CN104662763A - 按需型多个电源管理系统、按需型多个电源管理系统程序以及记录有该程序的计算机可读记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供如下一种按需型控制系统：并非根据预先决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来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，并且控制与用户日常生活所需的QoL相匹配的电力的供给，本发明的按需型电力控制系统是按需型电力控制系统用的多个电源管理系统，具备：多个电源、多个电气设备、连接于该电气设备的智能接头、具备存储器且进行电气设备的电力的供给控制的多个电源管理装置、以及该多个电源管理装置经由上述智能接头而连接的网络，该按需型电力控制系统用的多个电源管理系统的特征在于，上述多个电源管理装置具备：电力供给计划生成单元，其将商用电源的电力使用计划作为蓄电器的供给计划的初始值，搜索该初始值的与每个时间段的不满足度最大的时间段来作为时间迁移目标，搜索上述不满足度最小的时间段来作为时间迁移起始位置，反复进行处理直到上述时间迁移目标的不满足度小于时间迁移起始位置的不满足度为止，由此生成电力供给计划；供给电力目标值更新单元，其按多个电源的每个电源确定供给电力的目标值，按每个最小控制间隔反馈并更新实际的电力供给量与上述供给电力目标值之间的误差；以及电力、电源调解单元，其反复进行如下处理直到满足以下的式(1)和式(2)为止，并且进行调解以同时满足这两式，该处理是：从请求了电力的电气设备和动作中的电气设备选择优先级最小的设备和电源负载率最大的电源，使电气设备的电力削减或者停止，并且将电源的供给电力削减与所削减的电力相当的量。

Description

按需型多个电源管理系统、按需型多个电源管理系统程序以及记录有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用的蓄电池管理系统、按需型多个电源管理系统程序以及记录有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 ofLife)(以下称为“QoL”)而动态地改变电气设备间的优先级，从而一边以不超过耗电量(Wh)的上限值的方式控制电力的供给，一边对商用电源导入多个电源且不制约高峰电力的按需型多个电源管理系统、按需型多个电源管理系统程序以及记录有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，进行控制、即能源按需(Energyon Demand)控制(以下称为“EoD控制”)以使家庭服务器根据用户的利用方式类推“设备的哪一个请求最重要”，根据优先级高的重要的电气设备来供给电力。以下，将该系统称为“EoD控制系统”。

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，使用者主体能够仅使所削减20％的电力流动停止，从而能够实现节能、削减CO₂排放的系统。

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，将用于控制为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，而对动作状态仅以接通/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。该微型计算机具备以下功能：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设备。

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，分割成多个数据包而发送到服务器(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：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，考虑了电力源侧的能够供给的电力和设备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的控制的微型计算机，还具备与测量自身的消耗电力的测量器和调解服务器进行通信的功能。另外，在上述存储器的数据存储区域中存储了设备状态表数据、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秒钟～3秒钟的间隔向各设备和各电力源询问状态，按照对该询问的响应来更新设备状态表和电力源状态表，从而管理上述各设备和各电力源的状态。

也就是说，上述调解服务器每隔2秒钟～3秒钟的间隔对设备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，因此运算所产生的负载变大。

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所需的电力总和，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，如果是冷却器则在外界温度低的情况下自动地停止运转等。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，且基于电气设备的使用方法。这种以往型的HEMS关注电气设备的使用方法，没有考虑通过变更各电气设备的使用方法而引起的电力的削减量，另外也无法保证能够满足省电请求的电力削减率。

使用了家庭用或者办公室用电器即电气设备的用户通常考虑尽可能减少节约消耗电力和耗电量。为了实现其节电的目标，上述家庭网络以不超过消耗电力和耗电量的上限值的方式，通过电气设备间的优先级来对动作状态仅以接通和断开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，因此这两个优先级因电气设备而固定。另外，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秒钟～3秒钟的间隔对上述设备状态表和电力源状态表进行更新，管理各设备和各电力源的状态。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得庞大，因此负载变大。并且，尽管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、夫妇均工作的情况、单身的情况等下电力的使用模式不同，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。

因此，本发明人等为了解决上述问题，发明了“EoD控制系统”并作为日本特愿2011-154495号(平成23年7月13日)向日本专利局提交了专利申请，该“EoD控制系统”具有如下的动态优先级控制装置：用户自身通过对商用电源设定“最大瞬时电力”和固定期间(1天、1周、1个月等)的“累计电量的最高限度”这两种限制，能够实时地控制高峰削减，另外能够削减电费、CO₂。

该EoD控制系统将初始目标值的瞬时电力设为更新初始目标值。

而且，通过使用初始目标值更新单元和电力调解单元解决了上述问题，该初始目标值更新单元将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，该电力调解单元将消耗电力合计值与上述更新初始目标值进行比较，参照电气设备特性类别数据，并基于此判断该电气设备符合上述电气设备特性类别数据的特性中的哪一个，其结果，选择与该电气设备所符合的特性相应的优先级最小的设备，基于电气设备间的优先级来进行调解。

另一方面，为了电力网络的稳定运用，重要的是实时地调整电力的需求与供给的平衡，但目前为止一直进行针对电力需求控制供给量的单向、中央集中性的管理，因此如果发生需求急剧增加、供给能力下降，则难以维持供需平衡。

特别是为了应对需求高峰时的供需平衡的紧张，最近推荐导入一种面向需求家庭的蓄电池系统。在电力需求少的时间段利用蓄电池蓄积电力，而在产生省电请求这样的需求大的时间段使用，由此不变更生活方式就能够应对省电请求。但是，当前的蓄电池的管理是夜晚充电白天放电之类的日程管理、在太阳光发电剩余时进行充电之类的简单的管理，没有进行依据每个生活者的电力使用模式的有效且适应性的充放电管理。另外，为了能够应对任何电力使用模式，使用过量的容量、充放电电力的蓄电池，存在导入成本增加的趋势。

除此以外，在不导入按需型电力控制系统，而仅通过导入蓄电池来削减家庭等的耗电量的高峰值的情况下，如果不增大蓄电池的容量，则不能削减至能够满足该耗电量的高峰值的程度。因此，与该情况所需的蓄电池的容量增大相应地，蓄电池导入成本也增加。

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

本发明的课题在于提供按需型电力控制系统用的多个电源管理系统、按需型电力控制系统用的多个电源管理系统程序以及记录有该程序的计算机可读记录介质，该按需型电力控制系统用的多个电源管理系统基于“EoD控制系统”来进行包括蓄电池在内的电力管理，由此能够一边遵循与用户的电力使用模式相匹配的电力使用计划，一边控制适应实际的电力使用请求的蓄电池的充放电管理，另外，在事先的充放电计划中，能够设计尽管是所需最小限度的蓄电池的规格，但对于用户来说最佳的蓄电容量、充放电输出。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题而专心研究的结果是，完成了本发明。

1.按需型多个电源管理系统，具备：多个电源、多个电气设备、与该电气设备连接的智能接头、具备存储器且进行电气设备的电力的供给控制的多个电源管理装置、以及该多个电源管理装置经由上述智能接头而连接的网络，该按需型多个电源管理系统的特征在于，上述多个电源管理装置各自具备：电力供给计划生成单元，其将商用电源的电力使用计划作为蓄电器的供给计划的初始值，搜索该初始值的每个时间段的不满足度最大的时间段来作为时间迁移目标，搜索上述不满足度最小的时间段来作为时间迁移起始位置，反复进行处理直到上述时间迁移目标的不满足度小于时间迁移起始位置的不满足度为止，由此生成电力供给计划；以及调解单元，其反复进行如下处理直到满足以下的式(1)和式(2)为止，并且进行调解以同时满足这两式，该处理是：选择电源负载率最大的电源并从请求了电力的电气设备和动作中的电气设备选择优先级最小的设备，使电气设备的电力削减或者停止，并且按所削减的电力削减电源的供给电力，

该式(1)和式(2)为：

$\∀a\∈A,\∀s\∈S:\mathrm{Pr}{i}_a\left(P_a^{\mathrm{REQ}}\right)\≥{\mathrm{LF}}_s\left({\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{REQ}}\right)---\left(1\right)$

$\underset{a\∈A}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}=\underset{s\∈S}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{RES}}---\left(2\right)$

