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JP5575012B2 - 電力管理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電力管理方法に関し、詳しくは、電力消費レベルを消費場所で把握可能にするものに関する。
近年には、原油価格高騰や地球温暖化対策の一環として、電力を消費するユーザが電力消費レベルを把握するために、電力量計の計測する消費電力量をモニタなどに表示することが行われており(例えば、特許文献1)、この特許文献1では、設置するために、専門知識や電気工事士等の資格を必要としない電力量測定システムが提案されている。
この種の電力消費レベルの表示としては、電力会社の発電所による商用電源からの供給電力の消費レベルだけでなく、近年普及してきている太陽光発電や燃料電池などのように個別に設置する分散型電源においても行われており(例えば、特許文献2)、発電量と共に設置する電気機器による電力消費レベルを比較して、商用電力を必要とするか否かを把握することができるようになっている。
特開2010− 8108号公報 特開2009−195105号公報
しかしながら、このような電力消費の表示にあっては、太陽光発電を管理して、余剰分を電力会社に売電したり、足りない分を補うために電力会社から商用電力を買電するなどの調整を行うコントローラやパーソナルコンピュータ(PC)のモニタが設置されている、例えば、リビングなどで確認できるだけである。そのため、電気機器を使用する場所で電力消費の状況を確認することができない場合が多く、結局、太陽光発電に対する電力消費レベルを把握することなく、その電気機器を接続して稼働させてしまうことになる。そうすると、他の余裕のある時間帯に稼働させてもよかったのにも拘わらず、他の電気機器の稼働と重なって、商用電力を買電することになってしまう場合がある。
また、このモニタでは、太陽光による発電量と、現在稼働する電気機器全体の電力消費量との比較結果を確認することができるだけで、どの程度の余裕があるのか、あるいは、余裕がないのかを把握することはできない。
さらに、家庭用の太陽光発電システムでは出力変動が大きい場合もあり、そのシステムが売電のために同時に複数箇所連結されると、商用電力の配電系統における電圧上昇や周波数変動を引き起こす要因となる。そのために、家庭用の太陽光発電システムには、このような要因の発生を回避するために、パワーコンディショナーが付属されており、売電の際に配電系統における電圧上昇を検知すると、自動的に抑制運転をする機能が付属されている。よって、よく晴れていても効率よく発電消費することができない場合がある。
このことから、太陽光発電などの分散型電源由来の電力は、配電系統に逆潮流させて売電するよりも、発電場所である各家庭などで消費することが効率よく有効利用することができ、その電力の有効な消費を促すシステムを実現することにより、無駄な商業発電を抑えてエコロジーな生活環境に寄与することができる。
そこで、本発明は、供給可能な電力量を電力消費する電気機器の稼働場所で把握できるようにして、供給電力量を有効利用することの可能な電力管理を実現する電力管理方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決する電力管理方法の発明の第1の態様は、電気機器を稼働させるために供給する電力の管理方法であって、前記電気機器の稼働のために供給可能な供給電力量と共に前記電気機器を稼働させている現実の消費電力量を把握し、前記電気機器の稼働優先度を受け取って、相対的に該稼働優先度の高い前記電気機器付近には前記供給電力量の前記消費電力量に対する十分な余裕情報を報知する一方、相対的に当該稼働優先度の低い前記電気機器付近には前記供給電力量の前記消費電力量に対する少ない余裕情報あるいは供給能力越え情報を報知することを特徴としている。
この態様では、供給可能な電力量と共に現実に消費されている電力量を把握して、接続する電気機器付近毎にその電力量に関する情報を報知することができ、その情報に基づいて供給電力を受け取って稼働する電気機器を接続することができる。
また、この態様では、電気機器の消費電力量と共にその電気機器を稼働させる優先度を受け取って、その優先度に応じた電力量情報として、優先度が高い電気機器に対しては常時稼働可能に十分な余裕情報を報知する一方、優先度が低くて無理して稼働させる必要がない電気機器に対しては余裕が少ない、あるいは、供給能力を超えてしまって稼働停止要請となる情報を報知することができ、供給電力量以下の消費電力量となるように調整することができる。
