JP2020119199A - Load estimation device and load estimation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、推定対象需要家の複数の部分が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の部分負荷の時間変化を示す部分負荷情報を推定する負荷推定装置及び負荷推定方法に関する。 The present invention relates to a load estimation device and a load estimation method for estimating partial load information indicating a temporal change of a plurality of partial loads each indicating a magnitude of electric energy consumed by a plurality of portions of an estimation target consumer.
近年におけるスマートメーターの普及により、需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷を30分ごとに計測し計測した総負荷を収集するシステムが普及しつつある。このため、総負荷を把握することが容易になっている。 With the spread of smart meters in recent years, a system for measuring the total load indicating the total amount of electric energy consumed by a consumer every 30 minutes and collecting the measured total load is becoming widespread. Therefore, it is easy to understand the total load.
一方で、総負荷だけでなく需要家が使用する複数の機器が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の機器別負荷を把握することができた場合は、電力供給元が電力の供給の制御の精度を向上でき、需要家が省エネルギーのための行動の成果を推定でき、電力供給元及び需要家の両方に利益が生じる。 On the other hand, when it is possible to understand not only the total load but also the load for each device that indicates the amount of electrical energy consumed by multiple devices used by consumers, the power supply source The accuracy of control can be improved, the consumer can estimate the outcome of the action for energy saving, and the profit is generated for both the power supply source and the consumer.
機器別負荷は、機器が消費した電気エネルギーを直接的に測定することにより把握される場合もあるし、総負荷から機器別負荷を推定することにより把握される場合もある。 The load by device may be found by directly measuring the electric energy consumed by the device, or by estimating the load by device from the total load.
特許文献1に記載された技術においては、5つの測定器が、エアコン、テレビジョン、電子レンジ、冷蔵庫及び照明器具における電力消費に関する測定情報をそれぞれ取得し、取得した測定情報を管理システムへ送信する(段落0031及び0032)。
In the technique described in
特許文献2に記載された技術においては、データベースに、機器全体による電力の消費パターン、及び機器ごとの典型的な電力の消費パターンが登録される(段落0016)。また、計測手段が、機器全体による消費電力量の時間変化を示した時系列データを時系列データベース内に記録する(段落0013)。また、時系列補完部が、時系列データベースに格納された時系列データと部分的に最も類似する、または距離が閾値以下に収まる機器全体のパターンをデータベースにおける機器全体のパターンから選択する(段落0021)。また、時系列補完部が、選択されたパターンにおける現在時刻より後から終了時刻までの部分を抽出し、時系列データの後ろに補完する(段落0024)。また、パターン選択部が、補完パターンに総和が最も類似する、又は距離が閾値以下となるようなパターンを各機器のパターン群からそれぞれ抽出する(段落0026)。
In the technique described in
特許文献3に記載された技術においては、クラスタリング実施部が、N人の需要家それぞれの消費エネルギー量である需要家個別負荷の経時変化を指示し総負荷及び機器別負荷を含むモニタリング住宅情報に基づき、N人の需要家をM種のクラスタに分類する(段落0022及び0024)。また、代表モデルデータ取得部が、M種のクラスタ毎に同一クラスタに属する少なくとも1人の需要家の需要家個別負荷に基づき、M種の代表モデルデータを取得する(段落0025)。また、代表モデルデータ選択部が、M種の代表モデルデータのうち、推定対象需要家の全消費エネルギー量である総負荷を指示する推定対象需要家情報との類似度を判断基準として一のデータを選択代表モデルデータとして選択する(段落0027及び0028)。また、内訳計算部が、推定対象需要家情報で指示する総負荷と選択代表モデルデータとを時系列上で対応づけて推定対象需要家における複数の部分負荷である複数の機器別負荷を計算する(段落0029)。
In the technology described in
特許文献1、2及び3に代表される機器別負荷を把握するための従来技術は、対象の需要家の機器別負荷を計測する計測機器等を設置しなければならない、想定される全部の行動パターンにそれぞれ対応する機器別負荷を事前に準備しなければならない等の問題を有する。このため、特許文献1、2及び3に代表される機器別負荷を把握するための従来技術は、機器別負荷を容易に得ることができないという問題を有する。
The conventional techniques for grasping the load by device represented by
また、特許文献3に代表される機器別負荷を把握するための従来技術は、複数の需要家の総負荷が互いに類似しているにもかかわらず当該複数の需要家の機器別負荷が互いに類似していない場合に、高い精度を有する機器別負荷を得ることができないという問題を有する。
In addition, in the conventional technique for grasping the load by device represented by
これらの問題は、機器別負荷以外の部分負荷を推定する場合にも生じる。 These problems also occur when estimating partial loads other than device-specific loads.
本発明は、これらの問題を解決するためになされる。本発明が解決しようとする課題は、部分負荷を計測する計測機器を推定対象需要家に設置することなく推定対象需要家の部分負荷情報を容易に得るとともに、推定対象需要家の部分負荷情報を精度よく推定することである。 The present invention is made to solve these problems. The problem to be solved by the present invention is to easily obtain the partial load information of the estimation target consumer without installing the measuring device for measuring the partial load in the estimation target consumer, and to obtain the partial load information of the estimation target consumer. It is to estimate accurately.
本発明は、負荷推定装置に向けられる。 The present invention is directed to a load estimation device.
負荷推定装置は、部分負荷割合計算部、第1の類似度計算部、1次クラスタリング部、導出式作成部、第2の類似度計算部、2次クラスタリング部、第3の類似度計算部、3次クラスタリング部、代表モデル取得部、1次クラスタ選択部、第4の類似度計算部、代表モデル選択部及び計算部を備える。 The load estimating device includes a partial load ratio calculating unit, a first similarity calculating unit, a primary clustering unit, a derivation formula creating unit, a second similarity calculating unit, a secondary clustering unit, a third similarity calculating unit, A third-order clustering unit, a representative model acquisition unit, a first-order cluster selection unit, a fourth similarity calculation unit, a representative model selection unit, and a calculation unit are provided.
部分負荷割合計算部は、複数の負荷情報の各々である各負荷情報について、部分負荷割合を計算する。各負荷情報は、総負荷情報及び部分負荷情報を含む。総負荷情報は、ひとつの需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す。部分負荷情報は、ひとつの需要家の複数の部分が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の部分負荷の時間変化を示す。各負荷情報には、ひとつの需要家の特徴を示す特徴量が対応づけられる。部分負荷割合は、総負荷に対する複数の部分負荷の割合を示す。 The partial load ratio calculation unit calculates a partial load ratio for each piece of load information that is each of the plurality of load information. Each load information includes total load information and partial load information. The total load information indicates the time change of the total load indicating the total amount of electric energy consumed by one consumer. The partial load information indicates a temporal change of a plurality of partial loads indicating the magnitude of electric energy consumed by a plurality of parts of one consumer. Each load information is associated with a feature amount indicating the feature of one consumer. The partial load ratio indicates the ratio of a plurality of partial loads to the total load.
第1の類似度計算部は、複数の負荷情報についてそれぞれ計算された複数の部分負荷割合の間の第1の類似度を計算する。 The first similarity calculation unit calculates a first similarity between a plurality of partial load ratios respectively calculated for a plurality of load information.
1次クラスタリング部は、第1の類似度にしたがって複数の負荷情報、及び複数の負荷情報にそれぞれ対応づけられた複数の特徴量を複数の1次クラスタに分類する。これにより、複数の1次クラスタの各々に属する、少なくともひとつの負荷情報、及び少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの特徴量が特定される。 The primary clustering unit classifies a plurality of load information and a plurality of feature amounts respectively associated with the plurality of load information into a plurality of primary clusters according to the first similarity. As a result, at least one load information belonging to each of the plurality of primary clusters and at least one feature amount associated with each of the at least one load information are specified.
導出式作成部は、複数の1次クラスタの各々に属する少なくともひとつの負荷情報及び少なくともひとつの特徴量を学習し、与えられた総負荷情報及び与えられた特徴量から1次クラスタを導出する導出式を作成する。 The derivation formula creating unit learns at least one load information and at least one feature amount belonging to each of the plurality of primary clusters, and derives a primary cluster from the given total load information and the given feature amount. Create an expression.
第2の類似度計算部は、複数の1次クラスタに含まれる少なくともひとつの1次クラスタの各々である各1次クラスタに属する複数の負荷情報にそれぞれ含まれる複数の総負荷情報の間の第2の類似度を計算する。 The second similarity calculation unit is configured to detect a first load among a plurality of total load information included in a plurality of load information belonging to each primary cluster which is each of at least one primary cluster included in the plurality of primary clusters. Calculate a similarity of 2.
2次クラスタリング部は、第2の類似度にしたがって各1次クラスタに属する複数の負荷情報を複数の2次クラスタに分類する。これにより、複数の2次クラスタの各々に属する少なくともひとつの負荷情報が特定される。 The secondary clustering unit classifies the plurality of load information belonging to each primary cluster into a plurality of secondary clusters according to the second similarity. Thereby, at least one load information belonging to each of the plurality of secondary clusters is specified.
第3の類似度計算部は、複数の2次クラスタに含まれる少なくともひとつの2次クラスタの各々である各2次クラスタに属する複数の負荷情報にそれぞれ含まれる複数の部分負荷情報の間の第3の類似度を計算する。 The third similarity calculation unit is configured to detect a plurality of pieces of partial load information included in a plurality of load information belonging to each secondary cluster, which is each of at least one secondary cluster included in the plurality of secondary clusters. Calculate the similarity of 3.
3次クラスタリング部は、第3の類似度にしたがって各2次クラスタに属する複数の負荷情報を複数の3次クラスタに分類する。これにより、複数の3次クラスタの各々である各3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報が特定される。 The tertiary clustering unit classifies the plurality of load information belonging to each secondary cluster into a plurality of tertiary clusters according to the third similarity. Thereby, at least one load information belonging to each tertiary cluster, which is each of the plurality of tertiary clusters, is specified.
代表モデル取得部は、各3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報を代表する代表モデルを作成する。これにより、複数の代表モデルが取得される。 The representative model acquisition unit creates a representative model representing at least one load information belonging to each tertiary cluster. As a result, a plurality of representative models are acquired.
1次クラスタ選択部は、推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報が与えられた総負荷情報であり、推定対象需要家の特徴を示す特徴量が与えられた特徴量である場合に導出式により導出される選択1次クラスタを複数の1次クラスタから選択する。 The primary cluster selection unit is total load information provided with total load information indicating a temporal change in total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer, and determines the characteristics of the estimation target consumer. When the indicated feature amount is the given feature amount, the selected primary cluster derived by the derivation formula is selected from the plurality of primary clusters.
第4の類似度計算部は、選択1次クラスタに属する負荷情報を代表する2個以上の代表モデルを複数の代表モデルから選択し、推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報と2個以上の代表モデルの各々に含まれる総負荷情報との間の第4の類似度を計算する。 The fourth similarity calculation unit selects, from a plurality of representative models, two or more representative models that represent the load information belonging to the selected primary cluster, and calculates the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer. A fourth similarity is calculated between the total load information indicating the change over time of the total load shown and the total load information included in each of the two or more representative models.
代表モデル選択部は、第4の類似度に基づいて、推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報と候補となる代表モデルに含まれる総負荷情報との類似度が高くなるほど候補となる代表モデルが選択されやすくなる選択基準を用いて、2個以上の代表モデルから選択代表モデルを選択する。 The representative model selection unit is included in the representative model that is a candidate and the total load information that indicates a temporal change in the total load that indicates the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer based on the fourth similarity. A selection representative model is selected from two or more representative models by using a selection criterion in which a candidate representative model is more likely to be selected as the degree of similarity with the total load information is higher.
計算部は、選択代表モデルに含まれる部分負荷情報が反映されるように、推定対象需要家の複数の部分が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の部分負荷の時間変化を示す部分負荷情報を計算する。 The calculation unit reflects the partial load information included in the selected representative model so that the partial loads indicating the temporal changes of the plurality of partial loads indicating the magnitudes of the electric energy consumed by the plurality of parts of the estimation target consumer, respectively. Calculate information.
本発明は、負荷推定方法にも向けられる。 The invention is also directed to a load estimation method.
本発明によれば、需要家の複数の負荷情報及び複数の特徴量、並びに推定対象需要家の総負荷情報及び特徴量から推定対象需要家の部分負荷情報が得られるので、推定対象需要家の部分負荷を計測する計測機器を設置することなく推定対象需要家の部分負荷情報が容易に得られる。 According to the present invention, partial load information of the estimation target consumer is obtained from the plurality of load information of the consumer and the plurality of feature amounts, and the total load information and the feature amount of the estimation target consumer. It is possible to easily obtain the partial load information of the estimation target consumer without installing a measuring device for measuring the partial load.
また、本発明によれば、推定対象需要家の特徴量に類似する特徴量を有する需要家の負荷情報を代表する2個以上の代表モデルから、推定対象需要家の総負荷情報に類似する総負荷情報を有する選択代表モデルが選択される。また、選択された選択代表モデルを利用して推定対象需要家の部分負荷情報が推定される。これにより、推定対象需要家の部分負荷情報が精度よく推定される。 Further, according to the present invention, the total load information similar to the total load information of the estimation target consumer is calculated from the two or more representative models representing the load information of the consumer having the feature amount similar to the feature amount of the estimation target consumer. A selected representative model having load information is selected. Further, the partial load information of the estimation target consumer is estimated by using the selected representative model selected. Thereby, the partial load information of the estimation target consumer is accurately estimated.
この発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。 Objects, features, aspects, and advantages of the present invention will become more apparent by the following detailed description and the accompanying drawings.
1 実施の形態1
1.1 負荷推定装置
図1は、実施の形態1の負荷推定装置を図示するブロック図である。
1.1 Load Estimating Device FIG. 1 is a block diagram illustrating the load estimating device according to the first embodiment.
図1に図示される実施の形態1の負荷推定装置1000は、負荷割合分類部1020、代表モデル準備部1021及び推定部1022を備える。負荷推定装置1000がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
The
負荷推定装置1000は、インストールされたプログラムを実行するコンピューターである。負荷割合分類部1020、代表モデル準備部1021及び推定部1022は、コンピューターがプログラムを実行することにより実現される機能を有する。機能の全部又は一部が、プログラムを実行しないハードウェアにより実現されてもよい。
The
負荷推定装置1000は、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をモニタリング住宅1060から取得し、総負荷情報1080及び特徴量1081を推定対象住宅1100から取得する。Nは、2以上の整数である。N個の負荷情報1040の各々は、1日分の負荷情報である。総負荷情報1080は、1日分の総負荷情報である。N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041が住宅以外の需要家から取得されてもよい。総負荷情報1080及び特徴量1081が住宅以外の需要家から取得されてもよい。N個の負荷情報1040は、それぞれ互いに異なるN個のモニタリング住宅1060から取得されてもよいし、そうでなくてもよい。N個の負荷情報1040がそれぞれ互いに異なるN個のモニタリング住宅1060から取得されない場合は、N個の負荷情報1040は、1個のモニタリング住宅から取得される複数日分の負荷情報を含む。例えば、N個の負荷情報1040は、A個のモニタリング住宅1060の各々からB日分の負荷情報を取得することにより取得されるN=A*B個の負荷情報であってもよい。この場合は、N個の特徴量1041は、A個のモニタリング住宅1060の各々からB個の特徴量を取得することにより取得されるN=A*B個の特徴量である。
The
また、負荷推定装置1000は、取得したモニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041、並びに推定対象住宅1100の総負荷情報1080及び特徴量1081から推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120を推定する。
In addition, the
さらに、負荷推定装置1000は、推定した推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120をサービス提供システム1140及び需要予測装置1141に出力する。機器別負荷情報1120がサービス提供システム1140及び需要予測装置1141以外の外部装置に出力されてもよい。機器別負荷情報1120が外部装置に出力されず負荷推定装置1000の内部において利用されてもよい。
Further, the
サービス提供システム1140は、入力された推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120に基づいて推定対象住宅1100に種々のサービスを提供する。
The
需要予測装置1141は、入力された推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120に基づいて推定対象住宅1100の電気エネルギーの需要を予測する。
The
「負荷」は、消費された電気エネルギーの総称であり、典型的には消費電力である。 “Load” is a general term for consumed electric energy, and is typically power consumption.
「需要家」は、電気エネルギーの消費を共有する一単位の共同体であり、典型的には住宅である。しかし、以下では、便宜上、「需要家」を、電気エネルギーの供給を必要とし、電気エネルギーの供給を受け、供給された電気エネルギーを消費する人として扱う場合がある。 A “customer” is a unit of community that shares the consumption of electrical energy, typically a house. However, in the following, for convenience, the “consumer” may be treated as a person who needs to be supplied with electric energy, receives electric energy, and consumes the supplied electric energy.
1.2 負荷推定装置において扱われる情報
図2は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる負荷情報及び特徴量のデータ構造を示す図である。
1.2 Information Handled by Load Estimating Apparatus FIG. 2 is a diagram showing a data structure of load information and a feature amount handled by the load estimating apparatus of the first embodiment.
モニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040の各々である各負荷情報1160は、図2に図示されるように、総負荷情報1180及び機器別負荷情報1181を含む。モニタリング住宅1060のN個の特徴量1041は、図2に図示される、各負荷情報1160に対応づけられる特徴量1200を含む。したがって、N個の特徴量1041は、それぞれN個の負荷情報1040に対応づけられる。
Each piece of
総負荷情報1180は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の1日における時間変化を示す。総負荷は、1時間ごとに示される。
The
1日が1日より短い又は長い期間に置き換えられてもよい。1時間が1時間より短い又は長い時間間隔に置き換えられてもよい。例えば、1時間が1分、30分等に置き換えられてもよい。 One day may be replaced by a shorter or longer period than one day. One hour may be replaced by a time interval shorter or longer than one hour. For example, 1 hour may be replaced with 1 minute, 30 minutes, or the like.
