CN102334261A - 电力控制装置及方法 - Google Patents

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CN102334261A CN2010800095092A CN201080009509A CN102334261A CN 102334261 A CN102334261 A CN 102334261A CN 2010800095092 A CN2010800095092 A CN 2010800095092A CN 201080009509 A CN201080009509 A CN 201080009509A CN 102334261 A CN102334261 A CN 102334261A
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Abstract

电力控制装置具备：计算单元(101)，其从外部获得每一系统的消耗电力量及最大电力容量、关于系统整体的合同电力量，计算每一系统及系统整体的剩余电力容量；检测单元(102)，其根据表示非控制设备的消耗电力量的估计量的必要富余能力和剩余电力容量，检测必要富余能力是否不足；存储单元(105)，其存储多种电力控制方法；选择单元(104)，在检测为必要富余能力不足的情况下，其从多种电力控制方法选择至少一种电力控制方法；以及执行单元(105)，其执行至少一种电力控制方法的应用直至检测为必要富余能力非不足为止，如果必要富余能力可被确保，则以检测为必要富余能力非不足的方式使至少一种电力控制方法等待。

Description

电力控制装置及方法
技术领域
本发明涉及进行防止停电的富余能力控制的电力控制装置及方法。
背景技术
有下述技术：在消耗电力超过了设定电力值时，选择能够使运行中断的家电设备，将其中断。根据基于每一设备的工作程序的消耗电力量简档，以不超过设定电力的方式进行设备间的工作调整(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：特开2002-369383号公报
但是，在存在可以用网络等外部手段进行控制的家电和不可以用外部手段进行控制的家电的情况下，关于不可以用外部手段进行控制的家电的控制是粗略的，有损便利性。例如，相对于电热炉和/或干燥机等尽管一般不能够期待经由网络的控制、但会在短时间消耗大电力的设备(独立点负荷)的连接，没有充分地保护住宅内的电系统(以下称为系统)的能力。特别地，在存在多个这样的负荷时，由于仅将它们的假设合计值确定为常数，为这样的大电力设备必须留出的电源容量大，所以难以降低合同电力。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其提供下述电力控制装置及方法，该电力控制装置及方法在存在独立点负荷的环境中，通过预防停电并且不损害使用者的便利性的负荷侧控制(DSM：Demand SideManagement)，实现更少的电力合同容量。
为了解决上述的问题，本发明所涉及的电力控制装置，具备：计算单元，其根据每一系统的消耗电力量及最大电力容量计算该每一系统的系统剩余电力容量，根据系统整体的消耗电力量及合同电力量计算该系统整体的系统整体剩余电力容量；检测单元，其根据必要富余能力和前述系统剩余电力容量及前述系统整体剩余电力容量，检测该必要富余能力是否不足，所述必要富余能力表示无法进行控制的非控制设备的消耗电力量的估计量；存储单元，其存储多种以各前述系统及前述系统整体的必要富余能力不会变为不足的方式确保该必要富余能力的电力控制方法；选择单元，在检测为前述必要富余能力不足的情况下，其从多种前述电力控制方法选择至少一种电力控制方法；以及执行单元，其执行至少一种该电力控制方法的应用直至检测为前述必要富余能力非不足为止，如果前述必要富余能力可被确保，则以检测为前述必要富余能力非不足的方式使至少一种电力控制方法等待。
根据本发明的电力控制装置及方法，在存在独立点负荷的环境中，通过预防停电并且不损害使用者的便利性的负荷侧控制，能够实现更少的电力合同容量。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的电力控制装置的框图。
图2是表示利用了带保护功能的插座盒的工作的流程图。
图3是表示第2实施方式所涉及的电力控制装置的框图。
图4是表示必要富余能力推定算法的流程图。
符号说明
