JP2018165859A - 予測装置、予測方法および予測プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】需要量の予測精度を向上する予測装置、方法及びプログラムを提供する。【解決手段】予測装置10は、設置された施設における消費電力量を取得するS1複数の取得装置から、各施設における消費電力量を収集するS2収集部と、収集部により収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測するS5予測部とを有する。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、予測装置、予測方法および予測プログラムに関する。
近年、電力小売りの自由化に伴い、電力供給事業への新規参入がなされている。このような電力供給事業においては、電力の供給先における需要量と、発電事業者等から供給される供給量とが同じになるように、需要量をあらかじめ計画することが求められるため、需要量の予測精度の向上が求められている。
一方、一般住宅などにおける電力の需要量を予測する技術として、分電盤に設置されたブレーカ毎の電力使用量に基づいて消費電力量を予測する予測モデルを生成し、生成した予測モデルを用いて需要量を予測する技術が知られている。しかしながら、このような技術では、需要量の予測精度を向上させることができない恐れがある。例えば、上述した従来技術では、1つの住宅における消費電力量を予測するため、住宅ごとに予測した消費電力量を合計した場合は、予測誤差が積み重なる結果、需要量の予測精度が悪化する恐れがある。
本発明が解決しようとする課題は、需要量の予測精度を向上させる予測装置を提供することである。
実施形態の一例に係る予測装置は、設置された施設における消費電力量を取得する複数の取得装置から、各施設における消費電力量を収集する収集部と;前記収集部により収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する予測部と;を有することを特徴とする。
実施形態の一例に係る予測装置によれば、需要量の予測精度を向上させることができる。
以下、図面を参照して、実施形態に係る予測装置、予測方法および予測プログラムを説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する予測装置、予測方法および予測プログラムは、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。例えば、以下の実施形態では、予測装置、予測方法および予測プログラムは、複数の住宅において将来消費されると予測される電力量、すなわち、需要電力量を予測するが、住宅以外にも、ビルディングや工場等といった任意の施設における需要電力量を予測してもよい。なお、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。
以下の実施形態に係る予測装置10は、収集部41と予測部44とを有する。収集部41は、設置された施設(例えば、住宅HMa〜HMe)における消費電力量を取得する複数の取得装置(例えば、HGW100a〜100d)から、各施設における消費電力量を収集する。また、予測部44は、収集部41により収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10は、スマートメータから取得装置が取得した消費電力量、分電盤HDが有する主幹ブレーカまたは分岐ブレーカを介して取得装置が取得した消費電力量、または、電力を消費する負荷装置(例えば、家電群LD)から取得装置が取得した消費電力量の少なくともいずれか一つの消費電力量を取得する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10は、取得装置が負荷装置から取得した負荷装置の種別に関する情報をさらに収集する。そして、予測装置10は、各施設における消費電力量の集計値を負荷装置の種別ごとに算出し、算出した各集計値に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10は、各施設において所定の種別の負荷装置が利用される利用期間を推定し、消費電力量と、推定した利用期間とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10は、各施設のうち消費電力量の予測対象となる日時が利用期間に含まれる施設の割合を算出し、算出した割合と、所定の種別の負荷装置による消費電力量とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10は、所定の期間内に所定の種別の負荷装置が利用されたか否かに基づいて、負荷装置の利用期間を推定する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10bは、施設に供給された電力量を計測する計測装置(例えば、スマートメータMT)が計測した供給電力量を第1通信経路を介して収集する機能と、取得装置が取得した消費電力量を第2通信経路を介して収集する機能とを有する。そして、予測装置10bは、供給電力量または消費電力量の少なくともいずれか一方を用いて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10bは、取得装置が設置されていない施設については、計測装置が計測した供給電力量を第1通信経路を介して収集するとともに、取得装置が設置されている施設については、取得装置が取得した消費電力量を第2通信経路を介して収集する。そして、予測装置10bは、取得装置が設置されていない施設における総体的な需要電力量を、第1通信経路を介して収集された供給電力量に基づいて予測するとともに、取得装置が設置されている施設における総体的な需要電力量を、第2通信経路を介して収集された消費電力量に基づいて予測し、予測した各需要電力量を集計する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10bは、取得装置が設置されていない施設における総体的な需要電力量を、第1通信経路を介して収集された供給電力量と、取得装置が設置されている施設から第2通信経路を介して収集された消費電力量とに基づいて予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10aは、複数の施設のうち分散電源(例えば、太陽光パネルPV)が設置されていない全ての施設における消費電力量を予測する第1予測モデルを生成するとともに、分散電源が設置されている施設における消費電力量を予測する第2予測モデルを分散電源が設置されている施設ごとに生成し、生成した第1予測モデルおよび第2予測モデルを用いて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10aは、分散電源が設置されている所定の施設の取得装置から、所定の施設における消費電力量と、分散電源により提供された提供電力量とを収集する。そして、予測装置10aは、所定の施設における消費電力量に基づいて、所定の施設における消費電力の予測モデルを生成し、所定の施設における提供電力量の予測モデルと、消費電力の予測モデルとに基づいて、所定の施設における需要電力量を予測する第2予測モデルを生成する。
また、以下の実施形態に係る予測装置10aは、気象に関する情報である気象情報をさらに収集する。そして、予測装置10aは、消費電力量と気象情報とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
[第1の実施形態]
(予測システムの概要)
以下、制御装置の一例として、予測システムの一例について説明する。図1は、第1の実施形態に係る予測システムの一例を示す図である。図1に示す例では、予測システムは、予測装置10、複数のHGW(Home Gate Way)100a〜100d(以下、「HGW100」と総称する場合がある。)を有し、インターネット等といった任意のネットワークN(例えば、図2参照)を介して事業者サーバ200と通信可能に接続され、予測装置10及びHGW100も任意のネットワークNを介して接続されている。なお、予測システムに接続されるHGW100および事業者サーバ200の種別や数等は、任意に設定できる。また、予測システムは、複数台の予測装置10を有していてもよい。さらに、予測装置10、HGW100、事業者サーバ200で予測システムを構成してもよい。
(予測システムの概要)
以下、制御装置の一例として、予測システムの一例について説明する。図1は、第1の実施形態に係る予測システムの一例を示す図である。図1に示す例では、予測システムは、予測装置10、複数のHGW(Home Gate Way)100a〜100d(以下、「HGW100」と総称する場合がある。)を有し、インターネット等といった任意のネットワークN(例えば、図2参照)を介して事業者サーバ200と通信可能に接続され、予測装置10及びHGW100も任意のネットワークNを介して接続されている。なお、予測システムに接続されるHGW100および事業者サーバ200の種別や数等は、任意に設定できる。また、予測システムは、複数台の予測装置10を有していてもよい。さらに、予測装置10、HGW100、事業者サーバ200で予測システムを構成してもよい。
予測装置10は、予測処理を実行する情報処理装置であり、例えば、サーバ装置やクラウドシステム等により実現される。例えば、予測装置10は、各住宅HMにおける消費電力量を収集し、収集した消費電力量に基づいて、需要電力量の予測を行う予測処理を実行する。
事業者サーバ200は、所謂電気小売事業者が使用する情報処理装置であり、例えば、サーバ装置やクラウドシステム等により実現される。なお、以下の説明では、事業者サーバ200は、所定の発電事業者等から電力を購入し、各住宅HMに対して電力の供給を行う事業者が使用する情報処理装置であるものとする。
ここで、住宅HMa〜住宅HMd(以下、「住宅HM」と総称する場合がある。)は、複数の家電を含む家電群LD等といった電力を消費する装置(以下、「負荷装置」と総称する場合がある。)が設置されており、電力を消費する施設である。例えば、住宅HMaには、HGW100a、分電盤HD、家電群LD、および太陽光パネルPVが設置されるとともに、住宅HMaの外部には、スマートメータMTが設置されており、所謂HEMS(Home Energy Management System)と呼ばれるシステムが構築されている。
系統電源CPは、住宅HMaに電力を供給する電源であり、例えば、事業者サーバ200を利用する事業者により提供される電力を住宅HMaに供給する。
