(57)【要約】【課題】過去の電力需要変動幅に基づき必要な予備力を確保した上で、総消費燃料を小さくする発電機運用を行う電力管理装置を提供することである。【解決手段】実施形態の電力管理装置は、取得部と、予備力決定部とを備える。取得部は、需要家における過去の電力需要を取得する。予備力決定部は、前記取得部が取得した前記過去の電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅に基づき、急な電力需要変動に対応するための発電出力の余力である、発電機の予備力を各時刻で決定する。【選択図】  図１
2017147833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
需要家における電力需要を取得する取得部と、
前記取得部が取得する電力需要の変動幅に基づき、前記需要家に電力を供給する発電機
の発電出力の余力である予備力を決定する予備力決定部と、
を備える電力管理装置。
【請求項２】
気象情報と、生産計画と、前記取得部で取得した現在および過去の電力需要と、に基づ
き、将来の電力需要である電力需要予測を予測する電力需要予測部を備え、
前記予備力決定部は、前記電力需要予測に対する変動幅に基づき予備力を決定する
請求項１に記載の電力管理装置。
【請求項３】
時間帯別の前記予備力に基づき、発電機の発電出力の設定である運用設定を演算及び出
力する設備運用設定決定部を備える請求項１または２に記載の電力管理装置。
【請求項４】
前記予備力に基づいた発電出力の前記運用設定を適用した場合の消費燃料、及び予備力
を一定にした場合の前記運用設定を適用した場合の消費燃料を表示させる表示部を備える
請求項３に記載の電力管理装置。
【請求項５】
設備運用設定決定部は、蓄電設備の充放電により発電設備の総消費燃料がより小さくな
るような蓄電設備の充放電制御指令を演算及び出力し、
前記予備力決定部は、前記蓄電設備の充放電を考慮した予備力を再計算する
請求項１から４のいずれか一つに記載の電力管理装置。
【請求項６】
設備運用設定決定部は、蓄電設備の充放電により発電機が確保する予備力を低減させる
ような前記蓄電設備の充放電制御指令を演算及び出力し、
前記予備力決定部は、前記充放電制御指令に応じた予備力を再計算する
請求項１から５のいずれか一つに記載の電力管理装置。
【請求項７】
設備運用設定決定部は、電力需要が逼迫した際や消費燃料が急増する際に、予め設定さ
れた負荷設備の電力負荷の優先度に基づき削減対象となる電力負荷を決定し、
前記予備力決定部は、前記電力負荷に応じた予備力を再計算する
請求項１から６のいずれか一つに記載の電力管理装置。
【請求項８】
電力需要に相関のある情報をもとに電力需要変動幅を補正する需要変動幅決定部を備え
、
前記予備力決定部は、補正された電力需要変動幅に応じた予備力を再計算する
請求項１から７のいずれか一つに記載の電力管理装置。
【請求項９】
電力管理装置に、
需要家における過去の電力需要を取得する取得機能と、
前記取得機能が取得した前記過去の電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅に基づき
、急な電力需要変動に対応するための発電出力の余力である、発電機の予備力を各時刻で
決定する予備力決定機能と、
を実現させる電力管理プログラム。
【請求項１０】
需要家における過去の電力需要を取得するステップと、
前記過去の電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅に基づき、急な電力需要変動に対
応するための発電出力の余力である、発電機の予備力を各時刻で決定するステップと、
からなる電力管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力管理装置、電力管理プログラム、及び電力管理方法に関する
。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電設備を用いて電力供給を行う場合、電力需要に基づき発電設備を制御する
ことで必要な電力を発電・供給する。発電設備が複数の発電機で構成される場合、１台の
発電機がガバナフリー制御による需給調整機能を果たし、残る発電機は発電出力設定値に
基づく一定出力で運用される。ガバナフリー制御とは、電力需要に応じて回転数を調整し
、発電出力を自動的に調整する機能である。ガバナフリー制御対象の発電機は急な電力需
要変動に対応するための発電出力の余力として、予備力を確保した発電機運用がなされて
いる。
【０００３】
従来手法では予め設定された予備力に基づき、電力需要を満たすよう発電設備の運用が
なされてきた。予備力の設定は、電力供給に支障が出ないよう、電力需要変動の最大値を
もとに設定される場合が多い。従って、電力需要変動が少ない時間帯には、過剰な予備力
を確保した上での発電機運用がなされることになる。過剰な予備力を確保した発電機運用
を行ったために、稼動発電機台数が増加し、消費燃料が大幅に増加してしまうという問題
があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８３７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、過去の電力需要変動幅に基づき必要な予
備力を確保した上で、総消費燃料を小さくする発電機運用を行う電力管理装置を提供する
ことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、実施形態の電力管理装置は、取得部と、予備力決定部とを
備える。取得部は、需要家における過去の電力需要を取得する。予備力決定部は、前記取
得部が取得した前記過去の電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅に基づき、急な電力
需要変動に対応するための発電出力の余力である、発電機の予備力を各時刻で決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力需要に基づき各発電機の最適な発電出力設定を演算及び出力する電力管理装置で構成される電力管理システムを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置の運用に関するシーケンス図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置が行う内容に関するフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る時間に対する電力需要の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る時間に対する電力需要変動幅の変化を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る予備力が可変な場合の時間に対する予備力の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る異なる予備力設定における発電出力に対する消費燃料の変化を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る予備力が可変な場合の、ある電力需要に対する発電出力の運用設定の時間変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る予備力が可変な場合の時間に対する消費燃料の変化を表すグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る予備力が一定の場合の、ある電力需要に対する発電出力の時間変化を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る時系列に単位時間当たりの消費燃料を従来手法と比較したグラフである。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る１日の消費燃料の累積を従来手法と比較した棒グラフである。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る電力管理装置の構成図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る電力管理装置の運用に関するシーケンス図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る電力管理装置が行う内容に関するフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る電力管理装置が電力需要予測を行う方法に関するフローチャートである。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る電力管理装置で構成される電力管理システムを示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る電力管理装置の運用に関するシーケンス図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る電力管理装置が行う内容に関するフローチャートである。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る蓄電設備の充放電を加味した発電設備の運用設定を示すグラフである。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係る予備力が可変で蓄電設備の充放電のある場合の時間に対する消費燃料の変化を示すグラフである。
【図２３】本発明の第３の実施形態に係る時系列に単位時間当たりの消費燃料を、従来及び第１の実施形態の手法と比較したグラフである。
【図２４】本発明の第３の実施形態に係る１日の消費燃料の累積を従来及び第１の実施形態の手法と比較した棒グラフである。
【図２５】本発明の第４の実施形態に係る時間に対する電力需要変動幅の変化を示すグラフである。
【図２６】本発明の第４の実施形態に係る蓄電池の充放電計画を考慮した発電出力の時間変化を表すグラフである。
【図２７】本発明の第４の実施形態に係る蓄電池の充放電計画を考慮した電力需要変動幅及び予備力の時間変化を表すグラフである。
【図２８】本発明の第４の実施形態に係る電力需要変動幅及び予備力の時間変化の第１あるいは第１の実施形態の手法との比較を示すグラフである。
