(57)【要約】      （修正有）【課題】需要家の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を推定することができる電力推定装置、電力推定方法及び電力推定プログラムを提供する。【解決手段】電力推定装置は、高調波成分決定部と、有効電力推定部と、余裕電力推定部２４とを持つ。高調波成分決定部は、機器に電力を供給する電気系統の電気物理量に基づいて機器の有効電力の高調波成分値を決定する。有効電力推定部は、有効電力の高調波成分値に基づいて機器の種別ごとの有効電力を推定する。余裕電力推定部は、機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと機器の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定する。【選択図】図４
2017103862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に電力を供給する電気系統の電気物理量に基づいて前記機器の有効電力の高調波成分値を決定する高調波成分決定部と、
前記有効電力の高調波成分値に基づいて前記機器の種別ごとの有効電力を推定する有効電力推定部と、
前記機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと前記機器の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定する余裕電力推定部と、
を備える電力推定装置。
【請求項２】
前記余裕電力推定部は、前記機器に電力を供給することが可能である発電機及び蓄電池の少なくとも一方の電力の値と前記ランクと前記有効電力の推定値とに基づいて、前記余裕電力の値を推定する、請求項１に記載の電力推定装置。
【請求項３】
前記機器の種別ごとの有効電力の推定値と前記余裕電力とに基づいて、前記機器の電力需要から削減する電力の値を定める計画部
を更に備える、請求項１に記載の電力推定装置。
【請求項４】
前記計画部は、前記機器の電力需要から削減する電力の値に基づいて、電力を削減したことに対して支払う対価を定める、請求項３に記載の電力推定装置。
【請求項５】
前記機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を表示する表示部
を更に備える、請求項１に記載の電力推定装置。
【請求項６】
電力推定装置における電力推定方法であって、
機器に電力を供給する電気系統の電気物理量に基づいて前記機器の有効電力の高調波成分値を決定するステップと、
前記有効電力の高調波成分値に基づいて前記機器の種別ごとの有効電力を推定するステップと、
前記機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと前記機器の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定するステップと、
を含む電力推定方法。
【請求項７】
コンピュータに、
機器に電力を供給する電気系統の電気物理量に基づいて前記機器の有効電力の高調波成分値を決定する手順と、
前記有効電力の高調波成分値に基づいて前記機器の種別ごとの有効電力を推定する手順と、
前記機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと前記機器の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定する手順と、
を実行させるための電力推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力推定装置、電力推定方法及び電力推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー管理システム（Energy Management System）は、デマンドレスポンス（Demand Response）の実施（ＤＲ実施）を需要家に要請する場合がある。エネルギー管理システムは、デマンドレスポンスを迅速に要請する場合、需要家の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を推定する必要がある。しかしながら、従来の装置は、需要家の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を推定することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８０２１２９号公報
【特許文献２】特許第３８７７２６９号公報
【特許文献３】特開２００６−１７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、需要家の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を推定することができる電力推定装置、電力推定方法及び電力推定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の電力推定装置は、高調波成分決定部と、有効電力推定部と、余裕電力推定部とを持つ。高調波成分決定部は、機器に電力を供給する電気系統の電気物理量に基づいて機器の有効電力の高調波成分値を決定する。有効電力推定部は、有効電力の高調波成分値に基づいて機器の種別ごとの有効電力を推定する。余裕電力推定部は、機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと機器の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態における、電力システムの構成の例を示す図。
【図２】第１の実施形態における、需要家の電気系統及び機器の接続の例を示す図。
【図３】第１の実施形態における、地域エネルギー管理システムの構成の例を示す図。
【図４】第１の実施形態における、ＤＲ管理部の構成の例を示す図。
【図５】第１の実施形態における、電力負荷推定部の構成の例を示す図。
【図６】第１の実施形態における、高調波成分算出部の構成の例を示す図。
【図７】第１の実施形態における、電気物理量の波形の例を示す図。
【図８】第１の実施形態における、実測高調波成分の例を示す図。
【図９】第１の実施形態における、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第１例を示す図。
【図１０】第１の実施形態における、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第２例を示す図。
【図１１】第１の実施形態における、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第３例を示す図。
【図１２】第１の実施形態における、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第４例を示す図。
【図１３】第１の実施形態における、電力負荷推定システムの動作を示す図。
【図１４】第１の実施形態における、機器の種別ごとの電力を示す図。
【図１５】第１の実施形態における、デマンドレスポンスの実施の容易さとランクとの関係を示す図。
【図１６】第１の実施形態における、機器の種別ごとの電力とランクとを示す図。
【図１７】第１の実施形態における、ランクごとの電力を示す図。
【図１８】第１の実施形態における、ランクＡの電力を示す図。
【図１９】第１の実施形態における、ランクＡ及びランクＢの電力を示す図。
【図２０】第１の実施形態における、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣの電力を示す図。
【図２１】第１の実施形態における、ランクＡの電力の合計を示す図。
【図２２】第１の実施形態における、ランクＡ及びランクＢの電力の合計を示す図。
【図２３】第１の実施形態における、ランクＢの電力の合計を示す図。
【図２４】第１の実施形態における、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣの電力の合計を示す図。
【図２５】第１の実施形態における、ランクＣの電力の合計を示す図。
【図２６】第２の実施形態における、地域エネルギー管理システムの構成の例を示す図。
【図２７】第３の実施形態における、地域エネルギー管理システムの構成の例を示す図。
【図２８】第３の実施形態における、蓄電池の放電電力における余裕電力の値を決定する動作を示すフローチャート。
【図２９】第４の実施形態における、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係の例を示す図。
【図３０】第４の実施形態における、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブと上位系統インセンティブとの関係の例を示す図。
【図３１】第４の実施形態における、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブと上位系統インセンティブと発電機運転コストとの関係の例を示す図。
【図３２】第４の実施形態における、発電時ＤＲ実施要請電力の例を示す図。
【図３３】第４の実施形態における、発放電時ＤＲ実施要請電力の例を示す図。
【図３４】第４の実施形態における、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第１例を示す図。
【図３５】第４の実施形態における、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第２例を示す図。
【図３６】第４の実施形態における、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第３例を示す図。
【図３７】第４の実施形態における、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第４例を示す図。
【図３８】第４の実施形態における、ランクＢのＤＲ実施電力を示す図。
【図３９】第４の実施形態における、需要家インセンティブを決定する動作を示すフローチャート。
【図４０】第４の実施形態における、余裕電力の表示の例を示す図。
【図４１】第４の実施形態における、上位系統インセンティブの表示の例を示す図。
【図４２】第４の実施形態における、ＤＲ実施判定結果の表示の例を示す図。
【図４３】第４の実施形態における、ＤＲ実施予定電力の表示の例を示す図。
【図４４】第４の実施形態における、需要家インセンティブの表示の例を示す図。
【図４５】第４の実施形態における、ＤＲ実施回数の表示の例を示す図。
【図４６】第４の実施形態における、ＤＲ実施余裕電力とＤＲ実施率とを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の電力推定装置、電力推定方法及び電力推定プログラムを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、電力システム１の構成の例を示す図である。電力システム１は、電力系統に繋がる需要家の機器に電力を供給するシステムである。電力システム１は、上位系統２と、連系線３と、電力系統４と、発電機５と、蓄電池６と、需要家端連系線７と、測定装置８と、需要家９と、地域エネルギー管理システム１０と、伝送システム１１と、通信回線１１２とを備える。電力システム１は、複数の需要家９を備えてもよい。図１では、電力システム１は、一例として、需要家９−１〜９−３を備える。需要家９−１は、一例として、工場の建物である。需要家９−２は、一例として、オフィスビルである。需要家９−３は、一例として、学校の建物である。以下、需要家９−１〜９−３に共通する事項については、符号の一部を省略して「需要家９」と表記する。