スマートメータMTは、系統電源CPから供給された電力、すなわち系統電源CPから買電した電力や、系統電源CP側へ供給した電力、すなわち売電した電力を計量するメータである。すなわち、スマートメータMTは、系統電源CPから供給される電力を計測する。
ここで、スマートメータMTは、計測した系統電源CPから供給される電力に関する情報を、ホームゲートウェイGWに送信する。例えば、スマートメータMTは、図示しない変流器(CT:Current Transformer)等により、系統電源CPから供給される電力を計測する。例えば、スマートメータMTは、売電した電力を計量するメータと、買電した電力を計量するメータとを各々含んでもよい。また、例えば、スマートメータMTは、住宅用分電盤HDと系統電源CPとの間に設けられ、売電した電力を計量したり、買電した電力を計量してもよい。また、スマートメータMTの計測情報は、ホームゲートウェイGWを介して所定の表示装置に表示させてもよい。
太陽光パネルPVは、例えば、太陽電池素子(セル)を必要枚数配列し、樹脂や強化ガラスなどによりパッケージ化した太陽電池モジュールであり、ソーラーパネルとも呼ばれる。なお、太陽光パネルPVに用いられるセルは、どのようなセルであってもよい。例えば、太陽光パネルPVに用いられるセルは、シリコン系のセルや化合物系のセルや有機系のセルなど、目的に応じて種々のセルが適宜選択されてもよい。
分電盤HDは、住宅HMaの配線に電気を分ける装置である。例えば、分電盤HDは、漏電が発生した際に住宅HMa全体に供給される電力を遮断する漏電遮断器(すなわち、主幹ブレーカ)や、配線ごとに供給される電力を遮断する配線用遮断器(すなわち、分岐ブレーカ)といった種々の機器を含む。このような分電盤HDは、例えば、系統電源CPからスマートメータMTを介して供給される電力を、家電群LDに含まれる各種の負荷装置に供給する。
また、分電盤HDは、太陽光パネルPVによって発電された電力を家電群LDに供給する機能を有する。なお、分電盤HDは、太陽光パネルPVによって発電された電力を蓄電池に蓄電させ、蓄電池に蓄電させた電力を家電群LDに供給してもよい。また、分電盤HDは、例えば、夜間等に系統電源CPから供給された電力を蓄電池に蓄電させ、蓄電池に蓄電させた電力を家電群LDに供給してもよい。なお、分電盤HDは、住宅HMaに蓄電池が設置されている場合、系統電源CPからの電力を振り分ける分電盤と、蓄電池に対する蓄電や蓄電池からの電力を振り分ける分電盤とにより構成されてもよい。
家電群LDは、電力を消費する各種の負荷装置であり、いわゆる家電である。例えば、家電群LDには、冷蔵庫、洗濯機、テレビジョン等という日常的に利用される負荷装置のみならず、空調装置等といった季節や気候条件等に応じて使用される負荷装置、すなわち、季節性を有する負荷装置を含む。
なお、家電群LD、分電盤HDおよびスマートメータMTは、無線LAN(Local Area Network)やHAN(Home Area Network)、電力メータ情報発信サービス(Bルートサービス)等といった任意の通信規格により通信可能であるものとする。例えば、図1において、各構成間を結ぶ点線は電気的な接続関係を示し、各構成間を結ぶ実線は情報の送受信が可能な接続関係を示す。なお、予測システムの各構成の接続関係は図1に示した接続関係に限らず、他の接続関係であってもよい。例えば、点線で結ばれた各構成間において情報の送受信が可能であってもよいし、実線で結ばれた各構成間において電気的な接続関係があってもよい。
HGW100aは、ネットワークNと住宅HMa内のネットワークとの間の情報の送受信を可能にするネットワーク機器である。なお、HGW100aとネットワークNとの間に、所定の中継機器(例えばブロードバンドルータ)等が設けられる場合があるが、図1においては説明を省略する。また、HGW100aは、各構成間の情報の送受信を可能にする。例えば、HGW100aは、分電盤HDと家電群LDとの間の情報の送受信や、家電群LDに含まれる負荷装置同士の間の情報の送受信を可能としてもよい。
ここで、HGW100aは、住宅HMaにおける消費電力量を取得する機能を有する。例えば、HGW100aは、スマートメータMTとの間で通信を行い、スマートメータMTが計測した電力量、すなわち、住宅HMaに供給された電力量を供給電力量として取得する。また、HGW100aは、分電盤HDと太陽光パネルPVとの間に設置されたセンサCTaや、分電盤HDと家電群LDとの間に設置されたセンサCTbと通信を行うことで、各負荷装置が消費した消費電力量を取得する。なお、HGW100aは、分電盤HDとの間で通信を行い、分電盤HDが各系統電源ごとに測定した消費電力量を取得してもよい。また、HGW100aは、各負荷装置との間で通信を行うことで、各負荷装置が消費した消費電力量を取得してもよい。
また、HGW100aは、各負荷装置に関する情報(以下、「装置情報」と記載する。)を取得する。例えば、HGW100aは、冷蔵庫であるか、空調装置であるか等といった各負荷装置の種別を示す装置情報を収集する。なお、HGW100aは、例えば、稼働時間や稼働時期等、負荷装置に関する情報であれば、任意の情報を装置情報として収集してよい。そして、HGW100aは、取得した消費電力量や装置情報を予測装置10へと送信する。
なお、HEMSにおいては、分電盤HDが電力を供給する分岐ごとに、どの負荷装置が設置されているかを分電盤HDやHGW100a、図示を省略した管理サーバ等が管理する場合がある。このような場合、HGW100aは、分電盤HDや管理サーバ等と通信を行うことで、各分岐の先に設置された付加情報の装置情報を取得するとともに、各分岐ごとの消費電力量を取得し、取得した消費電力量や装置情報を予測装置10へ送信してもよい。
なお、他の住宅HMb〜HMdに設置されたHGW100b〜100dは、HGW100aと同様の処理を実行することで、各住宅HMb〜HMdにおける消費電力量や負荷装置の装置情報を予測装置10へと送信することとなる。
(予測処理について)
ここで、需要電力量の予測には、誤差が生じると考えられる。このため、各住宅HMごとに需要電力量を予測した場合、各住宅HMごとに生じた誤差が累積する結果、事業者が電力を供給する全ての住宅HMにおける総体的な需要電力量の予測精度が悪化してしまう。そこで、予測装置10は、それぞれ異なる住宅HMに設置された複数のHGW100から、各住宅HMにおける消費電力量を取得する。そして、予測装置10は、収集された消費電力量に基づいて、全住宅HMにおける総体的な需要電力量を予測する。
ここで、需要電力量の予測には、誤差が生じると考えられる。このため、各住宅HMごとに需要電力量を予測した場合、各住宅HMごとに生じた誤差が累積する結果、事業者が電力を供給する全ての住宅HMにおける総体的な需要電力量の予測精度が悪化してしまう。そこで、予測装置10は、それぞれ異なる住宅HMに設置された複数のHGW100から、各住宅HMにおける消費電力量を取得する。そして、予測装置10は、収集された消費電力量に基づいて、全住宅HMにおける総体的な需要電力量を予測する。
以下、図1を用いて、予測装置10が実行する予測処理の一例について説明する。まず各HGWは、各住宅HMにおける消費電力量や機器情報を取得する(ステップS1)。そして、予測装置10は、各住宅HMに設置された各HGW100から、各HGWが取得した消費電力量や機器情報を収集する(ステップS2)。すなわち、予測装置10は、スマートメータMTからHGW100が取得した消費電力量、分電盤HDが有する主幹ブレーカまたは分岐ブレーカを介して取得された消費電力量、家電群LDからHGW100が取得した消費電力量の少なくともいずれか一つの消費電力量を取得する。また、予測装置10は、HGW100が家電群LDから取得した種別に関する情報をさらに収集する。
このような場合、予測装置10は、各住宅HMの消費電力量を集計するとともに、各負荷装置の種別に応じて、各住宅HMに設置された負荷装置の消費電力量を集計する(ステップS3)。より具体的には、予測装置10は、所定の時間帯(例えば、需要電力量を予測する30分前や一時間前)にHGW100が取得した消費電力量の集計を行う。
例えば、予測装置10は、住宅HM全体における消費電力量を消費電力量#1として各住宅HMごとに特定し、特定した消費電力量#1を集計した集計値#1を算出する。また、予測装置10は、負荷装置のうち、各種空調を行う空調装置の消費電力量を消費電力量#2として各住宅HMごとに特定し、特定した消費電力量#2を集計した集計値#2を算出する。すなわち、予測装置10は、住宅HMa〜HMdに設置された空調装置の消費電力量を集計する。
なお、予測装置10は、空調装置以外にも、冷蔵庫、洗濯機、テレビ、照明機器等といった各種負荷装置の種別ごとに、消費電力量の集計値を算出してもよい。すなわち、予測装置10は、需要者が電力を供給する全施設における消費電力量を算出するとともに、負荷装置の種別ごとに、全施設における同種の負荷装置の消費電力量を算出する。
続いて、予測装置10は、気象に関する情報である気象情報をさらに収集し、集計した消費電力量と、気象情報とに基づいて、全住宅HMの需要電力量を予測する予測モデルを生成する(ステップS4)。すなわち、予測装置10は、各住宅HMにおける消費電力量の集計値を負荷装置の種別ごとに算出し、算出した各集計値に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する予測モデルを生成する。
例えば、予測装置10は、気象情報を管理する所定の外部サーバ(図示は省略)から気象情報を取得する。より具体的には、予測装置10は、所定の時間帯(すなわち、集計した消費電力量が生じた時間帯)における気象を示す気象情報を収集する。そして、予測装置10は、所定の時間帯における気象を示す気象情報と消費電力の集計値とに基づいて、需要電力量を予測する予測モデルを生成する。
ここで、予測装置10は、任意の手法により予測モデルを生成してよい。例えば、予測装置10は、DNN(Deep Neural Network)やSVM(Support Vector Machine)等といった各種の分類器や学習器に対し、集計値が有する特徴を学習させることで、将来の需要電力量を推定する予測モデルを生成してもよい。なお、以下の説明においては、重回帰分析を用いて、需要電力量を予測する予測モデルを生成する処理の一例について説明する。
例えば、各住宅HMを識別する番号を「h」、日時を「t」とし、日時「t」において番号「h」が示す住宅HMにおける消費電力量の値を「D(h,t)」とする。また、日時「t」において番号「h」が示す住宅HMにおける空調装置が消費した消費電力量の値を「AC(h,t)」とする。このような場合、例えば、予測装置10は、30分ごとに、各HGW100から「D(h,t)」や「AC(h,t)」の値を取得することとなる。また、予測装置10は、日時「t」における気象情報として、気温データ「temp(t)」を収集したものとする。