【図２９】本発明の第４の実施形態に係る時間に対する消費燃料の変化を示すグラフである。
【図３０】本発明の第４の実施形態に係る時系列に単位時間当たりの消費燃料を、従来及び第１の実施形態の手法と比較したグラフである。
【図３１】本発明の第４の実施形態に係る１日の消費燃料の累積を比較した棒グラフである。
【図３２】本発明の第５の実施形態に係る電力管理装置のシステムを示す図である。
【図３３】本発明の第５の実施形態に係る電力管理装置の運用に関するシーケンス図である。
【図３４】本発明の第５の実施形態に係る発電出力の時間変化の例を示すグラフである。
【図３５】本発明の第５の実施形態に係る予備力及び削減負荷の時間変化を表すグラフである。
【図３６】本発明の第５の実施形態に係る時系列に単位時間当たりの消費燃料を、従来及び第１の実施形態の手法と比較したグラフである。
【図３７】本発明の第６の実施形態に係る電力管理装置のシステムを示す図である。
【図３８】本発明の第６の実施形態に係る電力管理装置の運用に関するシーケンス図である。
【図３９】本発明の第６の実施形態に係る電力管理装置が電力需要予測を行う方法に関するフローチャートである。
【図４０】本発明の第６の実施形態に係る発電出力の時間変化を表すグラフである。
【図４１】本発明の第６の実施形態に係る電力需要及び電力需要変動幅の時間変化を表すグラフである。
【図４２】本発明の第６の実施形態に係る消費燃料の時間変化を示すグラフである。
【図４３】本発明の第６の実施形態に係る時系列に単位時間当たりの消費燃料を、従来及び第２の実施形態の手法と比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して発明を実施するための実施形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
（構成）
図１に、電力管理装置１に係るシステムを示す。
【００１０】
複数の発電機により構成される発電設備に対し、過去の電力需要に基づき、各発電機の
適した発電出力設定を演算及び出力する電力管理装置で構成される。本実施形態に係るシ
ステムは、照明設備や空調設備、工場における生産ラインといった負荷設備３、負荷設備
３に電力を供給するための発電設備２、及びそれら設備を運用管理するための電力管理装
置１を備える。
【００１１】
電力管理装置１の構成の例を図２に示す。電力管理装置１は例えば、通信部１５０、入
出力部１６０、制御部１７０、記憶部１８０を備える。
【００１２】
電力管理装置１があらゆる情報を取得及び送信する際、取得部１７６が制御を行い、通
信部１５０、入出力部１６０を経由して取得及び送信する。
【００１３】
記憶部１８０は、設備情報記憶部１８１、設備運用条件記憶部１８２、消費燃料情報記
憶部１８３、電力需要情報記憶部１８４、設備運用設定情報記憶部１８５、消費燃料削減
情報記憶部１８６を備える。
【００１４】
設備情報記憶部１８１は、制御対象となる各発電機の定格出力、起動停止時間、応答速
度、出力上下限値などを示す設備情報を記憶する。設備運用条件記憶部１８２は、制御対
象となる各発電機の予備力の設定条件を記憶する。また、気温・湿度・気圧などを示す気
象情報、負荷設備３を稼働および停止させる計画を示す生産計画の情報などを記憶する。
予備力の設定条件や気象情報、生産計画の情報を設備運用条件とする。
【００１５】
消費燃料情報記憶部１８３は、制御対象となる各発電機の消費燃料特性、燃料単価など
を示す消費燃料情報を記憶する。
【００１６】
電力需要情報記憶部１８４は、計器により計測及び収集された発電設備２の発電出力あ
るいは負荷設備３の消費電力を、電力供給先の電力需要として記憶する。発電設備２の発
電出力や、負荷設備３の消費電力、電力供給先の電力需要を電力需要情報とする。また、
需要変動幅決定部１７２で決定された電力需要変動幅を記憶する。
【００１７】
設備運用設定情報記憶部１８５は、発電設備２の各発電機の発電出力や、ガバナフリー
制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を記憶する。消費燃料削減情報記
憶部１８６は、消費燃料削減額、消費燃料削減効果などを示す消費燃料削減情報を記憶す
る。
【００１８】
制御部１７０は、電力需要決定部１７１、需要変動幅決定部１７２、予備力決定部１７
３、設備運用設定決定部１７４、消費燃料削減効果決定部１７５、取得部１７６を備える
。
【００１９】
電力需要決定部１７１は、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている過去の電力需要
から気象情報・生産計画等の情報をもとに、運用対象日に合う過去の電力需要を選択する
。選択された電力需要を電力需要情報記憶部１８４に記憶させる。
【００２０】
需要変動幅決定部１７２は、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている運用対象日に
類似した過去の電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅を決定する。その電力需要変動
幅は電力需要情報記憶部１８４に記憶される。
【００２１】
予備力決定部１７３は、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている電力需要変動幅に
基づき、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力を決定する。その予備力は設備運用設定
情報記憶部１８５に記憶される。
【００２２】
設備運用設定決定部１７４は、設備情報記憶部１８１に記憶されている設備情報、設備運
用条件記憶部１８２に記憶されている気象情報や生産計画等の情報、消費燃料情報記憶部
１８３に記憶されている消費燃料情報、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている過去
の電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（発電出力）や、ガバナフ
リー制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を算出する。算出された設備
運用設定情報は設備運用設定情報記憶部１８５に記憶される。
【００２３】
消費燃料削減効果決定部１７５は、消費燃料情報記憶部１８３に記憶されている消費燃
料特性と、設備運用設定情報記憶部１８５に記憶されている設備運用設定情報とに基づい
て、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力が、従来の場合と運用設定を適用した場合の
消費燃料や消費燃料の削減効果を算出する。算出された消費燃料や削減効果である消費燃
料削減情報は、消費燃料削減情報記憶部１８６に記憶される。
【００２４】
取得部１７６は、あらゆる情報を取得あるいは送信する際、制御を行う。
【００２５】
（作用）
図３に電力管理装置１の運用に関するシーケンス図を示す。制御対象となる各発電機の
定格出力、起動停止時間、応答速度、出力上下限値を示す設備情報、各発電機の予備力の
設定条件や気象情報、生産計画の情報を示す設備運用条件、各発電機の消費燃料特性、燃
料単価を示す消費燃料情報がオペレータ４により電力管理装置１に予め登録される（１０
０、１０５）。なお、オペレータ４により登録される以外に、あるデータベースから取得
するようにしてもよい。以下の実施形態でも同様である。
【００２６】
発電設備２は電力の需給バランスが合うよう電力需要に基づき発電しており、発電出力
と電力需要（消費電力）は等しいとみなすことができる。電力管理装置１は、発電設備２
から電力需要情報に含まれる発電出力を取得・蓄積する（１１０）。なお、発電設備２か
ら発電出力を取得する以外に、負荷設備３から消費電力を取得してもよい。また、情報の
更新も同様の流れである。
【００２７】
電力管理装置１は、設備運用条件である気象情報・生産計画等の情報をもとに、過去の
電力需要から運用対象日に合う過去の電力需要を選択、決定する（１１５）。そして、そ
の運用対象日に合う過去の電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅を決定する（１２０
）。次に、電力需要変動幅と設備運用条件に含まれる各発電機の予備力の設定条件に基づ
き、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力を決定する（１２５）。
【００２８】
その後、設備情報、設備運用条件に含まれる気象情報や生産計画の情報、消費燃料情報
、電力需要情報に含まれる電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（
発電出力）や、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を算
出する（１３０）。その各発電機の発電出力を発電設備２に出力する（１３５）。
【００２９】
そして、電力管理装置１は、発電設備２から現在の発電出力を取得・蓄積する（１４０
）。その後、電力管理装置１は、予備力を可変にした場合の消費燃料を演算する（１４５
）。また、予備力が一定の場合（従来の方法）の消費燃料を演算する（１４６）。そして
、消費燃料の削減量や削減効果を演算し、表示画面を作成する（１４７）。それをもとに
、オペレータ４へ各制御結果として、図示しない表示部が消費燃料の削減量や削減効果を
表示する（１４８）。
【００３０】
図４に上記シーケンス図で説明した電力管理装置１が行う内容のフローチャートを示す
。制御対象となる各発電機の設備情報、予備力の設定条件や気象情報、生産計画の情報を
示す設備運用条件、消費燃料特性や燃料単価を示す消費燃料情報がオペレータ４により電
力管理装置１に事前登録される（Ｓ１１）。なお、オペレータ４により登録される以外に
、あるデータベースから取得するようにしてもよい。電力管理装置１は、発電設備２から
発電出力を取得・蓄積する（Ｓ１２）。
【００３１】
電力管理装置１は、設備運用条件である気象情報・生産計画等の情報をもとに、過去の
電力需要から運用対象日に合う過去の電力需要を選択、決定する（Ｓ１４）。そして、運
用対象日に合う電力需要に対する各時刻の電力需要変動幅を決定する。その電力需要変動