2. 1所述的按需型多个电源管理系统的特征在于，上述多个电源包括蓄电器、电动汽车的蓄电器、太阳光发电中的至少一个电源与商用电源的组合。

3. 2所述的按需型多个电源管理系统的特征在于，所生成的上述电力供给计划是上述蓄电池的最佳容量。

4.一种程序，其使计算机作为按需型多个电源管理系统中的多个电源管理装置来进行动作，该按需型多个电源管理系统具备多个电源、多个电气设备、与该电气设备连接的智能接头、具备存储器且进行电气设备的电力的供给控制的上述多个电源管理装置、以及该多个电源管理装置经由上述智能接头而连接的网络，该程序的特征在于，使计算机执行以下处理：上述多个电源管理装置将商用电源的电力使用计划作为蓄电器的供给计划的初始值，搜索该初始值的每个时间段的不满足度最大的时间段来作为时间迁移目标，搜索上述不满足度最小的时间段来作为时间迁移起始位置，反复进行处理直到上述时间迁移目标的不满足度小于时间迁移起始位置的不满足度为止，由此生成电力供给计划；以及反复进行如下处理直到满足以下的式(1)和式(2)为止，并且进行调解以同时满足这两式，该处理是：选择电源负载率最大的电源并从请求了电力的电气设备和动作中的电气设备选择优先级最小的设备，使电气设备的电力削减或者停止，并且按所削减的电力削减电源的供给电力，

该式(1)和式(2)为：

$\∀a\∈A,\∀s\∈S:\mathrm{Pr}{i}_a\left(P_a^{\mathrm{REQ}}\right)\≥{\mathrm{LF}}_s\left({\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{REQ}}\right)---\left(1\right)$

$\underset{a\∈A}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}=\underset{s\∈S}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{RES}}---\left(2\right)$

5.一种程序，其特征在于是记录有根据4所述的程序的计算机可读介质。

发明的效果

本发明的EoD控制系统(按需型多个电源管理系统)能够根据用户在日常生活中所需的电气设备、该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。

另外，根据本发明的EoD控制系统，基于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(QoL)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，另外，当用户有电力请求时，根据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。

另外，本发明的按需型多个电源管理系统是如下系统：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对应地保证需求侧的电力削减率。

并且，本发明的按需型多个电源管理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，另外，通过导入保证使用电力的最高限度那样的电力调解单元，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。

而且，按需型多个电源管理系统基于以往的EoD系统来制定与预先学习的用户的电力使用模式相匹配的电力使用计划、充放电计划，由此能够一边按照这些计划一边实现自适应地对应实际的电力使用请求的充放电管理。另外，在事先的充放电计划中，通过求出所需最小限度的蓄电池的规格，能够设计对用户来说最佳的蓄电容量、充放电输出。

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、智能接头以及电气设备的连接关系的关系图。

图5是表示样板房的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而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足度的图。

图13是表示电加热器对电力的满足度的图。

图14是表示电饭锅对电力的满足度的图。

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

图16是说明多个电源管理装置所具备的功能的功能框图。

图17是第二实施方式的功能框图。

图18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19是表示动态优先级控制装置的整体处理的流程图。

图20是表示电力使用计划设定的处理的流程图。

图21是表示初始目标值更新处理的流程图。

图22-1是表示优先级调解处理的流程图。

图22-2是表示优先级调解处理的流程图。

图22-3是表示优先级调解处理的流程图。

图22-4是表示优先级调解处理的流程图。

图23-1是表示连续监视的处理的流程图。

图23-2是表示连续监视的处理的流程图。

图23-3是表示连续监视的处理的流程图。

图24是表示蓄电池的消耗电力的时间迁移的图。

图25是表示电源负载率的图。

图26是电源-家电调解算法。

图27是表示在实验中使用的家电及其控制可能性的图。

图28是表示两个人生活和一个人生活的电力使用预测和电力使用计划的图。

图29是表示两个人生活和一个人生活的蓄电池的充放电计划的高峰值的图。

图30是表示两个人生活和一个人生活的蓄电池的蓄电计划的图。

图31是表示本发明的瞬时电力和累计电量的调解结果的图(两个人生活)。

图32是表示以往的瞬时电力和累计电量的调解结果的图(两个人生活)。

图33是表示对最大瞬时电力的不满足度的图(两个人生活)。

图34是表示通过以往方法获得的瞬时电力和累计电量的调解结果的图(两个人生活)。

图35是表示本发明的瞬时电力和累计电量的调解结果的图(一个人生活)。

图36是表示以往的瞬时电力和累计电量的调解结果的图(一个人生活)。

图37是表示商用电源的最大瞬时电力和不满足度的变化的图(一个人生活)。

图38是表示比较例1中的使用了最大瞬时电力为700W、容量为1812Wh的蓄电池的瞬时电力的推移的图。

图39是表示比较例1时的蓄电池的充电量的推移的图。

图40是表示比较例2中的使用了容量为411.2Wh的蓄电池的情况下的最大瞬时电力的图。

图41是表示比较例2时的蓄电池的充电量的推移的图。

图42是表示蓄电池的容量与最大瞬时电力的关系的图。

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设置于办公室和家庭中，包括动态优先级控制装置1(以下也称为“优先级装置”)、智能接头11、作为家庭用或者办公室用电器的电气设备20(以下还简称为“设备”)以及电力控制装置30。上述优先级装置经由LocalArea Network(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。经由各设备的电源插座与该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，在优先级装置上基于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，针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。该优先级装置具备内部存储器10(以下，简称为“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被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，只要是办公室等能够设置ST的位置就可以是任何位置。而且，作为本发明的EoD控制系统的ST而说明连接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。

如参照图1进行说明那样，EoD控制系统50包括电力控制装置30，在该电力控制装置30上连接有电源。在此，电源是指将所谓的商用电源与从其它商用电源等对蓄电池进行充电的单个的电源等其它电源进行组合而得到的电源。

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。来自电源的电力(交流电压)被供给到主断路器的初级侧，从主断路器的次级侧被分配至多个子断路器。其中，电源经由用于供给/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，但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收来自电力控制装置30的电力，多个设备的上述ST具备作为插入插头的输入插座和输出插座，被连接为从该输入插座发送电源的电力，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收电力。

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、房间200B、房间200C以及房间200D。起居室200A和房间200B配置于一层，房间200C、房间200D配置于二层。如图3所示，在设置于墙壁的插座上分别连接有ST。例如，在设置于起居室200A的墙壁的插座上连接有五个ST，在设置于房间200B的墙壁的插座上连接有两个ST，在设置于房间200C的墙壁的插座上连接有两个ST，在设置于房间200D的墙壁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是说明与电源连接而配置于墙壁的插座、智能接头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包括具备插入插头的插座202和布线203，冰箱201的插座202相对于上述ST 11的输出插座114能够装卸。在墙壁40上配置有插座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的电力。作为插入插头的输入插座113相对于上述插入口411能够装卸。

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]

id	名称	id	名称	id	名称
						1	电视机	12	寝室照明	30	浴室照明与换气扇
2	空调	13	厨房照明	40	电热毯
						4	电热壶	15	走廊照明	41	加热器
5	咖啡机	16	盥洗室照明	42	路由器
						6	夜灯	17	厕所照明与换气扇	43	摄像机
7	电饭锅	18	温水清洗马桶座	44	电磁炉
						8	冰箱	20	空气清洗机	45	便携式电话充电器
9	微波炉	引	吸尘器	48	个人电脑
						10	洗衣机	22	吹风机
11	起居室照明	23	电动牙刷充电器

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和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设备。而且，本发明的EoD控制系统所接收的数据为：将上述ST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，并分割成多个数据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，但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是表示由某些家里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)而横轴表示时刻，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，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后的消耗电力。

在上述曲线图中，可知在白天不使用电力，在午后8点至凌晨1点时使用电力，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。

日本一个家庭的每个月的耗电量为300kWh，每一天大约为10.0kWh，图7的耗电量示出与一个家庭每个月的耗电量相同的耗电量。此外，目前为止将该电力的累计量称为耗电量，但上述瞬时电力以与普通的“消耗电力”不同的意思来使用，因此该耗电量的意思与普通的耗电量的意思不同，以下使用“累计电量”这种定义的术语。

另外，关于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”)。用户为了将合同电力抑制得较低、响应于用于保持电网的供需平衡的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电力的上限值。为了用户抑制电费、CO₂排放量，对于最高限度赋予为在固定期间(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，需要根据预测得到的电力使用模式预先确定在各时刻能够使用多少电力以满足瞬时值和累计值的上限，来作为电力使用计划。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，将预测用户的电力使用模式并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”并在下面使用。

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点的时间内，瞬时电力的值高到1900W，因此例如推测为单身家庭的生活模式的曲线图，而非由夫妇和孩子组成的家庭的生活模式。

