特開 2024-46498 作成プログラム、作成方法および作成装置

(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】P2024046498

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】作成プログラム、作成方法および作成装置

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/06 20240101AFI20240327BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151923

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柏川 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】木村 浩一

(72)【発明者】

【氏名】天野 嘉春

(72)【発明者】

【氏名】吉田 彬

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC06

(57)【要約】

【課題】電力プロファイルをより短時間に立案する。
【解決手段】実施形態の作成プログラムは、取得する処理と、構築する処理と、変換する処理と、求解する処理とをコンピュータに実行させる。取得する処理は、複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する。構築する処理は、取得した運用方策案情報に基づき、複数のエネルギー管理装置それぞれの運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する。変換する処理は、構築した制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換する。求解する処理は、変換した制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得し、
取得した前記運用方策案情報に基づき、前記複数のエネルギー管理装置それぞれの前記運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築し、
構築した前記制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、
変換した前記制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする作成プログラム。

【請求項2】

前記変換する処理は、前記制約付き２値最適化問題を、タイムステップごとの制約式を表現して制約なし２値最適化問題に変換し、当該制約なし２値最適化問題の目的関数に前記制約式を付与することで、前記制約なし２値２次最適化問題に変換する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作成プログラム。

【請求項3】

少なくとも時間を指定した要求を外部より受信する処理をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記取得する処理は、前記要求において指定された時間内における運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作成プログラム。

【請求項4】

前記要求は、制約条件を示す情報を含み、
前記構築する処理は、前記要求に含まれる制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する、
ことを特徴とする請求項３に記載の作成プログラム。

【請求項5】

複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得し、
取得した前記運用方策案情報に基づき、前記複数のエネルギー管理装置それぞれの前記運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築し、
構築した前記制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、
変換した前記制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする作成方法。

【請求項6】

複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得し、
取得した前記運用方策案情報に基づき、前記複数のエネルギー管理装置それぞれの前記運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築し、
構築した前記制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、
変換した前記制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する、
処理を実行する制御部を含むことを特徴とする作成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、作成プログラム、作成方法および作成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エネルギー供給システムは、電力・ガス・重油・日射量・空気熱などの各種の形態でシステム境界から入出力されるエネルギーおよび物質を、冷水・温水・蒸気・用水などの用役へと変換し、下流のプロセスへ供給するシステムである。

【0003】

アグリゲーターは、エネルギー供給システムを電力資源とみなして、需要家ごとにＥＭＳ（Energy Management System）を介して分散配置された負荷装置、蓄エネルギー装置、発電装置などのエネルギーリソースの電力消費・発電パターン（電力プロファイル）を集約する。

【0004】

アグリゲーターにおける電力プロファイルの立案は、本分野における古典的な問題である。この電力プロファイルの立案については、混合整数線形計画（ＭＩＬＰ）問題として定式化する従来技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１４０６１５号公報

【特許文献2】特開２０２０－２７３８３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、上記の従来技術では、アグリゲーターが管理する需要家が多数ある場合、短時間（例えば、３０分、４５分、１時間等）での電力プロファイルの立案が困難であるという問題がある。

【0007】

例えば、需給調整市場の１つでは、比較的に短時間（例えば、３０分）における電力量の合計を指定量に一致させるような電力プロファイルの立案が求められる場合がある。しかしながら、ＭＩＬＰは、離散変数の増加（需要家とその需要家が有するエネルギーリソース）に応じて分岐限定法で探索すべき解空間の指数的な増加、すなわち組み合わせ爆発が生じる。したがって、需給調整市場が要求する時間内にＭＩＬＰ問題を解くことは困難になる。

【0008】

１つの側面では、電力プロファイルをより短時間に立案することができる作成プログラム、作成方法および作成装置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】

【0009】

１つの案では、作成プログラムは、取得する処理と、構築する処理と、変換する処理と、求解する処理とをコンピュータに実行させる。取得する処理は、複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する。構築する処理は、取得した運用方策案情報に基づき、複数のエネルギー管理装置それぞれの運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する。変換する処理は、構築した制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換する。求解する処理は、変換した制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する。

【発明の効果】

【0010】

電力プロファイルをより短時間に立案することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、複数の需要家を有するアグリゲーターの一例を説明する説明図である。