このような場合、予測装置10は、各住宅HMの「D(h,t)」の値を合計した「Dall(t)」を集計値#1として「t」の値ごとに算出し、各住宅HMの「AC(h,t)」の値を合計した「ACall(t)」を集計値#2として「t」の値ごとに算出する。そして、例えば、予測装置10は、以下の式(1)で示される予測モデルを生成する。ここで、式(1)におけるα、β、γ、およびδは、予測モデルのパラメータである。また、「t1」とは、「t」が示す日時の次に消費電力量の値を収集する日時である。
そして、予測装置10は、最小二乗法を用いて、式(1)を満たすパラメータの値を算出する。すなわち、予測装置10は、30分ごとに消費電力量の値を収集する場合は、需要電力量を予測する時刻の30分前(すなわち、直前の取得タイミング)において取得された消費電力量の集計値#1および集計値#2と、需要電力量を予測する日時における気温とから、需要電力量を算出する予測モデルを生成する。
そして、予測装置10は、予測モデルを用いて、各住宅HM全体の需要電力量を予測する(ステップS5)。例えば、予測装置10は、日時「t1」の次に消費電力量を収集する日時が日時「t2」である場合、時刻「t1」における集計値#1である「Dall(t1)」と、時刻「t1」における集計値#2である「ACall(t1)」と、予測時における気温「temp(t2)」の値とを式(1)に代入するとともに、ステップS4にて算出したパラメータの値を用いることで、時刻「t2」における需要電力量「Dall(t2)」の値を算出する。
そして、予測装置10は、予測した需要電力量の値を事業者に通知する(ステップS6)。このように、予測装置10は、各住宅HMの需要電力量をそれぞれ予測するのではなく、各住宅HMの消費電力量の集計値に基づいて、全住宅HMにおける総体的な需要電力量の値を予測する予測モデルを生成し、生成した予測モデルを用いた需要電力量の予測を行う。この結果、予測装置10は、各住宅HMごとに生じる消費電力量のばらつき(すなわち、ノイズ)が、総体的な需要電力量の値の予測に及ぼす誤差の値を減少させることができるので、総体的な需要電力量の予測精度を向上させることができる。
(予測装置の機能構成について)
以下、図2を用いて、上述した機能を発揮する予測装置10が有する機能構成の一例について説明する。図2は、第1の実施形態に係る予測装置が有する機能構成の一例について説明する図である。図2に示す例では、予測装置10は、通信部20、記憶部30、および制御部40を有する。
以下、図2を用いて、上述した機能を発揮する予測装置10が有する機能構成の一例について説明する。図2は、第1の実施形態に係る予測装置が有する機能構成の一例について説明する図である。図2に示す例では、予測装置10は、通信部20、記憶部30、および制御部40を有する。
通信部20は、HGW100、事業者サーバ200、および気象情報サーバ300との間で双方向通信を行う通信部であり、例えば、NIC(Network Interface Card)等により実現される。
記憶部30は、予測装置10が有する揮発性または不揮発性のメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置により実現される。また、図2に示す例では、記憶部30には、消費電力量データベース31、およびモデルデータベース32が登録されている。
消費電力量データベース31には、収集した消費電力量が登録される。例えば、図3は、第1の実施形態に係る消費電力量データベースに登録される情報の一例を示す図である。図3に示す例では、消費電力量データベース31には、「施設ID(Identifier)」、「分散電源情報」、「ゲートウェイID」、「負荷装置ID」、「種別」、および「消費電力量」といった項目を有する情報が登録される。
ここで、「施設ID」とは、各住宅HM等といった施設を識別するための情報である。また、「分散電源情報」とは、対応づけられた「施設ID」が示す施設に、太陽光パネルPV、充電池、燃料電池、EV(Electric Vehicle)等といった各種分散電源が設置されているか否かを示す情報である。また、「ゲートウェイID」とは、対応づけられた「施設ID」が示す施設に設置されたゲートウェイ装置、すなわち、HGW100等の消費電力量を取得する取得装置を識別するための情報である。また、「負荷装置ID」とは、対応付けられた「施設ID」が示す施設に設置された負荷装置を識別するための情報である。また、「種別」とは、対応づけられた「負荷装置ID」が示す負荷装置の種別を示す情報である。
また、「消費電力量」とは、対応づけられた「負荷装置ID」が示す負荷装置の消費電力量を示す情報である。なお、図3に示す例では、「消費電力量#LDa―1」等といった概念的な値について記載したが、実際には、消費電力量データベース31には、「消費電力量」として、対応づけられた「負荷装置ID」が示す負荷装置が所定の期間の間(例えば、30分間)に消費した消費電力量が、時系列に沿って登録されているものとする。また、図3に示す情報は、あくまで一例であり、消費電力量データベース31には、消費電力に関する任意の情報が登録されていてよい。
例えば、図3に示す例では、消費電力量データベース31には、施設ID「HMa」、分散電源情報「有り」、ゲートウェイID「100a」、負荷装置ID「LDa−1」、種別「エアコン」、および消費電力量「消費電力量#LDa―1」が対応付けて登録されている。このような情報は、施設ID「HMa」が示す住宅HMaに、分散電源が設置されており、ゲートウェイID「100a」が示すHGW100aが設置され、負荷装置ID「LDa−1」が示す負荷装置が設置されているとともに、負荷装置ID「LDa−1」が示す負荷装置が種別「エアコン」であり、消費電力量が「消費電力量#LDa―1」である旨を示す。
図2に戻り説明を続ける。モデルデータベース32には、各種のモデルに関する情報が登録される。例えば、モデルデータベース32には、式(1)における各パラメータの値が登録されることとなる。
制御部40は、各種の情報処理を実行する演算装置であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等の電子回路や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路を採用できる。制御部40は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部40は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。
図2に示す例では、制御部40は、収集部41、集計部42、生成部43、予測部44、および提供部45を有する。収集部41は、設置された施設における消費電力量を取得する複数の取得装置から、各施設における消費電力量を収集する。例えば、収集部41は、各住宅HMに設置されたHGW100と通信を行うことにより、分電盤HDが有する主幹ブレーカまたは分岐ブレーカを介してHGW100が取得した消費電力量や、家電群LD等の負荷装置例からHGW100が取得した消費電力量を取得する。また、収集部41は、HGW100が負荷装置から取得した負荷装置の機器情報をさらに収集する。すなわち、収集部41は、電力を消費した負荷装置の種別を示す情報を収集する。
そして、収集部41は、負荷装置が設置された施設の「施設ID」と、消費電力量の取得元となる「ゲートウェイID」と、負荷装置を示す「負荷装置ID」と、負荷装置の「種別」と、負荷装置の「消費電力量」とを対応付けて消費電力量データベース31に登録する。また、収集部41は、HGW100に対して太陽光パネルPV等の分散電源が設置されているか否かを問合せ、設置されている旨の応答を得た場合は、「分散電源情報」として「有り」を消費電力量データベース31に登録する。
なお、収集部41は、HGW100から直接消費電力量の収集を行ってもよく、例えば、HGW100から消費電力量や機器情報等を収集して管理する外部サーバを介して、消費電力量や機器情報の収集を行ってもよい。また、収集部41は、所定の時間間隔で消費電力量の収集を行ってよい。例えば、収集部41は、各負荷装置の消費電力量を30分ごとに収集してもよい。このような場合、収集部41は、各負荷装置が30分間で消費した消費電力量を収集することとなる。
また、収集部41は、HGW100ごとに異なる時間間隔で消費電力量を収集してもよい。このように、HGW100ごとに異なる時間間隔で消費電力量を収集した場合、収集部41は、予測モデルの算出のため、所定の期間ごとの消費電力量を取得した消費電力量から推定し、推定した消費電力量を消費電力量データベース31に登録してもよい。このような推定を行う場合、収集部41は、例えば、予測モデルの算出に用いる日時の直前に測定された消費電力量をそのまま採用してもよく、予測モデルの算出に用いる日時を挟む2つ日時において測定された消費電力量の平均を採用してもよい。また、収集部41は、公知の各種推定技術を用いて、消費電力量の推定を行ってもよい。
集計部42は、各施設における消費電力量の集計値を負荷装置の種別ごとに算出する。例えば、集計部42は、消費電力量データベース31を参照し、所定の日時における各負荷装置の消費電力量を取得する。そして、集計部42は、取得した消費電力量を集計することで、全ての住宅HMにおける総体的な消費電力量、すなわち、集計値#1を算出する。
また、集計部42は、消費電力量データベース31を参照し、所定の種別の負荷装置が所定の日時において消費した消費電力量を取得する。例えば、集計部42は、種別「エアコン」と対応付けられた負荷装置の消費電力量を取得し、取得した消費電力量を集計することで、全ての住宅HMに設置された負荷装置のうち、種別が「エアコン」である全負荷装置の消費電力量、すなわち集計値#2を算出する。なお、集計部42は、種別「エアコン」以外にも、任意の種別の負荷装置の消費電力量の集計値を算出してもよい。
また、図2に示す例では、1つの集計部42が集計値#1および集計値#2を算出する例について記載したが、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、制御部40は、集計値#1を算出する集計部と、集計値#2を算出する集計部とを別に備えていてもよい。また、制御部40は、集計部を複数有する場合、対応する集計部が集計する消費電力量を収集する収集部を集計部ごとに備えていてもよい。
生成部43は、消費電力量に基づいて、全住宅HMの総体的な需要電力量を予測する予測モデルの生成を行う。例えば、生成部43は、集計部42が日時「t」における消費電力量から生成した集計値#1および集計値#2の値と、日時「t1」における消費電力量から生成した集計値#1の値と、日時「t1」における気温の値とに基づいて、上述した式(1)における各パラメータの値を算出する。そして、生成部43は、算出したパラメータの値を予測モデルとしてモデルデータベース32に登録する。
