以下に添付図面を参照して、開示の電力制御プログラム、電力制御装置、および電力制御方法の実施の形態を詳細に説明する。
(実施の形態1の説明)
図1は、実施の形態1にかかる電力制御装置の動作例を示す説明図である。電力制御システム100は、電力制御を行う電力制御装置101と、消費電力の制御対象となる照明Aを含む。以下、消費電力の制御対象装置を、機器と称する。
初めに、電力制御装置101は、照明Aの消費電力を抑制可能となる条件を記憶している。以下、抑制可能となる条件を抑制可能条件と称する。図1の例で示す抑制可能条件は、単位時間当たりの消費電力量が1000[W秒]以上となることである。この抑制可能条件は、機器の動作を最低限保証できる条件となる。
次に、電力制御装置101は、消費電力量の抑制要求を受け付けると、照明Aの単位時間当たりの消費電力量の測定結果を取得する。図1では、測定結果が1100[W秒]であったとする。続けて、電力制御装置101が、測定結果が抑制可能条件を満たす場合に、照明Aに消費電力を抑制するように抑制指示を通知する。また、消費電力量の抑制要求を受け付けても、測定結果が抑制可能条件を満たさない場合には、電力制御装置101は、照明Aの消費電力を抑制しない。
これにより、電力制御装置101は、機器の消費電力の抑制要求を受け付けても、測定した機器の消費電力量が、機器の動作を最低限保証できる電力量未満の時は機器の消費電力を抑制しないことにより、消費電力の抑制による利用者の利便性の低下を防ぐことができる。以下、図2〜図16を用いて、実施の形態1にかかる電力制御装置101の説明を行う。
図2は、電力制御システムの接続例を示す説明図である。電力制御システム100は、電力制御装置101と、サーバ201と、携帯端末202と、照明Aと、照明Bと、エアコンCと、機器Dと、機器Eを有する。電力制御装置101と、サーバ201と、携帯端末202は、ネットワーク203によりそれぞれ接続されている。また、照明A〜機器Eは、無線通信や、電力線通信等を介して、電力制御装置101からの電力制御を受ける。
サーバ201は、電力会社内の装置である。サーバ201は、電力制御装置101が制御する機器に対する消費電力の抑制要求を発行する。携帯端末202は、宅内にいる利用者の端末である。照明A〜機器Eは、宅内に存在する機器である。
(電力制御装置101のハードウェア)
図3は、電力制御装置のハードウェア構成例を示す説明図である。図3において、電力制御装置101は、CPU(Central Processing Unit)301と、ROM(Read‐Only Memory)302と、RAM(Random Access Memory)303と、磁気ディスクドライブ304と、磁気ディスク305と、IF306と、を含む。また、各部はバス307によってそれぞれ接続されている。
ここで、CPU301は、電力制御装置101の全体の制御を司る演算処理装置である。ROM302は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶する不揮発性メモリである。RAM303は、CPU301のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。磁気ディスクドライブ304は、CPU301の制御にしたがって磁気ディスク305に対するデータのリード/ライトを制御する制御装置である。磁気ディスク305は、磁気ディスクドライブ304の制御で書き込まれたデータを記憶する不揮発性メモリである。なお、ROM302、磁気ディスク305のいずれかの記憶装置に、本実施の形態にかかる電力制御プログラムが格納されていてもよい。
IF306は、通信回線を通じてネットワーク203に接続され、ネットワーク203を介して他の装置に接続される。そして、IF306は、ネットワーク203と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。IF306には、たとえばモデムやLANアダプタなどを採用することができる。なお、電力制御装置101は、利用者が電力制御装置101を直接操作する場合、光ディスクドライブと、光ディスクと、ディスプレイと、キーボードと、マウスと、を有していてもよい。
光ディスクドライブは、CPU301の制御にしたがって光ディスクに対するデータのリード/ライトを制御する制御装置である。光ディスクは、光ディスクドライブの制御で書き込まれたデータを記憶する不揮発性メモリである。ディスプレイは、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。キーボードは、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを有し、データの入力を行う。また、キーボードは、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウスは、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などを行う。
また、図3にて図示していないが、サーバ201は、たとえば、電力制御システム100の管理者がサーバ201を操作する場合、CPUと、RAMと、ROMと、磁気ディスクドライブと、磁気ディスクと、IFと、光ディスクドライブと、光ディスクと、ディスプレイと、キーボードと、マウスを有する。また、携帯端末202は、たとえば、CPUと、RAMと、ROMと、フラッシュROMと、ディスプレイと、IFを有する。フラッシュROMは、記憶内容を書き換え可能な不揮発性メモリである。また、照明A〜機器Eは、消費電力量を測定するセンサと、IFを有する。
(電力制御装置101の機能)
次に、電力制御装置101の機能について説明する。図4は、実施の形態1にかかる電力制御装置の機能構成例を示すブロック図である。電力制御装置101は、取得部401と、受付部402と、記憶部403と、抽出部404と、特定部405と、判断部406と、判定部407と、通知部408を含む。制御部となる取得部401と、受付部402と、抽出部404〜通知部408は、記憶装置に記憶されたプログラムをCPU301が実行することにより、その機能を実現する。記憶装置とは、具体的には、たとえば、図3に示したROM302、RAM303、磁気ディスク305などである。または、IF306を経由して他のCPUが実行することにより、その機能を実現してもよい。
また、電力制御装置101は、記憶部403となる消費電力量DB411と、パターンモデルテーブル412と、機器モデルテーブル413にアクセス可能である。消費電力量DB411と、パターンモデルテーブル412と、機器モデルテーブル413は、RAM303、磁気ディスク305といった記憶装置に格納されている。
消費電力量DB411は、消費電力の制御対象装置となる機器ごとの、単位時間当たりの消費電力量と単位時間当たりの消費電力量の測定時刻を記憶する。なお、消費電力量DB411の記憶内容の詳細は、図5にて後述する。パターンモデルテーブル412は、時系列な単位時間当たりの消費電力量の分布の形状と、分布に対応する消費電力を抑制可能となる条件を記憶する。なお、パターンモデルテーブル412の記憶内容の詳細は、図6にて後述する。機器モデルテーブル413は、制御対象装置となる機器の単位時間当たりの消費電力量の分布の形状の種別を記憶する。なお、機器モデルテーブル413の記憶内容は、図7にて後述する。
取得部401は、機器の単位時間当たりの消費電力量の測定結果を取得する。単位時間は、どのような時間間隔でもよい。しかし、機器の消費電力の制御を行った後に、消費電力が抑制されたことを確認するために、単位時間は短い方が好ましい。たとえば、単位時間は、1分でもよいし、30秒でもよい。なお、測定結果の取得元は、機器である。また、電力制御装置101内に、機器の消費電力量を測定するセンサを有していれば、センサから測定結果を取得してもよい。たとえば、取得部401は、照明Aから単位時間当たりの消費電力量の測定結果を取得する。取得部401の機能により、電力制御装置101は、抑制対象となる消費電力量を取得することができる。なお、取得した測定結果は、RAM303、磁気ディスク305等に記憶される。