総負荷情報1180が、太陽光発電により発電された電気エネルギーの大きさを示す発電量の時間変化を示す情報を含んでもよい。
The
機器別負荷情報1181は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅の複数の機器が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の機器別負荷の1日における時間変化を示す。複数の機器別負荷は、1時間ごとに示される。
The device-
1日が1日より短い又は長い期間に置き換えられてもよい。1時間が1時間より短い又は長い時間間隔に置き換えられてもよい。例えば、1時間が1分、30分等に置き換えられてもよい。 One day may be replaced by a shorter or longer period than one day. One hour may be replaced by a time interval shorter or longer than one hour. For example, 1 hour may be replaced with 1 minute, 30 minutes, or the like.
機器別負荷情報1181が機器別負荷情報1181以外の部分負荷情報に置き換えられてもよい。例えば、機器別負荷情報1181が、用途別負荷情報に置き換えられてもよい。用途別負荷情報は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅の複数の用途が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の用途別負荷の時間変化を示す。機器には、キッチン、リビングコンセント、誘導加熱(IH)クッキングヒータ、洗濯機、食器洗い機等がある。用途には、給湯、キッチン、娯楽、空調等がある。
The device-
機器別負荷情報1181に含まれる機器別負荷は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅に設置された計測機器により計測される。計測機器は、分電盤の各分岐回路に挿入されてもよいし、コンセントタップに組み込まれてもよい。機器が有する負荷計測機能により機器別負荷が計測されてもよい。ホームエネルギーマネジメントシステム(HEMS)により計測された機器別負荷が取得されてもよい。分電盤の主幹回路に計測機器が挿入され、挿入された計測機器の計測結果から推定された機器別負荷が取得されてもよい。ただし、推定された機器別負荷は、高い精度を有しなければならない。
The load by device included in the load information by
機器別負荷情報1181が、太陽光発電により発電された電気エネルギーの大きさを示す発電量の時間変化を示す情報を含んでもよい。
The device-based
特徴量1200は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅の特徴を示す。モニタリング住宅の特徴は、モニタリング住宅そのものの特徴、モニタリング住宅に居住する居住者の特徴等を含む。モニタリング住宅そのものの特徴は、住所、緯度及び経度、築年数、床面積等であるが、これらに制限されない。モニタリング住宅に居住する居住者の特徴は、居住人数、家族構成、年齢等であるが、これらに制限されない。
The
推定対象住宅1100の総負荷情報1080は、推定対象住宅1100が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の1日における時間変化を示す。総負荷は、1時間ごとに示される。
The
1日が1日より短い又は長い期間に置き換えられてもよい。例えば、1日が1週間に置き換えられてもよい。1時間が1時間より短い又は長い時間間隔に置き換えられてもよい。例えば、1時間が1分、30分等に置き換えられてもよい。 One day may be replaced by a shorter or longer period than one day. For example, one day may be replaced by one week. One hour may be replaced by a time interval shorter or longer than one hour. For example, 1 hour may be replaced with 1 minute, 30 minutes, or the like.
推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷は、推定対象住宅1100に設置されたスマートメーターにより計測された計測量から得られる。ただし、スマートメーターにより計測された計測量には、太陽光発電により発電された電気エネルギーの大きさを示す発電量、蓄電池に対して入出力が行われた電気エネルギーの大きさを示す入出力量等が加えられている。このため、スマートメーターにより計測された計測量から総負荷が得られる場合は、スマートメーターにより計測された計測量から、スマートメーター以外により計測された発電量、入出力量等が引かれる。計測された発電量に代えて、発電量の推定量が引かれてもよい。推定対象の総負荷がスマートメーターにより計測された計測量以外から得られてもよい。
The total load included in the
推定対象住宅1100の特徴量1081は、推定対象住宅1100の特徴を示す。推定対象住宅1100の特徴は、推定対象住宅1100そのものの特徴、推定対象住宅1100に居住する居住者の特徴等を含む。推定対象住宅1100そのものの特徴は、住所、緯度及び経度、築年数、床面積等であるが、これらに制限されない。推定対象住宅1100に居住する居住者の特徴は、居住人数、家族構成、年齢等であるが、これらに制限されない。
The
推定対象住宅1100の特徴量1081は、推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が推定される際に、特徴量1081が入力される機器から取得される。例えば、特徴量1081は、機器別負荷情報1120が推定される際に、推定対象住宅1100においてパーソナルコンピュータ等の機器に入力され、当該機器からインターネットを経由して取得される。特徴量1081が、予め、特徴量1081を保存する機器に保存され、機器別負荷情報1120が推定される際に、当該機器から取得されてもよい。例えば、特徴量1081は、予め、推定対象住宅1100においてパーソナルコンピュータ等の機器に入力され、当該機器からインターネットを経由して転送されサーバー等の機器に保存され、機器別負荷情報1120が推定される際に、当該機器から取得される。
The
推定対象住宅1100からは、機器別負荷情報が取得されない。このため、推定対象住宅1100に機器別負荷を計測するための計測機器を設置する必要はない。
The load information for each device is not acquired from the
推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120は、推定対象住宅1100の複数の機器が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の機器別負荷の時間変化を示す。機器別負荷情報1181が機器別負荷情報1181以外の部分負荷情報に置き換えられる場合は、機器別負荷情報1120も機器別負荷情報1120以外の部分負荷情報に置き換えられる。
The device-based
電気エネルギーの大きさは、電力量により表現される。電気エネルギーの大きさが電力量以外により表現されてもよい。例えば、電気エネルギーの大きさが、電力、電流等により表現されてもよい。総負荷に占める割合により機器別負荷が表現されてもよい。 The magnitude of electric energy is expressed by the amount of electric power. The magnitude of electric energy may be expressed by something other than electric power. For example, the magnitude of electric energy may be represented by electric power, electric current, or the like. The load for each device may be expressed by the ratio of the total load.
1.3 負荷推定装置において行われる処理
図3及び図4は、実施の形態1の負荷推定装置において行われる処理を説明する説明図である。
1.3 Processes Performed by Load Estimating Device FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams illustrating processes performed by the load estimating device according to the first embodiment.
負荷割合分類部1020は、図3に図示されるN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をモニタリング住宅1060から取得する。
The load
また、負荷割合分類部1020は、図3に図示されるように、取得したモニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041に対して1次クラスタリングを行い、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をM_1個の1次クラスタ1220に分類し、M_1個の1次クラスタ1220の各々である各1次クラスタ1240に属する、N(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を特定する。特定されるN(m_1)個の特徴量1261は、それぞれ特定されるN(m_1)個の負荷情報1260に対応づけられている。M_1は、Nより小さく、例外的な場合を除いて2以上の整数である。1次クラスタリングは、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260についてそれぞれ計算されるN(m_1)個の機器別負荷割合が互いに類似するように行われる。したがって、各1次クラスタ1240は、類似する機器別負荷割合を有するN(m_1)個の負荷情報1260が属する機器別負荷割合クラスタである。各負荷情報1160について計算される機器別負荷割合は、各負荷情報1160に含まれる総負荷に対する、各負荷情報1160に含まれる複数の機器別負荷の割合を示す。
Further, as illustrated in FIG. 3, the load
また、負荷割合分類部1020は、図3に図示されるように、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を学習し、与えられた総負荷情報及び与えられた特徴量から1次クラスタを導出する導出式1280を作成する。
Further, as shown in FIG. 3, the load
代表モデル準備部1021は、図3及び図4に図示されるように、特定されたN(m_1)個の負荷情報1260に対して2次クラスタリングを行い、特定されたN(m_1)個の負荷情報1260をM_2個の2次クラスタ1300に分類し、M_2個の2次クラスタ1300の各々である各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340を特定する。これにより、モニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040がM_1×M_2個の2次クラスタに分類され、M_1×M_2個の2次クラスタの各々である各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340が特定される。M_2は、N(m_1)より小さく、例外的な場合を除いて2以上の整数である。2次クラスタリングは、各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340にそれぞれ含まれるN(m_2)個の総負荷情報が互いに類似するように行われる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the representative
また、代表モデル準備部1021は、図4に図示されるように、特定されたN(m_2)個の負荷情報1340に対して3次クラスタリングを行い、特定されたN(m_2)個の負荷情報1340をM_3個の3次クラスタ1360に分類し、M_3個の3次クラスタ1360の各々である各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400を特定する。これにより、モニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040がM_1×M_2×M_3個の3次クラスタに分類され、M_1×M_2×M_3個の3次クラスタの各々である各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400が特定される。M_3は、N(m_2)以下であり、例外的な場合を除いて2以上の整数である。3次クラスタリングは、各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400にそれぞれ含まれるN(m_3)個の機器別負荷情報が互いに類似するように行われる。
As illustrated in FIG. 4, the representative
加えて、代表モデル準備部1021は、図4に図示されるように、各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400を代表する各代表モデル1420を作成することにより、M_1*M_2*M_3個の代表モデル1440を準備する。
In addition, the representative
推定部1022は、図3に図示される総負荷情報1080及び特徴量1081を推定対象住宅1100から取得する。
The
また、推定部1022は、図3に図示されるように、推定対象住宅1100の総負荷情報1080及び特徴量1081から導出式1280により導出される選択1次クラスタ1460をM_1個の1次クラスタ1220から選択する。また、推定部1022は、図4に図示されるように、選択1次クラスタ1460に属する負荷情報1480を代表する2個以上の代表モデル1500から選択代表モデル1520を選択する。
Further, as illustrated in FIG. 3, the
さらに、推定部1022は、選択した選択代表モデル1520を利用して、推定対象住宅1100の総負荷情報1080から推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120を推定する。
Furthermore, the
1.4 負荷割合分類部
図5は、実施の形態1の負荷推定装置に備えられる負荷割合分類部を図示するブロック図である。
1.4 Load Ratio Classifying Unit FIG. 5 is a block diagram illustrating a load ratio classifying unit included in the load estimating device according to the first embodiment.
負荷割合分類部1020は、図5に図示されるように、負荷情報記憶部1540、機器別負荷割合計算部1541、1次クラスタ数決定部1542、学習データ分類部1543及び導出式作成部1544を備える。
As shown in FIG. 5, the load
1.5 負荷情報記憶部
負荷情報記憶部1540は、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をモニタリング住宅1060から取得し、取得したN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041を記憶する。
1.5 Load Information Storage Unit The load
1.6 負荷情報の例
図6は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる負荷情報の例をグラフ及び表により示す図である。
1.6 Example of Load Information FIG. 6 is a diagram showing an example of load information handled by the load estimating apparatus according to the first embodiment with graphs and tables.
図6(a)に図示される負荷情報は、「需要家1」から取得されており、積み上げ棒グラフにおける複数の成分の全体及び折れ線グラフにより示される総負荷情報、並びに積み上げ棒グラフにおける複数の成分により示される機器別負荷情報を含む。
The load information illustrated in FIG. 6(a) is acquired from “
図6(b)に図示される負荷情報は、「需要家1」から取得されており、表により示される総負荷情報及び機器別負荷情報を含む。
The load information illustrated in FIG. 6B is acquired from “
1.7 機器別負荷割合計算部
機器別負荷割合計算部1541は、各負荷情報1160について、総負荷情報1180に含まれる総負荷に対する、機器別負荷情報1181に含まれる複数の機器別負荷の割合を示す機器別負荷割合を計算する。これにより、N個の負荷情報1040についてそれぞれN個の機器別負荷割合1560が計算される。計算される機器別負荷割合は、各時刻における機器別負荷割合であってもよいし、1日における機器別負荷割合であってもよい。機器別負荷割合が計算される際の時間区分は、機器別負荷情報1181において機器別負荷が示される時間区分以上で任意に設定される。
1.7 Device-Specific Load Ratio Calculation Unit The device-specific load ratio calculation unit 1541, for each
1.8 1次クラスタ数決定部
1次クラスタ数決定部1542は、計算されたN個の機器別負荷割合1560を示す情報の大きさにしたがってモニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041が分類される1次クラスタ1220の数である1次クラスタ数M_1を決定する。1次クラスタ数M_1が、負荷推定装置1000の利用者の入力操作にしたがって決定されてもよい。1次クラスタ数M_1が、N個の負荷情報1040を分析することにより決定されてもよい。
1.8 Primary Cluster Number Determining Section The primary cluster number determining section 1542 determines the
1.9 学習データ分類部
図7は、実施の形態1の負荷推定装置において行われる1次クラスタリングを説明する説明図である。図8は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる負荷情報、特徴量及び1次クラスタ番号のデータ構造を示す図である。
1.9 Learning Data Classifying Unit FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the primary clustering performed in the load estimating device according to the first embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a data structure of load information, a feature amount, and a primary cluster number handled by the load estimation device according to the first embodiment.
学習データ分類部1543は、図5に図示されるように、1次クラスタリング用の類似度計算部1580及び1次クラスタリング部1581を備える。
The learning
1次クラスタリング用の類似度計算部1580は、図7に図示されるように、計算されたN個の機器別負荷割合1560の間の1次クラスタリング用の類似度1600を計算する。
As shown in FIG. 7, the primary clustering
1次クラスタリング部1581は、図7に図示されるように、1次クラスタリング用の類似度計算部1580により計算された1次クラスタリング用の類似度1600にしたがって、負荷情報記憶部1540に記憶されたモニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をM_1個の1次クラスタ1220に分類し、M_1個の1次クラスタ1220の各々である各1次クラスタ1240に属する、N(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を特定する。N(m_1)個の特徴量1261は、それぞれN(m_1)個の負荷情報1260に対応づけられている。N(m_1)個の負荷情報1260は、少なくともひとつの負荷情報である。N(m_1)個の特徴量1261は、少なくともひとつの特徴量である。1次クラスタリングは、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260についてそれぞれ計算されるN(m_1)個の機器別負荷割合が互いに類似するように行われる。N個の負荷情報1040がM_1個の1次クラスタ1220に分類される際の時間区分は、機器別負荷割合が計算される際の時間区分と同じである。
As shown in FIG. 7, the
また、1次クラスタリング部1581は、図5に図示されるように、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260を負荷情報記憶部1720に記憶させる。
Further, the
また、1次クラスタリング部1581は、図8に図示されるように、各負荷情報1160及び特徴量1200が属する1次クラスタを他の1次クラスタから識別する1次クラスタ番号1620を各負荷情報1160に対応づける。これにより、図5に図示されるように、N個の分類済負荷情報1640が得られる。
Further, as shown in FIG. 8, the
1.10 導出式作成部
導出式作成部1544は、図7に図示されるように、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を学習し、与えられた総負荷情報1660及び与えられた特徴量1661から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280を作成する。導出される1次クラスタ番号1662は、1次クラスタを識別する。したがって、作成される導出式1280は、与えられた総負荷情報1660及び与えられた特徴量1661から1次クラスタを導出する。
1.10 Derivation Formula Generation Unit As shown in FIG. 7, the derivation
導出式1280は、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を学習して作成される。このため、導出式1280により導出される1次クラスタ番号1662は、与えられた総負荷情報1660及び特徴量1661に最も類似する総負荷情報及び特徴量が属する1次クラスタを識別する1次クラスタ番号である。総負荷情報が属する1次クラスタは、当該総負荷情報を含む負荷情報が属する1次クラスタである。特定の1次クラスタに属する負荷情報に含まれる総負荷情報が与えられた総負荷情報1660であり、当該負荷情報に対応づけられた特徴量が与えられた特徴量1661である場合は、導出式1280により導出される1次クラスタ番号1662は、当該特定の1次クラスタを識別する1次クラスタ番号である。
The
導出式1280の作成は、N(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を多変量的に分析する手法を用いて行われてもよいし、負荷推定装置1000の利用者の入力操作にしたがって設定される総負荷情報1660及び特徴量1661の閾値に基づいて行われてもよい。N(m_1)個の負荷情報1260及びN(m_1)個の特徴量1261を多変量的に分析する手法には、決定木を利用する手法、サポートベクターマシーンを利用する手法等がある。
The
また、導出式作成部1544は、作成した導出式1280を導出式記憶部1680に記憶させる。
Further, the derivation
1.11 1次クラスタ番号の導出例
図9は、実施の形態1の負荷推定装置において行われる導出式による1次クラスタ番号の導出の例を説明する説明図である。
1.11 Derivation Example of Primary Cluster Number FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of derivation of a primary cluster number by a derivation formula performed in the load estimation device of the first embodiment.
導出式1280による1次クラスタ番号の導出においては、与えられた総負荷情報1660及び与えられた特徴量1661が分析され、導出される1次クラスタ番号1662に影響を及ぼす情報が抽出され、図9に図示されるように、ノード1700,1701,1702及び1703において、抽出された情報と基準値との大小、抽出された情報の条件への該否等が判定される。そして、その結果に基づいて、1次クラスタ番号の候補1710,1711,1712,1713及び1714から、導出される1次クラスタ番号1662が選択される。抽出される情報は、総負荷情報1660及び特徴量1661から直接的に抽出される情報であってもよいし、総負荷情報1660及び特徴量1661を加工することにより抽出される情報であってもよい。総負荷情報1660を加工することにより抽出される情報は、総負荷情報1660に含まれる総負荷の1時間の最大値、最小値、平均値等の総負荷の統計値、総負荷情報1660に含まれる総負荷をフーリエ変換することにより得られる数値等である。
In the derivation of the primary cluster number by the
1.12 代表モデル準備部
図10は、実施の形態1の負荷推定装置に備えられる代表モデル準備部を図示するブロック図である。
1.12. Representative Model Preparation Unit FIG. 10 is a block diagram illustrating a representative model preparation unit included in the load estimation device according to the first embodiment.
