特開 2024-135302 情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135302

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/06 20240101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045925

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118876

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 順生

(72)【発明者】

【氏名】小野 謙次

(72)【発明者】

【氏名】大槻 知史

(72)【発明者】

【氏名】重松 宗一郎

【テーマコード（参考）】

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

5L049CC06

5L050CC06

(57)【要約】

【課題】複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】本実施の形態の情報処理装置は、複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する作成部を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、前記複数回のデマンドレスポンス要請に際して、前記複数の需要家に対して前記供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する作成部を備える、情報処理装置。

【請求項2】

前記作成部は、前記アグリゲータの収益を最大化する最適化条件にさらに基づいて、前記デマンドレスポンス分配計画を作成する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記作成部は、指定の収益評価方式における前記アグリゲータの収益を最大化する条件である、請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記作成部は、複数の前記供給力遷移シナリオに基づいて、複数の前記デマンドレスポンス分配計画を作成し、
複数の前記デマンドレスポンス分配計画を統合して統合デマンドレスポンス分配計画を作成する統合部をさらに備える、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項5】

複数の前記デマンドレスポンス分配計画に基づいて、前記統合デマンドレスポンス分配計画の予想収益を評価する評価指標を算出する評価部をさらに備える、請求項４に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記複数の需要家について、該複数の需要家の受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データに基づいて、供給力の遷移データを作成する、遷移データ作成部をさらに備える、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記複数の需要家について、前記供給力の遷移データを模倣する第１の供給力遷移モデルを作成する、第１のモデル作成部をさらに備える、請求項６に記載の情報処理装置。

【請求項8】

前記第１の供給力遷移モデルは回帰モデルである、請求項７に記載の情報処理装置。

【請求項9】

前記複数の需要家を、該需要家に対応する前記第１の供給力遷移モデルの適合度に基づいて、調整可能需要家またはランダム需要家のいずれかに分類する、分類部をさらに備える、請求項７に記載の情報処理装置。

【請求項10】

前記分類部は、前記第１の供給力遷移モデルの適合度が所定の閾値以上の需要家を前記調整可能需要家に分類し、前記第１の供給力遷移モデルの適合度が前記閾値未満の需要家を前記ランダム需要家に分類する、請求項９に記載の情報処理装置。

【請求項11】

前記ランダム需要家の供給力の遷移データを束ねた領域を計算し、該領域を模倣する第２の供給力遷移モデルを作成する、第２のモデル作成部をさらに備える、請求項９に記載の情報処理装置。

【請求項12】

前記第２の供給力遷移モデルは非回帰モデルである、請求項１１に記載の情報処理装置。

【請求項13】

前記第１の供給力遷移モデルおよび前記第２の供給力遷移モデルの少なくとも一方を用いて、前記供給力遷移シナリオを生成するシナリオ生成部をさらに備える、請求項１１に記載の情報処理装置。

【請求項14】

複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、前記複数回のデマンドレスポンス要請に際して、前記複数の需要家に対して前記供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成するステップを含む、情報処理方法。

【請求項15】

複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、前記複数回のデマンドレスポンス要請に際して、前記複数の需要家に対して前記供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成するステップをコンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施の形態は、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

デマンドレスポンス技術では、電力事業者によってデマンドレスポンス要請が行われると、アグリゲート事業者（アグリゲータ）は、当該デマンドレスポンス要請を予め契約している複数の需要家に分配し、各需要家に対して供給力の提供要請を行う。供給力とは、需要家に対して節電要請を行う場合には節電電力のことであり、需要家に対して発電要請を行う場合には発電電力のことである。アグリゲータは、電力事業者の要求を満たす供給力を確保できた場合には報酬（インセンティブ）が得られ、要求を満たす供給力を確保できない場合には損失（ペナルティ）が発生する。

【0003】

電力事業者によって複数回のデマンドレスポンス要請が行われる場合には、各デマンドレスポンス要請を各需要家にどのように分配し、各需要家に対して供給力の提供要請を行うかが、アグリゲータの収益に直結する。また、需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際には、最初の数回の要請の際には、比較的大きな供給力が期待できるが、要請の回数が多くなるに従って、提供される供給力が減少していく傾向があることが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許６７７９８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本実施の形態は、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本実施の形態に係る情報処理装置は、複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する作成部を備える。

【0007】

また、本実施の形態に係る情報処理方法は、複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成するステップを含む。

【0008】

また、本実施の形態に係るコンピュータプログラムは、複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成するステップをコンピュータに実行させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るデマンドレスポンス分配システムの構成を示す図。