100、300...电力控制装置，101...电力容量信息计算部，102...电力紧张检测部，103...电力控制方法候补验证部，104...电力控制方法选择部，105...电力控制方法执行部，106...电力控制部，301...非控制电力容量学习部，302...网络监视器部，303...负荷控制监视部。
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明的实施方式所涉及的电力控制装置及方法详细地进行说明。另外，在以下的实施方式中，设定关于赋予了相同编号的部分进行同样的工作，并省略重复的说明。
(第1实施方式)
关于本实施方式所涉及的电力控制装置的结构，参照图1详细地进行说明。
本实施方式所涉及的电力控制装置100，包括电力容量信息计算部101、电力紧张检测部102、电力控制方法候补验证部103、电力控制方法选择部104、电力控制方法执行部105。此外，将电力紧张检测部102、电力控制方法候补验证部103及电力控制方法选择部104统称为电力控制部106。进而，通过ECHONET(注册商标)等，与处于外部的配电盘和处于外部的可以进行控制的控制设备连接，所述配电盘具有通知每一系统(例如住宅内系统)的电力量的功能，所述控制设备在电力控制中使用。
电力容量信息计算部101从处于外部的配电盘，接收每一系统的当前消耗电力量及最大电力容量，接收将全部系统总计而得到的系统整体的消耗电力量及合同电力量。各个系统的最大电力容量和系统整体的合同电力量可以被记入配电盘的设备简档，另行通过ECHONET(注册商标)等手段获得。此外，该处理按每一定时间(例如每1秒)进行。根据所接收的每一系统的消耗电力量和最大电力容量，计算每一系统的当前的系统剩余电力容量(例如，计算最大电力容量与消耗电力量之差)，根据系统整体的消耗电力量和合同电力量，计算系统整体的系统整体剩余电力容量。进而，向电力紧张检测部102通知所计算的系统剩余电力容量及系统整体剩余电力容量。系统通过在系统整体使用的系统ID被识别。
电力紧张检测部102根据常数或其他手段确定每一系统及系统整体的必要富余能力。所谓必要富余能力，表示具有由一般的独立点负荷使用的可能性的电力量、即估计独立点负荷进行工作时的消耗电力量的最大值的量。此外，所谓独立点负荷，是根据用户的指示等短期集中地消耗比较大的电力的负荷，作为例子，有熨斗和/或电热加热器、电热炉、干燥机、微波炉等。在确定了必要富余能力之后，分别计算关于每一系统及系统整体的紧张值，并对电力控制方法候补验证部103进行通知。所谓紧张值，是将必要富余能力减去从电力容量信息计算部101接收的剩余的电力容量而得到的值。紧张值为0的情况，是若用尽必要富余能力而使用其以上的电力则将超过富余能力的状态，紧张值为正的情况，是富余能力不足的状态；紧张值为负的情况，是富余能力充分的状态。
电力控制方法候补验证部103关于用于以从电力紧张检测部102接收的当前的紧张值不超过0的方式进行控制的方法、即以必要富余能力不会变为不足的方式确保必要富余能力的电力控制方法，验证是否有可以应用的电力控制方法。为此，获得与存储于后述的电力控制方法执行部105的多种可以应用的电力控制方法有关的信息、即电力控制信息。以下，示出电力控制信息中包含的内容。另外，除此以外也可以包含与设备的工作有关的成本和/或必要条件(所参照的标志变量的条件)等。
状态：表示该电力控制方法被应用且可以等待的状态(“应用”)、在该电力控制方法未被应用的状态下可以应用的状态(“等待”)或该电力控制方法不可以应用或不可以等待的状态(“不可操作”)。
应用优先度：表示在电力紧张时应用该方法的优先度。应用优先度只要是可以进行比较的数值则任何值都可。在本实施例中，设定为1(最初应用)～10(在应用其他手段后应用)。
等待优先度：表示在电力富余能力产生时使该方法的应用停止并且为了电力控制而使停止了的设备等恢复的优先度。等待优先度只要是可以进行比较的数值则任何值都可。在本实施例中，设定为1(最初使设备恢复)～10(最后使设备恢复)。
可以削减/恢复的电力量：表示通过应用该电力控制方法而可以削减的电力量或者在获知因方法的等待而可消耗的电力量的情况下，表示该电力量。
应用系统：如果是与特定的系统对应的手段，则通过系统ID表示该系统。
调用过程指示符：定义在应用或等待时通过电力控制方法选择部104调用电力控制方法执行部105的工作的过程。另外，其既可以是指向函数的指针那样的指示符，也可以是web服务中的WSDL那样的指示符。
将包含上述内容的电力控制信息与从电力紧张检测部102接收的每一系统及系统整体的紧张值一起发送至电力控制方法选择部104。此外，关于电力控制信息的选择，如下所述。
