CN103329161B - 按需型电力控制系统、按需型电力控制系统程序以及记录该程序的计算机可读记录介质 - Google Patents

Abstract

为了能够针对用户所需的电力请求实时地控制商用电源的电力供给，并且控制为与用户日常生活中所需的QoL匹配的电力供给，本发明的动态优先级控制装置的特征在于，具备：初始目标值更新单元，其将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力来计算更新初始目标值，将该更新初始目标值与最大瞬时电力进行比较，如果该更新初始目标值小则将之后的初始目标值的瞬时电力更新为更新初始目标值，如果该更新初始目标值大则将初始目标值的瞬时电力更新为最大瞬时电力而设为更新初始目标值；以及电力调解单元，其计算动作中的电气设备的消耗电力的合计值，根据电气设备特性类别数据来计算两个电气设备的优先级，将消耗电力的合计值与更新初始目标值进行比较，如果消耗电力的合计值小则对发送的电气设备供给电力，如果消耗电力的合计值大则从存储器调出优先级而选择其值最小的电气设备，参照上述类数据，判断电气设备符合哪一特性，根据电气设备之间的优先级来进行调解。

Description

按需型电力控制系统、按需型电力控制系统程序以及记录该程序的计算机可读记录介质

技术领域

本发明涉及家庭或者办公网络中的按需型电力控制系统、按需型电力控制系统程序以及记录该程序的计算机可读记录介质，详细地说，涉及不损害用户日常生活中所需的生活品质(Quality of Life)(以下称为“QoL”)而动态地改变电气设备间的优先级并且以不超过耗电量(Wh)的上限值的方式控制电力供给的按需型电力控制系统、按需型电力控制系统程序以及记录该程序的计算机可读记录介质。

背景技术

按需型电力控制系统是用于实现家庭、办公的能源管理的系统，该系统是将供给方主导型的“推(push)型”的电力网络反向转换为用户、消费者主导型的“拉(pull)型”的系统。该系统是以下系统：针对来自家庭的各种家用电器即设备的电力请求、例如空调、照明等请求，根据用户的利用方式来类推家庭服务器“设备的哪一个请求最重要”，以根据优先级高的重要的电气设备来供给电力的方式进行控制、即Energy on Demand(能源按需)控制(以下称为“EoD控制”)。以下，将该系统称为“EoD控制系统”。该EoD控制系统是由京都大学的松山隆司教授所提倡的。

使用上述系统而得到的最大优点在于，能够实现根据需求方来节能、削减CO₂排放。例如，当使用者预先在家庭服务器中设定将电费削减20％的指示时，通过EoD控制，用户中心能够仅使所削减20％的电力流动停止，从而能够实现节能、减少CO₂排放的系统。

作为关于上述EoD控制的专利文献，已知以下示出的“家庭网络”(参照专利文献1)和“供需调解系统”(参照专利文献2)的发明。上述家庭网络由服务器(主控装置)、该服务器的检测单元和控制单元以及部件(从动装置)构成，上述服务器与部件经由局域网LAN连接。而且，家庭内的n个电气设备经由n个部件与插座相连接。上述检测单元检测实际进行运转的m个电气设备的运转状况。另外，上述控制单元使用从n个部件发送的n个电力数据来运算家庭内使用的耗电量，当运算得到的该总电量变为阈值以上时，针对m个电气设备中的动作状态阶段性地或者连续地变化的j个电气设备，将用于使其消耗电力低于总电量的阈值的控制信号输出到j个部件，来控制j个部件以限制其电力。即，上述服务器是如下服务器：为了使上述消耗电力低于总电量的阈值，而对动作状态以接通/断开方式变化的电气设备例如顶灯、台灯、咖啡机等电气设备优先供给电力。

此外，上述部件目前被称为“智能接头”，该智能接头包括进行电力测量的电压/电流传感器、用于电力控制的半导体继电器、用于通信的ZigBee模块以及进行这些整体控制和内部处理的内置DSP的微型计算机。上述微型计算机根据由安装于智能接头中的电压/电流传感器测量得到的电流/电压波形，来计算消耗电力，并且抽取表示电压/电流波形的特征的少数特征量，使用在智能接头的内部存储器中预先保存的比较用数据，根据该特征量来确定家电气设备。该情况是本申请之前公知的方法。而且，使用上述微型计算机以0.5秒钟间隔进行计算得到的消耗电力作为每周期(1次/60秒钟)的数据保存到智能接头的内部存储器中，分割成多个包而发送到服务器(参照非专利文献1、2)。

上述供需调解系统是基于如下想法而开发的发明：在一般家庭内不仅太阳能电池而且燃料电池、蓄电池也广泛普及的情况下，而考虑了电力源侧的能够供给的电力以及家电侧的消耗电力的电力供给更为重要。因而，该供需调解系统包括调解服务器、与该调解服务器相连接的电力源(商用电源、太阳光发电装置和燃料电池以及蓄电池)的装置、与上述调解服务器相连接的存储器和电力控制装置以及经由网络与上述调解服务器相连接的多个电气设备。各电气设备具备管理自身控制的微型计算机，还具备对自身消耗电力进行测量的测量器与调解服务器之间的通信功能。另外，在上述存储器的数据存储区域中存储了家电状态表数据、电力源状态表数据、优先级数据、上限值数据以及目标值数据等。

上述供需调解系统的调解服务器每隔由刷新计时器计数的2～3秒钟的间隔向各家电和各电力源询问状态，基于对该询问的应答来更新家电状态表和电力源状态表，从而管理上述各家电和各电力源的状态。也就是说，上述调解服务器每隔2～3秒钟的间隔对家电状态表和电力源状态表进行更新，因此对用户所需的电力请求无法实时地控制电力供给，并且由于计算供给电力和容量而处理的数据量变大，因此负载变大。

而且，当接收到来自电气设备的供给请求消息时，上述调解服务器设定消耗电力的上限值和消耗电力的目标值。上限值是各电力源的当前的可供给电力的总和(以下，将它们的总和的可供给电力称为“电力源的总和电力”)，通过参照存储到上述存储器的上述电力源状态表来计算出该设定。而且，上述调解服务器计算使用中的各电气设备的电力总和，判断请求电力与电力总和的合计是否小于电力源的总和电力的目标值。

优先级表是用于决定电气设备或者其供给请求消息的优先级的表，与供给请求消息上的消息的种类(请求类型Ta)对应地，记载了表示优先级的值(0～3)。请求类型Ta被分类为四个(A、B、C、D)。上述调解服务器是如下电力供给控制装置：根据该电气设备的优先级进行电力供给控制，使得不超过上述电力源的总和电力的目标值。

另一方面，已知一种作为电气设备的管理方法的家庭能源管理系统(HEMS)。该HEMS设定电气设备的控制规则来进行自动控制的系统，该控制规则例如是，如果关于冷却器则在外界温度低的情况下自动地使运转停止等。该系统是通过使电气设备的使用方法优化来实现节能的系统，是基于电气设备的使用方法。在这种以往型的HEMS中关注电气设备的使用方法，而没有考虑通过改变各电气设备的使用方法能够减小多少电力，并且也无法保证能够满足省电请求的电力削减率。

专利文献1：国际公开第2008/152798号

专利文献2：日本特开2010-193562号公报

非专利文献1：“エネルギーの情報化とSmart Grid”(能量的信息化与智能系统网络)、IEICE technical report p.133-138、加藤丈和及其他四人、2009.01.19

非专利文献2：“エネルギーの情報化とSmart Grid”(能量的信息化与智能系统网络)、京都大学研究生院教授松山隆司著、21页、2009年7月29日发行

发明内容

发明要解决的问题

使用家用或者办公用电器即电气设备的用户有尽可能减少消耗电力和耗电量这种需求。为了满足该需求，以不超过消耗电力和耗电量的上限值的方式，上述家庭网络通过电气设备之间的优先级来对动作状态为接通/断开变化的电气设备(顶灯等)优先供给电力。而且，上述供需调解系统通过优先级来对电气设备的请求类型T_a的值为0或者1的电气设备(冰箱、空调等)优先进行电力供给，由此这两个优先级因电气设备而固定。然而，用户的电气设备的使用状况时时刻刻发生变化，因此，如上所述，当优先级被固定时，有时无法在必要时刻使用电气设备。

另外，上述调解服务器每隔由刷新计时器计数的2～3秒钟的间隔对上述家电状态表和电力源状态表进行更新，管理各家电和各电力源的状态，因此对用户所需的电力请求、例如要使空调运转的请求无法瞬时进行应答、即无法实时地控制电力供给，并且要处理的数据量变为庞大，因此负载变大。

并且，在用户在日常生活中所需的电力的使用模式、例如有小孩子的情况下、夫妻均工作的情况下，电力的使用模式与独身的情况等不同，但是上述调解服务器完全没有考虑该电力的使用模式而进行电力控制，因此损害用户的QoL。

而且，上述调解服务器根据当前试验性地将电力源(商用电源、太阳光发电装置和燃料电池以及蓄电池)的装置的总和电力与所需的电气设备的消耗电力之间进行比较来决定供给电力，而本发明的EoD控制系统是用于节省目前被视作紧迫的问题的商用电源的发明，作为对象的电源不同。

另外，由于由平成23年3月的东日本大地震导致的福岛第一核电站的损坏，日本的电力供需平衡所迫，为了避免高峰时段的大停电而实施有计划的停电，并且为了应对夏季的需求增加更需要减少所有电力使用量。政府针对电力不足对策的关键即东京电力和东北电力管辖内的夏季高峰时段的节电目标，做出比去年减少15％左右的方针。随之，用户关于不损害QoL而尽可能节省电气设备的电力并且要避免高峰时段的大停电这种想法高涨。

