JP5850240B2 - 電力管理装置 - Google Patents
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Description
そこで、以下のような電力管理装置が知られている。つまり、電力使用管理装置は、電力供給設備から供給される電力の合計が所定時間内に総電力設定値を超える可能性があることを判別した場合にユーザ情報データベースに記憶されているメールアドレス宛に節電メールを送信する。また、電力使用管理装置は、各電力供給設備から供給される電力が所定時間内に電力供給設備に対応する供給電力設定値を超える可能性があることを判別した場合に、該当する電力供給設備が電力を供給している供給エリア内の住所を有するユーザのメールアドレス宛に節電メールを送信するというものである(例えば、特許文献1参照)。
しかし、BEMSが備えられるような施設は家庭と比較して大規模である。このため、施設にBEMSと接続されることなく稼働している設備機器の数および種類も相当なものになり、また、施設内における人も多数である。したがって、このような施設内のユーザに対して、単に節電を促すためのメールを送信したとしても、各自が適切に節電対象の設備機器を選択してきめ細かに節電を行うことは難しい。
以下、本発明の一実施形態による電力管理装置について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態による電力管理装置を含む電力管理システムの構成例を示す図である。
この図に示す電力管理システムは、施設1における電力管理装置100と、節電ナビゲーションサーバ300と、メールサーバ400と、ユーザ端末装置500を備える。電力管理装置100と節電ナビゲーションサーバ300とメールサーバ400とユーザ端末装置500は、ネットワーク600を経由して通信可能に接続されている。
建物200内には配電部210と複数の部屋220が設けられる。配電部210は同じ建物200内の各部屋220に対して、例えば電力会社が供給する商用電源や蓄電装置など(図示せず)から供給される電力を分配して各部屋220に供給する。
部屋220は、それぞれ、建物200における所定階の所定の場所に配置されている。部屋220の中には、複数の設備機器が設けられている。
制御対象機器222は、電力管理装置100と通信網経由で接続されることで、電力管理装置100が動作を制御可能な設備機器である。
非制御対象機器223は、電力管理装置100と通信網経由で接続されておらず、したがって、電力管理装置100がその動作を制御できない設備機器である。
これら制御対象機器222と非制御対象機器223は、例えばその電源ケーブルのコネクタが電源タップ221と接続されることで配電部210から電源供給を受けて動作できるようになっている。
なお、この図では、各2つの制御対象機器222と非制御対象機器223が示されるが、部屋220における制御対象機器222と非制御対象機器223の各数は特に限定されない。また、この図では、1つの電源タップ221が示されているが、電源タップ221も部屋220において複数が備えられてよい。
節電ナビゲーションサーバ300は、ユーザが使用するものとして登録されている部屋(室)別に電力管理装置100が生成した節電ナビゲーション画面を、そのネットワーク上のアドレス(URL(Uniform Resource Locator))とともに管理されるようにして保存する。なお、この節電ナビゲーションサーバ300は、節電ナビゲーション画面を提供するウェブサーバとしての構成を有する。
次に、図3を参照して、電力管理装置100により実現される電力管理の概要について説明する。
図3におけるグラフは、或る1日において予測される所定時間長による時間帯ごとの電力需要量を示している。この予測電力需要量は、施設1全体において必要であると予測される電力であり、電力管理装置100が例えば天気予報の予測気温を用いて予測する。
ここで、曲線A1で示す予測気温は、前日もしくはこの1日が開始されるタイミングで更新された天気予報が示すものであり、曲線A2で示す予測気温は、1日が開始されてから或る時間を経過したタイミングで更新された天気予報が示すものである。
本実施形態において、電力管理装置100は、曲線A1で示す前日もしくは1日の開始タイミングでの予測気温に基づいて予測された電力需要量が閾値thを越えた場合をレベル1として認識する。
次に、電力管理装置100は、この予測した電力需要量が閾値th以上であればレベル1によるデマンド制御を実行すべきと判定する。この際、電力管理装置100は、施設1の使用者として登録されているユーザのユーザ端末装置500を宛先としてレベル1対応の第1次節電要請メールを送信する。このレベル1対応の第1次節電要請メールは、例えば、明日において電力需要量が増えることが予測されるので節電に協力してもらいたい旨の内容を有する。
