DE112017003022T5 - Verwaltungssystem für elektrische Leistung - Google Patents

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DE112017003022.6T
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Akira Minegishi
Junichi Kanou
Noriaki Takeda
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

Ein Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis (23) sagt eine langfristig vorausberechnete Leistung voraus, die zeitliche Änderungen in der verbrauchten Leistung eines Kunden (1) anzeigt, wobei ein Langzeit-Vorhersage-Modell verwendet wird, das die Änderungen für jeden Zeitpunkt anzeigt. Ein Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis (25) sagt eine kurzfristig vorausberechnete Leistung voraus, wobei er ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell verwendet, das die zeitlichen Änderungen über ein Zeitintervall vor und nach einer Änderung einer verbrauchten Leistung jeder Lastvorrichtung (15) basierend auf den Änderungen über ein Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt anzeigt, wobei die kurzfristig vorausberechnete Leistung die Änderungen über ein Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. Ein Steuerschaltkreis (21) steuert das Aufladen und Entladen einer Batterie-Vorrichtung (13), indem er eine Ladeleistung oder eine Entladeleistung auf der Grundlage der langfristig vorausberechneten Leistung einstellt, und das Entladen der Batterie-Vorrichtung (13) steuert, indem er eine Entladeleistung auf der Grundlage der kurzfristig vorausberechneten Leistung einstellt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung eines Kunden, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch ein Verwaltungssystem für elektrische Leistung für einen solchen Kunden, ein Stromnetz-Verwaltungssystem für ein Stromnetz, das eine Vielzahl von solchen Kunden umfasst, und ein Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem für ein Stromversorgungsnetz, das eine Vielzahl solcher Stromnetze umfasst.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Es gibt bekannte Verwaltungssysteme für elektrische Leistung, die bei einem Kunden vorgesehen sind, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind (siehe Patentschriften 1 bis 3). In dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung kann eine Generator-Vorrichtung des Kunden vorgesehen sein (wie etwa Solarzellen).
  • LISTE DER ANFÜHRUNGEN
  • PATENTSCHRIFTEN
    • Patentschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2016-015857 A
    • Patentschrift 2: Japanisches Patent Nr. JP 5402566 B2
    • Patentschrift 3: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 2014/ 175374 A 1
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHE AUFGABE
  • Wenn sich die verbrauchte Leistung einer Lastvorrichtung eines Kunden ändert, ändert sich auch die gesamte vom Kunden verbrauchte Leistung. Wenn zum Beispiel eine der Lastvorrichtungen des Kunden eingeschaltet wird, ändert sich die gesamte verbrauchte Leistung des Kunden stark und schnell. Wenn eine von einem Stromlieferungssystem erhaltene Spitzenleistung einen mit einer Elektrizitätsgesellschaft vertraglich vereinbarten Grenzwert überschreitet, erhöht sich ein Preis pro Einheit der elektrischen Energie. Zusätzlich dazu, wenn die große und schnelle Änderung der gesamten vom Kunden verbrauchten Leistung das Stromlieferungssystem beeinflusst und die Qualität der über das Stromlieferungssystem übertragenen elektrischen Energie verschlechtert. Folglich ist es erforderlich, Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung einer Batterie-Vorrichtung zu bestimmen, um eine große und schnelle Änderung der vom Stromlieferungssystem empfangenen Leistung zu verringern.
  • Die vorliegende Offenbarung sieht eine Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung eines Kunden vor, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind, wobei die Steuervorrichtung Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung der Batterie-Vorrichtung bestimmt, um eine große und schnelle Änderung der vom Stromlieferungssystem empfangenen Leistung zu verringern.
  • Die vorliegende Offenbarung sieht auch ein Verwaltungssystem für elektrische Leistung für einen solchen Kunden vor, ein Stromnetz-Verwaltungssystem für ein Stromnetz, das eine Vielzahl von solchen Kunden umfasst, und ein Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem für ein Stromversorgungsnetz, das eine Vielzahl solcher Stromnetze umfasst.
  • LÖSUNG DER AUFGABE
  • Gemäß einem Aspekt einer Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung ist eine Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung eines Kunden vorgesehen, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind. In der Steuervorrichtung sind vorgesehen: ein erster Vorhersage-Schaltkreis, ein zweiter Vorhersage-Schaltkreis und ein Steuerschaltkreis. Der erste Vorhersage-Schaltkreis sagt unter Verwendung eines ersten Vorhersagemodells eine erste vorausberechnete Leistung vorher, wobei das erste Vorhersagemodell zeitliche Änderungen einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden für jede Uhrzeit anzeigt, und die erste vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden anzeigt. Der zweite Vorhersage-Schaltkreis sagt unter Verwendung eines zweiten Vorhersagemodells eine zweite vorausberechnete Leistung vorher, wobei das zweite Vorhersagemodell zeitliche Änderungen einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein erstes Zeitintervall vor und nach einer Änderung einer verbrauchten Leistung in jeder der Lastvorrichtungen anzeigt, wobei die zweite vorausberechnete Leistung auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein zweites Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt vorhergesagt wird, und die zweite vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein drittes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. Der Steuerschaltkreis steuert das Aufladen und Entladen der Batterie-Vorrichtung, indem er eine Ladeleistung oder eine Entladeleistung für ein viertes Zeitintervall auf der Grundlage der ersten vorausberechneten Leistung einstellt, und das Entladen der Batterie-Vorrichtung durch Einstellen einer Entladeleistung für ein fünftes Zeitintervall, das kürzer ist als das vierte Zeitintervall, auf der Grundlage der zweiten vorausberechneten Leistung steuert.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung einer Batterie-Vorrichtung eines Kunden zu bestimmen, um eine große und schnelle Änderung der von einem Stromlieferungssystem empfangenen Leistung zu verringern, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreises 24 und eines Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreises 25 von 1 zeigt.
    • 3 ist eine grafische Darstellung, die ein beispielhaftes neuronales Netz zeigt, das von jeder der Lernmaschinen 31,32 und einem Bestimmungs-Schaltkreis 33 von 2 benutzt wird.
    • 4 ist eine grafische Darstellung, die ein erstes beispielhaftes Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt, das von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt wird.
    • 5 ist eine grafische Darstellung, die ein zweites beispielhaftes Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt, das von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt wird.
    • 6 ist eine grafische Darstellung, die ein drittes beispielhaftes Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt, das von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt wird.
    • 7 ist eine Graphik, die zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 von 1 zeigt.
    • 8 ist eine Graphik, die zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 von 1 und der Entladeleistung seiner Batterie-Vorrichtung 13 zeigt.
    • 9 ist eine Graphik, die zeitliche Änderungen in der vom Kunden 1 von 1 von einem Stromlieferungssystem 2 empfangenen Leistung zeigt.
    • 10 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
    • 11 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1B gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
    • 12 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1C gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
    • 13 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1D gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
    • 14 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Stromnetzes 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt.
    • 15 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Stromversorgungsnetzes gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • (Vorgeschichte der vorliegenden Offenbarung)
  • Zuerst erwähnen wir die Umstände, die dazu führten, dass die vorliegenden Erfinder die vorliegende Offenbarung erreicht haben.
  • Das Einspeisetarifsystem (FIT) in Japan für erneuerbare Energien endet planmäßig im Jahr 2019. Daher wird erwartet, dass ein Kunde, der mit Solarzellen ausgestattet ist, mehr Energie verbrauchen wird, die vom Kunden selbst erzeugt wird, und dass mehr Batterie-Vorrichtungen benötigt werden, um die erzeugte Energie effizient zu verbrauchen.
  • Ein herkömmliches Verwaltungssystem für elektrische Leistung bestimmt Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung einer Batterie-Vorrichtung entsprechend einer passiven Regelung, zum Beispiel so, dass ein Leistungsausgleich alle 30 Minuten erzielt wird, oder entsprechend einer erzeugten Energie einer Generator-Vorrichtung. Das herkömmliche Verwaltungssystem für elektrische Leistung kann die Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung der Batterie-Vorrichtung nicht schnell in einem Zyklus von weniger als 30 Minuten steuern. Außerdem kann das herkömmliche Verwaltungssystem für elektrische Leistung die Größen der Leistungen nicht aktiv steuern, indem eine zukünftig verbrauchte Leistung berücksichtigt wird, außer wenn bei Nacht aufgeladen wird.
  • Die Batterie-Vorrichtung erfordert hohe Anfangs-Investitionskosten, und eine Zurückerlangung der Investitionskosten ist schwierig oder erfordert eine sehr lange Zeit. Folglich ist es gewünscht, eine Wirkung der Verwendung der Batterie-Vorrichtung auf die Verringerung der Kosten der Elektrizität zu maximieren.
  • Zum Beispiel wird gemäß Patentschrift 1, um die Wirkung der Verwendung der Batterie-Vorrichtung auf die Verringerung der Kosten der Elektrizität zu maximieren, die vom Stromlieferungssystem gelieferte Leistung verringert, um einen Grundtarif des Stromliefervertrages zu verringern. Insbesondere wird eine Spitzenleistung vom Stromlieferungssystem verringert, indem das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung im Voraus auf der Grundlage von vorausberechneten Daten über die verbrauchte Leistung so gesteuert wird, dass die Leistung von dem Stromlieferungssystem auf oder unter einen oberen Grenzwert fällt. Für einen Zeitschlitz, in dem die verbrauchte Leistung einen oberen Grenzwert erreicht oder das Erreichen vorausberechnet wurde, wird eine Differenz zwischen der verbrauchten Leistung und dem oberen Grenzwert in der Batterie-Vorrichtung gespeichert, vor einem Zeitschlitz, in dem für die aus der Batterie-Vorrichtung entladene verbrauchte Leistung vorausberechnet wird, dass sie einen oberen Grenzwert überschreitet, und somit eine benötigte zu entladende elektrische Energie erhalten wird.