因此，本发明是鉴于上述以往的问题而完成的，目的在于提供一种EoD控制系统、EoD控制系统程序以及记录了该程序的计算机可读记录介质，根据用户的使用状况来使优先级发生变化而并非预先决定的电气设备之间的固定优先级来对电气设备进行电力供给、或者对于用户所需的电力请求而能够实时地控制商用电源的电力供给并且控制为与用户在日常生活中所需的QoL相配的电力供给。

用于解决问题的方案

本发明者等为了解决上述问题而专心研究的结果是，完成了本发明。

本发明所涉及的按需型电力控制系统具备商用电源、多个电气设备、与上述电气设备相连接的智能接头、对电气设备的电力供给进行控制并具备存储器的动态优先级控制装置以及将该动态优先级控制装置与上述智能接头相连接的网络，该按需型电力控制系统的特征在于，上述动态优先级控制装置具备：初始目标值更新单元，其将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力来计算更新初始目标值，将该更新初始目标值与最大瞬时电力进行比较，如果该更新初始目标值小于上述最大瞬时电力则将之后的初始目标值的瞬时电力更新为更新初始目标值，如果该更新初始目标值大于上述最大瞬时电力则将上述初始目标值的瞬时电力更新为最大瞬时电力来设为更新初始目标值；以及电力调解单元，其在从上述智能接头接收到电力请求消息的时刻，计算发送该电力请求消息的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力的合计值，根据基于对电气设备供给电力的方法的特性进行分类得到的电气设备特性类别数据来计算两个电气设备的优先级，将上述消耗电力的合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果上述消耗电力的合计值小于上述更新初始目标值则对发送电力请求消息的上述电气设备供给电力，如果上述消耗电力的合计值大于上述更新初始目标值则从上述存储器调出上述优先级来选择优先级的值最小的电气设备，参照上述电气设备特性类别数据，判断该电气设备符合上述特性中的哪一个特性，与该电气设备所符合的特性相应地，根据电气设备之间的优先级进行调解。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述瞬时电力是将以最小控制间隔τ的间隔来合计消耗电力而得到的合计值进行平均而得到的消耗电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述最小控制间隔τ为5分钟至10分钟。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，关于上述初始目标值更新单元和上述电力调解单元所处理的信息，上述初始目标值更新单元所处理的信息是上述瞬时电力，上述电力调解单元所处理的信息是上述消耗电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，基于固定比例削减计划、高峰削减计划或者成本削减计划制作电力使用计划，该电力使用计划根据用户的电力消耗模式来制作上述初始目标值。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，基于上述固定比例削减计划制作的初始目标值T₀(t)(W)是根据以下式(1)和(2)制作的。

$D^{\′}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}D\left(t\right)& \mathrm{if\; D}\left(t\right)\≤M\left(t\right)\\ M\left(t\right)& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$T_0\left(t\right)=\frac{C}{\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\τ}{D}^{\′}\left(t\right)}{D}^{\′}\left(t\right)---\left(2\right)$

其中，C(Wh)为用户所设定的最高限度，M(t)(W)为时刻t的最大瞬时电力，D(t)(W)为时刻t的电力需求预测值。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，基于上述高峰削减计划制作的初始目标值是通过仅在电力使用计划的电力使用高峰时进行削减而制作的。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，基于上述成本削减计划制作的初始目标值是通过根据电力使用计划的电力成本来进行削减而制作的。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述动态优先级控制装置进行控制，使得对电气设备的电力供给低于上述最高限度或者低于上述最大瞬时电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，在上述动态优先级控制装置运转前，在上述存储器中存储有上述初始目标值的瞬时电力、上述实际的瞬时电力以及上述电气设备特性类别数据。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，分配至之后的初始目标值的瞬时电力的差的分配方法为：将差均等地分配的均等分配方法或者仅分配至后一个瞬时电力的瞬时电力分配方法。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述电气设备特性类别数据是基于对电气设备的能够调节、能够暂停以及能够待机的电气设备供给电力的方法的特性来划分的。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，在基于对上述电气设备的能够调节、能够暂停以及能够待机的电气设备供给电力的方法的特性划分以外的划分中还具有为了确保安全、舒适的生活而能够由用户任意地选择设备的划分。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述能够调节的特性为在运转过程中能够使供给的电力发生变化的特性，上述能够待机的特性为在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性为在运转过程中能够使电力供给临时停止的特性。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，具备上述能够调节的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、加热器、空调、冰箱、电视机、吹风机等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，具备上述能够待机的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、洗碗机、电饭锅、烤箱等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，具备上述能够暂停的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、加热器、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，不具备上述能够调节、能够暂停以及能够待机的特性的电气设备为燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述电气设备特性类别数据包含八种分类。

本发明所涉及的按需型电力控制系统，其特征在于，上述动态优先级控制装置还具备连续地监视消耗电力的连续监视单元。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述连续监视单元在某一固定期间d以上的期间内整体消耗电力超过上述最大瞬时电力时，不等待上述最小控制间隔τ经过就进行控制，以上述最大瞬时电力取代上述整体消耗电力而使得电力供给低于上述最大瞬时电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述固定期间d为0.5秒钟至2秒钟。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的特征在于，上述连续监视单元对动作中的电气设备的消耗电力进行合计来计算合计值，根据基于三个特性来对电气设备进行分类而得到的电气设备特性类别数据来计算上述电气设备的优先级，将上述消耗电力的合计值与上述最大瞬时电力进行比较，如果上述消耗电力的合计值小于上述最大瞬时电力则结束处理，如果上述消耗电力的合计值大于上述最大瞬时电力则选择优先级最小的电气设备，参照上述电气设备特性类别数据，判断该电气设备符合上述三个特性中的哪一个特性，根据该电气设备所符合的特性来选择优先级最小的设备。

本发明所涉及的程序，使计算机作为按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置进行动作，该按需型电力控制系统具备商用电源、多个电气设备、与上述电气设备相连接的智能接头、对电气设备的电力供给进行控制并具备存储器的动态优先级控制装置以及将上述动态优先级控制装置与上述智能接头相连接的网络，该程序使计算机执行以下处理：初始目标值更新处理，上述动态优先级控制装置将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力来计算更新初始目标值，将该更新初始目标值与最大瞬时电力进行比较，如果该更新初始目标值小于上述最大瞬时电力则将之后的初始目标值的瞬时电力更新为更新初始目标值，如果该更新初始目标值大于上述最大瞬时电力则将上述初始目标值的瞬时电力更新为最大瞬时电力来设为更新初始目标值；以及电力调解处理，在从上述智能接头接收到电力请求消息的时刻，计算发送该电力请求消息的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力的合计值，根据基于三个特性来对电气设备进行分类得到的电气设备特性类别数据来计算两个电气设备的优先级，将上述消耗电力的合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果上述消耗电力的合计值小于上述更新初始目标值则对发送电力请求消息的上述电气设备供给电力，如果上述消耗电力的合计值大于上述更新初始目标值则从上述存储器调出上述优先级来选择优先级的值最小的电气设备，参照上述电气设备特性类别数据，判断该电气设备符合上述三个特性中的哪一个特性，与该电气设备所符合的特性相应地，根据电气设备之间的优先级进行调解。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，上述瞬时电力是将以最小控制间隔τ的间隔来合计消耗电力而得到的合计值进行平均而得到的消耗电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，上述最小控制间隔τ为5分钟至10分钟。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，关于上述初始目标值更新单元和上述电力调解单元所处理的信息，上述初始目标值更新单元所处理的信息是上述瞬时电力，上述电力调解单元所处理的信息是上述消耗电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，控制对电气设备的电力供给，使其低于上述最高限度或者低于上述最大瞬时电力。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，上述电气设备特性类别数据是基于电气设备的能够调节、能够暂停和能够待机的特性来划分的。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，为了确保安全、舒适的生活，在基于对上述电气设备的能够调节、能够暂停以及能够待机的电气设备供给电力的方法的特性划分以外的划分中能够由用户任意地选择设备。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，上述能够调节的特性为在运转过程中能够使供给的电力发生变化的特性，上述能够待机的特性为在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性为在运转过程中能够使电力供给临时停止的特性。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，具备上述能够调节的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、加热器、空调、冰箱、电视机、吹风机等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，具备上述能够待机的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、洗碗机、电饭锅、烤箱等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，具备上述能够暂停的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、加热器、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶等。

本发明所涉及的按需型电力控制系统的程序的特征在于，不具备上述能够调节、能够暂停以及能够待机的特性的电气设备为燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备等。

发明的效果

本发明的EoD控制系统能够根据用户在日常生活中所需的电气设备、以及该电气设备的使用状态来变更电气设备之间的优先级，因此能够在需要的时刻使用需要的电气设备。

另外，本发明的EoD控制系统是根据用户所使用的电力使用模式以及用户所设定的最大瞬时电力和最高限度来控制电力供给，因此是一种不损害使用电气设备的用户的生活品质而能够保证用户所设定的最大瞬时电力和最高限度的系统，并且，是一种根据用户有电力请求的电气设备的消耗电力来变更优先级从而能够实时地控制电力供给的系统。

另外，本发明的EoD控制系统是如下系统：以确保满足供给侧的电力削减请求的方式能够自动地进行控制，因此无需增加新的劳力和时间，并且一边利用所需的电气设备一边能够与供给侧的请求对应地保证需求侧的电力削减率。

并且，本发明的EoD控制系统的特征在于，作为电力的管理方法这一点，为此电气设备的分类方法也根据电力调整方法来进行分类，并且导入保证使用电力的最高限度那样的电力调解单元，由此能够保证节电率、高峰削减率。因此如果利用按需型电力控制系统来代替以往型的HEMS，则还能够应对当前的电力供需的紧迫这种问题。

