CN104380556A - 电力管理设备及电力管理方法 - Google Patents

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Abstract

电力管理设备设置第二判断阈值，以使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。

Description

电力管理设备及电力管理方法
技术领域
本发明涉及能够对预定时间段内从电网供给的电力的整体电力消耗进行预测的电力管理设备和电力管理方法。
背景技术
近年来，逐渐提高对环境问题的认识，从而提出了用于限制负载的电力消耗的技术。
虽然各国的高压接收器的总电费极大依赖于电力情况，但是在日本，总电费是由例如基础电费和电力消耗率确定的。基础电费基于在过去的每个预定时间段(例如，30分钟)测量到的整体电力消耗的最大值(峰值电力需求)来确定。另一方面，电力消耗率基于计算目标时间段中将消耗的总电力量来确定。因此，控制每个负载的电力消耗使得整体电力消耗不超过预定电力消耗是可取的。
在这种情况下，提出了以下技术，即向用户展示指示电力消耗应被限制为在预定时间段中从电网供给的电力的整体电力消耗不超过预定电力消耗的警报。具体地，基于每个单位时间增加的从电网供给的电力量(下文中称为单位时间增加量)对预定时间段的期满时机处的整体电力消耗进行预测，并且当预测的整体电力消耗超过预定电力消耗时，向用户展示指示应限制电力消耗的警报(例如，专利文献1)。
在上述技术中，考虑将预定时间段中的每个时间点处的整体电力消耗的目标值设置成使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加。然而，如果每个时间点的整体电力消耗的目标值被确定为与时间推移成比例地增加，那么在预定时间段的后期无法确保对于整体电力消耗中的增加存在足够的余量。换言之，如果整体电力消耗在预定时间段的后期增加得太快，则极可能使得整体电力消耗超过预定电力消耗。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开特开平10-198875号
发明内容
根据第一特征的电力管理设备，其用于执行控制以使得在预定时间段中从电网供给的整体电力消耗不超过预定电力消耗。该设备包括控制单元，控制单元设置用于在预定时间段中的各时间点处的、指示第一判断阈值的余量水平的第二判断阈值。第一判断阈值被设置而使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加。控制单元将第二判断阈值设置成使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。
在第一特征中，电力管理设备包括输出界面单元。控制单元在输出界面单元上显示用于指示第二判断阈值在预定时间段期间的转变过程的线。
在第一特征中，当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点均超过第二判断阈值时，控制单元向用户输出警报。
在第一特征中，当输出界面单元上显示指示第一判断阈值的转变过程的线时，g1与g2之间的关系满足g1>g2的条件，其中g1为指示第一判断阈值的转变过程的线的倾斜度，g2为指示第二判断阈值的转变过程的线的倾斜度。
在第一特征中，控制单元将第二判断阈值设置成使得指示第二判断阈值的转变过程的线的倾斜度随时间推移而减小。
在第一特征中，当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点均超过第一判断阈值时，控制单元输出第一警报。当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点均超过第二判断阈值时，控制单元输出第二警报。
在第一特征中，第一警报比第二警报更明显。
在第一特征中，预定时间段是用作确定电费的基础的持续时间，并且电费基于在每个预定时间段中从电网供给的整体电力消耗中的最大整体电力消耗来确定。
在第一特征中，当最大整体电力消耗超过预定电力消耗时，电费上升。
根据第二特征的电力管理方法是用于执行控制以使得在预定时间段中从电网供给的整体电力消耗不超过预定电力消耗的方法。电力管理方法包括：步骤A，设置用于在所述预定时间段中的每个时间点处的、指示第一判断阈值的余量水平的第二判断阈值。第一判断阈值被设置成使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加。步骤A包括将第二判断阈值设置成使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加的步骤。
附图说明
图1是示出根据第一实施方式的能源管理系统100的视图。
