CN103503264B - 电力控制装置、控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电力控制装置，安装在具有负载装置的用户家中并控制负载装置的运行，该电力控制装置包括获取单元、设置单元、临时运行控制单元以及测量单元，其中，获取单元获取用于确定负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，该运行参数配置多个运行模式中的每一个并用于控制负载装置；设置单元设置负载装置的多个运行模式中的任一个；临时运行控制单元根据多个运行模式临时运行负载装置；针对多个运行模式中的每一个，测量单元测量负载装置的临时运行过程中由负载装置所消耗的临时电力消耗。

Description

电力控制装置、控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及安装在具有负载装置的用户家中并控制该负载装置的运行的电力控制装置、控制系统及其控制方法。

背景技术

近年来，不仅社会和企业，而且在诸如普通家庭的用户家中也提高了对节省能源的要求。在这些情况下，引入了用于共同管理安装在家中的分布式电源（例如光伏电池）和负载装置（例如家用电器）的电力消耗的、被称为HEMS（HomeEnergyManagementSystem：家庭能源管理系统）的电力控制装置（例如参见专利文献1）。

根据这种电力控制装置，不仅可根据电力需求最佳地控制从分散电源向负载装置所供给的电力，还可抑制用户家中的电力消耗，从而实现积极的能源节约。

现有技术文献

专利文献1：公开号为2009-259125日本专利申请

发明内容

但是，根据传统技术的电力控制装置有如下问题。即，为了通过电力控制装置适当地控制负载装置的电力消耗，需要知晓用于确定负载装置的运行状态的运行参数以及当负载装置根据该负载参数运行时所消耗的电力消耗。

在负载装置中经常设置大量的运行参数。例如，当采用诸如空调的空调系统作为示例时，存在例如温度、湿度、风量以及风向等许多运行参数。因此，当电力控制装置控制负载装置的电力消耗并同时管理负载装置的每个运行参数时，会增加处理负载。

作为解决这种问题的方法，可提供多个运行模式，并且根据电力消耗量事先确定配置多个运行模式中的每个的运行参数。根据这种方法，无需管理负载装置的相应运行参数中的每个，就可通过多个运行模式简化对负载装置的控制。因此可抑制处理负载。

但是，根据每个负载装置的安装环境，负载装置的电力消耗可能不同。例如，当采用空调系统为例时，例如根据安装有空调系统的房间面积，在运行时即使相同的空调系统的电力消耗也会不同。因此，难以准确地知晓负载装置运行时所消耗的电力消耗。

因此，在根据传统技术的电力控制装置中，可抑制在控制负载装置时所产生的处理负载，但是不能准确知晓负载装置的电力消耗。因此，存在不能适当地控制用户家中的负载装置的电力消耗的问题。

因此，本发明是为解决以上问题而作出的，其目的是提供一种电力控制装置、控制系统以及控制方法，使用该电力控制装置、控制系统以及控制方法，在具有负载装置的用户家中可以抑制在控制负载装置时所产生的处理负载，并更准确地控制负载装置的电力消耗。

为了解决上述问题，本发明具有以下特征。首先，本发明的第一特征概括如下。一种电力控制装置（电力控制装置200），安装在具有负载装置（例如空调系统132）的用户（用户10）家中并控制该负载装置的运行，该电力控制装置包括：获取单元（获取单元241）、设置单元（设置单元242）、临时运行控制单元（临时运行控制单元243）以及测量单元（测量单元244），其中，获取单元获取用于确定负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，该运行参数配置多个运行模式中的每一个并用于控制负载装置；设置单元设置负载装置的多个运行模式中的任一个；临时运行控制单元根据多个运行模式临时运行负载装置；针对多个运行模式中的每一个，测量单元测量负载装置在临时运行过程中由负载装置所消耗的临时电力消耗。

根据上述特征的本发明的第二特征概括如下。获取单元确定是否可从负载装置获取多个运行模式或配置多个运行模式中的每个运行模式的运行参数，在确定出不能获得运行模式或运行参数时，获取单元从外部装置（例如系统侧控制器50）或根据使用者的输入操作来获得运行模式或运行参数。

根据上述特征的本发明的第三特征概括如下。设置单元根据基于使用者的输入操作而改变的运行模式的改变结果重新设置多个运行模式中的任一个。

根据上述特征的本发明的第四特征概括如下。临时运行控制单元使负载装置在以下时间段中的任一时间段内临时运行，即，用户家中的电力需求低的时间段、电力供给大的时间段、以及电力费用低的时间段。

根据上述特征的本发明的第五特征概括如下。当安装在用户家中的多个负载装置临时运行时，临时运行控制单元逐渐改变待临时运行的负载装置的数量和/或待临时运行的负载装置的运行模式，以便逐渐增加在临时运行的过程中的总电力消耗。