  • Um die Entladeleistung so zu steuern, dass sie einer großen und schnellen Änderung der verbrauchten Leistung folgt, ist es erforderlich, kurzfristige zeitliche Änderungen der verbrauchten Leistung vorherzusagen. Die Erfindung der Patentschrift 1 benutzt nur eine Vorhersage der verbrauchten Leistung für jeden Zeitschlitz und kann daher einer kurzfristigen großen und schnellen Änderung der verbrauchten Leistung nicht folgen.
  • Folglich ist es erforderlich, das Laden und Entladen einer Batterie-Vorrichtung zu steuern, um eine große und schnelle Änderung der vom Stromlieferungssystem empfangenen Leistung zu verringern.
  • Auf der Grundlage der obigen Erkenntnisse und Überlegungen haben die vorliegenden Erfinder Aspekte der unten beschriebenen vorliegenden Erfindung erreicht.
  • Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Außerdem werden in den folgenden Ausführungsformen dieselben Bestandteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Beim Kunden 1 sind ein elektrischer Verteiler 11, ein Elektrizitätszähler 12, eine Batterie-Vorrichtung 13, eine Generator-Vorrichtung 14, Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 und eine Steuervorrichtung 16 vorgesehen. Der Kunde 1 ist mit einem Stromlieferungssystem 2 und einer Server-Vorrichtung 3 verbunden.
  • Der elektrische Verteiler 11 überträgt gesteuert durch die Steuervorrichtung 16 Energie unter dem Stromlieferungssystem 2, der Batterie-Vorrichtung 13, der Generator-Vorrichtung 14 und den Lastvorrichtungen 15-1, 15-2. In einem Fall überträgt der elektrische Verteiler 11 vom Stromlieferungssystem 2 empfangene Energie zur Batterie-Vorrichtung 13 und/oder den Lastvorrichtungen 15-1, 15-2. In einem anderen Fall überträgt der elektrische Verteiler 11 von der Batterie-Vorrichtung 13 empfangene Energie zu den Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 und/oder zum Stromlieferungssystem 2. In noch einem anderen Fall überträgt der elektrische Verteiler 11 von der Generator-Vorrichtung 14 empfangene Energie zur Batterie-Vorrichtung 13, den Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 und/oder zum Stromlieferungssystem 2.
  • Der Elektrizitätszähler 12 misst eine gesamte vom Kunden 1 verbrauchte Leistung (das heißt eine gesamte von den Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 verbrauchte Leistung) und benachrichtigt die Steuervorrichtung 16 über die gemessene verbrauchte Leistung.
  • Die Batterie-Vorrichtung 13 wird mit der von der Generator-Vorrichtung 14 erzeugten oder vom Stromlieferungssystem 2 empfangenen Energie geladen, und die Batterie-Vorrichtung 13 entlädt und überträgt die aufgeladene Energie an die Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 oder zum Stromlieferungssystem 2. In der Batterie-Vorrichtung 13 sind eine Batterie, ein Wechsel-/Gleichspannungsumrichter und einen Gleich-/Wechselspannungsumrichter vorgesehen. Die Batterie-Vorrichtung 13 kann ein Elektrofahrzeug sein.
  • Die Generator-Vorrichtung 14 kann zum Beispiel Solarzellen oder eine andere Stromversorgung sein. In der Generator-Vorrichtung 14 ist ein Gleich-/Wechselspannungsumrichter vorgesehen.
  • Die Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 sind beliebige elektrische Einrichtungen, wie etwa Beleuchtungseinrichtungen, eine Klimaanlage, Einrichtungen zum Kochen, ein Fernseher, ein Personal-Computer oder ein Elektrofahrzeug, usw. Nachstehend können die Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 gemeinsam als Lastvorrichtung 15 bezeichnet werden. 1 und die anderen Zeichnungen zeigen zwei Lastvorrichtungen 15-1, 15-2, aber beim Kunden 1 kann eine beliebige Anzahl von Lastvorrichtungen vorgesehen sein.
  • In der Steuervorrichtung 16 ist ein Steuerschaltkreis 21, ein Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22, ein Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis 23, ein Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 und ein Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 vorgesehen.
  • Der Steuerschaltkreis 21 steuert das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung 13.
  • Der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 erzeugt ein Langzeit-Vorhersage-Modell, das zeitliche Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 für jeden Zeitpunkt anzeigt. Der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 erzeugt das Langzeit-Vorhersage-Modell auf der Grundlage von zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die vom Elektrizitätszähler 12 gemessen wird. Wenn er das Langzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, kann der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 optional andere Informationen verwenden, die von der Server-Vorrichtung 3 erhalten werden (wie etwa zeitliche Änderungen der verbrauchten Leistungen anderer Kunden). Das Langzeit-Vorhersage-Modell wird erhalten, indem ein Mittelwert der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über mehrere Tage berechnet wird, zum Beispiel für jede Tageszeit oder für jeden Zeitschlitz des Tages (zum Beispiel alle 30 Minuten oder einmal pro Stunde). Unter Verwendung des Langzeit-Vorhersage-Modells können stündliche mittlere Leistungen für einen Tag mit einem Fehler von 20% oder weniger vorhergesagt werden. Das Langzeit-Vorhersage-Modell kann für jeden Wochentag, jeden Monat und/oder jede Jahreszeit erhalten werden.
  • Der Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis 23 sagt eine langfristig vorausberechnete Leistung voraus, wobei er das Langzeit-Vorhersage-Modell verwendet, wobei die langfristig vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 anzeigt.
  • In der Beschreibung kann das Langzeit-Vorhersage-Modell als ein „erstes Vorhersage-Modell“ bezeichnet werden, die langfristig vorausberechnete Leistung kann als eine „erste vorausberechnete Leistung“ bezeichnet werden, der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 kann als ein „erster Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis“ bezeichnet werden und der Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis 23 kann als ein „erster Vorhersage-Schaltkreis“ bezeichnet werden.
  • Der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 erzeugt ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über ein erstes Zeitintervall vor und nach einer Änderung der verbrauchten Leistung für jede der Lastvorrichtungen 15 anzeigt. Das Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt zum Beispiel die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über das erste Zeitintervall vor und nach dem Einschalten jeder der Lastvorrichtungen 15 an. Zusätzlich dazu kann zum Beispiel in dem Fall, dass die Lastvorrichtung 15 eine Vielzahl von Betriebsarten mit unterschiedlichen Leistungsaufnahmen aufweist, das Kurzzeit-Vorhersage-Modell die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über das erste Zeitintervall vor und nach der Änderung ihrer Betriebsart anzeigen. Zum Beispiel entspricht in dem Fall, dass die Lastvorrichtung 15 eine Klimaanlage, eine Einrichtung zum Kochen oder dergleichen ist, die Vielzahl an Betriebsarten einer Vielzahl konfigurierbarer Temperaturen. Die verbrauchte Leistung jeder der Lastvorrichtungen 15 kann entsprechend der Bedienung des Benutzers, Steuerung durch eine Zeituhr oder nach einer vorgegebenen Reihenfolge geändert werden. Das Kurzzeit-Vorhersage-Modell ist gekennzeichnet durch eine Größe einer verbrauchten Spitzenleistung, eine Zeitdauer, während der ein Spitzenwert oder ein Mittelwert einer verbrauchten Leistung einen Grenzwert überschreitet, einen Zeitschlitz, wenn die Lastvorrichtung 15 eingeschaltet wird, und dergleichen. Der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 erzeugt das Kurzzeit-Vorhersage-Modell auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die vom Elektrizitätszähler 12 gemessen wird.
  • Wenn er das Kurzzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, kann der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 optional andere Informationen verwenden, die von der Server-Vorrichtung 3 erhalten werden (wie etwa zeitliche Änderungen der verbrauchten Leistungen anderer Kunden).
  • Der Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 sagt eine kurzfristig vorausberechnete Leistung voraus, wobei er das Kurzzeit-Vorhersage-Modell verwendet, das auf den zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über ein zweites Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt beruht, wobei die kurzfristig vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über ein drittes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt.
  • In der Beschreibung kann das Kurzzeit-Vorhersage-Modell als ein „zweites Vorhersage-Modell“ bezeichnet werden, die kurzfristig vorausberechnete Leistung kann als eine „zweite vorausberechnete Leistung“ bezeichnet werden, der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 kann als ein „zweiter Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis“ bezeichnet werden und der Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 kann als ein „zweiter Vorhersage-Schaltkreis“ bezeichnet werden.
  • Der Steuerschaltkreis 21 steuert das Aufladen und Entladen der Batterie-Vorrichtung 13, indem er eine Ladeleistung oder eine Entladeleistung für ein viertes Zeitintervall auf der Grundlage der langfristig vorausberechneten Leistung des Kunden 1 einstellt, die vom Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis 23 vorhergesagt wird. Das vierte Zeitintervall ist zum Beispiel 30 Minuten oder eine Stunde. Der Steuerschaltkreis 21 steuert ferner das Entladen der Batterie-Vorrichtung 13, indem er eine Entladeleistung für ein fünftes Zeitintervall, das kürzer ist als das vierte Zeitintervall, auf der Grundlage der kurzfristig vorausberechneten Leistung des Kunden 1 einstellt, die vom Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 vorhergesagt wird. Das fünfte Zeitintervall ist zum Beispiel eine Minute.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreises 24 und des Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreises 25 von 1 zeigt.
  • Im Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 sind eine Lernmaschine 31 und eine Lernmaschine 32 vorgesehen. Die Lernmaschine 31 lernt ein Modell der gesamten vom Kunden 1 verbrauchten Leistung auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen der gesamten vom Kunden 1 verbrauchten Leistung, die vom Elektrizitätszähler 12 gemessen wird, und der zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen anderer Kunden, die von der Server-Vorrichtung 3 erhalten werden. Die Lernmaschine 32 lernt das Kurzzeit-Vorhersage-Modell der gesamten verbrauchten Leistung der einzelnen Lastvorrichtungen 15 auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen der gesamten vom Kunden 1 verbrauchten Leistung, die vom Elektrizitätszähler 12 gemessen wird.