【図2】図２は、調整依頼に対する電力プロファイルの立案の一例を説明する説明図である。

【図3】図３は、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置の機能構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、運用方策の一例を説明する説明図である。

【図5】図５は、電力プロファイルの一例を説明する説明図である。

【図6】図６は、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置の動作例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、電力プロファイルによる電力調整の一例を説明する説明図である。

【図8】図８は、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置の変形例を示すブロック図である。

【図9】図９は、コンピュータ構成の一例を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、実施形態にかかる作成プログラム、作成方法および作成装置を説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する作成プログラム、作成方法および作成装置は、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。また、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。

【0013】

図１は、複数の需要家を有するアグリゲーターの一例を説明する説明図である。図１に示すように、エネルギー供給システムにおけるアグリゲーター１は、供給されたエネルギーを利用する複数の需要家２を有する。

【0014】

ここで、アグリゲーター１は、各需要家２と契約し、需要家２が有する負荷装置２２、蓄エネルギー装置２３、発電装置２４などのエネルギーリソースの電力プロファイルを立案してＥＭＳ２１を介してリソース制御を行う事業者である。このアグリゲーター１については、役割によってリソースアグリゲーターと、アグリゲーションコーディネーターとに区分できる。リソースアグリゲーターは、需要家２と契約を直接締結してリソース制御を行う事業者である。アグリゲーションコーディネーターは、リソースアグリゲーターが各需要家２を制御した電力量を集約し、一般送配電事業者や小売電気事業者と直接電力取引を行う事業者である。本実施形態におけるアグリゲーター１は、リソースアグリゲーターであるものとする。

【0015】

図２は、調整依頼に対する電力プロファイルの立案の一例を説明する説明図である。図２に示すように、アグリゲーター１の電力プロファイル作成装置は、アグリゲーションコーディネーターより電力プロファイルの調整依頼を受信する（Ｓ１）。この調整依頼は、いわゆるデマンドレスポンス（ＤＲ）と呼ばれるものであり、各需要家２における需要を調整するために所定の時間単位（例えば３０分、４５分など）で時間を指定して行われる。このＤＲの一例としては、対価としてインセンティブ(報奨金)を支払うことで指定した時間内の需要を抑制するネガワット取引がある。逆に、ＤＲは、需要を増加させるものであってもよい。

【0016】

調整依頼を受信すると、アグリゲーター１の電力プロファイル作成装置は、電力プロファイルにおける電力量の目標値を設定する（Ｓ２）。ついで、電力プロファイル作成装置は、設定した目標値と、調整対象の時間とを各需要家２のエネルギー管理装置としてのＥＭＳへ送信する。例えば、ネガワット取引の場合は、節電電力量が目標値として設定され、各需要家２のＥＭＳへ送信される。また、需要を増加させる場合は、増加電力量が目標値として設定され、各需要家２のＥＭＳへ送信される。

【0017】

需要家２のＥＭＳは、電力プロファイルの目標値を受信すると（Ｓ３）、制御対象の機器（負荷装置２２、蓄エネルギー装置２３、発電装置２４等）のモデル化を行う（Ｓ４）。このモデル化により、需要家２のＥＭＳは、制御対象の機器を用いた場合に生じる単位時間あたりの電力量などが得られる。また、需要家２のＥＭＳは、過去の使用履歴（実績）などをもとに、調整対象の時間における制御対象の機器のエネルギー需要予測を行う（Ｓ５）。

【0018】

ついで、需要家２のＥＭＳは、受信した目標値内でモデル化した機器を用いる運用方策を導出し（Ｓ６）、導出した運用方策を、その運用方策に従って機器を用いた場合に生じる経費（利益）とともに需要家２へ通知する。なお、経費（利益）については、アグリゲーター１と需要家２との契約等によってＥＭＳに予め設定されているものとする。

【0019】

アグリゲーター１の電力プロファイル作成装置は、各需要家２のＥＭＳが導出した運用方策案と、運用方策案に対する経費（利益）を含む情報を集約する（Ｓ７）。ついで、電力プロファイル作成装置は、集約した運用方策案から電力プロファイルに用いる運用方策を選択し、各需要家２に関する電力プロファイルを作成する（Ｓ８）。

