JP2013090389A - 電力需要調整システム及び電力需要調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】需要家が需要調整要請指令を認識し、その指令に基づいて行動する可能性を高めること。
【解決手段】電力需要調整システムは、需要家行動特性管理部１Ｃと、伝達条件管理部としての需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１Ｄと、需要調整要請指令生成部１Ｅと、需要調整要請指令伝達部１Ｆと備える。行動特性管理部１Ｃは、各需要家の行動特性を管理する。需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１Ｄは、電力需要を調整するための需要調整情報を各需要家に伝達する伝達条件を、各需要家の行動特性に応じて管理する。生成部１Ｅは、伝達条件に基づいて各需要家毎に需要調整情報を生成する。伝達部１Ｆは、需要調整情報を伝達条件に従って各需要家に伝達する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力需要調整システム及び電力需要調整装置に関する。

電力系統の運用効率を高めるために、負荷を平準化することが知られている。電力消費の需要のピークを別の時間帯にずらすことで、電力消費量を平準化することができ、この結果、発電設備及び送配電設備等の設備容量を増強せずに済む。

電力のピーク需要を別の時間帯にシフトさせるための方法として、時間帯毎に電気料金を変えるという料金プラン（ＴＯＵ：Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｕｓｅ）が導入されている。このような料金プランでは、電力需要の大きい時間帯の電気料金を高く設定し、電力需要の小さい時間帯の電気料金を安く設定する。これにより、割高な時間帯から割安な時間帯へ電力需要を誘導する。

近年では、いわゆるデマンドレスポンスと呼ばれる需要調整方法も提案されている（特許文献１）。デマンドレスポンスでは、電力の需要状態と供給状態とに基づいて、必要なときに必要な量だけ電力需要を調整する。デマンドレスポンスの実現方法としては、電気料金を時間毎に細かく調整する方法、需要調整量に応じて需要家にインセンティブを支払う方法、事前の契約内容に従って負荷を直接的に遮断する方法がある。

前記文献に記載の従来技術では、需要調整の信頼性を高めるために、各需要家で調整可能な電力量を事前に収集し、その調整可能な電力量に基づいて、各需要家に割り当てる調整量を算出する。

特開２００９−１２４８８５号公報

需要家側が、要請された電力調整量に従って行動すれば、電力需要のピークをシフトさせることができる。しかし、需要家側が、電力需要調整についての要請を認識している保証はなく、要請に従って需要家側が行動する可能性は必ずしも高くない。従来技術では、各需要家の行動に関する特徴を一切考慮せずに、需要調整の要請を出しているため、その要請が実現する可能性を高くすることができない。

そこで、本発明の目的は、電力需要を調整するための需要調整情報に対する各需要家の応答感度を高めることができるようにした電力需要調整システム及び電力需要調整装置を提供することにある。本発明の他の目的は、各需要家の電力消費状態に基づいて各需要家の行動特性を事前に把握し、需要家の行動特性に応じた伝達条件に従って需要調整情報を各需要家に伝達できるようにした電力需要調整システム及び電力需要調整装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に係る電力需要調整システムは、需要家の電力需要を調整するための電力需要調整システムであって、各需要家が、予め用意されている複数の行動特性のいずれに該当するかを需要家毎に管理する需要家行動特性管理部と、電力需要を調整するための需要調整情報を各需要家に伝達するための伝達条件を、各需要家の行動特性に応じて管理する伝達条件管理部と、伝達条件に基づいて各需要家毎に需要調整情報を生成する需要調整情報生成部と、生成された需要調整情報を伝達条件に基づいて各需要家に伝達する需要調整情報伝達部と、を備える。

各需要家の電力消費状態を示す電力消費情報を各需要家から収集するための電力消費情報収集部と、電力消費状態に基づいて行動特性を判別するための所定ルールを管理する行動特性判定ルール管理テーブルを有する需要家行動特性判定部であって、電力消費情報と行動特性判定テーブルとに基づいて、各需要家の行動特性を判定するための需要家行動特性判定部と、をさらに備え、需要家行動特性管理部は、需要家行動特性判定部により判定された行動特性を管理してもよい。

行動特性判定ルール管理テーブルには、各需要家の電力消費状態の変動履歴、電力消費状態の履歴と気温との相関関係、または、所定の電気機器の作動時間のうち、少なくともいずれか一つの指標に基づいて、各需要家の行動特性を判定するためのルールを予め記憶させてもよい。

予め用意される複数の行動特性には予め優先度が設定されており、需要家行動特性判定部は、需要家に該当する行動特性が複数有る場合に、いずれか優先度の高い方の行動特性を需要家の行動特性として判定してもよい。

行動特性と伝達条件とを予め対応付けて管理する行動特性−伝達条件管理テーブルをさらに備え、伝達条件管理部は、行動特性−伝達条件管理テーブルを用いて、各需要家毎に伝達条件を管理してもよい。

図１は、本発明の実施形態の全体概要を示す説明図である。 図２は、電力システムの全体構成図である。 図３は、電力需要調整システムの構成図である。 図４は、需要調整サーバの構成図である。 図５は、行動特性毎の優先度を管理するテーブルの例である。 図６は、需要家毎の行動特性を管理するテーブルの例である。 図７は、行動特性を判定するルールを管理するテーブルの例である。 図８は、行動特性に応じて伝達条件を適用するためのルールを管理するテーブルの例である。 図９は、各需要家の行動特性に応じて各需要家毎に設定される伝達条件を管理するテーブルの例である。 図１０は、電力需要を調整する方法の全体の流れを示す。 図１１は、需要家行動特性管理テーブルを自動的に設定する場合の処理を示すフローチャートである。 図１２は、需要調整要請指令の作成及び伝達を行う処理を示すフローチャートである。 図１３は、需要家側の電気機器の動作を設定する処理を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、各需要家が予め用意されている複数の行動特性のいずれに該当するかを需要家毎に管理し、さらに、需要調整情報を各需要家に伝達するための伝達条件を各需要家の行動特性に応じて管理する。そして、本実施形態では、伝達条件に基づいて各需要家毎に需要調整情報を生成して伝達する。