【０００８】
上位系統２は、発電装置等を含む商用系統である。上位系統２は、連系線３と電力系統４と需要家端連系線７とを介して、需要家９の機器に電力を供給する。
【０００９】
連系線３は、上位系統２及び電力系統４を結ぶ送電設備である。連系線３は、上位系統２と連系することによって、需要家９の機器に電力を供給する。
電力系統４は、送電及び配電する系統である。電力系統４は、電力ケーブル等の送電設備及び配電設備を含む。電力系統４は、地域エネルギー管理システム１０によって管理される。電力系統４は、上位系統２及び連系線３と連系することによって、需要家９の機器に電力を供給する。
【００１０】
発電機５は、風力発電装置、太陽光発電装置、コジェネレーションシステム、燃料電池等の発電装置である。発電機５は、起動、停止、発電出力変更等を示す制御信号を、地域エネルギー管理システム１０から取得する。発電機５は、制御信号に応じて発電する。発電機５は、電力系統４を介して、発電電力を需要家９の機器に供給する。
【００１１】
蓄電池６は、リチウムイオン電池等を含む蓄電装置である。蓄電池６は、運転、停止、充電、放電等を示す制御信号を、地域エネルギー管理システム１０から取得する。蓄電池６は、制御信号に応じて放電する。蓄電池６は、電力系統４を介して、放電電力を需要家９の機器に供給する。
【００１２】
需要家端連系線７は、電力系統４及び需要家９を結ぶ送電設備並びに配電設備である。需要家端連系線７は、電力系統４から受電した電力を、需要家９の機器に電力を供給する。
【００１３】
測定装置８（測定点）は、需要家９の機器に供給される電力の電気物理量を測定する。電気物理量は、例えば、電圧値、電流値、電圧及び電流の位相である。測定装置８（測定点）は、電気物理量を示す情報を、伝送システム１１を介して地域エネルギー管理システム１０に送信する。測定装置８は、需要家９の機器と地域エネルギー管理システム１０との間の通信を中継してもよい。
【００１４】
需要家９は、マンション、住宅、工場、学校、病院、地域共用施設などの建物である。需要家９は、商業施設を備える建物（商用ビル）や、執務室を備える建物（オフィスビル）でもよい。需要家９は、需要家端連系線７を介して受電した電力を消費する機器（電力負荷）を備える。
【００１５】
地域エネルギー管理システム１０は、例えば、ハードウェアとしてのコンピュータと、ソフトウェアとしてのプログラムとが協働することによって実現される。地域エネルギー管理システム１０は、例えば、サーバ装置等の情報処理装置である。地域エネルギー管理システム１０は、例えば、電力事業者によって管理される。地域エネルギー管理システム１０は、制御信号を発電機５に送信する。地域エネルギー管理システム１０は、制御信号を蓄電池６に送信する。
【００１６】
伝送システム１１は、通信装置である。伝送システム１１は、測定装置８と地域エネルギー管理システム１０との間の通信を中継する。
通信回線１２は、有線又は無線の通信回線である。通信回線１２は、例えば、光ファイバである。通信回線１２は、測定装置８と伝送システム１１との間の通信を中継する。
【００１７】
図２は、需要家９の電気系統２１及び機器２２の接続の例を示す図である。需要家９は、電気系統２１と、機器２２とを備える。電気系統２１は、機器２２に配電するための系統である。電気系統２１は、電力ケーブル等の配電設備を含む。電気系統２１は、需要家端連系線７を介して受電した電力を機器２２に供給する。
【００１８】
機器２２は、受電した電力を消費する機器である。機器２２−１は、一例として空調機器である。機器２２−２は、一例として動力負荷である。動力負荷は、例えば、昇降機である。機器２２−３は、一例としてＯＡ（Office Automation）機器である。ＯＡ機器は、例えば、コピー機器及びプリンタ機器を含む複合機である。機器２２−４は、一例としてコンピュータ等の情報処理装置である。情報処理装置は、例えば、ノート型又はデスクトップ型のパーソナルコンピュータである。機器２２−５は、一例として、蛍光灯などの照明機器である。以下、機器２２−１〜２２−５に共通する事項については、符号の一部を省略して、「機器２２」と表記する。
【００１９】
地域エネルギー管理システム１０は、通信回線１２及び伝送システム１１を介して、電気物理量を示す情報を測定装置８から取得する。地域エネルギー管理システム１０は、電気物理量を示す情報に基づいて、需要家９の機器２２の種別ごとの有効電力（電力負荷）を推定する。
【００２０】
地域エネルギー管理システム１０は、需要家９の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を、電気物理量を示す情報に基づいて推定する。地域エネルギー管理システム１０は、需要家９の機器２２の種別ごとの有効電力と、余裕電力とに基づいて、デマンドレスポンスの実施（ＤＲ実施）を需要家９の管理者に要請する。地域エネルギー管理システム１０は、デマンドレスポンスの実施を要請するための要請信号を、需要家９の管理者又は機器２２に送信する。
【００２１】
図３は、地域エネルギー管理システム１０の構成の例を示す図である。地域エネルギー管理システム１０は、統合制御部１３と、需要予測部１４と、経済的運転部１５と、受電電力制御部１６と、ＤＲ管理部１７と、発電機制御部１８と、蓄電池制御部１９と、ＤＲ要請部２０とを備える。
【００２２】
統合制御部１３は、地域エネルギー管理システム１０の各部を制御する。
需要予測部１４は、需要家９における電力需要を予測する。需要予測部１４は、需要家９における電力需要の予測結果を、経済的運転部１５と受電電力制御部１６とＤＲ管理部１７とに送信する。
【００２３】
経済的運転部１５は、発電機５及び蓄電池６の経済的な運転方法を決定する。例えば、経済的運転部１５は、発電機５の運転又は停止のタイミングを決定する。例えば、経済的運転部１５は、蓄電池６の運転又は停止のタイミングを決定する。経済的な運転方法とは、需要家９に供給する電力のコストを低減させる運転方法である。経済的な運転方法とは、デマンドレスポンスを実施した需要家９の管理者がインセンティブ（対価）を得ることができる運転方法でもよい。
【００２４】
受電電力制御部１６は、連系線３を通る受電電力を制御する。例えば、受電電力制御部１６は、発電機５の発電電力を制御することによって、連系線３を通る受電電力を制御する。例えば、受電電力制御部１６は、蓄電池６の充電電力及び放電電力を制御することによって、連系線３を通る受電電力を制御する。
【００２５】
ＤＲ管理部１７は、デマンドレスポンスに関する管理を実行する。例えば、ＤＲ管理部１７は、需要家９の機器２２の電力負荷を推定する。例えば、ＤＲ管理部１７は、需要家９の電力需要における余裕電力を推定する。例えば、ＤＲ管理部１７は、デマンドレスポンスの計画を決定する。デマンドレスポンスの計画は、例えば、需要家９の管理者に要請する削減電力を示す情報や、デマンドレスポンスを実施する時間帯である。
【００２６】
発電機制御部１８は、経済的運転部１５が決定した運転方法と、ＤＲ管理部１７が決定したデマンドレスポンスの計画と、受電電力制御部１６による制御とに基づいて、発電機５の運転を制御する。
【００２７】
蓄電池制御部１９は、経済的運転部１５が決定した運転方法と、ＤＲ管理部１７が決定したデマンドレスポンスの計画と、受電電力制御部１６による制御とに基づいて、蓄電池６の運転を制御する。
【００２８】
ＤＲ要請部２０は、ＤＲ管理部１７が決定したデマンドレスポンスの計画に基づいて、デマンドレスポンスの実施を要請するための要請信号を需要家９の管理者又は機器２２に送信する。
【００２９】
図４は、ＤＲ管理部１７の構成の例を示す図である。ＤＲ管理部１７（電力推定装置）は、電力負荷推定部２３と、余裕電力推定部２４と、計画部２５とを備える。ＤＲ管理部１７は、例えば、ハードウェアとしてのコンピュータと、ソフトウェアとしてのプログラムとが協働することによって実現される。すなわち、電力負荷推定部２３と、余裕電力推定部２４と、計画部２５とのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部２３１に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００３０】
電力負荷推定部２３は、通信回線１２を介して、電気物理量情報を測定装置８から取得する。電力負荷推定部２３は、電気物理量情報に基づいて、機器２２の現在の有効電力の推定値を得る。
余裕電力推定部２４は、需要家９の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力（ｋＷ）を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと機器２２の種別ごとの有効電力（ｋＷ）の推定値とに基づいて推定する。
【００３１】
計画部２５は、機器２２の現在の有効電力の推定値と余裕電力の値とに基づいて、デマンドレスポンスの計画を決定する。すなわち、計画部２５は、機器２２の種別ごとの有効電力の推定値と余裕電力の値とに基づいて、機器２２の電力需要から削減する電力の値を定める。計画部２５は、デマンドレスポンスの計画を示す情報を、ＤＲ要請部２０に送信する。計画部２５は、表示部２５０を備える。表示部２５０は、液晶ディスプレイ等である。
【００３２】
電力負荷推定部２３の詳細を説明する。
図５は、電力負荷推定部２３の構成の例を示す図である。電力負荷推定部２３は、高調波成分決定部２３０と、記憶部２３１と、データベース２３２と、有効電力推定部２３３とを備える。高調波成分決定部２３０は、通信回線１２を介して、電気物理量情報を測定装置８から取得する。高調波成分決定部２３０は、電気物理量情報に基づいて、機器２２の有効電力の高調波成分値を決定する。
【００３３】
図６は、高調波成分決定部２３０の構成の例を示す図である。高調波成分決定部２３０は、ＦＦＴ処理部２３４を含む。高調波は、異なる周期の正弦波の集まりとして表される。基本波の次数を１次とした場合、周期が基本波のｎ分の１（周波数がｎ倍）である正弦波の次数は、ｎ次である。なお、ｎは整数でなくてもよい。
【００３４】
高調波成分値を次数ごとに算出する波形分析の手法として、高速フーリエ変換（FFT：Fast Fourier Transform）が知られている。サンプリング値である測定値から高調波成分値を算出する場合、例えば、離散型フーリエ変換により、高調波成分値を次数ごとに算出することが可能である。この離散型フーリエ変換を高速に解けるように改良した手法が、高速フーリエ変換である。以下では、一例として、ＦＦＴ処理部２３４は、高速フーリエ変換により、高調波成分値を次数ごとに算出するものとして説明を続ける。
【００３５】
ＦＦＴ処理部２３４は、電気物理量としての電圧の瞬時値ｖ及び電流の瞬時値iに含まれる高調波成分値を、電気物理量情報に基づいて、高調波成分の次数ごとに算出する。ＦＦＴ処理部２３４は、電気物理量としての電力の瞬時値ｐと、電圧の瞬時値ｖと、電流の瞬時値iとのうち、どの高調波成分値も、高調波成分の次数ごとに算出可能である。ＦＦＴ処理部２３４は、測定装置８が実際に測定した高調波の成分値を表す情報（以下、「実測高調波成分値情報」という。）を、記憶部２３１に記憶させる。
【００３６】
記憶部２３１は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する記憶装置を用いて構成される。記憶部２３１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。
