JP2003153347A

JP2003153347A - 家電機器の消費電力制御方法及び装置

Info

Publication number: JP2003153347A
Application number: JP2001351744A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hirose; 勇一広瀬; Tadashi Matsumoto; 匡司松本; Takuya Suzuki; 拓也鈴木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【目的】積算電力使用量の上限を効率よく管理・制御
可能なことを課題とする。【構成】消費電力を制御可能な家電機器２と、該家電
機器の消費電力をリモート制御する制御装置１とが、家
電機器に給電するための宅内配電線を含む通信ネットワ
ークを介して相互に接続するシステムの消費電力制御方
法であって、家電機器２の積算電力使用量を周期的に検
出し、各検出時点の時間情報ｘ_iと検出積算電力使用量
情報ｙ_iとのサンプル系列に基づき両者間の相関を表す
回帰係数を求めると共に、該回帰係数を使用して期間末
時の積算電力使用量を推定し、該推定された積算電力使
用量が予め設定された閾値を超えることにより、家電機
器の消費電力を制限するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家電機器の消費電力
制御方法及び装置に関し、更に詳しくは、消費電力を制
御可能な１又は２以上の家電機器と、該家電機器の消費
電力をリモート制御する消費電力制御装置とが、前記家
電機器に給電するための宅内配電線を含む通信ネットワ
ークを介して相互に接続するシステムの消費電力制御方
法び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電力の消費は日中に多く夜中は
少ないという消費パターンを日々繰り返しているが、電
力会社の給電をこの消費パターンに的確に追従させるこ
とは、設備の運用や経済性等の観点から現実的ではない
とされる。このため、電力会社では負荷の平準化（ＤＳ
Ｍ：デマンド・サイド・マネジメント)を推し進めてお
り、工場等の特高／高圧契約をしている需要家と個別に
負荷調整契約（省エネに積極的に協力することにより電
気料金を割り引く契約）を結び、電力消費がピークとな
る夏季を中心にこれを実行している。

【０００３】一方、深夜の余剰電力を利用して水力発電
所で発電に使用した水を上部ダムにくみ上げたり、ま
た、一般家庭に対しても、電気温水器による余剰電力の
利用を推奨している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特高／高圧の
需要家だけでは、平準化の効果は不十分である。また、
省エネに協力するための負荷調整には人手が必要であ
り、電力需要の大半を締めるような一般家庭等でこのよ
うな作業を行うのは殆ど不可能である。このため、従来
は、電力需要の平準化（節約）が進まないばかりか、一
般家庭等ではライフスタイルや季節の変化によって思わ
ぬ電気料金を請求される場合も少なくない。

【０００５】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的とする所は、積算電力使用量（電
力料金）の上限を効率よく管理・制御可能な家電機器の
消費電力制御方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図１
の構成により解決される。即ち、本発明（１）の消費電
力制御方法は、消費電力を制御可能な家電機器２と、該
家電機器の消費電力をリモート制御する制御装置１と
が、前記家電機器に給電するための宅内配電線を含む通
信ネットワークを介して相互に接続するシステムの消費
電力制御方法であって、家電機器２の積算電力使用量を
周期的に検出し、各検出時点の時間情報と検出積算電力
使用量情報とのサンプル系列に基づき両者間の相関を表
す回帰係数を求めると共に、該回帰係数を使用して期間
末時の積算電力使用量を推定し、該推定された積算電力
使用量が予め設定された閾値を超えることにより、家電
機器の消費電力を制限するように制御するものである。

【０００７】従って、需要者が電力節約のための別段の
機器管理作業を行わなくても、期末の積算電力使用量を
所定の設定値（予め申告した電力使用料金に対応する電
力使用量）又はそれ以下に管理できる。

【０００８】次に挿入図（ａ）〜（ｃ）に従って一例の
消費電力制御の経過を具体的に説明する。図の（ａ）に
おいて、横軸は各検出時点の日付ｘ_i、縦軸は検出積算
電力使用量ｙ_iを示す。例えば１０日目に着目すると、
各サンプル系列ｘ₁〜ｘ₁₀，ｙ ₁〜ｙ₁₀に基づき求めた現
時点の回帰係数（回帰直線の傾き）ａ₁₀を使用して期末
（ｘ_i＝３０）における推定積算電力使用量ｙ₃₀’（＝
ａ₁₀×３０）を求める。この例では、期間当初より電力
を多少多めに使用した結果、期末の推定積算電力使用量
ｙ₃₀’は、図の回帰直線で示すように、ｙ₃₀’＞ＴＨ
（例えばＴＨ＝１００）の関係となっている。