図１は、本実施形態の全体概要の一例を示す説明図である。図１は、本発明の理解のために用意されたもので、本発明の範囲は、図１に示す構成に限定されない。

電力需要調整システムは、電力需要調整装置１と、複数の需要家２とを備える。電力需要調整装置１は、それぞれ異なる通信ネットワーク３Ａ、３Ｂを介して、需要家側に設けられる管理装置２Ａ等と双方向通信可能に接続される。需要家２には、例えば、一般家庭の需要家のほか、工場または商業施設等の需要家もある。

通信ネットワーク３Ａ、３Ｂは、例えば、インターネット、公衆電話回線網、携帯電話網のように構成することができる。電力需要調整装置１は、例えば、電子メール、携帯電話への音声通信、ファクシミリ通信、アンビエントディスプレイへの制御信号等を介して、需要家側に「需要調整情報」としての需要調整要請指令を伝達する。

さらに、電力需要調整装置１は、他の通信ネットワーク４を介して、需要家側管理装置２Ａに接続されており、需要家の電力消費状態に関する情報を収集する。通信ネットワーク４は、例えば、電力線を用いた通信網、送配電線に沿って敷設された光ファイバを用いた通信網、近距離無線端末を多数接続した無線通信網のように構成できる。

電力需要調整装置１は、例えば、需要値収集部１Ａと、需要家行動特性判定部１Ｂと、需要家行動特性管理部１Ｃと、需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１Ｄと、需要調整要請指令生成部１Ｅと、需要調整要請指令伝達部１Ｆとを備える。

需要値収集部１Ａは、「電力消費情報収集部」の一例である。需要値収集部１Ａは、各需要家での電力消費データを通信ネットワーク４を介して収集し、管理する。

需要家行動特性判定部１Ｂは、各需要家の電力消費データと判定ルール（図７で後述）とに基づいて、各需要家の行動特性を自動的に判定する。自動的に判定された行動特性は、需要家が手動で変更することもできる。

需要家行動特性管理部１Ｃは、各需要家毎の行動特性を管理する。「伝達条件管理部」の一例である需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１Ｄは、行動特性に応じて各需要家毎に設定される伝達条件を管理する。

需要調整要請指令生成部１Ｅは、生成された需要調整要請指令を、伝達条件で規定された時間及び方法で、各需要家に伝達する。

本実施形態では、各需要家の行動特性を解析し、行動特性に適した方法で需要調整要請指令を生成し、送信する。各需要家は、自分の特性に応じた時期及び方法で、需要調整要請指令を確認することができる。従って、需要家は、需要調整要請指令に従って電気機器の作動を設定することができ、これにより、需要調整要請指令の履行率を高めて、電力需要の平準化に寄与することができる。以下、本実施形態を詳細に説明する。

図２は、本実施例に係る電力需要調整システムが設けられる、電力システムの全体構成を示す。電力システムは、電力を各需要家に供給するシステムであり、例えば、発電設備５と、送電網６と、配電線７と、変電所及び開閉器などの設備で構成される。

需要家には、一般家庭２０のほかに、例えば、ビルディング２０Ａ、工場２０Ｂ、スーパーマーケット２０Ｃ、学校２０Ｄ等のような、比較的大規模な需要家もある。一般家庭のような需要家２０は、例えば、空調機２４または電気温水器２３のような電力消費機器、蓄電池２２のような蓄エネルギ機器、太陽光発電設備（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）２１のような発電設備を備える。さらには、図３に示すように、一般需要家２０は、照明２５、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｖｅｈｉｃｌｅ）２６のような電力を消費または貯める装置を備える。なお、他の需要家２０Ａ〜２０Ｄも、それぞれの性質に応じて、照明装置、冷暖房装置、給湯機、発電装置、生産設備、電気自動車等の種々の電力機器を備える。

電力需要調整装置１０は、通信ネットワークを介して、各需要家側の管理装置と接続されている。なお、図２では、電力需要調整装置１０は、一般家庭の需要家２０にのみ接続されているかのように示すが、電力需要調整装置１０は、他の種類の需要家２０Ａ〜２０Ｄに接続することもできる。

図３は、電力需要調整システムの構成図である。電力需要調整システムは、少なくとも一つの電力需要調整装置１０と、電力需要調整装置１０に接続される複数の需要家２０とを備える。以下の実施例では、需要家として一般家庭を例に挙げて説明するが、他の種類の需要家でもよい。電力需要調整システムは、電力を供給する事業者（以下、ユーティリティ事業者と呼ぶ）側に設けられる電力需要調整装置１０と、需要家側の装置２０１〜２０３とが協調して動作するシステムである。

図１と本実施例の対応関係を述べると、電力需要調整装置１０は電力需要調整装置１に、需要家２０は需要家２に、通信ネットワーク３０は通信ネットワーク３Ａ、３Ｂに、通信ネットワーク４０は通信ネットワーク４に、対応する。図３では、通信ネットワーク３０が一種類だけ存在するかのように示すが、実際には、携帯電話網、公衆電話網、ファクシミリ通信網等のような複数種類の通信ネットワークを含むことができる。

電力需要調整装置１０は、複数のサーバから構成することができる。電力需要調整装置１０は、例えば、需要調整サーバ１００と、需要値収集サーバ１０１と、通信サーバ１０２と、需要家情報サーバ１０３とを備え、それらサーバ１００〜１０３は通信網１０４を介して双方向通信可能に接続されている。

