JP5998081B2 - 電力需要調整システム及び需要調整実行システム - Google Patents

電力需要調整システム及び需要調整実行システム Download PDF

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Description

本発明は、電力系統における需要電力量を調整するシステムに関する。
今後、自然エネルギーを用いた太陽光・風力発電等を始めとして、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車の大量普及により、電力の潮流態様が著しく変化し、配電用変電所や柱上変圧器などの設備機器へ加わる負荷が大きくなると見込まれている。当該設備機器に所定の閾値を超えた負荷が加わると、配電用変電所の遮断器が誤作動を起こし、地域が停電したり、柱上変圧器が焼損したりするなど、電力系統の安定化が図れない。このような状況を解消する為に、当該負荷を制御する技術が知られている。
例えば、特許文献１に記載の技術は、エネルギー負荷側を制御対象とするデマンドサイドマネジメント機能を有するエネルギー管理システムで、負荷運用・調整履歴データベースに蓄積された履歴データに基づいて、負荷調整幅の予測結果を出力する負荷調整幅予測部を有し、その予測情報に基づいて負荷を制御するシステムである。本技術により、過去の蓄積データ及び外部条件(天候等)に基づいた需要予測が可能であり、所定の閾値を超えないように負荷を制御することが可能である。
また、特許文献２に記載の技術は、受電者の電力需要を予測する需要予測手段と、電気事業者から供給を受けることが必要となる電力量であるデマンドを予測するデマンド予測手段とを備え、複数の負荷間での負荷低減の順序計画である負荷低減計画を策定する計画策定手段を備えた負荷低減計画策定システムに係るもので、本技術は、異なった気象条件下における負荷低減順序を規定した負荷低減分類指標を有するとともに、計画日の気象を予測する気象予測手段を備え、予測される計画日の気象と負荷低減分類指標とに基づいて、負荷低減計画を策定し、策定した負荷低減計画から電力需要の調整を行うことが可能である。
特開2010-204833号 特開2009-077498号
しかし、上記文献に記載の技術によると、過去の実績データを持たない（計測手段を持たない又は計測情報を取得できない）個別機器の負荷量の推定を行っておらず、実際の負荷量と比較してバラつきが大きいものとなっており、前記需要予測の精度は正確性を欠いている。
また、インフラ環境が整っていない地域などでは、前記計測情報を取得できない場合が多々存在する為、そのような場合でも、より正確な需要家機器の電力需要を把握する必要が有る。
上記課題を解決するために、本発明は、電力系統の運用状況に応じて、需要家の使用する電力量を管理する電力需要調整システムであって、需要家の機器の計測情報、及び前記機器の種類を含む機器情報を格納する記憶部と、前記記憶部に格納された所定の機器の計測情報から負荷量の傾向を表す負荷パターンを確率密度を用いて生成する生成部と、を備え、前記記憶部に計測情報が格納されていない機器の負荷パターンを、前記計測情報が格納されている機器の種類に基づいて、前記生成した負荷パターンから推定し、前記生成した負荷パターン及び前記推定した負荷パターンに基づいて、需要家機器の負荷パターンを求めることを特徴とする。
また、前記負荷パターンは、確率密度を用いて生成することを可能である。
本発明の効果として、計測情報を取得できない個別機器の負荷パターンも推定し、電力系統における電力需要量の推定精度の向上を図ることが出来る。
本実施例による電力系統の需要調整システムの全体構成図 本実施例による電力系統の需要調整システム全体処理のフローチャート 計測値データベースのデータフォーマットの一例 確率密度生成機能1305で生成する確率密度情報の一例 機器情報データベースのデータフォーマットの一例 確率密度割当て機能1307のフローチャート 全機器確率密度データベースのデータフォーマットの一例 調整余力表示機能1309のフローチャート 出力機能へ表示するイメージの一例 DR調整量設定機能1310のインターフェイスの一例 調整対象機器選択機能1211のフローチャート 需要家機器稼働状態の制御中表示のイメージの一例
以下、本発明の実施に好適な実施例について説明する。なお、下記はあくまでも実施の例に過ぎず、下記具体的内容に発明自体が限定されることを意図する趣旨ではない。
図1は、本実施例による電力系統の需要調整システムの全体構成図である。
本例で示す電力系統の需要調整システムは、電力系統1100、需要家1200、電力需要調整システム1300で構成される。電力系統1100には、複数の需要家1200が接続されている。そして需要家1200は電力系統1100から電力を受電している。一方、電力需要調整システム1300は、電力系統1100の電力需要の大きさに基づいて、電力需要の大きさを設備容量以下に抑えるために必要な、電力需要の削減量を算出する。そして電力需要調整システム1300は、電力需要量を削減するために稼働状態を変化させる需要家1200の設備機器を指定する。次いで、電力需要調整システム1300は、先に指定した需要家の設備機器に対して稼働状態の変更指令と、稼働状態の変更の継続時間または期限を送信する。図１破線部の需要調整実行システム1400では、電力需要調整システム1300から受信した稼働状態の変更指令と、稼働状態の変更の継続時間または期限に応じて、対応する機器の稼働状態を変更し、当該変更内容を表示部に表示する。需要調整実行システム1400により、需要家1200の設備機器の稼働状態が変更され、当該設備機器の電力需要が変化する。結果として、電力系統1100の電力需要を制御できる。
