JP2012105523A - 通信装置、配電制御装置、及び配電制御システム - Google Patents

通信装置、配電制御装置、及び配電制御システム Download PDF

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Abstract

【課題】必要とされる電力の変動に応じた配電を行う。
【解決手段】通信装置は、地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得し、その算出用情報を配電制御装置に送信する。配電制御装置は、通信装置から、地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報を受信し、受信した算出用情報に基づいて、地域に対して配電すべき電力を算出し、算出した電力に基づいて、地域に対する配電を制御する。本開示は、例えば、送電線を介して各住居等に電力を配電する配電制御システム等に適用できる。
【選択図】図1

Description

本開示は、通信装置、配電制御装置、及び配電制御システムに関し、特に、例えば、複数の地域毎に必要とされる電力の変動に追従して、適切な配電を行えるようにした通信装置、配電制御装置、及び配電制御システムに関する。
現在、日本国内の発電所では、一般家庭等で必要とされる電力の需要を予測し、予測した需要に応じた供給量で、電力を供給するようにしている。そして、予測した電力の需要に基づいて、一般家庭等に電力を供給する際の変圧比等を調整することにより、例えば、単相100Vに関しては、95V乃至107Vの範囲内の電圧値で配電を行なうようにしている。
なお、特許文献1には、各変電所を連携させて、配電される電力の電圧値を所定の範囲内に維持する電圧維持技術が開示されている。
また、近年、北米を中心として、発電所から一般家庭等に電力を効率的に供給するスマートグリッド技術が注目されている。このスマートグリッド技術によれば、高度なIT技術を活用することにより、一般家庭等による電力の需要に応じて、発電所からの電力の供給を動的に変更させることができる。
さらに、CO2等による地球温暖化の問題に絡み、一般家庭等において、太陽光等を受光して発電する太陽光発電パネル、又は電気エネルギーを蓄積する蓄電池等を、電力の供給元として補助的に活用しようとする試みが世界各地で広まりつつある。このため、日本国内の一般家庭においても、太陽光発電パネル等を補助的に活用することが行なわれつつある。
特開2010−57311号公報
上述のように、日本国内の一般家庭においても、太陽光発電パネル等を補助的に活用することが行なわれつつあることに起因して、発電所から供給されるべき電力の需要は大きく変動しつつあり、電力の需要を予測することがより一層難しくなっている。
仮に、電力の需要を誤って予測してしまった場合、実際に必要とされている電力と、発電所により供給される電力のバランスが崩れてしまう。この場合、送電線上を流れる交流電流の周波数が変動してしまう。この結果、発電所における発電用のタービン等に脱調という現象が生じてしまい、タービン等の設備の停止又は故障が生じ得る。
また、例えば、電力の需要を誤って予測してしまった場合、誤って予測した電力の需要に基づいて、変圧比等を調整することになるので、95V乃至107Vの範囲内の電圧値で、一般家庭に配電を行なうことができないことが生じ得る。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、必要とされる電力の変動に追従して適切な配電を行うようにするものである。
本開示の第1の側面の通信装置は、配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置と通信する通信装置であって、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得部と、前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信部とを含む通信装置である。
前記取得部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷のインピーダンスの合成値を算出して取得し、前記送信部は、前記合成値を前記配電制御装置に送信することができる。
前記取得部は、前記所定の空間内に存在する複数の前記負荷のうち、通電している前記負荷のインピーダンスの合成値を算出するものであり、前記負荷の動作に応じて前記インピーダンスが変化する負荷に対しては、前記負荷の動作モードに基づき得られる前記インピーダンスを用いて前記合成値を算出することができる。
前記取得部は、所定の周波数で前記負荷に流れる交流電流を表す関数が変化する場合、同一の前記関数により表現される前記交流電流毎に前記負荷のインピーダンスを算出し、算出した複数の前記インピーダンスを用いて、前記合成値を算出することができる。
ユーザが前記所定の空間内に存在するか否かを判定する判定部と、前記ユーザが前記所定の空間内に存在する場合における前記負荷の情報、及び前記ユーザが前記所定の空間内に存在しない場合における前記負荷の情報を、過去の履歴情報として保持する履歴情報保持部とをさらに設けることができ、前記取得部は、前記ユーザが前記所定の空間内に存在するか否かの判定結果に基づき、前記履歴情報保持部に保持されている前記履歴情報を用いて、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出することができる。
前記取得部は、複数の前記負荷毎に、前記負荷のインピーダンスを対応付けたテーブルを用いて、前記複数の負荷全体のインピーダンスを表す合成値を算出することができる。
前記負荷で消費される電力を自ら発生させる電源部と、前記電源部から発生して前記負荷で消費される前記電力の電力量を検出する検出部とをさらに設けることができ、前記送信部は、前記合成値及び前記電力量を前記配電制御装置に送信することができる。
前記電源部は、蓄電された電力を発生させる蓄電部、又は発電により電力を発生させる発電部の少なくとも一方からなるようにすることができる。
前記蓄電部は、発電により得られる電力を蓄電することができる。
前記取得部は、前記算出用情報として、前記所定の空間において電力を消費する負荷を一意に識別するための識別情報を取得し、前記送信部は、前記識別情報を前記配電制御装置に送信することができる。
前記取得部は、前記算出用情報として、前記識別情報及び前記負荷の動作モードを示すモード情報も取得し、前記送信部は、前記識別情報及び前記モード情報を前記配電制御装置に送信することができる。
本開示の第1の側面によれば、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報が取得され、取得された前記算出用情報が前記配電制御装置に送信される。
本開示の第2の側面の配電制御装置は、配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置であって、前記配電制御装置と通信する通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報を受信する受信部と、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出部と、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を行わせる配電制御部とを含む配電制御装置である。
前記電力算出部は、複数の前記地域毎に配電すべき電力を算出し、前記配電制御部は、前記複数の地域毎に配電すべき電力に基づいて、配電対象の前記地域を分割又は併合し、分割又は併合後の前記地域に対して配電を行わせるようにすることができる。
前記受信部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷のインピーダンスの合成値を受信し、前記電力算出部は、受信された前記合成値に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出することができる。
前記受信部は、前記算出用情報として、前記通信装置が自ら発生させる電力の電力量も受信し、前記電力算出部は、受信された前記合成値及び前記電力量に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出することができる。
前記地域内に設けられた所定の空間には、電力を消費する負荷が存在しており、ユーザが前記所定の空間に存在する場合における前記負荷の情報、及び前記ユーザが前記所定の空間内に存在しない場合における前記負荷の情報を、過去の履歴情報として保持する履歴情報保持部をさらに設けることができ、前記受信部は、前記所定の空間内に前記ユーザが存在するか否かを示す所在情報を受信し、前記電力算出部は、受信された前記所在情報に基づき、前記履歴情報保持部に保持されている前記履歴情報を用いて、前記地域に対して配電すべき電力を算出することができる。
前記受信部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷を一意に識別するための識別情報を受信し、前記識別情報に対応付けて、前記負荷のインピーダンスを予め保持する保持部と、受信された前記識別情報に基づき、前記保持部を参照して、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する合成値算出部とをさらに設けることができ、前記電力算出部は、算出された前記合成値に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出することができる。
前記保持部は、前記負荷の前記識別情報、及び前記負荷の動作モードを示すモード情報に対応付けて、前記動作モードで動作する前記負荷のインピーダンスを予め保持し、前記受信部は、前記算出用情報として、前記識別情報及び前記モード情報を受信し、前記合成値算出部は、受信された前記識別情報及び前記モード情報に基づき、前記保持部を参照して、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出することができる。
前記配電制御部は、算出された前記電力に基づいて、前記地域に配電する際の電圧を変圧する変圧器、又は前記地域に配電する際の無効電力を制御する無効電力制御装置の少なくとも一方を制御して、前記地域に対する配電を行わせることができる。
本開示の第2の側面によれば、前記配電制御装置と通信する通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報が受信され、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力が算出され、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電が行われる。
本開示の第3の側面の配電制御システムは、配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置、及び前記配電制御装置と通信する通信装置から構成される配電制御システムであって、前記通信装置は、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得部と、前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信部とを含み、前記配電制御装置は、前記通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための前記算出用情報を受信する受信部と、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出部と、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を行わせる配電制御部とを含む配電制御システムである。
本開示の第3の側面によれば、前記通信装置により、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報が取得され、取得された前記算出用情報が前記配電制御装置に送信され、前記配電制御装置により、前記通信装置から前記算出用情報が受信され、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力が算出され、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電が行われる。
本開示の第1の側面によれば、必要とされる電力の変動に追従して配電を行なうために必要な情報を送信することが可能となる。
本開示の第2の側面によれば、必要とされる電力の変動に追従して適切な配電を行なうことが可能となる。
本開示の第3の側面によれば、必要とされる電力の変動に追従して配電を行なうために必要な情報を送信するとともに、送信された必要な情報に基づいて、必要とされる電力の変動に追従して適切な配電を行なうことが可能となる。
本開示における配電制御システムの構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態における通信装置の構成例を示すブロック図である。 機器ID毎に、機器のインピーダンスを対応付けたテーブルの一例を示す図である。 図2の通信装置が行うインピーダンス送信処理を説明するためのフローチャートである。 第1の実施の形態における配電制御装置の構成例を示すブロック図である。 図5の配電制御装置が行なう第1の制御処理を説明するためのフローチャートである。 機器ID及びモードIDの組合せ毎に、機器のインピーダンスを対応付けたテーブルの一例を示す図である。 第1の実施の形態における通信装置の他の構成例を示すブロック図である。 第2の実施の形態における通信装置の構成例を示すブロック図である。 図9の通信装置が行うID送信処理を説明するためのフローチャートである。 第2の実施の形態における配電制御装置の構成例を示すブロック図である。 図11の配電制御装置が行なう第2の制御処理を説明するためのフローチャートである。 第3の実施の形態における通信装置の構成例を示すブロック図である。 図13の通信装置が行う発電量送信処理を説明するためのフローチャートである。 第3の実施の形態における配電制御装置の構成例を示すブロック図である。 図15の配電制御装置が行なう第3の制御処理を説明するためのフローチャートである。 発電所から変圧器を介して住居に供給される電力の電圧値の一例を示す図である。 売電のために、住居から送電線に電力が出力されるときの電圧値の一例を示す図である。 第4の実施の形態における配電制御装置の構成例を示す図である。 図19の配電制御装置が行なう地域設定処理を説明するためのフローチャートである。 第5の実施の形態における通信装置の構成例を示すブロック図である。 図21の通信装置が行う在宅情報送信処理を説明するためのフローチャートである。 第5の実施の形態における配電制御装置の構成例を示すブロック図である。 図23の配電制御装置が行なう第4の制御処理を説明するためのフローチャートである。 電流及び電圧の一例を示す図である。 電流及び電圧を極座標により表現した場合の一例を示す図である。 分割した区間毎にインピーダンスを算出する場合の一例を示す図である。 分散型電源の構成例を示すブロック図である。 分散型電源の他の構成例を示すブロック図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
以下、発明を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(配電制御装置が、通信装置からのインピーダンスの合成値に基づいて、配電を制御するときの一例)
2.第1の実施の形態における変形例
3.第2の実施の形態(配電制御装置が、通信装置からの機器ID及びモードIDに基づいて、配電を制御するときの一例)
4.第3の実施の形態(配電制御装置が、通信装置からの機器ID、モードID及び発電量に基づいて、配電を制御するときの一例)