【0020】

この運用方策の選択において、電力プロファイル作成装置は、複数の需要家２それぞれの運用方策の選択を２値変数で表して、ＤＲとして依頼された制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する。ついで、電力プロファイル作成装置は、構築した制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化（ＱＵＢＯ：Quadratic Unconstrained Binary Optimization）問題に変換する。

【0021】

電力プロファイル作成装置は、このように変換したＱＵＢＯ問題をアニーリングマシンに適用することで、ＤＲとして依頼された制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化する運用方策を選択し、各需要家２に関する電力プロファイルを作成する。ついで、電力プロファイル作成装置は、作成した電力プロファイルをもとに各需要家２のＥＭＳを指示する（Ｓ９）。このようにして、需要家２は、調整依頼に対応したリソース制御を実現する。

【0022】

図３は、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置の機能構成例を示すブロック図である。図３に示すように、アグリゲーター１の電力プロファイル作成装置１０と、需要家２のＥＭＳ２１とは、インターネット等のネットワークＮを介して互いに通信可能に接続される。

【0023】

需要家２のＥＭＳ２１には、ルームエアコン２２ａ、ヒートポンプ給湯機２２ｂ、コージェネレーションシステム２３ａ、蓄電池システム２３ｂおよびＰＶシステム２４ａが接続されている。なお、ルームエアコン２２ａおよびヒートポンプ給湯機２２ｂは、負荷装置２２の一例である。また、コージェネレーションシステム２３ａおよび蓄電池システム２３ｂは、蓄エネルギー装置２３の一例である。また、ＰＶシステム２４ａは、発電装置２４の一例である。

【0024】

電力プロファイル作成装置１０は、制御部１１と、メモリ１２と、プロセッサ１３と、記憶装置１４と、ネットワークインターフェース１５と、アニーリングマシン１６とを有する。

【0025】

制御部１１は、電力プロファイル調整依頼受信部１１１と、電力プロファイル目標値設定部１１２と、運用方策集約部１１３と、電力プロファイル選択部１１４と、電力プロファイル指示部１１５と、データベース１１６と、最適化ソルバ１１７とを有する。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードワイヤードロジック等によって実現される。

【0026】

メモリ１２は、制御部１１が処理に用いる演算データ等の各種データを記憶する揮発性メモリなどである。プロセッサ１３は、制御部１１の制御のもと、各種演算を行う処理部である。記憶装置１４は、各種プログラムや設定情報などを制御部１１が読み書き可能に記憶する不揮発性メモリやハードディスクドライブなどである。ネットワークインターフェース１５は、制御部１１の制御のもと、ネットワークＮを介して外部機器と通信する通信インタフェースである。アニーリングマシン１６は、制御部１１の制御のもと、アニーリングにより最適化問題の最適解（近似解）を求解する処理部である。

【0027】

電力プロファイル調整依頼受信部１１１は、外部（例えばアグリゲーションコーディネーター等）よりネットワークＮを介して電力プロファイルの調整依頼を受信する処理部である。例えば、電力プロファイル調整依頼受信部１１１は、調整対象の時間と、その時間内における節電量とが示された調整依頼（ＤＲ）を受信する。

【0028】

なお、以下の説明では、調整依頼（ＤＲ）については、需要を抑制する（経費を最小化する）場合を例示するが、このＤＲについては需要を増加させる（利益を最大化する）ものであってもよい。

【0029】

電力プロファイル目標値設定部１１２は、電力プロファイル調整依頼受信部１１１が電力プロファイルの調整依頼を受信した場合、調整依頼に応じた電力量の目標値を設定する処理部である。例えば、電力プロファイル目標値設定部１１２は、１ＭＷ分の電力量を節電する調整依頼を受信した場合、ベースラインに対して１ＭＷ少なくした電力量を目標値として設定する。

