JP5439233B2 - Control device - Google Patents
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Description
本開示は、充放電の制御に関する。 The present disclosure relates to charge / discharge control.
原子力や火力など従来の発電に加えて、太陽光や風力などの再生可能なエネルギーを併用する際、電力の品質の安定化を図るために、次世代電力網(スマートグリッド)が構築されている。次世代電力網では、消費電力量を集計するスマートメータと、電気製品を管理するホームサーバとが各家庭や各事業所に設置される。スマートメータは、電力網を介してメータデータ管理システム(Meter Data Management System, MDMS)と通信する。MDMSは、各家庭や各事業所のスマートメータから一定の時間間隔で消費電力量を受信して、記憶サーバに記憶する。エネルギー管理システム(Energy Management System, EMS)は、MDMSに集まった複数の家庭や事業所の消費電力量に基づいて、各家庭や各事業所のスマートメータやホームサーバに対して電力の使用を抑制するよう要求したり電力網に接続される蓄電池の充放電を制御したりするなどの電力制御を行う(例えば特許文献1)。 In addition to conventional power generation such as nuclear power and thermal power, next-generation power grids (smart grids) are being built to stabilize power quality when using renewable energy such as sunlight and wind power. In the next-generation power network, a smart meter that collects power consumption and a home server that manages electrical products are installed in each home or office. The smart meter communicates with a meter data management system (MDMS) via a power network. MDMS receives power consumption from a smart meter at each home or office at regular time intervals and stores it in a storage server. The Energy Management System (EMS) suppresses the use of electric power for smart meters and home servers in each home and office based on the power consumption of multiple homes and offices gathered in MDMS. The power control is performed such as requesting to do so or controlling the charge / discharge of the storage battery connected to the power network (for example, Patent Document 1).
ところで、MDMSは、スマートメータからの消費電力量の閲覧要求を受ける場合には、MDMSが保持する情報を開示する。そのため、MDMSは各家庭または事業所の消費電力量を記憶することが考えられる。しかしながら、MDMSの記憶サーバーの管理者や記憶サーバーに侵入した不正なユーザが各家庭の消費電力量を見ることで、その家庭または事業所が在宅かどうかや活動の様子など推測することができる。これは、プライバシーの侵害に繋がる。 By the way, MDMS discloses the information held by MDMS when receiving a browsing request for power consumption from a smart meter. Therefore, it is conceivable that the MDMS stores the power consumption of each home or office. However, when an MDMS storage server administrator or an unauthorized user who has entered the storage server looks at the power consumption of each home, it is possible to infer whether the home or office is at home and the state of activity. This leads to privacy infringement.
本発明の一観点では、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止できる制御装置を提供することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to provide a control device that can prevent privacy leakage from the usage state of power.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一観点に係る制御装置は、消費電力量を測定する電力メータと、電力を蓄える蓄電装置と接続される制御装置であって、消費電力量を示す電力量情報を前記電力メータから受信し、前記蓄電装置の充電量を示す充電量情報を前記蓄電装置から受信する受信部と、前記電力量情報から前記消費電力量に関する状態について非定常状態から定常状態への変化及び前記定常状態から前記非定常状態への変化を検出すると共に、前記充電量が第1閾値以下であるか、及び前記充電量が第2閾値以上であるかを検出する検出部と、前記充電量が前記第1閾値以下であることが検出された場合、前記蓄電装置の充電の実施を一定の確率で決定し、前記充電量が前記第2閾値以上であることが検出された場合、前記蓄電装置に充電の中止を決定する決定部と、前記非定常状態から前記定常状態への変化が検出された場合、前記蓄電装置へ充電を指示する第1指示情報を送信し、前記定常状態から前記非定常状態への変化が検出された場合、放電を指示する第3指示情報を前記蓄電装置へ送信し、前記蓄電装置の充電の実施が決定された場合、前記第1指示情報を前記蓄電装置に送信し、前記蓄電装置の充電の中止が決定された場合、充電の中止を指示する第2指示情報を前記蓄電装置に送信する送信部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control device according to one aspect of the present invention is a control device connected to a power meter that measures power consumption and a power storage device that stores power, Regarding a state relating to the power consumption amount from the power amount information , a receiving unit that receives power amount information indicating the power consumption amount from the power meter, and receiving charge amount information indicating the charge amount of the power storage device from the power storage device Whether a change from an unsteady state to a steady state and a change from the steady state to the unsteady state are detected , and whether the charge amount is equal to or less than a first threshold value and whether the charge amount is equal to or greater than a second threshold value And detecting that the amount of charge is less than or equal to the first threshold value, the charging of the power storage device is determined with a certain probability, and the amount of charge is greater than or equal to the second threshold value. Detected that there is If, transmits a determination unit that determines the stop of charging to the power storage device, wherein when the change from the non-steady state to the steady state is detected, the first indication information indicating the charging to the power storage device, If a change from the steady state of the to unsteady state is detected, the third indication information indicating discharge transmitted to the power storage device, if the implementation of charging of said power storage device is determined, the first instruction A transmission unit configured to transmit information to the power storage device and, when it is determined to stop charging the power storage device, transmit second instruction information to stop the charging to the power storage device.