【０００９】なお、この当初の区間ではデータｙ_iのサ
ンプル数が少ないため、その期末の使用量予測値ｙ₃₀’
（＝ａ₁₀×３０）は必ずしも実際の期末の積算使用量を
良く反映(予測）しているとか限らない。即ち、家電機
器のその後の使用実績によっては回帰係数ａ_iは未だど
の様な値にでも変化し得る。そこで、この例では、この
当初の区間における電力抑制制御を行わないか、又は電
力抑制制御の重み付けを小さくしている。

【００１０】図の（ｂ）において、次に２０日目に着目
すると、各サンプル系列ｘ₁〜ｘ₂₀，ｙ₁〜ｙ₂₀に基づき
求めた現時点の回帰係数ａ₂₀を使用して期末の積算電力
使用量ｙ₃₀’（＝ａ₂₀×３０）を推定する。この例で
は、この区間における消費電力が制御装置１によって制
限され、及び又は、電力が自発的に使用されなかったた
め、その期末の推定電力使用量ｙ₃₀’は、図の回帰直線
で示すように、ｙ₃₀’＜ＴＨの関係となっている。

【００１１】この中間の区間ではデータｙ_iのサンプル
数が増えたので、期末の推定積算電力使用量ｙ₃₀’をよ
り正確に予測できる。また、電力消費の制限が必要とな
った場合は、これを期末に集中的に制限するよりも、む
しろこの中間時点から徐々に制限をすることで、需要者
のライフスタイルに与える影響も少ない。そこで、この
中間区間からは、必要な場合は、電力の抑制制御を行っ
ている。

【００１２】図の（ｃ）において、次に３０日目に着目
すると、各サンプル系列ｘ₁〜ｘ₃₀，ｙ₁〜ｙ₃₀に基づき
求めた現時点の回帰係数ａ₃₀を使用して期末の積算電力
使用量ｙ₃₀’（＝ａ₃₀×３０）を推定する。この区間で
はデータｙ_iのサンプル数が十分に増えたため、期末の
推定積算電力使用量ｙ₃₀’によって実際の期末の積算電
力使用量ｙ₃₀を高い精度で推定できる。従って、これに
基づき、必要な場合は消費電力の制御を厳密に行うこと
で、期末の実際の積算電力使用量ｙ₃₀を確実に設定閾値
ＴＨ以下に制限できる。従って、需要者は、期間当初よ
り比較的自由なライフスタイルで電力を使用できると共
に、期末の積算使用量｛即ち、予め申告した電力使用料
金に対応する積算電力使用量（従量部分）｝を確実に閾
値以下にできる。

【００１３】本発明（２）の消費電力制御装置は、消費
電力を制御可能な家電機器と、該家電機器の消費電力を
リモート制御する消費電力制御装置とが、前記家電機器
に給電するための宅内配電線を含む通信ネットワークを
介して相互に接続するシステムの消費電力制御装置であ
って、家電機器の積算電力使用量を周期的に検出する検
出手段と、各検出時点の時間情報と検出積算電力使用量
情報とのサンプル系列に基づき両者間の相関を表す回帰
係数を求めると共に、該回帰係数を使用して期間末時の
積算電力使用量を推定する推定手段と、該推定積算電力
使用量が予め設定された閾値を超えることにより、家電
機器の消費電力を制限するように制御する制御手段とを
備えるものである。

【００１４】好ましくは本発明（３）においては、上記
本発明（２）において，制御手段は、制御対象期間の初
期において家電機器の消費電力を制限しないか又は制限
の重み付けを小さくする。従って、需要者は期間の当初
より比較的自由なライフスタイルで電力を使用できると
共に、期末の積算使用量を確実に閾値以下にできる。

【００１５】また本発明（４）の消費電力制御装置は、
消費電力を制御可能な家電機器と、該家電機器の消費電
力をリモート制御する消費電力制御装置とが、家電機器
に給電するための宅内配電線を含む通信ネットワークを
介して相互に接続する広域給電システムの消費電力制御
装置であって、各需要家宅における所定期間当たりの電
力使用料金の申告値を保持するデータベースと、専用又
は公衆の通信回線を介して各需要家宅内の配電線に接続
する電力量計及び家電機器と通信可能な通信手段と、該
通信手段を介して電力量計の積算電力使用量を周期的に
検出する検出手段と、各検出時点の時間情報と検出積算
電力使用量情報とのサンプル系列に基づき求めた両者間
の回帰係数を使用して期間末時の積算電力使用量を推定
する推定手段と、該推定された積算電力使用量が前記申
告された電力使用料金に対応する閾値（電力使用量）を
超えることにより、前記通信手段を介して当該需要家宅
における家電機器の消費電力を制限する制御手段とを備
えるものである。