【0030】

運用方策集約部１１３は、電力プロファイル調整依頼受信部１１１が受信した調整依頼に基づいて、複数の需要家２それぞれのＥＭＳ２１より運用方策と、この運用方策に関する経費または利益とを含む情報を取得して集約する処理部である。具体的には、運用方策集約部１１３は、受信した調整依頼をもとに設定した目標値と、調整対象の時間とを各需要家２のＥＭＳ２１へ送信する。ついで、運用方策集約部１１３は、各需要家２のＥＭＳ２１が導出した運用方策を、その運用方策に従って機器を用いた場合に生じる経費（利益）とともに受信して集約する。

【0031】

図４は、運用方策の一例を説明する説明図である。図４に示すように、運用方策案情報Ｄ１は、「Ａ１」、［Ａ２」…「Ｚ１」、「Ｚ２」の需要家２からの情報を集約したものである。この運用方策案情報Ｄ１には、向こう３時間を３０分間隔で区切った調整対象の時間における需要家２ごとの運用方策（調整した電力量）と、その経費（値段［円／Ｗ］）とが含まれる。

【0032】

電力プロファイル選択部１１４は、集約した運用方策案情報Ｄ１から電力プロファイルに用いる運用方策を選択し、各需要家２に関する電力プロファイルを作成する処理部である。具体的には、電力プロファイル選択部１１４は、運用方策案情報Ｄ１をもとに、複数の需要家２それぞれの運用方策の選択を２値変数で表して、調整依頼における制約条件を満たしつつ経費を最小化するための制約付き２値最適化問題を構築する。ついで、電力プロファイル選択部１１４は、構築した制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題に変換する。

【0033】

ここで、制約付き２値最適化問題の構築と、２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題への変換とについて、詳細に説明する。

【0034】

まず、運用方策案情報Ｄ１には、需要家ｈ∈Ｈからｉ∈Ｉ個の取りうる運用方策δ_ｈｉを、それぞれ運用経費μ_ｈｉ円で実現しうるという情報が含まれるものとする。

【0035】

電力プロファイル選択部１１４は、上記の情報をもとに、各需要家２から高々１つまでの運用方策を選択し、ＤＲ時間ｔ∈Ｔにおいて所与の電力量Ｅ_ｔ（Ｅは上にドット付き）を満たす制約付き２値最適化問題を次の式（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）のとおりに構築する。

【0036】

【数1】

【0037】

ついで、電力プロファイル選択部１１４は、構築した問題をアニーリングマシン１６へ適用するため、制約なし２値最適化問題に変換する。具体的には、電力プロファイル選択部１１４は、制約付き２値最適化問題を制約なしに変換する際に目的関数へと紐付けるときに、式（１ｂ）、（１ｃ）について、タイムステップごとの制約式をつぎのとおりに表現する。

【0038】

【数2】

【0039】

【数3】

【0040】

ついで、電力プロファイル選択部１１４は、ラグランジュの未定乗数法により制約式を目的関数へ付与した結果、次の式（２）に示す２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題を得る。

【0041】

【数4】

【0042】

電力プロファイル選択部１１４は、このようにして得られた２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題を最適化ソルバ１１７に渡し、アニーリングマシン１６での求解を依頼する。電力プロファイル選択部１１４は、この求解結果をもとに運用方策を選択し、各需要家２に関する電力プロファイルを作成（立案）する。

【0043】

図５は、電力プロファイルの一例を説明する説明図である。図５に示すように、電力プロファイルＤ２には、２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題を解いて得られた２値変数の結果（選択あり／選択なし）をもとに、調整対象の時間において選択された運用方策の組み合わせが示されている。

【0044】

電力プロファイル指示部１１５は、電力プロファイル選択部１１４が作成した電力プロファイルＤ２をもとに、各需要家２のＥＭＳ２１を指示する。具体的には、電力プロファイル指示部１１５は、電力プロファイルＤ２をもとに各需要家２におけるリソース制御を行う。これにより、需要家２は、受信した調整依頼を満たし、かつ、経費を最小化（または利益を最大化）するようにエネルギーリソースを運用することができる。

【0045】

データベース１１６は、集約した運用方策案情報Ｄ１、作成した電力プロファイルＤ２などを管理するデータベースである。最適化ソルバ１１７は、アニーリングマシン１６に最適化問題を適用し、アニーリングによる最適解（近似解）を求解する処理部である。具体的には、最適化ソルバ１１７は、電力プロファイル選択部１１４から依頼された２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題をアニーリングマシン１６に適用し、その問題の最適解（近似解）を求解する。ついで、最適化ソルバ１１７は、得られた求解結果を電力プロファイル選択部１１４へ返す。