幅と設備運用条件に含まれる各発電機の予備力の設定条件に基づき、ガバナフリー制御を
行う発電機の予備力を決定する（Ｓ１５）。
【００３２】
その後、設備情報、設備運用条件に含まれる気象情報や生産計画の情報、消費燃料情報
、電力需要情報に含まれる電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（
発電出力）や、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を算
出、出力する（Ｓ１６）。
【００３３】
発電設備２は、現在の発電出力を取得・蓄積する（Ｓ１７）。そして、電力管理装置１
は、予備力を可変にした場合の消費燃料と、予備力が一定の場合（従来の方法）の消費燃
料と、を演算する。そして、消費燃料の削減量や削減効果を演算し、表示画面を作成する
。それをもとに、オペレータ４へ各制御結果として消費燃料の削減量や削減効果を表示す
る（Ｓ１８）。その後、Ｓ１４〜Ｓ１８を繰り返す（Ｓ１３〜Ｓ１９）。なお、情報の更
新を行うときは随時Ｓ１１、Ｓ１２を行う。
【００３４】
ガバナフリー制御対象の発電機の予備力を決定する手法を図５〜図７に示す。ここで、
以下に示す図の電力需要は、あくまでも一例である。ここでは、発電設備は同じ消費燃料
特性を持つ最大出力５ＭＷの発電機が３台（発電機２１、発電機２２、及び発電機２３）
あり、そのうち１台の発電機（発電機２１）を電力需給バランスの調整をおこなうガバナ
フリー制御対象とする。また、従来手法ではガバナフリー制御対象の発電機は２ＭＷの予
備力を常に確保して運用されていたこととする。以下の実施形態でも同様の設定とする。
【００３５】
図５は時間に対する過去の電力需要実績の変化を示すグラフである。図６は、時間に対
する電力需要変動幅の変化を示すグラフである。図７は、予備力が可変な場合の時間に対
する予備力の変化を示すグラフである。
【００３６】
電力管理装置１は過去の電力需要実績値において、各時刻の前後における電力需要実績
値の最大値・最小値をもとに電力需要変動幅を求める。図５の電力需要実績から図６の電
力需要変動幅を求める際には、例として、図５の電力需要実績値と前後１０分間の最大値
・最小値の差分を取り、図６の電力需要変動幅を求めている。
【００３７】
図６の電力需要変動幅をもとに予備力の設定をする手法の一例が図６、図７である。こ
こでは、電力需要変動幅の値をもとに予備力を可変にする。電力需要変動幅がある閾値を
超えるか否かで予備力の設定を変更する。図６、図７では、その閾値を１ＭＷとした場合
のグラフを示す。電力需要変動幅が１ＭＷを超える時刻の予備力を２ＭＷとし、また１Ｍ
Ｗ以下の時刻の予備力を１ＭＷとする。この閾値で決定された時間に対する予備力の変化
が図７である。
【００３８】
これにより、電力需要変動幅に応じて、将来の各時刻における発電機２１の最大出力の
計画値が変わることになる。図８に、異なる予備力設定のときの発電出力に対する消費燃
料の変化を示す。例として、図８（ａ）に予備力が２ＭＷのときの消費燃料特性、図８（
ｂ）に予備力が１ＭＷのときの消費燃料特性を示す。グラフの斜線部が、電力需要変動に
対応するための予備力として、使用しない分の発電出力である。
【００３９】
予備力として、従来では、常に図８（ａ）のように２ＭＷ使用しないとする消費燃料特
性で発電計画を作成するが、本実施形態では、図７で予備力が２ＭＷの時間帯のみ図８（
ａ）の消費燃料特性で、そのほかの時間帯は図８（ｂ）の消費燃料特性で発電計画を作成
する。ここで発電計画とは、発電設備２の各発電機をどの程度の発電出力で起動させるか
あるいは停止させるかの設定を表す、運用設定の計画のことである。
【００４０】
運用対象日の気象や生産計画と類似した過去の電力需要とその電力需要に対する予備力
、及び予め電力管理装置１に登録される設備情報や設備運用条件をもとに行う。予備力は
、図７のように求めた時間により異なる予備力を用いる。その予備力などを用いて発電設
備２の運用設定を求めることで、消費燃料を小さくする。
【００４１】
図９は、ある電力需要に対する発電設備２の発電出力の運用設定の変化例を示すグラフ
である。斜線部分はガバナフリー制御を行う発電機２１、薄いドット部分は発電機２２、
濃いドット部分は発電機２３が発電する出力を示している。以下の実施形態でも同様の設
定とする。
【００４２】
図９（ａ）は、予備力が可変（本実施形態）の場合の理想的な発電出力の変化例を示すグ
ラフである。図９（ｂ）は、予備力が可変（本実施形態）の場合の実際の発電出力の変化
例を示すグラフである。
【００４３】
図９（ａ）は、予備力が可変（本実施形態）の場合で、設備情報である発電機の起動停
止時間や応答速度が、発電機運用に影響しない理想的な場合の運用設定を示す。つまり、
理想的な場合は、発電機の起動停止に時間を必要としない。しかしながら、実際には発電
機の起動停止に必要な時間といった発電機の特性を考慮する必要があり、短時間での起動
停止は難しい。このような発電機の特性を考慮した上での運用設定の例が図９（ｂ）であ
る。つまり、短時間の停止がある場合は連続運転とする。
【００４４】
演算により求められた発電設備２の運用設定は各発電機に制御信号として出力される。
【００４５】
上述の本実施形態の予備力に基づく発電設備２の運用設定の算出方法を数式化した場合
、下記の通りとなる。
【００４６】
時刻ｔにおける過去の電力需要をＤ（ｔ）、その前後Ｎ分における電力需要変動幅をＨ
（ｔ）とする。また、発電設備２は電力需要変動幅Ｈ（ｔ）が閾値Ｓ以下の場合に予備力
ａを、閾値Ｓより大きい場合は予備力ｂを確保して運用されることとする。発電設備を構
成する１台もしくは複数の発電機の最大出力はＸとし、うち１台の発電機はガバナフリー
制御を行うとして、予備力を確保するために最大出力Ｘから予備力ａまたはｂを差し引い
た値を上限として発電する。このとき、電力需要Ｄ（ｔ）に対して発電設備２で必要とな
る発電設備２の運用設定は下記方程式（１）〜（３）により求めることができる。
燃料費を小さくする各発電機の発電出力Ｘの計算方程式
【数１】
2017147833.tif 000003
閾値Ｓに基づく予備力Ｙ（ｔ）の設定
Ｙ（ｔ）＝ａ  （Ｈ（ｔ）≦Ｓ）・・・（２）
Ｙ（ｔ）＝ｂ  （Ｈ（ｔ）＞Ｓ）・・・（３）
定義
Ｄ（ｔ）：電力需要
Ｈ（ｔ）：時刻ｔから±Ｎ分の間の電力需要変動幅
Ｆ（ｔ）：時刻ｔにおける総消費燃料
ｆ（ｘ）：発電機の消費燃料特性
Ｙ（ｔ）：時刻ｔにおける予備力
ｔ：時刻
Ｘ：発電機の最大出力
ｘ（ｔ）, ｘ：(時刻ｔにおける)発電機の発電出力
Ｎ：電力需要変動の時間幅
Ｓ：予備力を決定する上での電力需要変動幅の閾値
ａ, ｂ：予備力
【００４７】
電力管理装置１は、発電設備２の運用設定（例えば図９（ａ））と消費燃料情報記憶部
１８３に記憶される消費燃料特性とをもとに、予備力が可変（本実施形態の方法による）
な場合の消費燃料を算出する。図１０に、予備力が可変な場合の時間に対する消費燃料の
変化を表すグラフに示す。
【００４８】
電力管理装置１は、本実施形態の手法の導入による消費燃料の削減効果を表示する機能
を持つ。従来の方法と本実施形態の方法を比較した場合の消費燃料の削減効果を試算する
ための機能として、従来の設備運用条件に基づき予備力を一定として発電機を運用した場
合の消費燃料を求め、比較・分析する。一例として、従来制御を２ＭＷの予備力を常に確
保した運用とした場合、設備運用設定及び消費燃料は図１１、図１２のようになる。
【００４９】
図１１（ａ）は、予備力が一定（従来）の場合の理想的な発電出力の変化例を示すグラ
フである。図１１（ｂ）は、予備力が一定（従来）の場合の実際の発電出力の変化例を示
すグラフである。
【００５０】
図９（ａ）（ｂ）の考え方と同様、図１１（ａ）は、予備力が一定（従来）の場合、設
備情報である発電機の起動停止時間や応答速度が、発電機運用に影響しない理想的な場合
の運用設定を示す。つまり、理想的な場合は、発電機の起動停止に時間を必要としない。
しかしながら、実際には発電機の起動停止に必要な時間といった発電機の特性を考慮する
必要があり、短時間での起動停止は難しい。このような発電機の特性を考慮した上での運
用設定の例が図１１（ｂ）である。つまり、短時間の停止がある場合は連続運転とする。
【００５１】
予備力が可変の場合と一定の場合の、それぞれの消費燃料の比較及び分析を行うための
画面表示例として、例えば、時系列に単位時間当たりの消費燃料を比較（１分値の比較）
したグラフを図１２に、１日の消費燃料の累積を比較した棒グラフを図１３に示す。
【００５２】
図１２は、本実施形態の手法である、予備力が可変な場合の消費燃料の時間変化を示す
図１０と、従来の手法である、予備力が一定な場合の消費燃料の時間変化を示すグラフを
重ねたグラフである。このとき、予備力可変の場合の方が一定の場合よりどれだけ消費燃
料が小さいかを示すその差分は、図１２の斜線部分であり、予備力を可変にすることによ
る消費燃料の削減分にあたる。
【００５３】
また、図１３は、予備力が一定である従来手法と、予備力が可変である本実施形態の手
法との総消費燃料を比較した棒グラフである。棒グラフの縦線部分が、予備力を可変にす
ることによる消費燃料の削減分にあたる。
【００５４】
（効果）
発電設備の運用設定において、過去の電力需要に基づき電力需要変動幅を決定する。そ
の変動幅をもとに、各時間帯において必要な予備力を求めた上で、総消費燃料が小さくな
るよう発電設備２の運用設定を決定する。これにより、不要な予備力を確保することなく
発電計画を立てることが可能となり、従来手法と比べて少ない総消費燃料で発電機を運用
することができる。
【００５５】
また、電力管理装置１は、本実施形態の手法である予備力が可変な場合と、従来の手法
である予備力を一定にした場合の消費燃料を表示させることができ、比較することで消費
燃料の削減効果を確認することができる。
【００５６】
なお、予備力の設定方法について、本実施形態での閾値を設けた予備力の設定方法の他
、電力需要変動幅を引数とした関数で予備力を決定する方法などがあり得る。
【００５７】
また、予備力の設定方法について、本実施形態では、閾値は１つで予備力を２段階に設
定する方法を示しているが、閾値を２つ以上設け、予備力を３段階以上に設定してもよい
。以下の実施形態でも同様である。
【００５８】
また、電力需要変動幅の算出において、本実施形態では１日単位で電力需要をとる例を
