特開 2024-148290 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】P2024148290

(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】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023061301

(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】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、制御装置１０４、通信装置１０５、および記憶装置１０６を備える。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の複数の機器の各々について電力使用量を時系列に取得する。予測装置１０２は、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の機器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機器の各々について予測する。
【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の複数の機器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機器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機器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、前記複数の機器の中より消費電力調整の対象機器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機器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機器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機器を前記対象機器として選定する
デマンドレスポンス制御システム。

【請求項3】

請求項１または２記載のデマンドレスポンス制御システムにおいて、
前記対象機器の消費電力を調整するように構成された制御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4】

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機器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機器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機器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、前記複数の機器の中より消費電力調整の対象機器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5】

請求項４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機器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機器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機器を前記対象機器として選定する
デマンドレスポンス制御方法。

【請求項6】

請求項４または５記載のデマンドレスポンス制御方法において、
前記対象機器の消費電力を調整する制御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。この節電制御では、制御対象の機器を選定している（特許文献１参照）。

【0004】

上述した技術では、まず、ＤＲの対象となった需要家の機器の発停状態を確認し、発停状態を基に削減可能な電力量を求める。この後、求めた削減可能な電力量を基に、節電のための制御対象の機器を選定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－０１２１６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した技術では、稼働のピーク時間帯がＤＲ対象時間帯ではない機器がＤＲの対象となった場合などでは、期待された削減量を創出しづらい場合がある。例えば、ＤＲ対象時間帯に動作している機器であっても、稼働のピーク時間帯ではない場合は電力使用量が少ないため、期待された削減量を適用して制御すると、機器停止状態となってしまう。機器停止状態とすることができない場合、期待された削減量が適用できず、期待された削減量が得られない。

【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の複数の機器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機器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機器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、複数の機器の中より消費電力調整の対象機器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機器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機器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機器を対象機器として選定する。

【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、対象機器の消費電力を調整するように構成された制御装置をさらに備える。

【0011】

また、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の複数の機器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機器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機器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、複数の機器の中より消費電力調整の対象機器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機器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機器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機器を対象機器として選定する。

【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、対象機器の消費電力を調整する制御ステップをさらに備える。

【発明の効果】

【0014】

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機器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、複数の機器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】

【0015】

【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】

【0016】

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、制御装置１０４、通信装置１０５、および記憶装置１０６を備える。

【0017】

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の複数の機器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、複数の機器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。

【0018】

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。

【0019】

また、例えば、需要家Ａ２０１には、機器１Ａ２１１ａ，機器２Ａ２１１ｂ，機器３Ａ２１１ｃ，機器４Ａ２１１ｄ・・・が配置されている。需要家Ｂ２０２には、機器１Ｂ２１２ａ，機器２Ｂ２１２ｂ，機器３Ｂ２１２ｃ，機器４Ｂ２１２ｄ・・・が配置されている。需要家Ｃ２０３には、機器１Ｃ２１３ａ，機器２Ｃ２１３ｂ，機器３Ｃ２１３ｃ，機器４Ｃ２１３ｄ・・・が配置されている。

【0020】

ここで、「インターネット１５０に需要家Ａ２０１が接続している」とは、需要家Ａに設置されている機器を管理制御する管理装置（不図示）が、インターネット１５０に接続していることを示している。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0021】

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、機器１Ａ２１１ａ，機器２Ａ２１１ｂ，機器３Ａ２１１ｃ，機器４Ａ２１１ｄ・・・の各々について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。

【0022】

予測装置１０２は、節電要請の発生に応じて、取得装置１０１が取得した複数の機器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機器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。

【0023】

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機器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。予測された複数の機器の各々のピーク時刻は、記憶装置１０６に記憶される。

【0024】

また、予測装置１０２は、取得装置１０１が取得した複数の機器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機器の各々について予測することができる。予測された複数の機器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。

【0025】

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、複数の機器の中より消費電力調整の対象機器を選定する。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機器の各々のピーク時刻を用いて上述した選定を実施する。

【0026】

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機器を対象機器として選定することができる。

【0027】

制御装置１０４は、対象機器の消費電力を調整する。制御装置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、機器１Ａ２１１ａ，機器２Ａ２１１ｂ，機器３Ａ２１１ｃ，機器４Ａ２１１ｄ・・・の中の対象の消費電力を調整する指示を通知する。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0028】

上述した実施の形態によれば、稼働のピーク時間帯がＤＲ対象時間帯となる機器が優先的にＤＲの対象として選定されるので、ＤＲ対象となる機器は、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。

【0029】

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。

【0030】

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機器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、機器１Ａ２１１ａ，機器２Ａ２１１ｂ，機器３Ａ２１１ｃ，機器４Ａ２１１ｄ・・・の各々について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。

【0031】

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が取得した複数の機器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機器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が取得した複数の機器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機器の各々について予測する（予測ステップ）。

【0032】

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、複数の機器の中より消費電力調整の対象機器を選定する（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機器を対象機器として選定する。

【0033】

次に、第４ステップＳ１０４で、制御装置１０４が、対象機器の消費電力を調整する。例えば、第４ステップＳ１０４で、制御装置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、機器１Ａ２１１ａ，機器２Ａ２１１ｂ，機器３Ａ２１１ｃ，機器４Ａ２１１ｄ・・・の中の対象の消費電力を調整する指示を通知する。需要家Ｂ２０２、需要家Ｃ２０３についても同様である。

【0034】

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。制御装置の各々は、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。

【0035】

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機器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、複数の機器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。

【0036】

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】

【0037】

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…制御装置、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、２１１ａ…機器１Ａ、２１１ｂ…機器２Ａ、２１１ｃ…機器３Ａ、２１１ｄ…機器４Ａ、２１２ａ…機器１Ｂ、２１２ｂ…機器２Ｂ、２１２ｃ…機器３Ｂ、２１２ｄ…機器４Ｂ、２１３ａ…機器１Ｃ、２１３ｂ…機器２Ｃ、２１３ｃ…機器３Ｃ、２１３ｄ…機器４Ｃ。

【図1】

【図2】

【図3】