【0046】

図６は、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置の動作例を示すフローチャートである。図６に示すように、処理が開始されると、電力プロファイル調整依頼受信部１１１は、電力プロファイルの調整依頼（ＤＲ指示）を受信する（Ｓ１１）。

【0047】

ついで、電力プロファイル目標値設定部１１２は、ＤＲ指示に基づいて電力量の目標値を設定する（Ｓ１２）。ついで、運用方策集約部１１３は、ＤＲ指示に基づいて、複数の需要家２それぞれのＥＭＳ２１より運用方策と、この運用方策に関する経費または利益とを含む情報を取得して運用方策案情報Ｄ１に集約する（Ｓ１３）。

【0048】

ついで、電力プロファイル選択部１１４は、運用方策案情報Ｄ１をもとに、複数の需要家２それぞれの運用方策の選択を２値変数で表して、制約付き２値最適化問題を構築する。ついで、電力プロファイル選択部１１４は、構築した制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題に変換する（Ｓ１４）。

【0049】

ついで、電力プロファイル選択部１１４は、変換したＱＵＢＯ問題を最適化ソルバ１１７に渡し、アニーリングマシン１６での求解を行う（Ｓ１５）。ついで、電力プロファイル選択部１１４は、求解結果をもとに運用方策を選択し、調整依頼（ＤＲ指示）に対応した電力プロファイルＤ２を導出する（Ｓ１６）。電力プロファイル指示部１１５は、導出された電力プロファイルＤ２をもとに各需要家２におけるリソース制御を行い、処理を終了する。

【0050】

図７は、電力プロファイルによる電力調整の一例を説明する説明図である。図７の例では、１８時～２１時の３時間において、３０分間隔で４，０００の需要家２を対象に１ＭＷのネガワット取引（ＤＲ指示）が行われているものとする。

【0051】

このＤＲ指示に対し、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置１０では、変換した制約なし２値２次最適化（ＱＵＢＯ）問題をアニーリングマシン１６で求解することから、１５分の計算時間で運用方策の選択を行うことができた。これにより、需要家２は、電力調整の計画・実行・評価のサイクルを、需給調整市場の要件（例えば３０分間隔）に整合する形で実施することが可能となる。

【0052】

図８は、実施形態にかかる電力プロファイル作成装置の変形例を示すブロック図である。図８に示すように、変形例にかかる電力プロファイル作成装置１０ａは、アニーリングマシン１６を備えておらず、ネットワークＮを介してアニーリングマシン１６が接続している点が電力プロファイル作成装置１０と異なっている。この電力プロファイル作成装置１０ａにおいて、最適化ソルバ１１７は、ネットワークＮを介して接続するアニーリングマシン１６に対してＱＵＢＯ問題の求解を依頼し、その最適解を得る。このように、アニーリングマシン１６等の特殊な演算装置については、自機に備えなくてもよく、外部に処理を委託してもよい。

【0053】

以上のように、電力プロファイル作成装置１０は、複数の需要家２それぞれのＥＭＳ２１より運用方策と、この運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する。電力プロファイル作成装置１０は、取得した運用方策案情報に基づき、複数の需要家２それぞれの運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する。電力プロファイル作成装置１０は、構築した制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、変換した制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する。

【0054】

このように、電力プロファイル作成装置１０は、変換した制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解することから、所定の制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化する運用方策を組み合わせた電力プロファイルをより短時間に立案することができる。

【0055】

また、電力プロファイル作成装置１０は、制約付き２値最適化問題を、タイムステップごとの制約式を表現して制約なし２値最適化問題に変換し、この制約なし２値最適化問題の目的関数に制約式を付与することで、制約なし２値２次最適化問題に変換する。これにより、電力プロファイル作成装置１０では、制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換することができる。

【0056】

また、電力プロファイル作成装置１０は、少なくとも時間を指定した要求を外部より受信し、この要求において指定された時間内における運用方策と運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を複数の需要家２それぞれのＥＭＳ２１より取得する。これにより、電力プロファイル作成装置１０は、要求時に指定された時間内にかかる、電力プロファイルを立案することができる。

