CN104137384A - 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

不根据预定的电气设备间的固定的优先级，而根据用户的使用状况来改变优先级并对电气设备进行电力的供给，另外，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的供给，并且对符合用户日常生活所需的QoL的电力的供给进行控制。电力管理器向家电代理器询问各电气设备是否能够调整作为其运转的目标的动作功能模式和用于该调整的电力，判断对各电气设备的分配电力，在能够调整的情况下，电力管理器将作为其目标的动作功能模式和/或为了达到作为其目标的动作功能模式所需的电力与所需时间一起考虑而求出电力模式，来作为电力分配消息，在不能调整的情况下，电力管理器不考虑动作功能模式而求出电力模式，来作为电力分配消息，电力管理器还具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器。

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室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、办公室的能源管理的系统，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，家庭服务器根据用户的利用方式来类推“设备的哪一个请求最重要”，以从优先级高的重要的电气设备起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，能够实现从需求方起节能、削减CO₂排放。例如是如下的系统：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，使用者主体能够仅使所削减20％的电力停止流动，从而能够实现节能、减少CO₂排放。

作为与上述EoD控制有关的专利文献，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，将用于以使其消耗电力低于总电量的阈值的方式进行控制的控制信号输出到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有DSP的微型计算机。上述微型计算机根据由安装于智能接头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，并且提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秒的间隔进行计算得到的消耗电力作为每周期(1次/60秒)的数据保持在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：在普通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，考虑了电力源侧的能够供给的电力和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以及与调解服务器之间进行通信的通信功能。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，另外，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”)，通过参照存储在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。

上述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T_a)对应地记载了表示优先级的值(0～3)。请求类型T_a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的供给控制，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是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下规则：如果是空调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，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，因此没有考虑通过变更各电气设备的使用方法能够削减多少电力，另外也无法保证能够满足省电请求的电力削减率。

近年来，还研究了基于Econet的规格将家庭内的设备彼此网络化的情况，但并不能说较细地控制供给到各电气设备的电力。

除此以外，如上述那样使用智能接头的电力的供给控制系统是如下的系统：电力管理器基于从电气设备输出的电力请求进行调解，将电力分配消息发送到电气设备，接收到该消息的电气设备按照该消息进行动作。因此，能够按照该电力分配消息进行动作的电气设备成为对象。

然而，除能够按照电力分配消息进行动作的电气设备以外的电气设备也大量存在，将这种电气设备作为对象而结合各电气设备的动态优先级进行控制在更为准确地进行电力的供给控制方面不可欠缺。

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削减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，上述家庭网络利用电气设备之间的优先级而对动作状态以接通/断开的方式变化的电气设备(顶灯等)优先供给电力。而且，上述供需调解系统利用优先级而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，因此这二者的优先级被固定于电气设备。然而，用户的电气设备的使用状况时时刻刻发生变化，因此，如果如上述那样固定优先级，则有时无法在所需时刻使用电气设备。

另外，上述调解服务器每隔由刷新计时器计数的2秒～3秒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，因此对于用户所需要的电力请求、例如想要使空调运转的请求而无法瞬时地响应，即无法实时地控制电力的供给，要处理的数据量庞大，因此负载变大。

并且，用户日常生活所需的电力的使用模式，例如在有小孩的家庭、夫妇二人的家庭、单身家庭的情况下等电力的使用模式不同，如果仅控制该电力的使用模式以及对电气设备供给的电力，则在控制对象的电气设备的运转状况发生大幅变化的情况下，例如如果进行能够在室内识别室内照明的明暗的程度的变化那样的控制，则室内的舒适性丧失，结果是有可能损害用户的QoL。

而且，上述调解服务器通过将当前试验性地进行的电力源(商用电源、太阳光发电装置、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进行比较来决定供给电力，但本发明能够用于将商用电源、太阳光发电、燃料电池以及蓄电池等电源中的至少一个作为电源的系统。

另外，还对使用智能接头的情况进行了研究，该智能接头具备测量对各电气设备的请求电力的单元、与服务器等之间进行通信的通信单元以及控制单元，但这种智能接头主要在电气设备自身具备控制功能的情况下最有效。而且，不能充分地对应不具备控制装置的电气设备。另外，不存在在电力使用前发出电力请求消息并按照基于电力管理器的调解的电力分配消息而进行动作的电力调解对应家电。

将这种电气设备整体作为对象，需要不损害QoL地尽量削减电气设备整体的电力。

因此，本发明是鉴于上述以往的课题而完成的，其课题在于，提供如下的EoD控制系统、EoD控制系统程序以及记录该程序的计算机可读记录介质：并非根据预定的电气设备间的固定的优先级，而是与用户的使用状况相应地改变优先级并对电气设备进行电力的供给，另外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的供给，且控制符合用户日常生活所需的QoL的电力的供给。

用于解决问题的方案

本发明者等为了解决上述问题而反复进行了锐意研究，其结果是实现如下面那样完成本发明。

1.一种按需型电力控制系统，其进行动态优先级控制，该按需型电力控制系统具备：

电源；

多个电气设备；

家电代理器，其从智能接头或者电气设备接收电力值的信号，基于该电力值的信号计算出请求电力和优先级，并将该请求电力和优先级作为电力请求消息发送到电力管理器，并且按照从电力管理器接收到的电力分配消息，将控制电气设备的功能控制命令发送到电气设备，来进行电气设备的电力的供给控制；

电力管理器，其基于从该家电代理器接收到的各电气设备的电力请求消息，根据电气设备间的优先级求出对各电气设备的分配电力；以及

家电数据库，其与电力管理器和/或家电代理器相连接，

其中，构成上述家电代理器、上述电力管理器以及上述家电数据库经由上述智能接头与电气设备连接的网络，该按需型电力控制系统的特征在于，

上述电力管理器向家电代理器询问各电气设备是否能够调整作为各电气设备运转的目标的动作功能模式和用于该调整的电力，判断对各电气设备的分配电力，在能够调整的情况下，上述电力管理器将作为各电气设备运转的目标的动作功能模式和/或为了达到作为各电气设备运转的目标的动作功能模式所需的电力与所需时间一起考虑而求出电力模式，来作为电力分配消息，在不能调整的情况下，上述电力管理器不考虑动作功能模式而求出电力模式，来作为电力分配消息，

上述电力管理器具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器。

2.根据1所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电力管理器具备初始目标值更新单元，该初始目标值更新单元将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力之差分配给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并设为更新初始目标值，

电力管理器经由家电代理器从上述智能接头和/或具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头接收电力请求消息，计算需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力合计值，

基于用对电气设备供给电力的方法的特性进行分类而得到的电气设备特性类别数据来计算上述需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的优先级，将上述消耗电力合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果该消耗电力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，如果该消耗电力合计值大于上述更新初始目标值，则从上述存储器和/或家电数据库调出上述优先级并选择优先级的值最小的电气设备，针对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个特性，根据该电气设备所符合的特性来控制要供给的电力。

3.根据1或2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。

4.根据3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是5分钟～10分钟。

5.根据2至4中的任一项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管理器的电力调解单元所处理的信息，初始目标值更新单元所处理的信息是上述瞬时电力，电力调解单元所处理的信息是上述消耗电力。

6.根据5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，该电力使用计划是根据用户的电力消耗模式来制作上述初始目标值。

7.根据6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)(W)是根据下式(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)是用户设定的最高限度，M(t)(W)是时刻t的最大瞬时电力，D(t)(W)是时刻t的电力需求预测值。

8.根据6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而制作的。

9.根据6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而制作的。

10.根据1至9中的任一项所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电力管理器控制对电气设备的电力供给，使得对电气设备的电力供给低于上述最高限度且低于上述最大瞬时电力。

11.根据10所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电力管理器运转前，在上述存储器和/或家电数据库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。

12.根据11所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述的将差分配给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给紧接在后的一个瞬时电力的瞬时电力分配方法。

13.根据2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是否能够调节、是否能够暂停以及是否能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性来划分的，由包含它们的组合的八种组合构成。

14.根据13所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

在除了基于上述能够调节、能够暂停以及能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性来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。

15.根据13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是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是在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性是在运转过程中能够暂时停止电力供给的特性。

16.根据15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是笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、暖气机、空调、冰箱、电视机、吹风机等。

17.根据15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是笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、洗碗机、电饭锅、烤箱等。

18.根据15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是笔记本PC、热水器、暖气机、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶等。

19.根据15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是燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备等。

20.根据1所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

电力管理器还具备连续地监视消耗电力的连续监视单元。

21.根据20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经过就控制电力的供给，使得取代上述整体消耗电力而供给低于上述最大瞬时电力的电力。

22.根据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～2秒。

23.根据20至22中的任一项所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述连续监视单元将动作中的电气设备的消耗电力进行合计来计算合计值，根据基于三种特性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，将上述消耗电力合计值与上述最大瞬时电力进行比较，如果该消耗电力合计值小于上述最大瞬时电力则结束处理，如果该消耗电力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来判断该电气设备符合上述三种特性中的哪个特性，根据该电气设备所符合的特性来选择优先级最小的设备。

24.一种使计算机执行的程序，使计算机以电源、多个电气设备以及家电代理器为对象来进行以下处理，其中，该家电代理器从智能接头或者电气设备接收电力请求消息，将该电力请求消息发送到电力管理器，并且按照接收到的电力分配消息将控制电气设备的消息或者功能控制命令发送到智能接头或者电气设备，来进行电气设备的电力的供给控制，该处理为：

使电力管理器进行动作，该电力管理器基于从该家电代理器接收到的来自各电气设备的信号求出电气设备间的优先级，并求出对各电气设备的分配电力，该电力管理器具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器，

基于电气设备间的优先级进行调解，

该程序使计算机进行以下处理：

使电力管理器进行动作，该电力管理器向家电代理器询问并判断该电气设备是否能够调整作为该电气设备运转的目标的动作功能模式和进行该调整所需的电力，在能够调整的情况下，将作为该电气设备运转的目标的动作功能模式和/或为了达到作为该电气设备运转的目标的动作功能模式所需的电力与所需时间一起考虑而求出电力模式，来作为电力分配消息，在不能调整的情况下，不考虑动作功能模式而求出电力模式，来作为电力分配消息，该电力管理器具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器，

进行基于电气设备间的优先级调解的处理。

25.根据24所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述电力管理器具备初始目标值更新单元，该初始目标值更新单元将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力之差分配给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并设为更新初始目标值，

电力管理器经由家电代理器从上述智能接头和/或具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头接收电力请求消息，计算上述需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力合计值，

