JP6452259B2 - 電力制御ネットワークシステム、制御装置および制御プログラム - Google Patents
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Description
前記交換クエリパケットへの応答である交換実行パケットを受信する交換実行パケット受信手段と、受信した交換実行パケットに従ってペア交換を行うペア交換手段と備え、他の電力消費源または電力供給源に対応するノードは、前記交換クエリパケットを受信する交換クエリパケット受信手段と、自己の既に保持する他の相手ノードとのペアと前記交換クエリパケットの示すペアとを比較し、距離指標が少なくなることを考慮してペア交換の可否を判断するペア交換判断手段と、ペア交換すると決定した場合にペア交換を行うとともに、交換実行パケットを送信する交換実行パケット送信手段とを備える。
図2は第1の実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。
C = Cost + K・hop
を計算し、Cが最も小さい電力供給源を選択する。これにより、地消地産のために、ホップ数が短く、かつ、低価格の売電ノードを自動選択することができる。
第2の実施形態は、上述した第1の実施形態の処理により個々の消費電力について電力消費源と電力供給源とを対応付けてペアを形成した後に、より最適なペアを形成するために、他のノードで形成されているペアと交換を行うようにしている。
上述した第2の実施形態では、ペア交換により理想的な組み合わせに導いていくことができるが、各ノードがブロードキャストクエリを頻繁に送ることになるため、制御パケット量が極めて大きくなることが想定される。また、そのブロードキャストパケットはフラッティングするので、ホップリミット(Hop Limit)を小さくしないと、やはり非常に大量のクエリが発生する。そのため、小さな範囲のみの探索しかできず、限られたところでペア交換が行なわれ、ペア交換の効果が限定的になる。
第2の実施形態について、制御パケット量が極めて大きくなる可能性がある点については前述した通りである。第3の実施形態では、ペア交換のためにマッチングサーバを設けることで通信量を低減している。しかし、マッチングサーバとの間での通信量についても無視できない場合が考えられ、更なる低減が求められる。
第5の実施形態は、第4の実施形態を拡張し、ある距離(地域内)のペアに関して特定のデマンドの多いユーザの影響を緩和するために、仮想ネットワークを所定のタイミングでランダムにシャッフルし、この地域内でのペアが固定しないようにしたものである。
上述した第3の実施形態では、第2の実施形態における制御パケットの増加を、マッチングサーバを設けることにより解決しているが、この第6の実施形態ではマッチングサーバを用いずに、P2P(Point To Point)技術により解決している。すなわち、交換クエリパケットをブロードキャストにより入口以外の全方向に送信(転送)するのではなく、ホップリミットに到達するまで、自ノードでペア交換しない場合は入口以外のランダムな1方向に送信(転送)するようにすることで、制御パケットの増加を抑えている。
第7の実施形態は、第1の実施形態で行ったクエリパケットによるペア形成の処理(図4)を行わず、予め確保しておいたイニシャル供給源と強制的にペアを形成することにより、電力消費に即座に対応できるようしたものである。その上で、第2〜6の実施形態で説明したペア交換を行うことにより、より適切なペアに組み替えていく。
第8の実施形態は、各家庭1のHEMSコントローラ4が収容する電化製品毎の性質に基づいて適切な電力の調達を行うようにしたものである。
上述した第8の実施形態ではQoS劣化の検出を自動的に行うことを想定しているが、この第9の実施形態では、更にユーザ本人によるQoS劣化の申告を用いている。すなわち、HEMSコントローラ4のユーザインタフェースとして、制御の不快感を入力するボタン(「いやね」ボタン)を設け、システムによる自動的な制御に対してユーザが不快と感じた場合(例えば、電化製品を使いたい場合に使えない等)、そのボタンを押させるようにしている。
第10の実施形態は、電力の供給と受入を行うユーザ間で、相手方の信頼性を確認できるようにしたものである。
以上説明したように、本実施形態によれば、個々の電力消費に対して分散的に電力供給を行うことができる仕組を提供することができる。
2 電力配電ネットワーク
3 制御ネットワーク
4、4A〜4C HEMSコントローラ
41 情報表示部
42 情報入力部
43 消費管理部
44 供給管理部
45 パケット送受信部
5 マッチングサーバ
6 仮想ネットワーク
7、7A〜7C 仮想エージェント
8 認証サーバ
Claims (16)
- 複数の電力供給源と複数の電力消費源とが送電ネットワークで接続され、前記送電ネットワークにオーバーレイされた制御ネットワークを備えたシステムであって、
前記制御ネットワークにおける前記電力消費源に対応するノードは、
当該ノードで電力消費が必要となった場合に、周辺ノードに対して必要な電力供給を要求するクエリパケットを送信するクエリパケット送信手段と、
前記クエリパケットへの応答であるリプライパケットを受信するリプライパケット受信手段と、
受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する消費管理手段と
を備え、
前記電力消費源または前記電力供給源に対応するノードは、
既に所定の電力について消費と供給が対応付けられている自己と相手ノードとのペアについて、ペア交換を要求する交換クエリパケットを周辺ノードに対して送信する交換クエリパケット送信手段と、
前記交換クエリパケットへの応答である交換実行パケットを受信する交換実行パケット受信手段と、
受信した交換実行パケットに従ってペア交換を行うペア交換手段と
を備え、
他の電力消費源または電力供給源に対応するノードは、
前記交換クエリパケットを受信する交換クエリパケット受信手段と、