上記構成からなる本発明の全体処理のフローチャートについて図２で説明する。
本発明は、予め設定された日時ごとに本処理を行う。なお、当該設定は人又は計算機その他手段によって行うことが可能である。
まずは、設定日時における需要家と電力系統の設備負荷についてセンサ等を用いて計測を行う(S0201,S0202)。ここで、センサ等が無く計測することができない需要家の設備或いは通信環境等により計測情報を取得できない需要家の設備については、後述する手法を用いて設備負荷を推定する(S0203)。S0201,S0203の処理より得た全需要家設備の負荷状況から負荷調整が可能な量を算出する(S0204)。一方、電力系統の設備負荷を計測後(S0202)、当該設備の容量(kVA)から過負荷か否かを判定する(S0205)。そこで過負荷でない場合は、電力需要の調整が不要であるので処理を終える。また、過負荷である判定の場合は、調整しなければならない量を決定する(S0206)。この判定・算出手法も後述する。
求めた負荷調整可能量と必要調整量から、実際に電力調整を行うＤＲ(Demand Response)調整量を設定する(S0207)。ＤＲ調整量の決定に際し、当該設定値は人が任意で決定又は計算機その他の手法により自動で決定できる。また、ＤＲ調整量が決定したら、当該調整を行う設備機器を選択する(S0208)。これは、例えば優先度、設備機器の稼働状況、需要家要請事項等その他のパラメータを考慮して決定することが可能である。選択された機器に対して、需要調整依頼を行う(S0209)。本発明である電力需要調整システムと連携する需要調整対応システムは、当該要請に基づき、需要家設備を制御する(S0210)。また、需要家設備の当該制御状況を表示する(S0211)。
以上の動作を設定された日時毎に行い、電力需要の制御を行う。
以下処理フローチャートの詳細について図1に示す各機能ブロックに基づき説明する。
電力系統1100は、送電線1101、設備機器1102、負荷状態計測機能1103、負荷状態送信機能1104で構成される。送電線1101は電力を需要家1200へ送り届ける設備である。設備機器1102は、変電所や変圧器、区分開閉器等の、電力システムの設備機器である。負荷計測機能1103は、電流計や電力計等のセンサ設備である。負荷計測機能1103は、設備機器1102の負荷状態を計測し、その結果を負荷状態送信機能1104へ出力する。以下では負荷計測機能1103は電力計を前提として記すが、電流計とすることも可能である。負荷計測機能1103を電流計とする場合には、以下の説明において単位を(kW)から(A)へ読み替えることにより同様に扱うことが可能である。負荷状態送信機能1104は、負荷状態計測機能1103から取得する、設備機器1102の負荷状態情報を、通信回線1000を介して電力需要調整システム1300の負荷状態受信機能1301へ出力する。
需要家1200は、家庭、学校、役所、病院、ビル等の電力の需要家である。図1では一例として、電力系統1100に3軒の需要家(a)(b)(c)が接続されている状態を示している。以下、各機能について順次説明を記す。各需要家1200には、調整要請実行機能1201、設備1202、表示機能1204が設置されている。負荷計測機能1203は、一部の需要家のみに設置されており、ここでは一例として需要家(a)のみに設置されている状態を示した。
調整要請実行機能1201は、通信回線1000を介して、電力需要調整システム1300が出力する稼働状態の変更指令と、稼働状態の変更の継続時間または期限を受信する。そして自身が所属する需要家に所属する機器に対して稼働状態の変更が要求されている場合には、当該機器に対して稼働状態を変更する制御指令、および稼働状態を変更する継続時間または期限の情報を出力する。次いで、調整要請実行機能1201は、表示機能1204に対して、稼働状態を変更する制御指令を設備1202へ出力している旨の情報と、稼働状態を変更する継続時間または期限の情報を出力する。
設備1202は、需要家1200が所有する設備機器であり、照明設備、空調設備、蓄電設備等、さまざまな設備機器が考えられる。なお図1では、一例として需要家1200の設備機器はa、b、cの3台の場合を示している。
負荷計測機能1203は、全ての需要家1200に設置されておらず、一部の需要家1200のみに設置されている。負荷計測機能1203は、自身が設置される需要家1200に設けられている設備1202の負荷状態を計測する。そして負荷計測機能1203は、計測結果を電力需要調整システム1300の計測値データベース1304へ記録する。計測単位は、機器単位や需要家単位とすることが考えられる。
表示機能1204は、自身が所属する需要家1200の機器1202の稼働状態が、調整要請実行機能1201により変更されているか否かの状況を視覚的に表示する機能であり、調整要請実行機能1201から受信する情報に応じて表示状態を変化させる。表示状態の詳細は後述する。