受付部402は、機器に対する消費電力の抑制要求を受け付ける。たとえば、受付部402は、電力制御装置101が制御する機器に対する消費電力の抑制要求を受け付ける。抑制要求は、たとえば、10時から12時までの機器に対する消費電力量を15[%]抑制するという内容となる。受付部402の機能により、電力制御装置101は、機器に対する消費電力の抑制を行う契機を検出することができる。なお、受け付けた抑制要求は、RAM303、磁気ディスク305等に記憶される。
記憶部403は、機器の消費電力を抑制可能となる条件を表す単位時間当たりの消費電力量の値を記憶する。この場合、記憶部403は、パターンモデルテーブル412と機器モデルテーブル413となる。具体的には、機器の消費電力を抑制可能となる条件の種別が、パターンモデルテーブル412に記憶されている。さらに、機器の消費電力を抑制可能となる条件の種別に応じた具体的な値が、機器モデルテーブル413に記憶されている。たとえば、機器の消費電力を抑制可能となる条件の種別として、パターンモデルテーブル412は、“消費電力量が縦パラメータ以上”を記憶されており、具体的な縦パラメータの値が、機器モデルテーブル413に記憶されている。
また、記憶部403は、時間の経過にしたがって変化する単位時間当たりの消費電力量を表す比較元分布の形状を特徴付ける特徴データと機器の消費電力を抑制可能となる条件とを対応付けて記憶していてもよい。この場合、記憶部403は、パターンモデルテーブル412と機器モデルテーブル413となる。特徴データは、たとえば、形状の各頂点のデータであってもよいし、形状を示した画像データであってもよい。比較元分布は、電力制御装置101の開発者によって予め設定された、機器の単位時間当たりの消費電力量を表す分布が取り得る分布である。比較元分布の形状として、たとえば、四角型、山型、三角型等がある。以下、形状が四角型となる比較元分布を四角型モデルと称する。また、形状が山型となる比較元分布を山型モデルと称する。また、形状が三角型となる比較元分布を三角型モデルと称する。
たとえば、四角型モデルを特徴付ける特徴データとなる頂点のデータは、時刻t0にて0[W秒]、時刻t0の30秒後の時刻t1にて1000[W秒]、時刻t1からある程度経過した時刻t2にて1000[W秒]、時刻t2の30秒後の時刻t3にて0[W秒]となる。
また、記憶部403は、比較元分布の形状を特徴付ける特徴データと抑制可能となる条件を表す特定の時刻に対する単位時間当たりの消費電力量の値とを対応付けて記憶してもよい。たとえば、三角型を特徴付ける特徴データとなる頂点のデータが、時刻t0にて0[W秒]、時刻t0から2時間経過した時刻t1にて1000[W秒]、時刻t1から2時間経過した時刻t2にて0[W秒]であったとする。このとき、機器の消費電力を抑制可能となる条件が、たとえば、特定の時刻として時刻t1であり、測定時刻が時刻t1での消費電力量の値が1000[W秒]以上であるという条件である。
また、機器の消費電力を抑制可能となる条件は、特定の時刻に対する単位時間当たりの消費電力量の値を複数用いて、複数の条件を満たす場合に抑制可能となるものでもよい。たとえば、条件の1つ目が、1つ目の特定の時刻として時刻t1であり、時刻t1での消費電力量の値が1000[W秒]である。続けて、条件の2つ目が、2つ目の特定の時刻として時刻t1以降の時刻であり、時刻t1以降の時刻での消費電力量の値が200[W秒]である。
また、記憶部403は、取得部401によって取得した単位時間当たりの消費電力量と単位時間当たりの消費電力量の測定時刻とを対応付けて記憶領域に記憶する。たとえば、記憶部403は、30秒当たりの消費電力量200[W秒]と、200[W秒]の測定時刻“16:23:09”を記憶する。記憶部403の機能により、電力制御装置101は、機器時系列に沿った消費電力量を準備することができる。なお、記憶領域は、消費電力量DB411となる。
抽出部404は、抑制要求を受け付けた場合、記憶領域の記憶内容のうち測定結果が所定の値より大きい測定結果を抽出する。所定の値とは、たとえば、0[W秒]でもよいし、待機電力が発生する機器であれば、測定結果が最低値付近となる値としてもよい。なお、抽出部404は、抽出範囲に、所定の値より大きい測定結果と、一定時間分前後の測定結果を含めてもよい。なお、抽出部404の機能により、電源ONとなっている範囲の消費電力量を抽出することができる。なお、抽出した測定結果は、RAM303、磁気ディスク305といった記憶領域に記憶される。
特定部405は、記憶領域の記憶内容に基づいて、時間の経過にしたがって変化する機器の単位時間当たりの消費電力量を表す比較先分布の形状を特徴付ける特徴データを特定する。たとえば、特定部405は、記憶内容となる、複数の測定時刻と、各々の測定時刻に対応する単位時間当たりの消費電力量の測定結果を、線分表現し、線分表現した結果を特徴データとして特定する。なお、特定部405は、記憶内容となる複数の測定時刻そのものを特徴データとして特定してもよい。また、特定部405は、抽出部404によって抽出された測定結果に基づいてもよい。
たとえば、特定部405は、比較先分布の形状を特徴付ける4つの測定時刻と、各測定時刻に対応する単位時間当たりの消費電力量の測定結果となる特徴データを特定する。具体的に、1つ目の頂点が、測定時刻“16:25:40”に対応する測定結果200[W秒]である。2つ目の頂点が、測定時刻“16:26:09”に対応する測定結果1800[W秒]である。3つ目の頂点が、測定時刻“6:24:09”に対応する測定結果1800[W秒]である。4つ目の頂点が、測定時刻“6:24:39”に対応する測定結果200[W秒]である。特定された特徴データは、RAM303、磁気ディスク305といった記憶領域に記憶される。
判断部406は、特定部405によって特定した特徴データと記憶部403に記憶されている特徴データとを比較することにより、比較元分布と比較先分布とが類似しているか否かを判断する。
たとえば、特定部405によって特定された比較先分布の形状を特徴付ける特徴データとなる、4つの頂点として、4つの測定時刻と、各測定時刻に対応する単位時間当たりの消費電力量の測定結果が特定されたとする。具体的に、1つ目の頂点が、測定時刻“16:25:40”に対応する測定結果200[W秒]である。2つ目の頂点が、測定時刻“16:26:09”に対応する測定結果1800[W秒]である。3つ目の頂点が、測定時刻“6:24:09”に対応する測定結果1800[W秒]である。4つ目の頂点が、測定時刻“6:24:39”に対応する測定結果200[W秒]である。なお、横軸を時刻とし、縦軸を単位時間当たりの消費電力量として、特定された特徴データである頂点のデータとなる各点を結ぶと、四角形となる。
このような状態にて、判断部406は、記憶部403に記憶されている特徴データのうち、四角形の分布の形状を特徴付ける特徴データと、特定された特徴データとを比較する。具体的な比較方法としては、たとえば、判断部406は、四角形の分布の形状を特徴付ける特徴データを、特定された特徴データと同一のサイズとなるように拡大縮小を行って、形状が囲む面積の差分を比較する。このとき、判断部406は、差分が所定の閾値未満であれば、比較元分布と比較先分布とが類似していると判断する。