自己の既に保持する他の相手ノードとのペアと前記交換クエリパケットの示すペアとを比較し、距離指標が少なくなることを考慮してペア交換の可否を判断するペア交換判断手段と、
ペア交換すると決定した場合にペア交換を行うとともに、交換実行パケットを送信する交換実行パケット送信手段と
を備えたことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 複数の電力供給源と複数の電力消費源とが送電ネットワークで接続され、前記送電ネットワークにオーバーレイされた制御ネットワークを備えたシステムであって、
前記制御ネットワークにおける前記電力消費源に対応するノードは、
当該ノードで電力消費が必要となった場合に、周辺ノードに対して必要な電力供給を要求するクエリパケットを送信するクエリパケット送信手段と、
前記クエリパケットへの応答であるリプライパケットを受信するリプライパケット受信手段と、
受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する消費管理手段と
を備え、
前記電力消費源または前記電力供給源に対応するノードは、
既に所定の電力について消費と供給が対応付けられている自己と相手ノードとのペアについてのペア情報をマッチングサーバに送信するペア情報送信手段と、
前記マッチングサーバからペア交換情報を受信し、ペア交換を行うペア交換手段と
を備えたことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項1または請求項2に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
前記制御ネットワークにおける前記電力供給源に対応するノードは、
周辺ノードから前記クエリパケットを受信するクエリパケット受信手段と、
電力コストおよび距離指標を含めたリプライパケットを送信するリプライパケット送信手段と
を備え、
前記電力消費源に対応するノードにおける前記消費管理手段は、リプライパケットに含まれる電力コストおよび距離指標に基づいて最適な電力供給源を選択する
ことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項3に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
前記リプライパケット送信手段は、前記クエリパケットの要求電力に対して供給可能電力が不足する場合にも、供給可能電力を含むリプライパケットを送信し、
前記消費管理手段は、消費電力を低減可能か否かを考慮して電力供給源を選択することを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項3または4のいずれか一項に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
前記リプライパケット送信手段は、電力供給可能な時間条件を含むリプライパケットを送信し、
前記消費管理手段は、前記時間条件を考慮して電力供給源を選択する
ことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項1または2のいずれか一項に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
いずれかのサーバ上に存在する仮想エージェントとして、前記ノードの個々に対応し、対応するノードと状態の同期を行い、前記ノードに代わってペア交換の処理を行う手段
を備えたことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項6に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
前記仮想エージェントをいずれかの仮想ネットワークに収容し、所定のタイミングで前記仮想ネットワークに収容される前記仮想エージェントをランダムにシャッフルする手段
を備えたことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項1に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
前記交換クエリパケット送信手段は、隣接するノードのいずれかにランダムに交換クエリパケットを送信し、
前記他の電力消費源に対応するノードは、ペア交換を実行しない場合に、受信元以外の隣接するノードのいずれかにランダムに交換クエリパケットを転送する
ことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
前記消費管理手段は、
当該電力消費源で電力消費が必要となった場合に、前記クエリパケット送信手段を用いず、前記リプライパケットを受信することなく、予め用意された電力供給源候補の中から電力消費を賄う電力供給源を選択し、
その後、前記クエリパケット送信手段が送信した前記クエリパケットに基づいて受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する
ことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
各ノードは、
収容する電化製品毎に、状況に応じた電力供給の優先度を表すプライオリティ特性を設定する手段と、
前記電化製品毎に電力供給の変化に対応する制御の変化に対するユーザの不快感の尺度を示すQoSの劣化を監視して記録する手段と、
QoSの劣化が記録された場合に前記プライオリティ特性を優先度が高くなる方向に再設定するとともに、他の電化製品の前記プライオリティ特性を優先度が低くなる方向に再設定する手段と
を備えたことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項10に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