图2是示出根据第一实施方式的消费者设施10的视图。
图3是用于描述第一实施方式的应用场景的视图。
图4是示出根据第一实施方式的EMS 200的视图。
图5是示出根据第一实施方式的展示信息400的视图。
图6是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第一示例的视图。
图7是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第二示例的视图。
图8是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第三示例的视图。
图9是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第四示例的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对根据本发明的实施方式的能源管理设备和能源管理系统进行描述。在以下附图中，用相同或相似的附图编号指示相同或相似的部件。
应理解，附图仅是示意性的并且尺寸比并不是按照比例来绘制。因此，应当参照下面的描述确定具体尺寸。应明确，在不同的附图中可以包括有不同的关系和尺寸比。
[实施方式的概述]
根据实施方式的电力管理设备用于执行控制以使得在预定时间段中从电网供给的整体电力消耗不超过预定电力消耗。该设备包括控制单元，其中控制单元设置预定时间段中的每个时间点处的、用于指示第一判断阈值的余量水平的第二判断阈值。第一判断阈值被设置成使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加。控制单元设置第二判断阈值以使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。
在各实施方式中，控制单元设置第二判断阈值使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。因此，当基于第二判断阈值监测整体电力消耗时，能够充分确保在预定时间段的后期对于整体电力消耗的增加的余量。由此，整体电力消耗在预定时间段期满时机处不太可能超过预定电力消耗。
在各实施方式中，将展示多种类型的信息的EMS描述为电力管理设备的示例；然而，实施方式并不限于此。电力管理设备包括设置第二判断阈值的功能可能已足够。
[第一实施方式]
(能源管理系统)
下面将描述根据第一实施方式的能源管理系统。图1是示出根据第一实施方式的能源管理系统100的视图。
如图1所示，能源管理系统100包括消费者设施10、CEMS 20、变电站30、智能服务器40和发电厂50。应注意，消费者设施10、CEMS 20、变电站30和智能服务器40通过网络60连接。
例如，消费者设施10具有发电设备和电力存储设备。发电设备是使用燃料气体输出电力的设备，例如燃料电池。电力存储设备例如二次电池是存储电力的设备。
消费者设施10是商店，诸如住宅附近的便利店和超市。应注意，消费者设施10可以是独立式住宅、诸如公寓式住宅的住房小区、诸如办公楼的商业设施、或工厂。
在第一实施方式中，通过多个消费者设施10配置消费者设施群10A和消费者设施群10B。例如，消费者设施群10A和消费者设施群10B被分成各个地理区域。
CEMS 20控制多个消费者设施10与电网之间的互连。应注意，CEMS20也可被称为集群/社区能源管理系统(Cluster/Community EnergyManagement System；CEMS)，因为CEMS 20管理多个消费者设施10。具体地，CEMS 20在电源故障或类似情况下将多个消费者设施10与电网断开。另一方面，CEMS 20在例如电力恢复时将多个消费者设施10互连至电网。
在第一实施方式中，提供了CEMS 20A和CEMS 20B。例如，CEMS 20A控制包含在消费者设施群10A中的消费者设施10与电网之间的互连。例如，CEMS 20B控制包含在消费者设施群10B中的消费者设施10与电网之间的互连。
变电站30通过配电线路31向多个消费者设施10供给电力。具体地，变电站30降低从发电厂50供给的电压。
在第一实施方式中，提供了变电站30A和变电站30B。例如，变电站30A通过配电线路31A向包含在消费者设施群10A中的消费者设施10供给电力。例如，变电站30B通过配电线路31B向包含在消费者设施群10B中的消费者设施10供给电力。
智能服务器40管理多个CEMS 20(此处，CEMS 20A和CEMS 20B)。另外，智能服务器40管理多个变电站30(此处，变电站30A和变电站30B)。换言之，智能服务器40整体地管理包含在消费者设施群10A和10B中的消费者设施10。例如，智能服务器40具有平衡待被供给到消费者设施群10A的电力和待被供给到消费者设施群10B的电力的功能。
