに記録されたものを読み込んでも良い。
【００４１】
【数１１】
2016213987.tif 000013
ただし、需要家分類ｉの時間帯ｔにおける料金単価は、Ｍ（ｔ，ｉ）である。
【００４２】
【数１２】
2016213987.tif 000014
次に式（１１）と、制約条件式（１２）に基づき、Ｍ（ｔ，ｉ）が［Ｍｍｉｎ，Ｍｍａｘ］間となるような最大の整数ｎであるＮｍａｘを導出する。需要家分類ごとに、ｎ＝０，１，２，…，Ｎｍａｘについて、取り得る全てのｎについて料金メニューのパターンを作成する。例えば、Ｎｍａｘが９であり、時間帯分割数が４８であり、需要家分類数が８である場合を考える。需要家分類ごとに１０の４８乗通りの料金メニューが作成される。また、需要家分類ごとに、どの料金メニューを設定するかという組み合わせは、（１０の４８乗）を８乗したもの、すなわち、（１０の３８４乗）通りとなる。なお、計算時間を短縮するために、料金単価を変更する際、１０円、２０円、３０円、４０円等の４段階料金に予め設定しておいても良い。
【００４３】
また、料金メニュー作成部１５０は、料金メニュー候補群のうち、これまで利益算出処理が実行されていない料金メニューを１つ選択する。また、選択された料金メニュー候補を需要予測部１３１に出力する（ＳＴＥＰ１８０１）。
【００４４】
実施の形態２の料金メニュー策定部１５における需要予測処理（ＳＴＥＰ１８０２）〜利益算出処理（ＳＴＥＰ１８０４）は、実施の形態１の料金メニュー評価部１３における需要予測処理（ＳＴＥＰ１５０１）〜利益算出処理（ＳＴＥＰ１５０３）と同じであるため、説明を省略する。
【００４５】
利益算出部１３３から出力された変更後料金メニューの時間帯別料金単価及び料金メニュー変更後の利益を、料金メニュー利益対応記憶部１５１に記憶する（ＳＴＥＰ１８０５）。制御部１５２は、全ての料金メニュー候補群において利益算出処理が実行されたかどうかについて判断を行う（ＳＴＥＰ１８０６）。料金メニュー作成部１５０から取得された料金メニューのパターン数と、利益算出処理（ＳＴＥＰ１８０４）が実行された処理回数とを比較する。全ての料金メニューのパターンについて利益算出処理を完了していない場合は、ＳＴＥＰ１８０１に戻る。また、全ての料金メニューのパターンについて利益算出処理を完了している場合は、（ＳＴＥＰ１８０７）に進む。
【００４６】
最適料金メニュー選択部１５３は、料金メニュー利益対応記憶部１５１に記載された料金メニューのうち最も利益が高い料金メニューを需要家分類ごとに選択する（ＳＴＥＰ１８０７）。表示部１３５は、ＳＴＥＰ１８０７にて選択された料金メニューの時間帯別料金単価と選択された料金メニューに対応する利益とを表示する（ＳＴＥＰ１８０８）。
【００４７】
本実施の形態２により、電力小売事業者は需要家分類ごとに利益を拡充するような料金メニューを自動的に策定することが可能となる。
【００４８】
実施の形態３．
図２０は、本発明の実施の形態３に係る電力小売料金メニュー策定システムの概略図である。実施の形態３の電力小売料金メニュー策定装置３０００は、実施の形態１に係る電力小売料金メニュー策定装置１０００または実施の形態２に係る電力小売料金メニュー策定装置２０００に、さらに需要応答性類推部１６を備える。需要応答性類推部１６は、料金メニューの変更履歴において料金メニューの変更回数が少なく、需要応答性が類推できない需要家について、需要応答性分類番号及び需要家分類番号を類推する。需要家分類部１２では、ロードカーブ生成部１２０によりロードカーブを作成した後、ロードカーブ分類部１２２によりロードカーブ分類番号を導出する。なお、ロードカーブ生成部１２０及びロードカーブ分類部１２２における処理は実施の形態１と同じであるため、説明は割愛する。料金メニュー変更履歴作成部１２３において、料金メニューの変更回数が所定数以下の場合については、需要応答類推部１６により需要応答性を類推する。なお、所定数の決定の方法の１例として、ロジスティック近似を行えるだけの最小サンプル数を、例えば３として予め設定しておく。
【００４９】
需要応答性類推部１６は、ロードカーブ分類部１２２により導出されたロードカーブ分類番号、及び各需要家分類に属する需要家数に基づき、需要応答性分類番号及び需要家分類番号を類推する。ここでは、需要家が属するロードカーブ分類において、需要家数が最大となる需要応答性分類に需要家が属すると類推する。需要応答性分類番号を類推する方法について、図１３に示すロードカーブ分類番号１に属する需要家を例に説明する。ロードカーブ分類番号１に属する需要家数は、需要家分類番号３−１が８９００戸で最大であるため、需要応答性分類番号は３と推定することができる。上記の需要応答性の類推方法の代わりに、ロードカーブ分類番号及び各需要応答性パラメータを用いて、需要家分類番号を類推しても良い。例えば、時間帯別料金単価を上昇させる際は、需要変化の飽和点であるＫ’が小さな需要応答性分類番号を選択する。逆に時間帯別料金単価を下げる際は、Ｋ’が大きな需要応答性分類番号を選択する。図１２を例に取り説明する。値上げをする際は、Ｋ’が最大である需要応答性分類番号４に属すると類推し、需要家分類が４−１であるとする。時間帯別料金単価を値下げする際は、Ｋが最小となる需要応答性分類番号１に属すると類推し、需要家分類が１−１であるとする。需要応答性類推部１６は、類推した需要応答性分類番号及び需要家分類番号を分類結果記憶部１２９に出力する。料金メニュー評価部１３および料金メニュー策定部１５の処理については、実施の形態１及び実施の形態２と同じであるため、各処理の説明は割愛する。
【００５０】
実施の形態３により、料金メニューの料金メニューの変更回数が少ない需要家について、需要応答性を類推することにより、料金メニューを変更した際、当該需要家の需要変化をも考慮した需要予測が可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１０００、２０００、３０００  電力小売料金メニュー策定装置、２  ネットワーク３−１,３−２,〜,３−Ｌ  自動検針装置、４−１,４−２,〜,４−Ｍ  託送システム管理装置、５−１,５−２,〜,５−Ｎ  供給計画立案装置、１０  需要家管理装置、１１  電力情報データ記憶部、１２  需要家分類部、１３  料金メニュー評価部、１４  情報受信部、１５  料金メニュー策定部、１６  需要応答性類推部、１１０  実績値データ記憶部、１１１  料金関連情報記憶部、１１２  電力供給コスト情報記憶部、１２０  ロードカーブ生成部、１２１  ロードカーブ記憶部、１２２  ロードカーブ分類部、１２３  料金メニュー変更履歴生成部、１２４  料金メニュー変更履歴記憶部、１２５  需要応答性算出部、１２６  需要応答性記憶部、１２７  需要応答性分類部、１２８  需要家分類作成部、１２９  分類結果記憶部、１３０  入力端末、１３１  需要予測部、１３２  コスト算出部、１３３  利益算出部、１３４  比較部、１３５  表示部、１４０  実績値データ情報受信部、１４１  供給コスト情報受信部、１５０  料金メニュー作成部、１５１  料金メニュー利益対応記憶部、１５２  制御部、１５３  最適料金メニュー選択部。
【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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