このように本発明の一態様によれば、電気機器の設置場所で供給電力量に関する情報を把握することができ、分からないまま利用する電気機器を接続するのではなく、電力消費の状況を把握しつつ、利用する電気機器を接続することができる。したがって、利用する電気機器の設置場所で供給と消費のバランスを把握した上で、その供給電力を有効利用することができる。
本発明に係る電力管理方法を実行する電力管理システムの一実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す概念ブロック図である。 その各構成要素を示す図であり、(a)はその上流側の端末装置を示すブロック図、(b)はその下流側の端末装置を示すブロック図、(c)はその管理装置を示すブロック図である。 その下流側の端末装置のバリエーションを示す図であり、(a)はその1個口の延長コードに適用した場合を示す斜視図、(b)はその4個口の延長コードに適用した場合を示す斜視図である。 その電気機器の接続時における制御の処理手順(管理方法)を説明するシーケンス図である。 その電気機器の追加接続時における制御の処理手順(管理方法)を説明するシーケンス図である。 その電気機器の接続状態における更新制御の処理手順(管理方法)を説明するシーケンス図である。 その電気機器の電源OFF時における制御の処理手順(管理方法)を説明するシーケンス図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1〜図7は本発明に係る電力管理方法を実行する電力管理システムの一実施形態を示す図である。
図1および図2において、本実施形態に係る電力管理システムは、電気エネルギにより稼働する電気機器EM1〜EMn(図中にはEM1〜EM3のみを図示)を利用する各家庭などの施設(場所)に設置されており、その電力の供給側に配置される上流端末装置10と、その電力の消費側に配置される下流端末装置20と、これら端末装置10、20との間で各種情報をやり取りして電力量の管理制御を実行する管理装置30と、を備えて構築されている。この電力管理システムは、例えば、その家庭で消費する電気エネルギの一部または全部を自前で賄えるように、個別の電力供給を可能する太陽光発電パネルSPのような分散型電源(燃料電池などでもよい)と共に設置するのが好適であり、その太陽光発電パネルSPは、効率よく光電変換して発電するように屋根などに設置されている。太陽光発電パネルSPで発電した電力は、詳細に説明することは割愛するが、発電システム本体100において各家庭に設置する電気機器EM1〜EMnで消費可能に交流電力に変換して供給するようになっており、余剰分がある場合には電力会社の配電設備に逆潮流させて売電する一方、発電量が足りない場合には電力会社の配電する商用電力を買電して必要な電力を確保するようになっている。
端末装置10、20および管理装置30は、後述する各制御部11、21、31により統括制御されて各種情報をやり取りする無線通信部12、22、32がそれぞれ設けられており、この無線通信部12、22、32は、外部通信機器を経由することなく通信端末同士で直接接続するWi−Fi(登録商標)仕様のP2P(Peer To Peer、ワイヤレス・アト゛ホック・ネットワーク)モードによりアンテナ12a、22a、32aを介して直接無線通信を行う通信機能を備えている。上流端末装置10は、後述する取得情報を管理装置30に送信する一方、下流端末装置20は、後述する取得情報を管理装置30に送信するとともにその管理装置30からそれら取得情報に基づく報知情報を受信して表示出力するようになっている。なお、無線通信部12、22、32の通信方式は、Wi−Fi(Wireless Fidelity)による直接無線通信に限るものではなく、外部通信機器を経由してもよく、また、無線に限らずに、有線接続して各種情報をやり取り可能にしてもよいことは言うまでもない。
そして、上流端末装置10は、無線通信部12の他に、電流計測部13が制御部11に接続されており、電流計測部13は、発電システム本体100が太陽光発電パネルSPの発電した直流電力を受け取って各家庭で利用可能に交流電力に不図示のインバータにより変換して出力する電路途中に配設されている。この電流計測部13は、発電システム本体100が太陽光発電パネルSPから受け取って電気機器EM1〜EMnの接続されている屋内の配電線Wに出力する交流の電流値(消費電力)を計測(把握)するようになっており、供給電力量把握部を構成している。ここで、電流計測部13は、例えば、発電システム本体100が家庭内の配電線Wに出力する交流電力を後付けのクランプメータなどで計測するようにしてもよく、あるいは、発電システム本体100がシステム内で計測する発電電力量(電流値)のデータ信号を受け取って制御部11に受け渡すようにしてもよく、また、太陽光発電パネルSPの発電した直流電力をホール素子を利用したホール効果で測定して交流電力に変換したときの電流値を制御部11が算出するようにしてもよい。また、この電流計測部13は、上述のようにクランプメータやホール素子のように直接接続することなく、後付けで電流値を計測するようにしてもよく、また、電力供給する配電線W途中に介在させて電流値を直接計測するようにしてもよい。