需要家側には、例えば、需要家機器監視制御装置２００と、需要家入出力装置２０１と、需要値管理装置２０２とが設けられる。

電力需要調整装置１０の構成を説明する。需要調整サーバ１００は、需要調整処理の中心的な役割を果たす装置であり、後述のように、需要家毎の行動特性に応じた適切な方法で、電力需要調整要請を配信するための処理を実行する。

需要調整サーバ１００の機能構成例を図４に示す。そこで、図４を参照すると、需要調整サーバ１００は、例えば、需要家行動特性管理部１１０と、需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１２０と、需要調整要請指令生成部１３０と、需要調整要請指令伝達部１４０と、通信部１５０を備える。

需要家行動特性管理部１１０は、図１に示す需要家行動特性管理部１Ｃに対応する。需要家行動特性管理部１１０は、各需要家に、予め用意されている複数の行動特性（例えば、まめ対応型、面倒くさがり型、節約型、快適性重視型、情報高感度型等）の中からいずれか一つを設定し、管理する機能である。

行動特性は、需要家自ら（ユーザ自ら）が、手動で設定することもできるし、電力消費データの履歴を解析することで自動的に設定することもできるし、自動的に設定された行動特性をユーザが手動で変更することもできる。

なお、需要家の行動特性を一つだけ設定する場合を述べるが、同一の需要家に対して複数の行動特性を設定する構成でもよい。それぞれの伝達条件が矛盾する複数の行動特性が同一の需要家に設定される場合、例えば、予め決められた基準に従っていずれか一つの伝達条件を選択したり、または、両方の伝達条件をマージして新たな伝達条件を作成したりする構成でもよい。

需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１２０は、「伝達条件管理部」の一例であり、図１の需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１Ｄに対応する。需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１２０は、各需要家へ配信される需要調整要請指令の内容と、伝達形態に関する伝達条件（例えば、配信タイミング、配信周期、要請粒度、調整対象機器、伝達手段等）とを設定し、管理する機能である。

伝達条件は、ユーザが手動で設定することもできるし、ユーザ（需要家）の行動特性に応じて自動的に設定することもできるし、自動的に設定された伝達条件の全部または一部をユーザが手動で変更することもできる。

需要調整要請指令生成部１３０は、「需要調整情報生成部」の一例であり、図１に示す需要調整要請指令生成部１Ｅに対応する。需要調整要請指令生成部１３０は、需要家での電力消費量の調整を要請するための指令を生成する。需要調整の目標値は、電力システムの運用者等から需要調整サーバ１００に入力される。需要調整サーバ１００は、需要調整目標値に応じて、各需要家毎の需要調整要請指令を生成する。需要調整量は、例えば、事前の契約内容、または、過去の電力消費量等に基づいて、各需要家毎に算出される。

需要調整要請指令伝達部１４０は、「需要調整情報伝達部」の一例であり、図１に示す需要調整要請指令伝達部１Ｆに対応する。需要調整要請指令伝達部１４０は、各需要家毎に生成された需要調整要請指令を、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４（図９で後述）に定められる伝達条件を満たすように、各需要家に伝達する。

通信部１５０は、需要調整サーバ１００が他のサーバ１１０〜１４０および需要家側の装置２００〜２０２と通信するための機能である。

図３に戻って、需要調整装置１０の他の構成を説明する。需要値収集サーバ１０１は、「電力消費情報収集部」の一例であり、図１に示す需要値収集部１Ａに対応する。需要値収集サーバ１０１は、通信ネットワーク４０を介して、需要値管理装置２０２から、需要家のトータル電力消費量のデータを取得し、需要家情報サーバ１０３に格納させる機能である。トータル電力消費量データとは、例えば、１分間、１５分間、３０分間等の一定時間刻みでの、需要家でのトータル電力消費量（Ｗｈ）のデータである。

需要家情報サーバ１０３は、各需要家の契約関連データ、各需要家の電気料金の実績データ、各需要家の電力消費量の実績データ、各需要家の需要調整関連データを、それらの収集状況に応じて管理する装置である。契約関連データには、例えば、需要家の識別ＩＤ、所在地、契約電力、適用料金プラン等が含まれる。

電気料金の実績データには、例えば、毎月の電気料金の総額、基本料金、従量料金などが含まれる。電力消費量の実績データには、例えば、需要家でのトータル電力消費量データの実績値、機器別の電力消費量（Ｗｈ）の一定時間刻み毎のデータ、月間総量等が含まれる。需要調整関連データには、例えば、各需要家のＤＲプレファレンステーブルＴ１４のデータ等の各種管理テーブルが含まれる。

通信サーバ１０２は、通信ネットワーク３０を介して、需要家側の需要家機器監視制御装置２００及び需要家入出力装置２０１との間で、データを送受信する装置である。

需要家側の装置構成を説明する。需要家側には、例えば、需要家機器監視制御装置２００と、需要家入出力装置２０１と、需要値管理装置２０２と、複数の電気機器２１〜２６とを備える。

需要家機器監視制御装置２００は、需要家入出力装置２０１及び需要値管理装置２０２と共に「需要家側管理装置」を構成することができる。需要家機器監視制御装置２００は、ユーティリティ事業者側に設置される需要調整サーバ１００から、通信ネットワーク３０を介して需要調整要請指令を受信する。需要家側管理装置２００は、受信した指令の内容に応じて、需要家側の電気機器２１〜２６のＯＮ／ＯＦＦを切り替えたり、設定値（例えば温度、作動時刻等）を変更したりする。

そのため、需要家機器監視制御装置２００は、需要調整要請指令の内容と需要家側電気機器の制御内容とを対応付けるデータである、需要調整制御テーブル（図示せず）を管理する。需要家（詳しくは需要家のユーザ）は、需要家入出力装置２０１を介して、需要調整制御テーブルを予め設定しておく。需要調整制御テーブルとは、例えば、需要調整要請指令の受信時にはエアコンをＯＦＦする等のように、指令の内容に応じて、電気機器の設定値を変更するための制御用データである。

