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公開番号2025121090
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016302
出願日2024-02-06
発明の名称制御計画生成システム、制御計画生成方法及び制御計画生成プログラム
出願人株式会社日立製作所
代理人藤央弁理士法人
主分類H02J 3/14 20060101AFI20250812BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】品質影響因子を考慮した制御計画を生成することにより電力需給に応じた調整力を創出する。
【解決手段】プロセッサと、記憶部と、を有する制御計画生成システムであって、記憶部は、工場内の電力を利用する1以上の生産設備の制御に関する制約条件と、工場における生産のために1以上の生産設備を制御する第一の制御計画と、工場の電力需要を調整するためのデマンドレスポンスの実施の予測結果を示すデマンドレスポンス情報と、を保持し、制約条件は、少なくとも、工場における生産物の品質に影響する条件を含み、プロセッサは、制約条件と、デマンドレスポンス情報と、に基づいて、1以上の第二の制御計画を生成し、第一の制御計画と1以上の第二の制御計画との間で、生産に要するコストを比較することによって、1以上の第二の制御計画を評価し、1以上の第二の制御計画の少なくとも一つとその評価結果とを出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プロセッサと、記憶部と、を有する制御計画生成システムであって、
前記記憶部は、工場内の電力を利用する１以上の生産設備の制御に関する制約条件と、前記工場における生産のために前記１以上の生産設備を制御する第一の制御計画と、前記工場の電力需要を調整するためのデマンドレスポンスの実施の予測結果を示すデマンドレスポンス情報と、を保持し、
前記制約条件は、少なくとも、前記工場における生産物の品質に影響する条件を含み、
前記プロセッサは、
前記制約条件と、前記デマンドレスポンス情報と、に基づいて、１以上の第二の制御計画を生成し、
前記第一の制御計画と前記１以上の第二の制御計画との間で、生産に要するコストを比較することによって、前記１以上の第二の制御計画を評価し、
前記１以上の第二の制御計画の少なくとも一つとその評価結果とを出力することを特徴とする制御計画生成システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、
予測されたデマンドレスポンスに基づいて前記工場の電力需要を調整し、かつ、前記制約条件が満たされるように、前記１以上の第二の制御計画を生成し、
前記１以上の第二の制御計画における前記生産物の品質を評価した結果を出力することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項３】
請求項２に記載の制御計画生成システムであって、
前記制約条件は、前記生産設備の特性、生産工程に要する時間、生産工程に要する人員、前記生産物の品質に影響する前記生産設備の制御に関する条件及び前記生産物の納期の少なくとも一つの項目を含むことを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項４】
請求項３に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、前記制約条件が満たされない場合に、新たな前記第二の制御計画を生成することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項５】
請求項４に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、前記第二の制御計画として、複数の前記生産設備の電力を制御する計画を生成することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項６】
請求項５に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、前記第二の制御計画として、複数の前記生産設備の電力をそれぞれ異なる時間帯に制御する計画を生成することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項７】
請求項４に記載の制御計画生成システムであって、
前記制約条件に含まれる各項目に重みが設定され、
前記プロセッサは、前記重みに基づいて、前記制約条件の項目が満たされるように、前記第二の制御計画を生成し、
前記制約条件が満たされない場合に、前記重みの値を変更して、前記新たな第二の制御計画を生成することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項８】
請求項４に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、前記第一の制御計画における前記生産物の量より前記第二の制御計画における前記生産物の量が少ない場合に、前記第二の制御計画の対象の期間以外の期間を対象として、前記第一の制御計画における前記生産物の量と前記第二の制御計画における前記生産物の量との差分を補填するための第三の制御計画を生成することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項９】
請求項１に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、前記第一の制御計画に基づく消費電力量及び人件費と、前記第二の制御計画に基づく消費電力量、人件費及び前記デマンドレスポンスに対応した場合のインセンティブと、に基づいて、前記生産に要するコストを比較することを特徴とする制御計画生成システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の制御計画生成システムであって、