レベル1対応の第1次節電要請メールを受信したユーザは、明日において節電する心構えを事前に持つことができる。
これに対して、この当日の開始に対応したタイミングで予測した電力需要量が閾値thを越えていた場合、電力管理装置100は、前日に判定したレベル1の節電モードを維持する。
そのうえで、電力管理装置100は、節電ナビゲーション画面を生成し、節電ナビゲーションサーバ300に保存する。節電ナビゲーション画面は、ユーザが使用するものとして登録された部屋(室)に設置されている設備機器(非制御対象機器223)のリストを提示するととともに、提示された非制御対象機器223ごとについて手動操作によりユーザが設定する状態を入力する操作が行われる画面である。
次に、電力管理装置100は、施設1の使用者として登録されているユーザのユーザ端末装置500を宛先としてレベル1対応の第2次節電要請メールを送信する。
そこで、ユーザは、このレベル1対応の第2次節電要請メールにおいて表示されているURLのリンクをクリックする操作を行う。この操作に応じて、ユーザ端末装置500のウェブブラウザは、クリックされたURLにより示される節電ナビゲーション画面へのアクセスを行って、その画像を表示する。このように表示された節電ナビゲーション画面700の例を図5(a)に示す。
機器リストエリア710は、これを閲覧するユーザが使用者であるとして登録されている非制御対象機器223がリストアップされる領域である。操作エリア720は、ユーザが当日の節電を行うにあたり非制御対象機器223に設定する状態について、例えば「既に」、「つける(オン)」、「消す(オフ)」のいずれかから選択する操作が行われる領域である。
なお、図5(a)における操作エリア720は、初期状態の表示内容となっている。つまり、初期状態では、すべての操作エリア720において、「つける」の領域にボタン721が配置されている。
つまり、非制御対象機器223について既に電源をオフとしているのであれば、ユーザは、例えば「既に」の領域に対するタッチ操作を行って、この「既に」の領域にボタン721を配置させる。
また、非制御対象機器223について電源をオンにしておく必要があるのならば、ユーザは、「つける」の領域にボタン721を配置させるように操作する。
また、非制御対象機器223について、通常は電源がオンであるが、今回の節電の要請に応じてオフにするのであれば、ユーザは、「消す」の領域にボタン721を配置させるように操作する。
レベル2の節電モードの設定として、電力管理装置100は、以下の動作を実行する。つまり、電力管理装置100は、レベル2の節電モードに対応する節電ナビゲーション画面700を生成する。電力管理装置100は、このレベル2の節電モードにおいて、レベル1の節電モード時における前回の操作結果を示す節電ナビゲーション画面700を生成する。つまり、図5の例との対応では、電力管理装置100は、図5(b)と同じ内容の節電ナビゲーション画面700を生成する。
次に、電力管理装置100は、施設1の使用者として登録されているユーザのユーザ端末装置500を宛先としてレベル2対応の節電要請メールを送信する。このレベル2対応の節電要請メールは、例えば、直近において電力需要量が増えることが予測されるので節電に協力してもらいたい旨を示す文章と、このユーザに対応する節電ナビゲーション画面700のURLへのリンクが示されている。
そして、電力管理装置100は、上記のように記憶される機器状態情報を節電ナビゲーションサーバ300から取得し、さらに電源がオフに切り替えられる非制御対象機器223により削減される電力を推定する。そして、電力管理装置100は、この推定結果も利用して前述のようにレベル2のデマンド制御のための運転計画を作成する。そして、電力管理装置100は、例えば現時点以降において、この運転計画にしたがったデマンド制御を実行する。
また、電力管理装置100では、節電ナビゲーション画面700に対する操作結果である機器状態情報が示す非制御対象機器223の稼働状況から、非制御対象機器223の電源をオフに切り替えることにより削減される電力を推定することができる。そして、電力管理装置100は、この推定した電力削減量を利用して制御対象機器222側で削減すべき電力(制御目標電力)を決定し、この制御目標電力に基づいてデマンド制御のための運転計画を作成できる。これにより、本実施形態では、電力管理装置100と通信可能に接続されていない非制御対象機器223も含めた節電を的確に行うことができる。
図6は、電力管理装置100の構成例を示している。この図に示す電力管理装置100は、電力需要量予測部110、削減要否判定部120、デマンド制御部130、節電ナビゲーション画面生成部140、電子メール送信部150および記憶部160を備える。