また、需要家機器監視制御装置２００は、需要家側の電気機器の運転状態値及び設定値を管理する。需要家側の各電気機器の運転状態値等は、例えば、需要家機器監視制御装置２００が各電気機器から直接的に取得するか、または、各電気機器に設けられる計測装置を介して取得する。

ユーザは、需要家入出力装置２０１を介して、需要家機器監視制御装置２００が管理するデータを出力させることができる。

需要家入出力装置２０１は、ユーザに情報を提供したり、ユーザからの指示を受け付けたりするための装置である。需要家入出力装置２０１は、例えば、需要家機器監視制御装置２００から取得したデータを表示したり、需要調整サーバ１００及び需要家情報サーバ１０３から通信ネットワーク３０を介して取得したデータを表示したりする。さらに、需要家入出力装置２０１は、需要家（ユーザ）からの指示等を取得することもできる。

需要家入出力装置２０１は、例えば、各電気機器の運転状態値、各電気機器の設定値、需要調整制御テーブルなどを、需要家機器監視制御装置２００から取得して表示することができる。空調機２４を例に挙げると、各電気機器の運転状態値としては、ＯＮ／ＯＦＦ状態、電力消費量、吸込口温度、吹出温度等がある。各電気機器の設定値としては、例えば、空調機２４の設定温度及び設定風量などがある。

需要家入出力装置２０１は、例えば、需要調整要請指令値（需要調整指令イベント発生有無、需要調整目標値、需要調整期間などを含む）を、需要調整サーバ１００から取得して表示させることもできる。

需要家入出力装置２０１は、例えば、契約関連データ、電気料金の過去実績値、電力消費量の過去実績値、需要調整関連データなどを、需要家情報サーバ１０３から取得して表示させることができる。

需要家の契約関連データには、例えば、需要家の所在地、契約電力量、適用料金プランなどが含まれる。需要家の電気料金の過去実績値には、例えば、毎月の電気料金総額、基本料金、従量料金などが含まれる。需要家の電力消費量の過去実績値には、例えば、トータルの電力消費量、各電気機器別の一定時間刻み毎の電力消費量、月間電力量などが含まれる。需要家の需要調整関連データには、例えば、その需要家に関するＤＲプレファレンステーブルＴ１４のデータ、その需要家の行動特性データなどが含まれる。

需要家入出力装置２０１は、需要家（ユーザ）から、例えば、ＤＲプレファレンステーブルＴ１４への修正指示、行動特性データへの修正指示、需要調整制御テーブルへの修正指示などを受け取ることもできる。需要家から受信した修正指示（修正データ）は、所定のテーブルに書き込まれて反映される。

需要値管理装置２０２は、需要家のトータル電力消費量（１分、１５分、３０分などの一定時間刻みの、トータル電力消費量（Ｗｈ））を計測して管理する。需要値管理装置２０２は、需要値収集サーバ１０１からの要求に応じて、これらデータを出力する。

図４は既に説明したので、図５を参照する。図５は、行動特性優先度管理テーブルＴ１０の一例を示す。行動特性優先度管理テーブルＴ１０は、行動特性毎の優先度を管理するためのテーブルであり、電力需要調整装置１０内に保持される。以下に説明する他のテーブルも、電力需要調整装置１０内に保持される。

行動特性優先度管理テーブルＴ１０は、例えば、行動特性欄Ｃ１００と、優先度欄Ｃ１０１を対応付けて管理する。本実施例では、需要家の行動特性として、例えば、節約型、快適性重視型、情報高感度型、まめ対応型、面倒くさがり型を挙げる。それら以外の行動特性を加えてもよいし、例示列挙する行動特性の一部を削除してもよい。

節約型とは、できるだけ電力消費を抑制しようとする行動特性である。節約型の需要家（ユーザ。以下同様）には、例えば、こまめに照明を消灯したり、空調温度を高めに設定したりする行動が比較的多く見られる。

快適性重視型とは、電力消費量が多少増大してでも快適性を維持しようとする行動特性である。快適性重視型の需要家には、例えば、外気温度にかかわらず快適な室温が得られるように空調機を作動させる等の行動が比較的多く見られる。

情報高感度型とは、情報収集への意欲が高く、情報取得のための活動が多くみられる行動特性をいう。情報高感度型の需要家は、例えば、テレビのような所定の電気機器を作動させている時間が比較的長い。所定の電気機器とは、例えば、テレビのような、電力需要の調整に役立つ程度の電気的負荷を有し、かつ、ユーザの情報収集に役立つ情報収集用電気機器である。

まめ対応型とは、必要に応じてこまやかな対応をする行動特性である。まめ対応型の需要家には、照明のＯＮ／ＯＦＦ操作が多い、または、空調温度をこまめに変更する等の行動が比較的多く見られる。節約型と結果的に若干似た行動を示すことも多いが、まめ対応型は、必要に応じて対応するものであり、無理な節約はしない。

面倒くさがり型とは、まめ対応型と反対の行動が多くみられる行動特性をいう。面倒くさがり型の需要家には、例えば、外気温の変化に応じて空調温度を変更しない、テレビまたは照明等もＯＮにしたままにする等の行動が比較的よく見られる。

本実施例では、まめ対応型に最も高い優先度「１」を、面倒くさがり型に次に高い優先度「２」を、節約型に優先度「３」を、快適性重視型に優先度「４」を、情報高感度型に最低の優先度「５」を、予め設定している。