制御部11は、中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)やメモリ等により構成されており、予め格納されているプログラムや設定値に従って無線通信部12や電流計測部13を統括制御することにより、後述する管理装置30からの要求に応じて電流計測部13による計測を実行させて取得した電流値情報などを一時記憶しつつその管理装置30に無線送信するようになっている。
また、下流端末装置20は、無線通信部12の他に、電流計測部23、データ格納部24および発電状況通知部25が制御部21に接続されており、この下流端末装置20は、図3に示すように、屋内の配電線Wを延長するために延長電線(配電線)EDの両端部に1つのコンセント(接続部)C1とプラグPを備える1つ口の延長コードEC1や、4つのコンセントC2〜C5とプラグPを延長電線EDの両端部に備える4つ口の延長コードEC2に内蔵されている。具体的には、下流端末装置20は、延長コードEC1では1つのコンセントC1を収納するハウジングHの隣接位置に設けられているボックスB内に収納されており、延長コードEC2では4つのコンセントC2〜C5と共にハウジングH内に収納されている。要するに、この延長コードEC1、EC2は、太陽光発電パネルSPの発電電力や商用電力を配電する屋内の配電線Wの端部のコンセントボックスCBにプラグPを接続して延長電線EDを引き回すことによりコンセントC(C1〜C5)と共に下流端末装置20を電気機器EM1〜EMn付近など所望の位置に配置することができ、そのコンセントC1〜Cnに電気機器EM1〜EMnの電源コードPCの先端のプラグPを差し込んで稼働可能にセッティングすることができる。言い換えると、この下流端末装置20は、屋内の配電線Wを延長して配電する延長部26を構成する延長コードEC1、EC2を備えている。
電流計測部23は、延長コードEC1、EC2のコンセントC毎の延長電線ED途中に直接接続あるいはクランプメータにより間接接続させて、そのコンセントC毎に出力供給する電流値を計測(把握)するようになっており、消費電力量把握部の電力検出部を構成している。
データ格納部24は、延長コードEC1、EC2自体(下流端末装置20)やそのコンセントC毎の各種情報を予め設定するようになっており、例えば、延長コードEC1、EC2のコンセントC1〜C5のID(identity)番号と共に電力供給に関する優先度などの各種情報を機器情報として格納するようになっている。ここで、データ格納部24には、コンセントC1〜C5やその優先度だけでなく、接続する電気機器EM1〜EMnが固定されている場合には、その優先度や名称などの機器情報をコンセントC1〜C5に直接振り分けて格納するようにしてもよい。また、このデータ格納部24には、延長コードEC1、EC2や接続電気機器EM1〜EMnの識別情報(機器情報)なども設定して参照可能に格納してもよく、また、ON/OFF情報も対応付けして格納するなど、各種情報を対応付けできるようにしてもよい(以下で説明する管理装置30のデータ格納部34においても同様)。
発電状況通知部25は、図3に示すように、延長コードEC1、EC2のコンセントC毎に対応するようにハウジングHに設置されているLED(Light Emitting Diode)25aと共に、制御部21に接続されてそのLED25aの点灯を制御する不図示のドライバを備えており、LED25aは、赤・黄・緑の3色の発光色を有している。
制御部21は、上流端末装置10の制御部11と同様に、中央演算処理装置やメモリ等により構成されており、予め格納されているプログラムや設定値に従って無線通信部22、電流計測部23、データ格納部24および発電状況通知部25を統括制御することにより、後述する管理装置30からの要求に応じて電流計測部23による計測を実行させて取得した電流値情報などを一時記憶しつつデータ格納部24内の各種情報と共にその管理装置30に無線送信するとともに、発電状況通知部25のLED25aの点灯制御を実行させるようになっている。