代表モデル準備部1021は、図10に図示されるように、負荷情報記憶部1720、クラスタリング用の対応関係計算部1721、2次クラスタリング用の類似度計算部1722、2次クラスタリング部1723、3次クラスタリング用の類似度計算部1724、3次クラスタリング部1725、代表モデル取得部1726及び代表モデル記憶部1727を備える。
As shown in FIG. 10, the representative
1.13 負荷情報記憶部
負荷情報記憶部1720は、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260を記憶する。
1.13 Load Information Storage Unit The load
1.14 クラスタリング用の対応関係計算部
クラスタリング用の対応関係計算部1721は、負荷情報記憶部1720に記憶された各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260における全部の負荷情報対の各々である各負荷情報対について、各負荷情報対を構成する第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と各負荷情報対を構成する第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係を示す対応関係情報を計算する。これにより、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260にそれぞれ含まれるN(m_1)個の総負荷情報の間の時系列上の対応関係を示すクラスタリング用の対応関係情報1740が計算される。
1.14 Correspondence Calculation Unit for Clustering The correspondence
対応関係計算部1721は、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係を示す対応関係情報を計算する場合に、第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点が、第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点に近似するように、第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点にそれぞれ対応する、第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点を特定する。
The correspondence
1.15 対応関係の計算手法の例
第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係の計算に用いられる、データXとデータYとの間の時系列上の対応関係の計算手法の例を以下で説明する。
1.15 Example of Correspondence Calculation Method Data used for calculation of time-series correspondence between total load information included in the first load information and total load information included in the second load information An example of the calculation method of the time series correspondence between X and the data Y will be described below.
データXとデータYとの間の時系列上の対応関係は、データXとデータYとを互いにマッチングさせる途上で得られる。データXとデータYとのマッチングは、例えば動的時間伸縮法(DTW)により行われる。 The time-series correspondence between the data X and the data Y is obtained while the data X and the data Y are matched with each other. The matching between the data X and the data Y is performed by, for example, the dynamic time warping method (DTW).
データX及びデータYの各々は、値の時間変化を示す。以下では、データXが時刻t(1),t(2),t(3),t(4),t(5)及びt(6)における値をそれぞれ示す時系列点x_t(1),x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)を有し、データYが時刻t(1),t(2),t(3),t(4),t(5)及びt(6)における値をそれぞれ示す時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)を有するとする。 Each of the data X and the data Y indicates the change with time of the value. In the following, the time series points x_t(1),x_t where the data X indicates the values at the times t(1), t(2), t(3), t(4), t(5) and t(6), respectively. (2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6), and the data Y has time t(1), t(2), t(3), t(4). , t(5) and t(6) have time series points y_t(1), y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5) and y_t(6), respectively. To do.
図11は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われるデータX及びYの例を示すグラフである。 FIG. 11 is a graph showing an example of data X and Y handled by the load estimation device according to the first embodiment.
図11(a)及び図11(b)には、データX及びYの例がそれぞれ示される。図11(a)及び図11(b)に示されるデータX及びYは、データX及びYの各時系列点により示される値が0又は1となるように簡略化されている。 11(a) and 11(b) show examples of data X and Y, respectively. The data X and Y shown in FIGS. 11A and 11B are simplified so that the value indicated by each time series point of the data X and Y becomes 0 or 1.
データXとデータYとのマッチングが行われる場合は、データXの時系列点x_t(1),x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)の各々とデータYの時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)の各々との間の距離distが計算される。 When the data X and the data Y are matched, the time series points x_t(1), x_t(2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6) of the data X are compared. The distance dist between each and the time series points y_t(1), y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5) and y_t(6) of the data Y is calculated.
データXの時系列点x_t(i)とデータYの時系列点y_t(j)との間の距離dist(x_t(i),y_t(j))は、式(1)により求められる。 The distance dist(x_t(i),y_t(j)) between the time series point x_t(i) of the data X and the time series point y_t(j) of the data Y is calculated by the equation (1).
図12は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる、データXの各時系列点とデータYの各時系列点との間の距離distの例を表により図示する図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a distance dist between each time series point of the data X and each time series point of the data Y, which is handled in the load estimating apparatus according to the first embodiment.
続いて、計算された距離distを用いて、データXの時系列点x_t(1),x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)の各々とデータYの時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)の各々とを対応させるのに必要なコストcostが計算される。データXの時系列点x_t(i)とデータYの時系列点y_t(j)とを対応させるのに必要なコストcost(x_t(i),y_t(j))は、式(2),(3),(4)及び(5)により求められる。 Then, using the calculated distance dist, each of the time series points x_t(1), x_t(2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6) of the data X The cost cost required to associate each of the time series points y_t(1), y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5) and y_t(6) of the data Y is calculated. It The cost cost(x_t(i),y_t(j)) required to associate the time-series point x_t(i) of the data X and the time-series point y_t(j) of the data Y is given by the equations (2), ( It is calculated by 3), (4) and (5).
式(2)は、データXの時刻t(1)における時系列点x_t(1)とデータYの時刻t(1)における時系列点y_t(1)とを対応させるのに必要なコストを求めるための演算式である。当該コストは、初期値となる。式(3)は、データXの時刻t(1)以外における時系列点x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)の各々とデータYの時刻t(1)における時系列点y_t(1)とを対応させるのに必要なコストを求めるための演算式である。式(4)は、データXの時刻t(1)における時系列点x_t(1)とデータYの時刻t(1)以外における時系列点y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)の各々とを対応させるのに必要なコストを求めるための演算式である。式(5)は、データXの時刻t(1)以外における時系列点x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)の各々とデータYの時刻t(1)以外における時系列点y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)の各々とを対応させるのに必要なコストを求めるための演算式である。式(5)に含まれる因子min(cost(x_t(i),y_t(j-1)),cost(x_t(i-1),y_t(j)),cost(x_t(i-1),y_t(j-1)))は、cost(x_t(i),y_t(j-1)),cost(x_t(i-1),y_t(j))及びcost(x_t(i-1),y_t(j-1))という3個の引数のうちの最小値となる引数を返す関数である。 Formula (2) calculates the cost required to associate the time series point x_t(1) at time t(1) of the data X and the time series point y_t(1) at time t(1) of the data Y. Is an arithmetic expression for The cost is an initial value. Formula (3) is the time of the data Y at each of the time series points x_t(2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6) other than the time t(1) of the data X. It is an arithmetic expression for obtaining the cost required to correspond to the time series point y_t(1) at t(1). Formula (4) is the time series point x_t(1) at time t(1) of data X and the time series points y_t(2), y_t(3), y_t(4) at times other than time t(1) of data Y. , y_t(5) and y_t(6). Formula (5) is the time of the data Y at each time series point x_t(2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6) other than the time t(1) of the data X. An arithmetic expression for finding the cost required to correspond to each of the time series points y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5) and y_t(6) other than t(1) Is. Factors min(cost(x_t(i),y_t(j-1)),cost(x_t(i-1),y_t(j)),cost(x_t(i-1),y_t included in equation (5) (j-1))) is cost(x_t(i),y_t(j-1)), cost(x_t(i-1),y_t(j)) and cost(x_t(i-1),y_t( j-1)) is a function that returns the minimum argument of the three arguments.
図13は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる、データXの各時系列点とデータYの各時系列点とを対応させるのに必要なコストcostの例を表により図示する図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating, by a table, an example of a cost cost required to associate each time series point of the data X with each time series point of the data Y, which is handled by the load estimation device according to the first embodiment. is there.
続いて、データYの時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)の各々である各時系列点に対応する時系列点が、データXの時系列点x_t(1),x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)から抽出される。抽出は、データXの時系列点x_t(1),x_t(2),x_t(3),x_t(4),x_t(5)及びx_t(6)のそれぞれとデータYの終点となる時系列点y_t(6)と対応させるのに必要なコストcost(x_t(1),y_t(6)),cost(x_t(2),y_t(6)),cost(x_t(3),y_t(6)),cost(x_t(4),y_t(6)),cost(x_t(5),y_t(6))及びcost(x_t(6),y_t(6))のうちの最小のコストmin(cost(x_t(1),y_t(6)),cost(x_t(2),y_t(6)),cost(x_t(3),y_t(6)),cost(x_t(4),y_t(6)),cost(x_t(5),y_t(6)),cost(x_t(6),y_t(6)))を計算する途上で必要となる距離を用いて行われる。抽出は、抽出されたデータXの時系列点とデータYの各時系列点とを対応させるのに必要なコストが最小になるように行われる。 Then, the time corresponding to each time series point of time series point y_t(1), y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5) and y_t(6) of data Y. The series points are extracted from the time series points x_t(1), x_t(2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6) of the data X. Extraction is performed at the time series points x_t(1), x_t(2), x_t(3), x_t(4), x_t(5) and x_t(6) of the data X and the time series points at the end of the data Y. Costs required to match y_t(6) cost(x_t(1),y_t(6)),cost(x_t(2),y_t(6)),cost(x_t(3),y_t(6)) ,cost(x_t(4),y_t(6)), cost(x_t(5),y_t(6)) and cost(x_t(6),y_t(6)), the minimum cost min(cost(x_t (1),y_t(6)),cost(x_t(2),y_t(6)),cost(x_t(3),y_t(6)),cost(x_t(4),y_t(6)),cost (x_t(5),y_t(6)),cost(x_t(6),y_t(6))) is calculated by using the distance required in the process of calculation. The extraction is performed so that the cost required for associating the extracted time series points of the data X with the respective time series points of the data Y is minimized.
これにより、データYの6個の時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)にそれぞれ対応するデータXの6個の時系列点が特定され、データXとデータYとの間の時系列上の対応関係が特定される。データXとデータYとの間の時系列上の対応関係を示す対応関係情報は、データYの6個の時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)にそれぞれ対応するデータXの6個の時系列点を示す情報を含む。 As a result, the six time series points y_t(1), y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5), and y_t(6) of the data Y have six data points. Is specified, and the correspondence relationship between the data X and the data Y in time series is specified. Correspondence relationship information indicating a time-series correspondence relationship between the data X and the data Y is six time series points y_t(1), y_t(2), y_t(3), y_t(4) of the data Y. , y_t(5) and y_t(6), respectively, including information indicating six time series points of the data X.
データYの6個の時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)にそれぞれ対応するデータXの6個の時系列点における値の時間変化は、データYの6個の時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)における値の時間変化に近似する。
6 time series of
終点となる時系列点y_t(6)に代えて終点とならない時系列点y_t(2),y_t(3),y_t(4)又はy_t(5)が用いられてもよい。最小のコストを計算する途上で必要となる距離に距離dist(x_t(1),y_t(1))が含まれなくてもよい。最小のコストを計算する途上で用いることができる複数のコストが存在する場合は、当該複数のコストから任意に選択されたコストが用いられてもよい。例えば、図13に示されるコストcostの例においては、コストcost(x_t(5),y_t(5))及びcost(x_t(6),y_t(5))から任意に選択されるコストが用いられてもよい。 Instead of the time series point y_t(6) serving as the end point, time series points y_t(2), y_t(3), y_t(4) or y_t(5) not serving as the end point may be used. The distance dist(x_t(1),y_t(1)) does not have to be included in the distance required for calculating the minimum cost. When there are a plurality of costs that can be used in the process of calculating the minimum cost, a cost arbitrarily selected from the plurality of costs may be used. For example, in the example of the cost cost shown in FIG. 13, a cost arbitrarily selected from the costs cost(x_t(5),y_t(5)) and cost(x_t(6),y_t(5)) is used. May be.
マッチングにおいては、データYの始点となる時系列点y_t(1)にデータXの始点となる時系列点x_t(1)が対応づけられなくてもよく、データYの終点となる時系列点y_t(6)にデータXの終点となる時系列点x_t(6)が対応づけられなくてもよい。 In matching, the time series point y_t(1) that is the start point of the data Y does not have to be associated with the time series point x_t(1) that is the start point of the data X, and the time series point y_t that is the end point of the data Y is not required. The time series point x_t(6), which is the end point of the data X, may not be associated with (6).
図14は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる、データYの時系列点にそれぞれ対応するデータXの時系列点、及びデータXの時系列点とデータYの時系列点とをそれぞれ対応させるのに必要なコストの例を表により図示する図である。 FIG. 14 shows a time series point of data X, which corresponds to a time series point of data Y, and a time series point of data X and a time series point of data Y, which are handled in the load estimation apparatus of the first embodiment. It is a figure which illustrates the example of the cost required to correspond by a table.
上記の計算手法が第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係の計算に用いられる場合は、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報及び第2の負荷情報に含まれる総負荷情報がそれぞれデータY及びXにされ、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報(データY)と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報(データX)との間の時系列上の対応関係が計算される。 When the above calculation method is used to calculate the time-series correspondence between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information, the first load The total load information included in the information and the total load information included in the second load information are converted into data Y and X, respectively, and are included in the total load information (data Y) included in the first load information and the second load information. A time-series correspondence relationship with the included total load information (data X) is calculated.
第1の負荷情報に含まれる総負荷の時系列点(データYの時系列点)と第2の負荷情報に含まれる総負荷の時系列点(データXの時系列点)とをそれぞれ対応させるのに必要なコストは、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度が高くなるほど小さくなる特性を有する。このため、当該コストは、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度として利用できる。 The time series points of the total load included in the first load information (time series points of the data Y) and the time series points of the total load included in the second load information (time series points of the data X) are associated with each other. The cost required for this has a characteristic that it becomes smaller as the degree of similarity between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information increases. Therefore, the cost can be used as the degree of similarity between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information.
上記の計算手法が第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係の計算に用いられる場合に、第1の負荷情報に含まれる総負荷の範囲及び第2の負荷情報に含まれる総負荷の範囲が共通の範囲、例えば0から1までの範囲となるような正規化が行われてもよい。データXが複数の時間帯にそれぞれ属する複数の時間帯別データに分割され、データYが複数の時間帯にそれぞれ属する複数の時間帯別データに分割され、各時間帯に属しデータX及びYをそれぞれ構成する2個の時間帯別データの間で対応関係の計算が行われてもよい。その際に、時間帯に応じた重みづけを用いた処理が行われた数値が対応関係の決定に利用されてもよい。当該処理を行うか否か及び当該処理を行う場合に必要となる重みは、利用者により負荷推定装置1000に手動入力されてもよいし、パーソナルコンピューター(PC)等の計算機により自動的に決定されてもよい。利用者は、負荷推定装置1000の利用目的に応じて当該処理を行うか否か及び当該処理を行う場合に必要となる重みを決定できる。PCは、利用者により選択された利用目的に基づいて当該処理を行うか否か及び当該処理を行う場合に必要となる重みを決定できる。
When the above calculation method is used to calculate the time-series correspondence between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information, the first load Normalization may be performed such that the total load range included in the information and the total load range included in the second load information are a common range, for example, a range from 0 to 1. The data X is divided into a plurality of time zone data belonging to a plurality of time zones, the data Y is divided into a plurality of time zone data belonging to a plurality of time zones, and the data X and Y belonging to each time zone are divided. Correspondence may be calculated between the two pieces of time zone-based data that are respectively configured. At that time, the numerical value subjected to the processing using the weighting according to the time zone may be used for determining the correspondence. Whether or not to perform the process and the weight necessary for performing the process may be manually input to the
DTW手法以外の手法によりマッチングが行われてもよい。 The matching may be performed by a method other than the DTW method.
1.16 2次クラスタリング用の類似度計算部
図15は、実施の形態1の負荷推定装置において行われる2次クラスタリングを説明する説明図である。
1.16 Similarity Calculation Unit for Secondary Clustering FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating secondary clustering performed in the load estimation device according to the first embodiment.
2次クラスタリング用の類似度計算部1722は、負荷情報記憶部1720に記憶された各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260における全部の負荷情報対の各々である各負荷情報対について、各負荷情報対を構成する第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と各負荷情報対を構成する第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度を計算する。これにより、図15に図示されるように、N(m_1)個の負荷情報1260にそれぞれ含まれるN(m_1)個の総負荷情報1760の間の2次クラスタリング用の類似度1780が計算される。
The
類似度計算部1722は、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度を計算する場合に、クラスタリング用の対応関係計算部1721により計算されたクラスタリング用の対応関係情報1740を参照する。
The
類似度計算部1722は、対応関係情報1740を参照することにより、第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点にそれぞれ対応する、第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点を特定する。
The
また、類似度計算部1722は、当該第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点と当該第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列との間の類似度を、第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度とする。
The
「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法が用いられ、第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点と第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列とをそれぞれ対応させるために必要なコストが第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度として利用される場合は、類似度計算部1722が省略され、対応関係計算部1721が1次クラスタリング用の類似度計算部を兼ねる。
The calculation method described in “1.15 Example of Calculation Method of Correspondence Relationship” is used, and a plurality of time series points of the total load included in the first load information and a plurality of total loads included in the second load information are used. When the cost required to respectively correspond to the time series of is used as the similarity between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information, The
1.17 2次クラスタリング部
2次クラスタリング部1723は、図15に図示されるように、2次クラスタリング用の類似度計算部1722により計算された2次クラスタリング用の類似度1780にしたがって、負荷情報記憶部1720に記憶された各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260をM_2個の2次クラスタ1300に分類し、M_2個の2次クラスタ1300の各々である各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340を特定する。N(m_2)個の負荷情報1340は、少なくともひとつの負荷情報である。2次クラスタリングは、各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340にそれぞれ含まれるN(m_2)個の総負荷情報1800が互いに類似するように行われる。
1.17 Secondary Clustering Unit As shown in FIG. 15, the
M_1個の1次クラスタ1220に含まれる第1の少なくともひとつの1次クラスタの各々に属するN(m-1)個の負荷情報1260がひとつの負荷情報であり、M_1個の1次クラスタ1220に含まれる第2の少なくともひとつの1次クラスタの各々に属するN(m_1)個の負荷情報1260が複数の負荷情報である場合は、類似度計算部1724は、第2の少なくともひとつの1次クラスタの各々に属するN(m_1)個の負荷情報1260にそれぞれ含まれるN(m_1)個の総負荷情報1760の間の類似度である2次クラスタリング用の類似度1780を計算する。
N(m-1) pieces of
図16は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる、負荷情報に含まれる総負荷情報の間の類似度の例を図示する図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the degree of similarity between the total load information included in the load information, which is handled by the load estimation device according to the first embodiment.