電力需要調整システム1300は、負荷状態受信機能1301、過負荷判定機能1302、必要調整量算出機能1303、計測値データベース1304、確率密度生成機能1305、機器情報データベース1306、確率密度割当て機能1307、全機器確率密度データベース1308、調整余力表示機能1309、DR調整量設定機能1310、調整対象機器選択機能1311、調整要請送信機能1312で構成される。
負荷状態受信機能1301は、通信回線1000を介して、負荷状態送信機能1104から負荷状態計測機能1103が計測する設備機器1102の負荷状態情報を受信し、受信した情報を過負荷判定機能1302へ出力する。
過負荷判定機能1302は、負荷状態受信機能1301から受信した、設備機器1102の負荷状態情報と、図示しない設備情報記憶機能に記憶される設備機器1102の不設備容量を比較し、設備機器1102が過負荷状態であるか否かを判定し、その結果を必要調整量算出機能1303へ出力する。過負荷判定機能1302は、設備機器1102が過負荷状態であるか否かを、式1により算出するΔPの値に応じて判定し、ΔPが正値の場合に設備機器1102が過負荷であると判定する。なお、式1において、ΔPは過負荷量(kW)、Dは設備機器1102へ加わる負荷の大きさ(kW)、Cは設備機器1102の容量(kVA)である。ここでは説明簡単化の為、力率を1と仮定している。
必要調整量算出機能1303は、過負荷判定機能1302から、設備機器1102の過負荷であるか否かの判定結果を受信し、判定結果が過負荷の場合には、設備機器1102の過負荷状態を解消するための必要量性量を式2で算出する。式2において、Xは当該設備(ここでは設備機器1102)に対する電力需要の必要調整量(kW)、ΔPは当該設備の過負荷量(kW)であり、式1で算出したものである。Mは当該設備の設備容量に対する削減後電力需要の予備幅（マージン）であり、設備容量に対して一定の余力を残すように電力需要を削減するための要素である。
計測値データベース1304は、負荷計測機能1203が計測する、需要家1200の設備1202の電力需要の情報を記録するデータベースである。
計測値データベースのデータフォーマットを図3に示す。
図3は計測値データベースのデータフォーマットの一例である。ここでは、需要家ID、機器ID、日付、時刻ごとに、当該機器の電力需要(kW)を記録している。本例では、需要家1001、機器01の、2012年4月1日から4月5日までの12時に計測した電力需要のデータである。時刻は、例えば、深夜0時0分から明くる23時30分までの30分間隔とすることが考えられる。また、計測値は一例として0.5(kW)単位にまるめることが考えられる。このフォーマットにて、負荷計測機能1203が設置されている需要家の機器別、日時別の設備1202の計測値が順次記録される。
図1における確率密度生成機能1305は、計測値データベース1304に記録された設備1202の電力需要(kW)を入力とし、機器別、時刻別の電力需要の確率密度を生成する機能である。確率密度の生成方法は一般的な方式でよい。例えば、図3に示すデータフォーマットにて、需要家ID、機器ID、時刻でデータをソートした結果のレコードに対し、電力需要の値毎にレコード数をカウントし、その結果を正規化して求めることが考えられる。
図4は、確率密度生成機能1305で生成する確率密度情報の一例である。ここでは、需要家01、機器01の、時刻12時における電力需要の確率密度を示している。横軸が電力需要(kW)、縦軸が出現確率(%)である。このように、確率密度生成機能1305は、計測値データベースに1304に記録された情報に基づき、需要家ID別、機器ID別、時刻別の電力需要の確率密度を生成する。生成した確率密度の情報は、図示しない記憶機能に一次記憶しておく。
機器情報データベース1306は、需要家1200へ設置されている設備1202の情報が格納されている。図5に、機器情報データベースのデータフォーマットの一例を示す。
図5では、需要家ID、機器IDごとの、当該機器の種類、当該機器の電力需要を計測する個別センサの有無の情報が記されている。当該機器の種類の項目は、別の内容にも置き換えることが可能である。例えば、需要家IDと機器IDで指定される機器が電気給湯器の場合には、定格容量(kW)や貯湯タンクの容量(L)と置き換えることが可能である。
図1における確率密度割当て機能1307は、確率密度生成機能1305の出力情報と、機器情報データベース1306の記録データを用い、負荷計測機能1203が設置されていない需要家の設備1202の電力需要の確率密度を推定する機能である。確率密度割当て機能1307のフローチャートを図6に示す。
処理S0601は機器情報データベース1306を参照し、記録されているデータ(データフォーマットは図5)を認識する。
処理S0602は、種類別でのループ処理であり、図5に記録された種類ごとにレープ処理する。
処理S0603は、個別センサ付き機器の認識であり、図5のデータフォーマットの個別センサ有無の列が「有」となっている機器を認識する。
処理S0604は時刻に対するループ処理である。時刻の値は、計測値データベース1304に記録されている時刻と一致させる。
処理S0605では、処理S0602が指定する種類と同一の個別センサ付き機器の確率密度を取得する。なお、個別センサ付き機器の確率密度は、確率密度生成機能1305にて生成し、図示されていない記憶機能に一時的に記憶されている確率密度の情報である。