根据上述特征的本发明的第六特征概括如下。在测量了临时电力消耗之后，当负载装置根据多个运行模式中的任一个进行运行时，测量单元测量负载装置所消耗的实际电力消耗。

根据上述特征的本发明的第七特征概括如下。电力控制装置还包括：通信单元（通信单元210），该通信单元与系统侧控制器（系统侧控制器50）通信，该系统侧控制器控制从电力系统（电力系统20）向包括该用户的用户组所供给的电力，其中，通信单元将测量单元测量出的实际电力消耗发送到系统侧控制器。

根据上述特征的本发明的第八特征概括如下。电力控制装置还包括：故障诊断单元，其根据临时电力消耗与实际电力消耗之差或在不同的时间点测量出的实际电力消耗之差来诊断负载装置的故障。

根据上述特征的本发明的第九特征概括如下。一种控制系统，控制安装在用户家中的负载装置的运行，并包括：获取单元、设置单元、临时运行控制单元以及测量单元，其中，获取单元获取用于确定负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，该运行参数配置多个运行模式中的每一个并用于控制负载装置；设置单元设置负载装置的多个运行模式中的任一个；临时运行控制单元根据多个运行模式临时运行负载装置；针对多个运行模式中的每一个，测量单元测量负载装置的临时运行过程中由负载装置所消耗的临时电力消耗。

根据上述特征的本发明的第十特征概括如下。一种用于通过电力控制装置控制安装在用户家中的负载装置的运行的方法，包括：获取步骤，获取用于确定所述负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，所述运行参数配置所述多个运行模式中的每个并用于控制所述负载装置；设置步骤，设置所述负载装置的所述多个运行模式中的任一个；临时运行步骤，根据所述多个运行模式临时运行所述负载装置；以及测量步骤，针对所述多个运行模式中的每一个，测量所述负载装置的临时运行过程中由所述负载装置所消耗的临时电力消耗。

附图简要说明

[图1]图1是根据本发明的实施方式的电力控制系统1的配置的概要图。

[图2]图2是示出根据本发明的实施方式的电力控制装置的配置的框图。

[图3]图3是用于说明根据本发明的实施方式的信息表的图。

[图4]图4是示出根据本发明的实施方式的电力控制装置的操作的流程图。

[图5]图5是根据本发明第四变型的电力控制装置200的框图。

具体实施方式

下面，参考附图描述本发明的实施方式。具体地，按以下顺序进行描述：（1）电力控制系统的配置，（2）电力控制装置的配置，（3）电力控制装置的操作，（4）作用和效果，（5）根据本实施方式的第一变型，（6）根据本实施方式的第二变型，（7）根据本实施方式的第三变型，（8）根据本实施方式的第三变型以及（9）其他实施方式。在实施方式的附图中，相同或相似的参考符号用于相同或相似的部分。

（1）电力控制系统的配置

图1是根据本发明的实施方式的电力控制系统1的配置的概要图。电力控制系统1被安装在例如普通家庭的用户10家中，并能够对用户10家中的装置进行电力控制。

如图1所示，电力控制系统1包括智能电表110，混合PCS120，光伏电池121，蓄电池122，负载装置（例如照明装置131和空调系统132）以及电力控制装置200。电力控制装置1可包括安装在例如电动车辆中的蓄电池。光伏电池121接收太阳光以根据接收的太阳光产生DC电力。另外，照明装置131被视为能够控制照明装置的输出亮度的LED灯。负载装置不限于此。例如，可安装诸如制冷设备和蓄热器等更多负载装置，相反也可只安装一个负载装置。

智能电表110测量总电力消耗，该总电力消耗是电力控制系统1中的负载装置所消耗的电力总和。智能电表110能够通过广域通信网80向系统侧控制器50通知测量出的总电力消耗。系统侧控制器50被视为是称为CEMS（CommunityEnergyManagementSystem，社区能源管理系统）的装置。

混合PCS120与室内配电线150连接，并且与光伏电池121和蓄电池122连接，光伏电池121被用作分布式电源。混合PCS120根据电力控制装置200的控制来运行光伏电池121和蓄电池122。

混合PCS120能够将由光伏电池121产生的电力存储在蓄电池122中。混合PCS120能够将从室内配电线150供给的AC电力转换为DC电力并将该DC电力存储在蓄电池122中。

混合PCS120能够将从蓄电池122放出的DC电力和由光伏电池121产生的DC电力转换为向室内配电线150发送的AC电力。被发送至室内配电线150的AC电力适当地用于照明装置131和/或空调系统132。可替换地，由光伏电池121产生的电力用作流向电力系统20的反向电力流。

