JP6689395B2 - Control device, power management system, power management method and program - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置、電力管理システム、電力管理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a power management system, a power management method, and a program.
一般家庭において、予め設定した長期の目標電力量を実現するために複数の機器の制御を行う技術が知られている(例えば、特許文献1)。 There is known a technique of controlling a plurality of devices in a general home in order to achieve a preset long-term target power amount (for example, Patent Document 1).
従来、特許文献1のように、消費電力量の長期(例えば1ヶ月)の目標値は、ユーザにより所望の値に設定されるのが一般的である。しかしながら、当該世帯において適切な目標値をユーザが導出するのは困難である。
Conventionally, as in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、消費電力量の上限を示す目標値を生活者の実情に即した適切な値に設定することができる制御装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a control device or the like that can set a target value indicating the upper limit of power consumption to an appropriate value according to the actual situation of a consumer. With the goal.
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、
需要地で消費される電力を計測する電力計測手段から、計測された電力値を取得する電力取得手段と、
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定する第1目標値決定手段と、
前記第1目標値と、前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定する第2目標値決定手段と、
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定する第3目標値決定手段と、
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成するスケジュール作成手段と、
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する調整指令手段と、を備え、
前記スケジュール作成手段は、前記スケジュールに基づいて予測される消費電力量と、実際の消費電力量との乖離度が予め定めた値以上の場合、前記スケジュールを更新する。
In order to achieve the above object, the control device according to the present invention,
From a power measuring means for measuring the power consumed in the demand area, a power acquiring means for acquiring the measured power value,
First target value determining means for determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in the first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
A second target that determines each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each divided period based on the first target value and the air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period. Value determining means,
Third target value determining means for determining each third target value indicating the upper limit of the amount of power consumption on each day in each of the divided periods, based on each of the second target values and the record of power consumption in the demand area. ,
Schedule creating means for creating a schedule indicating a timetable of allowable values of power consumption in the next day based on the actual results and the third target value corresponding to the day,
When the power value is greater than or equal to the allowable value, an adjustment command means for transmitting a power adjustment command to at least one electric device ,
The schedule creation unit updates the schedule when the degree of deviation between the power consumption amount predicted based on the schedule and the actual power consumption amount is a predetermined value or more .
本発明によれば、消費電力量の上限を示す目標値を生活者の実情に即した適切な値に設定することができる。 According to the present invention, the target value indicating the upper limit of power consumption can be set to an appropriate value according to the actual situation of the consumer.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る電力管理システム1の構成を示す図である。電力管理システム1は、一般家庭で使用される電力の管理を行う、いわゆる、HEMS(Home Energy Management System)と呼ばれるシステムである。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