基于用对电气设备供给电力的方法的特性进行分类而得到的电气设备特性类别数据来计算上述需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的优先级，将上述消耗电力合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果该消耗电力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，如果该消耗电力合计值大于上述更新初始目标值，则从上述存储器和/或家电数据库调出上述优先级并选择优先级的值最小的电气设备，针对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，根据该电气设备所符合的特性来控制要供给的电力。

26.根据25所述的使计算机执行的程序，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。

27.根据26所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述最小控制间隔τ为5分钟～10分钟。

28.根据27所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

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

29.根据28所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

控制对电气设备的电力供给，使得该电力供给低于最高限度且低于上述最大瞬时电力。

30.根据29所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述电气设备特性类别数据是基于是否能够调节、是否能够暂停以及是否能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性来进行划分的，由包含它们的组合的八种组合构成。

31.根据30所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

为了确保安全、舒适的生活，在除了基于上述能够调节、能够暂停以及能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性进行划分以外的划分中，用户能够任意地选择设备。

32.根据31所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述能够调节的特性是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是在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性是在运转过程中能够暂时停止电力供给的特性。

33.根据32所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

具备上述能够调节的特性的电气设备是笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、暖气机、空调、冰箱、电视机、吹风机等。

34.根据32所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

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

35.根据32所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

具备上述能够暂停的特性的电气设备是笔记本PC、热水器、暖气机、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶等。

36.根据32所述的使计算机执行的程序，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是燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备等。

37.一种计算机可读记录介质，记录了根据24所述的程序。

38.一种计算机可读记录介质，记录了根据25所述的程序。

39.一种计算机可读记录介质，记录了根据28所述的程序。

40.一种计算机可读记录介质，记录了根据30所述的程序。

发明的效果

包括电气设备自身不具有控制装置的情况在内，本发明的EoD控制系统对用户日常生活所需的电气设备整体至少设置具备消耗电力测量单元和通信单元的装置，或者收纳于接头内，由此能够根据这些电气设备的使用状态来变更电气设备间的优先级，因此能够在需要的时刻使用需要的电气设备。

因此，例如不连接如下的EoD系统：甚至以吹风机、电热壶等原本不具有在使用中自动控制电力的功能的电气设备的所有电气设备为对象，并且这些设备全部具有电力测量功能、通信功能以及电力控制功能，一边考虑所有电气设备的消耗电力一边控制对各电气设备供给的电压，由此能够调整这些电气设备的运转。

另外，本发明的EoD控制系统是如下一种系统：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的供给，因此不会损害使用这些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，另外，本发明的EoD控制系统是如下一种系统：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，因此能够实时地控制电力的供给。

另外，本发明的EoD控制系统是如下一种系统：能够以可靠地满足供给侧的电力削减请求的方式自动地进行控制，因此无需增加新的劳力和时间，并且能够一边利用所需的电气设备一边与供给侧的请求相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，因此，电气设备的分类方法也根据电力调整方法来进行分类，另外通过导入保证使用电力的上限那样的电力调解单元，能够保证节电率、高峰削减率。

除此以外，关于被控制的单个电气设备，还能够防止使用者感到作为其控制结果的电气设备的运转状况的变化，因此当使用电气设备时，不会损害其使用感。

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是表示将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是表示电力管理器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之差反馈至之后的计划值的控制的情况下的说明图。

图12-1是各功能模式与电力模式的关系性。

图12-2是各功能模式与电力模式的关系性。

图13-1是空调等的各功能模式与电力模式的关系性。

图13-2是照明等的各功能模式与电力模式的关系性。

图14是表示表示吹风机对电力的满意度的图。

图15是表示电饭锅对电力的满意度的图。

图16是表示空调对电力的满意度的图。

图17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18是第二实施方式的功能框图。

图19是表示在使电力管理器运转前设定电力使用计划的预处理的流程图。

图20是表示电力管理器的整体处理的流程图。

图21是表示电力使用计划设定的处理的流程图。

图22是表示初始目标值更新处理的流程图。

图23-1是表示优先级调解处理的流程图。

图23-2是表示优先级调解处理的流程图。

图23-3是表示优先级调解处理的流程图。

图23-4是表示优先级调解处理的流程图。

图24-1是表示连续监视的处理的流程图。

图24-2是表示连续监视的处理的流程图。

图24-3是表示连续监视的处理的流程图。

图24-4是具备家电代理器、电力管理器以及电气设备DB的网络的示意图。

图25-1是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图25-2是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图25-3是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图25-4是说明由电力调解单元进行的处理的说明图。

图26-1是表示将电力使用计划削减10％的瞬时电力的曲线图。

图26-2是表示将电力使用计划削减30％的瞬时电力的曲线图。

图27-1是表示将电力使用计划削减10％的累计电量的曲线图。

图27-2是表示将电力使用计划削减30％的累计电量的曲线图。

图28-1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28-2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。

图29-1是以空调为对象进行本发明的电力控制时的示意图。

图29-2是以空调为对象进行本发明的电力控制时的示意图。

图29-3是以空调为对象进行本发明的电力控制时的流程图。

图30-1是表示照明、电热壶等的控制的图。

图30-2是表示电视机的控制的图。

图30-3是控制电视机时的流程图。

图30-4是表示空调的控制的图。

图30-5是表示空调的控制的图。

图30-6是控制空调时的流程图。

图31-1是实施例1的不满意度。

图31-2是包含实施例1的电力削减效果的满意度。

图31-3是实施例1的累计电力削减率为35％时的累计电力。

图31-4是实施例1的累计电力削减率为35％时的瞬时电力。

图31-5是照明的消耗电力。

图31-6是图31-5的放大图。

图31-7是标准生活累计电力。

图31-8是削减率为10％的累计电力。

图31-9是削减率为30％的累计电力。

图31-10是削减率为50％的累计电力。

图31-11是标准生活瞬时电力。

图31-12是削减率为10％的瞬时电力。

图31-13是削减率为30％的瞬时电力。

图31-14是削减率为50％的瞬时电力。

图31-15是削减率为10％的最低供给优先级。

图31-16是削减率为30％的最低供给优先级。

图31-17是削减率为50％的最低供给优先级。

图31-18是图31-15的放大图。

图31-19是图31-16的放大图。

图31-20是图31-17的放大图。

具体实施方式

参照图1来说明本发明的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设置在办公室和家庭中，包括电力管理器30、家电DB(家电数据库)10、智能接头请求电力11、作为家庭用或者办公室用电器的电气设备20(以下，简称为“家电设备”或者“设备”)以及电力管理器30。

此外，本发明的智能接头至少具备所连接的电气设备的请求电力测量功能和用于将其测量结果发送到服务器内的家电代理器1的通信功能。

另外，该智能接头还包括追加对自智能接头连接的电气设备供给的电力进行控制的功能而形成的智能接头。

而且，在本发明中，能够连接于智能接头而使用的电气设备如以下a～c，根据情况称为电气设备。

a.是与具备控制功能的智能接头相连接的电气设备，例如白炽灯、能够调光的一部分荧光灯等照明、电热器暖气机、壶等电气设备自身不会自动控制请求电力的电气设备(此外，此时作为智能接头，采用具备控制向所连接的电气设备供给的电力的功能的智能接头)，

b.是与具备请求电力测量功能或者用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头相连接的空调、电视机、冰箱等电气设备自身能够自动控制请求电力的电气设备，

c.是具有对电气设备内和/或电气设备的遥控器控制与家电代理器之间的发送接收功能和/或电气设备的运转的功能的电气设备。

上述家电代理器经由局域网(Local Area Network，以下称为“LAN”)而利用有线或者无线LAN连接于智能接头11(以下称为“ST”)。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连接于ST。经由各设备的电源插座连接于该ST。因而，上述ST能够经由LAN和家电代理器与上述电力管理器通信。

另外，家电代理器具备与连接有电气设备的智能接头之间进行发送和接收的功能。另外，能够从电气设备内和/或电气设备的遥控器接收与功能的变更有关的信息。

这样，家电代理器具备能够与智能接头、电气设备、遥控器之间以及与电力管理器之间进行发送和接收的功能，并且连接于电气设备DB。

而且，家电代理器具备以下功能：取出家电DB中存储的各电气设备的特性的信息(根据电源接通时、正常运转时、电源断开时等运转条件所需的电力值、功能、设定温度等电气设备的各设定条件所需要的电力等)，并且使新的信息保存到电气设备DB。

具体地说，家电代理器具备以下功能。

1)取代电气设备，具有对电力管理器发送电力请求消息或接收电力分配消息的功能。

2)家电代理器产生a.接收来自家电的模式变更通知、b.由遥控器装置发出的操作请求、c.基于家电的动作功能模式、电力模式估计的电力请求事件，向电力管理器发送家电请求消息。

3)对根据从电气设备接收的或来自电气设备、遥控器的消息而产生的电力请求消息附加请求电力、优先级。

4)相对于请求电力使每种家电的动作模式的平均电力值存储到家电DB、家电代理器内的存储器。

5)将由ST等测量出的电力值的平均值用作请求电力值并发送到电力管理器。

5)家电代理器参照DB，计算并求出请求消息的优先级，并将其发送到电力管理器。

6)家电代理器按照从电力管理器得到的分配电力，根据需要以按照动作功能模式、电力模式、控制可能性而动作的方式进行家电控制。

该分配电力是家电所能使用的电力的平均值。

7)由家电代理器进行的家电控制方法存在以下三种方法。

a.基于家电控制命令的电力控制预先学习电力变动模式，将功能控制命令发送到家电并进行电力控制，以使得使用电力的平均值达到分配电力，

b.家电代理器对接头等电力装置发送电力控制命令，控制对家电供给的电力，以使得使用电力的平均值达到分配电力，

c.对用户发送消息，使得通过显示设备、通信装置操作家电，并实施家电的电力控制。

本发明的EoD控制系统是如下一种系统：在接通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家电代理器，基于通过家电代理器而在电力管理器上被保存到下述家电DB的该设备所需的电力的使用模式，通过对能够供给的电力、设备的优先级等的调解，对各设备决定是否能够供给电力、所能供给的电力，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。

家电代理器连接有电力管理器，该电力管理器基于各设备所需的电力来调整要供给到各设备的电力。

上述电力管理器是通用的服务器，包括CPU 1a。该电力管理器连接有存储器(以下简称为“存储器”)、家电DB 10，该存储器是能够直接存取的硬盘、RAM等半导体存储装置。存储器存储有各设备的电力变动模式，该存储器既可以与电气设备DB分开设置，或者也可以是以包括该存储器的方式构成电气设备DB 10。