作为负载装置的照明装置131和空调系统132与室内配电线150和室内通信线路180连接。负载装置根据电力控制装置200的控制进行操作。

电力控制装置200安装在用户10家中，并对用户家中的每个装置进行电力控制。电力控制装置200通过室内通信线路180与智能电表110、混合PCS120、照明装置131以及空调系统132通信。该通信可以是无线通信或有线通信（包括电力线通信）。

另外，电力控制装置200通过广域通信网80与系统侧控制器50通信，该系统侧控制器50控制被供给到包括用户10的用户组的电力。电力控制装置200能够从系统侧控制器50接收用于电力控制系统20的电力的控制信息（包括电力费用等），并能够根据接收到的控制信息控制电力控制系统1中的负载装置的操作。

另外，电力控制装置200根据预定数量的运行模式控制负载装置的运行。在这种情况下，运行模式是用于确定根据负载装置的电力消耗量所限定的负载装置的运行状态的信息。

在本实施方式中，作为预定数量的运行模式，确定了5种运行模式1至5。电力控制装置200利用运行模式1至5控制负载装置的运行。在运行模式1至5中，越大数字的模式被设置为在负载装置运行时消耗越低的电力消耗量。

例如，由系统侧控制器50指示电力控制装置200将电力消耗抑制得最低，电力控制装置200能够控制以便通过最低的电力消耗的运行模式5运行负载装置。电力控制装置200的配置和运行模式将在后文详细描述。

（2）电力控制装置的配置

参考图2描述电力控制装置200的配置。图2是表示电力控制装置200的配置的框图。如图2所示，电力控制装置200包括通信单元210，存储单元220，输入单元230以及处理单元240。

通信单元210与室内通信线路180和广域通信网80连接。通信单元210通过室内通信线路180与诸如负载装置的装置通信。通信单元210通过广域通信网80与系统侧控制器50通信。

存储部220存储由处理单元240执行的程序，并且在处理单元240执行程序的过程中被用作工作区域。

另外，根据本实施方式的存储单元220存储将“运行模式”、“运行参数”以及“电力消耗”相互关联的信息表。具体地将参考图3进行描述。在图3中，示出了用于空调系统132的信息表的一个例子。

这里，在存储在存储单元220中的信息表中，“运行模式”是用于控制负载装置的运行的信息。在本实施方式中，5种“运行模式”，即，“运行模式1至5”根据负载装置的电力消耗量规定。各个运行模式1至5由用于控制负载装置的运行参数来配置。“运行模式”的数量不限于5。可以设置更多的运行模式，也可以设置更少的运行模式。

“运行参数”是表示负载装置的运行状态的信息，并且与每个“运行模式1至5”关联地存储。在根据本实施方式的“运行参数”中，用于确定与例如季节（春/夏/秋/冬）和室外温度等条件关联的制热/制冷/通风运行的信息和温度（温度设置）信息被存储为空调系统132的运行参数。

在“电力消耗”中存储有当负载装置根据与各个运行模式1至5对应的运行参数运行时所消耗的电力消耗。存储在“电力消耗”中的电力消耗是处理单元240（测量单元244）测量出的值。

在图3中，示出了用于空调系统132的运行参数的信息表的一个例子，但存储单元220也存储用于其他负载装置的信息表。

当用户操作电力控制装置200时，输入单元230起用户界面的作用。另外，输入单元230能够接受用户对负载装置的运行参数的变更。例如，在用户改变空调系统132的温度设置的情况下，输入单元230能够接受温度设置的改变（例如从28℃到27℃）。

处理单元240根据存储在存储单元220中的程序执行处理。另外，处理单元240包括获取单元241，设置单元242，临时运行控制单元243，测量单元244以及电力控制单元245。

获取单元241获取用于确定负载装置的运行状态的多个运行模式、或用于控制负载装置并分别配置多个运行模式的运行参数。这里，在本实施方式中，以获取单元241获得运行参数的情况为例描述。

当负载装置新近连接至用户10家中的室内配电线150和室内通信线路180时，获取单元241检测负载装置。例如，在通信方案是例如Zigbee方案的SEP2.0等的情况下，获取单元241能够通过经由室内通信线路180在一定间隔广播仅从新近连接的装置返回响应的命令来检测装置。可替换地，在通信方案是ECHONET/ECHONET简版方案等的情况下，获取单元241能够通过经由室内通信线路180自动地广播通知新近连接的装置已加入网络的信息并使通信单元210接收该信息来检测装置。

获取单元241从检测到的负载装置获取装置识别信息以用于识别检测到的装置。例如，装置识别信息是制造商及其ID、装置的类型和类别、装置的型号和制造编号或者装置名中的至少一种。另外，装置识别信息可包括通过其可获得这些装置信息的参考目的地地址信息，例如URL。另外，获取单元241决定是否可从负载装置获得运行参数。