这样，家庭内的所有设备的瞬时电力所示的曲线图表示在某一电力使用模式下推移的情况，对于用户在日常生活中所需的电力，存在特有的使用模式，通过维持该模式能够确保QoL。例如，当设为在图6和图7的曲线图所示的电力使用模式下生活的用户与电力公司签订了20A的合同时，如果即使用户暂时使用各种设备而超过2kW，则断路器落下，另外，由于每天增加10.0kWh的耗电量而导致电费增加。当用户为了避免这种情况而制定将瞬时值和累计值的上限值例如削减10％的计划时，基于用户的电力使用模式将瞬时电力和累计电量削减一成而设定的计划是“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(累计电量的上限值)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期间，为了满足它们的上限值，需要预先将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从而确定电力使用计划，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个固定间隔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，当将耗电量的上限值设定为3天72kWh时，变为每天24kWh、每12小时12kWh、每小时1kWh，上述耗电量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耗电量的上限值与τ的时间间隔的关系的结果可知，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超过10分钟时，由于其间隔长，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，因此超过10分钟并不理想。

当最小控制间隔τ小于5分钟时，与时时刻刻变化的状况相匹配地变更供给电力，因此例如考虑灯泡的亮度经常变化而闪烁等所供给的电力不稳定的状况，因此小于5分钟并不理想。

而且，根据上述消耗电力来计算设备的所有耗电量并进行处理由于其数据量庞大而难以实现。

(第一实施方式)

图8是表示图1所示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发送来的消耗电力。而且，优先级装置在其运转之前，作为预处理而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作为更新初始目标值，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：将发送了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与上述更新初始目标值进行比较，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个设备的优先级的值为最小的设备，并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发送来的以0.5秒钟间隔计算出的消耗电力存储到存储器，将使以最小控制间隔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后的瞬时电力存储到存储器。将用户过去的电力的实际使用状况、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的实际使用状况即电力使用模式，将用户确定的目标值、例如削减三成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来进行电力控制。

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的过去的电力实际使用状况，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，各设备的使用电力始终被发送到优先级装置，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个最小控制间隔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时的电力需求预测值设为D(t)(W)。根据式(3)和(4)来制作初始目标值T₀(t)(W)。

$T_0\left(t\right)=\frac{C}{\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\τD}\′\left(t\right)}D\′\left(t\right)---\left(4\right)$

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，另外对各设备进行控制，使得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，除此以外，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，还存在根据电力成本来进行削减(以下，称为“成本削减计划”)(图9-3)的例子。

采用成本削减计划，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，通过降低其电力成本高的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进行组合来设定。这样，优先级装置能够以用户所需的削减方法来选择电力使用计划并进行设定。

如上所述，作为启动优先级装置之前进行的预先处理，需要基于用户过去的电力实际使用状况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。当上述优先级装置启动时，将上述初始目标值作为目标，下面说明的初始目标值更新单元120按照每个固定时间(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进行与其它设备间的调解的处理(event driven)。下面，说明这些各单元。此外，各设备的使用电力始终被发送至优先级装置，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基于初始目标值(瞬时电力)，按照每个最小控制间隔(τ)进行更新该初始目标值的处理(interval)。

如果优先级装置启动，则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，但是在进行了过去实际状况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，还考虑所使用的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。在这种情况下如果在维持初始目标值的状态下继续进行控制，则最终无法满足上限值。图10是表示在维持该值的状态下对初始目标值进行控制的实际的瞬时电力的例子的柱状图。

即使想要在维持初始目标值的状态下进行控制，也考虑以下情况：例如如果考虑在某一瞬间仅因如人工呼吸器那样无法停止的设备而超过初始目标值等用户设备使用状况时，则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，虽然偏离于当初确定的初始目标值，但是一边维持QoL一边将实际瞬时电力与初始目标值的差反馈至以后的初始目标值，由此能够满足最高限度。

定义用于对初始目标值进行反馈的分配函数。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是进行了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成为满足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、即经过iτ后的时刻t的电力使用计划。另外，式(5)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子。因而，通过将上述差输入到式(5)，来决定要分配至之后的瞬时电力的差的电力。

$T_{i+1}:=\min (\mathrm{\γ}({\hat{T}}_i\left(t_{\mathrm{now}}\right)-\hat{E}\left(t_{\mathrm{now}}\right),t_{\mathrm{now}}-t_{\mathrm{start}})T_i\left(t\right),M)---\left(5\right)$

$\hat{E}\left(t_{\mathrm{now}}\right)=\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{now}}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\τ}{E}_{\mathrm{total}}\left(t\right)---\left(6\right)$

${\hat{T}}_i\left(t_{\mathrm{now}}\right)=\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{\mathrm{i\τ}}{\mathrm{\Σ}}}{T}_i\left(t\right)---\left(7\right)$

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，差的分配方法中存在差的均等分配或者瞬时电力分配的方法，首先制作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，由此能够一边进行灵活的控制一边满足最高限度。

(2)电力调解单元

说明电力调解单元122，该电力调解单元122通过赋予设备间的优先级，一边维持QoL一边根据来自设备的请求进行与其它设备间的调解的处理(event driven)。来自设备的电力请求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分钟～10分钟的请求，但也存在立即需要电力的请求。对于这种设备，在进行了每个τ的控制时来不及供给电力，从而导致QoL下降，因此当存在某个设备的电力请求时，进行与其它设备之间的调解处理所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，另外需要的设备根据设备、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，由此满足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中基于以下示出的设备的电力控制方法来对设备进行分类。

(1)能够调节的设备(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)能够待机的设备(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)能够暂停的设备(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)分类为能够调节的设备的设备存在如下设备：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)在设备请求电力时，如果在决定的时间之前供给电力，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)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，关于类别8，作为用于确保安全、舒适的生活的设备，例如分类为人工呼吸器等。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，则空调被分类为类别8。换言之，作为无法分类为上述能够调节、能够暂停以及能够待机的类别的电气设备，存在燃气检测器等安全和监视用设备、人工呼吸器等医疗用设备、路由器等网络用设备等。

[表2]

1.能够调节的设备

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足度最高，但是即使供给电力有些减少满足度也不会发生大变化。但是，当电力大幅减少时设备的能力受到限制，从而用户满足度下降，当最终成为某固定电力以下的电力时，无法发挥该设备的功能。也就是说，能够如下这样以单调减少的函数对供给电力附加优先级：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，在将设备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)。

这样设计的电力相对于能够调节的设备的优先级(adjust)的一例如图12和式(8)。

2.能够待机的设备

作为启动时能够待机的例子，电饭锅相当于该例子。是如下设备：设备的动作在指定的时刻前完成即可，且能够使启动时刻延迟。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，如下式那样定义能够待机的设备a的优先级Pri^shift _a(t)。

3.能够暂停的设备

作为能够暂停的情况的例子，空调相当于该例子。能够暂停的设备是如下设备：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，但是当一旦达到稳定状态时，即使暂停也能够保持稳定状态。在这种设备的情况下，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，但是当达到稳定状态时，即使暂停也维持稳定状态，因此能够降低优先级。另外，在暂停之后，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开始。能够暂停的设备的优先级Pri^int _a(t)如下式那样分为a动作中的情况和停止中的情况而进行定义。

4.一般设备的优先级

通常，一般设备的类别根据表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下式那样定义类别1的优先级函数。

${\mathrm{Pri}}_a(t,p)=\mathrm{Pr}{i}_a^{\mathrm{adj}}\left(p\right){\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{shift}}\left(t\right){\mathrm{Pri}}_a^{\mathrm{int}}\left(t\right)---\left(13\right)$

另外，类别8的优先级函数为1，这是指始终优先供给电力的情况。

[表3]

图15是说明针对电力请求消息，优先级装置基于优先级来供给电力的处理过程的图。

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的设备回复拒绝消息(2’)。

另外，在动作中的设备的优先级低并使其停止或者电力削减的情况下，对该设备发送插入消息(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来进行动作。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。

详细地说明上述处理过程。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的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(14))，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(15))，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。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，设备按照该消息使用电力。在此拒绝、中断电力供给的设备和a_req在下一interVal处理中再次决定电力使用方针(图15的4)。

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Ere_p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(15)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。

对表4的项目一栏所示的设备识别用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标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	1-8
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

使用表5说明上述优先级装置返回至ST的消息的数据。

对表5的项目一栏示出的设备识别用ID、消息的种类、允许的平均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目标值C，能够避免由于累计电量的削减引起的节电以及高峰时的大停电。

(第二实施方式)

上述优先级装置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目标值C的控制，但是在使用设备时，由于负载变动等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是说明具备多个电源管理装置的功能的功能框图。

图17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、优先级调解单元123以及连续监视单元124。

初始目标值更新单元120和优先级调解单元123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秒钟～2秒钟左右)以上期间超过最大瞬时电力时，上述优先级调解单元123不等待经过τ就基于优先级进行调解，使得其整体消耗电力低于最大瞬时电力。