【００３７】
図７は、電気物理量の波形の例を示す図である。図７は、電気物理量の例として、電圧波形Ｖと電流波形Ｉと電力波形Ｐとを示す。横軸は時間を示す。縦軸は電気物理量を示す。電力の瞬時値ｐと、電圧の瞬時値ｖと、電流の瞬時値iとには、式（１）に示す関係がある。
【００３８】
【数１】
2017103862.tif 000003
【００３９】
式（１）に示されているように、電力の瞬時値pは、電気物理量としての電圧の瞬時値ｖ及び電流の瞬時値iに基づいて、算出可能である。
【００４０】
電力機器では、多くの場合、運転時の電圧と電流との位相がほぼ等しいと見なせる。このため、各高調波成分の力率は、「力率＝１」と近似することが可能である。これに対し、運転時の電圧と電流との位相差の大きい電気機器では、式（１ａ）に示すように、高調波成分が補正可能である。以下、測定装置８（測定点）を通過する電力について、測定装置８が測定した有効電力を「Ｐ」と表記する。
【００４１】
【数２】
2017103862.tif 000004
【００４２】
図８は、実測高調波成分の例を示す図である。横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率［％］を示す。図８は、有効電力Ｐと電圧Ｖとのそれぞれについて、高調波含有率を示す。高調波含有率は、式（２）に示すように、高調波成分の次数ごとに算出可能である。
【００４３】
【数３】
2017103862.tif 000005
【００４４】
データベース２３２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する記憶装置を用いて構成される。データベース２３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。データベース２３２は、過去の期間における機器２２の有効電力の高調波成分の次数と、同じ期間の高調波含有率との関係を表す情報を、予め記憶する。以下、過去の期間における機器２２の有効電力の高調波成分の次数と、同じ期間の高調波含有率との関係を表す情報を、「高調波成分値データベース情報」という。
【００４５】
高調波成分値データベース情報は、過去の期間における機器２２の有効電力のパターンを含む。高調波成分値データベース情報が高調波の次数に応じたどのようなパターンを含むかは、例えば、地域エネルギー管理システム１０などの設計者や運用者が、過去の期間に有効電力を測定した結果に基づいて定められる。
【００４６】
図９は、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第１例を示す図である。図９は、機器２２−１としての空調機器に発生した高調波の高調波含有率を示す高調波成分値データベース情報である。横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率を示す。
【００４７】
図１０は、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第２例を示す図である。図１０は、機器２２−２としての昇降機に発生した高調波の高調波含有率を示す高調波成分値データベース情報である。横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率を示す。
【００４８】
図１１は、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第３例を示す図である。具体的には、図１１は、機器２２−３としてのＯＡ機器に発生した高調波の高調波含有率を示す高調波成分値データベース情報である。図１１は、機器２２−４としての情報処理装置に発生した高調波の高調波含有率を示す高調波成分値データベース情報を含んでもよい。横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率を示す。
【００４９】
図１２は、高調波成分の次数と、高調波含有率との関係の第４例を示す図である。図１２は、機器２２−５としての照明機器（蛍光灯等）に発生した高調波の高調波含有率を示す高調波成分値データベース情報である。横軸は高調波成分の次数を示す。縦軸は高調波含有率を示す。
【００５０】
有効電力推定部２３３は、実測高調波成分値情報を記憶部２３１から取得する。有効電力推定部２３３は、実測高調波成分値情報に基づいて、機器２２の現在の有効電力の推定値を得る。
【００５１】
有効電力推定部２３３は、高調波成分値データベース情報を、データベース２３２から取得してもよい。有効電力推定部２３３は、高調波成分値データベース情報を取得した場合、実測高調波成分値情報と、高調波成分値データベース情報とに基づいて、機器２２の有効電力を推定する。
【００５２】
機器２２の有効電力の推定値を得るための第１の方法を説明する。
式（２）から得られるｉ番目の次数の高調波含有率αiと、機器２２の有効電力ＰＬと、有効電力のｉ番目の次数（ｉ次）の高調波の大きさＰＬｉとには、式（３）に示す関係がある。
【００５３】
【数４】
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【００５４】
機器２２の有効電力に、Ｎ次の高調波があると仮定すれば、式（３）に示す関係は、式（４）により表される。
【００５５】
【数５】
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【００５６】
機器２２の有効電力ＰＬｊと、i番目の次数（ｉ次）の高調波含有率αｉｊとには、式（５）に示す関係がある。
【００５７】
【数６】
2017103862.tif 000008
【００５８】
測定装置８（測定点）を通過する電力について、測定装置８が測定した有効電力Ｐと、機器２２−１の有効電力ＰＬ１と、機器２２−２の有効電力ＰＬ２と、機器２２−３の有効電力ＰＬ３と、機器２２−４の有効電力ＰＬ４と、機器２２−５の有効電力ＰＬ５とには、式（６）に示す関係がある。なお、需要家９における機器２２は１台でもよい。
【００５９】
【数７】
2017103862.tif 000009
【００６０】
有効電力ＰにＮ次の高調波成分があると仮定し、有効電力Ｐと、i次の高調波成分Ｐｉとには、式（７）に示す関係がある。
【００６１】
【数８】
2017103862.tif 000010
【００６２】
また、有効電力Ｐのi次の高調波成分Ｐiと、有効電力のｉ次の高調波成分ＰＬｉとの間には、式（４）と式（５）と式（７）とに基づいて、式（８）に示す関係がある。
【００６３】
【数９】
2017103862.tif 000011
【００６４】
式（８）を高調波成分の次数ごとにまとめて、高調波成分の代表的な次数を５個まで選択すると、式（９）に示す行列方程式が得られる。
【００６５】
【数１０】
2017103862.tif 000012
【００６６】
ここで、Ｐ１〜Ｐ５は、有効電力Ｐの代表的な次数の高調波成分値である。式（９）について、有効電力の値ＰＬ１〜ＰＬ５についてまとめると、式（１０）が得られる。
【００６７】
【数１１】
2017103862.tif 000013
【００６８】
ここで、αｉｊは既知である。Ｐ１〜Ｐ５は、測定装置８が測定した有効電力Ｐのうち、特徴を有する高調波成分として選択された高調波成分値である。有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５は、式（１０）から得ることができる。
【００６９】
有効電力推定部２３３は、有効電力Ｐの高調波成分値Ｐ１〜Ｐ５に基づいて、有効電力の値ＰＬ１〜ＰＬ５を算出する。有効電力推定部２３３は、有効電力の値ＰＬ１〜ＰＬ５を表す情報を、余裕電力推定部２４に出力する。
【００７０】
図１３は、地域エネルギー管理システム１０の動作を示す図である。高調波パターン１００−１〜１００−Ｎは、例えば、図９〜図１２に示されている図である。高調波パターンは、式（９）に示すマトリクス［αｉｊ］における列ベクトルで示される。有効電力の値１０１−１は、高調波パターン１００−１に基づいて算出された有効電力の値（ＰＬ１）である。有効電力時系列データ１０２は、算出された有効電力の時系列データである。実測高調波成分１０３は、例えば、図８に示す波形データである。
【００７１】
図９〜図１２に示す有効電力の高調波成分は、パターンに特徴を有している。例えば、高調波含有率が相対的に多い有効電力の高調波成分は、パターンに特徴を有している。図９〜図１２に示す有効電力の高調波成分は、次数５と次数７と次数１１と次数１３と次数１７と次数１９とに特徴がある。例えば、図９に示す有効電力の高調波成分は、次数３と次数５と次数７と次数９と次数１１と次数１３と次数１５と次数１７と次数１９とに特徴がある。例えば、図１２に示す有効電力の高調波成分は、次数３と次数５と次数７と次数９と次数１１とに特徴がある。
【００７２】
有効電力推定部２３３は、特徴がある高調波成分の次数を選択し、式（１０）に基づいて、有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５を算出する。図９に示す有効電力の高調波成分は、例えば、３次と１５次とに顕著な特徴がある。図１１に示す有効電力の高調波成分は、例えば、１７次と１９次とに顕著な特徴がある。図１２に示す有効電力の高調波成分は、例えば、３次と５次と７次とに顕著な特徴がある。よって、これらの次数のうち、例えば、３次と５次と７次と１５次と１７次とを選択すれば、式（１０）は、式（１１）で表される。
【００７３】
【数１２】
2017103862.tif 000014
【００７４】
有効電力推定部２３３は、測定点での有効電力の高調波成分Ｐ３とＰ５とＰ７とＰ１５とＰ１７を表す情報を取得する。有効電力推定部２３３は、式（１１）に基づいて、有効電力ＰＬ１とＰＬ２とＰＬ３とＰＬ４とＰＬ５とを表す情報を、余裕電力推定部２４に出力する。
【００７５】
有効電力推定部２３３は、電力ロスを高調波成分ごとに推定し、推定した電力ロスに基づいて、有効電力の推定誤差を補正する。有効電力Ｐのi次の高調波成分Ｐiと、式（８）に示す有効電力のｉ次の高調波成分に起因する電力ロスＰｌｏｓｉｊとには、式（１２）と式（１３）に示す関係がある。
【００７６】
【数１３】
2017103862.tif 000015
【００７７】
【数１４】
2017103862.tif 000016
【００７８】
ここで、ｒは、電気系統２１から電力が供給される機器２２の抵抗値を示す。ＱＬｉｊは、無効電力のｉ次の高調波成分を示す。Ｖｉｊは、電圧のｉ次の高調波成分を示す。ａｉｊとｂｉｊとは、有効電力のｉ次の高調波成分に対する近似式の定数である。よって、高調波成分の電力ロスを考慮する式（１２）と式（１３）を、式（９）に代入すると、式（１４）が得られる。
【００７９】
【数１５】
2017103862.tif 000017
【００８０】
式（１４）に示す有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５についてまとめると、式（１５）が得られる。
【００８１】
【数１６】
2017103862.tif 000018
【００８２】
ここで、γｉｊは既知である。Ｐ１〜Ｐ５は、測定点で測定装置８が測定した有効電力Ｐの高調波成分を示す。有効電力ＰＬ１〜ＰＬ５は、式（１５）から得られる。
【００８３】
有効電力推定部２３３は、測定点での有効電力の高調波成分Ｐ１とＰ２とＰ３とＰ４とＰ５とを表す情報を、記憶部２３１から取得する。有効電力推定部２３３は、式（１５）に基づいて、有効電力ＰＬ１とＰＬ２とＰＬ３とＰＬ４とＰＬ５とを表す情報を、余裕電力推定部２４に出力する。
ここまでが、機器２２の有効電力の推定値を得るための第１の方法の説明である。
【００８４】