本発明の一観点によれば、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to prevent privacy leakage from power usage.
以下に添付図面を参照して、制御装置の一実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a control device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施の形態にかかる消費電力量通知システムの構成を例示する図である。同図に示されるように、消費電力量通知システムは、メータデータ管理システム(MDMS)101と、家庭システム102と、コンセントレータ103と、課金サーバ104とを備える。家庭システム102とコンセントレータ103とは通信路T1を介して接続され、コンセントレータ103とMDMS101とは通信路T2を介して接続され、MDMS101と課金サーバ104とは通信路T3を介して接続される。尚、図面の簡略化のため、家庭システム102は1つしか図示していないが、消費電力量通知システムには、複数の家庭システム102が接続され得る。コンセントレータ103は、通信路T1の中継器であり、MDMS101は、コンセントレータ103を介して各家庭の消費電力量を収集して管理するシステム(ここではサーバとする)である。課金サーバ104は、MDMS101が収集した各家庭の消費電力量に基づいて、課金処理を行う。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power consumption notification system according to the present embodiment. As shown in the figure, the power consumption amount notification system includes a meter data management system (MDMS) 101, a
家庭システム102は、家庭に配設され、家庭で使用される電気機器の消費電力量を集計するシステムであり、スマートメータ110と、制御装置111と、蓄電装置112と、電気機器114a,114b,114cとを有する。尚、電気機器114a,114b,114cを各々区別する必要がない場合には、単に電気機器114と記載する。また、図面の簡略化のため、電気機器114は3つしか図示していないが、家庭システム102には、2つ以下や4つ以上の電気機器114が接続され得る。その他、図示していないが、家庭システム102には、プラグインハイブリッド車(PHEV)や太陽光発電パネルなどが接続され得る。電気機器114と、スマートメータ110及び蓄電装置112とは、電力網に接続される。スマートメータ110と制御装置111とは通信路T4を介して接続され、制御装置111と蓄電装置112とは通信路T5を介して接続される。スマートメータ110は、家庭システム102外から電力網を介して供給される電力を計測し、家庭システム102に接続される各電気機器114の消費電力量を定期的に集計することにより、家庭システム102における消費電力量を計測して、この値を示す消費電力量情報を通信路T1を介してMDMS101に送信する。これにより、スマートメータ110は、家庭システム102における消費電力量をMDMS101に定期的に通知する。また、スマートメータ110は、制御装置111からの問い合わせに応じて、計測した消費電力量を示す消費電力量情報を制御装置111に送信する。制御装置111は、スマートメータ110に消費電力量を問い合わせたり、蓄電装置112に蓄えられた電力の電力量(充電量)を問い合わせたりし、問い合わせ結果に応じて、蓄電装置112における放電及び充電を制御する。蓄電装置112は、電力を蓄えるものであり、制御装置111の制御の下、放電したり、放電を中止したり、充電したり、充電を中止したりする。また、蓄電装置112は、制御装置111からの問い合わせに応じて、充電量を示す充電量情報を制御装置111に送信する。
The
ここで、MDMS101のハードウェア構成について説明する。これらの各装置は、装置全体を制御するCPU(Central Processing Unit)等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するHDD(Hard Disk Drive)やCD(Compact Disk)ドライブ装置等の補助記憶部と、外部の装置と通信を行う通信I/F(Interface)と、これらを接続するバスとを備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。また、スマートメータ110及び制御装置111は、装置全体を制御するCPU(Central Processing Unit)等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶する不揮発性メモリ等の補助記憶部と、外部の装置と通信を行う通信I/F(Interface)と、これらを接続するバスとを備えており、専用ハードウェアあるいは組み込み機器と同様の構成となっている。
Here, the hardware configuration of the MDMS 101 will be described. Each of these devices includes a control unit such as a CPU (Central Processing Unit) that controls the entire device, and a main storage unit such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) that store various data and various programs. Auxiliary storage units such as HDD (Hard Disk Drive) and CD (Compact Disk) drive devices that store various data and various programs are connected to a communication I / F (Interface) that communicates with external devices. And a hardware configuration using a normal computer. The
次に、このようなハードウェア構成において、MDMS101、スマートメータ110及び制御装置111によって各々実現される機能的構成について図2を用いて説明する。MDMS101は、通信部101aと、消費電力記憶部101bとを有する。通信部101aの機能は、MDMS101のCPUが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することと、MDMS101の通信I/Fとにより実現される。消費電力記憶部101bは、例えばMDMS101の補助記憶部に確保される記憶領域である。通信部101aは、送受信部101a1と、暗復号部101a2とを有する。送受信部101a1は、スマートメータ110から送信された消費電力量情報をコンセントレータ103を介して受信したり、コンセントレータ103を介してスマートメータ110に制御コマンドを送信したり、課金サーバ104と通信したりする。制御コマンドとは、例えば、消費電力量の計測の中止やその開始や消費電力量情報の送信を指示する情報である。暗復号部101a2は、送受信部101a1が受信した消費電力量情報を復号したり、送受信部101a1がスマートメータ110に送信する制御コマンドを暗号化したりする。暗号化や復号には、例えば共通鍵暗号方式AESの鍵情報を用いる。この鍵情報は例えばMDMS101の補助記憶部に記憶される。消費電力記憶部101bは、送受信部101a1が受信し暗復号部101a2が復号した消費電力量情報を記憶する。