附图说明

图1是表示EoD控制系统的通信网络的结构的概要图。

图2是表示本发明的EoD控制系统的电力网络的结构的概要图。

图3是表示用于设置各电气设备的智能接头配置位置的配置图。

图4是表示插座、智能接头和电气设备的连接关系的关系图。

图5是表示样板房平面布局的平面布局图。

图6是表示由电气设备使用的消耗电力的曲线图。

图7是表示由电气设备使用的消耗电力累计得到的耗电量的曲线图。

图8是表示动态优先级控制装置所具备的功能的功能框图。

图9-1是说明根据电力使用计划来设定初始计划值的方法的说明图。

图9-2是说明根据电力使用计划来设定初始计划值的方法的说明图。

图9-3是说明根据电力使用计划来设定初始计划值的方法的说明图。

图10是在维持实际的消耗电力和初始目标值的状态下进行控制的情况下的说明图。

图11是进行将实际的瞬时电力与初始目标值的差反馈至以后的计划值的控制的情况下的说明图。

图12是表示吹风机对电力的满意度的图。

图13是表示电加热器对电力的满意度的图。

图14是表示电饭锅对电力的满意度的图。

图15是说明针对电力请求消息，动态优先级控制装置根据优先级来供给电力的处理过程的流程图。

图16是第二实施方式的功能框图。

图17是表示在使动态优先级控制装置运转前设定电力使用计划的预处理的流程图。

图18是表示动态优先级控制装置的整体处理的流程图。

图19是表示电力使用计划设定的处理的流程图。

图20是表示初始目标值更新处理的流程图。

图21-1是表示优先级调解处理的流程图。

图21-2是表示优先级调解处理的流程图。

图21-3是表示优先级调解处理的流程图。

图21-4是表示优先级调解处理的流程图。

图22-1是表示连续监视的处理的流程图。

图22-2是表示连续监视的处理的流程图。

图22-3是表示连续监视的处理的流程图。

图23-1是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图23-2是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图23-3是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图23-4是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图24-1是表示将电力使用计划削减10％的瞬时电力的曲线图。

图24-2是表示将电力使用计划削减30％的瞬时电力的曲线图。

图25-1是表示将电力使用计划削减10％的累计电量的曲线图。

图25-2是表示将电力使用计划削减30％的累计电量的曲线图。

图26-1是表示针对六种电气设备将电力使用计划削减10％的瞬时电力的曲线图。

图26-2是表示针对六种电气设备将电力使用计划削减30％的瞬时电力的曲线图。

具体实施方式

参照图1说明本发明的EoD控制系统的通信网络的结构。

图1是表示本发明的EoD控制系统的通信网络的结构的概要图。本发明的EoD控制系统50设置于办公和家庭中，包括动态优先级控制装置1(以下简单称为“优先级装置”)、智能接头11、作为家用或者办公用电器的电气设备20(以下，简单称为“设备”)以及电力控制装置30。上述优先级装置经由Local AreaNetwork(局域网)(以下，称为“LAN”)使用有线或者无线LAN与智能接头11(以下，称为“ST”)相连接。LAN是本发明的一例，并不限定于此，本发明也可以经由WiFi、PLC、ZigBee、特定小电力无线等网络与ST相连接。各设备与电源插座经由该ST相连接。因而，上述ST能够经由LAN与上述优先级装置进行通信。

本发明的EoD控制系统是以下系统：在打开某一设备的开关而请求电力时，并非无条件地供给电力，而是首先将请求电力的消息发送至上述优先级装置，在优先级装置上根据用户的电力使用模式，根据能够供给的电力、设备的优先级等的调解，对各设备决定是否能够供给电力、能够供给的电力，设备仅使用被允许的电力，由此耗电量和消耗电力不会超过目标值，从而能够避免因削减耗电量而引起的节电和高峰时段的大停电。

上述优先级装置为通用服务器，包括CPU 1a。该优先级装置具备内部存储器10(以下，简单称为“存储器”)，是可直接读写的硬盘、RAM等半导体存储装置。

来自商用电源的电力经由电力控制装置30供给到优先级装置和各设备20。

此外，作为本发明的EoD控制系统50的设置位置而说明普通家庭，但是并不限定于此，如果是办公等能够设置ST的位置则也可以是任何位置。而且，作为本发明的EoD控制系统的ST而说明附设于电源插座的外置类型，但是并不限定于此，也可以是埋入电源插座的内置类型。

图2是表示图1示出的EoD控制系统50的电力系统网络的结构的概要图。

参照图1进行说明，EoD控制系统50包括电力控制装置30，在该电力控制装置30上连接有商用电源32。另外，电力控制装置30例如由多个断路器(未图示)构成，包括一个主断路器和多个子断路器。来自商用电源32的电力(交流电压)供给给主断路器的初级侧，从主断路器的次级侧分配至多个子断路器。其中，商用电源32经由用于供给/停止商用电流的开关(未图示)与主断路器的初级侧相连接。该开关基于优先级装置的切换信号进行接通/断开。

另外，上述优先级装置和多个设备20与电力控制装置30的输出侧即子断路器的次级侧相连接。虽省略图示，优先级装置被连接为通过将设置于自身的插入插头插入到墙壁插座等而能够接受来自电力控制装置30的电力，多个设备具备上述ST为插入插头的输入插座和输出插座，连接为从该输入插座发送商用电源32的电力，经由与上述输出插座相连接的多个设备的插座，所述多个设备能够接受电力。

如上所述，本发明的EoD控制系统不仅是图2示出的电力网络，还能够构建图1示出的通信网络。

图3是说明根据与家庭内的插座相连接的ST来配置设备的位置的说明图。

参照图3，家200例如包括起居室200A、日式房间200B以及西式房间200C、200D。起居室200A和日式房间200B配置于一层，西式房间200C、200D配置于二层。如图3所示，在设置于墙壁上的插座上分别连接有ST。例如，在设置于起居室200A的墙壁上的插座上连接有五个ST，在设置于日式房间200B的墙壁上的插座上连接有两个ST，在设置于西式房间200C的墙壁上的插座上连接有两个ST，在设置于西式房间200D的墙壁上的插座上连接有两个ST。如上所述，所有设备经由ST与电源相连接。

图4是说明与商用电源连接而配置于墙壁上的插座、智能接头11和设备的连接关系的说明图。参照图4，作为设备的冰箱201由具备插入插头的插座202和布线203构成，冰箱201的插座202装卸于上述ST的输出插座114。在墙壁40中配置有插座41，该插座41的插入口411经由家庭内的电力系统统而被供给商用电力。作为插入插头的输入插座113装卸于上述插入口411。

图5是表示后述的动态优先级的信息处理的实施例以及实证试验中使用的样板房平面布局的平面布局图。

上述样板房为一室一厨卫型，附图所记载的编号表示表1示出的设备名称以及设置有该设备的开关的位置，附图所记载的ST表示配置了智能接头11的位置。配置了五个ST。

[表1]

如上所述，关于ST的结构，由电压和电流传感器、半导体继电器、ZigBee模块以及进行对它们进行整体控制、内部处理的微型计算机构成，该微型计算机根据由上述电压和电流传感器测量得到的电流、电压波形来进行消耗电力的计算，并且根据表示电压和电流波形的特征的少数特征量来确定家电气设备。而且，本发明的EoD控制系统所接收到的数据为：上述ST中使用微型计算机以0.5秒钟间隔计算出的消耗电力作为每周期(1次/60秒钟)的数据而保存到智能接头的内部存储器，是分割成多个包而发送至服务器的消耗电力、以及在各设备20请求电力时从ST发送的电力请求消息这两个数据。

虽未图示，优先级装置具备程序存储区域和数据存储区域的存储器。在程序存储区域中存储有通信处理程序、电力使用计划设定程序、初始目标值更新程序以及优先级调解程序等程序。在数据存储区域中存储有设备特性类别数据、消息数据等。

图6是表示由家中的某一设备使用的消耗电力的曲线图。

在图6中，纵轴表示电力(W)而横轴表示时间，该曲线图示出1天中以10分钟间隔消耗的消耗电力。此外，目前将该电力称为消耗电力，但是意思与普通的“消耗电力”不同，因此以下使用“瞬时电力”这种定义的术语。该瞬时电力是指将以最小控制间隔τ(5～10分钟)的间隔来合计上述消耗电力而得到的合计值进行平均的消耗电力。

在上述曲线图中，可知在白天的时间段不使用电力，在午后8点至凌晨1点的时间段使用电力，在此期间的瞬时电力的值高到1900W。

在图7中，纵轴表示耗电量(kWh)，横轴表示时间，该曲线图示出1天中以10分钟间隔累计的瞬时电力的累计量即耗电量，该值为10.0kWh。

日本的一个家庭每个月的耗电量为300kWh，每一天为大约10.0kWh，图7的耗电量表示与一个家庭每个月的耗电量相同的耗电量。此外，目前将该电力的累计量称为耗电量，但是上述瞬时电力的使用意思与普通的“消耗电力”不同，因此该耗电量的意思与普通的“消耗电力”不同，以下以“累计电量”这种定义的术语来使用，因此请注意。

另外，能够使用的电力的上限值分别考虑固定期间的累计电量的上限值(以下，称为“最高限度”)和瞬时电力的上限值(以下，称为“最大瞬时电力”)。用户为了抑制合同电力、响应为保持电网的供需平衡而由电力公司提出的高峰抑制请求，而赋予最大瞬时电力作为每个时间段的电力的瞬时值的上限值。上限值是为了用户抑制电费、CO₂排放量，而赋予上限值作为固定期间(1天、1周、1个月等)使用的累计电量的上限值。