【００１６】本発明（４）によれば、このような消費電
力制御装置を電力会社の側に設けることで、多数の需要
家宅の電力供給を計画的に運用できると共に、昼夜の電
力消費の平準化(デマンド・サイド・マネジメント)も図
れる。また、各宅内でも月毎の電力使用量（電力使用料
金）を所定以下に制限でき、自己のライフスタイルを安
心して維持・遂行できる。

【００１７】また本発明（５）の消費電力制御装置は、
消費電力を制御可能な家電機器と、該家電機器の消費電
力をリモート制御する消費電力制御装置とが、家電機器
に給電するための宅内配電線を利用した通信ネットワー
クを介して相互に接続する宅内給電システムの消費電力
制御装置であって、宅内配電線を介して家電機器と通信
可能な通信手段と、電力量計の積算電力使用量を周期的
に検出する検出手段と、各検出時点の時間情報と検出積
算電力使用量情報とのサンプル系列に基づき求めた両者
間の回帰係数を使用して期間末時の積算電力使用量を推
定する推定手段と、該推定された積算電力使用量が予め
設定された所定閾値を超えることにより、前記通信手段
を介して家電機器の消費電力を制限する制御手段とを備
えるものである。

【００１８】本発明（５）によれば、既存の広域給電シ
ステムに別段の変更を加えなくても、各宅内にこのよう
な消費電力制御装置を設けることで、各宅内では月毎の
電力使用量（即ち、電力使用料金）を所定以下に制限で
きると共に、電力会社における電力消費の平準化も図れ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全
図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとす
る。

【００２０】図２は実施の形態による消費電力制御シス
テムの構成を示す図で、電力会社が多数の需要家宅の消
費電力をリモート制御する広域給電制御システムの場合
を示している。図において、１０は電力会社、１１は各
需要家宅のリモート検針及び消費電力のリモート制御を
行うための中央処理装置、１２はそのＣＰＵ、１３はＣ
ＰＵ１２が使用するＲＡＭ，ＲＯＭ等からなる主メモリ
（ＭＭ）、１４は各需要家宅からの電力使用料金申告値
等のデータベースを記憶するディスク装置（ＤＳＫ）、
１５は外部の専用又は公衆のネットワーク（ＮＷ）１０
０に接続するための通信制御部（ＣＯＭ）、１６はこの
給電制御システムの保守・管理者が使用するコンソール
装置である。

【００２１】なお、ここで一般に需要者が申告をする電
力使用料金は、例えば、（電力使用料金）＝（基本料金）＋（一月当たりの電力
使用量）×（単価）となるが、この関係から、申告された電力使用料金を超
えないための一月当たりの電力使用量は容易に求められ
る。

【００２２】更に、３０は高圧（６６００Ｖ）給電を低
圧（ＡＣ１００／２００Ｖ）給電に降圧するための柱上
トランスであり、該トランス３０の低圧側１００／２０
０Ｖが引込線を介して各需要家宅５０に給電される。こ
の状態で、電力会社1０の中央処理装置１１はネットワ
ーク１００を介して柱上に設けられたモデム２０に接続
し、更にモデム２０を介して各需要家宅に設けられたエ
コーネット（ＥＣＨＯＮＥＴ：Energy Conservation an
d Homecare Network) システムに接続可能となってい
る。なお、エコーネットシステムの詳細は公知のエコー
ネット規格「THE ECHONET SPECIFICATION」に準ずる。

【００２３】このように、中央処理装置１１と需要家宅
５０との間の通信線路の一部として宅内への引込線や宅
内配電線等を使用することにより、各需要家宅は、都市
部や田舎等の地域格差や特別の通信設備の有無によら
ず、公平に給電制御サービスを受けられる。なお、デー
タ通信線路の中間部に変圧器３０が介在すると、データ
伝送が困難となるため、この例では電力会社１０の側は
モデム２０を介してネットワーク１００に接続する構成
としている。

【００２４】需要家宅５０において、５１は電力会社か
ら自動（リモート）検針可能な電力量計、５２は宅内給
電路を保護するためのノーヒューズブレーカ（ＮＦ
Ｂ）、５３は中央処理装置１１からの指令を受信・解読
可能であると共に、ドメイン(宅）内における各種家電
機器のリモート制御を行うエコーネットノード（ＥＮ
Ｎ）、５４〜５７はエコーネット対応の家電機器であ
り、例えば、５４は照明器具、５５は冷蔵庫、５６はエ
アコン、５７は電気温水器である。