図1に示すように、電力管理システム1は、制御装置2と、操作端末3と、電力計測装置4と、複数の電気機器5(電気機器5−1,5−2,…)と、を備える。制御装置2は、家屋H内の適切な場所に設置され、家屋H、即ち、需要地で消費される電力の監視を行い、電力の消費状況を操作端末3を介して表示する。また、制御装置2は、家屋Hで消費される電力を抑制するため、電気機器5の動作を制御する。
As shown in FIG. 1, the
操作端末3は、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド等の入力デバイスと、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示デバイスと、通信インタフェースとを備えた、例えば、スマートフォンやタブレット端末等の携帯機器である。操作端末3は、制御装置2と、Wi−Fi(登録商標)、Wi−SUN(登録商標)や有線LAN等の周知の通信規格に則った通信を行う。操作端末3は、ユーザからの操作を受け付け、受け付けた操作内容を示す情報を制御装置2に送信する。また、操作端末3は、制御装置2から送信された、ユーザに提示するための情報を受信し、受信した情報を表示する。このように、操作端末3は、ユーザとのインタフェース(ユーザインタフェース)としての役割を担う。
The
電力計測装置4は、商用電源6と分電盤7との間に配設された電力線D1における電力の値を計測する。電力計測装置4は、電力線D1に接続されたCT(Current Transformer)1と通信線を介して接続される。CT1は、交流電流を計測するセンサである。電力計測装置4は、CT1の計測結果に基づいて電力線D1における電力値、換言すると、家屋Hで消費される総電力値(総消費電力値)を計測する。
The electric
また、電力計測装置4は、無線通信インタフェースを備え、家屋H内に構築された無線ネットワーク(図示せず)を介して、制御装置2と通信可能に接続する。この無線ネットワークは、例えば、エコーネットライト(ECHONET Lite)に準じたネットワークである。なお、電力計測装置4は、外付けの通信アダプタ(図示せず)を介して、この無線ネットワークに接続されてもよい。
The
電力計測装置4は、制御装置2からの要求に応答して、計測した電力線D1の電力値を格納した計測データを生成し、制御装置2に送信する。この計測データには、電力計測装置4の機器アドレス、電力線のID(identification)、計測時刻も格納されている。なお、電力計測装置4は、自発的に一定時間間隔(例えば、30秒間隔)で計測データを制御装置2に送信してもよい。また、制御装置2は、電力計測装置4から計測データを受信した時刻を、当該計測データに対応する計測時刻として管理してもよい。
In response to the request from the
電気機器5(電気機器5−1,5−2,…)は、例えば、エアコン、照明器、床暖房システム、床冷暖房システム、冷蔵庫、IH(Induction Heating)調理器、テレビ、給湯機等の電気機器である。電気機器5−1,5−2,…は、家屋H(敷地も含む)内に設置され、電力線D1から分電盤7により分岐された電力線D2,D3,…にそれぞれ接続されている。各電気機器5は、上述の図示しない無線ネットワークを介して、制御装置2と通信可能に接続する。なお、電気機器5は、外付けの通信アダプタ(図示せず)を介して、この無線ネットワークに接続されてもよい。
The electric devices 5 (electric devices 5-1, 5-2, ...) Are, for example, electric devices such as an air conditioner, an illuminator, a floor heating system, a floor cooling / heating system, a refrigerator, an IH (Induction Heating) cooker, a television, and a water heater. Equipment. The electric devices 5-1, 5-2, ... Are installed in the house H (including the site), and are connected to the power lines D2, D3, ... Branched from the power line D1 by the
制御装置2は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)20と、通信インタフェース21と、ROM(Read Only Memory)22と、RAM(Random Access Memory)23と、二次記憶装置24とを備える。これらの構成部は、バス25を介して相互に接続される。CPU20は、この制御装置2を統括的に制御する。CPU20によって実現される機能の詳細については後述する。
As shown in FIG. 2, the
通信インタフェース21は、上述した無線ネットワークを介して電力計測装置4、各電気機器5と無線通信するためのネットワークカードと、操作端末3と無線通信又は有線通信するためのネットワークカードを含んで構成される。
The
ROM22は、複数のファームウェアやこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータ等を記憶する。RAM23は、CPU20の作業領域として使用される。
The
二次記憶装置24は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリやHDD(Hard Disk Drive)等から構成される。二次記憶装置24は、図3に示すように、電力管理プログラム240と、目標値DB241と、実績DB242と、電力調整スケジュール243とを記憶する。
The
なお、この他にも、二次記憶装置24は、各電気機器5の動作状態を監視したり、ユーザが所望するように各電気機器5の動作を制御するためのプログラム、そして、これらのプログラムの実行時に使用されるデータ等を記憶する。
In addition to this, the
電力管理プログラム240は、CPU20によって実行されるコンピュータ・プログラムである。電力管理プログラム240には、電力の管理に関する処理が記述されている。
The
目標値DB(目標値データベース)241は、消費電力量の目標値が格納されたデータベースである。目標値DB241に格納される目標値には、年間(第1期間)の目標値(第1目標値)と、各月(各分割期間)の目標値(第2目標値)と、各日の目標値(第3目標値)とが含まれる。
The target value DB (target value database) 241 is a database that stores target values of power consumption. The target value stored in the