【0057】

また、要求は制約条件を示す情報を含み、電力プロファイル作成装置１０は、要求に含まれる制約条件を満たしつつ経費を最小化または利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する。これにより、電力プロファイル作成装置１０は、要求された制約条件を満たす電力プロファイルを立案することができる。

【0058】

なお、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

【0059】

また、電力プロファイル作成装置１０の制御部１１で行われる電力プロファイル調整依頼受信部１１１、電力プロファイル目標値設定部１１２、運用方策集約部１１３、電力プロファイル選択部１１４、電力プロファイル指示部１１５および最適化ソルバ１１７の各種処理機能は、ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部または任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行されるプログラム上、またはワイヤードロジックによるハードウエア上で、その全部または任意の一部を実行するようにしてもよいことは言うまでもない。また、電力プロファイル作成装置１０で行われる各種処理機能は、クラウドコンピューティングにより、複数のコンピュータが協働して実行してもよい。

【0060】

ところで、上記の実施形態で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することで実現できる。そこで、以下では、上記の実施形態と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータ構成（ハードウエア）の一例を説明する。図９は、コンピュータ構成の一例を説明する説明図である。

【0061】

図９に示すように、コンピュータ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ２０１と、データ入力を受け付ける入力装置２０２と、モニタ２０３と、スピーカ２０４とを有する。また、コンピュータ２００は、記憶媒体からプログラム等を読み取る媒体読取装置２０５と、各種装置と接続するためのインタフェース装置２０６と、有線または無線により外部機器と通信接続するための通信装置２０７とを有する。また、アグリゲーター１は、各種情報を一時記憶するＲＡＭ２０８と、ハードディスク装置２０９とを有する。また、コンピュータ２００内の各部（２０１～２０９）は、バス２１０に接続される。

【0062】

ハードディスク装置２０９には、上記の実施形態で説明した機能構成（例えば電力プロファイル調整依頼受信部１１１、電力プロファイル目標値設定部１１２、運用方策集約部１１３、電力プロファイル選択部１１４、電力プロファイル指示部１１５および最適化ソルバ１１７）における各種の処理を実行するためのプログラム２１１が記憶される。また、ハードディスク装置２０９には、プログラム２１１が参照する各種データ２１２が記憶される。入力装置２０２は、例えば、操作者から操作情報の入力を受け付ける。モニタ２０３は、例えば、操作者が操作する各種画面を表示する。インタフェース装置２０６は、例えば印刷装置等が接続される。通信装置２０７は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークと接続され、通信ネットワークを介した外部機器との間で各種情報をやりとりする。

【0063】

ＣＰＵ２０１は、ハードディスク装置２０９に記憶されたプログラム２１１を読み出して、ＲＡＭ２０８に展開して実行することで、上記の機能構成（例えば電力プロファイル調整依頼受信部１１１、電力プロファイル目標値設定部１１２、運用方策集約部１１３、電力プロファイル選択部１１４、電力プロファイル指示部１１５および最適化ソルバ１１７）に関する各種の処理を行う。なお、プログラム２１１は、ハードディスク装置２０９に記憶されていなくてもよい。例えば、コンピュータ２００が読み取り可能な記憶媒体に記憶されたプログラム２１１を読み出して実行するようにしてもよい。コンピュータ２００が読み取り可能な記憶媒体は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤディスク、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスクドライブ等が対応する。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ等に接続された装置にこのプログラム２１１を記憶させておき、コンピュータ２００がこれらからプログラム２１１を読み出して実行するようにしてもよい。

【0064】

以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0065】

（付記１）複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得し、
取得した前記運用方策案情報に基づき、前記複数のエネルギー管理装置それぞれの前記運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築し、
構築した前記制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、
変換した前記制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする作成プログラム。

【0066】

（付記２）前記変換する処理は、前記制約付き２値最適化問題を、タイムステップごとの制約式を表現して制約なし２値最適化問題に変換し、当該制約なし２値最適化問題の目的関数に前記制約式を付与することで、前記制約なし２値２次最適化問題に変換する、
ことを特徴とする付記１に記載の作成プログラム。