Next, functional configurations realized by the MDMS 101, the
スマートメータ110は、通信部110aと、消費電力記憶部110bと、消費電力計測部110cとを有する。通信部110aの機能は、スマートメータ110のCPUが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することと、スマートメータ110の通信I/Fとにより実現される。消費電力記憶部110bは、例えばスマートメータ110の補助記憶部に確保される記憶領域である。消費電力計測部110cの機能は、スマートメータ110のCPUが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。消費電力計測部110cは、家庭システム102に接続される各電気機器114の消費電力量を定期的(例えば30分毎など)に集計することにより、家庭システム102における消費電力量を計測する。また、後述する通信部110aが受信して復号した制御コマンドに応じて、家庭システム102における消費電力量の計測を開始したり、その計測を中止したりする。消費電力記憶部110bは、消費電力計測部110cが計測した消費電力量を示す消費電力量情報を記憶する。消費電力記憶部110bには、例えば所定期間内に定期的に各々計測された消費電力量を示す消費電力量情報が各々記憶される。通信部110aは、送受信部110a1と、暗復号部110a2とを有する。送受信部110a1は、消費電力計測部110cが計測した消費電力量情報を定期的にMDMS101にコンセントレータ103を介して送信したり、コンセントレータ103を介してMDMS101から送信された制御コマンドを受信したり、当該制御コマンドに応じて、消費電力記憶部110bに記憶された消費電力量情報をMDMS101にコンセントレータ103を介して送信したり、制御装置111からの問い合わせコマンドを受信したり、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力計測部110cが計測した制御装置111に消費電力量情報を送信したりする。暗復号部110a2は、MDMS101から受信した制御コマンドを復号したり、送受信部110a1がMDMS101や制御装置111に送信する消費電力量情報を暗号化したり、送受信部110a1が制御装置111から受信した問い合わせコマンドを復号したりする。暗号化や復号には、例えば上述のAESの鍵情報を用い、この鍵情報は例えばスマートメータ110の補助記憶部に記憶される。
The
制御装置111は、通信部111aと、宅内状態検出部111bと、蓄電装置制御部111cとを有する。通信部111aの機能は、制御装置111のCPUが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することと、制御装置111の通信I/Fとにより実現される。宅内状態検出部111bと、蓄電装置制御部111cとの各機能は、制御装置111のCPUが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。通信部111aは、送受信部111a1と、暗復号部111a2とを有する。送受信部111a1は、家庭システム102における消費電力量を問い合わせる問い合わせコマンドを定期的(例えば10秒毎など)にスマートメータ110に送信したり、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力量情報をスマートメータ110から受信したり、蓄電装置112の充電量を問い合わせる問い合わせコマンドを定期的に蓄電装置112に送信したり、当該問い合わせコマンドに応じて、充電量情報を蓄電装置112から受信したりする。暗復号部111a2は、送受信部111a1がスマートメータ110に送信する問い合わせコマンドを暗号化したり、送受信部111a1がスマートメータ110から受信した消費電力量情報を復号したりする。暗号化や復号には、例えば上述のAESの鍵情報を用い、この鍵情報は例えば制御装置111の補助記憶部に記憶される。
The
宅内状態検出部111bは、通信部111aがスマートメータ110から定期的に受信して復号した消費電力量情報を用いて、家庭システム102における消費電力の状態の変化を検出し、検出結果に応じて、蓄電装置112の放電又は充電の実施を決定する。具体的には、宅内状態検出部111bは、通信部111aがスマートメータ110から定期的に受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量に基づいて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置112の放電の実施を決定し、蓄電装置112の放電を蓄電装置制御部111cに指示し、家庭システム102における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置112の充電の実施を決定し、蓄電装置112の充電を蓄電装置制御部111cに指示する。
The in-home
ここで、定常状態及び非定常状態について説明する。定常状態とは、長時間にわたって継続的に使用される電気機器によって電力が消費されている状態のことである。例えば、
電気機器114のうち冷蔵庫や蛍光灯、無線LANのアクセスポイントなどによる電力の消費や、テレビのリモコン信号の待ちうけなどの待機電力の消費がある状態のことである。非定常状態とは、短持間だけ使用される電気機器によって電力が消費されている状態のことであって、例えば、電気機器114のうち電子レンジやオーブン、電気コンロなどの電力の消費がある状態のことである。なお、この長時間・短時間については、家庭システム102の状況や種類などに応じて、定められる。
Here, the steady state and the unsteady state will be described. The steady state is a state in which power is consumed by an electric device that is continuously used for a long time. For example,
This is a state in which electric power is consumed by a refrigerator, a fluorescent lamp, a wireless LAN access point, etc. in the electric device 114 or standby power consumption such as waiting for a remote control signal of a television. The unsteady state is a state in which power is consumed by an electric device that is used only for a short period of time. For example, the electric device 114 consumes power such as a microwave oven, an oven, and an electric stove. It is a state. The long time and short time are determined according to the status and type of the