在紧张值为负的情况下，关于当前处于“应用”状态的方法之中“可以削减/恢复的电力量”低于紧张值的绝对值的方法，根据等待优先度进行排序，将电力控制信息发送至电力控制方法选择部104。在紧张值为正的情况下，将当前处于“等待”状态的方法根据应用优先度进行排序，将电力控制信息发送至电力控制方法选择部104。
电力控制方法选择部104，在电力的紧张值为负的情况下，关于由从电力控制方法候补验证部103接收的电力控制信息表示的方法之中等待优先度最高的(数值小的)一个，对对应的电力控制方法执行部105进行等待指示。另外，在此，也可以在“可以削减/恢复的电力量”的合计未高于紧张值的绝对值的范围，同时使用多种手段进行等待指示。由于本处理反复执行，所以即使在该步骤仅执行一个，在未高于紧张值的范围中也以短时间从等待优先度高的(数值小的)紧张值起进行等待处理。
此外，在紧张值为正的情况下，从应用优先度高的(数值小的)紧张值起，对对应的电力控制方法执行部105依次进行等待指示。此外，在选择耗费成本的手段的情况下，也可以在合理的范围附加将预先被分配了常数值的预算减去成本的处理、向用户请求许可的处理等。另外，关于使多个电力控制方法执行部105联动地进行向用户请求许可的处理的方法，参照图2在后面进行描述。
电力控制方法执行部105将多种电力控制方法和与该电力控制方法相关的电力控制信息相关联地进行存储。基于电力控制方法选择部104的指示，选择最佳的电力控制方法而执行各个电力控制或等待处理。此外，向电力控制方法候补验证部103提供前述的电力控制信息。
<独立点负荷的接入时的保护工作>
在本实施方式中，作为保护方式考虑以下的三个例子。首先，作为第一个，关于接入了独立点负荷时的保护工作进行说明。家庭中的停电事故的一部分，是因同时使用多个独立点负荷而暂时超过如果是平时则没有问题的合同容量的情况。
为了防止这样的状况，实现以下那样的电力控制方法。首先，估计存在由一般的独立点负荷使用的可能性的电力量的最大值，将其设定为必要富余能力，登记至电力紧张检测部102。此外，关于作为电力控制方法而简单且安全性高的方法的一例，定义带保护功能的插座盒、告警功能、负荷控制3种。
另外，关于以下的“状态”的各状态转变，分别通过“转变前状态名→转变后状态名：进行状态转变的条件/伴随状态转变的工作”的描述法来描述状态转变。
“带保护功能的插座盒”：在相当于电源插座的部分，具备对各个插座检测是否插入了插头的传感器、使用电力量计、可以进行个别控制的电源切断功能。在此，若获知电源流量为0的时间持续一定时间(例如15分钟)或未插入插头，则关于该插座能够判断为未使用。在此，通过在电力紧张时关于没有使用的全部插座切断电源供给，能够避免新的独立点负荷的接入。该方法的电力控制信息如下。
状态：包括以下的2种状态转变：
等待→应用：电力供给切断指示/对于在该时刻没有使用的插座切断电力供给，
应用→等待：电力供给恢复指示/恢复已切断了的插座的电力供给；
应用优先度：1，
最初应用，使用其他手段从紧张状态恢复；
等待优先度：1，
如果从紧张状态恢复则最初等待；
可以削减/恢复的电力量：0，
不进行使电力量变化的操作。
“告警功能”：使用向电视机的覆盖显示和/或声音等，进行向使用者(居住者)的电力紧张告警。该方法的电力控制信息如下。
状态：最简单的状态包括以下的2种状态转变，在紧张时大致每2分钟发出告警：
等待→不可操作：告警指示/等待一定时间(防止多次发出告警)，
不可操作→等待：经过/等待一定时间(例如2分钟)；
应用优先度：4，
如果可以简单地进行处理的手段不可以应用，则通知使用者；
等待优先度：N/A，
由于不存在可以接受等待操作的状态转变，所以等待优先度不具有意义；
可以削减/恢复的电力量：0，
不进行使电力量变化的操作。
“负荷控制”：对空调等可以控制的控制设备，控制向即使停止也没有问题的负荷的电源供给(供给停止)。该方法的电力控制信息如下。
状态：根据设备的工作状态如以下那样转变：
等待→应用：停止由电力控制方法的应用实现的设备的工作，
应用→等待：恢复与电力恢复相伴的设备的工作，
应用→不可操作：由用户的请求或定时器等实现的设备停止状态，
不可操作→等待：由用户的请求或定时器等实现的设备工作状态；
应用优先度：7，
在不脱离成本的范围能够应用的其他控制全部应用之后应用；
等待优先度：2，
由于对于使用者和/或环境影响大，所以尽可能早地等待；
可以削减/恢复的电力量：(工作时)该时刻的工作模式下的消耗电力量/(停止时)估计在电源接入时将消耗的电力量。