予測部44は、収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。より具体的には、予測部44は、収集された消費電力量の各集計値に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。また、予測装置10は、消費電力量と気象情報とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
例えば、予測部44は、事業者サーバ200から需要電力量の予測要求を受付けた場合、直前に収集された消費電力量に基づく集計値#1および集計値#2を取得する。また、予測部44は、気象情報サーバ300から、需要電力量を予測する日時の予測温度を取得する。そして、予測部44は、モデルデータベース32に登録されている予測モデルを読出し、集計値#1を「Dall(t)」、集計値#2を「ACall(t)」、予測温度を「temp(t1)」として代入し、将来の需要電力量「Dall(t1)」の値を算出する。
提供部45は、予測した需要電力量の値を事業者に提供する。例えば、提供部45は、予測部44によって算出された需要電力量「Dall(t1)」の値を事業者サーバ200へと配信する。
(予測処理のバリエーションについて)
上述した説明では、予測装置10は、全住宅HMの消費電力量の集計値と、全住宅HMに設置された負荷装置のうちエアコン等といった空調装置による消費電力量の集計値と、気温とに基づいて、需要電力量を予測する予測モデルを生成した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。
上述した説明では、予測装置10は、全住宅HMの消費電力量の集計値と、全住宅HMに設置された負荷装置のうちエアコン等といった空調装置による消費電力量の集計値と、気温とに基づいて、需要電力量を予測する予測モデルを生成した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。
例えば、予測装置10は、冷蔵庫、洗濯機、テレビ等、負荷装置の利用目的に応じた種別ごとに集計値を算出し、算出した集計値を用いた予測モデルを生成してもよい。例えば、予測装置10は、住宅HM全体の消費電力の集計値である集計値#1、エアコンの消費電力の集計値である集計値#2、冷蔵庫の消費電力の集計値である集計値#3、洗濯機の消費電力の集計値である集計値#4というように、負荷装置の種別ごとに集計値を算出する。そして、予測装置10は、各集計値#1〜#4および気温の値にそれぞれ異なる係数を積算した値と、さらに異なる係数との和の値が、将来の需要電力量となるように、各係数の値を算出してもよい。このような処理の結果、予測装置10は、各住宅HM全体の消費電力量の集計値と、エアコンの消費電力量の集計値と、冷蔵庫の消費電力量の集計値と、洗濯機の消費電力量の集計値とに基づいて、需要電力量を予測する予測モデルを生成することができる。
なお、このように集計対象となる負荷装置の種別については、任意の種別が採用可能である。例えば、予測装置10は、冷蔵庫や洗濯機などといったいわゆる白物家電の消費電力量の集計値に基づく予測モデルを算出してもよい。また、予測装置10は、例えば、電気自動車等といった家電以外の負荷装置の消費電力量の集計値に基づく予測モデルを算出してもよい。
ここで、負荷装置には、日時によって使用されたりされなかったりする負荷装置が存在する。例えば、空調装置の利用態様は、気温によって左右されると予測される。しかしながら、同じ気温でも日時や季節が異なる場合は、利用態様が変化する場合がある。例えば、7月に気温が27度まで上昇した場合は、ほとんどの住宅HMにおいて冷房が利用されると予測される。しかしながら、例えば、5月に気温が27度まで上昇したとしても、5月に冷房を利用する習慣がない住宅HMにおいては、冷房を利用する可能性が低いと考えられる。このため、需要電力量を予測する際の日時が、負荷装置が用いられる日時であるか否かに基づいて予測モデルを生成した場合、需要電力量の予測精度が向上すると考えられる。
そこで、予測装置10は、各施設において所定の種別の負荷装置が利用される利用期間を推定し、消費電力量と推定結果とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測してもよい。例えば、予測装置10は、各施設のうち消費電力量の予測対象となる日時が利用期間に含まれる施設の割合を算出し、算出した割合と、所定の種別の負荷装置による消費電力量とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測してもよい。ここで、予測装置10は、所定の期間内に所定の種別の負荷装置が利用されたか否かに基づいて、負荷装置の利用期間を推定してもよい。
例えば、予測装置10は、式(2)に示すように、ある住宅HMにおいてある時刻に空調装置が利用されているか否かを判定した時系列データ「ACon(h,t)」を作成する。より具体的には、予測装置10は、時系列データ「ACon(h,t)」として、ある時刻「t」において空調装置の消費電力量が100ワットを超える場合には、稼働を示す値「1」を取り、それ以外の場合(すなわち、空調装置の消費電力量が100ワット以下となる場合)には、非稼働を示す値「0」を取るデータを生成する。
次に、予測装置10は、式(3)に示すように、習慣的に空調装置を利用する期間であるか否かを示す時系列データ「ACdur(h,t)」を住宅HMごとに生成する。より具体的には、予測装置10は、過去一週間以内に一度でも空調装置を利用している場合は、習慣的に空調装置を利用する期間である旨を示す値「1」を取り、過去一週間以内に空調装置を利用していない場合は、習慣的に空調装置を利用しない期間である旨を示す値「0」を取る時系列データ「ACdur(h,t)」を生成する。すなわち、予測装置10は、一週間以内に収集された空調装置の消費電力量が1度でも100ワットを超えている場合に、1となる時系列データ「ACdur(h,t)」を住宅HMごとに生成する。この結果、予測装置10は、需要電力量の予測時において負荷装置が利用される利用期間であるか否かを推定することができる。
なお、式(3)に示す例では、消費電力量を30分毎に収集する場合について記載したため、「i」の値が一週間前を示す「t−336」から始まっているが、実施形態は、これに限定されるものではない。予測装置10は、空調装置を利用したか否かを判定する期間の長さや、消費電力量を収集する時間間隔に応じて、「i」の値を任意の値から始まるように設定して良い。
続いて、予測装置10は、式(4)に示すように、住宅HMのエアコン利用率「ACr(t)」を算出する。すなわち、予測装置10は、全住宅HMのうち、習慣的に空調装置を利用する利用期間である住宅HMの割合をエアコン利用率「ACr(t)」として算出する。すなわち、予測装置10は、各施設において所定の種別の負荷装置が利用される利用期間を推定するとともに、推定結果に基づいて、各施設のうち消費電力量の予測対象となる日時が利用期間に含まれる施設の割合をエアコン利用率「ACr(t)」として算出することができる。
なお、このようにして算出されるエアコン利用率「ACr(t)」は、例えば、図4に示すような値を取る。例えば、図4は、第1の実施形態に係る予測装置が算出するエアコン利用率の一例を示す図である。なお、図4に示す例では、各月におけるエアコン利用率の値をプロットしたグラフの一例を記載した。図4に示す例では、5月においては、エアコン利用率が「0」に近づく一方で、8月や9月においては、エアコン利用率が「1」に近づくといった傾向を読み取ることができる。
そこで、予測装置10は、算出したエアコン利用率「ACr(t)」と、所定の種別の負荷装置による消費電力量とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。例えば、予測装置10は、以下の式(5)で示す予測モデルを生成する。ここで、式(5)に示す予測モデルにおいては、2項目に交互作用を有する回帰モデルの項を有し、空調装置を利用する住宅HMの割合に応じて、空調装置の消費電力量を予測結果に反映させることとなる。
なお、上述した例においては、予測装置10は、空調装置の利用期間であるか否かを考慮して、空調装置の消費電力量に基づく予測モデルを生成する処理の一例について記載した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、予測装置10は、季節に応じて利用態様が異なる負荷装置であれば、任意の負荷装置について、利用期間の推定および利用期間である住宅HMの割合を算出し、算出した割合を考慮して負荷装置の消費電力量を予測結果に反映させるような予測モデルを生成してよい。
なお、予測装置10は、空調装置の利用期間をHGW100が取得した消費電力量以外の情報から推定してもよい。例えば、Echonet Lite規格に準拠した空調装置においては、電源のON/OFF情報をHEMSで収集することができる。そこで、予測装置10は、HGW100を介して、空調装置の電源のON/OFF情報を収集する。そして、予測装置10は、ONからOFFまでの期間における時系列データ「ACon(h,t)」の値を「1」に設定し、OFFからONまでの期間における時系列データ「ACon(h,t)」の値を「0」に設定することで、時系列データ「ACon(h,t)」を生成してもよい。このような処理の結果、予測装置10は、消費電力量と閾値との比較結果を用いる手法よりも、確度が高い時系列データ「ACon(h,t)」を得ることができるので、需要電力量の予測精度をさらに向上させることができる。
(予測処理の処理の流れの一例について)
次に、図5を用いて、第1の実施形態に係る予測装置10が実行する予測処理の流れの一例について説明する。図5は、第1の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の流れの一例を示すフローチャートである。
次に、図5を用いて、第1の実施形態に係る予測装置10が実行する予測処理の流れの一例について説明する。図5は、第1の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の流れの一例を示すフローチャートである。
例えば、予測装置10は、各負荷装置の消費電力量を収集する(ステップS101)。また、予測装置10は、各負荷装置の種別を収集する(ステップS102)。そして、予測装置10は、各住宅HMなどといった各施設に設置された負荷装置の消費電力量を、負荷装置の種別ごとに集計する(ステップS103)。例えば、予測装置10は、全住宅HMの消費電力量の集計である集計値#1と共に、空調装置の消費電力量の集計である集計値#2を算出する。そして、予測装置10は、集計結果を用いて、全施設における需要電力量の予測モデルを生成し(ステップS104)、生成した予測モデルを用いて、需要電力量を予測して(ステップS105)、処理を終了する。
