JP2014050157A - 電力管理装置、電力制御システム、および電力管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より高い精度で適切に負荷機器を管理する。
【解決手段】電力管理装置１４は消費電力に関する目標値に基づいて負荷機器の電力状況を管理する。電力管理装置１４はイベント管理部２０と制御部１７とを有する。イベント管理部２０は需要家において開催されるイベントを記憶する。制御部１７はイベントに応じて目標値を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、目標値に基づいて負荷機器を管理する電力管理装置、電力制御システム、および電力管理方法に関する。

近年、需要家ごとに設けられる電力制御装置（例えば、ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）によって、需要家に設けられる負荷機器および分散電源などを制御する技術が知られている（特許文献１参照）。また、ローカルの制御装置からインターネットなどのネットワークを介してサーバにアクセスしてサーバからの制御指示を読取り、読取った制御指示に基づいて、ローカルの制御装置が負荷機器の制御を行うことが提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−３０９９２８号公報 特開２００９−２６０９１３号公報

負荷機器の制御のために消費電力に関する目標値が設定され、消費電力が目標値を超えないように、負荷機器の管理および／または制御が行われる。目標値は、需要家の通常の活動の消費電力の実績値に基づいて、自動または手動で予め作成される。しかしながら、より高い精度が求められる。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、より高い精度で適切に負荷機器を管理し得る電力管理装置を提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による電力管理装置は、
消費電力に関する目標値に基づいて負荷機器の電力状況を管理する電力管理装置であって、需要家において開催されるイベントを記憶するイベント管理部と、前記イベントに応じて前記目標値を補正する制御部とを備える
ことを特徴とするものである。

また、第２の観点による電力管理装置は、
前記制御部は前記イベントの種類に応じた場所において用いられる前記負荷機器に対する前記目標値を補正する
ことが好ましい。

また、第３の観点による電力管理装置は、
前記イベント管理部は前記イベントの実行日時を記憶可能であり、前記制御部は記憶した前記実行日時における前記目標値を補正する
ことが好ましい。

また、第４の観点による電力管理装置は、
前記制御部は前記イベント毎に設定される補正値を用いて前記目標値を補正する
ことが好ましい。

また、第５の観点による電力管理装置は、
イベント実行時の消費電力に基づいて、同じ種類のイベントの前記補正値が設定される
ことが好ましい。

また、第６の観点による電力管理装置は、
前記制御部はイベントを実行する度に、同じ種類のイベントの前記補正値を更新する
ことが好ましい。

また、第７の観点による電力管理装置は、
前記制御部は、前記需要家および電力会社の契約電力の取決めに用いられる基準時間別に、前記目標値を作成する
ことが好ましい。

また、第８の観点による電力制御システムは
負荷機器と、
消費電力に関する目標値に基づいて前記負荷機器の電力状況を管理する電力管理装置であって、需要家において開催されるイベントを記憶するイベント管理部と、前記イベントに応じて前記目標値を補正する制御部とを有する電力管理装置とを備える
ことを特徴とするものである。

上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

また、本発明の第９の観点を方法として実現させた電力管理方法は、
需要家において開催されるイベントを記憶する記憶ステップと、
前記イベントに応じて、消費電力に関する目標値を補正する補正ステップと、
前記目標値に基づいて、負荷機器の電力状況を管理する管理ステップとを備える
ことを特徴としている。

上記のように構成された本発明に係る電力管理装置、電力制御システム、および電力管理方法によれば、イベントの開催に対しても適切に負荷機器を管理可能である。

本発明の一実施形態に係る電力管理装置を含む電力制御システムの概略構成を示す通信システム構成図である。 図１におけるＬＡＮに存在する機器の機能ブロック図である。 制御部が作成するデマンド時限別に作成する目標値を示すグラフである。 イベント設定の入力によりイベント記憶部が記憶するテーブルである。 図３に示す目標値に対して、朝市をイベントとするときの目標値の補正を示すグラフである。 電力管理装置が実行する目標値補正処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

まず、本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置を有する電力制御システムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係る電力管理装置を含む電力制御システムの概略構成を示す通信システム構成図である。

