WO2011155252A1 - 電力需要計画調整装置、電力需要計画調整方法、及びプログラム - Google Patents

電力需要計画調整装置、電力需要計画調整方法、及びプログラム Download PDF

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    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Definitions

  • the present invention relates to a power demand plan adjusting device, a power demand plan adjusting method, and a program.
  • Non-Patent Document 1 discloses a technique for planning power supply and supply so that the power generation cost for 24 hours is minimized, and Patent Document 1 discloses that the price of generated power is maximized. Techniques for planning reservoir water levels are disclosed. In addition, the next day's power price is provided to the customer, and the customer determines the amount of power demand to be used by looking at the price.
  • Patent Document 2 discloses a technique for controlling the hot water temperature of a hot water storage water heater so that the electricity charge for heating is minimized. In recent years, an experiment called smart grid, which attempts to control demand with real-time electricity prices, is also underway.
  • various optimal plans such as a power generation plan for thermal power generation, a power generation plan for hydroelectric power generation, and a hot water temperature plan in a water heater are independently performed. It can happen that it is not an optimal plan.
  • the present invention has been made in view of such a background, and provides a power demand plan adjustment device, a power demand plan adjustment method, and a program capable of adjusting a plurality of separately calculated plans. With the goal.
  • the main invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a demand-and-supply planning apparatus for calculating an optimum value of power demand per unit time by an electric device and calculating an optimum value of power price per unit time
  • a demand planning device that plans a power demand amount by the electric device according to a power price, and is a device that adjusts the demand plan, and is connected to be communicable with each other, and the demand amount per unit time
  • An optimal supply and demand plan acquisition unit that acquires the optimal value of the power price and the optimal value of the power price from the supply and demand planning device, and controls the demand planning device to plan the demand amount according to the acquired optimal value of the power price
  • an optimal demand amount acquisition unit that acquires the planned value of the demand amount from the demand planning device, and the power value for the unit time when the planned value of the demand amount exceeds the optimal value of the demand amount.
  • Increasing the, and be provided with a price adjustment unit to control the demand planning system to plan the demand in accordance with the power price the increased
  • the demand plan apparatus can recalculate the demand quantity after increasing the power price in the unit period in which the planned demand quantity exceeds the optimum demand quantity. It is preferable for electrical equipment to reduce power demand during times when electricity prices are high and shift power demand to times when electricity prices are lower, so recalculation can be done to reduce demand during times when electricity prices are raised. Expected to be done. Thereby, a plan demand amount can be made to approach an optimal demand amount.
  • the price adjusting unit sets a predetermined maximum value for the power price for the unit time in which the planned value of the demand amount exceeds the optimum value of the demand amount. You may do it.
  • a method for adjusting a plan of power demand by an electric device wherein an optimum value of the power demand amount per unit time by the electric device is calculated and the power per unit time is calculated.
  • a computer that is communicably connected to each of the supply and demand planning device that calculates the optimum value of the price and the demand planning device that plans the amount of power demand by the electrical device according to the power price, Obtaining the optimum value of the demand amount and the optimum value of the power price from the supply and demand planning device, controlling the demand planning device to plan the demand amount according to the obtained optimum value of the power price, The plan value of the demand amount is acquired from a demand planning device, the power price is increased for the unit time when the plan value of the demand amount exceeds the optimum value of the demand amount, and the increase is performed. And controlling the demand planning system to plan the demand in accordance with the power prices.
  • the computer sets a predetermined maximum value to the power price for the unit time that can be said that the planned value of the demand amount exceeds the optimum value of the demand amount. May be.
  • Another aspect of the present invention is a program for adjusting a plan of power demand by an electrical device, and calculates an optimum value of the power demand amount per unit time by the electrical device and for each unit time.
  • the unit time is connected to a computer that is communicably connected to each of a supply and demand planning device that calculates an optimum value of the power price of the power supply, and a demand planning device that plans a power demand amount by the electrical equipment according to the power price. Acquiring the optimum value of the demand amount and the optimum value of the power price from the supply and demand planning device, and the demand planning device to plan the demand amount according to the obtained optimum value of the power price.
  • Controlling obtaining the demand value plan value from the demand planning device, and the unit time when the demand value plan value exceeds the optimum value of the demand amount Serial to increase the electricity price, and possible to execute the steps of: controlling the demand planning system to plan the demand in accordance with the power price the increased.
  • the power price has a predetermined maximum value for the unit time that can be said that the planned value of the demand amount exceeds the optimum value of the demand amount.
  • a value may be set.
  • a plurality of separately calculated plans can be adjusted.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of an economic load distribution adjusting device 10.
  • FIG. 2 is a diagram showing a software configuration of an economic load distribution adjusting device 10.
  • FIG. It is a figure explaining the outline
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a constraint condition table 63.
  • the posted load distribution system of this embodiment includes an economic load distribution adjustment device 10, a plurality of water level planning devices 21, a plurality of hot water storage temperature control devices 22, and a supply and demand planning device 23. .
  • the economic load distribution adjusting device 10 is connected to a water level planning device 21, a hot water storage temperature control device 22, and a supply and demand planning device 23 via a communication network 24.
  • the communication network 24 is, for example, the Internet or a LAN (Local Area Network), and is constructed by a public telephone line network, Ethernet (registered trademark), a wireless communication network, or the like.
  • the supply and demand planning device 23 plans the power generation amount and the power demand amount so as to minimize the cost for power generation in a predetermined period (24 hours in the present embodiment) (hereinafter referred to as “optimal supply and demand plan”). ).
  • the supply and demand planning device 23 includes a power generation amount by hydroelectric power generation (hereinafter referred to as “hydroelectric power generation amount”), a power generation amount by thermal power generation (hereinafter referred to as “thermal power generation amount”), and a power consumption amount (hereinafter referred to as “thermal power generation amount”). , "Hot water supply demand”), and a simulation of the power consumption used for loads other than the water heater so that the power generation cost for 24 hours is minimized.
  • the supply and demand planning device 23 is based on a method described in, for example, “Electric market simulation—Development of basic model considering power supply start / stop plan” (March 2004, Central Research Institute of Electric Power Corporation). An optimal supply and demand plan can be calculated. In this document, the optimal supply and demand plan is calculated assuming that the amount of hydroelectric power generation and power demand is given. For example, the power supply and demand plan in the present embodiment can be changed by changing the amount of hydroelectric power generation and power demand. It is assumed that the apparatus 23 can calculate optimum values for hydroelectric power generation and power demand in addition to thermal power generation.
  • the supply and demand planning device 23 is, for example, an electricity price per unit power amount per hour at a wholesale power exchange, a cost required to start a thermal power generator (startup cost), restrictions on water heaters, water heaters Depending on various factors such as restrictions on loads other than those on power generation and restrictions on power generation other than thermal power generation, hourly power demand, hydroelectric power generation, Unit price ”), and calculate the power generation cost by multiplying the total power generation amount by the unit price of power generation and calculate the power generation cost by minimizing the power generation cost (hereinafter referred to as“ optimum power generation amount ”). ), Thermal power generation, non-hydrothermal power generation, hot water demand (hereinafter referred to as “optimum demand”), power consumption due to other loads, and the like.
  • startup cost a cost required to start a thermal power generator
  • restrictions on water heaters water heaters
  • water heaters Depending on various factors such as restrictions on loads other than those on power generation and restrictions on power generation other than thermal power generation, hourly power demand, hydroelectric power generation,
  • the unit price of power generation is assumed to be the power price.
  • the power price may be obtained by adding profit to the unit price of power generation.
  • the supply and demand planning device 23 is, for example, a personal computer, a workstation, a mobile phone terminal, or a PDA. In addition, you may make it implement
  • the water level planning device 21 (corresponding to the “hydropower planning device” of the present invention) sets the water level of the reservoir so that the selling price of the power generated by the hydropower generation is maximized while satisfying various constraints.
  • Plan hereinafter referred to as “optimum water level plan”.
  • optimum water level plan For the water level planning by the water level planning device 21, for example, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-223692 can be used.
  • As a constraint condition regarding hydroelectric power generation for example, the minimum value (hereinafter referred to as “minimum water intake”) of the amount of water given to the generator (hereinafter referred to as “minimum water intake”) and the maximum value of water intake (hereinafter referred to as “maximum water intake”). )and so on.
  • the water level planning device 21 also calculates hourly hydroelectric power generation (hereinafter referred to as “planned power generation”) in the optimal water level planning.
  • the water level planning device 21 is given an hourly power price, and an optimum water level plan is calculated according to the given power price. In addition, it is good also as electric power price by adding profit to the said power generation unit price.
  • the water level planning device 21 is a computer provided for each hydroelectric power plant, such as a personal computer, a workstation, a mobile phone terminal, a PDA (Personal Digital Assistant) or the like.
  • the hot water storage temperature control device 22 plans the heating of the hot water storage in the hot water storage water heater so as to minimize the power charge for heating while satisfying various constraints. (Hereafter referred to as “optimum heating plan”).
  • optimum heating plan For the heating plan by the hot water storage temperature control device 22, for example, the technique disclosed in JP 2009-257703 A can be used.
  • As a restriction condition related to heating in the hot water storage water heater for example, a minimum value of electric energy (energization amount) that can be energized in the hot water heater (hereinafter referred to as “minimum energization amount”) and a maximum value of energization amount (hereinafter referred to as “minimum energization amount”).
  • the hot water storage temperature control device 22 is also given an hourly power price, and an optimum heating plan is calculated according to the given power price.
  • the hot water storage temperature control device 22 also calculates the hourly hot water supply demand (hereinafter referred to as “planned demand amount”) in the optimum heating plan.
  • the hot water storage temperature control device 22 is a computer provided for each water heater of an electric power consumer.
  • the hot water storage temperature control device 22 may be, for example, a control panel built in the water heater, or a personal computer or PDA connected to the water heater.