例如，当新近连接有空调系统132时，获取单元241请求空调系统132发送运行参数。当能够从空调系统132获得运行参数时，获取单元241确定为可获得的。另一方面，当不能从空调系统132获得运行参数时，获取单元241确定为不可获得的。具体地，获取单元241向作为外部装置的系统侧控制器50发送包括装置识别信息的请求信息，并从系统侧控制器50获得运行参数。如果装置识别信息中包括参考目的地URL，则获取单元241可向由URL所指示的参考目的地发送请求信息并可获得运行参数。

除了系统侧控制器50之外，当独立地安装有用于运行参数等的数据库服务器时，获取单元241可从该数据服务器获得负载装置的运行参数。

另外，当不能从负载装置获得运行参数时，获取单元241可以根据使用者的输入操作来获得负载装置的运行参数。具体地，获取单元241可获取由使用者对输入单元230输入的运行参数值作为负载装置的运行参数。

设置单元242设置负载装置的多个运行模式之一。具体地，当获取单元241获得了负载装置的运行参数时，设置单元242在存储单元220中创建信息表。

另外，设置单元242将获取单元241获得的负载装置的运行参数分为5种。例如，当空调系统132的运行参数是制热运行的温度时，设置单元242指定制热运行的温度范围是20℃至28℃，并将该温度范围分为与运行模式1至5对应的5个。具体地，将该温度范围进行如下分类：28℃作为运行模式1、26℃作为运行模式2、24℃作为运行模式3、22℃作为运行模式4、20℃作为运行模式5。

另外，设置单元242将运行模式1至5与对应于各个运行模式1至5的运行参数关联，并将它们存储在信息表中。这些运行参数将作为用于确定包括照明装置131和空调系统132的负载装置的运行状态的信息条。

临时运行控制单元243根据多个运行模式1至5临时运行负载装置。具体地，当设置单元242为各个运行模式1至5存储了运行参数时，临时运行控制单元243顺序地指示负载装置根据与各个运行模式1至5对应的运行参数执行临时运行。

另外，在用户10家中的电力需求低的时间段、电力供给大的时间段、以及电力费用低的时间段中的任何一种情况下，优选地，临时运行控制单元243进行负载装置的临时运行。从成本、电力的有效使用等观点来看，在这样的时间段进行临时运行是有益的。

电力需求低的时间段包括夜间或用户不在的时间等。电力供给大的时间段包括天气晴朗或光伏电池121的发电量大的时间等。电力费用低的时间段包括例如基于由每个时间段所确定的TOU（TimeofUse，使用时间）和实时确定的RTP（RealTimePricing，实时定价）的信息，电力费用比预定费用低的时间段。

测量单元244为运行模式1至5中的每个测量在负载装置的临时运行中由负载装置所消耗的电力（下文，“临时电力消耗”）。具体地，测量单元244通过临时运行控制单元243的指示，测量在负载装置根据与各个运行模式1至5对应的运行参数运行时的临时电力消耗。另外，测量单元244将测量出的电力消耗与各个运行模式1至5的运行参数关联，并将关联后的电力消耗存储在存储单元220的信息表中。

在测量负载装置的电力消耗时，测量单元244可测量插座（未示出）或室内配电板（未示出）处的电力消耗，负载装置通过该插座与室内配电线150连接。测量单元244可在能够测量单个负载装置的电力消耗的任何位置处测量电力消耗。

电力控制单元245控制用户10家中的电力。具体地，电力控制单元245基于由智能电表110测量出的用户10的总电力消耗和/或从混合PCS120获得的光伏电池121的发电量等，优化用户10家中的电力消耗。而且，在控制负载装置的电力消耗时，电力控制单元245指定运行模式1至5中的一种运行模式。

这时，电力控制单元245根据多个运行模式1至5以及与各个运行模式1至5对应的临时电力消耗来控制负载装置的运行。具体地，电力控制单元245参考存储在存储单元220中的信息表、根据与“运行模式”关联地存储的“电力消耗”的值，指定用于负载装置的运行的运行模式。另外，电力控制单元245指示负载装置根据与所指定的运行模式对应的运行参数运行。

例如，如果用户10家中的负载装置在光伏电池121的发电量W的范围内运行，则电力控制单元245指定负载装置的电力消耗在发电量W的范围内的运行模式，并指示负载装置根据与所指定的运行模式对应的运行参数的信息运行。

另外，电力控制单元245具有日历功能并与室外温度传感器（未示出）连接，从而能够获得室外温度。电力控制单元245能够根据诸如季节和室外温度的条件，指示负载装置根据与各个运行模式1至5对应的运行参数运行。

（3）电力控制装置的操作

下面，描述电力控制装置200的运行。图4是示出电力控制装置200的运行的流程图。这里，在图4中示出了当负载装置之一的空调系统132新近连接至电力控制系统1时，电力控制装置200所进行的操作。