发电厂50通过火力、风力、水力，原子力等来生成电力。发电厂50通过电力馈线51向多个变电站30(此处，变电站30A和变电站30B)供给电力。
网络60经由信号线连接至每个设备。例如，网络60是因特网、广域网、窄域网和移动电话网络。
(消费者设施)
下面将描述根据第一实施方式的消费者设施。图2是示出根据第一实施方式的消费者设施的细节的视图。
如图2所示，消费者设施包括配电板110、负载120、PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150、热水存储单元160和EMS 200。
配电板110连接至配电线路31(电网)。配电板110经由电力线连接至负载120、PV单元130、蓄电池单元140和燃料电池单元150。
负载120是消耗经由电力线供给的电力的设备。负载120的示例包括诸如冰箱、冷冻机、照明装置和空调机的设备。
PV单元130包括PV 131和PCS 132。PV 131是发电设备的示例，并且是响应于太阳光的接收生成电力的太阳光发电设备。PV 131输出所生成的直流电力。通过PV 131生成的电力量根据进入PV 131的太阳辐射量而改变。PCS 132是将从PV 131输出的直流电力转换成交流电力的设备(Power Conditioning System，电力调节系统)。PCS 132经由电力线向配电板110输出交流电力。
在第一实施方式中，PV单元130可包括日射强度计，该日射强度计测量进入PV 131的太阳辐射量。
PV单元130通过MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)方法控制。具体地，PV单元130优化PV 131的操作点(通过操作点电压值和功率值确定的点、或者通过操作点电压值和电流值确定的点)。
蓄电池单元140包括蓄电池141和PCS 142。蓄电池141是存储电力的设备。PCS 142是将从配电线路31(电网)供给的交流电力转换成直流电力的设备(电力调节系统)。另外，PCS 142将从蓄电池141输出的直流电力转换成交流电力。
燃料电池单元150包括燃料电池151和PCS 152。燃料电池151是发电设备的示例，并且是通过使用燃料气体输出电力的设备。PCS 152是将从燃料电池151输出的直流电力转换成交流电力的设备(电力调节系统)。
燃料电池单元150通过负载追踪控制来操作。具体地，燃料电池单元150控制燃料电池151使得从燃料电池151输出的电力达到负载追踪控制的目标电力。
热水存储单元160是将电力转换成热并存储热的储热设备，其将通过诸如燃料电池单元150的热电联产设备生成的热存储为热水。具体地，热水存储单元160包括热水储槽，其中从热水储槽供给的水通过由燃料电池151的驱动(电力生成)排出的热来加温。特别地，热水存储单元160对从热水储槽供给的水进行加温并将加温后的水馈送回热水储槽。
EMS 200是控制PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160的设备(能源管理系统)。具体地，EMS 200经由信号线连接至PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160，并且控制PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160。另外，EMS 200控制负载120的操作模式以控制负载120的电力消耗。
另外，EMS 200经由网络60连接至各种类型的服务器。例如，各种类型的服务器存储诸如从电网供给的电力购买单价、从电网供给的电力销售单价和燃气的购买单价的信息(下文中称为能量费用信息)。
可选地，例如，各种类型的服务器存储用于预测负载120的电力消耗的信息(下文中称为能量消耗预测信息)。例如，能量消耗预测信息可以基于负载120以往的实际电力消耗值来生成。可选地，能量消耗预测信息可以是负载120的电力消耗的模型。
可选地，例如，各种类型的服务器存储用于预测通过PV 131生成的电力量的信息(下文中称为PV电力生成量预测信息)。例如，PV电力生成预测信息可以是进入PV 131的太阳辐射量的预测值。可选地，例如，PV电力生成预测信息可以是天气预报、季节和日照时间。
(应用场景)
下面将描述第一实施方式的应用场景。图3是用于描述第一实施方式的应用场景的视图。在图3中，主要描述消费者设施中的信息流。
如图3所示，消费者设施10包括电网电力计310、需求测量单元320、需求监测单元330、负载电力计340、智能传感器350和集线器360。如上所述，消费者设施包括EMS 200。