詳細は後述するが、CPU20は、予め定めた基準電力量に家屋Hで生活する世帯の特性に基づいて得られた係数(世帯係数)を掛けることで第1目標値を算出する。例えば、基準電力量が8000[kwh]、世帯係数が0.6の場合、第1目標値は4800[kwh]となる。
Although details will be described later, the
CPU20は、算出した第1目標値を1〜12月の各月において予測される空調負荷に基づいて各月に配分することで、各月の第2目標値を決定する。図4に、各月の第2目標値の一例を示す。
The
そして、CPU20は、算出した各月の第2目標値と、家屋H(需要地)における消費電力の実績に基づいて、各月における各日の第3目標値を決定する。
Then, the
実績DB(実績データベース)242は、家屋Hにおける消費電力の実績、より詳細には、家屋Hにおける総消費電力値の履歴が格納されたデータベースである。CPU20は、一定時間毎に取得した電力計測装置4からの計測データに基づいて、実績DB242を更新する。
The record DB (record database) 242 is a database that stores the record of the power consumption of the house H, more specifically, the history of the total power consumption value of the house H. The
電力調整スケジュール243は、1日における総消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールが格納されたデータである。電力調整スケジュール243には、時間帯と許容値(単位は[kw])とが対応付けられて格納されている。電力調整スケジュール243は、CPU20によって、毎日の予め定めた時刻(例えば、午前0時)に作成され、二次記憶装置24に格納される。図5に、1日における総消費電力の許容値の時間割の一例を示す。
The
図6は、制御装置2の機能構成を示すブロック図である。制御装置2は、機能的には、ユーザインタフェース部200と、電力取得部201と、目標値決定部202と、スケジュール作成部203と、機器制御部204とを備える。これらの機能部は、CPU20が二次記憶装置24に記憶されている電力管理プログラム240を実行することで実現される。
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the
ユーザインタフェース部200は、操作端末3を介したユーザインタフェース処理を行う。即ち、ユーザインタフェース部200は、ユーザの操作を示す情報(ユーザ操作情報)を操作端末3を介して受け付ける。また、ユーザインタフェース部200は、ユーザに操作画面を提示するための情報(操作画面情報)を操作端末3に送信する。
The
電力取得部201は、電力計測装置4から、計測された電力値を取得する処理を行う。具体的には、電力取得部201は、一定時間間隔(例えば、30秒間隔)で、電力計測装置4に対し、計測データの送信を要求する。電力取得部201は、かかる要求に応答して、電力計測装置4から送られてきた計測データを取得する。電力取得部201は、取得した計測データに基づいて、実績DB242を更新する。
The
目標値決定部202(第1目標値決定手段、第2目標値決定手段及び第3目標値決定手段)は、上述したように、消費電力量の年間(第1期間)の目標値(第1目標値)と、当該年の各月(各分割期間)の目標値(第2目標値)と、各月の各日の目標値(第3目標値)とを決定する。目標値決定部202は、目標値を設定するための予め定めた操作がユーザにより行われると、図示しない世帯情報入力画面をユーザインタフェース部200を介して操作端末3に表示させる。
As described above, the target value determination unit 202 (first target value determination means, second target value determination means, and third target value determination means) uses the target value (first period) of the power consumption amount (first period). The target value), the target value (second target value) of each month (each divided period) of the year, and the target value (third target value) of each day of each month are determined. When the user performs a predetermined operation for setting the target value, the target
世帯情報入力画面は、世帯主等のユーザから、世帯情報の入力を受け付けるための操作画面である。世帯情報には、世帯人数、各人の年齢、世帯年収、居住地域を示す情報等が含まれる。目標値決定部202は、世帯情報入力画面に入力された世帯情報に基づいて、上述した世帯係数を決定する。
The household information input screen is an operation screen for accepting input of household information from a user such as a householder. The household information includes the number of households, the age of each person, household annual income, information indicating a living area, and the like. The target
具体的には、目標値決定部202は、世帯情報から得られる世帯特性の各項目(世帯の大きさ、世帯構成、収入程度、気候種別)について、係数補正値を決定する。ここで、世帯の大きさ(小、標準又は大)、世帯構成、収入程度(低、標準又は高)及び気候種別(寒冷又は温暖)は、それぞれ、世帯人数、各人の年齢、世帯年収及び居住地域から得られる。世帯の大きさ、世帯構成、収入程度及び気候種別に応じたそれぞれの係数補正値は予め定められている。
Specifically, the target
目標値決定部202は、決定した各係数補正値の総計を基準係数(本実施形態では、“1”)に加算することで世帯係数を決定する。図7に、世帯特性の各項目の内容と係数補正値との関係の一例を示す。
The target
図7において、パターン1の例では、「世帯の大きさ」が“標準”であり、「世帯構成」が“若年〜中年”であり、「収入程度」が“標準”であり、「気候種別」が“温暖”である場合のそれぞれの係数補正値が、“0”、“−0.2”、“−0.1”、“−0.1”であることを示している。ここで、世帯構成が、“若年〜中年”とは、当該世帯が、若年(15〜29歳)から中年(30〜50歳)までの年齢層の人で構成されていることを示す。パターン1では、各項目の係数補正値を合算すると、“−0.4”になるため、世帯係数は、“0.6(1+(−0.4))”となる。
