特開 2024-148289 デマンドレスポンス制御システムおよび方法

(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】P2024148289

(43)【公開日】2024-10-18

(54)【発明の名称】デマンドレスポンス制御システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/14 20060101AFI20241010BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20241010BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

H02J3/14 130

H02J3/00 130

H02J13/00 301A

H02J13/00 311T

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023061300

(22)【出願日】2023-04-05

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】小間 香保里

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G064AC09

5G064CB21

5G064DA03

5G066AA02

5G066KB01

5G066KD01

(57)【要約】

【課題】電力供給者からの節電要請に応じて、需要家における電力消費を適切に削減する。
【解決手段】取得装置１０１が、節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得し、予測装置１０２が、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測し、選定装置１０３が、予測装置１０２が予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得するように構成された取得装置と、
前記節電要請の発生に応じて、前記取得装置が取得した前記複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した前記節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を前記複数の需要家の各々について予測するように構成された予測装置と、
前記予測装置が予測したピーク時刻と発生した前記節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、前記複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定するように構成された選定装置と
を備えるデマンドレスポンス制御システム。

【請求項2】

請求項１記載のデマンドレスポンス制御システムにおいて、
前記予測装置は、前記取得装置が取得した前記複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、前記節電時間帯における使用電力の削減可能量を前記複数の需要家の各々について予測し、
前記選定装置は、前記削減可能量を前記時間差の小さい方から加算し、この加算を発生した前記節電要請の要求節電量に加算値が達するまで継続し、加算の対象となった需要家を前記対象需要家として選定するデマンドレスポンス制御システム。

【請求項3】

請求項２記載のデマンドレスポンス制御システムにおいて、
前記予測装置は、前記節電要請の発生に応じて、前記取得装置が取得した前記複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、前記節電時間帯における最低電力使用量を予測し、
前記選定装置は、予測された最低電力使用量が発生した前記節電要請の目標削減量より少ない需要家を前記対象需要家より除外するデマンドレスポンス制御システム。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のデマンドレスポンス制御システムにおいて、
前記対象需要家に前記節電要請を通知するように構成された通知装置をさらに備えるデマンドレスポンス制御システム。

【請求項5】

節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得する取得ステップと、
前記節電要請の発生に応じて、前記取得ステップで取得した前記複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した前記節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を前記複数の需要家の各々について予測する予測ステップと、
前記予測ステップで予測したピーク時刻と発生した前記節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、前記複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定する選定ステップと
を備えるデマンドレスポンス制御方法。

【請求項6】

請求項５記載のデマンドレスポンス制御方法において、
前記予測ステップは、前記取得ステップで取得した前記複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、前記節電時間帯における使用電力の削減可能量を前記複数の需要家の各々について予測し、
前記選定ステップは、前記削減可能量を前記時間差の小さい方から加算し、この加算を発生した前記節電要請の要求節電量に加算値が達するまで継続し、加算の対象となった需要家を前記対象需要家として選定するデマンドレスポンス制御方法。

【請求項7】

請求項６記載のデマンドレスポンス制御方法において、
前記予測ステップは、前記節電要請の発生に応じて、前記取得ステップで取得した前記複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、前記節電時間帯における最低電力使用量を予測し、
前記選定ステップは、予測された最低電力使用量が発生した前記節電要請の目標削減量より少ない需要家を前記対象需要家より除外するデマンドレスポンス制御方法。

【請求項8】

請求項５～７のいずれか１項に記載のデマンドレスポンス制御方法において、
前記対象需要家に前記節電要請を通知するように構成された通知ステップをさらに備えるデマンドレスポンス制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デマンドレスポンス制御システムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、電力の需給バランスをとるために、需要家側の電力を制御するデマンドレスポンスが提唱されている。また、デマンドレスポンスを用いたネガワット取引が行われている。ネガワット取引は、アグリゲータと需要家の事前の契約に基づき、電力のピーク需要のタイミングで節電を行う、インセンティブ型の下げデマンドレスポンスのことである。

【0003】

上述したように、下げデマンドレスポンス（ＤＲ：Demand Response）においては、一般的に、電力使用量のピーク需要のタイミングで、需要抑制を目的として実施される。電力供給側からのＤＲ発動を受けたアグリゲータは、契約している需要家の中から、ＤＲ実施対象の需要家を決定する。アグリゲータは、ＤＲの対象となった遠隔制御対象の需要家のシステムに対して、ＤＲ対象時間帯に合わせて節電のための制御を実施する（特許文献１，２，３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－００５３１４号公報