电网电力计310测量从配电线路31(电网)供给的电力。具体地，电网电力计310布置成相对于配电板100更靠近配电线路31(电网)侧，并且测量向整个消费者设施供给的电力。
需求测量单元320在预定时间段(例如，30分钟)累积通过电网电力计310测量的电力。换言之，需求测量单元320累积在从预定时间段的开始时机到预定时间段的期满时机由电网电力计310所测量的电力。也就是说，需求测量单元320重置对于每个预定时间段的累积值(整体电力消耗)。
需求监测单元330将用于指示从需求测量单元320获取的累积值(整体电力消耗)的信息发送到EMS 200。
可选地，基于从需求测量单元320获取的累积值(整体电力消耗)，需求监测单元330可以预测预定时间段的期满时机处的整体电力消耗。在这种情况下，当预定时间段的期满时机处的整体电力消耗的预测值超过预定电力消耗时，需求监测单元330优选地将用于指示整体电力消耗超过预定电力消耗的信息发送到EMS 200。
负载电力计340布置在每个负载120旁边，并且测量由每个负载120消耗的电力。在第一实施方式中，作为负载电力计340，布置了第二电力计340A1至340An和第二电力计340B1至340Bn。第二电力计340A1至340An连接至处于配电板110的断路器A的控制下设置的电力线A，第二电力计340B1至340Bn连接至处于配电板110的断路器B的控制下设置的电力线B。
智能传感器350收集通过在智能传感器350的控制下设置的多个负载电力计340所测量的电力。在第一实施方式中，设置有智能传感器350A和智能传感器350B作为智能传感器350。智能传感器350A收集由第二电力计340A1至340An测量的电力。智能传感器350B收集由第二电力计340B1至340Bn测量的电力。
智能传感器350将多个负载电力计340中的每个的标识符和用于指示由多个负载电力计340中的每个所测量的电力的信息发送到EMS 200。可选地，智能传感器350将用于指示由多个负载电力计340所测量的电力的收集值的信息发送到EMS 200。
集线器360经由信号线连接至EMS 200、需求监测单元330和智能传感器350。集线器360将从需求监测单元330和智能传感器350输出的信息中继到EMS 200。
(EMS的配置)
下面将对第一实施方式的EMS进行描述。图4是示出根据第一实施方式的EMS 200的框图。
如图4所示，EMS 200具有接收单元210、发送单元220、控制单元230和输出界面单元240。
接收单元210从经由信号线连接的设备接收各种类型的信号。例如，接收单元210从需求监测单元330接收用于指示整体电力消耗的信息。接收单元210从智能传感器350接收多个负载电力计340中的每个的标识符、和用于指示多个负载电力计340中的每个测量的电力的信息。可选地，接收单元210可以从智能传感器350接收用于指示通过智能传感器350收集到的电力的信息。
在第一实施方式中，接收单元210可以从PV单元130接收用于指示通过PV 131生成的电力量的信息。接收单元210可以从蓄电池单元140接收用于指示存储在蓄电池141中的电力量的信息。接收单元210可以从燃料电池单元150接收用于指示通过燃料电池151生成的电力量的信息。接收单元210可以从热水存储单元160接收用于指示存储在热水存储单元160中的热水量的信息。
在第一实施方式中，接收单元210可以经由网络60从各种类型的服务器接收能量费用信息、能量消耗预测信息和PV电力生成量预测信息。然而，能量费用信息、能量消耗预测信息和PV电力生成量预测信息可预先存储在EMS 200中。
发送单元220向经由信号线连接的设备发送各种类型的信号。例如，发送单元220向各个设备发送用于控制PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160的信号。发送单元220向负载120发送用于控制负载120的控制信号。
控制单元230控制负载120、PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160。
在第一实施方式中，控制单元230生成包括负载的电力消耗的负载列表。负载列表可以静态地展示，也可以在整体电力消耗的预测值超过预定电力消耗时展示。
具体地，控制单元230基于通过多个负载电力计340中的每个测量的电力生成负载列表。例如，负载列表至少包括负载的名称和负载的电力消耗。除了该信息以外，负载列表可包括电力消耗的变化量。
在第一实施方式中，控制单元230设置预定时间段的每个时间点处的、用于指示对于第一判断阈值的余量水平的第二判断阈值。具体地，控制单元230设置第二判断阈值使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。