図16に示される例においては、データ番号1,2,3,4,5及び6がそれぞれ与えられた負荷情報1821,1822,1823,1824,1825及び1826において、負荷情報1821に含まれる総負荷情報と負荷情報1822に含まれる総負荷情報との間の類似度が高く、負荷情報1824に含まれる総負荷情報と負荷情報1825に含まれる総負荷情報との間の類似度が高い。また、負荷情報1821及び1822が統合された場合に形成されるクラスタの負荷情報に含まれる総負荷情報と負荷情報1823に含まれる総負荷情報との間の類似度が中程度であり、負荷情報1824及び1825が統合された場合に形成されるクラスタの負荷情報に含まれる総負荷情報と負荷情報1826に含まれる総負荷情報との間の類似度が中程度である。また、負荷情報1821,1822及び1823が統合された場合に形成されるクラスタの負荷情報に含まれる総負荷情報と負荷情報1824,1825及び1826が統合された場合に形成されるクラスタの負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度が低い。
In the example shown in FIG. 16, the total load included in the
2次クラスタリングにおいては、負荷情報1821,1822,1823,1824,1825及び1826における全部の負荷情報対の各々である各負荷情報対について、各負荷情報対を構成する第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と各負荷情報対を構成する第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度が計算され、最も高い類似度が計算された負荷情報対を構成する第1の負荷情報及び第2の負荷情報が同じ1次クラスタに属するようにされる。
In the secondary clustering, each load information pair which is each of all the load information pairs in the
「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法が第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係の計算に用いられ、第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点と第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列とをそれぞれ対応させるために必要なコストが第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度として利用される場合は、当該コストが小さい場合に第1の負荷情報に含まれる総負荷情報と第2の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度が高いと判定される。また、当該コストが小さい順に第1の負荷情報及び第2の負荷情報が統合される。 The calculation method described in "1.15 Example of Correspondence Calculation Method" corresponds in time series between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information. The cost required for calculating the relationship and corresponding to the plurality of time series points of the total load included in the first load information and the plurality of time series of the total load included in the second load information are When used as the degree of similarity between the total load information included in the first load information and the total load information included in the second load information, it is included in the first load information when the cost is small. It is determined that the similarity between the total load information and the total load information included in the second load information is high. In addition, the first load information and the second load information are integrated in the ascending order of cost.
最も単純な例においては、負荷情報1821,1822,1823,1824,1825及び1826における全部の負荷情報対の各々である各負荷情報対について、各負荷情報対を構成する第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点と各負荷情報対を構成する第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点とを対応させるのに必要なコストが計算され、計算されたコストが最小である負荷情報対を構成する第1の負荷情報及び第2の負荷情報にそれぞれ含まれる2個の総負荷情報の間の類似度が最も高いと判定される。
In the simplest example, each load information pair that is each of all the load information pairs in the
複数の負荷情報が統合された場合に形成されるクラスタの負荷情報に含まれる総負荷情報と他の負荷情報に含まれる総負荷情報との間の類似度の計算は、最近隣法、最遠隣法、群平均法、メディアン法、重心法、ウォード法等により行われる。 The calculation of the similarity between the total load information included in the load information of the cluster formed when a plurality of load information is integrated and the total load information included in other load information is performed by the nearest neighbor method and the farthest method. Neighbor method, group average method, median method, center of gravity method, Ward method, etc.
複数の負荷情報が統合された場合に形成されるクラスタの負荷情報を決定する方法は任意である。例えば、形成されたクラスタに属する少なくともひとつの負荷情報を代表するひとつの負荷情報が形成されたクラスタの負荷情報とされる。 The method of determining the load information of the cluster formed when a plurality of load information are integrated is arbitrary. For example, one piece of load information representing at least one piece of load information belonging to the formed cluster is set as the load information of the formed cluster.
2次クラスタリングにおいては、負荷情報1821,1822,1823,1824,1825及び1826が分類される2次クラスタの数が指定されてもよいし、同じ2次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ含まれる少なくともひとつの総負荷情報の間の類似度が指定されてもよい。
In the secondary clustering, the number of secondary clusters into which the
例えば、同じ1次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ含まれる少なくともひとつの総負荷情報の間の類似度を高くする指定が行われた場合は、負荷情報1821,1822,1823,1824,1825及び1826が分類される1次クラスタの数が4個に設定され、1次クラスタリングが行われた後に、負荷情報1821及び1822が第1の1次クラスタに属し、負荷情報1823が第2の1次クラスタに属し、負荷情報1824及び1825が第3の1次クラスタに属し、負荷情報1826が第4の1次クラスタに属する。
For example, when designation is made to increase the similarity between at least one total load information included in at least one load information belonging to the same primary cluster, the
また、負荷情報1821,1822,1823,1824,1825及び1826が分類される1次クラスタの数を2個にする指定が行われた場合は、同じ1次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ含まれる少なくともひとつの総負荷情報の間の類似度が中程度に設定され、1次クラスタリングが行われた後に、負荷情報1821,1822及び1823が第1の1次クラスタに属し、負荷情報1824,1825及び1826が第2の1次クラスタに属する。
When the number of primary clusters into which the
1.18 3次クラスタリング用の類似度計算部
図17は、実施の形態1の負荷推定装置において行われる3次クラスタリングを説明する説明図である。
1.18 Similarity Calculation Unit for Third-Order Clustering FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating third-order clustering performed in the load estimation device according to the first embodiment.
3次クラスタリング用の類似度計算部1724は、M_2個の2次クラスタ1300の各々である各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340における全部の負荷情報対の各々である各負荷情報対について、各負荷情報対を構成する第1の負荷情報に含まれる機器別負荷情報と各負荷情報対を構成する第2の負荷情報に含まれる機器別負荷情報との間の類似度を計算する。これにより、各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340にそれぞれ含まれるN(m_2)個の機器別負荷情報1840の間の3次クラスタリング用の類似度1860が計算される。
The degree-of-
M_2個の2次クラスタ1300に含まれる第1の少なくともひとつの2次クラスタの各々に属するN(m-2)個の負荷情報1340がひとつの負荷情報であり、M_2個の2次クラスタ1300に含まれる第2の少なくともひとつの2次クラスタの各々に属するN(m_2)個の負荷情報1340が複数の負荷情報である場合は、類似度計算部1724は、第2の少なくともひとつの1次クラスタの各々に属するN(m_2)個の負荷情報1340にそれぞれ含まれるN(m_2)個の機器別負荷情報1840の間の類似度である3次クラスタリング用の類似度1860を計算する。
The N(m-2)
類似度計算部1724は、第1の負荷情報に含まれる機器別負荷情報と第2の負荷情報に含まれる機器別負荷情報との間の類似度を計算する場合に、クラスタリング用の対応関係計算部1721により計算されたクラスタリング用の対応関係情報1740を参照する。
The
類似度計算部1724は、対応関係情報1740を参照することにより、第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点にそれぞれ対応する、第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列を特定する。
By referring to the
また、類似度計算部1724は、当該第1の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列点と同時刻にそれぞれ取得された機器別負荷の複数の時系列点と当該第2の負荷情報に含まれる総負荷の複数の時系列と同時刻にそれぞれ取得された機器別負荷の複数の時系列点との類似度を、第1の負荷情報に含まれる機器別負荷情報と第2の負荷情報に含まれる機器別負荷情報との間の類似度とする。
In addition, the
図18は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる、第1の負荷情報に含まれる総負荷の時系列点が図14により示されるデータYの時系列点であり、第2の負荷情報に含まれる総負荷の時系列点が図14により示されるデータXの時系列点である場合の、第1の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の時系列点及び第2の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の時系列点の例を表により図示する図である。 FIG. 18 is a time series point of the total load included in the first load information handled by the load estimation apparatus of the first embodiment, which is the time series point of the data Y shown in FIG. When the time series point of the total load included in is the time series point of the data X shown in FIG. 14, the time series point of the device-specific load of the device A included in the first load information and the second load information. 5 is a diagram illustrating an example of a time series point of a load by device of device A included in FIG.
図18に示される例においては、第1の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の時系列点yA_t(1),yA_t(2),yA_t(3),yA_t(4),yA_t(5)及びyA_t(6)に、第2の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の時系列点xA_t(1),xA_t(2),xA_t(2),xA_t(2),xA_t(5)及びxA_t(6)がそれぞれ対応させられる。時系列点yA_t(1),yA_t(2),yA_t(3),yA_t(4),yA_t(5)及びyA_t(6)は、第1の負荷情報に含まれる総負荷の時系列点y_t(1),y_t(2),y_t(3),y_t(4),y_t(5)及びy_t(6)と同時刻にそれぞれ取得されている。時系列点xA_t(1),xA_t(2),xA_t(2),xA_t(2),xA_t(5)及びxA_t(6)は、第2の負荷情報に含まれる総負荷の時系列点x_t(1),x_t(2),x_t(2),x_t(2),x_t(5)及びx_t(6)と同時刻にそれぞれ取得されている。 In the example illustrated in FIG. 18, the time series points yA_t(1), yA_t(2), yA_t(3), yA_t(4), yA_t(5 of the device-specific load of the device A included in the first load information. ) And yA_t(6), the time series points xA_t(1), xA_t(2), xA_t(2), xA_t(2), xA_t(5) of the load by device of the device A included in the second load information. And xA_t(6) are associated with each other. Time series points yA_t(1), yA_t(2), yA_t(3), yA_t(4), yA_t(5) and yA_t(6) are time series points y_t( of the total load included in the first load information. 1), y_t(2), y_t(3), y_t(4), y_t(5) and y_t(6) are acquired at the same time. The time series points xA_t(1), xA_t(2), xA_t(2), xA_t(2), xA_t(5) and xA_t(6) are the time series points x_t( of the total load included in the second load information. 1), x_t(2), x_t(2), x_t(2), x_t(5) and x_t(6) are acquired at the same time.
第1の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の時系列点yA_t(j)と第2の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷xA_t(i)との間の誤差ε_A(xA_t(i),yA_t(j))は、式(6)により計算される。 Error ε_A(xA_t(xA_t(i) between the time series point yA_t(j) of the device-specific load included in the first load information and the device-specific load xA_t(i) of the device A included in the second load information. i) and yA_t(j)) are calculated by the equation (6).
第1の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の複数の時系列点と第2の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の複数の時系列点との間の機器別負荷誤差ε_A(X,Y)は、第1の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の複数の時系列点の各々である各時系列点について、当該各時系列点をyA_t(j)とし第2の負荷情報に含まれる当該各時系列点に対応する機器Aの機器別負荷の時系列点をxA_t(i)として誤差ε_A(xA_t(i),yA_t(j))を計算し、第1の負荷情報に含まれる機器Aの機器別負荷の複数の時系列点についてそれぞれ計算した複数の誤差ε_A(xA_t(i),yA_t(j))を合計することにより計算される。 Device-specific load error ε_A between a plurality of time-series points of the device-specific load included in the first load information and a plurality of time-series points of the device-specific load included in the second load information. (X, Y) is a time series point of each of the plurality of time series points of the load of the device A included in the first load information, and each time series point is yA_t(j). The error ε_A(xA_t(i),yA_t(j)) is calculated with the time series point of the device-specific load of the device A corresponding to each time series point included in the load information of xA_t(i) calculated as It is calculated by summing a plurality of errors ε_A(xA_t(i), yA_t(j)) calculated for a plurality of time series points of the device-specific load of the device A included in the load information.
第1の負荷情報に含まれる機器別負荷情報と第2の負荷情報に含まれる機器別負荷情報との間の機器別負荷誤差ε_(X,Y)は、複数の機器の各々を機器Aとして機器別負荷誤差ε_A(X,Y)を計算し、複数の機器についてそれぞれ計算した複数の機器別負荷誤差ε_A(X,Y)を合計することにより計算される。 The device-specific load error ε_(X,Y) between the device-specific load information included in the first load information and the device-specific load information included in the second load information is defined as device A for each of the plurality of devices. It is calculated by calculating the device-specific load error ε_A(X,Y) and summing the plurality of device-specific load errors ε_A(X,Y) respectively calculated for the plurality of devices.
計算された機器別負荷誤差ε_A(X,Y)は、第1の負荷情報に含まれる機器別負荷情報と第2の負荷情報に含まれる機器別負荷情報との間の類似度が高くなるほど小さくなる特性を有する。このため、機器別負荷誤差ε_A(X,Y)は、第1の負荷情報に含まれる機器別負荷情報と第2の負荷情報に含まれる機器別負荷情報との間の類似度として利用できる。 The calculated device-specific load error ε_A(X,Y) is smaller as the similarity between the device-specific load information included in the first load information and the device-specific load information included in the second load information is higher. Have the following characteristics. Therefore, the device-specific load error ε_A(X,Y) can be used as the degree of similarity between the device-specific load information included in the first load information and the device-specific load information included in the second load information.
1.19 3次クラスタリング部
3次クラスタリング部1725は、図17に図示されるように、3次クラスタリング用の類似度計算部1724により計算された3次クラスタリング用の類似度1860にしたがって、M_2個の2次クラスタ1300の各々である各2次クラスタ1320に属するN(m_2)個の負荷情報1340をM_3個の3次クラスタ1360に分類し、M_3個の3次クラスタ1360の各々である各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400を特定する。N(m_3)個の負荷情報1400は、少なくともひとつの負荷情報である。3次クラスタリングは、各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400にそれぞれ含まれるN(m_3)個の機器別負荷情報1120が互いに類似するように行われる。
1.19 Third-Order Clustering Unit As shown in FIG. 17, the third-
3次クラスタリングは、2次クラスタリング用の類似度1780に代えて3次クラスタリング用の類似度1860が用いられる点を除いて、2次クラスタリングと同様に行われる。
The third-order clustering is performed in the same manner as the second-order clustering except that the
1.20 代表モデル取得部
代表モデル取得部1726は、図4に図示されるように、M_3個の3次クラスタ1360の各々である各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400を代表する各代表モデル1420を生成することにより、M_1*M_2*M_3個の代表モデル1440を取得する。
1.20 Representative Model Acquisition Unit As shown in FIG. 4, the representative
代表モデル取得部1726は、各3次クラスタ1380に1個の負荷情報のみが属する場合は、当該1個の負荷情報をそのまま各代表モデル1420にする。
When only one piece of load information belongs to each
一方、代表モデル取得部1726は、各3次クラスタ1380に複数の負荷情報が属する場合は、当該複数の負荷情報から各代表モデル1420を生成する。
On the other hand, when a plurality of load information belongs to each
各代表モデル1420は、総負荷情報及び機器別負荷情報を含む。各代表モデル1420が総負荷情報及び機器別負荷情報以外の情報を含んでもよい。例えば、各代表モデル1420が気温情報、曜日情報等を含んでもよい。総負荷に占める割合により機器別負荷が表現されてもよい。
Each
各代表モデル1420に含まれる総負荷情報は、総負荷の1日における時間変化を示す。総負荷は、1時間ごとに示される。
The total load information included in each
各代表モデル1420に含まれる機器別負荷情報は、複数の機器別負荷の1日における時間変化を示す。複数の機器別負荷は、1時間ごとに示される。
The device-specific load information included in each
1日が1日より短い又は長い期間に置き換えられてもよい。1時間が1時間より短い又は長い時間間隔に置き換えられてもよい。例えば、1時間が1分、30分等に置き換えられてもよい。 One day may be replaced by a shorter or longer period than one day. One hour may be replaced by a time interval shorter or longer than one hour. For example, 1 hour may be replaced with 1 minute, 30 minutes, or the like.
1.21 代表モデル記憶部
代表モデル記憶部1727は、代表モデル取得部1726により取得されたM_1*M_2*M_3個の代表モデル1440を記憶する。
1.21 Representative Model Storage Unit The representative
1.22 代表モデルの例
図19は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる代表モデルの例を棒グラフ及び表により図示する図である。図20は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる代表モデルの例を棒グラフ及び表により図示する図である。
1.22 Example of Representative Model FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a representative model handled by the load estimation device according to the first embodiment with a bar graph and a table. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a representative model handled by the load estimation device according to the first embodiment with a bar graph and a table.
図19(a)に図示される「代表モデルDM−A」は、棒グラフにより示される総負荷情報を含む。図19(a)においては、「代表モデルDM−A」に含まれる機器別負荷情報を示すことが便宜上省略されている。 The “representative model DM-A” illustrated in FIG. 19A includes total load information shown by a bar graph. In FIG. 19A, showing the load information for each device included in the “representative model DM-A” is omitted for convenience.
図19(b)に図示される「代表モデルDM−A」は、表により示される総負荷情報及び機器別情報を含む。 The “representative model DM-A” illustrated in FIG. 19B includes total load information and device-specific information shown in the table.
図20(a)に図示される「代表モデルDM−B」は、棒グラフにより示される総負荷情報を含む。図20(a)においては、「代表モデルDM−B」に含まれる機器別負荷情報を示すことが便宜上省略されている。 The “representative model DM-B” illustrated in FIG. 20A includes total load information indicated by a bar graph. In FIG. 20( a ), it is omitted for convenience sake to show the load information by device included in the “representative model DM-B”.
図20(b)に図示される「代表モデルDM−B」は、表により示される総負荷情報及び機器別情報を含む。 The “representative model DM-B” illustrated in FIG. 20B includes total load information and device-specific information shown in the table.
1.23 代表モデル取得部の詳細
図21は、実施の形態1の負荷推定装置に備えられる代表モデル取得部を図示するブロック図である。
1.23 Details of Representative Model Acquiring Unit FIG. 21 is a block diagram illustrating a representative model acquiring unit included in the load estimating device according to the first embodiment.