[第2の実施形態]
(予測システムの概要)
ここで、太陽光パネルPVや、蓄電池、EV、燃料電池、ガス発電システム等、所謂分散電源と呼ばれる電源装置が住宅HMに設置され、住宅HMの負荷装置に電力を提供する場合がある。このような分散電源が設置されている住宅HMにおいては、消費電力量よりも系統電源CPから供給される電力量(すなわち、需要電力量)が少なくなる。消費電力量は、日々の家電利用に周期性があると考えらえるため、ある程度の周期性が期待できるが、分散電源が存在する場合には、需要電力量に周期性が表れにくくなる結果、需要電力量の予測が困難となる。
(予測システムの概要)
ここで、太陽光パネルPVや、蓄電池、EV、燃料電池、ガス発電システム等、所謂分散電源と呼ばれる電源装置が住宅HMに設置され、住宅HMの負荷装置に電力を提供する場合がある。このような分散電源が設置されている住宅HMにおいては、消費電力量よりも系統電源CPから供給される電力量(すなわち、需要電力量)が少なくなる。消費電力量は、日々の家電利用に周期性があると考えらえるため、ある程度の周期性が期待できるが、分散電源が存在する場合には、需要電力量に周期性が表れにくくなる結果、需要電力量の予測が困難となる。
そこで、第2の実施形態に係る予測装置10aは、複数の施設のうち分散電源が設置されていない全ての施設における消費電力量を予測する第1予測モデルを生成する。また、予測装置10aは、分散電源が設置されている施設における消費電力量を予測する第2予測モデルを分散電源が設置されている施設ごとに生成する。そして、予測装置10aは、生成した第1予測モデルおよび第2予測モデルを用いて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
また、予測装置10aは、分散電源が設置されている所定の施設の取得装置から、所定の施設における消費電力量と、分散電源により提供された提供電力量とを収集する。そして、予測装置10aは、所定の施設における消費電力量に基づいて、所定の施設における消費電力の予測モデル(以下、「消費電力量予測モデル」と記載する。)を生成し、所定の施設における提供電力量の予測モデル(以下、「提供電力量予測モデル」と記載する)と、消費電力量予測モデルとに基づいて、分散電源が設置された所定の施設における需要電力量を予測する第2予測モデルを生成する。
以下、図6を用いて、第2の実施形態に係る予測装置10aが実行する予測処理の一例を説明する。図6は、第2の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の一例を説明する図である。なお、図6に示す例では、各住宅HMa〜HMeに設置されたHGW100a〜100eや、太陽光パネルPVa〜PVcを記載したが、実際には、各住宅HMa〜HMeには、図1に示す住宅HMと同様に、スマートメータMTや分電盤HD、家電群LD等が設置されているものとする。
例えば、図6に示す例では、住宅HMのうち、グループ1に分類される住宅HMa〜HMcに分散電源である太陽光パネルPVa〜PVcが設置されている。また、住宅HMのうち、グループ2に分類される住宅HMd、HMeには、分散電源が設置されていない。
このような場合、グループ1に属する住宅HMa〜HMcに設置されたHGW100a〜100cは、各負荷装置の消費電力量と共に、太陽光パネルPVa〜PVcが負荷装置に対して提供した提供電力量を取得する。そして、予測装置10aは、各HGW100a〜100cが取得した消費電力量と提供電力量とを収集する(ステップS1)。一方、グループ2に分類される住宅HMd、HMeに設置されたHGW100d、100eは、各負荷装置の消費電力量を取得する。そして、予測装置10aは、各HGW100d、100eが取得した消費電力量を収集する(ステップS2)。なお、予測装置10aは、各HGW100が取得した機器情報についても、収集するものとする。
このような場合、予測装置10aは、分散電源を有さない施設について、消費電力量の集計値を算出し、算出した集計値から、負荷分散を有さない全ての施設の需要電力量を予測する第1予測モデルを生成する(ステップS3)。例えば、予測装置10aは、第1の実施例と同様に、グループ2に分類された全ての住宅HMd、HMeにおける全消費電力量の集計値を集計値#1として算出する。また、予測装置10aは、グループ2に分類された全ての住宅HMd、HMeに設置された負荷装置のうち、空調装置が消費した消費電力量の集計値を集計値#2として算出する。そして、予測装置10aは、集計値#1、集計値#2および気象情報として収集した温度を用いて、上述した式(1)で示される第1予測モデルを生成する。なお、予測装置10aは、上述した式(5)で示される第1予測モデルを生成してもよい。
続いて、予測装置10aは、分散電源を有する施設ごとに、各施設における需要電力量を予測する第2予測モデルを生成する(ステップS4)。すなわち、予測装置10aは、需要電力量を予測する第2予測モデルをグループ1に属する住宅HMa〜HMcごとに生成する。例えば、予測装置10aは、住宅HMaに設置された太陽光パネルPVaの提供電力量に基づいて、将来における住宅HMaの提供電力量を予測する提供電力量予測モデルを生成する。続いて、予測装置10aは、住宅HMaの消費電力量から、将来における住宅HMaの消費電力量を予測する消費電力量予測モデルを生成する。そして、予測装置10aは、提供電力量予測モデルと、提供電力量予測モデルとを用いて、住宅HMaにおける需要電力量を予測する第2予測モデルを生成する。
例えば、分散電源が設置された住宅HMを識別する番号を「h」、日時を「t」とし、日時「t」において番号「h」が示す住宅HMにおける消費電力量の値を「C(h,t)」とする。また、日時「t」において番号「h」が示す住宅HMにおいて、系統電源CPから取得する電力、すなわち、住宅HMが外部から購入する需要電力量を「D(h,t)」とする。また、日時「t」において番号「h」が示す住宅HMにおいて、太陽光パネルPVが提供する提供電力量を「PV(h,t)」とする。このような場合、予測装置10aは、以下の式(6)で示される消費電力量予測モデルを生成する。
また、例えば、予測装置10aは、所謂Erbsモデルを提供電力量予測モデルとして採用し、取得した提供電力量から日時「t1」における提供電力量「PV(h,t1)」を算出する。そして、予測装置10aは、以下の式(7)で示される第2予測モデルを生成する。すなわち、予測装置10aは、消費電力量予測モデルにより予測される消費電力量「C(h,t1)」と、提供電力量予測モデルとして予測される提供電力量「PV(h,t1)」とから、需要電力量「D(h,t1)」を予測する第2予測モデルを生成する。
なお、式(6)において、消費電力量「C(h,t1)」が提供電力量「PV(h,t1)」を下回る場合、需要電力量「D(h,t1)」の値は「0」と算出される。このような式(6)をグループ1に属する住宅HMごとに生成することで、予測装置10aは、分散電源を有する住宅HMにおける需要電力量を住宅HMごとに予測することができる。
その後、予測装置10aは、グループ2に属する住宅HMd、HMe全体の需要電力量を予測する第1予測モデルと、グループ1に属する住宅HMa〜HMcそれぞれの需要電力量を予測する複数の第2予測モデルとを用いて、全住宅HMa〜HMeの総体的な需要電力量を算出する(ステップS5)。そして、予測装置10aは、予測した需要電力量を事業者に通知する(ステップS6)。
(予測装置の機能構成について)
以下、図7を用いて、上述した機能を発揮する予測装置10aが有する機能構成の一例について説明する。図7は、第2の実施形態に係る予測装置が有する機能構成の一例について説明する図である。図7に示す例では、予測装置10aは、通信部20、記憶部30、および制御部40aを有する。
以下、図7を用いて、上述した機能を発揮する予測装置10aが有する機能構成の一例について説明する。図7は、第2の実施形態に係る予測装置が有する機能構成の一例について説明する図である。図7に示す例では、予測装置10aは、通信部20、記憶部30、および制御部40aを有する。
制御部40aは、制御部40と同様に、各種の情報処理を実行する演算装置であり、例えば、CPU、MPU等の電子回路や、ASIC、FPGA等の集積回路を採用できる。制御部40aは、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部40aは、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。
図7に示す例では、制御部40aは、収集部41a、集計部42a、生成部43a、予測部44a、および提供部45を有する。収集部41aは、収集部41と同様の機能を有するとともに、分散電源が設置された住宅HMのHGW100から、分散電源が提供した提供電力量を収集する。なお、HGW100は、分電盤HDを介して太陽光パネルPVの提供電力量を取得してもよく、太陽光パネルPVに付属する各種の制御装置や、太陽光パネルPVに接続された電力計測機器の情報をHEMS経由で取得し、取得した提供電力量を予測装置10aへと送信してもよい。
集計部42aは、分散電源が設置されていない住宅HMについては、集計部42と同様の機能を発揮することで、集計値#1および集計値#2を算出する。また、集計部42aは、分散電源が設置されている住宅HMについては、1つの住宅HMにおける消費電力量を算出するとともに、提供電力量の算出を行う。
生成部43aは、分散電源が設置されていない住宅HMについては、生成部43と同様の処理を実行することで、例えば、式(1)で示される予測モデルを第1予測モデルとして生成する。また、生成部43aは、分散電源が設置されている住宅HMについては、住宅ごとに、式(6)で示される第2予測モデルを生成する。例えば、生成部43aは、住宅HMaにおける消費電力量から消費電力量予測モデルを生成する。また、生成部43aは、Erbsモデルを提供電力量予測モデルとして生成する。そして、生成部43aは、消費電力慮予測モデルと提供電力量予測モデルとを組み合わせることで、式(6)で示される第2予測モデルを分散電源が設置された住宅HMごとに生成する。
予測部44aは、分散電源が設置されていない住宅HMについては、予測部44と同様の処理を実行することで、例えば、式(1)で示される予測モデルから、分散電源が設置されていない住宅HMの総体的な需要電力量を算出する。また、予測部44aは、分散電源が設置された住宅HMについては、生成部43aが住宅HMごとに生成した第2予測モデルを用いて、各住宅HMの需要電力量を算出する。そして、予測部44aは、算出した各需要電力量の総計を算出することで、全住宅HMの総体的な需要電力量を算出する。