In FIG. 7, in the example of
また、パターン2の例では、「世帯の大きさ」が“大”であり、「世帯構成」が“子、中年、高年”であり、「収入程度」が“高”であり、「気候種別」が“寒冷”である場合のそれぞれの係数補正値が、“0.1”、“−0.1”、“0”、“0”であることを示している。ここで、世帯構成が、“子、中年、高年”とは、当該世帯が、子(6〜14歳)と、中年(30〜50歳)と、高年(51〜64歳)の人達で構成されていることを示す。パターン2では、各項目の係数補正値を合算すると、“0”になるため、世帯係数は、“1(1+0)”となる。
Further, in the example of
また、パターン3の例では、「世帯の大きさ」が“小”であり、「世帯構成」が“高齢”であり、「収入程度」が“低”であり、「気候種別」が“寒冷”である場合のそれぞれの係数補正値が、“−0.1”、“0”、“−0.2”、“0”であることを示している。ここで、世帯構成が、“高齢”とは、当該世帯が、高齢(65歳以上)の人のみで構成されていることを示す。パターン3では、各項目の係数補正値を合算すると、“−0.3”になるため、世帯係数は、“0.7(1+(−0.3))”となる。
In the example of
目標値決定部202は、上記のようにして決定した世帯係数と基準電力量(例えば、8000[kwh])とを乗算することで、第1目標値を決定する。ここで、基準電力量は、固定であってもよいし、世帯情報入力画面等を介して、ユーザが所望な値に適宜設定できるようにしてもよい。その際、ユーザは、電力量ではなく、年間の電気料金の目標額を入力してもよい。この場合、目標値決定部202が、入力された目標額と電気料金の平均単価とから基準電力量[kwh]を算出すればよい。
The target
上記のようにして第1目標値が決定すると、目標値決定部202は、第1期間(年間)を分割した各分割期間(1月〜12月)で予測される空調負荷に基づく係数(空調負荷係数)を決定する。空調負荷係数は、冷暖房係数、気温係数、稼働係数に基づいて算出される。冷暖房係数は、本実施形態では、平均気温が21℃以上の月の場合、冷房期であるとして、“2”となり、平均気温が10℃以下の月の場合、暖房期であるとして、“2”となる。また、平均気温が10℃〜21℃の月の場合、冷暖房不要期であるとして、冷暖房係数は、“1”となる。
When the first target value is determined as described above, the target
気温係数は、本実施形態では、|月平均気温−年間平均気温|を年間平均気温で除算することで得られる。当地の月平均気温に関する情報は、ユーザが、操作端末3を介して入力してもよいし、制御装置2が、インターネット等の広域ネットワークを介して外部のサーバから取得してもよい。
In this embodiment, the temperature coefficient is obtained by dividing | monthly average temperature−annual average temperature | by the annual average temperature. The information about the local average monthly temperature may be input by the user via the
稼働係数は、本実施形態では、エアコンの台数(あるいは、エアコンが設置された部屋数)に“0.1”を掛けることで得られる。但し、冷暖房不要期に該当する月の稼働係数は、“0”となる。なお、当該世帯が保有する、即ち、家屋Hに設置されているエアコンの台数(あるいは、エアコンが設置された部屋数)に関する情報は、電気機器5を管理するための情報として二次記憶装置24に記憶されている。なお、稼働係数を導出するための対象となる電気機器には、エアコンに加え、床暖房システムや床冷暖房システム等の冷房、暖房用の電気機器5を含めてもよい。
In the present embodiment, the operating coefficient is obtained by multiplying the number of air conditioners (or the number of rooms in which air conditioners are installed) by “0.1”. However, the operation coefficient of the month corresponding to the period when air conditioning is not required is "0". Information regarding the number of air conditioners owned by the household, that is, the number of air conditioners installed in the house H (or the number of rooms in which the air conditioners are installed) is used as the information for managing the
目標値決定部202は、上記のようにして得られた冷暖房係数、気温係数及び稼働係数を合算することで、各月の空調負荷係数を算出する。そして、目標値決定部202は、第1目標値を、各月の空調負荷係数に基づいて配分することで、各月の第2目標値を決定する。例えば、当地の月平均気温が図8に示すものであり、第1目標値が4800[kwh]、エアコンが3台(あるいは、エアコンが設置された部屋数は3つ)の場合、各月の第2目標値は、図4に示すようになる。
The target
なお、暖房期において、石油ストーブを使用する等、エアコンを使用しない場合も想定され得る。この場合は、平均気温が10℃以下の月であっても、冷暖房不要期であるとして、冷暖房係数を“1”とする。この場合、当地の月平均気温が図8に示すものであり、第1目標値が4800[kwh]、エアコンが3台(あるいは、エアコンが設置された部屋数は3つ)とすると、各月の第2目標値は、図9に示すようになる。 In addition, in the heating period, a case where an air conditioner is not used, such as an oil stove, may be assumed. In this case, even if the average temperature is 10 ° C. or less, the cooling / heating coefficient is set to “1” because the cooling / heating is not required. In this case, the monthly average temperature of the area is as shown in FIG. 8, and assuming that the first target value is 4800 [kwh] and there are three air conditioners (or three rooms with air conditioners installed), The second target value of is as shown in FIG.