  • the economic load distribution adjusting device 10 performs adjustment so that the water level plan of the reservoir and the heating plan of the water heater are performed so as to follow the optimum supply and demand plan calculated by the supply and demand planning device 23 as much as possible. If there is a time zone in which the total amount of planned power generation planned by the water level planning device 21 is larger than the optimal power generation amount in the optimal supply and demand plan, the economic load distribution adjusting device 10 lowers the power price in that time zone, Let the device 21 recalculate the water level plan. Since the water level planning device 21 plans the water level so as to maximize the sales price of electric power, it is expected that the plan will be modified to reduce the amount of power generation in the time zone when the electric power price is lowered.
  • the power generation amount can be brought close to the optimum supply and demand plan.
  • the power price in that time zone is raised and a heating plan is set in the hot water temperature control device 22. Recalculate.
  • the heating plan is calculated so as to minimize the power consumption fee, it is expected that the heating plan is corrected so as to reduce the power consumption in the time zone when the power price is raised. . Thereby, electric power demand can be brought close to an optimal supply-and-demand plan. Details will be described below.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the economic load distribution adjusting device 10.
  • the economic load distribution adjusting device 10 includes a CPU 101, a memory 102, a storage device 103, a communication interface 104, an input device 105, and an output device 106.
  • the storage device 103 stores various data and programs, for example, a hard disk drive or a flash memory.
  • the CPU 101 implements various functions by reading a program stored in the storage device 103 into the memory 102 and executing it.
  • the communication interface 104 is an interface for connecting to the communication network 24. For example, an adapter for connecting to Ethernet (registered trademark), a modem for connecting to a telephone line network, and a wireless communication network are used. Such as a wireless communication device.
  • the input device 105 is a keyboard, mouse, microphone, or the like that accepts data input from the user.
  • the output device 106 is, for example, a display, a printer, or a speaker that outputs data.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a software configuration of the economic load distribution adjusting device 10.
  • the economic load distribution adjusting device 10 includes functional units such as an optimal supply and demand plan acquisition unit 111, an optimal power generation amount acquisition unit 112, an optimal demand amount acquisition unit 113, and a power price adjustment unit 114.
  • Each functional unit is realized by the CPU 101 included in the economic load distribution adjusting device 10 reading out a program stored in the storage device 103 to the memory 102 and executing the program.
  • the optimum supply and demand plan acquisition unit 111 acquires the optimum supply and demand plan calculated by the supply and demand planning device 23.
  • the optimum supply and demand plan acquisition unit 111 transmits a command (hereinafter referred to as “optimum plan request”) instructing to perform optimization calculation to the demand planning device 23, and the supply and demand planning device 23 performs the optimum plan.
  • the optimum supply and demand plan is calculated according to the request, and the optimum power price, the optimum demand amount, and the optimum power generation amount are responded to the economic load distribution adjusting device 10, and the optimum supply and demand plan acquisition unit 111 receives them.
  • the optimum power generation amount obtaining unit 112 obtains the hourly planned power generation amount in the optimum water level plan calculated by each water level planning device 21.
  • the optimum power generation amount acquisition unit 112 transmits to the water level planning device 21 an optimum plan request including the hourly optimum power price acquired from the supply and demand planning device 23.
  • the water level planning device 21 calculates an optimal water level plan according to the optimal plan request, responds to the economic load distribution adjusting device 10 with the hourly planned power generation amount in the optimal water level plan, and the optimal power generation amount acquisition unit 112 receives this. .
  • the optimal demand amount acquisition unit 113 acquires hourly planned demand amounts in the optimal heating plan calculated by each hot water storage temperature control device 22.
  • the optimum demand amount acquisition unit 113 transmits to the hot water storage temperature control device 22 an optimum plan request including the hourly optimum power price acquired from the supply and demand planning device 23.
  • the hot water storage temperature control device 22 calculates an optimum heating plan in response to the optimum plan request, responds to the economic load distribution adjustment device 10 with the hourly planned demand in the optimum heating plan, and the optimum demand amount acquisition unit 113 receives this. To do.
  • the power price adjusting unit 114 causes the water level planning device 21 to recalculate so that the hydroelectric power generation amount acquired from each water level planning device 21 is in line with the optimum supply and demand plan. Moreover, the electric power price adjustment part 114 makes the hot water storage temperature control apparatus 22 recalculate so that the hot water supply demand acquired from each hot water storage temperature control apparatus 22 may follow an optimal demand-and-supply plan. In the present embodiment, the power price adjustment unit 114 uses the power of the time period for a time zone in which the total value of the planned power generation amount acquired from the water level planning device 21 exceeds the optimal power generation amount included in the optimal supply and demand plan.
  • the price is adjusted so as to be lower than the current value, and an optimal plan request including the adjusted power price is transmitted to the water level planning device 21, thereby causing the water level planning device 21 to recalculate.
  • the power price adjustment unit 114 has the current power price in the current time zone for the time zone in which the total planned demand amount acquired from the hot water storage temperature control device 22 exceeds the optimum demand amount included in the optimum demand plan. It adjusts so that it may become higher than a value, and transmits the optimal plan request
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of processing in the economic load distribution system.
  • the supply and demand planning device 23 calculates the optimum supply and demand plan (S301), the water level planning device 21 calculates the hourly planned power generation amount by the optimum water level plan (S302), and the hot water storage temperature control device 22 changes the hourly by the optimum heating plan.
  • the planned demand is calculated (S303).
  • the economic load distribution adjusting device 10 determines the order of the water level planning device 21 (power plant) and the hot water storage temperature control device 22 (water heater) that are to be adjusted (S304). Details of the order determination method will be described later.
  • the economic load distribution adjusting device 10 reduces the power price at that time (S306), and the water level planning device 21 recalculates the planned power generation amount by the optimum water level plan (S307). If the planned power generation amount does not exceed the optimal power generation amount at all times (S305: YES), the process proceeds to step S308.
  • the economic load distribution adjustment device 10 increases the power price at that time (S309), and stores the water. The temperature control device 22 recalculates the planned demand amount based on the optimum heating plan (S310).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining how data is transmitted and received in the process of FIG. Steps S401 to S403 correspond to step S301 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 transmits an optimum plan request to the demand planning device 23 (S401).
  • the supply and demand planning device 23 performs a simulation according to the optimum plan request, calculates the optimum supply and demand plan (S402), and sets the optimum power price, the optimum demand amount, and the optimum power generation amount for each hour in the optimum supply and demand plan. (S403).
  • Steps S404 to S406 correspond to step S302 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 includes the optimum power price received from the supply and demand planning device 23 in the optimum plan request and transmits it to each water level planning device 21 (S404).
  • Each water level planning device 21 uses the power price included in the optimum plan request to create an optimum water level plan so that the sales price of power generated by hydropower generation is maximized (S405), and the planned power generation amount related to the optimum water level plan.
  • S406 To the economic load distribution adjusting device 10 (S406).
  • Steps S407-S409 correspond to step S303 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 includes the optimum power price received from the supply and demand planning device 23 in the optimum plan request and transmits it to each hot water storage temperature control device 22 (S407). Note that the economic load distribution adjusting device 10 may transmit the optimal plan request to the hot water storage temperature control device 22 before step S404 for transmitting the optimal plan request to the water level planning device 21.
  • the hot water storage temperature control device 22 creates an optimum heating plan using the optimum power price included in the optimum plan request so that the power charge for heating is minimized (S408), and the planned demand according to time in the optimum heating plan. The amount is transmitted to the economic load distribution adjusting device 10 (S409).
  • Step S410 corresponds to steps S306 and S309 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 determines that the planned power generation amount exceeds the optimum power generation amount at a time after time t (k) corresponding to the number of repetitions k of the process shown in steps S305 to S307 or steps S308 to S310 in FIG.
  • the power price is lowered during a certain time, and the power price is raised for the time when the planned demand exceeds the optimum demand (S410).
  • the economic load distribution adjusting device 10 sets a predetermined minimum value for the power price for the time when the planned power generation amount exceeds the optimum power generation amount, and the power price for the time when the planned demand amount exceeds the optimal demand amount.
  • a predetermined maximum value can be set for.
  • Steps S411-S413 correspond to steps S305 and S307 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 sets a constraint condition (hereinafter referred to as “power generation adjustment constraint condition”) that prevents the amount of generated power from changing in the adjusted time zone.
  • the economic load distribution adjusting device 10 converts the amount of generated power at the time when the price has been adjusted into a water intake amount, sets the water intake amount for both the minimum water intake amount and the maximum water intake amount, and serves as a power generation adjustment constraint condition.
  • the economic load distribution adjusting device 10 transmits an optimal plan request including the power price and the power generation adjustment constraint condition with the price reduced to the water level planning device 21 (S411).
  • the water level planning device 21 uses the power price and the power generation adjustment constraint conditions included in the optimum plan request so that the sales price of the power by hydropower generation is maximized while satisfying the power generation adjustment constraint conditions in addition to the normal constraint conditions.
  • the optimum water level plan is recreated (S412).
  • the water level planning device 21 transmits the hourly planned power generation amount in the optimal water level plan to the economic load distribution adjusting device 10 (S413).
  • Steps S414 to S416 correspond to steps S308 and S310 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 sets a constraint condition (hereinafter referred to as “demand adjustment constraint condition”) that prevents the demand amount from changing in the adjusted time zone.
  • the economic load distribution adjusting device 10 converts the demand amount in the time when the price has been adjusted into the energization amount, and sets the energization amount for both the minimum energization amount and the maximum energization amount as the demand adjustment constraint condition.
  • the economic load distribution adjusting device 10 transmits an optimum plan request including the increased power price and the demand adjustment constraint condition to the hot water storage temperature control device 22 (S414).
  • the hot water storage temperature control device 22 uses the power price and the demand adjustment restriction condition included in the optimum plan request so that the power charge for heating is minimized while satisfying the demand adjustment restriction condition in addition to the normal restriction condition.
  • An optimal heating plan is created (S415).
