JP6468131B2

JP6468131B2 - 情報収集装置

Info

Publication number: JP6468131B2
Application number: JP2015169173A
Authority: JP
Inventors: 展久西田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2019-02-13
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: JP2017046530A

Description

本発明は、エネルギーマネジメントシステムにおいて需要側施設の情報を収集するための情報収集装置に関する。

エネルギーマネジメントシステム（以下、場合によって「ＥＭＳ」という）は、一般家庭の家屋およびオフィスビル等の電力需要施設における電力消費を管理して、電力事業者に対する契約電力を超えないように用いられる。遠隔にある情報収集装置は、電力需要施設からエネルギーマネジメントに関する電力管理情報を収集する。

特許文献１には、遠隔配置された物理量を測定する測定装置と、測定装置にネットワークを介して接続され、測定装置から物理量を収集する情報収集装置とにより構成される物理量収集システムが開示される。情報収集装置は、遠隔の測定装置に対して定期的にポーリングをすることで物理量の情報収集を実行する。

特開２０１３−１８２４９７号公報

ところで、ＥＭＳにおける電力需要施設と情報収集装置との通信では、情報収集の目的のため、電力需要施設から情報収集装置には様々な情報を送信するものの、情報収集装置から電力需要施設への情報の送信は予定されておらず、アクノリッジ信号などの信号が送信されるのみであった。そのため、電力需要施設の受信用のインターフェースは、アクノリッジ信号を受信する機能に限定して構成されている。

情報収集装置は、情報収集の機能に限らず、電力需要施設を遠隔から制御できることが望ましい。電力需要施設の受信用のインターフェースに情報を受信する機能を追加すれば、アクノリッジ信号以外の情報を受信可能になるが、全ての電力需要施設の受信用のインターフェースを替えるには大きなコストがかかる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えつつ、制御変更のための設定情報を電力需要施設に受信可能にさせる情報収集装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の情報収集装置は、エネルギーマネジメントシステムにおいて需要側施設の情報を収集する情報収集装置であって、アクノリッジ信号のみを受信可能な受信インターフェースを有する需要側施設からエネルギーマネジメントに関する情報を受け取った場合にアクノリッジ信号を返信する送受信部と、送受信部が受け取った需要側施設の電力に関する設定情報を取得し、設定情報を変更する設定情報変更部と、を備える。送受信部は、変更した設定情報をアクノリッジ信号とともに需要側施設に送信する。

この態様によると、情報収集装置の送受信部がアクノリッジ信号に変更した設定情報を付加して送信することで、需要側施設の受信用のインターフェースを替えることなく変更した設定情報を受信させることができる。また、変更した設定情報をアクノリッジ信号とともに送信することで、データの衝突およびオーバーヘッドの負荷を抑えることができる。

本発明によれば、コストを抑えつつ、制御変更のための設定情報を電力需要施設に受信可能にさせる情報収集装置を提供できる。

実施例のＥＭＳの構成を説明するための図である。ＥＭＳにおける設定変更処理のフローを説明するための図である。

図１は、実施例のＥＭＳ１の構成を説明するための図である。ＥＭＳ１は、需要側施設１０と、需要側施設１０の需要側制御装置１６にネットワーク１４により接続される情報収集装置１２とを備える。図１では、情報収集装置１２に１つの需要側施設１０が接続される態様を示すが、実際の態様では複数の需要側施設１０が接続される。

ＥＭＳ１は、一般家庭の家屋およびオフィスビル等の電力需要施設における電力消費が契約電力を超えないように、電力需要施設における電力消費を管理する。ＥＭＳ１は、例えば夜間に発電された電力を消費量の多い昼間に使用するピークシフトや、契約電力を超えた場合に警報を発令したりすることで、電力の使用量を下げることを目的とする。

需要側施設１０は、電力事業者から電力を供給される電力を消費する電力需要施設に設けられ、電力の使用状況などのエネルギーマネジメントに関する情報を情報収集装置１２に送信する。情報収集装置１２は、需要側施設１０からエネルギーマネジメントに関する情報を収集する。

需要側施設１０は、需要側制御装置１６と、設定対象機器１７とを有する。設定対象機器１７は、負荷機器１８、蓄電装置２０および発電装置２１を含む。負荷機器１８は、冷暖房装置、照明装置および冷蔵庫など電力を消費する機器であって、１つまたは複数の機器で構成される。負荷機器１８は、需要側制御装置１６の制御によって負荷機器１８である冷暖房装置の温度を調整したり、負荷機器１８である照明装置の電源を切ることで電力消費を調整可能な機器を含む。