上記のようにして各月の第2目標値が決定すると、目標値決定部202は、各月における各日の第3目標値を決定する。より詳細には、目標値決定部202は、各月において、決定した第2目標値を、家屋H(需要地)における消費電力の実績に基づいて当該月の各日に配分することで、各日の第3目標値を決定する。具体的には、目標値決定部202は、実績DB242を参照することで得られる、曜日毎の消費電力量の実績を使用して各日の第3目標値を決定する。
When the second target value for each month is determined as described above, the target
ここで、曜日毎の消費電力量の実績とは、現在から過去数ヶ月における曜日毎の消費電力量の平均であってもよいし、現在から過去数週間における曜日毎の消費電力量の平均であってもよい。あるいは、先週の実績や前年の当該月の曜日毎の実績を採用してもよいし、制御装置2を設置してから前年までの当該月の曜日毎の消費電力量の平均を採用してもよい。
Here, the actual power consumption for each day of the week may be the average of the power consumption of each day of the week in the past several months from the present, or the average of the power consumption of each day in the past several weeks from the present. It may be. Alternatively, the result of the last week or the result of each day of the week of the previous year may be adopted, or the average of the amount of power consumption of each day of the month from installation of the
目標値決定部202は、上記のようにして決定した第1目標値、各月の第2目標値及び各月の各日の第3目標値を目標値DB241に登録する。
The target
スケジュール作成部203は、毎日の予め定めた時刻(例えば、午前0時)に起動し、今後1日における総消費電力の許容値の時間割を示すスケジュール(電力調整スケジュール243)を作成する。より詳細には、スケジュール作成部203は、当該日に対応する第3目標値と、家屋H(需要地)における消費電力の実績に基づいて電力調整スケジュール243を作成する。具体的には、スケジュール作成部203は、過去一定期間の消費電力の履歴から導出した1日の消費電力の傾向を使用して電力調整スケジュール243を作成する。この場合、スケジュール作成部203は、当該日の種別(平日、休日)に応じた過去一定期間の消費電力の履歴から1日の消費電力の傾向を導出する。
The
スケジュール作成部203は、当該日に対応する第3目標値と、導出した1日の消費電力の傾向に基づいて、予め定めた時間幅(例えば、2時間)毎に総消費電力の許容値を割り当てることで、電力調整スケジュール243を作成する(図5参照)。
The
なお、許容値を割り当てる時間幅は任意であり、1時間毎であってもよいし、いわゆるデマンド時限(30分)毎であってもよい。また、上記の時間幅は一定でなくてもよく、例えばユーザの在宅予定期間では、ユーザの不在予定期間よりも上記の時間幅を短くしてもよい。 The time width to which the allowable value is assigned is arbitrary, and may be every hour or so-called demand time period (30 minutes). In addition, the above-mentioned time width does not have to be constant, and for example, the above-mentioned time width may be shorter than the user's absent schedule period in the user's scheduled home period.
スケジュール作成部203は、作成した電力調整スケジュール243を二次記憶装置24に保存する。
The
機器制御部204(調整指令手段)は、電力計測装置4から取得した総消費電力値と、電力調整スケジュール243で示される、現在時刻に対応する許容値とを比較し、総消費電力値が許容値以上の場合、電力の調整指令を各電気機器5に送信する。また、機器制御部204は、操作端末3を介したユーザ操作に従って、指定された電気機器5を指定された内容で動作させることもできる。
The device control unit 204 (adjustment command means) compares the total power consumption value acquired from the
図10は、制御装置2の目標値決定部202によって実行される目標値決定処理の手順を示すフローチャートである。この目標値決定処理は、ユーザにより、目標値を設定するための予め定めた操作が行われることで開始される。
FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the target value determination processing executed by the target
目標値決定部202は、図示しない世帯情報入力画面の表示をユーザインタフェース部200を介して操作端末3に指示する(ステップS101)。ユーザにより世帯情報入力画面への入力操作が完了すると(ステップS102;YES)、目標値決定部202は、入力された世帯情報に基づいて、上述した世帯係数を決定し(ステップS103)、決定した世帯係数と基準電力量とを乗算することで、第1目標値を決定する(ステップS104)。
The target
目標値決定部202は、各月(1月〜12月)の空調負荷係数を決定し(ステップS105)、第1目標値を、各月の空調負荷係数に基づいて配分することで、各月の第2目標値を決定する(ステップS106)。
The target
そして、目標値決定部202は、決定した各月の第2目標値と、消費電力の実績に基づいて、各日の第3目標値を決定する(ステップS107)。
Then, the target
図11は、制御装置2によって実行される電力管理処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the power management process executed by the
電力取得部201がN秒(例えば30秒)間隔で電力計測装置4から電力値、即ち、総消費電力値を取得すると(ステップS201;YES)、機器制御部204は、電力調整スケジュール243を参照して現在時刻に対応する許容値を取得する(ステップS202)。そして、機器制御部204は、総消費電力値が許容値以上であるか否かを判定する(ステップS203)。
When the
総消費電力値が許容値未満である場合(ステップS203;NO)、機器制御部204は、電力の調整指令を、どの電気機器5にも送信せず、次に電力計測装置4から総消費電力値を取得するまで待機する。
When the total power consumption value is less than the allowable value (step S203; NO), the
一方、総消費電力値が許容値以上の場合(ステップS203;YES)、機器制御部204は、電力の調整指令を各電気機器5に同報送信する(ステップS204)。