ユーザが制御の不快感を入力するボタンのインタフェースを提供する手段
を備え、
前記ボタンが押された回数を前記QoSの劣化に反映する
ことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の電力制御ネットワークシステムにおいて、
不適切な取引に関する情報を保持し、前記ノードからの問い合わせに対してクエリの信頼性を応答する手段
を備えたことを特徴とする電力制御ネットワークシステム。 - 複数の電力供給源と複数の電力消費源とが送電ネットワークで接続され、前記送電ネットワークにオーバーレイされた制御ネットワークを備えたシステムの前記制御ネットワークにおけるノードを構成する装置であって、
当該ノードで電力消費が必要となった場合に、周辺ノードに対して必要な電力供給を要求するクエリパケットを送信するクエリパケット送信手段と、
前記クエリパケットへの応答であるリプライパケットを受信するリプライパケット受信手段と、
受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する消費管理手段と
を備え、
前記電力消費源または前記電力供給源に対応するノードは、
既に所定の電力について消費と供給が対応付けられている自己と相手ノードとのペアについて、ペア交換を要求する交換クエリパケットを周辺ノードに対して送信する交換クエリパケット送信手段と、
前記交換クエリパケットへの応答である交換実行パケットを受信する交換実行パケット受信手段と、
受信した交換実行パケットに従ってペア交換を行うペア交換手段と
を備え、
他の電力消費源または電力供給源に対応するノードは、
前記交換クエリパケットを受信する交換クエリパケット受信手段と、
自己の既に保持する他の相手ノードとのペアと前記交換クエリパケットの示すペアとを比較し、距離指標が少なくなることを考慮してペア交換の可否を判断するペア交換判断手段と、
ペア交換すると決定した場合にペア交換を行うとともに、交換実行パケットを送信する交換実行パケット送信手段と
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 複数の電力供給源と複数の電力消費源とが送電ネットワークで接続され、前記送電ネットワークにオーバーレイされた制御ネットワークを備えたシステムの前記制御ネットワークにおけるノードを構成する装置であって、
当該ノードで電力消費が必要となった場合に、周辺ノードに対して必要な電力供給を要求するクエリパケットを送信するクエリパケット送信手段と、
前記クエリパケットへの応答であるリプライパケットを受信するリプライパケット受信手段と、
受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する消費管理手段と
を備え、
前記電力消費源または前記電力供給源に対応するノードは、
既に所定の電力について消費と供給が対応付けられている自己と相手ノードとのペアについてのペア情報をマッチングサーバに送信するペア情報送信手段と、
前記マッチングサーバからペア交換情報を受信し、ペア交換を行うペア交換手段と
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 複数の電力供給源と複数の電力消費源とが送電ネットワークで接続され、前記送電ネットワークにオーバーレイされた制御ネットワークを備えたシステムの前記制御ネットワークにおけるノードを構成する装置を構成するコンピュータを、
当該ノードで電力消費が必要となった場合に、周辺ノードに対して必要な電力供給を要求するクエリパケットを送信するクエリパケット送信手段、
前記クエリパケットへの応答であるリプライパケットを受信するリプライパケット受信手段、
受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する消費管理手段
として機能させ、
さらに、前記電力消費源または前記電力供給源に対応するノードを、
既に所定の電力について消費と供給が対応付けられている自己と相手ノードとのペアについて、ペア交換を要求する交換クエリパケットを周辺ノードに対して送信する交換クエリパケット送信手段と、
前記交換クエリパケットへの応答である交換実行パケットを受信する交換実行パケット受信手段と、
受信した交換実行パケットに従ってペア交換を行うペア交換手段
として機能させるとともに、
他の電力消費源または電力供給源に対応するノードを、
前記交換クエリパケットを受信する交換クエリパケット受信手段と、
自己の既に保持する他の相手ノードとのペアと前記交換クエリパケットの示すペアとを比較し、距離指標が少なくなることを考慮してペア交換の可否を判断するペア交換判断手段と、
ペア交換すると決定した場合にペア交換を行うとともに、交換実行パケットを送信する交換実行パケット送信手段
として機能させる制御プログラム。 - 複数の電力供給源と複数の電力消費源とが送電ネットワークで接続され、前記送電ネットワークにオーバーレイされた制御ネットワークを備えたシステムの前記制御ネットワークにおけるノードを構成する装置を構成するコンピュータを、
当該ノードで電力消費が必要となった場合に、周辺ノードに対して必要な電力供給を要求するクエリパケットを送信するクエリパケット送信手段、
前記クエリパケットへの応答であるリプライパケットを受信するリプライパケット受信手段、
受信したリプライパケットに基づいて電力消費を賄う電力供給源を選択する消費管理手段
として機能させ、
さらに、前記電力消費源または前記電力供給源に対応するノードを、
既に所定の電力について消費と供給が対応付けられている自己と相手ノードとのペアについてのペア情報をマッチングサーバに送信するペア情報送信手段と、
前記マッチングサーバからペア交換情報を受信し、ペア交換を行うペア交換手段と
して機能させる制御プログラム。
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