このような定常状態から非定常状態への変化を例えば以下の(a)又は(b)の条件の成立により宅内状態検出部111bは検出する。また、非定常状態から定常状態への変化を例えば以下の(c)又は(d)の条件の成立により宅内状態検出部111bは検出する。
(a)通信部111aがスマートメータ110から今回受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量が、所定期間内に通信部111aがスマートメータ110から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値以下で設定される値(定常値)以上である
(b)所定期間内に通信部111aがスマートメータ110から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の変化率が所定率以上であった回数が所定期間内に所定回数以上である
(c) 通信部111aがスマートメータ110から今回受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量が、定常値より小さい
(d)所定期間内に通信部111aがスマートメータ110から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の変化率が所定率以上であった回数が所定期間内に所定回数より少ない
The in-home
(a) Each power consumption amount received by the
(b) The number of times the change rate of the power consumption indicated by each piece of power consumption information received and decoded by the
(c) The power consumption indicated by the power consumption information received and decoded this time by the
(d) The number of times the change rate of the power consumption indicated by each piece of power consumption information received and decoded by the
尚、以上のような条件を用いて家庭システム102における消費電力量に関する状態を検出する場合、宅内状態検出部111bは、所定期間内に通信部111aがスマートメータ110から受信して復号した各消費電力量情報を例えば制御装置111のRAMなどの主記憶部に蓄積させる。また、所定率は例えば制御装置111の補助記憶部に予め記憶させる。また、宅内状態検出部111bは、所定期間内に通信部111aがスマートメータ110から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値を算出し、当該平均値以下の値(例えば平均値の20〜30%に相当する値)を定常値として設定する。尚、宅内状態検出部111bは、上述の(a)及び(b)の条件を組み合わせて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が非定常状態に変化したことを検出するようにしても良いし、上述の(c)及び(d)の条件を組み合わせて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が定常状態に変化したことを検出するようにしても良い。その他、宅内状態検出部111bは、家庭システム102における消費電力量の変化率及び平均値を用いて、家庭システム102における消費電力量に関する状態の変化を検出しても良い。
In addition, when detecting the state regarding the power consumption in the
また、宅内状態検出部111bは、通信部111aが蓄電装置112から定期的に受信して復号した充電量情報を用いて、蓄電装置112の充電状態を監視する。そして、宅内状態検出部111bは、当該充電量情報によって示される充電量が予め定められた閾値以上であるか否かを検出し、当該検出結果に応じて、蓄電装置112の放電又は充電の実施を一定の確率で決定したり、放電中止又は充電中止を決定したりする。具体的には、宅内状態検出部111bは、充電量が第1閾値以上であると検出した場合、蓄電装置112の放電の実施を一定の確率で決定し、放電の実施を決定した場合、通信部111aが受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量以下の電力量の放電を蓄電装置制御部111cに指示し、充電量が第2閾値以下であると検出した場合、蓄電装置112の放電の中止を決定し、蓄電装置112の放電の中止を蓄電装置制御部111cに指示する。また、宅内状態検出部111bは、充電量が第3閾値以下であると検出した場合、蓄電装置112の充電の実施を一定の確率で決定し、充電の実施を決定した場合、蓄電装置112の充電を蓄電装置制御部111cに指示し、充電量が第4閾値以上であると検出した場合、蓄電装置112の充電の中止を決定し、蓄電装置112の充電の中止を蓄電装置制御部111cに指示する。
Further, the in-home
尚、第1閾値としては例えば蓄電装置112の「最大充電量の80%」など蓄電装置112の最大充電量に近い値を採用する。第2閾値としては例えば蓄電装置112の「最大充電量の20%」など蓄電装置112の最大充電量より比較的低い値を採用する。第3閾値としては例えば蓄電装置112の「最大充電量の20%」など蓄電装置112の最大充電量より比較的低い値を採用する。第4閾値としては例えば蓄電装置112の「最大充電量の80%」など蓄電装置112の最大充電量に近い値を採用する。第1閾値、第2閾値第3閾値及び第4閾値は、この例に限らず、例えば、第1閾値及び第4閾値は異なる値であっても良いし、第2閾値及び第3閾値は異なる値であっても良い。
As the first threshold value, for example, a value close to the maximum charge amount of the
蓄電装置制御部111cは、宅内状態検出部111bの指示に応じて、蓄電装置112に対して放電や放電の中止や充電や充電の中止を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する。
The power storage