  • Die Lernmaschine 31 klassifiziert Muster von zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen verschiedener Lastvorrichtungen auf der Grundlage von zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen verschiedener Kunden und auf der Grundlage anderer Informationen (wie etwa der Information über die Lastvorrichtungen anderer Kunden). Die Lernmaschine 31 bestimmt auf der Grundlage der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, ob beim Kunden 1 dieselben Lastvorrichtungen wie die anderer Kunden vorgesehen sind oder nicht. In dem Fall, dass beim Kunden 1 eine Lastvorrichtung vorgesehen ist, die ein bekanntes Muster der zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistung aufweist, ist es möglich, die Lemeffizienz und die Lemgenauigkeit der Lernmaschine 32 zu erhöhen, indem ein bestimmtes Ergebnis der Lernmaschine 31 berücksichtigt wird. Die Lernmaschine 31 bestimmt Kundentypen, einschließlich eines Hauses, eines Geschäfts, einer Fabrik und dergleichen auf der Grundlage von Informationen über die zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen der verschiedenen Kunden und auf der Grundlage anderer Informationen. Die Lernmaschine 31 bestimmt auf der Grundlage der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, zu welchem Typ der Kunde 1 gehört. In dem Fall, dass der Kunde 1 zu einem bekannten Typ gehört, ist es möglich, die Belastung des detaillierten Lernens der Lernmaschine 32 zu verringern, indem das bestimmte Ergebnis der Lernmaschine 31 berücksichtigt wird und somit die Lemeffizienz und die Lemgenauigkeit der Lernmaschine 32 zu verbessern. Die Lernmaschine 32 lernt im Detail ein Muster der zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistung, die für den Kunden 1 einzigartig ist, auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen der gesamten vom Kunden 1 verbrauchten Leistung, und erzeugt das Kurzzeit-Vorhersage-Modell, das der einzelnen Lastvorrichtung 15 entspricht. Wenn die Lernmaschine 31 ein bestimmtes Ergebnis der Lernmaschine 32 berücksichtigt, ist es außerdem möglich, die Lemeffizienz und die Lemgenauigkeit der Lernmaschine 31 zu verbessern, um die Muster der zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen der verschiedenen Lastvorrichtungen zu klassifizieren und um die Kundentypen zu klassifizieren.
  • Im Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 sind ein Bestimmungs-Schaltkreis 33 und ein Mustererkennungs-Schaltkreis 34 vorgesehen. Das von der Lernmaschine 32 erzeugte Kurzzeit-Vorhersage-Modell wird im Bestimmungs-Schaltkreis 33 eingesetzt. Der Bestimmungs-Schaltkreis 33 bestimmt, gesteuert durch den Mustererkennungs-Schaltkreis 34, ob die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die vom Elektrizitätszähler 12 gemessen wird, zu dem von der Lernmaschine 32 erzeugten Kurzzeit-Vorhersage-Modell passen oder nicht. In dem Fall, dass die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 zum Beginn eines Kurzzeit-Vorhersage-Modells passen, benachrichtigt der Mustererkennungs-Schaltkreis 34 den Steuerschaltkreis 21 über die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die durch einen anschließenden Teil desselben Kurzzeit-Vorhersage-Modells angezeigt werden.
  • In jeder der Lernmaschinen 31,32 und in dem Bestimmungs-Schaltkreis 33 von 2 kann ein neuronales Netz vorgesehen sein.
  • 3 ist eine grafische Darstellung, die ein beispielhaftes neuronales Netz zeigt, das von jeder der Lernmaschinen 31 ,32 und dem Bestimmungs-Schaltkreis 33 von 2 benutzt wird. Im neuronalen Netz sind Knoten N 1-1 bis N 1-P einer Eingabeschicht 41, Knoten N2-1 bis N2-Q, ..., N(M-1)-1 bis N(M-1)-R von mindestens einer mittleren Schicht 42 und Knoten NM-1 bis NM-S einer Ausgabeschicht 43 vorgesehen. In dir Eingabeschicht 41 des neuronalen Netzes der Lernmaschine 32 werden Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über eine Zeitdauer anzeigen (zweites Zeitintervall), die kürzer ist als eine Zeitdauer des zu erzeugenden Kurzzeit-Vorhersage-Modells, eingesetzt. In die Ausgabeschicht 43 des neuronalen Netzes der Lernmaschine 32 werden Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über eine Zeitdauer anzeigen (erstes Zeitintervall), des zu erzeugenden Kurzzeit-Vorhersage-Modells, eingesetzt.
  • Das von der Lernmaschine 32 gelernte Kurzzeit-Vorhersage-Modell, d.h. Gewichtskoeffizienten der mittleren Schicht 42, wird in die mittlere Schicht 42 des neuronalen Netzes des Bestimmungs-Schaltkreises 33 eingesetzt. In die Eingabeschicht 41 des neuronalen Netzes des Bestimmungs-Schaltkreises 33 werden Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über dieselbe Zeitdauer anzeigen (zweites Zeitintervall), wie die der in die Eingabeschicht 41 des neuronalen Netzes der Lernmaschine 32 eingegebenen Zeitreihen-Daten, eingegeben. Aus der Ausgabeschicht 43 des neuronalen Netzes des Bestimmungs-Schaltkreises 33 werden Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 über die Zeitdauer (erstes Zeitintervall) des Kurzzeit-Vorhersage-Modells anzeigen, ausgegeben. In dem Fall, in dem die Zeitreihen-Daten, die in die Eingabeschicht 41 des neuronalen Netzes des Bestimmungs-Schaltkreises 33 eingegeben wurden, zu dem Beginn eines Kurzzeit-Vorhersage-Modells passen, werden Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 anzeigen, die vom gesamten selben Kurzzeit-Vorhersage-Modell angezeigt werden, aus der Ausgabeschicht 43 des neuronalen Netzes des Bestimmungs-Schaltkreises 33 ausgegeben.
  • In die Eingabeschichten 41 der neuronalen Netze der Lernmaschine 32 und des Bestimmungs-Schaltkreises 33 von 2 können ferner andere Daten wie unten beschrieben eingegeben werden, zum Beispiel von der Server-Vorrichtung 3 oder dem Steuerschaltkreis 21.
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die den Typ des Kunden 1 anzeigen, wie etwa ein Haus, ein Geschäft, eine Fabrik oder dergleichen. Durch Verwendung solcher Daten ist es möglich, ein Modell und die verbrauchte Leistung jeder Lastvorrichtung 15, einen Zeitschlitz, in dem jede Lastvorrichtung 15 betrieben wird und dergleichen zu bewerten und somit die Genauigkeit des Lernens und der Vorhersage zu verbessern.
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die eine Anzahl von Benutzern oder Familienmitgliedern des Kunden 1 anzeigen. Durch Verwendung solcher Daten ist es möglich, einen Zeitschlitz, in dem jede Lastvorrichtung 15 betrieben wird und dergleichen zu bewerten und somit die Genauigkeit des Lernens und der Vorhersage zu verbessern.
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die ein Modell oder eine Modellnummer jeder Lastvorrichtung 15 anzeigen. Durch Verwendung solcher Daten ist es möglich, eine verbrauchte Leistung jeder Lastvorrichtung 15 und dergleichen zu bewerten und somit die Genauigkeit des Lernens und der Vorhersage zu verbessern.
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die einen EIN-/AUS-Zustand oder die verbrauchte Leistung jeder Lastvorrichtung 15 anzeigen (siehe die später beschriebene zweite Ausführungsform).
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die das Verhalten des Kunden 1 anzeigen. Durch Verwendung solcher Daten ist es möglich, einen Zeitschlitz, in dem jede Lastvorrichtung 15 betrieben wird und dergleichen zu bewerten und somit die Genauigkeit des Lernens und der Vorhersage zu verbessern. Um Daten zu erhalten, die das Verhalten eines Benutzers des Kunden 1 anzeigen, kann die Server-Vorrichtung 3 aus Einträgen des Benutzers in Diensten sozialer Netzwerke Daten darüber erfassen, wann, wie und welche Lastvorrichtung 15 von dem Benutzer benutzt wird.
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die das Wetter anzeigen. Durch Verwendung solcher Daten ist es möglich, zum Beispiel eine verbrauchte Leistung und einen Zeitschlitz, wann die Lastvorrichtung 15 als Klimaanlage benutzt wird, zu bewerten und somit die Genauigkeit des Lernens und der Vorhersage zu verbessern.
  • In die Eingabeschichten 41 können ferner Daten eingegeben werden, die das Datum und die Uhrzeit oder den Wochentag anzeigen. Durch Verwendung solcher Daten ist es möglich, einen Zeitschlitz, in dem jede Lastvorrichtung 15 betrieben wird, auf der Grundlage von Informationen über ein Ereignis, das an einem bestimmten Wochentag stattfindet, ein jahrszeitlich bedingtes Ereignis oder dergleichen zu bewerten und somit die Genauigkeit des Lernens und der Vorhersage zu verbessern.
  • Mit Bezug auf die 4 bis 6 werden beispielhafte Kurzzeit-Vorhersage-Modelle beschrieben, die von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt werden.
  • 4 ist eine grafische Darstellung, die ein erstes beispielhaftes Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt, das von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt wird. Betrachten wir zum Beispiel einen Fall, in dem ein Benutzer an den meisten Abenden eines Werktags nach Hause kommt, der Benutzer zuerst eine Beleuchtungsvorrichtung oder dergleichen einschaltet und dann einen Fernsehapparat einschaltet. Durch Erkennen, dass die Beleuchtungsvorrichtung oder dergleichen eingeschaltet wird, ist es möglich, vorherzusagen, dass dann der Fernsehapparat eingeschaltet wird. In diesem Fall steuert der Steuerschaltkreis 21 das Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 durch Einstellen einer Entladeleistung entsprechend einer verbrauchten Leistung des Fernsehapparats.
  • 5 ist eine grafische Darstellung, die ein zweites beispielhaftes Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt, das von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt wird. Betrachten wir zum Beispiel einen Fall, in dem ein Benutzer oft, nachdem er gebadet hat, eine Beleuchtung des Bads und einen Boiler ausschaltet und dann einen Haartrockner einschaltet. Durch Erkennen, dass die Beleuchtung des Bads und der Boiler ausgeschaltet werden, ist es möglich, vorherzusagen, dass dann der Haartrockner eingeschaltet wird. In diesem Fall steuert der Steuerschaltkreis 21 das Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 durch Einstellen einer Entladeleistung entsprechend einer verbrauchten Leistung des Haartrockners.