5.第4の実施の形態(配電制御装置が、配電対象の地域を併合又は分割するときの一例)
6.第5の実施の形態(配電制御装置が、ユーザが住居に在宅であるか否かに基づいて、配電を制御するときの一例)
7.第6の実施の形態(インピーダンスを電圧値や電流値により算出するときの一例)
8.変形例
<1.第1の実施の形態>
[配電制御システム1の構成例]
図1は、本開示を適用した配電制御システム1の構成例を示している。
なお、この配電制御システム1は、例えば、配電対象の地域21において必要とされる電力の需要に応じて、地域21に必要な電力を供給(配電)するものである。なお、地域21には、例えば、電化製品等の使用により電力を消費する各住居211乃至21Nが含まれる。また、各住居211乃至21Nに供給される電力としては、単相100V、単相200V、三相200V等が用いられているが、以下の実施の形態では、便宜上、単相100Vとして説明を行なっている。よって、以下の実施の形態が単相100Vに限定されないことは言うまでもない。
配電制御システム1は、住居211乃至21Nそれぞれに設けられた通信装置411乃至41N、ネットワーク42、配電制御装置43、変圧器44、及び無効電力制御装置45にから構成される。
通信装置411は、住居211に設けられている電化製品等で消費される電力を算出するために必要な算出用情報(例えば、電化製品のインピーダンスの合成値や、電化製品を識別するための機器ID等)を、ネットワーク42を介して配電制御装置43に供給する。
なお、通信装置412乃至41Nは、それぞれ、通信装置411と同様に構成されているため、それらの説明は省略する。
ネットワーク42は、例えばインターネット等であり、通信装置411乃至41N及び配電制御装置43を、有線又は無線等により相互に接続する。
配電制御装置43は、通信装置411乃至41Nからネットワーク42を介して供給される算出用情報に基づいて、地域21において必要とされる電力(以下、需要電力という)を算出し、その算出結果に応じて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する。
変圧器44は、配電制御装置43からの制御にしたがって、発電所から送電線を介して供給される電力の電圧を、所定の変圧比で変圧(例えば、6600Vを100Vに変圧)し、変圧後の電力を各住居211乃至21Nに供給する。
無効電力制御装置45は、配電制御装置43からの制御にしたがって、送電線上を流れる無効電力の電力量を調整する。ここで、無効電力とは、各住居211乃至21Nに設けられた電化製品等の負荷により消費されない電力をいい、電力の送り手側と受け手側を往復するだけの電力である。
したがって、無効電力は、送り手側と受け手側とを往復する過程で、送電線の抵抗成分により熱エネルギーとして消費される。
なお、無効電力は、送電線のインダクタンス成分、及び各住居211乃至21Nに設けられた電化製品等の負荷に伴うリアクタンス成分により発生し、力率を悪化させる。ここで、力率とは、送電線上の交流電流と交流電圧との位相差θをcosθで表したものをいう。
[通信装置41nにおける第1の構成例]
次に、図2は、住居21n(n=1,2,…,N-1,N)内に設けられた通信装置41nの構成例を示している。なお、この通信装置41nは、住居21n内に設置されたAC電源(コンセント)と接続されており、AC電源を介して、住居21n内に引き込まれた送電線からの電力を取得する。そして、通信装置41nは、取得した電力に基づいて動作し、住居21n内に設けられた電化製品等により構成される機器群61と、電力線を介して接続される。
この通信装置41nは、電力検出部81、インピーダンス算出部82、テーブル記憶部83及び通信部84から構成される。
電力検出部81は、住居21n内のAC電源と電力線を介して接続されており、AC電源からの電力を、機器群61とともに、通信装置41n内のインピーダンス算出部82、テーブル記憶部83及び通信部84に供給する。
また、電力検出部81は、AC電源から機器群61に供給され消費された消費電力の電力量を検出し、住居21nの外側に設けられた表示装置(図示せず)等に表示させる。そして、電力会社側において、例えば、月に1度、表示装置に表示された電力量が確認され、その確認した事項に基づいて、電力会社から、住居21nに居住する住民に対して、電気料金の請求が行われる。
インピーダンス算出部82は、通信装置41nに接続されている機器群61を構成する各電化製品の機器IDを取得する。なお、この機器IDは、例えば、ユーザが、通信装置41nに接続されている機器群61の機器IDを、通信装置41nに設けられた図示せぬ操作部を用いて入力すること等により取得される。
また、インピーダンス算出部82は、テーブル記憶部83に記憶されているテーブルから、機器群61を構成する各電化製品の機器IDそれぞれに対応付けられているインピーダンスを読み出す。そして、インピーダンス算出部82は、読み出したインピーダンスに基づいて、機器群61全体としてのインピーダンス(機器群61全体を1つの負荷として見た場合のインピーダンス)を表す合成値を算出し、通信部84に供給する。なお、通信装置41nに1つの電化製品のみが接続されている場合、インピーダンス算出部82は、テーブル記憶部83に記憶されているテーブルから読み出したインピーダンスを、そのまま合成値として、通信部84に供給する。
ところで、通信部84には、AC電源の相情報及び電圧値の情報(例えば、単相100Vであれば、単相という相情報と、100Vという電圧値の情報)を併せて供給してもよい。なお、AC電源の相情報及び電圧値の情報は、例えば、AC電源と直接に接続された電力検出部81により検出され、通信部84に供給される。
この場合、通信部84は、合成値とともに、AC電源の相情報及び電圧値の情報を、ネットワーク42を介して、図5の配電制御装置43に送信する。そして、図5の配電制御装置43では、通信部84からの合成値の他、通信部84からのAC電源の相情報及び電圧値の情報に基づいて、配電が制御される。なお、いまの場合、通信部84は、合成値のみを、図5の配電制御装置43に送信するものとして説明する。
テーブル記憶部83は、図3に示されるように、異なる電化製品毎に、電化製品の製品型番号、品目、機器ID、及びインピーダンスをそれぞれ対応付けたテーブルを予め記憶(保持)している。なお、インピーダンスは、複素数の形式により表される。
また、テーブル記憶部83が保持するテーブルは、図3に示されるように、電化製品毎に、1つのインピーダンスが対応付けられている。したがって、テーブル記憶部83が保持するテーブルには、例えば、動作に拘らず、インピーダンスが同一とされる電化製品が登録されることとなる。
なお、テーブル記憶部83が保持するテーブルには、動作に応じてインピーダンスが変化する電化製品を登録するようにしてもよい。この場合、例えば、電化製品の動作に応じて変化するインピーダンスの平均が、インピーダンスとして登録される。
ここで、通信装置41n毎に、テーブル記憶部83を設けるようにする他、ネットワーク42に接続されたサーバであって、図3に示されるようなテーブルを予め保持するサーバを用意するようにしてもよい。この場合、インピーダンス算出部82は、ネットワーク42に接続されたサーバからテーブルを読み出して、機器群61を構成する各電化製品のインピーダンスを取得するものとなる。
図3に示されるようなテーブルを予め保持するサーバを用意した場合には、通信装置41n毎に、図3に示されるようなテーブルを重複して保持する必要がなくなり、テーブル記憶部83を省略することができる。また、サーバは、必要に応じて、複数設けるようにしてもよい。このことは、後述する他の通信装置41n(例えば図8や図21を参照して説明する通信装置41n)についても同様である。
通信部84は、インピーダンス算出部82からの合成値を、ネットワーク42を介して、図5の配電制御装置43に供給する。
次に、図4のフローチャートを参照して、図2の通信装置41nが行うインピーダンス送信処理について説明する。
ステップS21において、インピーダンス算出部82は、通信装置41nに接続されている機器群61を構成する各電化製品の機器IDを取得する。また、インピーダンス算出部82は、テーブル記憶部83に記憶されているテーブルから、機器群61を構成する各電化製品の機器IDそれぞれに対応付けられているインピーダンスを読み出す。そして、インピーダンス算出部82は、読み出したインピーダンスに基づいて、機器群61全体としてのインピーダンスを表す合成値を算出し、通信部84に供給する。
ステップS22において、通信部84は、インピーダンス算出部82からの合成値を、ネットワーク42を介して配電制御装置43に供給する。以上でインピーダンス送信処理は終了される。
以上説明したように、インピーダンス送信処理によれば、例えば、通信装置41nが、住居21nにおいて消費される消費電力を算出するために必要なインピーダンスの合成値を、配電制御装置43に送信することができる。
[配電制御装置43における第1の構成例]
次に、図5は、図2の通信装置41nから合成値を受信する配電制御装置43の構成例を示している。
この配電制御装置43は、通信部101、需要電力算出部102及び制御部103から構成される。
通信部101は、通信装置41nからネットワーク42を介して供給される通信装置41n毎の合成値を受信し、需要電力算出部102に供給する。
需要電力算出部102は、通信部101からの、通信装置41n毎の合成値に基づいて、地域21に含まれる住居21n毎の消費電力を算出する。そして、需要電力算出部102は、算出した住居21n毎の消費電力の総和を、地域21の需要電力として、制御部103に供給する。なお、需要電力の算出には、送電線のリアクタンス成分、変圧器44等による影響等も考慮して行なわれる。また、図2の通信装置41nから、住居21nにおけるAC電源の相情報及び電圧値の情報も送信されてくる場合には、住居21nにおけるAC電源の相情報及び電圧値の情報に基づき、AC電源による影響も考慮して、需要電力が算出される。さらに、需要電力は、複素数の形式で算出される。
制御部103は、需要電力算出部102からの需要電力に基づいて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する。すなわち、例えば、制御部103は、図示せぬメモリ等に、需要電力毎に、需要電力に応じて設定すべき変圧比や、無効電力に対するリアクタンス量等を対応付けた制御用テーブルを保持しているものとする。そして、制御部103は、需要電力算出部102からの需要電力に基づいて、保持する制御用テーブルを用いて、設定すべき変圧比やリアクタンス量等を決定し、決定した変圧比やリアクタンス量となるように、変圧器44の変圧比及び無効電力制御装置45のリアクタンス量を制御する。なお、制御用テーブルは、電力会社等により、需要電力に応じて適切な変圧比やリアクタンス量等が計算され、その計算結果に基づいて予め作成される。
ところで、制御部103は、例えば、変圧器44の変圧比が、設定すべき変圧比となっている場合には、無効電力制御装置45のみを制御して、無効電力制御装置45のリアクタンス量を、設定すべきリアクタンス量とすることができる。
また、制御部103は、例えば、無効電力制御装置45のリアクタンス量が、設定すべきリアクタンス量となっている場合、変圧器44のみを制御して、変圧器44の変圧比を、設定すべき変圧比とするようにすることができる。
すなわち、制御部103は、需要電力算出部102からの需要電力に基づいて、変圧器44又は無効電力制御装置45の少なくとも一方を制御することができる。さらに、制御部103は、タイミングを変えて変圧器44、無効電力制御装置45を順次制御してもよいことは言うまでもない。これらのことは、後述する図11における制御部103、図15における制御部208、及び図23の制御部264についても同様のことが言える。
さらに、図5において、1台の配電制御装置43に代えて、例えば、第1の配電制御装置43と第2の配電制御装置43を設けるようにしてもよい。そして、第1の配電制御装置43の制御部103が変圧器44の制御を行い、第2の配電制御装置43の制御部103が無効電力制御装置45の制御を行うようにしてもよい。このことは、後述する図11、図15、及び図23の配電制御装置43についても同様のことが言える。
次に、図6のフローチャートを参照して、図5の配電制御装置43が、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する処理(以下、第1の制御処理という)について説明する。
ステップS41において、通信部101は、通信装置41nからネットワーク42を介して供給される通信装置41n毎の合成値を受信し、需要電力算出部102に供給する。
ステップS42において、需要電力算出部102は、通信部101からの、通信装置21n毎の合成値に基づいて、地域21に含まれる住居21n毎の消費電力を算出する。そして、需要電力算出部102は、算出した住居21n毎の消費電力の総和を、地域21の需要電力として、制御部103に供給する。
ステップS43において、制御部103は、需要電力算出部102からの需要電力に基づいて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する。以上で第1の制御処理は終了される。
以上説明したように、第1の制御処理によれば、ネットワーク42を介して供給される通信装置41n毎の合成値に基づいて、住居21n毎の消費電力を算出し、算出した住居21n毎の消費電力の総和を、地域21の需要電力とした。
このため、図5の配電制御装置43は、例えば、地域21における過去の需要電力の履歴に基づいて需要電力を予測(算出)する場合と比較して、地域21の需要電力を精度良く算出できるようになる。したがって、図5の配電制御装置43は、算出した需要電力に基づいて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御することにより、95V乃至107Vの範囲内の電圧値で、住居21nに配電を行なうようにすることができる。
また、第1の制御処理によれば、配電制御装置43は、算出した需要電力を構成する有効電力及び無効電力に基づいて、力率を改善させる(例えば、力率cosθが1に近づくように改善させる)ようにすることが可能となる。ここで、有効電力とは、電化製品等の負荷において実際に消費される電力をいう。
<2.第1の実施の形態における変形例>
なお、図2において、インピーダンス算出部82は、機器群61を構成する各電化製品が通電状態であるか否かに拘らず、通信装置41nに接続された機器群61全体としてのインピーダンスを合成値として算出するようにした。
しかしながら、実際に電力を消費するのは、電源がオンされて通電状態となった電化製品である。したがって、インピーダンス算出部82は、機器群61において通電状態となっている電化製品のみを対象として合成値を算出するようにしてもよい。
すなわち、例えば、機器群61において、各電化製品は、通電状態とされたときに、自己の機器IDを、通信装置41nのインピーダンス算出部82に供給するものとする。そして、インピーダンス算出部82は、機器群61における電化製品からの機器ID、及びテーブル記憶部83に記憶されているテーブルを用いて、通電状態となっている電化製品のみを対象とする合成値を算出することができる。
この場合、図2の通信装置41nにおいて、実際に電力を消費する電化製品のみを対象とした合成値を算出して送信することとなる。よって、通信装置41nに接続された電化製品を対象として合成値を算出して送信する場合と比較して、図5の配電制御装置43において、住居21n毎の消費電力をより正確に算出できる。その結果、住居21n毎の消費電力の総和である、地域21の需要電力をより正確に算出することが可能となる。このため、図5の配電制御装置43では、地域21の需要電力に応じて、より適切な制御を行うことが可能となる。