図１に示すように、電力制御システム１０は、インターネット１１、複数の電力制御装置１２、複数のユーザ端末１３、および電力管理装置１４を有する。

インターネット１１は、複数の電力制御装置１２、複数のユーザ端末１３、および電力管理装置１４を接続し、データおよび制御指示などの信号を通信する。なお、ＬＡＮ（Local Area Network）１５が、例えば、複数の店舗それぞれに対して構築され、各ＬＡＮ１５に少なくとも一つの電力制御装置１２および少なくとも一つのユーザ端末１３が存在する。なお、同一のＬＡＮ１５内に存在する電力制御装置１２とユーザ端末１３とが直接、通信することも可能である。

電力制御装置１２は、例えばＥＭＳ（Energy Management System）Ｇａｔｅｗａｙである。電力制御装置１２は、後述するセンサが検出する消費電力などの測定値を、定期的に電力管理装置１４に送信する。また、電力制御装置１２は、ポーリングにより電力管理装置１４から、同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器の制御指示を取得する。電力制御装置１２は、電力管理装置１４から取得した制御指示に基づいて、同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器を制御する。

ユーザ端末１３はディスプレイを有し、同じＬＡＮ１５内に存在するセンサが測定した測定値および同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器の運転状態を表示可能である。ユーザ端末１３は測定値および制御状態を表示するときには、電力管理装置１４にＨＴＴＰによりデータを取得し、ユーザ端末１３のウェブブラウザが測定値表示ページを形成する。

また、ユーザ端末１３において、同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器の制御指示を発行する。また、ユーザ端末１３において、同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器の制御のための設定、例えば後述するイベント設定を入力する入力指示を発行する。制御指示および入力指示の発行はウェブブラウザが構成する機器制御ページ上におけるユーザの操作の検出に基づく。ユーザ端末１３は、発行した制御指示および入力指示を電力管理装置１４に送信する。

電力管理装置１４は、例えばＥＭＳ（Energy Management System）サーバであって、電力制御装置１２から送信される測定値を受信し、記憶する。また、電力管理装置１４は、ユーザ端末１３が発行した制御指示を受付ける。また、電力管理装置１４は、各負荷機器の制御指示を作成する。受付けた制御指示または作成した制御指示を、各電力制御装置１２がポーリングにより取得する。また、電力管理装置１４では、各ＬＡＮ１５内に存在するセンサ情報の登録の受付けおよび更新が可能である。

特に、電力管理装置１４は、後述するように、負荷機器の消費電力の目標値の作成、補正値の設定、および補正値に基づく目標値の補正を実行し、補正後の目標値に基づいて、各負荷機器の制御指示を作成する。

電力管理装置１４は、データコレクタ１６、制御部１７、コントロールキュー１８、メモリ１９、およびイベント管理部２０を有する。データコレクタ１６は、測定値およびセンサの登録情報を収集し、記憶する。データコレクタ１６による、これらのデータの収集は定期的であり、記憶されたデータを定期的に更新する。制御部１７は、多様な目的を達成するように、多様なアルゴリズムで各負荷機器の制御指示を作成する。コントロールキュー１８は、ユーザ端末１３から受付けた制御指示および制御部１７が作成した制御指示を保管する。メモリ１９は制御部１７が制御指示を作成するために用いる多様なデータを記憶する。イベント管理部２０は、後述するように、イベント設定の入力指示を記憶する。

次に、電力制御装置１２による測定値の送信および負荷機器の制御について説明する。図２は、任意のＬＡＮ１５に存在する機器の機能ブロック図である。

任意のＬＡＮ１５内には、第１のセンサ２１、センサ管理部２２、第２のセンサ２３、第３のセンサ２４、負荷機器２５、電力制御装置１２、およびユーザ端末１３が存在する。

第１のセンサ２１は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ１５内に存在する負荷機器２５の駆動状態に関する測定値を検出する。

センサ管理部２２は第１のセンサ２１から測定値を検出する。センサ管理部２２は例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のＳＥＰ２．０（Smart Energy Profile ２．０）およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）あるいはＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅなどの標準のプロトコルによって電力制御装置１２と通信する。