电力管理器以EoD协议对来自家电代理器的信息进行转换并进行电力的调解。

而且，

1)按照来自家电代理器的电力请求消息进行电力供给的调解，作为其结果将电力分配消息发送到家电代理器。

2)对电力的最高限度(高峰削减、最大瞬时电力)、累计电量的削减进行调解。

具体地说，电力管理器接收与从家电代理器得到的各电气设备的请求电力、运转状况有关的数据。然后，基于与上述该存储器、电气设备DB中保存的各电气设备的特性和过去的运转状况有关的数据、各电气设备的优先级等以及与从该家电代理器得到的电气设备有关的信息，来求出要对控制对象的电气设备供给的电力或者要控制的功能、优先级等。然后，经由家电代理器发送到智能接头、具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头、各电气设备、遥控器等。

因此，电力管理器具有用于根据家电代理器和需要对电气设备、电源代理器进行控制的算法，由此进行调解。

此时，如果被调解的电气设备例如是空调等能够调整温度、即作为运转的目标的功能的程度的设备，则调解包括对所要调整的温度的目标值等的功能的程度进行控制、和/或进行基于控制目标值所需的所需时间来供给的电力的调解。

例如，关于空调进行以下说明。空调以实现用户所指定的室温的方式进行动作，该用户所指定的功能能够大致分为运转功能模式和动作功能模式这两种。

如上所述，上述运转功能模式是空调的制热、除湿、关闭等所谓的功能的方针，上述动作功能模式是空调为27℃等设定温度、强风量等的该运转功能模式的详细情况。

而且，空调等各家电具有多个运转功能模式，各运转功能模式具有一个以上的动作功能模式。用户选择运转功能模式和动作功能模式，家电为了实现这些模式而进行工作。

另外，家电为了实现功能而决定要使用的电力并进行动作，但各动作功能模式具有一个以上的上述电力模式，家电为了实现动作功能模式而选择恰当的电力模式并进行动作。

在此所说的电力模式是使家电按照动作功能模式进行运转以及为了维持该动作功能模式所需的电力和所需时间。

如果利用空调说明该关系性，则空调a_i具有一个以上的运转功能模式f^ai _j，各运转功能模式f^ai _j具有表示使其以何种程度实现的一个以上的动作功能模式f^ai _jk。另外，家电具有能够动作的一个以上的电力模式e^ai _j，各动作功能模式f^ai _jk任意地具有用于实现该动作功能模式的电力模式e^ai _j。在家电进行实际动作时，根据功能的实现状况来选择恰当的电力模式e^ai _j并进行动作。

基于来自家电代理器的信号将来自商用电源的电力供给到各设备20。

此外，作为本发明的EoD控制系统50的设置场所而说明普通家庭，但并不限定于此，在办公室等只要是能够设置ST(包括具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头和进一步添加了供给电力的控制功能来作为ST的接头)的场所，则可以是任意场所。而且，作为本发明的EoD控制系统的ST，说明连接于电源插座的外接型的ST，但并不限定于此，也可以是嵌入电源插座的内置型(或者嵌入型)。另外，还可以是电气设备自身具备ST的功能。

作为ST所需的基本的功能，是通过感测来检测请求电力、消耗电力、电气设备的动作状态(家电识别、状态识别)，将该检测结果作为电气设备的动作状态向服务器内的家电代理器通知的功能。

下面，按种类示出每个电气设备所需的ST的功能。

a.在是ECHONET、ECHONETLite、红外线遥控器等与网络家电控制规格对应的电气设备的情况下，作为上述设置于各处的该ST的功能，需要通过用于通知家电状态的感测而进行的消耗电力即请求电力测量功能以及用于将该测量结果向服务器内的家电代理器发送的通信功能。此外，根据需要，也可以具有红外线通信的中继功能。

b.在是不与除网络家电控制规格以外的家电控制命令对应的现有的红外线遥控器等且电力调整简单的电气设备的情况下(现有电视、空调等)，作为ST的功能，需要通过感测进行的消耗电力即请求电力测量功能以及发送到服务器内的家电代理器的通信功能。此外，根据需要，也可以具有红外线通信的中继功能。

c.作为不与家电控制命令对应且不具有遥控器功能的电气设备的一部分，为白炽灯、一部分荧光灯等能够调光的照明、电热器暖气机、壶等家电的情况下，作为ST的功能，需要通过感测进行的消耗电力即请求电力测量功能、对服务器内的家电代理器进行发送和接收的通信功能、以及基于接通/断开、相位控制、电压控制等的电力控制功能。

d.在不与家电控制命令对应且不具有遥控器功能的电力调整复杂的电气设备的情况下(电饭锅、电磁炉等)，需要通过感测进行的消耗电力即请求电力测量功能以及发送到服务器内的家电代理器的通信功能。

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。

如图2所示，EoD控制系统50包括电力管理器30，在该电力管理器30上连接有商用电源32。另外，电力管理器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)供给到主断路器的初级侧，从主断路器的次级侧被分配到多个子断路器。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。该开关基于家电代理器的切换信号进行接通/断开。

另外，上述家电代理器、电力管理器以及多个电气设备20连接于电力管理器30的输出侧、即副断路器的次级侧。虽然省略图示，但电力管理器被连接为通过将自身设置的插入插头插入到墙壁插座等能够供需来自电力控制装置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，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以能够供需电力的方式连接于多个设备。

如上所述，本发明的EoD控制系统不仅是图2所示的电力网络，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并配置于墙壁的插座、智能接头或者具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头11以及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实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]

关于ST的结构，如上所述，包括电压和电流传感器、ZigBee等无线通信模块或者有线通信模块以及对它们整体进行控制、内部处理的微型计算机构成，根据情况还包括半导体继电器或者半导体设备，该微型计算机根据由上述电压电流传感器测量出的电流电压波形来进行消耗电力的计算，并且根据需要而基于表示电压电流波形的特征的少数特征量来确定电气设备。而且，本发明的EoD控制系统所接收到的数据例如为以下两种数据：上述ST将用微型计算机以0.5秒间隔计算出的消耗电力作为每周期(1次/60秒)的数据而保持到智能接头的内部存储器，并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。

虽未图示，但电力管理器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是表示由某家的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分钟为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，因此以下使用被定义为“瞬时电力”的术语。该瞬时电力是指将以最小控制间隔τ(5分钟～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而得到的消耗电力。

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分钟为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，但是以与普通的“消耗电力”不同的意思来使用上述瞬时电力，因此该耗电量的意思与普通的“消耗电力”不同，以下用被定义为“累计电量”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”)。最大瞬时电力是用户为了将合同电力抑制得较低、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要求，而作为每个时间段的电力的瞬时值的上限值而附加的。最高限度是用户为了抑制电费、CO₂排放量，而作为固定期间(1天、1周、1个月等)使用的累计电量的上限值而附加的。

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，需要预先将为了满足瞬时值和累计值的上限而在各时刻能够使用多少电力确定为电力使用计划。此时，如果预测用户的电力使用模式而基于此考虑各上限值来确定电力使用计划，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，将基于此确定上述瞬时值和累计值的上限的电力使用模式定义为“电力使用计划”而在下面使用。

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，而并非有小孩的家庭的生活模式。

这样，家庭内的所有设备的瞬时电力所表示的曲线图表示在某一电力使用模式下推移的情况，关于用户在日常生活中所需的电力，每个用户存在其电力使用模式，通过维持该模式能够确保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，如果用户暂时使用各种设备而超过2KW，则断路器落下，另外每一天增加10.0KWh的耗电量，由此电费增加。用户为了避免这种情况，在制定将瞬时值和累计值的上限值例如减少10％的计划的情况下，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，需要预先将为了满足它们的上限值而在各时刻能够使用多少电力确定为电力使用计划。此时，如果预测用户的电力使用模式并基于此考虑各上限值并确定电力使用计划，则能够一边维持QoL一边满足各上限值。而且，上述电力使用计划确定每隔固定间隔τ(在实验中设为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，根据通过实证实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分钟～10分钟的间隔。将该τ的时间间隔称为最小控制间隔τ，用户能够在5分钟～10分钟的间隔内任意地设定。当最小控制间隔τ为10分钟以上时，其间隔长，因此在想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10分钟以上并不理想。当最小控制间隔τ为5分钟以下时，与时时刻刻变化的状况一致地变更供给电力，因此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5分钟以下并不理想。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并进行处理。

另外，例如在如上述那样控制之后，即使在灯泡的亮度没有频繁变化的情况下，如果灯泡的亮度的每单位时间的变化变大，能够想到对于该房间的人来说不适感增加。例如并非亮度的绝对值，而是每单位时间的亮度的变化量、即亮度以何种程度急剧变化等会对这种不适感造成大的影响。

按照这种电力使用计划来说明用于控制单个电气设备的例子。

(家电代理器的电力请求)

家电代理器为了实现由用户设定的各功能模式，选择电力模式并对电力管理器进行电力请求，按照被分配的电力模式进行动作。家电代理器在被分配的电力模式与为了满足各功能模式而在该时间点所需要的电力模式不同的情况下，对电力管理器进行电力请求，来实现期望的功能。

每当为了实现功能而在电力管理器与家电代理器之间进行互换，家电代理器向与当前分配的电力模式不同的电力模式转变时，生成请求QoEn和电力请求消息，使用它们来向电力管理器进行电力请求。在从电力管理器接收到电力分配消息之后，以分配QoEn向指定的电力模式转变。

关于为了满足这种功能而家电代理器进行动作时要考虑的动作功能模式，一边使电力模式变动一边实现。关于通过电力模式变动而实现的动作功能模式，并非持续维持严格设定的值，而是控制电力模式以使得维持在运转功能模式上的某个固定范围内。

作为这种模型，动作功能模式包括被设定的室温等动作功能的目标值及其上限值或者下限值或者这两种值。在此，针对家电代理器的电力请求，表示电力模式变动与动作功能模式的关系性。

当前，对家电a_i设定运转功能模式f^ai _j、动作功能模式f^ai _jk，当分配了电力模式e^ai _j时，如果随时间变动的运转功能模式上的状态F^ai _j(t)接近设定的动作功能模式f^ai _jk的上限值和下限值，则为了实现^objf^ai _jk而选择新的电力模式，对电力管理器请求该新的电力模式并接受分配。由此，在为了满足所设定的动作功能模式而使状态F^ai _j(t)发生变化且满足了目标值时，选择用于维持该状态的新的电力模式，并请求该新的电力模式。