  • the energization amount does not change, that is, the demand amount does not change, and other times Can be directed so that the demand is expected to be adjusted to reduce the demand during the time the price is raised.
  • the hot water storage temperature control device 22 transmits the hourly planned demand in the optimum heating plan to the economic load distribution adjusting device 10 (S416).
  • the economic load distribution adjusting device 10 is configured such that the planned power generation amount is less than or equal to the optimal power generation amount and the planned demand amount is less than or equal to the optimal demand amount at all times, or all the water level planning devices 21 and all the hot water storage temperature control devices. 22, the process from step S410 to step S416 is repeated until the optimum water level plan and the optimum heating plan are recreated.
  • the optimum water level plan and the optimum heating plan are adjusted in each water level planning device 21 and each hot water storage temperature control device 22 so as to approximate the optimum power generation amount and optimum demand amount in the optimum supply and demand plan as much as possible.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of the adjustment process of the power price for transmission to the water level planning device 21 in step S306 in FIG. 4 and step S410 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 creates a price table 61 that stores the optimum power price received from the supply and demand planning device 23 in association with the hydroelectric power plant (S500).
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the price list 61. In the present embodiment, the price list 61 stores prices with the hydroelectric power plant in the column direction and time in the row direction.
  • the economic load distribution adjusting device 10 creates a power generation amount table 62 for storing the hourly planned power generation amount received from the water level planning device 21 for each hydropower station (S501).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the power generation amount table 62.
  • the power generation table 62 also stores the amount of hydroelectric power generation with the hydroelectric power plant in the column direction and the time in the row direction. Further, the economic load distribution adjusting device 10 totals the planned power generation amounts corresponding to the respective hydroelectric power stations for each time, and sets the total power generation amount 62 in the hourly total column 621.
  • the economic load distribution adjusting device 10 creates a constraint condition table 63 for storing the constraint conditions for each time for each power plant, and sets the constraint conditions to initial values (S502).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the constraint condition table 63.
  • the constraint conditions are only the minimum water intake (Qmin) and the maximum water intake (Qmax).
  • the initial value of the constraint condition for all hydroelectric power plants is assumed to be the same value.
  • the economic load distribution adjusting device 10 identifies the first time point at which the hourly total becomes the maximum, and rearranges the columns of the price list 61 and the power generation amount table 62 in the order of the hydroelectric power plants having the largest power generation amount at that time (S503). . 10 and 11, the hourly total at 3:00 is the maximum 750, and according to the power generation amount at 13:00, the columns of the price list 61 and the power generation amount table 62 are the power plant 5, power plant 4 in order from the left.
  • An example of rearranging power plant 3, power plant 2, and power plant 1 is shown. In this embodiment, the data is rearranged in order from the left, but of course, the data may be rearranged in order from the right.
  • the economic load distribution adjusting apparatus 10 records the time t (k) in association with the order k in the order of the hourly sum in the power generation amount table 62 in the power generation amount time table 64 shown in FIG. 12 (S504).
  • the economic load distribution adjusting apparatus 10 sets 1 to the variable k (S505), reads t (k) corresponding to k from the power generation sequence timetable 64, and sets it to t (S506). In the example of FIG. 12, for example, if k is 1, t (k) is “13”.
  • the time set to t is selected by a predetermined determination method, for example, an earlier time is selected.
  • the economic load distribution adjusting apparatus 10 sets PMAX as the optimum power generation amount at time t (S507), sets 0 (zero) to the variable P0 (S508), and sets 1 to the variable n (S509).
  • the economic load distribution adjusting apparatus 10 sets Pn as the hydroelectric power generation amount at time t in the nth power plant, that is, the value corresponding to time t in the nth column from the left of the power generation amount table 62 (S510). Addition is performed (S511). If P0 is less than PMAX (S512: NO), the economic load distribution adjusting device 10 increments n (S513) and repeats the processing from step S510.
  • the economic load distribution adjusting device 10 determines the power price after the nth, that is, the value corresponding to the time t after the nth from the left of the price list 61, for a predetermined value.
  • the minimum value is set (S514). In the example of FIG. 13, it is assumed that the minimum value is “0.01”. For example, if n is 5 and t is 13, the power price 611 at 13:00 is 0.01 only for the power plant 1.
  • the economic load distribution adjusting device 10 performs the following processing for the variable i from 1 to k.
  • the economic load distribution adjusting device 10 reads t (i) from the power generation sequence time table 64 for each power station before the nth, and acquires the power amount in the power generation amount table 62 corresponding to the time t (i).
  • the amount of electric power thus obtained is converted into a water amount Q (S515).
  • Q water amount
  • the generated power amount is Pn
  • the water intake amount is Q
  • the effective head is hn
  • the coefficient relating to the conversion efficiency is c
  • the gravitational acceleration is g
  • the effective head hn and the coefficient c relating to the conversion efficiency are assumed to be the same value in all the hydroelectric power stations, and therefore, the water intake amount Q can be calculated from the electric energy by the above formula.
  • the economic load distribution adjusting device 10 sets the calculated water intake Q for both the minimum water intake and the maximum water intake in the constraint condition table 63 corresponding to time t (i) for each power plant before the nth ( S516).
  • the water intake amount Q at t (i) cannot be changed for the 1st to n-th power plants. Therefore, even when the water level planning device 21 recalculates the optimum water level plan, t (i ) The amount of power generated at the time can be prevented from changing.
  • the minimum and maximum water intakes corresponding to t (i) are set to the converted water intakes.
  • the minimum water intake amount and the maximum water intake amount at 13:00 are the same for each of the power plants 2 to 5.
  • the economic load distribution adjusting device 10 reads out the hourly power price from the price list 61 and reads out the hourly constraints (minimum water intake and maximum water intake) from the constraint table 63 for each hydroelectric power station.
  • the optimum plan request including the power price and the constraint conditions is transmitted to the water level planning device 21 (S517), and the water level planning device 21 is recalculated.
  • the economic load distribution adjusting device 10 increments k (S518).
  • the economic load distribution adjusting device 10 repeats the processing from step 506 if the processing is not performed for all times, that is, if k is 24 or less (S519: NO), and if k exceeds 24 (S519: YES), the process ends.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the power price adjustment process shown in FIG. 6 described above.
  • (A1) is a graph showing the optimal power price calculated by the supply and demand planning device 23, and (a2) is calculated by each water level planning device 21 according to the line graph of the optimal power generation amount and the optimal power price. It is a stacked graph of planned power generation.
  • the total planned power generation amount exceeds the optimum power generation amount from 13:00 to 16:00.
  • the water level planning device 21 of the power plant 1 increases the power generation amount at other times in order to maximize the selling price of the power. It is expected.
  • the power generation planned at 13:00 is moving at 11:00.
  • the power price for power plants 1 and 2 is lowered (c1), and in order to maximize the selling price of power, the water level planning device 21 of the power plant 1 moves at 17:00 the power generation planned at 14:00
  • the water level planning device 21 of the power plant 2 moves the power generation planned at 14:00 to 11:00 (c2).
  • the power price for the power plant 1 is lowered at 15:00 (d1), and the power generation at the power plant 1 is moved to 10:00 (d2).
  • the power price for the power plant 1-3 was lowered (e1).
  • a power generation plan is formulated by each water level planning device 21 in a state substantially in line with the optimal power generation amount.
  • the economic load distribution adjustment device 10 sets the power price in that time zone to the lowest value.
  • the water level planning device 21 can recalculate the water level plan. Since the water level planning device 21 plans the water level so as to maximize the sales price of electric power, it is expected that the plan will be modified to reduce the amount of power generation in the time zone when the electric power price is lowered. As a result, the power generation amount can be brought close to the optimum supply and demand plan.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the flow of power price adjustment processing for transmission to hot water storage temperature control device 22 in step S309 in FIG. 4 and step S410 in FIG.
  • the economic load distribution adjusting device 10 creates a price list 71 that stores the optimum power price received from the supply and demand planning device 23 in association with the water heater (S520).
  • the price list 71 stores prices with the water heater as the column direction and the time as the row direction.
  • the economic load distribution adjusting device 10 creates a demand table 72 for storing the planned demand received from the hot water storage temperature control device 22 for each water heater (S521).
  • the demand amount table 72 also stores the demand amount with the water heater as the column direction and the time as the row direction. Further, the economic load distribution adjusting device 10 totals the planned demand amounts corresponding to the respective water heaters for each time, and sets the sum in the hourly total column 651 of the demand amount table 72. Furthermore, the economic load distribution adjusting device 10 creates a constraint condition table 73 that stores the constraint condition of each time sense for each water heater, and sets the constraint condition to an initial value (S522).
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the constraint condition table 73. In the present embodiment, it is assumed that the constraint conditions are only the minimum energization amount and the maximum energization amount. Moreover, the initial value of the constraint condition about all the water heaters shall be the same value.
  • the economic load distribution adjusting device 10 identifies the first time point at which the hourly total becomes the maximum, and rearranges the columns of the price list 71 and the demand amount table 72 in order of the water heater with the largest demand amount at that time (S523).
  • 19 and 20 are diagrams illustrating examples of the price table 71 and the demand amount table 72 after rearrangement, respectively.
  • the columns of the price list 71 and the demand amount table 72 are rearranged in the order of the water heater 3, the water heater 1, and the water heater 2 from the left.
  • the economic load distribution adjusting apparatus 10 records the time t (k) in association with the order k in the order of the hourly total in the demand quantity table 62 in the demand quantity order time table 74 shown in FIG. 18 (S524).
  • the economic load distribution adjusting apparatus 10 sets 1 to the variable k (S525), reads t (k) corresponding to k from the demand amount order timetable 74, and sets it to t (S526).
  • t is “5”.
  • the time set to t is selected by a predetermined determination method, for example, an earlier time is selected.
  • the economic load distribution adjusting device 10 sets the optimum demand amount at time t to LMAX (S527), sets 0 (zero) to the variable L0 (S528), and sets 1 to the variable n (S529).
