JP6356523B2 - 使用電力量変化パターン予測装置 - Google Patents
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Description
一方、近年、電気車両や充放電可能なハイブリッド車両などの蓄電池(二次電池)搭載車が普及している。この二次電池を家庭の電気機器の電力として放電することで、電力会社が供給する電力の供給不足の解消(供給電力の平準化)やエネルギーコストの低下を図り、さらには、ユーザの電力使用料金の軽減を図ったりすることが要望されている。
従って、上記車両の蓄電池(二次電池)を各家庭の生活パターンに合わせて放電するためには、家庭における各曜日の使用電力量の変化を正確に予測することが必要である。
そこで、本発明の目的は、各家庭での電力使用状況を正確に予測できる使用電力量変化パターン予測装置を提供することにある。
そして、設定手段は、記憶手段から各曜日ごとに対応する予測パターンを読み出して、今日の予測パターンとして設定する。この場合、曜日用パターン指定手段による上記グルーピングによって、予測パターンの種類を少なくすることが可能となったので、この予測パターンを用いて各種制御を行う場合その制御の容易化に寄与できる。
ユーザが在宅している場合などでは、使用電力量が多くなる傾向にあり、この場合、曜日が変わった時つまり一日の最初の時における使用電力量や、曜日が変わる直前つまり一日の最後の時における使用電力量も多い。逆に、ユーザが家を留守にしている場合にはその逆の傾向にある。つまり、一日の最初の時における使用電力量や、一日の最後の時における使用電力量が少ないといった傾向がみられる。よって、一日の最初及び最後の時間帯の使用電力量は特徴点としてみなすことが可能である。
請求項4の発明においては、基準パターン作成手段が、基準パターンと使用電力量データの変化パターンが近似されていると判断されたときには、両パターンから、当該曜日の各時刻ごとの使用電力を平均して、新たな基準パターンを再作成するようにしている。
そこで上述した請求項4の発明のように、基準パターンと使用電力量データの変化パターンが近似されていると判断されたときには、両パターンから、当該曜日の各時刻ごとの使用電力を平均して、新たな基準パターンが順次再作成されるので、再作成ごとに、各月や季節を反映した基準パターンを設定でき、従って、基準パターンを各月や季節を反映したパターンとすることができる。
制御装置9はマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御装置9は、使用電力量変化パターン予測装置7の一部として、当該マイクロコンピュータのソフトウエア構成により、使用電力量取得制御手段としての使用電力量取得制御部90、記憶制御手段としての記憶制御部91、基準パターン作成手段としての基準パターン作成部92、特徴点抽出手段としての特徴点抽出部94、パターン近似判断手段としてのパターン近似判断部95、曜日用パターン指定手段としての曜日用パターン指定部96、設定手段としての設定部97を備えている。
使用電力量計測部10は、電力供給部3から家庭内へ供給される使用電力量を計測する。
記憶部11は、例えば不揮発性メモリから構成され、記憶制御部91からの指令により、取得した使用電力量や、基準パターン、個別パターンなどを記憶する。
時計部12は、例えばリアルタイムクロックから構成されており、時計機能とカレンダー機能を有し、時計情報及びカレンダー情報を制御装置9に与える。
さて、使用電力量変化パターン予測装置7の制御装置9の制御内容について、図2及び図3を参照して説明する。まず図2において、制御装置9は、使用電力量取得制御を実行する。制御装置9は、設定された取得時刻である0:00、1:00、・・・23:00(図10(a)、図11(b)の時刻参照)になったか否かを判断し、各時刻になれば(ステップS10の「YES」)、ステップS20に移行して、使用電力用計測部10で計測した使用電力量を取得する(使用電力量取得制御部90)。つまり単位時間ごとに使用電力量を取得する。そして、次のステップS30では、現在の曜日と時刻と取得した使用電力量とを紐付けして記憶部11に記憶させる(記憶制御部91)。次のステップS40では現時点の記憶データ数が4週間+1日分となったか否かを判断し、「YES」であればステップS50で最も古い1日分の記憶データを削除する。なお、ステップS10で「NO」であれば使用電力量の取得及び記憶は実行しない。つまり、この使用電力量取得制御は各時刻ごとに実行される。
又、制御装置9は、図3に示すように、メイン制御を実行する。まずステップT10で曜日が変わったか(0時となったか)否かを判断し、曜日が変われば、ステップT15に移行して取得データが1日分有るか否かを判断する。1日分がなければ、ステップT10に戻る(1日分のデータが溜まるまで待つ)。1日分が有れば、ステップT20以降の制御を実行する。ステップT20では、取得データが1日分以上6日分以下であるか否かの判断をし、「YES」であればステップT30に移行して初期予測制御を実行する。この初期予測制御の内容を図4にサブルーチンとして示している。