代表モデル取得部1726は、図21に図示されるように、基準モデル抽出部1880、代表モデル作成用の対応関係計算部1881及び代表モデル作成部1882を備える。
As shown in FIG. 21, the representative
1.24 基準モデル抽出部
基準モデル抽出部1880は、M_1*M_2*M_3個の3次クラスタの各々である各3次クラスタ1380について、基準モデル1900を抽出する。
1.24 Reference Model Extraction Unit The reference
基準モデル抽出部1880は、各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400が複数の負荷情報である場合は、N(m_3)個の負荷情報1400から任意の1個の負荷情報を選択し、選択した1個の負荷情報を基準モデル1900として抽出する。1個の負荷情報が選択される場合に、N(m_3)個の負荷情報1400の間の類似度が計算され、計算された類似度が考慮されてもよい。
When the N(m_3) pieces of
N(m_3)個の負荷情報1400が複数の負荷情報である場合の基準モデル1900の抽出方法が変更されてもよい。例えば、N(m_3)個の負荷情報1400の平均値が計算され、計算された平均値が基準モデル1900として抽出されてもよい。
The extraction method of the
1.25 代表モデル作成用の対応関係計算部
代表モデル作成用の対応関係計算部1881は、M_1*M_2*M_3個の3次クラスタの各々である各3次クラスタ1380について、各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400が複数の負荷情報である場合に、抽出された基準モデル1900に含まれる総負荷情報と各3次クラスタ1380に属する基準モデル1900以外の少なくともひとつの負荷情報である少なくともひとつの非基準モデル1920の各々に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係を示す代表モデル作成用の対応関係情報1940を計算する。
1.25 Correspondence Calculation Unit for Creating Representative Model The
代表モデル作成用の対応関係計算部1881は、基準モデル1900に含まれる総負荷情報と少なくともひとつの非基準モデル1920の各々に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係を示す対応関係情報を計算する場合に、基準モデル1900に含まれる総負荷の複数の時系列点が、少なくともひとつの非基準モデル1920の各々に含まれる総負荷の複数の時系列点に近似するように、基準モデル1900に含まれる総負荷の複数の時系列点にそれぞれ対応する、少なくともひとつの非基準モデル1920の各々に含まれる総負荷の複数の時系列点を特定する。
The
基準モデル1900に含まれる総負荷情報と少なくともひとつの非基準モデル1920の各々に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係の計算には、「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法が用いられる。「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法以外の計算手法が用いられてもよい。
To calculate the time-series correspondence between the total load information included in the
1.26 代表モデル作成部
代表モデル作成部1882は、M_1*M_2*M_3個の3次クラスタの各々である各3次クラスタ1380について、各3次クラスタ1380に属するN(m_3)個の負荷情報1400が複数の負荷情報である場合は、代表モデル作成用の対応関係計算部1881により計算された代表モデル作成用の対応関係情報1940を参照し、代表モデル1300を作成する。これにより、代表モデル作成部1882は、M_1*M_2*M_3個の3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報をそれぞれ代表するM_1*M_2*M_3個の代表モデル1440を作成する。
1.26 Representative Model Creating Unit The representative
代表モデルに含まれる機器別負荷の時刻iにおける時系列点d(i)は、基準モデル1900に含まれる機器別負荷の時刻iにおける時系列点m(i)及び少なくともひとつの非基準モデル1920の時系列点m(i)に対応する時系列点a(j),b(k),...から式(7)により演算される。
The time series point d(i) of the load by device included in the representative model at time i is the time series point m(i) of the load by device included in the
式(7)に含まれる因子f(m(i),a(j),b(k),...)は、m(i),a(j),b(k),...という引数の代表値を返す関数である。代表値は、典型的には平均値である。代表値が、平均値以外の統計処理により得られる値であってもよい。 The factors f(m(i),a(j),b(k),...) contained in equation (7) are called m(i),a(j),b(k),... This function returns the representative value of the argument. The representative value is typically an average value. The representative value may be a value obtained by statistical processing other than the average value.
1.27 代表モデルの作成の例
少なくともひとつの非基準モデル1920の数が1個の基準モデルである場合に基準モデル1900及び非基準モデル1920から各代表モデル1420を作成する手順を説明する。
1.27 Example of Creating Representative Model A procedure for creating each
図22は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる基準モデル、非基準モデル及び対応関係情報の例を表により図示する図である。 FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a reference model, a non-reference model, and correspondence information handled by the load estimation device according to the first embodiment in the form of a table.
図22(a)に図示される「基準モデルMS1」は、表により示される総負荷情報及び機器別負荷情報を含む。 The “reference model MS1” illustrated in FIG. 22A includes the total load information and the device-specific load information shown in the table.
図22(b)に図示される「非基準モデルMXA」は、表により示される総負荷情報及び機器別負荷情報を含む。 The “non-reference model MXA” illustrated in FIG. 22B includes the total load information and the device-specific load information shown in the table.
図22(c)に図示される対応関係情報は、「基準モデルMS1」に含まれる総負荷情報と「非基準モデルMXA」に含まれる総負荷情報との時系列上の対応関係を示す。 The correspondence information illustrated in FIG. 22C indicates a time-series correspondence relationship between the total load information included in the “reference model MS1” and the total load information included in the “non-reference model MXA”.
図22(c)に図示される対応関係情報は、「基準モデルMS1」に含まれる機器別負荷の時系列点m(0)及びm(1)に、「非基準モデルMXA」に含まれる機器別負荷の時系列点a(0)及びa(2)がそれぞれ対応することを示す。したがって、代表モデルに含まれる機器別負荷の時系列点d(0)及びd(1)は、式(8)及び式(9)によりそれぞれ求められる。 Correspondence information illustrated in FIG. 22(c) indicates that the equipment included in the "non-reference model MXA" at the time series points m(0) and m(1) of the load by equipment included in the "reference model MS1". It shows that the time series points a(0) and a(2) of different loads correspond to each other. Therefore, the time series points d(0) and d(1) of the load for each device included in the representative model are obtained by the equations (8) and (9), respectively.
「非基準モデルMXA」が、「基準モデルMS1」に含まれる機器別負荷の時系列点m(i)に対応する機器別負荷の時系列点を含まない場合は、時系列点m(i)がそのまま代表モデルに含まれる機器別負荷の時系列点d(i)にされてもよいし、時系列点が必要な時刻の前後の時刻における時系列点から統計処理により時系列点が必要な時刻における時系列点が計算されてもよい。 When the "non-reference model MXA" does not include the time series point of the load by device corresponding to the time series point m(i) of the load by device included in the "reference model MS1", the time series point m(i) May be set as the time series point d(i) of the load for each device included in the representative model as it is, or the time series point is required by statistical processing from the time series points at times before and after the time when the time series point is required. A time series point at time may be calculated.
このような各代表モデル1420の作成によれば、各3次クラスタ1380について偏りのない各代表モデル1420が得られる。
By creating each
1.28 推定部
図23は、実施の形態1の負荷推定装置に備えられる推定部を図示するブロック図である。
1.28 Estimating Unit FIG. 23 is a block diagram illustrating an estimating unit included in the load estimating device according to the first embodiment.
推定部1022は、図23に図示されるように、受付部1960、1次クラスタ選択部1961、代表モデル選択用の対応関係計算部1962、代表モデル選択用の類似度計算部1963、代表モデル選択部1964及び内訳計算部1965を備える。
As shown in FIG. 23, the
1.29 受付部
受付部1960は、総負荷情報1080を推定対象住宅1100から取得する。
1.29 Reception Unit The
受付部1960は、キーボード、マウス等の入力装置を用いて画面に対して行われる操作から推定対象住宅1100の総負荷情報1080を取得してもよいし、推定対象住宅1100の総負荷が記載されたファイルを負荷推定装置1000の外部から読み込むことにより総負荷情報1080を取得してもよいし、負荷推定装置1000の外部装置であり推定対象住宅1100の総負荷が記憶されたデータベースから総負荷を受信することにより総負荷情報1080を取得してもよい。
The
1.30 総負荷情報の例
図24は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる推定対象住宅の総負荷情報の例を表により図示する図である。
1.30 Example of Total Load Information FIG. 24 is a table illustrating an example of the total load information of the estimation target house handled by the load estimation device of the first embodiment.
図24に図示される総負荷情報は、複数の時刻及び当該複数の時刻にそれぞれ対応する複数の総負荷からなる単純な時系列データである。 The total load information illustrated in FIG. 24 is simple time series data including a plurality of times and a plurality of total loads respectively corresponding to the plurality of times.
1.31 1次クラスタ選択部
1次クラスタ選択部1961は、推定対象住宅1100の総負荷情報1080が与えられた総負荷情報1660であり、推定対象住宅1100の特徴量1081が与えられた特徴量1661である場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号により識別される選択1次クラスタ1460をM_1個の1次クラスタ1220から選択する。
1.31 Primary cluster selection unit The primary
図25は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる推定対象住宅の総負荷情報及び特徴量から抽出された情報の例を表により図示する図、及び実施の形態1の負荷推定装置における導出式による1次クラスタ番号の導出の例を説明する説明図を含む図である。 FIG. 25 is a diagram illustrating an example of information extracted from the total load information and the feature amount of the estimation target house handled by the load estimation device of the first embodiment, and derivation in the load estimation device of the first embodiment. It is a figure containing an explanatory view explaining an example of derivation of a primary cluster number by a formula.
図25(a)に図示される例においては、推定対象住宅1100の総負荷情報1080から抽出された情報が、1時間の平均値及び最大値である。また、推定対象住宅1100の特徴量1081から抽出された情報が、床面積及び居住人数である。
In the example illustrated in FIG. 25A, the information extracted from the
図25(b)に図示される例においては、ノード1702及び1703において、それぞれ1時間の最大値及び平均値と基準値との大小が判定され、ノード1700及び1701において、それぞれ床面積及び居住人数と基準値との大小が判定されている。その結果として、1次クラスタ番号の候補1710,1711,1712,1713及び1714から、導出される1次クラスタ番号1711が選択されている。
In the example illustrated in FIG. 25(b), the
1.32 代表モデル選択用の対応関係計算部
代表モデル選択用の対応関係計算部1962は、代表モデル記憶部1727に記憶されたM_1*M_2*M_3個の代表モデル1440から、選択1次クラスタ1460に属する負荷情報1480を代表する2個以上の代表モデル1500を選択する。また、代表モデル選択用の対応関係計算部1962は、受付部1960により取得された推定対象住宅1100の総負荷情報1080と選択した2個以上の代表モデル1500の各々である各代表モデルに含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係を示す代表モデル選択用の対応関係情報1980を計算する。
1.32 Correspondence Calculation Unit for Representative Model Selection The correspondence
代表モデル選択用の対応関係計算部1962は、代表モデル選択用の対応関係情報1980を計算する場合に、推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷の複数の時系列点が、各代表モデルに含まれる総負荷の複数の時系列点に近似するように、総負荷情報1080に含まれる総負荷の複数の時系列点にそれぞれ対応する、各代表モデルに含まれる総負荷の複数の時系列点を特定する。
When calculating the
推定対象住宅1100の総負荷情報1080と各代表モデルに含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係の計算には、「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法が用いられる。「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法以外の計算手法が用いられてもよい。
For calculation of the time series correspondence between the
1.33 代表モデル選択用の類似度計算部
代表モデル選択用の類似度計算部1963は、代表モデル記憶部1727に記憶されたM_1*M_2*M_3個の代表モデル1440から、選択1次クラスタ1460に属する負荷情報1480を代表する2個以上の代表モデル1500を選択する。また、代表モデル選択用の類似度計算部1963は、受付部1960により取得された推定対象住宅1100の総負荷情報1080と選択した2個以上の代表モデル1500の各々である各代表モデルに含まれる総負荷情報との間の代表モデル選択用の類似度1990を計算する。
1.33 Representative Model Selection Similarity Calculation Unit The representative model selection
代表モデル選択用の類似度計算部1963は、代表モデル選択用の類似度1990を計算する場合に、代表モデル選択用の対応関係計算部1962により計算された代表モデル選択用の対応関係情報1980を参照する。
The
代表モデル選択用の類似度計算部1963は、代表モデル選択用の対応関係情報1980を参照することにより、推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷の複数の時系列点にそれぞれ対応する、各代表モデルに含まれる総負荷の複数の時系列点を特定する。
The representative model selection
また、代表モデル選択用の類似度計算部1963は、当該推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷の複数の時系列点と当該各代表モデルに含まれる総負荷の複数の時系列との間の類似度を、代表モデル選択用の類似度1990とする。
In addition, the
「1.15 対応関係の計算手法の例」において説明した計算手法が用いられ、推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷の複数の時系列点と各代表モデルに含まれる総負荷の複数の時系列とをそれぞれ対応させるために必要なコストが代表モデル選択用の類似度1990として利用される場合は、代表モデル選択用の類似度計算部1963が省略され、代表モデル選択用の対応関係計算部1962が代表モデル選択用の類似度計算部を兼ねる。
The calculation method described in “1.15 Example of Calculation Method of Correspondence Relationship” is used, and a plurality of time series points of the total load included in the
1.34 代表モデル選択部
代表モデル選択部1964は、代表モデル選択用の類似度計算部1963により計算された代表モデル選択用の類似度1990に基づいて、M_1*M_2*M_3個の代表モデル1440から1個の選択代表モデル1520を選択する。
1.34 Representative Model Selection Unit The representative
代表モデル選択部1964は、選択代表モデル1520を選択する場合に、受付部1960により取得された推定対象住宅1100の総負荷情報1080と候補となる代表モデルに含まれる総負荷情報との類似度が高くなるほど候補となる代表モデルが選択されやすくなる選択基準を用いる。
When selecting the selected
選択基準は、典型的には推定対象住宅1100の総負荷情報1080と選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報との間の類似度が最高の類似度となるように選択代表モデル1520が選択されるようにするという基準である。しかし、選択基準が代表モデル選択用の類似度1990以外の考慮要素を含み、選択代表モデル1520が選択される場合に代表モデル選択用の類似度1990に加えて代表モデル選択用の類似度1990以外の考慮要素が考慮されてもよい。例えば、選択基準がM_1*M_2*M_3個の代表モデル1440にそれぞれ付随するM_1*M_2*M_3個の気温情報、M_1*M_2*M_3個の曜日情報等の考慮要素を含み、選択代表モデル1520を選択する場合に代表モデル選択用の類似度1990に加えてM_1*M_2*M_3個の気温情報、M_1*M_2*M_3個の曜日情報等が考慮されてもよい。
As the selection criterion, the
1.35 内訳計算部
内訳計算部1965は、受付部1960により取得された推定対象住宅1100の総負荷情報1080並びに選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報及び機器別負荷情報から推定対象住宅1100の総負荷情報1080の内訳を計算する。これにより、総負荷情報1080の内訳を示す推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が計算される。内訳の計算は、選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報の内訳を示す、選択代表モデル1520に含まれる機器別負荷情報が、総負荷情報1080の内訳を示す機器別負荷情報1120に反映されるように行われる。
1.35 Breakdown Calculation Unit The
内訳計算部1965は、代表モデル選択用の対応関係計算部1962により計算された代表モデル選択用の対応関係情報1980に含まれる、推定対象住宅1100の総負荷情報1080と選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報との間の時系列上の対応関係を示す内訳計算用の対応関係情報に基づいて、総負荷情報1080と選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報とを時系列上で対応づけ、総負荷情報1080並びに選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報及び機器別負荷情報から総負荷情報1080の内訳を計算する。
The
推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷の時系列点X=x_t(1),x_t(2),...,x_t(m)及び選択代表モデル1520に含まれる総負荷の時系列点Y=y_t(1),y_t(2),...,y_t(n)において時系列点x_t(i)に時系列点y_t(j)が対応することが内訳計算用の対応関係情報により示される場合は、推定対象住宅1100の機器EPの時刻iにおける機器別負荷の時系列点E(X,t(i))は、推定対象住宅1100の総負荷の時系列点A(X,t(i))、選択代表モデル1520に含まれる総負荷の時系列点A(Y,t(i))、及び選択代表モデル1520に含まれる機器EPの機器別負荷の時系列点E(Y,t(j))を用いて、式(10)により求められる。
When the total load time series points X=x_t(1), x_t(2),..., x_t(m) included in the
式(10)以外の式により時系列点E(X,t(i))が求められてもよい。 The time series point E(X,t(i)) may be obtained by an equation other than the equation (10).
推定対象住宅1100の総負荷情報1080において総負荷を示す時間間隔が、選択代表モデル1520に含まれる総負荷情報において総負荷を示す時間間隔と異なる場合は、短い時間間隔で総負荷を示す総負荷情報を、長い時間間隔で総負荷を示す総負荷情報に揃える処理が行われた後に、上記のように時系列点E(X,t(i))が求められる。
When the time interval indicating the total load in the
内訳計算用の対応関係情報に基づく内訳の計算によれば、選択代表モデル1520に含まれる総負荷の時間変化が推定対象住宅1100の総負荷情報1080に含まれる総負荷の時間変化と類似するが、選択代表モデル1520における総負荷の発生時刻が総負荷情報1080における総負荷の発生時刻と相違する場合、選択代表モデル1520における総負荷が高くなる時刻が総負荷情報1080における総負荷が高くなる時刻と相違する場合等においても、相違を解消するマッチングが行われ、推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が精度よく推定される。
According to the calculation of the breakdown based on the correspondence information for the breakdown calculation, the time change of the total load included in the selected
1.36 内訳計算用の対応関係情報を利用することの利点
図26は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる推定対象の総負荷情報の例を折れ線グラフにより図示する図である。
1.36 Advantages of Using Correspondence Relationship Information for Breakdown Calculation FIG. 26 is a diagram illustrating, by a line graph, an example of total load information to be estimated which is handled by the load estimating apparatus according to the first embodiment.
図26には、「総負荷情報TL」が図示される。 In FIG. 26, "total load information TL" is illustrated.
図27は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる選択代表モデルの例を積み上げ棒グラフにより図示する図である。 FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a selected representative model handled by the load estimation device according to the first embodiment by a stacked bar graph.
図27に図示される「選択代表モデルSM1」は、積み上げ棒グラフにおける複数の成分の全体により示される総負荷情報及び積み上げ棒グラフにおける複数の成分により示される機器別負荷情報を含む。 The “selected representative model SM1” illustrated in FIG. 27 includes total load information indicated by the entire plurality of components in the stacked bar graph and load information by device indicated by the plurality of components in the stacked bar graph.
図28は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる推定対象の総負荷情報及び選択代表モデルの例を比較可能となるように重ねて図示する図である。 FIG. 28 is a diagram illustrating an example of the total load information of the estimation target and the selected representative model handled by the load estimation device of the first embodiment, which are overlapped and illustrated so as to be comparable.
図28には、「総負荷情報TL」が図示される。また、図28に図示される「選択代表モデルSM1」は、積み上げ棒グラフにおける複数の成分の全体により示される総負荷情報及び積み上げ棒グラフにおける複数の成分により示される機器別負荷情報を含む。 In FIG. 28, "total load information TL" is illustrated. Further, the “selected representative model SM1” illustrated in FIG. 28 includes total load information indicated by the entire plurality of components in the stacked bar graph and device-specific load information indicated by the plurality of components in the stacked bar graph.