また、管理装置30は、無線通信部32の他に、データ格納部34、入力部35および表示部36が制御部31に接続されている。データ格納部34は、上流端末装置10から送られてくる太陽光発電パネルSPの計測発電電流値Ispを格納するとともに、下流端末装置20のデータ格納部24と同様に、例えば、延長コードEC1、EC2自体のID番号やコンセントCのID番号と共に電力供給に関する優先度などの各種情報を格納するようになっている。入力部35は、データ格納部34に格納する各種情報の入力操作を予め行うとともに、各種制御処理を手動により指示する入力操作を行うためのキーやボタンが配列されており、表示部36は、入力部35からの各種入力情報や端末装置10、20から受け取る各種受信情報を表示出力するとともに、下流端末装置20のデータ格納部24に格納する設定情報を呼び出して表示出力するようになっている。ここで、入力部35や表示部36は、常時備えている必要はなく、端末装置10、20も含めて、パーソナルコンピュータを適宜接続して書き換えるなどするようにしてもよいことは言うまでもなく、また、管理装置30をパーソナルコンピュータのような処理装置により構成させてもよい。
制御部31は、他の制御部11、21と同様に、中央演算処理装置やメモリ等により構成されており、予め格納されているプログラムや設定値に従って無線通信部32、データ格納部34、入力部35および表示部36を統括制御することにより、上流端末装置10や下流端末装置20との間でやり取りをして受け取った各種情報をデータ格納部34内に格納するとともに、その各種情報の演算処理やその演算結果に基づく制御指示を下流端末装置20に送信する。ここで、この制御部31は、上流端末装置10から受け取る太陽光発電パネルSPの発電電流値Ispと、下流端末装置20から受け取る電気機器EM1〜EMnの集計消費電流値ΣIc1〜Icnとを比較するようになっており、下記の条件に従ってその比較結果に基づく設定優先度に応じた発光色で発電状況通知部25のLED25aを点灯させて消費電力量に対する太陽光発電の電力量の余裕度を表す電力量情報を報知する制御処理を実行するようになっている。すなわち、管理装置30の制御部31が消費電力量把握部の電力集計部と情報導出部を構成して、下流端末装置20のLED25aが情報報知部を構成している。
・5A<Isp−ΣIc1〜Icn : 緑 ……(1)
・0A≦Isp−ΣIc1〜Icn≦5A : 黄 ……(2)
・Isp−ΣIc1〜Icn<0A : 赤 ……(3)
具体的には、制御部11、21、31がそれぞれ図4〜図7のシーケンス図に示す処理手順(管理方法)を実行するようになっている。ここで、本実施形態では、コンセントC1〜C5のID番号やその優先度などは、下流端末装置20のデータ格納部24に格納しておき管理装置30が都度受け取る場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、管理装置30のデータ格納部34にも同様の各種情報を設定しておいてもよいことは言うまでもなく、例えば、冷蔵庫などのように常時接続稼働させる優先度の高い電気機器EM1〜EMnの名称などを確認できるようにしてもよい。
まず、図4に示すように、管理装置30の制御部31は、予め設定されているインターバル、例えば、30秒間隔で電力供給の余裕度を確認して表示する更新制御を実行するようになっており、管理装置30自体が電源ONされている場合には、更新時間30秒が経過する度に、延長コードEC1、EC2の下流端末装置20と上流端末装置10に電流値の計測を指示する要求信号を無線通信部32を介して送信させる(イベントE1)。この計測要求を無線通信部12、22を介して受け取った端末装置10、20の制御部11、21は、それぞれ電流計測部13、23による電流値の計測を実行させて(イベントE2、E3)、上流端末装置10からは太陽光発電パネルSPによる計測発電電流値Ispが管理装置30に返送されてくるので(イベントE4)、その管理装置30の制御部31は、受け取った計測発電電流値Ispをデータ格納部34内に更新登録する(イベントE5)。
このとき、延長コードEC1、EC2に電気機器EMが接続されていない状態から、そのうちの延長コードEC1のコンセントC1に電気機器EM1が接続されて電源ONになった場合には、次のような制御処理が実行される。まず、その延長コードEC1の下流端末装置20の電流計測部23がコンセントC1における暗電流よりも高めに設定されている閾値以上の電流値Ic1を計測するので、その制御部21は、コンセントC1の電気機器EM1の電源ON(稼働)と判断(検知)して(イベントE6)、その計測電流値Ic1と共にデータ格納部24に格納するコンセントC1のID番号やその優先度を管理装置30に無線通信部22を介して送信する(イベントE7)。ここで、電気機器EM1〜EM3の電源ON/OFFを判断する閾値は、個々の動作時における消費電力や待機電力などを考慮して設定すればよい。