または、判断部406は、拡大縮小を行って、特定された特徴データの各点の測定結果と、同一時刻での同一サイズにした四角形の分布の形状における消費電力量の値と、の分散を算出して、所定の閾値と比較する。このとき、判断部406は、分散が所定の閾値未満であれば、比較元分布と比較先分布とが類似していると判断する。判断部406の機能により、機器の消費電力量の状態が、比較元分布に類似しているかを判断できる。また、既に比較元分布に類似していると判断された機器については、機器の消費電力量の測定結果と測定時刻から、機器が使用開始した状態であるのか、使用終了しようとする状態であるのか、といった状態を特定することができる。なお、判断結果は、RAM303、磁気ディスク305といった記憶領域に記憶される。
判定部407は、抑制要求を受け付けた場合、機器の消費電力を抑制可能となる条件を表す単位時間当たりの消費電力量の値を記憶する記憶部403を参照して、取得部401が取得した単位時間当たりの消費電力量が、条件を満たすか否かを判定する。
たとえば、判定部407は、取得した単位時間当たりの消費電力量が、条件となる消費電力量の閾値以上であるか否かを判定する。たとえば、記憶部403には、単位時間当たりの消費電力量が1000[W秒]以上である場合、機器の消費電力を抑制可能となるという条件が記憶されているとする。このとき、判定部407は、取得した単位時間当たりの消費電力量が1000[W秒]以上であれば、条件を満たすと判定する。
また、判定部407は、抑制要求を受け付け、かつ、比較元分布と比較先分布とが類似していると判断した場合、消費電力量DB411の記憶内容に基づいて、条件を満たすか否かを判定する。
たとえば、エアコンCの単位時間当たりの消費電力量の形状が、山型であるとする。さらに、山型における抑制可能となる条件が、測定結果が山型の高さ/2以上であるとする。さらに、抑制可能となる条件となるエアコンCの単位時間当たりの消費電力量の値が、2000[W秒]であり、抑制要求を受け付けた場合の測定結果が1400[W秒]であれば、判定部407は、条件を満たすと判定する。
また、判定部407は、抑制要求を受け付け、かつ、比較元分布と比較先分布とが類似していると判断した場合、記憶領域の記憶内容のうち特定の時刻に対応する測定時刻の測定結果が条件を満たすか否かを判定してもよい。
たとえば、機器の消費電力を抑制可能となる条件が、特定の時刻に対する単位時間当たりの消費電力量の値を複数用いて、複数の条件を満たす場合に抑制可能とするものであったとする。たとえば、条件の1つ目が、1つ目の特定の時刻として電源ONとなってから2時間後の時刻t1であり、時刻t1での消費電力量の値が1000[W秒]である。続けて、条件の2つ目が、2つ目の特定の時刻として時刻t1以降の時刻であり、時刻t1以降の時刻での消費電力量の値が200[W秒]とする。また、抑制要求を受け付けた時刻が、電源ONとなった時刻から3時間後であったとする。
このとき、判定部407は、条件の1つ目を判定するため、消費電力量DB411の記憶内容のうち、電源ONとなった時刻から2時間後の時刻の測定結果を取得する。なお、電源ONとなった時刻から2時間後の時刻の測定結果が存在しなければ、判定部407は、2時間後の時刻の前後の時刻の測定結果の平均をとり、2時間後の時刻の測定結果として算出してもよい。次に、判定部407は、2時間後の時刻の測定結果が、1000[W秒]以上であることを判定する。
続けて、判定部407は、条件の2つ目を判定するため、消費電力量DB411の記憶内容のうち、抑制要求を受け付けた時刻となる、電源ONとなった時刻から3時間後の時刻の測定結果を取得する。次に、判定部407は、3時間後の時刻の測定結果が、200[W秒]以上であることを判定する。判定部407は、条件の1つ目と2つ目が共に満たされた場合に、抑制可能となる条件を満たすと判定する。判定部407の機能により、電力制御装置101は、抑制可能となる機器を特定できる。なお、判定結果は、RAM303、磁気ディスク305といった記憶領域に記憶される。
通知部408は、判定部407によって条件を満たすと判定された場合、機器の消費電力の抑制指示を機器に通知する。たとえば、機器が照明Aであれば、抑制指示は、照度を下げるという抑制指示でもよいし、照明Aに消費電力を抑制する動作を行わせるように指示をしてもよい。
図5は、消費電力量DBの記憶内容の一例を示す説明図である。消費電力量DB411は、各機器の消費電力量の測定結果を記憶する。図5に示す消費電力量DB411は、照明Aの消費電力量の測定結果を記憶する消費電力量テーブル501−Aを含む。図5に示す消費電力量テーブル501−Aは、レコード501−A−1〜レコード501−A−nを記憶する。nは1以上の整数である。
同様に、消費電力量DB411は、照明Bの消費電力量の測定結果を記憶する消費電力量テーブル501−Bと、エアコンCの消費電力量の測定結果を記憶する消費電力量テーブル501−Cを含む。図5に示す消費電力量テーブル501−Bは、レコード501−B−1〜レコード501−B−mを記憶する。mは1以上の整数である。また、図示していないが、消費電力量DB411は、機器D、機器Eそれぞれの消費電力量の測定結果を記憶する消費電力量テーブル501−D、消費電力量テーブル501−Eを含む。
以下、消費電力量テーブル501−Aを用いて説明を行う。消費電力量テーブル501−B〜消費電力量テーブル501−Eについては消費電力量テーブル501−Aと同様の説明になるため、説明を省略する。
消費電力量テーブル501−Aは、時刻、消費電力量という2つのフィールドを含む。時刻フィールドには、消費電力量を計測した時刻が格納される。消費電力量フィールドには、前回計測した時刻から今回計測した時刻までの消費電力量が格納される。たとえば、レコード501−A−2は、照明Aが、レコード501−A−1が示す時刻“16:23:09”から“16:23:39”までに、200[W秒]の電力量を消費したことを示す。
図6は、パターンモデルテーブルの記憶内容の一例とパターンモデルの概形を示す説明図である。図6では、パターンモデルテーブル412の記憶内容と各モデルの概形を図示する。パターンモデルテーブル412は、レコード601−1〜レコード601−3を記憶する。パターンモデルテーブル412は、モデル名、パラメータ、抑制可能条件、頂点という4つのフィールドを含む。モデル名フィールドには、比較元分布に設定された名称が格納される。また、パターンモデルテーブル412は、モデル名フィールドの代わりに、モデルを識別する識別情報を記憶するフィールドを有していてもよい。パラメータフィールドには、該当のモデルが有する属性が格納される。抑制可能条件フィールドには、消費電力が抑制可能となる条件が格納される。頂点フィールドには、モデルの形を特徴付ける頂点のデータが格納される。
たとえば、レコード601−1は、四角型モデルが、縦と横という2つのパラメータを有し、抑制可能条件が、消費電力量が縦以上であることを示す。また、レコード601−1は、四角型モデルの特徴データとなる各頂点がV1(0,0)、V2(0,縦)、V3(横,縦)、V4(横,0)という4つであることを示す。四角型モデルの特徴データとなる各頂点をグラフ上にプロットした図が、図6の(1)となる。図6の(1)では、測定結果が縦以上となる、V1からV4までの時刻と消費電力量の値が抑制可能条件を満たしていることを示す。
また、レコード601−2は、山型モデルが、高さと横という2つのパラメータを有し、抑制可能条件が、測定結果が高さ/2以上であることを示す。また、レコード601−2は、山型モデルの特徴データとなる各頂点がV1(0,0)、V2(横/6,高さ/2)、V3(横/2,高さ)、V4(横×5/6,高さ/2)、V5(横,0)という5つであることを示す。山型モデルの特徴データとなる各頂点をグラフ上にプロットした図が、図6の(2)となる。図6(2)では、測定結果が(高さ/2)以上となる、V2からV4までの時刻と消費電力量の値が抑制可能条件を満たしていることを示す。