【0067】

（付記３）少なくとも時間を指定した要求を外部より受信する処理をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記取得する処理は、前記要求において指定された時間内における運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する、
ことを特徴とする付記１に記載の作成プログラム。

【0068】

（付記４）前記要求は、制約条件を示す情報を含み、
前記構築する処理は、前記要求に含まれる制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する、
ことを特徴とする付記３に記載の作成プログラム。

【0069】

（付記５）複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と当該運用方策に関する運用経費を含む運用方策案情報を取得し、
取得した前記運用方策案情報に基づき、前記複数のエネルギー管理装置それぞれの前記運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築し、
構築した前記制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、
変換した前記制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする作成方法。

【0070】

（付記６）前記変換する処理は、前記制約付き２値最適化問題を、タイムステップごとの制約式を表現して制約なし２値最適化問題に変換し、当該制約なし２値最適化問題の目的関数に前記制約式を付与することで、前記制約なし２値２次最適化問題に変換する、
ことを特徴とする付記５に記載の作成方法。

【0071】

（付記７）少なくとも時間を指定した要求を外部より受信する処理をさらに前記コンピュータが実行し、
前記取得する処理は、前記要求において指定された時間内における運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する、
ことを特徴とする付記５に記載の作成方法。

【0072】

（付記８）前記要求は、制約条件を示す情報を含み、
前記構築する処理は、前記要求に含まれる制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する、
ことを特徴とする付記７に記載の作成方法。

【0073】

（付記９）複数のエネルギー管理装置のそれぞれより運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得し、
取得した前記運用方策案情報に基づき、前記複数のエネルギー管理装置それぞれの前記運用方策の選択を２値変数で表して、所定の制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築し、
構築した前記制約付き２値最適化問題を制約なし２値２次最適化問題に変換し、
変換した前記制約なし２値２次最適化問題をアニーリングマシンで求解する、
処理を実行する制御部を含むことを特徴とする作成装置。

【0074】

（付記１０）前記変換する処理は、前記制約付き２値最適化問題を、タイムステップごとの制約式を表現して制約なし２値最適化問題に変換し、当該制約なし２値最適化問題の目的関数に前記制約式を付与することで、前記制約なし２値２次最適化問題に変換する、
ことを特徴とする付記９に記載の作成装置。

【0075】

（付記１１）少なくとも時間を指定した要求を外部より受信する処理をさらに前記制御部が実行し、
前記取得する処理は、前記要求において指定された時間内における運用方策と当該運用方策に関する経費または利益を含む運用方策案情報を取得する、
ことを特徴とする付記９に記載の作成装置。

【0076】

（付記１２）前記要求は、制約条件を示す情報を含み、
前記構築する処理は、前記要求に含まれる制約条件を満たしつつ前記経費を最小化または前記利益を最大化するための制約付き２値最適化問題を構築する、
ことを特徴とする付記１１に記載の作成装置。

【符号の説明】

【0077】

１…アグリゲーター
２…需要家
Ｎ…ネットワーク
１０、１０ａ…電力プロファイル作成装置
１１…制御部
１２…メモリ
１３…プロセッサ
１４…記憶装置
１５…ネットワークインターフェース
１６…アニーリングマシン
２１…ＥＭＳ
２２…負荷装置
２２ａ…ルームエアコン
２２ｂ…ヒートポンプ給湯機
２３ａ…コージェネレーションシステム
２３ｂ…蓄電池システム
２４ａ…ＰＶシステム
２３…蓄エネルギー装置
２４…発電装置
１１１…電力プロファイル調整依頼受信部
１１２…電力プロファイル目標値設定部
１１３…運用方策集約部
１１４…電力プロファイル選択部
１１５…電力プロファイル指示部
１１６…データベース
１１７…最適化ソルバ
２００…コンピュータ
２０１…ＣＰＵ
２０２…入力装置
２０３…モニタ
２０４…スピーカ
２０５…媒体読取装置
２０６…インタフェース装置
２０７…通信装置
２０８…ＲＡＭ
２０９…ハードディスク装置
２１０…バス
２１１…プログラム
２１２…各種データ
Ｄ１…運用方策案情報
Ｄ２…電力プロファイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】