機器２２の有効電力の推定値を得るための第２の方法を説明する。
測定点での有効電力Ｐの高調波成分と、有効電力の高調波成分とには、式（８）や式（９）に示す関係がある。式（９）に示す行列は、正方行列であるが、実際には行の数と列の数とが異なることも多い。式（９）の左辺に示された実測高調波ベクトルと、式（９）の右辺に示された行列における列ベクトルである高調波ベクトルと、高調波成分の数ｍと、機器２２の台数ｎとの関係は、式（１６）に示す近似式で表される。
【００８５】
【数１７】
2017103862.tif 000019
【００８６】
この関係は、式（１６）の右辺から得られるベクトルである実測高調波近似値ベクトルを用いて、式（１７）で表すことができる。
【００８７】
【数１８】
2017103862.tif 000020
【００８８】
有効電力推定部２３３は、実測高調波ベクトルで表される実測値と、式（１７）で表される実測高調波近似値ベクトルとの誤差が最小となるように、機器２２の有効電力の値を推定する。また、有効電力推定部２３３は、実測高調波ベクトルの要素と、実測高調波近似値ベクトルの要素との差分の二乗の合計値を最小化する最小二乗法に基づいて、有効電力の値を算出する。
【００８９】
実測高調波ベクトルの要素と、実測高調波近似値ベクトルの要素との差分の二乗の合計値Ｓは、式（１８）により表される。
【００９０】
【数１９】
2017103862.tif 000021
【００９１】
以下、式の中では、総和の記号を簡略化して「Σ」と表記する。
有効電力推定部２３３は、推定誤差を最小二乗法で最小化するため、それぞれの有効電力の値で、式（１８）を偏微分し、偏微分した結果が値０となるように、有効電力の値を算出する。有効電力の値で式（１８）を偏微分すると、式（１９）が得られる。
【００９２】
【数２０】
2017103862.tif 000022
【００９３】
式（１９）が展開されると、式（２０）が得られる。
【００９４】
【数２１】
2017103862.tif 000023
【００９５】
式（２０）の値を０として、それぞれの有効電力の値に基づく式（１９）を行列形式で表すと、式（２１）が得られる。
【００９６】
【数２２】
2017103862.tif 000024
【００９７】
式（２１）の右辺の行列は、Σαｉｋ×αｉｊ（ｋ列ｊ行又はj列ｋ行）と、Σαｉｊ×αｉｊ（ｊ列ｊ行の対角成分）とを要素とする対称行列である。式（２１）の右辺の行列は、「高調波成分の次数の個数≧高調波を発生させる機器２２の個数」が成り立つ場合に正則行列（Non-Singular Matrix）となり、逆行列を算出可能である。この場合、式（２１ａ）により、それぞれの有効電力の値を算出可能である。
【００９８】
【数２３】
2017103862.tif 000025
【００９９】
有効電力推定部２３３は、式（２１ａ）に基づいて、有効電力ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、…、ＰＬｎを、余裕電力推定部２４に出力する。
【０１００】
なお、有効電力推定部２３３は、式（１６）に示すαｉｊの代わりに、式（１４）に示すγｉｊを使用すれば、式（１６）から式（２０）によって、有効電力の値を算出可能である。
ここまでが、機器２２の有効電力の推定値を得るための第２の方法の説明である。
【０１０１】
余裕電力推定部２４の詳細を説明する。
余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値を、電力負荷推定部２３から取得する。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値と、予め定められた電力需要の想定とに基づいて、余裕電力を推定する。予め定められた電力需要の想定は、例えば、ＤＲ管理部１７の管理者等が経験に基づいて定める。予め定められた電力需要の想定は、例えば、電力需要の履歴に基づいて需要予測部１４が定めてもよい。電力需要の想定は、削減の容易さに応じて予め定められたランクによって表現されてもよい。削減の容易さに応じて予め定められたランクは、有効電力における割合で表現されてもよい。例えば、ランクＡが有効電力における４０％、ランクＢが有効電力における３０％、ランクＣが有効電力における２０％、ランクＤが有効電力における１０％のように、各ランクが表現されてもよい。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値と、需要家９の管理者に対する事前の聞き取り調査の結果とに基づいて、余裕電力を推定してもよい。
【０１０２】
図１４は、機器２２の種別ごとの電力を示す図である。機器２２の種別ごとの電力には、空調電力２６と、動力負荷２７（動力負荷に応じた電力）と、ＰＣ・ＯＡ電力２８（パーソナルコンピュータ及びＯＡ機器の電力）と、照明電力２９とがある。需要家９−１（工場の建物）では、動力負荷２７が相対的に多い。需要家９−２（オフィスビル）では、空調電力２６及び照明電力２９が相対的に多い。需要家９−３（学校の建物）では、動力負荷２７が相対的に少ない。
【０１０３】
図１５は、デマンドレスポンスの実施の容易さとランクとの関係を示す図である。ランクは、需要家９の電力需要のうち削減することが可能である度合いを示す。すなわち、ランクは、削減の容易さに応じて予め定められる。ランクＡ〜Ｄのうち、ランクＡは、需要家９の電力需要を削減することが最も容易である機器２２の電力（余裕電力）に割り当てられる。すなわち、機器２２についてランクＡが割り当てられた電力負荷は、削減することが容易である。ランクＢは、需要家９の電力需要を削減することがランクＡの次に容易である機器２２の電力（余裕電力）に割り当てられる。すなわち、機器２２についてランクＢが割り当てられた電力負荷は、削減することの困難さが普通である。ランクＣは、需要家９の電力需要を削減することがランクＢの次に容易である機器２２の電力（余裕電力）に割り当てられる。すなわち、機器２２についてランクＣが割り当てられた電力負荷は、削減することが困難である。ランクＤは、需要家９の電力需要を削減することができない機器２２の電力に割り当てられる。すなわち、機器２２についてランクＣが割り当てられた電力負荷は、削減することが不可である。なお、ランクは、１時間又は３０分間あたりの余裕電力である余裕電力量に対応付けられてもよい。
【０１０４】
図１６は、機器２２の種別ごとの電力とランクとを示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。ＤＲ管理部１７の管理者等は、電力需要に関する経験に基づいて、空調電力２６に対してランクＡ〜Ｄを割り当てる。ＤＲ管理部１７の管理者等は、需要家９の管理者に対する事前の聞き取り調査の結果に基づいて空調電力２６に対してランクＡ〜Ｄを割り当ててもよい。図１６では、ＤＲ管理部１７の管理者等は、需要家９−１の空調電力２６−１に対して、ランクＢ及びＤを割り当てる。ＤＲ管理部１７の管理者等は、設定温度に応じて削減される消費電力に応じて、空調電力２６−１に対してランクを割り当ててもよい。ＤＲ管理部１７の管理者等は、動力負荷２７とＰＣ・ＯＡ電力２８と照明電力２９とに対しても、ランクＡ〜Ｄを割り当てる。
【０１０５】
図１７は、ランクごとの電力を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、需要家９の電力需要における余裕電力を、ランクごとにまとめたグラフを作成してもよい。余裕電力推定部２４は、ランクごとに余裕電力をまとめたグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。需要家９−１（工場の建物）では、動力負荷２７が相対的に多いので、ランクＤ余裕電力３０３−１がランクＢ余裕電力３０１−１よりも多い。
【０１０６】
以下、ランクＡが割り当てられた余裕電力を「ランクＡ余裕電力」という。以下、ランクＢが割り当てられた余裕電力を「ランクＢ余裕電力」という。以下、ランクＣが割り当てられた余裕電力を「ランクＣ余裕電力」という。以下、ランクＤが割り当てられた余裕電力を「ランクＤ余裕電力」という。
【０１０７】
需要家９−２（オフィスビル）では、動力負荷２７が相対的に少ないので、ランクＡ余裕電力３００−２、ランクＢ余裕電力３０１−２又はランクＣ余裕電力３０２−２がランクＤ余裕電力３０３−２よりも相対的に多い。需要家９−３（学校の建物）では、動力負荷２７が相対的に少ないので、ランクＡ余裕電力３００−３、ランクＢ余裕電力３０１−３又はランクＣ余裕電力３０２−３がランクＤ余裕電力３０３−３よりも相対的に多い。
【０１０８】
図１８は、ランクＡの電力を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＡが割り当てられた余裕電力のグラフを、図１７に示すグラフから抽出してもよい。図１８では、余裕電力推定部２４は、ランクＡ余裕電力３００−２を示すグラフと、ランクＡ余裕電力３００−３を示すグラフとを、図１７に示すグラフから抽出する。余裕電力推定部２４は、ランクＡが割り当てられた余裕電力のグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１０９】
図１９は、ランクＡ及びランクＢの電力を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＡ及びランクＢが割り当てられた余裕電力のグラフを、図１７に示すグラフから抽出してもよい。図１９では、余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１を示すグラフと、ランクＡ余裕電力３００−２を示すグラフと、ランクＢ余裕電力３０１−２を示すグラフと、ランクＡ余裕電力３００−３を示すグラフと、ランクＢ余裕電力３０１−３を示すグラフとを、図１７に示すグラフから抽出する。余裕電力推定部２４は、ランクＡ及びランクＢが割り当てられた余裕電力のグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１０】
図２０は、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣの電力を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣが割り当てられた余裕電力のグラフを、図１７に示すグラフから抽出してもよい。図２０では、余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１を示すグラフと、ランクＡ余裕電力３００−２を示すグラフと、ランクＢ余裕電力３０１−２を示すグラフと、ランクＣ余裕電力３０２−２を示すグラフと、ランクＡ余裕電力３００−３を示すグラフと、ランクＢ余裕電力３０１−３を示すグラフと、ランクＣ余裕電力３０２−３を示すグラフとを、図１７に示すグラフから抽出する。余裕電力推定部２４は、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣが割り当てられた余裕電力のグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１１】
図２１は、ランクＡの電力の合計を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＡが割り当てられた余裕電力の合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成してもよい。図２１では、余裕電力推定部２４は、ランクＡ余裕電力３００−２とランクＡ余裕電力３００−３との合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成する。余裕電力推定部２４は、ランクＡ余裕電力３００−２とランクＡ余裕電力３００−３との合計を示すグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１２】