また、レコード601−3は、三角型モデルが、高さと、横と、ピーク位置と、リピートという4つのパラメータを有することを示す。また、レコード601−3は、抑制可能条件がリピート無しであれば、測定結果が高さ以上、かつ、一定時間継続した以降の時刻であることを示し、抑制可能条件がリピート有りであれば、消費電力を抑制しないことを示す。また、レコード601−3は、三角型モデルの特徴データとなる各頂点がV1(0,0)、V2(ピーク位置,高さ)、V3(横,0)という3つであることを示す。三角型モデルの特徴データとなる各頂点をグラフ上にプロットした図が、図6の(3)となる。図6の(3)では、所定時間を0[秒]とすると、消費電力量が高さ以上となった以降の時刻である、V2からV3までの時刻と消費電力量の値が抑制可能条件を満たしていることを示す。
図7は、機器モデルテーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。機器モデルテーブル413は、レコード701−1〜レコード701−5を記憶する。機器モデルテーブル413は、機器名、モデル名、パラメータ、抑制可否フラグという4つのフィールドを含む。
機器名フィールドには、対象となる機器の名称が格納される。また、機器モデルテーブル413は、機器名フィールドの代わりに、機器を識別する情報を記憶するフィールドを有していてもよい。なお、機器の名称は、機器に問い合わせた時に取得した名称を用いてもよい。モデル名フィールドには、対象の機器の消費電力量が従うモデル名が格納される。パラメータフィールドには、モデル名が有するパラメータに関する対象の機器での値が格納される。抑制可否フラグフィールドには、対象の機器が電力制御可能か否かを示すフラグが格納される。具体的に、抑制可否フラグフィールドには、対象の機器が抑制可能とするならば“可”が格納され、対象の機器が抑制不可能とするならば“否”が格納される。
たとえば、レコード701−1は、照明Aが該当するモデルが四角型モデルであり、縦パラメータが1000[W秒]であり、横パラメータが不定であることを示す。また、レコード701−1は、照明Aが抑制可能であることを示す。なお、不定とは、一意に決まらない状態を示す。たとえば、照明Aが電源ONを行ってから電源OFFにする時間は、宅内にいる利用者の操作によって毎回異なる。したがって、照明Aの横パラメータは測定する度に異なる値となるため、電力制御装置101は、照明Aの横パラメータを不定として設定する。
図8は、パターンモデルの決定例を示す説明図である。図8では、照明Aの消費電力量が従うモデル名を決定する方法について説明する。また、図8の(1)と図8の(2)と図8の(3)は、決定する方法の途中で説明に用いるグラフである。図8の(1)と図8の(2)と図8の(3)の横軸は、時刻である。図8の(1)と図8の(2)と図8の(3)の縦軸は、消費電力量[W秒]である。
初めに、電力制御装置101は、消費電力量DB411から、消費電力量テーブル501−Aを取得する。次に、電力制御装置101は、消費電力量テーブル501−Aから、電源ONタイミングと電源OFFタイミングを特定する。
具体的なタイミングの特定方法として、初めに、電力制御装置101は、消費電力量の測定結果が最低値付近で変化が小さい期間を電源OFF期間とする。なお、最低値が0[W秒]とならない機器も存在する。最低値が0[W秒]とならない機器は、たとえば、待機電力が発生する機器である。具体的に、図5で示す消費電力量の測定結果より、照明Aは、待機電力が発生しており、照明Bは、待機電力が発生していない。次に、電力制御装置101は、消費電力量の測定結果が最低値付近から大きく上昇した時刻を電源ONタイミングに特定し、消費電力量が最低値付近以上から最低値付近に下降した時刻を電源OFFタイミングに特定する。
たとえば、図8の例では、電力制御装置101は、時刻16:25:40と時刻16:26:09の間のある時刻を、電源ONタイミングに特定する。または、電力制御装置101は、時刻16:25:40から時刻16:26:09の時間帯を、電源ONタイミングに特定してもよい。さらに、電力制御装置101は、時刻6:24:09と時刻6:24:39の間の時刻を、電源OFFタイミングに特定する。または、電力制御装置101は、時刻6:24:09から時刻6:24:39の時間帯を、電源OFFタイミングに特定してもよい。
電源ONタイミングと電源OFFタイミングの特定後、電力制御装置101は、電源ONタイミングの前から電源OFFタイミングの後までの消費電力量の測定結果を抽出する。次に、電力制御装置101は、抽出した消費電力量の測定結果の線分表現を行う。具体的に、線分表現を行う前の消費電力量の測定結果をグラフとした図が、図8の(1)であり、線分表現を行った後の消費電力量の測定結果をグラフとした図が、図8の(2)である。
線分表現とは、複数の線分で表現する方法である。それぞれの線分を求める方法は、たとえば、隣接する時系列データ間の変動に注目し、変動の少ないもの同士を一直線で繋げるという方法である。線分表現を実現するアルゴリズムとしては、たとえば、下記4つのアルゴリズムがある。
初めに、第1のアルゴリズムとして、端点からスタートし、単調増加または単調減少を保っているならば次の点を探し、単調増加または単調減少が破れた点で新しい線分をはじめるというアルゴリズムがある。また、第2のアルゴリズムとして、端点からスタートし、線分仕様の設定による以下の継続条件で同一線分であるかを判断するアルゴリズムがある。継続条件は、次点を含んでも線分評価方法の評価値が設定された値より小さい、なお、評価値とは、線分と時系列データの誤差の大きさを示す値である。
また、第3のアルゴリズムとして、はじめに1本の線分を引き、分割を繰り返すアルゴリズムがある。具体的には、分割点となる条件を満たす点の内、分割後に線分評価方法の評価値が最小となる分割点から分割される。また、第4のアルゴリズムとして、隣接点同士を線分として、結合を繰り返していくアルゴリズムがある。具体的には、結合点となる条件を満たす点の内、結合後に線分評価方法の評価値が最小となる結合点から結合される。このように、線分表現を用いることにより、データ数を減らしつつ、時系列の特徴を捉えることができる。
線分表現を行った消費電力量の測定結果は、4つの頂点(16:25:40,200)、(16:26:09,1800)、(6:24:09,1800)、(6:24:39,200)となる。以下、時刻16:25:40をt1と定義し、時刻16:26:09をt2と定義し、時刻6:24:09をt3と定義し、時刻6:24:39をt4と定義する。
次に、電力制御装置101は、パターンモデルテーブル412に登録された各モデルのうち、線分表現を行った消費電力量の測定結果が従うモデルを決定する。たとえば、電力制御装置101は、各モデルと線分表現を行った消費電力量の測定結果を比較して、差分が最も小さいモデルを、消費電力量の測定結果が従うモデルとして決定する。たとえば、電力制御装置101は、四角型モデルと線分表現を行った消費電力量の測定結果を比較する。具体的な比較の方法は、たとえば、四角型モデルの縦パラメータと横パラメータを変更し、変更後の四角型モデルが囲む面積と線分表現を行った消費電力量の測定結果が囲む面積とを比較する。なお、四角型モデルの縦パラメータと横パラメータを変更した図を、図8の(3)で示す。
四角型モデルの縦パラメータと横パラメータについて、初めに、電力制御装置101は、四角型モデルのV1(0,0)を(t1,200)に合うように平行移動する。V2〜V4も、V1を平行移動した分だけ移動する。次に、電力制御装置101は、V2の縦座標を1800[W秒]に合うように縦軸方向に調整する。これにより、V2は、(t1,1800)となる。また、縦パラメータは、1800−200=1600[W秒]となる。続けて、電力制御装置101は、V3の横座標を、t3に合うように横軸方向に調整する。これにより、V3は、(t3,1800)となる。また、V2、V3の調整により、V4は、(t3,200)となる。