また、例えば、インピーダンス算出部82は、機器群61を構成する各電化製品において、通電状態の他、通電状態においていずれの動作モードで動作しているかも加味するようにして合成値を算出するようにしてもよい。これは、動作モードに応じて、電化製品の消費電力が異なることによる。なお、動作モードとしては、例えば、電化製品がAV機器である場合、低消費電力モード及び高消費電力モード等を有し、電化製品が洗濯機である場合は、洗い、濯ぎ、及び脱水等の動作モードを有する。
すなわち、例えば、機器群61において、各電化製品のうち、通電状態とされた電化製品は、機器IDの他、現在の動作モードを表すモードIDを、通信装置41nのインピーダンス算出部82に供給するものとする。
インピーダンス算出部82は、機器群61における電化製品からの機器ID及びモードID、並びにテーブル記憶部83に記憶されているテーブルを用いて、通電状態となっている電化製品のみを対象とする合成値を算出することができる。なお、この場合、テーブル記憶部83には、図7に示されるように、異なる電化製品毎に、電化製品の製品型番号、品目、機器ID、モードID及びインピーダンスをそれぞれ対応付けたテーブルが記憶されているものとする。
また、図7に示されたテーブルでは、図示したように、複数の動作モードで動作する電化製品に対して、複数のモードIDと、複数のモードIDそれぞれに対応するインピーダンスが対応付けられている。
しかしながら、図7に示されたテーブルでは、図示は省略しているが、1の動作モードで動作する電化製品に対して、1のモードIDと、1のモードIDに対応するインピーダンスを対応付けたものが含まれていてもよい。
ここで、インピーダンス算出部82は、動作モードに周期性のある電化製品から供給された機器ID及びモードIDの履歴から、その周期性の特徴を取得し、テーブル記憶部83に反映させてもよい。具体的には、例えば、電化製品が洗濯機である場合、第1の動作モードとしての洗いの所要時間が10分、第2の動作モードとしての濯ぎの所要時間が5分、第3の動作モードとしての脱水の所要時間が3分であれば、インピーダンス算出部82は、これらの所要時間を、テーブル記憶部83に記憶されているテーブルに反映するという具合である。
この場合、例えば、洗濯機が、動作モードの遷移に応じて、遷移後の動作モードを表すモードIDを、インピーダンス算出部82に供給しなくても、インピーダンス算出部82は、テーブル記憶部83に記憶されたテーブルに基づき、洗濯機の周期性に応じて、洗濯機のインピーダンスを判別できるものとなる。
動作モードも加味した場合、図2の通信装置41nにおいて、実際に電力を消費する電化製品の動作モードも加味した上で合成値を算出して送信することとなる。よって、動作モードを加味せずに合成値を算出して送信する場合と比較して、図5の配電制御装置43において、地域21の需要電力をより正確に算出することができる。このため、図5の配電制御装置43では、地域21の需要電力に応じて、より適切な制御を行うことが可能となる。
また、第1の実施の形態において、図2の通信装置41nを説明したが、その他、例えば、発電所からの電力の他、太陽光発電パネル等から得られる電力を補助的に利用する通信装置41nを採用することができる。すなわち、第1の実施の形態では、通信装置411乃至41nとして、図2の通信装置41nのみ、後述する図8の通信装置41nのみ、又はその両方を採用することができる。
[第1の実施の形態における通信装置41nの他の構成例]
次に、図8は、太陽光発電パネル等の分散型電源を有する通信装置41nの構成例を示している。
なお、図8の通信装置41nは、分散型電源から得られる電力を電力会社に売電したり、分散型電源から得られる電力を、機器群61を動作させるための電力として用いる他は、図2の通信装置41nと同様に構成される。
また、図8の通信装置41nは、図2の通信装置41nと同様に構成されている部分について同一の符号を付すようにしたので、それらの説明は適宜省略する。
すなわち、図8の通信装置41nは、電力検出部81及びインピーダンス算出部82に代えて、電力検出部121及びインピーダンス算出部122が設けられているとともに、新たにパワーコンディショナ123及び分散型電源124が設けられている他は、図2の通信装置41nと同様に構成される。
電力検出部121は、住居21n内のAC電源と電力線を介して接続されており、AC電源からの電力を、機器群61とともに、通信装置41n内のテーブル記憶部83、通信部84、インピーダンス算出部122及びパワーコンディショナ123に供給する。
また、電力検出部121は、売電のために供給される、パワーコンディショナ123からの電力を、住居21n内のAC電源を介して、送電線に供給する。この電力は、送電線を介して発電所には供給されず、直接に、他の住居21m(n≠m)に供給される。なお、パワーコンディショナ123は、売電のために電力を電力検出部121に供給する場合等には、配電制御装置43により制御される。配電制御装置43によるパワーコンディショナ123の制御は、後述する図13等で詳述しているため、ここでの説明は省略する。
さらに、電力検出部121は、パワーコンディショナ123からの電力の電力量等を検出し、住居21nの外側に設けられた表示装置(図示せず)等に表示させる。なお、この表示装置には、売電した電力の電力量等の他、住居21nにおいて発電所からの電力を消費した電力量等が表示される。電力会社側において、月に1度、表示装置に表示された電力量等が人間により確認され、その確認した事項に基づいて、電力会社から住居21nに居住する住民に対して、電気料金の請求や、売電による売電料金の受け渡しが行なわれる。
インピーダンス算出部122は、インピーダンス算出部82と同様にして合成値を算出し、パワーコンディショナ123に供給する。また、インピーダンス算出部122は、パワーコンディショナ123からの制御にしたがって、算出済みの合成値を補正し、通信部84に供給する。
パワーコンディショナ123は、インピーダンス算出部122からの合成値に基づいて、機器群61において必要な電力(消費電力)を算出する。そして、パワーコンディショナ123は、分散型電源124からの電力が、機器群61の消費電力よりも大きいか否かを判定し、その判定結果に応じて、インピーダンス算出部122で算出済みの合成値を補正させる。
すなわち、例えば、パワーコンディショナ123は、分散型電源124からの電力が、機器群61の消費電力よりも大きいと判定した場合、つまり、分散型電源124からの電力により、機器群61において必要な電力を全て賄えると判定した場合、インピーダンス算出部122を制御して、算出済みの合成値を無限大(十分大きな値)に補正させて、通信部84に供給させる。
これにより、図5の配電制御装置43では、住居21n内の機器群61の消費電力は0であるものとして扱われて、地域21の需要電力が算出されることとなる。
また、パワーコンディショナ123は、分散型電源124からの電力が、機器群61の消費電力よりも大きくないと判定した場合、つまり、機器群61の消費電力の一部を、送電線からの電力により賄う必要があると判定した場合、インピーダンス算出部122を制御して、算出済みの合成値を、機器群61の消費電力と、分散型電源124により得られる電力との割合に応じた値に補正させて、通信部84に供給させる。
これにより、図5の配電制御装置43では、住居21n内の機器群61の消費電力から、分散型電源124から得られる電力を差し引いて得られる残りの消費電力が、住居21n内の機器群61の消費電力であるものとして扱われて、地域21の需要電力が算出されることとなる。
さらに、パワーコンディショナ123は、分散型電源124からの電力を、直流から交流に変換し、変換後の電力を、機器群61又は電力検出部121に供給する。
分散型電源124は、例えば、太陽光発電パネル又は蓄電池等であり、発電により得られる電力をパワーコンディショナ123に供給する。
すなわち、分散型電源124は、電源として電力を自ら発生させるためのものであれば、どのようなものであってもよい。
具体的には、例えば、分散型電源124は、太陽光発電パネルである場合、太陽光発電パネルの発電により発生する電力を、パワーコンディショナ123に供給する。また、例えば、分散型電源124が、蓄電池である場合、蓄電池の発電(放電)により発生する電力を、パワーコンディショナ123に供給する。
以下では、分散型電源124は、太陽光発電パネル又は蓄電池の一方であるものとして説明する。なお、分散型電源124が、太陽光パネル及び蓄電池からなる場合については、図28及び図29を参照して詳述する。
図8の通信装置41nでは、分散型電源124から得られる電力を考慮して、機器群61の合成値を補正して送信するようにした。このため、図5の配電制御装置43において、分散型電源124から得られる電力により賄われる消費電力を除外した、住居21n内の機器群61の消費電力(送電線からの電力により賄う必要のある消費電力)を正確に算出できる。よって、図5の配電制御装置43では、地域21の需要電力(送電線から供給されるべき電力)を比較的正確に算出できるようになる。
第1の実施の形態では、図2の通信装置41nが、合成値を算出して、図5の配電制御装置43に送信するようにしたが、合成値の算出を、配電制御装置43に行わせるようにしてもよい。この場合、通信装置41nが、取得した機器IDを配電制御装置43に送信し、配電制御装置43において、通信装置41nからの機器IDに基づいて、図3のテーブルを用いて合成値を算出することとなる。そして、配電制御装置43は、算出した合成値に基づいて、地域21の需要電力を算出することとなる。なお、機器IDを配電制御装置43に送信する通信装置41nは、分散型電源を有してもよいし、有さないように構成してもよい。
その他、例えば、通信装置41nが、取得した機器ID及びモードIDを配電制御装置43に送信し、配電制御装置43において、通信装置41nからの機器ID及びモードIDに基づいて、図7のテーブルを用いて合成値を算出してもよい。
<3.第2の実施の形態>
次に、図9乃至図12を参照して、通信装置41nにおいて、合成値の算出に用いる機器ID及びモードIDを送信し、配電制御装置43において、通信装置41nからの機器ID及びモードIDを用いて合成値を算出する場合の配電制御システム1を説明する。
[通信装置41nの第2の構成例]
図9は、合成値の算出に用いる機器ID及びモードIDを取得して送信する通信装置41nの構成例を示している。
図9の通信装置41nは、電力検出部141、動作状態検出部142、ID記憶部143及び通信部144から構成される。
電力検出部141は、住居21n内のAC電源と電力線を介して接続されており、AC電源からの電力を、機器群61とともに、動作状態検出部142、ID記憶部143及び通信部144に供給する。また、電力検出部141は、電力検出部81と同様にして、AC電源から機器群61に供給され消費された消費電力の電力量を検出し、住居21nの外側に設けられた表示装置(図示せず)等に表示させる。
動作状態検出部142は、機器群61を構成する各電化製品の機器ID及びモードIDを検出し、ID記憶部143に供給して記憶させる。
すなわち、例えば、動作状態検出部142には、機器群61を構成する各電化製品のうち、通電状態とされた電化製品から、その電化製品の機器ID及びモードIDが供給される。動作状態検出部142は、機器群61に含まれる電化製品からの機器ID及びモードIDを、ID記憶部143に供給して記憶させる。
ID記憶部143は、動作状態検出部142からの機器ID及びモードIDを記憶する。
通信部144は、ID記憶部143に記憶されている機器ID及びモードIDを、ID記憶部143から読み出し、ネットワーク42を介して配電制御装置43に供給する。ここで、通信部144は、AC電源の相情報及び電圧値の情報(例えば、単相100Vであれば、単相という相情報と、100Vという電圧値の情報)を併せて、図11の配電制御装置43に供給してもよい。なお、AC電源の相情報及び電圧値の情報は、例えば、AC電源と直接に接続された電力検出部141により検出され、通信部144に供給される。
この場合、通信部144は、機器ID及びモードIDとともに、AC電源の相情報及び電圧値の情報を、ネットワーク42を介して、図11の配電制御装置43に送信する。そして、図11の配電制御装置43では、通信部144からの機器ID及びモードIDの他、通信部144からのAC電源の相情報及び電圧値の情報に基づいて、配電が制御される。なお、いまの場合、通信部144は、機器ID及びモードIDのみを、図11の配電制御装置43に送信するものとして説明する。
次に、図10のフローチャートを参照して、図9の通信装置41nが行うID送信処理について説明する。
ステップS61において、動作状態検出部142は、機器群61を構成する各電化製品の機器ID及びモードIDを検出し、ID記憶部143に供給して記憶させる。
ステップS62において、通信部144は、ID記憶部143に記憶されている機器ID及びモードIDを、ID記憶部143から読み出し、ネットワーク42を介して配電制御装置43に供給する。以上でID送信処理は終了される。
以上説明したように、ID送信処理によれば、機器群61の機器ID及びモードIDを送信するようにしたので、機器ID及びモードIDを用いて合成値を算出する処理を省略できる。
[配電制御装置43における第2の構成例]
次に、図11は、図9の通信装置41nからの機器ID及びモードIDに基づき合成を算出し、その合成値に基づいて需要電力を算出する配電制御装置43の構成例を示している。
なお、図11の配電制御装置43は、図5の通信部101に代えて、通信部161、インピーダンス算出部162及びテーブル記憶部163が設けられている他は、図5の配電制御装置43と同様に構成されている。同様に構成されている部分には、同一の符号を付すようにしたので、それらの説明は適宜省略する。
通信部161は、図9の通信装置41nからネットワーク42を介して供給される機器ID及びモードIDを受信し、インピーダンス算出部162に供給する。
インピーダンス算出部162は、テーブル記憶部163に予め記憶されているテーブルから、通信部161からの機器ID及びモードIDに対応するインピーダンスを読み出す。そして、インピーダンス算出部162は、読み出したインピーダンスに基づいて、合成値を算出し、需要電力算出部102に供給する。
テーブル記憶部163は、図7に示されるように、機器ID及びモードIDに少なくともインピーダンスが対応付けられているテーブルを予め記憶している。なお、テーブル記憶部163を、図11の配電制御装置43に設けずに、サーバとしてネットワーク42に接続するように構成してもよい。
次に、図12のフローチャートを参照して、図11の配電制御装置43が、図9の通信装置41nからの機器ID及びモードIDに基づいて需要電力を算出し、算出した需要電力に基づいて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する処理(以下、第2の制御処理という)について説明する。
ステップS81において、通信部161は、図9の通信装置41nからネットワーク42を介して供給される機器ID及びモードIDを受信し、インピーダンス算出部162に供給する。
ステップS82において、インピーダンス算出部162は、テーブル記憶部163に予め記憶されているテーブルから、通信部161からの機器ID及びモードIDに対応するインピーダンスを読み出す。そして、インピーダンス算出部162は、読み出したインピーダンスに基づいて、合成値を算出し、需要電力算出部102に供給する。
ステップS83及びステップS84では、それぞれ、図6のステップS42及びステップS43と同様の処理が行なわれる。以上で第2の制御処理は終了される。
以上説明したように、第2の制御処理によれば、図11の配電制御装置43は、通信装置41nに合成値を算出させずに、ネットワーク42を介して供給される通信装置41n毎の機器ID及びモードIDに基づいて、住居21n毎の機器群61の合成値を算出するようにした。