【図2】デマンドレスポンス分配計画の一例を示す図。

【図3】情報処理装置の機能的な構成を示す図。

【図4】供給力遷移シナリオの一例を示す図。

【図5】実施の形態１に係る情報処理装置におけるデマンドレスポンス分配計画の作成処理の詳細を説明するフローチャート。

【図6】入出力インターフェースのＧＵＩの一例を示す図。

【図7】入出力インターフェースのＧＵＩの一例を示す図。

【図8】入出力インターフェースのＧＵＩの一例を示す図。

【図9】各需要家の供給力の時間遷移プロファイルの一例を示す図。

【図10】実施の形態２に係る情報処理装置の構成を示す図。

【図11】実施の形態２に係る情報処理装置における統合デマンドレスポンス分配計画の作成処理の詳細を説明するフローチャート。

【図12】入出力インターフェースのＧＵＩの一例を示す図。

【図13】入出力インターフェースのＧＵＩの一例を示す図。

【図14】入出力インターフェースのＧＵＩの一例を示す図。

【図15】実施の形態３に係る情報処理装置の構成を示す図である。

【図16】実施の形態３に係る情報処理装置における供給力遷移シナリオの作成処理の詳細を説明するフローチャート。

【図17】需要家の供給力の遷移データの一例を示す図。

【図18】需要家の供給力の遷移データを束ねて形成される領域の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、図面を参照しながら、本実施の形態について説明する。図面において同一または対応する要素には同じ参照符号を付して、詳細な説明は適宜省略する。

【0011】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るデマンドレスポンス分配システムの構成を示す図である。電力事業者１によってデマンドレスポンス要請（ＤＲ要請）が行われると、アグリゲータ２は、当該デマンドレスポンス要請を予め契約している複数の需要家Ａ～Ｃに分配し、各需要家に対して供給力の提供要請を行う。この際、アグリゲータ２は、常にすべての需要家に対して供給力の提供要請を行うのではなく、予め情報処理装置１００を用いて作成されるデマンドレスポンス分配計画（ＤＲ分配計画）に基づいて、各需要家に対して供給力の提供要請を行う。

【0012】

情報処理装置１００は、電力事業者１によって要請される複数回のデマンドレスポンス要請に際して、各需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する。例えば、デマンドレスポンス分配計画は、アグリゲータ２の収益を最大化するように作成される。

【0013】

図２は、情報処理装置１００によって作成されるデマンドレスポンス分配計画の一例である。この図の例では、１回目のデマンドレスポンス要請の際には、需要家Ａに対してのみ供給力の提供要請が行われる。２回目のデマンドレスポンス要請の際には、需要家ＡおよびＣに対して供給力の提供要請が行われる。３回目のデマンドレスポンス要請の際には、需要家Ａ～Ｃに対して供給力の提供要請が行われる。

【0014】

図３は、情報処理装置１００の機能的な構成を示す図である。情報処理装置１００は、入出力インターフェース１０と、第１の取得部１１と、第２の取得部１２と、第３の取得部１３と、シナリオ格納部１４と、条件格納部１５と、作成部１６と、分配計画格納部１７と、出力部１８とを備えている。ただし、図３に示される構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、情報処理装置１００の各機能は、物理的に分離された複数の構成に分散して実装されてもよい。

【0015】

入出力インターフェース１０は、ユーザと情報処理装置１００との間の各種情報のやり取りを可能にする。入出力インターフェース１０は、例えば、液晶ディスプレイ、キーボード、マウス、およびタッチパネル等によって構成されている。なお、ユーザとは、例えば、アグリゲータ２の従業員が想定される。

【0016】

第１の取得部１１は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって指定されるデマンドレスポンス要請の予想回数を取得する。

【0017】

第２の取得部１２は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって選択される需要家の集合を取得する。第２の取得部１２は、当該需要家の集合に対応する１つまたは複数の供給力遷移シナリオをシナリオ格納部１４から取得する。

【0018】

シナリオ格納部１４には、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオが多数格納されている。図４は、供給力遷移シナリオの一例である。この図の例では、供給力遷移シナリオは、需要家Ａ～Ｃの予想される供給力の時間遷移プロファイルを含んでおり、各時間遷移プロファイルは、６個のタイムスロットを含んでいる。

【0019】

図４の例では、需要家Ａ、Ｂ、Ｃともに、最初の数回の供給力の提供要請の際には、比較的大きな供給力が予想されるが、要請の回数が多くなるに従って、予想される供給力が減少していく。これは供給力の提供要請の回数が多くなるに従って、需要家の供給力の提供意欲が低下していく傾向を反映している。

【0020】

第３の取得部１３は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって選択される収益評価方式を取得する。第３の取得部１３は、当該収益評価方式に対応する最適化条件を条件格納部１５から取得する。条件格納部１５には、デマンドレスポンスの各種の収益評価方式に対応する最適化条件が格納されている。

【0021】

作成部１６は、デマンドレスポンス要請の予想回数、供給力遷移シナリオおよび最適化条件に基づいて、デマンドレスポンス分配計画を作成する。先述したように、デマンドレスポンス分配計画は、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、各需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示す情報である。

【0022】

分配計画格納部１７には、作成部１６によって作成されたデマンドレスポンス分配計画が格納される。出力部１８は、入出力インターフェース１０を介して、分配計画格納部１７に格納されたデマンドレスポンス分配計画をユーザに提示する。