【００２５】上記エコーネットノード５３には、直接ス
ペクトラム拡散方式等による送信部ＴＸと、直接スペク
トラム逆拡散方式等による受信部ＲＸと、ノード５３の
主制御・処理を行うＣＰＵ（メモリを含む）と、ＡＣ１
００Ｖを受けてＣＰＵ等にＤＣ電圧を給電するための電
源ユニット（ＰＷＵ）とが含まれる。

【００２６】また、上記照明器具５４はその明るさをマ
ニュアル操作及びＥＮＮ５３からリモート制御(設定）
可能なものであり、また冷蔵庫５４，エアコン５５、電
気温水器５７はその設定温度をマニュアル操作及びＥＮ
Ｎ５３からリモート制御(設定）可能なものである。例
えば、エアコン５６は、マニュアル操作可能な冷／暖房
モードスイッチと、マニュアル操作及びＥＮＮ５３から
リモート設定可能な温度設定機能部とを備え、冷房モー
ドで設定温度を下げ又は暖房モードで設定温度を上げる
と消費電力が増し、逆に冷房モードで設定温度を上げ又
は暖房モードで設定温度を下げると消費電力が減る関係
にある。他の家電機器についても同様に考えられる。

【００２７】また、図示しないが、他にも人体検知セン
サに連動して作動する空調装置や照明装置、又は空気汚
染センサに連動して作動する空気洗浄器等を設けること
が可能であり、これらの装置については、センサ感度を
制御することで消費電力の節約が図れる。

【００２８】従って、需要者は、基本的には、各家電機
器を好みの値にマニュアル設定して使用できる。但し、
月間の電力使用料金が当該需要家宅の申告値を超えるこ
とになる場合は、中央処理装置１１からのリモート制御
により必要な量の電力消費量が削減されることになる。

【００２９】この制御を実現するために、ディスク装置
１４のデータベースには、予め各需要者が申告した月間
の電力使用料金の上限値が需要者別に記憶されている。
ＣＰＵ１２は需要者の申告上限値（即ち、申告上限使用
料金に対応する積算電力使用量）と月間の予測電力使用
量とを比較し、電力消費の削減が必要と判断した場合
は、電力の削減量をエコーネットノード５３に通知す
る。コネットノード５３は、電力の削減量を通知された
ことにより、対応する家電機器の電力削減を行う。

【００３０】電力削減の態様は、削減すべき電力量に応
じて様々に設定できる。これを実現するために、需要者
は、予め削減すべき電力量に応じた削減対象を家電機器
毎に設定可能であり、この情報は、例えばエコーネット
ノード５３に記憶される。今、夏場における電力削減量
が３０Ｗ（３０Ｗｈ）の場合は、その内訳を、エアコン
の温度上昇２６°Ｃまで及び照明の減光１０％の如く設
定できる。また電力削減量が１００Ｗの場合は、その内
訳を、エアコンの温度上昇２７°Ｃまで、照明の減光２
０％及び冷蔵庫温度上昇５°Ｃまでの如く設定できる。
また電力削減量が２００Ｗの場合は、その内訳を、エア
コンの温度上昇２８°Ｃまで、照明消灯及び冷蔵庫温度
上昇８°Ｃまでの如く設定できる。

【００３１】エコーネットノード５３は、中央処理装置
１１から電力削減の指令を受けたことにより、その削減
量の大きさに応じて、予め記憶した家電機器毎の設定情
報を読み出し、制御を実行する。従って、電力削減によ
る需要家宅内の環境変化は、予め需要者が予測できる範
囲のものであり、よって需要者に思わぬ不快感を与える
ものではない。

【００３２】図３は実施の形態による消費電力制御処理
のフローチャートで、電力会社１０のＣＰＵ１２により
実行される。例えば月の変わり目になるとこの処理に入
力する。ステップＳ１１では日数カウンタｉに１をセッ
ト（１日目に初期化）する。ステップＳ１２では所定時
刻（例えば１日の終わり２３時５９分等）になるのを待
つ。やがて、所定時刻になると、ステップＳ１３では需
要家宅５０の積算電力使用量ｙ_iをリモート検針する。
ステップＳ１４では検針した積算電力量ｙ_iを配列に格
納する。ステップＳ１５では現在の日数ｉまでに記録さ
れた積算電力量のデータ列ｙ_iを使用して回帰直線の傾
きを表す回帰係数ａ_iを、例えば次式、

【００３３】

【数１】

【００３４】により求める。なお、この実施の形態では
前月度の電力使用料金（電力使用量）は清算されている
ので、月の始めの電力使用量＝０としている。即ち、回
帰直線のバイアス分（ｘ＝０の時のｙ）を表す回帰係数
ａ₀＝０としている。

【００３５】ステップＳ１６では前記求めた回帰係数ａ
_iを使用して当月末日における電力使用量（従量部分）
ｙ_eomを次式、ｙ_eom＝ａ_i×月日数により推定する。