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相匹配地始终变更供给电力时，例如考虑灯泡的亮度经常变化而闪烁等设备的动作不稳定的状况，因此通过导入最小控制间隔τ来实现整体稳定化。并且，始终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18是表示在优先级装置运转前其CPU的预处理的整体流程图。

在上述优先级装置的CPU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19是表示优先级装置的CPU运转之后的、CPU的整体处理的流程图。在运转之后，上述优先级装置的CPU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20是上述步骤S1的电力使用计划设定处理的流程图。如图20所示，上述CPU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(W)、将时刻t的电力需求预测值设为D(t)(W)时，根据式(17)和(18)来制作电力使用计划的一例即初始目标值T₀(t)(W)。

$T_0\left(t\right)=\frac{C}{\underset{t_{\mathrm{start}}}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\τD}\′\left(t\right)}D\′\left(t\right)---\left(18\right)$

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，另外还能够组合这些削减计划来进行设定。

图21是上述步骤S3的初始目标值更新处理的流程图。如图21所示，上述CPU在步骤S31中根据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22-1～图22-4是上述步骤S5的优先级调解处理的流程图。如图22-1所示，当在步骤S51中从ST接收到电力请求消息时，上述CPU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3并基于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S56中，除了商用电源以外，如果需要，在基于由蓄电池构成的各电源的电源负载函数和供给电力来计算各电源的电源负载率并存储到存储器之后，在步骤S57中从上述存储器选择优先级最小的设备和电源负载率最大的电源。

将上述最优先级与最大电源负载率进行比较，如果在步骤S59中判断为“是”，则在下一个步骤中对发送了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”，则进入(1)的步骤S65。

如图22-2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S70中，以上述电力削减量从该电源削减供给电力，在步骤S71中根据削减后的消耗电力、供给电力来再次计算该设备的优先级、该电源的电源负载率而返回至步骤S56。

如图22-3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S78中以上述电力削减量从该电源削减供给电力，在步骤S79中根据削减后的消耗电力、供给电力来再次计算该家电的优先级、该电源的电源负载率而返回至步骤S56。如果在步骤S75中判断为“否”，则进入(3)的步骤S81。如图22-4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S86中，以上述电力削减量从该电源削减供给电力，在步骤S87中根据削减后的消耗电力、供给电力来再次计算该设备的优先级、该电源的电源负载率而返回至步骤S56。如果在步骤S83中判断为“否”，则结束处理。

图23-1～图23-3是上述连续监视处理的流程图。

如图23-1所示，上述CPU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秒钟～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，基于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并进入(4)。

如图23-2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小于上述最大瞬时电力为止。如果上述判断为“否”则进入到(5)。

如图23-3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S99。然后，反复执行直到上述消耗电力的合计值小于上述最大瞬时电力为止。

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小于最大瞬时电力为止，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始终低于最大瞬时电力。

根据上述电力调解单元的步骤S51～步骤S117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，各设备的使用电力始终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，通过累计所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，上述电力调解单元控制对电气设备供给的电力，因此作为其结果不会超过上述累计电量的上限值(最高限度)。

在本发明的按需型电力控制系统用的蓄电池管理系统(以下，称为“蓄电池系统”。)中，根据需要对商用电源例如添加蓄电池来扩展为多个电源，作为用于电源的调解的特性描述，对“电源QoEn”进行定义。在此，如表6那样定义商用电源和蓄电池的电源QoEn。

[表6]

商用电源的最大瞬时电力和最高限度是在以往的EoD控制系统中使用的瞬时电力的上限值和累计电量的上限值，能够由用户任意地设定。另外，基于每一时刻的电费、CO₂排放系数等电力合同来设定。

关于蓄电池，定义了能够从蓄电池供给的电力的最大值(最大放电电力)、能够对蓄电池充电的电力的最大值(最大充电电力)以及能够对蓄电池充电的电量(蓄电容量)。此外，在本发明的蓄电池系统中，设为用正数表示从蓄电池供给的情况，用负数表示对蓄电池充电的情况。另外，在充电时，产生放电时的损耗、自然放电，因此定义表示充放电的效率的系数、充电效率、放电效率以及自然放电电力。

另外，各个电源的电源负载率(LF：也称为负载因数。)对应于设备的动态优先级，是表示与状况相应的电源的供给能力的函数，之后详细地说明。

(计划阶段：电力使用计划和电力供给计划)

在计划阶段对制作电力使用计划和电力供给计划的方法进行说明。

在以往的EoD控制系统中，仅处理商用电源，因此电力使用和电力供给相同，仅制作了电力使用计划。在本研究中扩展为在此基础上添加了蓄电池而得到的多个电源，因此同时制作各个电源的电力供给计划。

首先，将没有使用蓄电池时的电力使用计划设为初始计划，在此之后使用蓄电池将表示用户的不便的不满足度最小化，由此制作利用了蓄电池的电力供给计划。

将家电组设为A，将各家电设为a∈A，设为预先学习各家电的预测消耗电力模式PD_a(t)。将商用电源设为c，将蓄电池设为b，将各电源的电力供给模式设为PSs(t)(其中s∈[c、b])。此时，总供给电力和总消耗电力由于物理性制约而如下式所示那样始终一致。

$\underset{a\∈A}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{PD}}_a\left(t\right)=\underset{s\∈\{c,b\}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{PS}}_s\left(t\right)---\left(19\right)$

此外，关于蓄电池，在PS_b(t)>0的情况下是指放电，在PS_b(t)<0的情况下是指从商用电源进行充电。

另外，如下那样定义商用电源的累计供给电力ES_c(t)和蓄电池的蓄电量ES_b(t)。

其中，α_b和α_b'表示充放电效率，设为0<α_b<1，0<α_b'<1。此外，式(20)～(22)严格地用积分来表示，但在此将每个单位时段(在实验中为20秒钟)的平均电力用作电力值，不以积分形式而以和的形式来表示。

作为由用户设定的对来自商用电源的供电的制约，将最大瞬时电力表示为将累计电力的最高限度表示为作为蓄电池的特性，将最大放电电力表示为将最大充电电力表示为-PS _b ，将可蓄电量表示为此时，各电源的供给电力必须满足以下制约。

${\mathrm{PS}}_c\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{P{S}_c\left(t\right)},{\mathrm{ES}}_c\left(T\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{ES}}_{c\&prime;}}---\left(23\right)$

$\underset{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b}<{\mathrm{PS}}_b\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b},0<{\mathrm{ES}}_b\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{ES}}_b,}---\left(24\right)$

其中，T表示1天、1周之类的制作计划的期间，在本研究中称为计划期间。

(1)初始电力使用计划的制作

首先，制作不考虑蓄电池而仅使用商用电源时的电力使用计划来作为初始值。

此时，如下式(25)那样制作初始电力使用计划，即满足商用电源的最大瞬时电力和最高限度那样的初始电力使用计划

${\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)=\frac{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{ES}}_c}}{\mathrm{\&Sigma;D}\&prime;\left(t\right)}D\&prime;\left(t\right),---\left(25\right)$

其中，设为 $D\left(t\right)={\mathrm{\&Sigma;}}_{a\&Element;A}{\mathrm{PD}}_a\left(t\right).$

这是在以不超过最大瞬时电力的方式切断高峰时的使用电力的基础上，以使累计电量不越过最高限度的方式而相对于电力使用预测在每个时间段以固定比例进行削减，将商用电源的供给计划设为

也就是说，与利用式(25)制作出的电力使用计划相同。另外，将蓄电池的供给计划的初始值设为

${\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)=0.$

(2)基于不满足度最小化的电力供给计划的制作

在该计划中，为了将设备的消耗电力抑制为商用电源的最大瞬时电力以下，在需求的高峰时切断使用电力。

因此，在初始电力使用计划中，为了始终满足最大瞬时电力切断高峰时的使用电力。但是，电力需求的高峰是生活者最需要电力的时间段，限制能够在该时间段使用的电力令人感到大幅损害了用户的生活的舒适性。

因此，本发明的蓄电池系统基于所预测的电力使用模式与电力使用计划之间的差异，如下那样定义电力使用时感到的不满足度以使不满足度最小的方式来通过蓄电池的充放电进行供给电力的时间迁移，从而解决大幅损害上述舒适性的问题。

利用下式来定义不满足度函数。

$\mathrm{DS}\left(P{D}^{\mathrm{PLAN}}\right)=\frac{1}{\left|T\right|}\sqrt{\underset{t=0}{\overset{T}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{ds}(D\left(t\right),{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right))},---\left(27\right)$