【0023】

次に、本実施の形態１に係る情報処理装置１００におけるデマンドレスポンス分配計画の作成処理の詳細について、図５のフローチャートを参照して説明する。

【0024】

ステップＳ１０１において、情報処理装置１００の第１の取得部１１は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって指定されるデマンドレスポンス要請の予想回数を取得する。図６は、この際の入出力インターフェース１０のＧＵＩの一例である。本実施の形態１では、デマンドレスポンス要請の予想回数をＤで表す。Ｄは２以上の自然数であり、図６の例では、Ｄ＝４回と指定されている。

【0025】

ステップＳ１０２において、情報処理装置１００の第２の取得部１２は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって選択される収益評価方式および需要家の集合を取得する。図７は、この際の入出力インターフェース１０のＧＵＩの一例である。この図の例では、収益評価方式としてＢ方式が選択され、需要家の集合として、需要家ＡおよびＣを含む集合が選択されている。

【0026】

ステップＳ１０３において、情報処理装置１００の第２の取得部１２は、上記のステップＳ１０２で選択された需要家の集合に対応する１つまたは複数の供給力遷移シナリオをシナリオ格納部１４から取得する。本実施の形態１では、供給力遷移シナリオは、需要家ｉに対するｎ回目の供給力の提供要請の際のｔ個目のタイムスロットにおける供給力として、Ｒ_{ｉ，ｎ，ｔ}［ｋＷ］の形式で表現される。図７の例では、ｉ＝Ａ、Ｃであり、ｎ＝１～Ｄであり、ｔ＝１～Ｔである。ただし、Ｔは１以上の自然数であり、図４の例ではＴ＝６である。

【0027】

ステップＳ１０４において、情報処理装置１００の第３の取得部１３は、上記のステップＳ１０２で選択された収益評価方式に対応する最適化条件を条件格納部１５から取得する。

【0028】

例えば、容量市場の設計を想定したＢ方式においては、ｄ回目のデマンドレスポンス要請の際のｔ個目のタイムスロットにおける各需要家の供給力の総和（「総供給力」）をｖ_ｔ，ｄ［ｋＷ］、ｄ回目のデマンドレスポンス要請の際のｔ個目のタイムスロットにおけるｋＷ換算でのインバランス単価をＢｔ，ｄ［円／ｋＷ］、基本料金をＦ［円］、契約容量をＣ［ｋＷ］とするとき、アグリゲータ２のインセンティブＩｃ［円］およびペナルティＰｃ［円］は、以下のように計算される。

【0029】

【数1】

【0030】

したがって、容量市場方式におけるアグリゲータ２の収益を最大化する最適化条件は、上記のインセンティブＩｃとペナルティＰｎとの差を用いて、以下のように定式化することができる。

【0031】

【数2】

【0032】

ただし、上式においてＩ＝Ｉａｄｊｕｓｔ∪Ｉｄｉｓｐａｔｃｈであり、Ｉａｄｊｕｓｔはデマンドレスポンス分配計画の対象となる需要家の集合であり、Ｉｄｉｓｐａｔｃｈはデマンドレスポンス分配計画において常にデマンドレスポンス要請を行う需要家である。

【0033】

また、上記の定式化における決定変数は、バイナリ変数ｘ_ｉ，ｄ、ｙ_{ｉ，ｄ，ｎ}、およびｚ_{ｉ，ｄ，ｎ}であり、これらのバイナリ変数は、１がＴＲＵＥ、０がＦＡＬＳＥに対応する。詳細には、ｘ_ｉ，ｄは、ｄ回目のデマンドレスポンス要請の際に、需要家ｉに対して供給力の提供要請を行うか否かを示すバイナリ変数である。ｙ_{ｉ，ｄ，ｎ}は、ｄ回目のデマンドレスポンス要請までに、需要家ｉに対して合計ｎ回の供給力の提供要請を行ったか否かを示すバイナリ変数である。ｚ_{ｉ，ｄ，ｎ}は、ｄ回目のデマンドレスポンス要請の際に、需要家ｉに対してちょうど合計ｎ回の供給力の提供要請を行ったか否かを示すバイナリ変数である。

【0034】

ステップＳ１０５において、情報処理装置１００の作成部１６は、上記のステップＳ１０１で取得されたデマンドレスポンス要請の予想回数（Ｄ）と、上記のステップＳ１０３で取得された供給力遷移シナリオ（Ｒ_{ｉ，ｎ，ｔ}）と、上記のステップＳ１０４で取得された最適化条件とに基づいて、デマンドレスポンス分配計画を作成する。この際、上記のステップＳ１０３で複数の供給力遷移シナリオが取得された場合には、各供給力遷移シナリオに対応して、複数のデマンドレスポンス分配計画が作成される。

【0035】

なお、最適化には、整数最適化問題を解くことができるソルバを使用することができる。例えば、フリーソフトウェアであるＣｏｉｎ－ｏｒ Ｃｂｃ、あるいは有償のソフトウェアであるＧｕｒｏｂｉやＸｐｒｅｓｓ等を使用することができる。