なお、図7で示した機能構成は、あくまで一例であり、予測装置10aは、異なる機能構成を有していてもよい。例えば、予測装置10aは、第1予測モデルを生成するための集計部および生成部と、第2予測モデルを生成するための集計部および生成部を個別に有していてもよい。また、予測装置10aは、分散電源が設置されている住宅HMごとに第2予測モデルを生成するための集計部および生成部を個別に有していてもよい。
(予測処理のバリエーションについて)
ここで、予測装置10aは、分散電源が設置されていない住宅HMが存在しない場合は、住宅HMごとに第2予測モデルを生成し、生成した第2予測モデルを用いて総体的な需要電力量を算出してもよい。また、予測装置10aは、分散電源が設置されていない住宅HMの総体的な需要電力量を1つの第1予測モデルで予測するのではなく、消費電力量の傾向に応じたグループに応じた第1予測モデルを生成し、生成した第1予測モデルを用いた予測を行ってもよい。
ここで、予測装置10aは、分散電源が設置されていない住宅HMが存在しない場合は、住宅HMごとに第2予測モデルを生成し、生成した第2予測モデルを用いて総体的な需要電力量を算出してもよい。また、予測装置10aは、分散電源が設置されていない住宅HMの総体的な需要電力量を1つの第1予測モデルで予測するのではなく、消費電力量の傾向に応じたグループに応じた第1予測モデルを生成し、生成した第1予測モデルを用いた予測を行ってもよい。
例えば、予測装置10aは、分散電源が設置されていない住宅HMから取得した消費電力量の傾向に基づいて、分散電源が設置されていない住宅HMを複数のグループに分類する。より具体的な例を挙げると、予測装置10aは、消費電力量のピークが含まれる時間や、頻繁に使用される負荷装置の種別、住宅HMに居住する利用者の構成等、各種の情報に基づいて、分散電源が設置されていない住宅HMを複数のグループに分類する。そして、予測装置10aは、同一のグループに分類された複数の住宅HMごとに、消費電力量から総体的な需要電力量を予測する第1予測モデルを生成し、生成した第1予測モデルを用いて、需要電力量の予測を行ってもよい。このような処理の結果、予測装置10aは、グループごとの傾向に合わせた需要電力量の予測を行え、結果として、全住宅HMの総体的な需要電力量の予測精度を向上させることができる。
(予測処理の処理の流れの一例について)
次に、図8を用いて、第2の実施形態に係る予測装置10aが実行する予測処理の流れの一例について説明する。図8は、第2の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の流れの一例を示すフローチャートである。
次に、図8を用いて、第2の実施形態に係る予測装置10aが実行する予測処理の流れの一例について説明する。図8は、第2の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の流れの一例を示すフローチャートである。
例えば、予測装置10aは、各負荷装置の消費電力量を収集する(ステップS201)。また、予測装置10aは、分散電源が提供した提供電力量を収集する(ステップS202)。そして、予測装置10aは、分散電源を有さない全ての施設について、消費電力量の集計に基づいて、第1予測モデルを生成する(ステップS203)。また、予測装置10aは、分散原電を有する施設ごとに、消費電力量予測モデルと提供電力量予測モデルとに基づく第2予測モデルを生成する(ステップS204)。そして、予測装置10aは、第1予測モデルを用いて、分散電源を有さない全ての施設における需要電力量を予測するとともに(ステップS205)、各第2予測モデルを用いて、分散電源を有する各施設における需要電力量を予測する(ステップS206)。その後、予測装置10aは、施設全体の需要電力量を算出し(ステップS207)、処理を終了する。
[第3の実施形態]
(予測システムの概要)
ここで、スマートメータMTは、複数の経路を介して消費電力量を送信する機能を有する。例えば、スマートメータMTは、所定の通信経路を介して事業者が有するMDMS(Meter Data Management System)と呼ばれるデータ管理システムに消費電力量を直接送信するAルート(すなわち、第1通信経路)と、HGW100を介して消費電力量を送信するBルート(すなわち、第2通信経路)とのいずれかを介して、消費電力量を送信することができる。
(予測システムの概要)
ここで、スマートメータMTは、複数の経路を介して消費電力量を送信する機能を有する。例えば、スマートメータMTは、所定の通信経路を介して事業者が有するMDMS(Meter Data Management System)と呼ばれるデータ管理システムに消費電力量を直接送信するAルート(すなわち、第1通信経路)と、HGW100を介して消費電力量を送信するBルート(すなわち、第2通信経路)とのいずれかを介して、消費電力量を送信することができる。
ここで、Bルートにおいては、Aルートよりも高帯域な通信経路が用いられる場合が多い。また、Bルートにおいては、予測装置10等の要求に応じて、最新の消費電力量を提供することができる。このため、Bルートを介して収集した消費電力量に基づいて、需要電力量を予測した場合は、Aルートよりも新しい消費電力量に基づいて、需要電力量を予測することとなるので、予測精度を向上させることができる。
しかしながら、HEMSが導入されていない住宅HMにおいては、HGW100が設置されていないため、Bルートを介した消費電力量の収集を行うことができない。しかしながら、Aルートを介してHEMSが導入されていない住宅HMの消費電力量を収集し、収集した消費電力量を用いて需要電力量を予測した場合は、全住宅HMにおける総体的な需要電力量の精度が低下する恐れがある。
そこで、第3の実施形態に係る予測装置10bは、スマートメータMTが計測した供給電力量を第1通信経路を介して収集する機能と、HGW100が取得した消費電力量を第2通信経路を介して収集する機能とを有する。そして、予測装置10bは、供給電力量または消費電力量の少なくともいずれか一方を用いて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する。
より具体的には、予測装置10bは、HGW100が設置されていない住宅HMについては、スマートメータMTが計測した供給電力量を第1通信経路を介して収集する。また、予測装置10bは、HGW100が設置されている施設については、HGW100が取得した消費電力量を第2通信経路を介して収集する。そして、予測装置10bは、HGW100が設置されていない施設における総体的な需要電力量を、第1通信経路を介して収集された供給電力量に基づいて予測するとともに、HGW100が設置されている施設における総体的な需要電力量を、第2通信経路を介して収集された消費電力量に基づいて予測する。そして、予測装置10bは、予測した各需要電力量を集計する。すなわち、予測装置10bは、HEMSが導入されている住宅HMとHEMSが導入されていない住宅HMとで、個別に需要電力量を予測し、予測結果を集計することで、全住宅HMにおける総体的な需要電力量を算出する。
以下、図9を用いて、第3の実施形態に係る予測装置10bが実行する予測処理の一例を説明する。図9は、第3の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の一例を説明する図である。なお、図9に示す例では、各住宅HMa〜HMeに設置されたHGW100や、太陽光パネルPV、スマートメータMTを記載したが、実際には、各住宅HMa〜HMeには、図1に示す住宅HMと同様に、分電盤HD、家電群LD等が設置されているものとする。
例えば、図9に示す例では、住宅HMのうち、グループ1に分類される住宅HMa〜HMcには、HEMSが導入されており、HGW100a〜100cが設置されている。また、住宅HMaには、スマートメータMTaが設置されている。また、住宅HMのうち、グループ2に分類される住宅HMd、HMeには、HEMSが導入されておらず、HGW100が設定されていない。しかしながら、住宅HMd、HMeには、スマートメータMTd、MTeが設置されている。
このような場合、予測装置10bは、グループ1に属する住宅HMa〜HMcに設置されたHGW100a〜100cから、消費電力量を収集する(ステップS1)。すなわち、予測装置10bは、HGW100が設置された住宅HMから、Bルートを介して、消費電力量を収集する。また、予測装置10bは、グループ2に属する住宅HMd、HMeに設置されたスマートメータMTd、スマートメータMTeから、供給電力量を収集する(ステップS2)。すなわち、予測装置10bは、HGW100が設置されていない宅HMから、Aルートを介して、供給電力量を収集する。なお、予測装置10bは、グループ1に属する住宅HMa〜HMcのうち、住宅HMaに設置されたスマートメータMTaから、供給電力量を収集してもよい(ステップS3)。
そして、予測装置10bは、HGW100を有する施設全体での需要電力量を予測するモデルを生成する(ステップS4)。例えば、予測装置10bは、グループ1に属する住宅HMa〜HMcのHGW100a〜100cから収集した消費電力量と、気象情報とを用いて、住宅HMa〜HMcの総体的な需要電力量を予測する予測モデルを生成する。
また、予測装置10bは、HGW100を有さない施設全体での需要電力量を予測するモデルを生成する(ステップS5)。例えば、予測装置10bは、グループ2に属する住宅HMd、HMeのスマートメータMTd、MTeから収集した供給電力量と、気象情報とを用いて、住宅HMd、HMeの総体的な需要電力量を予測する予測モデルを生成する。
そして、予測装置10bは、生成した各予測モデルを用いて、HGW100を有する施設全体での需要電力量とHGW100を有さない施設全体での需要電力量とをそれぞれ予測し、予測した需要電力量を集計することで、全住宅HMにおける総体的な需要電力量を予測する(ステップS6)。そして、予測装置10bは、予測した需要電力量を事業者サーバ200に通知する(ステップS7)。
ここで、需要電力量の予測においては、処理の1時間後における需要電力量の予測が求められる場合がある。このような場合において、Aルート経由のデータ収集よりも、Bルートのデータ収集の方が、より新しい消費電力量を収集することができる。そこで、予測装置10bは、上述したように、AルートとBルートとで取得された消費電力量に時間差が存在する場合、HEMSが導入された施設のグループはBルート経由で得られた情報で予測モデルを構築するとともに、HEMSが導入されていない施設のグループはAルート経由で得られた情報で予測モデルを構築し、グループごとに予測した需要電力量を合計して総体的な需要電力量を予測する。この結果、予測装置10bは、全ての施設からAルート経由で得られる情報を用いて予測モデルを生成するよりも、予測精度を向上させることができる。