図２２は、ランクＡ及びランクＢの電力の合計を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＡ及びランクＢが割り当てられた余裕電力の合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成してもよい。図２２では、余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１とランクＡ余裕電力３００−２とランクＢ余裕電力３０１−２とランクＡ余裕電力３００−３とランクＢ余裕電力３０１−３との合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成する。余裕電力推定部２４は、ランクＡ余裕電力３００−２とランクＡ余裕電力３００−３との合計を示すグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１３】
図２３は、ランクＢの電力の合計を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＢが割り当てられた余裕電力の合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成してもよい。図２３では、余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１とランクＢ余裕電力３０１−２とランクＢ余裕電力３０１−３との合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成する。余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１とランクＢ余裕電力３０１−２とランクＢ余裕電力３０１−３との合計を示すグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１４】
図２４は、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣの電力の合計を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣが割り当てられた余裕電力の合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成してもよい。図２４では、余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１とランクＡ余裕電力３００−２とランクＢ余裕電力３０１−２とランクＣ余裕電力３０２−２とランクＡ余裕電力３００−３とランクＢ余裕電力３０１−３とランクＣ余裕電力３０２−３との合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成する。余裕電力推定部２４は、ランクＢ余裕電力３０１−１とランクＡ余裕電力３００−２とランクＢ余裕電力３０１−２とランクＣ余裕電力３０２−２とランクＡ余裕電力３００−３とランクＢ余裕電力３０１−３とランクＣ余裕電力３０２−３との合計を示すグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１５】
図２５は、ランクＣの電力の合計を示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。余裕電力推定部２４は、ランクＣが割り当てられた余裕電力の合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成してもよい。図２５では、余裕電力推定部２４は、ランクＣ余裕電力３０２−２とランクＣ余裕電力３０２−３との合計を示すグラフを、図１７に示すグラフに基づいて作成する。余裕電力推定部２４は、ランクＣ余裕電力３０２−２とランクＣ余裕電力３０２−３との合計を示すグラフを、計画部２５の表示部２５０に表示してもよい。
【０１１６】
図４に示す計画部２５は、電力負荷推定部２３が推定した有効電力の推定値と、余裕電力推定部２４が推定した余裕電力の推定値とに基づいて、デマンドレスポンスの計画を決定する。計画部２５は、需要家９におけるデマンドレスポンスの実施が容易である余裕電力を優先して、デマンドレスポンスの計画を決定する。例えば、計画部２５は、ランクＡが割り当てられた余裕電力を優先して、デマンドレスポンスの計画を決定する。なお、計画部２５は、１時間又は３０分間あたりの余裕電力（余裕電力量）に基づいて、デマンドレスポンスの計画を決定してもよい。
【０１１７】
計画部２５は、ランクＡが割り当てられた余裕電力のみでは削減電力の目標値を達成できない場合には、ランクＡ及びランクＢが割り当てられた余裕電力に基づいて、デマンドレスポンスの計画を決定する。計画部２５は、ランクＡ及びランクＢが割り当てられた余裕電力のみでは削減電力の目標値を達成できない場合には、ランクＡ、ランクＢ及びランクＣが割り当てられた余裕電力に基づいて、デマンドレスポンスの計画を決定する。計画部２５は、デマンドレスポンスの計画を示す情報を、ＤＲ要請部２０に送信する。
【０１１８】
以上のように、第１の実施形態のＤＲ管理部１７（電力推定装置）は、高調波成分決定部２３０と、有効電力推定部２３３と、余裕電力推定部２４とを持つ。高調波成分決定部２３０は、機器２２に電力を供給する電気系統２１の電気物理量に基づいて機器２２の有効電力の高調波成分値を決定する。有効電力推定部２３３は、有効電力の高調波成分値に基づいて機器２２の種別ごとの有効電力を推定する。余裕電力推定部２４は、機器２２の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと機器２２の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定する。
【０１１９】
この構成によって、第１の実施形態のＤＲ管理部１７（電力推定装置）は、需要家９の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を推定することができる。
【０１２０】
計画部２５は、機器２２の種別ごとの有効電力の推定値と余裕電力とに基づいて、機器２２の電力需要から削減する電力の値を定める。
この構成によって、第１の実施形態のＤＲ要請部２０（電力推定装置）は、デマンドレスポンスを迅速に要請することができる。
【０１２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、発電機５の発電電力における余裕電力が考慮される点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１２２】
発電機５の発電電力における余裕電力（予備力）には、瞬動予備力と、待機予備力とがある。瞬動予備力は、運転中の発電機５の発電電力が最大発電電力（最大出力）となるまで発電する予備力である。待機予備力は、停止中の発電機５が起動して、発電機５の発電電力が最大発電電力となるまで発電する予備力である。
【０１２３】
図２６は、地域エネルギー管理システム１０の構成の例を示す図である。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値を、電力負荷推定部２３から取得する。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値を、電力負荷推定部２３から取得する。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値と、予め定められた電力需要の想定値とに基づいて、余裕電力を推定する。
【０１２４】
余裕電力推定部２４は、発電機５の発電電力における余裕電力の値を、発電機制御部１８から取得する。余裕電力推定部２４は、余裕電力の値に、発電機５の発電電力における余裕電力の値を加算する。余裕電力推定部２４は、加算した結果を、余裕電力の更新後の値と定める。すなわち、余裕電力推定部２４は、発電機５の発電電力における余裕電力の値を、需要家９における電力需要の余裕電力の値に含める。
【０１２５】
以上のように、第２の実施形態における余裕電力推定部２４は、機器２２に電力を供給することが可能である発電機５の電力の値とランクと有効電力の推定値とに基づいて、余裕電力の値を推定する。
この構成によって、第２の実施形態における余裕電力推定部２４は、機器２２の余裕電力と比較してより多い余裕電力の値を推定することができる。計画部２５は、より柔軟にデマンドレスポンスの計画を決定することができる。
【０１２６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、蓄電池６の放電電力における余裕電力が更に考慮される点が、第２の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第２の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１２７】
蓄電池６の発電電力における余裕電力（予備力）（放電可能電力）には、瞬動予備力と、待機予備力とがある。瞬動予備力は、運転中の蓄電池６の放電電力が最大放電電力（最大出力）となるまで放電する予備力である。瞬動予備力は、運転中の蓄電池６の充電残量に基づいて推定される。蓄電池６は、最大放電電力を超える電力を放電をすることはできない。待機予備力は、停止中の蓄電池６が起動して、蓄電池６の放電電力が最大放電電力となるまで放電する予備力である。
【０１２８】
図２７は、地域エネルギー管理システム１０の構成の例を示す図である。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値を、電力負荷推定部２３から取得する。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値を、電力負荷推定部２３から取得する。余裕電力推定部２４は、機器２２の現在の有効電力の推定値と、予め定められた電力需要の想定値とに基づいて、余裕電力を推定する。
【０１２９】
余裕電力推定部２４は、発電機５の発電電力における余裕電力の値を、発電機制御部１８から取得する。余裕電力推定部２４は、余裕電力の値に、発電機５の発電電力における余裕電力の値を加算する。余裕電力推定部２４は、加算した結果を、余裕電力の更新後の第１値と定める。
【０１３０】
余裕電力推定部２４は、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を、蓄電池制御部１９から取得する。余裕電力推定部２４は、余裕電力の更新後の第１値に、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を加算する。余裕電力推定部２４は、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を加算した結果を、余裕電力の更新後の第２値と定める。すなわち、余裕電力推定部２４は、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を、需要家９における電力需要の余裕電力の値に含める。
【０１３１】
余裕電力推定部２４は、発電機制御部１８から取得した情報に基づいて、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を決定してもよい。