【００３６】ステップＳ１７ではｙ_eom＞ＴＨ（需要者
の設定値）か否かを判別し、ｙ_eom＞ＴＨの場合はステ
ップＳ１８で需要家宅の電力使用量を制限する。その際
には、例えばｙ_eomとＴＨとの差分（ｙ_eom−ＴＨ）を求
め、これを何段階（３０Ｗｈ，１００Ｗｈ，２００Ｗｈ
等）かに量子化して、需要化宅に電力の削減量を送る。
これを受けた需要家宅では、削減量の大きさに応じて予
め規定された家電機器の設定値等を変更する。また、ｙ
_eom＞ＴＨでない場合はステップＳ１９で需要家宅の電
力使用量の制限（前に実行したもの）を解除する。な
お、ｙ_eom＞ＴＨの場合でも、これらの差分（ｙ_eom−Ｔ
Ｈ）が所定よりも小さい場合には、消費電力を削減しな
い（即ち、ステップＳ１９に進む）ようにしても良い。
このように制御しても、期間末期の積算使用量が申告上
限値（申告料金に対応する積算使用量）から大幅に増加
するものでなければ、この電力抑制制御の目的を達成で
きる。

【００３７】ステップＳ２０では日数のカウンタｉに＋
１し、ステップＳ２１ではｉ＞月日数（例えば９月は３
０日、１０月は３１日等）か否かを判別する。ｉ＞月日
数でない場合はステップＳ１２に戻り、次の日の所定時
刻になるのを待つ。従って、上記ステップＳ１８／Ｓ１
９で設定／解除した制限は次の日の１日間有効である。
また、上記ステップＳ２１の判別でｉ＞月日数の場合
は。当該月の制御処理を抜ける。

【００３８】図４は実施の形態による消費電力定額化制
御の数値例を示す図である。需要者は予め希望する上限
料金を電力会社に申し出て、電力会社と家電機器をコン
トロールして良いことの意志表示と実施契約を締結す
る。この例では従量部分の上限申告値（申告上限料金に
対応する電力使用量）を１００とする。図４は、ある月
（３０日分）を５日づつに区切って６回分に着目した制
御例を具体的に示している。図において、ｘ_iは日付、
ｙ_iは検出された積算電力使用量、ｐ_iは各時点の回帰係
数ａ_iに日付を掛けて求めた月末までの積算使用量であ
る。

【００３９】図４の第１列目において、１日，２日は平
日（月，火）であるが、来客があったため、電力を５づ
つ使用し、その積算電力使用量ｙ₁，ｙ₂は５，１０と推
移している。続く３日〜５日は平日（水〜金）のため、
電力を通常の３づつ使用し、その積算電力使用量ｙ₃，
ｙ₄，ｙ₅は１３，１６，１９と推移している。この５日
目に求めた過去５日分の回帰係数ａ₅＝３．４であり、
もしこの調子で電力を使用すると、月末の推定積算使用
量ｐ_eom＝１０２となり、これは申告上限値ＴＨ（＝１
００）に近い。この状態のグラフを図５（Ａ）に示す。
ここで、実線は検針した積算電力使用量、点線はその回
帰直線である。この例では、この区間における消費電力
を制限するリモート制御は行っていない。

【００４０】図４の第２列目において、続く６日，７日
は休日（土，日）のため、電力を通常の５づつ使用し、
その積算電力使用量ｙ₆，ｙ₇は２４，２９と推移してい
る。続く８日〜１０日は平日（月〜水）のため、電力を
通常の３づつ使用し、その積算電力使用量ｙ₈，ｙ₉，ｙ
₁₀は３２，３５，３８と推移している。この１０日目に
求めた過去１０日分の回帰係数ａ₁₀＝３．７であり、そ
の後もこの調子で電力を使用すると、月末の推定積算使
用量ｐ_eom＝１１１となり、これは申告上限値ＴＨ（＝
１００）を大幅に超えている。この状態のグラフを図５
（Ｂ）に示す。この場合は、消費電力を制限するリモー
ト制御を行う必要がある。

【００４１】図４の第３列目において、続く１１日〜１
５日（木〜月）は日毎の消費電力が中央処理装置１１に
よって制限されている。即ち、平日は通常の３から２づ
つに、また休日は通常の５から４づつに制限されてい
る。その結果この区間の積算電力使用量ｙ₁₁〜ｙ₁₅は４
０，４２，４６，５０，５２と推移している。そして、
この１５日目に求めた過去１５日分の回帰係数ａ₁₅＝
３．３であり、もしこの調子で電力を使用すると、月末
の推定積算使用量ｐ_eom＝１００となり、これは申告上
限値ＴＨ（＝１００）と丁度一致している。この状態の
グラフを図６（Ａ）に示す。この場合は、上記設定した
消費電力の制限を解除するリモート制御を行う。