処理S0606は、代表確率密度生成機能である。代表確率密度とは、需要家機器の種類ごとに定める代表的な電力需要の確率密度と定義する。ここでは、種類が処理S0602が定めるものと同一で、個別センサが取り付けられている機器の確率密度を取得し、これを代表確率密度と位置付ける。なお、同じ種類で個別センサが取り付けられている機器が複数存在する場合には、それぞれの確率密度を平均演算等で合成して生成する新たな確率密度を、代表確率密度と位置付ける。
処理S0607では、処理S0606で生成した代表確率密度を、個別センサが取り付けられていない機器の確率密度として全機器確率密度データベース1308へ登録する。これは、同じ種類の機器の動作特性は機器ごとに同一であると考えられるため、電力需要の確率分布も機器毎に同一となると考えられることに基づいている。図7に全機器確率密度データベースのデータフォーマットの一例を示す。ここでは、需要家ID、機器ID、時刻、の組合せ別の確率密度が記録されるものであり、縦軸の電力需要(kW)ごとに出現確率が記録される。
調整余力表示機能1309は、負荷計測機能1203が設置されていない需要家1200も含めた、地域全体としての需要家機器による調整余力を推定し、表示する機能である。調整余力表示機能1309のフローチャートを図8に示す。
処理S0801は対象時刻認識であり、過負荷判定1302が過負荷と判定した時刻が設定される。
処理S0802は需要家IDのループであり、全機器確率密度データベース1308へ記録されている需要家ID(データフォーマットは図7に記載)でループ処理する。
処理S0803は機器IDのループである(データフォーマットは図7に記載)。
処理S0804は確率密度の取得である。処理S0802と処理S0803で指定される機器の電力需要の確率密度を、全機器確率密度データベース1308から取得する。
処理S0805は、機器台数による分岐である。処理S0804で取得した確率密度関数の数が2つ以上の場合は、処理S0806へ移動する。一方、処理S0804で取得した確率密度関数の数が1つのみの場合は、処理S0806はスキップする。
処理S0806は確率密度の合成処理である。確率密度の合成は、畳み込み積分の手法により算出可能である。
以上の処理を需要家IDと機器IDの組合せ回数分実行し、需要家機器による地域単位の電力需要調整力の確率密度を推定し、これを図示しない出力機能に表示する。出力機能は、モニタやプリンタ等の機器が考えられる。
図9は出力機能へ表示するイメージの一例である。ここでは、需要家機器による地域単位の調整力の確率分布と、地域の必要調整量と、電力系統に設置された蓄電池等の設備による需要調整機能で賄いきれない量の必要調整量である調整不足量を表示した例を示す。地域の必要調整量は、必要調整量算出機能1303で算出した値(ここではX)である。調整力不足量Yは式3で算出される。なお、式3において、Bは電旅行系統に別途設置された蓄電池等の設備による需要調整量(kW)である。
調整余力表示機能1309により、システムオペレータが需要家機器による地域単位の電力需要調整力の確率密度の分布と調整力不足量Yの位置関係を視覚的に理解することが可能となる。従って、負荷調整力の市場からの調達も含めた、需要家機器による負荷調整量の目標値の適切な設定を支援することが可能となる。なお、システムオペレータは、人でもプログラムソフトでもよい。
DR調整量設定機能1310では、調整余力表示機能1309が出力する需要家機器による地域単位の電力需要調整力の確率分布と、調整不足量Yの位置関係に基づき、システムオペレータにより需要家機器による電力需要調整量の調整目標値が設定される。設定された電力需要調整量の調整目標値の情報は、調整対象機器選択機能1311へ出力される。システムオペレータが人の場合には、図10に示すようなインターフェイスが考えられる。
図10は、需要家機器の負荷調整による調整目標値を設定するインターフェイスのイメージの一例である。本例では、プルダウン機能により数値を選択する例を示しているが、キーボード等の入力手段により直接数値を入力することとしても良い。
調整対象機器選択機能1211は、DR調整量設定機能1310が出力する電力需要調整量の調整目標値の情報に基づき、稼働状態を変更する需要家機器を選択する。調整対象機器選択機能1211のフローチャートを図11に示す。
処理S1101は、対象時刻認識であり、過負荷判定1302が過負荷と判定した時刻が設定される。
処理S1102は、DR調整目標値認識であり、DR調整量設定機能1310で設定された値である。
処理S1103は、機器検討順序でのループである。機器検討順序は、地域の需要家設備1202をあるルールに従って順序付けしたものである。順序付けするルールは、例えば、機器種別順、定格電力の大きな順、確率密度の標準偏差が小さな順、等が考えられる。
処理S1104は、確率密度取得処理であり、S1103で指定された機器の電力需要の確率密度を全機器確率密度データベース1308から取得する。
処理S1105は、機器台数の分岐処理で、処理S1104で取得した確率密度関数の数が2つ以上の場合は、処理S1106へ移動する。一方、処理S1104で取得した確率密度関数の数が1つのみの場合は、処理S1106はスキップする。
処理S1106は確率密度の合成処理である。確率密度の合成は、畳み込み積分の手法により算出可能である。