このため、第2の制御処理によれば、通信装置41nに、合成値を算出するための機能を設ける必要がなくなるので、通信装置41nが有する機能を簡素化することができるようになる。これにより、いわゆるクラウドコンピューティングを実現するような配電制御システム1、つまり、通信装置41nによる処理を極力省き、ネットワーク42に接続された配電制御装置43に処理を行わせる配電制御システム1を実現することが可能となる。
第2の実施の形態において、図9の通信装置41nを説明したが、その他、例えば、太陽光発電パネル等から得られる電力を補助的に利用する通信装置41nを採用することができる。すなわち、第2の実施の形態では、通信装置411乃至41nとして、図9の通信装置41nのみ、後述する図13の通信装置41nのみ、又はその両方を採用することができる。
なお、通信装置411乃至41nとして、図13の通信装置41nを採用するようにした場合には、配信制御装置43の構成は、後述する図15に示されるようなものとなる。
次に、図13乃至図16を参照して、図13の通信装置41nと図15の配電制御装置43を含む配電制御システム1について説明する。すなわち、図13の通信装置41nにおいて、太陽光発電パネル等の分散型電源を有し、合成値の算出に用いる機器ID及びモードIDの他、分散型電源から発電される発電量を送信し、図15の配電制御装置43において、通信装置41nからの機器ID、モードID及び発電量に応じて、通信装置41nを制御する場合の配電制御システム1を説明する。
なお、以下において、通信装置411乃至41nとして、図13の通信装置41nの他、図9の通信装置41nも採用した場合について合わせて説明する。
<4.第3の実施の形態>
[通信装置41nにおける第3の構成例]
図13は、合成値の算出に用いる機器ID及びモードIDの他、分散型電源により発電した電力の発電量を送信する通信装置41nの構成例を示している。
図13の通信装置41nは、電力検出部181、パワーコンディショナ182、分散型電源183、発電量記憶部184、動作状態検出部185、ID記憶部186、及び通信部187から構成される。
電力検出部181は、図8の電力検出部121と同様の処理を行なう。
パワーコンディショナ182は、図8のパワーコンディショナ123と同様の処理を行なう。その他、例えば、パワーコンディショナ182は、分散型電源183からの電力に基づいて、分散型電源183により発電される電力の発電量を検出し、分散型電源183の発電量として、発電量記憶部184に供給して記憶させる。
また、例えば、パワーコンディショナ182は、図15の配電制御装置43からの制御にしたがって、分散型電源183からの電力を、売電のために電力検出部181に供給する。
分散型電源183は、図8の分散型電源124と同様の処理を行なう。なお、分散型電源183は、図8の分散型電源124と同様に構成されている。
発電量記憶部184は、パワーコンディショナ182からの発電量を記憶する。
動作状態検出部185及びID記憶部186は、それぞれ、図9の動作状態検出部142及びID記憶部143と同様の処理を行なう。
通信部187は、ID記憶部186に記憶されている機器ID及びモードIDを、ID記憶部186から読み出す。また、通信部187は、発電量記憶部184に記憶されている発電量を、発電量記憶部184から読み出す。そして、通信部187は、読み出した機器ID、モードID、及び発電量を、ネットワーク42を介して、図15の配電制御装置43に供給する。
次に、図14のフローチャートを参照して、図13の通信装置41nが行う発電量送信処理について説明する。
ステップS101において、動作状態検出部185は、機器群61を構成する各電化製品の機器ID及びモードIDを検出し、ID記憶部186に供給して記憶させる。
ステップS102において、パワーコンディショナ182は、分散型電源183からの電力に基づいて、分散型電源183により発電される電力の発電量を検出し、分散型電源183の発電量として、発電量記憶部184に供給して記憶させる。
ステップS103において、通信部187は、ID記憶部186に記憶されている機器ID及びモードIDを、ID記憶部186から読み出す。また、通信部187は、発電量記憶部184に記憶されている発電量を、発電量記憶部184から読み出す。そして、通信部187は、読み出した機器ID、モードID、及び発電量を、ネットワーク42を介して、図15の配電制御装置43に供給する。以上で、発電量送信処理は終了される。
以上説明したように、発電量送信処理によれば、図13の通信装置41nが、機器ID及びモードIDの他、発電量も送信するようにしたので、図15の配電制御装置43において、発電量を考慮した地域21の需要電力を算出できるようになる。
[配電制御装置43における第3の構成例]
図15は、図13の通信装置41nからの機器ID、モードID及び発電量に基づいて、変圧器44等を制御する配電制御装置43の構成例を示している。
図15の配電制御装置43は、通信部201、インピーダンス算出部202、テーブル記憶部203、消費電力算出部204、余剰電力算出部205、余剰電力配分算出部206、需要電力算出部207及び制御部208から構成される。
通信部201は、図13の通信装置41nからネットワーク42を介して供給される機器ID及びモードIDを受信し、インピーダンス算出部202に供給する。また、通信部201は、図13の通信装置41nからネットワーク42を介して供給される発電量を受信し、余剰電力算出部205に供給する。
なお、図1の通信装置411乃至41Nとして、図13の通信装置41nの他、図9の通信装置41nも採用した場合、図9の通信装置41nから通信部201には、機器ID及びモードIDが送信されるものの、発電量は送信されない。
したがって、通信部201は、図9の通信装置41nから機器ID及びモードIDを受信した場合、受信した機器ID及びモードIDを、インピーダンス算出部202に供給し、図9の通信装置41nからの発電量として、値0である発電量を、余剰電力算出部205に供給するものとする。
インピーダンス算出部202は、通信部201からの機器ID及びモードIDに基づいて、図11のインピーダンス算出部162と同様の処理を行い、その処理により得られる通信装置41n毎の合成値を、消費電力算出部204に供給する。
テーブル記憶部203は、図11のテーブル記憶部163と同様に構成される。
消費電力算出部204は、インピーダンス算出部202からの通信装置41n毎の合成値に基づいて、住居21n毎の消費電力を算出し、余剰電力算出部205に供給する。
余剰電力算出部205は、通信部201からの通信装置41n毎の発電量と、消費電力算出部204からの住居21n毎の消費電力とに基づいて、住居21n毎の余剰電力又は不足電力を算出する。
すなわち、例えば、余剰電力算出部205は、通信装置41nの発電量から、対応する住居21nの消費電力を差し引いて得られる差分値が正(0を含む)である場合、その差分値を、住居21nの余剰電力として、余剰電力配分算出部206に供給する。
また、例えば、余剰電力算出部205は、通信装置41nの発電量から、対応する住居21nの消費電力を差し引いて得られる差分値が負である場合、その差分値の絶対値を、住居21nの不足電力として、余剰電力配分算出部206に供給する。
余剰電力配分算出部206は、余剰電力算出部205からの住居21n毎の余剰電力又は不足電力に基づいて、不足電力の分だけ電力が不足している住居21nに配分する余剰電力の配分量を算出する。そして、余剰電力配分算出部206は、算出した住居21n毎の配分量を、制御部208に供給する。
これにより、制御部208では、余剰電力の分だけ電力が余分に存在する住居21nから、不足電力の分だけ電力が不足している住居21m(n≠m)に対して、不足分の電力が配分されるように、図13の通信装置41nにおけるパワーコンディショナ182が制御される。
また、余剰電力配分算出部206は、余剰電力算出部205からの住居21n毎の余剰電力又は不足電力を、需要電力算出部207に供給する。
需要電力算出部207は、余剰電力配分算出部206からの住居21n毎の余剰電力又は不足電力を用いて、不足電力の総和から、余剰電力の総和を差し引いて得られる、地域21の需要電力を算出して、制御部208に供給する。
制御部208は、需要電力算出部207からの、地域21の需要電力に基づいて、発電所(図示せず)を制御して、発電所から地域21に対する電力の供給を、不足電力の総和以上の電力で供給するように制御する。
また、制御部208は、図5の制御部103と同様にして、需要電力算出部207からの、地域21の需要電力に基づいて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する。
さらに、制御部208は、余剰電力配分算出部206からの住居21n毎の配分量に基づいて、余剰電力の分だけ電力が余分に存在する住居21nの通信装置41nにおけるパワーコンディショナ182を制御し、余剰電力を、電力検出部181及び送電線を介して住居21mに供給させる。これにより、住居21nの通信装置41nでは、余剰電力の売電が行われることとなる。
なお、制御部208は、住居21nの通信装置41nにおけるパワーコンディショナ182を制御し、余剰電力の力率等を改善させた上で、その余剰電力を、電力検出部181及び送電線を介して住居21mに供給させることができる。
次に、図16のフローチャートを参照して、図15の配電制御装置43が、変圧器44、無効電力制御装置45及びパワーコンディショナ182を制御する処理(以下、第3の制御処理という)について説明する。
ステップS121において、通信部201は、図13の通信装置41nからネットワーク42を介して供給される機器ID及びモードIDを受信し、インピーダンス算出部202に供給する。また、通信部201は、図13の通信装置41nからネットワーク42を介して供給される発電量を受信し、余剰電力算出部205に供給する。
ステップS122において、インピーダンス算出部202は、通信部201からの機器ID及びモードIDに基づいて、図11のインピーダンス算出部162と同様の処理を行い、その処理により得られる通信装置41n毎の合成値を、消費電力算出部204に供給する。
ステップS123において、消費電力算出部204は、インピーダンス算出部202からの通信装置41n毎の合成値に基づいて、住居21n毎の消費電力を算出し、余剰電力算出部205に供給する。
ステップS124において、余剰電力算出部205は、通信部201からの通信装置41n毎の発電量と、消費電力算出部204からの住居21n毎の消費電力とに基づいて、住居21n毎の余剰電力又は不足電力を算出する。
ステップS125において、余剰電力配分算出部206は、余剰電力算出部205からの住居21n毎の余剰電力又は不足電力に基づいて、不足電力の分だけ電力が不足している住居21nに配分する余剰電力の配分量を算出する。そして、余剰電力配分算出部206は、算出した住居21n毎の配分量を、制御部208に供給する。
これにより、制御部208では、余剰電力の分だけ電力が余分に存在する住居21nから、不足電力の分だけ電力が不足している住居21m(n≠m)に対して、不足分の電力が配分されるように、図13の通信装置41nにおけるパワーコンディショナ182が制御される。
また、余剰電力配分算出部206は、余剰電力算出部205からの住居21n毎の余剰電力又は不足電力を、需要電力算出部207に供給する。
ステップS126において、需要電力算出部207は、余剰電力配分算出部206からの住居21n毎の余剰電力又は不足電力を用いて、不足電力の総和から、余剰電力の総和を差し引いて得られる、地域21の需要電力を算出して、制御部208に供給する。
ステップS127において、制御部208は、需要電力算出部207からの、地域21の需要電力に基づいて、発電所(図示せず)を制御して、発電所から地域21に対する電力の供給を、不足電力の総和以上の電力で供給するように制御する。
ステップS128において、制御部208は、図5の制御部103と同様にして、需要電力算出部207からの、地域21の需要電力に基づいて、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する。
また、制御部208は、余剰電力配分算出部206からの住居21n毎の配分量に基づいて、余剰電力の分だけ電力が余分に存在する住居21nの通信装置41nにおけるパワーコンディショナ182を制御し、余剰電力を、電力検出部181及び送電線を介して住居21mに供給させる。これにより、住居21nの通信装置41nでは、余剰電力の売電が行われることとなる。以上で、第3の制御処理は終了される。
以上説明したように、第3の制御処理によれば、図15の配電制御装置43が、住居21nにおける余剰電力や住居21mにおける不足電力等も考慮して配電を制御するようにしたので、住居21nにより得られる余剰電力を無駄なく活用することが可能となる。
また、第3の制御処理によれば、住居21nにおける余剰電力を、発電所まで送電することなく、直接に、住居21mに送電するようにしたので、送電線の抵抗成分による余剰電力の損失を低減できる。
さらに、余剰電力を、住居21nから住居21mに送電する場合、住居21nから発電所に送電する場合と比較して、余剰電力の無効電力が往復する距離を短くすることができるので、余剰電力の使用効率を向上させることができる。
上述した第1乃至第3の実施の形態では、説明の便宜のため、図1に示されるように、図5、図11及び図15の配電制御装置43の制御により電力が供給される地域は、地域21のみであるものとして説明したが、地域21のみに限定されず、複数の地域に電力を供給することができる。
ところで、住居21nにおいて余剰電力を売電する場合、送電線の電圧値によっては、売電を行なうことができないことが生じ得る。
<5.第4の実施の形態>
次に、図17乃至図20を参照して、図15の配電制御装置43が、例えば、住居211乃至21N等において余剰電力を問題なく売電できるように、電力を供給する地域を分割又は併合する場合の一例を説明する。
なお、図5及び図11の配電制御装置43についても、図15の配電制御装置43と同様にして、地域を分割又は併合するように構成することができる。したがって、以下では、図15の配電制御装置43が、地域を分割又は併合することについて説明し、図5及び図11の配電制御装置43についての説明は省略する。
図17は、発電所から変圧器44を介して住居211乃至21Nに供給される電力の電圧値の一例を示している。
図17に示されるように、例えば、地域21において、電柱に設けられた変圧器44には、発電所から送電線を介して6600Vで電力が配電される。そして、変圧器44は、地域21に含まれる住居211乃至21Nに配電される電力の電圧値が95V以上107V以下となるように、送電線を介して入力される電圧6600Vを変圧する。
すなわち、例えば、変圧器44は、送電線の抵抗による電圧降下を考慮しつつ、送電線を介して入力される電圧6600Vを、許容最大値の107Vに近い値に変圧して住居211乃至21Nに配電する。なお、住居211乃至21Nに配電される電圧は、安全性や法律等により、95V以上107V以下となるように予め決定されている。
次に、図18は、売電のために、住居211,21N-1,21N等から送電線に電力が出力されるときの電圧値の一例を示している。
図18において、例えば、住居211,21N-1,21Nは、太陽光発電パネル等の分散型電源を有しているものとする。
住居211乃至21Nにおいて、売電を行なわない場合、図18上側の点線で示されるように、変圧器44から離れるにしたがって、送電線の抵抗により電圧が降下していくこととなる。
しかしながら、住居211,21N-1,21N等において売電を行なう場合、図18上側の実線で示されるように、電圧が全体的に上昇することとなる。
すなわち、余剰電力の売電を行なう際に、例えば、住居211から住居212に対して直接に余剰電力を供給する場合、住居211に引き込まれている送電線の電圧値を、住居212に引き込まれている送電線の電圧値よりも高くする必要がある。
この場合、住居211は、変圧器44から見て末端に(最も遠くに)存在するため、住居211に引き込まれている送電線の電圧値は、元々低いものとなっている。したがって、住居211に引き込まれている送電線の電圧値を、95V以上107V以下の範囲内で、住居212に引き込まれている送電線の電圧値よりも高くすることができ、問題なく売電を行なうことができる。