蓄電装置２０は、電力を蓄え、放電して負荷機器１８に給電可能である。蓄電装置２０は、太陽光発電装置やディーゼル発電機などの発電装置２１により蓄電される蓄電池であり、１つまたは複数で構成される。発電装置２１は、負荷機器１８に給電可能である。

需要側制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）とを含むコンピュータ装置により構成される。需要側制御装置１６は、設定対象機器１７の管理情報を保持し、設定対象機器１７を制御可能である。需要側制御装置１６は、送受信部２２、設定情報保持部２４および制御部２６を有する。

送受信部２２は、所定の周期で定期的に、負荷機器１８の使用電力、蓄電装置２０の充放電量、発電装置２１の発電量などのエネルギーマネジメントに関する電力管理情報をＨＴＴＰＳ通信で情報収集装置１２に送信する。また、送受信部２２は、情報収集装置１２からの要求に応じて、需要側施設１０のエネルギーマネジメントに関する設定情報をＨＴＴＰＳ通信で情報収集装置１２に送信する。設定情報は、需要側施設１０の契約電力を超えないようにするために用いられる需要側施設１０の電力に関する情報であり、制御部２６での制御に用いられる。設定情報は、需要側施設１０の消費電力の目標となる値であってよい。送受信部２２は、定期的に電力管理情報を情報収集装置１２に送信し、情報収集装置１２から電力管理情報を受け取ったことを示すアクノリッジ信号を受信する。

設定情報保持部２４は、需要側施設１０のエネルギーマネジメントに関する設定情報を保持する。設定情報保持部２４は、情報収集装置１２からの要求があれば設定情報を送受信部２２に送出し、送受信部２２から情報収集装置１２に送信させる。

制御部２６は、需要側施設１０の電力に関する設定情報と、需要側施設１０の消費電力にもとづいて設定対象機器１７を制御する。需要側施設１０の電力に関する設定情報は、電力事業者に対する契約電力にもとづいて設定される。需要側施設１０の電力に関する設定情報は、需要側制御装置１６にユーザが入力してよい。

制御部２６は、需要側施設１０での電力事業者に対する消費電力を契約電力以下にするため、負荷機器１８、蓄電装置２０および発電装置２１を含む設定対象機器１７を制御する。例えば、制御部２６は、負荷機器１８である照明装置を消灯または減灯させたり、冷暖房装置の温度を調整することで需要側施設１０の電力消費を調整することが可能である。また、制御部２６は、負荷機器１８の電源を電力事業者からの給電から蓄電装置２０および発電装置２１からの給電に切り替えて、電力事業者に対する電力消費を抑えることができる。

情報収集装置１２は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＨＤＤとを含むコンピュータ装置により構成され、ネットワーク１４を介して需要側施設１０と接続される。情報収集装置１２は、送受信部３０、変更判定部３２、設定情報変更部３４および管理情報収集部３６を有する。

送受信部３０は、需要側制御装置１６の送受信部２２とネットワーク１４を介して情報を送受信をする。送受信部３０は、エネルギーマネジメントに関する情報を受け取ったことを示すアクノリッジ信号を送受信部２２に送信する。エネルギーマネジメントに関する情報には、需要側施設１０の電力管理情報と、需要側施設１０の電力に関する設定情報が含まれる。

管理情報収集部３６は、需要側制御装置１６から受け取った電力管理情報を収集する。収集した電力管理情報は、需要側施設１０の消費電力の算出や、需要側施設１０の消費電力の予測に利用される。

変更判定部３２は、需要側施設１０の電力に関する設定を変更する必要があるか判定する。電力に関する設定とは、需要側施設１０での消費電力を制限する設定である。変更判定部３２は、需要側施設１０から受け取った電力管理情報にもとづいて、需要側施設１０での消費電力が契約電力を超えているか判定し、契約電力を超える場合に、需要側施設１０の電力に関する設定を変更することを決定する。また、変更判定部３２は、需要側施設１０での消費電力が契約電力を超えると予測された場合に、需要側施設１０の電力に関する設定を変更することを決定する。また、変更判定部３２は、情報収集装置１２にユーザから需要側施設１０の電力に関する設定を変更することを示す入力があった場合に変更を決定する。

設定情報変更部３４は、変更判定部３２により変更することが決定された場合、需要側施設１０の電力に関する設定を変更するため、需要側施設１０に設定情報を要求し、需要側施設１０から送受信部３０を介して需要側施設１０の電力に関する設定情報を取得し、変更した設定情報を生成する。具体的に設定情報変更部３４は、所定のフォーマットに取得した需要側施設１０の電力に関する設定情報を書き込み、変更する設定の制御値を上書きして変更した設定情報を生成する。需要側施設１０にてユーザが電力に関する設定を変更している可能性があり、設定情報変更部３４は、最新の需要側施設１０の電力に関する設定を有していないため、一旦、最新の設定情報を取得する。