第２のセンサ２３は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ１５内に存在する負荷機器２５の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第１のセンサ２１と異なり、第２のセンサ２３は独自のプロトコルによって電力制御装置１２と通信する。

第３のセンサ２４は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ１５内に存在する負荷機器２５の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第１のセンサ２１および第２のセンサ２３と異なり、第３のセンサ２４は、例えばＳＥＰ２．０およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）あるいはＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅなどの標準のプロトコルによって電力制御装置１２と直接通信を行う。

負荷機器２５は、例えばエアコン、灯具、冷蔵庫などの電力に基づいて駆動する機器である。負荷機器２５は、温度調整、照度調整などの運転状態の調整が可能であり、これらの調整により負荷機器２５の消費電力が変動する。負荷機器２５は、ＳＥＰ２．０およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）あるいはＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅなどの標準のプロトコルによって電力制御装置１２と通信する。

前述のように、電力制御装置１２はセンサ管理部２２および第２のセンサ２３と通信可能であり、第１のセンサ２１および第２のセンサ２３の測定値を、定期的にインターネット１１を介して電力管理装置１４に送信する。また、前述のように、電力制御装置１２はポーリングにより電力管理装置１４から、同じＬＡＮ１５に存在する負荷機器２５の制御指示を取得し、制御指示に基づいて、負荷機器２５の運転状態を制御する。

前述のように、ユーザ端末１３は、同じＬＡＮ１５内に存在する第１のセンサ２１および第２のセンサ２３の測定値を表示し、各負荷機器２５の運転状態を表示する。また、前述のように、ユーザ端末１３において、各負荷機器２５の直接的な制御指示、例えば温度そのものの設定、照度そのものの設定の指示が可能である。

次に、電力管理装置１４による目標値に基づく負荷機器２５の管理およびイベント設定による目標値の補正について、以下に説明する。

電力管理装置１４の制御部１７は、負荷機器２５の消費電力に関する目標値を作成する。目標値とは、負荷機器２５の管理のために、負荷機器２５の実際の消費電力と比較するための閾値である。目標値は、日付、および１日におけるデマンド時限別に作成される（図３参照）。デマンド時限とは、店舗などを運営する需要家および電力会社の契約電力の取決めに用いられる基準時間である。例えばデマンド時限が３０分で契約電力が３００ｋｗである場合に、需要家は各デマンド時限において平均して３００ｋｗの電力の消費が許容される。また、目標値は、ＬＡＮ１５毎、同一のＬＡＮ内における特定の負荷機器２５毎、または負荷機器２５毎に作成可能である。

制御部１７は、デマンド時限毎の累積消費電力（以下、デマンド電力という。）の実績値に基づいて、目標値を作成する。デマンド電力の実績値は測定値に基づいて算出する。例えば、制御部１７は、季節およびデマンド時限毎の複数の過去の実績値を平均化することにより季節およびデマンド時限毎の目標値を作成する。

制御部１７は、作成した目標値に基づいて負荷機器２５を管理する。例えば、制御部１７は、現在のデマンド時限におけるデマンド電力の予想値が目標値を超える場合に、ユーザ端末１３に警告を発する。また、例えば、制御部１７は、現在のデマンド時限におけるデマンド電力の予想値が目標値を超える場合に、負荷機器２５の消費電力を低減化させる制御指示を作成する。

店舗などにおいては、朝市、トークショー、実演販売、節電キャンペーンなどの多様なイベントが開催される。イベントの開催時には、通常の活動時とはデマンド電力が大きく変動し得る。制御部１７は、イベントによる影響を目標値に基づく負荷機器２５の制御から排除するために、イベントの開催時のデマンド電力の実績値を用いずに、目標値を作成する。さらに、制御部１７は、後述するように、作成した目標値を開催するイベントに応じて補正し、補正した目標値に基づいて負荷機器２５を管理する。

開催を予定しているイベント設定は、ユーザ端末１３を用いて、ＬＡＮ１５毎に入力可能である。ユーザ端末１３は、イベント設定の入力において、少なくともイベントの内容、開始日時、終了日時、および補正タイプの入力を要求する。また、ユーザ端末１３は、入力した補正タイプによっては補正値の入力を要求する。