これに対して、住居21N-1や住居21Nは、変圧器44から比較的近く存在するため、住居21N-1や住居21Nに引き込まれている送電線の電圧値は、元々高いものとなっており、売電を行なうために、住居21N-1や住居21Nに引き込まれている送電線の電圧値を高くしようとすると、95V以上107V以下の範囲を超えてしまう。このため、変圧器44から近くに存在する住居21N-1や住居21Nにおいては、売電を行なえないことが生じ得る。
そこで、いずれの住居211乃至21Nにおいても、問題なく売電が行なえるように、売電の際に電圧が上昇したとしても、95V以上107V以下の範囲内に収まるように、配電制御装置43において制御することが望ましい。
ここで、配電制御装置43は、所定の地域における需要電力に応じた供給量で、所定の地域に対して電力を供給する必要がある。そして、配電制御装置43は、需要電力が大きい程、より多くの電力を供給するために、送電線上の電力の電圧値を大きくしなければならない。
送電線上の電力の電圧値を大きくすると、住居21nにおける売電等により、送電線上の電力の電圧値は、95V以上107V以下の範囲を超えてしまい、このため、売電を行なえないことが生じ得る。
次に、図19は、配電制御装置43が、複数の地域をそれぞれ分割又は併合することにより、配電対象の地域の需要電力が一定の範囲内となるようにし、売電等により電圧値が上昇したとしても、95V以上107V以下の範囲内に収まるようにして、問題なく売電を行なえるようにした場合の一例を示している。
配電制御装置43は、地域21及び地域22を1つの地域として、電力の供給を行う場合、変圧器221の変圧比を1対1に設定し、無効電力制御装置222の電源をオフして動作させないように設定する。そして、配電制御装置43は、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御して、地域21及び地域22により構成される1つの地域に対して電力を供給する。
また、配電制御装置43は、地域21及び地域22を別々の地域として電力の供給を行う場合、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御して、地域21に対して、地域21の需要電力に応じた電力を供給する。さらに、配電制御装置43は、変圧器221及び無効電力制御装置222を制御して、地域22に対して、地域22の需要電力に応じた電力を供給する。
なお、変圧器221の1次側は、図19に示されたように、単相100Vの送電線に接続するようにしたが、これに限定されず、例えば、変圧器44の1次側と同様にして、6600Vの送電線に接続するようにしてもよい。
次に、図20のフローチャートを参照して、図19の配電制御装置43が、地域の需要電力に応じて、地域の併合又は分割を行なう地域設定処理を説明する。
この地域設定処理は、例えば、1日の中で需要電力が大きく変わるタイミングで開始される。すなわち、例えば、地域設定処理は、需要電力が大きく上昇するタイミング(例えば、朝方から昼時に変わるタイミング)や、需要電力が大きく低下するタイミング(例えば、夕方から深夜に変わるタイミング)等で、1日に数回行なわれる。
ステップS141では、図19の配電制御装置43の需要電力算出部207(図15)が、第3の制御処理のステップS126の処理と同様にして、複数の地域毎の需要電力を算出して、制御部208に供給する。
ステップS142において、制御部208は、複数の地域を、それぞれ、順次、注目地域とし、処理をステップS143に進める。ステップS143では、制御部208は、注目地域の需要電力が、予め決められた第1の閾値よりも大きいか否かを判定し、注目地域の需要電力が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、処理をステップS144に進める。
ステップS144において、制御部208は、注目地域を、複数の地域に分割する。すなわち、例えば、制御部208は、地域21及び地域22を、1つの注目地域としていた場合、注目地域を、地域21と地域22とに分割する。具体的には、例えば、制御部208は、1対1とされている変圧器221の変圧比を変更するとともに、無効電力制御装置222の電源をオンして動作させる。その後、処理はステップS144からステップS147に進められる。ステップS147の処理については後述する。
また、ステップS143において、制御部208は、注目地域の需要電力が、第1の閾値よりも大きくないと判定した場合、処理をステップS145に進める。ステップS145では、制御部208は、注目地域の需要電力が、第1の閾値よりも小さな第2の閾値であって、予め決められた第2の閾値よりも小さいか否かを判定する。そして、制御部208は、注目地域の需要電力が、第2の閾値よりも小さくないと判定した場合、すなわち、注目地域の需要電力が、第1の閾値以下であって、第2の閾値以上であると判定した場合、処理をステップS142に戻す。
なお、ステップS142では、制御部208は、複数の地域のうち、まだ注目地域とされていない地域を、新たに注目地域とし、処理をステップS143に進め、それ以降、同様の処理が繰り返される。
また、ステップS145では、制御部208は、注目地域の需要電力が、第2の閾値よりも小さいと判定した場合、処理をステップS146に進め、注目地域を、併合する地域の候補とし、処理をステップS147に進める。
ステップS147において、制御部208は、複数の地域すべてを注目地域としたか否かを判定し、まだ注目地域とされていない地域が存在すると判定した場合、処理を、ステップS142に戻し、それ以降同様の処理が繰り返される。
また、ステップS147において、制御部208は、複数の地域すべてを注目地域としたと判定した場合、処理を、ステップS148に進め、ステップS146の処理で、併合する地域の候補とされた地域を併合して、第1の閾値以上であって第2の閾値以下の需要電力となる地域を作成する。以上で、地域設定処理を終了する。
以上説明したように、地域設定処理によれば、売電等により、送電線上の電圧値が上昇したとしても、95V以上107V以下の範囲内に収まるように、各地域を、分割又は併合により、第1の閾値以上であって第2の閾値以下の需要電力となる地域とするようにした。
したがって、いずれの地域でも、問題なく売電を行なうことが可能となる。また、例えば、複数の地域全体における需要電力が少ない時間帯では、例えば、図19に示されるように、地域21及び地域22が1つの大きな地域とされる。
この場合、配電制御装置43は、配電の制御を行う際に、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御するだけでよいものとなる。このため、地域21及び地域22が別々の地域とされているために、変圧器44及び無効電力制御装置45の他、変圧器221及び無効電力制御装置222を制御する必要がある場合と比較して、制御による処理を軽減することが可能となる。
<6.第5の実施の形態>
上述した第1の実施の形態では、配電制御装置43が、インピーダンスの合成値に基づいて、需要電力を算出するようにしたが、ユーザが自己の住居21nに存在するか否かに基づいて、需要電力を算出するようにしてもよい。
次に、図21乃至図24を参照して、ユーザが在宅であるか否かを示す在宅情報を送信する通信装置41n、通信装置41nからの在宅情報に基づいて需要電力を算出する配電制御装置43、変圧器44及び無効電力制御装置45から構成される配電制御システム1について説明する。
[通信装置41nにおける第4の構成例]
図21は、在宅情報を送信する通信装置41nの構成例を示している。
なお、図21の通信装置41nは、新たに在宅確認信号送信部241及び在宅情報受信部242が設けられているとともに、図2の通信部84に代えて通信部243が設けられている他は、図2の通信装置41nと同様に構成されている。同様に構成されている部分については、同一の符号を付すようにしているため、それらの説明は適宜省略する。
在宅確認信号送信部241は、ユーザが住居21n内に存在するか否かを判定するための無線信号を表す在宅確認信号を出力する。
なお、住居21nに居住する居住者(ユーザ)は、常に携帯端末を保持しているものとする。この携帯端末は、適宜、所定の閾値以上の受信強度で在宅確認信号を受信したか否かに基づいて、ユーザが在宅であるか否かを判定し、その判定結果を示す在宅情報を、図21の通信装置41nの在宅情報受信部242に送信する。
すなわち、例えば、携帯端末は、受信した在宅確認信号の受信強度が所定の閾値以上であると判定した場合、つまり、ユーザが保持する携帯端末は住居21n内に存在すると判定した場合、ユーザが住居21n内に存在するものと判別する。この場合、携帯端末は、ユーザが在宅であることを示す在宅情報を生成し、在宅情報受信部242に送信する。
また、例えば、携帯端末は、受信した在宅確認信号の受信強度が所定の閾値以上ではないと判定した場合(又は在宅確認信号を受信できなかった場合(受信強度が0である場合))、つまり、ユーザが保持する携帯端末は住居21n内に存在しないと判定した場合、ユーザが住居21n内に存在しないものと判別する。この場合、携帯端末は、ユーザが在宅ではないことを示す在宅情報を生成し、在宅情報受信部242に送信する。
在宅情報受信部242は、携帯端末からの在宅情報を受信し、通信部243に供給する。
通信部243は、図2の通信部84と同様の処理を行う他、在宅情報受信部242からの在宅情報を、ネットワーク42を介して、図23の配電制御装置43に供給する。
これに対して、図23の配電制御装置43は、ネットワーク42を介して供給される在宅情報に基づき、ユーザが在宅であるか否かに応じて使用される機器群61の合成値を蓄積した履歴情報を用いて、住居21n毎の合成値を取得する。
そして、図23の配電制御装置43は、取得した住居21n毎の合成値に基づいて、住居21n毎の消費電力を算出し、算出した消費電力の総和を、地域21の需要電力として算出するものとなる。
なお、図23の配電制御装置43において蓄積される履歴情報は、通信部243から図23の配電制御装置43に対して、在宅情報及び合成値が供給されることにより蓄積される。履歴情報が蓄積される前は、図21の通信装置41nにおいて図4のインピーダンス送信処理が行なわれ、図23の配電制御装置43において、図6で説明した第1の制御処理が行なわれるものとする。
そして、例えば、図23の配電制御装置43に履歴情報が蓄積された後、図21の通信装置41nは、在宅情報送信処理を行う。
次に、図22のフローチャートを参照して、図21の通信装置41nが行う在宅情報送信処理について説明する。
ステップS171において、在宅情報受信部242は、ユーザが保持する携帯端末からの在宅情報を受信し、通信部243に供給する。
ステップS172において、通信部243は、在宅情報受信部242からの在宅情報を、ネットワーク42を介して、図23の配電制御装置43に供給する。以上で在宅情報送信処理は終了される。
以上説明したように、在宅情報送信処理によれば、図21の通信装置41nが、在宅情報を送信するだけで、図23の配電制御装置43において需要電力を算出することができるようになる。
[配電制御装置43における第4の構成例]
次に、図23は、図21の通信装置41nからの在宅情報に基づいて需要電力を算出する配電制御装置43の構成例を示している。
図23の配電制御装置43は、通信部261、需要電力算出部262、履歴情報記憶部263、及び制御部264から構成される。
通信部261は、図21の通信装置41nからネットワーク42を介して在宅情報を受信し、需要電力算出部262に供給する。
需要電力算出部262は、通信部261からの通信装置41n毎の在宅情報に基づいて、履歴情報記憶部263に記憶されている履歴情報を参照して、住居21n毎に設けられた機器群61の合成値をそれぞれ算出する。
具体的には、例えば、需要電力算出部262は、ユーザが在宅であることを表す在宅情報を得た場合、履歴情報に基づいて、ユーザが在宅であるときに送信されてきた合成値の平均値や中央値等を、住居21nに設けられた機器群61の合成値として算出する。
また、需要電力算出部262は、住居21n毎の合成値それぞれに基づいて、住居21n毎の消費電力を算出する。そして、需要電力算出部262は、算出した住居21n毎の消費電力の総和を、地域21の需要電力として、制御部264に供給する。
履歴情報記憶部263は、地域21の各住居21nについて、ユーザが在宅である場合に送信されてきた合成値や、ユーザが不在である場合に送信されてきた合成値等の履歴を示す履歴情報を記憶している。なお、この履歴情報は、例えば、通信装置41nからの在宅情報及び合成値に基づき作成され蓄積される。
制御部264は、需要電力算出部262からの需要電力に基づいて、図5の制御部103と同様の制御を行う。
なお、履歴情報記憶部263は、ユーザが在宅である場合における住居21nの機器群61を構成する各電化製品の動作状態、及びユーザが不在である場合における住居21nの機器群61を構成する各電化製品の動作状態を、履歴情報として記憶するようにしてもよい。
すなわち、例えば、履歴情報記憶部263は、履歴情報として、機器IDに対応付けて電化製品の動作状態(例えば、通電しているか否か等)を記憶することができる。また、例えば、履歴情報記憶部263は、履歴情報として、機器ID及びモードIDに対応付けて電化製品の動作状態を記憶するようにしてもよい。
この場合、需要電力算出部262は、通信部261からの通信装置41n毎の在宅情報に基づいて、履歴情報記憶部263に記憶されている履歴情報を参照して、住居21n毎の機器群61の動作状態(及び対応付けられた機器IDやモードID)を検出する。
すなわち、例えば、需要電力算出部262は、住居21nの機器群61の動作状態として、機器群61を構成する各電化製品の動作状態を検出する。具体的には、例えば、需要電力算出部262は、ユーザが在宅であることを表す在宅情報を得た場合、各電化製品毎に、ユーザが在宅であるときの動作状態(機器IDや、機器ID及びモードIDに対応付けられている)のうち、履歴情報として最も多く蓄積されているものを、動作状態として検出する。
そして、需要電力算出部262は、検出した機器群61の動作状態に基づいて、図3や図7で説明したテーブルを用いて、住居21n毎に設けられた機器群61の合成値をそれぞれ算出する。そして、需要電力算出部262は、住居21n毎の合成値それぞれに基づいて、住居21n毎の消費電力を算出する。需要電力算出部262は、算出した住居21n毎の消費電力の総和を、地域21の需要電力として、制御部264に供給する。
次に、図24のフローチャートを参照して、図23の配電制御装置43が、変圧器44及び無効電力制御装置45を制御する処理(以下、第4の制御処理という)について説明する。
ステップS191において、通信部261は、図21の通信装置41nからネットワーク42を介して在宅情報を受信し、需要電力算出部262に供給する。
ステップS192において、需要電力算出部262は、通信部261からの通信装置41n毎の在宅情報に基づいて、履歴情報記憶部263に記憶されている履歴情報を参照して、住居21n毎に設けられた機器群61の合成値をそれぞれ算出する。また、需要電力算出部262は、住居21n毎の合成値それぞれに基づいて、住居21n毎の消費電力を算出する。そして、需要電力算出部262は、算出した住居21n毎の消費電力の総和を、地域21の需要電力として、制御部264に供給する。
ステップS193において、制御部264は、需要電力算出部262からの需要電力に基づいて、図5の制御部103と同様の制御を行う。以上で、第4の制御処理は終了される。
以上説明したように、第4の制御処理によれば、履歴情報に基づいて、需要電力を算出するようにしたので、図21の通信装置41nでは、ユーザが在宅であるか否かを示す在宅情報を送信するだけでよいものとなる。