ここで、図10、図11を参照して、変化点の割り出し、及び特徴点の抽出の一例を説明する。図10(a)には基準パターンにおける各時刻の使用電力量の値を示し、同図(b)には各時刻の使用電力量の変化の様子を示している。図11(a)、(b)には夫々今日取得のデータ(使用電力量データ)における各時刻の使用電力量の値、各時刻の使用電力量の変化の様子を示している。なお、図10及び図11において変化点の欄における「1」は使用電力量の減少状態から増加へ転じた変化点を示し、「−1」は使用電力量の増加状態から減少へ転じた変化点を示している。又、特徴点の欄における「○」は特徴点であることを示している。
そして、設定部97は、記憶部11から各曜日ごとに対応する予測パターンを読み出して、今日の予測パターンとして設定する。この場合、曜日用パターン指定部96による上記グルーピングによって、予測パターンの種類を少なくすることが可能となったので、この予測パターンを用いて各種制御を行う場合その制御の容易化に寄与できる。
この点を考慮した本実施形態によれば、パターン近似判断部95におけるパターン近似条件である特徴点の数の差、発生時刻及び使用電力量を所定範囲としたことで、両パターンの近似・非近似を実用的に判断することができる。
ユーザが在宅している場合などでは、使用電力量が多くなる傾向にあり、この場合、曜日が変わった時つまり一日の最初の時における使用電力量や、曜日が変わる直前つまり一日の最後の時における使用電力量も多い。逆に、ユーザが家を留守にしている場合にはその逆の傾向にある。つまり、一日の最初の時における使用電力量や、一日の最後の時における使用電力量が少ないといった傾向がみられる。よって、一日の最初及び最後の時間帯の使用電力量は特徴点としてみなすことが可能である。
又、本実施形態では、図3のステップT110から判るように、基準パターン作成部92が、基準パターンと今日の使用電力量データの変化パターンが近似されていると判断されたときには、両パターンに基づいて基準パターンを再作成するようにしている。
そこで上述したように本実施形態では、基準パターンと今日の使用電力量データの変化パターンが近似されていると判断されたときには、両パターンに基づいて基準パターンが順次再作成されるので、再作成ごとに、各月や季節を反映した基準パターンを設定でき、従って、基準パターンを各月や季節を反映したパターンとすることができる。
Claims (4)
- 各曜日における使用電力量の変化パターンを予測するものであって、
各曜日における単位時間ごとに取得した使用電力量データを記憶する記憶手段と、
複数の連続した日における前記単位時間ごとの使用電力量を平均して基準パターンを作成する基準パターン作成手段と、
前記基準パターンと各曜日に対応する前記使用電力量データの変化パターンとが近似するか否かを判断するパターン近似判断手段と、
前記パターン近似判断手段が前記基準パターンと各曜日の一日分の前記使用電力量データの変化パターンとが近似すると判断したときには、前記基準パターンと近似した前記使用電力量データの変化パターンの該当曜日について予測される使用電力量の変化パターンとして、前記基準パターンを指定して前記記憶手段に記憶し、近似しないと判断したときには、前記使用電力量データの変化パターンを前記基準パターンと異なる個別パターンと認定し、前記使用電力量データの変化パターンの該当曜日について予測される使用電力量の変化パターンとして、当該個別パターンを指定して前記記憶手段に記憶する曜日用パターン指定手段と、
各曜日ごとに前記記憶手段から各曜日に対応する前記基準パターン又は個別パターンを読み出して各曜日の予測される使用電力の変化パターンとして設定する設定手段と、
を備えた使用電力量変化パターン予測装置。 - 一日における最初の使用電力量取得時点及び最後の使用電力量取得時点を夫々特徴点として定め、前記基準パターン、前記使用電力量データの変化パターン及び前記個別パターンの夫々における使用電力量の増加状態から減少への変化点、及び減少状態から増加への変化点を割り出し、割り出した変化点の使用電力量と直前の特徴点の使用電力量との差が所定電力量以上である場合に当該変化点を新たに特徴点とする特徴点抽出手段を備え、
前記パターン近似判断手段は、前記基準パターンの特徴点の数と前記使用電力量データの変化パターンの特徴点の数との差が所定差以下であって、且つ、当該両パターンのうち前記特徴点の数が同数以下であるパターンにおける各特徴点の発生時刻及び使用電力量が相手側パターンにおけるいずれかの特徴点の発生時刻及び使用電力量の夫々所定範囲にあるときに両パターンが近似すると判断する請求項1記載の使用電力量変化パターン予測装置。 - 前記基準パターンに近似しないと判断された個別パターンが複数あるとき、
前記パターン近似判断手段は、前記複数の個別パターンについて近似するか否かを判断し、
前記曜日用パターン指定手段は、前記パターン近似判断手段により、近似するパターンがあると判断されたときには、前記近似する同士の両パターンをいずれか一方に統合して前記記憶手段に記憶し、近似しないと判断されたときには、近似しない同士の個別パターンについては統合しない請求項2記載の使用電力量変化パターン予測装置。 - 前記基準パターン作成手段は、前記基準パターンと前記使用電力量データの変化パターンが近似されていると判断されたときには、両パターンから、当該曜日の各時刻ごとの使用電力を平均して、新たな基準パターンを再作成する請求項1から3のいずれか一項記載の使用電力量変化パターン予測装置。
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