変更後の四角型モデルが囲む面積と線分表現を行った消費電力量の測定結果が囲む面積の差分が所定の閾値より小さい場合、電力制御装置101は、測定結果の分布が四角型モデルに類似すると判断する。また、電力制御装置101は、各モデルと比較して、所定の閾値より小さく、差分が最も小さくなったモデルに類似すると判断してもよい。なお、図8では、線分表現を行った消費電力量の測定結果に対して各モデルと比較を行ったが、線分表現を行う前の消費電力量の測定結果に対して各モデルと比較を行ってもよい。
また、図8では、線分表現を行った消費電力量の測定結果の面積と各モデルの変更後の面積との比較を行ったが、電力制御装置101は、線分表現を行った消費電力量の測定結果と、同一時刻での変更後のモデルの消費電力量の測定結果と、の分散を算出してもよい。電力制御装置101は、各モデルとの分散のうち、所定の閾値より小さく、差分が最も小さくなったモデルに類似すると判断してもよい。また、線分表現を行った消費電力量の測定結果の面積と各モデルの変更後の面積の差分や、分散が所定の閾値以上である場合、電力制御装置101は、類似するモデルがないと特定してもよい。
図9は、各機器におけるパターンモデルの決定例を示す説明図である。図9では、照明A〜機器Eの決定例を示す。図9の(1)〜図9の(5)は、それぞれ、照明A〜機器Eの消費電力量のグラフと、決定されたモデル名を示す。図9の(1)〜図9の(5)の各グラフは、横軸が時刻であり、縦軸が消費電力量である。
図9の(1)、図9の(2)で示すように、電力制御装置101は、照明Aと照明Bの測定結果の分布が、四角型モデルに類似すると判断する。たとえば、電力制御装置101は、照明Aの消費電力量が四角型モデルに従うとし、縦パラメータを1000[W秒]に設定し、横パラメータを不定に設定する。また、電力制御装置101は、照明Bの消費電力量が四角型モデルに従うとし、縦パラメータを600[W秒]に設定し、横パラメータを最大5分に設定する。
また、図9の(3)で示すように、電力制御装置101は、エアコンCの測定結果の分布が、山型モデルに類似すると判断する。たとえば、電力制御装置101は、エアコンCの消費電力量が山型モデルに従うとし、高さパラメータを4200[W秒]に設定し、横パラメータを不定に設定する。
さらに、図9の(4)、図9の(5)で示すように、電力制御装置101は、機器Dと機器Eの測定結果の分布が、三角型モデルに類似すると判断する。なお、三角型モデルとなり易い機器としては、たとえば、ポンプがある。たとえば、電力制御装置101は、機器Dの消費電力量が三角型モデルに従うとし、縦パラメータを1000[W秒]に設定し、横パラメータを不定に設定し、ピーク位置パラメータを0〜1時間に設定し、リピートパラメータを無しに設定する。また、電力制御装置101は、機器Eの消費電力量が三角型モデルに従うとし、高さパラメータを100[W秒]に設定し、横パラメータを10分〜15分に設定し、ピーク位置パラメータを中間に設定し、リピートパラメータを有りに設定する。
次に、図10にて、抑制可否フィールドの設定例について説明する。抑制可否フィールドは、たとえば、初期値では、抑制可否フラグを“否”に設定しておき、宅内の利用者や、電力制御システム100の管理者が抑制可否フラグを“可”に設定する。または、図10に示す方法によって、抑制可否フラグを“可”に設定してもよい。
図10は、機器モデルテーブルの抑制可否フィールドの設定例を示す説明図である。図10では、抑制可否フィールドの設定例について説明する。なお、図10では、電力制御装置101は、照明Aから、電源ONイベントと、電源OFFイベントを取得するものとする。
電力制御装置101は、電源ONイベントと、電源OFFイベントと、電源ONタイミングと電源OFFタイミングがそれぞれ一致するかを判断する。図10では、電力制御装置101は、電源ONイベントを16:25:50に取得している。また、電力制御装置101は、電源ONタイミングを時刻16:25:40から時刻16:26:09までの時間帯に特定している。電源ONイベントが、電源ONタイミングに特定された時間帯に含まれるため、電力制御装置101は、電源ONイベントのタイミングと電源ONタイミングが一致すると判断する。
同様に、電力制御装置101は、電源OFFイベントを6:24:20に取得している。また、電力制御装置101は、電源OFFタイミングを時刻6:24:09から時刻6:24:39までの時間帯に特定している。電源OFFイベントが、電源OFFタイミングに特定された時間帯に含まれるため、電力制御装置101は、電源OFFイベントのタイミングと電源OFFタイミングが一致すると判断する。
電源ONイベントと、電源OFFイベントと、電源ONタイミングと電源OFFタイミングがそれぞれ一致した場合、電力制御装置101は、抑制可否フラグを“可”に設定する。なお、一致しなかった場合に抑制可否フラグを“否”に設定する理由として、一致しなかった場合、たとえば電源OFFイベントが発生したのに、消費電力量が最低値とならなかったことを示している。したがって、このような場合、電力制御装置101が、機器の電力をOFFにするように制御しても、消費電力量が最低値とならず、消費電力量を削減することができないため、抑制可否フラグを“否”のままに設定する。続けて、図8〜図10で示した動作例を行うフローチャートを説明する。
図11は、消費電力量収集処理手順の一例を示すフローチャートである。消費電力量収集処理は、各機器の消費電力量を収集する処理である。消費電力量収集処理の開始において、電力制御装置101は、機器からの応答待ちの状態である。機器は、機器の消費電力量を測定する(ステップS1101)。次に、機器は、電力制御装置101に消費電力量の測定結果を通知する(ステップS1102)。ステップS1102の処理終了後、機器は、消費電力量収集処理を終了する。
応答待ちであった電力制御装置101は、消費電力量の測定結果を取得する(ステップS1103)。次に、電力制御装置101は、消費電力量の測定結果を消費電力量DB411に登録する(ステップS1104)。消費電力量収集処理により、電力制御装置101は、各機器の現在の消費電力量を取得できる。また、消費電力量収集処理により、電力制御装置101は、蓄積された消費電力量を用いて、各機器の消費電力量が従うモデルを分析することができる。
図12は、実施の形態1にかかるパターンモデル決定処理手順の一例を示すフローチャート(その1)である。パターンモデル決定処理は、各機器の消費電力量が従うパターンモデルを決定する処理である。また、パターンモデル決定処理は、定期的に実行される。
初めに、電力制御装置101は、消費電力量DB411に登録された機器のうち、先頭の機器を選択する(ステップS1201)。次に、電力制御装置101は、選択した機器について、消費電力量DBから消費電力量の測定結果を取得する(ステップS1202)。続けて、電力制御装置101は、消費電力量の測定結果から、電源ONタイミングと電源OFFタイミングを特定する(ステップS1203)。
ステップS1203の実行後、電力制御装置101は、消費電力量の測定結果のうち、電源ONタイミングの前から電源OFFタイミングの後までの消費電力量の測定結果を抽出する(ステップS1204)。次に、電力制御装置101は、抽出した消費電力量の測定結果の線分表現により、特徴データを特定する(ステップS1205)。続けて、電力制御装置101は、図13で示すステップS1301の処理に移行する。
図13は、実施の形態1にかかるパターンモデル決定処理手順の一例を示すフローチャート(その2)である。ステップS1205の処理実行後、電力制御装置101は、パターンモデルテーブル412に登録された比較元分布のうち、特徴データの分布と類似する分布があるか否かを判断する(ステップS1301)。類似する分布がある場合(ステップS1301:Yes)、電力制御装置101は、特徴データから、消費電力量が従うモデルが有するパラメータを抽出する(ステップS1302)。