なお、第5の実施の形態において、図21の通信装置41nには、図23の配電制御装置43の履歴情報記憶部263に履歴情報が蓄積されていない場合を考慮して、インピーダンス算出部82及びテーブル記憶部83を設けるようにしている。
しかしながら、履歴情報記憶部263に予め履歴情報が蓄積されている場合等には、図21の通信装置41nは、インピーダンス算出部82及びテーブル記憶部83を省略し、電力供給部81、在宅確認信号送信部241、在宅情報受信部242及び通信部243のみにより構成することができる。
また、ユーザが保持する携帯端末は、受信した在宅確認信号に基づいて、在宅情報を生成して送信するものであれば、どのような端末でもよい。すなわち、例えば、無線LAN(local area network)のアクセスポイントを介してインターネット等に接続可能な無線LAN通信端末や、携帯電話機等を採用することができる。
さらに、例えば、ユーザが、携帯端末として無線LAN通信端末を保持する場合、図21の通信装置41nに代えて、在宅確認信号としてビーコン信号を出力する無線LANのアクセスポイントを設けるようにしてもよい。
この場合、無線LAN通信端末は、無線LANのアクセスポイントから、所定の閾値以上の受信強度でビーコン信号を受信できたか否かに基づいて、在宅情報を生成し、無線LANのアクセスポイントに送信(返信)することとなる。そして、無線LANのアクセスポイントは、無線LAN通信端末からの在宅情報を、図23の配電制御装置43に送信することとなる。
また、例えば、ユーザが、携帯端末として携帯電話機を保持する場合、図21の通信装置41nに代えて、在宅確認信号としてパイロット信号を出力する携帯電話機用のフェムトセル(小型基地局)を設けるようにしてもよい。
この場合、携帯電話機は、フェムトセルから、所定の閾値以上の受信強度でパイロット信号を受信できたか否かに基づいて、在宅情報を生成し、在宅情報受信部242に送信するものとなる。そして、フェムトセルは、携帯電話機からの在宅情報を、図23の配電制御装置43に送信することとなる。ここで、在宅情報として、フェムトセルに対する位置登録処理に伴う信号、および位置管理情報を用いることが可能なことは言うまでもない。
なお、図21の通信装置41nに代えて、無線LANのアクセスポイントやフェムトセルを住居21n内に設けるようにする場合、履歴情報記憶部263には、すでに履歴情報が蓄積されているものとする。
さらに、例えば、ユーザが保持する携帯端末は、図21の通信装置41nを経由して、在宅情報を送信するようにしたが、図21の通信装置41nを経由せずに、図23の配電制御装置43に在宅情報を送信するようにしてもよい。このことは、図21の通信装置41nに代えて、無線LANのアクセスポイントやフェムトセルを採用した場合にも同様である。
また、第5の実施の形態では、図23の配電制御装置43が、履歴情報を保持するようにしたが、図21の通信装置41nが、その通信装置41nに対応する履歴情報を保持するようにしてもよい。
この場合、図21の通信装置41nでは、図23の需要電力算出部262と同様にして、携帯端末からの在宅情報に基づき、ユーザが在宅であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、保持する履歴情報等を参照するようにして、合成値を算出する。そして、図21の通信装置41nは、算出した合成値を、図21の通信装置41nからの合成値に基づき需要電力を算出して配電を制御する配電制御装置43(例えば、図5の配電制御装置43等)に送信するものとなる。
また、図21の通信装置41nは、ユーザが在宅であるか否かを、受信される在宅情報に基づいて判定する他、他の判定方法により判定することができる。
すなわち、例えば、図21の通信装置41nにおいて、住居21n内の所定範囲における物体(例えば、ユーザ)の動きを検出する動き検出センサを設け、その動き検出センサにより、物体の動きが検出されたか否かに応じて、ユーザが在宅であるか否かを判定することができる。
その他、例えば、図21の通信装置41nにおいて、住居21n内の所定範囲を撮像するカメラを設け、そのカメラの撮像により得られる撮像画像から、ユーザを検出できたか否かに応じて、ユーザが在宅であるか否かを判定するようにしてもよい。
また、第5の実施の形態では、ユーザが保持する携帯端末は、所定の閾値以上の受信強度で在宅確認信号を受信できたか否かに基づいて、ユーザが在宅であるか否かを示す在宅情報を生成するようにしたが、在宅情報の生成方法はこれに限定されない。
すなわち、例えば、ユーザが保持する携帯端末として携帯電話機を採用する場合には、住居21n内に設けられたフェムトセル、又は屋外に設置された公衆基地局等のそれぞれから受信するパイロット信号に基づいて、在宅情報を生成することができる。
具体的には、例えば、携帯電話機は、受信した複数のパイロット信号のうち、住居21n内に設けられたフェムトセルからのパイロット信号の受信強度が最も大きいと判定した場合には、ユーザが在宅であることを示す在宅情報を生成する。また、例えば、携帯電話機は、受信した複数のパイロット信号のうち、公衆基地局からのパイロット信号の受信強度が最も大きいと判定した場合には、ユーザが在宅ではないことを示す在宅情報を生成する。
ところで、例えば、ユーザが住居21nに存在する場合でも、住居21nを構成する複数の空間(例えば居間や寝室等の部屋)のうち、いずれの空間に存在するかに応じて、電力を消費する電化製品が異なるものとなる。
すなわち、例えば、ユーザが、住居21n内の居間に存在する場合、居間に設けられた電化製品(機器群61に含まれる)が電力を消費している可能性が高い。また、例えば、ユーザが、住居21n内の寝室に存在する場合、寝室に設けられた電化製品が電力を消費している可能性が高い。
このため、図23の配電制御装置43において、需要電力算出部262は、ユーザが住居21nに在宅であるか否かの他、ユーザの現在位置にも基づいて、住居21n毎の消費電力を算出することが望ましい。
需要電力算出部262が、ユーザの現在位置にも基づいて、住居21n毎の消費電力を算出する場合、例えば、携帯電話機は、フェムトセルや公衆基地局等からパイロット信号を受信したとき、携帯電話機のGPS(Global Positioning System)等の測定手段を用いて現在位置(ユーザの現在位置)を検出し、在宅情報に含ませて、図23の配電制御装置43に送信する。
そして、図23の配電制御装置43は、在宅情報の他、在宅情報に含まれる、ユーザの現在位置にも基づいて、履歴情報記憶部263に記憶されている履歴情報等を参照して、住居21nの消費電力を算出することとなる。なお、この場合、例えば、履歴情報記憶部263には、住居21nを構成する複数の空間(例えば、寝室や居間等)毎に、ユーザが、その空間内に存在するときに使用される電化製品についての合成値等が記憶されることとなる。
第5の実施の形態では、ユーザが保持する携帯端末において、ユーザが在宅であるか否かに拘らず、在宅情報を生成して送信するようにしたが、ユーザが在宅である場合のみ、ユーザが在宅であることを示す在宅情報を生成して送信するようにしてもよい。
この場合、例えば、図21の通信装置41nは、携帯端末から、ユーザが在宅であることを示す在宅情報を受信した場合、受信した在宅情報を送信し、携帯端末から在宅情報を受信しなかった場合、ユーザが在宅でないことを示す在宅情報を生成して送信するものとなる。
このことは、携帯端末において、ユーザが在宅でない場合のみ、ユーザが在宅でないことを示す在宅情報を生成して送信する場合についても同様のことが言える。
第5の実施の形態では、ユーザが保持する携帯端末が、図21の通信装置41nから、所定の閾値以上の受信強度で在宅確認信号を受信できたか否かに基づいて、在宅情報を生成するようにした。しかしながら、例えば、図21の通信装置41nが、自ら在宅情報を生成し、ネットワーク42を介して、図23の配電制御装置43に送信するようにしてもよい。
すなわち、例えば、ユーザが保持する携帯端末が、在宅確認信号を送信するようにし、図21の通信装置41nが、携帯端末から、所定の閾値以上の受信強度で在宅確認信号を受信したか否かに基づいて、在宅情報を生成し、図23の配電制御装置43に送信することができる。
その他、例えば、図21の通信装置41nが、上述したように、動き検出センサや、住居21n内の所定範囲を撮像するカメラから出力される撮像画像に基づいて、ユーザが在宅であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、在宅情報を生成し、図23の配電制御装置43に送信するようにしてもよい。
なお、図21の通信装置41nに代えて、フェムトセルや無線LANのアクセスポイントを採用した場合についても同様に、自ら在宅情報を生成するように構成できる。
<7.第6の実施の形態>
ところで、上述した第1の実施の形態では、例えば、インピーダンス算出部82は、図3に示されたようなテーブルを用いて、電化製品等のインピーダンスを算出するようにしているが、電化製品等に流れている電流及び印加されている電圧を検出し、検出した電流及び電圧に基づいて、電化製品等のインピーダンスを算出するようにしてもよい。
図25は、電流及び電圧の一例を示している。
図25において、横軸は時間tを表し、縦軸は時間に応じて変化する電流値及び電圧値を表している。なお、交流電流は、所定の周波数で変化し、実線で示される関数√2×|I|×sin(ωt-φ)により表される。また、交流の電圧は、所定の周波数で変化し、点線で示される関数√2×|V|×sin(ωt)により表される。ここで、Iは電流を表し、Vは電圧を表す。また、ωは角速度を表す。
関数√2×|I|×sin(ωt-φ)により表される電流と、関数√2×|V|×sin(ωt)により表される電圧とは、位相φだけ異なる。
図25に示される関数を、極座標により表すと、図26に示されるように、電流は、関数Im×ej(ωt-φ)により表され、電圧は、関数Vm×ejωtにより表される。なお、jは虚数を表す。
インピーダンス算出部82は、検出した電流に対応する関数Im×ej(ωt-φ)と、検出した電圧に対応する関数Vm×ejωtとに基づいて、次式(1)によりインピーダンスZを算出する。
Z = V/I = (|V|×ejωt)/(|I|×ej(ωt-φ)) = (|V|/|I|)×e = (|V|/|I|)×(cosφ+jsinφ) ・・・(1)
また、インピーダンス算出部82は、検出した電流が、図25に示されるような正弦波とならない場合には、図27に示されるようにして、検出した電圧に対応する関数Vm×ejωtの1周期を複数の区間に時分割し、時分割して得られる複数の区間毎にインピーダンスZを算出することができる。
次に、図27は、電圧に対応する関数Vm×ejωtの1周期を4つの区間に時分割し、4つの区間毎にインピーダンスZを算出する場合の一例を示している。
図27には、電圧を示す関数として、1周期を4つの区間(1),(2),(3)及び(4)に時分割された関数√2×|V|×sin(ωt)が示されている。また、図27には、交流電流を示す関数として、区間(1)及び(3)において関数(√2/2)×|I|×sin(ωt-φ)が示されており、区間(2)及び(4)において関数√2×|I|×sin(ωt-φ)が示されている。
インピーダンス算出部82は、区間(1)及び(3)におけるインピーダンスZとして、Z1=(|V|/|I|)×(cosφ+jsinφ)を算出し、区間(2)及び(4)におけるインピーダンスZとして、Z2=(2×|V|/|I|)×(cosφ+jsinφ)を算出する。
そして、インピーダンス算出部82は、区間毎に算出したインピーダンスそれぞれに基づいて、インピーダンスの合成値を算出し、通信部84に供給する。
このように、インピーダンス算出部82は、区間毎にインピーダンスを算出するようにして合成値を算出すれば、交流電流がきれいな正弦波となっていなくても、精度良く合成値を算出できるようになる。
<8.変形例>
なお、説明の便宜上、分散型電源124(図8)は、太陽光発電パネル又は蓄電池の一方であるものとして説明してきた。
しかしながら、上述したように、分散型電源124は、例えば、図28に示されるように、太陽光発電パネル281及び蓄電池282とすることができる。
なお、図28において、太陽光発電パネル281は、太陽光等の光を受光することにより発電し、その発電により得られる電力を蓄電池282に供給する。
蓄電池282は、太陽光発電パネル281からの電力を蓄電する。すなわち、蓄電池282は、太陽光発電パネル281からの電力により充電される。
また、蓄電池282は、蓄電された電力を、パワーコンディショナ123に供給する。
なお、図28において、蓄電池282が充電済みとされた場合(蓄電可能な最大量まで蓄電された場合)には、図29に示されるように、太陽光発電パネル281の発電により得られる電力も、パワーコンディショナ123に供給するようにしてもよい。そして、蓄電池282の蓄電量が、所定の閾値(例えば、蓄電可能な最大量の8割分)未満となった場合に、太陽光発電パネル281の発電により得られる電力を、蓄電池282に供給して蓄電するようにしてもよい。
次に、図29は、太陽光発電パネル281又は蓄電池282の少なくとも一方から、パワーコンディショナ123に対して電力を供給するようにした場合の分散型電源124の構成例を示している。
なお、図29において、図28の分散型電源124と同様に構成される部分については、同一の符号を付すようにしているため、それらの説明は、以下、適宜省略する。
すなわち、図29の分散型電源124では、太陽光発電パネル281と蓄電池282の間に、新たに制御部291が設けられている他は、図28の分散型電源124と同様に構成される。
なお、制御部291には、太陽光発電パネル281から電力が供給される。制御部291は、例えば、蓄電池282から放電される電力に基づいて、蓄電池282の蓄電量を検出する。
そして、制御部291は、検出した蓄電量が所定の閾値未満になったか否かを判定し、所定の閾値未満になったと判定した場合、太陽光発電パネル281からの電力を蓄電池282に供給して、蓄電池282の充電を行う。この場合、例えば、蓄電池282のみが、パワーコンディショナ123に電力を供給するものとなる。
なお、太陽光発電パネル281から蓄電池282に対する供給は、蓄電池282が充電済みとされるまで行われる。
また、制御部291は、検出した蓄電量が所定の閾値未満になっていないと判定した場合、太陽光発電パネル281からの電力を、パワーコンディショナ123に供給する。この場合、太陽光発電パネル281及び蓄電池282が、パワーコンディショナ123に電力を供給するものとなる。
なお、制御部291は、蓄電池282の蓄電量が非常に少ない場合、パワーコンディショナ123に電力を供給する必要が生じたときには、太陽光発電パネル281からの電力を、パワーコンディショナ123に供給するようにしてもよい。この場合、パワーコンディショナ123には、太陽光発電パネル281からの電力のみが供給される。
なお、図13における分散型電源183についても、分散型電源124と同様にして、図28及び図29のように構成することができる。
また、例えば、図13において、分散型電源183が、太陽光発電パネル又は蓄電池の一方である場合、パワーコンディショナ182は、分散型電源124から発生して負荷により消費される電力の電力量として、分散型電源183の発電量を検出するようにした。
しかしながら、パワーコンディショナ182は、分散型電源183から発生して負荷により消費される電力の電力量を表すものであれば、どのような量を検出するようにしてもよい。
すなわち、例えば、分散型電源183が蓄電池である場合には、パワーコンディショナ182は、蓄電池としての分散型電源183に蓄電されている電力の蓄電量を、分散型電源183から発生して負荷により消費される電力の電力量として検出するようにしてもよい。
この場合、図13において、発電量記憶部184には、発電量に代えて蓄電量が記憶され、発電量記憶部184に記憶された蓄電量が、通信部187により、ネットワーク42を介して、図15の配電制御装置43に供給される。そして、図15の配電制御装置43では、余剰電力算出部205が、通信部201からの通信装置41n毎の蓄電量と、消費電力算出部204からの住居21n毎の消費電力とに基づいて、住居21n毎の余剰電力又は不足電力を算出することとなる。