  • the economic load distribution adjusting device 10 sets Ln as the planned demand at time t in the n-th water heater, that is, the value corresponding to time t at the n-th column from the left in the demand table 72 (S530), and sets Ln to L0. Addition is performed (S531). If L0 is less than LMAX (S532: NO), the economic load distribution adjusting device 10 increments n (S533) and repeats the processing from step S530.
  • the economic load distribution adjusting device 10 determines the power price after the nth, that is, the value corresponding to the time t after the nth from the left in the price list 71. Is set to the highest value (S534). In the example of FIG. 21, it is assumed that the maximum value is “99”. For example, if n is 1 and t is 5, the power price 711 at 5 o'clock is 99 for other than the water heater 3.
  • the economic load distribution adjusting device 10 performs the following processing for the variable i from 1 to k.
  • the economic load distribution adjusting device 10 reads t (i) from the demand amount order timetable 74 for each nth or earlier water heater, and acquires the demand amount in the demand amount table 72 corresponding to t (i) (S535). ).
  • the economic load distribution adjusting device 10 has acquired both the minimum energization amount and the maximum energization amount of the constraint condition table 73 corresponding to the time t (i) for each water heater before the nth economic load distribution adjustment device 10.
  • a demand amount is set (S536).
  • the energization amount at t (i) cannot be changed for the 1st to n-th water heaters. Therefore, even when the hot water storage temperature control device 22 recalculates the optimum heating plan, t (i ) The amount of demand at the time can be kept unchanged.
  • the above process is repeated for i from 1 to k, and the acquired demand is set for both the minimum energization amount and the maximum energization amount corresponding to t (i) for the water heater that does not adjust the power price.
  • the economic load distribution adjusting device 10 For each water heater, the economic load distribution adjusting device 10 reads the power price for each hour from the price list 71, reads the constraint conditions (minimum energization amount and maximum energization amount) for each hour from the constraint condition table 73, and reads the read power
  • the optimal plan request including the price and the constraint condition is transmitted to the hot water storage temperature control device 22 (S537), and the hot water storage temperature control device 22 is recalculated.
  • the economic load distribution adjusting device 10 increments k (S538).
  • the economic load distribution adjusting device 10 repeats the processing from step 526 if the processing is not performed for all the times, that is, if k is 24 or less (S539: NO), and if k exceeds 24 (S539: YES), the process ends.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating the power price adjustment process shown in FIG. 16 described above.
  • (A1) is a graph showing the optimal power price calculated by the supply and demand planning device 23, and (a2) is calculated by each hot water storage temperature control device 22 according to the line graph of the optimal demand and the optimal power price. It is the accumulation graph of the planned demand. In the example of FIG. 22, the total planned demand amount exceeds the optimum demand amount from 5:00 to 8:00.
  • the hot water storage temperature control device 22 that controls the water heaters 4 and 5 should minimize the electricity charge related to power consumption. It is expected to reduce the demand for the time when the electricity price is raised and increase the demand for the other time.
  • the heating by the water heater 5 planned at 7 o'clock is moving at 4 o'clock.
  • the electricity prices for the water heaters 4 and 5 are raised (c1), so that the hot water storage temperature control device 22 of the water heaters 4 and 5 is designed for heating at 8 o'clock. Is moving at 3 o'clock.
  • the power price for the water heaters 4 and 5 is increased (d1), the heating is moved at 2 o'clock (d2), and at 6 o'clock the power price is increased for the water heaters 4 and 5 (e1 ), The heating is moving at 1 o'clock (e2).
  • a heating plan is formulated by each hot water storage temperature control device 22 in a state substantially in line with the optimum power generation amount.
  • the hot water storage temperature control device 22 can recalculate the heating plan after setting the power price in that time zone to the maximum value. it can.
  • the heating plan is recalculated so as to minimize the electricity charge for heating, and therefore the heating plan may be modified so as to reduce the power consumption in the time zone when the power price is raised. Be expected. Thereby, electric power demand can be brought close to an optimal supply-and-demand plan.
  • a plurality of water level planning devices 21 are arranged in the economic load distribution system, but only one water level planning device 21 may be installed. Similarly, only one hot water storage temperature control device 22 may be installed. Further, the water level planning device 21 may not be provided, and only one or more hot water storage temperature control devices 22 may be installed. Conversely, the hot water storage temperature control device 22 is not provided, and only one or more water level planning devices 21 may be provided. You may make it install.
  • the economic load distribution adjusting device 10 causes the water level planning device 21 and the hot water storage temperature control device 22 to recalculate the optimum plans, but the water level planning device 21 and the hot water storage temperature control device 22. Only one of them may be recalculated.