【００４２】図４の第４列目において、続く１６日〜１
９日は平日（火〜金）であり、電力を通常の３づつ使用
している。更に続く２０日は休日（土）であるが、旅行
に出かけて家を留守にしたため、電力を１だけ使用して
いる。その結果この区間の積算電力使用量ｙ₁₆〜ｙ₂₀は
５５，５８，６１，６４，６５と推移している。そし
て、この２０日目に求めた過去２０日分の回帰係数ａ₂₀
＝３．２であり、もしこの調子で電力を使用すると、月
末の推定積算使用量ｐ_eom＝９５となり、これは申告上
限値ＴＨ（＝１００）を下回っている。この状態のグラ
フを図６（Ｂ）に示す。この区間は、消費電力の制限が
解除されたままの状態で処理が進行する。

【００４３】図４の第５列目において、続く２１日は休
日（日）であるが、旅行に出かけて家を留守にしたた
め、電力を１だけ使用している。更に続く２２日〜２５
日は平日（月〜木）であり、電力を通常の３づつ使用し
ている。その結果この区間の積算電力使用量ｙ₂₁〜ｙ₂₅
は６６，６９，７２，７５，７８と推移している。そし
て、この２５日目に求めた過去２５日分の回帰係数ａ₂₅
＝２．９６であり、もしこの調子で電力を使用すると、
月末の推定積算使用量ｐ_eom＝８９となり、これは申告
上限値ＴＨ（＝１００）を大きく下回っている。この状
態のグラフを図７（Ａ）に示す。従って、この区間も消
費電力の制限が解除されたままの状態で処理が進行す
る。

【００４４】図４の第６列目において、続く２６日〜３
０日は、別段のイベントも無く、通常に推移している。
その結果この区間の積算電力使用量ｙ₂₆〜ｙ₃₀は８１，
８６，９１，９４，９７と推移している。この３０日目
に求めた過去３０日分の回帰係数ａ₃₀＝２．９９であ
り、もしこの調子で電力を使用したとすると、月末の推
定積算使用量ｐ_eom＝９０となり、これは申告上限値Ｔ
Ｈ（＝１００）を下回っている。この状態のグラフを図
７（Ｂ）に示す。この例では、過去の各時点における推
定結果に基づき、必要な電力削減を行ってきた結果、３
０日目における実際の積算電力使用量ｙ₃₀は９７となっ
ており、これは申告上限値１００を下回っている。な
お、実際の積算電力使用量ｙ₃₀が、必ずしも厳密に申告
上限値以下になる必要は無く、もし超えても、申告上限
値の付近に収まっていれば、使用料金定額化制御の目的
を達成できる。

【００４５】図８は実施の形態による年間電力使用量実
績のグラフ図で、図８（Ａ）は需要者が年間を通して毎
月の積算電力使用量につき一定の上限値（例えば１０
０）を申告した場合を示している。１月度は、暖冬のた
め、毎日の使用実績から推定される月間の積算使用量が
申告上限値（申告上限料金に対応する月間積算使用量）
を下回っており、よって電力会社１０から別段の制限を
受けることも無く、こうして１月度の積算電力使用量は
１００以下となっている。２月度は、寒かったため、暖
房機器が頻繁に作動し、又は使用者のマニュアル操作で
設定温度が上げられ、このために毎日の使用実績から推
定される月間の積算使用量が申告上限値を上回ってお
り、よって電力会社１０から電力消費量の制限を受ける
日が多かったが、このような制限を受けた結果、２月度
の積算電力使用量も最終的には１００以下に収まってい
る。以下、同様にして進み、こうして、この例では年間
を通して月間の電力使用量が申告上限値（＝１００）を
超えることは無い。

【００４６】図８（Ｂ）は需要者が毎月の積算電力使用
量を季節やライフスタイルの変化に応じて異なる上限値
を申告した場合を示している。この例では、上記同様に
してその２月度には電力の制限を受けているが、その申
告上限値（申告上限料金に対応する月間積算使用量）は
略１１０と比較的に高いため、需要者が強いられる我慢
の程度は、上記図８（Ａ）の場合よりもずっと緩和され
ている。従って、需要者は厳しい冬を過ごし易い。一
方、寒さが幾分和らぐ３月度の上限値を低めに設定する
ことで、２月度に緩和（増加）した消費分を相殺でき
る。以下同様にして進み、こうして、需要者は、年間の
負担料を上記図８（Ａ）のものとくらべて増すこと無
く、しかも、より快適に過ごせる。