示しているが、半日や複数日の電力需要値から電力需要変動幅を算出しても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、消費燃料の単位を円としているが、他の単位、例えば燃料の量
としてＬ（リットル）を使用することもできる。
【００６０】
（第２の実施形態）
【００６１】
（構成）
第２の実施形態の構成について図１４を用いて説明する。第２の実施形態が第１の実施
形態と異なる点は、電力需要決定部１７１を電力需要予測部１７７に変更したことである
。この電力需要予測部１７７以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
電力需要予測部１７７は、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている負荷設備３の過
去及び現在の電力需要と設備運用条件記憶部１８２に記憶されている気象情報・生産計画
等の情報とをもとに、運用対象日の将来の電力需要を予測する。予測された電力需要であ
る電力需要予測は電力需要情報記憶部１８４に記憶される。
【００６３】
（作用）
第２の実施形態の電力管理装置１の運用に関するシーケンス図について図１５を用いて
説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、電力需要決定１１５を電力需
要予測２００に変更したことである。この電力需要予測２００、及びそれに関わる流れ以
外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
する。
【００６４】
電力管理装置１は、設備運用条件である気象情報・生産計画等の情報、及び現在・過去
の電力需要をもとに、将来の電力需要を予測する（２００）。そして、その電力需要予測
に対する各時刻の電力需要変動幅を決定する（１２０）。次に、その電力需要変動幅と設
備運用条件に含まれる各発電機の予備力の設定条件に基づき、ガバナフリー制御を行う発
電機の予備力を決定する（１２５）。
【００６５】
その後、設備情報、設備運用条件に含まれる気象情報や生産計画の情報、消費燃料情報
、電力需要情報に含まれる電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（
発電出力）や、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を算
出する（１３０）。その設備運用設定情報を算出する際、予測した電力需要をもとにして
いるため、一般に、電力需要実績値を用いるより精度よく将来の電力需要を見積もれ、ま
た、より総燃料費の少ない発電設備２の運用設定を算出する。
【００６６】
第２の実施形態の電力管理装置１が行う内容のフローチャートについて、図１６を用い
て説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、「運用対象日の電力需要の
決定」（Ｓ１４）を、「将来の電力需要の予測」（Ｓ２１）に変更したことである。この
「将来の電力需要の予測」（Ｓ２１）、及びそれに関わる流れ以外は第１の実施形態と同
じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６７】
電力管理装置１は、設備運用条件である気象情報・生産計画等の情報と、現在及び過去
の電力需要とから運用対象日の将来の電力需要である電力需要予測を予測する（Ｓ１４）
。そして、その電力需要予測に対する各時刻の電力需要変動幅を決定する。その電力需要
変動幅と設備運用条件に含まれる各発電機の予備力の設定条件に基づき、ガバナフリー制
御を行う発電機の予備力を決定する（Ｓ１５）。
【００６８】
その後、電力管理装置１は、発電設備２の運用設定を算出、出力する（Ｓ１６）。そし
て、電力管理装置１は、発電設備２の現在の発電出力を取得・蓄積する（Ｓ１７）。それ
をもとに、電力管理装置１は、本実施形態の予備力を可変にした場合の消費燃料を演算し
、また、予備力が一定の場合（従来の方法）の消費燃料を演算する。
【００６９】
そして、電力管理装置１は、消費燃料の削減量や削減効果を演算し、表示画面を作成す
る。それをもとに、オペレータ４へ各制御結果として、消費燃料の削減量や削減効果を表
示する（Ｓ１８）。
【００７０】
その後、Ｓ１４〜Ｓ１８を繰り返す（Ｓ１３〜Ｓ１９）。なお、情報の更新を行うとき
は随時Ｓ１１、Ｓ１２を行う。
【００７１】
第２の実施形態の、ガバナフリー制御対象の発電機の予備力を決定する手法について説
明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、図５の運用対象日の電力需要を
求める方法を、過去の電力需要ではなく予測を行った電力需要をもとにするように変更す
る点である。この電力需要の予測以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分の詳
細な説明は省略する。
【００７２】
電力管理装置１は過去及び現在の電力需要値、気象情報・生産計画等の情報をもとに、
将来の電力需要である電力需要予測を予測する。その予測をする方法について詳しいフロ
ーチャートを図１７に示す。
【００７３】
電力需要予測部１７７が、現在の状況と類似する過去の電力需要値をもとに将来の電力
需要値である電力需要予測の予測を行う（Ｓ２１１）。現在の状況とは、現在及び将来、
計画あるいは予報された気象条件や曜日、生産計画などが挙げられる。そして、現在の電
力需要値をもとに電力需要予測の補正を行う（Ｓ２１２）。
【００７４】
その後、その電力需要予測に対する各時刻の電力需要変動幅を求める。求める方法は、
図６の例と同様である。その電力需要変動幅に基づき、発電機の予備力を決定する。
【００７５】
電力管理装置１は電力需要予測、各時刻の予備力、各発電機の設備情報及び設備運用条
件等をもとに、発電設備２の運用設定を求めることで、消費燃料を小さくする。
【００７６】
発電計画を作成する方法は第１の実施形態と同様である。
【００７７】
（効果）
発電設備の運用設定において、過去及び現在の電力需要値に基づき、将来の電力需要と
電力需要変動幅を予測する。電力需要変動幅の予測結果をもとに各時間帯において必要な
予備力を求めた上で、総消費燃料が最少となるよう発電設備の運用設定を決定する。その
設備運用設定情報を算出する際、予測した電力需要をもとにしているため、より正確に、
より総燃料費を少なく、算出することができる。
【００７８】
これにより、不要な予備力を確保することなく発電計画を立てることが可能となり、従
来手法と比べて少ない総消費燃料で発電機を運用することができる。
【００７９】
また、電力管理装置１は、本実施形態の手法である予備力が可変な場合と、従来の手法
である予備力を一定にした場合の消費燃料を表示させることができ、比較することで消費
燃料の削減効果を確認することができる。
【００８０】
なお、電力需要変動幅を決定する際、本実施形態では、電力需要予測をもとにしたが、
第１の実施形態のように、運用対象日と類似した過去の電力需要実績をもとにして決定す
ることもできる。
【００８１】
また、消費燃料及び削減効果を算出及び表示する際、本実施形態では、本実施形態の方
法である予備力を可変にした場合の消費燃料と、従来の方法である予備力が一定の場合の
消費燃料を演算すると記載したが、第１の実施形態の方法である、過去の電力需要実績を
もとに予備力を決定する場合の消費燃料も算出し、図示しない表示部が表示し、比較する
こともできる。
【００８２】
（第３の実施形態）
（構成）
第３の実施形態のシステムについて図１８を用いて説明する。第３の実施形態が第１の
実施形態と異なる点は、蓄電設備５を付加した点であり、この蓄電設備５以外は第１の実
施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８３】
蓄電設備５は、配電系統を通じて充電あるいは放電する。配電系統とは、図１８に示す
ように電力供給側と電力需要側をつなぐ配電網である。蓄電設備５は、この配電系統を経
由して他の電源からの電力を充電したり、系統に電力を放電したりする。また、電力管理
装置１は、必要に応じて蓄電設備５から、充放電状況、充放電電力、及び充電率を取得す
ることとする。
【００８４】
第３の実施形態に係る電力管理装置１の構成は、第１の実施形態と同様である。ただし
、設備運用設定決定部１７４は、第１の実施形態の機能に加えて蓄電池の充放電の設定も
決定する。また、設備情報記憶部１８１は、第１の実施形態の機能に加えて、蓄電設備５
の容量や出力最大値などを示す蓄電設備情報も記憶する。
【００８５】
設備運用設定情報記憶部１８５は、第１の実施形態の機能に加えて現在及び過去におけ
る蓄電設備５の各蓄電池の充放電電力や充電率、充放電の設定を示す各蓄電池の運用設定
を記憶する。
【００８６】
つまり、設備情報記憶部１８１は、制御対象となる各発電機の定格出力、起動停止時間
、応答速度、出力上下限値などを示す設備情報と、蓄電設備５の容量や出力最大値などを
示す蓄電設備情報とを記憶する。
【００８７】
設備運用設定決定部１７４は、設備情報記憶部１８１に記憶されている設備情報、設備
運用条件記憶部１８２に記憶されている気象情報や生産計画等の情報、消費燃料情報記憶
部１８３に記憶されている消費燃料情報、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている過
去の電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（発電出力）、ガバナフ
リー制御を行う発電機の予備力、蓄電設備５の各蓄電池に対する充放電の設定などを示す
設備運用設定情報を算出する。算出された設備運用設定情報は設備運用設定情報記憶部１
８５に記憶される。
【００８８】
設備運用設定情報記憶部１８５は、発電設備２の各発電機の発電出力や、ガバナフリー
制御を行う発電機の予備力、現在及び過去における蓄電設備５の各蓄電池の充放電電力や
充電率、各蓄電池に対する充放電の設定などを示す設備運用設定情報を記憶する。
【００８９】
（作用）
第３の実施形態の電力管理装置１の運用に関するシーケンス図について図１９を用いて
説明する。第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、蓄電設備５とそれに係るステ
ップ（３００、３０５、３１０）を付加した点と、「予備力が可変な場合の消費燃料の演