  • the demand amount is planned by the hot water storage temperature control device 22 connected to the water heater, but the hot water storage temperature control device 22 is not limited to the water heater, and includes a refrigerator, a freezer, an air conditioner, It is also possible to adjust the power consumption for various electrical devices such as power storage devices.
  • constraint condition regarding hydropower generation is only the minimum water intake amount and the maximum water intake amount, but if the constraint condition does not change from the previous power generation amount even if the optimum water level plan is recalculated, Other constraint conditions may be set.
  • the initial value of the constraint condition for all the hydroelectric power stations is the same value, but the economic load distribution adjusting device 10 acquires the constraint condition from the water level planning device 21. Also good.
  • the economic load distribution adjustment apparatus 10 memorize
  • the price list 71 and the demand amount table 72 for each water heater are prepared.
  • the hot water storage temperature control device 22 transmits area information indicating the area where the water heater is installed to the economic load distribution adjusting device 10 together with the hourly hot water supply demand.
  • the economic load distribution adjusting device 10 sums up the hourly hot water supply demands transmitted from the hot water storage temperature control device 22 in the same area, and stores the hourly hot water demands in the demand amount table 72 in association with the area information. To do. Further, the economic load distribution adjusting device 10 stores the power price in the price list 71 for each area information. Thereby, when a large amount of water heaters are set, the calculation load concerning the adjustment process of the power price can be reduced.

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Abstract

【課題】別個に算出された複数の計画を調整することができるようにする。 【解決手段】経済負荷配分調整装置１０は、需給計画装置２３から最適水力発電量、最適需要量、及び最適電力価格を取得し、水位計画装置２１が計画した計画水力発電量を取得し、貯湯温度制御装置２２が計画した計画需要量を取得する。経済負荷配分調整装置１０は、計画水力発電量が最適発電量を超えている時間の電力価格を下げて水位計画装置２１に水力発電量を再計画させ、計画需要量が最適需要量を超えている時間の電力価格を上げて貯水温度制御装置２２に需要量を再計画させる。

Description

電力需要計画調整装置、電力需要計画調整方法、及びプログラム
　本発明は、電力需要計画調整装置、電力需要計画調整方法、及びプログラムに関する。
　様々な数理計画法を用いて、電力需要を満たしつつ、燃料費や起動費などを含む総発電コストを最小とし、あるいは発電した電力の販売価格を最大にするような経済的な負荷配分を計画することが行われている。例えば、非特許文献１には、２４時間の発電費用が最小となるように電力需要と供給を計画する技術が開示されており、特許文献１には、発電した電力価格が最大となるように貯水池の水位を計画する技術が開示されている。また、翌日の電力価格を顧客に提供し、その価格を見て顧客が電力需要の使用量を決定するということも行われている。例えば、特許文献２には、加熱にかかる電力料金が最小となるように貯湯温水器の湯温を制御する技術が開示されている。近年では、スマートグリッドとよばれる、リアルタイムの電力価格で需要をコントロールしようとする実験も進められている。
特開２００９－２２３６９２号公報 特開２００９－２５７７０３号公報
渡邉ほか、"電力市場のシミュレーション　－電源の起動停止計画を考慮した基本モデルの開発－"、[online]、平成１６年３月、財団法人電力中央研究所、［平成２２年４月２３日検索］、インターネット＜http://criepi.denken.or.jp/jp/kenkikaku/report/detail/R03016.html＞
　しかしながら、従来の技術では、例えば、火力発電についての発電計画や、水力発電についての発電計画、温水器における湯温計画など、各種の最適計画は独立して行われていたため、全体としてみると必ずしも最適な計画ではないことが起こり得る。　
　本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、別個に算出された複数の計画を調整することのできる、電力需要計画調整装置、電力需要計画調整方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、電気機器による単位時間ごとの電力需要量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値を算出する需給計画装置と、前記電力価格に応じて前記電気機器による電力需要量を計画する需要計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続される、前記需要の計画を調整する装置であって、前記単位時間ごとの前記需要量の最適値及び前記電力価格の最適値を前記需給計画装置から取得する最適需給計画取得部と、前記取得した電力価格の最適値に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得する最適需要量取得部と、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格を増加させて、前記増加させた電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御する価格調整部と、を備えることとする。
　本発明の需要計画調整装置によれば、計画需要量が最適需要量を超えた単位期間における電力価格を増加させた上で、需要計画装置に需要量を再計算させることができる。電気機器は電力価格の高い時間での電力需要を抑え、より電力価格の低い時間に電力需要をシフトすることが好ましいので、電力価格が上げられた時間における需要量は減少するように再計算が行われることが期待される。これにより、計画需要量が最適需要量に近づくようにすることができる。
　また、本発明の電力需要計画調整装置では、前記価格調整部は、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えていえる前記単位時間について前記電力価格に所定の最高値を設定するようにしてもよい。
　また、本発明の他の態様は、電気機器による電力需要の計画を調整する方法であって、前記電気機器による単位時間ごとの前記電力需要量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値を算出する需給計画装置と、前記電力価格に応じて前記電気機器による電力需要量を計画する需要計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続されるコンピュータが、前記単位時間ごとの前記需要量の最適値及び前記電力価格の最適値を前記需給計画装置から取得し、前記取得した電力価格の最適値に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得し、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格を増加させて、前記増加させた電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御することとする。
　また、本発明の電力需要計画調整方法では、前記コンピュータは、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えていえる前記単位時間について前記電力価格に所定の最高値を設定するようにしてもよい。
　また、本発明の他の態様は、電気機器による電力需要の計画を調整するためのプログラムであって、前記電気機器による単位時間ごとの前記電力需要量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値を算出する需給計画装置と、前記電力価格に応じて前記電気機器による電力需要量を計画する需要計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続されるコンピュータに、前記単位時間ごとの前記需要量の最適値及び前記電力価格の最適値を前記需給計画装置から取得するステップと、前記取得した電力価格の最適値に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得するステップと、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格を増加させて、前記増加させた電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御するステップと、を実行させることとする。
　また、本発明のプログラムでは、前記需要計画装置を制御するステップにおいて、前記コンピュータに、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えていえる前記単位時間について前記電力価格に所定の最高値を設定させるようにしてもよい。
　その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。
　本発明によれば、別個に算出された複数の計画を調整することができる。
本実施形態に係る掲載負荷配分システムの全体構成を示す図である。 経済負荷配分調整装置１０のハードウェア構成を示す図である。 経済負荷配分調整装置１０のソフトウェア構成を示す図である。 経済負荷配分システムにおける処理の概要を説明する図である。 図４の処理におけるデータの送受信の様子を説明するための図である。 水位計画装置２１に送信するための電力価格の調整処理の流れを説明する図である。 価格表６１の一例を示す図である。 発電量表６２の一例を示す図である。 制約条件表６３の一例を示す図である。 並べ替え後の価格表６１の一例を示す図である。 並べ替え後の発電量表６２の一例を示す図である。 発電量順時刻表６４の一例を示す図である。 電力価格が調整された後の価格表６１の一例を示す図である。 電力価格が調整された後の制約条件表６３の一例を示す図である。 図６に示す電力価格の調整処理を説明する図である。 貯湯温度制御装置２２に送信するための電力価格の調整処理の流れを説明する図である。 制約条件表７３の一例を示す図である。 需要量順時刻表７４の一例を示す図である。 並べ替えた後の価格表７１の一例を示す図である。 並べ替えた後の需要量表７２の一例を示す図である。 電力価格が調整された後の価格表７１の一例を示す図である。 図１６に示す電力価格の調整処理を説明する図である。
＝＝概要＝＝