在步骤S101中，在检测到新近连接到电力控制系统1（室内通信线路180）的空调系统132的情况下，获取单元241从空调系统132获取装置识别信息。

在步骤S102中，获取单元241确定是否能够从空调系统132获得运行参数。具体地，获取单元241请求空调系统132发送运行参数。如果能够从空调系统132获得运行参数，则电力控制装置200执行步骤S104的操作。

在步骤S103中，例如当获取单元241确定出不能从空调系统132获得运行参数，则获取单元241从外部装置获得与空调系统132对应的运行参数。具体地，获取单元241将用于包括装置识别信息的运行参数的请求信息发送到系统侧控制器50，并从系统侧控制器50获得运行参数。

这样，通过步骤S102和S103，获取单元241获得用于确定空调系统132的运行状态的运行参数。例如，当与已有的空调系统132相似的另一空调系统被添加到用户10中时，获取单元241可获取已存储在信息表中的空调系统132的运行参数作为其他空调系统的运行参数。

在步骤S104中，设置单元242将空调系统132的多种运行参数分为预先确定的预定数量，并设置多个运行模式1至5。

具体地，设置单元242在存储单元220中创建信息表。设置单元242根据所估计的电力消耗将获取单元241所获得的空调系统132的多种运行参数分为5种运行参数，并存储与各个运行模式1至5关联的运行参数。

在步骤S105中，临时运行控制单元243对于每个与运行模式1至5对应的运行参数，临时运行空调系统132和照明装置131。具体地，临时运行控制单元243参考存储单元220获得与各个运行模式1至5对应的运行参数。临时运行控制单元243指示空调系统132根据与运行模式1至5对应的运行参数进行临时运行。

在步骤S106中，当空调系统132按照临时运行控制单元243的指示执行临时运行时，测量单元244测量与各个运行模式1至5对应的电力消耗。测量单元244可测量电力消耗以计算临时运行时的平均值。每个运行模式1至5的临时运行的时期可以是数秒至数十秒。

在步骤S107中，测量单元244将针对每个运行模式1至5所测量的电力消耗与各个运行模式1至5关联，并将关联后的电力消耗存储在存储单元220的信息表中。

在步骤S108中，电力控制单元245根据运行模式1至5以及与各个运行模式1至5对应的运行参数和临时电力消耗，来控制诸如空调系统132的负载装置的运行。具体地，在控制用户10家中的负载的电力消耗时，电力控制单元245参考存储在存储单元220中的信息表。另外，电力控制单元245根据与“运行模式”关联地存储在信息表中的“电力消耗”的值指定运行模式。而且，电力控制单元245指示诸如空调系统132的负载装置根据与所指定的运行模式对应的运行参数运行。

之后，设置单元242可根据基于使用者的输入操作所改变的运行参数的改变结果重新设置运行参数。例如，当空调系统132基于制热运行和28℃的运行参数执行运行模式1的运行时，在输入单元230已接受用户对空调系统132的温度的改变（例如从28℃到27℃的改变）的情况下，设置单元242可将与运行模式1关联地存储的温度重新设置成用户改变后的温度（例如27℃）。

（4）作用和效果

在根据上述实施方式的电力控制装置200中，当负载装置与电力控制系统1连接时，获得用于配置负载装置的运行模式的运行参数。电力控制装置200将所获得的运行参数分为被预先确定的5种运行模式1至5，并设置用于确定负载装置的运行状态的运行模式。

即使负载装置具有多种运行参数，根据电力控制装置200也将运行参数分为与待管理的5种运行模式1至5对应的运行参数。因此，在电力控制装置200中，根据运行模式1至5能够共同地调整多种运行参数而无需调整每个运行参数，因此能够抑制用于控制负载装置的运行的处理负载。

另外，根据电力控制装置200，根据多个运行模式1至5中的每个所设置的运行参数进行负载装置的临时运行并获得临时电力消耗。因此，在电力控制装置200中，不必通过设计值计算负载装置的相应的电力消耗的处理，因此能够抑制用于计算的处理负载。

而且，在根据本实施方式的电力控制装置200中，不是通过设计值针对运行模式1至5中的每个计算负载装置的电力消耗，而是通过临时运行的实际测量值而获得。因此，根据本实施方式的电力控制装置200更准确地知晓针对运行模式1至5中的每个的负载装置的电力消耗，从而能够更准确地控制用户10家中的负载装置的电力消耗。

特别地，当负载装置是空调系统132时，根据安装有空调系统132的房间种类（例如，厨房或卧室）以及安装环境例如房间的面积，实际电力消耗被视为与通过设计值所计算的电力消耗不同。根据本实施方式的电力控制装置200通过临时运行的实际测量值获得电力消耗，从而对这种情况是有用的。