通过反复进行这种状态变动和电力请求，能够满足由用户设定的运转以及动作功能模式。

关于这种关系性，作为具体的家电以空调为例子并在图A中示出。为了实现所设定的动作功能模式，一边选择恰当的电力模式一边进行动作。

(第一实施方式)

图8是表示图1所示的电力管理器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表示电力管理器，附图标记10表示其存储器，附图标记11表示ST，该电力管理器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，电力管理器在其运转之前，作为预处理将上述消耗电力转换为确定每个最小控制间隔τ的使用电力的电力使用计划，并将该电力使用计划、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发送来的电力请求消息，该电力请求消息被发送到上述电力调解单元122。

然后，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和实际的瞬时电力之差分配给之后的初始目标值的瞬时电力而设为更新初始目标值，使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：将上述更新初始目标值与发送了电力请求消息的设备和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，则选择基于后述的电气设备特性类别数据得到的两种设备中的优先级的值为最小的设备，与设备的特性相应地选择设备。

(预处理)

作为在启动家电代理器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。

家电代理器将从ST发送的以0.5秒间隔计算得到的消耗电力存储到存储器，将以最小控制间隔τ(5分钟～10分钟)的间隔合计上述消耗电力而得到的合计值进行平均而得到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预先存储到存储器。

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，将用户确定的目标值、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，本发明的电力管理器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，各设备的使用电力持续被发送到电力管理器，电力管理器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(在后述的实证实验中设为10分钟)的瞬时电力而确定的。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)。

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

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

电力管理器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，另外对各设备进行控制，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上限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进行削减(以下，称为“高峰削减计划”)(图9-2)，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，另外还能够将这些削减计划组合来设定。这样，电力管理器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，作为启动电力管理器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，将根据用户选择该计划的削减计划而削减的初始目标值即最大瞬时电力和最高限度预先存储到存储器。电力管理器由以下单元构成：当上述电力管理器启动时，将上述初始目标值作为目标，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的调解处理(event driven)。下面，说明这些各单元。此外，各设备的使用电力经由家电代理器被连续发送至电力管理器，并存储该数据。

(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)，进行每隔最小控制间隔(τ)更新该初始目标值的处理(interval)。

当电力管理器启动时，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电力的情况，此时，实际的瞬时电力暂时超过初始目标值。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。在此时，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是表示针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，因此例如还考虑以下情况：当考虑仅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的使用状况时，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暂时超过初始目标值，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，虽然从当初确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之差反馈至之后的初始目标值，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分，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之后的计划值的控制的情况下的说明图。当电力管理器运转而控制开始时刻变为满足t_now－t_sTart≥iτ的时刻t_now时，该电力管理器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、即经过iτ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之差分配至之后的瞬时电力的式子。因而，通过将上述差输入到式(3)，来决定要分配至之后的瞬时电力的差的电力。

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

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

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

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个瞬时电力的方法(以下，称为“瞬时电力分配方法”)来进行。这样，差的分配方法存在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通过附加设备之间的优先级，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的，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分钟～10分钟的请求，也存在立即需要电力的请求。在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判断向哪一个设备供给电力的指标。为了满足上限值，不能对所有设备供给期望的电力，另外，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、节能所带来的社会贡献。

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将设备分类。

(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设为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设为A_wait)。

(3)能够暂停设备(在运转过程中能否暂时停止电力供给)(将所属的设备的集合设为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，由此通过利用使用中的设备优先级来决定要优先的设备。例如，当电力管理器接收到来自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维持设备的功能，作为例子可举出吹风机、灯泡等。另外，(2)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，从设备的功能上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)在使用设备过程中即使暂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、舒适的生活而分出的类别，例如人工呼吸器等。而且，分类为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，作为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，将燃气检测器、人工呼吸器、路由器等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	暖气机、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

在为了基于每固定时间的累计电力基础对各电气设备分配电力，仅进行固定时间的累计电力的控制的情况下，难以应对时时刻刻变化的电力变动。

因此，为了保证该情况，首先对进行了上述分类的家电定义电力模式，进而，将实现用户所指定的家电设备的功能的动作分为运转功能模式和动作功能模式这两种模式。

运转功能模式例如是空调的制热、除湿、关闭等功能方针。

动作功能模式例如是空调的设定温度27℃、强等运转功能模式的详细情况和级别。

家电代理器具有多个运转功能模式，各运转功能模式具有一个以上的动作功能模式。用户选择运转功能模式和动作功能模式，家电代理器为了实现该运转功能模式和动作功能模式而选择并请求电力模式并进行动作。此外，本发明用于管理电力，因此作为所控制的范围的功能仅设为伴随明确的电力变动的功能。因此，对于电视机的频道变更、电饭锅的预约等，其自身不会引起直接的电力变动，因此不包含于上述各功能模式。

使用这种各功能模式和电力模式，任意的家电代理器a_i如下那样表现。家电代理器a_i具有一个以上的运转功能模式f^ai _j，各运转功能模式f^ai _j具有表示以何种程度实现该运转功能模式的一个以上的动作功能模式f^ai _jk。

另外，家电代理器具有能够动作的一个以上的电力模式e^ai _l，各动作功能模式f^ai _jk任意地具有用于实现该动作功能模式的电力模式e^ai _l。家电代理器根据功能的实现状况来选择恰当的电力模式e^ai _l并进行动作。以空调为例在图12-1中示出像这样定义的各功能模式与电力模式的关系性。

这样，空调具有多个用于实现各动作功能模式的电力模式，例如图12-2所示的照明那样，还存在电力模式与动作功能模式一一对应的情况。

考虑如上述空调等那样相对于动作功能模式存在多个电力模式的运转功能模式。这说明相对于所分配的电力模式稍微延迟地发现动作功能模式，相对于应该满足的动作功能模式存在某个固定的时间和供给电力的允许范围。具有这种运转功能模式的家电代理器考虑相对于所设定的动作功能模式^objf^ai _jk的当前的状态F^ai _j(t)，以不超过上限值^maxf^ai _jk和下限值^minf^ai _jk的方式选择恰当的电力模式e^ai _l，并进行请求。

具有这种运转功能模式的家电代理器在图12-1中示出，另外，以动作功能模式为20℃为前提将动作功能模式与电力模式的关系性在图13-1中分别示出。

在这种家电设备的情况下，电力以如下方式进行分配。

最初分配的电力模式成为与所设定的动作功能模式相关联的电力模式的其中一个。因此，虽然始终维持用户所期望的功能，但如果在自主地考虑家电之后判断为需要的电力模式e^ai _m从当前分配的电力模式e^ai _l起发生变化，则家电代理器对电力管理器请求电力模式e^ai _m。

通过这样，家电代理器进行电力请求和分配。在本研究中，以所请求的电力信息、所分配的电力信息以及它们的时间为基础来进行这种电力管理器与家电代理器之间的互换。

家电代理器在转变为与当前分配的电力模式不同的电力模式时，定义与自身所需要的电力有关的信息，基于该信息来生成电力请求消息，并向电力管理器进行电力请求。在从EoD管理器接收到电力分配消息之后，向指定的电力模式转变。

如上述照明那样，考虑相对于动作功能模式存在一个电力模式的运转功能模式。这是所分配的电力模式与发现的动作功能模式直接关联。因此，家电代理器为了实现所设定的动作功能模式，始终请求所对应的电力模式。将具有这种运转功能模式的家电在图12-2中示出，将动作功能模式与电力模式的关系性在图13-2中示出。

考虑针对该动作功能模式唯一地确定电力模式的情况。在这种情况下，自身所请求的电力模式e^ai _m与由用户设定的动作功能模式对应。在所分配的电力模式e^ai _l与电力模式e^ai _m不同的情况下，家电代理器对电力管理器请求与由用户设定的动作功能模式对应的电力模式e^ai _m。

在图12-1和图12-2所示的情况下，存在当削减电力模式时动作功能模式也同时被削减的时候，针对此时对用户施加的不适感，下述式6-1不能对应。

$P_{\mathrm{adj}}^{\mathrm{noU}}=\left\{\begin{array}{cc}1& E_{\exp }\&le;E_{\min }\\ 1-\frac{E_{\mathrm{req}}-E_{\min }}{E_{\exp }-E_{\mathrm{req}}}& E_{\min }<E_{\exp }<E_{\mathrm{req}}\\ 0& E_{\mathrm{req}}\&le;E_{\exp }\end{array}\right.---(6-1)$

因此，在下述能够调节的电气设备中，需要考虑由随着时间的经过而进行的供给电力的削减对用户造成的影响。

1.能够调节的电气设备

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14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。

在能够调节的运转功能模式下，作为能够进行调解时的电力削减的电力模式的转变目的地，考虑同一动作功能模式内的电力模式或者不同动作功能模式内的电力模式这两种模式。其中，设为优先转变为同一动作功能模式内的电力模式。具体地说，设为利用空调设定为制热22℃，首先在动作功能模式22℃内选择恰当的电力模式，之后如果难以满足调解的结果，则将动作功能模式设为21℃，在其中选择恰当的电力模式。

但是，在通过调解来调节电力之后，产生连续的大的电力变动，在用户能够察觉该电力变动的情况下，在用户看来会感到不适。例如如果是照明的情况，则电力变动与功能状况直接关联，因此连续的电力变动在用户看来以闪闪发光的照明闪烁的方式呈现，非常不适。

为了避免这种连续的电力变动，针对用户能够察觉的电气设备，根据电力变动的大小及其经过对优先级函数上调解上的电力变动设置限制。具体地说，使想要进行的电力变动尽可能小，另外尽可能延长电力变动的间隔。

将公式化而得到的优先级函数在下述式(6-2)～式(6-4)中示出。在此，当前分配的平均电力设为E_now，将请求的平均电力设为E_req，将最小的电力模式的平均电力设为E_min，将转变目的地电力模式的平均电力设为E_exp，将直到上一次电力变动为止的时间设为T_his。

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{adj}}\&Proportional;\frac{1}{T_{\mathrm{his}}}---(6-3)$