それを受け取った管理装置30の制御部31は、計測消費電流値Ic1とコンセントC1のID番号と優先度をデータ格納部34に対応付けして格納してコンセントC1の電気機器EM1が電源ON状態であることを登録するとともに、その発電電流値Ispから集計消費電流値ΣIc1を減算する比較演算を行う(イベントE8)。
この場合には、5A<(Isp−Ic1)で上記条件(1)に該当して供給電力量としては十分に余裕があるため、コンセントC1にはLED25aを緑発光させる点灯制御信号を延長コードEC1の下流端末装置20に送信する(イベントE9)。
これに対して、下流端末装置20(延長コードEC1)の制御部21は、コンセントC1のLED25aを緑発光させる点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡し(イベントE10)、その発電状況通知部25が該当するコンセントC1のLED25aを緑発光させる点灯制御を実行する(イベントE11)。
これにより、1つ口の延長コードEC1のコンセントC1に接続する、例えば、稼働優先度の高い電気機器EM1を接続したときには、太陽光発電パネルSPによる発電電流値Ispで余裕を持って電力供給して稼働させることができることをそのコンセントC1のLED25aの緑発光により利用者に報知して直感的に認識させることができる。このとき、コンセントC1の優先度は高く設定されて電気機器EM1を接続稼働させており、そのコンセントC1に異なる優先度の電気機器EMnを接続する場合には、管理装置30の入力部35から再設定する入力操作を行えばよく、また、その電気機器EM1を接続したまま電源をON/OFFする場合には、上述するように、設定以上の電流値を計測したときに、上述した処理手順を再度実行することになる。また、コンセントCnに対する優先度が予め設定されていない場合には、優先度は低いものとして比較判断するようにすればよい。この点は、他のコンセントCにおいても同様である。
次に、図5に示すように、延長コードEC1に電気機器EM1が接続されてコンセントC1のLED25aに緑点灯させている状態で、延長コードEC2のコンセントC2に電気機器EM2が接続されて電源ONになった場合には、次のような制御処理が実行される。
まず、図4の場合と同様に、管理装置30の制御部31が電力供給の余裕度を確認表示する更新制御を繰り返して(イベントE1)、端末装置10、20の制御部11、21が電流計測部13、23による電流値の計測を実行させて(イベントE2、E3)、太陽光発電パネルSPによる計測発電電流値Ispのデータ格納部34内への更新登録(イベントE5)が行われる。
これと並行して、延長コードEC2の下流端末装置20の電流計測部23がコンセントC2に電気機器EM2が接続されて電源ONになった場合には、その延長コードEC2の下流端末装置20の電流計測部23がコンセントC2における暗電流よりも高めに設定されている閾値以上の電流値Ic2を計測するので、その制御部21は、コンセントC2の電気機器EM2の電源ON(稼働)と判断(検知)して(イベントE21)、その計測電流値Ic2と共にデータ格納部24に格納するコンセントC2のID番号やその優先度を管理装置30に無線通信部22を介して送信する(イベントE22)。
この後には、管理装置30の制御部31は、計測消費電流値Ic2とコンセントC2のID番号と優先度をデータ格納部34に対応付けして格納してコンセントC2の電気機器EM2が電源ON状態であることを登録するとともに、その発電電流値Ispから集計消費電流値ΣIc1〜Ic2を減算する比較演算を行う(イベントE23)。
この場合には、0A≦(Isp−(Ic1+Ic2))≦5Aで上記条件(2)に該当して供給電力量としては余裕がなくなりつつあるため、コンセントC2にはLED25aを黄発光させる点灯制御信号を延長コードEC2の下流端末装置20に送信する(イベントE24)。
これに対して、下流端末装置20(延長コードEC2)の制御部21は、コンセントC2のLED25aを黄発光させる点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡し(イベントE25)、その発電状況通知部25が該当するコンセントC2のLED25aを黄発光させる点灯制御を実行する(イベントE26)。