処理S1107は、負荷調整不足確率の推定である。負荷調整不足確率は、合成した確率密度の分布とS1102で認識したDR調整目標値の位置関係により求められ、式4で算出する。ただし、Rは負荷調整不足確率、Sallは合成した確率密度の分布の面積、Sは合成した確率密度の分布のうち、電力需要調整量の大きさがDR調整目標値より大きな領域の面積である。つまり、DR調整目標値の大きさが、合成した確率密度分布の期待値と一致する場合は、負荷調整不足確率Rの大きさは0.5となる。
処理S1108は負荷調整不足確率の大きさによる分岐処理である。式4で算出した負荷調整不足確率Rの大きさが、予め登録された設定値より大きな場合には、S1103のループ処理へ戻る。そして稼働状態を変更する需要家機器を追加し、S1103以下の処理を再度実行する。一方、負荷調整不足確率Rの大きさが、予め登録された設定値以下の場合には、負荷調整対象とする機器の追加を終え、本処理を終える。以上の処理により、稼働状態を変更する需要家機器を選択する。選択した需要家機器は、需要家IDと機器IDのリストとして調整要請送信機能1312へ出力される。
図1における調整要請送信機能1312は、稼働状態を変更する需要家機器のリストを調整対象機器選択機能1311から取得する。そして、負荷調整対象である機器が設置された需要家の調整要請実行機能1201へ制御指令と、継続時間情報または期限をセットで送信する。継続時間情報は例えば30分間など、予め設定した継続時間とすることが考えられる。また、期限情報の場合は、現在時刻から30分後の時刻など、予め設定した継続時間が経過後の時刻を設定することが考えられる。
需要調整実行システム1400の調整要請実行機能1201は、調整要請送信機能1312から需要家設備の負荷調整指令を受信すると、当該機器1202に対して稼働状態を変更する制御指令を出力する。一方、表示機能1204へ、需要家機器の稼働状態の制御中である旨の情報(機器IDと稼働状態の変更の継続時間または期限)を出力する。
図12は、調整要請実行機能1201により設備1202の稼働状態が制御中である旨を表示するイメージの一例である。12001は機器名称を表示せず、稼働状態が制御中であるか否かを示す表示方法であり、LED等のランプ12003の色で表示する。例えば、稼働状態が制御中ではない場合は緑色点灯、稼働状態の制御中の場合は赤色点灯などが考えられる。12002は、機器名ごとに稼働状態が制御中であるか否かを表示する方法であり、同じくLED等のランプ12004で機器毎の稼働状態を表示しても良い。なお、継続時間や期限情報を用いて、残り時間を住民へ伝えることも可能である。例えば、図示しない、稼働状態の変更制御の残り時間に対する点滅間隔のテーブルを予め用意しておき、このテーブルを参照することにより点滅間隔等で表示することが考えられる。更に、制御時間の残り時間を数値で表示するなど、さまざまな方法が考えられる。稼働状態が制御中であるか否かを表示させることにより、設備1202が突然停止した場合に、故障で停止したのではないことを住民が知ることが可能となり、住民に安心感を与えることが可能となる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
１１００ 電力系統
１１０１ 送電線
１１０２ 設備機器
１１０３ 負荷状態計測機能
１１０４ 負荷状態送信機能
１２００ 需要家
１２０１ 調整要請実行機能
１２０２ 需要家設備
１２０３ 負荷計測機能
１２０４ 表示機能
１３００ 電力需要調整システム
１３０１ 負荷状態受信機能
１３０２ 過負荷判定機能
１３０３ 必要調整量算出機能
１３０４ 計測値データベース
１３０５ 確率密度生成機能
１３０６ 機器情報データベース
１３０７ 確率密度割当て機能
１３０８ 全機器確率密度データベース
１３０９ 調整余力表示機能
１３１０ ＤＲ調整量設定機能
１３１１ 調整対象機器選択機能
１３１２ 調整要請送信機能
１４００ 需要調整実行システム
１２００１ 設備１２０２の稼働状態表示機能の一例
１２００２ 設備１２０２の稼働状態表示機能の一例
１２００３ ＬＥＤランプ
１２００４ ＬＥＤランプ

Claims (8)

  1. 電力系統の運用状況に応じて、需要家の使用する電力量を管理する電力需要調整システムであって、
    需要家の機器の計測情報、及び前記機器の種類を含む機器情報を格納する記憶部と、前記記憶部に格納された所定の機器の計測情報から負荷量の傾向を表す負荷パターンを確率密度を用いて生成する生成部と、を備え、
    前記記憶部に計測情報が格納されていない機器の負荷パターンを、前記計測情報が格納されている機器の種類に基づいて、前記生成した負荷パターンから推定し、前記生成した負荷パターン及び前記推定した負荷パターンに基づいて、需要家機器の負荷パターンを求めることを特徴とする電力需要調整システム。
  2. 請求項１に記載の電力需要調整システムであって、
    更に前記電力系統の機器の過負荷判定を行う判定部を備え、
    前記判定部による過負荷判定に基づき、前記需要家の機器における電力需要の調整量を表す必要調整量を求めることを特徴とする電力需要調整システム。
  3. 請求項２に記載の電力需要調整システムであって、
    前記過負荷判定は、前記電力系統の機器の負荷状態及び容量に基づいて行うことを特徴とする電力需要調整システム。
  4. 請求項２又は３のいずれかに記載の電力需要調整システムであって、