このために、電力需要量予測部110は、ネットワーク経由で天気予報における予測気温などの必要な情報を取得し、取得した情報を利して電力需要量を予測する。電力需要量予測部110は、翌日における電力需要量と、当日における1日の電力需要量を予測し、当日における現在から一定時間後の電力需要量を予測する。
また、削減要否判定部120は、当日における電力需要量を実測するとともに、その実測値に基づいて前記使用電力を削減すべきか否かについて判定する。
具体的に、削減要否判定部120は、翌日の予測電力需要量、または当日における1日分の予測電力需要量、または電力需要量の実測値が閾値th以上であるか否かにより、使用電力を削減すべきか否かについて判定する。
デマンド制御部130は、デマンド制御を行うにあたり、節電ナビゲーション画面700が示す非制御対象機器223の稼働状況を節電ナビゲーションサーバ300から取得する。デマンド制御部130は、この取得した稼働状況に基づいて電源オフに切り替えられる非制御対象機器223により削減可能な電力を推定する。デマンド制御部130は、この推定結果を利用して制御対象機器222により削減すべき電力を算出し、この算出結果を利用して運転計画を作成する。そして、デマンド制御部130は、作成した運転計画にしたがってデマンド制御を実行する。つまり、デマンド制御部130は、通信により制御対象機器222の動作を制御する。
また、節電ナビゲーション画面生成部140は、当日における電力需要量の実測値が閾値th以上とされるのに応じて、前回の操作結果を示すレベル2の節電ナビゲーション画面700をユーザが使用するものとして登録された部屋(室)別に生成し、節電ナビゲーションサーバ300にて保存させる。なお、前述のように、節電ナビゲーションサーバ300において、操作後の内容により節電ナビゲーション画面700を更新して保存している場合、節電ナビゲーション画面生成部140は、レベル2に対応した節電ナビゲーション画面700を生成する必要はない。また、節電ナビゲーション画面生成部140は、節電ナビゲーション画面700を生成するにあたり、記憶部160に記憶される情報を適宜利用する。
ユーザデータベース161は、非制御対象機器223の使用者として登録されているユーザごとに関する情報を格納するデータベースである。
図7は、ユーザデータベース161の内容例を示している。この図に示すユーザデータベース161における1つのレコードは、1人のユーザに対応し、ユーザID、氏名コード、氏名、身分役職コード、身分役職名、節電管理レベル、電話番号およびメールアドレスの属性を含む。
ユーザIDの属性は、個々のユーザを一意に識別するための識別子であるユーザIDを格納する。
氏名コードの属性は、氏名に対して与えられた所定のコード番号を格納する。
氏名の属性は、例えばテキストなどにより示される氏名の情報を格納する。
身分役職コードの属性は、身分役職ごとに与えられた所定のコード番号を格納する。
身分役職名は、例えばテキストなどにより示される身分役職名の情報を格納する。
節電管理レベルの属性は、非制御対象機器223を操作するにあたってユーザに設定された権限レベルを格納する。
電話番号の属性は、ユーザの電話番号を格納する。
メールアドレスの属性は、メールアドレスを格納する。
図8は、機器データベース162の内容例を示している。この図に示す機器データベース162における1つのレコードは、1つの非制御対象機器223に対応し、機器ID、設備ID、品名、メーカ、規格、分類コード、分類名、場所ID、建物コード、建物名、階コード、階名、室コード、室名、場所区分コード、場所区分名、科課名、常時稼働フラグ、レベル1協力フラグ、レベル2協力フラグ、節電管理レベル、定格電力および実電力の属性を含む。
設備IDの属性は、非制御対象機器223が備えられる設備を一意に識別するための識別子である設備IDを格納する。
品名の属性は、非制御対象機器223の品名を示す情報を格納する。
メーカの属性は、非制御対象機器223のメーカを示す情報を格納する。
規格の属性は、非制御対象機器223が対応する規格を示す情報を格納する。
分類コードの属性は、非制御対象機器223の分類コードを格納する。
分類名の属性は、非制御対象機器223の分類名を示す情報を格納する。
場所IDの属性は、非制御対象機器223を備える場所を一意に識別するための識別子である設備IDを格納する。
建物コードの属性は、非制御対象機器223を備える建物に付与されたコード番号を格納する。
建物名の属性は、非制御対象機器223を備える建物の名称を示す情報を格納する。
階コードの属性は、非制御対象機器223を備える部屋の階を示すコード番号を格納する。
階名の属性は、非制御対象機器223を備える部屋の階を示す情報を格納する。
室コードの属性は、非制御対象機器223を備える部屋に付与されたコード番号を格納する。
室名の属性は、非制御対象機器223を備える部屋の名称を示す情報を格納する。
場所区分コードの属性は、非制御対象機器223を備える場所区分に付与されたコード番号を格納する。