On the other hand, when the total power consumption value is equal to or greater than the allowable value (step S203; YES), the
制御装置2から送信された調整指令を受信した各電気機器5は、自己の動作能力を低下させて、消費電力を低下させる。
Each
図12に、電力計測装置4と制御装置2と各電気機器5間の通信シーケンスを示す。
FIG. 12 shows a communication sequence between the
以上説明したように、本発明の実施形態に係る電力管理システム1では、制御装置2は、家屋Hで生活する世帯の特性に基づいて得られた世帯係数を用いて年間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定する。そして、制御装置2は、決定した第1目標値を1〜12月の各月において予測される空調負荷に基づいて各月に配分することで、各月の第2目標値を決定する。このため,長期(年間や月毎)の消費電力量の上限を示す目標値を生活者の実情に即した適切な値に設定することができる。
As described above, in the
さらに、制御装置2は、算出した各月の第2目標値と、家屋H(需要地)における消費電力の実績に基づいて、各月における各日の第3目標値を決定する。このため、各日の消費電力量の上限についても、当該世帯の実情に即した適切な値に設定することができる。
Further, the
さらに、制御装置2は、今後1日における総消費電力の許容値の時間割を示すスケジュール(電力調整スケジュール243)を、当該日に対応する第3目標値と、消費電力の実績に基づいて作成する。そして、制御装置2は、このように作成した電力調整スケジュール243に則って電力の調整を行う。このため、ユーザの不快感や不便感を抑えつつ、効果的な節電制御を実現できる。
Further, the
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can of course be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、目標値決定部202は、第1期間(年間)を複数月(例えば、2〜4ヶ月)で分割した各分割期間において第2目標値を決定してもよい。さらに、各分割期間の長さは同一である必要はない。
For example, the target
また、目標値決定部202は、各月の各日の目標値(第3目標値)の決定を、当該月の第2目標値の決定後、直ちに行う必要はない。各日の第3目標値は、例えば、当該月の開始日の前日や、当該月の開始日の午前0時等に決定されてもよい。
Further, the target
また、スケジュール作成部203が、適宜、電力調整スケジュール243を更新するようにしてもよい。図13に示すように、電力調整スケジュール243に則って電力の調整を行っても、電力調整スケジュール243に基づいて予測される消費電力量の積算値と、実際の消費電力量の積算値とが乖離する状況は起こり得る。そこで、スケジュール作成部203は、予測される消費電力量の積算値(予測値)と、実際の消費電力量の積算値(実績値)との乖離度が予め定めた値以上の場合、電力調整スケジュール243を更新する。
In addition, the
例えば、スケジュール作成部203は、下記の式1が成立した場合、下記の式2に従って許容値を補正することで電力調整スケジュール243を更新する。
For example, the
(実績値(t)−予測値(t))/第3目標値×100≧5 (式1) (Actual value (t) -predicted value (t)) / third target value × 100 ≧ 5 (Equation 1)
許容値(t+1)=(第3目標値−実績値(t))/(第3目標値−予測値(t))×許容値(t) (式2) Allowable value (t + 1) = (third target value−actual value (t)) / (third target value−predicted value (t)) × allowable value (t) (Equation 2)
また、制御装置2が、ユーザからの操作を受け付けるための入力デバイスと、ユーザに情報を提示するための表示デバイスをさらに含んで構成されるようにしてもよい。
Further, the
上記の実施形態では、制御装置2が家屋Hに設置された場合について説明したが、制御装置2と同等の機能を有する装置を家屋Hの外に設置するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the
この場合の例を図14に示す。この例では、家屋Hには、制御装置2の代わりにルータ8が設置されている。一方、家屋Hの外には、ルータ8とインターネットを介して通信可能に接続されるサーバ9が設置されている。この場合、ルータ8とサーバ9とが協調して制御装置2と同等の役割を果たす。
An example of this case is shown in FIG. In this example, a
上記の実施形態では、CPU20によって二次記憶装置24に記憶されている電力管理プログラム240が実行されることで、制御装置2の各機能部(図6参照)が実現された。しかし、制御装置2の機能部の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又は、これらの組み合わせ等である。
In the above embodiment, the
上記の実施形態において、電力管理プログラム240は、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、光磁気ディスク(Magneto-Optical Disc)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、メモリカード、HDD等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。そして、このように配布した電力管理プログラム240を特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記の実施形態における制御装置2として機能させることも可能である。
In the above embodiment, the
また、電力管理プログラム240をインターネット等のネットワーク上のサーバが有するディスク装置等に格納しておき、サーバからコンピュータに電力管理プログラム240がダウンロードされるようにしてもよい。
Alternatively, the
本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 The present invention can be variously embodied and modified without departing from the broad spirit and scope thereof. Further, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is indicated by the scope of the claims, not the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and the scope of the invention equivalent thereto are considered to be within the scope of the present invention.