另外，依照根据本实施方式的电力控制装置200，即使不能从负载装置获得与负载装置对应的运行参数时，也可从例如系统侧控制器50的外部装置或根据使用者的输入操作来获得运行参数，从而能够更可靠地获得运行参数。

（5）根据本实施方式的第一变型

接着，描述根据本实施方式的第一变型。根据上述实施方式的电力控制装置200已与临时运行中的临时电力消耗关联并存储为对应于运行模式1至5的电力消耗。但是，由于临时运行过程中所测量的临时电力消耗是短时间内的测量结果，因此认为临时电力消耗的精度较低。

在测量临时电力消耗之后，当根据预定数量的运行模式1至5之一（例如，运行模式1）进行负载装置的运行时，根据本变型的测量单元244测量负载装置所消耗的实际电力消耗。也就是，在根据本变型的电力控制装置200中，测量单元244通过再次测量负载装置实际运行时所消耗的电力消耗，来测量更精确的实际电力消耗。

另外，测量单元244将测量出的实际电力消耗与再次测量时的运行模式（例如，运行模式1）关联，并将关联后的电力消耗存储在存储单元220的信息表中。此时，测量单元244可存储表示“临时电力消耗”或“实际电力消耗”的标记，以便确定在信息表中存储为“电力消耗”的电力消耗是“临时电力消耗”还是“实际电力消耗”。

之后，在控制负载的运行时，电力控制单元245根据运行模式和实际电力消耗控制负载装置的运行。由此，电力控制单元245能够根据更精确的实际电力消耗对用户10家中的负载装置进行电力控制。

通信单元210可将测量单元244所测量的实际电力消耗发送到系统侧控制器50。这样，从每个用户10向系统侧控制器50通知实际电力消耗，从而系统侧控制器50能够对下属的用户组更准确地进行电力管理。具体地，当系统侧控制器50能够识别与每个用户的运行模式对应的实际电力消耗时，在指示每个用户10节省电力等时，系统侧控制器50能够指定与来自电力系统20的电力供给对应的适当的运行模式，从而能够进行最佳的电力节省。

（6）根据本实施方式的第二变型

接着，描述根据本实施方式的第二变型。根据上述实施方式的电力控制装置200被配置为管理与各个运行模式1至5对应的运行参数和电力消耗。但是，考虑使用者频繁地改变运行参数。在这种情况下，电力控制装置200可增加新运行模式。

例如，当空调系统132基于运行模式1根据例如制热、温度28℃、以及自动风量控制的运行参数运行时，当电力控制装置200的输入单元230接受使用者对空调系统132的温度的改变（例如，从28℃到27℃的改变）多于预定次数时，设置单元242可在信息表中增加新运行模式（例如运行模式1.5），该新运行模式由与改变结果对应的运行参数（制热、温度27℃和自动风量控制）配置。

另外，当增加了新运行模式时，设置单元242向临时运行控制单元243通知新运行模式的增加，临时运行控制单元243可指示空调系统132根据与新运行模式对应的运行参数进行临时运行。在这种情况下，测量单元244测量临时运行的过程中与新运行模式对应的临时电力消耗，将新运行模式、运行参数和实际测量的电力消耗互相关联，并将它们存储在存储单元220的信息表中。

另一方面，当增加了新运行模式时，如果空调系统132实际运行，则设置单元242向测量单元244通知这种效果。测量单元244根据该通知测量与新运行模式对应的实际电力消耗。在这种情况下，测量单元244将新运行模式、运行参数和实际测量的电力消耗互相关联，并将它们存储在存储单元220的信息表中。

根据本变型的电力控制装置200，可响应于使用者的输入操作新增加运行模式，生成最佳的运行模式以适应使用者的偏好，并且能够测量与新运行模式对应的临时电力消耗或实际电力消耗并将其存储在存储单元220中。

（7）根据本实施方式的第三变型

接着，描述根据本实施方式的第四变型。在上述实施方式中，对在电力需求低的时间段、电力供给大的时间段、电力费用低的时间段中的任一时间段中电力控制装置200对一个负载装置进行临时运行的情况进行描述。但是不限于临时运行1个负载装置的情况，电力控制装置200可临时运行多个负载装置。

在这种情况下，需要在尽可能短的时间内进行有效的临时运行。另一方面，当大量负载装置以高电力消耗的运行模式同时临时运行时，总电力消耗可能会超过容许值（下文，“电力容许值”）并可能激活断路器。

因此，在本变型中，在不知晓实际电力消耗的情况下，临时运行控制单元243首先在预测电力消耗低的条件下进行临时运行。例如，进行临时运行的多个负载装置中的一部分在电力消耗最小的运行模式下临时地运行。测量单元244为每个负载装置测量第一临时运行过程中的电力消耗（临时电力消耗）。