【特許文献2】特開２０２０－００４１６０号公報

【特許文献3】特開２０２０－０７８１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、下げＤＲは、一般に電力使用量のピーク需要のタイミングで、需要抑制を目的として実施される。ＤＲ発動（節電）を要請するのは、電力会社である。電力会社における需要量は、さまざまな需要家の需要量の合計であるため、ピーク需要の時間帯は、さまざまな需要家の電力需要の平均的なピーク時間帯となる。このため、ＤＲ発動時間帯（節電時間帯）も、さまざまな需要家の電力需要の平均的なピーク時間帯となることが多い。

【0006】

一方、ＤＲ発動時にＤＲ制御の対象となる需要家は、需要家特有の電力需要を持ち、必ずしもＤＲ発動時間帯が、需要家の電力需要のピーク時間帯と一致するわけではない。ＤＲ発動時間帯と需要家の電力需要のピーク時間帯が一致しない場合に、需要家に対してＤＲ制御を実施してしまうと、想定の節電量を創出できない場合や、節電量の創出に困難を要する場合がある。

【0007】

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、電力供給者からの節電要請に応じて、需要家における電力消費を適切に削減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るデマンドレスポンス制御システムは、節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得するように構成された取得装置と、節電要請の発生に応じて、取得装置が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測するように構成された予測装置と、予測装置が予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定するように構成された選定装置とを備える。

【0009】

上記デマンドレスポンス制御システムの一構成例において、予測装置は、取得装置が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における使用電力の削減可能量を複数の需要家の各々について予測し、選定装置は、削減可能量を時間差の小さい方から加算し、この加算を発生した節電要請の要求節電量に加算値が達するまで継続し、加算の対象となった需要家を対象需要家として選定する。

【0010】

上記デマンドレスポンス制御システムの一構成例において、予測装置は、節電要請の発生に応じて、取得装置が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における最低電力使用量を予測し、選定装置は、予測された最低電力使用量が発生した節電要請の目標削減量より少ない需要家を対象需要家より除外する。
上記デマンドレスポンス制御システムの一構成例において、対象需要家に節電要請を通知するように構成された通知装置をさらに備える。

【0011】

本発明に係るデマンドレスポンス制御方法は、節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得する取得ステップと、節電要請の発生に応じて、取得ステップで取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測する予測ステップと、予測ステップで予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定する選定ステップとを備える。

【0012】

上記デマンドレスポンス制御方法の一構成例において、予測ステップは、取得ステップで取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における使用電力の削減可能量を複数の需要家の各々について予測し、選定ステップは、削減可能量を時間差の小さい方から加算し、この加算を発生した節電要請の要求節電量に加算値が達するまで継続し、加算の対象となった需要家を対象需要家として選定する。

【0013】

上記デマンドレスポンス制御方法の一構成例において、予測ステップは、節電要請の発生に応じて、取得ステップで取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における最低電力使用量を予測し、選定ステップは、予測された最低電力使用量が発生した節電要請の目標削減量より少ない需要家を対象需要家より除外する。

【0014】

上記デマンドレスポンス制御方法の一構成例において、対象需要家に節電要請を通知するように構成された通知ステップをさらに備える。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明によれば、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測し、予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象機器を選定するので、電力供給者からの節電要請に応じて、需要家における電力消費を適切に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システム１００の構成を示す構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係るデマンドレスポンス制御方法を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システムのハードウエア構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システム１００について図１を参照して説明する。デマンドレスポンス制御システム１００は、取得装置１０１、予測装置１０２、選定装置１０３を備える。デマンドレスポンス制御システム１００は、さらに、通知装置１０４、通信装置１０５、および記憶装置１０６を備える。

【0018】

取得装置１０１は、節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得する。取得装置１０１が取得した、複数の各々の時系列の電力使用量は、記憶装置１０６に記憶される。

【0019】

例えば、取得装置１０１は、インターネット１５０に接続している。また、インターネット１５０には、例えば、需要家Ａ２０１、需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３が接続している。例えば、取得装置１０１は、インターネット１５０を介して接続している需要家Ａ２０１の管理装置より電力使用量を時系列に取得する。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0020】

予測装置１０２は、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測する。例えば、電力会社１２０がデマンドレスポンス制御システム１００に宛ててインターネット１５０に節電要請を送出し、この節電要請がデマンドレスポンス制御システム１００で受け付けられた状態が、「節電要請の発生」である。

【0021】

予測装置１０２は、取得装置１０１が取得して記憶装置１０６に記憶されている複数の需要家の各々の時系列の電力使用量を基に、上述したピーク時刻を予測する。予測された複数の需要家の各々のピーク時刻は、記憶装置１０６に記憶される。

【0022】

また、予測装置１０２は、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における使用電力の削減可能量を複数の需要家の各々について予測することができる。予測された複数の需要家の各々の節電時間帯における使用電力の削減可能量は、記憶装置１０６に記憶される。また、予測装置１０２は、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における最低電力使用量を予測することができる。予測された複数の需要家の各々の節電時間帯における最低電力使用量は、記憶装置１０６に記憶される。