【００４７】なお、上記実施の形態では、図２に示した
如く、宅内にエコーネットノード５３を設けると共に、
その内部のＣＰＵが、遠隔の中央処理装置１１から送ら
れる電力削減量を伴う指令を分析して対応する家電機器
の設定値等を変更制御する場合を述べたが、これに限ら
ない。

【００４８】例えば、需要者からの申告データ（電力削
減量に応じて設定変更可能な各家電機器の調整量等を規
定したデータ）を、上記エコーネットノード５３の側に
記憶するのでは無く、中央処理装置１１のデータベース
の側に記憶することが可能であり、こうすれば、エコー
ネットノード５３の指令翻訳機能をＣＰＵ１２の側で実
行出来、この場合の各宅内の家電機器は電力会社１０の
側から直接的に制御されることになる。この場合は、遠
隔のＣＰＵ１２がエコーネットノード５３の機能を代行
できるため、各宅内からエコーネットノード５３を省略
することも可能である。

【００４９】図９は他の実施の形態による消費電力制御
システムの構成を示す図で、需要家宅の消費電力を宅内
でローカル制御する宅内給電制御システムの場合を示し
ている。図において、６３はエコーネット制御装置（Ｅ
ＮＣ）であり、ドメイン(宅）内における各種家電機器
のリモート制御を行う。この場合の電力量計５１は、不
図示の電力会社から自動（リモート）検針可能なもので
も良いが、従来通り、巡回する検針員により検針される
ものでも良い。但し、この例では、宅内配電線を介して
エコーネット制御装置６３により自動（リモート）検針
可能としている。又は別途に電力量計５１とエコーネッ
ト制御装置６３との間に専用の配線を設け、エコーネッ
ト制御装置６３により電力量計５１の積算電力使用量を
直接的に検出可能に構成しても良い。

【００５０】このエコーネット制御装置５３は、各宅内
において、上記電力会社の中央処理装置１１が各宅内に
対して行ったと同様の消費電力制御サービスを行う。こ
れを実現するために、エコーネット制御装置５３は、予
め需要者が設定した月当たりの電力消費量上限値を記憶
すると共に、内臓のＣＰＵは、上記図３で述べたと同様
の消費電力制御処理を各宅内でローカルに実行する。ま
た、エコーネット制御装置５３は、需要者が操作をする
コンソール手段ＣＳＬを備えており、これを使用して、
需要者は、電力の削減量に応じてどの家電機器の設定値
をどの様に制御可能かの情報を容易に設定可能である。
その他の構成（家電機器等）については、上記図２で述
べたものと同様で良い。

【００５１】この他の実施の形態では、各需要家宅では
夫々に独自のローカル制御により各月間の積算使用量を
所望以下に制御できる。一方、電力会社の側では、各宅
内で削減された電力節約（平準化）の効果が、間接的に
反映される。

【００５２】なお、上記実施の形態では具体的数値例を
伴って説明をしたが本発明はこれらの数値例に限定され
ない。

【００５３】また、上記図２の例では、例えば電力会社
１０の側の都合により、各需要家宅の電力消費をその申
告上限値よりも下回るようにリモート制御したり、又は
逆に申告上限値よりも上回るように制御することが可能
である。この場合の電力会社１０は、実際の多数の需要
家宅の電力消費状態をモニタ・分析すると共に、必要な
ら、電力消費の平準化を一層進めることが可能である。
但し、予め需要者との間で、このような申告を逸脱する
制御を行って良いとの契約が必要である。

【００５４】また、上記実施の形態では一般家庭への適
用例を中心に述べたが、これに限らない。本サービスの
対象となる需要家には、店舗，オフィス等の需要家も含
まれる。

【００５５】また、上記実施の形態では宅内配電線(電
灯線）を使用したエコーネット通信路の例を述べたが、
エコーネット通信路には他にも赤外線や無線等の通信路
が含まれても良い。

【００５６】また、上記実施の形態ではエコーネット規
格を採用した適用例を述べたが、家電機器の消費電力を
リモート制御できるものであればどのような形態のネッ
トワークでも良い。

【００５７】また、上記本発明に好適なる複数の実施の
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部
の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変
更が行えることは言うまでも無い。

【００５８】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、電力消
費の節約と平準化が図れる。また、各需要家宅では、電
力使用の面倒な監視・制御を必要としないで電気料金の
上限を定額化できるため、家計支出が安定化する。ま
た、電力会社は多数の需要家（一般家庭等）と契約する
ことにより、ピーク需要の予測と対策（ピークカット）
をより有効に実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】実施の形態による消費電力制御システムの構成
を示す図である。