在这种情况下，第一判断阈值是被设置成使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机处达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加的阈值。第一判断阈值可以是稍后描述的极限电力量标准线(参照图6中示出的“需求监测图”)。可选地，第一判断阈值可以是稍后描述的目标电力量标准线(参见图7至图9中示出的“需求监测图”)。
响应于来自控制单元230的指示，输出界面单元240向用户展示各种类型的信息。具体地，输出界面单元240是显示各项信息的显示器。然而，输出界面单元240可以是用声音输出每项信息的扬声器。
在这种情况下，当展示列表时，输出界面单元240可以在获取负载120的电力消耗量的应用上或在浏览器上展示该列表。
在第一实施方式中，例如，输出界面单元240显示图5所示的展示信息400。展示信息400包括日期及时间信息410、状态概览信息420、状态详细信息430、状态说明性注释信息440、链接信息450、变量设施列表460和节能行为470。
日期及时间信息410是用于指示当前日期和时间的信息。
状态概览信息420是用于指示在当前预定时间段中从电网供给的电力状态的概述的信息。例如，状态概览信息420以四个阶段(安全、注意、警告和危险)表示。
状态详细信息430是用于指示在当前预定时间段中从电网供给的电力状态的细节的信息。例如，状态详细信息430包括目标需求值、预测需求值和超出电力。目标需求值是在预定时间段中从电网供给的电力的目标值。预定需求值是通过上述需求监测单元330预测的整体电力消耗的预测值。超出电力是预测需求值超过目标需求值的电力量。需求值的单位是kW/h。
状态说明性注释信息440是用于指示状态概览信息420的说明性注释的信息。例如，状态说明性注释信息440包括各个阶段(安全、注意、警告和危险)的阈值和表示各个阶段的颜色。
链接信息450是用于指示能够从展示信息400切换的各种类型信息(需求监测图、需求记录/日、需求记录/月、设施电力可视化TOP)的信息。例如，“需求监测图”是稍后描述的在图6中示出的图表。“需求记录/日”和“需求记录/月”是以往历史的总结结果。“设施电力可视化TOP”是与能够通过展示信息400展示的信息的最上层对应的首页。当选择(点击)链接信息450时，通过输出界面单元240展示的信息切换到所选择的信息。
变量设施列表460是静态展示的负载列表。例如，变量设施列表460包括负载的名称和负载的电力消耗。
在这种情况下，变量设施列表460可以是包括以电力消耗的降序排列的预定数量负载的列表，并且可以是与电网连接的负载之中以电力消耗的降序标亮显示的预定数量负载的列表。
节能行为470是在整体电力消耗的预测值超过预定电力消耗时所展示的列表。节能行为470是示出应限制电力消耗的负载列表的警报的示例。
在第一实施方式中，节能行为470以第一模式或第二模式展示。如上所述，在第一模式中，负载列表按照由负载电力计340获取的实际电力值的降序展示。在第二模式中，负载列表按照由负载电力计340获取的电力变化量的降序展示。
在这种情况下，当节能行为470以第一模式展示时，节能行为470可以是包括以电力消耗的降序排列的预定数量负载的列表，并且可以是与电网连接的负载之中以电力消耗的降序标亮显示的预定数量负载的列表。另一方面，当节能行为470以第二模式展示时，节能行为470可以是包括与电网连接的负载之中以增加电力消耗的降序排列的预定数量负载的列表，也可以是与电网连接的负载之中以电力消耗的降序标亮显示的预定数量负载的列表。
(需求监测图的第一示例)
下面将对根据第一实施方式的需求监测图的第一示例进行描述。图6是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第一示例的视图。
如图6所示，需求监测图包括在预定时间段(例如，30分钟)所包含的当前日期和时间中，从电网供给的累积电力值(整体电力消耗)。具体地，整体电力消耗的实际值用实线指示，整体电力消耗的预测值用点划线指示。
首先，需求监测图包括极限电力量作为预定电力。需求监测图可以包括极限电力量标准线，其中整体电力消耗在预定时间段的期满时机处达到极限电力量。如图6所示，极限电力标准线是这样的线，即示出阈值被设置成使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机处达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加的转变过程。换言之，构成极限电力标准线的各点处的电力量是第一判断阈值的示例。
例如，由S＝g1t表示极限电力标准线。S表示构成极限电力标准线的各点处的电力量，t表示构成极限电力标准线的各点处的时间。g1是极限电力标准线的倾斜度。