  • 6 ist eine grafische Darstellung, die ein drittes beispielhaftes Kurzzeit-Vorhersage-Modell zeigt, das von dem Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 von 1 benutzt wird. Betrachten wir zum Beispiel einen Fall, in dem, wenn ein Personal-Computer (PC) eingeschaltet wird, der PC einen Hochfahr-Prozess mit einer relativ geringen verbrauchten Leistung sofort nach dem Einschalten des PCs ausführt und dann in einen aktiven Zustand mit einer höheren verbrauchten Leistung übergeht. Durch Erkennen des Hochfahr-Prozesses sofort nach dem Einschalten des PCs ist es möglich, eine danach verbrauchte Leistung vorherzusagen. In diesem Fall steuert der Steuerschaltkreis 21 das Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 durch Einstellen einer Entladeleistung entsprechend der vorhergesagten verbrauchten Leistung.
  • Als Nächstes werden mit Bezug auf die 7 bis 9 vorteilhafte Wirkungen des Verwaltungssystems für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 7 ist eine Graphik, die die zeitlichen Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 von 1 zeigt. 7 zeigt ferner das Steuern des Ladens und Entladens der Batterie-Vorrichtung 13 auf der Grundlage des Langzeit-Vorhersage-Modells. Wenn vorhergesagt wird, dass die gesamte verbrauchte Leistung eines Kunden 1 unter einen Grenzwert fällt, wie in 7 gezeigt, lädt die Steuervorrichtung 16 die Batterie-Vorrichtung 13, während sie Energie, die von der Generator-Vorrichtung 14 erzeugt wird, und/oder Energie, die vom Stromlieferungssystem 2 empfangen wird, an die Lastvorrichtung 15 liefert. Wenn vorhergesagt wird, dass die gesamte verbrauchte Leistung des Kunden 1 den Grenzwert erreicht oder überschreitet, wie in 7 gezeigt, liefert die Steuervorrichtung 16 Energie, die aus der Batterie-Vorrichtung 13 entladen wird, an die Lastvorrichtung 15, während sie Energie, die von der Generator-Vorrichtung 14 erzeugt wird, und/oder Energie, die vom Stromlieferungssystem 2 empfangen wird, an die Lastvorrichtung 15 liefert. Bevor ein Zeitintervall eintrifft, in dem vorhergesagt wird, dass die gesamte verbrauchte Leistung des Kunden 1 den Grenzwert erreicht oder überschreitet, wie in 7 gezeigt, sagt die Steuervorrichtung 16 eine Menge elektrischer Energie voraus, die entladen werden muss, und lädt vorher die Batterie-Vorrichtung 13 auf. Auf diese Weise ist es unter Verwendung des Langzeit-Vorhersage-Modells möglich, eine Menge elektrischer Energie zu optimieren, die aufgeladen werden muss, und eine Menge elektrischer Energie, die entladen werden muss.
  • 8 ist eine Graphik, die zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 von 1 und der Entladeleistung seiner Batterie-Vorrichtung 13 zeigt. 9 ist eine Graphik, die zeitliche Änderungen in der vom Kunden 1 von 1 von dem Stromlieferungssystem 2 empfangenen Leistung zeigt. Die vom Kunden 1 vom Stromlieferungssystem 2 empfangene Leistung ist der Rest, nachdem die Entladeleistung der Batterie-Vorrichtung 13 und die von der Generator-Vorrichtung 14 erzeugte Leistung von der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 abgezogen wurde. Die 8 und 9 entsprechen einem Zeitabschnitt T1 von 7. Die Steuervorrichtung 16 steuert das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 auf der Grundlage des Langzeit-Vorhersage-Modells, zum Beispiel so, dass ein Ausgleich alle 30 Minuten erreicht wird (wie in den 8 und 9 durch „gesteuert alle 30 Minuten“ gezeigt). Folglich wird zum Beispiel in einem Zeitabschnitt T2 von 8 die Entladeleistung entsprechend einer temporären Erhöhung der verbrauchten Leistung erhöht. In dem Fall, dass die Steuerung nur alle 30 Minuten verwendet wird, kann die Größe der Entladeleistung den zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistung in einem Zeitintervall kürzer als 30 Minuten nicht folgen. In diesem Fall beeinflusst gesehen von der Seite des Stromlieferungssystems 2 eine große und schnelle Änderung der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 das Stromlieferungssystem 2, wie in 9 gezeigt, und verschlechtert die Qualität der über das Stromlieferungssystem 2 übertragenen elektrischen Energie. Andererseits ist es in dem Fall, dass das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 auf der Grundlage des Kurzzeit-Vorhersage-Modells (wie in „gesteuert im Abstand von einer Minute“ in den 8 und 9 gezeigt), zusätzlich zum Langzeit-Vorhersage-Modell gesteuert wird, möglich, die Größe der Entladeleistung so zu steuern, dass einer großen und schnellen Änderung der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 gefolgt werden kann. Folglich ist in diesem Fall das Stromlieferungssystem 2 durch eine große und schnelle Änderung der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 weniger beeinflusst, wie in 9 gezeigt, so dass die elektrische Energie des Stromlieferungssystems 2 stabilisiert wird.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform ist es möglich, die Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung der Batterie-Vorrichtung 13 so zu bestimmen, dass eine große und schnelle Änderung der vom Stromlieferungssystem 2 empfangenen Leistung verringert wird.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform ist es möglich, die verbrauchte Spitzenleistung effektiv zu verringern, indem sowohl das Langzeit-Vorhersage-Modell als auch das Kurzzeit-Vorhersage-Modell verwendet werden. Durch Verwendung des Langzeit-Vorhersage-Modells ist es möglich, eine Menge elektrischer Energie vorherzusagen, die zur Verringerung der verbrauchten Spitzenleistung erforderlich ist und die Batterie-Vorrichtung 13 auf eine geplante Art und Weise mit der erforderlichen elektrischen Energie aufzuladen. Daher ist es möglich, unnötiges Aufladen (redundante Energie) und zu großes Entladen (nicht genügend Energie) zu verhindern. Außerdem ist durch Verwendung des Kurzzeit-Vorhersage-Modells möglich, eine große und schnelle Änderung der verbrauchten Leistung vorherzusagen und das Entladen schnell genug zu steuern, um einer solchen Änderung zu folgen. Daher ist es möglich, die verbrauche Spitzenleistung mit hoher Genauigkeit zu reduzieren.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform ist es durch Verwendung des Kurzzeit-Vorhersage-Modells möglich, die Batterie-Vorrichtung 13 so zu entladen, dass einer Änderung der verbrauchten Leistung gefolgt werden kann, und daher eine Menge vom Stromlieferungssystem 2 empfangener elektrischer Energie verringert wird, so dass die Stromkosten verringert werden.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform ist es möglich, eine große und schnelle Änderung der vom Kunden 1 vom Stromlieferungssystem 2 empfangenen Leistung zu verringern und daher zu vermeiden, dass komplizierte Prozesse erforderlich sind, wie Anfrage und Antwort des Stromlieferungssystems 2.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform ist es möglich, die von der Generator-Vorrichtung 14 erzeugte und in die Batterie-Vorrichtung 13 geladene Energie effektiv zu nutzen, und daher eine lokale Erzeugung und einen lokalen Verbrauch von Energie beim Kunden 1 effektiver zu erzielen.
  • Um das Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 so zu steuern, dass einer großen und schnellen Änderung der verbrauchten Leistung gefolgt wird, ist es erforderlich, eine Kurzzeit-Vorhersage und eine kurzfristigen Änderungen der verbrauchten Leistung folgende Steuerung durchzuführen, und andererseits, um eine Menge aufgeladener elektrischer Energie zu erhalten, die erforderlich ist, um eine Spitzenlast zu verringern, ist es erforderlich, eine Vorhersage und eine Steuerung über ein lange Zeit, wie etwa einen Tag, durchzuführen. Wenn die Kurzzeit-Vorhersage und Steuerung im selben Vorhersage-Zyklus und im selben Steuerzyklus durchgeführt werden wie die der Langzeit-Vorhersage und Steuerung, ist eine große Datenmenge erforderlich. Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform ist es jedoch möglich, einen Anstieg der erforderlichen Datenmenge zu verringern, indem das Langzeit-Vorhersage-Modell oder das Kurzzeit-Vorhersage-Modell selektiv entsprechend einem Zweck verwendet werden.
  • Als Nächstes werden modifizierte Ausführungsformen des Verwaltungssystems für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Das Kurzzeit-Vorhersage-Modell kann häufiger aktualisiert werden als das Langzeit-Vorhersage-Modell. Auf diese Weise ist es möglich, einer Änderung in einem Umfeld des Kunden 1 geeigneter zu folgen, wie etwa einer Änderung der Bewohner, und eine Lemgenauigkeit des Kurzzeit-Vorhersage-Modells zu verbessern.
  • Wenn die Entladeleistung auf der Grundlage der kurzfristig vorhergesagten Leitung, die vom Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 vorhergesagt wurde, eingestellt wird, kann der Steuerschaltkreis 21 einen oberen Grenzwert der Entladeleistung auf der Grundlage der langfristig vorhergesagten Leistung, die vom Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis 23 vorhergesagt wird, einstellen. Auch in einem Fall, in dem eine Größe der aufgeladenen elektrischen Energie nicht ausreicht, um eine Erhöhung der verbrauchten Leistung über ein gesamtes Zeitintervall vollständig zu kompensieren, wenn die Lastvorrichtung 15 eingeschaltet wird, wird die Batterie-Vorrichtung 13 entladen, um die Spitzenleistung über das gesamte Zeitintervall auch nur leicht zu verringern. Mit anderen Worten dient ein Plan für zukünftiges Laden und Entladen als Beschränkung einer Größe von aktuell geladener elektrischer Energie, und somit ist es möglich, das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 optimal zu steuern, während aktuelle und zukünftige Bedingungen berücksichtigt werden.