    前記必要調整量及び前記需要家機器の負荷パターンから求めた負荷調整量の確率分布に基づき、需要家の機器による電力需要の調整目標値を設定する調整量設定部を更に備えることを特徴とする電力需要調整システム。
  5. 請求項２又は３のいずれかに記載の電力需要調整システムであって、
    前記必要調整量及び前記需要家機器の負荷パターンから求めた負荷調整量の確率分布を表示する表示部と、需要家の機器による電力需要の調整目標値を入力する入力部とを更に備えることを特徴とする電力需要調整システム。
  6. 請求項４又は５のいずれかに記載の電力需要調整システムであって、
    前記調整目標値に基づいて、調整対象機器を選択し、需要家に調整要請を行うことを特徴とする電力需要調整システム。
  7. 請求項６に記載の電力需要調整システムと通信網を介して接続する需要家の需要調整実行システムであって、
    前記需要調整実行システムは、前記調整要請から需要家の機器を制御し、当該機器の稼働状態を表示する表示部を備えることを特徴とする需要調整実行システム。
  8. 請求項７に記載の需要調整実行システムであって、
    前記表示部は、前記制御を行っている調整対象機器と、前記制御の継続時間又は期限情報を含む制御状況と、を表示することを特徴とする需要調整実行システム。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016082617A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 富士通株式会社 需要調整計画生成装置、需要調整計画生成方法、及び需要調整計画生成プログラム
JP6407110B2 (ja) * 2015-07-13 2018-10-17 三菱電機株式会社 負荷推定装置及び負荷推定方法
CN106407160B (zh) * 2016-09-30 2018-11-09 国网宁夏电力公司电力科学研究院 含多个风电场的电力***概率潮流联合分布的计算方法
CN107276227B (zh) * 2017-07-05 2020-04-21 国网山东省电力公司微山县供电公司 电力调度方法和装置
KR101847177B1 (ko) * 2017-09-22 2018-05-28 자동차부품연구원 가정용 에너지 저장 시스템 및 이의 전기 에너지 할당 방법
CN110245771B (zh) * 2018-03-09 2021-08-20 亿可能源科技（上海）有限公司 需量预测方法、需量控制方法及***
JP7233964B2 (ja) * 2019-02-26 2023-03-07 三菱重工業株式会社 運転指標提示装置、運転指標提示方法、およびプログラム
KR102154614B1 (ko) * 2020-02-11 2020-09-10 (주)에너캠프 독 타입의 무정전 전원장치가 구비된 지능형 포터블 에너지저장시스템
CN111489037B (zh) * 2020-04-14 2023-04-18 青海绿能数据有限公司 一种基于需求预测的新能源风机备件储备策略优化方法
CN111612263B (zh) * 2020-05-28 2022-02-18 国家电网公司西南分部 考虑水资源利用需求的龙头水库水电***易优化方法
CN112598157B (zh) * 2020-11-27 2023-03-24 广东电网有限责任公司东莞供电局 电力负荷的预测方法和装置

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0923579A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Toshiba Corp 電力系統監視制御システム
US20020010754A1 (en) * 2000-04-07 2002-01-24 Brown Keith R. Electric power metering package
AU768162B2 (en) 2000-06-19 2003-12-04 William Henry Tan Forecasting group demand
US6735553B1 (en) * 2000-07-13 2004-05-11 Netpredict, Inc. Use of model calibration to achieve high accuracy in analysis of computer networks
JP2002041714A (ja) 2000-07-21 2002-02-08 Hitachi Ltd 電力の需要予測サービス方法およびシステム
WO2003025701A2 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Automated Energy, Inc. Utility capacity transfer system
JP2003143757A (ja) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Ltd 運転支援システム
US20040044613A1 (en) * 2002-05-15 2004-03-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Price evaluation system and method for derivative security, and risk management system and method for power exchange