其中，

将不满足度函数设定为，与在整个计划期间逐渐削减电力相比，在相同时间段内越大幅削减电力，不满足度函数的值越大。

为了将该不满足度最小化，利用蓄电池来修正初始电力使用计划，并制作各电源的电力供给计划

该问题能够如下那样定式化。

最小化LDS(PD^PLAN)   (29)

计算方式： ${\mathrm{PS}}_c^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_c\left(t\right)},E{S}_c^{\mathrm{PLAN}}\left(T\right)<\stackrel{\&OverBar;}{E{S}_c}---\left(30\right)$

$\underset{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b}<{\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b,}0<{\mathrm{ES}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{ES}}_b}---\left(31\right)$

${\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)={\mathrm{PS}}_c^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)+{\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right),---\left(32\right)$

(其中，具有上标PLAN的函数表示电力使用计划、商用电源的供电计划、蓄电池的充放电计划。)

通过如图24那样利用蓄电池使消耗电力随时间迁移能够解决不满足度最小化问题，其结果，能够修正电力使用计划，并制作商用电源的供电计划和蓄电池的充放电计划。下面示出具体的计算算法。

[初始化]

利用由式(25)、(26)求出的来设为

${\mathrm{PS}}_c^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right):={\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right),{\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right):=0.$ 另外，将作为随时间迁移的放电目的地的候选的单位时段的集合的初始值设为

J_DST：＝{t|0≤t≤T}。

[步骤1.]

从t_DST选择不满足度最大的时段t_DST。

$t_{\mathrm{dst}}=\underset{t<T}{\arg \max }\left\{{(\mathrm{PD}\left(t\right)-{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right))}^2\right\}$ 或者

$t_{\mathrm{DST}}:=\underset{t\&Element;T_{\mathrm{DST}}}{\arg \max }\mathrm{ds}(D\left(t\right),{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right))---\left(33\right)$

另外，将在t_DST以前的时段内不满足度比t_DST小的时段的集合设为J_SRC。

[步骤2.]

从J_SRC选择不满足度最小的时段t_SRC。

$t_{\mathrm{src}}=\underset{t<t_{\mathrm{dst}}}{\arg \max }\left\{{(\mathrm{PD}\left(t\right)-{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right))}^2\right\}$ 或者

$t_{\mathrm{SRC}}:=\underset{t\&Element;J_{\mathrm{SRC}}}{\arg \min }\mathrm{ds}{(D\left(t\right),{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right))}^2---\left(35\right)$

在此，在充电源和放电目的地的不满足度满足

ds(D(t_SRC)，PD^PLAN(t_SRC))＜ds(D(t_DST)，PD^PLAN(t_DST))

的情况下进入步骤3.，在不满足上述关系的情况下执行步骤5.。

[步骤3.]

从在步骤2.中选择出的t_SRC起对蓄电池进行充电，在步骤1.中选择出的t_DST进行放电。在此，将充放电电力C设为满足下式的最大值。

$(\underset{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b}\&le;{\mathrm{PS}}_b\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)-C)\mathrm{\&Lambda;}({\mathrm{PS}}_b\left(t_{\mathrm{DST}}\right)+{\mathrm{\&alpha;}}_b{\mathrm{\&alpha;}}_b^{\&prime;}C\&le;\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b})---\left(36\right)$

$\&ForAll;tE{S}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t\right)<\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{ES}}_{b\&prime;}}---\left(37\right)$

$\begin{array}{c}\mathrm{ds}(D\left(t_{\mathrm{SRC}}\right),{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)-C)\\ \&le;\mathrm{ds}(D\left(t_{\mathrm{DST}}\right),{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{DST}}\right)+a_b{a}_b^{\&prime;}C)\end{array}---\left(38\right)$

具体地说，如以下那样求出。首先，满足式(37)的最大的C通过下式来赋予。

$C\&prime;=\frac{1}{a_b{a}_b^{\&prime;}+1}((D\left(t_{\mathrm{DST}}\right)-{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{DST}}\right))-(D\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)-{\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)))---\left(39\right)$

接着，按照式(36)校正为不超过最大充放电电力的范围。

将t_SRC时的达到最大充电电力为止的剩余电力设为将t_DST时的达到最大放电电力为止的剩余电力设为

$C_{\mathrm{SRC}}^{\max }={\mathrm{PS}}_b\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)-\underset{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_{b\&prime;}}---\left(40\right)$

$C_{\mathrm{DST}}^{\max }=\frac{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{PS}}_b}-{\mathrm{PS}}_b\left(t_{\mathrm{DST}}\right)}{{\mathrm{\&alpha;}}_b{\mathrm{\&alpha;}}_b^{\&prime;}}---\left(41\right)$

此时，满足式(36)的最大的C通过下式来赋予。

最后，按照式(43)进行校正，使得充放电期间内的蓄电量不超过蓄电容量。

在此，τ表示时段的长度。如果C>0，则如以下那样以相当于C的量进行充放电的方式来修正计划。

充电：

使PD^PLAN(t_SRC)和减少相当于C的量。即，这意味着在时段t_SRC不改变而以相当于C的量对蓄电池进行放电(参照式(32))。

${\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{SRC}}\right):{\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)-C---\left(45\right)$

${\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{SRC}}\right):={\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{SRC}}\right)-C---\left(46\right)$

放电：在时段t_DST，以相当于将C乘以充放电效率而得到的量从蓄电池进行放电。

${\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{DST}}\right):={\mathrm{PS}}_b^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{DST}}\right)+{\mathrm{\&alpha;}}_b{\mathrm{\&alpha;}}_b^{\&prime;}C---\left(47\right)$

${\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{DST}}\right):={\mathrm{PD}}^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{DST}}\right){\mathrm{\&alpha;}}_b{\mathrm{\&alpha;}}_b^{\&prime;}C---\left(48\right)$

[步骤4.]

设为J_SRC：＝J_SRC-{t_SRC}，

如果J_SRC＝φ，则进入步骤5.，否则返回到步骤2.。

[步骤5.]

设为J_DST：＝J_DST-{t_DST}，

如果J_DST＝φ，则结束算法。否则返回到步骤1.。

此外，用该算法求出的蓄电计划的最大值表示作为对象的需求家庭的所需最小限度的蓄电容量。另外，用算法计算出的充放电计划中的正·负的最大斜率表示所需的蓄电池的最大充电·放电电力，能够根据这些值来设计需求家庭所需的蓄电池的规格。

此外，此时，在计划阶段选择来进行不满足度最小化，由此还能够求出在各个电力使用预测模式下将不满足度最小化所需的蓄电池的最佳容量。

基于电源负载率的电源的特性描述的定义

在以往的单个电源EoD中，基于家电的优先级来调解向哪种家电分配多少供给电力，但在本研究中提出的对应多个电源的EoD中，需要与此同时调解从哪个电源进行电力供给。

因此，作为基于各电源的特性、状态来表示向各电源施加多少负载的指标，导入了电源负载率(LF)。如图25所示，作为相对于来自该电源的供给电力的函数而如下式那样定义电源负载率。图25的(a)是供给电力为商业电力的情况，图25的(b)是供给电力为蓄电池的情况。

其中，Ts是电源s的目标电力，在初始状态下，与前节所述的电力供给计划值相同，为但利用后述的定期启动程序，与电力的实际使用状况相应地进行校正。另外，βs是决定函数的斜率的设定参数。

当供给电力与目标电力Ts一致时，电源负载率为0，供给电力越比目标电力大，则电源负载率越大。也就是说，表示以下情况：电源的电源负载率越低的电源，所能供给的电力的剩余电力越大，能够针对新的电力请求优先进行电力供给。

另外，将在此定义的电源负载率用于与家电的电力请求之间的调解。如果来自家电的请求电力的优先级高于电源负载率，则进行电力供给，放弃优先级低于电源负载率的请求。

由此，如果进行将总消耗电力超过目标值Ts那样的电力请求简单地一律放弃的控制，则在比计划时预测出的电力高峰早的时刻发出了需要大的电力的请求的情况下，按计划大幅削减电力而给用户带来不便。与此相对地，在利用了电源负载率的方法中，如果电力请求的优先级高，则即使在超过目标值的情况下也能够实现与电源的剩余电力相应地进行电力供给这样的灵活的调解。

根据与这种家电的电力调解的关系，电源负载率函数的斜率表示如何严格地维持目标值，在式(49)中，各电源的累计供给电量ES_s(t)越接近上限值则斜率越陡，以更加严格地维持目标值的方式进行设计。另外，当供给电力为目标值以下时，电源负载率取负值，因此关于优先级为0以下的电力请求，仅在供给电力为目标值以下时进行电力供给。