在此，例如使用图2的流程图详细地说明假定为因独立点负荷的接入而电力紧张的情况的处理流程。
首先，电力容量信息计算部101从配电盘按每秒获得电力信息(在此作为例子获得消耗电力量)，或者按每秒收集被另行通知的电力信息，计算每一系统和系统整体的消耗电力量并通知给电力紧张检测部102。
电力紧张检测部102将被通知的消耗电力量与从配电盘的设备简档等获得的每一系统的最大电力容量及整体的合同容量相比较，关于其各个计算剩余的电力容量。通过与预先确定的必要富余能力m(m是整数)进行比较，进行紧张值的计算(S201、S202)。该紧张值的计算式如下。
紧张值＝必要富余能力-剩余的电力容量
在此，在对额定1500W的系统施加1300W的负荷、必要富余能力m为400W的情况下，紧张值为400-(1500-1300)＝200。即，指由于紧张值为正，所以在该系统中若削减200W的电力，则有可能因独立点负荷的作用而引起系统切断之意。电力紧张检测部102将紧张值等发送至电力控制方法候补验证部103。在此，设定为前述的“带保护功能的插座盒”、“告警功能”、“负荷控制”的各状态处于“等待”。此时，可以应用全部的电力控制方法，由于紧张值为正的值即200而必要富余能力m不足，所以对电力控制方法选择部104发送“带保护功能的插座盒”、“告警功能”、“负荷控制”3种电力控制手段的电力控制信息。
接收到了电力控制信息的电力控制方法选择部104进行电力控制方法的应用(应用指示)。对应用优先度最高的(应用优先度：1)的“带保护功能的插座盒”进行应用而切断未使用插座盒(S203)。由此，没有连接或者没有工作的独立点负荷不会突然接入，可以预防停电。
接着，判定是否有可以应用的电力控制方法(S204)。在没有可以应用的电力控制方法的情况下，返回到S201，再次在电力容量信息计算部101中在经过了一定时间之后计算紧张值。另一方面，在有可以应用的电力控制方法的情况下前进至S205。在S205，在存在多种可以应用的电力控制方法的情况下，选择应用优先度最高的(数值小)的一个。其后，在S206执行所选择的电力控制方法，并为了进行下一次的富余能力测定而返回至S201。
在电力容量信息计算部101的下一循环中，假定电力使用量未发生变化。于是，依旧由电力紧张检测部102计算出紧张值为200(S201、S202)。在此，由于“带保护功能的插座盒”成为“应用”状态，所以电力控制方法候补验证部103对电力控制方法选择部104发送“告警功能”和“负荷控制”的电力控制信息，判定是否有可以应用的电力控制方法(S204)。然后，在本循环中，电力控制方法选择部104根据应用优先度执行“告警功能”(在此，由于“告警功能”的应用优先度为4，“负荷控制”的应用优先度为7，所以使“告警功能”优先)，并再次返回至S201(S205、S206)。
进而，在下一循环中，可以应用的(“等待”状态的)电力控制方法仅是“负荷控制”，在告警后情势未改善的情况下，应用“负荷控制”(S201～S206)。同样，在此，设定为通过作为控制设备的空调的暂时停止而降低消耗电力量，削减了500W的电力消耗。此后，当在下一循环在S201同样进行了富余能力m的测定的情况下，负荷为1300-500＝800，若计算紧张值，则为400-(1500-800)＝-300。在紧张值为负的情况下，由于在S202富余能力m非不足，所以前进至S207。
被通知了紧张值为负的电力控制方法选择部104，将可以等待的电力控制方法、即状态为“应用”且“可以削减/恢复的电力量”比紧张值的绝对值小的电力控制方法的电力控制信息发送至电力控制方法选择部。在此，应用等待优先度最高的“带保护功能的插座盒”，通过恢复未使用插座端子而可以实现增加的电力使用(S207)。但是，在该情况下，由于“负荷控制”其“可以削减/恢复的电力量”为500W，紧张值为-300，所以|-300|＜500(|x|为x的绝对值)，负荷控制由于等待优先度的关系，继续至电力富余能力可通过其他手段确保为止。
接着，进一步判定是否有可以等待的电力控制方法(S208)。如果没有可以等待的电力控制方法，则返回至S201，反复前述的工作。在有可以等待的电力控制方法的情况下，前进至S209。进而，在存在多种可以等待的电力控制方法的情况下，选择重要度最高的一个(S209、S210)。在此，也能够通过“告警功能”，使使用者停止大电力设备等而削减电力消耗量。在S210，在使电力控制方法等待后，返回至S201，同样进行一定时间后的富余能力测定。