具体的なパラメータの抽出方法として、たとえば、機器の消費電力量の測定結果の分布が四角型モデルの分布に類似すると判断された場合を説明する。四角型モデルには、縦パラメータと横パラメータがある。電力制御装置101は、縦パラメータを、消費電力量が最低値付近の値から、最高値までの値に設定する。また、電力制御装置101は、横パラメータを、電源ONタイミングから電源OFFタイミングまでの時間に設定する。
なお、過去に選択した機器について、類似する比較元分布を判断済みであって、パラメータを抽出済みの場合もある。過去に抽出したパラメータの値と、現在抽出したパラメータの値が異なる場合、電力制御装置101は、該当のパラメータを“不定”に設定してもよいし、幅を持たせた表記にしてもよい。
次に、電力制御装置101は、選択した機器について、消費電力量が従う比較元分布の名称と抽出したパラメータを新規レコードに設定して、機器モデルテーブル413に登録する(ステップS1303)。続けて、電力制御装置101は、電源ONイベントと電源OFFイベントを取得していたか否かを判断する(ステップS1304)。取得していた場合(ステップS1304:Yes)、電力制御装置101は、続けて、電源ONタイミングと電源ONイベントの時刻が一致し、かつ電源OFFタイミングと電源OFFイベントの時刻が一致するか否かを判断する(ステップS1305)。一致する場合(ステップS1305:Yes)、電力制御装置101は、登録した新規レコードについて、抑制可否フラグを“可”に設定する(ステップS1306)。
決定しなかった場合(ステップS1301:No)、取得していない場合(ステップS1304:No)、一致しない場合(ステップS1305:No)、またはステップS1306の処理終了後、電力制御装置101は、全ての機器を選択したか否かを判断する(ステップS1307)。まだ未選択の機器がある場合(ステップS1307:No)、電力制御装置101は、次の機器を選択する(ステップS1308)。ステップS1308の処理終了後、電力制御装置101は、ステップS1202の処理に移行する。全ての機器を選択した場合(ステップS1307:Yes)、電力制御装置101は、パターンモデル決定処理を終了する。パターンモデル決定処理により、電力制御装置101は、各機器の消費電力量が従う比較元分布を決定することができる。
図14は、抑制時間および抑制電力量設定処理手順の一例を示すフローチャートである。抑制時間および抑制電力量設定処理は、電力を抑制する時間および量の設定を行う処理である。
電力制御装置101は、消費電力量の抑制要求を受け付ける(ステップS1401)。ステップS1401の処理において、抑制要求は、たとえば、電力会社内のサーバ201が発行する。なお、抑制要求は、たとえば、10時から12時までの総消費電力量を15[%]抑制するという内容となる。
次に、電力制御装置101は、制御下の機器の総消費電力量を算出する(ステップS1402)。たとえば、本実施の形態では、電力制御装置101は、照明A〜機器Eの消費電力量を合算して、制御下の機器の総消費電力量を算出する。続けて、電力制御装置101は、抑制要求と総消費電力量から、抑制電力量を算出する(ステップS1403)。たとえば、抑制要求が10時から12時まで総消費電力量を15[%]抑制するという内容であり、総消費電力量が、500[W時]であれば、電力制御装置101は、抑制電力量を500×0.15=75[W時]のように算出する。
続けて、電力制御装置101は、消費電力量を抑制する抑制時間を設定する(ステップS1404)。たとえば、電力制御装置101は、抑制要求の属性の一つである、10時から12時までを抑制時間に設定する。抑制時間および抑制電力量設定処理により、電力制御装置101は、抑制すべき電力量と時間を特定できる。
図15および図16は、抑制機器の選択処理手順の一例を示すフローチャート(その1)、(その2)である。抑制機器の選択処理は、消費電力量を抑制する機器を選択する処理である。初めに、図15にて、電力制御装置101は、抑制時間と抑制電力量を取得する(ステップS1501)。次に、電力制御装置101は、消費電力量DB411から、直近一定期間の各機器の消費電力量の測定結果を取得する(ステップS1502)。続けて、電力制御装置101は、電源ON中の機器があるか否かを判断する(ステップS1503)。なお、電源ONの機器とは、電源ONタイミングが過去に特定されており、対応する電源OFFタイミングが特定されていない状態の機器である。
電源ON中の機器がある場合(ステップS1503:Yes)、電力制御装置101は、続けて電源ON中の機器のうち、抑制可否フラグが“可”の機器があるか否かを判断する(ステップS1504)。制御可能な機器がある場合(ステップS1504:Yes)、電力制御装置101は、電源ON中で、かつ抑制可否フラグが“可”の機器のうち、抑制可能条件を満たす機器があるか否かを判断する(ステップS1505)。
抑制可能条件を満たす機器がある場合(ステップS1505:Yes)、電力制御装置101は、検出した機器に対して、消費電力量を削減するような制御内容を決定する(ステップS1506)。ステップS1506の処理終了後、電力制御装置101は、図16に示すステップS1601の処理に移行する。
ステップS1506における具体的な制御内容として、たとえば、抑制する電力量が75[W時]であり、検出した機器が照明Aと照明BとエアコンCであったとする。このとき、照明Aと照明Bは、照度が外部から制御可能な機器である。なお、照明Aと照明Bの照度の調整が可能であるということは、電力制御装置101が照明Aと照明Bに問い合わせた時に、照明Aと照明Bから返却されてくる情報により特定することができる。また、エアコンCは、運転モード、設定温度、風量が外部から可能な機器である。
電力制御装置101は、照明Aと照明BとエアコンCの総消費電力量を2時間の間、75[W時]削減するように制御する。この場合、1機器1分あたりの削減する電力量が、75[W時]/60[分]/60[秒]/3[機器]=0.007[W秒]となる。たとえば、初めに、電力制御装置101は、照明Aの照度を10[%]低下させる。続けて、電力制御装置101は、制御後の照明Aの消費電力量を取得する。このとき、電力量が0.007[W秒]以上減少していなければ、電力制御装置101は、さらに照度を低下させる。
電源ON中の機器がない場合(ステップS1503:No)、または制御可能な機器がない場合(ステップS1504:No)、抑制可能条件を満たす機器がない場合(ステップS1505:No)、電力制御装置101は、抑制機器の選択処理を終了する。
なお、ステップS1503:Noの場合、電力制御装置101は、他のシステムに対して電力量抑制要求のカバー依頼を通知してもよい。また、ステップS1504:No、ステップS1505:Noの場合、電力制御装置101は、他のシステムに対して電力量抑制要求のカバー依頼を通知してもよい。または、電力制御装置101は、利用者が予め登録しておいた、電源OFFを許可した機器の電源をOFFにしてもよい。電源OFFを許可したか否かを記憶する記憶領域は、たとえば、機器モデルテーブル413のフィールドとして有しておけばよい。
続けて、図16にて、電力制御装置101は、検出した機器が所定の機器、抑制時間が閾値以上、または制御内容が所定の内容か否かを判断する(ステップS1601)。検出した機器が所定の機器、抑制時間が閾値以上、または制御内容が所定の内容である場合(ステップS1601:Yes)、電力制御装置101は、携帯端末202に、検出した機器の名称と、抑制時間と、制御内容を通知する(ステップS1602)。通知後、電力制御装置101は、携帯端末202からの応答を待つ。