算」（１４５）を「予備力可変、蓄電設備ありの場合の消費燃料の演算」（３１５）「予
備力可変、蓄電設備なしの場合の消費燃料の演算」（３２０）に変更したことである。こ
れら以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明
は省略する。
【００９０】
電力管理装置１は、予備力の決定を行った後（１２５）、蓄電設備５からその時点の充
放電電力や充電率を取得・蓄積する（３００）。その後、消費燃料を効果的に低減できる
時間帯における蓄電設備５の放電設定を含む蓄電設備５と発電設備２の運用設定を決定す
る（１３０）。
【００９１】
なお、発電設備２の運用設定の決定についての詳細は第１の実施形態と同様である。そ
の各蓄電池の放電設定を蓄電設備５に出力し（３０５）、各発電機の発電出力を発電設備
２に出力する（１３５）。そして、電力管理装置１は、蓄電設備５から現在の充放電電力
や充電率を取得・蓄積し（３１０）、発電設備２から現在の発電出力を取得・蓄積する（
１４０）。
【００９２】
その後、電力管理装置１は、予備力を可変にした場合で、蓄電設備５の充放電を考慮し
た場合の消費燃料を演算する（３１５）。また、予備力を可変にした場合で、蓄電設備５
の充放電を考慮しない場合の消費燃料を演算する（３２０）。
【００９３】
その後は第１の実施形態と同様である。なお、削減効果の表示には、予備力を可変で蓄
電設備５の充放電を考慮した場合と、予備力を可変で蓄電設備５の充放電を考慮しない場
合と、予備力を一定にした場合の少なくとも３つを表示する。
【００９４】
第３の実施形態の電力管理装置１が行う内容のフローチャートについて図２０を用いて
説明する。第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、Ｓ１２、Ｓ１６、Ｓ１７をＳ
３１、Ｓ３２、Ｓ３３に変更したことである。これらのステップ以外は第１の実施形態と
同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９５】
電力管理装置１は、発電設備２から発電出力を取得・蓄積するだけでなく、蓄電設備５
から充放電電力及び充電率を取得・蓄積する（Ｓ３１）。
【００９６】
電力管理装置１は、予備力を決定した後、発電設備２の運用設定だけでなく、蓄電設備
５の運用設定を決定する（Ｓ３２）。蓄電設備５の運用設定とは例えば、各蓄電池を充電
あるいは放電させる時間や期間の設定を示す。
【００９７】
その後、従来手法との比較として消費燃料や削減効果を演算するため、電力管理装置１
は、発電設備２からその時の発電出力だけでなく、蓄電設備５から充放電電力や充電率を
取得・蓄積する。
【００９８】
図２１（ｂ）に、予備力が可変で蓄電設備５が充放電を行う場合の発電出力の時間変化
の例を示すグラフを示す。比較のため、図２１（ａ）に図９（ａ）と同様の、予備力が可
変で蓄電設備５のない場合の理想的な発電出力の時間変化の例を示すグラフをあげる。
【００９９】
蓄電設備５が放電を行うのは、電力需要に対して発電機を追加起動する必要がある時間
帯に、発電機を追加起動する場合よりも蓄電池の電力を放電した方が安いと電力管理装置
１が判断する場合である。図２１（ｂ）は、そのような場合を想定している。
【０１００】
なお、蓄電設備５の充電は、電力需要に対して発電設備２の発電出力に余裕がある時間
帯に実施することとする。充電制御の時間帯の例としては、発電機に発電出力の余裕があ
る時間帯に充電する場合、発電機の消費燃料特性から蓄電池の充電にかかるコストが最少
となる時間帯に充電する場合などが挙げられる。
【０１０１】
図２１（ａ）において、発電機２３が追加起動する必要のある時間帯（１４：００〜１
５：００，１８：００〜１９：００付近）に、発電機２３を追加起動させる場合よりも蓄
電池の電力を放電した方が安いと電力管理装置１が判断するとする。その場合、図２１（
ｂ）のように、発電機２３が追加起動する必要のある時間帯（１４：００〜１５：００，
１８：００〜１９：００付近）に、蓄電池を放電させることにより、発電設備２がまかな
う必要のある電力需要を低減させる。
【０１０２】
なお、蓄電設備５の充電は、電力需要に対して発電設備２の発電出力に余裕がある時間
帯として、図２１（ｂ）では、１３：００〜１４：００、１６：００〜１７：００付近に
実施するとしている。
【０１０３】
図２２に、予備力が可変で蓄電設備５の充放電のある場合の時間に対する消費燃料の変
化を表すグラフに示す。つまり、図２１（ｂ）に対する消費燃料の時間変化の例を示すグ
ラフである。
【０１０４】
電力管理装置１は、本実施形態の手法の導入による消費燃料の削減効果を表示する機能
を持つ。一例として、従来手法、第１の実施形態の手法、及び本実施形態の手法における
消費燃料を比較表示した場合を図２３、図２４に示す。図２３は、時系列に単位時間当た
りの消費燃料を比較（１分値の比較）したグラフであり、図２４は、１日の消費燃料の累
積を比較した棒グラフである。
【０１０５】
図２３（ａ）は、第１の実施形態の手法である、予備力が可変な場合の消費燃料の時間
変化を示す図１０と、従来手法である、予備力が一定な場合の消費燃料の時間変化を示す
グラフと、本実施形態の手法である、蓄電設備を導入した場合の消費燃料の時間変化を示
す図２２を重ねたグラフである。
【０１０６】
グラフにおいて、細い破線が従来手法、細い実線が第１の実施形態の手法、太い実線が本
実施形態の手法である。細い破線の従来手法の消費燃料が、時刻全体を通して高い傾向に
ある。細い実線の第１の実施形態の手法と、太い実線の本実施形態の手法との比較には図
２３（ｂ）を用いる。
【０１０７】
図２３（ｂ）は、図２３（ａ）の横軸の時間が１２：３０〜１６：００の拡大図である
。図２３（ｂ）（１）について、太い実線の本実施形態の手法の消費燃料が、細い実線の
第１の実施形態の手法の消費燃料より高い時間帯は、蓄電池を充電させることにより、発
電電力が増加し、それに伴い、消費燃料が増加することを示す。
【０１０８】
一方、図２３（ｂ）（２）について、太い実線の本実施形態の手法の消費燃料が、細い
実線の第１の実施形態の手法の消費燃料より低い時間帯は、蓄電池を放電させることによ
り、発電電力が減少し、また、稼動発電機台数が低減することに伴い、消費燃料が減少す
ることを示す。
【０１０９】
このとき、電力管理装置１は、図２３（ｂ）（２）にあたる消費燃料の合計が図２３（
ｂ）（１）にあたる消費燃料の合計より大きくなるように発電設備２、蓄電設備５の運用
設定を演算する。
【０１１０】
上述の本実施形態の予備力に基づく発電設備２、蓄電設備５の運用設定の算出方法を数式
化した場合、下記の通りとなる。
【０１１１】
時刻ｔにおける過去の電力需要をＤ（ｔ）、その前後Ｎ分における電力需要変動幅をＨ
（ｔ）とする。また、発電設備２は電力需要変動幅Ｈ（ｔ）が閾値Ｓ以下の場合に予備力
ａを、閾値Ｓより大きい場合は予備力ｂを確保して運用されるとする。発電設備を構成す
る１台もしくは複数の発電機の最大出力はＸとし、うち１台の発電機はガバナフリー制御
を行うとする。
【０１１２】
予備力を確保するために最大出力Ｘから予備力ａまたはｂを差し引いた値を上限として
発電する。また、蓄電設備５の充放電能力として、最大放電能力をＫＤ、最大充電能力を
ＫＣとする。このとき、電力需要Ｄ（ｔ）に対して発電設備２で必要となる発電設備２の
運用設定は下記方程式（４）〜（６）により求めることができる。
燃料費を小さくする各発電機の発電出力Ｘの計算方程式
【数２】
2017147833.tif 000004
閾値Ｓに基づく予備力Ｙ（ｔ）の設定
Ｙ（ｔ）＝ａ  （Ｈ（ｔ）≦Ｓ）・・・（５）
Ｙ（ｔ）＝ｂ  （Ｈ（ｔ）＞Ｓ）・・・（６）
定義
Ｄ（ｔ）：電力需要
Ｈ（ｔ）：時刻ｔから±Ｎ分の間の電力需要変動幅
Ｆ（ｔ）：時刻ｔにおける総消費燃料
ｆ（ｘ）：発電機の消費燃料特性
Ｙ（ｔ）：時刻ｔにおける予備力
ｔ：時刻
Ｘ：発電機の最大出力
ｘ（ｔ）, ｘ：(時刻ｔにおける)発電機の発電出力
ＫＤ：蓄電設備の最大放電能力
ＫＣ：蓄電設備の最大充電能力
ｋ（ｔ）, ｋ：(時刻ｔにおける)蓄電設備の充放電出力
Ｎ：電力需要変動の時間幅
Ｓ：予備力を決定する上での電力需要変動幅の閾値
ａ, ｂ：予備力
【０１１３】
また、図２４は、予備力が一定である従来手法と、予備力が可変で蓄電設備５のない場
合の第１の実施形態の手法を、予備力が可変で蓄電設備５を導入する場合の本実施形態の
手法との総消費燃料を比較した棒グラフである。棒グラフの縦線部分が、予備力を可変に
することによる消費燃料の削減分にあたる。また、棒グラフの白い部分が、蓄電池の充放
電制御による消費燃料の削減分にあたる。
【０１１４】
（効果）
蓄電設備５を導入し、効果的な時間帯に蓄電設備５の充放電制御を行うことで、消費燃
料を効果的に低減できる。効果的な時間帯に充放電制御を行うとは例えば、電力需要に対
して発電機を追加起動する必要がある時間帯に、発電機を追加起動するよりも蓄電池の電
力を放電した方が安いと電力管理装置１が判断する場合に、蓄電設備５の放電制御を行い
、また、電力需要に対して発電設備２の発電出力に余裕があると電力管理装置１が判断す
る場合に、蓄電設備５の充電制御を行うことである。
【０１１５】
また、電力管理装置１は、本実施形態の手法である、予備力が可変で蓄電設備５の充放
電を考慮した場合の消費燃料を、ほかの手法を行う場合の消費燃料と比較でき、それぞれ
を表示させることができる。それにより、消費燃料の削減効果を確認できる。
【０１１６】
なお、本実施形態は第１の実施形態に適用した形として、過去の電力需要をもとに演算
を行うとしているが、第２の実施形態にも適用できる。つまり、電力需要予測をもとに演
算を行うとしてもよい。
【０１１７】
（第４の実施形態）
（構成）
第４の実施形態に係る電力管理装置１のシステム及び構成は、第３の実施形態と同様で
ある。
【０１１８】
（作用）
第４の実施形態の電力管理装置１の運用に関するシーケンス図及び電力管理装置１が行
う内容のフローチャートは第３の実施形態と同様である。
【０１１９】
第３の実施形態において、電力需要変動幅に基づく予備力を決定した後について説明す
る。電力需要実績をもとに求められた電力需要変動幅において、電力需要変動幅が大きい
ために多くの予備力を確保する必要がある時間帯に対し、蓄電設備５からの充放電により
電力需要変動幅を低減させる。
【０１２０】
電力管理装置１は、電力需要変動幅に基づき、予備力の低減が可能となる蓄電池の充放