以这种方式设计的电力相对于能够调节的设备的优先级的一例为图14和式(6-4)。

$P_{\mathrm{adj}}^{\mathrm{user}}=\left\{\begin{array}{cc}1& E_{\exp }\&le;E_{\min }\\ 1-\frac{E_{\mathrm{now}}-E_{\min }}{E_{\mathrm{req}}-E_{\min }}{\left(\frac{E_{\exp }-E_{\min }}{E_{\mathrm{now}}-E_{\min }}\right)}^{{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{adj}}}& E_{\min }\&le;E_{\exp }\&le;E_{\mathrm{now}}\\ \frac{E_{\mathrm{req}}-E_{\mathrm{now}}}{E_{\mathrm{req}}-E_{\min }}{\left(\frac{E_{\mathrm{req}}-E_{\exp }}{E_{\mathrm{req}}-E_{\mathrm{now}}}\right)}^{{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{adj}}}& E_{\mathrm{now}}\&le;E_{\exp }\&le;E_{\mathrm{req}}\\ 0& E_{\mathrm{req}}\&le;E_{\exp }\end{array}\right.---(6-4)$

关于式(6-2)和式(6-3)所示的优先级函数，基于用户对家电功能的感觉这一点来将家电分类并分别进行设计。关于式(6-4)，考虑用户对功能的感觉，并考虑当前动作中的电力与变更预定的电力之差和上一次电力变动时刻来进行设计。由此，能够减轻用户所察觉的不适感。

2.能够待机的设备

当家电代理器进行了请求时，EoD管理器能够拒绝该请求。作为启动时能够待机的情况的例子，电饭锅与其相当。是在时刻之前完成家电的动作即可，且通过在固定时间后允许请求而使启动时刻延迟的家电。也就是说，如图15所示，只要进行如下定义即可：在请求了电力之后优先级变低，随着接近必须启动的时刻优先级变高。

由此获得的优先级函数在式(7)中示出。将初始请求时刻设为t_req，将必须供给时刻设为t_must，将家电的特性参数设为α_wait。

$P_{\mathrm{wait}}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{1+e^{-a_{\mathrm{wait}}(t_{\mathrm{must}}-\frac{t_{\mathrm{must}}-t_{\mathrm{req}}}{2})}}& t_{\mathrm{req}}\&le;t_{\mathrm{now}}<t_{\mathrm{must}}\\ 1& t_{\mathrm{must}}\&le;t_{\mathrm{now}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

关于式(7)所示的优先级函数，认为所设定的运转功能模式的实现时刻能够进行时间推移，以越延迟则电力的必要性越提高为前提来设计优先级函数。在本运转功能模式中描述了有必要实现功能的时刻，电力的必要性依赖于该时刻发生变化。认为通过基于这种想法设计优先级函数，能够可靠地利用功能实现所需的电力。此外，本优先级函数始终表示请求时的请求电力模式的必要性，即使在请求时也不表示相对于当前状态以上的电力削减的优先级，而设为使用能够调节的优先级函数。

3.能够暂停的设备

作为能够暂停的情况的例子，空调与其相当。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，即使暂时停止运转，也能够保持稳定状态。在这种家电的情况下，如图16所示，即使在运转开始后达到稳定状态时暂时停止，也维持稳定状态，因此能够降低优先级。另外，在暂时停止后，随着时间经过而偏离稳定状态，因此需要提高优先级而重新启动。能够暂时停止的家电的优先级P(t)如下式那样分为动作中的情况和停止中的情况而进行定义。

将初始请求时刻设为t_req，将必须供给时刻设为t_must，将能够停止时刻设为t_stoppable，将分配结束时刻设为t_end，将家电的特性参数设为α_sus。

$P_{\mathrm{start}}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{1+e^{-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{start}}(t_{\mathrm{now}}-\frac{t_{\mathrm{must}}-t_{\mathrm{req}}}{2})}}& t_{\mathrm{req}}\&le;t_{\mathrm{now}}<t_{\mathrm{must}}\\ 1& t_{\mathrm{must}}\&le;t_{\mathrm{now}}\end{array}\right.---\left(9\right)$

$P_{\mathrm{stop}}=\left\{\begin{array}{cc}1& t_{\mathrm{now}}\&le;t_{\mathrm{stoppable}}\\ \frac{1}{1+e^{{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{stop}}(t_{\mathrm{now}}-\frac{t_{\mathrm{end}}-t_{\mathrm{stoppable}}}{2})}}& t_{\mathrm{stoppable}}<t_{\mathrm{now}}\end{array}\right.---\left(10\right)$

式(8)～式(10)所示的优先级函数根据所分配的电力模式将状态分类，针对各个状态设计优先级函数。假设功能状态与电力的供给时间相应地变化，通过设计优先级函数，即使在停止中也能够限定功能状态的降低。

4.普通家电的优先级

一般情况下，用表2示出的三个特性的组合来定义家电的类别。根据针对各个特性而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的优先级函数。例如，根据各个特性对应的优先级函数的积，如下式那样定义类别1的优先级函数。

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

另外，类别8的优先级函数为1，这意味着持续优先供给电力。

[表3]

图17是说明针对电力请求消息，优先级装置基于优先级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家电代理器(1)。

2.优先级控制装置1中的电力管理器根据当前的可供给量、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)、或者对无法供给电力设备回复拒绝消息(2’)。另外，在动作中的设备的优先级低、使其停止或者电力削减的情况下对这些设备发送中断消息(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，通过由用户自身设定可供给的最大电量(最高限度)，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3)(图17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17的2’)，如果不是则计算各设备的优先级，作为中断处理来削减优先级比设备a_req低的其它设备的电力(图17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4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17的4)。

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

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

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

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，如果上述合计使用电力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4-1说明上述ST发送至家电代理器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家电代理器。

[表4-1]

项目	值	所需的类别
			电气设备识别ID	ID	1-8
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

利用家电代理器按每个电气设备汇总表4-1所示的数据，结果是家电代理器能够感测下面表4-2所示的电力模式和实际消耗电力、运转和动作模式。

[表4-2]

用表5-1来说明上述家电代理器返回至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，上述家电代理器将该数据发送至ST。

[表5-1]

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

而且，通过将这种数据发送至ST，家电代理器能够对电气设备控制上述表4-2所示的电力模式和运转、动作模式。

而且，如果将它们进行汇总则如以下表5-2所示那样。

[表5-2]

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18是第二实施方式的功能框图。

电力管理器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秒～2秒左右)以上期间超过最大瞬时电力时，为了使其整体消耗电力低于最大瞬时电力M，上述电力调解单元124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。

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，连续进行监视以避免超过最大瞬时电力，由此保证最大瞬时电力。

图19是表示在电力管理器运转前其CPU 1a的预处理的整体流程图。

在上述电力管理器的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20是表示电力管理器的CPU 1a运转之后的、CPU 1a的整体处理的流程图。在运转之后，上述电力管理器的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21是上述步骤S1的电力使用计划设定处理的流程图。

如图21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而得到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预先将上述初始目标值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22是上述步骤S3的初始目标值更新处理的流程图。

如图22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23-1～图23-4是上述步骤S5的优先级调解处理的流程图。

如图23-1所示，当在步骤S51中从ST接收到电力请求消息时，上述CPU1a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23-2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降低的中断消息，在步骤S71中根据降低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23-3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23-4所示，在步骤S81中判断该设备是否并非为发送请求消息的ST且是否能够暂停，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24-1～图24-3是上述步骤S7的连续监视处理的流程图。

如图24-1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中每隔固定期间δ(0.5秒～2秒)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2，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24-2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降低的中断消息。然后，在步骤S109中根据降低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24-3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。

电力管理器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电力管理器，电力管理器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)的电力需求预测值T₀(t)(w)的方式控制对电气设备的电力供给，因此不会超过上述累计电量的上限值(最高限度)。

本发明具有家电代理器，该家电代理器代替设备而将电力请求消息经由家电代理器发送到电力管理器，并接收利用电力管理器进行调解而得到的电力分配消息，由此控制设备。该家电代理器并不是直接控制电力，而是控制设备的功能，预先学习此时的电力变动模式等，将功能控制命令发送到家电以使得使用电力平均值实现分配电力，由此进行电力控制。

该家电代理器通过以下的第一至第三这三种方法来产生电力请求消息并向电力管理器发送设备请求消息。以下两种方法是进行按设备的特性不同的处理的方法。

图22-4是使用网络家电时进行的处理，来自EoD遥控器的电力请求被直接通知给家电代理器。

作为第一方法，在具备对设备自身通知模式变更的功能的情况下，如图24-4所示，家电代理器接收该通知，并作为电力请求事件，与电气设备DB和电力管理器一起处理，从家电代理器对设备发送供给被控制的电力的信号。

作为第二方法，与设备原本具有的遥控器装置分开，而准备本系统专用的综合的遥控器装置，用户通过综合遥控器装置的操作对家电代理器指示家电的开启和关闭、模式变更。综合遥控器装置对家电代理器通知指示内容，家电代理器将该通知作为电力请求事件，参照电气设备DB进行处理，并将电力请求消息发送到电力管理器。然后，在利用电力管理器进行处理之后，从家电代理器对设备发送供给被控制的电力的信号。

作为第三方法，附加电力测量和通知功能的家电、原本具有电力通知功能的家电将家电的使用电力信息逐个发送到家电代理器。家电代理器根据电力信息估计并预测家电的模式变更，将该模式变更作为电力请求事件并对电力管理器发送电力请求消息。作为具有电力通知功能的家电的例子，存在支持ECHONET-Lite的家电，另外作为电力测量和通知功能的例子，能够列举智能接头。

对上述电力请求消息附加请求电力、优先级。针对请求电力，使平均电力值按家电的每个动作模式预先存储到电气设备DB，或者，能够将测量出的电力值的平均值用作请求电力值。另外，家电代理器能够参照电气设备DB来决定设备的优先级。

与从电气设备发送的消耗电力有关的数据和/或与消耗电力的推移有关的数据、或者被存储在家电DB的这些数据、如果必要的话为各电气设备的优先级的推移、应设为目标的平均电力的推移等的数据被家电代理器、电力管理器参照。而且，在家电代理器中，将与该参照数据相应地从各电气设备接收到的数据发送到电力管理器，另外电力管理器基于所参照的该数据开始进行用于电力调解的新的处理。

从电力管理器向家电代理器发送按照上述电力请求消息进行调解的结果、即电力分配消息。家电代理器进行家电控制，使得按照对该消息附加的分配电力进行动作。这种情况下的分配电力能够设为家电能够使用的电力的平均值。

如上所述，所产生的设备请求消息是进一步通过以下三种方法控制设备。

第一、基于家电控制命令的控制

在ECHONET-Lite、红外线遥控器等支持网络家电控制规格的设备的情况下，能够根据按照这些规格的家电控制命令来进行家电控制。但是，这些家电控制命令是设备的功能控制，不能说是电力控制。因此，预先学习设备的控制功能和此时的电力变动模式，并保存到电气设备DB，将功能控制命令发送到家电并进行电力控制，以使得使用电力平均值实现分配电力。