此时，电力紧张检测部102同样计算紧张值，紧张值为负。例如，如果假设居住者在使用烤面包机等点负荷，则使其停止等而恢复富余能力，在紧张值超过-500的情况下能够使空调恢复。通过以上过程，结束本实施方式的处理循环。
在上述的例子中，虽然始终根据“应用优先度”和“等待优先度”进行控制，但是本质含义是通过“带保护功能的插座盒”的应用而防止在该时刻施加来自没有使用的插座的意外的负荷，并以保护该系统的状态应用其他的电力控制方法，进行富余能力的恢复。
<保护功能的系统级控制>
上述的控制，既按每一系统进行独立的控制，此外也对合同电力进行。在一般的系统中，由于进行10A～15A(1000W～1500W)的额定的布线，所以若电力负荷集中于一部分插座则存在切断的危险。因而，需要表示各个电力控制方法作用于哪一系统。为此，在各个电力控制方法的电力控制信息中，也可以具有表示应用系统的值。此时，电力控制方法候补验证部103对所输入的系统级的紧张值，分别选定可以应用或等待的电力控制方法。此时，关于系统级的紧张值，用前述的方法从与各个电力控制方法对应的电力控制信息的应用系统与紧张值的系统ID一致的电力控制方法中选择。当然，由于针对合同电力的电力控制，对哪一系统都能够应用，所以在与针对合同电力的紧张值对应的电力控制方法的选择中，不施加应用系统的制约。
另外，在对系统级进行对于用户的告警那样的操作时，也可以按每一系统准备电力控制信息。但是，在应该应用针对合同电力的系统整体的用户告警时，以不应用系统级用户告警的方式，使针对合同电力的告警的电力控制信息的应用优先度比系统级告警的电力控制信息的应用优先度高，并且在应用针对合同电力的告警的电力控制方法时，联动地进行将其他告警系统的电力控制方法的状态设定为“不可操作”的排他控制。
<蓄积负荷控制>
在本实施方式中，将用于对电动车等高能量电池进行快速充电的大容量充电装置等这一类的负荷称为蓄积负荷。在这样的负荷中，认为具备“经济充电模式”、“通常充电模式”、“快速充电模式”的模式开关，认为在各个中实行不同的电力使用模式。作为本实施方式的一例，示出从电力盘独自地获得电力信息且急切地使用电力的多个蓄积负荷通过负荷控制而在安全的范围可以使用大量的电力的情况。
在此，假定一个蓄积负荷。设定为其是一台搭载有快速充电电池的设备(例如，电动车)。当然，即使存在多台蓄积负荷问题也相同。
此外，蓄积负荷具有与“经济充电模式”、“通常充电模式”、“快速充电模式”分别对应的电力控制信息，将与模式开关的状态相应的电力控制信息提供至电力控制方法选择部104。
“经济充电模式”：是平时的充电模式，在深夜使用电力。另外，在以下的例子中，在深夜电力时间结束时停止充电，但是也可以如果开始充电则便工作至充满电为止。
状态：仅在深夜可以使用电力时进行工作；
不可操作→等待：连接充电电池，在深夜可以使用电力/充电开始，
等待→应用：由电力控制进行的充电的暂时停止指示/充电停止，
应用→等待：从由电力控制进行的充电的停止状态的恢复/充电再开始，
等待→不可操作：充电完成、充电电池的卸下/充电停止，
应用→不可操作：深夜电力时段的结束、充电电池的卸下/充电停止；
应用优先度：1，
在告警发生前应用方法；
等待优先度：6，
仅在电力使用稳定时等待；
可以削减/恢复的电力量：常数，
为了使电池寿命持久，以小电力长时间(例如2～6小时左右)进行充电。
“通常充电模式”：在进行需要在白天也进行充电的使用的情况下选择。
状态：不可操作→等待：连接充电电池/充电开始，
等待→应用：由电力控制进行的充电的暂时停止指示/充电停止，
应用→等待：由电力控制进行的从充电的停止状态的恢复/充电再开始，
等待→不可操作：充电完成、充电电池的卸下/充电停止，
应用→不可操作：充电电池的卸下/充电停止；
应用优先度：1，
在告警发生前应用。另外，在如营业所或办公场所等那样有可能频繁地使用电动车的情况下，也可以以发出告警的方式设定为应用优先度4。
等待优先度：6，
仅在电力使用稳定时等待；
可以削减/恢复的电力量：常数，
为了使电池寿命持久，以比较小的电力长时间(例如1～2小时左右)进行充电。
“快速充电模式”：确保进行负荷控制的电力。
状态：不可操作→等待：连接充电电池/充电开始，
等待→应用：由电力控制进行的充电量的降低指示/按1阶段量停止充电，
应用→等待：由电力控制进行的从充电停止状态的恢复/充电再开始，
等待→不可操作：充电完成、充电电池的卸下/充电停止，
应用→不可操作：充电电池的卸下/充电停止；
应用优先度：8，
在负荷控制之后应用；
等待优先度：1，
如果可以进行电力使用则最优先进行等待；
可以削减/恢复的电力量：设定为“1阶段”量的容量。