電計画を作成する。ここで、充放電計画は、蓄電設備５の容量や出力最大値に基づき電力
需要変動幅の全てもしくは一部を低減するよう計画するとする。
【０１２１】
また、電力管理装置１は、蓄電池の充放電計画に基づき予備力を見直した上で、発電設
備２に求められる発電電力値を算出する。また、電力管理装置１は発電設備２に求められ
る発電電力値をもとに消費燃料が最少となる発電設備２の運用設定値を演算し、発電機制
御に用いる。
【０１２２】
具体例として図２５〜図３１を用いて説明する。図２５は、図６と同様の、時間に対す
る電力需要変動幅の変化を示すグラフである。第３の実施形態と同じ方法で、電力需要実
績値から電力需要変動幅を求める。電力需要変動幅が閾値（１．０ＭＷ）以上なら予備力
は２ＭＷと設定すると、電力需要変動幅が閾値より小さいと予備力は小さくて済む。ここ
から、本実施形態では、蓄電設備５の充放電により電力需要変動幅を低減させる。
【０１２３】
つまり、予備力を閾値に基づき決定する場合、閾値を超える電力需要変動幅に対し、電
力需要変動幅が閾値以下になるよう蓄電設備５の充放電制御を行うように蓄電設備５の充
放電計画を立てる。
【０１２４】
全ての電力需要変動幅を閾値以下となるよう蓄電設備５を整備することも可能であるが
、投資対効果の観点ではコストメリットが出ないと想定される。従って、この例では現実
的な投資回収を考慮して大出力・小容量の蓄電設備５を導入している場合としている。
【０１２５】
図２６（ｂ）に、蓄電池の充放電計画を考慮した発電出力の時間変化を表すグラフを示
す。比較のため、図２６（ａ）に図９（ａ）の第１の実施形態と同様の、蓄電設備を導入
しない発電出力の時間変化の例を示すグラフをあげる。本実施形態の手法を取り入れるこ
とによって、図２６（ａ）では発電機２３を稼働させることでまかなっていた発電出力を
、発電機２３を稼働させることなくまかなえる。
【０１２６】
図２７（ａ）に、蓄電池の充放電計画を考慮した電力需要変動幅の時間変化を表すグラ
フを示す。図２７（ｂ）に、蓄電池の充放電計画を考慮した予備力の時間変化を表すグラ
フを示す。
【０１２７】
この場合、図２５（図６）での５つの閾値を超える電力需要変動幅のうち、後半の３つ
は蓄電設備５の充放電制御により、図２７（ａ）での電力需要変動幅を閾値以下に低減し
ている。
【０１２８】
なお、前半の２つは蓄電設備５の容量・出力の制限により電力需要変動幅が閾値を超え
る時間帯すべてを閾値以下に低減することはできず、一部時間帯のみを低減した場合であ
る。
【０１２９】
電力需要変動幅及び予備力について、第１の実施形態の手法及び本実施形態の手法の比
較を図２８に示す。第１の実施形態の手法を薄い網掛け、本実施形態の手法を濃い網掛け
で示す。図２８（ａ）は、時間に対する電力需要変動幅の変化、図２８（ｂ）は、時間に
対する予備力の変化を示す。図２８（ａ）は、図２５（または図６）と図２７（ａ）を重
ねたグラフ、図２８（ｂ）は、図７と図２７（ｂ）を重ねたグラフである。
【０１３０】
電力管理装置１は発電設備２に求められる発電電力（図２６（ｂ））に基づき、消費燃
料が小さくなる各発電機の運用設定を求める。図２９にその図２６（ｂ）の運用設定で各
発電機を稼働させる場合の、時間に対する消費燃料の変化を示す。図２９にその運用設定
が図２６（ｂ）とした場合の、時間に対する消費燃料の変化を示す。
【０１３１】
第３の実施形態と同様に、電力管理装置１は、本実施形態の手法の導入による消費燃料
の削減効果を表示する機能を持つ。一例として、従来手法、第１の実施形態の手法、及び
本実施形態の手法における消費燃料を比較表示した場合を図３０、図３１に示す。図３０
は、時系列に単位時間当たりの消費燃料を比較（１分値の比較）したグラフであり、図３
１は、１日の消費燃料の累積を比較した棒グラフである。
【０１３２】
図３０（ａ）は、第１の実施形態の手法である、予備力が可変な場合の消費燃料の時間
変化を示す図１０と、従来手法である、予備力が一定な場合の消費燃料の時間変化を示す
グラフと、本実施形態の手法である、蓄電設備を導入して電力需要変動幅の一部を閾値以
下にする場合の消費燃料の時間変化を示す図２９を重ねたグラフである。
【０１３３】
図３０（ａ）おいて、細い破線が従来手法、細い実線が第１の実施形態の手法、太い実
線が本実施形態の手法である。細い破線の従来手法の消費燃料が、時刻全体を通して高い
傾向にある。細い実線の第１の実施形態の手法と、太い実線の本実施形態の手法との比較
には図３０（ｂ）を用いる。
【０１３４】
図３０（ｂ）は、図３０（ａ）の横軸の時間が１３：００〜１６：００の拡大図である
。図３０（ｂ）（１）について、太い実線の本実施形態の手法の消費燃料が、細い実線の
第１の実施形態の手法の消費燃料より低い時間帯は、蓄電池を放電させることにより、発
電電力が減少し、また、稼動発電機台数が低減することに伴い、消費燃料が減少すること
を示す。
【０１３５】
一方、図３０（ｂ）（２）について、太い実線の本実施形態の手法の消費燃料が、細い実
線の第１の実施形態の手法の消費燃料より高い時間帯は、蓄電池を充電させることにより
、発電電力が増加し、それに伴い、消費燃料が増加することを示す。
【０１３６】
このとき、電力管理装置１は、図３０（ｂ）（１）にあたる消費燃料の合計が図３０（
ｂ）（２）にあたる消費燃料の合計より大きくなるように発電設備２、蓄電設備５の運用
設定を演算する。また、電力需要変動幅を低減するように蓄電設備５の充放電の運用設定
を演算する。
【０１３７】
上述の本実施形態の予備力に基づく発電設備２、蓄電設備５の運用設定の算出方法を数
式化した場合、第３の実施形態と同様に、下記の通りとなる。
【０１３８】
時刻ｔにおける過去の電力需要をＤ（ｔ）、その前後Ｎ分における電力需要変動幅をＨ
（ｔ）とする。また、発電設備２は電力需要変動幅Ｈ（ｔ）が閾値Ｓ以下の場合に予備力
ａを、閾値Ｓより大きい場合は予備力ｂを確保して運用されることとする。発電設備を構
成する１台もしくは複数の発電機の最大出力はＸとし、うち１台の発電機はガバナフリー
制御を行うとして、予備力を確保するために最大出力Ｘから予備力ａ／ｂを差し引いた値
を上限として発電することとする。また、蓄電池５の充放電能力として、最大放電能力を
ＫＤ、最大充電能力をＫＣとする。このとき、電力需要Ｄ（ｔ）に対して発電設備２で必
要となる発電設備２の運用設定は下記方程式（４）〜（６）により求めることができる。
燃料費を小さくする各発電機の発電出力Ｘの計算方程式
【数３】
2017147833.tif 000005
閾値Ｓに基づく予備力Ｙ（ｔ）の設定
Ｙ（ｔ）＝ａ  （Ｈ（ｔ）≦Ｓ）・・・（４）
Ｙ（ｔ）＝ｂ  （Ｈ（ｔ）＞Ｓ）・・・（５）
定義
Ｄ（ｔ）：電力需要
Ｈ（ｔ）：時刻ｔから±Ｎ分の間の電力需要変動幅
Ｆ（ｔ）：時刻ｔにおける総消費燃料
ｆ（ｘ）：発電機の消費燃料特性
Ｙ（ｔ）：時刻ｔにおける予備力
ｔ：時刻
Ｘ：発電機の最大出力
ｘ（ｔ）, ｘ：(時刻ｔにおける)発電機の発電出力
ＫＤ：蓄電設備の最大放電能力
ＫＣ：蓄電設備の最大充電能力
ｋ（ｔ）, ｋ：(時刻ｔにおける)蓄電設備の充放電出力
Ｎ：電力需要変動の時間幅
Ｓ：予備力を決定する上での電力需要変動幅の閾値
ａ, ｂ：予備力
【０１３９】
図３１は、予備力が一定である従来手法と、予備力が可変で蓄電設備がない場合の第１
の実施形態の手法と、予備力が可変で電力需要変動幅を低減するような蓄電設備の運用を
行う場合の本実施形態の手法と、の総消費燃料を比較した棒グラフである。棒グラフの縦
線部分が、予備力を可変にすることによる消費燃料の削減分にあたる。また、棒グラフの
白い部分が、蓄電池の充放電制御による消費燃料の削減分にあたる。
【０１４０】
（効果）
電力管理装置１は、電力需要変動幅が大きいために多くの予備力を確保する必要がある
時間帯に対し、蓄電設備５からの充放電により電力需要変動幅の全てもしくは一部を低減
させることができる。それにより、予備力の低減が可能となり、より消費燃料が少なくな
る発電設備２の運用設定を行える。
【０１４１】
また、電力管理装置１は、本実施形態の手法である、予備力が可変で電力需要変動幅を
低減するような蓄電設備の運用を行う場合の消費燃料を、ほかの手法を行う場合の消費燃
料と比較でき、それぞれを表示させることができる。それにより、消費燃料の削減効果を
確認できる。
【０１４２】
なお、本実施形態は、第３の実施形態に付随する形の実施形態として記載したが、第１
あるいは第２の実施形態にも適用できる。
【０１４３】
（第５の実施形態）
（構成）
図３２に、第５の実施形態に係る電力管理装置１のシステムを示す。（デマンドレスポ
ンス／ロードシェディング機能に相当）ロードシェディング機能とは、電力負荷削減制御
機能ともいい、ここでは、電力需給状況や燃料費の観点から、電力需給バランスの維持や
燃料費の削減、または燃料費の急増を抑制するために、電力管理装置１は状況に応じて負
荷設備３の電力負荷の一部を削減する機能である。
【０１４４】
第５の実施形態のシステムについて図３２を用いて説明する。第５の実施形態が第１の
実施形態と異なる点は、電力管理装置１から負荷設備３へ電力負荷削減制御を行うことを
付加した点であり、この電力負荷削減制御以外は第１の実施形態と同じであるので、同一
部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１４５】
電力負荷削減制御を行うと、電力管理装置１は電力負荷を抑制するよう負荷設備３に指
令を送信する。
【０１４６】
第５の実施形態に係る電力管理装置１の構成は、第１の実施形態と同様である。ただし
、設備情報記憶部１８１は、第１の実施形態の機能に加えて、各電力負荷の削減優先度等
を示す負荷設備情報も記憶する。また、設備運用設定決定部１７４は、第１の実施形態の
機能に加えて、負荷設備情報に基づき、負荷設備３の負荷削減が必要な時間帯と削減電力
値を示す負荷設備運用設定も決定する。
【０１４７】
つまり、設備情報記憶部１８１は、制御対象となる各発電機の定格出力、起動停止時間
、応答速度、出力上下限値、などを示す設備情報、また、各電力負荷の削減優先度等を示
す負荷設備情報を記憶する。
【０１４８】
設備運用設定決定部１７４は、設備情報記憶部１８１に記憶されている設備情報及び負
荷設備情報、設備運用条件記憶部１８２に記憶されている気象情報や生産計画等の情報、
消費燃料情報記憶部１８３に記憶されている消費燃料情報、電力需要情報記憶部１８４に