本実施例では、例えば、需要調整要請指令に基づいて行動するか否かという観点で、行動特性の優先度を設定している。例えば、まめ対応型は、需要調整要請指令に従って行動する可能性が比較的高いと考えられるので、最も高い優先度が設定される。面倒くさがり型は、需要調整要請指令に従わない可能性が高いと考えられ、需要調整に関して当てにできない。面倒くさがり型の需要家は、需要調整の点で信頼性が低いため、信頼性が低いことを考慮して需要調整要請指令を作成する必要がある。そこで、面倒くさがり型には、低い優先度を設定する。節約型は、金銭面を重視した消費行動を取るため、例えば、適切なインセンティブを設定すれば、需要調整要請指令に従うと考えられる。そこで、節約型には、中程度の優先度を設定する。他の行動特性に関する優先度設定の理由は割愛する。但し、上記の優先度設定方法は一例に過ぎず、図５に示す例に限定されない。

需要家行動特性管理部１１０は、需要家行動特性管理テーブルＴ１１を設定する手段を２つ備える。１つは、手動による設定手段である（図示せず）。手動設定手段は、ユーザからの入力に従って、需要家行動特性管理テーブルＴ１１の行動特性の値を設定できる。手動設定手段は、需要家行動特性入力設定部と呼ぶこともできる。

他の１つは、需要家の過去の電力消費データの実績データを用いて、需要家の行動特性を自動的に判別する手段である。この自動判別手段は、例えば、図１では、需要家行動特性判定部１Ｂとして示されており、図１１では、需要家行動特性管理テーブルの自動設定処理フローチャートとして示されている。

手動による行動特性の設定と自動的な行動特性の設定とが競合する場合、需要家行動特性管理部１１０は、手動による設定（ユーザ設定）を優先する。

図６は、各需要家毎の行動特性を管理するための需要家行動特性管理テーブルＴ１１の一例を示す。需要家ＩＤ欄Ｃ１１０には、電力需要調整システム内で各需要家を識別するための識別子が記憶される。行動特性欄Ｃ１１１には、各需要家に対応する行動特性が設定される。図６では、全ての需要家ＩＤに何らかの需要家特性が設定されている場合を示すが、行動特性が未設定の需要家ＩＤが有ってもよい。

図７は、行動特性判定ルール管理テーブルＴ１２の一例を示す。以下、ルール管理テーブルＴ１２と呼ぶことがある。ルール管理テーブルＴ１２は、需要家の行動特性を、需要家の電力消費行動の履歴に基づいて判定するためのルールを管理する。ルール管理テーブルＴ１２は、例えば、指標欄Ｃ１２０と、基準欄Ｃ１２１と、行動特性欄Ｃ１２２とを対応付けて管理する。

指標欄Ｃ１２０は、行動特性の分類に使用する指標を記憶する。指標としては、例えば、電力消費変動量、空調気温特性、テレビＯＮ率などがある。

電力消費変動量とは、電力消費量の一定時間あたりの変化量の平均値をいう。電力消費変動量値が基準欄Ｃ１２１に予め設定された閾値（ＶＰ＿Ｕ）を超えている場合、その需要家は「まめ対応型」であると判別される。これとは逆に、電力消費変動量の値が予め定めた閾値（ＶＰ＿Ｌ）を下回っている場合、その需要家は「面倒くさがり型」であると判別される。

空調気温特性とは、一定時間内の電力消費量と平均気温との相関係数の値をいう。空調気温特性の値が予め定めた閾値（ＲＰ＿Ｕ）を超えている場合、その需要家は「快適性重視型」であると判別される。

テレビＯＮ率とは、一定時間内における、テレビをＯＮにしている時間の割合をいう。テレビＯＮ率の値が予め定めた閾値（ＯＮＴＶ＿Ｕ）を超えている場合、その需要家は「情報高感度型」であると判別される。

図８は、「行動特性−伝達条件管理テーブル」の一例である需要家ＤＲプレファレンス反映ルール管理テーブルＴ１３を示す。以下、反映ルール管理テーブルＴ１３と呼ぶことがある。反映ルール管理テーブルＴ１３は、需要家行動特性管理テーブルＴ１１に基づいて需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４を自動的に作成するために使用される。

反映ルール管理テーブルＴ１３は、例えば、行動特性欄Ｃ１３０と、配信タイミング欄Ｃ１３１と、伝達手段欄Ｃ１３２とを対応付けて管理する。行動特性欄Ｃ１３０には、上述した行動特性が設定されている。配信タイミング欄Ｃ１３１には、需要調整要請指令を需要家に伝達するべきタイミングを示す情報が設定される。伝達手段Ｃ１３２には、需要調整要請指令を需要家に伝達するための手段が設定される。

図８の例では、行動特性欄Ｃ１３０に「まめ対応型」が設定されている場合、伝達手段欄Ｃ１３２には「携帯電話へのメール」と設定され、さらに、配信タイミング欄Ｃ１３１には「６０分前まで」と設定されている。

行動特性欄Ｃ１３０に「節約型」が設定されている場合、伝達手段欄Ｃ１３２には「携帯電話への通話発信」と設定され、さらに、配信タイミング欄Ｃ１３１には「６０分前まで」と設定されている。

行動特性欄Ｃ１３０に「面倒くさがり型」と設定されている場合、伝達手段欄Ｃ１３２には「アンビエントディスプレイ」と設定され、かつ、配信タイミング欄Ｃ１３１には「１日前の１８時まで」と設定されている。

なお、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の各項目Ｃ１４１〜Ｃ１４６のうち、反映ルール管理テーブルＴ１３に対応する項目の無い項目については、予め定めてあるデフォルト値が設定される。

図９は、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の一例を示す。需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１２０は、各需要家への需要調整要請指令の配信内容及び伝達形態に関する条件を、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４として管理する。

需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４は、例えば、需要家ＩＤ欄Ｃ１４１と、配信タイミング欄Ｃ１４２と、配信周期欄Ｃ１４３と、要請粒度欄Ｃ１４４と、対象機器欄Ｃ１４５と、伝達手段欄Ｃ１４６を対応付けて管理する。