在此，关于“经济充电模式”和“通常充电模式”，除了“经济充电模式”进行基于时刻的自主的状态转变以外，没有本质的差别。另一方面，在“快速充电模式”中，随时监视配电盘，获得在该时刻能够使用的量的电力。因此，在“快速充电模式”中，将充电所需的电力量分割为多份，以所分割的电力量为一阶段，关于各个阶段提供电力控制信息。例如如果是最多可以充电3000W、充电速度以500W为1阶段而可以实现每500W的调节的充电器，则提示6个相同的电力控制信息。由此，不是进行充电量为0及最大的二选择，而是能够按每500W确保当时所具有的富余能力。另外，由于优先度低于负荷控制的应用优先度，所以能够按以下的流程进行负荷控制，将相应的电力转用于充电。
1.蓄积负荷：在充电开始之前，根据从配电盘获得的电力容量，确定使用的电力量；
2.蓄积负荷：因充电开始，电力变得紧张(紧张值变为正)；
3.电力控制：因电力紧张而使插座停止，在告警后开始负荷控制；
4.通过负荷控制而增加电力富余能力；
5.蓄积负荷：通过向配电盘的询问，蓄积负荷检测到电力富余能力的增加；
6.蓄积负荷：确保富余能力的增量。
另外，为了可以进行更加灵活的控制，也能够对一个蓄积负荷制作2种电力控制信息。在该情况下，也可以对应用优先度赋予差别，根据紧张度而分为使用电力量的常数量(与“通常充电模式”同样)和用于用尽富余能力的变化量。
<由外部资源预约实现的富余能力确保>
有时与所合同的商用电力单独地，在外部存在共享的非常用发电机和/或太阳电池、风力发电或所连接的电池和/或电容器那样的部件，可以用作为外部电源。但是，由于一般这样的电源存在限制，花费成本，所以不是能够自由使用的种类的电源。
此时，通过如以下那样准备与外部电源对应的电力控制信息，能够仅在即使采取其他手段电力也紧张的情况下，自动地使用外部电源。
状态：
不可操作→等待：外部电源可以使用/等待，
等待→应用：外部电源的使用指示/使用开始，
应用→等待：外部电源的使用停止指示/使用停止，
应用→不可操作：外部电源因某种原因成为不可以使用/使用停止，
等待→不可操作：外部电源因某种原因成为不可以使用/使用停止；
应用优先度：10，
作为在系统内不能够解决的情况下的最后的手段而准备；
等待优先度：1，
设定为仅在尽可能短的期间使用；
可以削减/恢复的电力量：常数，
表示可以供给的额定量。
另外，若自动地使用耗费成本的外部电源，则使用者有时也会为难。因此，也可以通过使用用户接口和/或物理的开关等使其从获得用户的许可起工作一定时间的方法和/或另外确定每月的预算而在该预算的范围内使用、如果超过预算则设定为不可操作的方法或这些方法的组合等，使便利性提高。
根据以上所示的第1实施方式，在存在不可以进行电力控制的独立点负荷的环境中，通过以一定时间间隔获得消耗电力量并计算紧张值，可以应用最适合的电力控制方法抑制消耗电力，可以使用外部的电源，能够进行预防停电并且不会损害使用者的便利性的负荷侧控制。由此，以较小的电力合同容量也能够获得高效的负荷率。
(第2实施方式)
<富余能力推定>
本实施方式在通过进行监视而动态地确定必要富余能力的值这一点与在第1实施方式中必要富余能力的值为固定值的情况不同。必要富余能力，由于只要是一个不在控制下的独立点负荷的电力消耗量(安培或者瓦特数)之中最大的量即可，所以如果在系统中存在获得电力消耗量的信息的配电盘，则只要未在同一系统中同时接入电源，便能够获知独立点负荷的电力消耗量。这取决于通过以适合的时间间隔(比从一般的独立点负荷的开关接入起至电力消耗开始为止的时间长，可捕获单独的电力消耗量变化的程度的较短时间、例如20秒～1分钟左右)监视配电盘的电力消耗量的变化，获知在各个系统连接着进行怎样的电力消耗的设备。其中，例如关于空调这样的设备，系统独立的情况多。因此，将配电盘的电力消耗量的变化量(包括增加和减少两方面)之中不依赖于本实施方式或已知的手段所实现的电力控制的变化量的最大量设定为独立点负荷的最大负荷(以下称为最大电力变化量)，此外将其乘以安全率(常数1.2等)而得到的值设定为必要富余能力。
关于本实施方式所涉及的电力控制装置，参照图3进行说明。
图3的结构是用于动态地计算电力紧张检测部102中的“必要富余能力”的组件。
本实施方式所涉及的电力控制装置300，除了第1实施方式所涉及的电力控制装置100之外，还包括非控制电力容量学习部301、网络监视器部302、负荷控制监视部303。
关于与第1实施方式相同的部分，由于进行相同的工作所以省略在此的说明。