【0036】

本実施の形態１では、デマンドレスポンス分配計画は、ｄ回目のデマンドレスポンス要請の際に、需要家ｉに対して供給力の提供要請を行うか否かを示すバイナリ値として、（ｘ_ｉ，ｄ）の形式で表現される。

【0037】

ステップＳ１０６において、情報処理装置１００の作成部１６は、上記のステップＳ１０５で作成されたデマンドレスポンス分配計画（ｘ_ｉ，ｊ）を分配計画格納部１７に格納する。

【0038】

ステップＳ１０７において、情報処理装置１００の出力部１８は、入出力インターフェース１０を介して、上記のステップＳ１０６で分配計画格納部１７に格納されたデマンドレスポンス分配計画（ｘ_ｉ，ｄ）をユーザに提示する。図８は、この際の入出力インターフェース１０のＧＵＩの一例である。

【0039】

図８のデマンドレスポンス分配計画では、電力事業者１からの１回目および２回目のデマンドレスポンス要請の際には、アグリゲータ２は、事業家Ａに対してのみ供給力の提供要請を行う。また、電力事業者１からの３回目および４回目のデマンドレスポンス要請の際には、アグリゲータ２は、事業家ＡおよびＣに対して供給力の提供要請を行う。

【0040】

図９は、図８のデマンドレスポンス要請に従って、需要家ＡおよびＣに対して供給力の提供要請が行われた場合の各需要家の供給力の時間遷移プロファイルの一例である。この図の例では、電力事業者１からの１回目および２回目のデマンドレスポンス要請の際には、需要家Ａの１回目および２回目の供給力に余裕があるため、需要家Ｃに対する供給力の提供要請は行われない。

【0041】

その後、電力事業者１からの３回目および４回目のデマンドレスポンス要請の際には、需要家Ａの供給力だけでは不十分となるため、需要家Ｃに対する１回目および２回目の供給力の提供要請が行われる。換言すれば、需要家Ｃに対する１回目および２回目の供給力の提供要請が、３回目のデマンドレスポンス要請の時までスライドされている（図４を比較参照のこと）。

【0042】

アグリゲータ２は、デマンドレスポンス分配計画に従って、各需要家に対して供給力の提供要請を行うことにより、自己の収益を最大化することができる。

【0043】

以上説明したように、本実施の形態１に係る情報処理装置１００は、複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数、供給力遷移シナリオ、および最適化条件に基づいて、複数回のデマンドレスポンス要請に際して、複数の需要家に対して供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成することができる。

【0044】

上記のような特徴により、本実施の形態１に係る情報処理装置１００によれば、アグリゲータ２は、デマンドレスポンス分配計画に従って各需要家に対して供給力の提供要請を行うことにより、実際に行われる複数回のデマンドレスポンス要請を複数の需要家に分配することができる。

【0045】

また、情報処理装置１００は、各種の収益評価方式におけるアグリゲータ２の収益が最大化されるように、デマンドレスポンス分配計画を作成する。これにより、アグリゲータ２は、デマンドレスポンス分配計画に従って各需要家に対して供給力の提供要請を行うことにより、各種の収益評価方式における自己の収益を最大化することができる。

【0046】

（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２に係る情報処理装置２００の構成を示す図である。情報処理装置２００は、複数の供給力遷移シナリオに基づいて、複数のデマンドレスポンス分配計画を作成し、これらを統合して統合デマンドレスポンス分配計画を作成する機能を備えている。

【0047】

詳細には、情報処理装置２００は、上記の実施の形態１に係る情報処理装置１００の各構成要素に加えて、統合部２１９と、統合計画格納部２２０と、評価部２２１と、評価指標格納部２２２とを備えている。また、情報処理装置２００は、出力部１８に代えて、出力部２１８を備えている。

【0048】

統合部２１９は、分配計画格納部１７に格納されている複数のデマンドレスポンス分配計画を統合し、統合デマンドレスポンス分配計画を作成する。統合部２１９によって作成された統合デマンドレスポンス分配計画は、統合計画格納部２２０に格納される。

【0049】

評価部２２１は、統合計画格納部２２０に格納されている統合デマンドレスポンス分配計画に基づいて、１つまたは複数の評価指標を算出する。評価部２２１によって算出された１つまたは複数の評価指標は、評価指標格納部２２２に格納される。

【0050】

出力部２１８は、入出力インターフェース１０を介して、統合計画格納部２２０に格納されている統合デマンドレスポンス分配計画、および評価指標格納部２２２に格納されている１つまたは複数の評価指標をユーザに提示する。

【0051】

図１１は、本実施の形態２に係る情報処理装置２００における統合デマンドレスポンス分配計画の作成処理の詳細を説明するフローチャートである。

【0052】

ステップＳ１０１において、情報処理装置２００の第１の取得部１１は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって指定されるデマンドレスポンス要請の予想回数（Ｄ）を取得する。