其次，需求监测器标记包括目标电力量。目标电力量是被确定为使得在预定时间段的期满时机处不超过极限电力量的目标值。需求监测图可包括目标电力量标准线，其中整体电力消耗在预定时间段的期满时机处达到目标电力量。如图6所示，目标电力标准线是示出阈值被设置成使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机处达到预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加的转变过程的线。在图6所示的情况下，在构成目标电力标准线的各点处的电力量是第二判断阈值的示例。
例如，目标电力标准线由S＝g2t表示。S表示在构成目标电力标准线的各点处的电力量，并且t表示在构成目标电力标准线的各点的时间。g2是目标电力标准线的倾斜度。应注意，满足g1>g2的条件。
在图6所示的情况下，在构成目标电力标准线的各点处的电力量是指对于构成极限电力标准线的各点处的电力量的余量水平。上述控制单元230将目标电力标准线设置成使得构成极限电力标准线的各点处的电力量与构成目标电力标准线的各点处的电力量之间的差异(余量水平)随时间推移而增加。
在这种情况下，当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点处超过目标电力标准线时，控制单元230优选向用户输出警报(第二警报)。同样地，当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点处超过极限电力标准线时，控制单元230优选向用户输出警报(第一警报)。
第一警报优选地不同于第二警报。具体地，优选第一警报是具有比第二警报更高紧急性和比第二警报更显著的警报。例如，当输出警报声作为警报时，第一警报的警报声高于第二警报的警报声。可选地，当点亮或闪烁灯作为第一警报时，点亮或闪烁红灯作为第一警报，点亮或闪烁黄灯作为第二警报。可选地，当闪烁灯作为警报时，第一警报的灯的闪烁间隔短于第二警报的灯的闪烁间隔。
在这种情况下，需求监测图可以包括在预定时间段的期满时机处的整体电力消耗的预测值(预测的需求值)。在这种情况下，当整体电力消耗的预测值(预测的需求值)超过目标电力量(或极限电力量)时，控制单元230可向用户输出警报。
如需求监测图的第一示例中所示，控制单元230可将与时间推移成比例地增加的值设置作为第二判断阈值(在构成目标电力标准线的各点处的电力)。
(需求监测图的第二示例)
下面将描述根据第一实施方式的需求监测图的第二示例。图7是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第二示例的视图。
图7中所示的情况被描述为假设构成目标电力标准线的各点处的电力量为第一判断阈值。然而，构成极限电力标准线的各点处的电力量可被视为第一判断阈值。在图7中，示出了预定时间段被划分成三个时间段：即，0至10分钟、10至20分钟和20至30分钟的情况。
在图7所示的情况中，示出了判断阈值线A、判断阈值线B1、判断阈值线B2、判断阈值线C1和判断阈值线C2作为示出第二判断阈值的转变过程的线。
判断阈值线A是示出第二判断阈值在0至10分钟的时间段中的转变过程的线。换言之，在构成判断阈值线A的各点处的电力量是第二判断阈值的示例。
判断阈值线B1和判断阈值线B2是示出第二判断阈值在10至20分钟的时间段中的转变过程的线。换言之，在构成判断阈值线B1和判断阈值线B2的各点处的电力量是第二判断阈值的示例。
判断阈值线C1和判断阈值线C2是示出第二判断阈值在20至30分钟的时间段中的转变过程的线。换言之，在构成判断阈值线C1和判断阈值线C2的各点处的电力量是第二判断阈值的示例。
此处，在目标电力标准线由S＝g2t表示的情况下来描述每个判断阈值线的构成。
在图7所示的情况下，判断阈值线A和判断阈值线B1由S＝g2t-a表示。判断阈值线B2和判断阈值线C1由S＝g2t-2a表示。判断阈值线C2由S＝g2t-3a表示。应注意，a是正值常数。
在这种情况下，控制单元230设置判断阈值线A、判断阈值线B2和判断阈值线C2的组合作为整体电力消耗在预定时间段的期满时机处超过目标电力量的可能性相对低的第二判断阈值(安全)。另一方面，控制单元230设置判断阈值线B1和判断阈值线C1的组合作为整体电力消耗在预定时间段的期满时机处超过目标电力量的可能性相对高的第二判断阈值(注意)。
当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点处超过第二判断阈值(安全)时，控制单元230优选地向用户输出警报。同样地，当整体电力消耗在预定时间段中的每个时间点处超过第二判断阈值(注意)时，控制单元230优选地向用户输出警报。
如需求监测图的第二示例中所示，控制单元230可以将第二判断阈值设置成使得指示第二判断阈值的转变过程的线是不连续的。