需要調整要請指令の配信内容及び伝達形態に関する伝達条件として、例えば、配信タイミング、配信周期、要請粒度、調整対象機器、伝達手段を説明する。

配信タイミングとは、需要調整要請指令を需要家に配信する時刻に関する条件であり、需要調整を期待する時間帯の開始時刻を基準時刻として、設定される。例えば、配信タイミングは、「基準時刻のＸ日前のＹ時まで」、または、「基準時刻のＺ分前まで」という形式で設定される。需要調整開始の基準となる時刻が或る日の１２時とすると、配信タイミングは、「一日前の１８時まで」、「６０分前まで」のように設定される。配信タイミングを過ぎた場合、需要調整要請指令は需要家に配信されない。つまり、配信タイミングは、需要調整要請指令を需要家に配信可能な最終時刻を示す。配信を開始する時刻については後述する。

配信周期とは、需要調整要請指令を繰り返し配信する場合の、時間間隔に関する条件である。例えば、配信周期が１時間に設定されている場合、配信タイミングに定める時刻になるまで、１時間毎に需要調整要請指令が需要家に配信される。

要請粒度とは、需要調整要請指令の分解能に関する条件である。需要調整要請指令が、需要家のトータル電力消費量の調整を期待するレベル（以下、需要家トータル調整レベル）であるか、それとも、需要家の特定の電気機器（空調機、電気給湯器など）についての電力消費量の調整期待するレベル（以下、機器別調整レベル）の区別を示す。図９において、要請粒度欄Ｃ１４４に「トータル」と設定されている場合は、需要家トータル調整レベルであることを示し、「機器別」と設定されている場合は、機器別調整レベルであることを示す。

図９には示していないが、需要調整の目標値の欄を設けても良い。需要調整により期待される電力量（目標値）を、予めランク分けしておき、それらのうちいずれか一つのランクを選択する値を、需要調整目標値欄に設定することができる。例えば、「トータル、１」、「機器別、３」のように、要請粒度の欄に、選択されたランクを示す値を一緒に表示させてもよい。

調整対象機器とは、需要調整の対象となる電気機器を指定する条件である。対象機器欄Ｃ１４５には、要請粒度に「機器別」が設定されている場合に、調整対象となる電気機器を特定する情報が設定される。

図９では、対象機器欄Ｃ１４５に「空調機」、「温水器」のように単一の電気機器を設定するかのように示している。しかし、実際には、例えば、「空調機１、温水器２、テレビ３」のように、複数の電気機器をその優先順位と共に設定することができる。

なお、需要調整の目標値のランク毎に、調整対象となる機器の最も低い優先順位を指定することもできる。例えば、ランク１〜ランク３までの３ランクが用意されている場合、需要調整の目標値の小さいランク３では、「優先順位１」と設定される。これにより、ランク３の電力需要の調整が期待されている需要家では、指定の時間帯において空調機のみを停止させるか、または、設定温度を変更すればよい。また、需要調整の目標値の大きいランク１では、「優先順位３」と設定される。これにより、ランク３の調整が期待されている需要家では、空調機１だけでなく、温水器及びテレビの作動を調整する。つまり、指定された優先順位までの全ての電気機器が調整対象となる。

伝達手段とは、需要調整要請指令を需要家に配信する際の具体的な手段に関する条件である。伝達手段としては、例えば、パーソナルコンピュータへの電子メール、携帯電話へのメール、携帯電話への音声通話、ファクシミリ通信、アンビエントディスプレイの作動などを挙げることができる。

ここで、アンビエントディスプレイとは、例えば、外部から入力されるシグナルに対応して自動的点灯したり消灯したりする照明等のように、ユーザが受動的に情報を感知することのできる情報出力手段をいう。

需要家ＤＲプレファレンステーブル管理部１２０は、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４を設定する手段を２つ備える。１つは、ユーザが手動で設定するための手段であり、需要家ＤＲプレファレンス入力設定部と呼ぶことができる。もう１つは、需要家行動特性管理テーブルＴ１１と需要家ＤＲプレファレンス反映ルール管理テーブルＴ１３とを用いることで、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の各項目の値を自動的に設定する手段である。この手段は、行動特性反映部と呼ぶことができる。なお、手動設定と自動設定とが競合する場合、手動設定（ユーザ設定）が優先する。

需要調整要請指令生成部１３０は、需要調整の目標値と伝達条件とを共に満たすように、需要調整要請指令を生成する。需要調整目標値は、図外の別のシステム、または、電力システム運用者から与えられる。伝達条件は、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４に規定されている。

需要調整目標値は、需要調整の対象時間帯と目標とする電力量の調整レベル（目標値レベル）とを含んで構成される。需要調整の対象時間帯は、例えば、開始時刻（Ｔｓ）と終了時刻（Ｔｅ）で定義されできる。例えば、開始時刻（Ｔｓ）＝２０１１年６月１日１３時００分、終了時刻（Ｔｅ）＝２０１１年６月１日１６時００分などである。電力量の目標値レベルは、上述の通り、需要調整の目標値に該当するランクの番号である。

需要調整要請指令の内容は、調整対象機器と目標調整レベルである。目標調整レベルには、需要調整目標値のランクを示す値を設定する。調整対象の機器を特定する値は、例えば、以下のように設定する。

（１）ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の要請粒度の値が、需要家トータルの調整レベルを与えるものとして設定されている場合
調整対象機器の値として、「需要家トータル」と設定する。

（２）ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の要請粒度の値が、特定機器の調整レベルを与えるものとして設定されている場合
ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の対象機器の優先順位を参照し、目標調整レベルの値に対応する優先順位の機器種別を抽出し、対象機器の値として設定する。