  • Der Steuerschaltkreis 21 kann mit der externen Server-Vorrichtung 3 kommunizieren, um Daten über die Stromkosten von der Server-Vorrichtung 3 zu erhalten. In diesem Fall, wenn die Stromkosten einen ersten Grenzwert überschreiten, priorisiert der Steuerschaltkreis 21 die Batterie-Vorrichtung 13 gegenüber dem Stromlieferungssystem 2, um Energie an die Lastvorrichtung 15 zu liefern, und entlädt daher die Batterie-Vorrichtung 13 mit einer bestimmten Entladeleistung. Wenn die Stromkosten unter einem zweiten Grenzwert liegen, lädt der Steuerschaltkreis 21 außerdem die Batterie-Vorrichtung 13 mit einer bestimmten Ladeleistung. Der zweite Grenzwert kann größer oder kleiner sein als der erste Grenzwert. Somit ist es möglich, die Stromkosten zu verringern.
  • Der Kunde 1 kann die Generator-Vorrichtung 14 weglassen und Strom nur vom Stromlieferungssystem 2 erhalten. Alternativ kann der Kunde 1 nicht an das Stromlieferungssystem 2 angeschlossen sein und kann Strom nur von der Generator-Vorrichtung 14 erhalten.
  • Mindestens eine der Lastvorrichtungen 15 und die Batterie-Vorrichtung 13 können ein Elektrofahrzeug sein.
  • Beim Kunden 1 kann eine Vielzahl von Batterie-Vorrichtungen vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine Ladekapazität jeder Batterie-Vorrichtung zu verringern und einen maximalen zu steuernden Strom zu erhöhen.
  • Im Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 können drei oder mehr Lernmaschinen vorgesehen sein.
  • Zum Beispiel kann in dem Fall, dass Energie unter einer Vielzahl von Kunden gesendet und empfangen wird, wie in einer sechsten Ausführungsform beschrieben wird, ein Kunde verbrauchte Leistungen anderer Kunden berücksichtigen und das Langzeit-Vorhersage-Modell erzeugen, indem er berücksichtigt, wie viel Energie zwischen welchen Kunden zu senden und zu empfangen ist. In einem Fall, in dem das Langzeit-Vorhersage-Modell unter Verwendung desselben Verfahrens erzeugt wird wie das Kurzzeit-Vorhersage-Modell, können außerdem die Kundentypen, einschließlich eines Hauses, eines Geschäfts. Einer Fabrik und dergleichen, auf der Grundlage von Informationen über zeitliche Änderungen der verbrauchten Leistung von verschiedenen Kunden und auf der Grundlage anderer Informationen in einer Weise klassifiziert werden, die der des Kurzzeit-Vorhersage-Modells ähnelt. Der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 bestimmt auf der Grundlage der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, zu welchem Typ der Kunde 1 gehört, und erzeugt das Langzeit-Vorhersage-Modell auf der Grundlage des festgestellten Ergebnisses. Auf diese Weise ist es möglich, durch Verwendung von Daten über andere Kunden die Lemeffizienz und die Lemgenauigkeit zu verbessern, auch wenn das Langzeit-Vorhersage-Modell erzeugt wird.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt. Beim Kunden 1A von 10 ist eine Steuervorrichtung 16A anstelle der Steuervorrichtung 16 des Kunden 1 von 1 vorgesehen, und ferner sind Elektrizitätszähler 17-1, 17-2 vorgesehen.
  • Die Elektrizitätszähler 17-1, 17-2 messen die verbrauchte Leistung der Lastvorrichtungen 15-1 bzw. 15-2 und benachrichtigen die Steuervorrichtung 16A über die verbrauchte Leistung.
  • In der Steuervorrichtung 16A von 10 ist ein Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22A, ein Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24A und ein Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25A anstelle des Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreises 22, des Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreises 24 und des Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreises 25 der Steuervorrichtung 16 von 1 vorgesehen. Wenn er ein Langzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, benutzt der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22A zeitliche Änderungen der verbrauchten Leistungen der Lastvorrichtungen 15-1, 15-2, die von den Elektrizitätszählern 17-1 bzw. 17-2 gemessen werden, zusätzlich zu zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die von einem Elektrizitätszähler 12 gemessen wird. Wenn er ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, benutzt der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24A die zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen der Lastvorrichtungen 15-1, 15-2, die von den Elektrizitätszählern 17-1 bzw. 17-2 gemessen werden, zusätzlich zu den zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die von dem Elektrizitätszähler 12 gemessen wird. Der Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25A benutzt die zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen der Lastvorrichtungen 15-1, 15-2, die von den Elektrizitätszählern 17-1 bzw. 17-2 gemessen werden, zusätzlich zu den zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1, die von dem Elektrizitätszähler 12 gemessen wird.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der zweiten Ausführungsform ist es möglich, die Genauigkeit der Vorhersage von zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden 1 zu verbessern, wobei die zeitlichen Änderungen der verbrauchten Leistungen der Lastvorrichtungen 15-1, 15-2 benutzt werden, die von den Elektrizitätszählern 17-1 bzw. 17-2 gemessen warden.
  • DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1B gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Beim Kunden 1A von 11 ist eine Steuervorrichtung 16B anstelle der Steuervorrichtung 16 des Kunden 1 von 1 vorgesehen, und ferner ist ein Sensor 18 vorgesehen.
  • Der Sensor 18 überwacht einen Status einer Batterie-Vorrichtung 13, wie etwa eine Menge der maximal speicherbaren elektrischen Energie, eine Menge der aktuell gespeicherten elektrischen Energie (Ladezustand), Verschlechterung und dergleichen. Der Sensor 18 benachrichtigt die Steuervorrichtung 16B über den Status der Batterie-Vorrichtung 13.
  • In der Steuervorrichtung 16B von 11 ist ein Steuerschaltkreis 21B, ein Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22B, ein Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24B und ein Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25B anstelle des Steuerschaltkreises 21, des Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreises 22, des Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreises 24 und des Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreises 25 der Steuervorrichtung 16 von 1 vorgesehen. Wenn er ein Langzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, benutzt der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22B ferner den Status der Batterie-Vorrichtung 13, den er vom Sensor 18 erhält. Wenn er ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, benutzt der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24B ferner den Status der Batterie-Vorrichtung 13, den er vom Sensor 18 erhält. Der Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25B benutzt ferner den Status der Batterie-Vorrichtung 13, den er vom Sensor 18 erhält.
  • Der Steuerschaltkreis 21B kann ferner auch den vom Sensor 18 erhaltenen Status der Batterie-Vorrichtung 13 benutzen, wenn er das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung 13 steuert.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der dritten Ausführungsform ist es möglich, eine Größe der Entladeleistung und eine Größe der zu entladenden elektrischen Energie genau zu kennen, wobei der vom Sensor 18 erhaltene Status der Batterie-Vorrichtung 13 verwendet wird.
  • VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1C gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt. Beim Kunden 1C von 12 ist eine Steuervorrichtung 16C anstelle der Steuervorrichtung 16 des Kunden 1 von 1 vorgesehen.
  • In dem Fall, in dem in einer Generator-Vorrichtung 14 Solarzellen vorgesehen sind, kann die Steuervorrichtung 16C zeitliche Änderungen der erzeugten Energie der Solarzellen vorhersagen. In der Steuervorrichtung 16C von 12 ist ein Steuerschaltkreis 21C anstelle des Steuerschaltkreises 21 von 1 vorgesehen, und ferner ist ein Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis für erzeugte Leistung 26 und ein Vorhersage-Schaltkreis für erzeugte Leistung 27 vorgesehen.
  • Der Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis für erzeugte Leistung 26 kommuniziert mit einer externen Server-Vorrichtung 3C, um Wetterdaten von der Server-Vorrichtung 3C zu erhalten, und erzeugt ein Vorhersage-Modell für erzeugte Leistung auf der Grundlage der Wetterdaten. Der Vorhersage-Schaltkreis für erzeugte Leistung 27 sagt die zeitlichen Änderungen der erzeugten Energie der Solarzellen auf der Grundlage des Vorhersage-Modells für erzeugte Leistung voraus.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der vierten Ausführungsform ist es möglich, das Laden und Entladen einer Batterie-Vorrichtung 13 genauer zu steuern, indem die erzeugte Leistung der Generator-Vorrichtung 14 vorhergesagt wird.
  • FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 13 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung eines Kunden 1D gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt. Beim Kunden 1D von 13 ist eine Steuervorrichtung 16D anstelle der Steuervorrichtung 16 des Kunden 1 von 1 vorgesehen.
  • Bei der Steuervorrichtung 16D von 13 sind der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 und der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 der Steuervorrichtung 16 von 1 weggelassen. Der Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 22 und der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 sind in einer externen Server-Vorrichtung 3D vorgesehen. Die Steuervorrichtung 16D kommuniziert mit einer externen Server-Vorrichtung 3D, um ein Langzeit-Vorhersage-Modell und ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell von der Server-Vorrichtung 3D zu erhalten.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der fünften Ausführungsform ist es möglich, einen Aufbau und Prozesse der Steuervorrichtung 16D zu vereinfachen, indem das Langzeit-Vorhersage-Modell und das Kurzzeit-Vorhersage-Modell von der Server-Vorrichtung 3D erzeugt werden. Durch Erweiterung der Server-Vorrichtung 3D ist es möglich, eine erhöhte Datenmenge zum Erzeugen des Langzeit-Vorhersage-Modells und des Kurzzeit-Vorhersage-Modells zu behandeln.
  • Andererseits kann in dem Fall, in dem die Steuervorrichtung 16 des Kunden 1 das Langzeit-Vorhersage-Modell und das Kurzzeit-Vorhersage-Modell erzeugt, wie in dem Fall des Verwaltungssystems für elektrische Leistung der ersten Ausführungsform oder anderer Ausführungsformen, die Steuervorrichtung 16 autonom arbeiten und fortfahren zu arbeiten, sogar wenn die Server-Vorrichtung 3 herunterfährt. Außerdem ist es möglich, die Kosten für die Kommunikation mit der Server-Vorrichtung 3 zu verringern. In dem Fall, in dem der Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis 24 und der Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 beim Kunden 1 vorgesehen sind, ist es möglich, einer Änderung des Kurzzeit-Vorhersage-Modells schnell zu folgen.