情報収集装置１２の送受信部３０は、需要側制御装置１６の送受信部２２にアクノリッジ信号など簡素な信号を送信する構成であり、需要側制御装置１６の送受信部２２はアクノリッジ信号を受信するインターフェースしか有していない。そこで、送受信部３０は、最新の設定情報の送信を要求する情報をアクノリッジ信号に付加して送信し、設定情報変更部３４から変更された設定情報を受け取ると、アクノリッジ信号に変更された設定情報を付加して、アクノリッジ信号とともに変更された設定情報を送受信部２２に送信する。変更された設定情報を付加するアクノリッジ信号は、需要側施設１０から設定情報を受け取ったことに対する返信であってよく、需要側施設１０から電力管理情報を受け取ったことに対する返信であってよい。これにより、需要側制御装置１６の送受信部２２のインターフェースをそのまま使用でき、コストの増加を抑えることができる。また、アクノリッジ信号に設定情報を付加して送信するため、設定情報をアクノリッジ信号と別に送信する場合と比べて、データの衝突とオーバーヘッドによる負荷を抑えることができる。

需要側制御装置１６の送受信部２２は、アクノリッジ信号とともに設定情報の送信要求の情報を受け取ると、設定情報保持部２４で保持される最新の設定情報を送受信部３０に返信する。また、送受信部２２はアクノリッジ信号とともに変更された設定情報を受け取ると、変更された設定情報を制御部２６に送出する。制御部２６は変更された設定更情報にもとづいて、設定対象機器１７を制御する。これにより、需要側施設１０での消費電力が契約電力を超えた場合に電力事業者に対する電力の消費を抑える制御を、需要側制御装置１６にユーザが直接入力することなく、遠隔にある情報収集装置１２から実行できる。

図２は、ＥＭＳ１における設定変更処理のフローを説明するための図である。需要側制御装置１６の送受信部３０は、周期的に電力管理情報を情報収集装置１２に送信する（Ｓ１０）。情報収集装置１２の変更判定部３２は、需要側制御装置１６から送受信部３０を介して取得した電力管理情報にもとづいて、需要側施設１０の電力に関する設定を変更するか判定し、変更することを決定する（Ｓ１１）。

情報収集装置１２の送受信部３０は、変更判定部３２による設定変更の決定を受けて、電力管理情報のアクノリッジ信号に、設定情報の送信要求を示す情報を付加し（Ｓ１２）、アクノリッジ信号とともに設定情報の送信要求を示す情報を需要側制御装置１６の送受信部２２に送信する（Ｓ１３）。

需要側制御装置１６の送受信部２２は、設定情報保持部２４から需要側施設１０の電力に関する最新の設定情報を取り出して情報収集装置１２の送受信部３０に送信する（Ｓ１４）。

情報収集装置１２の送受信部３０は、最新の設定情報を受信し、設定情報変更部３４に送出する。設定情報変更部３４は、最新の設定情報にもとづいて変更した設定情報を生成し（Ｓ１６）、送受信部３０に送出する。送受信部３０は、アクノリッジ信号に変更した設定情報を付加し（Ｓ１８）、アクノリッジ信号を需要側制御装置１６の送受信部２２に送信する（Ｓ２０）。

需要側制御装置１６の送受信部２２は、設定情報が付加されたアクノリッジ信号を受信し（Ｓ２２）、設定情報を制御部２６に送出する。制御部２６は、変更した設定情報で設定対象機器１７の制御を実行する（Ｓ２４）。

本発明は、上述の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。

実施例では、需要側施設１０が蓄電装置２０および発電装置２１を有する態様を示したが、この態様に限られない。例えば需要側施設１０は、蓄電装置２０および発電装置２１のいずれか一方を有するか、蓄電装置２０や発電装置２１を有していない態様であってよい。

１ＥＭＳ、１０需要側施設、１２情報収集装置、１４ネットワーク、１６需要側制御装置、１８負荷機器、２０蓄電装置、２１発電装置、２２送受信部、２４設定情報保持部、２６制御部、３０送受信部、３２変更判定部、３４設定情報変更部。

Claims

エネルギーマネジメントシステムにおいて需要側施設の情報を収集する情報収集装置であって、
アクノリッジ信号のみを受信可能な受信インターフェースを有する需要側施設からエネルギーマネジメントに関する情報を受け取った場合にアクノリッジ信号を返信する送受信部と、
前記送受信部が受け取った前記需要側施設の電力に関する設定情報を取得し、前記設定情報を変更する設定情報変更部と、を備え、
前記送受信部は、前記変更した設定情報をアクノリッジ信号とともに前記需要側施設に送信する情報収集装置。