(予測装置の機能構成について)
以下、図10を用いて、上述した機能を発揮する予測装置10bが有する機能構成の一例について説明する。図10は、第3の実施形態に係る予測装置が有する機能構成の一例について説明する図である。図10に示す例では、予測装置10bは、第1通信部21、第2通信部22、記憶部30a、および制御部40bを有する。
以下、図10を用いて、上述した機能を発揮する予測装置10bが有する機能構成の一例について説明する。図10は、第3の実施形態に係る予測装置が有する機能構成の一例について説明する図である。図10に示す例では、予測装置10bは、第1通信部21、第2通信部22、記憶部30a、および制御部40bを有する。
第1通信部21は、通信部20と同様に、予測装置10bと、HGW100、事業者サーバ200、および気象情報サーバ300との間の通信を中継する通信部であり、例えば、NIC等により実現される。すなわち、第1通信部21は、Bルートを介して、消費電力量を取得する際に用いられる通信部である。
第2通信部22は、スマートメータMTと予測装置10bとの間の通信を中継する通信部であり、例えば、NIC等により実現される。すなわち、第2通信部22は、Aルートを介して、供給電力量を取得する際に用いられる通信部である。
記憶部30aは、記憶部30と同様に予測装置10bが有する揮発性または不揮発性のメモリである。また、記憶部30aは、消費電力量データベース31aを記憶する。消費電力量データベース31aには、消費電力量データベース31と同様の情報に加えて、スマートメータMTが測定した供給電力量が登録される。
例えば、図11は、第3の実施形態に係る消費電力量データベースに登録される情報の一例を示す図である。図11に示すように、消費電力量データベース31aには、図3に示した消費電力量データベース31に登録される情報に加えて、「供給電力量」といった項目を有する情報が登録される。ここで、「供給電力量」とは、対応づけられた「施設ID」が示す施設(すなわち、住宅HM)において、スマートメータMTが測定した供給電力量を示す情報である。なお、図11に示す例では、「供給電力量#HMa」といった概念的な値を記載したが、実際には、「供給電力量」として、対応づけられた「施設ID」が示す施設に設置されたスマートメータMTが所定の時間間隔(例えば、30分間)で測定した供給電力量が、時系列に沿って登録されているものとする。
図10に戻り、説明を続ける。制御部40bは、制御部40と同様に、各種の情報処理を実行する演算装置であり、例えば、CPU、MPU等の電子回路や、ASIC、FPGA等の集積回路を採用できる。制御部40bは、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部40aは、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。
図10に示す例では、制御部40bは、収集部41b、集計部42b、生成部43b、予測部44b、および提供部45を有する。収集部41bは、HGW100が設置された住宅HM、すなわち、グループ1に属する住宅HMa〜HMcからは、収集部41と同様に、Bルートを介して、消費電力量の収集を行う。また、収集部41bは、HGW100が設置されていない住宅HM、すなわち、グループ2に属する住宅HMd、HMeからは、Aルートを介して、スマートメータMTから供給電力量の収集を行う。
集計部42bは、HGW100が設置されている全ての住宅HMa〜HMcについて、集計部42と同様の機能を発揮することで、集計値#1および集計値#2を算出する。また、集計部42bは、HGW100が設置されていない全ての住宅HMd、HMeについて、供給電力量の集計値を算出する。
生成部43bは、HGW100が設置されている全ての住宅HMa〜HMcについて、集計部42が算出した集計値#1、集計値#2、および気象情報に基づいて、式(1)や式(5)に示す予測モデルを生成する。また、生成部43bは、HGW100が設置されていない全ての住宅HMd、HMeについては、供給電力量に基づいて需要電力量を予測する予測モデルを生成する。例えば、生成部43bは、式(1)における係数「β」の値を「0」に設定し、供給電力量の集計値を「Dall(t)」と見做すことで、住宅HMd、HMeの需要電力量の集計値から住宅HMd、HMeの総体的な需要電力量を予測する予測モデルを生成する。
予測部44bは、生成部43bが生成した各予測モデルを用いて、HGW100が設置されている全ての住宅HMa〜HMcの総体的な需要電力量を算出するとともに、HGW100が設置されていない全ての住宅HMd、HMeの総体的な需要電力量を算出する。そして、予測部44bは、算出した需要電力量を集計することで、全ての住宅HMa〜HMeの総体的な需要電力量を予測する。
なお、図10で示した機能構成は、あくまで一例であり、予測装置10bは、異なる機能構成を有していてもよい。例えば、予測装置10bは、HGW100が設置されている全ての住宅HMa〜HMcの予測モデルを生成するための集計部および生成部と、HGW100が設置されていない全ての住宅HMd、HMeの予測モデルを生成するための集計部および生成部とを個別に有していてもよい。
(予測処理のバリエーションについて)
ここで、予測装置10bは、HGW100が設置されていない住宅HMd、HMeの需要電力を予測する予測モデルを作成する際に、HGW100が設置されている住宅HMa〜HMcの情報を利用してもよい。すなわち、予測装置10bは、HEMSが設置されていない住宅HMd、HMeにおける総体的な需要電力量を、Aルートを介して収集された供給電力量と、HEMSが設置されている住宅HMa〜HMcからBルートを介して収集された消費電力量とに基づいて予測してもよい。
ここで、予測装置10bは、HGW100が設置されていない住宅HMd、HMeの需要電力を予測する予測モデルを作成する際に、HGW100が設置されている住宅HMa〜HMcの情報を利用してもよい。すなわち、予測装置10bは、HEMSが設置されていない住宅HMd、HMeにおける総体的な需要電力量を、Aルートを介して収集された供給電力量と、HEMSが設置されている住宅HMa〜HMcからBルートを介して収集された消費電力量とに基づいて予測してもよい。
すなわち、HEMSの設置の有無にかかわらず、各住宅HMa〜HMeに居住する利用者は、一般的な家庭である可能性が高い。この結果、HEMSの設置の有無にかかわらず、一方のグループで需要の変化が生じている場合は、他方のグループでも需要の変化が生じている可能性が高い。また、HEMSが設置された住宅HMa〜HMcから収集される情報は、HEMSが設置されていない住宅HMd、HMeから収集される情報よりも、新しい情報であると考えられる。そこで、予測装置10bは、HGW100が設置されていない住宅HMd、HMeの需要電力量を予測する予測モデルを作成する際に、HGW100が設置されている住宅HMa〜HMcの情報を利用することで、HGW100が設置されていない住宅HMd、HMeの需要電力量の予測精度を向上させてもよい。
(予測処理の処理の流れの一例について)
次に、図12を用いて、第3の実施形態に係る予測装置10bが実行する予測処理の流れの一例について説明する。図12は、第3の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の流れの一例を示すフローチャートである。
次に、図12を用いて、第3の実施形態に係る予測装置10bが実行する予測処理の流れの一例について説明する。図12は、第3の実施形態に係る予測装置が実行する予測処理の流れの一例を示すフローチャートである。
例えば、予測装置10bは、Aルートを介して供給電力量を収集するとともに、Bルートを介して消費電力量を収集する(ステップS301)。また、予測装置10bは、HGW100を有する施設における消費電力量に基づいて、HGW100を有する施設における総体的な需要電力量の予測モデルを生成する(ステップS302)。また、予測装置10bは、HGW100を有しない施設における供給電力量に基づいて、HGW100を有しない施設における総体的な需要電力量の予測モデルを生成する(ステップS303)。そして、予測装置10bは、各予測モデルを用いて、HGW100を有する施設における総体的な需要電力量とHGW100を有しない施設における総体的な需要電力量とを予測し、予測した需要電力量を集計することで、全施設における総体的な需要電力量を算出する(ステップS304)。
[各実施形態の変形例]
(施設について)
上述した各実施形態では、予測装置10、10a、10b(以下、「予測装置10」と総称する。)は、施設として住宅HMにおける需要電力量を算出した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、予測装置10は、住宅HM以外にも、工場、オフィス、商店、イベント会場等といった常設または仮設を問わない任意の施設における需要電力量を予測してよい。
(施設について)
上述した各実施形態では、予測装置10、10a、10b(以下、「予測装置10」と総称する。)は、施設として住宅HMにおける需要電力量を算出した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、予測装置10は、住宅HM以外にも、工場、オフィス、商店、イベント会場等といった常設または仮設を問わない任意の施設における需要電力量を予測してよい。
(モデルについて)
また、上述した説明において予測装置10が生成した予測モデルは、あくまで一例であり、総体的な需要電力量を予測することができるモデルであれば、任意のモデルを予測モデルとして採用可能である。
また、上述した説明において予測装置10が生成した予測モデルは、あくまで一例であり、総体的な需要電力量を予測することができるモデルであれば、任意のモデルを予測モデルとして採用可能である。
例えば、予測装置10は、各施設から消費電力量を取得する時間間隔が異なる場合、各施設を、消費電力量を取得する時間間隔に応じてグループ分けする。例えば、予測装置10は、30分ごとに消費電力量を取得するグループと、1時間ごとに消費電力量を取得するグループと、4時間ごとに消費電力量を取得するグループとに分類する。そして、予測装置10は、同一グループに属する施設の需要電力量を予測する予測モデルをグループごとに生成し、グループごとに生成した予測モデルによる予測結果を集計することで、全施設における需要電力量の予測を行ってもよい。
また、予測装置10は、1時間ごとに消費電力量を取得するグループに属する施設の数が所定の閾値を超える場合(例えば、予測対象となる全施設のうちの8割以上)は、かかるグループに属する施設の総体的な需要電力量に基づいて、全施設の総体的な需要電力量を予測してもよい。例えば、予測装置10は、1時間ごとに消費電力量を取得するグループに属する施設の数が、全施設の数の「8/10」となる場合は、1時間ごとに消費電力量を取得するグループに属する施設総体的な需要電力量に「10/8」(すなわち、全施設の数のうち、予測を行うグループに属する施設の数が示す割合の逆数)を積算することで、全施設の総体的な需要電力量を予測してもよい。