各需要家への需要調整要請指令の配信時刻Ｔｄ［ｉ］（ｉ＝１，２，，Ｎ）は、次のように設定することができる。以下では、配信回数をＮとした。

（１）ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の配信タイミングの値が、基準時刻ＴｓのＸ日前のＹ時までと設定されている場合。
Ｔｄ［１］として、「ＴｓのＸ日前のＹ時」を設定する。

（２）ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の配信タイミングの値が、基準時刻ＴｓのＺ分前までと設定されている場合。
Ｔｄ［１］として、「ＴｓのＺ分前」を設定する。

（３）繰り返し配信時刻を、ＤＲプレファレンステーブルＴ１４の配信周期（Tｉｎｔｅｒｖａｌ）の値を参照して設定する。
Ｔｄ［ｉ+１］として、Ｔｄ［ｉ］の時刻のTｉｎｔｅｒｖａｌ後の時刻を設定する（ｉ＝１，２，，，）。

但し、Ｔｄ［ｉ+１］の時刻が終了時刻Ｔｅを越えた場合には、Ｎ＝ｉとし、Ｔｄ［ｉ+１］の設定はキャンセルする。

需要調整要請指令伝達部１４０は、各需要家に対して、各需要家毎に生成された需要調整要請指令を、各需要家毎に定まった方法で配信する。

一部の動作については既に述べたが、ここで図１０〜図１３を参照して、電力需要調整システムの動作の概要を説明する。

図１０は、全体の動きを示す概要フローチャートである。まず、電力需要調整装置１０は、需要家行動特性管理テーブルＴ１１を設定する（Ｓ１０）。ステップＳ１０の一例は、図１１で述べる。

次に、電力需要調整装置１０は、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４を設定する（Ｓ１１）。このステップの詳細は既に述べたので、これ以上の説明は省略するが、電力需要調整装置１０は、ユーザ設定に従って、または、自動的に、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４を設定できる。

続いて、電力需要調整装置１０は、各需要家毎に需要調整要請指令を作成し、それらの需要調整要請指令を各需要家に伝達する（Ｓ１２）。ステップＳ１２については、図１２で後述する。

図１１は、需要家行動特性管理テーブルを自動的に設定する場合の処理を示すフローチャートである。需要家行動特性管理部１１０は、各需要家毎に、以下のステップＳ２１〜Ｓ２７を実行する（Ｓ２０）。本処理の対象となる需要家を対象需要家と呼ぶ。

需要家行動特性管理部１１０は、需要家情報サーバ１０３から、対象需要家の電力消費データを取得する（Ｓ２１）。需要家行動特性管理部１１０は、行動特性判定ルール管理テーブルＴ１２に登録されている各基準毎に、以下のステップＳ２３〜Ｓ２５を実行する（Ｓ２２）。処理対象の基準を対象基準と呼ぶ。

需要家行動特性管理部１１０は、対象基準と対象需要家の電力消費データとを比較し（Ｓ２３）、対象需要家が対象基準を満たすかを判定する（Ｓ２４）。対象需要家が対象基準を満たす場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、需要家行動特性管理部１１０は、対象基準に対応する行動特性を、対象需要家の行動特性として一時的に設定する（Ｓ２５）。

このように、全ての需要家について、行動特性判定ルール管理テーブルＴ１２に記載の全ての基準が適用される。この結果、通常の場合、少なくとも一つの行動特性が各需要家に設定される。

需要家行動特性管理部１１０は、一つの需要家に複数の行動特性が設定されているか判定し、複数の行動特性が設定されている場合は、行動特性優先度管理テーブルＴ１０に記載の優先度に従って、いずれか優先度の高い行動特性を一つ選択する（Ｓ２６）。

需要家行動特性管理部１１０は、選択した行動特性をその需要家の行動特性として、需要家行動特性管理テーブルＴ１１に登録する（Ｓ２７）。

なお、図１１に示す処理を実行しても、需要家の電力消費活動に合致する行動特性を判別できない場合、需要家行動特性管理テーブルＴ１１において、その需要家の行動特性欄Ｃ１１１には、何も設定されない。この場合、その需要家は、需要家入出力装置２０１を用いて行動特性を手動で設定することができる。行動特性が自動的に判別された場合であっても、需要家は、自らの行動特性を手動で変更することができる。

図１２は、需要調整要請指令を作成して需要家に伝達する処理を示す。需要調整要請指令生成部１３０は、需要家ＤＲプレファレンステーブルＴ１４を参照し（Ｓ３０）、需要調整要請指令を伝達すべき需要家が有るか判定する（Ｓ３１）。

指令を伝達すべき需要家が有る場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、需要調整要請指令生成部１３０は、需要調整要請指令を生成する（Ｓ３２）。需要調整要請指令生成部１３０は、その需要家について予め設定された伝達手段で、その需要家に需要調整要請指令を伝達する（Ｓ３３）。

図１３は、需要家側での電気機器を設定する処理を示す。需要家機器監視制御装置２００は、設定モードを取得する（Ｓ４０）。設定モードには、以下に述べるように、手動モード、半自動モード、自動モードがある。ユーザは、需要家入出力装置２０１を介して、設定モードを事前に指定することができる。

需要家機器監視制御装置２００は、設定モードが手動モードの場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、需要調整要請指令を需要家入出力装置２０１に表示するだけで、電気機器の設定は行わない（Ｓ４２）。手動モードの場合、ユーザは、需要調整要請指令に従って、手動で電気機器を設定する。

設定モードが半自動モードである場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、需要家機器監視制御装置２００は、需要調整要請指令を需要家入出力装置２０１に表示し、ユーザからの承諾を待って電気機器を自動的に設定する（Ｓ４４）。

設定モードが自動モードの場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、需要家機器監視制御装置２００は、ユーザの承諾を得ることなく、需要調整要請指令に従って電気機器を自動的に設定する（Ｓ４６）。