【０１３２】
図２８は、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を決定する動作を示すフローチャートである。余裕電力推定部２４は、蓄電池６の現在の放電電力情報と充電残量情報とを、蓄電池制御部１９から取得する（ステップＳ１０１）。余裕電力推定部２４は、式（２２）に基づいて推定する（ステップＳ１０２）。
【０１３３】
【数２４】
2017103862.tif 000026
【０１３４】
余裕電力推定部２４は、式（２３）に基づいて、蓄電池６の余裕電力量を推定する（ステップＳ１０３）。
【０１３５】
【数２５】
2017103862.tif 000027
【０１３６】
余裕電力推定部２４は、蓄電池６の余裕電力量が充電残量を超えているか否かを、式（２４）に基づいて判定する（ステップＳ１０４）。
【０１３７】
【数２６】
2017103862.tif 000028
【０１３８】
蓄電池６の余裕電力量が充電残量を超えている場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、余裕電力推定部２４は、式（２５）に基づいて、蓄電池６の充電残量と等しい値に放電電力量を定める（ステップＳ１０５）。
【０１３９】
【数２７】
2017103862.tif 000029
【０１４０】
蓄電池６の余裕電力量が充電残量以下である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、余裕電力推定部２４は、式（２６）に基づいて、蓄電池６の余裕電力量と等しい値に放電電力量を定める（ステップＳ１０６）。
【０１４１】
【数２８】
2017103862.tif 000030
【０１４２】
余裕電力推定部２４は、式（２７）に基づいて、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を推定する。式（２７）の左辺は、蓄電池６の放電電力における余裕電力の値を示す。デマンドレスポンス（ＤＲ）の単位時間は、例えば、１時間又は３０分間である（ステップＳ１０７）。
【０１４３】
【数２９】
2017103862.tif 000031
【０１４４】
以上のように、第３の実施形態における余裕電力推定部２４は、機器２２に電力を供給することが可能である蓄電池６の電力の値とランクと有効電力の推定値とに基づいて、余裕電力の値を推定する。第３の実施形態における余裕電力推定部２４は、発電機５及び蓄電池６の少なくとも一方の電力の値とランクと有効電力の推定値とに基づいて、余裕電力の値を推定してもよい。
この構成によって、第３の実施形態における余裕電力推定部２４は、機器２２の余裕電力と比較してより多い余裕電力の値を推定することができる。計画部２５は、より柔軟にデマンドレスポンスの計画を決定することができる。
【０１４５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、需要家９の管理者に地域エネルギー管理システム１０が支払うインセンティブに応じて計画部２５がデマンドレスポンスの計画を決定する点が、第１の実施形態と相違する。第４の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１４６】
図４に示す計画部２５は、発電機５の運転コスト（以下、「発電機運転コスト」という。）と、蓄電池６の運転コスト（以下、「蓄電池運転コスト」という。）と、余裕電力の値とに基づいて、需要家９に支払うインセンティブ（以下、「需要家インセンティブ」という。）を算出する。需要家インセンティブは、契約に基づく要請に応じてデマンドレスポンスを実施した需要家９の管理者等に地域エネルギー管理システム１０が支払う対価である。
【０１４７】
発電機運転コストは、例えば、発電機制御部１８が支払う燃料代である。発電機運転コストは、燃料がガスである場合、式（２８）で表される。
【０１４８】
【数３０】
2017103862.tif 000032
【０１４９】
総合効率は、式（２９）で表される。式（２９）に示す電気効率及び熱効率は、発電機５ごとに固有の値である。
【０１５０】
【数３１】
2017103862.tif 000033
【０１５１】
蓄電池運転コストは、式（３０）で表される。
【０１５２】
【数３２】
2017103862.tif 000034
【０１５３】
次に、需要家インセンティブを決定する方法を説明する。
以下、ＤＲ要請部２０が需要家９の管理者に需要家インセンティブを提示した場合に、需要家９の管理者が需要家インセンティブを承諾してデマンドレスポンスを実施したことによって電力需要から削減された電力を「ＤＲ実施電力」という。
【０１５４】
図２９は、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係の例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ＤＲ実施電力を示す。ＤＲ実施電力は、提示された需要家インセンティブが多いほど高い。ＤＲ実施電力は、デマンドレスポンスが実施される時間単位に基づく電力量で表現されてもよい。デマンドレスポンスが実施される時間単位は、例えば、１時間である。デマンドレスポンスが実施される時間単位が１時間である場合、ＤＲ実施電力（ｋＷ）とＤＲ実施電力量（ｋＷｈ）とは、数値が同じである。
【０１５５】
地域エネルギー管理システム１０のＤＲ要請部２０は、デマンドレスポンスの実施を要請するための要請信号を、上位系統２（商用系統）から取得する場合がある。以下、ＤＲ要請部２０が上位系統２から提示されたインセンティブ（対価）を、「上位系統インセンティブ」という。上位系統２は、需要家９の管理者等にデマンドレスポンスの実施を要請した地域エネルギー管理システム１０に対して支払う。
【０１５６】
図３０は、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブと上位系統インセンティブとの関係の例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ＤＲ実施電力を示す。地域エネルギー管理システム１０は、ＤＲ要請部２０が上位系統２から提示された上位系統インセンティブよりも、ＤＲ要請部２０が需要家９の管理者に支払う需要家インセンティブが多い場合、損をする。すなわち、地域エネルギー管理システム１０は、ＤＲ要請部２０が上位系統２から提示された上位系統インセンティブが、ＤＲ要請部２０が需要家９の管理者に支払う需要家インセンティブよりも少ない場合、得をする。
【０１５７】
ＤＲ実施電力は、需要家インセンティブが少なくなるほど低くなる。したがって、ＤＲ実施電力は、需要家インセンティブが少なくなるほど、上位系統２から削減を要請された電力以上となり難い。
【０１５８】
図３１は、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブと上位系統インセンティブと発電機運転コストとの関係の例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ＤＲ実施電力を示す。発電機５が発電した電力は、需要家９の機器２２に供給される。発電機運転コストが上位系統インセンティブより低く、かつ、計画部２５が発電機５を運転させた場合、地域エネルギー管理システム１０は、計画部２５が発電機５を運転させない場合と比較して得をする。図４に示す計画部２５は、発電機５を運転させる計画を作成する。発電機５を運転させることによって、需要家９の機器２２の電力需要における余裕電力が増加する。
【０１５９】
以下、需要家９の機器２２における電力需要から削減するようＤＲ要請部２０が上位系統２から要請された電力を、「ＤＲ実施要請電力」という。以下、発電機５及び蓄電池６が停止した場合におけるＤＲ実施要請電力を、「停止時ＤＲ実施要請電力」という。以下、発電機５のみ運転する場合におけるＤＲ実施要請電力を、「発電時ＤＲ実施要請電力」という。以下、発電機５及び蓄電池６を運転する場合におけるＤＲ実施要請電力を、「発放電時ＤＲ実施要請電力」という。
【０１６０】
図３２は、発電時ＤＲ実施要請電力の例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ＤＲ実施電力を示す。発電機５が発電した電力は、需要家９の機器２２に供給される。発電機運転コストが上位系統インセンティブより低く、かつ、計画部２５が発電機５を運転させた場合、地域エネルギー管理システム１０は、計画部２５が発電機５を運転させない場合と比較して得をする。図４に示す計画部２５は、発電機５を運転させる計画を作成する。発電機５を運転させることによって、需要家９の機器２２の電力需要における余裕電力が増加する。
【０１６１】
図３２では、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、停止時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が損をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６のいずれも運転することなく需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、需要家インセンティブが上位系統インセンティブよりも高いので、地域エネルギー管理システム１０は損をする。
【０１６２】
図３２では、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、発電時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が損をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５のみを運転して需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、需要家インセンティブが上位系統インセンティブよりも高いので、地域エネルギー管理システム１０は損をする。停止時ＤＲ実施要請電力と発電時ＤＲ実施要請電力との差は、発電機５の発電電力を示す。
【０１６３】
以下、計画部２５が作成した計画に基づくデマンドレスポンスの実施によって電力需要から削減される予定である電力を「ＤＲ実施予定電力」という。以下、ＤＲ実施予定電力が電力需要から削減された場合に地域エネルギー管理システム１０が需要家９の管理者等に支払う需要家インセンティブを「予定インセンティブ」という。以下、上位系統インセンティブよりも少ない需要家インセンティブを「経済的需要家インセンティブ」という。
【０１６４】
図３３は、発放電時ＤＲ実施要請電力の例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ＤＲ実施電力を示す。発電機５が発電した電力は、需要家９の機器２２に供給される。発電機運転コストが上位系統インセンティブより低く、かつ、計画部２５が発電機５を運転させた場合、地域エネルギー管理システム１０は、計画部２５が発電機５を運転させない場合と比較して得をする。図４に示す計画部２５は、発電機５を運転させる計画を作成する。発電機５を運転させることによって、需要家９の機器２２の電力需要における余裕電力が増加する。
【０１６５】
蓄電池６が放電した電力は、需要家９の機器２２に供給される。蓄電池運転コストが上位系統インセンティブより低く、かつ、計画部２５が蓄電池６を運転させた場合、地域エネルギー管理システム１０は、計画部２５が蓄電池６を運転させない場合と比較して得をする。図４に示す計画部２５は、蓄電池６を運転させる計画を作成する。蓄電池６を運転させることによって、需要家９の機器２２の電力需要における余裕電力が増加する。