補正タイプとは、目標値の補正方法を指定するものである。例えば、補正タイプが０であることは、当該イベントには補正が不要であることを指定する。また、補正タイプが１であることは、入力した補正値を目標値に加算または減算することにより、目標値を補正することを指定する。また、補正タイプが２であることは、入力した補正値を目標値に乗ずることにより、目標値を補正することを指定する。また、補正タイプが３であることは、電力管理装置１４の制御部１７において自動的に作成する補正値を用いて、目標値を補正することを指定する。

ユーザ端末１３は、イベントの入力において必要事項の入力を検出すると、前述のように、当該入力指示を電力管理装置１４に送信する。電力管理装置１４は、取得する入力指示をイベント管理部２０に記憶させる。例えば、イベント設定の入力指示は、図４に示すようなテーブルとして記憶される。

入力指示において補正タイプが０であるときには、補正不要に相当する補正値（例えば０）をイベント管理部２０に記憶させることにより、補正値の設定が完了する。入力指示において補正タイプが１または２である場合には、入力指示に補正値が含まれており、当該補正値をイベント管理部２０に記憶させることにより、補正値の設定が完了する。

入力指示において補正タイプが３である場合には、制御部１７が補正値を算出し、イベント管理部２０に記憶させることにより、補正値の設定が完了する。制御部１７は、入力指示におけるイベントと同じ種類の、過去に開催されたイベントにおけるデマンド電力の実績値に基づいて、補正値を算出する。例えば、過去のデマンド電力の実績値の中で、イベントの開催時の実績値から、イベントの非開催時の実績値を減じることにより補正値を算出する。補正値は、目標値と同様に、デマンド時限毎、ＬＡＮ１５毎、同一のＬＡＮ内における特定の負荷機器２５毎、または負荷機器２５毎に算出可能である。特に、補正値は、イベントの種類に応じて特定の負荷機器、例えば特定のフロア、エリア、屋上、店舗前広場などの場所に設置された負荷機器２５のみに対して補正値が算出される。

制御部１７は、入力指示の取得後からイベントの開始時間までの間に、補正値を算出する。補正値の算出後であっても、取得した入力指示におけるイベントと同じ種類のイベントが開催されたときには、当該イベントにおけるデマンド電力の実績値に基づいて、イベント管理部２０の補正値を更新してもよい。

制御部１７は、設定した補正値を用いて、目標値を補正する。例えば、朝市がイベントとして入力され、その開催時間に対応するデマンド時限が７時および８時である場合に、制御部１７は、７時および８時における目標値を補正する（図５参照）。

次に、制御部１７が実行する目標値補正処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。制御部１７は、所定の周期および／またはイベントの実行後に、目標値補正処理を実行する。

ステップＳ１００において、制御部１７は、イベント管理部２０が開催予定のイベントが記憶しているか否かを判別する。イベントを記憶していないときには、目標値補正処理を終了する。イベントを記憶しているときには、プロセスはステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、制御部１７は、イベント管理部２０に記憶しているイベントの補正タイプを確認する。補正タイプが０であるときには、目標値補正処理を終了する。補正タイプが１または２であるときには、プロセスはステップＳ１０２、Ｓ１０３をスキップして、ステップＳ１０４に進む。補正タイプが３であるときには、プロセスはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、制御部１７は、データコレクタ１６に記憶している測定値の中で、ステップＳ１０１で補正タイプを確認したイベントと同じ種類で同じデマンド時限のイベントの測定値、すなわち実績値を検索する。実績値を検索すると、プロセスはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、制御部１７は、ステップＳ１０２において検索した実績値を用いて補正値を算出する。補正値を算出すると、プロセスはステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、制御部１７は、イベント管理部２０が記憶する補正値またはステップＳ１０３において算出した補正値に基づいて、目標値を補正する。目標値を補正すると、目標値補正処理を終了する。

以上のような構成の本実施形態の電力管理装置によれば、イベントに応じて目標値を補正可能である。このような構成により、イベントの開催時期においても負荷機器を適切に管理可能である。