【0053】

ステップＳ１０２において、情報処理装置２００の第２の取得部１２は、入出力インターフェース１０を介して、ユーザによって選択される収益評価方式および需要家の集合を取得する。図１２は、この際の入出力インターフェース１０のＧＵＩの一例である。この図の例では、収益評価方式としてＢ方式が選択され、需要家の集合として、需要家ＡおよびＣを含む集合が選択されている。また、需要家ＡおよびＣを含む集合に対応する供給力遷移シナリオの数が２０個であることが示されている。

【0054】

ステップＳ１０３において、情報処理装置２００の第２の取得部１２は、上記のステップＳ１０２で選択された需要家の集合に対応する複数の供給力遷移シナリオ（Ｒ^（ｋ） _{ｉ，ｎ，ｔ}）をシナリオ格納部１４から取得する。ただし、ｋは１～Ｋであり、Ｋは供給力遷移シナリオの数である。図１２の例では、需要家ＡおよびＣを含む集合に対応するＫ＝２０個の供給力遷移シナリオ（Ｒ^（ｋ） _{ｉ，ｎ，ｔ}）が取得される。

【0055】

ステップＳ１０４において、情報処理装置２００の第３の取得部１３は、上記のステップＳ１０２で選択された収益評価方式に対応する最適化条件を条件格納部１５から取得する。図１２の例では、Ｂ方式に対応する最適化条件が取得される。

【0056】

ステップＳ１０５において、情報処理装置２００の作成部１６は、デマンドレスポンス要請の予想回数（Ｄ）、複数の供給力遷移シナリオ（Ｒ^（ｋ） _{ｉ，ｎ，ｔ}）、および最適化条件に基づいて、複数のデマンドレスポンス分配計画（ｘ^（ｋ） _i，ｄ）を作成する。

【0057】

ステップＳ１０６において、情報処理装置２００の作成部１６は、上記のステップＳ１０５で作成された複数のデマンドレスポンス分配計画（ｘ^（ｋ） _i，ｄ）を分配計画格納部１７に格納する。

【0058】

ステップＳ２０７において、情報処理装置２００の統合部２１９は、上記のステップ１０６で分配計画格納部１７に格納された複数のデマンドレスポンス分配計画（ｘ^（ｋ） _ｉ，ｄ）を統合し、統合デマンドレスポンス分配計画（Ｘ_ｉ，ｄ）を作成する、

【0059】

詳細には、統合部２１９は、複数のデマンドレスポンス分配計画（ｘ^（ｋ） _ｉ，ｄ）の各要素について、以下の式に従って合計値を算出する。

【0060】

【数3】

【0061】

次に、統合部２１９は、合計値（Ｓ_ｉ，ｄ）が所定の閾値以上の場合には、統合デマンドレスポンス分配計画（Ｘ_ｉ，ｄ）の対応する要素に１（ＴＲＵＥ）を格納し、合計値（Ｓ_ｉ，ｄ）が所定の閾値未満の場合には、統合デマンドレスポンス分配計画（Ｘ_ｉ，ｄ）の対応する要素に０（ＦＡＬＳＥ）を格納する。本実施の形態２では、所定の閾値は、例えばＫ／２に設定される。

【0062】

ステップＳ２０８において、情報処理装置２００の統合部２１９は、上記のステップＳ２０７で作成された統合デマンドレスポンス分配計画（Ｘ_ｉ，ｄ）を統合計画格納部２２０に格納する。

【0063】

ステップＳ２０９において、評価部２２１は、分配計画格納部１７に格納されている複数のデマンドレスポンス分配計画（ｘ^（ｋ） _i，ｄ）に基づいて、統合デマンドレスポンス分配計画（Ｘ_ｉ，ｄ）の予想収益を評価する１つまたは複数の評価指標を算出する。本実施の形態２では、評価指標として、通常ケース、楽観ケース、および悲観ケースの３つの評価指標が算出される。

【0064】

詳細には、評価部２２１は、上記のステップＳ２０７で分配計画格納部１７に格納された複数のデマンドレスポンス分配計画（ｘ^（ｋ） _i，ｄ）のそれぞれについて、以下の式に従って予想収益を算出する。

【0065】

【数4】

【0066】

本実施の形態２では、評価部２２１は、複数の予想収益の平均値を通常ケースの予想収益とし、最大値を楽観ケースの予想収益とし、最小値を悲観ケースの予想収益とする。

【0067】

ステップＳ２１０において、情報処理装置２００の評価部２２１は、上記のステップＳ２０９で算出された３つの評価指標を評価指標格納部２２２に格納する。

【0068】

ステップＳ２１１において、情報処理装置２００の出力部２１８は、入出力インターフェース１０を介して、上記のステップＳ２０８で統合計画格納部２２０に格納された統合デマンドレスポンス分配計画（Ｘ_ｉ，ｄ）をユーザに提示する。図１３および図１４は、この際の入出力インターフェース１０のＧＵＩの一例である。

【0069】

以上説明したように、本実施の形態２に係る情報処理装置２００は、複数の供給力遷移シナリオに基づいて複数のデマンドレスポンス分配計画を作成し、これらを統合して統合デマンドレスポンス分配計画を作成する。