(需求监测图的第三示例)
下面将描述根据第一实施方式的需求监测图的第三示例。图8是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第三示例的视图。下面将主要描述与需求监测图的第二示例之间的区别。
在图8所示的情况下，判断阈值线A和判断阈值线B1由S＝mt表示。判断阈值线B2和判断阈值线C1由S＝nt表示。判断阈值线C2由S＝pt表示。应注意，m、n和p是正值常数，并且满足m>n>p的条件。
例如，倾斜度m被确定为达到通过从预定时间段的期满时机处的目标电力量减去恒定电力量a而获得的电力量。倾斜度n被确定为达到通过从预定时间段的期满时机处的目标电力量减去恒定电力量2a而获得的电力量。倾斜度p被确定为达到通过从预定时间段的期满时机处的目标电力量减去恒定电力量4a而获得的电力量。应注意，a是正值常数。
在这种情况下，控制单元230设置判断阈值线A、判断阈值线B2和判断阈值线C2的组合作为整体电力消耗在预定时间段的期满时机处超过目标电力量的可能性相对低的第二判断阈值(安全)。另一方面，控制单元230设置判断阈值线A、判断阈值线B2和判断阈值线C2的组合作为整体电力消耗在预定时间段的期满时机处超过目标电力量的可能性相对高的第二判断阈值(注意)。
如需求监测图的第三示例中所示，控制单元230可以将第二判断阈值设置成使得指示第二判断阈值的转变过程的线是不连续的。另外，控制单元230可以将第二判断阈值设置成使得指示第二判断阈值的转变过程的线的倾斜度随时间推移而减小。
(需求监测图的第四示例)
下面将描述根据第一实施方式的需求监测图的第四示例。图9是用于描述根据第一实施方式的需求监测图的第四示例的视图。下面将主要描述与需求监测图的第二示例之间的区别。
在图9中所示的情况下，首先设置了虚拟线X、虚拟线Y和虚拟线Z。虚拟线X由S＝mt表示。虚拟线Y由S＝nt表示。虚拟线Z由S＝pt表示。应注意，m、n和p是正值常数，并且满足m>n>p的条件。
例如，倾斜度m被确定为达到通过从预定时间段的期满时机处的目标电力量减去恒定电力量a而获得的电力量。倾斜度n被确定为达到通过从预定时间段的期满时机处的目标电力量减去恒定电力量2a而获得的电力量。倾斜度p被确定为达到通过从预定时间段的期满时机处的目标电力量减去恒定电力量4a而获得的电力量。应注意，a是正值常数。
此处，判断阈值线A和判断阈值线B1是处于虚拟线X的线。判断阈值线B2是连接虚拟线X上的在10分钟期满时的时间点处的点与虚拟线Y上的在20分钟期满时的时间点处的点之间的线。判断阈值线C1是连接虚拟线X上的在20分钟期满时的时间点处的点与虚拟线Y上的在30分钟期满时的时间点处的点之间的线。判断阈值线C2是连接虚拟线Y上的在20分钟期满时的时间点处的点与虚拟线Z上的在30分钟期满时的时间点处的点之间的线。
如需求监测图的第四示例所示，控制单元230可以将第二判断阈值设置成使得指示第二判断阈值转变过程的线的倾斜度随时间推移而减小。另外，控制单元230可以将第二判断阈值设置成使得指示第二判断阈值转变过程的线是连续的。
如上所述，在实施方式中，控制单元230将第二判断阈值设置成使得第一判断阈值与第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。因此，当基于第二判断阈值监测到整体电力消耗时，能够充分确保在预定时间段的后期用于整体电力消耗的增加的余量。由此，整体电力消耗在预定时间段的期满时机不太可能超过预定电力消耗。
[其他实施方式]
虽然已参照上述实施方式对本发明进行了描述，但是不应理解为构成本公开的一部分的阐述和附图限制本发明。通过本公开，各种可选的实施方式、示例和操作技术将对本领域的技术人员而言变得显而易见。
在实施方式中，电力管理设备是EMS 200。然而，实施方式并不限于此。电力管理设备可以通过需求监测单元330配置。可选地，电力管理设备可以被布置在CEMS 20中，并且可布置在智能服务器40中。可选地，电力管理设备可布置在HEMS(家庭能源管理系统)中、可布置在BEMS(建筑能源管理系统)中、可布置在FEMS(工厂能源管理系统)中、并且可布置在SEMS(存储能源管理系统)中。
虽然未在实施方式中特别描述，但是负载电力计340例如可以是电流传感器。
在实施方式中，消费者设施包括负载120、PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160。然而，消费者设施至少包括负载120可能就足够。
虽然未在实施方式中特别描述，展示信息400可以包括PV电力生成量预测信息。可选地，展示信息400可以包括指示燃料电池151的发电过剩的信息。可选地，展示信息400可以包括燃料电池151的剩余电力量。