次に、本実施の形態にかかる家庭システム102が行う処理の手順について説明する。図3は、家庭システム102における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化する場合の処理の手順を示すフローチャートである。尚、以下では、説明の簡略化のため、上述した暗復号についてはその説明を省略する。制御装置111の通信部111aは、家庭システム102における消費電力量を問い合わせる問い合わせコマンドを定期的にスマートメータ110に送信すると(ステップS1,S3)、スマートメータ110が、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力計測部110cが計測した消費電力量情報を制御装置111に送信し、当該消費電力量情報を通信部111aが受信する(ステップS2,S4)。そして、家庭システム102において、電気機器114の使用が開始されたことにより、家庭システム102における消費電力量に関する状態が変化すると、制御装置111の宅内状態検出部111bは、ステップS2,S4で受信された消費電力量情報を用いて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出し(ステップS5)、電気機器114の使用による電力消費量の変動を打ち消す電力量の放電の実施を決定する。当該電力量は、ステップS2で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量と、ステップS4で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良いし、所定期間内に受信された各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値と、ステップS4で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良い。そして、宅内状態検出部111bは、蓄電装置制御部111cに対して、蓄電装置112における当該電力量の放電を蓄電装置制御部111cに指示し(ステップS6)、蓄電装置制御部111cは、当該電力量の放電を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する(ステップS7)。蓄電装置112は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の放電を行う。尚、上述したように、スマートメータ110からは定期的にMDMS101に消費電力情報が送信されている。このため、蓄電装置112の放電により、使用が開始された電気機器114の消費する電力と蓄電装置112が放電する電力とが相殺されて、電気機器114が使用される前とあまり変化のない消費電力量を示す消費電力情報が、スマートメータ110からMDMS101に送信されることになる。このため、家庭システム102における消費電力量の実際の変動がMDMS101に伝わらないことが期待される。
Next, a procedure of processing performed by the
図4は、家庭システム102における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化する場合の処理の手順を示すフローチャートである。ステップS1〜S4は上述と同様である。そして、家庭システム102において、電気機器114の使用が停止されたことにより、家庭システム102における消費電力量に関する状態が変化すると、制御装置111の宅内状態検出部111bは、ステップS2,S4で受信された消費電力量情報を用いて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出し(ステップS10)、電気機器114の使用の停止による電力消費量の変動を打ち消す電力量の充電又は放電の停止の実施を決定する。当該電力量は、ステップS2で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量と、ステップS4で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良いし、所定期間内に受信された各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値と、ステップS4で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良い。そして、宅内状態検出部111bは、蓄電装置制御部111cに対して、蓄電装置112における当該電力量の充電を蓄電装置制御部111cに指示し(ステップS11)、蓄電装置制御部111cは、当該電力量の充電又は放電の停止を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する(ステップS12)。蓄電装置112は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の充電又は放電の停止を行う。尚、上述したように、スマートメータ110からは定期的にMDMS101に消費電力情報が送信されている。このため、蓄電装置112の充電により、使用が停止された電気機器114の消費していた電力と蓄電装置112が充電する電力とが同程度となり、電気機器114の使用が停止される前とあまり変化のない消費電力量を示す消費電力情報が、スマートメータ110からMDMS101に送信されることになる。また、蓄電装置112の放電の停止により、電気機器114の使用が開始される前とあまり変化のない消費電力量を示す消費電力情報が、スマートメータ110からMDMS101に送信されることになる。このため、家庭システム102における消費電力量の実際の変動がMDMS101に伝わらないことが期待される。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure when the state related to the power consumption in the
図5は、蓄電装置112の充電状態に応じて、蓄電装置112に充電及び充電を停止させる場合の処理手順を示すフローチャートである。制御装置111の通信部111aは、蓄電装置112の充電量を問い合わせる問い合わせコマンドを蓄電装置112に送信すると、蓄電装置112が、当該問い合わせコマンドに応じて、自身の充電量を示す充電量情報を制御装置111に送信し、当該充電量情報を制御装置111が受信する(ステップS20)。そして、制御装置111の宅内状態検出部111bは、ステップS20で受信された充電量情報によって示される充電量が第1閾値以下であることを検出した場合、蓄電装置112の充電の実施を一定の確率で決定する(ステップS21)。宅内状態検出部111bは、充電の実施を決定した場合、蓄電装置112の充電を蓄電装置制御部111cに指示する(ステップS22)。蓄電装置制御部111cは、当該指示に応じて、当該電力量の充電を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する(ステップS23)。蓄電装置112は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の充電を行う。この結果、家庭システム102において電気機器114の使用状態に関わらず、あたかも電気機器114が使用されているかのような電力消費量の変動を発生させることができる。この場合の電力消費量を示す消費電力情報がスマートメータ110からMDMS101に送信されることで、家庭システム102における消費電力量の偽の変動がMDMS101に伝わることになる。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure when the