　以下、本発明の一実施形態に係る経済負荷配分調整装置１０を含む経済負荷配分システムについて説明する。図１に示すように、本実施形態の掲載負荷配分システムは、経済負荷配分調整装置１０、複数の水位計画装置２１、複数の貯湯温度制御装置２２及び需給計画装置２３を含んで構成されている。経済負荷配分調整装置１０は、通信ネットワーク２４を介して水位計画装置２１、貯湯温度制御装置２２及び需給計画装置２３に接続されている。通信ネットワーク２４は、例えばインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などであり、公衆電話回線網やイーサネット（登録商標）、無線通信網などにより構築される。
　需給計画装置２３は、所定期間（本実施形態では２４時間とする。）の発電にかかる費用が最小となるように発電量および電力の需要量を計画する（以下、「最適需給計画」という。）。需給計画装置２３は、水力発電による発電量（以下、「水力発電量」という。）、火力発電による発電量（以下、「火力発電量」という。）、温水器に用いられる消費電力量（以下、「給湯需要量」という。）、及び温水器以外の負荷に用いられる消費電力量についてのシミュレーションを行い、２４時間の発電費用が最小となるようにする。需給計画装置２３は、例えば「電力市場のシミュレーション　－電源の起動停止計画を考慮した基本モデルの開発－」（平成１６年３月、財団法人電力中央研究所）に記載された方法に基づいて、最適需給計画を算出することができる。なお、当該文献では、水力発電量や電力需要は所与のものとして最適需給計画を算出しているが、例えば、水力発電量や電力需要を変動させることなどにより、本実施形態での需給計画装置２３では火力発電量に加え、水力発電量や電力需要についても、最適値を算出することができるものとする。需給計画装置２３は、例えば、卸電力取引所における、時別の単位電力量あたりの電力価格や火力発電の発電機を起動するためにかかる費用（起動費）、温水器に係る制約、温水器以外の負荷に係る制約、火力発電以外による発電に係る制約などの諸元に応じて、時別の電力需要量、水力発電量、火力発電量を増減し、発電にかかる単価（以下、「発電単価」という。）を算出し、全発電量に発電単価を乗じて２４時間分を集計して発電費用を算出していき、発電費用が最小となる、水力発電量（以下、「最適発電量」という。）、火力発電量、水力火力以外による発電量、給湯需要量（以下、「最適需要量」という。）、その他の負荷による消費電力量などを算出する。なお、本実施形態では、発電単価が電力価格であるものとするが、発電単価に利潤を加算して電力価格としてもよい。需給計画装置２３は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション、携帯電話端末、ＰＤＡなどである。なお、需給計画装置２３と、後述する経済負荷配分調整装置１０とを１台のコンピュータにより実現するようにしてもよい。
　水位計画装置２１（本発明の「水力発電計画装置」に対応する。）は、各種の制約条件を満たしつつ、水力発電により発電された電力の販売価格が最大となるように、貯水池の水位を計画する（以下、「最適水位計画」という。）。水位計画装置２１による水位計画には、例えば、特開２００９－２２３６９２号公報に開示されている手法を用いることができる。水力発電に関する制約条件としては、例えば発電機に与える水の量（取水量）の最小値（以下、「最小取水量」という。）や取水量の最大値（以下、「最大取水量」という。）などがある。水位計画装置２１は、最適水位計画における時別の水力発電量（以下、「計画発電量」という。）も算出する。本実施形態では水位計画装置２１には時別の電力価格が与えられ、与えられた電力価格に応じて最適水位計画を算出することとする。なお、上記発電単価に利潤を加算して電力価格としてもよい。水位計画装置２１は水力発電所ごとに設けられるコンピュータであり、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション、携帯電話端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などである。
　貯湯温度制御装置２２（本発明の「需要計画装置」に対応する。）は、各種の制約条件を満たしつつ、加熱にかかる電力料金が最小となるように貯湯温水器における貯湯の加熱を計画する（以下、「最適加熱計画」という。）。貯湯温度制御装置２２による加熱計画には、例えば、特開２００９－２５７７０３号公報に開示されている手法を用いることができる。貯湯温水器における加熱に係る制約条件としては、例えば貯湯温水器に通電することができる電力量（通電量）の最小値（以下、「最小通電量」という。）や通電量の最大値（以下、「最大通電量」という。）などがある。貯湯温度制御装置２２にも時別の電力価格が与えられて、与えられた電力価格に応じて最適加熱計画を算出することとする。また、貯湯温度制御装置２２は、最適加熱計画における時別の給湯需要量（以下、「計画需要量」という。）も算出する。貯湯温度制御装置２２は電力需要者の温水器ごとに設けられるコンピュータである。貯湯温度制御装置２２は、例えば、温水器に内蔵される制御盤であってもよいし、温水器に接続するパーソナルコンピュータやＰＤＡなどであってもよい。
　経済負荷配分調整装置１０は、需給計画装置２３により算出された最適需給計画に、なるべく沿うように貯水池の水位計画や温水器の加熱計画が行われるように調整を行う。経済負荷配分調整装置１０は、最適需給計画における最適発電量よりも、水位計画装置２１が計画した計画発電量の合計が多い時間帯があれば、その時間帯の電力価格を下げて、水位計画装置２１に水位計画を再計算させる。水位計画装置２１では電力の販売価格を最大化するように水位が計画されるため、電力価格が下げられた時間帯における発電量を下げるように計画が修正されることが期待される。これにより、発電量を最適需給計画に近づけることができる。また、最適需給計画における最適需要量よりも、貯湯温度制御装置２２が計画した計画需要量が多い時間帯があれば、その時間帯の電力価格を上げて、貯湯温度制御装置２２に加熱計画を再計算させる。貯湯温度制御装置２２では、消費電力料金を最小化するように加熱計画が算出されるため、電力価格が上げられた時間帯における消費電力を下げるように加熱計画が修正されることが期待される。これにより、電力需要量を最適需給計画に近づけることができる。　
　以下、詳細に付いて説明する。
＝＝ハードウェア＝＝
　図２は、経済負荷配分調整装置１０のハードウェア構成を示す図である。経済負荷配分調整装置１０はＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、通信インタフェース１０４、入力装置１０５、出力装置１０６を備えている。記憶装置１０３は、各種のデータやプログラムを記憶する、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどである。ＣＰＵ１０１は、記憶装置１０３に記憶されているプログラムをメモリ１０２に読み出して実行することにより各種の機能を実現する。通信インタフェース１０４は、通信ネットワーク２４に接続するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット（登録商標）に接続するためのアダプタや、電話回線網に接続するためのモデム、無線通信網に接続するための無線通信器などである。入力装置１０５は、ユーザからデータの入力を受け付ける、例えば、キーボードやマウス、マイクロフォンなどである。出力装置１０６は、データを出力する、例えば、ディスプレイやプリンタ、スピーカなどである。
＝＝ソフトウェア＝＝
　図３は、経済負荷配分調整装置１０のソフトウェア構成を示す図である。経済負荷配分調整装置１０は、最適需給計画取得部１１１、最適発電量取得部１１２、最適需要量取得部１１３、電力価格調整部１１４の各機能部を備えている。なお、上記各機能部は、経済負荷配分調整装置１０が備えるＣＰＵ１０１が記憶装置１０３に記憶されているプログラムをメモリ１０２に読み出して実行することにより実現される。
　最適需給計画取得部１１１は、需給計画装置２３により算出される最適需給計画を取得する。本実施形態では、最適需給計画取得部１１１は、最適化計算を行うように指示するコマンド（以下、「最適計画要求」という。）を需要計画装置２３に送信し、需給計画装置２３が最適計画要求に応じて最適需給計画を算出し、最適電力価格、最適需要量及び最適発電量を経済負荷配分調整装置１０に応答し、最適需給計画取得部１１１はこれらを受信する。
　最適発電量取得部１１２は、各水位計画装置２１により算出される最適水位計画における時別の計画発電量を取得する。本実施形態では、最適発電量取得部１１２は、需給計画装置２３から取得した時別の最適電力価格を含む最適計画要求を水位計画装置２１に送信する。水位計画装置２１が最適計画要求に応じて最適水位計画を算出し、最適水位計画における時別の計画発電量を経済負荷配分調整装置１０に応答し、最適発電量取得部１１２はこれを受信する。
　最適需要量取得部１１３は、各貯湯温度制御装置２２により算出される最適加熱計画における時別の計画需要量を取得する。本実施形態では、最適需要量取得部１１３は、需給計画装置２３から取得した時別の最適電力価格を含む最適計画要求を貯湯温度制御装置２２に送信する。貯湯温度制御装置２２が最適計画要求に応じて最適加熱計画を算出し、最適加熱計画における時別の計画需要量を経済負荷配分調整装置１０に応答し、最適需要量取得部１１３はこれを受信する。
　電力価格調整部１１４は、各水位計画装置２１から取得した水力発電量が最適需給計画になるべく沿うように、水位計画装置２１に再計算をさせる。また、電力価格調整部１１４は、各貯湯温度制御装置２２から取得した給湯需要量が最適需給計画になるべく沿うように、貯湯温度制御装置２２に再計算をさせる。本実施形態では、電力価格調整部１１４は、水位計画装置２１から取得した計画発電量の合計値が最適需給計画に含まれている最適発電量を超えている時間帯について、当該時間帯の電力価格が現在値よりも低くなるように調整し、調整後の電力価格を含む最適計画要求を水位計画装置２１に送信することにより、水位計画装置２１に再計算をさせる。また、電力価格調整部１１４は、貯湯温度制御装置２２から取得した計画需要量の合計が最適需要計画に含まれている最適需要量を超えている時間帯について、当該時間帯の電力価格が現在値よりも高くなるように調整し、調整後の電力価格を含む最適計画要求を貯湯温度制御装置２２に送信することにより、貯湯温度制御装置２２に再計算をさせる。
＝＝処理概要＝＝
　図４は、経済負荷配分システムにおける処理の概要を説明する図である。　
　需給計画装置２３が最適需給計画を算出し（Ｓ３０１）、水位計画装置２１が最適水位計画により時別の計画発電量を算出し（Ｓ３０２）、貯湯温度制御装置２２が最適加熱計画により時別の計画需要量を算出する（Ｓ３０３）。経済負荷配分調整装置１０は、調整を行う対象となる水位計画装置２１（発電所）及び貯湯温度制御装置２２（温水器）の順番を決定する（Ｓ３０４）。なお、順番の決定方法の詳細については後述する。　
　水位計画装置２１から受信した計画発電量が最適発電量を超えている時間がある場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、経済負荷配分調整装置１０は、その時間の電力価格を下げ（Ｓ３０６）、水位計画装置２１は、最適水位計画により計画発電量を再計算する（Ｓ３０７）。　
　全ての時間において、計画発電量が最適発電量を超えていなければ（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０８に進む。貯湯温度制御装置２２から受信した計画需要量が最適需要量を超えている時間がある場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、経済負荷配分調整装置１０は、その時間の電力価格を上げて（Ｓ３０９）、貯水温度制御装置２２は、最適加熱計画により計画需要量を再計算する（Ｓ３１０）。
　図５は、図４の処理におけるデータの送受信の様子を説明するための図である。　
　ステップＳ４０１－Ｓ４０３が図４のステップＳ３０１に対応する。経済負荷配分調整装置１０は、最適計画要求を需要計画装置２３に送信する（Ｓ４０１）。需給計画装置２３は最適計画要求に応じてシミュレーションを行い、最適需給計画を算出し（Ｓ４０２）、最適需給計画における時別の最適電力価格、最適需要量及び最適発電量を経済負荷配分調整装置１０に送信する（Ｓ４０３）。
　ステップＳ４０４－Ｓ４０６が図４のステップＳ３０２に対応する。経済負荷配分調整装置１０は、最適計画要求に需給計画装置２３から受信した最適電力価格を含めて各水位計画装置２１に送信する（Ｓ４０４）。各水位計画装置２１は、最適計画要求に含まれる電力価格を用いて、水力発電による電力の販売価格が最大となるように最適水位計画を作成し（Ｓ４０５）、最適水位計画に係る計画発電量を経済負荷配分調整装置１０に応答する（Ｓ４０６）。
　ステップＳ４０７－Ｓ４０９が図４のステップＳ３０３に対応する。経済負荷配分調整装置１０は、最適計画要求に需給計画装置２３から受信した最適電力価格を含めて、各貯湯温度制御装置２２に送信する（Ｓ４０７）。なお、経済負荷配分調整装置１０は、水位計画装置２１に対して最適計画要求を送信するステップＳ４０４以前に貯湯温度制御装置２２に最適計画要求を送信するようにしてもよい。貯湯温度制御装置２２は、最適計画要求に含まれる最適電力価格を用いて、加熱にかかる電力料金が最小となるように最適加熱計画を作成し（Ｓ４０８）、最適加熱計画における時別の計画需要量を経済負荷配分調整装置１０に送信する（Ｓ４０９）。