当第一临时运行完成时，临时运行控制单元243增加同时临时运行的负载装置的数量，和/或将临时运行的负载装置的运行模式改变为消耗第二高的电力消耗的运行模式，该运行模式消耗的电力消耗在第一临时运行之下。因此，临时运行控制单元243逐渐改变临时运行的负载装置的数量和/或临时运行的负载装置的运行模式，以使得临时运行过程中的总电力消耗逐渐增加。

在这种连续地进行临时运行的过程中，当预测临时运行过程中的总电力消耗超过电力容许值时，临时运行控制单元243减少同时进行临时运行的负载装置的数量。

因此，根据本变型，逐渐改变临时运行的负载装置的数量和/或临时运行的负载装置的运行模式，以便逐渐增加临时运行过程中的总电力消耗，从而能够在防止临时运行中的总电力消耗超过电力容许值的情况下，在短时间内有效地使多个负载装置临时运行。

（8）根据本实施方式的第四变型

接着，描述根据本实施方式的第四变型。在上述实施方式中，主要描述了负载装置的初始设置（初始连接）的电力控制装置200的操作。但是，存储在存储单元220中的信息表可不仅用于控制负载装置，还用于诊断负载装置的故障（或异常）。

图5是根据本变型的电力控制装置200的框图。如图5所示，电力控制装置200包括故障诊断单元246，该故障诊断单元246根据存储在存储单元220中的信息表所包含的“电力消耗”诊断负载装置的故障。当负载装置的电力消耗不论是否为相同的运行模式（即，相同的运行参数）均显著地改变时，故障诊断单元246确定该负载装置发生故障。

例如，对于负载装置，当在预定的运行模式下的临时运行中所测量的电力消耗（临时电力消耗）与在预定的运行模式下的实际运行中所测量的电力消耗（实际电力消耗）之差超过了预定阈值时，故障诊断单元246确定该负载装置中发生故障。相反地，当该差异等于或小于该阈值时，使用在实际运行中所测量的电力消耗（实际电力消耗）来更新（即，重写）信息表。

可替换地，对于负载装置，当在某一时间点处在预定的运行模式下的实际运行中所测量的电力消耗（实际电力消耗A）与在该时间点之后的时间点处在预定的运行模式下的实际运行中所测量的电力消耗（实际电力消耗B）之差超过预定阈值时，故障诊断单元246确定该负载装置中发生故障。相反地，当该差异等于或小于该阈值时，使用最近的电力消耗（实际电力消耗B）来更新（即，重写）信息表。

这里，为了增加诊断的精度，可以不将仅在一个运行模式中的电力消耗之差超过阈值的情况确定为故障，但是，可将在多个运行模式中的电力消耗之差超过阈值的情况确定为故障。

当故障诊断单元246检测出负载装置的故障时，故障诊断单元246控制安装在电力控制装置200中的输出单元250以使得输出单元250输出关于负载装置的警告消息。当输出单元250是显示器时，故障诊断单元246可以控制输出单元250以使得输出单元250输出用于提示对该负载装置进行更换或修理的图像、字符等。当输出单元250是扬声器时，故障诊断单元246可以控制输出单元250以使得输出单元250输出用于提示对该负载装置进行更换或修理的声音。

可替换地，当故障诊断单元246检测出负载装置的故障时，故障诊断单元246控制通信单元210以使得通信单元210向预定目的地发送关于该负载装置的警告消息。该预定目的地可以是使用者的通信终端，也可以是制造商或修理者的通信终端。

因此，根据本变型，能够自动地检测负载装置的故障并将故障通知例如使用者。

（9）其他实施方式

如上所述，通过上述实施方式描述了本发明。然而，不应理解为构成本公开的一部分的描述和附图限制本发明。根据本公开，对于所述技术领域的技术人员，多个可替换实施方式、实施例和可应用技术将变得显而易见。

例如，在上述实施方式中，电力控制装置200被配置成对于每个负载装置设置运行模式，但是也可通过将安装在每个房间中的多个负载装置分组来为每个房间设置运行模式。在这种情况下，存储单元220的信息表存储互相关联的运行模式1至5、多个负载装置的各个运行参数以及多个负载装置的电力消耗总值。

另外，在上述实施方式中，描述了获取单元241获得用于控制负载装置的运行参数，设置单元242将运行参数分为运行模式的情况。但是获取单元241可以获得由多个运行参数所设置的运行模式本身。也就是说，获取单元242可以获得运行模式和被分类以便与运行模式关联的运行参数。

此外，在上述实施方式中，已将光伏电池121和蓄电池122作为分布式电源的例子进行了描述。但是，分布式电源可以是例如风力发电等的其他发电装置。

另外，在上述实施方式中，电力控制装置200的全部或部分功能可以由例如智能电表110的另一装置提供。

根据上述实施方式的电力控制装置200的功能不仅可适用于HEMS（HomeEnergyManagementSystem，家庭能源管理系统），也可以应用于例如BEMS（BuildingandEnergyManagementSystem，建筑和能源管理系统）的智能电网技术中的各种系统。另外，在上述实施方式中，由电力控制装置200所执行的至少一部分处理可由系统侧控制器50执行。