根据以上定义，利用了电源负载率的电源-家电调解算法需要满足以下两个条件。

$\underset{a\&Element;A}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}=\underset{s\&Element;S}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{RES}},---\left(50\right)$

$\&ForAll;a\&Element;A,\&ForAll;s\&Element;S:{\mathrm{Pri}}_a\left({\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}\right)\&GreaterEqual;{\mathrm{LF}}_s\left({\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{REQ}}\right)---\left(51\right)$

其中，和分别表示对家电a分配的电力及其优先级，表示来自电源s的供给电力。式(50)表示总使用电力与总供给电力一致的物理性的制约，式(51)表示仅在优先级为电源负载率以上的电力请求下供给电力。

实时调解

对将EoD系统中的三个实时调解程序扩展为多个电源的调解的方法进行说明。基本的想法是，(1)每当利用事件驱动程序接收电力请求消息时进行调解，(2)利用定期启动程序来反馈计划与电力实际使用状况之间的偏差。另外(3)利用连续监视程序进行监视以避免消耗电力的总和超过最大瞬时电力。以下，对各个程序的详细情况进行说明。

(1)基于事件驱动程序(event driven process)的电力请求的调解

事件驱动程序的目的是，针对从家电发送来的电力请求消息，按照电源的目标电力Ts决定能否进行电力供给。在本研究中，将家电的开关的接通/断开、吹风机的弱和强等伴随大的电力变动的动作模式的变更作为家电的事件，在该时刻发送电力请求消息。

下面，基于图26来说明具体的电源-家电调解算法。将当前动作中的家电与虽然接收到新的电力请求但尚未调解的家电的集合作为调解对象设备a，将家电a∈A的分配电力(动作中的情况)、或者请求电力(新的请求家电的情况)以及家电a相对于分配电力p的优先级表示为Pri_a(p)，将电源的集合表示为S＝{b，c}，将电源s相对于供给电力p的电源负载率表示为LF_s(p)。

[初始化]

在满足的情况下，对产生了新的请求的家电供给电力并结束调解程序。在并非如此的情况下，按照物理的制约式(50)，根据如下那样求出各电源的供给电力的初始值

${\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{PES}}=T_s+\frac{1}{\left|S\right|}(\underset{\mathrm{\&alpha;}\&Element;A}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PD}}_{\mathrm{\&alpha;}}^{\mathrm{REQ}}-\underset{s\&Element;S}{\mathrm{\&Sigma;}}{T}_s)---\left(52\right)$

[步骤1.]

选择具有最小的优先级的家电a_min∈A和具备最大的电源负载率的电源S_max。

$a_{\min }=\underset{a\&Element;A}{\arg \min }P{\mathrm{ri}}_a\left({\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}\right),---\left(53\right)$

$s_{\max }=\underset{s\&Element;S}{\arg \max }{\mathrm{LF}}_s\left({\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{RES}}\right),---\left(54\right)$

[步骤2.]

在满足的情况下，满足与优先级相关的制约式(51)，因此停止算法。否则，执行步骤3.。

[步骤3.]

按照a_min家电的可能性来削减向a_min的供给电力。(使电力请求待机/使运转中家电暂停/削减分配电力。)。将削减后的向a_min的供给电力设为如下那样更新s_max的供给电力和a_min请求电力。

${\mathrm{PS}}_{s_{\max }}^{\mathrm{RES}}:={\mathrm{PS}}_{s_{\max }}^{\mathrm{RES}}-({\mathrm{PD}}_{a_{\min }}^{\mathrm{REQ}}-{\mathrm{PD}}_{a_{\min }}^{\mathrm{NEXT}}),---\left(55\right)$

${\mathrm{PD}}_{a_{\min }}^{\mathrm{REQ}}:{=\mathrm{PD}}_{a_{\min }}^{\mathrm{NEXT}},---\left(56\right)$

在使a_min待机或者暂停的情况下，从调解对象家电a去除a_min。另外，在削减了分配电力的情况下，在更新了分配电力和优先级之后，返回到步骤1.。

在上述算法中一边向家电发送电力削减、暂停等电力分配消息一边进行调解，但实际上在发送电力分配消息之后，家电的动作模式改变，在电力变动之前产生通信/控制延迟，因此通过模拟来虚拟地进行上述算法，在满足式(50)、(51)的条件的状态下停止算法之后，发送向各家电的电力分配消息以及各电源的供给电力的指令。

另外，被待机/暂停的家电在经过固定时间之后以更高的优先级再次发出电力请求消息并进行调解，由此在供给电力中产生了剩余电力时、优先级比电源负载率高时接受电力分配。

(2)基于定期启动程序的目标值的校正和再调解

在EoD系统中，根据事先基于预测电力使用模式而制作出的电力使用计划、电力供给计划来进行电力调解。但是，实际的生活者的行动模式每天不同，因此不能完全与计划一致。

另外，当各家电由于动作模式的变更等而使电力大幅变更时，发出电力请求消息并利用事件驱动程序进行调解，实际的家电不断产生不伴随明确的动作模式的变更的较小的电力变动，因此由于对各家电分配的电力与实际消耗的电力之间的偏差而使供需平衡被打破，因此存在不满足式(50)、(51)的制约的情况。因此，在定期启动程序中，对电力使用计划与电力实际使用状况的偏差进行校正，并且进行供需平衡的再调解。

首先，对计划的校正进行说明。在初始状态下，在事件驱动程序中使用的各电源的供给电力的目标值T_s(s∈{c，b})按照供给计划作为来赋予。在定期启动程序中，根据实际的供给电力的实际状况值，如下式那样更新该目标值。

$T_s^{\&prime;}=T_s-\frac{t_{\mathrm{now}}}{T}({\mathrm{ES}}_s\left(t_{\mathrm{now}}\right)-{\mathrm{ES}}_s^{\mathrm{PLAN}}\left(t_{\mathrm{now}}\right)),---\left(58\right)$

在此，发挥反馈增益的作用，越接近计划期间的最后期间，该越大，进行校正使得更加严格地遵守计划。

ES_t(t)是电源在时刻之前供给的累计电量，表示电力的供给计划的直到时刻为止的累计量。另外相当于反馈增益，随着接近结束时刻而反馈增益变大，进行控制使得更早地接近计划地值。

接着，对供需平衡的再调解进行说明。实际的家电的消耗电力始终细微地变动，并非始终按照调解时的分配电力进行消耗。因此，存在不满足式(51)的条件的情况。此外，由于在物理上总消耗电力与总供给电力始终一致，因此对于总消耗电力的变动，所有电源不能维持调解时分配的供给电力。在本发明中，设为能够控制蓄电池以使其始终维持被分配的电力，这种不伴随电力请求的电力变动量由商用电源吸收。

在此，在实际消耗电力大于分配电力的情况下，相对于目标值Ts，有可能无法满足式(51)。此时再次进行(1)所述的家电、电源间调解。相反地，在没有使用来自调解时的分配电力的电力的情况下，电力产生富余，能够对被削减、停止、待机的家电分配电力，但这种家电如在(1)中所述那样每隔固定时间进行再请求并进行调解，因此在定期启动程序中不需要特别地进行再调解。

(3)基于连续监视程序的最大瞬时电力的监视

如在(2)中也说明过那样，在本发明中，设为能够控制蓄电池以使其始终维持被分配的电力，不伴随电力请求的电力变动量由商用电源吸收。于是，由于这种电力变动的影响，商用电源的供给电力有可能超过最大瞬时电力因此，在连续监视程序中，始终监视商用电源的供给电力，当即将超过最大瞬时电力时，进行与(1)相同的调解来削减电力。此外，如式(49)所示那样，在供给电力超过最大瞬时电力的情况下，电源负载率的最大值为1，因此对于任何优先级的家电，均按照优先级从低到高的顺序削减家电的电力，直到供给电力为最大瞬时电力以下为止。

实施例

(实验结果)

在实验中，使用一个人生活的学生和两个人生活的夫妇在能够对每种设备测量电力消耗的智能公寓中分别实际生活1天时的消耗电力数据，来制作电力使用计划、供给计划以及通过模拟进行的调解。另外，通过模拟实验进行与以往的单个电源EoD的比较。

(实验环境)

作为用于制作电力使用计划的预测使用电力模式和用于实时调解的电力请求数据，使用了在智能公寓中实际生活的电力消耗模式。如图5所示，智能公寓是具备一间起居室、一间兼餐厅的厨房、一间卧室、厕所和浴室各一个的1人或者2人用的公寓。