記憶されている過去の電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（発電
出力）や、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を算出す
る。算出された設備運用設定情報は設備運用設定情報記憶部１８５に記憶される。
【０１４９】
（作用）
電力管理装置は第１の実施形態と同様に、各時間帯の予備力を決定し、その上で発電設
備２の消費燃料がより小さくなる運用設定値を決定する。その際、電力需要が大きいこと
に起因した消費燃料の大幅な増加がある場合に、電力管理装置１は、負荷削減が必要な時
間帯と削減電力値を決定する。また、電力管理装置１は、予め設定された各電力負荷の削
減優先度に基づき、電力負荷削減対象の負荷設備３を決定し、負荷削減のための制御を行
う。
【０１５０】
第５の実施形態の電力管理装置１の運用に関するシーケンス図について図３３を用いて
説明する。第５の実施形態が第１の実施形態と異なる主な点は、電力管理装置１に負荷設
備情報があらかじめ登録されることと、電力管理装置１が負荷設備３に運用設定を送信す
ることを付加した点であり、これ以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１５１】
電力管理装置１は、制御対象となる各発電機の定格出力・起動停止時間・応答速度・出
力上下限値を示す設備情報、各発電機の予備力の設定条件・気象情報・生産計画の情報を
示す設備運用条件、各発電機の消費燃料特性・燃料単価を示す消費燃料情報の他、各電力
負荷の削減優先度等を示す負荷設備情報をあらかじめ記憶する（５００、５０５）。
【０１５２】
第１の実施形態のシーケンス図には記載していないが、電力管理装置１は負荷設備３か
ら消費電力を取得する（５１０）。そして、電力管理装置１は、発電設備２の運用設定を
決定するだけでなく、各電力負荷の削減優先度等をもとに負荷設備３の運用設定を決定し
（１３０）、負荷設備３へ出力する（５１５）。
【０１５３】
また、電力管理装置１は消費燃料を演算する際、予備力が可変で負荷設備の運用設定を
算出した運用設定とした場合の消費燃料と、予備力が可変で負荷設備の運用設定を考慮し
ない場合の消費燃料とを演算し（５２０，５２５）、削減量や削減効果を示す表示画面を
作成する。
【０１５４】
第５の実施形態の電力管理装置１が行う内容のフローチャートは、第１の実施形態のＳ
１１において、負荷設備情報を取得することを追加する点以外同じである。詳細な説明は
省略する。
【０１５５】
具体例を以下に示す。
【０１５６】
図３４（ｂ）に、電力管理装置１が電力需給状況に応じて負荷設備３の一部を低減させ
るための制御機能を有する場合の、発電出力の時間変化の例を示すグラフを示す。比較の
ため、図３４（ａ）に図９（ａ）と同様の、そのような制御機能を有しない場合の発電出
力の時間変化の例を示すグラフをあげる。
【０１５７】
電力管理装置１は、電力需要と消費燃料特性に基づき発電設備２の運用設定を演算する
上で、予め設定された負荷設備条件に基づき、一部の電力負荷を削減し、消費燃料の増加
を抑制させる。
【０１５８】
例えば、図３４（ａ）において、発電機２３が追加起動する必要のある時間帯（１４：
００〜１５：００，１８：００〜１９：００付近）に、追加起動する必要のある発電機の
稼働を抑制するなどして、一部電力負荷を削減させる。それにより、電力需要が減少する
。
【０１５９】
削減対象となる電力負荷の決定方法として、各電力負荷に優先度を負荷設備情報として
予め設備情報記憶部１８１に記憶させておく。その電力負荷の優先度と、必要な削減量と
をもとに、設備運用設定決定部１７４が負荷設備３の負荷削減対象を決定する。
【０１６０】
図３４（ｂ）から電力需要変動値の時間変化を求め、その電力需要変動値から閾値をも
とに予備力の時間変化を求める。閾値とは、第１の実施形態と同様に、電力需要変動値が
１ＭＷ以上なら予備力を２ＭＷ、１ＭＷよりしたなら予備力を１ＭＷとする。
【０１６１】
図３５（ａ）に、予備力の時間変化を表すグラフを示す。また、図３５（ｂ）に、削減
負荷の時間変化を表すグラフを示す。
【０１６２】
負荷設備３の一部を低減させる期間において、削減電力値は一定の場合や変動する場合
がある。削減電力値が一定となる例は、常時一定の電力を消費する負荷を遮断する場合で
ある。図３５（ｂ）での１１：３０付近の負荷削減にあたる。削減負荷は０．４ＭＷで一
定である。
【０１６３】
一方、削減電力値が変動する例としては、空調負荷など運用設定によって消費電力が変
動する負荷設備に対し、運用設定（温度設定やＯＮあるいはＯＦＦ等）を変更して負荷を
削減する場合である。図３５（ｂ）での１４：００〜１５：００付近の負荷削減や１８：
００〜１８：３０付近の負荷削減にあたる。削減負荷は、時間によって変化する。
【０１６４】
電力管理装置１は、負荷削減後の電力需要（図３４（ｂ））をもとに、予備力（図３５
（ａ））を決定し、発電設備２の運用設定を決定し制御に反映させる。また、電力管理装
置１は第１の実施形態から第４の実施形態と同様にして、提案手法の導入による消費燃料
の削減効果を表示する機能を持つ。
【０１６５】
その一例として、従来手法、第１の実施形態の手法、及び本実施形態の手法における消
費燃料を比較表示した場合を図３６に示す。図３６は、時系列に単位時間当たりの消費燃
料を比較（１分値の比較）したグラフである。なお、１日の消費燃料の累積を棒グラフで
比較してもよい。
【０１６６】
図３６（ａ）の太い実線は、本実施形態の手法である、予備力が可変で、電力管理装置
１が電力需給状況に応じて負荷設備３の一部を低減させるための制御機能を有する場合の
時間に対する消費燃料の変化を表すグラフである。つまり、図３４（ｂ）あるいは図３５
（ａ）に対する消費燃料の時間変化の例を示すグラフである。
【０１６７】
図３６（ａ）の細い実線は、第１の実施形態の手法である、予備力が可変で、負荷設備
の一部を低減させる制御を有しない場合の時間に対する消費燃料の変化を表すグラフであ
り、図１０と同様である。
【０１６８】
図３６（ａ）の細い破線は、従来手法である、予備力が一定で、負荷設備の一部を低減
させる制御を有しない場合の時間に対する消費燃料の変化を表すグラフである。
【０１６９】
細い破線の従来手法の消費燃料が、時刻全体を通して高い傾向にある。細い実線の第１
の実施形態の手法と、太い実線の本実施形態の手法との比較には図３６（ｂ）を用いる。
【０１７０】
図３６（ｂ）は、図３６（ａ）の横軸の時間が１１：００〜１２：００の拡大図と、１
６：３０〜１９：００の拡大図である。図３６（ｂ）（１）について、一定の負荷を削減
させることにより、電力需要が減少し、それに伴い、稼動発電機台数が低減し、消費燃料
が減少することを示す。
【０１７１】
一方、図３６（ｂ）（２）について、変動する負荷を削減させることにより、電力需要
が減少し、それに伴い、稼動発電機台数が低減し、消費燃料が減少することを示す。
【０１７２】
（効果）
電力管理装置１は、電力需要と消費燃料特性に基づき発電設備２の運用設定を演算する
上で、予め設定された負荷設備条件に基づき、一部の電力負荷を削減し、消費燃料の増加
を抑制させることができる。
【０１７３】
また、電力管理装置１は、負荷削減後の電力需要をもとに、予備力を決定し、消費燃料
のより小さくなる発電設備２の運用設定を演算することができる。
【０１７４】
また、電力管理装置１は、本実施形態の手法である、予備力が可変で電力管理装置１が
電力需給状況に応じて負荷設備３の一部の負荷を低減させるための制御機能を有する場合
の消費燃料を、ほかの手法を行う場合の消費燃料と比較、表示することができる。それに
より、消費燃料の削減効果を確認できる。
【０１７５】
なお、本実施形態は第１の実施形態に適用した形で行うとしているが、第２、第３ある
いは第４の実施形態にも適用できる。つまり、本実施形態の手法は、電力需要予測をもと
に運用設定の演算を行うところに付与してもよいし、また、蓄電設備を導入するシステム
に付与してもよい。
【０１７６】
（第６の実施形態）
（構成）
図３７に、第６の実施形態に係る電力管理装置１のシステムを示す。
【０１７７】
第６の実施形態のシステムについて図３７を用いて説明する。第６の実施形態が第２の
実施形態と異なる点は、負荷設備３にセンサー６を付加し、また、電力管理装置１はセン
サー６から負荷削減要素情報を受信することを付加した点であり、このセンサー６と負荷
削減要素情報以外は第２の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳
細な説明は省略する。
【０１７８】
センサー６とは、例えば、在席者数を把握するためのセンサーやセンシング設備であり
、画像センサー、画像処理機能付き映像監視システムや入退システムなどがある。
【０１７９】
負荷削減要素情報とは、電力需要や電力需要変動幅と相関がある情報である。たとえば
、事務所であれば在席者数、工場であれば休憩時間に運転停止やアイドリング運転により
電力負荷が下がる稼働設備などである。
【０１８０】
事務所ビルでは昼食時間帯や休憩時間帯には電力需要が下がる傾向があるが、その下げ
幅である電力需要変動幅は執務者数に影響を受ける。つまり、電力需要および電力需要変
動幅は電力負荷の利用状況と相関がある。
【０１８１】
第６の実施形態に係る電力管理装置１の構成は、第２の実施形態と同様である。ただし
、設備情報記憶部１８１は、第２の実施形態の機能に加えて、電力需要や電力需要変動幅
と相関がある情報を示す負荷削減要素情報も記憶する。また、電力需要予測部１７７は、
第２の実施形態の機能に加えて、負荷削減要素情報に基づき、過去の電力需要実績値から
推定される電力需要予測に対して補正を行う。
【０１８２】
また、設備運用設定決定部１７４は、第２の実施形態の機能に加えて、負荷削減要素情
報や電力需要予測に基づき、発電設備の運用設定を演算する。
【０１８３】
つまり、設備情報記憶部１８１は、制御対象となる各発電機の定格出力、起動停止時間
、応答速度、出力上下限値、などを示す設備情報と、電力需要や電力需要変動幅と相関が
ある情報を示す負荷削減要素情報と、を記憶する。
【０１８４】
電力需要予測部１７７は、電力需要情報記憶部１８４に記憶されている負荷設備３の過
去及び現在の電力需要と、設備運用条件記憶部１８２に記憶されている気象情報・生産計