US8069077B2 (en) * 2003-06-11 2011-11-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Electric-power-generating-facility operation management support system, electric-power-generating-facility operation management support method, and program for executing support method, and program for executing operation management support method on computer
JP4346584B2 (ja) * 2004-08-12 2009-10-21 三洋電機株式会社 デマンド制御装置およびプログラム
EP1729223A3 (en) 2005-06-01 2011-12-14 Sanyo Electric Co., Ltd. Demand control apparatus, electric power consumption prediction method, and program therefor
JP4531638B2 (ja) * 2005-06-15 2010-08-25 中国電力株式会社 変圧器負荷想定方法、変圧器負荷想定装置
US7225103B2 (en) * 2005-06-30 2007-05-29 Oracle International Corporation Automatic determination of high significance alert thresholds for system performance metrics using an exponentially tailed model
ATE405978T1 (de) * 2005-07-29 2008-09-15 Technidata Ag Verfahren und system zur prognose der benötigten energiemengen eines, insbesondere industriellen verbrauchers von einem energieversorger oder energielieferanten sowie vorrichtung zur energiebedarfsprognose
US20070203860A1 (en) 2006-02-24 2007-08-30 Gridpoint, Inc. Energy budget manager
US9148019B2 (en) * 2010-12-06 2015-09-29 Sandia Corporation Computing architecture for autonomous microgrids
US8996183B2 (en) * 2007-08-28 2015-03-31 Consert Inc. System and method for estimating and providing dispatchable operating reserve energy capacity through use of active load management
JP5276294B2 (ja) 2007-09-19 2013-08-28 大阪瓦斯株式会社 負荷低減計画策定システム及びデマンド制御システム
US20090094173A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Adaptive Logic Control, Llc Intelligent Power Unit, and Applications Thereof
US8909278B2 (en) * 2007-12-21 2014-12-09 Airvana Lp Adjusting wireless signal transmission power
GB0801413D0 (en) * 2008-01-25 2008-03-05 Nokia Corp Calibration technique
US8032767B2 (en) * 2008-04-02 2011-10-04 Microsoft Corporation Power-efficient state setting of data-center elements
JP5255462B2 (ja) 2009-01-13 2013-08-07 株式会社日立製作所 電力需給運用管理サーバ、および電力需給運用管理システム
JP4703736B2 (ja) 2009-03-02 2011-06-15 株式会社東芝 エネルギー管理システム及び方法
JP2010270997A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Chugoku Electric Power Co Inc:The 深夜電力機器制御システム及び深夜電力機器制御方法