また、予測装置10は、HEMSが設置された施設(すなわち、HGW100が設置された住宅HM)の総体的な需要電力量を予測し、全施設のうちHEMSが設置された施設が占める割合の逆数を予測した需要電力量に積算することで、全施設の総体的な需要電力量を予測してもよい。
(事業者に応じた処理ついて)
ここで、予測装置10は、需要電力量を予測する事業者が複数存在する場合は、事業者ごとに予測モデルを生成してもよい。例えば、予測装置10は、第1事業者により電力が供給される施設と、第2事業者により電力が供給される施設とで異なる予測モデルを生成してもよい。また、予測装置10は、例えば、第1事業者により電力が供給される施設の消費電力量に基づいて、第2事業者により電力が供給される施設における需要電力量を予測するモデルを生成してもよい。例えば、予測装置10は、第1事業者により電力が供給される所定の種別の施設の消費電力量に基づいて、第2事業者により電力が供給される施設のうち、所定の種別の施設における需要電力量を予測するモデルを生成してもよい。
ここで、予測装置10は、需要電力量を予測する事業者が複数存在する場合は、事業者ごとに予測モデルを生成してもよい。例えば、予測装置10は、第1事業者により電力が供給される施設と、第2事業者により電力が供給される施設とで異なる予測モデルを生成してもよい。また、予測装置10は、例えば、第1事業者により電力が供給される施設の消費電力量に基づいて、第2事業者により電力が供給される施設における需要電力量を予測するモデルを生成してもよい。例えば、予測装置10は、第1事業者により電力が供給される所定の種別の施設の消費電力量に基づいて、第2事業者により電力が供給される施設のうち、所定の種別の施設における需要電力量を予測するモデルを生成してもよい。
(サンプリングについて)
ここで、予測装置10は、事業者によって電力が供給される全ての施設の消費電力量を取得する必要はない。すなわち、予測装置10は、予測対象となる全施設の中から、消費電力量を取得する施設のサンプリングを行ってもよい。例えば、予測装置10は、消費電力量の傾向や施設の種別等、各種任意の情報に基づいて、予測対象となる全施設の中から、所定の数の施設を選択し、選択した施設から消費電力量を取得する。また、予測装置10は、取得した消費電力量に基づいて、選択した全施設における総体的な需要電力量を予測する。そして、予測装置10は、予測対象となる全施設の数を選択した施設の数で除算した値に予測した需要電力量を積算することで、予測対象となる全施設の総体的な需要電力量を算出してもよい。
ここで、予測装置10は、事業者によって電力が供給される全ての施設の消費電力量を取得する必要はない。すなわち、予測装置10は、予測対象となる全施設の中から、消費電力量を取得する施設のサンプリングを行ってもよい。例えば、予測装置10は、消費電力量の傾向や施設の種別等、各種任意の情報に基づいて、予測対象となる全施設の中から、所定の数の施設を選択し、選択した施設から消費電力量を取得する。また、予測装置10は、取得した消費電力量に基づいて、選択した全施設における総体的な需要電力量を予測する。そして、予測装置10は、予測対象となる全施設の数を選択した施設の数で除算した値に予測した需要電力量を積算することで、予測対象となる全施設の総体的な需要電力量を算出してもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 予測システム
10、10a、10b 予測装置
20 通信部
30、30a 記憶部
31、31a 消費電力量データベース
32 モデルデータベース
40、40a、40b 制御部
41、41a、41b 収集部
42、42a、42b 集計部
43、43a、43b 生成部
44、44a、44b 予測部
45 提供部
100、100a〜100e HGW
200 事業者サーバ
300 気象情報サーバ
PV、PVa〜PVc 太陽光パネル
HD 分電盤
LD 家電群
MT、MTa、MTd、MTe スマートメータ
CP 系統電源
CTa、CTb センサ
10、10a、10b 予測装置
20 通信部
30、30a 記憶部
31、31a 消費電力量データベース
32 モデルデータベース
40、40a、40b 制御部
41、41a、41b 収集部
42、42a、42b 集計部
43、43a、43b 生成部
44、44a、44b 予測部
45 提供部
100、100a〜100e HGW
200 事業者サーバ
300 気象情報サーバ
PV、PVa〜PVc 太陽光パネル
HD 分電盤
LD 家電群
MT、MTa、MTd、MTe スマートメータ
CP 系統電源
CTa、CTb センサ
Claims (14)
- 設置された施設における消費電力量を取得する複数の取得装置から、各施設における消費電力量を収集する収集部と;
前記収集部により収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する予測部と;
を有することを特徴とする予測装置。 - 前記収集部は、スマートメータから前記取得装置が取得した消費電力量、分電盤が有する主幹ブレーカまたは分岐ブレーカを介して前記取得装置が取得した消費電力量、または、電力を消費する負荷装置から前記取得装置が取得した消費電力量の少なくともいずれか一つの消費電力量を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の予測装置。 - 前記収集部は、前記取得装置が前記負荷装置から取得した当該負荷装置の種別に関する情報をさらに収集し、
前記予測部は、各施設における消費電力量の集計値を前記負荷装置の種別ごとに算出し、算出した各集計値に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する
ことを特徴とする請求項2に記載の予測装置。 - 前記収集部は、前記取得装置が前記負荷装置から取得した当該負荷装置の種別に関する情報をさらに収集し、
前記予測部は、各施設において所定の種別の負荷装置が利用される利用期間を推定し、前記消費電力量と、推定した利用期間とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する
ことを特徴とする請求項2に記載の予測装置。 - 前記予測部は、各施設のうち消費電力量の予測対象となる日時が前記利用期間に含まれる施設の割合を算出し、算出した割合と、前記所定の種別の負荷装置による消費電力量とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する
ことを特徴とする請求項4に記載の予測装置。 - 前記予測部は、所定の期間内に前記所定の種別の負荷装置が利用されたか否かに基づいて、当該負荷装置の利用期間を推定する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の予測装置。 - 前記収集部は、前記施設に供給された電力量を計測する計測装置が計測した供給電力量を第1通信経路を介して収集する機能と、前記取得装置が取得した消費電力量を第2通信経路を介して収集する機能とを有し、
前記予測部は、前記供給電力量または前記消費電力量の少なくともいずれか一方を用いて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の予測装置。 - 前記収集部は、前記取得装置が設置されていない施設については、前記計測装置が計測した供給電力量を前記第1通信経路を介して収集するとともに、前記取得装置が設置されている施設については、前記取得装置が取得した消費電力量を前記第2通信経路を介して収集し、
前記予測部は、前記取得装置が設置されていない施設における総体的な需要電力量を、前記第1通信経路を介して収集された供給電力量に基づいて予測するとともに、前記取得装置が設置されている施設における総体的な需要電力量を、前記第2通信経路を介して収集された消費電力量に基づいて予測し、予測した各需要電力量を集計する
ことを特徴とする請求項7に記載の予測装置。 - 前記予測部は、前記取得装置が設置されていない施設における総体的な需要電力量を、前記第1通信経路を介して収集された供給電力量と、前記取得装置が設置されている施設から前記第2通信経路を介して収集された消費電力量とに基づいて予測する
ことを特徴とする請求項8に記載の予測装置。 - 前記予測部は、複数の施設のうち分散電源が設置されていない全ての施設における消費電力量を予測する第1予測モデルを生成するとともに、分散電源が設置されている施設における消費電力量を予測する第2予測モデルを当該分散電源が設置されている施設ごとに生成し、生成した第1予測モデルおよび第2予測モデルを用いて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する
ことを特徴とする請求項1〜9のうちいずれか1つに記載の予測装置。 - 前記収集部は、前記分散電源が設置されている所定の施設の取得装置から、当該所定の施設における消費電力量と、前記分散電源により提供された提供電力量とを収集し、
前記予測部は、前記所定の施設における消費電力量に基づいて、当該所定の施設における消費電力の予測モデルを生成し、前記所定の施設における提供電力量の予測モデルと、消費電力の予測モデルとに基づいて、当該所定の施設における需要電力量を予測する第2予測モデルを生成する
ことを特徴とする請求項10に記載の予測装置。 - 前記収集部は、気象に関する情報である気象情報をさらに収集し、
前記予測部は、前記消費電力量と前記気象情報とに基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する
ことを特徴とする請求項1〜11のうちいずれか1つに記載の予測装置。 - 予測装置が実行する予測方法であって、
設置された施設における消費電力量を取得する複数の取得装置から、各施設における消費電力量を収集する収集ステップと;
前記収集ステップにより収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する予測ステップと;
を含んだ予測方法。 - コンピュータに、
設置された施設における消費電力量を取得する複数の取得装置から、各施設における消費電力量を収集する収集手順と;
前記収集手順により収集された消費電力量に基づいて、複数の施設における総体的な需要電力量を予測する予測手順と;
を実行させる予測プログラム。
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