本発明は、家庭内で使用される電力の管理を行うシステム等に好適に採用され得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably adopted for a system for managing electric power used at home.
1 電力管理システム、2 制御装置、3 操作端末、4 電力計測装置、5−1,5−2 電気機器、6 商用電源、7 分電盤、8 ルータ、9 サーバ、20 CPU、21 通信インタフェース、22 ROM、23 RAM、24 二次記憶装置、25 バス、200 ユーザインタフェース部、201 電力取得部、202 目標値決定部、203 スケジュール作成部、204 機器制御部、240 電力管理プログラム、241 目標値DB、242 実績DB、243 電力調整スケジュール
1 power management system, 2 control device, 3 operation terminal, 4 power measuring device, 5-1 and 5-2 electric equipment, 6 commercial power supply, 7 distribution board, 8 router, 9 server, 20 CPU, 21 communication interface, 22 ROM, 23 RAM, 24 secondary storage device, 25 bus, 200 user interface unit, 201 power acquisition unit, 202 target value determination unit, 203 schedule creation unit, 204 device control unit, 240 power management program, 241
Claims (8)
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定する第1目標値決定手段と、
前記第1目標値と、前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定する第2目標値決定手段と、
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定する第3目標値決定手段と、
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成するスケジュール作成手段と、
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する調整指令手段と、を備え、
前記スケジュール作成手段は、前記スケジュールに基づいて予測される消費電力量と、実際の消費電力量との乖離度が予め定めた値以上の場合、前記スケジュールを更新する、制御装置。 From a power measuring means for measuring the power consumed in the demand area, a power acquiring means for acquiring the measured power value,
First target value determining means for determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in the first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
A second target that determines each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each divided period based on the first target value and the air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period. Value determining means,
Third target value determining means for determining each third target value indicating the upper limit of the amount of power consumption on each day in each of the divided periods, based on each of the second target values and the record of power consumption in the demand area. ,
Schedule creating means for creating a schedule indicating a timetable of allowable values of power consumption in the next day based on the actual results and the third target value corresponding to the day,
When the power value is greater than or equal to the allowable value, an adjustment command means for transmitting a power adjustment command to at least one electric device,
The control device, wherein the schedule creating means updates the schedule when the degree of deviation between the power consumption predicted based on the schedule and the actual power consumption is a predetermined value or more.
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定する第1目標値決定手段と、 First target value determining means for determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in the first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
前記第1目標値と、前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定する第2目標値決定手段と、 A second target that determines each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each divided period based on the first target value and the air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period. Value determining means,
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定する第3目標値決定手段と、 Third target value determining means for determining each third target value indicating the upper limit of the amount of power consumption on each day in each of the divided periods, based on each of the second target values and the record of power consumption in the demand area. ,
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成するスケジュール作成手段と、 Schedule creating means for creating a schedule indicating a timetable of allowable values of power consumption in the next day based on the actual results and the third target value corresponding to the day,
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する調整指令手段と、を備え、 When the power value is greater than or equal to the allowable value, an adjustment command means for transmitting a power adjustment command to at least one electric device,
前記第2目標値決定手段は、前記各分割期間における空調負荷を、前記需要地における空調機の設置数と、前記各分割期間における前記需要地の平均気温に基づいて決定する、制御装置。 The said 2nd target value determination means is a control apparatus which determines the air conditioning load in each said division period based on the number of air conditioners installed in the said demand place, and the average temperature of the said demand place in each said division period.
請求項1から3の何れか1項に記載の制御装置と、を備える、電力管理システム。 An electric power measuring means for measuring the electric power consumed in the demand area,
A power management system comprising: the control device according to any one of claims 1 to 3.
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定し、
前記第1目標値と、前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定し、
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定し、
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成し、
前記スケジュールに基づいて予測される消費電力量と、実際の消費電力量との乖離度が予め定めた値以上の場合、前記スケジュールを更新し、
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する、電力管理方法。 Obtain the measured power value from the power measuring means that measures the power consumed in the demand area,
Determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in a first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
Based on the first target value and the air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period, determine each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each divided period,
Based on each of the second target values and the actual result of the power consumption in the demand area, each third target value indicating the upper limit of the power consumption of each day in each of the divided periods is determined,
A schedule showing the timetable of the allowable value of the power consumption in the next day is created based on the actual result and the third target value corresponding to the day,
When the deviation between the power consumption predicted based on the schedule and the actual power consumption is equal to or more than a predetermined value, the schedule is updated,
A power management method of transmitting a power adjustment command to at least one electric device when the power value is equal to or higher than the allowable value.