【０１６６】
図３３では、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、停止時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が損をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６のいずれも運転することなく需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、需要家インセンティブが上位系統インセンティブよりも高いので、地域エネルギー管理システム１０は損をする。
【０１６７】
図３３では、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、発電時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が損をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５のみを運転して需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、需要家インセンティブが上位系統インセンティブよりも高いので、地域エネルギー管理システム１０は損をする。
【０１６８】
図３３では、ＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、発放電時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が得をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６を運転して需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、予定インセンティブが上位系統インセンティブよりも少ないので、地域エネルギー管理システム１０は得をする。計画部２５は、予定インセンティブが上位系統インセンティブよりも少ないため、上位系統２から要請されたデマンドレスポンスを実施可能であると判定する。すなわち、計画部２５は、予定インセンティブが経済的需要家インセンティブ（最適な需要家インセンティブ）であるため、上位系統２から要請されたデマンドレスポンスを実施可能であると判定する。発電時ＤＲ実施要請電力と発放電時ＤＲ実施要請電力との差は、蓄電池６の放電電力を示す。
【０１６９】
地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６を運転して需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、地域エネルギー管理システム１０が得をするので、計画部２５は、発電機５及び蓄電池６を運転する計画を作成する。
【０１７０】
ランクＡが割り当てられた余裕電力が電力需要から削減された場合、ランクＢが割り当てられた余裕電力が電力需要から削減された場合と比較して、需要家インセンティブは少ない。ランクＢが割り当てられた余裕電力が電力需要から削減された場合、ランクＣが割り当てられた余裕電力が電力需要から削減された場合と比較して、需要家インセンティブは少ない。
【０１７１】
図３４は、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第１例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ランクＡのＤＲ実施電力を示す。図３４では、ランクＡの余裕電力は、停止時ＤＲ実施要請電力よりも多い。図３４では、ランクＡのＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、停止時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が得をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６を停止させて需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、予定インセンティブが上位系統インセンティブよりも少ないので、地域エネルギー管理システム１０は得をする。図３４では、ランクＡのＤＲ実施予定電力の値は、停止時ＤＲ実施要請電力の値と等しい。
【０１７２】
したがって、計画部２５は、ランクＡが割り当てられた余裕電力を電力需要から削減し、発電機５又は蓄電池６を停止させる計画を作成することによって、デマンドレスポンスの要請を達成することができる。
【０１７３】
図３５は、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第２例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ランクＡのＤＲ実施電力を示す。図３５では、ランクＡの余裕電力は、停止時ＤＲ実施要請電力よりも少ない。したがって、計画部２５は、ランクＡの余裕電力のみを電力需要から削減する計画を作成しても、デマンドレスポンスの要請を達成することができない。
【０１７４】
図３５では、ランクＡのＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、発電時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が得をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５を運転させて需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、予定インセンティブが上位系統インセンティブよりも少ないので、地域エネルギー管理システム１０は得をする。図３５では、ランクＡのＤＲ実施予定電力の値は、発電時ＤＲ実施要請電力の値と等しい。
【０１７５】
したがって、計画部２５は、ランクＡの余裕電力を電力需要から削減し、更に発電機５を運転させる計画を作成することによって、デマンドレスポンスの要請を達成することができる。
【０１７６】
図３６は、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第３例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ランクＡのＤＲ実施電力を示す。図３６では、ランクＡの余裕電力は、停止時ＤＲ実施要請電力よりも少ない。図３６では、ランクＡの余裕電力は、発放電時ＤＲ実施要請電力よりも少ない。したがって、計画部２５は、ランクＡの余裕電力を電力需要から削減し、更に発電機５及び蓄電池６を運転させる計画を作成しても、デマンドレスポンスの要請を達成することができない。
【０１７７】
図３６では、ランクＡのＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、ランクＡの余裕電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が得をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６を運転させて需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、予定インセンティブが上位系統インセンティブよりも少ないので、地域エネルギー管理システム１０は得をする。図３６では、ランクＡのＤＲ実施予定電力の値は、ランクＡの余裕電力の値と等しい。図３６では、計画部２５は、ランクＡの余裕電力を電力需要から削減し、更に発電機５及び蓄電池６を運転させる計画を作成しても、デマンドレスポンスの要請を達成することができない。計画部２５は、ランクＡの余裕電力のみでは、上位系統２から要請されたデマンドレスポンスを実施不可能であると判定する。
【０１７８】
図３７は、ランクＡのＤＲ実施予定電力の第４例を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ランクＡのＤＲ実施電力を示す。図３７では、ランクＡの余裕電力は、停止時ＤＲ実施要請電力よりも少ない。図３７では、ランクＡの余裕電力は、発放電時ＤＲ実施要請電力よりも少ない。したがって、計画部２５は、ランクＡの余裕電力を電力需要から削減し、更に発電機５及び蓄電池６を運転させる計画を作成しても、デマンドレスポンスの要請を達成することができない。計画部２５は、ランクＡの余裕電力のみでは、上位系統２から要請されたデマンドレスポンスを実施不可能であると判定する。
【０１７９】
図３７では、ランクＡのＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、ランクＡの余裕電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が得をする領域と地域エネルギー管理システム１０が損をする領域との境界にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６を運転させて需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、予定インセンティブが上位系統インセンティブと一致しているので、地域エネルギー管理システム１０は得又は損をしない。図３７では、ランクＡのＤＲ実施予定電力の値は、上位系統インセンティブを得ることができるＤＲ実施電力と等しい。
【０１８０】
ランクＡ余裕電力と発電機５の余裕電力と蓄電池６の余裕電力とのみではデマンドレスポンスの要請を達成することができない場合、計画部２５は、更にランクＢ余裕電力を電力需要から削減する計画を作成する。
【０１８１】
図３８は、ランクＢのＤＲ実施電力を示す図である。横軸は、需要家インセンティブを示す。縦軸は、ランクＢのＤＲ実施電力を示す。図３８では、ランクＢの余裕電力は、停止時ＤＲ実施要請電力よりも多い。図３８では、ランクＢのＤＲ実施電力と需要家インセンティブとの関係を示す曲線と、停止時ＤＲ実施要請電力を示す線との交点は、地域エネルギー管理システム１０が得をする領域にある。すなわち、地域エネルギー管理システム１０が発電機５及び蓄電池６を停止させて需要家９の機器２２がデマンドレスポンスを実施した場合、予定インセンティブが上位系統インセンティブよりも少ないので、地域エネルギー管理システム１０は得をする。図３８では、ランクＢのＤＲ実施予定電力の値は、停止時ＤＲ実施要請電力の値と等しい。
【０１８２】
したがって、計画部２５は、ランクＢが割り当てられた余裕電力を電力需要から削減し、発電機５又は蓄電池６を停止させる計画を作成することによって、デマンドレスポンスの要請を達成することができる。計画部２５は、ランクＡ及びＢの余裕電力によって、上位系統２から要請されたデマンドレスポンスを実施可能であると判定する。
【０１８３】
図３９は、需要家インセンティブを決定する動作を示すフローチャートである。計画部２５は、ランクＡの予定インセンティブを決定する（ステップＳ２０１）。計画部２５は、ランクＡの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ランクＡの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、計画部２５は、ランクＡの予定インセンティブをランクＡの需要家インセンティブと定める（ステップＳ２０３）。
【０１８４】