「総負荷情報TL」及び「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷情報は、朝、昼及び晩において消費される電力量が大きくなるという共通の特徴を有する。このため、「選択代表モデルSM1」が、「総負荷情報TL」に類似する総負荷情報を含む代表モデルとして選択されている。ただし、「総負荷情報TL」において消費される電力量が大きくなる晩の時刻は、「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷情報において消費される電力量が大きくなる晩の時刻からずれている。 The total load information included in the “total load information TL” and the “selected representative model SM1” has a common feature that the amount of power consumed in the morning, daytime, and evening is large. Therefore, the “selected representative model SM1” is selected as the representative model including the total load information similar to the “total load information TL”. However, the evening time when the amount of power consumed in the “total load information TL” becomes large deviates from the evening time when the amount of power consumed in the total load information included in the “selected representative model SM1” becomes large. ..
以下では、内訳計算用の対応関係情報を利用しない場合及び内訳計算用の対応関係情報を利用する場合の各々について、「総負荷情報TL」及び「選択代表モデルSM1」からの推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120の推定の結果を説明する。
In the following, for each of the case where the correspondence information for breakdown calculation is not used and the correspondence information for breakdown calculation is used, the
(a)内訳計算用の対応関係情報を利用しない場合
図29は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる内訳計算用の対応関係情報を利用しない場合に利用される対応関係情報の例を表により図示する図である。
(A) Case where Correspondence Relationship Information for Breakdown Calculation is Not Used FIG. 29 is an example of correspondence relationship information used when correspondence relationship information for breakdown calculation handled by the load estimation apparatus of the first embodiment is not used. It is a figure illustrated by a table.
図30は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる代表モデル選択用の対応関係情報を利用しない場合に推定される機器別負荷情報を積み上げ棒グラフにより図示する図である。 FIG. 30 is a diagram illustrating, by a stacked bar graph, the load information for each device estimated when the correspondence information for selecting the representative model handled in the load estimation device of the first embodiment is not used.
図30に図示される「機器別負荷情報SL0」においては、積み上げ棒グラフにおける複数の成分により機器別負荷情報が示される。 In the “device-specific load information SL0” illustrated in FIG. 30, the device-specific load information is indicated by a plurality of components in the stacked bar graph.
図29に図示される対応関係情報によれば、「総負荷情報TL」に含まれる複数の時系列点に、「選択代表モデルSM1」に含まれる同時刻に取得された複数の時系列点がそれぞれ対応させられる。このため、「総負荷情報TL」並びに「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷情報及び機器別負荷情報の特徴は考慮されない。 According to the correspondence information illustrated in FIG. 29, the plurality of time series points included in the “total load information TL” include the plurality of time series points included in the “selected representative model SM1” and acquired at the same time. Corresponding to each. Therefore, the features of the total load information and the device-specific load information included in the “total load information TL” and the “selected representative model SM1” are not considered.
図29に図示される対応関係情報が利用された場合は、「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷が低い21時における「選択代表モデルSM1」により示される内訳が、「総負荷情報TL」が高い21時における「総負荷情報TL」の内訳の計算に用いられる。このため、図30に図示される「機器別負荷情報SL0」においては、21時における総負荷に対するリビングの負荷の割合は、21時における「選択代表モデルSM1」より示される内訳を反映して高くなっている。 When the correspondence information illustrated in FIG. 29 is used, the breakdown indicated by the “selected representative model SM1” at 21:00 when the total load included in the “selected representative model SM1” is low is “total load information TL”. Is used to calculate the breakdown of “total load information TL” at 21:00. Therefore, in the “device-specific load information SL0” illustrated in FIG. 30, the ratio of the load of the living room to the total load at 21:00 is high, reflecting the details shown in the “selected representative model SM1” at 21:00. Has become.
しかし、21時における総負荷に対するリビングの負荷の割合は、「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷が高くなる18時における「選択代表モデルSM1」により示される内訳を反映させて求めるのが適切であると考えられ、「機器別負荷情報SL0」は大きな誤差を含む可能性が高い。 However, it is appropriate that the ratio of the living load to the total load at 21:00 is obtained by reflecting the breakdown shown by the “selected representative model SM1” at 18:00 when the total load included in the “selected representative model SM1” becomes high. Therefore, the “device-specific load information SL0” is likely to include a large error.
(b)内訳計算用の対応関係情報を利用する場合
図31は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる内訳計算用の対応関係情報の例を表により図示する図である。
(B) Case of Utilizing Correspondence Information for Breakdown Calculation FIG. 31 is a diagram illustrating an example of correspondence information for breakdown calculation handled by the load estimation apparatus according to the first embodiment.
図32は、実施の形態1の負荷推定装置において扱われる内訳計算用の対応関係情報を利用する場合に推定される機器別負荷情報を積み上げ棒グラフにより図示する図である。 FIG. 32 is a diagram illustrating, by a stacked bar graph, the load information for each device estimated when the correspondence information for breakdown calculation used in the load estimation device according to the first embodiment is used.
図32に図示される「機器別負荷情報SL1」においては、積み上げ棒グラフにおける複数の成分により機器別負荷情報が示される。 In the “device-specific load information SL1” illustrated in FIG. 32, the device-specific load information is indicated by a plurality of components in the stacked bar graph.
図31に図示される対応関係情報が利用された場合は、「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷が低い15時における「選択代表モデルSM1」により示される内訳が、「総負荷情報TL」が低い15時−18時における「総負荷情報TL」の内訳の計算に用いられる。また、「選択代表モデルSM1」に含まれる総負荷が高い18時における「選択代表モデルSM1」により示される内訳が、「総負荷情報TL」が高い21時における「総負荷情報TL」の内訳の計算に用いられる。このため、図32に図示される「機器別負荷情報SL1」においては、21時における総負荷に対するリビングの負荷の割合は、18時における「選択代表モデルSM1」より示される内訳を反映して適切なものとなっている。したがって、「機器別負荷情報SL1」は大きな誤差を含む可能性が低い。 When the correspondence information illustrated in FIG. 31 is used, the breakdown indicated by the “selected representative model SM1” at 15:00 when the total load included in the “selected representative model SM1” is low is “total load information TL”. It is used to calculate the breakdown of the “total load information TL” at 15:00-18:00 when the value is low. Further, the breakdown indicated by the "selected representative model SM1" at 18:00 when the total load included in the "selected representative model SM1" is high is the breakdown of the "total load information TL" at 21:00 when the "total load information TL" is high. Used for calculation. Therefore, in the “load information SL1 for each device” illustrated in FIG. 32, the ratio of the load of the living room to the total load at 21:00 is appropriate, reflecting the details shown by the “selected representative model SM1” at 18:00. It has become. Therefore, the “device-specific load information SL1” is unlikely to include a large error.
1.37 特徴量を利用して負荷情報を分類することの利点
一般的に言って、第1の住宅の総負荷情報が第2の住宅の総負荷情報と類似する場合でも、第1の住宅の機器別負荷情報が第2の住宅の機器別負荷情報と類似するとは限らない。例えば、第1の住宅の居住者が1人の居住者であり、第2の住宅の居住者が2人以上の居住者である場合は、第1の住宅の機器別負荷情報が第2の住宅の機器別負荷情報と類似しない場合が多い。このことは、1人の居住者が保有するエアコンの台数は1台であることが多いが、2人以上の居住者が保有するエアコンの台数は2台以上であることが多いこと等を考慮すれば理解できる。
1.37 Advantages of classifying load information using feature amount Generally, even if the total load information of the first house is similar to the total load information of the second house, the first house The device-specific load information of (2) is not always similar to the device-specific load information of the second house. For example, when the resident of the first house is one resident and the resident of the second house is two or more residents, the load information by device of the first house is the second resident. In many cases, it is not similar to the load information for each device in a house. This means that one resident often has one air conditioner, but two or more residents often have two or more air conditioners. You can understand.
このため、モニタリング住宅1060のN個の特徴量1041及び推定対象住宅1100の特徴量1081を利用せずに選択代表モデル1520が選択された場合は、推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120に類似しない機器別負荷情報を含む選択代表モデル1520が選択される場合がある。このため、機器別負荷情報1120が精度よく推定されない場合がある。
Therefore, when the
これに対して、モニタリング住宅1060のN個の特徴量1041及び推定対象住宅1100の特徴量1081を利用して、推定対象住宅1100の特徴量1081に類似する特徴量を有するモニタリング住宅の負荷情報が属する選択1次クラスタ1460が選択され、選択された選択1次クラスタ1460に属する負荷情報を代表する2個以上の代表モデル1500から選択代表モデル1520が選択された場合は、推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120に類似する機器別負荷情報を含む選択代表モデル1520が選択される。このため、機器別負荷情報1120が精度よく推定される。
On the other hand, by using the N feature amounts 1041 of the
1.38 実施の形態1の負荷推定装置の利点
実施の形態1の負荷推定装置1000によれば、推定対象住宅1100から機器別負荷を取得する必要がないので、機器別負荷を計測する計測機器を推定対象住宅1100に設置する必要がなく、推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が容易に得られる。
1.38 Advantages of Load Estimating Device According to First Embodiment According to the
一般的に行って、住宅の特徴は、当該住宅の総負荷の内訳である機器別負荷に影響する。このため、推定対象住宅1100の総負荷の時間変化がモニタリング住宅の総負荷の時間変化に類似し、推定対象住宅1100の特徴が当該モニタリング住宅の特徴に類似する場合は、推定対象住宅1100の総負荷の内訳である機器別負荷が当該モニタリング住宅の総負荷の内訳である機器別負荷に類似する可能性が高い。そして、実施の形態1の負荷推定装置1000によれば、推定対象住宅1100の特徴量1081に類似する特徴量を有するモニタリング住宅の負荷情報を代表する2個以上の代表モデル1500から、推定対象住宅1100の総負荷情報1080に類似する総負荷情報を有する選択代表モデル1520が選択される。また、選択代表モデル1520を利用して推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が推定される。これにより、機器別負荷情報1120が精度よく推定される。
Generally speaking, the characteristics of a house affect the load by device, which is a breakdown of the total load of the house. Therefore, when the temporal change of the total load of the
さらに、実施の形態1の負荷推定装置1000によれば、選択代表モデル1520を選択する場合に、推定対象住宅1100の総負荷情報1080と候補となる代表モデルに含まれる総負荷情報とを時系列上に対応づけてから総負荷情報1080と候補となる代表モデルに含まれる総負荷情報との間の類似度を計算しているので、適切な選択代表モデル1520が選択される。これにより、機器別負荷情報1120がさらに精度よく推定される。
Furthermore, according to the
2 実施の形態2
2.1 実施の形態1と実施の形態2との相違
図33は、実施の形態2の負荷推定装置を図示するブロック図である。
Second Embodiment
2.1 Differences between
実施の形態1の負荷推定装置1000においては、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041がM_1個の1次クラスタ1220に分類される。また、与えられた総負荷情報1660及び特徴量1661から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280が作成される。また、推定対象住宅1100の総負荷情報1080及び特徴量1081が与えられた場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号により識別される選択1次クラスタ1460がM_1個の1次クラスタ1220から選択される。また、選択1次クラスタ1460に属する負荷情報を代表する2個以上の代表モデル1500から選択代表モデル1520が選択される。
In the
これに対して、実施の形態2の負荷推定装置2000においては、N個の負荷情報1040、N個の特徴量1041及びN個の気温情報1042がM_1個の1次クラスタ1220に分類される。また、与えられた総負荷情報1660、特徴量1661及び気温情報から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280が作成される。また、推定対象住宅1100の総負荷情報1080及び特徴量1081並びに気温情報1082が与えられた場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号により識別される選択1次クラスタ1460がM_1個の1次クラスタ1220から選択される。
On the other hand, in the
以下では、上記の相違をもたらす実施の形態2の負荷推定装置2000の構成を説明する。上記の相違をもたらす構成の採用を阻害しない範囲内において、他の実施の形態の負荷推定装置の構成がそのまま又は変形されてから実施の形態2の負荷推定装置2000において採用されてもよい。
The configuration of the
2.2 負荷推定装置
図33に図示される負荷推定装置2000は、負荷割合分類部1020、代表モデル準備部1021及び推定部1022を備える。
2.2 Load Estimation Device The
負荷推定装置2000は、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をモニタリング住宅1060から取得し、総負荷情報1080及び特徴量1081を推定対象住宅1100から取得する。加えて、負荷推定装置2000は、N個の気温情報1042を気温情報源1061から取得し、気温情報1082を気温情報源1101から取得する。
The
2.3 負荷推定装置において扱われる気温情報
N個の気温情報1042は、各負荷情報1160に対応づけられる気温情報を含む。したがって、N個の気温情報1042は、それぞれN個の負荷情報1040に対応づけられる。
2.3 Temperature information handled by the load estimation device
The N pieces of
各負荷情報1160に対応づけられる気温情報は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅が電気エネルギーを消費した際の各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅が設置された地域の気温を示す。各負荷情報1160は1日分の負荷情報であるので、各負荷情報1160に対応づけられ各負荷情報1160に含まれる総負荷及び機器別負荷が計測された際の気温を示す気温情報も1日分の気温情報である。
The temperature information associated with each
気温情報1082は、推定対象住宅1100が電気エネルギーを消費した際の推定対象住宅1100が設置される地域の気温を示す。総負荷情報1080は1日分の総負荷情報であるので、総負荷情報1080に含まれる総負荷が計測された際の気温を示す気温情報1082も1日分の気温情報である。
The
気温情報源1061は、インターネット上で気温情報を公開しているサイトであってもよいし、モニタリング住宅1060に設置された気温情報が手入力される装置であってもよいし、モニタリング住宅1060に設置された気温計であってもよい。
The
気温情報源1101も、インターネット上で気温情報を公開しているサイトであってもよいし、推定対象住宅1100に設置された気温情報が手入力される装置であってもよいし、推定対象住宅1100に設置された気温計であってもよい。気温情報源1101が気温情報源1061と同じ気温情報源であってもよい。
The
N個の気温情報1042の各々は、各時刻における気温を含む時系列データであってもよいし、最高気温、最低気温等の当該時系列データから抽出されるデータであってもよいし、平均気温等の当該時系列データを加工することにより得られるデータであってもよい。
Each of the N pieces of
気温情報1082は、各時刻における気温を含む時系列データであってもよいし、最高気温、最低気温等の当該時系列データから抽出されるデータであってもよいし、平均気温等の当該時系列データを加工することにより得られるデータであってもよい。
The
2.4 負荷割合分類部
図34は、実施の形態2の負荷推定装置に備えられる負荷割合分類部を図示するブロック図である。
2.4 Load Ratio Classifying Unit FIG. 34 is a block diagram illustrating a load ratio classifying unit included in the load estimating device according to the second embodiment.
負荷割合分類部1020は、負荷情報記憶部1540、機器別負荷割合計算部1541、1次クラスタ数決定部1542、学習データ分類部1543及び導出式作成部1544を備え、気温情報取得部1545をさらに備える。
The load
2.5 気温情報取得部
気温情報取得部1545は、N個の気温情報1042を気温情報源1061から取得する。
2.5 Temperature Information Acquisition Unit The temperature
2.6 1次クラスタリング部
1次クラスタリング部1581は、1次クラスタリング用の類似度計算部1580により計算された1次クラスタリング用の類似度1600にしたがって、負荷情報記憶部1540に記憶されたモニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041、並びに気温情報取得部1545により取得されたN個の気温情報1042をM_1個の1次クラスタ1220に分類し、M_1個の1次クラスタ1220の各々である各1次クラスタ1240に属する、N(m_1)個の負荷情報1260、N(m_1)個の特徴量1261及びN(m_1)個の気温情報を特定する。N(m_1)個の特徴量1261は、それぞれN(m_1)個の負荷情報1260に対応づけられる。N(m_1)個の気温情報は、それぞれN(m_1)個の負荷情報1260に対応づけられる。N(m_1)個の負荷情報1260は、少なくともひとつの負荷情報である。N(m_1)個の特徴量1261は、少なくともひとつの特徴量である。N(m_1)個の気温情報は、少なくともひとつの気温情報である。
2.6 Primary Clustering Unit The
2.7 導出式作成部
導出式作成部1544は、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260、N(m_1)個の特徴量1261及びN(m_1)個の気温情報を学習し、与えられた総負荷情報1660、与えられた特徴量1661及び与えられた気温情報から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280を作成する。導出される1次クラスタ番号1662は、1次クラスタを識別する。したがって、作成される導出式1280は、与えられた総負荷情報1660、与えられた特徴量1661及び与えられた気温情報から1次クラスタを導出する。
2.7 Derivation Formula Creation Unit The derivation
導出式1280は、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260、N(m_1)個の特徴量1261及びN(m_1)個の気温情報を学習して作成される。このため、導出式1280により導出される1次クラスタ番号1662は、与えられた総負荷情報1660、特徴量1661及び気温情報に最も類似する総負荷情報、特徴量及び気温情報が属する1次クラスタを識別する1次クラスタ番号である。特定の1次クラスタに属する負荷情報に含まれる総負荷情報が与えられた総負荷情報1660であり、当該負荷情報に対応づけられた特徴量が与えられた特徴量1661であり、特定の1次クラスタに属する気温情報が与えられた気温情報である場合は、導出式1280により導出される1次クラスタ番号は、当該特定の1次クラスタを識別する1次クラスタ番号である。
The
2.8 1次クラスタ番号の導出例
図35は、実施の形態2の負荷推定装置において行われる導出式による1次クラスタ番号の導出の例を説明する説明図である。
2.8 Example of Derivation of Primary Cluster Number FIG. 35 is an explanatory diagram illustrating an example of derivation of a primary cluster number by a derivation formula performed in the load estimation device of the second embodiment.