このことは、図13において、分散型電源183が、図28に示した分散型電源124のように構成されている場合についても同様である。また、図13において、分散型電源183が、図29に示した分散型電源124のように構成されている場合に、蓄電池282からパワーコンディショナ182に対してのみ電力が供給されるときについても同様である。
さらに、図13において、分散型電源183が、図29に示した分散型電源124のように構成されている場合に、太陽光発電パネル281からパワーコンディショナ182に対してのみ電力が供給されるときには、パワーコンディショナ182において、発電量が検出される。
また、図13において、分散型電源183が、図29に示した分散型電源124のように構成されている場合に、太陽光発電パネル281及び蓄電池282からパワーコンディショナ182に対して電力が供給されるときには、パワーコンディショナ182において、太陽光発電パネル281の発電量、及び蓄電池282の蓄電量(又は発電量)が検出される。
太陽光発電パネル281の発電量、及び蓄電池282の蓄電量(又は発電量)は、図15の配電制御装置43に送信され、図15の余剰電力算出部205において、住居21nの余剰電力又は不足電力を算出する際に用いられる。
ところで、分散型電源124において発電を行う場合には、分散型電源124に太陽光発電パネルを含めるようにして、発電を行うことを説明した。しかしながら、分散型電源124の一部として設けられ、発電を行う発電装置は、太陽光発電パネルに限定されない。
すなわち、例えば、発電装置としては、住居に設けることが可能な、比較的小規模なものであれば、どのようなものであってもよい。具体的には、例えば、発電装置としては、ガスや灯油等を燃焼させることにより発電を行う発電機や、風力を利用して発電する発電機等を採用することができる。このことは、分散型電源183についても同様のことが言える。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置と通信する通信装置において、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得部と、前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信部とを含む通信装置。
(2)前記取得部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷のインピーダンスの合成値を算出して取得し、前記送信部は、前記合成値を前記配電制御装置に送信する前記(1)に記載の通信装置。
(3)前記取得部は、前記所定の空間内に存在する複数の前記負荷のうち、通電している前記負荷のインピーダンスの合成値を算出するものであり、前記負荷の動作に応じて前記インピーダンスが変化する負荷に対しては、前記負荷の動作モードに基づき得られる前記インピーダンスを用いて前記合成値を算出する前記(2)に記載の通信装置。
(4)前記取得部は、前記負荷の動作に拘らず前記インピーダンスが一定である負荷に対しては、前記負荷を一意に識別するための識別情報に基づき得られる前記インピーダンスを用いて前記合成値を算出する前記(3)に記載の通信装置。
(5)前記取得部は、所定の周波数で前記負荷に流れる交流電流を表す関数が変化する場合、同一の前記関数により表現される前記交流電流毎に前記負荷のインピーダンスを算出し、算出した複数の前記インピーダンスを用いて、前記合成値を算出する前記(1)乃至(4)に記載の通信装置。
(6)ユーザが前記所定の空間内に存在するか否かを判定する判定部と、前記ユーザが前記所定の空間内に存在する場合における前記負荷の情報、及び前記ユーザが前記所定の空間内に存在しない場合における前記負荷の情報を、過去の履歴情報として保持する履歴情報保持部とをさらに含み、前記取得部は、前記ユーザが前記所定の空間内に存在するか否かの判定結果に基づき、前記履歴情報保持部に保持されている前記履歴情報を用いて、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する前記(1)乃至(4)に記載の通信装置。
(7)前記取得部は、複数の前記負荷毎に、前記負荷のインピーダンスを対応付けたテーブルを用いて、前記複数の負荷全体のインピーダンスを表す合成値を算出する前記(2)に記載の通信装置。
(8)前記負荷で消費される電力を自ら発生させる電源部と、前記電源部から発生して前記負荷で消費される前記電力の電力量を検出する検出部とをさらに含み、前記送信部は、前記合成値及び前記電力量を前記配電制御装置に送信する前記(1)乃至(4)に記載の通信装置。
(9)前記電源部は、蓄電された電力を発生させる蓄電部、又は発電により電力を発生させる発電部の少なくとも一方からなる前記(8)に記載の通信装置。
(10)前記蓄電部は、発電により得られる電力を蓄電する前記(9)に記載の通信装置。
(11)前記取得部は、前記算出用情報として、前記所定の空間において電力を消費する負荷を一意に識別するための識別情報を取得し、前記送信部は、前記識別情報を前記配電制御装置に送信する前記(1)に記載の通信装置。
(12)前記取得部は、前記算出用情報として、前記識別情報及び前記負荷の動作モードを示すモード情報も取得し、前記送信部は、前記識別情報及び前記モード情報を前記配電制御装置に送信する前記(11)に記載の通信装置。
(13)配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置と通信する通信装置の通信方法において、前記通信装置による、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得ステップと、前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信ステップとを含む通信方法。
(14)配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置と通信する通信装置のコンピュータを、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得手段と、前記算出用情報を前記配電制御装置に送信させる送信制御手段として機能させるためのプログラム。
(15)配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置において、前記配電制御装置と通信する通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報を受信する受信部と、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出部と、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を行わせる配電制御部とを含む配電制御装置。
(16)前記電力算出部は、複数の前記地域毎に配電すべき電力を算出し、前記配電制御部は、前記複数の地域毎に配電すべき電力に基づいて、配電対象の前記地域を分割又は併合し、分割又は併合後の前記地域に対して配電を行わせる前記(15)に記載の配電制御装置。
(17)前記受信部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷のインピーダンスの合成値を受信し、前記電力算出部は、受信された前記合成値に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する前記(16)に記載の配電制御装置。
(18)前記受信部は、前記算出用情報として、前記通信装置が自ら発生させる電力の電力量も受信し、前記電力算出部は、受信された前記合成値及び前記電力量に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する前記(17)に記載の配電制御装置。
(19)前記地域内に設けられた所定の空間には、電力を消費する負荷が存在しており、ユーザが前記所定の空間に存在する場合における前記負荷の情報、及び前記ユーザが前記所定の空間内に存在しない場合における前記負荷の情報を、過去の履歴情報として保持する履歴情報保持部をさらに含み、前記受信部は、前記所定の空間内に前記ユーザが存在するか否かを示す所在情報を受信し、前記電力算出部は、受信された前記所在情報に基づき、前記履歴情報保持部に保持されている前記履歴情報を用いて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する前記(16)に記載の配電制御装置。
(20)前記受信部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷を一意に識別するための識別情報を受信し、前記識別情報に対応付けて、前記負荷のインピーダンスを予め保持する保持部と、受信された前記識別情報に基づき、前記保持部を参照して、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する合成値算出部とをさらに含み、前記電力算出部は、算出された前記合成値に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する前記(16)に記載の配電制御装置。
(21)前記保持部は、前記負荷の前記識別情報、及び前記負荷の動作モードを示すモード情報に対応付けて、前記動作モードで動作する前記負荷のインピーダンスを予め保持し、前記受信部は、前記算出用情報として、前記識別情報及び前記モード情報を受信し、前記合成値算出部は、受信された前記識別情報及び前記モード情報に基づき、前記保持部を参照して、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する前記(20)に記載の配電制御装置。
(22)前記配電制御部は、算出された前記電力に基づいて、前記地域に配電する際の電圧を変圧する変圧器、又は前記地域に配電する際の無効電力を制御する無効電力制御装置の少なくとも一方を制御して、前記地域に対する配電を行わせる前記(15)乃至(21)に記載の配電制御装置。
(23)
配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置の配電制御方法において、前記配電制御装置による、前記配電制御装置と通信する通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報を受信する受信ステップと、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出ステップと、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を制御する制御ステップとを含む配電制御方法。
(24)配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置のコンピュータを、前記配電制御装置と通信する通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報を受信させる受信制御手段と、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出手段と、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を制御する制御手段として機能させるためのプログラム。
(25)配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置、及び前記配電制御装置と通信する通信装置から構成される配電制御システムにおいて、前記通信装置は、前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得部と、前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信部とを含み、前記配電制御装置は、前記通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための前記算出用情報を受信する受信部と、受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出部と、算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を行わせる配電制御部とを含む配電制御システム。
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、又は、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
[コンピュータの構成例]
図30は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
このコンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)301,ROM(Read Only Memory)302,RAM(Random Access Memory)303は、バス304により相互に接続されている。
バス304には、さらに、入出力インタフェース305が接続されている。入出力インタフェース305には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部306、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部307、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部308、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部309、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア311を駆動するドライブ310が接続されている。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU301が、例えば、記憶部308に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース305及びバス304を介して、RAM303にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
また、プログラムは、1台のコンピュータにより処理されるものであってもよいし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであってもよい。
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
1 配電制御システム, 411乃至41N 通信装置, 42 ネットワーク, 43 配電制御装置, 44 変圧器, 45 無効電力制御装置, 61 機器群, 81 電力検出部, 82 インピーダンス算出部, 83 テーブル記憶部, 84 通信部, 101 通信部, 102 需要電力算出部, 103 制御部, 121 電力検出部, 122 インピーダンス算出部, 123 パワーコンディショナ, 124 分散型電源, 141 電力検出部, 142 動作状態検出部, 143 ID記憶部, 144 通信部, 161 通信部, 162 インピーダンス算出部, 163 テーブル記憶部, 181 電力検出部, 182 パワーコンディショナ, 183 分散型電源, 184 発電量記憶部, 185 動作状態検出部, 186 ID記憶部, 187 通信部, 201 通信部, 202 インピーダンス算出部, 203 テーブル記憶部, 204 消費電力算出部, 205 余剰電力算出部, 206 余剰電力配分算出部, 207 需要電力算出部, 208 制御部, 241 在宅確認信号送信部, 242 在宅情報受信部, 243 通信部, 261 通信部, 262 需要電力算出部, 263 履歴情報記憶部, 264 制御部