通知を受けた携帯端末202は、検出した機器の名称と、抑制時間と、制御内容を表示する(ステップS1603)。次に、携帯端末202は、利用者の操作により制御承諾を受けたか否かを判断する(ステップS1604)。制御許可を受けた場合(ステップS1604:Yes)、携帯端末202は、電力制御装置101に制御承諾を通知する(ステップS1605)。制御許可を受けていない場合(ステップS1604:No)、携帯端末202は、電力制御装置101に制御拒否を通知する(ステップS1606)。ステップS1605、またはステップS1606の処理終了後、携帯端末202は、抑制機器の選択処理を終了する。
携帯端末202からの応答を受け付けた電力制御装置101は、制御承諾を受け付けたか否かを判断する(ステップS1607)。制御拒否を受け付けた場合(ステップS1607:No)、電力制御装置101は、抑制機器の選択処理を終了する。
検出した機器が所定の機器、抑制時間が閾値以上、かつ制御内容が所定の内容でない場合(ステップS1601:No)、または制御承諾を受け付けた場合(ステップS1607:Yes)、電力制御装置101は、制御内容を含む消費電力の抑制指示を、検出した機器に通知する(ステップS1608)。次に、電力制御装置101は、制御指示の通知後において、消費電力量DB411から、検出した機器の消費電力量の測定結果を取得する(ステップS1609)。
続けて、電力制御装置101は、検出した機器の消費電力量の削減量を記憶領域に蓄積する(ステップS1610)。次に、電力制御装置101は、削減量が抑制電力量以上か否かを判断する(ステップS1611)。削減量が抑制電力量未満の場合(ステップS1611:No)、電力制御装置101は、ステップS1505の処理に移行する。削減量が抑制電力量以上である場合(ステップS1611:Yes)、電力制御装置101は、抑制機器の選択処理を終了する。抑制機器の選択処理により、電力制御装置101は、消費電力量の抑制による機器の利用者の利便性の低下を防ぐことができる。
以上説明したように、電力制御プログラム、電力制御装置、および電力制御方法によれば、機器の消費電力を抑制可能となる条件を記憶しておき、消費電力の抑制要求を受け付けた場合、条件を満たす機器の消費電力を抑制する。これにより、電力制御装置は、消費電力の抑制による機器の利用者の利便性の低下を防ぐことができる。また、電力制御装置は、消費電力の抑制要求を受け付けた場合に消費電力の抑制を行う。消費電力の抑制要求は供給電力量が減少した時に供給元となる電力会社から発行されるため、電力制御装置は、供給電力量に合わせて消費電力量を調整することができる。また、電力制御装置は、消費電力の抑制要求を契機に、人手をかけず自動的に消費電力の抑制を行うことができる。
また、電力制御装置は、測定結果による比較先分布と比較元分布が類似する場合、比較元分布に応じた抑制可能条件を満たす機器の消費電力を抑制してもよい。これにより、電力制御装置は、比較元分布に応じた抑制可能条件を用いて、機器の消費電力を抑制できる。
たとえば、四角型モデルに従う機器は、電源ONとなってから直ぐに消費電力量がピークに達し、電源ONから電源OFFまでほぼ一定の消費電力量となる。たとえば、四角型モデルに従う機器として、照明がある。このような機器に関しては、消費電力量を常に抑制しても利用者の利便性の低下を招かないため、電源ONとなった時から消費電力量を抑制する。
また、山型モデルに従う機器は、電源ONとなったしばらく後に消費電力量がピークに達する。たとえば、山型モデルに従う機器は、エアコンがある。このような機器に関して、電力制御装置は、機器の消費電力の抑制要求を受け付けても、機器の消費電力量が、機器の動作を最低限保証できる電力量未満の時は機器の消費電力を抑制しないことにより、消費電力の抑制による利用者の利便性の低下を防ぐことができる。
また、三角型モデルに従う機器は、電源ONからピークに達するまでが利用者に利用される時間であって、ピーク後は、消費電力を抑制しても利用者の利便性が低下しない。たとえば、三角型モデルに従う機器は、ポンプがある。このような機器に関して、電力制御装置は、ピークとなった時刻以降の時刻にて消費電力量を抑制することにより、利用者の利便性を低下させずに、消費電力を抑制できる。
また、電力制御装置は、類似する比較元分布が判断済みであれば、比較を行わずに、比較元分布に応じた抑制可能条件を用いて機器の消費電力を抑制してもよい。これにより、電力制御装置は、機器の状態を把握する計算量を、比較処理を行わない分削減することができる。
また、電力制御装置は、機器の消費電力を抑制可能となる条件として、特定の時刻に対する単位時間当たりの消費電力量の値を記憶しておき、特定の時刻に対応する測定時刻の測定結果が抑制可能条件を満たした場合に、機器の消費電力を抑制してもよい。たとえば、電力制御装置は、抑制可能条件として、機器の使用が終了しつつある場合に設定したいとする。この場合、電力制御装置は、たとえば、抑制可能条件を消費電力量がピークとなった時刻以降の時刻というように設定することで、機器の使用が終了しつつある場合に設定することができる。
また、電力制御装置は、所定の値より大きい測定結果を抽出し、抽出した測定結果による比較先分布と比較元分布が類似するか否かを判断してもよい。これにより、電力制御装置は、電源ONとなっている範囲の消費電力量を抽出することができる。また、電力制御装置は、所定の値を、測定結果のうち最低値に所定の閾値を加算した値とすることにより、待機電力が発生している機器に関しても、電源となっている範囲の消費電力量を抽出することができる。
(実施の形態2の説明)
実施の形態1にかかる電力制御装置101は、パターンモデルに従わない機器については、消費電力の抑制を行わなかった。実施の形態2にかかる電力制御装置101は、パターンモデルに従わない機器がある場合、新たな比較元分布となるモデルを生成し、消費電力の抑制を行うようにする。以下、図17〜図22を用いて、実施の形態2にかかる電力制御装置101の説明を行う。また、実施の形態2にかかる電力制御装置101のハードウェア例は、実施の形態1にかかる電力制御装置101と同一であるため、説明を省略する。
図17は、実施の形態2にかかる電力制御装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態2にかかる電力制御装置101は、取得部401と、受付部402と、抽出部404〜通知部408と、生成部1701と、記憶部1702を含む。取得部401と、受付部402と、抽出部404〜通知部408と、生成部1701は、記憶装置に記憶されたプログラムをCPU301が実行することにより、その機能を実現する。記憶装置とは、具体的には、たとえば、図3に示したROM302、RAM303、磁気ディスク305などである。または、IF306を経由して他のCPUが実行することにより、その機能を実現してもよい。なお、取得部401と、受付部402と、抽出部404〜通知部408については、図4で説明した機能と同一であるため、説明を省略する。
また、電力制御装置101は、記憶部1702に含まれる非モデル化機器テーブル1711にアクセス可能である。非モデル化機器テーブル1711は、RAM303、磁気ディスク305といった記憶装置に格納されている。
非モデル化機器テーブル1711は、時系列な単位時間当たりの消費電力量の分布の形状が比較元分布と類似していないと判断された機器名と、類似していないと判断された特徴データを記憶する。なお、非モデル化機器テーブル1711の具体的な記憶内容については、図18にて記憶する。
