JP6719669B2 - 制御装置、電力管理システム、機器の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
電力需要家の発電設備によって生じた余剰電力で機器を動作させる制御装置であって、
前記機器と通信する通信手段と、
前記機器が第1の電文での通信に対応している場合、前記通信手段に前記第1の電文で前記機器と通信させることにより、第1の期間において前記余剰電力で前記機器に第1の量の動作をさせ、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、前記通信手段に第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記第1の期間において前記余剰電力で前記機器に前記第1の量の動作をさせる動作制御手段と、を備え、
前記動作制御手段は、前記第1の期間より前の第2の期間において前記機器が動作する第2の量を、前記第1の量に基づいて設定し、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記機器に、前記第2の期間において前記第2の量の動作をさせ、
前記動作制御手段は、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、規定量から前記第1の量を減じた量を、前記第2の量として設定する。
図1に、実施の形態1に係る電力管理システム1の全体構成を示す。電力管理システム1は、家屋Hで消費される電力を管理する、いわゆるHEMS(Home Energy Management System)と呼ばれるシステムである。家屋Hは、いわゆる一般的な住宅建物であって、商用電力系統8と発電設備3とから供給される電力の需要地及び消費地である。図1に示すように、電力管理システム1は、発電設備3と、電力計測装置4と、給湯機6と、複数の電気機器7(7a、7b、…)と、制御装置20と、操作端末30と、管理サーバ40と、気象サーバ50と、を備える。
発電設備3は、家屋Hに設置され、自然エネルギーである太陽光によって発電する自家発電設備である。商用電力系統8が家屋Hを含む不特定多数の電力消費地に電力を供給するのに対して、発電設備3は、特定の電力需要家によって所有され、特定の電力消費地である家屋Hに電力を供給する。発電設備3は、分散型電源とも呼ぶ。
電力計測装置4は、家屋Hに配設された電力線D1〜D3のそれぞれを送電される電力の値を計測する。電力線D1は、商用電力系統8と分電盤9との間に配設され、電力線D2は、発電設備3と分電盤9との間に配設され、電力線D3は、分電盤9と給湯機6との間に配設されている。電力計測装置4は、電力線D1〜D3にそれぞれ接続されたCT(Current Transformer)1〜CT3の各々と通信線を介して接続される。CT1〜CT3は、交流電流を計測するセンサである。
給湯機6は、ヒートポンプユニット60とタンクユニット61とを備える貯湯式の給湯機である。ヒートポンプユニット60とタンクユニット61とは、湯水が流れる水配管62で接続されている。給湯機6は、分電盤9により分岐された電力線D3を介して、商用電力系統8及び発電設備3と電気的に接続されており、商用電力系統8又は発電設備3から電力を得て動作する。
電気機器7(電気機器7a,7b,…)は、例えば、エアコン、照明器、床暖房システム、冷蔵庫、IH(Induction Heating)調理器、テレビ等の電気機器である。電気機器7a,7b,…は、家屋H又はその敷地内に設置され、分電盤9により分岐された電力線D4,D5,…を介して、商用電力系統8及び発電設備3と電気的に接続されている。
制御装置20は、家屋H内の適切な場所に設置され、家屋H内に設置された各機器から宅内ネットワークを介して送信される情報を収集する情報収集ユニットである。制御装置20は、一例として、家屋H内に設置された各機器を統合的に制御することが可能なHEMSコントローラである。図4に示すように、制御装置20は、制御部21と、記憶部22と、計時部23と、宅内通信部24と、宅外通信部25と、を備える。これら各部はバス29を介して接続されている。
管理サーバ40は、制御装置20と連携して電力管理システム1を機能させるためのサーバであって、例えばクラウドコンピューティングにおけるリソースを提供するサーバである。管理サーバ40は、家屋Hを含む複数の電力消費地に設置された制御装置を、広域ネットワークNを介して遠隔から管理する。図6に示すように、管理サーバ40は、制御部41と、記憶部42と、通信部43と、を備える。これら各部はバス49を介して接続されている。
気象サーバ50は、気象庁、気象事業者等によって運営されるデータサーバであって、気象情報を一般に利用可能に提供する。気象情報とは、天気、気温、日射量、日照時間、風向き等のような、気象の予報及び実績に関する情報である。気象サーバ50は、各電力需要家の電力消費地に設置された制御装置20と広域ネットワークNを介して通信可能に接続されており、広域ネットワークNを介して気象情報を配信する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1と同様の特徴については説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。なお、実施の形態2,3と同様の特徴については説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。なお、実施の形態1〜3と同様の特徴については説明を省略する。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
Claims (15)
- 電力需要家の発電設備によって生じた余剰電力で機器を動作させる制御装置であって、
前記機器と通信する通信手段と、
前記機器が第1の電文での通信に対応している場合、前記通信手段に前記第1の電文で前記機器と通信させることにより、第1の期間において前記余剰電力で前記機器に第1の量の動作をさせ、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、前記通信手段に第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記第1の期間において前記余剰電力で前記機器に前記第1の量の動作をさせる動作制御手段と、を備え、
前記動作制御手段は、前記第1の期間より前の第2の期間において前記機器が動作する第2の量を、前記第1の量に基づいて設定し、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記機器に、前記第2の期間において前記第2の量の動作をさせ、
前記動作制御手段は、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、規定量から前記第1の量を減じた量を、前記第2の量として設定する、
制御装置。 - 前記機器から前記第1の電文で特定の情報の取得に成功した場合に、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していると判定する判定手段、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記余剰電力で前記機器を動作させる、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記動作制御手段は、前記機器から前記特定の情報の取得に成功した場合、前記第1の電文での通信によって、前記特定の情報に基づく第1の指令を前記機器に送信し、前記機器から前記特定の情報の取得に失敗した場合、前記第2の電文での通信によって、前記第1の指令とは異なる第2の指令を前記機器に送信する、