　ステップＳ４１０は図４のステップＳ３０６、Ｓ３０９に対応する。経済負荷配分調整装置１０は、図４のステップＳ３０５－Ｓ３０７あるいはステップＳ３０８－Ｓ３１０に示す処理の繰り返し回数ｋに応じた時間ｔ（ｋ）以後の時間において、計画発電量が最適発電量を超えている時間の電力価格を下げ、計画需要量が最適需要量を超えている時間については電力価格を上げる（Ｓ４１０）。経済負荷配分調整装置１０は、例えば、計画発電量が最適発電量を超えている時間について電力価格に所定の最低値を設定し、計画需要量が最適需要量を超えている時間については電力価格に所定の最高値を設定することができる。
　ステップＳ４１１－Ｓ４１３が図４のステップＳ３０５及びＳ３０７に対応する。経済負荷配分調整装置１０は、調整済みの時間帯については、発電電力量が変化しないようにする制約条件（以下、「発電調整制約条件」という。）を設定する。例えば、経済負荷配分調整装置１０は、価格の調整済みの時間における発電電力量を取水量に変換し、最小取水量及び最大取水量の両方にその取水量を設定して発電調整制約条件とする。経済負荷配分調整装置１０は、価格を下げた電力価格と発電調整制約条件とを含む最適計画要求を水位計画装置２１に送信する（Ｓ４１１）。水位計画装置２１は、最適計画要求に含まれる電力価格と発電調整制約条件とを用いて、通常の制約条件に加えて発電調整制約条件も満たしつつ水力発電による電力の販売価格が最大となるように最適水位計画を再作成する（Ｓ４１２）。これにより、価格調整した時間については、最小取水量及び最大取水量が一致することから取水量が変化せず、すなわち、発電電力量が変化しないようにすることを可能にするとともに、その他の時間については、価格が下げられた時間の発電量を下げるように発電電力量が調整されることが期待されるように仕向けることができる。水位計画装置２１は、最適水位計画における時別の計画発電量を経済負荷配分調整装置１０に送信する（Ｓ４１３）。
　ステップＳ４１４－Ｓ４１６は図４のステップＳ３０８、Ｓ３１０に対応する。経済負荷配分調整装置１０は、調整済みの時間帯については、需要量が変化しないようにする制約条件（以下、「需要調整制約条件」という。）を設定する。例えば、経済負荷配分調整装置１０は、価格の調整済みの時間における需要量を通電量に変換し、最小通電量及び最大通電量の両方にその通電量を設定して需要調整制約条件とする。経済負荷配分調整装置１０は、価格を上げた電力価格と需要調整制約条件とを含む最適計画要求を貯湯温度制御装置２２に送信する（Ｓ４１４）。貯湯温度制御装置２２は、最適計画要求に含まれる電力価格と需要調整制約条件とを用いて、通常の制約条件に加えて需要調整制約条件も満たしつつ加熱にかかる電力料金が最小となるように最適加熱計画を作成する（Ｓ４１５）。これにより、価格調整した時間については、最小通電量及び最大通電量が一致することから通電量が変化せず、すなわち、需要量が変化しないようにすることを可能にするとともに、その他の時間については、価格が上げられた時間の需要量を下げるように需要量が調整されることが期待されるように仕向けることができる。貯湯温度制御装置２２は、最適加熱計画における時別の計画需要量を経済負荷配分調整装置１０に送信する（Ｓ４１６）。
　経済負荷配分調整装置１０は、全ての時間において、計画発電量が最適発電量以下となり、計画需要量が最適需要量以下となるまで、あるいは、全ての水位計画装置２１及び全ての貯湯温度制御装置２２に対して、最適水位計画及び最適加熱計画を再作成させるまで、ステップＳ４１０からステップＳ４１６までの処理を繰り返すことになる。
　以上のようにして、なるべく最適需給計画における最適発電量及び最適需要量に近づくように、各水位計画装置２１及び各貯湯温度制御装置２２において最適水位計画及び最適加熱計画が調整される。
＝＝電力価格の調整（水力発電所）＝＝
　図６は、図４のステップＳ３０６及び図５のステップＳ４１０における、水位計画装置２１に送信するための電力価格の調整処理の流れを説明する図である。　
　経済負荷配分調整装置１０は、需給計画装置２３から受信した最適電力価格を水力発電所に対応付けて格納する価格表６１を作成する（Ｓ５００）。図７は価格表６１の一例を示す図である。本実施形態では、価格表６１は、水力発電所を列方向とし、時間を行方向として価格を格納する。経済負荷配分調整装置１０は、水位計画装置２１から受信した時別の計画発電量を水力発電所ごとに格納する発電量表６２を作成する（Ｓ５０１）。図８は、発電量表６２の一例を示す図である。本実施形態では、発電力表６２も、水力発電所を列方向とし、時間を行方向として水力発電量を格納するものとする。また、経済負荷配分調整装置１０は、各時間について、各水力発電所に対応する計画発電量を合計し、電力量表６２の時別合計欄６２１に設定する。さらに、経済負荷配分調整装置１０は、発電所ごとに各時間の制約条件を格納する制約条件表６３を作成し、制約条件を初期値に設定する（Ｓ５０２）。図９は制約条件表６３の一例を示す図である。なお、本実施形態では、制約条件は最小取水量（Ｑｍｉｎ）と最大取水量（Ｑｍａｘ）のみであるものとする。また、全ての水力発電所についての制約条件の初期値は同じ値であるものとする。
　経済負荷配分調整装置１０は、時別合計が最大となる最初の時点を特定し、その時点における発電量が大きい水力発電所順に、価格表６１及び発電量表６２の列を並べ替える（Ｓ５０３）。図１０及び図１１では、１３時において時別合計が最大の７５０となり、１３時における発電量に応じて、価格表６１及び発電量表６２の列が、左から順に発電所５、発電所４、発電所３、発電所２、発電所１と並べ替えられている例が示されている。本実施形態では左から順に並べ替えるものとするが、もちろん、右から順に並べ替えるようにしてもよい。
　経済負荷配分調整装置１０は、発電量表６２において時別合計の大きい順に、順番ｋに対応付けて時間ｔ（ｋ）を、図１２に示す発電量順時刻表６４に記録する（Ｓ５０４）。経済負荷配分調整装置１０は、変数ｋに１を設定し（Ｓ５０５）、発電量順時刻表６４からｋに対応するｔ（ｋ）を読み出してｔとする（Ｓ５０６）。図１２の例では、例えば、ｋが１であれば、ｔ（ｋ）は「１３」となる。なお、時別合計が同じ値の時間が複数ある場合には、例えば、より早い時間を選択するなど、所定の決定方法によりｔに設定する時間を選択する。経済負荷配分調整装置１０は、ｔ時における最適発電量をＰＭＡＸとし（Ｓ５０７）、変数Ｐ０に０（ゼロ）を設定し（Ｓ５０８）、変数ｎに１を設定する（Ｓ５０９）。経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目の発電所におけるｔ時の水力発電量、すなわち発電量表６２の左からｎ番目の列のｔ時に対応する値をＰｎとし（Ｓ５１０）、Ｐ０にＰｎを加算する（Ｓ５１１）。　
　Ｐ０がＰＭＡＸ未満であれば（Ｓ５１２：ＮＯ）、経済負荷配分調整装置１０は、ｎをインクリメントして（Ｓ５１３）、ステップＳ５１０からの処理を繰り返す。
　Ｐ０がＰＭＡＸ以上になれば（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目以後の電力価格、すなわち、価格表６１の左からｎ番目より後のｔ時に対応する値を、所定の最低値に設定する（Ｓ５１４）。図１３の例では、最低値が「０．０１」であるものとしている。例えば、ｎが５であり、ｔが１３であれば、１３時の電力価格６１１は、発電所１についてのみ０．０１となる。
　経済負荷配分調整装置１０は、１からｋまでの変数ｉについて以下の処理を行う。経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目以前の各発電所について、ｔ（ｉ）を発電量順時刻表６４から読み出し、ｔ（ｉ）時に対応する発電量表６２の電力量を取得し、取得した電力量を取水量Ｑに変換する（Ｓ５１５）。例えば特開２００９－２２３６９２号公報に開示されているように、発電電力量をＰｎ、取水量をＱ、有効落差をｈｎ、変換効率に係る係数をｃ、重力加速度をｇとした場合、式Ｐｎ＝Ｑ×ｈｎ×ｃ×ｇが成立する。本実施形態では、有効落差ｈｎ及び変換効率に関する係数ｃは全ての水力発電所で同じ値であるものとし、したがって上記式により電力量から取水量Ｑを算出することができるものとする。経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目より前の各発電所について、ｔ（ｉ）時に対応する制約条件表６３の最小取水量及び最大取水量の両方に、算出した取水量Ｑを設定する（Ｓ５１６）。これにより、１からｎ番目の発電所について、ｔ（ｉ）時の取水量Ｑを変化させることができなくなり、したがって、水位計画装置２１が最適水位計画を再計算する場合にも、ｔ（ｉ）時の発電量が変化しないようにすることができる。
　以上の処理を１からｋまでのｉについて繰り返し、電力価格の調整を行わない発電所については、ｔ（ｉ）時に対応する最小取水量と最大取水量が、上記変換した取水量に設定される。図１４の例では、発電所２から発電所５のそれぞれについて、１３時における最小取水量及び最大取水量が同じ値となっている。
　経済負荷配分調整装置１０は、各水力発電所について、価格表６１から時間毎の電力価格を読み出し、制約条件表６３から時間毎の制約条件（最小取水量及び最大取水量）を読み出し、読み出した電力価格及び制約条件を含む最適計画要求を水位計画装置２１に送信して（Ｓ５１７）、水位計画装置２１に最適水位計画を再計算させる。経済負荷配分調整装置１０は、ｋをインクリメントする（Ｓ５１８）。経済負荷配分調整装置１０は、全ての時間について処理を行っていなければ、すなわちｋが２４以下であれば（Ｓ５１９：ＮＯ）、ステップ５０６からの処理を繰り返し、ｋが２４を超えれば（Ｓ５１９：ＹＥＳ）、処理を終了する。
　図１５は、上述した図６に示す電力価格の調整処理を説明する図である。（ａ１）は、需給計画装置２３により算出された最適電力価格を示すグラフであり、（ａ２）は、最適発電量の折れ線グラフと、最適電力価格に応じて各水位計画装置２１により算出された計画発電量の積み上げグラフである。図１５の例では、１３時から１６時の間、計画発電量の合計が最適発電量を超えている。１３時において最適発電量を超えた発電所１について電力価格が下げられると（ｂ１）、発電所１の水位計画装置２１は電力の販売価格を最大化するべく、他の時間の発電量を増やすことが期待される。（ｂ２）の例では、１３時に計画されていた発電が１１時に移動している。１４時には、発電所１及び２について電力価格が下げられ（ｃ１）、これにより電力の販売価格を最大化するべく、発電所１の水位計画装置２１は１４時に計画していた発電が１７時に移動し、発電所２の水位計画装置２１は１４時に計画していた発電を１１時に移動している（ｃ２）。同様に、１５時には発電所１についての電力価格が下げられて（ｄ１）、発電所１における発電は１０時に移動されている（ｄ２）。１６時には発電所１－３についての電力価格が下げられ（ｅ１）、１６時に計画されていた、発電所１における発電は１８時に、発電所２における発電は１０時に、発電所３における発電は１１時にそれぞれ移動されている（ｅ２）。このようにして、（ｅ２）では、最適発電量にほぼ沿った状態で、各水位計画装置２１によって発電計画が策定される。
　以上のように、本実施形態の経済負荷配分システムでは、経済負荷配分調整装置１０は、最適発電量よりも計画発電量が多い時間帯があれば、その時間帯の電力価格を最低値に設定した上で、水位計画装置２１に水位計画を再計算させることができる。水位計画装置２１では電力の販売価格を最大化するように水位が計画されるため、電力価格が下げられた時間帯における発電量を下げるように計画が修正されることが期待される。これにより、発電量を最適需給計画に近づけることができる。
＝＝電力価格の調整（温水器）＝＝
　図１６は、図４のステップＳ３０９及び図５のステップＳ４１０における、貯湯温度制御装置２２に送信するための電力価格の調整処理の流れを説明する図である。　
　経済負荷配分調整装置１０は、需給計画装置２３から受信した最適電力価格を温水器に対応付けて格納する価格表７１を作成する（Ｓ５２０）。本実施形態では、価格表７１は、温水器を列方向とし、時間を行方向として価格を格納する。経済負荷配分調整装置１０は、貯湯温度制御装置２２から受信した計画需要量を温水器ごとに格納する需要量表７２を作成する（Ｓ５２１）。本実施形態では、需要量表７２も、温水器を列方向とし、時間を行方向として需要量を格納するものとする。また、経済負荷配分調整装置１０は、各時間について、各温水器に対応する計画需要量を合計し、需要量表７２の時別合計欄６５１に設定する。さらに、経済負荷配分調整装置１０は、温水器ごとの各時感の制約条件を格納する制約条件表７３を作成し、制約条件を初期値に設定する（Ｓ５２２）。図１７は、制約条件表７３の一例を示す図である。なお、本実施形態では、制約条件は最小通電量及び最大通電量のみであるものとする。また、全ての温水器についての制約条件の初期値は同じ値であるものとする。
　経済負荷配分調整装置１０は、時別合計が最大となる最初の時点を特定し、その時点における需要量が大きい温水器順に、価格表７１及び需要量表７２の列を並べ替える（Ｓ５２３）。図１９及び図２０はそれぞれ、並べ替えた後の価格表７１及び需要量表７２の一例を示す図である。図１９及び図２０の例では、価格表７１及び需要量表７２の列が左から温水器３、温水器１、温水器２の順に並べ替えられている。