而且，在该智能公寓中设置有图27所示的19种家电，所有家电上安装有智能接头，能够每隔0.5秒测量并收集每种家电的消耗电力。将单身被实验者1天24小时生活的数据和一对夫妇同样地生活的数据用作实际数据。

在模拟中，关于实时的调解，根据实际生活数据来检测使用了各家电的时刻和动作模式，设为在相同时刻从相同家电发出电力请求并进行了调解。此时，对于如热水壶等那样，在削减电力时为了发挥固定的功能而延长使用时间的家电，延长使用时间(进行电力请求的时间)使得运转中的累计电量相同，对于如照明那样决定了想要使用的时间的家电，即使发生电力削减、停止，使用时间也不会改变。

图27表示实验中使用的家电及其可控制性。其中，热水壶、咖啡机、电饭锅以及洗碗机表示以使累计电量固定的方式进行电力请求的家电，其它家电表示以使请求时间固定的方式进行电力请求的家电。

可调节电力家电能够通过调解而从请求电力削减分配电力，越削减电力则优先级越高。可待机家电能够从进行了电力请求起等待固定时间来接收电力的分配，待机时间越长则优先级越高。可暂停家电是能够在运转中通过调解而停止的家电，停止时间越长则优先级越高。

(事先计划阶段)每隔10分钟(τ＝10分钟)求出一个人生活和两个人生活的1天的消耗电力数据，并分别用作电力使用预测D(t)，将制作电力使用计划和电力供给计划而得到的结果与以往的EoD控制系统进行比较。此时，作为商用电源的制约，在一个人生活的情况下，将最大瞬时电力设为在两个人生活的情况下，将最大瞬时电力设为将累计电量的最高限度相对于各自的电力使用量削减了15％。

另外，作为蓄电池的特性，将蓄电容量设为将最大充放电电力分别设为将充放电效率分别设为

α_b＝α′_b＝0.83。

将所制作的电力使用计划在图28中示出。图28的显示最高值的线表示预测消耗电力D(t)，从白天到夜晚显示最低值的线表示在不使用蓄电池的以往的EoD中制作出的电力使用计划，在白天显示中间的值且从黎明到上午显示最低的线表示本发明的电力使用计划。另外，将此时的蓄电池的充放电计划在图29中示出。

根据这些结果可知，在以往的EoD中，在预测消耗电力超过最大瞬时电力的时间段大幅削减了电力使用计划，而与此相对地，根据本发明，在电力请求小的时段对蓄电池进行充电，在电力请求大的时间段将该电力进行放电，由此削减幅度变小，成为接近预测消耗电力的电力使用计划，抑制了不满足度。

(基于电力使用计划的蓄电池设计)

将此时对蓄电池进行充电的电力(蓄电计划)在图30中示出。根据该蓄电计划的最大值可知，一个人生活的生活模式所需的蓄电容量大约为300Wh，即使是两个人生活411.2Wh也足够了。

通过这样，针对消耗电力模式进行最佳的蓄电池的设计，来决定最佳的蓄电池的容量。

接着，决定蓄电池的最大充放电电力。能够根据蓄电池的电力供给计划(充放电计划)的最大值(最大放电电力)、最小值(最大充电电力)来决定充放电电力。其中，电力使用计划、供给计划基于每隔τ的平均电力来制作，因此以τ以下的间隔产生的高峰电力被平均化而变小。因此，每隔τ，按τ时间内的电力使用预测的大小的比来分配电力使用计划值和商用电力的电力供给计划值，将它们的差设为充放电电力。此外，此时以避免商用电力超过最大瞬时电力的方式进行了分配。

在图28所示的情况下，将蓄电池的每隔τ的最大放电电力(正数)和最大充电电力(负数)在图29中示出。在该图29中，值较高的线是电力使用预测，值较低的线是充放电计划。

根据该结果可知，最大电力使用计划为在一个人生活的情况下是1400W而在两个人生活的情况下是2000W，对此，对于蓄电池的最大放电电力，低于最大电力使用计划且任一情况下为500W就足够了。

(两个人生活的情况)

(针对电力请求的调解结果的比较)

关于两个人生活的情况，进行了针对实际的电力请求的调解的模拟实验。作为此时的电力请求，使用了比在计划制作时使用的实际的生活的电力消耗模式提前两个小时的数据。另外，设为此时的最大瞬时电力、最高限度与上述条件相同，电力使用计划、供给计划也使用了上述示出的计划。

将本发明的蓄电池系统的调解结果在图31中示出，将以往的EoD控制系统的调解结果在图32中示出。这些图中的电力值较高的线表示请求电力，电力值较低的线表示调解后所使用的电力，中间的线表示电力使用计划。

根据该结果可知，在以往的EoD控制系统中，在超过目标值的情况下不能进行电力供给，因此最大瞬时电力以上的请求电力被全部放弃而使分配电力被大幅削减，不能应对出现电力请求的高峰的情况，与此相对地，本发明在较早的时间段供给目标值以上的电力。另外可知，在以往的EoD控制系统中，超过1000W的电力请求被全部放弃，与此相对地，在本发明中供给了1000W以上的电力。

另外，可知在比预测电力模式早的时刻产生了消耗电力的高峰的情况下，利用以往方法不能分配电力计划以上的电力，因此分配电力被大幅削减，与此相对地，在本发明中通过电源负载率来缓和调解条件，由此也能够应对在较早的时间产生的电力高峰。

(针对高峰切断的不满足度的变化)

为了表示针对高峰切断的蓄电池的有效性，调查了相对于商用电源的最大瞬时电力的值发生变化时的不满足度的变化。使商用电源的最大瞬时电力在的范围内以20W为单位变化，进行了计划制作、调解模拟。

此时，根据不满足度的值来评价针对电力请求能够供给多少电力，将为了评价针对高峰切断的有效性而根据均衡率(Flattening Factor)调查使商用电源的最大瞬时电力的值变化时的不满足度DS(PD)和商用电源的电力变动而得到的结果在图33中示出。

均衡率作为平均电力相对于最大电力的比而利用下式(59)进行评价。

$\mathrm{FF}=\frac{\frac{1}{\left|T\right|}{\mathrm{\&Sigma;}}_t^T{\mathrm{PS}}_c\left(t\right)}{\underset{t\&Element;T}{\max }{\mathrm{PS}}_c\left(t\right)}---\left(59\right)$

图33的(a)表示以往的EoD控制系统的结果，图33的(b)表示使用了蓄电池的本发明的结果。在以往的EoD控制系统中，当最大瞬时电力低于840W时，上方的线所示的不满足度急剧变大，并且均衡率降低，从而来自商用电源的最大瞬时电力降低。

与此相对地，在使用了蓄电池的本发明中，可知即使在商用电源的最大瞬时电力小的情况下也能够保持比较低的不满足度。由此，可知在本发明中即使减小最大瞬时电力也能够维持舒适的生活。

此外，在以往的EoD控制系统中，之所以不满足度在840W时急剧地增加，是由于请求电力大的家电(咖啡机)超过最大瞬时电力，完全不能使用。

在图34中表示以往的EoD系统中的最大瞬时电力为860W和840W时的调解结果。此时，以往的EoD系统中的均衡率之所以同时大幅减少，是由于咖啡机持续待机而使优先级上升，优先级低于咖啡机的其它家电也无法使用，整体的平均电力大幅减少。

基于此认为，在以往的方法中，在最大瞬时电力为840W以下的情况下，不能进行正常的生活。

(一个人生活的情况)

(针对电力请求的调解结果的比较)

与上述的两个人生活的情况同样地，在一个人生活的情况下，也比较了针对电力请求的调解结果。与两个人生活的情况同样地，此时的电力请求也使用了比在计划制作时使用的实际的生活的电力消耗模式提前两个小时的数据。另外，设为此时的最大瞬时电力、最高限度与上述条件相同，电力使用计划、供给计划也使用了上述示出的计划。

将本发明的蓄电池系统的调解结果在图35中示出，将以往的EoD控制系统的调解结果在图36中示出。这些图中的电力值较高的线表示请求电力，电力值较低的线表示调解后所使用的电力，中间的线表示电力使用计划。

根据该结果可知，在以往的EoD控制系统中，在超过目标值的情况下不能进行电力供给，因此最大瞬时电力以上的请求电力被全部放弃，分配电力被大幅削减，无法应对出现电力请求的高峰的情况，与此相对地，在本发明中，在较早的时间段供给了目标值以上的电力。另外，可知在以往的EoD控制系统中超过500W的电力请求被全部放弃，与此相对地，在本发明中供给了500W以上的电力。

(针对高峰切断的不满足度的变化)