画等の情報と、設備情報記憶部１８１に記憶されている負荷削減要素情報と、をもとに、
運用対象日の将来の電力需要を予測及び補正する。予測された電力需要である電力需要予
測は電力需要情報記憶部１８４に記憶される。
【０１８５】
設備運用設定決定部１７４は、設備情報記憶部１８１に記憶されている設備情報及び負
荷削減要素情報、設備運用条件記憶部１８２に記憶されている気象情報や生産計画等の情
報、消費燃料情報記憶部１８３に記憶されている消費燃料情報、電力需要情報記憶部１８
４に記憶されている過去の電力需要などに基づいて、発電設備２の各発電機の運用設定（
発電出力）や、ガバナフリー制御を行う発電機の予備力などを示す設備運用設定情報を算
出する。算出された設備運用設定情報は設備運用設定情報記憶部１８５に記憶される。
【０１８６】
（作用）
電力管理装置１は、電力需要や電力需要変動幅と相関がある情報（事務所であれば在席
者数、工場であれば休憩時間に運転停止やアイドリング運転により電力負荷が下がる稼働
設備など）をセンサー６やシステム連係を通じて取得し、過去の電力需要実績値から推定
される電力需要予測に対して補正を行う。
【０１８７】
第６の実施形態の電力管理装置１の運用に関するシーケンス図について図３８を用いて
説明する。第６の実施形態が第２の実施形態と異なる主な点は、電力管理装置１が負荷削
減要素情報を取得することを付加した点と、電力需要予測を行うところに、負荷削減要素
情報をもとに電力需要予測の補正を行うことを付加した点であり、これら以外は第２の実
施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１８８】
電力管理装置１は、電力需要や電力需要変動幅と相関がある情報を示す負荷削減要素情
報を取得する（６００）。例えば、負荷削減要素情報が在席者数の場合、センサーやセン
シング設備を執務エリアに設置し、在席者数を把握する。
【０１８９】
そして、電力管理装置１は、その負荷削減要素情報に基づき、電力需要予測を補正する
（６０５）。例えば、電力需要予測に用いた電力需要実績の時間帯の在席者数と、電力需
要予測結果から発電設備の運転を行う当日の在席者数をもとに、在室者数に影響を受ける
時間帯の電力需要予測値を補正する。
【０１９０】
電力管理装置１は、補正後の電力需要予測値をもとに電力需要変動幅を推定する（１２
０）。また、補正後の電力需要変動幅を基に各時間帯に確保すべき予備力を決定する。（
１２５）。
【０１９１】
また、求められた予備力をもとに消費燃料をより小さくする発電設備２の運用設定を決
定し、出力あるいは制御に反映させる（１３０，１３５）。
【０１９２】
また、電力管理装置１は消費燃料を演算する際、予備力が可変で負荷削減要素情報に基
づいた予備力の補正がある場合の消費燃料と、予備力が可変で負荷削減要素情報に基づい
た予備力の補正がない場合の消費燃料とを演算し（６１０，６１５）、削減量や削減効果
を示す表示画面を作成する。
【０１９３】
第６の実施形態の電力管理装置１が行う内容のフローチャートは、第２の実施形態の図
１６と同様である。ただし、電力需要を予測及び補正をするフローチャートについて、図
３９を用いて説明する。第６の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、負荷削減要素情
報をもとに電力需要予測を補正することを付加した点であり、これ以外は第２の実施形態
と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１９４】
電力管理装置１は、電力需要予測結果を、取得する負荷削減要素情報をもとに電力需要
予測を補正する（Ｓ２１３）。
【０１９５】
その補正の方法は複数考えられる。たとえば、事務所執務室の最大在席者数を分母、セ
ンサー６の計測する在室者数を分子として在室者率を算出する方法や、在席者数に応じた
補正係数を予め設定し、センサー６の計測する在席者数に応じて補正係数を変える方法が
ある。
【０１９６】
また、設備運用条件である、気象情報や生産計画など、電力需要に相関のある情報も加
味した補正係数とすることもできる。電力管理装置１は補正後の電力需要予測結果や想定
される電力需要変動幅に基づき発電設備が確保すべき予備力を決定した上で、発電設備２
の運用設定を求める。
【０１９７】
図４０（ｂ）に、センサー６からの負荷削減要素情報をもとに、電力需要を予測及び補
正する場合の発電出力の時間変化を表すグラフを示す。比較のため、図４０（ａ）にセン
サー６からの情報を導入しない発電出力の時間変化の例として、図９（ａ）の第１の実施
形態と同様のグラフをあげる。本実施形態は第２の実施形態に付随するものだが、第１の
実施形態と第２の実施形態の違いは、電力需要を予測するか実績値を用いるかの違いであ
るため、センサー６からの情報を導入しない発電出力の時間変化の例として利用するのに
大差はない。
【０１９８】
本実施形態の手法を取り入れることによって、図４０（ａ）では発電機２３を稼働させ
ることでまかなっていた発電出力を、発電機２３を稼働させることなくまかなえる。
【０１９９】
図４１（ａ）に、電力需要の時間変化を表すグラフを示す。太線が本実施形態の手法の
、負荷削減要素情報をもとに補正した電力需要、細線が第１の実施形態の手法の、負荷削
減要素情報の考慮なく演算した電力需要（図５と同様）である。
【０２００】
図４１（ｂ）に、電力需要変動幅の時間変化を表すグラフを示す。濃いグラフが本実施
形態の手法の、負荷削減要素情報をもとに補正した電力需要変動幅、薄いグラフが第１の
実施形態の手法の、負荷削減要素情報の考慮なく演算した電力需要変動幅（図６と同様）
である。
【０２０１】
この場合、第１の実施形態の手法では５つの閾値を超える電力需要変動幅があるが、本
実施形態の手法では、負荷削減要素情報をもとに電力需要を予測及び補正することにより
、後半の３つは閾値以下に低減している。
【０２０２】
電力管理装置１は、発電設備２に求められる発電電力（図４０（ｂ））に基づき、消費
燃料が小さくなる各発電機の運用設定を求める。図４２にその運用設定が図４０（ｂ）と
した場合の、時間に対する消費燃料の変化を示す。
【０２０３】
第２の実施形態と同様に、電力管理装置１は、本実施形態の手法の導入による消費燃料
の削減効果を表示する機能を持つ。一例として、第１の実施形態の手法、及び本実施形態
の手法における消費燃料を比較表示した場合を図４３に示す。図４３は、時系列に単位時
間当たりの消費燃料を比較（１分値の比較）したグラフである。なお、１日の消費燃料の
累積を比較した棒グラフで示すこともできる。
【０２０４】
図４３（ａ）は、第１の実施形態の手法である、予備力が可変な場合の消費燃料の時間
変化を示す図１０と、本実施形態の手法である、負荷削減要素情報をもとに、電力需要を
予測及び補正する場合の消費燃料の時間変化を示す図４２を重ねたグラフである。
【０２０５】
図４３（ａ）おいて、細い実線が第１の実施形態の手法、太い実線が本実施形態の手法
である。この比較には図４３（ｂ）を用いる。
【０２０６】
図４３（ｂ）は、図４３（ａ）の横軸の時間が１１：００〜１９：００の拡大図である
。図４３（ｂ）の、太い実線の本実施形態の手法の消費燃料が、細い実線の第１の実施形
態の手法の消費燃料より低い時間帯を（１）とした。（１）の時間帯では、負荷削減要素
情報をもとに電力需要を予測及び補正することにより、予備力を補正し、それに伴い消費
燃料が減少することを示す。
【０２０７】
（効果）
電力管理装置１は、在席者数や稼働設備の情報を示す負荷削減要素情報に基づき、例え
ば在席者数を考慮して予備力の補正を行うことで、発電設備２の運用設定を算出する。そ
れにより、発電機の追加起動を回避でき、結果として消費燃料を削減できる。
【０２０８】
また、電力管理装置１は、本実施形態の手法である、負荷削減要素情報をもとに電力需
要を予測及び補正する場合の消費燃料を、ほかの手法を行う場合の消費燃料と比較でき、
それぞれを表示させることができる。それにより、消費燃料の削減効果を確認できる。
【０２０９】
なお、本実施形態では、センサー６からの負荷削減要素情報をもとに、主に電力需要を
予測及び補正すると記載しているが、電力需要変動幅の予測及び補正をしてもよいし、発
電設備２の運用設定の演算及び補正をしてもよいし、また、予備力の演算及び補正を行っ
てもよい。
【０２１０】
また、本実施形態では、電力管理装置１が負荷削減要素情報を、センサー６から取得す
ると記載したが、センサー６ではなく、他のシステムから取得することもできる。
【０２１１】
また、本実施形態は、第２の実施形態に付随する形の実施形態として記載したが、第３
、第４あるいは第５の実施形態にも適用できる。つまり、本実施形態の手法は、蓄電設備
を導入するシステムに付与してもよいし、電力負荷を削減させる機能を有する電力管理装
置のシステムに付与してもよい。
【０２１２】
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。これら新規な実施形態は、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
要旨に含まれるとともに、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
。
【符号の説明】
【０２１３】
１  電力管理装置
２  発電設備
３  負荷設備
４  オペレータ
５  蓄電設備
６  センサー
【図１】
2017147833.tif 000006
【図２】
2017147833.tif 000007
【図３】
2017147833.tif 000008
【図４】
2017147833.tif 000009
【図５】
2017147833.tif 000010
【図６】
2017147833.tif 000011
【図７】
2017147833.tif 000012
【図８】
2017147833.tif 000013
【図９】
2017147833.tif 000014
【図１０】
2017147833.tif 000015
【図１１】
2017147833.tif 000016
【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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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