　経済負荷配分調整装置１０は、需要量表６２において時別合計の大きい順に、順番ｋに対応付けて時間ｔ（ｋ）を、図１８に示す需要量順時刻表７４に記録する（Ｓ５２４）。経済負荷配分調整装置１０は、変数ｋに１を設定し（Ｓ５２５）、需要量順時刻表７４からｋに対応するｔ（ｋ）を読み出してｔとする（Ｓ５２６）。図２０の例では、例えば、５時における時別合計「１５０」が最大であれば、ｔは「５」となる。なお、時別合計が同じ値の時間が複数ある場合には、例えば、より早い時間を選択するなど、所定の決定方法によりｔに設定する時間を選択する。経済負荷配分調整装置１０は、ｔ時における最適需要量をＬＭＡＸとし（Ｓ５２７）、変数Ｌ０に０（ゼロ）を設定し（Ｓ５２８）、変数ｎに１を設定する（Ｓ５２９）。経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目の温水器におけるｔ時の計画需要量、すなわち需要量表７２の左からｎ番目の列のｔ時に対応する値をＬｎとし（Ｓ５３０）、Ｌ０にＬｎを加算する（Ｓ５３１）。　
　Ｌ０がＬＭＡＸ未満であれば（Ｓ５３２：ＮＯ）、経済負荷配分調整装置１０は、ｎをインクリメントして（Ｓ５３３）、ステップＳ５３０からの処理を繰り返す。
　Ｌ０がＬＭＡＸ以上になれば（Ｓ５３２：ＹＥＳ）、経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目より後の電力価格、すなわち、価格表７１の左からｎ番目より後のｔ時に対応する値を、所定の最高値に設定する（Ｓ５３４）。図２１の例では、最高値が「９９」であるものとしている。例えば、ｎが１であり、ｔが５であれば、５時の電力価格７１１は、温水器３以外について９９となる。
　経済負荷配分調整装置１０は、１からｋまでの変数ｉについて以下の処理を行う。経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目以前の各温水器について、ｔ（ｉ）を需要量順時刻表７４から読み出し、ｔ（ｉ）時に対応する需要量表７２の需要量を取得する（Ｓ５３５）。経済負荷配分調整装置１０は、経済負荷配分調整装置１０は、ｎ番目以前の各温水器について、ｔ（ｉ）時に対応する制約条件表７３の最小通電量及び最大通電量の両方に、取得した需要量を設定する（Ｓ５３６）。これにより、１からｎ番目の温水器について、ｔ（ｉ）時の通電量を変化させることができなくなり、したがって、貯湯温度制御装置２２が最適加熱計画を再計算する場合にも、ｔ（ｉ）時の需要量が変化しないようにすることができる。
　以上の処理を１からｋまでのｉについて繰り返し、電力価格の調整を行わない温水器については、ｔ（ｉ）時に対応する最小通電量と最大通電量の両方に、取得した需要量が設定される。
　経済負荷配分調整装置１０は、各温水器について、価格表７１から時間毎の電力価格を読み出し、制約条件表７３から時間毎の制約条件（最小通電量及び最大通電量）を読み出し、読み出した電力価格及び制約条件を含む最適計画要求を貯湯温度制御装置２２に送信して（Ｓ５３７）、貯湯温度制御装置２２に最適加熱計画を再計算させる。経済負荷配分調整装置１０は、ｋをインクリメントする（Ｓ５３８）。経済負荷配分調整装置１０は、全ての時間について処理を行っていなければ、すなわちｋが２４以下であれば（Ｓ５３９：ＮＯ）、ステップ５２６からの処理を繰り返し、ｋが２４を超えれば（Ｓ５３９：ＹＥＳ）、処理を終了する。
　図２２は、上述した図１６に示す電力価格の調整処理を説明する図である。（ａ１）は、需給計画装置２３により算出された最適電力価格を示すグラフであり、（ａ２）は、最適需要量の折れ線グラフと、最適電力価格に応じて各貯湯温度制御装置２２により算出された計画需要量の積み上げグラフである。図２２の例では、５時から８時の間、計画需要量の合計が最適需要量を超えている。最適需要量を超えた７時において温水器４及び５について電力価格が上げられると（ｂ１）、温水器４及び５を制御する貯湯温度制御装置２２は消費電力に係る電気料金を最小化するべく、電力価格が上げられた時間の需要量を減らし、他の時間の需要量を増やすことが期待される。（ｂ２）の例では、７時に計画されていた温水器５による加熱が４時に移動している。８時においても、温水器４及び５について電力価格が上げられ（ｃ１）、これにより電力料金を最小化するべく、温水器４及び５の貯湯温度制御装置２２は、８時に計画していた加熱を３時に移動している。５時においても温水器４及び５について電力価格が上げられて（ｄ１）、加熱が２時に移動しており（ｄ２）、６時においても温水器４及び５について電力価格が上げられて（ｅ１）、加熱が１時に移動している（ｅ２）。このようにして、（ｅ２）では、最適発電量にほぼ沿った状態で、各貯湯温度制御装置２２により加熱計画が策定される。
　以上のように、最適需要量よりも計画需要量が多い時間帯があれば、その時間帯の電力価格を最高値に設定した上で、貯湯温度制御装置２２に加熱計画を再計算させることができる。貯湯温度制御装置２２では、加熱にかかる電力料金を最小化するように加熱計画が再計算されるため、電力価格が上げられた時間帯における消費電力を下げるように加熱計画が修正されることが期待される。これにより、電力需要量を最適需給計画に近づけることができる。
　なお、本実施形態では、経済負荷配分システムには複数の水位計画装置２１が配置されるものとしたが、１つの水位計画装置２１のみが設置されている場合でもよい。同様に、１つの貯湯温度制御装置２２のみが設置されている場合でもよい。また、水位計画装置２１を設けず、１つ以上の貯湯温度制御装置２２のみを設置するようにしてもよいし、逆に貯湯温度制御装置２２を設けず、１つ以上の水位計画装置２１のみを設置するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、経済負荷配分調整装置１０は水位計画装置２１及び貯湯温度制御装置２２のそれぞれに対して最適計画を再計算させるものとしたが、水位計画装置２１及び貯湯温度制御装置２２のどちらか一方にのみ再計算させるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、需要量の計画は温水器に接続された貯湯温度制御装置２２により行うものとしたが、貯湯温度制御装置２２は、温水器に限らず、冷蔵庫や冷凍庫、空調設備、蓄電機器など、各種の電気機器について消費電力量を調整するようにすることもできる。
　また、本実施形態では、水力発電に関する制約条件は最小取水量及び最大取水量のみであるものとしたが、最適水位計画を再計算しても前回の発電量から変化ない制約条件であれば、その他の制約条件を設定するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、全ての水力発電所についての制約条件の初期値は同じ値であるものとしたが、経済負荷配分調整装置１０が、水位計画装置２１から制約条件を取得するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、全ての水力発電所の有効落差ｈｎが同じ値であるものとしたが、経済負荷配分調整装置１０が水力発電所ごとのｈｎを記憶しておき、それを読み出すようにすることもできる。
　また、本実施形態では、温水器ごとの価格表７１や需要量表７２を作成するものとしたが、温水器が大量に設置されているような場合には、温水器が設置されているエリアごとに集約するようにしてもよい。この場合、例えば、貯湯温度制御装置２２は、時別の給湯需要量とともに、温水器が設置されているエリアを示すエリア情報を経済負荷配分調整装置１０に送信するようにする。経済負荷配分調整装置１０は、同じエリアの貯湯温度制御装置２２から送信された時別の給湯需要量を合計して、エリア情報に対応付けて時別の給湯需要量を需要量表７２に格納するようにする。また、経済負荷配分調整装置１０は、エリア情報ごとに電力価格を価格表７１に格納するようにする。これにより、大量の温水器が設定されている場合に、電力価格の調整処理に係る計算負荷を軽減することができる。
　以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
　　　１０　経済負荷配分調整装置
　　　２１　水位計画装置
　　　２２　貯湯温度制御装置
　　　２３　需給計画装置
　　　２４　通信ネットワーク
　　１０１　ＣＰＵ
　　１０２　メモリ
　　１０３　記憶装置
　　１０４　通信インタフェース
　　１０５　入力装置
　　１０６　出力装置
　　１１１　最適需給計画取得部
　　１１２　最適発電量取得部
　　１１３　最適需要量取得部
　　１１４　電力価格調整部

Claims (6)

  1. 　電気機器による単位時間ごとの電力需要量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値を算出する需給計画装置と、前記電力価格に応じて前記電気機器による電力需要量を計画する需要計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続される、前記需要の計画を調整する装置であって、
    　前記単位時間ごとの前記需要量の最適値及び前記電力価格の最適値を前記需給計画装置から取得する最適需給計画取得部と、
    　前記取得した電力価格の最適値に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得する最適需要量取得部と、
    　前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格を増加させて、前記増加させた電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御する価格調整部と、
    　を備えることを特徴とする電力需要計画調整装置。
  2. 　請求項１に記載の電力需要計画調整装置であって、
    　前記価格調整部は、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格に所定の最高値を設定すること、
    　を特徴とする電力需要計画調整装置。
  3. 　電気機器による電力需要の計画を調整する方法であって、
    　前記電気機器による単位時間ごとの前記電力需要量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値を算出する需給計画装置と、前記電力価格に応じて前記電気機器による電力需要量を計画する需要計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続されるコンピュータが、
    　前記単位時間ごとの前記需要量の最適値及び前記電力価格の最適値を前記需給計画装置から取得し、
    　前記取得した電力価格の最適値に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得し、
    　前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格を増加させて、前記増加させた電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御すること、
    　を特徴とする電力需要計画調整方法。
  4. 　請求項３に記載の電力需要計画調整方法であって、
    　前記コンピュータは、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えていえる前記単位時間について前記電力価格に所定の最高値を設定すること、
    　を特徴とする電力需要計画調整方法。
  5. 　電気機器による電力需要の計画を調整するためのプログラムであって、
    　前記電気機器による単位時間ごとの前記電力需要量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値を算出する需給計画装置と、前記電力価格に応じて前記電気機器による電力需要量を計画する需要計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続されるコンピュータに、
    　前記単位時間ごとの前記需要量の最適値及び前記電力価格の最適値を前記需給計画装置から取得するステップと、
    　前記取得した電力価格の最適値に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得するステップと、
    　前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記電力価格を増加させて、前記増加させた電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御するステップと、
    　を実行させるためのプログラム。
  6. 　請求項５に記載のプログラムであって、
    　前記需要計画装置を制御するステップにおいて、前記コンピュータに、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えていえる前記単位時間について前記電力価格に所定の最高値を設定させるためのプログラム。
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