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定し、 Determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in a first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷を、前記需要地における空調機の設置数と、前記各分割期間における前記需要地の平均気温に基づいて決定し、 An air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period is determined based on the number of air conditioners installed in the demanded place and the average temperature of the demanded place in each divided period,
前記第1目標値と、前記各分割期間における空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定し、 Based on the first target value and the air conditioning load in each of the divided periods, each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each of the divided periods is determined,
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定し、 Based on each of the second target values and the actual result of the power consumption in the demand area, each third target value indicating the upper limit of the power consumption of each day in each of the divided periods is determined,
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成し、 A schedule showing the timetable of the allowable value of the power consumption in the next day is created based on the actual result and the third target value corresponding to the day,
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する、電力管理方法。 A power management method of transmitting a power adjustment command to at least one electric device when the power value is equal to or higher than the allowable value.
需要地で消費される電力を計測する電力計測手段から、計測された電力値を取得する電力取得手段、
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定する第1目標値決定手段、
前記第1目標値と、前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定する第2目標値決定手段、
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定する第3目標値決定手段、
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成するスケジュール作成手段、
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する調整指令手段、として機能させ、
前記スケジュール作成手段は、前記スケジュールに基づいて予測される消費電力量と、実際の消費電力量との乖離度が予め定めた値以上の場合、前記スケジュールを更新する、プログラム。 Computer,
From the power measuring means for measuring the power consumed in the demand area, the power acquisition means for acquiring the measured power value,
First target value determining means for determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in the first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
A second target that determines each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each divided period based on the first target value and the air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period. Value determination means,
Third target value determining means for determining each third target value indicating the upper limit of the amount of power consumption on each day in each of the divided periods, based on each of the second target values and the record of power consumption in the demand area.
Schedule creating means for creating a schedule indicating a timetable of allowable values of power consumption for the next day based on the actual results and a third target value corresponding to the day,
When the electric power value is equal to or more than the allowable value, the electric power adjustment command means for transmitting an electric power adjustment command to at least one electric device,
A program for updating the schedule when the deviation between the power consumption predicted based on the schedule and the actual power consumption is a predetermined value or more.
需要地で消費される電力を計測する電力計測手段から、計測された電力値を取得する電力取得手段、 From the power measuring means for measuring the power consumed in the demand area, the power acquisition means for acquiring the measured power value,
前記需要地の世帯の特性に基づいて、前記需要地での第1期間の消費電力量の上限を示す第1目標値を決定する第1目標値決定手段、 First target value determining means for determining a first target value indicating an upper limit of power consumption in the first period in the demand area based on characteristics of the household in the demand area,
前記第1目標値と、前記第1期間を分割した各分割期間において予測される空調負荷に基づいて、前記各分割期間の消費電力量の上限を示す各第2目標値を決定する第2目標値決定手段、 A second target that determines each second target value indicating the upper limit of the power consumption of each divided period based on the first target value and the air conditioning load predicted in each divided period obtained by dividing the first period. Value determination means,
前記各第2目標値と、前記需要地における消費電力の実績に基づいて、前記各分割期間における各日の消費電力量の上限を示す各第3目標値を決定する第3目標値決定手段、 Third target value determining means for determining each third target value indicating the upper limit of the amount of power consumption on each day in each of the divided periods, based on each of the second target values and the record of power consumption in the demand area.
今後1日における消費電力の許容値の時間割を示すスケジュールを、前記実績と、当該日に対応する第3目標値に基づいて作成するスケジュール作成手段、 Schedule creating means for creating a schedule indicating a timetable of allowable values of power consumption for the next day based on the actual results and a third target value corresponding to the day,
前記電力値が前記許容値以上の場合、電力の調整指令を少なくとも1つの電気機器に送信する調整指令手段、として機能させ、 When the electric power value is equal to or more than the allowable value, the electric power adjustment command means for transmitting an electric power adjustment command to at least one electric device,
前記第2目標値決定手段は、前記各分割期間における空調負荷を、前記需要地における空調機の設置数と、前記各分割期間における前記需要地の平均気温に基づいて決定する、プログラム。 The said 2nd target value determination means determines the air conditioning load in each said division period based on the number of air conditioners installed in the said demand area, and the average temperature of the said demand area in each said division period.
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