場所区分名の属性は、非制御対象機器223を備える場所区分の名称を示す情報を格納する。
科課名の属性は、非制御対象機器223を使用する科課の名称を示す情報を格納する。
常時稼働フラグの属性は、常時稼働させておくべき機器であるか否かを示す常時稼働フラグを格納する。
レベル1協力フラグの属性は、レベル1の節電モードが設定された際に電源をオフとすべき機器であるか否かを示すフラグを格納する。
レベル2協力フラグの属性は、レベル2の節電モードが設定された際に電源をオフとすべき機器であるか否かを示すフラグを格納する。
節電管理レベルの属性は、非制御対象機器223に設定された節電管理レベルを示す情報を格納する。この節電管理レベルの属性が示すレベル以上の節電管理レベルのユーザが、この非制御対象機器223を操作できる権限を持つ。
定格電力の属性は、非制御対象機器223の定格電力を示す情報を格納する。
実電力の属性は、非制御対象機器223が実際に消費する電力を示す情報を格納する。
図9は、場所データベース163の内容例を示している。この図に示す場所データベース163における1つのレコードは、1つの場所に対応し、場所ID、場所コード、場所名、建物コード、建物名、階コード、階名、室コード、室名、場所区分コード、場所区分名および科課名の属性を含む。
場所IDの属性は、その場所を一意に識別するための識別子である場所IDを格納する。
場所コードの属性は、その場所に付与されたコード番号を格納する。
場所名の属性は、その場所の名称を示す情報を格納する。
建物コードの属性は、その場所が該当する建物に付与されたコード番号を格納する。
建物名の属性は、その場所が該当する建物の名称を示す情報を格納する。
階コードの属性は、その場所が該当する階に付与されたコード番号を格納する。
階名の属性は、その場所が該当する階の名称を示す情報を格納する。
室コードの属性は、その場所が該当する部屋に付与されたコード番号を格納する。
室名の属性は、その場所が該当する部屋の名称を示す情報を格納する。
場所区分コードの属性は、その場所を含む区分に付与されたコード番号を格納する。
場所区分名の属性は、その場所を含む区分の名称を示す情報を格納する。
科課名の属性は、その場所が対応する科課の名称を示す情報を格納する。
図10は、室管理データベース164の内容例を示している。室管理データベース164における1つのレコードは、1つの室管理情報に対応し、室管理ID、場所ID、場所名およびユーザリストの属性を含む。
室管理IDの属性は、室管理情報ごとに付された識別子である室管理IDを格納する。
場所IDの属性は、その部屋が該当する場所を一意に識別する場所IDを格納する。
場所名の属性は、その部屋が該当する場所名を示す情報を格納する。
ユーザリストの属性は、その部屋を使用する1以上のユーザのユーザIDのリストを格納する。
図11は、節電パックデータベース165の内容例を示している。1つのレコードは、1つの節電パック情報に対応する。節電パック情報は、或る1つの削減電力に対応して手動操作が行われるべき非制御対象機器223を示す情報である。節電パックデータベース165における1つのレコードは、節電パックID、節電レベル、操作対象機器リスト、実質削減電力の属性を含む。
節電パックIDの属性は、節電パック情報ごとに付与された識別子である節電パックIDを格納する。
節電レベルの属性は、非制御対象機器223に対するユーザの手動操作により削減しようとする電力の目標値を格納する。
操作対象機器リストの属性は、節電レベルに対応して例えば電源をオフとするなどの手動操作の対象となる非制御対象機器223の機器IDのリストを格納する。
実質削減電力は、この節電パックの情報を利用して非制御対象機器223に対する手動操作による節電を行った場合に削減された実電力を格納する。
図12のフローチャートは、電力管理装置100が実行する処理手順例を示している。まず、電力需要量予測部110は、前述のように、例えばネットワーク経由で取得した翌日の天気予報の情報を利用して、施設1における翌日の電力需要量を予測する(ステップS101)。
一方、使用電力を削減すべきであると判定された場合(ステップS105−YES)、節電ナビゲーション画面生成部140は、以下の処理を実行する。つまり、節電ナビゲーション画面生成部140は、レベル1に対応する節電ナビゲーション画面700をユーザごとに生成し、アドレス(URL)とともに管理されるように節電ナビゲーションサーバ300に保存する(ステップS106)。
次に、デマンド制御部130は、レベル1に対応する運転計画を作成する(ステップS109)。このために、例えばデマンド制御部130は、手動操作により電源がオフに切り替えられる非制御対象機器223により削減される電力を、受信した機器状態情報を利用して推定する。また、デマンド制御部130は、この推定した電力を利用して、前述したように運転計画を作成する。