另外，使用者在各时间段使用多少电力这种电力使用模式是各种各样的。因此，根据预测得到的电力使用模式，为了满足瞬时值与累计值的上限，需要预先决定各时刻能够使用多少电力作为电力使用计划。此时，如果预测用户的电力使用模式而在此考虑各上限值来决定电力使用计划，则能够一边维持QoL一边满足各上限值。因此，预测用户的电力使用模式，将以此决定为上述瞬时值与累计值的上限的电力使用模式定义为“电力使用计划”来使用如下。

以具体的例子来说明上述电力使用计划。在图6和图7的曲线图中，如图6的曲线图所示，在午后8点至凌晨1点的时间瞬时电力的值高到1900W，因此推测为单身家庭的生活模式的曲线图，而并非普通家庭的生活模式。

这样，表示家庭内的所有设备的瞬时电力的曲线图表示在某一电力使用模式下变化情况，用户在日常生活中所需的电力按照每个用户而存在其电力使用模式，通过维持该模式来能够确保QoL。例如，当设为在图6和图7示出的曲线图的电力使用模式下生活的用户与电力公司签订20A的合同时，如果用户临时使用各种设备而超过2kW，则断路器落下，并且每一天增加10.0kWh的耗电量，从而电费增加。用户为了避免这种情况，如果制定将瞬时值和累计值的上限值例如减少10％的计划，则根据用户的电力使用模式，将瞬时电力和累计电量减少该10％而设定的计划称为“电力使用计划”。而且，该电力使用计划中的最高限度为9.0kWh，最大瞬时电力为1.8kW。

如上所述，作为电力的上限值存在固定期间的最高限度(累计电力的上限值)和各时刻的最大瞬时电力(瞬时电力的上限值)。在按照每个用户考虑各种电力使用模式中，为了满足它们的上限值，必须预先将在各时刻中能够使用多少电力决定为电力使用计划。此时，如果预测用户的电力使用模式而在此考虑各上限值并决定电力使用计划，则能够一边维持QoL一边满足各上限值。而且，上述电力使用计划决定每隔固定间隔τ(在试验中设为10分钟)的使用电力，因此说明该最小控制间隔τ。

例如，当将消耗电力的上限值设定为3天72kWh时，变为每天24kWh、每12小时12kWh、每小时1kWh，上述消耗电力的初始目标值是根据划分的时间来多级地计算出的，但是使用哪种程度长度的时间来进行控制依赖于控制的精细度。因此，根据通过实证试验得到的消耗电力的上限值与τ的时间间隔之间的关系的结果可知，其时间间隔优选为5～10分钟的间隔。将该τ的时间间隔称为最小控制间隔τ，是能够由用户在5～10分钟的间隔内任意地设定。当最小控制间隔τ变为超过10分钟时，由于其间隔长，在要使用各种设备的情况下，产生无法使用的设备而大幅损害QoL，因此超过10分钟并不理想。当最小控制间隔τ变为少于5分钟时，由于与时时刻刻变化的状况一致地变更供给电力，例如考虑灯泡的亮度经常变化而闪烁等变为不稳定的状况，因此少于5分钟并不理想。而且，由于其数据量庞大，因此难以根据上述消耗电力来计算设备的所有消耗电力来进行处理。

(第一实施方式)

图8是表示图1示出的优先级装置所具备的功能的第一实施方式的功能框图。

图8的附图标记1表示优先级装置，附图标记10表示其存储器，附图标记11表示ST，该优先级装置由初始目标值更新单元120和电力调解单元122构成。附图标记(1)表示从ST发送的消耗电力。而且，优先级装置在其运转之前，作为预处理将上述消耗电力转换为决定每隔最小控制间隔τ的使用电力的电力使用计划，将该电力使用计划、初始目标值的瞬时电力以及最大瞬时电力存储到存储器10。附图标记(2)表示从ST发送的电力请求消息，该电力请求消息发送至上述电力调解单元122。

而且，初始目标值更新单元120具备以下功能：将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力而设为更新初始目标值，该值不超过最大瞬时电力。上述电力调解单元122具备以下功能：将发送了上述更新初始目标值和电力请求消息的设备与动作中的设备的消耗电力的合计值进行比较，如果该合计值大，则选择根据后述的电气设备特性类别数据来得到的两个设备中优先级的值为最小的设备，根据设备的特性来选择设备。

(预处理)

作为在启动优先级装置之前进行的预先处理，存在设定上述电力使用计划的处理。下面，说明该电力使用计划的设定处理。

优先级装置将从ST发送的以0.5秒钟间隔计算得到的消耗电力存储到存储器，将使以最小控制间隔τ(5～10分)的间隔合计上述消耗电力而得到的合计值进行平均的瞬时电力存储到存储器。将用户过去的电力使用实际记录，例如1周、1个月或者春夏秋冬四季等的瞬时电力和累计电量设定为电力使用计划并存储到存储器。

本发明的EoD控制系统预先使用用户过去的电力使用实际记录即电力使用模式，将用户决定的目标值、例如减少30％作为目标值来制定电力使用计划，决定其最高限度和最大瞬时电力而进行电力控制。本发明的EoD控制系统使用该最高限度和最大瞬时电力来进行实际的控制。

因而，本发明的优先级装置预先根据用户过去的电力使用实际记录，使用每个时间段的瞬时电力来设定电力使用计划，因此能够更详细地设定该电力使用计划。

另外，各设备的使用电力被连续发送到优先级装置，优先级装置将该使用电力存储到存储器。

下面，说明上述电力使用计划的一例。电力使用计划是使用每隔最小控制间隔τ(在后述的实证试验中设为10分钟)的瞬时电力而决定的。将用户所设定的最高限度(累计电量的上限值)设为C(Wh)，将最大瞬时电力(瞬时电力的上限值)设为M(t)(W)，将时刻t中的电力需求预测值设为D(t)(W)。使用式(1)和(2)来制作初始目标值T₀(t)(W)。

$D^{\′}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}D\left(t\right)& \mathrm{if\; D}\left(t\right)\≤M\left(t\right)\\ M\left(t\right)& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$T_0\left(t\right)=\frac{C}{\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\τ}{D}^{\′}\left(t\right)}{D}^{\′}\left(t\right)---\left(2\right)$

优先级装置按照上述电力使用计划而将上述初始目标值T₀(t)(W)的电力作为对象，并且对各设备进行控制，使得供给电力低于上述最大瞬时电力。

作为上述电力使用计划的一例的初始目标值T₀(t)(W)是根据各时刻的电力使用计划来削减固定比例而以整体满足最高限度的方式设定初始目标值的计划(以下，称为“固定比例削减计划”)。图9-1示出该例。该例是设定初始目标值时的一例，仅对1天中的超过电力使用计划的瞬时电力的电力使用高峰时段(以下，称为“高峰削减计划”)(图9-2)进行削减，除此以外，还根据电力成本来削减(以下，称为“成本削减计划”)(图9-3)，例如，在要对使用电力最多的午后1点至午后4点的时刻的电力使用进行削减的情况下，通过提高该时间段的电力使用量的电力成本来能够削减电力使用量。能够通过这些削减计划来设定初始目标值，并且还能够将这些削减计划组合来设定。这样，优先级装置能够通过用户所需的削减方法来选择电力使用计划而进行设定。

如上所述，作为启动优先级装置之前的进行的预先处理，需要根据用户过去的电力使用实际记录来设定电力使用计划，将根据用户所选择的削减计划来削减的初始目标值即最大瞬时电力和最高限度存储到存储器。构成为：当上述优先级装置启动时，将上述初始目标值作为目标而下述说明的初始目标值更新单元120按照每隔固定时间(τ)进行消耗电力的检查、初始目标值的更新的处理(interval)，并且电力调解单元122根据来自设备的请求来进行与其它设备之间进行调解的处理(eventdriven)。下面，说明这些各单元。此外，各设备的使用电力连续发送至优先级装置，存储其数据。

(1)初始目标值更新单元

说明初始目标值更新单元120，该初始目标值更新单元120根据初始目标值(瞬时电力)，每隔最小控制间隔(τ)进行更新该初始目标值的处理(interval)。

当优先级装置启动时，在进行实际电力控制时，将每个τ的电力的初始目标值作为目标而进行控制，但是在进行过去实际记录中没有的行动的情况下，当考虑QoL、设备的特性时，存在无论如何也无法削减的情况，此时，实际的瞬时电力临时超过初始目标值。与此相反，还可以考虑所使用设备的台数少且实际的瞬时电力低于初始目标值的情况。另外，当然设备是人使用的，因此实际的瞬时电力也依赖于此时的行动而发生变化。在这种情况下，当在维持初始目标值的状态下继续进行控制时，最终无法满足上限值。图10是表示对初始目标值在维持该值的状态下进行控制的实际的瞬时电力的例子的柱状图。

在维持初始目标值的状态下进行控制，因此还考虑以下情况：例如当考虑在某一瞬间如人工呼吸器那样无法停止的设备中超过初始目标值等用户设备使用状况时，无法将电力削减至初始目标值以下。在这种情况下，设为在不超过最大瞬时电力的范围内也可以临时超过初始目标值，更新初始目标值以使此时的超过量在以后的电力使用计划中被吸收。通过设为这种结构，虽然从当初决定的初始目标值偏离，但是一边维持QoL一边将实际瞬时电力与初始目标值的差分反馈至以后的初始目标值，由此能够满足最高限度。

为了对初始目标值进行反馈而定义分配函数。这是如下的函数：输入初始目标值与实际瞬时电力的差，对于在产生该差的时刻之后的时刻将差分配至初始目标值，重新计算出初始目标值的瞬时电力。

图11是进行将实际的瞬时电力与初始目标值的差反馈至以后的计划值的控制的情况下的说明图。当优先级装置运转而控制开始时刻变为满足t_now－t_start≥iτ的时刻t_now时，该优先级装置进行电力使用计划的更新。