第二、由电力控制装置进行的控制

在不与上述家电控制命令对应的设备的情况下，另外附加智能接头等电力控制装置来进行控制。在电力控制装置控制向家电的供给电力，并利用对象设备仅控制电力的接通和断开的情况下，能够通过相位控制、电力控制等对白炽灯、一部分荧光灯等能够调光的照明、电热器的暖气机·壶等控制电力值。对于电力控制，家电代理器发送电力控制命令来控制对设备的供给能力，由此将使用电力平均值控制为实现分配电力。

第三、基于用户的变更指示的控制

在既无法与家电控制命令对应也无法与外装的电力控制装置对应的设备的情况下，通过发送使用户进行家电操作的消息来实施家电的电力控制。在这种情况下，对用户发出易懂的指示，因此不是指示电力值，而是指示为家电的操作方法(开启、关闭或者变强、变弱、变更设定温度等)。通过使能够实现操作方法的电力值预先存储到家电DB能够进行该方法。

为了使图23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25-1和图25-2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)、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)、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，仅壶的电源处于断开状态，该壶需要1.2KW的电力。示出以下处理的例子：在上述设定条件下1.2KW的壶被接通的情况下，各设备的优先级进行某种方式改变，然而为了确保壶为1.2KW的电力，电力调解单元进行处理。

图25-1是表示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25-2表示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25-3表示壶的优先顺序逐渐上升而变为第一的情况。在图25-4中，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的实证实验。

作为使用于上述生活实验的使用家电，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、暖气机、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

(实验内容)

·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26-1是表示通常利用时的消耗电力的模式以及使用电力管理器削减10％的电力使用计划和实验计划的瞬时电力的模式的图。

图26-2是表示通常利用时的消耗电力的模式以及使用电力管理器削减30％的电力使用计划和实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27-1是表示通常利用时的累计电量以及使用电力管理器削减10％的电力使用计划和实验计划的累计电量的图。

图27-2是表示通常利用时的累计电量以及使用电力管理器削减30％的电力使用计划和实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27-1和图27-2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28-1是表示使用电力管理器削减10％的实验计划的六种设备的瞬时电力的图。

图28-2是表示使用电力管理器削减30％的实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28-1和图28-2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28-1的削减10％的情况下，电热壶和洗衣机的消耗电力在1：30和11：00显示高峰，与此相对，在图28-2的削减30％的情况下，壶和洗衣机的消耗电力在22：00和9：40显示高峰，从而可知电热壶的高峰时间段提前了3个半小时而产生，洗衣机的高峰时间段提前了1小时40分钟而产生。

由此，本发明采用家电代理器，通过该家电代理器在电力管理器中控制对各电气设备的供给电力。因此，即使在电气设备自身不具有电力控制功能、测量电力并将该结果发送到电力管理器，进而对从电力管理器发送的要向所连接的电气设备供给的电力进行控制的功能的情况下，也能够控制针对这些电气设备的供给电力。

图29-1是示出本发明的家电的控制的图，是作为家电代理器能够感测的状态而针对实际消耗电力示出，作为能够控制的状态而针对电力模式的家电示出的图。作为具有这种功能的具体的家电，假设仅能够通过智能接头进行通信的简单的照明(以下称为照明)。照明是由电阻产生的负载，因此家电代理器通过智能接头直接操作供给电力，由此能够进行电力模式操作。以下，针对这种照明设计家电感测控制协议。

首先，考虑以下方法，根据家电代理器感测出的消耗电力数据对电力管理器进行从所分配的电力模式向不同的电力模式变更时的电力请求。电力请求时的消息在表3.5中示出，因此在进行电力请求时需要决定所要请求的电力模式。

在此，能够从实际家电感测的状态仅是实际消耗电力，因此家电代理器仅根据电力变动来判断从所分配的电力模式的切换。

因此，从自身具有的家电的电力模式列表选择恰当的转变预定电力模式，并对电力管理器请求该模式。在根据这种实际消耗电力来估计转变预定的电力模式的情况下，难以在电力模式变动前进行电力请求。因此，在电力模式变动后进行电力请求，虽然是暂时的，但能够针对家电代理器以与分配的电力模式不同的电力模式进行动作。但是，基于使用计划实施利用了电力模式的累计电力基础的电力分配，另外通过由资源管理过程中的反馈来进行吸收，因此当保证上限值时允许些许的误差。

另外，在调解时不仅将电力模式还将运转和动作功能模式设为考虑对象，因此对此也需要根据消耗电力来进行估计。但是，在如照明那样的家电的情况下，除关闭以外，运转功能模式是一个，另外消耗电力与运转功能模式级别直接关联，由此针对动作功能模式唯一地确定电力模式。因此，能够容易地决定运转和动作功能模式。

接着，考虑用于实现对家电代理器分配的电力模式的实际家电控制。能够通过智能接头进行电力模式控制，因此设为进行按照电力模式的控制。但是，电力请求相对于电力模式转变延迟，由此作为调解的结果，对家电代理器分配的电力模式有可能与擅自进行动作的电力模式不同。在这种情况下，如果进行立即的电力模式变更，则成为连续的变更，因此可能对用户产生不适的影响。因此，为了将用户的不适抑制为最低限度，在电力控制时随时间进行缓慢的操作。

图29-2是示出本发明的家电的控制的图，以附带综合遥控器的空调为例。设为综合遥控器由家电代理器进行远程管理，家电代理器能够掌握用户的操作、通过综合遥控器进行家电的运转以及功能模式操作。但是，不能进行电力模式的控制。下面，针对这种空调设计家电感测控制协议。

当通过遥控器将该空调的电源接通时，将表示已经接通的信号和根据需要所需的消耗电力的值发送到家电代理器。家电代理器参照家电DB来分析消耗电力变动，由此求出在动作功能模式中进行转变所需的消耗电力等，将该消耗电力作为请求电力发送到电力管理器。此外，虽然可能产生上述所示的电力请求比电力模式变更延迟地进行的问题，但同样也不存在问题。

在该情况下，考虑一边使用家电代理器能够控制的功能模式维持功能一边实现所分配的电力模式的方法来实施。家电代理器根据家电所具有的各电力模式掌握用于实现各电力模式的各功能模式列，使用该功能模式列来控制实际的家电。

电力管理器确认其它电气设备的运转状况和优先级，作为电力分配，分配要供给到空调的电力。在家电代理器中将该电力转换为相应的空调的功能之后发送到遥控器，从该遥控器发送用于命令电气设备执行该功能的信号。

在该情况下，从遥控器发送，且在家电代理器与电力管理器之间往返之后发送到遥控器需要时间，产生直到发送用于使空调开始运转或者改变运转的信号为止的时间延迟。由这种时间延迟对消耗电力造成的影响在之后的控制中被消除。

图29-3是在本发明的系统中使用了ST等的情况下的流程的例子。

例如在运转中的电气设备中，首先，最初从存储器获取电气设备当前请求的电力值。

a.将所有电气设备设为对象，在该状态下，每隔τ或者在操作电气设备的时间点，利用ST等获取当前的消耗电力值，ST等发送与该消耗电力值有关的数据，并由家电代理器接收。家电代理器从家电DB、存储器求出与消耗电力值对应的电力请求值，并将该结果发送到电力管理器。

并且，预先从DB获取与该供给电力值对应的请求电力来作为当前的电力请求值。

b.另一方面，关于使用综合遥控器的电气设备，家电代理器利用综合遥控器接收命令请求，之后，基于家电DB、存储器中存储的该电气设备的命令、消耗电量等的数据来获取与该命令请求对应的请求电力，来作为新的请求电力值，并将该新的请求电力值发送到电力管理器。

接着，在上述a的情况下以及b的情况下，将上述当前的电力请求值与新的请求电力值进行比较，如果二者为相同的值，则再次返回到从存储器获取电气设备当前所请求的电力值的阶段，如果二者为不同的值，则更新电力请求值，并将电力请求发送到电力管理器。之后，再次返回到以下过程：返回到从存储器获取电气设备当前请求的电力值的阶段。

例如，图30-1是如下述表6、表7所示，基于照明来说明如照明、电热壶等那样使所供给的电力与功能一一对应的情况下的例子的图。这种电气设备是如下的家电：电气设备自身原本不具有进行该控制的功能，而是仅通过来自外部的操作来进行运转。

而且，照明根据所供给的电力来决定其亮度。随着中断的供给的电力变高，亮度也变亮，与此同时，优先级降低。此时，由电力管理器进行的控制如表6所示，例如根据供给电力而设为明亮、中间、暗、断开这四种。

[表6]

功能命令	电力
		明亮	80W
中间	60W
		暗	40W
断开	0W

与照明、电热壶等不同，电视机、吸尘器是根据负载、内容等所需的电力相对于其电气设备的功能发生变动的家电。如果是电视机，则在原本明亮的画面内容的情况下与暗的画面内容的情况下，所消耗的电力不同，因此对于电视机，根据画面的亮度而所需的电力不同。同样地，关于吸尘器，同样也是根据清扫地点、污垢等的状况而所需的电力不同。

图30-2是电视机的例子，实际消耗电力不规则地变动，但为了相对于对电视机分配的电力而成为平均实际消耗电力相同的供给电力，决定如表7所示的电视机侧的命令。

[表7]

功能命令	平均电力
		亮度5	400W
亮度4	300W
		亮度3	200W
亮度2	100W
		亮度1	80W

此时，与上述图30-1的情况相同，如图30-3所示，伴随电气设备的操作，基于由家电代理器接收到的信号，家电代理器从电力管理器接收包含分配电力值的电力分配消息。

检索与分配电力最接近的项目，家电代理器获取相应的功能命令。之后，家电代理器将该功能命令发送到电气设备。

例如关于如空调那样的根据室内外的气温而运转时的负载不同的电气设备，用于使其运转的功能的命令(例如将室温的设定提高1度、降低1度等)与所请求的电力不对应。除此以外，例如还存在如空调那样的在运转开始时需要大电力的电气设备。

在这种电气设备的情况下，使用电力的分配时与电力请求时不同的电力DB来进行对应。

其结果，在图30-4中，从空调的启动时即左端起实际消耗电力急剧上升，如下述表8的启动时所示那样需要1200W。之后随着成为设定温度，实际消耗电力降低，与该倾向相应地如虚线所示那样控制所供给的电力。

[表8]

条件	请求电力
		启动时	1200W
800W～1200W	1000W
		600W～800W	700W
400W～600W	500W
		～500W	80

在上述空调中，即使在正常运转时根据室内外的气温而设定温度相同，所需的电力也会变动。因此，如上所述，功能命令与所使用的电力不一致，因此，每次按照本发明的系统进行控制。