  • Ein Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis 23 und ein Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis 25 der Steuervorrichtung 16D können auch in der Server-Vorrichtung 3D vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Aufbau und Prozesse der Steuervorrichtung 16D weiter zu vereinfachen.
  • SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Stromnetzes 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt. Das Stromnetz 100 von 14 umfasst eine Vielzahl von Kunden 1-1 bis 1-4, die mit einem Stromlieferungssystem 2 und einer Server-Vorrichtung 3 verbunden sind. Jeder aus der Vielzahl von Kunden 1-1 bis 1-4 ist auf eine Weise gestaltet, die der des Kunden 1 der ersten Ausführungsform oder anderer Ausführungsformen ähnlich ist. Die Server-Vorrichtung 3 steuert Steuervorrichtungen 16 der Kunden 1-1 bis 1-4, um Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden 1-1 bis 1-4 zu steuern. In sechsten und siebten Ausführungsformen kann die Server-Vorrichtung 3 des Stromnetzes 100 als „erste Server-Vorrichtung“ bezeichnet werden. Außerdem kann die sechste Ausführungsform als ein „Verwaltungssystem für elektrische Leistung des Stromnetzes“ oder als ein „Stromnetz-Verwaltungssystem“ bezeichnet werden.
  • Die Server-Vorrichtung 3 erzeugt ein Langzeit-Vorhersage-Modell des Stromnetzes 100, das zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes 100 für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage von Langzeit-Vorhersage-Modellen der Kunden 1-1 bis 1-4 anzeigt. Die Server-Vorrichtung 3 sagt eine Langzeit-Vorhersage-Leistung des Stromnetzes 100 unter Verwendung des Langzeit-Vorhersage-Modells des Stromnetzes 100 voraus, wobei die Langzeit-Vorhersage-Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes 100 anzeigt. In der Beschreibung kann das Langzeit-Vorhersage-Modell des Stromnetzes 100 als ein „drittes Vorhersage-Modell“ bezeichnet werden, und die langfristig vorausberechnete Leistung des Stromnetzes 100 kann als „dritte vorausberechnete Leistung“ bezeichnet werden.
  • Die Server-Vorrichtung 3 erzeugt ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell des Stromnetzes 100, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes 100 über ein sechstes Zeitintervall, in dem sich die verbrauchten Leistungen der Kunden 1-1 bis 1-4 ändern, auf der Grundlage der Langzeit-Vorhersage-Modelle und Kurzzeit-Vorhersage-Modelle der Kunden 1-1 bis 1-4 anzeigt. Die Server-Vorrichtung 3 sagt eine kurzfristig vorausberechnete Leistung unter Verwendung des Kurzzeit-Vorhersage-Modells auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes 100 über ein siebtes Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt voraus, wobei die kurzfristig vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes 100 über ein achtes Zeitintervall unmittelbar nach einem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. In der Beschreibung kann das Kurzzeit-Vorhersage-Modell des Stromnetzes 100 als ein „viertes Vorhersage-Modell“ bezeichnet werden, und die kurzfristig vorausberechnete Leistung des Stromnetzes 100 kann als eine „vierte vorausberechnete Leistung“ bezeichnet werden.
  • Die Server-Vorrichtung 3 steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden 1-1 bis 1-4, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem neunten Zeitintervall auf der Grundlage der langfristig vorausberechneten Leistung eingestellt werden. Die Server-Vorrichtung 3 steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden 1-1 bis 1-4, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem zehnten Zeitintervall, das kürzer ist als das neunte Zeitintervall, auf der Grundlage der kurzfristig vorausberechneten Leistung eingestellt werden.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der sechsten Ausführungsform ist es möglich, die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes vorherzusagen und das gesamte Stromnetz stabil zu steuern.
  • SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 15 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Stromversorgungsnetzes gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt. Das Stromversorgungsnetz von 15 umfasst eine Vielzahl von Stromnetzen 100-1 bis 100-4, die mit einem Stromlieferungssystem 2 und einer Server-Vorrichtung 3E verbunden sind. Jedes aus der Vielzahl von Stromnetzen 100-1 bis 100-4 ist auf ähnliche Weise gestaltet wie das Stromnetz 100 der sechsten Ausführungsform. Die Server-Vorrichtung 3E steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen 100 bis 100-4, indem erste Server-Vorrichtungen 3 der Stromnetze 100-1 bis 100-4 gesteuert werden. In der siebten Ausführungsform kann die Server-Vorrichtung 3E des Stromversorgungsnetzes als eine „zweite Server-Vorrichtung“ bezeichnet werden. Außerdem kann die siebte Ausführungsform als ein „Verwaltungssystem für elektrische Leistung des Stromversorgungsnetzes“ oder als ein „Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem“ bezeichnet werden.
  • Die Server-Vorrichtung 3E erzeugt ein Langzeit-Vorhersage-Modell des Stromversorgungsnetzes, das zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage von Langzeit-Vorhersage-Modellen der Stromnetze 100-1 bis 100-4 anzeigt. Die Server-Vorrichtung 3E sagt eine langfristig vorausberechnete Leistung des Stromversorgungsnetzes unter Verwendung des Langzeit-Vorhersage-Modells des Stromversorgungsnetzes voraus, wobei die langfristig vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes anzeigt. In der Beschreibung kann das Langzeit-Vorhersage-Modell des Stromversorgungsnetzes als ein „fünftes Vorhersage-Modell“ bezeichnet werden, und die langfristig vorausberechnete Leistung des Stromversorgungsnetzes kann als eine „fünfte vorausberechnete Leistung“ bezeichnet werden.
  • Die Server-Vorrichtung 3E erzeugt ein Kurzzeit-Vorhersage-Modell des Stromversorgungsnetzes, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein elftes Zeitintervall, in dem sich die verbrauchten Leistungen der Stromnetze 100-1 bis 100-4 ändern, auf der Grundlage der Langzeit-Vorhersage-Modelle und Kurzzeit-Vorhersage-Modelle der Stromnetze 100-1 bis 100-4 anzeigt. Die Server-Vorrichtung 3E sagt eine kurzfristig vorausberechnete Leistung des Stromversorgungsnetzes unter Verwendung des Kurzzeit-Vorhersage-Modells des Stromversorgungsnetzes auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein zwölftes Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt voraus, wobei die kurzfristig vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein dreizehntes Zeitintervall unmittelbar nach einem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. In der Beschreibung kann das Kurzzeit-Vorhersage-Modell des Stromversorgungsnetzes als ein „sechstes Vorhersage-Modell“ bezeichnet werden, und die kurzfristig vorausberechnete Leistung des Stromversorgungsnetzes kann als eine „sechste vorausberechnete Leistung“ bezeichnet werden.
  • Die Server-Vorrichtung 3E steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen 100-1 bis 100-4, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem vierzehnten Zeitintervall auf der Grundlage der langfristig vorausberechneten Leistung des Stromversorgungsnetzes eingestellt werden. Die Server-Vorrichtung 3E steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen 100-1 bis 100-4, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem fünfzehnten Zeitintervall, das kürzer ist als das vierzehnte Zeitintervall, auf der Grundlage der Kurzzeit-Vorhersage-Leistung des Stromversorgungsnetzes eingestellt werden.
  • Gemäß dem Verwaltungssystem für elektrische Leistung der siebten Ausführungsform ist es möglich, zeitliche Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes vorherzusagen und das gesamte Stromversorgungsnetz stabil zu steuern.
  • Außerdem kann ein weiteres Verwaltungssystem für elektrische Leistung einer höheren Ebene gestaltet werden, das eine Vielzahl von Stromversorgungsnetzen umfasst, von denen jedes auf eine Weise gestaltet ist, die der des Stromversorgungsnetzes der der siebten Ausführungsform ähnlich ist.
  • Das Laden und Entladen von Batterie-Vorrichtungen eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung einer unteren Ebene kann durch ein Verwaltungssystem für elektrische Leistung einer höheren Ebene eingeschränkt sein. Zum Beispiel sind in einem Stromnetz Senden und Empfangen von Energie unter Kunden eingeschränkt, um einen Lieferungs-/Nachfrage-Ausgleich des gesamten Stromnetzes zu erreichen, und ein Kunde auf einer unteren Ebene steuert das Laden und Entladen der Batterie-Vorrichtung, indem er eine solche Einschränkung berücksichtigt.
  • Die Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung, das Verwaltungssystem für elektrische Leistung, das Stromnetz-Verwaltungssystem und das Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem der vorliegenden Offenbarung sind wie unten beschrieben gestaltet.
  • Gemäß dem ersten Aspekt einer Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung ist eine Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung eines Kunden vorgesehen, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind. In der Steuervorrichtung sind vorgesehen: ein erster Vorhersage-Schaltkreis, ein zweiter Vorhersage-Schaltkreis und ein Steuerschaltkreis. Der erste Vorhersage-Schaltkreis sagt unter Verwendung eines ersten Vorhersagemodells eine erste vorausberechnete Leistung vorher, wobei das erste Vorhersagemodell zeitliche Änderungen einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden für jeden Zeitpunkt anzeigt, und die erste vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden anzeigt. Der zweite Vorhersage-Schaltkreis sagt unter Verwendung eines zweiten Vorhersagemodells eine zweite vorausberechnete Leistung vorher, wobei das zweite Vorhersagemodell zeitliche Änderungen einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein erstes Zeitintervall vor und nach einer Änderung einer verbrauchten Leistung in jeder der Vielzahl von Lastvorrichtungen anzeigt, wobei die zweite vorausberechnete Leistung auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein zweites Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt vorhergesagt wird, und die zweite vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein drittes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. Der Steuerschaltkreis steuert das Aufladen und Entladen der Batterie-Vorrichtung, indem er eine Ladeleistung oder eine Entladeleistung für ein viertes Zeitintervall auf der Grundlage der ersten vorausberechneten Leistung einstellt, und das Entladen der Batterie-Vorrichtung in einem fünften Zeitintervall, das kürzer ist als das vierte Zeitintervall, auf der Grundlage der zweiten vorausberechneten Leistung steuert.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung ist in dem ersten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung in dem zweiten Vorhersage-Schaltkreis ein neuronales Netz vorgesehen, das eine Eingabeschicht aufweist, in die Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über das zweite Zeitintervall anzeigen, eingegeben werden, mindestens eine mittlere Schicht und eine Ausgabeschicht, aus der Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über das erste Zeitintervall anzeigen, ausgegeben werden. Das neuronale Netz wird trainiert, um das zweite Vorhersage-Modell aufzuweisen.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in dem zweiten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die einen Typ des Kunden anzeigen, einschließlich eines Hauses, eines Geschäfts und einer Fabrik, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in dem zweiten oder dritten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die eine Anzahl von Benutzern des Kunden oder Familienmitgliedern des Kunden anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in einem der zweiten bis vierten Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die Modelle oder Modellnummern der Lastvorrichtungen anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in einem der zweiten bis fünften Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die EIN-/AUS-Zustände oder verbrauchte Leistungen der Lastvorrichtungen anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem siebten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in einem der zweiten bis sechsten Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die einen Status der Batterie-Vorrichtung anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem achten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in einem der zweiten bis siebten Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die ein Verhalten eines Benutzers des Kunden anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem neunten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in einem der zweiten bis achten Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die das Wetter anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem zehnten Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ferner in einem der zweiten bis neunten Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, die Datum und Uhrzeit oder einen Wochentag anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben.