当设为i:＝i+1时，电力使用计划T_i(t)表示进行了i次更新的、即iτ经过后的时刻t的电力使用计划。另外，式(3)的γ是用于更新电力使用计划的分配函数，是将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的瞬时电力的式。因而，通过将上述差分输入到式(3)，来决定要分配至之后的瞬时电力的差的电力。

$T_{i+1}:=\min (\mathrm{\γ}({\hat{T}}_i\left(t_{\mathrm{now}}\right)-\hat{E}\left(t_{\mathrm{now}}\right){,t}_{\mathrm{now}}-t_{\mathrm{start}})T_i\left(t\right),M)---\left(3\right)$

$\hat{E}\left(t_{\mathrm{now}}\right)=\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{now}}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\τ}{E}_{\mathrm{total}}\left(t\right)---\left(4\right)$

${\hat{T}}_i\left(t_{\mathrm{now}}\right)=\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{\begin{array}{cc}i& \mathrm{\τ}\end{array}}{\mathrm{\Σ}}}{T}_i\left(t\right)----\left(5\right)$

式(5)的T₁(t_now)为当前初始计划值，E(t_now)为当前使用电力。

图11示出的曲线图是通过将差均等地分配给之后的全部新的初始目标值的方法(以下，称为“差的均等分配方法”)来进行的，作为其它方法，还考虑通过仅分配给紧接在后的一瞬时电力的方法(以下，称为“瞬时电力分配方法”)来进行。这样，差分的分配方法为差的均等分配或者瞬时电力分配的方法，首先制作作为整体的电力使用计划，在进行实际控制时，在不超过最大瞬时电力的范围内重新更新与使用状况匹配的初始目标值，由此能够一边灵活地进行控制一边满足最高限度。

(3)电力调解单元

说明电力调解单元122，该电力调解单元122通过赋予设备之间的优先级，一边维持QoL一边根据来自设备的请求来进行与其它设备之间的调解的处理(event driven)。

来自设备的电力请求是在用户要使用该设备的时刻产生，因此与上述τ无关地进行。并且，在该请求中，存在能够等待到达最小控制间隔τ的5～10分钟的请求，也存在立即需要电力的请求。对这种设备进行每隔τ的控制时，会来不及供给电力而导致QoL下降。在存在电力请求时，由电力调解单元使用的电力为实际的消耗电力而并非是瞬时电力。由此，也能够立即判断在各个时刻产生的电力请求，从而也能够立即做出是否待机的判断。

在EoD控制系统中，在各个设备请求电力时需要对向哪一个设备供给电力进行判断的指标。为了满足上限值，不对所有设备供给期望的电力，并且需要电力的设备根据设备、用户的状况而发生变化，因此判断对哪一个设备优先供给电力成为问题。因此，需要根据设备的特性、状况来决定优先级。因此，对设备设定取0-1的值的优先级的函数，对优先级的值大的设备优先供给电力。此外，通过供给电力而能够使用设备来满足QoL，没有考虑成本削减、节能的社会贡献。

为了对应来自各设备的电力请求而选择削减电力的设备，由于设备不同而控制电力的方法不同，因此需要预先获知各设备的特性。将表示各设备所请求的电力特性、电力控制方法的参数称为QoEn。在QoEn中根据以下示出的设备的电力控制方法来分类设备。

(1)能够调节设备(能否使运转过程中供给的电力发生变化)(将所属的设备的集合称为A_adj)。

(2)能够待机设备(在启动时能否等待电力供给)(将所属的设备的集合称为A_wait)。

(3)能够暂停设备(在运转过程中能否临时停止电力供给)(将所属的设备的集合称为A_sus)。

通过上述三种电力控制方法来组合各设备，由此如表2所示那样设备被分类为八种类别。将分类为该八种类别的数据定义为“电气设备特性类别数据”而使用。使用该电气设备特性类别数据来进行设备间的优先级的控制。

上述八种类别附加于以在家电一栏示出的识别ID表示的设备名称，由此通过使用中的设备优先级来决定要优先的设备。例如，当优先级装置接收到来自ST的电力请求消息时，根据发送了该消息的设备和动作中的设备，利用设备的优先级和上述电气设备特性类别数据来决定允许还是拒绝。

(1)分类为能够调节设备的设备是如下设备：即使使用设备过程中供给的电力有些减少也能够利用设备的功能，作为例子可举出吹风机、灯泡等。另外，(2)分类为能够待机设备是如下设备：在设备请求电力时，如果到决定的时间能供给电力，则即使当前不立即供给电力，从设备的功能方面来讲也不会存在问题，作为例子可举出电饭锅、洗衣机等。并且，(3)分类为能够暂停设备是如下设备：在使用设备过程中即使临时停止电力供给也几乎不对利用设备的用户的生活带来影响，作为例子存在空调、冰箱等。

此外，类别8是为了确保安全、舒适的生活的类别，例如人工呼吸器等。而且，分类在上述八种类别的设备并非是固定为表2示出的类别的设备。用户能够任意地决定将设备分类为哪一个类别。例如，如果卧床不起的高龄老人将空调选择为经常需要的设备，则分类为类别8。换言之，将无法以上述能够调节、能够暂停以及能够待机的电力控制方法来进行分类的电气设备，如燃气检测器、人工呼吸器、路由器等的网络设备等设备加入到类别8。

[表2]

类别	调节	待机	暂停	家电(电气设备识别用ID)
					1	可	可	可	笔记本PC、热水器
2	可	可	否	温水清洗马桶、微波炉
					3	可	否	可	加热器、空调、冰箱
4	可	否	否	电视机、吹风机

5	否	可	可	洗碗机、洗衣机
					6	否	可	否	电饭锅、烤箱
7	否	否	可	复印机、电热水壶
					8	否	否	否	燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备

1.能够调节设备

作为能够进行电力的调节的例子，吹风机相当于该例子。在能够进行电力的调节的设备中，如图12所示，当按照请求供给电力时用户满意度最高，但是即使供给电力有些减少满意度也不会发生大变化。但是，当电力大幅减少时家电的能力受到限制而用户满意度下降，当最终成为某固定电力以下的电力时则无法发挥该家电的功能。也就是说，能够如下这样以单调减少的函数附加优先级：最低限度使用所需的电力的优先级高，而按照请求电力供给的优先级低。在电力调解单元中，在将家电a的请求电力设为p^req _a、将最低限度所需的电力设为p^min _a时，如以下式那样定义能够进行电力调整的家电的优先级Pri_a ^adj(p)。

${\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{adj}}\left(p\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& \mathrm{if}{p}_a^{\mathrm{rep}}\&le;p\\ 1-{\left(\frac{p_a^{\mathrm{req}}-p}{p_a^{\mathrm{req}}-p_a^{\min }}\right)}^{{\mathrm{\&alpha;}}_a^{\mathrm{adj}}}& \mathrm{if}{p}_a^{\min }p<p_a^{\mathrm{req}}\\ 1& \mathrm{ifp}\&le;p_a^{\min }\end{array}\right.---\left(6\right)$

这样设计的电力相对于能够调节设备的优先级(adjust)的一例为图12和式(6)。

2.能够待机设备

作为启动时能够待机的情况的例子，电饭锅相当于该例子。家电的动作在时刻前完成即可，是能够使启动时刻延迟的家电。也就是说，如图13所示，只要如下定义即可：紧接在电力请求之后优先级低，随着必须启动的时刻接近而优先级变高。

在将请求时刻设为t^req _a、将必须启动的时刻设为t^must _a时，如以下式那样定义能够待机的家电a的优先级Pri^shift _a(t)。

${\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{shift}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}1-{\left(\frac{t-t_a^{\mathrm{req}}}{t_a^{\mathrm{must}}-t_a^{\mathrm{req}}}\right)}^{{\mathrm{\&alpha;}}_a^{\mathrm{shiift}}}& \mathrm{if\; t}\&le;t_a^{\mathrm{must}}\\ 1& \mathrm{if\; t}>t_a^{\mathrm{must}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

3.能够暂停设备

作为能够暂停的情况的例子，空调相当于该例子。能够暂停设备是以下家电：如空调的温度设定那样，在运转过程中以某一稳定状态为目标进行动作，但是当一旦到达稳定状态时，即使临时停止运转，也能够保持稳定状态。在这种家电的情况下，如图14所示，紧接在运转开始之后以稳定状态为目标进行动作，因此需要附加高优先级，但是当到达稳定状态时即使临时停止也维持稳定状态，因此能够降低优先级。另外，在临时停止之后，随着时间经过，偏离稳定状态，因此需要提高优先级而重新启动。能够暂停的家电的优先级Pri^int _a(t)如以下式那样分为a动作中的情况和停止中的情况而进行定义。

${\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{run}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{t-t_a^{\mathrm{enable}}}{t_a^{\mathrm{stop}}-t_a^{\mathrm{enable}}}\right)}^{{\mathrm{\&alpha;}}_a^{\mathrm{run}}}& \mathrm{if\; t}\&le;t_a^{\mathrm{enable}}\\ 1& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(9\right)$

${\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{sus}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{t-t_a^{\mathrm{sus}}}{t_a^{\mathrm{must}}-t_a^{\mathrm{sus}}}\right)}^{{\mathrm{\&alpha;}}_a^{\mathrm{sus}}}& \mathrm{if\; t}\&le;t_a^{\mathrm{must}}\\ 1& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(10\right)$

4.一般家电的优先级

通常，家电的类别是根据表2示出的三个特性的组合来定义。根据针对各个特性定义的优先级的组合，如表3的优先级函数的项目所示那样定义各个类别的优先级函数。例如，根据与各个特性对应的优先级函数的积如以下式那样定义类别1的优先级函数。

$P{\mathrm{ri}}_a(t,p)={\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{adj}}\left(p\right){\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{shift}}\left(t\right){\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{int}}\left(t\right)---\left(11\right)$