【0070】

上記のような特徴により、本実施の形態２に係る情報処理装置２００によれば、複数の供給力遷移シナリオの可能性を考慮して、実際に行われる複数回のデマンドレスポンス要請を分配することができる。

【0071】

また、情報処理装置２００は、統合デマンドレスポンス分配計画の予想収益を評価する評価指標、具体的には、通常ケースの予想収益、楽観ケースの予想収益、および悲観ケースの予想収益を算出する。これにより、アグリゲータ２は、統合デマンドレスポンス分配計画によって得られる収益を事前に把握することができる。

【0072】

（実施の形態３）
図１５は、実施の形態３に係る情報処理装置３００の構成を示す図である。情報処理装置３００は、各需要家の実際の受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データに基づいて、供給力遷移シナリオを生成する機能を備えている。

【0073】

詳細には、情報処理装置３００は、上記の実施の形態１に係る情報処理装置１００の各構成要素に加えて、需要家データ格納部３２３と、遷移データ作成部３２４と、第１のモデル作成部３２５と、分類部３２６と、第２のモデル作成部３２７と、シナリオ生成部３２８とを備えている。

【0074】

需要家データ格納部３２３には、各需要家の実際の受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データが格納されている。

【0075】

遷移データ作成部３２４は、需要家データ格納部３２３に格納されている各需要家の受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データに基づいて、各需要家の供給力の遷移データを作成する。

【0076】

第１のモデル作成部３２５は、各需要家の供給力の遷移データを模倣する第１の供給力遷移モデルを作成する、

【0077】

分類部３２６は、各需要家を第１の供給力遷移モデルの適合度に基づいて、調整可能需要家またはランダム需要家のいずれかに分類する。

【0078】

第２のモデル作成部３２７は、ランダム需要家の供給力の遷移データを束ねた領域を計算し、当該領域を模倣する第２の供給力遷移モデルを作成する。

【0079】

シナリオ生成部３２８は、第１の供給力遷移モデルおよび第２の供給力遷移モデルを用いて、供給力遷移シナリオを生成する。

【0080】

図１６は、本実施の形態３に係る情報処理装置３００における供給力遷移シナリオの生成処理の詳細を説明するフローチャートである。

【0081】

ステップＳ３１２において、情報処理装置３００の遷移データ作成部３２４は、需要家データ格納部３２３に格納されている各需要家の受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データに基づいて、需要家Ａ～Ｃの供給力の遷移データを作成する。

【0082】

詳細には、遷移データ作成部３２４は、需要家Ａ～Ｃの各ベースラインを計算し、受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データとベースラインとの差分から、各需要家の供給力の遷移データを作成する。ここで、ベースラインの計算には、例えば、エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスに関するガイドライン（https://www.meti.go.jp/press/2020/06/20200601001/20200601001.html）に記載されている方法に基づいて計算してもよいし、あるいは独自の需要予測に基づいて計算してもよい。

【0083】

ステップＳ３１３において、情報処理装置３００の第１のモデル作成部３２５は、需要家Ａ～Ｃの供給力の遷移データを模倣する第１の供給力遷移モデル（Ｍ１^（Ａ） _ｎ，ｔ、Ｍ１^（Ｂ） _ｎ，ｔ、Ｍ１^（Ｃ） _ｎ，ｔ）を作成する、

【0084】

詳細には、第１のモデル作成部３２５は、上記のステップＳ３１２で作成された需要家Ａ～Ｃの供給力の遷移データを模倣する回帰モデルをそれぞれ作成する。図１７は、需要家Ａの供給力の遷移データの一例である。本実施の形態３では、このような遷移データを模倣する回帰モデルとして、供給力の提供要請の各回における供給力の平均値の遷移を模倣するモデルと、供給力の提供要請の特定回における平均値の付近の供給力の遷移を模倣するモデルとを組み合わせた複合モデルを考える。

【0085】

前者のモデルとしては、例えば、以下のようなシグモイド関数に基づくモデルを考えることができる。

【0086】

【数5】

【0087】

ただし、上式において、ｘ_ｍは、供給力の提供要請の各回における供給力の平均値である。また、ａ、ｋ、ｘ_０、およびｃは、モデルパラメータである。

【0088】

また、後者のモデルとしては、例えば、以下のような多項式モデルを考えることができる。

【0089】

【数6】

【0090】

ただし、上式において、ｘ_ｐは、供給力の提供要請の特定回において、平均値を０とした時の各タイムスロットにおける供給力である。また、ａ、ｂ、ｃ、およびｄは、モデルパラメータである。

【0091】

ステップＳ３１４において、情報処理装置３００の分類部３２６は、上記のステップＳ３１３で作成された第１の供給力遷移モデル（Ｍ１^（Ａ） _ｎ，ｔ、Ｍ１^（Ｂ） _ｎ，ｔ、Ｍ１^（Ｃ） _ｎ，ｔ）の適合度に基づいて、需要家Ａ～Ｃを調整可能需要家またはランダム需要家のいずれかに分類する。