  • Gemäß dem 11. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung zeigt in einem der ersten bis zehnten Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung das zweite Vorhersage-Modell die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über das erste Zeitintervall vor und nach dem Einschalten jeder der Vielzahl von Lastvorrichtungen an.
  • Gemäß dem 12. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung ist in den ersten bis 11. Aspekten der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung ferner folgendes vorgesehen: ein erster Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis, der das erste Vorhersage-Modell erzeugt; und ein zweiter Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis, der das zweite Vorhersage-Modell erzeugt.
  • Gemäß dem 13. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung kommuniziert in einem der ersten bis 11. Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung die Steuervorrichtung mit einer externen Server-Vorrichtung, um das erste Vorhersage-Modell und das zweite Vorhersage-Modell von der Server-Vorrichtung zu erhalten.
  • Gemäß dem 14. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung werden ist in dem 12. oder 13. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung das erste Vorhersage-Modell und das zweite Vorhersage-Modell auf der Grundlage der verbrauchten Leistungen anderer Kunden erzeugt.
  • Gemäß dem 15. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung wird in einem der 12. bis 14. Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung Daten, das zweite Vorhersage-Modell häufiger aktualisiert als das erste Vorhersage-Modell.
  • Gemäß dem 16. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung stellt in einem der ersten bis 15. Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung der Steuerschalkreis einen oberen Grenzwert der Entladeleistung auf der Grundlage der ersten vorhergesagten Leistung ein, wenn die Entladeleistung auf der Grundlage der zweiten vorhergesagten Leistung eingestellt wird.
  • Gemäß dem 17. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung kommuniziert in einem der ersten bis 16. Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung die Steuervorrichtung mit einer externen Server-Vorrichtung, um Daten über die Stromkosten von der Server-Vorrichtung zu erhalten, entlädt die Batterie-Vorrichtung mit einer Entladeleistung, wenn die Stromkosten einen ersten Grenzwert überschreiten, und lädt die Batterie-Vorrichtung mit einer Ladeleistung, wenn die Stromkosten unter einen zweiten Grenzwert fallen.
  • Gemäß dem 18. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung ist in den ersten bis 17. Aspekten der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung beim Kunden eine Generator-Vorrichtung vorgesehen.
  • Gemäß dem 19. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung sind in dem 18. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung in der Generator-Vorrichtung Solarzellen vorgesehen. In der Steuervorrichtung ist ein dritter Vorhersage-Schaltkreis vorgesehen, der mit einer externen Server-Vorrichtung kommuniziert, um Wetterdaten von der Server-Vorrichtung zu erhalten und zeitliche Änderungen in einer erzeugten Energie der Solarzellen auf der Grundlage von Wetterdaten vorherzusagen.
  • Gemäß dem 20. Aspekt der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung umfassen in einem der ersten bis 19. Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung die Lastvorrichtungen ein Elektrofahrzeug.
  • Gemäß dem 21. Aspekt eines Verwaltungssystems für elektrische Leistung ist ein Verwaltungssystem für elektrische Leistung für einen Kunden vorgesehen, der an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist. Beim Kunden sind vorgesehen: eine Vielzahl von Lastvorrichtungen, mindestens eine Batterie-Vorrichtung und eine Steuervorrichtung gemäß einem der ersten bis 20. Aspekte der Steuervorrichtung für die Batterie-Vorrichtung.
  • Gemäß dem 22. Aspekt eines Stromnetz-Verwaltungssystems ist ein Stromnetz-Verwaltungssystem für ein Stromnetz vorgesehen, das eine Vielzahl von Kunden umfasst, die an ein Stromlieferungssystem angeschlossen sind. Bei jedem der Vielzahl von Kunden ist der 21. Aspekt des Verwaltungssystems für elektrische Leistung vorgesehen. Das Stromnetz umfasst ferner eine erste Server-Vorrichtung, die das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden steuert, indem sie die Steuervorrichtungen der Kunden steuert.
  • Gemäß dem 23. Aspekt des Stromnetz-Verwaltungssystems erzeugt im 22. Aspekt des Stromnetz-Verwaltungssystems die erste Server-Vorrichtung ein drittes Vorhersage-Modell, das zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage eines ersten Vorhersage-Modells der Kunden anzeigt. Die erste Server-Vorrichtung sagt eine dritte vorausberechnete Leistung unter Verwendung des dritten Vorhersage-Modells voraus, wobei die dritte vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes anzeigt. Die erste Server-Vorrichtung erzeugt ein viertes Vorhersage-Modell, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes über ein sechstes Zeitintervall, in dem sich die verbrauchten Leistungen der Kunden ändern, auf der Grundlage des ersten Vorhersage-Modells und des zweiten Vorhersage-Modells der Kunden anzeigt. Die erste Server-Vorrichtung sagt eine vierte vorausberechnete Leistung unter Verwendung des vierten Vorhersage-Modells auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes über ein siebtes Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt voraus, wobei die vierte vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes über ein achtes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. Die erste Server-Vorrichtung steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem neunten Zeitintervall auf der Grundlage der dritten vorausberechneten Leistung eingestellt werden. Die erste Server-Vorrichtung steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem zehnten Zeitintervall, das kürzer ist als das neunte Zeitintervall, auf der Grundlage der vierten vorausberechneten Leistung eingestellt werden.
  • Gemäß dem 24. Aspekt eines Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystems ist ein Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem für ein Stromversorgungsnetz vorgesehen, das eine Vielzahl von Stromnetzen umfasst, die an ein Stromlieferungssystem angeschlossen sind. Bei jedem der Vielzahl von Stromnetzen ist der 23. Aspekt des Stromnetz-Verwaltungssystems vorgesehen. Das Stromversorgungsnetz umfasst ferner eine zweite Server-Vorrichtung, die das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen steuert, indem sie erste Server-Vorrichtungen der Stromnetze steuert.