前記プロセッサは、前記第一の制御計画に基づく前記コストより、前記第二の制御計画に基づく前記コストが大きい場合に、新たな前記第二の制御計画を生成することを特徴とする制御計画生成システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場においてデマンドレスポンスに応じた制御計画を実現する制御計画生成技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽光発電や風力発電など変動再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、電力需給調整に関する課題が顕在化し、経済産業省からも電力の需給調整に関する呼びかけや取り組みが推進されている。その中の対策技術の一つが、電力需給バランスに基づき電力需要家が電力量の使用量調整を呼びかけに応じるデマンドレスポンス（以下、ＤＲとも称する）である。デマンドレスポンスには急速な電力需要の増大を抑制する下げＤＲ、及び、余剰再生可能エネルギーを積極的に利用する上げＤＲの２種が存在する。現状、工場におけるＤＲでは、電力ひっ迫が想定される決まった時間帯に予め電力需要が容易に予測可能な特定事業の大口需要家に対する協力に留まっている。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（国際公開第２０１４／２０７８５１号）には、電力需要の予測を行う電力需要予測部と、デマンドレスポンスの発生確率とデマンドレスポンスにより得られるリベート値とに基づいて、低減電力量の単位量あたりの利益期待値を算出する利益期待値予測部と、買電に要する第１の費用と、電力供給設備による電力の生成に要する第２の費用と、前記利益期待値と前記電力需要を満たす供給量を生成した上で前記電力供給設備によりさらに生成可能な電力量である予備力との乗算結果と、を加算した結果を評価関数とし、買電量と前記電力供給設備により生成した電力量とにより前記電力需要を満たしかつ前記予備力を生成した場合に前記電力供給設備の制約条件を満たしかつ前記評価関数が最小になるよう前記予備力および前記電力供給設備の運転計画を決定する最適運転計画作成部と、を備えた需給計画装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１４／２０７８５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デマンドレスポンスにおいては、特定事業の大口需要家だけではなく、幅広い分野の工場が参画することでより大きな調整力を創出し電力需給を安定化することが望まれる。しかしながら、幅広い分野の工場へ適用拡大を進める場合は、電力需給を考量して生産設備の稼働を最適化することになるが、従来の制御計画生成システムでは工場における装置の特性や品質影響因子を情報として含まないため、電力需給に合わせて制御計画を調整することは容易ではない。また、蓄電池等の電力貯蔵設備は高価なため容易に工場が所有できない。これらがデマンドレスポンス参画への障壁となっていた。
【０００６】
本発明は、工場において品質影響因子を考慮した制御計画を生成することにより電力需給に応じた調整力を創出し、既存設備の運用によりデマンドレスポンスへの参画を実現する制御計画生成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明の代表的な一例をしめせば以下の通りである。プロセッサと、記憶部と、を有する制御計画生成システムであって、前記記憶部は、工場内の電力を利用する１以上の生産設備の制御に関する制約条件と、前記工場における生産のために前記１以上の生産設備を制御する第一の制御計画と、前記工場の電力需要を調整するためのデマンドレスポンスの実施の予測結果を示すデマンドレスポンス情報と、を保持し、前記制約条件は、少なくとも、前記工場における生産物の品質に影響する条件を含み、前記プロセッサは、前記制約条件と、前記デマンドレスポンス情報と、に基づいて、１以上の第二の制御計画を生成し、前記第一の制御計画と前記１以上の第二の制御計画との間で、生産に要するコストを比較することによって、前記１以上の第二の制御計画を評価し、前記１以上の第二の制御計画の少なくとも一つとその評価結果とを出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、工場の既存設備を対象とした制御計画の生成により、品質を保証し、かつ調整力を創出しＤＲ対応可能となる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施例の制御計画生成システムの構成を示すブロック図である。
本発明の実施例の制御計画生成システムの物理的な構成を示すブロック図である。
本発明の実施例の予測部が実行する処理を示すフローチャートである。
本発明の実施例の計画生成部が実行する処理を示すフローチャートである。
本発明の実施例の評価部が実行する処理を示すフローチャートである。
本発明の実施例において出力された制御計画の一例である。
本発明の実施例において出力された制御計画の一例である。
本発明の実施例において出力された制御計画の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施例の制御計画生成システムの構成を示すブロック図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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