その後、ステップS20と同様に、制御装置111の通信部111aは、蓄電装置112の充電量を問い合わせる問い合わせコマンドを蓄電装置112に送信し、蓄電装置112から充電量情報を受信する(ステップS24)。そして、宅内状態検出部111bは、ステップS24で受信された充電量情報によって示される充電量が第4閾値以上であることを検出した場合、蓄電装置112の充電の中止を決定し(ステップS25)、当該指示に応じて、蓄電装置112の充電の中止を蓄電装置制御部111cに指示する(ステップS26)。蓄電装置制御部111cは、充電の中止を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する(ステップS27)。蓄電装置112は、当該指示コマンドに応じて、充電を中止する。
Thereafter, similarly to step S20, the
図6は、蓄電装置112の充電状態に応じて、蓄電装置112に放電及び放電を停止させる場合の処理手順を示すフローチャートである。ステップS20は上述と同様である。ステップS40では、制御装置111の宅内状態検出部111bは、ステップS20で受信された充電量情報によって示される充電量が第3閾値以上であることを検出した場合、蓄電装置112の放電の実施を一定の確率で決定する。宅内状態検出部111bが放電の実施を決定した場合、通信部111aが、家庭システム102における消費電力量を問い合わせる問い合わせコマンドをスマートメータ110に送信し(ステップS41)、スマートメータ110が、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力計測部110cが計測した消費電力量情報を制御装置111に送信し、当該消費電力量情報を通信部111aが受信する(ステップS42)。次いで、宅内状態検出部111bは、ステップS23で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量以下の電力量の放電を蓄電装置制御部111cに指示する(ステップS43)。蓄電装置制御部111cは、当該指示に応じて、当該電力量の放電を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する(ステップS44)。蓄電装置112は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の放電を行う。この結果、家庭システム102において電気機器114の使用状態に関わらず、あたかも電気機器114の使用が停止されたかのような電力消費量の変動を発生させることができる。この場合の電力消費量を示す消費電力情報がスマートメータ110からMDMS101に送信されることで、家庭システム102における消費電力量の偽の変動がMDMS101に伝わることになる。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure when the
その後のステップS24は上述と同様である。ステップS45では、宅内状態検出部111bは、ステップS24で受信された充電量情報によって示される充電量が第4閾値以下であることを検出した場合、蓄電装置112の放電の中止を決定し、当該指示に応じて、蓄電装置112の放電の中止を蓄電装置制御部111cに指示する(ステップS46)。蓄電装置制御部111cは、放電の中止を指示する指示コマンドを蓄電装置112に送信する(ステップS47)。蓄電装置112は、当該指示コマンドに応じて、放電を中止する。
The subsequent step S24 is the same as described above. In step S45, when detecting that the charge amount indicated by the charge amount information received in step S24 is less than or equal to the fourth threshold value, the in-home
以上のような構成により、制御装置111は、スマートメータ110から消費電力量情報を取得して、家庭システム102における消費電力量に関する状態を検出し、家庭システム102に接続される電気機器114のうち常に使用されるわけではない電気機器114の使用が開始されて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化した場合に、蓄電装置112の放電を指示し、当該電気機器114の使用が停止されて、家庭システム102における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化した場合に、蓄電装置112の充電を指示する。これにより、MDMS101に対して定期的に送信する消費電力量情報によって示される家庭システム102での消費電力量の値を一定にするように制御することができる。即ち、家庭システム102における消費電力量をMDMS101に定期的に通知する際に、実際の消費電力量を平準化して通知することができ、家庭システム102における消費電力量の実際の変動がMDMS101に伝わらないようにすることができる。また、制御装置111は、蓄電装置112の充電状態を監視し、充電量に応じて、家庭システム102における電気機器114の使用状態に関らず、蓄電装置112の放電又は充電の実施を一定の確率で蓄電装置112に指示することで、家庭システム102での電力の消費を模擬することができ、家庭システム102での模擬的な電力消費量を示す消費電力量情報をMDMS101に対して送信することができる。即ち、家庭システム102における消費電力量の偽の変動がMDMS101に伝わるようにすることができる。このように、家庭システム102に接続される電気機器114の電力の使用状況から、人間の活動状況や各家庭または事業所が在宅かどうかや活動の様子が推測されないように、スマートメータ110からMDMS101に定期的に送信する消費電力量情報が示す消費電力量を調整する。従って、電気機器114の使用の真の実態をMDMS101から隠蔽することができ、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止できる。
With the configuration as described above, the
また、スマートメータ110からMDMS101や制御装置111へ消費電力量情報を暗号化して送信することにより、通信路上で通信が傍受されたとしても、傍受者は、当該消費電力量情報を復号することができず、家庭システム102での電力消費量を知ることができない。このため、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止して、プライバシーを保護することが可能になる。
In addition, by encrypting and transmitting power consumption information from the
[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
[Modification]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Further, various modifications as exemplified below are possible.
上述した実施の形態において、制御装置111で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供するように構成しても良い。スマートメータ110及びMDMS101についても同様である。