導出式1280による1次クラスタ番号の導出においては、与えられた総負荷情報1660、与えられた特徴量1661及び与えられた気温情報が分析され、導出される1次クラスタ番号1662に影響を及ぼす情報が抽出され、図35に図示されるように、ノード1700,1701,1703及び1705において、抽出された情報と基準値との大小、抽出された情報の条件への該否等が判定される。そして、その結果に基づいて、1次クラスタ番号の候補1710,1711,1712,1713及び1714から、導出される1次クラスタ番号1662が選択される。抽出される情報は、総負荷情報1660、特徴量1661及び気温情報から直接的に抽出される情報であってもよいし、総負荷情報1660、特徴量1661及び気温情報を加工することにより抽出される情報であってもよい。総負荷情報1660を加工することにより抽出される情報は、総負荷情報1660に含まれる総負荷の1時間の最大値、最小値、平均値等の総負荷の統計値、総負荷情報1660に含まれる総負荷をフーリエ変換することにより得られる数値等である。気温情報を加工することにより抽出される情報は、ノード1705において判定の対象となる最高気温等の気温の代表値であってもよいし、平均気温等の気温の統計値であってもよい。これらの情報の一部のみが用いられてもよい。
In the derivation of the primary cluster number by the
2.9 推定部
図36は、実施の形態2の負荷推定装置に備えられる推定部を図示するブロック図である。
2.9 Estimating Unit FIG. 36 is a block diagram illustrating an estimating unit included in the load estimating device according to the second embodiment.
推定部1022は、図36に図示されるように、受付部1960、1次クラスタ選択部1961、代表モデル選択用の対応関係計算部1962、代表モデル選択用の類似度計算部1963、代表モデル選択部1964及び内訳計算部1965を備え、気温情報取得部1966をさらに備える。
As shown in FIG. 36, the
2.10 気温情報取得部
気温情報取得部1966は、気温情報1082を気温情報源1101から取得する。
2.10 Temperature Information Acquisition Unit The temperature
2.11 1次クラスタ選択部
1次クラスタ選択部1961は、推定対象住宅1100の総負荷情報1080が与えられた総負荷情報1660であり、推定対象住宅1100の特徴量1081が与えられた特徴量1661であり、気温情報1082が与えられた気温情報である場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号により識別される選択1次クラスタ1460をM_1個の1次クラスタ1220から選択する。
2.11 Primary Cluster Selection Unit The primary
図37は、実施の形態2の負荷推定装置において扱われる推定対象住宅の総負荷情報及び特徴量、並びに気温情報から抽出された情報の例を表により図示する図、並びに実施の形態2の負荷推定装置における導出式による1次クラスタ番号の導出の例を説明する説明図を含む図である。 FIG. 37 is a diagram illustrating an example of information extracted from the total load information and the characteristic amount of the estimation target house handled by the load estimation device of the second embodiment and the temperature information, and the load of the second embodiment. It is a figure including an explanatory view explaining an example of derivation of a primary cluster number by a derivation formula in an estimating device.
図37(a)に図示される例においては、推定対象住宅1100の総負荷情報1080から抽出された情報が、1時間の平均値及び最大値である。また、推定対象住宅1100の特徴量1081から抽出された情報が、床面積及び居住人数である。また、気温情報1082から抽出された情報が、最高気温である。
In the example illustrated in FIG. 37(a), the information extracted from the
図37(b)に図示される例においては、ノード1703において、1時間の平均値と基準値との大小が判定され、ノード1700及び1701において、それぞれ床面積及び居住人数と基準値との大小が判定され、ノード1705において、最高気温と基準値との大小が判定されている。その結果として、1次クラスタ番号の候補1710,1711,1712,1713及び1714から、導出される1次クラスタ番号1714が選択されている。
In the example illustrated in FIG. 37(b), the
2.12 実施の形態2の負荷推定装置の利点
実施の形態2の負荷推定装置2000は、実施の形態1の負荷推定装置1000の利点と同様の利点を有する。
2.12 Advantages of Load Estimating Apparatus According to Second Embodiment The
また、一般的に行って、住宅の特徴及び当該住宅が電気エネルギーを消費した際の気温は、当該住宅の総負荷の内訳である機器別負荷に影響する。このため、推定対象住宅1100の総負荷の時間変化がモニタリング住宅の総負荷の時間変化に類似し、推定対象住宅1100の特徴が当該モニタリング住宅の特徴に類似し、推定対象住宅1100が電気エネルギーを消費した際の気温が当該モニタリング住宅が電気エネルギーを消費した際の気温に類似する場合は、推定対象住宅1100の総負荷の内訳である機器別負荷が当該モニタリング住宅の総負荷の内訳である機器別負荷に類似する可能性が高い。そして、実施の形態2の負荷推定装置2000によれば、推定対象住宅1100の特徴量1081に類似する特徴量を有し、電気エネルギーを消費した際の気温情報が推定対象住宅1100が電気エネルギーを消費した際の気温情報1082に類似するモニタリング住宅の負荷情報を代表する2個以上の代表モデル1500から、推定対象住宅1100の総負荷情報1080に類似する総負荷情報を有する選択代表モデル1520が選択される。また、選択代表モデル1520を利用して推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が推定される。これにより、機器別負荷情報1120が精度よく推定される。
Further, generally, the characteristics of the house and the temperature when the house consumes electric energy affect the load by device, which is a breakdown of the total load of the house. For this reason, the time change of the total load of the
3 実施の形態3
3.1 実施の形態1と実施の形態3との相違
図38は、実施の形態3の負荷推定装置を図示するブロック図である。
Third Embodiment
3.1 Differences between First Embodiment and Third Embodiment FIG. 38 is a block diagram illustrating a load estimation device according to the third embodiment.
実施の形態1の負荷推定装置1000においては、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041がM_1個の1次クラスタ1220に分類される。また、与えられた総負荷情報1660及び特徴量1661から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280が作成される。また、推定対象住宅1100の総負荷情報1080及び特徴量1081が与えられた場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号により識別される選択1次クラスタ1460がM_1個の1次クラスタ1220から選択される。また、選択1次クラスタ1460に属する負荷情報を代表する2個以上の代表モデル1500から選択代表モデル1520が選択される。
In the
これに対して、実施の形態3の負荷推定装置3000においては、N個の負荷情報1040、N個の特徴量1041及びN個の天候情報1043がM_1個の1次クラスタ1220に分類される。また、与えられた総負荷情報1660、特徴量1661及び天候情報から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280が作成される。また、推定対象住宅1100の総負荷情報1080及び特徴量1081並びに天候情報1083が与えられた場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号により識別される選択1次クラスタ1460がM_1個の1次クラスタ1220から選択される。
On the other hand, in the
以下では、上記の相違をもたらす実施の形態3の負荷推定装置3000の構成を説明する。上記の相違をもたらす構成の採用を阻害しない範囲内において、他の実施の形態の負荷推定装置の構成がそのまま又は変形されてから実施の形態3の負荷推定装置3000において採用されてもよい。
Hereinafter, the configuration of the
3.2 負荷推定装置
図38に図示される負荷推定装置3000は、負荷割合分類部1020、代表モデル準備部1021及び推定部1022を備える。
3.2 Load Estimating Device A
負荷推定装置3000は、N個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041をモニタリング住宅1060から取得し、総負荷情報1080及び特徴量1081を推定対象住宅1100から取得する。加えて、負荷推定装置3000は、N個の天候情報1043を天候情報源1062から取得し、天候情報1083を天候情報源1102から取得する。
The
3.3 負荷推定装置において扱われる天候情報
N個の天候情報1043は、各負荷情報1160に対応づけられる天候情報を含む。したがって、N個の天候情報1043は、それぞれN個の負荷情報1040に対応づけられる。
3.3 Weather information handled by the load estimation device
The N pieces of
各負荷情報1160に対応づけられる天候情報は、各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅が電気エネルギーを消費した際の各負荷情報1160の取得先のモニタリング住宅が設置された地域の天候を示す。天候は、「晴れ」「曇り」、「晴れ時々曇り」等により表現される。各負荷情報1160は1日分の負荷情報であるので、各負荷情報1160に対応づけられ各負荷情報1160に含まれる総負荷及び機器別負荷が計測された際の天候を示す天候情報も1日分の天候情報である。
The weather information associated with each
天候情報1083は、推定対象住宅1100が電気エネルギーを消費した際の推定対象住宅1100が設置される地域の天候を示す。総負荷情報1080は1日分の総負荷情報であるので、総負荷情報1080に含まれる総負荷が計測された際の天候を示す天候情報1083も1日分の天候情報である。
The
天候情報源1062は、インターネット上で天候情報を公開しているサイトであってもよいし、モニタリング住宅1060に設置された天候情報が手入力される装置であってもよいし、モニタリング住宅1060に設置されたカメラであってもよい。
The
天候情報源1102も、インターネット上で天候情報を公開しているサイトであってもよいし、推定対象住宅1100に設置された天候情報が手入力される装置であってもよいし、推定対象住宅1100に設置されたカメラであってもよい。天候情報源1102が天候情報源1062と同じ天候情報源であってもよい。
The
N個の天候情報1043の各々は、各時刻における天候を含む時系列データであってもよいし、当該時系列データから抽出されるデータであってもよいし、当該時系列データを加工することにより得られるデータであってもよい。
Each of the N pieces of
天候情報1083は、各時刻における天候を含む時系列データであってもよいし、当該時系列データから抽出されるデータであってもよいし、当該時系列データを加工することにより得られるデータであってもよい。
The
3.4 負荷割合分類部
図39は、実施の形態3の負荷推定装置に備えられる負荷割合分類部を図示するブロック図である。
3.4 Load Ratio Classifying Unit FIG. 39 is a block diagram illustrating a load ratio classifying unit included in the load estimating device according to the third embodiment.
負荷割合分類部1020は、負荷情報記憶部1540、機器別負荷割合計算部1541、1次クラスタ数決定部1542、学習データ分類部1543及び導出式作成部1544を備え、天候情報取得部1546をさらに備える。
The load
3.5 天候情報取得部
天候情報取得部1546は、N個の天候情報1043を天候情報源1062から取得する。
3.5 Weather Information Acquisition Unit The weather information acquisition unit 1546 acquires N pieces of
3.6 1次クラスタリング部
1次クラスタリング部1581は、1次クラスタリング用の類似度計算部1580により計算された1次クラスタリング用の類似度1600にしたがって、負荷情報記憶部1540に記憶されたモニタリング住宅1060のN個の負荷情報1040及びN個の特徴量1041、並びに天候情報取得部1546により取得されたN個の天候情報1043をM_1個の1次クラスタ1220に分類し、M_1個の1次クラスタ1220の各々である各1次クラスタ1240に属する、N(m_1)個の負荷情報1260、N(m_1)個の特徴量1261及びN(m_1)個の天候情報を特定する。N(m_1)個の特徴量1261は、それぞれN(m_1)個の負荷情報1260に対応づけられる。N(m_1)個の天候情報は、それぞれN(m_1)個の負荷情報1260に対応づけられる。N(m_1)個の負荷情報1260は、少なくともひとつの負荷情報である。N(m_1)個の特徴量1261は、少なくともひとつの特徴量である。N(m_1)個の天候情報は、少なくともひとつの天候情報である。
3.6 Primary Clustering Unit The
3.7 導出式作成部
導出式作成部1544は、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260、N(m_1)個の特徴量1261及びN(m_1)個の天候情報を学習し、与えられた総負荷情報1660、与えられた特徴量1661及び与えられた天候情報から1次クラスタ番号1662を導出する導出式1280を作成する。導出される1次クラスタ番号1662は、1次クラスタを識別する。したがって、作成される導出式1280は、与えられた総負荷情報1660、与えられた特徴量1661及び与えられた天候情報から1次クラスタを導出する。
3.7 Derivation Formula Creation Unit The derivation
導出式1280は、各1次クラスタ1240に属するN(m_1)個の負荷情報1260、N(m_1)個の特徴量1261及びN(m_1)個の天候情報を学習して作成される。このため、導出式1280により導出される1次クラスタ番号1662は、与えられた総負荷情報1660、特徴量1661及び天候情報に最も類似する総負荷情報、特徴量及び天候情報が属する1次クラスタを識別する1次クラスタ番号である。特定の1次クラスタに属する負荷情報に含まれる総負荷情報が与えられた総負荷情報1660であり、当該負荷情報に対応づけられた特徴量が与えられた特徴量1661であり、特定の1次クラスタに属する天候情報が与えられた天候情報である場合は、導出式1280により導出される1次クラスタ番号は、当該特定の1次クラスタを識別する1次クラスタ番号である。
The
3.8 1次クラスタ番号の導出例
図40は、実施の形態3の負荷推定装置において行われる導出式による1次クラスタ番号の導出の例を説明する説明図である。
3.8 Derivation Example of Primary Cluster Number FIG. 40 is an explanatory diagram illustrating an example of derivation of a primary cluster number by a derivation formula performed in the load estimation device of the third embodiment.
導出式1280による1次クラスタ番号の導出においては、与えられた総負荷情報1660、与えられた特徴量1661及び与えられた天候情報が分析され、導出される1次クラスタ番号1662に影響を及ぼす情報が抽出され、図40に図示されるように、ノード1700,1701,1703及び1706において、抽出された情報と基準値との大小、抽出された情報の条件への該否等が判定される。そして、その結果に基づいて、1次クラスタ番号の候補1710,1711,1712,1713及び1714から、導出される1次クラスタ番号1662が選択される。抽出される情報は、総負荷情報1660、特徴量1661及び天候情報から直接的に抽出される情報であってもよいし、総負荷情報1660、特徴量1661及び天候情報を加工することにより抽出される情報であってもよい。総負荷情報1660を加工することにより抽出される情報は、総負荷情報1660に含まれる総負荷の1時間の最大値、最小値、平均値等の総負荷の統計値、総負荷情報1660に含まれる総負荷をフーリエ変換することにより得られる数値等である。これらの情報の一部のみが用いられてもよい。
In the derivation of the primary cluster number by the
3.9 推定部
図41は、実施の形態3の負荷推定装置に備えられる推定部を図示するブロック図である。
3.9 Estimating Unit FIG. 41 is a block diagram illustrating an estimating unit included in the load estimating device according to the third embodiment.
推定部1022は、図41に図示されるように、受付部1960、1次クラスタ選択部1961、代表モデル選択用の対応関係計算部1962、代表モデル選択用の類似度計算部1963、代表モデル選択部1964及び内訳計算部1965を備え、天候情報取得部1967をさらに備える。
As shown in FIG. 41, the
3.10 天候情報取得部
天候情報取得部1967は、天候情報1083を天候情報源1102から取得する。
3.10 Weather Information Acquisition Unit The weather
3.11 1次クラスタ選択部
1次クラスタ選択部1961は、推定対象住宅1100の総負荷情報1080が与えられた総負荷情報1660であり、推定対象住宅1100の特徴量1081が与えられた特徴量1661であり、天候情報1083が与えられた天候情報である場合に導出式1280により導出される1次クラスタ番号1662により識別される選択1次クラスタ1460をM_1個の1次クラスタ1220から選択する。
3.11 Primary Cluster Selection Unit The primary
図42は、実施の形態3の負荷推定装置において扱われる推定対象住宅の総負荷情報及び特徴量、並びに天候情報から抽出された情報の例を表により図示する図、並びに実施の形態3の負荷推定装置における導出式による1次クラスタ番号の導出の例を説明する説明図を含む図である。 FIG. 42 is a diagram illustrating an example of information extracted from the total load information and the feature amount of the estimation target house handled by the load estimation device of the third embodiment and the weather information, and the load of the third embodiment. It is a figure including an explanatory view explaining an example of derivation of a primary cluster number by a derivation formula in an estimating device.
図42(a)に図示される例においては、推定対象住宅1100の総負荷情報1080から抽出された情報が、1時間の平均値及び最大値である。また、推定対象住宅1100の特徴量1081から抽出された情報が、床面積及び居住人数である。また、天候情報1083から抽出された情報が、天候である。
In the example illustrated in FIG. 42(a), the information extracted from the
図42(b)に図示される例においては、ノード1703において、1時間の平均値と基準値との大小が判定され、ノード1700及び1701において、それぞれ床面積及び居住人数と基準値との大小が判定され、ノード1706において、天候の条件への該非が判定されている。その結果として、1次クラスタ番号の候補1710,1711,1712,1713及び1714から、導出される1次クラスタ番号1713が選択されている。
In the example shown in FIG. 42(b), the
3.12 実施の形態2の負荷推定装置の利点
実施の形態3の負荷推定装置3000は、実施の形態1の負荷推定装置1000の利点と同様の利点を有する。
3.12 Advantages of Load Estimating Device According to Second Embodiment The
また、一般的に行って、住宅の特徴及び当該住宅が電気エネルギーを消費した際の天候は、当該住宅の総負荷の内訳である機器別負荷に影響する。このため、推定対象住宅1100の総負荷の時間変化がモニタリング住宅の総負荷の時間変化に類似し、推定対象住宅1100の特徴が当該モニタリング住宅の特徴に類似し、推定対象住宅1100が電気エネルギーを消費した際の天候が当該モニタリング住宅が電気エネルギーを消費した際の天候に類似する場合は、推定対象住宅1100の総負荷の内訳である機器別負荷が当該モニタリング住宅の総負荷の内訳である機器別負荷に類似する可能性が高い。そして、実施の形態3の負荷推定装置3000によれば、推定対象住宅1100の特徴量1081に類似する特徴量を有し、電気エネルギーを消費した際の天候情報が推定対象住宅1100が電気エネルギーを消費した際の天候情報1083に類似するモニタリング住宅の負荷情報を代表する2個以上の代表モデル1500から、推定対象住宅1100の総負荷情報1080に類似する総負荷情報を有する選択代表モデル1520が選択される。また、選択代表モデル1520を利用して推定対象住宅1100の機器別負荷情報1120が推定される。これにより、機器別負荷情報1120が精度よく推定される。
Further, generally, the characteristics of the house and the weather when the house consumes electric energy affect the load by device, which is a breakdown of the total load of the house. For this reason, the time change of the total load of the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that, in the present invention, the respective embodiments can be freely combined, or the respective embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 Although the present invention has been described in detail, the above description is illustrative in all aspects, and the present invention is not limited thereto. It is understood that innumerable variants not illustrated can be envisaged without departing from the scope of the invention.