虽然未在实施方式中特别描述，但是EMS 200优选地控制PV单元130、蓄电池单元140、燃料电池单元150和热水存储单元160以使得整体电力消耗在预定时间段的期满时机处不超过预定电力消耗。
在实施方式中，示出第二判断阈值的转变过程的线是直线；然而，实施方式并不限于此。示出第二判断阈值的转变过程的线可以是曲线的。
在需求监测图的第二示例至第四示例中，预定时间段被划分成三个时间段；然而实施方式并不限于此。预定时间段可被划分成两个时间段；其可以被划分成四个或更多时间段。
在需求监测图的第二示例至第四示例中，使用“a”作为用于确定判断阈值线的常数；然而，实施方式并不限于此。构成预定时间段的多个时间段中的每个中可以使用不同的常数。
虽然未在实施方式中特别描述，但是上述预定时间段为用作确定电费的基础的持续时间，并且例如，电费基于在每个预定时间段中从电网供给的整体电力消耗中的最大整体电力消耗来确定。另外，当最大整体电力消耗超过预定电力消耗时，电费上升。具体地，例如基础电费基于过去的预定时间段(例如，30分钟)中的电力量来确定。也就是说，通过电网电力计310测量对于30分钟的电力量(电力消耗量)。随后，计算30分钟中的平均电力消耗(kW)。该平均电力消耗被称为30分钟需求值。随后，一个月中最大的30分钟需求值被称为主题月的最大需求电力(最大需求值)。随后，主题月的最大需求值或者过去一年时间段中的最大需求值的最大值被用来计算基础电费。也就是说，即使在一个月或一年中出现一个较大需求值，使用该需求值的基础电费被应用于下一个月或下一年。由此，确定基础电费。
应注意，(于2012年7月9日提交的)第2012-153828号日本专利申请的整体内容通过引用并入本申请。
产业实用性
根据本发明，能够提供电力管理设备和电力管理方法，通过电力管理设备和电力管理方法能够降低整体电力消耗在预定时间段的期满时机处超过预定电力消耗的可能性。

Claims (10)

1.一种电力管理设备，用于执行控制使得在预定时间段中从电网供给的整体电力消耗不超过预定电力消耗，并包括：
控制单元，设置用于在所述预定时间段中的各时间点处的、指示用于第一判断阈值的余量水平的第二判断阈值，其中，
所述第一判断阈值被设置而使得所述整体电力消耗在所述预定时间段期满时机达到所述预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加，以及
所述控制单元将所述第二判断阈值设置成使得所述第一判断阈值与所述第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加。
2.根据权利要求1所述的电力管理设备，包括输出界面单元，其中，所述控制单元在所述输出界面单元上显示用于指示在所述预定时间段期间所述第二判断阈值的转变过程的线。
3.根据权利要求1所述的电力管理设备，其中，
当所述整体电力消耗在所述预定时间段中的每个时间点均超过所述第二判断阈值时，所述控制单元向用户输出警报。
4.根据权利要求2所述的电力管理设备，其中，
当所述输出界面单元上显示指示所述第一判断阈值的转变过程的线时，g1与g2之间的关系满足g1>g2的条件，其中g1为指示所述第一判断阈值的转变过程的线的倾斜度，g2为指示所述第二判断阈值的转变过程的线的倾斜度。
5.根据权利要求2所述的电力管理设备，其中，
所述控制单元将所述第二判断阈值设置成使得指示所述第二判断阈值的转变过程的线的所述倾斜度随时间推移而减小。
6.根据权利要求1所述的电力管理设备，其中，
当所述整体电力消耗在所述预定时间段中的每个时间点均超过所述第一判断阈值时，所述控制单元输出第一警报；以及
当所述整体电力消耗在所述预定时间段中的每个时间点均超过所述第二判断阈值时，所述控制单元输出第二警报。
7.根据权利要求4所述的电力管理设备，其中，所述第一警报比所述第二警报更明显。
8.根据权利要求1所述的电力管理设备，其中，
所述预定时间段是用作确定电费的基础的持续时间，并且所述电费基于在每个预定时间段中从所述电网供给的整体电力消耗中的最大整体电力消耗来确定。
9.根据权利要求8所述的电力管理设备，其中，当所述最大整体电力消耗超过所述预定电力消耗时，所述电费上升。
10.一种电力管理方法，用于执行控制以使得在预定时间段中从电网供给的整体电力消耗不超过预定电力消耗，所述电力管理方法包括：
步骤A，设置用于在所述预定时间段中的每个时间点处的、指示用于第一判断阈值的余量水平的第二判断阈值，其中，
所述第一判断阈值被设置成使得所述整体电力消耗在所述预定时间段的期满时机达到所述预定电力消耗并且与时间推移成比例地增加，以及
所述步骤A包括将所述第二判断阈值设置成使得所述第一判断阈值与所述第二判断阈值之间的差异随时间推移而增加的步骤。
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