另外，类别8的优先级函数为1，这是指连续优先供给电力这一情况。

[表3]

图15是说明针对电力请求消息，优先级装置根据优先级来供给电力的处理过程的流程图。

1.与设备相连接的ST将电力请求消息发送至优先级装置(1)。

2.优先级控制装置1根据当前的能够供给量、家庭的生活模式来决定发送了电力请求消息的设备以及动作中的设备的优先顺序。

3.按照设备的优先顺序，对各设备回复包含允许的消耗电力、时间的电力分配消息(2)、或者对设备回复无法供给电力的拒绝消息(2’)。另外，动作中的设备的优先级低的，在使其停止或者电力削减的情况下对这些设备发送插入消息(3)。

4.被允许使用电力的设备在允许的时间内使用允许的电力进行动作。被拒绝使用电力的设备在固定时间之后再次发送分配消息(4)。

在该处理过程中，通过由用户本身设定能够供给的最大电量(最高限度)，从而能够实现理想的电力削减。

详细说明上述处理过程。需要电力的设备a_req对服务器发送电力请求消息(表4)(图15的1)。接收到请求的服务器立刻将当前时刻t_now整体的合计使用电力E_total(t_now)与请求电力E_req之和E’_total(t_now)与电力使用计划T_i(t_now)进行比较。如果整体电力(和)E’_total(t_now)低于计划，则按照请求允许电力E_req(式(12))，如果a_req∈A_wait则拒绝(图15的2’)，如果不是则计算各设备的优先级，作为插入处理来削减优先级比设备a_req低的其它设备的电力(图15的3)(式13)，在确保电力而更新合计使用电力E_total(t_now)之后，按照设备的特性来决定电力供给的削减(式14)。立刻将附加了可供给电力E_supply等表5所记载的信息的消息发送至设备a_req，设备随之使用电力。在此拒绝、中断电力供给的设备和a_req在下一interva1处理中再次决定电力使用方针(图15的4)。

$E_{\mathrm{supply}}=\left\{\begin{array}{cc}{E}_{\mathrm{req}}& \mathrm{if}{E^{\text{'}}}_{\mathrm{total}}\left(t_{\mathrm{now}}\right)\&le;T_i\left(t_{\mathrm{now}}\right)\\ E_{\mathrm{refuse}}& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(12\right)$

$E_{\mathrm{refuse}}=\left\{\begin{array}{cc}0& \mathrm{if\; a}\&Element;A_{\mathrm{wait}}\\ E_{\mathrm{adj}}& \mathrm{else\; if\; a}\&Element;A_{\mathrm{adj}}\\ E_{\mathrm{req}}& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(13\right)$

$E_{\mathrm{adj}}=\max (T_i\left(t_{\mathrm{now}}\right)-E_{\mathrm{total}}\left(t_{\mathrm{now}}\right),E_{\mathrm{req}}^{\min })---\left(14\right)$

(请求设备的最小启动电力）

如上所述，从各设备接收到请求的优先级装置将当前时刻t_now的动作中的合计使用电力E_total(t_now)和请求电力E_req之和E’_total(t_now)与电力使用计划T_i(t_now)进行比较，如果上述和E’_total(t_now)超过上述电力使用计划T_i(t_now)，则按照式13来削减优先级最小的设备a_min的电力而进行优先级的更新。

使用表4说明上述ST发送至优先级装置的电力请求消息的数据。

对于项目一栏示出的设备识别用ID、请求电力、最小启动电力、能够暂停时间以及需要启动时刻附加各项目的值一栏与所需的类别一栏的数据，上述ST将该值与所需的类别数据发送至优先级装置。

[表4]

项目	值	所需的类别
			电气设备识别ID	ID	1-6
请求电力	Ereq(W)	1-8
			最小启动电力	Emin(W)	1-4
能够暂停时间	Time	1、3、5、7
			必须启动时间	Time	1、2、5、6

使用表5说明上述优先级装置返回至ST的消息的数据。

对于项目一栏示出的设备识别用ID、消息的种类、允许的瞬时电力以及允许的使用时间附加值一栏的数据，上述优先级装置将该数据发送至ST。

[表5]

项目	值
		设备识别用ID	ID
消息的种类	允许/拒绝

允许的平均电力	Esupply(W)
		允许的使用时间	Time

关于上述说明的包括初始目标值更新单元120和电力调解单元122的动态优先级控制单元1，瞬时电力不会超过其上限值以及累计电量不会超过其上限值C(Wh)，能够避免由于累计电量的削减引起的节电以及高峰时段的大停电。

(第二实施方式)

上述动态优先级控制单元1最终能够将瞬时电力控制为最大瞬时电力以下，能够进行满足累计电量的上限值C(Wh)的控制，但是在使用设备时，由于负载变动等而导致未预料的瞬时电力的增加，从而有时超过最大瞬时电力。说明应对这种情况的第二实施方式。

图16是第二实施方式的功能框图。

优先级装置包括初始目标值更新单元120、电力调解单元122以及连续监视单元124。

初始目标值更新单元120和电力调解单元122具备与上述各单元相同的功能，因此省略说明。

上述连续监视单元124连续监视消耗电力，在整体消耗电力在某固定期间d(0.5～2秒钟左右)以上期间超过最大瞬时电力时，上述电力调解单元122不等待τ经过就根据优先级进行调解，以最大瞬时电力M代替上述整体消耗电力，使得其整体消耗电力低于最大瞬时电力M。

前者在开关接通时等对从设备发送的电力请求立刻进行判断而不妨碍设备的使用，由此维持QoL。后者针对来自各设备的继续请求进行，进行计划值的更新、设备间的调解。当与时时刻刻变化的状况匹配地连续变更供给电力时，例如考虑灯泡的亮度经常变化而闪烁等不稳定的状况，因此通过导入最小控制间隔τ来实现整体稳定化。并且，连续进行监视使得不超过最大瞬时电力，由此保证最大瞬时电力。

图17是表示在优先级装置运转前其CPU 1a的预处理的整体流程图。

在上述优先级装置的CPU 1a运转前，作为预处理在步骤S1中进行电力使用计划的初始目标值的设定，进行将该初始目标值存储到存储器的处理。

图18是表示优先级装置的CPU 1a运转之后的、CPU 1a的整体处理的流程图。在运转之后，上述优先级装置的CPU 1a在步骤S3中进行初始目标值的更新处理而在步骤S5中进行优先级的调解处理。

图19是上述步骤S1的电力使用计划设定处理的流程图。

如图19所示，上述CPU 1a在步骤S11中将从各设备的ST发送的1天、1周或者1个月等的消耗电力转换成以最小控制间隔τ的间隔、例如10分钟的间隔合计并平均的瞬时电力和累计电量。在步骤S13中，当将用户根据上述瞬时电力和累计电量来设定的最高限度(累计电量的上限值)设为C(Wh)、将最大瞬时电力(瞬时电力的上限值)设为M(t)(W)、将时刻t的电力需求预测值设为D(t)(W)时，根据式(1)和(2)来制作电力使用计划的一例即初始目标值T₀(t)(W)。

$D^{\&prime;}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}D\left(t\right)& \mathrm{if\; D}\left(t\right)\&le;M\left(t\right)\\ M\left(t\right)& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$T_0\left(t\right)=\frac{C}{\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&tau;}{D}^{\&prime;}\left(t\right)}{D}^{\&prime;}\left(t\right)---\left(2\right)$

作为运转前的预处理将上述初始目标值T₀(t)(W)存储到存储器。

作为其它电力使用计划，存在仅在1天中的超过电力使用计划的瞬时电力的电力使用高峰时进行削减的高峰削减计划(图9-2)或者根据电力成本来进行削减的成本削减计划(图9-3)。能够根据这些削减计划来设定初始目标值，并且还能够组合这些削减计划来进行设定。

图20是上述步骤S3的初始目标值更新处理的流程图。

如图20所示，上述CPU 1a在步骤S31中针对初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力之差通过差的分配方法(差的均等分配方法或者瞬时电力分配方法)计算分配电力，将该分配电力加到之后的上述初始目标值的瞬时电力，计算更新初始目标值。在步骤S33中将更新初始目标值与最大瞬时电力进行比较，如果在S35中判断为“是”，则在步骤S37中将之后的初始目标值的瞬时电力更新为更新初始目标值。如果判断为“否”，则在步骤S39中将上述初始目标值更新为最大瞬时电力而设为更新初始目标值。

图21-1～图21-4是上述步骤S5的优先级调解处理的流程图。

如图21-1所示，当在步骤S51中从ST接收到电力请求消息时，上述CPU 1a在步骤S53中在接收到该电力请求消息的时刻，从存储器调出发送上述电力请求消息的设备和动作中的设备的消耗电力，合计两者的消耗电力而得到合计值。在步骤S55中参照表2根据优先级函数来计算上述两种设备的优先级，将该值存储到存储器。在步骤S57中将从初始目标值更新单元发送的更新初始目标值与上述合计值的大小进行比较，如果在步骤S59中判断为“是”，则在步骤S61中对发送电力请求消息的设备的ST发送允许消息而结束处理。如果在步骤S59中判断为“否”，则在步骤S63中从存储器调出上述优先级并选择优先级的值最小的设备而进入到步骤S65。如图21-2所示，在步骤S65中参照表2而判断该设备是否能够调节，如果在步骤S67中判断为“是”，则在步骤S69中对该设备发送使电力下降的插入消息，在步骤S71中根据下降的电力来更新消耗电力的合计值而返回至步骤S59。如果在步骤S67中判断为“否”，则进入到步骤S73。