WO2011012134A1 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Gridmanager A/S Method and apparatus for managing transmission of power in a power transmission network
JP4910020B2 (ja) 2009-08-05 2012-04-04 株式会社日立製作所 需要家エネルギーマネジメントシステム
DK2299189T3 (da) * 2009-09-10 2014-10-13 Vito Optimeret styring af et energiforsyningssystem eller et energiforbrugssystem
US20110071882A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-24 International Business Machines Corporation Method and system for intermediate to long-term forecasting of electric prices and energy demand for integrated supply-side energy planning
US8880682B2 (en) * 2009-10-06 2014-11-04 Emc Corporation Integrated forensics platform for analyzing IT resources consumed to derive operational and architectural recommendations
JP5576476B2 (ja) 2010-03-29 2014-08-20 株式会社日立製作所 エネルギーマネジメントシステム、エネルギーマネジメント装置及びエネルギーマネジメント方法
JP5595109B2 (ja) * 2010-05-10 2014-09-24 株式会社Ｐｆｕ 消費電力量推定システム、情報処理装置、サーバ装置、消費電力量推定方法およびプログラム
JP2012034444A (ja) 2010-07-28 2012-02-16 Toshiba Corp 電力需給計画装置及びその方法
JP2012058998A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Toshiba Corp サーバ、課金サーバ、電力使用量計算システム及びプログラム
US20120144219A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 International Business Machines Corporation Method of Making Power Saving Recommendations in a Server Pool
JP2012151992A (ja) 2011-01-19 2012-08-09 Hitachi Ltd 電力需要調整装置，電力調整ネットワークシステム及び電力調整方法
JP5494698B2 (ja) * 2011-07-15 2014-05-21 ダイキン工業株式会社 設備機器の制御装置
CA2858189C (en) * 2011-12-05 2020-09-29 Hatch Ltd. System, method and controller for managing and controlling a micro-grid
JP5603318B2 (ja) 2011-12-22 2014-10-08 株式会社日立製作所 電力需要調整システム、装置、および方法
US9118182B2 (en) * 2012-01-04 2015-08-25 General Electric Company Power curve correlation system
US9461470B2 (en) * 2012-04-10 2016-10-04 Cooper Technologies Company Distributed electricity demand-reserve prediction
CA2856433C (en) * 2012-06-01 2016-08-16 Bipco-Soft R3 Inc. Power control device
US9563215B2 (en) * 2012-07-14 2017-02-07 Causam Energy, Inc. Method and apparatus for actively managing electric power supply for an electric power grid
US20140081704A1 (en) * 2012-09-15 2014-03-20 Honeywell International Inc. Decision support system based on energy markets
US20140088774A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Configurable Baseline Calculation in Demand Response

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