請求項2に記載の制御装置。 - 前記機器は、給湯機であり、
前記動作制御手段は、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記給湯機と通信させることにより、前記余剰電力で前記給湯機に湯をわき上げさせる、
請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記余剰電力で前記給湯機が湯をわき上げる前記第1の期間と、前記第1の期間において前記給湯機がわき上げる第1の湯量と、を設定する動作設定手段、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記給湯機と通信させることにより、前記給湯機に、前記動作設定手段によって設定された前記第1の期間において前記動作設定手段によって設定された前記第1の湯量の湯をわき上げさせる、
請求項4に記載の制御装置。 - 前記動作設定手段は、前記余剰電力が前記給湯機の消費電力を超える期間を前記第1の期間として設定し、前記第1の期間の長さに前記給湯機のわき上げ能力を乗じた値を前記第1の湯量として設定する、
請求項5に記載の制御装置。 - 前記動作制御手段は、前記第2の期間において前記給湯機がわき上げる第2の湯量を、前記第1の湯量に基づいて設定し、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記給湯機と通信させることにより、前記給湯機に、前記第2の期間において前記第2の湯量の湯をわき上げさせる、
請求項5又は6に記載の制御装置。 - 前記動作制御手段は、前記給湯機が前記第1の電文での通信に対応している場合、前記第2の期間において前記給湯機がわき上げる湯量として前記給湯機に設定された湯量から前記第1の湯量を減じた量を、前記第2の湯量として設定する、
請求項7に記載の制御装置。 - 前記動作制御手段は、前記給湯機が前記第1の電文での通信に対応していない場合、規定量から前記第1の湯量を減じた量を、前記第2の湯量として設定する、
請求項7又は8に記載の制御装置。 - 前記機器を動作させる指示を受信する指示受信手段と、
前記動作制御手段は、前記指示受信手段によって受信された前記指示に対応する前記第1の電文又は前記第2の電文で、前記通信手段に前記機器と通信させることにより、前記余剰電力で前記機器を動作させる、
請求項1から9のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記動作制御手段は、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、前記機器が第3の電文での通信に対応していれば、前記通信手段に前記第3の電文で前記機器と通信させることにより、前記余剰電力で前記機器を動作させ、前記機器が前記第3の電文での通信に対応していなければ、前記通信手段に前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記余剰電力で前記機器を動作させる、
請求項1から10のいずれか1項に記載の制御装置。 - 気象情報を取得する気象情報取得手段と、
前記発電設備の発電電力の計測値、及び、前記電力需要家の電力消費地における消費電力の計測値を取得する計測値取得手段と、
前記気象情報取得手段によって取得された前記気象情報と、前記計測値取得手段によって取得された前記発電電力の計測値及び前記消費電力の計測値と、に基づいて、前記余剰電力を予測する予測手段と、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記予測手段によって予測された前記余剰電力が生じる期間に前記機器を動作させる、
請求項1から11のいずれか1項に記載の制御装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の制御装置と、管理サーバと、を備える電力管理システムであって、
前記管理サーバは、
気象情報を取得する気象情報取得手段と、
前記発電設備の発電電力の計測値、及び、前記電力需要家の電力消費地における消費電力の計測値を取得する計測値取得手段と、
前記気象情報取得手段によって取得された前記気象情報と、前記計測値取得手段によって取得された前記発電電力の計測値及び前記消費電力の計測値と、に基づいて、前記余剰電力を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された前記余剰電力を示す予測情報を、前記制御装置に送信する予測情報送信手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記管理サーバから送信された前記予測情報を受信する予測情報受信手段、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記予測情報受信手段によって受信された前記予測情報によって示される前記余剰電力が生じる期間に前記機器を動作させる、
電力管理システム。 - 電力需要家の発電設備によって生じた余剰電力で機器を動作させる制御方法であって、
前記機器が第1の電文での通信に対応している場合、前記第1の電文で前記機器と通信することにより、第1の期間において前記余剰電力で前記機器に第1の量の動作をさせ、
前記機器が前記第1の電文での通信に対応してない場合、第2の電文で前記機器と通信することにより、前記第1の期間において前記余剰電力で前記機器に前記第1の量の動作をさせ、
前記第1の期間より前の第2の期間において前記機器が動作する第2の量を、前記第1の量に基づいて設定し、前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信することにより、前記機器に、前記第2の期間において前記第2の量の動作をさせ、
前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、規定量から前記第1の量を減じた量を、前記第2の量として設定する、
機器の制御方法。 - 機器と通信する通信手段を備えるコンピュータを、
前記機器が第1の電文での通信に対応している場合、前記通信手段に前記第1の電文で前記機器と通信させることにより、第1の期間において電力需要家の発電設備によって生じた余剰電力で前記機器に第1の量の動作をさせ、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、前記通信手段に第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記第1の期間において前記余剰電力で前記機器に前記第1の量の動作をさせる動作制御手段、として機能させ、
前記動作制御手段は、前記第1の期間より前の第2の期間において前記機器が動作する第2の量を、前記第1の量に基づいて設定し、前記通信手段に前記第1の電文又は前記第2の電文で前記機器と通信させることにより、前記機器に、前記第2の期間において前記第2の量の動作をさせ、
前記動作制御手段は、前記機器が前記第1の電文での通信に対応していない場合、規定量から前記第1の量を減じた量を、前記第2の量として設定する、
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