これにより、4つ口の延長コードEC2のコンセントC2に電気機器EM2を接続したときには、太陽光発電パネルSPによる発電電流値Ispでは余裕を持って電力供給して稼働させるのには不十分であることをそのコンセントC2のLED25aの黄発光により利用者に報知して直感的に認識させることができる。このとき、電気機器EM2の接続当初では、その電力供給の優先度については考慮することなく、追加時点での電力供給の余裕度を表示するようになっており、その優先度に応じた報知制御については、次に説明する更新制御において行う。
次に、図6に示すように、延長コードEC1のコンセントC1に電気機器EM1が接続されるとともに、延長コードEC2のコンセントC2、C3に電気機器EM2、EM3が接続されて、それぞれのLED25aには電力供給に余裕のあることを示す緑点灯が当初にされている状態を一例にして更新制御を説明する。
まず、図4で説明したように、管理装置30の制御部31が電力供給の余裕度を確認表示する更新制御を繰り返して(イベントE1)、端末装置10、20の制御部11、21が電流計測部13、23による電流値の計測を実行させて(イベントE2、E3)、太陽光発電パネルSPによる計測発電電流値Ispのデータ格納部34内への更新登録(イベントE5)が行われる。
これと並行して、延長コードEC1、EC2の下流端末装置20からはコンセントC1〜C3の電気機器EM1〜EM3で消費される計測消費電流値Ic1〜Ic3と共にデータ格納部24に格納するそのコンセントC1〜C3のID番号や優先度が管理装置30に返送される(イベントE32)。
この後には、管理装置30の制御部31は、計測消費電流値Ic1〜Ic3とコンセントC1〜C3のID番号と優先度を受け取ってデータ格納部34に対応付けして格納登録することにより、コンセントC1〜C3の電気機器EM1〜EM3が電源ON状態であることを把握するとともに、その発電電流値Ispから集計消費電流値ΣIc1〜Ic3を減算する比較演算を再度行う(イベントE33)。
ここでは、電気機器EM1>EM2>EM3の優先度順に対応するように優先度としてコンセントC1>C2>C3と設定されていることから、コンセントC1のLED25aには5A<(Isp−Ic1)で上記条件(1)に該当して供給電力量としては十分に余裕があるものとしてそのLED25aを緑発光させる点灯制御信号を延長コードEC1の下流端末装置20に送信する(イベントE34)。また、このイベントE34では、コンセントC2は0A≦(Isp−(Ic1+Ic2))≦5Aで上記条件(2)に該当して供給電力量としては余裕がなくなりつつあるが賄うことはできるためそのLED25aを黄発光させる点灯制御信号を延長コードEC2の下流端末装置20に送信するとともに、コンセントC3は(Isp−(Ic1+Ic2+Ic3))<0Aで上記条件(3)に該当して供給電力量としては足りないためLED25aを赤発光させる点灯制御信号を延長コードEC2の下流端末装置20に送信する。
これに対して、延長コードEC1の下流端末装置20の制御部21は、コンセントC1のLED25aを緑発光させる点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡す一方、延長コードEC2の下流端末装置20の制御部21は、コンセントC2のLED25aを黄発光させる点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡すとともに、コンセントC3のLED25aを赤発光させる点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡し(イベントE35)、それぞれの発電状況通知部25が該当するコンセントC1〜C3のLED25aを緑発光、黄発光、赤発光させる点灯制御を実行する(イベントE36)。
これにより、例えば、太陽光発電パネルSPによる発電電力量が低下して電気機器EM1〜EM3のすべてを賄い切れずに電気機器EM3は商用電力により稼働させる状況に移行したことを速やかに報知することができ、それを知った利用者は電気機器EM1〜EM3を稼働させる必要性に応じてそれぞれの電源ON/OFFをすることができる。
次に、図7に示すように、延長コードEC1、EC2のコンセントC1〜C3のそれぞれに接続するコンセントC1〜C3(電気機器EM1〜EM3)の優先度に応じて、コンセントC1のLED25aには緑発光させ、コンセントC2のLED25aには黄発光させ、コンセントC3のLED25aには赤発光させている図6で説明した状態から、延長コードEC2のコンセントC2に接続する電気機器EM2が電源OFFになった場合には、次のような制御処理が実行される。