Claims (20)

  1. 配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置と通信する通信装置において、
    前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得部と、
    前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信部と
    を含む通信装置。
  2. 前記取得部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷のインピーダンスの合成値を算出して取得し、
    前記送信部は、前記合成値を前記配電制御装置に送信する
    請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記取得部は、
    前記所定の空間内に存在する複数の前記負荷のうち、通電している前記負荷のインピーダンスの合成値を算出するものであり、
    前記負荷の動作に応じて前記インピーダンスが変化する負荷に対しては、前記負荷の動作モードに基づき得られる前記インピーダンスを用いて前記合成値を算出する
    請求項2に記載の通信装置。
  4. 前記取得部は、
    所定の周波数で前記負荷に流れる交流電流を表す関数が変化する場合、同一の前記関数により表現される前記交流電流毎に前記負荷のインピーダンスを算出し、
    算出した複数の前記インピーダンスを用いて、前記合成値を算出する
    請求項3に記載の通信装置。
  5. ユーザが前記所定の空間内に存在するか否かを判定する判定部と、
    前記ユーザが前記所定の空間内に存在する場合における前記負荷の情報、及び前記ユーザが前記所定の空間内に存在しない場合における前記負荷の情報を、過去の履歴情報として保持する履歴情報保持部と
    をさらに含み、
    前記取得部は、前記ユーザが前記所定の空間内に存在するか否かの判定結果に基づき、前記履歴情報保持部に保持されている前記履歴情報を用いて、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する
    請求項2に記載の通信装置。
  6. 前記取得部は、複数の前記負荷毎に、前記負荷のインピーダンスを対応付けたテーブルを用いて、前記複数の負荷全体のインピーダンスを表す合成値を算出する
    請求項2に記載の通信装置。
  7. 前記負荷で消費される電力を自ら発生させる電源部と、
    前記電源部から発生して前記負荷で消費される前記電力の電力量を検出する検出部と
    をさらに含み、
    前記送信部は、前記合成値及び前記電力量を前記配電制御装置に送信する
    請求項2に記載の通信装置。
  8. 前記電源部は、蓄電された電力を発生させる蓄電部、又は発電により電力を発生させる発電部の少なくとも一方からなる
    請求項7に記載の通信装置。
  9. 前記蓄電部は、発電により得られる電力を蓄電する
    請求項8に記載の通信装置。
  10. 前記取得部は、前記算出用情報として、前記所定の空間において電力を消費する負荷を一意に識別するための識別情報を取得し、
    前記送信部は、前記識別情報を前記配電制御装置に送信する
    請求項1に記載の通信装置。
  11. 前記取得部は、前記算出用情報として、前記識別情報及び前記負荷の動作モードを示すモード情報も取得し、
    前記送信部は、前記識別情報及び前記モード情報を前記配電制御装置に送信する
    請求項10に記載の通信装置。
  12. 配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置において、
    前記配電制御装置と通信する通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための算出用情報を受信する受信部と、
    受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出部と、
    算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を行わせる配電制御部と
    を含む配電制御装置。
  13. 前記電力算出部は、複数の前記地域毎に配電すべき電力を算出し、
    前記配電制御部は、前記複数の地域毎に配電すべき電力に基づいて、配電対象の前記地域を分割又は併合し、分割又は併合後の前記地域に対して配電を行わせる
    請求項12に記載の配電制御装置。
  14. 前記受信部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷のインピーダンスの合成値を受信し、
    前記電力算出部は、受信された前記合成値に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する
    請求項13に記載の配電制御装置。
  15. 前記受信部は、前記算出用情報として、前記通信装置が自ら発生させる電力の電力量も受信し、
    前記電力算出部は、受信された前記合成値及び前記電力量に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する
    請求項14に記載の配電制御装置。
  16. 前記地域内に設けられた所定の空間には、電力を消費する負荷が存在しており、
    ユーザが前記所定の空間に存在する場合における前記負荷の情報、及び前記ユーザが前記所定の空間内に存在しない場合における前記負荷の情報を、過去の履歴情報として保持する履歴情報保持部をさらに含み、
    前記受信部は、前記所定の空間内に前記ユーザが存在するか否かを示す所在情報を受信し、
    前記電力算出部は、受信された前記所在情報に基づき、前記履歴情報保持部に保持されている前記履歴情報を用いて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する
    請求項13に記載の配電制御装置。
  17. 前記受信部は、前記算出用情報として、前記地域内に設けられた所定の空間において電力を消費する負荷を一意に識別するための識別情報を受信し、
    前記識別情報に対応付けて、前記負荷のインピーダンスを予め保持する保持部と、
    受信された前記識別情報に基づき、前記保持部を参照して、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する合成値算出部と
    をさらに含み、
    前記電力算出部は、算出された前記合成値に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する
    請求項13に記載の配電制御装置。
  18. 前記保持部は、前記負荷の前記識別情報、及び前記負荷の動作モードを示すモード情報に対応付けて、前記動作モードで動作する前記負荷のインピーダンスを予め保持し、
    前記受信部は、前記算出用情報として、前記識別情報及び前記モード情報を受信し、
    前記合成値算出部は、受信された前記識別情報及び前記モード情報に基づき、前記保持部を参照して、前記負荷のインピーダンスの合成値を算出する
    請求項17に記載の配電制御装置。
  19. 前記配電制御部は、算出された前記電力に基づいて、前記地域に配電する際の電圧を変圧する変圧器、又は前記地域に配電する際の無効電力を制御する無効電力制御装置の少なくとも一方を制御して、前記地域に対する配電を行わせる
    請求項12に記載の配電制御装置。
  20. 配電対象の地域に対する配電を制御する配電制御装置、及び前記配電制御装置と通信する通信装置から構成される配電制御システムにおいて、
    前記通信装置は、
    前記地域に対して配電すべき電力を算出するための算出用情報を取得する取得部と、
    前記算出用情報を前記配電制御装置に送信する送信部と
    を含み、
    前記配電制御装置は、
    前記通信装置から、前記地域に配電すべき電力を算出するための前記算出用情報を受信する受信部と、
    受信された前記算出用情報に基づいて、前記地域に対して配電すべき電力を算出する電力算出部と、
    算出された前記電力に基づいて、前記地域に対する配電を行わせる配電制御部と
    を含む
    配電制御システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017034981A (ja) * 2015-07-30 2017-02-09 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. 損失電力測定システム及び損失電力測定システムの損失電力測定方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8938320B2 (en) * 2011-02-23 2015-01-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Regional energy management system, regional energy integrated management device and regional energy integrated management method used in regional energy management system
TWI793631B (zh) * 2014-03-25 2023-02-21 日商新力股份有限公司 發送裝置
KR101995721B1 (ko) * 2015-07-30 2019-10-01 엘에스산전 주식회사 고압 직류 송전 시스템에 포함되는 고조파 필터의 이상을 감지하기 위한 모니터링 시스템 및 그의 모니터링 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030105608A1 (en) * 1997-02-12 2003-06-05 Power Measurement Ltd. Phasor transducer apparatus and system for protection, control, and management of electricity distribution systems
US6686831B2 (en) * 2001-01-23 2004-02-03 Invensys Systems, Inc. Variable power control for process control instruments
US7085824B2 (en) * 2001-02-23 2006-08-01 Power Measurement Ltd. Systems for in the field configuration of intelligent electronic devices
US7412338B2 (en) * 2004-03-18 2008-08-12 Power Measurement Ltd. Radio frequency device within an energy sensor system
EP1855403A4 (en) * 2005-03-02 2012-02-22 Fujitsu Ltd OFDM COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD
US20070194949A1 (en) * 2005-11-23 2007-08-23 Quadlogic Controls Corporation Systems and methods for electricity metering
US7571063B2 (en) * 2006-04-28 2009-08-04 Admmicro Properties Llc Lighting performance power monitoring system and method with optional integrated light control
JP2008124942A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Nec Corp 無線通信システム、無線通信装置及びそれらに用いる有効パス検出方法
US10339227B1 (en) * 2007-06-08 2019-07-02 Google Llc Data center design
JP5111512B2 (ja) * 2007-09-21 2013-01-09 シャープ株式会社 送信装置、受信装置、通信システム及び送信方法
JP2009130987A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd エネルギーマネジメントシステム
JP5314906B2 (ja) * 2008-02-29 2013-10-16 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 作業用車両の制御方法および作業用車両
CA2766807A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 Server Technology, Inc. Power distribution apparatus with input and output power sensing and method of use
US8291764B2 (en) * 2009-08-14 2012-10-23 Lenz Michael A W Method and apparatus for in situ unbalance and corrective balance determination for a non-vertical axis rotating assembly
CN101777793A (zh) * 2009-11-24 2010-07-14 深圳市科陆电子科技股份有限公司 智能测控装置及应用方法
US20120053652A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Pacesetter, Inc. Method and system for sensing external magnetic fields using a multi-function coil of an implantable medical device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017034981A (ja) * 2015-07-30 2017-02-09 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. 損失電力測定システム及び損失電力測定システムの損失電力測定方法
CN106405217A (zh) * 2015-07-30 2017-02-15 Ls 产电株式会社 测量在hvdc输电***中谐波滤波器处的功耗的功率损耗测量***及功率损耗测量方法
US10345393B2 (en) 2015-07-30 2019-07-09 Lsis Co., Ltd. Power loss measuring system for measuring power loss at harmonic filter included in high voltage direct current (HVDC) transmission system, and power loss measuring method thereof

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