In the above-described embodiment, various programs executed by the
上述した実施の形態においては、スマートメータ110とMDMS101とが通信をする際には、双方向に又は片方向のみに暗号通信や改ざん防止処理を行っても良い。スマートメータ110と制御装置111が通信をする際にも、双方向に又は片方向のみに暗号通信や改ざん防止処理を行っても良い。改ざん防止処理としては、例えば、メッセージ認証コード(Message Authentication Code:MAC)を用いても良い。
In the above-described embodiment, when the
上述した実施の形態において、制御装置111の宅内状態検出部111bは、家庭システム102における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置112の放電の実施を決定し、家庭システム102における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置112の充電の実施を決定したが、この放電及び充電の少なくとも一方の実施を一定の確率で決定するようにしても良い。
In the above-described embodiment, when the home
上述した実施の形態において、制御装置111の宅内状態検出部111bは、例えば、所定期間内に通信部111aがスマートメータ110から各受信した消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値を算出するようにしたが、当該平均値をスマートメータ110に問い合わせて、当該問い合わせに応じて、スマートメータ110が当該平均値を算出して、当該平均値を示す情報を制御装置111に送信するようにしても良い。定常値についても同様である。
In the above-described embodiment, the in-home
上述した実施の形態において、スマートメータ110がMDMS101に消費電力量情報を送信するタイミングは、定期的であるとしたが、これに限らず、任意のタイミングであっても良い。また、制御装置111がスマートメータ110に消費電力量を問い合わせてスマートメータ110が制御装置111に消費電力量情報を送信するタイミングも、定期的に限らず、任意のタイミングであっても良い。また、制御装置111が蓄電装置112に充電量を問い合わせて蓄電装置112が制御装置111に充電量情報を送信するタイミングも、定期的に限らず、任意のタイミングであっても良い。
In the embodiment described above, the timing at which the
101 MDMS
101a 通信部
101a1 送受信部
101a2 暗復号部
101b 消費電力記憶部
102 家庭システム
103 コンセントレータ
104 課金サーバ
110 スマートメータ
110a 通信部
110a1 送受信部
110a2 暗復号部
110b 消費電力記憶部
110c 消費電力計測部
111 制御装置
111a 通信部
111a1 送受信部
111a2 暗復号部
111b 宅内状態検出部
111c 蓄電装置制御部
112 蓄電装置
114,114a,114b,114c 電気機器
101 MDMS
101a communication unit 101a1 transmission / reception unit 101a2 encryption /
Claims (4)
消費電力量を示す電力量情報を前記電力メータから受信し、前記蓄電装置の充電量を示す充電量情報を前記蓄電装置から受信する受信部と、
前記電力量情報から前記消費電力量に関する状態について非定常状態から定常状態への変化及び前記定常状態から前記非定常状態への変化を検出すると共に、前記充電量が第1閾値以下であるか、及び前記充電量が第2閾値以上であるかを検出する検出部と、
前記充電量が前記第1閾値以下であることが検出された場合、前記蓄電装置の充電の実施を一定の確率で決定し、前記充電量が前記第2閾値以上であることが検出された場合、前記蓄電装置に充電の中止を決定する決定部と、
前記非定常状態から前記定常状態への変化が検出された場合、前記蓄電装置へ充電を指示する第1指示情報を送信し、前記定常状態から前記非定常状態への変化が検出された場合、放電を指示する第3指示情報を前記蓄電装置へ送信し、前記蓄電装置の充電の実施が決定された場合、前記第1指示情報を前記蓄電装置に送信し、前記蓄電装置の充電の中止が決定された場合、充電の中止を指示する第2指示情報を前記蓄電装置に送信する送信部とを備える
ことを特徴とする制御装置。 A power meter for measuring power consumption, and a control device connected to a power storage device for storing power,
A receiving unit that receives power amount information indicating a power consumption amount from the power meter and receives charge amount information indicating a charge amount of the power storage device from the power storage device;
Detecting a change from the steady state to the steady state and a change from the steady state to the unsteady state for the state related to the power consumption amount from the power amount information, and whether the charge amount is equal to or less than a first threshold value, And a detection unit for detecting whether the amount of charge is equal to or greater than a second threshold value;
When it is detected that the amount of charge is equal to or less than the first threshold value, the charging of the power storage device is determined with a certain probability, and it is detected that the charge amount is equal to or greater than the second threshold value. A determination unit that determines to stop charging the power storage device;