まず、図4で説明したように、管理装置30の制御部31が電力供給の余裕度を確認表示する更新制御を繰り返して(イベントE1)、端末装置10、20の制御部11、21が電流計測部13、23による電流値の計測を実行させて(イベントE2、E3)、太陽光発電パネルSPによる計測発電電流値Ispのデータ格納部34内への更新登録(イベントE5)が行われる。
これと並行して、延長コードEC2のコンセントC2に接続されている電気機器EM2が電源OFFになった場合には、その延長コードEC2の下流端末装置20の電流計測部23がコンセントC2における暗電流よりも高めに設定されている閾値未満の電流値Ic2を計測するので、その制御部21は、コンセントC2の電気機器EM2の電源OFF(停止)と判断(検知)して(イベントE41)、データ格納部24に格納するコンセントC2の計測電流値Ic2を削除すると共にそのID番号と電源OFFを通知するOFF信号を管理装置30に無線通信部22を介して送信する(イベントE42)。ここで、本実施形態では、電源OFF信号を下流端末装置20から管理装置30に送信する場合を一例に説明するが、これに限らず、下流端末装置20からはコンセントC2における0Aの計測電流値Ic2を管理装置30に送信してその制御部31がそのコンセントC2の電気機器EM2が電源OFFに移行したことを把握して電源OFFの制御処理を実行するようにしてもよい。
この後には、管理装置30の制御部31は、コンセントC2のID番号と共に電源OFF信号を受け取るので、データ格納部34に格納するコンセントC2のID番号とその優先度を削除して電源OFFを登録した後に、先の制御処理で格納していた発電電流値Ispから集計消費電流値ΣIc1、Ic3を減算する比較演算を改めて行う(イベントE43)。
ここでは、電気機器EM1>EM3の優先度順に対応するように優先度としてコンセントC1>C3と設定されていることから、コンセントC1のLED25aには5A<(Isp−Ic1)で上記条件(1)に該当して供給電力量としては十分に余裕があるものとしてそのLED25aを緑発光させる点灯制御信号を延長コードEC1の下流端末装置20に送信する(イベントE44)。また、このイベントE44では、コンセントC3は0A≦(Isp−(Ic1+Ic3))≦5Aで上記条件(2)に該当するようになって供給電力量としては余裕がなくなりつつあるが賄うことはできるためそのLED25aを黄発光させる点灯制御信号を延長コードEC2の下流端末装置20に送信するとともに、コンセントC2のLED25aを消灯する点灯制御信号をその下流端末装置20に送信する。
これに対して、延長コードEC1の下流端末装置20の制御部21は、コンセントC1のLED25aを緑発光させる点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡す一方、延長コードEC2の下流端末装置20の制御部21は、コンセントC3のLED25aを黄発光させる点灯制御信号とコンセントC2のLED25aを消灯する点灯制御信号を受け取って発電状況通知部25に受け渡し(イベントE45)、それぞれの発電状況通知部25が該当するコンセントC1、C2、C3のLED25aを緑発光、消灯、黄発光させる点灯制御を実行する(イベントE46)。
これにより、例えば、太陽光発電パネルSPによる発電電力量が低下して電気機器EM1〜EM3のすべてを賄い切れずに電気機器EM3は商用電力により稼働させていた状態から、その電気機器EM2の電源OFFにより電気機器EM3も太陽光発電で稼働させることができる状況になったことをそのコンセントC3のLED25aの発光色で把握することができる。
このように本実施形態においては、電気機器EM1〜EM3を接続して稼働させるために準備する延長コードEC1、EC2(コンセントC1〜C3)の設置場所で、その電気機器EM1〜EM3の消費電力量に対する太陽光発電パネルSPの太陽光発電電力量の余裕度(電力量情報)を直感的に理解できるようにLED25aの発光色で表示出力(報知)することができる。このため、利用者は、電気機器EM1〜EM3の設置場所で太陽光発電電力の供給と消費のバランスを把握して、その太陽光発電量の余裕度に応じて稼働させる電気機器EM1〜EM3を追加・選択するなど調整(接続の可否を判断)することができる。したがって、正確な状況把握をした上で、太陽光発電をできるだけ自家消費するように十分に有効利用しつつ、無理に電気料金の高い時間帯を避けるなど、適宜商用電力を効率よく効果的に利用することができ、省エネルギの実現と共に電力コストを削減することができる。