【0023】

選定装置１０３は、予測装置１０２が予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定する。選定装置１０３は、記憶装置１０６に記憶されている予測された複数の需要家の各々のピーク時刻を用いて上述した選定を実施する。

【0024】

選定装置１０３は、削減可能量を時間差の小さい方から加算し、この加算を発生した節電要請の要求節電量に加算値が達するまで継続し、加算の対象となった需要家を対象需要家として選定することができる。

【0025】

また、選定装置１０３は、予測された最低電力使用量が発生した節電要請の目標削減量より少ない需要家を対象需要家より除外することができる。選定装置１０３は、記憶装置１０６に記憶されている予測された複数の需要家の各々の最低電力使用量を用いて上述した除外を実施する。

【0026】

通知装置１０４は、対象需要家に節電要請を通知する。通知装置１０４は、インターネット１５０を介して接続している需要家Ａ２０１の管理装置に対して節電要請を通知する。管理装置に対して通知された節電要請は、例えば、需要家Ａ２０１の担当者に視認可能な状態で出力される。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0027】

上述した実施の形態によれば、稼働のピーク時間帯がＤＲ対象時間帯となる需要家が優先的にＤＲの対象として選定されるので、ＤＲ対象となる需要家は、電力使用量が多いものとなり、期待された削減量が創出できるようになる。このように、上述した実施の形態によれば、電力供給者からの節電要請に応じて、需要家における電力消費を適切に削減することができるようになる。

【0028】

次に、本発明の実施の形態に係るデマンドレスポンス制御方法について、図２を参照して説明する。

【0029】

まず、第１ステップＳ１０１で、取得装置１０１が、節電要請による消費電力調整の対象となる予め設定されている複数の需要家の各々の複数の需要家の各々について電力使用量を時系列に取得する（取得ステップ）。例えば、取得装置１０１が、インターネット１５０を介して接続している需要家Ａ２０１の管理装置より電力使用量を時系列に取得する。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0030】

次に、第２ステップＳ１０２で、予測装置１０２が、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測する（予測ステップ）。また、第２ステップＳ１０２で、予測装置１０２が、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における使用電力の削減可能量を複数の需要家の各々について予測する（予測ステップ）。また、第２ステップＳ１０２で、予測装置１０２は、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の需要家の電力使用量の時系列のデータを基に、節電時間帯における最低電力使用量を予測する（予測ステップ）。

【0031】

次に、第３ステップＳ１０３で、選定装置１０３が、予測装置１０２が予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象需要家を選定する（選定ステップ）。また、第３ステップＳ１０３で、選定装置１０３が、削減可能量を時間差の小さい方から加算し、この加算を発生した節電要請の要求節電量に加算値が達するまで継続し、加算の対象となった需要家を対象需要家として選定する。また、第３ステップＳ１０３で、選定装置１０３は、予測された最低電力使用量が発生した節電要請の目標削減量より少ない需要家を対象需要家より除外する。

【0032】

次に、第４ステップＳ１０４で、通知装置１０４が、対象需要家に対して節電要請を通知する。例えば、第４ステップＳ１０４で、通知装置１０４が、インターネット１５０を介して接続している需要家Ａ２０１の管理装置に対して節電要請を通知する。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0033】

なお、上述した実施の形態に係る取得装置、予測装置、選定装置。通知装置の各々は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）３０１と主記憶装置３０２と外部記憶装置３０３となどを備えたコンピュータ機器とし、主記憶装置３０２に展開されたプログラムによりＣＰＵ３０１が動作する（プログラムを実行する）ことで、上述した各機能（デマンドレスポンス制御方法）が実現されるようにすることができる。上記プログラムは、上述した実施の形態で示したデマンドレスポンス制御方法をコンピュータが実行するためのプログラムである。また、各機能を実現する各装置は、各々が通信機能を備える複数のコンピュータ機器に分散させることもできる。

【0034】

以上に説明したように、本発明によれば、発生した節電要請の節電実施日における電力使用量のピーク時刻を複数の需要家の各々について予測し、予測したピーク時刻と発生した節電要請の節電時間帯の中央時刻との時間差の大小により、複数の需要家の中より消費電力調整の対象機器を選定するので、電力供給者からの節電要請に応じて、需要家における電力消費を適切に削減することができるようになる。

【0035】

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。

【符号の説明】

【0036】

１００…デマンドレスポンス制御システム、１０１…取得装置、１０２…予測装置、１０３…選定装置、１０４…通知装置、１０５…通信装置、１０６…記憶装置、１２０…電力会社、１５０…インターネット、２０１…需要家Ａ、２０２…需要家Ｂ、２０３…需要家Ｃ。

【図1】

【図2】

【図3】