如图30-5和表9所示，在空调正常运转时，每当改变温度设定时该空调的运转的相对强度也发生变化，根据该相对强度来控制对空调的分配电力，并且实际消耗电力也发生变化。自此之前的家电也可以说，即使在分配电力发生变化时，实际消耗电力不会立即追随该分配电力而增减，而是经过某一程度的时间后，控制分配电力以使平均的实际消耗电力成为分配电力。因此，在图30-5中产生实际消耗电力大幅低于分配电力的情况。

这样，通过经过某一程度的时间，而使用该电气设备的人需要感觉到电气设备的运转状况大幅变化，反倒不会感到不适。

[表9]

功能命令	相对强度
		温度设定27℃	800
温度设定26℃	600
		温度设定25℃	500
温度设定24℃	400

送风

80

图30-6是决定上述图30-4和图30-5中的供给电力的流程图，在空调等电气设备运转时，每隔时间τ家电代理器从电力管理器接收包含分配电力值的电力分配消息。

接着，家电代理器从智能接头接收当前供给的电力值。

而且，如果分配电力值比当前供给的电力值大，则不需要进行该程度以上的控制。

相反地，如果分配电力值不大于当前供给的电力值，则为了使当前供给的电力值降低，从当前的功能的模式检索相对强度更低的功能的模式，将通过检索而得到的当该模式经由家电代理器发送到电气设备。

(总结)

本发明的EoD控制系统是根据利用设备与电力管理器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秒～3秒之后供给电力，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电力管理器。2)电力管理器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)电力管理器按照调解结果将“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，EoD控制系统作为能够由用户自身设定的参数，附加相对于瞬时电力的上限值(最大瞬时电力)和相对于累计电量的上限值(最高限度)这两种上限值。最大瞬时电力作为按每时间段使用电力的上限值而附加，由此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而附加，由此用户能够抑制电费、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；另外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。

此外，在电气设备与电力管理器之间安装有家电代理器，由此能够对包括支持电力调解的家电以外的所有电器进行电力控制。

实施例

作为实施例1，进行了仿真，作为实施例2进行了实际生活实验。任一个实验均着眼于用户的QoL以及瞬时和累计电力，各自通过实验确认了是否满足了目的。

(实施例1和实施例2的条件设定)

在实施例中，为了获得基于实际生活的数据，在智能公寓房间内进行了实验。在1DK的该智能公寓房间大约配置20台冰箱、洗衣机、电视、空调、照明等用于普通生活的家电，为了测量并控制它们的电力而在各插座中设置了智能接头。另外，在一部分家电中具备用于获取并操作运转和动作功能模式的通信设备，也利用该通信设备。

在如上所述的环境中，为了进行数据测量而设置家用服务器，将能够测量的数据全部记录并对其进行了评价。

以这种方式基于环境进行了实验。在仿真的实验中，将进行实际生活时的电力变动作为输入而提供，应用EoD协议，基于客观的指标来进行考察。另外，在实际生活的实验中，对家用服务器导入了本系统。此时，还决定进行基于受验者的体验的主观的评价。

下面，针对仿真和实际生活的实验，在考虑了此时利用的指标之后表示结果。

(实施例1)

对本发明中的用户的QoL的维持以及电力上限值的实现性进行了客观的评价。因此，首先，为了客观评价用户的QoL，设计了与QoL有关的评价函数，使用该评价函数进行了实验。

在对用户的QoL进行客观评价的情况下，用户所期待的家电功能能够发挥多少成为重要的评价基准。认为如果能够如所请求那样发挥功能，则用户的满意度最高，随着所实现的功能相对于请求降低，用户的满意度也降低。因此，在报告中利用优先级来作为表示家电功能的实现度的指标。利用功能实现度越低而优先级越高的特性，在使值与控制可能性的状态相应地变化之后按时间进行积分，利用将其变为每单位时间的值。

基于这种想法，将设计出的评价式在式15中示出。将实验开始时刻设为T_start，将结束时刻设为TEnd，将实验时间设为T，针对每个控制状态将初始优先级设为PD、PDadj。

$\mathrm{negative\; QoL}=\frac{1}{T}{\&Integral;}_{T_{\mathrm{Stort}}}^{T_{\mathrm{Knd}}}\left\{{\mathrm{\&Sigma;}}_i{\mathrm{est}}_{a_i}\left(t\right)\right\}\mathrm{dt}---\left(15\right)$

式15所示的评价式表示作为基础使用优先级进行积分，因此值越大对于用户来说对家电功能方面的不满意度越高。但是，作为对于用户来说的满意度，除了家电功能的实现程度以外，还考虑由电力削减带来的成本削减效果。因此，在实施例1中，针对用式15导出的评价式，将需求家的成本削减效果定量化，并添加到评价式。

因此，首先，将式15所示的不满意度基础的评价式转变为满意度基础的评价式，进而考虑由电力削减效果带来的用户的满意度。假设针对金钱方面、环境方面来表示对用户来说的电力削减效果，因此仅将累计电力的削减效果设为对象。认为累计电力的削减率越大，用户的满意度越高，将其公式化。

基于这种想法，将新设计的评价式在式17中示出。在将之前示出的不满意度转换为满意度基础之后，利用累计电力使用率(0#R#1)除以该满意度基础。

$\mathrm{QoL}=\frac{1-\frac{\mathrm{ncgative\; QoL}}{\mathrm{\&gamma;}}}{1-R}---\left(17\right)$

使用这些指标，为了表示本研究的有效性而在仿真中进行了实验。在此，作为输入而提供表10所示的输入数据，作为输出而得到表11所示的仿真实验中的输出数据。此外，根据数据的情况而有时不处理运转和动作功能模式，由此控制可能性也并非依赖于运转功能模式而依赖于家电。

[表10]

[表11]

按电力使用计划的每个累计电力削减率在图31-1至图31-4中图示针对这种输入而得到的数据。此外，所示出的数据是单身家庭的数据，此时使用的电力使用计划是一律削减作为控制对象而输入的电力数据。在图31-1中，不满意度以1次函数的方式上升直到削减率为40％，当超过40％时以指数函数的方式上升。另外，在图31-2中，包含电力削减效果的满意度在削减率为35％时取最大值。此外，之所以即使在削减率为0％时不满意度的值也没有成为0，是考虑由最大瞬时电力造成的影响。

另外，将针对电力进行汇总而得到的电力作为累计电力的仿真结果在表12中示出，以及作为瞬时电力的仿真结果在表13中示出，作为仿真的结果的一例将削减率为35％时的消耗电力在图31-3和图31-4中示出。

[表12]

[表13]

累计电力削减率[％]	结果[W]	使用率[％]
			0	1153	76.9
5	1153	76.9
			10	1109	74.0
15	1127	75.1
			20	1079	71.9
25	1079	71.9
			30	1079	71.9
35	1061	70.7
			40	1035	69.0
45	1020	68.0
			50	1015	67.7

当观察该表可知，电力使用计划和仿真结果是看起来大致为一个图那样的一致，可靠地按照电力使用计划利用电力。并且，针对将表2所示的设备分为八个类别来进行控制的可调节的运转功能模式，考虑动力学，由此评价用户能够察觉的家电的稳定性，因此将照明的消耗电力在图31-5和图31-6中示出。各个图的上面的曲线图是使用了本研究中的提案方法的情况，下面的曲线图是与以往同样地不论用户是否察觉，调节可能性的优先级函数都固定的情况。可知与以往方法相比，电力的变动少，针对用户的功能的稳定性增加。

(实施例2)

与在实施例1中示出的仿真实验同样地，在实施例2中在实际生活中进行了实验。

在实施例1所示的智能公寓房间内构建系统，通过客观和主观的评价确认了是否能够一边进行实际的生活一边维持QoL，并保证瞬时和累计电力上限值。

在实际生活实验中，当评价QoL实现度时，为了便于获取数据，与实施例1不同，不使用评价函数而使用了调解时的供给优先级。可知即使对优先级低的家电也供给了电力，功能实现度也高，只要仅对优先级高的家电进行了电力供给，则仅实现了最低限度的功能。

在这种状况下，在报告中在一个受验者的状况下进行了实验。为了维持用户的QoL，基于不使系统进行动作的普通生活中的电力使用模式来制作电力使用计划。在使系统进行动作之后的实验中，决定进行与普通生活模式相同的生活。作为实验的状况在表14中示出，作为输出数据而得到表15。

[表14]

[表15]

在图31-7至图31-20中图示了累计电力、瞬时电力、最低供给优先级的推移。图31-7至图31-10是每隔10分钟作标记而得到的图，图31-11至图31-14是将该情况进行平均而得到的图。另外，图31-15至图31-17是每隔30分钟作标记而得到的图，图31-8至图31-20是从图31-15至图31-17的20时扩大到3时，且每隔10分钟作标记而得到的图。

观察这些图可知，在电力削减率低的情况下优先级低，也就是说，对必要度不那么高的家电也供给电力，在电力削减率高的情况下，仅对优先级高、即必要度高的家电供给电力，由此满足了瞬时和累计电力上限值。另外，以下示出由此处的受验者得到的主观的评价。

稳定性：能够在一天中无问题地运用。

控制：有时通过突然调解来削减电力，虽然也会感到吃惊，但能够无问题地生活。

上限值：直到将累计电力削减至30％为止照明较暗等，但能够并不特别苦恼地生活。

关于瞬时电力，不用特别担心。

(实施例的总结)

根据本实施例，确认是否维持了用户的QoL，另外瞬时和累计电力是否满足上限值这两点。

首先，考虑瞬时和累计电力。关于累计电力，观察图31-3和图31-7至图31-10可知，按照所设定的使用计划进行电力使用。

关于图31-3，以使用了相同的电力使用模式、另外以为了仿真而使家电进行理想的动作的情况为前提，因此使用计划大致一致，但在图31-7至图31-10中，一部分偏离于使用计划并且整体上按照使用计划使用电力。这表示资源管理过程恰当地起作用，同时表示通过基于累计电力的电力分配能够应对暂时需要大量电力的情况。

但是，观察表12可知，直至累计电力的削减率为15％为止使用的累计电力低于上限值，但当削减率超过20％时，累计电力超过上限值，所超出的比率非常小。

另外，在图31-10中，削减率为50％，因此能够确认一部分超出了电力使用计划的状况。认为这些状况是由家电所请求的电力的特性导致的，推测为在该时间点分配的电力不能进行调节、暂时停止、任何控制。