When a change from the unsteady state to the steady state is detected, first instruction information for instructing charging to the power storage device is transmitted, and when a change from the steady state to the unsteady state is detected, the third indication information indicating discharge transmitted to the power storage device, if the implementation of charging of said power storage device is determined, and sends the first indication information to the electric storage device, the cessation of the charging of said power storage device And a transmission unit that transmits second instruction information for instructing to stop charging to the power storage device when it is determined.
前記決定部は、前記充電量が前記第3閾値以上であることが検出された場合、前記蓄電装置に放電の実施を一定の確率で決定し、前記充電量が前記第4閾値以下であることが検出された場合、前記蓄電装置に放電の中止を決定するものであって、
前記送信部は、前記蓄電装置の放電の実施が決定された場合、前記第3指示情報を送信し、前記蓄電装置の放電の中止が決定された場合、放電の中止を指示する第4指示情報を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The detection unit detects whether the charge amount is a third threshold value or more and whether the charge amount is a fourth threshold value or less,
When the determination unit detects that the charge amount is greater than or equal to the third threshold value, the determination unit determines to discharge the power storage device with a certain probability, and the charge amount is equal to or less than the fourth threshold value. Is detected, the storage device determines to stop discharging,
And the transmission unit, if the implementation of the discharge of said power storage device is determined, the third transmit the instruction information, if the stop of the discharge of said power storage device is determined, a fourth instruction information instructing to stop the discharge The control apparatus according to claim 1, wherein:
前記検出部は、前記消費電力量に関する状態について定常状態から非定常状態への変化を、第1期間中に、前記消費電力量の変化率が第1変化率以上である回数が第1回数以上であることによって検出し、
前記送信部は、前記定常状態から前記非定常状態への変化が検出された場合、前記第3指示情報を前記蓄電装置へ送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The receiving unit periodically receives power amount information indicating power consumption from the power meter,
The detection unit changes the state related to the power consumption from a steady state to an unsteady state, and the number of times the change rate of the power consumption is equal to or higher than the first change rate during the first period is equal to or more than the first number. Detect by being
The control device according to claim 1, wherein the transmission unit transmits the third instruction information to the power storage device when a change from the steady state to the unsteady state is detected.
前記検出部は、前記消費電力量に関する状態について定常状態から非定常状態への変化を、現在の消費電力量が、所定期間の消費電力量の平均値以下の値である定常値以上であることによって検出し、
前記送信部は、前記定常状態から前記非定常状態への変化が検出された場合、前記第3指示情報を前記蓄電装置へ送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The receiving unit periodically receives power amount information indicating power consumption from the power meter,
The detection unit changes the state related to the power consumption from a steady state to an unsteady state, and the current power consumption is equal to or greater than a steady value that is a value equal to or less than an average value of the power consumption during a predetermined period. Detected by
The control device according to claim 1, wherein the transmission unit transmits the third instruction information to the power storage device when a change from the steady state to the unsteady state is detected.
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