非控制电力容量学习部301，以上述的一定时间间隔从电力容量信息计算部101接收来自配电盘的每一系统的电力量，记录最大电力变化量而将其作为每一系统的必要富余能力提供给电力紧张检测部102。进而，从后述的负荷控制监视部303接收与控制内容有关的信息。根据它们计算系统整体的必要富余能力，并且如后所述如果需要则更新必要富余能力，将每一系统的必要富余能力的最大值提供给电力紧张检测部102。
网络监视器部302监视由控制设备等其他设备生成的控制命令，在控制设备被进行了控制的情况下，向负荷控制监视部303通知表示被进行了控制的控制内容。
负荷控制监视部303接收来自网络监视器部302的控制内容和来自电力控制方法执行部105的控制内容的反馈，向非控制电力容量学习部301发送。
但是，例外地，在监视到了发生了电力控制方法执行部105的控制的时间间隔的数据和在网络中监视到了与电力控制有关(即UPnP(注册商标)/ECHONET(注册商标)设备的加入或脱离、电源接入/切断指令等)的网络消息时，不记录该最大电力变化量。也就是说，由于还包含由连接于网络的控制设备进行工作引起的消耗电力的增加，所以不进行必要电力的更新。因此，在负荷控制监视部303中，准备一个作为标志的电力控制标志，网络监视器部302监视与电力控制有关的网络消息，如果观测到消息则设立对应的系统的电力控制标志。此外，如果执行实际电力可能变化的电力控制方法，则同样设立对应的系统的电力控制标志。此外，在对应的系统不可知的情况下，设立与全部系统对应的电力系统标志。
在此基础上，非控制电力容量学习部301按每一系统以独立的算法进行工作。
使用图4所示的流程图详细地说明推定必要富余能力的非控制电力容量学习部301的算法的一例。
在该例中，初始对f(电力控制标志)以0进行初始化(S401)，对m(最大电力变化量)也同样以0进行初始化(S402)。接着，非控制电力容量学习部301从处于外部的配电盘获得当前的电力消耗量，向变量pp代入(S403)。在经过一定时间后(S404)，从配电盘获得当前的电力消耗量并向变量cp代入。
之后，如果f为0则前进至S409，进而等待一定时间。如果f不为0，则前进至S407，将变量cp与变量pp之差的绝对值同m的值进行比较。如果m的值这一方小，则由于需要重新更新必要富余能力，所以前进至S408。如果m的值这一方大，则由于还不需要更新必要富余能力，所以前进至S409并等待一定时间。
在S408，为了将变量cp与变量pp之差的绝对值设定为新的m而更新m的值，进而将f初始化为0并前进至S409。在S409，无论是否更新m的值都等待一定时间。在S410，将由配电盘先前获得的电力消耗量即pp更新为最新的电力消耗量即cp。之后返回至S405，反复同样的处理。通过以上过程结束推定必要富余能力的算法的一例的工作。
另外，每一系统的必要富余能力的确定除了使用单纯地观测的最大电力变化量的方法之外，也可以通过使用一定时间的历史而设定为其中的最大值的方法和/或将观测电力变化量和安全率设定为从观测时起的经过时间的函数的方法等来进行。这是为了将很少消耗的负荷和/或因设备置换引起的省能源效果等加入到推测中。
具体地，例如设定为将安全率1.2按每1星期各减去变化量的十分之一，而使用下述的实质必要富余能力函数M：
[数学式1] M ( m , t e ) = m &CenterDot; ( 1.2 - 0.1 &CenterDot; t e 604800 )
其中，te是从计测时起的经过秒数。其是下述方法：通过M(m，te)随时计算必要富余能力，并且在根据图4所示的算法的观测电力变化量的比较中，在进行M(m，te)与此时的观测变化(cp-pp)的比较且若观测变化这一方大则进行更新时，更新te和m，并进行M(m，te)的再计算。
根据以上所示的第2实施方式，通过监视每一系统的电力量，并动态地更新必要富余能力的值，能够进行高效的负荷侧控制。
另外，本发明并不限定于上述实施方式原样，而在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围对构成要素进行变形而具体化。此外，通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适宜的组合，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素删除几个构成要素。进而，也可以使不同实施方式的构成要素适宜组合。

Claims (10)

1.一种电力控制装置，其特征在于，具备：