为了表示针对高峰切断的蓄电池的有效性，与两个人生活的情况同样地，调查了相对于商用电源的最大瞬时电力的值发生变化时的不满足度的变化。使商用电源的最大瞬时电力在的范围内以20W为单位变化，进行了计划制作、调解模拟。

根据不满足度的值来评价此时针对电力请求能够供给多少电力，将为了评价针对高峰切断的有效性而根据均衡率(Flattening Factor)调查使商用电源的最大瞬时电力的值变化时的不满足度DS(PD)和商用电源的电力变动而得到的结果在图37中示出。

均衡率作为平均电力相对于最大电力的比而利用下式(60)进行评价。

$\mathrm{FF}=\frac{\frac{1}{\left|T\right|}{\mathrm{\&Sigma;}}_t^T{\mathrm{PS}}_c\left(t\right)}{\underset{t\&Element;T}{\max }{\mathrm{PS}}_c\left(t\right)}---\left(60\right)$

图37的(a)表示以往的EoD控制系统的结果，图37的(b)表示使用了蓄电池的本发明的结果。与两个人生活的情况不同，在以往的EoD系统中，当最大瞬时电力分别低于780W和400W时，用上方的线表示的不满足度急剧变大，虽然均衡率略微下降，但不会大幅变化，来自商用电源的最大瞬时电力也不会大幅降低。

与此相对地，在使用了蓄电池的本发明中，不满足度几乎不发生变化，特别是在商用电源的最大瞬时电力小的情况下，与最大瞬时电力大的情况程度相同。而且可知，最大瞬时电力越小，均衡率越高。

比较例1

假定两个人生活，以如下条件来求出为此所需的蓄电池的容量：不进行按需型电力控制，将从商用电源(系统电源)供给的最大瞬时电力设为700W，从商用电源供给的瞬时电力与从蓄电池供给的瞬时电力的和最大为1500W。将具有所求出的该容量的蓄电池与商用电源一起使用，对设置于两个人生活的房间的家电设备供给了电力。将其结果在图38中示出。

在图38中，3条线中的在12点左右、21点左右显示最高值的线表示预测出的使用电力的推移。而且，在黎明、11点至17点以及21点前后变得平坦的线表示从商用电源供给的电力的推移。并且在黎明最低且在之后的11点左右平坦的线表示蓄电池进行充放电的电力。

将求出为了成为该图38所示的瞬时电力的推移所需的蓄电池的容量的想法在图39中示出。在图39中，能够理解在整个上午充电的电力随着之后所需的瞬时电力的增大而被放电，在15点暂时被完全放电。如果假设没有被完全放电，则能够削减蓄电池所需的容量，但暂时被完全放电那样的蓄电池的容量是蓄电池所需的最低限度的容量。

其结果，在该例子中，蓄电池所需的最低限度的容量为1812Wh。

比较例2

假设两个人生活，以如下条件来进行优化，使得高峰电力为最小：不进行按需型电力控制，将蓄电池容量设为411.2Wh，从商用电源供给的瞬时电力与从蓄电池供给的瞬时电力的和最大为1500W。在该例中，蓄电池容量是基于图30的例子求出的容量。将具有该容量的蓄电池与商用电源一起使用，对设置于两个人生活的房间的家电设备供给了电力。将其结果在图40中示出。

在图40中，3条线中的在12点左右显示最高值的线表示预测出的使用电力的推移。而且，在半夜1点多显示较高的值而在12点左右变得平坦的线表示从商用电源供给的电力的推移。在除这些时间以外的时间，预测使用电力和商用电源以相同的瞬时电力进行推移。并且，在半夜0点左右最低，在之后的11点左右之前平坦，且在12点前后具有小高峰的线表示蓄电池进行充放电的电力。如根据该图40所理解那样，从商用电源供给的瞬时电力的高峰需要是比1104W和上述比较例1的结果高的电力。

将在该图40所示的例子中使用的蓄电池的充电量的推移在图41中示出。在图41中，在整个上午进行充电的电力随着12点左右的瞬时电力的增大而被放电，在13点左右放电完全结束，之后直到半夜的0点多为止不会进行充电。根据该例，蓄电池的容量明显不足，仅能够在白天的短暂时间内放电。

比较例3

假设两个人生活，不进行按需型电力控制，将蓄电池容量从10Wh到4000Wh每隔10Wh变更，将各蓄电池容量的最大瞬时电力优化并求出，以使其高峰电力为最小。以从商用电源供给的瞬时电力与从蓄电池供给的瞬时电力的和最大为1500W为条件进行优化，以使高峰电力为最小。将其结果在图42中示出。

在该图42中，蓄电池容量为1812Wh和411.2Wh时的最大瞬时电力的值分别与上述比较例1和2的结果对应。然而，可知通过如本发明那样一边进行按需型电力控制一边控制商用电源和蓄电池，即使蓄电池容量为411.2Wh，也会使最大瞬时电力停留在700W这样的极低的电力。

(总结)

本发明的蓄电池系统将EoD控制系统扩展为包括蓄电池的多个电源，能够进行与各种生活模式相应的电源控制。而且，能够设为恰当的蓄电池容量的设计以及充放电管理系统。作为多个电源，能够扩展为除商用电源和蓄电池以外的电源(太阳光发电、气体发电等)、使用了电动汽车的情况。

Claims (5)

1.一种按需型多个电源管理系统，具备：多个电源、多个电气设备、与该电气设备连接的智能接头、具备存储器且进行电气设备的电力的供给控制的多个电源管理装置、以及该多个电源管理装置经由上述智能接头而连接的网络，该按需型多个电源管理系统的特征在于，

上述多个电源管理装置各自具备：

电力供给计划生成单元，其将商用电源的电力使用计划作为蓄电器的供给计划的初始值，搜索该初始值的每个时间段的不满足度最大的时间段来作为时间迁移目标，搜索上述不满足度最小的时间段来作为时间迁移起始位置，反复进行处理直到上述时间迁移目标的不满足度小于时间迁移起始位置的不满足度为止，由此生成电力供给计划；以及

调解单元，其反复进行如下处理直到满足以下的式(1)和式(2)为止，并且进行调解以同时满足这两式，该处理是：选择电源负载率最大的电源并从请求了电力的电气设备和动作中的电气设备选择优先级最小的设备，使电气设备的电力削减或者停止，并且按所削减的电力削减电源的供给电力，

该式(1)和式(2)为：

$\&ForAll;a\&Element;A,\&ForAll;s\&Element;S:P{\mathrm{ri}}_a\left({\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}\right)\&GreaterEqual;{\mathrm{LF}}_s\left({\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{REQ}}\right)---\left(1\right)$

$\underset{a\&Element;A}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}=\underset{s\&Element;S}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{RES}}---\left(2\right).$

2.根据权利要求1所述的按需型多个电源管理系统，其特征在于，

上述多个电源包括蓄电器、电动汽车的蓄电器、太阳光发电中的至少一个电源与商用电源的组合。

3.根据权利要求2所述的按需型多个电源管理系统，其特征在于，

所生成的上述电力供给计划是上述蓄电池的最佳容量。

4.一种程序，其使计算机作为按需型多个电源管理系统中的多个电源管理装置来进行动作，该按需型多个电源管理系统具备多个电源、多个电气设备、与该电气设备连接的智能接头、具备存储器且进行电气设备的电力的供给控制的上述多个电源管理装置、以及该多个电源管理装置经由上述智能接头而连接的网络，该程序的特征在于，

使计算机执行以下处理：

上述多个电源管理装置将商用电源的电力使用计划作为蓄电器的供给计划的初始值，搜索该初始值的每个时间段的不满足度最大的时间段来作为时间迁移目标，搜索上述不满足度最小的时间段来作为时间迁移起始位置，反复进行处理直到上述时间迁移目标的不满足度小于时间迁移起始位置的不满足度为止，由此生成电力供给计划；以及

反复进行如下处理直到满足以下的式(1)和式(2)为止，并且进行调解以同时满足这两式，该处理是：选择电源负载率最大的电源并从请求了电力的电气设备和动作中的电气设备选择优先级最小的设备，使电气设备的电力削减或者停止，并且按所削减的电力削减电源的供给电力，

该式(1)和式(2)为：

$\&ForAll;a\&Element;A,\&ForAll;s\&Element;S:P{\mathrm{ri}}_a\left({\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}\right)\&GreaterEqual;{\mathrm{LF}}_s\left({\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{REQ}}\right)---\left(1\right)$

$\underset{a\&Element;A}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PD}}_a^{\mathrm{REQ}}=\underset{s\&Element;S}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{PS}}_s^{\mathrm{RES}}---\left(2\right).$

5.一种计算机可读记录介质，记录有根据权利要求4所述的程序。