【図３】実施の形態による消費電力制御処理のフローチ
ャートである。

【図４】実施の形態による消費電力定額化制御の数値例
を示す図である

【図５】実施の形態による使用料金定額化制御のグラフ
図（１）である。

【図６】実施の形態による使用料金定額化制御のグラフ
図（２）である。

【図７】実施の形態による使用料金定額化制御のグラフ
図（３）である。

【図８】実施の形態による年間電力使用量実績のグラフ
図である。

【図９】他の実施の形態による消費電力制御システムの
構成を示す図である。

【符号の説明】

１０電力会社１１中央処理装置１２ＣＰＵ１３主メモリ（ＭＭ）１４ディスク装置（ＤＳＫ）１５通信制御部（ＣＯＭ）１６コンソール装置２０モデム３０柱上変圧器５０需要家宅５１電力量計５２ノーヒューズブレーカ（ＮＦＢ）５３エコーネットノード（ＥＮＮ）５４照明器具５５冷蔵庫５６エアコン５７電気温水器６３エコーネット制御装置（ＥＮＣ）１００ネットワーク（ＮＷ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木拓也神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 5G066 KA12 KB01 KC02 5K048 AA16 BA01 DA05 DC06 EB10 FC04 HA34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消費電力を制御可能な家電機器と、該家
電機器の消費電力をリモート制御する制御装置とが、前
記家電機器に給電するための宅内配電線を含む通信ネッ
トワークを介して相互に接続するシステムの消費電力制
御方法であって、家電機器の積算電力使用量を周期的に検出し、各検出時
点の時間情報と検出積算電力使用量情報とのサンプル系
列に基づき両者間の相関を表す回帰係数を求めると共
に、該回帰係数を使用して期間末時の積算電力使用量を
推定し、該推定された積算電力使用量が予め設定された
閾値を超えることにより、家電機器の消費電力を制限す
るように制御することを特徴とする消費電力制御方法。
【請求項２】消費電力を制御可能な家電機器と、該家
電機器の消費電力をリモート制御する消費電力制御装置
とが、前記家電機器に給電するための宅内配電線を含む
通信ネットワークを介して相互に接続するシステムの消
費電力制御装置であって、家電機器の積算電力使用量を周期的に検出する検出手段
と、各検出時点の時間情報と検出積算電力使用量情報とのサ
ンプル系列に基づき両者間の相関を表す回帰係数を求め
ると共に、該回帰係数を使用して期間末時の積算電力使
用量を推定する推定手段と、該推定積算電力使用量が予め設定された閾値を超えるこ
とにより、家電機器の消費電力を制限するように制御す
る制御手段とを備えることを特徴とする消費電力制御装
置。
【請求項３】制御手段は、制御対象期間の初期におい
て家電機器の消費電力を制限しないか又は制限の重み付
けを小さくすることを特徴とする請求項２に記載の消費
電力制御装置。
【請求項４】消費電力を制御可能な家電機器と、該家
電機器の消費電力をリモート制御する消費電力制御装置
とが、家電機器に給電するための宅内配電線を含む通信
ネットワークを介して相互に接続する広域給電システム
の消費電力制御装置であって、各需要家宅における所定期間当たりの電力使用料金の申
告値を保持するデータベースと、専用又は公衆の通信回線を介して各需要家宅内の配電線
に接続する電力量計及び家電機器と通信可能な通信手段
と、該通信手段を介して電力量計の積算電力使用量を周期的
に検出する検出手段と、各検出時点の時間情報と検出積算電力使用量情報とのサ
ンプル系列に基づき求めた両者間の回帰係数を使用して
期間末時の積算電力使用量を推定する推定手段と、該推定された積算電力使用量が前記申告された電力使用
料金に対応する閾値を超えることにより、前記通信手段
を介して当該需要家宅における家電機器の消費電力を制
限する制御手段とを備えることを特徴とする消費電力制
御装置。
【請求項５】消費電力を制御可能な家電機器と、該家
電機器の消費電力をリモート制御する消費電力制御装置
とが、家電機器に給電するための宅内配電線を利用した
通信ネットワークを介して相互に接続する宅内給電シス
テムの消費電力制御装置であって、宅内配電線を介して家電機器と通信可能な通信手段と、電力量計の積算電力使用量を周期的に検出する検出手段
と、各検出時点の時間情報と検出積算電力使用量情報とのサ
ンプル系列に基づき求めた両者間の回帰係数を使用して
期間末時の積算電力使用量を推定する推定手段と、該推定された積算電力使用量が予め設定された所定閾値
を超えることにより、前記通信手段を介して家電機器の
消費電力を制限する制御手段とを備えることを特徴とす
る消費電力制御装置。