【0092】

詳細には、分類部３２６は、第１の供給力遷移モデル（Ｍ１^（ｉ） _ｎ，ｔ）の適合度が所定の閾値以上の需要家ｉを調整可能需要家に分類し、第１の供給力遷移モデルの（Ｍ１^（ｉ） _ｎ，ｔ）の適合度が所定の閾値未満の需要家ｉをランダム需要家に分類する。すなわち、調整可能需要家とは、その需要家の供給力の遷移データを上記の回帰モデルによって模倣することが可能な需要家である。一方、ランダム需要家とは、その需要家の供給力の遷移データを上記の回帰モデルによって模倣することが困難な需要家である。

【0093】

モデルの適合度は、例えば、以下のような誤差ＲＭＳｒｒの逆数、すなわち１／ＲＭＳｒｒとして定義することができる。

【数7】

【0094】

ただし、上式において、ｙ_ｄａｔａ（ｘ_ｔ）は、供給力の遷移データの値であり、ｙ_{ｍｏｄｅｌ}（ｘ_ｔ）は、上記の複合モデルを用いて計算される供給力の値である。また、Ｃは契約容量、Ｎは供給力の提供要請の回数、Ｔは１回の提供要請に含まれるタイムスロットの数である。図１７の例では、Ｎ＝５、Ｔ＝６である。

【0095】

以降の説明では、一例として、需要家Ａが調整可能需要家に分類され、需要家ＢおよびＣがランダム需要家に分類されたものとして説明する。

【0096】

ステップＳ３１５において、情報処理装置３００の第２のモデル作成部３２７は、上記のステップＳ３１４でランダム需要家に分類された需要家ＢおよびＣの実際の供給力の遷移を束ねて形成される領域を計算し、当該領域を模倣する第２の供給力遷移モデル（Ｍ２^{（Ｂ、Ｃ）} _ｎ，ｔ）を作成する。

【0097】

図１８は、需要家ＢおよびＣの実際の供給力の遷移を束ねて形成される領域の一例である。このような領域を模倣するモデルとして、例えば、以下のようなτ分位点ｑ_Ｙ（τ）を用いた非回帰モデルを考えることができる。

【0098】

【数8】

【0099】

ただし、上式において、Ｆ_Ｙ（ｙ）＝Ｐｒ（Ｙ≧ｙ）は、Ｙという確率変数を考えた際に、Ｙから生じる値ｙを小さい順に累積して規格化した累積分布関数である。また、τ分位点ｑ_Ｙ（τ）とは、τ∈［０，１］として、Ｙという確率変数から生じる分布をτ：１－τで分けた際に、その値に対応する確率値である。

【0100】

これにより、ある確率分布Ｙと確率値ｙとが与えられた際に、そのｙがτ分位点のどこに位置するのかを調べることにより、ｙという値がどれくらいの確率で生じるのかを定量的に評価することができる。

【0101】

なお、所与のデータからτ分位点ｑ_Ｙ（τ）を求める際には、以下のような式にデータの実現値を代入し、右辺を最小にするａを数値的に求めればよいことが知られている。最小化には、例えば勾配ブースティング法を使用してもよいし、他のアルゴリズムを使用してもよい。

【0102】

【数9】

【0103】

ただし、上式において、ρτは、以下のような式で与えられるロス関数である。

【0104】

【数10】

【0105】

ステップＳ３１６において、情報処理装置３００のシナリオ生成部３２８は、上記のステップＳ３１３で作成された第１の供給力遷移モデル（Ｍ１^（Ａ） _ｎ）、および上記のステップＳ３１５で作成された第２の供給力遷移モデル（Ｍ２^{（Ｂ、Ｃ）} _ｎ，ｔ）を用いて、供給力遷移シナリオ（Ｒ_{ｉ，ｎ，ｔ}）を必要な数だけ生成する。ただし、ｉ＝ＡまたはＲａｎｄｏｍである。

【0106】

詳細には、シナリオ生成部３２８は、調整可能需要家に分類された需要家Ａについては、上記のステップＳ３１３で作成された複合モデルの定義式を直接用いて、供給力遷移シナリオ（Ｒ_{Ａ，ｎ，ｔ}）を生成する。

【0107】

また、シナリオ生成部３２８は、ランダム需要家に分類された需要家ＢおよびＣについては、上記のステップＳ３１５で作成された領域を模倣するモデルに一様乱数を代入することにより、供給力遷移シナリオ（Ｒ_{ｒａｎｄｏｍ，ｎ，ｔ}）を生成する。

【0108】

ステップＳ３１７において、情報処理装置３００のシナリオ生成部３２８は、上記のステップＳ３１６で生成された供給力遷移シナリオ（Ｒ_{ｉ，ｎ，ｔ}）をシナリオ格納部１４に格納する。