本実施形態の他の態様としては、図示することは省略するが、電気機器EM1〜EM3の電源ON/OFFをコンセントC1〜C3のID番号の格納の有無により登録するようにしているが、これに限るものではない。例えば、コンセントC1〜Cnなどの情報は、下流端末装置20と管理装置30のデータ格納部24、34の双方で共通に格納保持するようにしてON/OFFを示すフラグを立てるだけにすることにより、やり取りするデータ量を少なくするとともに、下流端末装置20や管理装置30のいずれにパーソナルコンピュータなどを接続しても問い合わせ通信を実行することなく、設定を確認できるようにしてもよい。
また、上述実施形態では、管理装置30が主導権を持って端末装置10、20の計測等の開始制御などを実行させるように構築する場合を一例にして説明するが、端末装置10、20も主体的に動作できる機能を備えて、管理装置30は、例えば、その端末装置20からの電気機器EM1〜EM3の電源ON情報を受け取ってから制御を開始するようにしてもよい。
また、上述実施形態では、電気機器EM1〜EMnが接続されているコンセントC1〜CnのLED25aに対する点灯制御を行う場合を一例に説明するが、これに限らず、例えば、電気機器EMnの接続されていないコンセントCnに対しても消費電力0Aとして制御処理を実行するようにしてもよい。この場合には、図7で説明する状況では、単にコンセントC2の消費電力が電流値0Aで5A<(Isp−(Ic1+Ic2))の上記条件(1)に該当してコンセントC1、C2のLED25aの双方を緑発光することになり、さらに、コンセントC4は、消費電力が電流値0Aでも優先度の高いコンセントC3と同じ0A≦(Isp−(Ic1+Ic2+Ic3+Ic4))≦5Aとなって上記条件(2)に該当することになるので、コンセントC3と同様にそのLED25aは黄発光させることになる。
また、上述実施形態では、屋内の配電線Wを延長する延長コードEC1,EC2に下流端末装置20を内蔵させているが、これに限るものではなく、延長電線EDのないタイプにも採用することができ、また、屋内の配電線Wの端部のコンセントボックスCBに備えさせてもよいことは言うまでもなく、さらに、電気機器自体に内蔵させて効果的に利用することもできる。
また、上述実施形態では、太陽光発電の場合を一例に説明するが、これに限るものではなく、例えば、燃料電池や蓄電池や風力発電など他の分散型電源にも適用することができることは言うまでもなく、1種類の分散型電源に限らず、2種以上の分散型発電を統合して管理するようにしてもよい。さらに、商用電源の契約電力(電流値)を超えるのを回避するために、契約電流値から所定値を減算した1つ以上の設定値を供給電力量として予め設定(把握)させておき、その第1の余裕値を超えた消費電力量の場合にはLED25aを黄色発光させて注意を促すとともに、第2の限界値を超えた消費電力量の場合にLED25aを赤色発光させてブレーカによる供給遮断の恐れがあることを警告するようにしてもよい。
また、上述実施形態では、太陽光発電電力量の余裕度(余剰度)をLED25aの発光色で報知する一例を説明するが、これに限るものではなく、電気機器EM1〜EMnの接続時にその余裕度に応じた音声出力をさせるようにしてもよく、また、振動の種別により報知するようにしてもよい。
また、上述実施形態では、コンセントC1〜Cn(電気機器EM1〜EMn)毎の優先度に応じてLED25aの発光色を決定する条件(算出)を変えているが、これに限るものではなく、接続順に従って余裕度を都度報知するようにしてもよく、また、常時稼働が必要など優先度を共通に設定されているコンセントC1〜Cnを準備していてもよい。
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
10……上流端末装置
11、21、31……制御部
12、22、32……無線通信部
13、23……電流計測部
20……下流端末装置
24、34……データ格納部
25……発電状況通知部
30……管理装置
35……入力部
36……表示部
100……発電システム本体
C、C1〜Cn……コンセント
CB……コンセントボックス
EC1、EC2……延長コード
EM1〜EMn……電気機器
SP……太陽光発電パネル
W……配電線

Claims (1)

  1. 電気機器を稼働させるために供給する電力の管理方法であって、
    前記電気機器の稼働のために供給可能な供給電力量と共に前記電気機器を稼働させている現実の消費電力量を把握し、前記電気機器の稼働優先度を受け取って、相対的に該稼働優先度の高い前記電気機器付近には前記供給電力量の前記消費電力量に対する十分な余裕情報を報知する一方、相対的に当該稼働優先度の低い前記電気機器付近には前記供給電力量の前記消費電力量に対する少ない余裕情報あるいは供給能力越え情報を報知する電力管理方法。
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