如上所述，应该理解，本发明包括本文未描述的各种实施方式等。

（于2011年4月22日提交的）第2011-096620号日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

工业实用性

如上所述，根据本发明的电力控制装置、控制系统以及控制方法在例如智能电网的电力控制技术中是有用的，由此能够抑制在控制负载装置时所产生的处理负载，并能够更合适地控制具有负载装置的用户家中的负载装置的电力消耗。

Claims (10)

1.一种电力控制装置，安装在具有负载装置的用户家中并控制所述负载装置的运行，所述电力控制装置包括：

获取单元，获取用于确定所述负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，所述运行参数配置各个所述运行模式并用于控制所述负载装置；

设置单元，设置所述负载装置的所述多个运行模式中的任一个；

临时运行控制单元，基于所述多个运行模式临时运行所述负载装置；

测量单元，针对每个所述运行模式，所述测量单元测量所述负载装置在临时运行过程中由所述负载装置所消耗的临时电力消耗；以及

存储单元，将通过所述测量单元测量的临时电力消耗与测量时的运行模式关联并存储，

其中，所述电力控制装置参考所述存储单元中存储的每个运行模式的临时电力消耗来控制所述负载装置的运行。

2.如权利要求1所述的电力控制装置，其中，

所述获取单元确定是否可从所述负载装置获取所述多个运行模式或配置各个所述运行模式的所述运行参数，

在确定出不能获得所述运行模式或所述运行参数时，所述获取单元从外部装置或根据使用者的输入操作来获得所述运行模式或所述运行参数。

3.如权利要求2所述的电力控制装置，其中，

所述设置单元根据基于所述使用者的输入操作而改变的运行参数的改变结果重新设置所述多个运行模式中的任一个。

4.如权利要求1所述的电力控制装置，其中，

所述临时运行控制单元使所述负载装置在以下时间段中的任一时间段内临时运行，即，所述用户家中的电力需求低的时间段、电力供给大的时间段、以及电力费用低的时间段。

5.如权利要求1所述的电力控制装置，其中，

当安装在所述用户家中的多个负载装置临时运行时，所述临时运行控制单元逐渐改变待临时运行的负载装置的数量和/或待临时运行的负载装置的运行模式，以便逐渐增加在临时运行的过程中的总电力消耗。

6.如权利要求1所述的电力控制装置，其中，

在测量了所述临时电力消耗之后，当所述负载装置根据所述多个运行模式中的任一个进行运行时，所述测量单元测量所述负载装置所消耗的实际电力消耗。

7.如权利要求6所述的电力控制装置，还包括：

通信单元，与系统侧控制器通信，所述系统侧控制器控制从电力系统向包括所述用户的用户组所供给的电力，其中，

所述通信单元将所述测量单元测量出的所述实际电力消耗发送到所述系统侧控制器。

8.如权利要求6所述的电力控制装置，还包括：

故障诊断单元，根据所述临时电力消耗与所述实际电力消耗之差或在不同的时间点测量出的实际电力消耗之差来诊断所述负载装置的故障。

9.一种控制系统，控制安装在用户家中的负载装置的运行，并包括：

获取单元，获取用于确定所述负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，所述运行参数配置各个所述运行模式并用于控制所述负载装置；

设置单元，设置所述负载装置的所述多个运行模式中的任一个；

临时运行控制单元，根据所述多个运行模式临时运行所述负载装置；

测量单元，针对每个所述运行模式，所述测量单元测量所述负载装置在临时运行过程中由所述负载装置所消耗的临时电力消耗；以及

存储单元，将通过所述测量单元测量的临时电力消耗与测量时的运行模式关联并存储，

其中，所述控制系统参考所述存储单元中存储的每个运行模式的临时电力消耗来控制所述负载装置的运行。

10.一种用于通过电力控制装置控制安装在用户家中的负载装置的运行的方法，包括：

获取步骤，获取用于确定所述负载装置的运行状态的多个运行模式、或运行参数，所述运行参数配置各个所述运行模式并用于控制所述负载装置；

设置步骤，设置所述负载装置的所述多个运行模式中的任一个；

临时运行步骤，根据所述多个运行模式临时运行所述负载装置；

测量步骤，针对每个所述运行模式，测量所述负载装置在临时运行过程中由所述负载装置所消耗的临时电力消耗；以及

存储步骤，将测量出的临时电力消耗与测量时的运行模式关联并存储，

其中，通过参考在所述存储步骤中存储的每个运行模式的临时电力消耗来控制所述负载装置的运行。