关于这个原因，除了超过累计电力的上限值的问题以外，认为还在于不能控制的家电的优先级被设定为1，因此在上述设计的协议中不能削减电力，故而引发这种事态。针对这种问题，为了可靠地满足开始叙述的需要侧考虑供给侧而利用电力这一概念，需要实现在识别出用户的QoL显著降低之后削减电力或者导入了蓄电池等分散电源的形式的按需型电力控制系统。

另外，关于瞬时电力，观察图31-4、图31-11至图31-14以及表13可知，在任一情况下均低于作为上限值的1500W。另外，在这些图中，不仅看到消耗电力的整体削减，而且看到高峰衰减或者移位的状况，因此认为实现了各家电的恰当的控制方法。

接着，考虑控制电力时的用户的QoL。考虑了图31-1中示出的家电功能的不满意度因为削减电力而当然增加，但整体上单调增加。但是，认为如果累计电力的削减率超过40％，则不满意度急剧增加，因此根据式15，大量家电并没有削减电力而处于停止状态。认为这是与40％以下的状态相比，家电功能被大幅限制，为了用户的生活而期望将电力的削减率抑制在40％以内。另外，在累计电力的削减率为35％时，包含图31-2中示出的电力削减效果的满意度取最大值。进而，根据实际生活的实验中的受验者的主观的评价，也得到了直至累计电力削减率为30％为止能够无问题地生活的评价，根据该情况，作为用户削减累计电力时所允许的削减率是30-40％。

并且，考虑用户能够察觉的功能的稳定性。在实施例中，作为用户能够察觉的能够调节电力的功能，提出了照明的亮度。关于照明，如之前说明那样，动作功能模式与电力模式唯一地对应，因此电力的变动直接成为运转功能模式级别的变动。观察图31-5和图31-6可知，与现有方法相比，在使用了考虑用户的察觉性并采纳动力学的优先级的提案方法中，虽然残留了些许电力变动，但电力变动的次数少，另外电力变动幅度也小，显示出本发明的有效性。

如上所述，关于本发明的结果，如果对电力和QoL进行研究，则整体上能够按照电力使用计划和优先级恰当地进行电力利用。另外，仅考虑了简单的家电功能和电力削减率，但使用设计出的评价函数来定量地评价用户的QoL，也能够观察到与主观的评价的相关性。

Claims (40)

1.一种按需型电力控制系统，其进行动态优先级控制，该按需型电力控制系统具备：

电源；

多个电气设备；

家电代理器，其从智能接头或者电气设备接收电力值的信号，基于该电力值的信号计算出请求电力和优先级，并将该请求电力和优先级作为电力请求消息发送到电力管理器，并且按照从电力管理器接收到的电力分配消息，将控制电气设备的功能控制命令发送到电气设备，来进行电气设备的电力的供给控制；

电力管理器，其基于从该家电代理器接收到的各电气设备的电力请求消息，根据电气设备间的优先级求出对各电气设备的分配电力；以及

家电数据库，其与电力管理器和/或家电代理器相连接，

其中，构成上述家电代理器、上述电力管理器以及上述家电数据库经由上述智能接头与电气设备连接的网络，该按需型电力控制系统的特征在于，

上述电力管理器向家电代理器询问各电气设备是否能够调整作为各电气设备运转的目标的动作功能模式和用于该调整的电力，判断对各电气设备的分配电力，在能够调整的情况下，上述电力管理器将作为各电气设备运转的目标的动作功能模式和/或为了达到作为各电气设备运转的目标的动作功能模式所需的电力与所需时间一起考虑而求出电力模式，来作为电力分配消息，在不能调整的情况下，上述电力管理器不考虑动作功能模式而求出电力模式，来作为电力分配消息，

上述电力管理器具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器。

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，

上述电力管理器具备初始目标值更新单元，该初始目标值更新单元将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力之差分配给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并设为更新初始目标值，

电力管理器经由家电代理器从上述智能接头和/或具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头接收电力请求消息，计算需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力合计值，

基于用对电气设备供给电力的方法的特性进行分类而得到的电气设备特性类别数据来计算上述需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的优先级，将上述消耗电力合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果该消耗电力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，如果该消耗电力合计值大于上述更新初始目标值，则从上述存储器和/或家电数据库调出上述优先级并选择优先级的值最小的电气设备，针对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个特性，根据该电气设备所符合的特性来控制要供给的电力。

3.根据权利要求1或2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。

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，

上述最小控制间隔τ是5分钟～10分钟。

5.根据权利要求2至4中的任一项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管理器的电力调解单元所处理的信息，初始目标值更新单元所处理的信息是上述瞬时电力，电力调解单元所处理的信息是上述消耗电力。

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，该电力使用计划用于根据用户的电力消耗模式来制作上述初始目标值。

7.根据权利要求6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)(W)是根据下式(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(Wh)是用户设定的最高限度，M(t)(W)是时刻t的最大瞬时电力，D(t)(W)是时刻t的电力需求预测值。

8.根据权利要求6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，

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而制作的。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电力管理器控制对电气设备的电力供给，使得对电气设备的电力供给低于上述最高限度且低于上述最大瞬时电力。

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，

上述电力管理器运转前，在上述存储器和/或家电数据库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。

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，

上述的将差分配给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给紧接在后的一个瞬时电力的瞬时电力分配方法。

13.根据权利要求2所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

上述电气设备特性类别数据是基于是否能够调节、是否能够暂停以及是否能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性来划分的，由包含它们的组合的八种组合构成。

14.根据权利要求13所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

在除了基于上述能够调节、能够暂停以及能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性来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。

15.根据权利要求13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是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是在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性是在运转过程中能够暂时停止电力供给的特性。

16.根据权利要求15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是笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、暖气机、空调、冰箱、电视机、吹风机等。

17.根据权利要求15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是笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、洗碗机、电饭锅、烤箱等。

18.根据权利要求15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是笔记本PC、热水器、暖气机、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶等。

19.根据权利要求15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是燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备等。

20.根据权利要求1所述的按需型电力控制系统，其特征在于，

电力管理器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，

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经过就控制电力的供给，使得取代上述整体消耗电力而供给低于上述最大瞬时电力的电力。

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～2秒。

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

上述连续监视单元将动作中的电气设备的消耗电力进行合计来计算合计值，根据基于三种特性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，将上述消耗电力合计值与上述最大瞬时电力进行比较，如果该消耗电力合计值小于上述最大瞬时电力则结束处理，如果该消耗电力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来判断该电气设备符合上述三种特性中的哪个特性，根据该电气设备所符合的特性来选择优先级最小的设备。

24.一种使计算机执行的程序，使计算机以电源、多个电气设备以及家电代理器为对象来进行以下处理，其中，该家电代理器从智能接头或者电气设备接收电力请求消息，将该电力请求消息发送到电力管理器，并且按照接收到的电力分配消息将控制电气设备的消息或者功能控制命令发送到智能接头或者电气设备，来进行电气设备的电力的供给控制，该处理为：

使电力管理器进行动作，该电力管理器基于从该家电代理器接收到的来自各电气设备的信号求出电气设备间的优先级，并求出对各电气设备的分配电力，该电力管理器具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器，

基于电气设备间的优先级进行调解，

该程序使计算机进行以下处理：

使电力管理器进行动作，该电力管理器向家电代理器询问并判断该电气设备是否能够调整作为该电气设备运转的目标的动作功能模式和进行该调整所需的电力，在能够调整的情况下，将作为该电气设备运转的目标的动作功能模式和/或为了达到作为该电气设备运转的目标的动作功能模式所需的电力与所需时间一起考虑而求出电力模式，来作为电力分配消息，在不能调整的情况下，不考虑动作功能模式而求出电力模式，来作为电力分配消息，该电力管理器具备将这样求出的电力分配消息发送到家电代理器的存储器，

进行基于电气设备间的优先级调解的处理。

25.根据权利要求24所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述电力管理器具备初始目标值更新单元，该初始目标值更新单元将初始目标值的瞬时电力与实际的瞬时电力之差分配给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并设为更新初始目标值，

电力管理器经由家电代理器从上述智能接头和/或具备请求电力测量功能和用于发送到服务器内的家电代理器的通信功能的接头接收电力请求消息，计算需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的消耗电力合计值，

基于用对电气设备供给电力的方法的特性进行分类而得到的电气设备特性类别数据来计算上述需要该电力请求消息的电力的电气设备和动作中的电气设备的优先级，将上述消耗电力合计值与上述更新初始目标值进行比较，如果该消耗电力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，如果该消耗电力合计值大于上述更新初始目标值，则从上述存储器和/或家电数据库调出上述优先级并选择优先级的值最小的电气设备，针对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，根据该电气设备所符合的特性来控制要供给的电力。

26.根据权利要求25所述的使计算机执行的程序，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。

27.根据权利要求26所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述最小控制间隔τ为5分钟～10分钟。

28.根据权利要求27所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

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

29.根据权利要求28所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

控制对电气设备的电力供给，使得该电力供给低于最高限度且低于上述最大瞬时电力。

30.根据权利要求29所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述电气设备特性类别数据是基于是否能够调节、是否能够暂停以及是否能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性来进行划分的，由包含它们的组合的八种组合构成。

31.根据权利要求30所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

为了确保安全、舒适的生活，在除了基于上述能够调节、能够暂停以及能够待机这样的对电气设备供给电力的方法的特性进行划分以外的划分中，用户能够任意地选择设备。

32.根据权利要求31所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

上述能够调节的特性是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是在启动时能够等待电力供给的特性，上述能够暂停的特性是在运转过程中能够暂时停止电力供给的特性。

33.根据权利要求32所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

具备上述能够调节的特性的电气设备是笔记本PC、热水器、温水清洗马桶、微波炉、暖气机、空调、冰箱、电视机、吹风机等。

34.根据权利要求32所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

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

35.根据权利要求32所述的使计算机执行的程序，其特征在于，

具备上述能够暂停的特性的电气设备是笔记本PC、热水器、暖气机、空调、冰箱、洗碗机、电饭锅、复印机、电热壶等。

36.根据权利要求32所述的使计算机执行的程序，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是燃气检测器、人工呼吸器、路由器等网络设备等。

37.一种计算机可读记录介质，记录了根据权利要求24所述的程序。

38.一种计算机可读记录介质，记录了根据权利要求25所述的程序。

39.一种计算机可读记录介质，记录了根据权利要求28所述的程序。

40.一种计算机可读记录介质，记录了根据权利要求30所述的程序。