また、削減要否判定部120は、施設1内の状態監視を実行しながら、当日における電力需要量を実測する(ステップS111)。なお、施設1における電力需要量の実測値は、例えば建物200ごとにおける配電部210から通知される使用電力を合算することにより求めることができる。
これに応じて、節電ナビゲーション画面生成部140は、レベル2に対応する節電ナビゲーション画面700を生成し、節電ナビゲーションサーバ300に保存する(ステップS113)。また、電子メール送信部150は、レベル2対応の節電要請メールを生成し、各ユーザ端末装置500に対して送信する(ステップS114)。なお、前述もしたように、節電ナビゲーションサーバ300において前回の節電ナビゲーション画面700に対する操作結果を保存するようにした場合、ステップS113は省略できる。
まず、節電ナビゲーション画面生成部140は、レベル1の節電モードの設定に応じて、非制御対象機器223の電源をオフとすることにより削減すべき電力の目標値(節電レベル)を決定する(ステップS201)。この際、節電ナビゲーション画面生成部140は、例えば予測された電力需要量と、制御対象機器222に対するデマンド制御により削減される電力などに基づいて節電レベルを決定する。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
100 電力管理装置
110 電力需要量予測部
120 削減要否判定部
130 デマンド制御部
140 節電ナビゲーション画面生成部
150 電子メール送信部
160 記憶部
161 ユーザデータベース
162 機器データベース
163 場所データベース
164 室管理データベース
165 節電パックデータベース
200 建物
210 配電部
220 部屋
221 電源タップ
222 制御対象機器
223 非制御対象機器
300 節電ナビゲーションサーバ
400 メールサーバ
500 ユーザ端末装置
600 ネットワーク
700 節電ナビゲーション画面
710 機器リストエリア
720 操作エリア
721 ボタン
730 決定ボタン
Claims (3)
- 電力需要量を予測する電力需要量予測部と、
少なくとも予測された電力需要量に基づいて使用電力を削減すべきであるか否かについて判定する削減要否判定部と、
前記使用電力を削減すべきと判定された場合に、ユーザに対応付けられて登録された設備機器のリストを提示するととともに、提示された設備機器ごとについて手動操作によりユーザが設定する状態を入力する操作が行われる節電ナビゲーション画面を生成して節電ナビゲーションサーバに保存する節電ナビゲーション画面生成部と、
前記節電ナビゲーション画面が生成されるのに応じて、設備機器の使用者として登録されているユーザのユーザ端末装置に対して、前記節電ナビゲーション画面が保存されるネットワーク上のアドレスを示す節電要請メールを送信する電子メール送信部とを備え、
前記削減要否判定部は、
当日における電力需要量を実測するとともに、その実測値に基づいて前記使用電力を削減すべきか否かについて判定し、
前記電子メール送信部は、
前記実測値に基づいて前記使用電力を削減すべきと判定された場合に、前回の操作により設定された設備機器の状態が示される前記節電ナビゲーション画面が保存されるネットワーク上のアドレスを示す電子メールを送信する
電力管理装置。 - 前記電力需要量予測部は、
当日における1日の電力需要量を予測し、
前記節電ナビゲーション画面生成部は、
予測された前記当日における1日の電力需要量に基づいて前記使用電力を削減すべきと判定された場合に、前記節電ナビゲーション画面を生成して前記節電ナビゲーションサーバに保存し、
前記電子メール送信部は、保存された上記節電ナビゲーション画面のネットワーク上のアドレスを示す前記節電要請メールを送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力管理装置。 - 前記使用電力を削減すべきと判定されるのに応じて、前記使用電力が一定以下となるように通信網経由で接続された設備機器の動作を制御するデマンド制御を実行するデマンド制御部をさらに備え、
前記デマンド制御部は、前記節電ナビゲーション画面に入力された設備機器の状態に基づいて、前記手動操作が行われる設備機器により削減される電力を推定し、この推定した電力に基づいて設備機器を制御することにより削減すべき制御目標電力を求め、この求められた制御目標電力に基づいて作成した運転計画にしたがって前記デマンド制御を実行する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電力管理装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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