生成部1701は、判断部406によって比較元分布と比較先分布とが類似していないと判断された場合、特定した特徴データに基づいて、機器の消費電力を抑制可能となる条件を生成する。また、生成部1701は、判断部406によって比較元分布と比較先分布とが類似していないと判断された場合、特定した特徴データを非モデル化機器テーブル1711に格納してもよい。続けて、生成部1701は、非モデル化機器テーブル1711の記憶する特徴データ群のうち、最後に格納した特徴データと、最後に格納した特徴データに類似する特徴データに基づいて、機器の消費電力を抑制可能となる条件を生成してもよい。
たとえば、判断部406が、比較先分布となる、機器の単位時間当たりの消費電力量を表す分布が、比較元分布である、四角型モデル、山型モデル、三角型モデル、といった分布と類似していないと判断したとする。また、このときの特定部405が特定した特徴データが、以下の4つの測定時刻と、各測定時刻に対応する単位時間当たりの消費電力量の測定結果であるとする。
具体的に、1つ目の頂点が、測定時刻“16:25:40”に対応する測定結果200[W秒]である。2つ目の頂点が、測定時刻“20:26:09”に対応する測定結果1800[W秒]である。3つ目の頂点が、測定時刻“6:24:09”に対応する測定結果1800[W秒]である。4つ目の頂点が、測定時刻“6:24:39”に対応する測定結果200[W秒]である。
この時、生成部1701は、上述の特徴データに基づいて、機器の消費電力を抑制可能となる条件を生成する。たとえば、生成部1701は、機器の消費電力を抑制可能となる条件を表す単位時間当たりの消費電力量の値を、測定結果のピークとなる1800[W秒]として生成する。また、生成部1701は、機器の消費電力を抑制可能となる条件を表す消費電力量の値の測定時刻を、たとえば、測定結果が1800[W秒]となった時刻の1時間後から、測定結果が1800[W秒]以下となる時刻までとして生成してもよい。生成部1701の機能により、電力制御装置101は、設計者によって予め用意されていない分布となる機器も、抑制対象の装置にすることができる。なお、生成された抑制可能条件は、RAM303、磁気ディスク305といった記憶領域に記憶される。
記憶部1702は、特定部405によって特定された特徴データと生成部1701によって生成した抑制可能条件とを対応付けてパターンモデルテーブル412に記憶する。たとえば、記憶部1702は、生成部1701にて例に挙げた特徴データと、生成した抑制可能条件である単位時間当たりの消費電力量の値1800[W秒]とを対応付けてパターンモデルテーブル412に記憶する。
図18は、非モデル化機器テーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。非モデル化機器テーブル1711は、レコード1801−1を記憶する。非モデル化機器テーブル1711は、機器名、頂点という2つのフィールドを含む。機器名フィールドには、対象となる機器の名称が格納される。頂点フィールドには、対象となる機器の消費電力量の測定結果を特徴付ける頂点のデータが格納される。たとえば、レコード1801−1は、機器Fの各頂点が(t5,W1)、(t6,W2)、(t7,W2)、(t8,W1)であることを示す。
図19は、非モデル化機器テーブルへの登録例を示す説明図である。図19の(1)では、機器Fの単位時間当たりの消費電力量が描く形状を示している。電力制御装置101は、この形状を、四角型モデル、山型モデル、三角型モデルと比較する。比較した結果をそれぞれ、図19の(2)、図19の(3)、図19の(4)にて示す。
図19の(2)、図19の(3)、図19の(4)で示すように、機器Fの単位時間当たりの消費電力量が描く形状が、パターンモデルテーブル412に記憶されている形状とは異なっている。したがって、電力制御装置101は、非モデル化機器テーブル1711に機器Fの頂点の値を追加する。
図20は、パターンモデルテーブルへの登録例を示す説明図である。図20の(1)で示す非モデル化機器テーブル1711は、機器Fのレコード1801−1と機器Gのレコード1801−2を記憶する。この状態で、機器Fと機器Gが類似形であった場合について説明する。
このとき、図20の(2)で示すように、電力制御装置101は、非モデル化機器テーブル1711から、レコード1801−1と機器Gのレコード1801−2を削除する。また、電力制御装置101は、パターンモデルテーブル412に、レコード601−4を追加する。レコード601−4は、モデル名が“四角型#1”であり、パラメータが、“高さ、横、ピーク位置”であり、抑制可能条件が“消費電力量が高さ以上”であることを示す。また、レコード601−4は、モデル名が“四角型#1”であるモデルが、V1(t5,W1)、V2(t6,W2)、V3(t7,W2)、V4(t8,W1)である。
続けて、図19と図20で説明した動作を行うフローチャートを説明する。なお、実施の形態2にかかる消費電力量収集処理、抑制時間および抑制電力量設定処理、抑制機器の選択処理については、実施の形態1で示した処理と同一であるため、説明を省略する。また、実施の形態2にかかるパターンモデル決定処理は、図12で示した部分について、実施の形態1と同一であるため、説明を省略する。
図21は、実施の形態2にかかるパターンモデル決定処理手順の一例を示すフローチャート(その2)である。図21で示す処理のうち、ステップS2101、ステップS2103〜ステップS2109は、ステップS1301〜ステップS1308と同一であるため、説明を省略する。
ステップS2101:Noとなった場合、電力制御装置101は、線分表現した消費電力量の測定結果を、非モデル化機器テーブル1711に登録する(ステップS2102)。ステップS2102の処理後、電力制御装置101は、ステップS2108の処理に移行する。
図22は、パターンモデル生成処理手順の一例を示すフローチャートである。パターンモデル生成処理は、新たなパターンモデルを生成する処理である。電力制御装置101は、非モデル化機器テーブル1711にレコードが追加されたことを検出する(ステップS2201)。次に、電力制御装置101は、追加されたレコードと、形状が類似するレコードがあるか否かを判断する(ステップS2202)。類似する形状がある場合(ステップS2202:Yes)、電力制御装置101は、追加されたレコードおよび類似するレコードのうち、線分数が最も少ないレコードを選択する(ステップS2203)。
次に、電力制御装置101は、パターンモデルテーブル412に新規レコードを追加する(ステップS2204)。続けて、電力制御装置101は、選択したレコードに基づいて、抑制可能条件を生成する(ステップS2205)。次に、電力制御装置101は、新規レコードに、モデル名フィールドの値と、パラメータフィールドの値と、制御範囲の値と、頂点の値を設定する(ステップS2206)。次に、電力制御装置101は、非モデル化機器テーブル1711の追加されたレコードおよび類似するレコードを削除する(ステップS2207)。ステップS2207の終了後、または類似する形状がない場合(ステップS2202:No)、電力制御装置101は、パターンモデル生成処理を終了する。パターンモデル生成処理により、電力制御装置101は、予め用意されたパターンモデル以外に従う機器についても、制御対象とすることができる。
以上説明したように、電力制御プログラム、電力制御装置、および電力制御方法によれば、パターンモデルに従わない機器がある場合、新しいパターンモデルを生成し、消費電力の抑制を行うようにする。これにより、消費電力の抑制可能な装置が増えるため、消費電力の抑制対象となる装置を増やし、より多くの消費電力量を抑制できる。
なお、本実施の形態で説明した電力制御方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本電力制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また本電力制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。