また、本実施形態の電力管理装置によれば、ＬＡＮ１５毎、同一のＬＡＮ１５内における特定の負荷機器２５毎、または負荷機器２５毎に補正値を設定可能である。したがって、目標値の補正の精度を向上可能である。

また、本実施形態の電力管理装置によれば、イベントの開始日時および終了日時、すなわち実行日時における目標値を補正するので、日中の時刻毎の消費電力の管理が可能である。

また、本実施形態の電力管理装置によれば、過去のイベント実行時の消費電力に基づいて、同じ種類のイベントの補正値を算出し、設定可能である。このような構成により、補正値が自動的に設定されるので、ユーザによる補正値の決定および入力を省略させることが可能である。

また、本実施形態の電力管理装置によれば、イベントが実行されるたびに目標値補正処理が実行され、補正値が更新される。このような構成により、最新のイベントにおけるデマンド電力の実績値を反映させて、目標値を補正することが可能である。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

例えば、本実施形態では、店舗等の高圧受電者用の電力管理装置を用いて、遠隔地の負荷機器２５を管理する構成であるが、このような電力管理装置に限定されない。例えば、ＨＥＭＳのように、一般需要家毎に設けられ、当該一般需要家の管理する電力管理装置に適用することも可能である。また、本実施形態では、ＥＭＳサーバを用いた構成であるが、一般需要家毎に設けられたＥＭＳサーバを用いないＨＥＭＳに適用することも可能である。

また、本実施形態では、電力管理装置が目標値を作成する構成であるが、ユーザ端末１３へのユーザによる入力により目標値を設定する構成であってもよい。

１０ 電力制御システム
１１ インターネット
１２ 電力制御装置
１３ ユーザ端末
１４ ＥＭＳ（Energy Management System）サーバ
１５ ＬＡＮ（Local Area Network）
１６ データコレクタ
１７ コントローラ
１８ コントロールキュー
１９ メモリ
２０ イベント管理部
２１ 第１のセンサ
２２ センサ管理部
２３ 第２のセンサ
２４ 第３のセンサ
２５ 負荷機器

Claims (9)

1. 消費電力に関する目標値に基づいて負荷機器の電力状況を管理する電力管理装置であって、
   需要家において開催されるイベントを記憶するイベント管理部と、
   前記イベントに応じて前記目標値を補正する制御部とを備える
   ことを特徴とする電力管理装置。
2. 請求項１に記載の電力管理装置であって、前記制御部は前記イベントの種類に応じた場所において用いられる前記負荷機器に対する前記目標値を補正することを特徴とする電力管理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電力管理装置であって、前記イベント管理部は前記イベントの実行日時を記憶可能であり、前記制御部は記憶した前記実行日時における前記目標値を補正することを特徴とする電力管理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力管理装置であって、前記制御部は前記イベント毎に設定される補正値を用いて前記目標値を補正することを特徴とする電力管理装置。
5. 請求項４に記載の電力管理装置であって、イベント実行時の消費電力に基づいて、同じ種類のイベントの前記補正値が設定されることを特徴とする電力管理装置。
6. 請求項５に記載の電力管理装置であって、前記制御部はイベントを実行する度に、同じ種類のイベントの前記補正値を更新することを特徴とする電力管理装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電力管理装置であって、前記制御部は、前記需要家および電力会社の契約電力の取決めに用いられる基準時間別に、前記目標値を作成することを特徴とする電力管理装置。
8. 負荷機器と、
   消費電力に関する目標値に基づいて前記負荷機器の電力状況を管理する電力管理装置であって、需要家において開催されるイベントを記憶するイベント管理部と、前記イベントに応じて前記目標値を補正する制御部とを有する電力管理装置とを備える
   ことを特徴とする電力制御システム。
9. 需要家において開催されるイベントを記憶する記憶ステップと、
   前記イベントに応じて、消費電力に関する目標値を補正する補正ステップと、
   前記目標値に基づいて、負荷機器の電力状況を管理する管理ステップとを備える
   ことを特徴とする電力管理方法。

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