このように構成される本実施例は、各需要家の行動特性に応じた伝達条件で、各需要家毎に需要調整要請指令を伝達するため、各需要家が需要調整要請指令を認識する可能性と、需要調整要請指令に従って行動する可能性を共に高めることができる。これにより、各需要家において電力消費量の調整を高い割合で履行させることができ、電力需要の平準化に寄与できる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

１、１０：電力需要調整装置
２、２０、２０Ａ〜２０Ｄ：需要家

Claims (10)

1. 需要家の電力需要を調整するための電力需要調整システムであって、
   各需要家が、予め用意されている複数の行動特性のいずれに該当するかを需要家毎に管理する需要家行動特性管理部と、
   電力需要を調整するための需要調整情報を前記各需要家に伝達するための伝達条件を、前記各需要家の行動特性に応じて管理する伝達条件管理部と、
   前記伝達条件に基づいて前記各需要家毎に前記需要調整情報を生成する需要調整情報生成部と、
   生成された前記需要調整情報を前記伝達条件に基づいて前記各需要家に伝達する需要調整情報伝達部と、
   を備える電力需要調整システム。
   
2. 前記各需要家の電力消費状態を示す電力消費情報を前記各需要家から収集するための電力消費情報収集部と、
   前記電力消費状態に基づいて行動特性を判別するための所定ルールを管理する行動特性判定ルール管理テーブルを有する需要家行動特性判定部であって、前記電力消費情報と前記行動特性判定テーブルとに基づいて、前記各需要家の行動特性を判定するための需要家行動特性判定部と、
   をさらに備え、
   前記需要家行動特性管理部は、前記需要家行動特性判定部により判定された行動特性を管理する、
   請求項１に記載の電力需要調整システム。
   
3. 前記行動特性判定ルール管理テーブルには、前記各需要家の電力消費状態の変動履歴、電力消費状態の履歴と気温との相関関係、または、所定の電気機器の作動時間のうち、少なくともいずれか一つの指標に基づいて、前記各需要家の行動特性を判定するためのルールが予め記憶されている、
   請求項２に記載の電力需要調整システム。
   
4. 予め用意される複数の行動特性には予め優先度が設定されており、
   前記需要家行動特性判定部は、前記需要家に該当する行動特性が複数有る場合に、いずれか優先度の高い方の行動特性を前記需要家の行動特性として判定する、
   請求項３に記載の電力需要調整システム。
   
5. 行動特性と前記伝達条件とを予め対応付けて管理する行動特性−伝達条件管理テーブルをさらに備え、
   前記伝達条件管理部は、前記行動特性−伝達条件管理テーブルを用いて、前記各需要家毎に前記伝達条件を管理する、
   請求項４に記載の電力需要調整システム。
   
6. 前記伝達条件には、前記需要調整情報を伝達する時期、伝達周期、伝達内容、伝達手段が含まれている、
   請求項５に記載の電力需要調整システム。
   
7. 前記伝達手段には、前記各需要家の有する需要家端末に前記需要調整情報を電子メールで伝達するための手段、前記需要家端末に前記需要調整情報を音声通話で伝達するための手段、前記需要家端末に前記需要調整情報をファクシミリで伝達するための手段、前記需要家端末に前記需要調整情報を音楽または色彩または匂いで伝達するための手段のうち、少なくともいずれか複数の手段が含まれている、
   請求項６に記載の電力需要調整システム。
   
8. 前記各需要家には、前記各需要家の有する電気機器の作動を監視して制御するための需要家側管理装置が設けられており、
   前記需要家側管理装置では、前記需要調整情報に基づいて電気機器の作動を調整するためのモードとして、手動モードと、半自動モードと、自動モードのうち少なくともいずれか一つのモードを選択可能であり、
   前記手動モードが選択されている場合、前記需要家側管理装置は、ユーザの指示に従って電気機器の作動を調整し、
   前記半自動モードが選択されている場合、前記需要家側管理装置は、前記需要調整情報に関するユーザの承諾を確認してから、前記需要調整情報に基づいて前記電気機器の作動を調整し、
   前記自動モードが選択されている場合、前記需要家側管理装置は、ユーザの承諾を確認せずに、前記需要調整情報に基づいて電気機器の作動を調整する、
   請求項７に記載の電力需要調整システム。
   
9. 電力需要調整装置と、前記各需要家の有する電気機器の作動を監視して制御するための需要家側管理装置とが複数種類の通信ネットワークを介して接続されている電力需要調整システムであって、
   前記電力需要調整装置は、前記需要家の行動特性及び前記需要家毎の前記伝達条件を管理しており、
   前記各需要家の行動特性に応じて前記需要調整情報を生成するための需要調整サーバと、
   前記各需要家の電力消費状態を前記需要家側管理装置から収集するための情報収集サーバと、
   前記需要調整情報を前記複数種類の通信ネットワークの少なくともいずれか一つを用いて前記需要家に送信するための通信サーバと、
   が双方向通信可能に接続されて構成されており、
   前記需要家行動特性管理部と、前記伝達条件管理部と、前記需要調整情報生成部とは、前記需要調整サーバに設けられており、
   前記需要調整情報伝達部は、前記通信サーバに設けられている、
   請求項１に記載の電力需要調整システム。
   
10. 需要家の電力需要を調整するための電力需要調整システムに用いられる電力需要調整装置であって、
    各需要家が、予め用意されている複数の行動特性のいずれに該当するかを需要家毎に管理する需要家行動特性管理部と、
    電力需要を調整するための需要調整情報を前記各需要家に伝達するための伝達条件を、前記各需要家の行動特性に応じて管理する伝達条件管理部と、
    前記伝達条件に基づいて前記各需要家毎に前記需要調整情報を生成する需要調整情報生成部と、
    生成された前記需要調整情報を前記各需要家に送信する需要調整情報伝達部と、
    を備える電力需要調整装置。

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