【0109】

以上説明したように、本実施の形態３に係る情報処理装置３００は、各需要家の供給力の遷移データを模倣する第１の供給力遷移モデルおよび第２の供給力遷移モデルを作成し、これらを用いて供給力遷移シナリオを生成する。

【0110】

上記のような特徴により、本実施の形態３に係る情報処理装置３００によれば、デマンドレスポンス分配計画を作成する際に用いられる供給力遷移シナリオを必要な数だけ生成することができる。

【0111】

幾つかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は例として提示したものであり、実施の形態の範囲を限定することは意図していない、これらの実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせ等を行うことができる。また、これらの実施の形態の説明に記載された数式についても、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせ等を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、実施の形態の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲とその均等の範囲に含まれるものである。

【0112】

なお、本実施の形態は、以下のような構成を取ることもできる。
［項目１］（実１、実２、実３）
複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、前記複数回のデマンドレスポンス要請に際して、前記複数の需要家に対して前記供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成する作成部を備える、情報処理装置。
［項目２］（実１）
前記作成部は、前記アグリゲータの収益を最大化する最適化条件にさらに基づいて、前記デマンドレスポンス分配計画を作成する、項目１に記載の情報処理装置。
［項目３］（実１）
前記最適化条件は、指定の方式における前記アグリゲータの収益を最大化する条件である、項目２に記載の情報処理装置。
［項目４］（実２）
前記作成部は、複数の前記供給力遷移シナリオに基づいて、複数の前記デマンドレスポンス分配計画を作成し、
複数の前記デマンドレスポンス分配計画を統合して統合デマンドレスポンス分配計画を作成する統合部をさらに備える、項目１～３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
［項目５］（実２）
複数の前記デマンドレスポンス分配計画に基づいて、前記統合デマンドレスポンス分配計画の予想収益を評価する評価指標を算出する評価部をさらに備える、項目４に記載の情報処理装置。
［項目６］（実３）
前記複数の需要家について、該複数の需要家の受電電力および発電電力の少なくとも一方の遷移データに基づいて、供給力の遷移データを作成する、遷移データ作成部をさらに備える、項目１～５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
［項目７］（実３）
前記複数の需要家について、前記供給力の遷移データを模倣する第１の供給力遷移モデルを作成する、第１のモデル作成部をさらに備える、項目６に記載の情報処理装置。
［項目８］（実３）
前記第１の供給力遷移モデルは回帰モデルである、項目７に記載の情報処理装置。
［項目９］（実３）
前記複数の需要家を、該需要家に対応する前記第１の供給力遷移モデルの適合度に基づいて、調整可能需要家またはランダム需要家のいずれかに分類する、分類部をさらに備える、項目７または８に記載の情報処理装置。
［項目１０］（実３）
前記分類部は、前記第１の供給力遷移モデルの適合度が所定の閾値以上の需要家を前記調整可能需要家に分類し、前記第１の供給力遷移モデルの適合度が前記閾値未満の需要家を前記ランダム需要家に分類する、項目９に記載の情報処理装置。
［項目１１］（実３）
前記ランダム需要家の供給力の遷移データを束ねた領域を計算し、該領域を模倣する第２の供給力遷移モデルを作成する、第２のモデル作成部をさらに備える、項目９または１０に記載の情報処理装置。
［項目１２］（実３）
前記第２の供給力遷移モデルは非回帰モデルである、項目１１に記載の情報処理装置。
［項目１３］（実３）
前記第１の供給力遷移モデルおよび前記第２の供給力遷移モデルの少なくとも一方を用いて、前記供給力遷移シナリオを生成するシナリオ生成部をさらに備える、項目１１または１２に記載の情報処理装置。
［項目１４］（実１、実２、実３）
複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、前記複数回のデマンドレスポンス要請に際して、前記複数の需要家に対して前記供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成するステップを含む、情報処理方法。
［項目１５］（実１、実２、実３）
複数回のデマンドレスポンス要請の予想回数と、複数の需要家に対して複数回の供給力の提供要請を行う際に予想される供給力の時間遷移プロファイルを表現する供給力遷移シナリオとに基づいて、前記複数回のデマンドレスポンス要請に際して、前記複数の需要家に対して前記供給力の提供要請を行うか否かを示すデマンドレスポンス分配計画を作成するステップをコンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。

【符号の説明】

【0113】

１ 電力事業者
２ アグリゲータ
１０ 入出力インターフェース
１１ 第１の取得部
１２ 第２の取得部
１３ 第３の取得部
１４ シナリオ格納部
１５ 条件格納部
１６ 作成部
１７ 分配計画格納部
１８ 出力部
１００ 情報処理装置
２００ 情報処理装置
２１８ 出力部
２１９ 統合部
２２０ 統合計画格納部
２２１ 評価部
２２２ 評価指標格納部
３００ 情報処理装置
３２３ 需要家データ格納部
３２４ 遷移データ作成部
３２５ 第１のモデル作成部
３２６ 分類部
３２７ 第２のモデル作成部
３２８ シナリオ生成部
Ａ 需要家
Ｂ 需要家
Ｃ 需要家

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】