1000 負荷推定装置、1040 N個の負荷情報、1041 N個の特徴量、1060 モニタリング住宅、1100 推定対象住宅、1120 機器別負荷情報、1160 各負荷情報、1180 総負荷情報、1181 機器別負荷情報、1200 特徴量、1220 M_1個の1次クラスタ、1240 各1次クラスタ、1260 N(m_1)個の負荷情報、1261 N(m_1)個の特徴量、1280 導出式、1300 M_2個の2次クラスタ、1320 各2次クラスタ、1340 N(m_2)個の負荷情報、1360 M_3個の3次クラスタ、1380 各3次クラスタ、1400 N(m_3)個の負荷情報、1420 各代表モデル、1440 M_1*M_2*M_3個の代表モデル、1460 選択1次クラスタ、1500 2個以上の代表モデル、1520 選択代表モデル、1541 機器別負荷割合計算部、1544 導出式作成部、1560 N個の機器別負荷割合、1580 1次クラスタリング用の類似度計算部、1581 1次クラスタリング部、1600 1次クラスタリング用の類似度、1620 1次クラスタ番号、1660 総負荷情報、1661 特徴量、1662 1次クラスタ番号、1722 2次クラスタリング用の類似度計算部、1723 2次クラスタリング部、1724 3次クラスタリング用の類似度計算部、1725 3次クラスタリング部、1726 代表モデル取得部、1760 N(m_1)個の総負荷情報、1780 2次クラスタリング用の類似度、1800 N(m_2)個の総負荷情報、1840 N(m_2)個の機器別負荷情報、1860 3次クラスタリング用の類似度、1882 代表モデル作成部、1961 1次クラスタ選択部、1963 代表モデル選択用の類似度計算部、1964 代表モデル選択部、1965 内訳計算部、1990 代表モデル選択用の類似度、2000 負荷推定装置、1042 N個の気温情報、1082 気温情報、1043 N個の天候情報、1083 天候情報。 1000 load estimation device, 1040 N load information, 1041 N feature amount, 1060 monitoring house, 1100 estimation target house, 1120 device load information, 1160 load information, 1180 total load information, 1181 device load information, 1200 feature quantities, 1220 M_1 primary clusters, 1240 primary clusters, 1260 N(m_1) load information, 1261 N(m_1) feature quantities, 1280 derivation formula, 1300 M_2 secondary clusters, 1320 secondary clusters, 1340 N(m_2) load information, 1360 M_3 tertiary clusters, 1380 tertiary clusters, 1400 N(m_3) load information, 1420 representative models, 1440 M_1*M_2*. M_3 representative models, 1460 selected primary clusters, 1500 2 or more representative models, 1520 selected representative models, 1541 device load ratio calculation unit, 1544 derivation formula creation unit, 1560 N device load ratios, 1580 1 Similarity calculation unit for secondary clustering, 1581 primary clustering unit, 1600 similarity for primary clustering, 1620 primary cluster number, 1660 total load information, 1661 feature amount, 1662 primary cluster number, 1722 secondary clustering Similarity calculation unit, 1723 secondary clustering unit, 1724 similarity calculation unit for tertiary clustering, 1725 tertiary clustering unit, 1726 representative model acquisition unit, 1760 N(m_1) total load information, 1780 secondary clustering Similarity for 1800 N(m_2) total load information, 1840 N(m_2) load information for each device, 1860 similarity for third-order clustering, 1882 representative model creation unit, 1961 primary cluster selection unit, 1963 Representative model selection similarity calculation unit, 1964 Representative model selection unit, 1965 Breakdown calculation unit, 1990 Representative model selection similarity, 2000 load estimation device, 1042 N temperature information, 1082 temperature information, 1043 N Weather information, 1083 Weather information.
Claims (4)
前記複数の負荷情報についてそれぞれ計算された複数の部分負荷割合の間の第1の類似度を計算する第1の類似度計算部と、
前記第1の類似度にしたがって前記複数の負荷情報、及び前記複数の負荷情報にそれぞれ対応づけられた複数の特徴量を複数の1次クラスタに分類し、前記複数の1次クラスタの各々に属する、少なくともひとつの負荷情報及び前記少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの特徴量を特定する1次クラスタリング部と、
前記複数の1次クラスタの各々に属する少なくともひとつの負荷情報及び少なくともひとつの特徴量を学習し、与えられた総負荷情報及び与えられた特徴量から1次クラスタを導出する導出式を作成する導出式作成部と、
前記複数の1次クラスタに含まれる少なくともひとつの1次クラスタの各々である各1次クラスタに属する複数の負荷情報にそれぞれ含まれる複数の総負荷情報の間の第2の類似度を計算する第2の類似度計算部と、
前記第2の類似度にしたがって前記各1次クラスタに属する複数の負荷情報を複数の2次クラスタに分類し、前記複数の2次クラスタの各々に属する少なくともひとつの負荷情報を特定する2次クラスタリング部と、
前記複数の2次クラスタに含まれる少なくともひとつの2次クラスタの各々である各2次クラスタに属する複数の負荷情報にそれぞれ含まれる複数の部分負荷情報の間の第3の類似度を計算する第3の類似度計算部と、
前記第3の類似度にしたがって前記各2次クラスタに属する複数の負荷情報を複数の3次クラスタに分類し、前記複数の3次クラスタの各々である各3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報を特定する3次クラスタリング部と、
前記各3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報を代表する代表モデルを作成することにより、複数の代表モデルを取得する代表モデル取得部と、
推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報が前記与えられた総負荷情報であり、前記推定対象需要家の特徴を示す特徴量が前記与えられた特徴量である場合に前記導出式により導出される選択1次クラスタを前記複数の1次クラスタから選択する1次クラスタ選択部と、
前記選択1次クラスタに属する負荷情報を代表する2個以上の代表モデルを前記複数の代表モデルから選択し、前記推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報と前記2個以上の代表モデルの各々に含まれる総負荷情報との間の第4の類似度を計算する第4の類似度計算部と、
前記第4の類似度に基づいて、前記推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報と候補となる代表モデルに含まれる総負荷情報との類似度が高くなるほど候補となる代表モデルが選択されやすくなる選択基準を用いて、前記2個以上の代表モデルから選択代表モデルを選択する代表モデル選択部と、
前記選択代表モデルに含まれる部分負荷情報が反映されるように、前記推定対象需要家の複数の部分が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の部分負荷の時間変化を示す部分負荷情報を計算する計算部と、
を備える負荷推定装置。 It is each of a plurality of load information, total load information showing the time change of the total load indicating the total amount of electric energy consumed by one consumer, and the electricity consumed by multiple parts of the one consumer. For each load information including partial load information indicating a temporal change of a plurality of partial loads each indicating the magnitude of energy, and each of the load information associated with the characteristic amount indicating the characteristic of the one customer, A partial load ratio calculation unit that calculates a partial load ratio indicating the ratio of partial load,
A first similarity calculator that calculates a first similarity between a plurality of partial load ratios calculated for each of the plurality of load information;
The plurality of load information and the plurality of feature amounts respectively associated with the plurality of load information according to the first similarity are classified into a plurality of primary clusters and belong to each of the plurality of primary clusters. A primary clustering unit that identifies at least one load information and at least one feature amount associated with each of the at least one load information,
Derivation that learns at least one load information and at least one feature amount belonging to each of the plurality of primary clusters, and creates a derivation formula for deriving a primary cluster from the given total load information and the given feature amount. An expression creator,
Calculating a second degree of similarity between a plurality of total load information respectively included in a plurality of load information belonging to each primary cluster which is each of at least one primary cluster included in the plurality of primary clusters; 2 similarity calculation section,
Secondary clustering that classifies a plurality of load information belonging to each primary cluster into a plurality of secondary clusters according to the second similarity and identifies at least one load information belonging to each of the plurality of secondary clusters. Department,
Calculating a third similarity between a plurality of partial load information items respectively included in a plurality of load information items belonging to each secondary cluster item that is each of at least one secondary cluster item included in the plurality of secondary cluster items; 3 similarity calculation section,
At least one load information belonging to each tertiary cluster, which is each of the plurality of tertiary clusters, is classified into a plurality of tertiary clusters according to the third similarity degree. A third-order clustering unit that specifies
A representative model acquisition unit for acquiring a plurality of representative models by creating a representative model representative of at least one load information belonging to each of the tertiary clusters;
The total load information indicating the temporal change in the total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer is the given total load information, and the feature amount indicating the characteristic of the estimation target consumer is the A primary cluster selection unit that selects a selected primary cluster derived from the derivation formula when the feature quantity is a given one, from the plurality of primary clusters;
Two or more representative models representing load information belonging to the selected primary cluster are selected from the plurality of representative models, and the total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer is changed with time. And a fourth similarity calculation unit for calculating a fourth similarity between the total load information indicating the total load information and the total load information included in each of the two or more representative models,
Based on the fourth degree of similarity, total load information indicating a temporal change in total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer, and total load information included in a candidate representative model. A representative model selection unit that selects a selected representative model from the two or more representative models by using a selection criterion in which a candidate representative model is more likely to be selected as the similarity of
Partial load information indicating a temporal change of a plurality of partial loads indicating the magnitude of electric energy consumed by the plurality of parts of the estimation target consumer is reflected so that the partial load information included in the selected representative model is reflected. A calculation part to calculate,
A load estimation device including.
前記1次クラスタリング部は、前記複数の負荷情報にそれぞれ対応づけられた複数の気温情報を前記複数の1次クラスタに分類し、前記複数の1次クラスタの各々に属する、前記少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの気温情報を特定し、
前記導出式作成部は、前記少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの気温情報を学習し、
前記導出式は、前記与えられた総負荷情報、前記与えられた特徴量及び与えられた気温情報から前記1次クラスタを導出し、
前記選択1次クラスタは、前記推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷情報が前記与えられた総負荷情報であり、前記推定対象需要家の特徴を示す特徴量が前記与えられた特徴量であり、前記推定対象需要家が電気エネルギーを消費した際の気温を示す気温情報が前記与えられた気温情報である場合に前記導出式により導出される1次クラスタである
請求項1の負荷推定装置。 Temperature information indicating the temperature when the one consumer consumes electric energy is associated with each load information,
The primary clustering unit classifies a plurality of temperature information items respectively associated with the plurality of load information items into the plurality of primary clusters, and belongs to each of the plurality of primary clusters, the at least one load information item. Specify at least one temperature information associated with
The derivation formula creating unit learns at least one temperature information respectively associated with the at least one load information,
The derivation formula derives the primary cluster from the given total load information, the given feature amount, and the given temperature information,
The selected primary cluster is total load information to which the total load information indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer is given, and the feature amount indicating the feature of the estimation target consumer is It is the given feature quantity and is a primary cluster derived by the derivation formula when the temperature information indicating the temperature when the estimation target consumer consumes electric energy is the given temperature information. The load estimation device according to claim 1.
前記1次クラスタリング部は、前記複数の負荷情報にそれぞれ対応づけられた複数の天候情報を前記複数の1次クラスタに分類し、前記複数の1次クラスタの各々に属する、前記少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの天候情報を特定し、
前記導出式作成部は、前記少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの天候情報を学習し、
前記導出式は、前記与えられた総負荷情報、前記与えられた特徴量及び与えられた天候情報から前記1次クラスタを導出し、
前記選択1次クラスタは、前記推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷情報が前記与えられた総負荷情報であり、前記推定対象需要家の特徴を示す特徴量が前記与えられた特徴量であり、前記推定対象需要家が電気エネルギーを消費した際の天候を示す天候情報が前記与えられた天候情報である場合に前記導出式により導出される1次クラスタである
請求項1の負荷推定装置。 Weather information indicating the weather when the one consumer consumes electric energy is associated with each load information,
The primary clustering unit classifies a plurality of pieces of weather information respectively associated with the plurality of load information into the plurality of primary clusters, and belongs to each of the plurality of primary clusters, the at least one load information. Specify at least one weather information associated with each,
The derivation formula creating unit learns at least one weather information respectively associated with the at least one load information,
The derivation formula derives the primary cluster from the given total load information, the given feature amount, and the given weather information,
The selected primary cluster is total load information to which the total load information indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer is given, and the feature amount indicating the feature of the estimation target consumer is It is the given feature amount, and is a primary cluster derived by the derivation formula when the weather information indicating the weather when the estimation target consumer consumes electric energy is the given weather information. The load estimation device according to claim 1.
b) 前記複数の負荷情報についてそれぞれ計算された複数の部分負荷割合の間の第1の類似度を計算する工程と、
c) 前記第1の類似度にしたがって前記複数の負荷情報、及び前記複数の負荷情報にそれぞれ対応づけられた複数の特徴量を複数の1次クラスタに分類し、前記複数の1次クラスタの各々に属する、少なくともひとつの負荷情報及び前記少なくともひとつの負荷情報にそれぞれ対応づけられた少なくともひとつの特徴量を特定する工程と、
d) 前記複数の1次クラスタの各々に属する少なくともひとつの負荷情報及び少なくともひとつの特徴量を学習し、与えられた総負荷情報及び与えられた特徴量から1次クラスタを導出する導出式を作成する工程と、
e) 前記複数の1次クラスタに含まれる少なくともひとつの1次クラスタの各々である各1次クラスタに属する複数の負荷情報にそれぞれ含まれる複数の総負荷情報の間の第2の類似度を計算する工程と、
f) 前記第2の類似度にしたがって前記各1次クラスタに属する複数の負荷情報を複数の2次クラスタに分類し、前記複数の2次クラスタの各々に属する少なくともひとつの負荷情報を特定する工程と、
g) 前記複数の2次クラスタに含まれる少なくともひとつの2次クラスタの各々である各2次クラスタに属する複数の負荷情報にそれぞれ含まれる複数の部分負荷情報の間の第3の類似度を計算する工程と、
h) 前記第3の類似度にしたがって前記各2次クラスタに属する複数の負荷情報を複数の3次クラスタに分類し、前記複数の3次クラスタの各々である各3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報を特定する工程と、
i) 前記各3次クラスタに属する少なくともひとつの負荷情報を代表する代表モデルを作成することにより、複数の代表モデルを取得する工程と、
j) 推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報が前記与えられた総負荷情報であり、前記推定対象需要家の特徴を示す特徴量が前記与えられた特徴量である場合に前記導出式により導出される選択1次クラスタを前記複数の1次クラスタから選択する工程と、
k) 前記選択1次クラスタに属する負荷情報を代表する2個以上の代表モデルを前記複数の代表モデルから選択し、前記推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報と前記2個以上の代表モデルの各々に含まれる総負荷情報との間の第4の類似度を計算する工程と、
l) 前記第4の類似度に基づいて、前記推定対象需要家が消費した電気エネルギーの全体の大きさを示す総負荷の時間変化を示す総負荷情報と候補となる代表モデルに含まれる総負荷情報との類似度が高くなるほど候補となる代表モデルが選択されやすくなる選択基準を用いて、前記2個以上の代表モデルから選択代表モデルを選択する工程と、
m) 前記選択代表モデルに含まれる部分負荷情報が反映されるように、前記推定対象需要家の複数の部分が消費した電気エネルギーの大きさをそれぞれ示す複数の部分負荷の時間変化を示す部分負荷情報を計算する工程と、
を備える負荷推定方法。 a) It is each of a plurality of load information, and total load information showing the time change of the total load showing the total amount of electric energy consumed by one consumer, and multiple parts of the one consumer consume For each load information including partial load information indicating a time change of a plurality of partial loads each indicating the magnitude of the electric energy, the characteristic amount indicating the characteristic of the one customer is associated, Calculating a partial load ratio indicating a ratio of a plurality of partial loads;
b) calculating a first similarity between the plurality of partial load ratios respectively calculated for the plurality of load information;
c) According to the first similarity, the plurality of load information and the plurality of feature amounts respectively associated with the plurality of load information are classified into a plurality of primary clusters, and each of the plurality of primary clusters. Belonging to, at least one load information and a step of identifying at least one characteristic amount respectively associated with the at least one load information,
d) Learning at least one load information and at least one feature amount belonging to each of the plurality of primary clusters, and creating a derivation formula for deriving a primary cluster from the given total load information and the given feature amount. The process of
e) calculating a second degree of similarity between a plurality of total load information included in a plurality of load information belonging to each primary cluster, which is each of at least one primary cluster included in the plurality of primary clusters The process of
f) classifying a plurality of load information belonging to each of the primary clusters into a plurality of secondary clusters according to the second similarity, and identifying at least one load information belonging to each of the plurality of secondary clusters. When,
g) calculating a third similarity between a plurality of partial load information items included in a plurality of load information items belonging to each secondary cluster item that is each of at least one secondary cluster item included in the plurality of secondary cluster items. The process of
h) According to the third similarity, a plurality of load information belonging to each of the secondary clusters is classified into a plurality of tertiary clusters, and at least one of the tertiary clusters is one of the tertiary clusters. A step of specifying load information,
i) obtaining a plurality of representative models by creating a representative model representative of at least one load information belonging to each of the tertiary clusters;
j) The total load information indicating the temporal change in the total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer is the given total load information, and the feature amount indicating the characteristics of the estimation target consumer. Selecting a selected primary cluster derived from the derivation formula when is the given feature quantity from the plurality of primary clusters,
k) Two or more representative models representing load information belonging to the selected primary cluster are selected from the plurality of representative models, and the total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer is calculated. Calculating a fourth similarity between the total load information indicating the time change and the total load information included in each of the two or more representative models;
l) Based on the fourth similarity, total load information indicating the temporal change of the total load indicating the total amount of electric energy consumed by the estimation target consumer and the total load included in the candidate representative model. Selecting a selected representative model from the two or more representative models using a selection criterion in which a candidate representative model is more likely to be selected as the degree of similarity to the information is higher;
m) Partial load indicating a temporal change of a plurality of partial loads indicating the magnitude of electric energy consumed by the plurality of parts of the estimation target consumer so that the partial load information included in the selected representative model is reflected. The process of calculating information,
A load estimation method comprising:
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