计算单元，其根据每一系统的消耗电力量及最大电力容量计算该每一系统的系统剩余电力容量，根据系统整体的消耗电力量及合同电力量计算该系统整体的系统整体剩余电力容量；
检测单元，其根据必要富余能力和前述系统剩余电力容量及前述系统整体剩余电力容量，检测该必要富余能力是否不足，所述必要富余能力表示无法进行控制的非控制设备的消耗电力量的估计量；
存储单元，其存储多种电力控制方法，所述多种电力控制方法以各前述系统及前述系统整体的必要富余能力不会变为不足的方式确保该必要富余能力；
选择单元，在通过前述检测单元检测为前述必要富余能力不足的情况下，其从多种前述电力控制方法选择至少一种电力控制方法；以及
执行单元，其执行至少一种前述电力控制方法的应用直至检测为前述必要富余能力非不足为止，如果前述必要富余能力可被确保，则以检测为前述必要富余能力非不足的方式使至少一种电力控制方法等待。
2.根据权利要求1所述的电力控制装置，其特征在于：
前述检测单元，计算将前述必要富余能力减去前述剩余的电力容量而得到的值即紧张值，在该紧张值为正的情况下检测为该必要富余能力不足，在该紧张值为负的情况下检测为该必要富余能力可被确保。
3.根据权利要求2所述的电力控制装置，其特征在于：
前述存储单元，还存储与多种前述电力控制方法分别对应的电力控制信息，该电力控制信息包含：表示电力控制方法被应用且该电力控制方法可以等待的状态的第1状态、表示电力控制方法处于等待且该电力控制方法可以应用的状态的第2状态、表示不能够操作的状态的第3状态、应用电力控制方法的应用优先度、以使电力控制方法等待而能够使用电力的方式使设备恢复的等待优先度；
前述选择单元包括：验证单元，其在检测为前述必要富余能力不足的情况下，参照包含于前述电力控制信息的前述状态，判定是否有处于前述第2状态的电力控制方法；以及方法选择单元，其从处于前述第2状态的电力控制方法，按前述应用优先度从高到低的顺序选择至少一种电力控制方法而获得选择电力控制方法；
前述执行单元，执行至少一种前述选择电力控制方法的应用直至检测为前述必要富余能力非不足为止，如果该必要富余能力可被确保，则在处于第1状态的电力控制方法之中按前述等待优先度从高到低的顺序使电力控制方法等待。
4.根据权利要求3所述的电力控制装置，其特征在于：
多种前述电力控制方法的一种，在不存在向插座盒的电源流量的时间经过了阈值以上的情况下，切断向该插座盒的电源供给。
5.根据权利要求4所述的电力控制装置，其特征在于：
多种前述电力控制方法的一种，对使用者进行前述必要富余能力不足的情况的告警。
6.根据权利要求5所述的电力控制装置，其特征在于：
多种前述电力控制方法的一种，对可以进行控制的控制设备进行电源供给的控制。
7.根据权利要求6所述的电力控制装置，其特征在于：
多种前述电力控制方法的一种，使用外部电源。
8.根据权利要求7所述的电力控制装置，其特征在于：
前述电力控制信息还包含表示对哪一系统执行哪一电力控制方法的应用系统；
前述执行单元，参照前述应用系统按每一前述系统执行前述应用系统所表示的电力控制方法。
9.根据权利要求8所述的电力控制装置，还具备：
监视器单元，其以一定的时间间隔监视前述监视单元所获得的前述消耗电力量；
通知单元，其在能够进行控制的控制设备被进行了控制的情况下，通知表示被进行了控制的情况的控制内容；以及
更新单元，其在前述控制内容被通知了的情况下不更新前述必要富余能力，在该控制内容未被通知的情况下，在前述监视器单元所获得的前述消耗电力量与在前一时间获得的消耗电力容量之差比该必要富余能力大时，将该差更新为新的必要富余能力。
10.一种电力控制方法，其特征在于，包括：
计算单元根据每一系统的消耗电力量及最大电力容量计算该每一系统的系统剩余电力容量，根据系统整体的消耗电力量及合同电力量计算该系统整体的系统整体剩余电力容量；
检测单元根据必要富余能力和前述系统剩余电力容量及前述系统整体剩余电力容量，检测该必要富余能力是否不足，所述必要富余能力表示无法进行控制的非控制设备的消耗电力量的估计量；
存储单元存储多种电力控制方法，所述多种电力控制方法以各前述系统及前述系统整体的必要富余能力不会变为不足的方式确保该必要富余能力；
选择单元在通过前述检测单元检测为前述必要富余能力不足的情况下，从多种前述电力控制方法选择至少一种电力控制方法；以及
执行单元执行至少一种前述电力控制方法的应用直至检测为前述必要富余能力非不足为止，如果前述必要富余能力可被确保，则以检测为前述必要富余能力非不足的方式使至少一种电力控制方法等待。
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