ランクＡの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力未満である場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、計画部２５は、ランクＢの予定インセンティブを決定する（ステップＳ２０４）。計画部２５は、ランクＢの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ランクＢの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上である場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、計画部２５は、ランクＡの予定インセンティブをランクＡの需要家インセンティブと定める。計画部２５は、ランクＢの予定インセンティブをランクＢの需要家インセンティブと定める（ステップＳ２０６）。
【０１８５】
ランクＢの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力未満である場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、計画部２５は、ランクＣの予定インセンティブを決定する（ステップＳ２０７）。計画部２５は、ランクＣの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ランクＣの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上である場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、計画部２５は、ランクＡの予定インセンティブをランクＡの需要家インセンティブと定める。計画部２５は、ランクＢの予定インセンティブをランクＢの需要家インセンティブと定める。計画部２５は、ランクＣの予定インセンティブをランクＣの需要家インセンティブと定める（ステップＳ２０９）。
【０１８６】
ランクＣの余裕電力が停止時ＤＲ実施要請電力以上である場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、計画部２５は、需要家インセンティブが無い（需要家インセンティブ無し）と定める。例えば、ＤＲ要請部２０は、デマンドレスポンスの実施を契約しない（ステップＳ２１０）。
【０１８７】
図４０は、余裕電力の表示の例を示す図である。図４に示す表示部２５０は、需要家９の全体の余裕電力の値と、需要家９−１（工場の建屋）の余裕電力の値と、需要家９−２（オフィスビル）の余裕電力の値と、需要家９−３（学校の建物）の余裕電力の値とを表示する。表示部２５０は、需要家９の全体について、ランクＡの余裕電力の値と、ランクＢの余裕電力の値と、ランクＣの余裕電力の値とを表示する。表示部２５０は、需要家９−１〜９−３についても同様に、ランクＡの余裕電力の値と、ランクＢの余裕電力の値と、ランクＣの余裕電力の値とを表示する。図４０では、表示部２５０は、余裕電力の値等をボックス内に表示している。
【０１８８】
表示部２５０は、発電機５の全体について、発電電力（予備力）の値を表示する。発電機５−１〜５−２についても同様である。表示部２５０は、蓄電池６の全体について、放電電力（予備力）の値と、放電電力量の値とを表示する。表示部２５０は、蓄電池６−１〜６−２についても同様に、放電電力の値と、放電電力量の値とを表示する。表示部２５０は、電力系統４及び需要家端連系線７を示す線を表示してもよい。
【０１８９】
図４１は、上位系統インセンティブの表示の例を示す図である。表示部２５０は、需要家９の全体について、需要家インセンティブを表示する。表示部２５０は、発電機５の全体について、発電電力（予備力）あたりの発電機運転コストを表示する。表示部２５０は、発電機５−１〜５−２についても同様に、発電電力あたりの発電機運転コストを表示する。表示部２５０は、蓄電池６の全体について、放電電力（予備力）あたりの蓄電池運転コストを表示する。表示部２５０は、蓄電池６−１〜６−２についても同様に、放電電力あたりの蓄電池運転コストを表示する。
【０１９０】
図４２は、ＤＲ実施判定結果の表示の例を示す図である。表示部２５０は、上位系統２から要請されたデマンドレスポンスの実施が可能であるか否かを示す情報（ＤＲ実施判定結果）を表示する。すなわち、表示部２５０は、需要家９の全体の電力需要から停止時ＤＲ実施要請電力以上の電力を削減することが可能であるか否かを示す情報（ＤＲ実施判定結果）を表示する。
【０１９１】
表示部２５０は、需要家９の全体について、ＤＲ実施予定電力の合計値と、需要家インセンティブの合計値とを表示する。表示部２５０は、需要家９の全体について、ランクＡのＤＲ実施予定電力の値と、ランクＢのＤＲ実施予定電力の値と、ランクＣのＤＲ実施予定電力の値とを表示する。表示部２５０は、需要家９の全体について、ランクＡの需要家インセンティブと、ランクＢの需要家インセンティブと、ランクＣの需要家インセンティブとを表示する。ランクＡの需要家インセンティブとは、ランクＡのＤＲ実施予定電力を需要家９の電力需要から削減することによって、地域エネルギー管理システム１０が需要家９に支払うインセンティブである。
【０１９２】
表示部２５０は、上位系統２からデマンドレスポンスの実施を要請された場合に上位系統２から取得した情報を表示する。例えば、表示部２５０は、停止時ＤＲ実施要請電力の値を表示する。例えば、表示部２５０は、上位系統インセンティブを表示する。
【０１９３】
表示部２５０は、発電機５の全体について、発電電力（予備力）の値を表示する。表示部２５０は、蓄電池６の全体について、放電電力（予備力）の値と、放電電力量とを表示する。表示部２５０は、発電機５の全体について、発電電力あたりの発電機運転コストを表示する。表示部２５０は、蓄電池６の全体について、放電電力あたりの蓄電池運転コストと、放電電力量あたりの蓄電池運転コストとを表示する。
【０１９４】
図４３は、ＤＲ実施予定電力の表示の例を示す図である。表示部２５０は、図４２に示す表示の例に、情報を追加して表示してもよい。例えば、表示部２５０は、需要家９−１について、ランクＡの余裕電力の値と、ランクＢの余裕電力の値と、ランクＣの余裕電力の値とを表示する。例えば、表示部２５０は、需要家９−２〜９−３についても同様に、ランクＡの余裕電力の値と、ランクＢの余裕電力の値と、ランクＣの余裕電力の値とを表示する。例えば、表示部２５０は、発電機５−１について、発電電力（予備力）の値を表示する。例えば、表示部２５０は、発電機５−２について、発電電力の値を表示する。例えば、表示部２５０は、蓄電池６の全体について、放電電力（予備力）の値と、放電電力量の値とを表示する。例えば、表示部２５０は、蓄電池６−１について、放電電力の値と、放電電力量の値とを表示する。例えば、表示部２５０は、蓄電池６−２について、放電電力の値と、放電電力量の値とを表示する。例えば、表示部２５０は、電力系統４及び需要家端連系線７を示す線を表示してもよい。
【０１９５】
図４４は、需要家インセンティブの表示の例を示す図である。表示部２５０は、需要家９の全体について、ＤＲ実施要請電力（停止時ＤＲ実施要請電力）の合計値と、需要家インセンティブの合計値とを表示する。表示部２５０は、需要家９−１について、ＤＲ実施要請電力の合計値と、需要家インセンティブの合計値とを表示する。表示部２５０は、需要家９−２について、ＤＲ実施要請電力の合計値と、需要家インセンティブの合計値とを表示する。表示部２５０は、需要家９−３について、ＤＲ実施要請電力の合計値と、需要家インセンティブの合計値とを表示する。ＤＲ要請部２０は、図４４に示す需要家９ごとの需要家インセンティブに基づいて、デマンドレスポンスの実施を要請するための要請信号を需要家９の管理者又は機器２２に送信する。
【０１９６】
図４５は、ＤＲ実施回数の表示の例を示す図である。計画部２５は、需要家９が要請信号に基づいてデマンドレスポンスを実施した確率（以下、「ＤＲ実施率」という。）に基づいて、需要家インセンティブを需要家９に支払う。ＤＲ実施率は、デマンドレスポンスを実施した回数（以下、「ＤＲ実施回数」という。）を、デマンドレスポンスを要請された回数（以下、「ＤＲ要請回数」という。）で除算した値である。ＤＲ実施率は、百分率で示されてもよい。
【０１９７】
表示部２５０は、需要家９−１について、ＤＲ実施率とＤＲ実施回数とＤＲ要請回数とを表示する。表示部２５０は、需要家９−２について、ＤＲ実施率とＤＲ実施回数とＤＲ要請回数とを表示する。表示部２５０は、需要家９−３について、ＤＲ実施率とＤＲ実施回数とＤＲ要請回数とを表示する。
【０１９８】
図４６は、ＤＲ実施余裕電力とＤＲ実施率とを示す図である。横軸は、需要家９を示す。縦軸は、電力（ｋＷ）を示す。計画部２５は、需要家９の余裕電力の値に、ＤＲ実施率を乗算する。図４６では、計画部２５は、需要家９−１について、ランクＢの余裕電力の値に、一例としてＤＲ実施率（８０％）を乗算する。計画部２５は、需要家９−２について、ランクＡ〜Ｃの余裕電力の値に、一例としてＤＲ実施率（１００％）を乗算する。計画部２５は、需要家９−３のランクＡ〜Ｃの余裕電力の値に、一例としてＤＲ実施率（１００％）を乗算する。表示部２５０は、余裕電力の値にＤＲ実施率を乗算した結果を、グラフで表示してもよい。
【０１９９】
以上のように、第４の実施形態における表示部２５０は、機器２２の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を表示する。
この構成によって、第４の実施形態における地域エネルギー管理システム１０の管理者は、余裕電力の値を容易に把握することができる。
【０２００】
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、機器の電力需要から削減することが可能な電力である余裕電力の値を、削減の容易さに応じて予め定められたランクと機器の種別ごとの有効電力の推定値とに基づいて推定する余裕電力推定部を持つことにより、需要家の電力需要のうち削減することが可能な電力である余裕電力を推定することができる。
【０２０１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０２０２】
１…電力システム、２…上位系統、３…連系線、４…電力系統、５…発電機、６…蓄電池、７…需要家端連系線、８…測定装置、９…需要家、１０…地域エネルギー管理システム、１１…伝送システム、１２…通信回線、１３…統合制御部、１４…需要予測部、１５…経済的運転部、１６…受電電力制御部、１７…ＤＲ管理部、１８…発電機制御部、１９…蓄電池制御部、２０…ＤＲ要請部、２１…電気系統、２２…機器、２３…電力負荷推定部、２４…余裕電力推定部、２５…計画部、２６…空調電力、２７…動力負荷、２８…ＰＣ・ＯＡ電力、２９…照明電力、１００…高調波パターン、１０１…有効電力の値、１０２…有効電力時系列データ、１０３…実測高調波成分、２３０…高調波成分決定部、２３１…記憶部、２３２…データベース、２３３…有効電力推定部、２３４…ＦＦＴ処理部、２５０…表示部、３００…ランクＡ余裕電力、３０１…ランクＢ余裕電力、３０２…ランクＣ余裕電力、３０３…ランクＤ余裕電力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【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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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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