  • Gemäß dem 25. Aspekt des Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystems erzeugt im 24. Aspekt des Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystems die zweite Server-Vorrichtung ein fünftes Vorhersage-Modell, das zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage eines dritten Vorhersage-Modells der Stromnetze anzeigt. Die zweite Server-Vorrichtung sagt eine fünfte vorausberechnete Leistung unter Verwendung des fünften Vorhersage-Modells voraus, wobei die fünfte vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes anzeigt. Die zweite Server-Vorrichtung erzeugt ein sechstes Vorhersage-Modell, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein elftes Zeitintervall, in dem sich die verbrauchten Leistungen der Stromnetze ändern, auf der Grundlage des dritten Vorhersage-Modells und des vierten Vorhersage-Modells der Stromnetze anzeigt. Die zweite Server-Vorrichtung sagt eine sechste vorausberechnete Leistung unter Verwendung des sechsten Vorhersage-Modells auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein zwölftes Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt voraus, wobei die sechste vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein dreizehntes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt. Die zweite Server-Vorrichtung steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem vierzehnten Zeitintervall auf der Grundlage der fünften vorausberechneten Leistung eingestellt werden. Die zweite Server-Vorrichtung steuert das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem fünfzehnten Zeitintervall, das kürzer ist als das vierzehnte Zeitintervall, auf der Grundlage der sechsten vorausberechneten Leistung eingestellt werden.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, Größen der Ladeleistung und der Entladeleistung einer Batterie-Vorrichtung eines Kunden zu bestimmen, um eine große und schnelle Änderung der von einem Stromlieferungssystem empfangenen Leistung zu verringern, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und beim Kunden eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung vorgesehen sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A bis 1D, 1-1 bis 1-4:
    Kunde,
    2:
    Stromlieferungssystem,
    3, 3C bis 3E:
    Server-Vorrichtung,
    11:
    Elektrischer Verteiler,
    12:
    Elektrizitätszähler,
    13:
    Batterie-Vorrichtung,
    14:
    Generator-Vorrichtung,
    15-1, 15-2:
    Lastvorrichtung,
    16, 16A bis 16D:
    Steuervorrichtung,
    17-1, 17-2:
    Elektrizitätszähler,
    18:
    Sensor,
    21, 21A bis 21C:
    Steuerschaltkreis,
    22, 22A, 22B:
    Langzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis,
    23:
    Langzeit-Vorhersage-Schaltkreis,
    24, 24A, 24B:
    Kurzzeit-Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis,
    25, 25A, 25B:
    Kurzzeit-Vorhersage-Schaltkreis,
    26:
    Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis für erzeugte Leistung,
    27:
    Vorhersage-Schaltkreis für erzeugte Leistung,
    31:
    Lernmaschine (gesamter Kunde 1),
    32:
    Lernmaschine (einzelne Lastvorrichtung 15),
    33:
    Bestimmungs-Schaltkreis,
    34:
    Mustererkennungs-Schaltkreis ,
    41:
    Eingabeschicht,
    42:
    Mittlere Schicht,
    43:
    Ausgabeschicht,
    100, 100-1 bis 100-4:
    Stromnetz,
    N1-1 bis Nl-P:
    Knoten der Eingabeschicht,
    N2-1 bis N2-Q, N(M-1)-1 bis N(M-1)-R:
    Knoten der mittleren Schicht, und
    NM-1 bis NM-S:
    Knoten der Ausgabeschicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016015857 A [0002]
    • JP 5402566 B2 [0002]
    • WO 2014175374 A1 [0002]

Claims (25)

  1. Steuervorrichtung für eine Batterie-Vorrichtung eines Kunden, wobei der Kunde an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist und eine Vielzahl von Lastvorrichtungen und mindestens eine Batterie-Vorrichtung umfasst, wobei die Steuervorrichtung umfasst: einen ersten Vorhersage-Schaltkreis, der unter Verwendung eines ersten Vorhersagemodells eine erste vorausberechnete Leistung vorhersagt, wobei das erste Vorhersagemodell zeitliche Änderungen einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden für jeden Zeitpunkt anzeigt, und die erste vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden anzeigt, einen zweiten Vorhersage-Schaltkreis, der unter Verwendung eines zweiten Vorhersagemodells eine zweite vorausberechnete Leistung vorhersagt, wobei das zweite Vorhersagemodell zeitliche Änderungen einer gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein erstes Zeitintervall vor und nach einer Änderung einer verbrauchten Leistung in jeder der Vielzahl von Lastvorrichtungen anzeigt, wobei die zweite vorausberechnete Leistung auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein zweites Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt vorhergesagt wird, und die zweite vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über ein drittes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt; und einen Steuerschaltkreis, der das Aufladen und Entladen der Batterie-Vorrichtung steuert, indem er eine Ladeleistung oder eine Entladeleistung für ein viertes Zeitintervall auf der Grundlage der ersten vorausberechneten Leistung einstellt, und das Entladen der Batterie-Vorrichtung durch Einstellen einer Entladeleistung in einem fünften Zeitintervall, das kürzer ist als das vierte Zeitintervall, auf der Grundlage der zweiten vorausberechneten Leistung steuert.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Vorhersage-Schaltkreis ein neuronales Netz enthält, das eine Eingabeschicht aufweist, in die Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über das zweite Zeitintervall anzeigen, eingegeben werden, mindestens eine mittlere Schicht und eine Ausgabeschicht, aus der Zeitreihen-Daten, die die zeitlichen Änderungen der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über das erste Zeitintervall anzeigen, ausgegeben werden. wobei das neuronale Netz trainiert wird, um das zweite Vorhersage-Modell aufzuweisen.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei ferner Daten, die einen Typ des Kunden anzeigen, einschließlich eines Hauses, eines Geschäfts und einer Fabrik, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei ferner Daten, die eine Anzahl von Benutzern oder Familienmitgliedern des Kunden anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  5. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 4, wobei ferner Daten, die Modelle oder Modellnummern der Lastvorrichtungen anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  6. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 5, wobei ferner Daten, die einen EIN-/AUS-Zustand oder verbrauchte Leistungen der Lastvorrichtungen anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  7. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 6, wobei ferner Daten, die einen Status der Batterie-Vorrichtung anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  8. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 7, wobei ferner Daten, die ein Verhalten eines Benutzers des Kunden anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  9. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 8, wobei ferner Daten, die das Wetter anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  10. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 9, wobei ferner Daten, die Datum und Uhrzeit oder einen Wochentag anzeigen, in die Eingabeschicht eingegeben werden.
  11. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 10, wobei das zweite Vorhersage-Modell die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Kunden über das erste Zeitintervall vor und nach dem Einschalten jeder aus der Vielzahl der Lastvorrichtungen anzeigt.
  12. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend: einen ersten Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis, der das erste Vorhersage-Modell erzeugt; und einen zweiten Vorhersage-Modellierungs-Schaltkreis, der das zweite Vorhersage-Modell erzeugt.
  13. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Steuervorrichtung mit einer externen Server-Vorrichtung kommuniziert, um das erste Vorhersage-Modell und das zweite Vorhersage-Modell von der Server-Vorrichtung zu erhalten.
  14. Steuervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei das erste Vorhersage-Modell und das zweite Vorhersage-Modell auf der Grundlage der verbrauchten Leistungen anderer Kunden erzeugt werden.
  15. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 14, wobei das zweite Vorhersage-Modell häufiger aktualisiert wird als das erste Vorhersage-Modell.
  16. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Steuerschalkreis einen oberen Grenzwert der Entladeleistung auf der Grundlage der ersten vorausberechneten Leistung einstellt, wenn die Entladeleistung auf der Grundlage der zweiten vorausberechneten Leistung eingestellt wird.
  17. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Steuerschaltkreis mit einer externen Server-Vorrichtung kommuniziert, um Daten über die Stromkosten von der Server-Vorrichtung zu erhalten, die Batterie-Vorrichtung mit einer Entladeleistung entlädt, wenn die Stromkosten einen ersten Grenzwert überschreiten, und die Batterie-Vorrichtung mit einer Ladeleistung lädt, wenn die Stromkosten unter einen zweiten Grenzwert fallen.
  18. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Kunde eine Generator-Vorrichtung umfasst.
  19. Steuervorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Generator-Vorrichtung Solarzellen umfasst, und wobei die Steuervorrichtung einen dritten Vorhersage-Schaltkreis umfasst, der mit einer externen Server-Vorrichtung kommuniziert, um Wetterdaten von der Server-Vorrichtung zu erhalten und zeitliche Änderungen in einer erzeugten Energie der Solarzellen auf der Grundlage von Wetterdaten vorherzusagen.
  20. Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Lastvorrichtungen ein Elektrofahrzeug umfassen.
  21. Verwaltungssystem für elektrische Leistung für einen Kunden, der an ein Stromlieferungssystem angeschlossen ist, der Kunde umfassend: eine Vielzahl von Lastvorrichtungen, mindestens eine Batterie-Vorrichtung, und eine Steuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 20.
  22. Stromnetz-Verwaltungssystem für ein Stromnetz, das eine Vielzahl von Kunden umfasst, die an ein Stromlieferungssystem angeschlossen sind, wobei jeder der Kunden ein Verwaltungssystem für elektrische Leistung nach Anspruch 21 umfasst, und wobei das Stromnetz ferner eine erste Server-Vorrichtung umfasst, die das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden steuert, indem sie die Steuervorrichtungen der Kunden steuert.
  23. Stromnetz-Verwaltungssystem nach Anspruch 22, wobei die erste Server-Vorrichtung ein drittes Vorhersage-Modell erzeugt, das zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage von ersten Vorhersage-Modellen der Kunden anzeigt, eine dritte vorausberechnete Leistung unter Verwendung des dritten Vorhersage-Modells voraussagt, wobei die dritte vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes anzeigt, ein viertes Vorhersage-Modell erzeugt, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes über ein sechstes Zeitintervall, in dem sich die verbrauchten Leistungen der Kunden ändern, auf der Grundlage des ersten Vorhersage-Modells und des zweiten Vorhersage-Modells der Kunden anzeigt, eine vierte vorausberechnete Leistung unter Verwendung des vierten Vorhersage-Modells auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes über ein siebtes Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt voraussagt, wobei die vierte vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromnetzes über ein achtes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt, das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden steuert, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem neunten Zeitintervall auf der Grundlage der dritten vorausberechneten Leistung eingestellt werden, und das Senden und Empfangen von Energie unter den Kunden steuert, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem zehnten Zeitintervall, das kürzer ist als das neunte Zeitintervall, auf der Grundlage der vierten vorausberechneten Leistung eingestellt werden.
  24. Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem für ein Stromversorgungsnetz, das eine Vielzahl von Stromnetzen umfasst, die an ein Stromlieferungssystem angeschlossen sind, wobei jedes aus der Vielzahl von Stromnetzen ein Stromnetz-Verwaltungssystem nach Anspruch 23 umfasst, und wobei das Stromversorgungsnetz ferner eine zweite Server-Vorrichtung umfasst, die das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen steuert, indem sie erste Server-Vorrichtungen der Stromnetze steuert.
  25. Stromversorgungsnetz-Verwaltungssystem nach Anspruch 24, wobei die zweite Server-Vorrichtung ein fünftes Vorhersage-Modell erzeugt, das zeitliche Änderungen in einer gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage von dritten Vorhersage-Modellen der Stromnetze anzeigt, eine fünfte vorausberechnete Leistung unter Verwendung des fünften Vorhersage-Modells voraussagt, wobei die fünfte vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes anzeigt, ein sechstes Vorhersage-Modell erzeugt, das die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein elftes Zeitintervall, in dem sich die verbrauchten Leistungen der Stromnetze ändern, auf der Grundlage der dritten Vorhersage-Modelle und der vierten Vorhersage-Modelle der Stromnetze anzeigt, eine sechste vorausberechnete Leistung unter Verwendung des sechsten Vorhersage-Modells auf der Grundlage der zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein zwölftes Zeitintervall unmittelbar vor einem aktuellen Zeitpunkt voraussagt, wobei die sechste vorausberechnete Leistung die zeitlichen Änderungen in der gesamten verbrauchten Leistung des Stromversorgungsnetzes über ein dreizehntes Zeitintervall unmittelbar nach dem aktuellen Zeitpunkt anzeigt, das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen steuert, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem vierzehnten Zeitintervall auf der Grundlage der fünften vorausberechneten Leistung eingestellt werden, und das Senden und Empfangen von Energie unter den Stromnetzen steuert, indem Sendeleistungen und Empfangsleistungen pro einem fünfzehnten Zeitintervall, das kürzer ist als das vierzehnte Zeitintervall, auf der Grundlage der sechsten vorausberechneten Leistung eingestellt werden.
DE112017003022.6T 2016-06-17 2017-06-14 Verwaltungssystem für elektrische Leistung Pending DE112017003022T5 (de)

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