如图21-3所示，在步骤S73中判断该设备是否为发送请求消息的ST且是否能够待机，如果在步骤S75中判断为“是”，则在步骤S77中对该设备的ST发送拒绝消息，在步骤S79中除了更新该设备的消耗电力以外还更新消耗电力的合计值而返回至步骤S59。如果在步骤S75中判断为“否”，则进入到步骤S81。如图21-4所示，在步骤S81中判断是否该设备并非发送请求消息的ST且能够暂停，如果在步骤S83中判断为“是”，则在步骤S85中对该设备的ST发送拒绝消息，在步骤S87中除了更新该设备的消耗电力以外还更新消耗电力的合计值而返回至步骤S59。如果在步骤S83中判断为“否”，则结束处理。

图22-1～图22-3是上述步骤S7的连续监视处理的流程图。

如图22-1所示，上述CPU 1a在步骤S91中从存储器调出最大瞬时电力，在步骤S93中按照每隔固定期间δ(0.5～2秒钟)从存储器调出动作中的设备的消耗电力并合计而得到消耗电力的合计值。在步骤S95中参照表3，根据优先级函数来计算上述设备的优先级，将其值存储到存储器。在步骤S97中将上述消耗电力的合计值与上述最大瞬时电力进行比较，如果在步骤S99中判断为消耗电力的合计值小则结束处理。如果在步骤S99中判断为消耗电力的合计值大，则在步骤S101中从存储器调出上述优先级而选择优先级的值最小的设备而进入到(4)。

如图22-2所示，在步骤S103中参照表2的优先级类别数据来判断该设备是否能够调节，如果在步骤S105中该判断为“是”，则在步骤S107中对该设备发送使电力下降的插入消息。然后，在步骤S109中根据下降的电力来更新消耗电力的合计值，返回至步骤S99。然后，反复执行直到上述消耗电力的合计值变为小于上述最大瞬时电力。如果上述判断为“否”则进入到(5)。

如图22-3所示，在步骤S111中判断该设备是否能够暂停，如果在步骤S113中该判断为“是”，则在步骤S115中对该设备的ST发送拒绝消息，在步骤S117中除了更新该设备的消耗电力以外还更新消耗电力的合计值而返回至步骤S113。然后，反复执行直到上述消耗电力的合计值变为小于上述最大瞬时电力。

优先级装置的电力调解单元反复执行处理直到消耗电力的合计值变为小于最大瞬时电力，由此可知，上述优先级装置对向电气设备的电力供给进行控制，以使向电气设备的电力供给连续低于最大瞬时电力。

根据上述电力调解单元的步骤S51～步骤S87的处理过程和设备特性类别数据可知，优先级装置将设置于家庭和办公室的所有设备作为对象，即使没有设置三种特性的设备，例如没有设置能够调节设备，也不会超过最高限度和最大瞬时电力的上限值。

另外，如上所述，各设备的使用电力连续被发送至优先级装置，优先级装置将该使用电力存储到存储器，通过累计存储的该各设备的使用电力，来得到固定期间(1天、1周、1个月等)的累计电量。然后，上述电力调解单元以满足上述式(2)的初始目标值T₀(t)(w)的方式控制对电气设备供给的电力，因此不会超过上述累计电量的上限值(最高限度)。

为了使图21的优先级调解处理的流程图示出的优先级的调解处理更容易理解，在实施例中说明其处理。

图23是说明电力调解单元所进行的处理的说明图。

首先，使用设置于图5示出的样板房的设备中的电视机(1)、空调(2)、电热壶(4)、起居室照明(11)、寝室照明(12)以及走廊照明(15)这六种设备，说明实施例的优先级的调解处理。因而，实施例是仅使用了设置于走廊的照明(15)、设置于起居室的电视机(1)、空调(2)、电热壶(4)、起居室照明(11)以及设置于寝室的照明(12)的例子。编号表示设置或者配置于各设备的开关的位置。

(电力调解单元的实施例)

在实施例中，将电力的初始目标值设为800W，将最大瞬时电力设为2kW，仅电热壶的电源处于断开状态，该电热壶需要1.2kW的电力。示出以下处理的例子：在上述设定条件下1.2kW的电热壶被接通的情况下，各设备的优先级进行某种方式改变，为了电热壶确保1.2kW的电力，电力调解单元进行处理。

图23-1是表示电热壶的电源接通之前的各设备的电力状况的图。在图的右侧显示的“No.”表示设备的优先级的值，表示优先级的值越小则优先级越高这一情况。仅电热壶的电源被断开，其它设备正在运转，各设备的电力合计为771W。

图23-2表示电热壶的电源接通而请求1.2kW的电力的过程中的状况。但是，该1.2kW的电力请求是初始目标值超过800W并且还大致超过最大瞬时电力的2kW的值(1.974kW)，因此不会允许该电力请求而是待机至优先级变为第一。图23-3表示电热壶的优先级逐渐上升而变为第一的情况。在图23-4中，电热壶的优先级变为第一，因此在优先级最小的门廊照明(No6)断开之后，接通电热壶的电力(1200W)。由此，可知虽然超过了初始目标值800W，但是各设备的合计电力为1.928W，没有超过最大瞬时电力2kW。

根据上述消耗电力为1.2kW的电热壶的实施例可知，不使电视机、空调停止，使具有电力请求的1.2kW的电热壶运转，不损害生活者的QoL而能够实现。这是由于，电力调解单元瞬时计算各设备的优先级，根据该值和设备的特性来判断要优先选择的设备。

(EoD控制系统的有效性)

实证本发明的EoD控制系统在实际生活中不损害QoL而能够实现大幅节电。

3名测试者A、B、C在同一智能公寓房间内进行了QoL的实证试验。

作为使用于上述生活试验的使用家电，使用了以下示出的智能家电和现有家电。

·智能家电(使用网络进行电力控制)

照明(起居室、寝室)、电视机、空调、微波炉、洗衣机、加湿器、加热器、电饭锅

·现有家电(使用智能接头进行电力控制)

照明(门廊、厨房、盥洗室、厕所、浴室)、电磁炉(IH)、冰箱、电热壶、温水清洗马桶

(试验内容)

·不节电而进行通常的生活，学习标准消耗电力模式

·将每天的累计电量与标准进行比较，分别进行了削减10％、30％的生活。

·对得到的数据进行数值分析，进行削减的生活对QoL带来的影响的评价。

图24-1是表示通常利用时的消耗电力的模式以及使用优先级装置削减10％的电力使用计划和试验计划的瞬时电力的模式的图。

图24-2是表示通常利用时的消耗电力的模式以及使用优先级装置削减30％的电力使用计划和试验计划的瞬时电力的模式的图。

示出以往的消耗电力的模式和削减10％、30％的瞬时电力的模式大致类似以及未超过以往的消耗电力的模式的上限值的情况。

图25-1是表示通常利用时的累计电量以及使用优先级装置削减10％的电力使用计划和试验计划的累计电量的图。

图25-2是表示通常利用时的累计电量以及使用优先级装置削减30％的电力使用计划和试验计划的累计电量的图。

示出削减10％和30％并且按照通常利用时、初始目标值以及实际使用电力的累计电量的顺序消耗量逐渐低的值，并且示出不会超过以往的累计电量的上限值的情况。

该图24和图25示出的值表示即使不变更日常生活的生活模式也削减消耗电力和累计电力的情况。

因此，从3名测试者听取生活体验经历，尝试调查在设置了EoD控制系统的智能公寓房间内产生了哪种问题。

(3名测试者的生活体验经历)

·测试者A、B、C

整体而言，不管电力削减率如何，生活均没有特别感觉到不自由。

·测试者A

仅在照明、电视机变暗时感到过着电力削减生活，平时均习惯并放心。

·测试者B

仅在电热壶烧开较慢时感觉到，平时均习惯并放心。

·测试者C

在进行烹饪时的高峰时，削减其它家电的电力而进行了烹饪。

根据3名测试者的生活的体验经历可知，不管10％、30％的电力削减率，生活均不会特别感觉到不自由。

图26-1是表示使用优先级装置削减10％的试验计划的六种设备的瞬时电力的图。

图26-2是表示使用优先级装置削减30％的试验计划的六种设备的瞬时电力的图。

六种设备为电视机、电热壶、电磁炉(电磁灶台)、冰箱、洗衣机以及照明。

图26是表示针对六种电气设备将电力使用计划削减10％、30％的瞬时电力的曲线图。

在图26-1的削减10％的情况下，电热壶和洗衣机的消耗电力在1：30与11：00显示高峰，与此相对，在图26-2的削减30％的情况下，电热壶和洗衣机的消耗电力在22：00与9：40显示高峰，从而可知电热壶的高峰时间段提前了3小时半而产生，洗衣机的高峰时间段提前了1小时40分钟而产生。

(总结)

本发明的EoD控制系统是根据利用设备与优先级装置之间的消息交换的调解来进行电力供给的系统。在用户接通设备的电源时，专利文献2的供需调解系统在经过了刷新计时器所计数的2～3秒钟之后供给电力，与此相对，本发明经由以下步骤1)～4)而瞬时供给电力。1)将“电力请求消息”与请求电力、优先级一起从设备发送至优先级装置。2)优先级装置基于此时的设备的优先级来对是否能够对设备供给电力、以及供给电力进行调解。3)优先级装置按照调解结果将“电力分配(允许/削减/拒绝)消息”发送至设备。4)接收到“电力分配消息”的设备按照该消息进行动作。

由于仅将商用电源作为对象，因此通常如果在合同电力以内则无论多少电力均能够使用，因此EoD控制系统作为能够由用户自身设定的参数，附加对于瞬时电力的上限值(最大瞬时电力)和对于累计电量的上限值(最高限度)这两个上限值。最大瞬时电力为按每时间段使用电力的上限值，从而能够应对用户将合同电力抑制为较低的请求、用于保护电网的供需平衡的来自电力公司的高峰抑制请求。另外，最高限度为固定期间(1天、1周、1个月等)使用的累计电量的上限值，从而用户能够抑制电费、CO₂排放量。

EoD控制系统1)为了一边维持生活品质一边削减电力，采用决定对哪一个设备供给电力、将对哪一个设备的电力进行削减的设备的动态优先级；2)为了根据生活者的生活模式来达到最高限度与最大瞬时电力的上限值，采用处理瞬时电力的电力使用计划设定单元；3)为了针对来自设备的电力请求实时地供给电力，采用处理消耗电力的电力调解单元；以及4)为了防止由于负载变动等而产生未预料到的瞬时电力的增加而超过最大瞬时电力，采用处理瞬时电力的连续监视单元，可知采用这些来解决全部的以往问题。

Claims (35)

1.一种按需型电力控制系统，具备商用电源、多个电气设备、与上述电气设备相连接的智能接头、对电气设备的电力供给进行控制并具备存储器的动态优先级控制装置以及将动态优先级控制装置与上述智能接头相连接的网络，该按需型电力控制系统的特征在于，

上述动态优先级控制装置具备：

初始目标值更新单元，其将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力来计算更新初始目标值，将该更新初始目标值与最大瞬时电力进行比较，如果该更新初始目标值小于上述最大瞬时电力则将之后的初始目标值的瞬时电力更新为更新初始目标值，如果该更新初始目标值大于上述最大瞬时电力则将上述初始目标值的瞬时电力更新为最大瞬时电力来设为更新初始目标值；以及

电力调解单元，其在从上述智能接头接收到电力请求消息的时刻，计算发送该电力请求消息的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力的合计值，根据基于对电气设备供给电力的方法的特性进行分类得到的电气设备特性类别数据来计算两个电气设备的优先级，将上述消耗电力的合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果上述消耗电力的合计值小于上述更新初始目标值则对发送上述电力请求消息的上述电气设备供给电力，如果上述消耗电力的合计值大于上述更新初始目标值则从上述存储器调出上述优先级来选择优先级的值最小的电气设备，参照上述电气设备特性类别数据，判断该电气设备符合上述特性中的哪一个特性，与该电气设备所符合的特性相应地，根据电气设备之间的优先级进行调解。

2.根据权利要求1所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述瞬时电力是将以最小控制间隔τ的间隔来合计消耗电力而得到的合计值进行平均而得到的消耗电力。

3.根据权利要求2所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述最小控制间隔τ为5分钟至10分钟。

4.根据权利要求3所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

关于上述初始目标值更新单元和上述电力调解单元所处理的信息，上述初始目标值更新单元所处理的信息是上述瞬时电力，上述电力调解单元所处理的信息是上述消耗电力。

5.根据权利要求4所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

基于固定比例削减计划、高峰削减计划或者成本削减计划制作电力使用计划，该电力使用计划根据用户的电力消耗模式来制作上述初始目标值。

6.根据权利要求5所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

基于上述固定比例削减计划制作的初始目标值T0(t)是根据以下式(1)和(2)制作的，

$D^{\&prime;}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}D\left(t\right)& \mathrm{if\; D}\left(t\right)\&le;M\left(t\right)\\ M\left(t\right)& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$T_0\left(t\right)=\frac{C}{\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&tau;}{D}^{\&prime;}\left(t\right)}{D}^{\&prime;}\left(t\right)---\left(2\right)$

其中，C为用户所设定的最高限度，M(t)为时刻t的最大瞬时电力，D(t)为时刻t的电力需求预测值。

7.根据权利要求5所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

基于上述高峰削减计划制作的初始目标值是通过仅在电力使用计划的电力使用高峰时削减电力供给而制作的。

8.根据权利要求5所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

基于上述成本削减计划制作的初始目标值是通过根据电力使用计划的电力成本来削减电力供给而制作的。

9.根据权利要求6所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述动态优先级控制装置进行控制，使得对电气设备的电力供给低于上述最高限度或者低于上述最大瞬时电力。

10.根据权利要求9所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

在上述动态优先级控制装置运转前，在上述存储器中存储有上述初始目标值的瞬时电力、上述实际的瞬时电力以及上述电气设备特性类别数据。

11.根据权利要求10所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力的分配方法为：将差均等地分配的均等分配方法或者仅分配至后一个瞬时电力的瞬时电力分配方法。

12.根据权利要求11所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电气设备特性类别数据是基于对电气设备中的能够调节、能够暂停以及能够待机的电气设备供给电力的方法的特性来划分的。

13.根据权利要求12所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

在基于对上述电气设备中的能够调节、能够暂停以及能够待机的电气设备供给电力的方法的特性划分得到的类别以外的类别中还具有为了确保安全、舒适的生活而能够由用户任意地选择设备的类别。

14.根据权利要求12所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述能够调节的特性为在运转过程中能够使供给的电力发生变化的特性，上述能够待机的特性为在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性为在运转过程中能够使电力供给临时停止的特性。

15.根据权利要求14所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

具备上述能够调节的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、加热器、空调、冰箱、电视机、吹风机。

16.根据权利要求14所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

具备上述能够待机的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、洗碗机、电饭锅、烤箱。

17.根据权利要求14所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

具备上述能够暂停的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、加热器、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶。

18.根据权利要求14所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

不具备上述能够调节、能够暂停以及能够待机的特性的电气设备为燃气检测器、人工呼吸器、网络设备。

19.根据权利要求12所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电气设备特性类别数据包含八种分类。

20.根据权利要求2所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述动态优先级控制装置还具备连续地监视消耗电力的连续监视单元。

21.根据权利要求20所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

在上述连续监视单元检测出在固定期间d以上的期间内整体消耗电力超过上述最大瞬时电力时，上述电力调解单元不等待上述最小控制间隔τ经过就进行控制，以上述最大瞬时电力取代上述整体消耗电力而使得电力供给低于上述最大瞬时电力。

22.根据权利要求21所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述固定期间d为0.5秒钟至2秒钟。

23.根据权利要求20～22中的任一项所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述连续监视单元对动作中的电气设备的消耗电力进行合计来计算合计值，根据基于三个特性来对电气设备进行分类而得到的电气设备特性类别数据来计算上述电气设备的优先级，将上述消耗电力的合计值与上述最大瞬时电力进行比较，如果上述消耗电力的合计值小于上述最大瞬时电力则结束处理，如果上述消耗电力的合计值大于上述最大瞬时电力，则参照上述电气设备特性类别数据，判断该电气设备符合上述三个特性中的哪一个特性，根据该电气设备所符合的特性来选择优先级最小的设备。

24.一种按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，该按需型电力控制系统具备商用电源、多个电气设备、与上述电气设备相连接的智能接头、对电气设备的电力供给进行控制并具备存储器的动态优先级控制装置以及将上述动态优先级控制装置与上述智能接头相连接的网络，

该按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法包括以下处理：

初始目标值更新处理，上述动态优先级控制装置将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力的差分配至之后的初始目标值的瞬时电力来计算更新初始目标值，将该更新初始目标值与最大瞬时电力进行比较，如果该更新初始目标值小于上述最大瞬时电力则将之后的初始目标值的瞬时电力更新为更新初始目标值，如果该更新初始目标值大于上述最大瞬时电力则将上述初始目标值的瞬时电力更新为最大瞬时电力来设为更新初始目标值；以及

电力调解处理，在从上述智能接头接收到电力请求消息的时刻，计算发送该电力请求消息的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力的合计值，根据基于三个特性来对电气设备进行分类得到的电气设备特性类别数据来计算两个电气设备的优先级，将上述消耗电力的合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果上述消耗电力的合计值小于上述更新初始目标值则对发送上述电力请求消息的上述电气设备供给电力，如果上述消耗电力的合计值大于上述更新初始目标值则从上述存储器调出上述优先级来选择优先级的值最小的电气设备，参照上述电气设备特性类别数据，判断该电气设备符合上述三个特性中的哪一个特性，与该电气设备所符合的特性相应地，根据电气设备之间的优先级进行调解。

25.根据权利要求24所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

上述瞬时电力是将以最小控制间隔τ的间隔来合计消耗电力而得到的合计值进行平均而得到的消耗电力。

26.根据权利要求25所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

上述最小控制间隔τ为5分钟至10分钟。

27.根据权利要求26所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

关于更新上述初始目标值的处理和基于上述优先级进行调解的处理所处理的信息，更新上述初始目标值的处理所处理的信息是上述瞬时电力，基于上述优先级进行调解的处理所处理的信息是上述消耗电力。

28.根据权利要求24所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

控制对电气设备的电力供给，使其低于固定期间的累计电量的上限值或者低于上述最大瞬时电力。

29.根据权利要求28所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

上述电气设备特性类别数据是基于电气设备的能够调节、能够暂停和能够待机的特性来划分的。

30.根据权利要求29所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

为了确保安全、舒适的生活，在基于对上述电气设备中的能够调节、能够暂停以及能够待机的电气设备供给电力的方法的特性划分得到的类别以外的类别中能够由用户任意地选择设备。

31.根据权利要求29所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

上述能够调节的特性为在运转过程中能够使供给的电力发生变化的特性，上述能够待机的特性为在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性为在运转过程中能够使电力供给临时停止的特性。

32.根据权利要求31所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

具备上述能够调节的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、加热器、空调、冰箱、电视机、吹风机。

33.根据权利要求31所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

具备上述能够待机的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、洗碗机、电饭锅、烤箱。

34.根据权利要求31所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

具备上述能够暂停的特性的电气设备为笔记本PC、热水器、加热器、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶。

35.根据权利要求30所述的按需型电力控制系统中的动态优先级控制装置的动作方法，其特征在于，

不具备上述能够调节、能够暂停以及能够待机的特性的电气设备为燃气检测器、人工呼吸器、网络设备。