JP2012060637A - エネルギー管理システム、エネルギー管理方法、エネルギー管理システムの中継器 - Google Patents
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Abstract
【達成手段】中継器は、メーターから個別使用者のエネルギー使用量情報を受信し、中央管理サーバーからエネルギー料金制情報を受信する。そして、受信した情報を用いて個別使用者のエネルギー使用料金を分析して管理し、メーターや中央管理サーバーに提供する。中継器は、個別使用者のエネルギー使用性向情報などの様々な情報も共に分析することができ、必須の情報は直ちに伝送するが、付随的な情報はメーターや中央管理サーバーの要請がある時に限って伝送する。これにより、中央管理サーバーと多数のメーターとの間でなされる通信トラフィックを大幅に低減でき、メーターからの情報要請により迅速に応答することができる。
【選択図】図1
Description
その一例に、エネルギーの生産や消費状況に応じてエネルギー価格を差別化する方案があり、そのため、スマートグリッド(Smart Grid)やスマートメーター(Smart Meter)などの技術が関心を受けている。
スマートグリッドは、電力網に情報技術(IT)を組み入れ、電力供給者と消費者とが両方向に情報を交換できるようにすることによって、エネルギー効率を最適化し、且つ新しい付加価値を創出できる次世代電力網である。
スマートグリッドは、エネルギー消費者にとっては、エネルギー価格の変動に応じて自身に最も合理的な時間帯にエネルギーを使用できるようにするものとなる。
例えば、韓国では、約1千万世帯におけるメーターと中央管理サーバーとが中継器を介して各種のエネルギー関連情報をやり取りする他、各エネルギー需用家のメーターが中央管理サーバーに、エネルギー使用料金などの、エネルギー消費と関連した様々な情報を要請することもあり、通信トラフィックはより一層増加してしまう。
このような通信トラフィックの増加は、エネルギー関連情報の円滑な流れを妨害する要因となるため、中央管理サーバーの負荷を増加させ、各使用者の要求に対する迅速な応答を妨げることがある。よって、それを解決するための方案が望まれている。
前記第1通信網は、近距離通信網(LAN:Local Area Network)であり、前記第2通信網は、広帯域通信網(WAN:Wide Area Network)でよい。
例えば、個別使用者の時間別/日別エネルギー使用料金などの詳細情報は、中継器で計算して保管し、エネルギー使用料金の請求根拠となる月別エネルギー使用料金情報のみを中央管理サーバーに伝送して管理するようにすることができる。そして、詳細情報は、中央管理サーバーからの要請がある時にのみ伝送することができる。
このように、中継器で中央管理サーバーの役割を分担すると、中央管理サーバーと多数のメーターとの間でなされる通信トラフィックを大幅に減らすことができる。
特に、マンションのような共同住宅では、共同住宅単位で中継器を設置して運営することができ、この場合、外部との通信トラフィックを減らす効果を極大化することができる。
また、各エネルギー需用家のメーターが、個別使用者のエネルギー使用料金情報やエネルギー使用に関する各種の分析情報を要請すると、中継器がそれに応答できるため、より迅速な応答が可能になる。
本発明でいうエネルギーは、電気、ガスまたは水道でよい。
エネルギー管理システムは、各エネルギー需用家(エネルギーの需要がある家宅、を意味する。)に設置されるメーター21、中継器25、及び中央管理サーバー27を含んでなる。
中継器25は、一定地域における各エネルギー需用家に設置されたメーターに対応して設置され、特に、マンションのような共同住宅単位に設置されればよい。
メーター21は、基本的に、累積エネルギー使用量のような、該当のエネルギー需用家におけるエネルギー消費情報を測定する。
メーター21は、第1通信網23−1を介して中継器25と通信できる機能を有し、自身が測定したエネルギー使用量情報を中継器25に伝送し、かつ中継器25からエネルギー関連情報を受信して処理する。
メーター21が中継器25から受信するエネルギー関連情報の例には、エネルギー使用料金情報やエネルギー使用性向情報などを挙げることができる。これらのエネルギー関連情報は、メーター21が自体表示したり、IHD(In Home Display)装置に伝送してIHD装置に表示させたりすることができる。
メーター21は、エネルギーの種類と必要に応じて様々な構造及び機能を有するように構成することができる。
このために、中継器25は、メーター21から個別使用者(エネルギー需用家)のエネルギー使用量情報を受信し、中央管理サーバー27からエネルギー料金制情報を受信して、個別使用者のエネルギー使用料金を計算する。
中継器25で計算されたエネルギー使用料金情報は、中央管理サーバー25とメーター21に提供される。
例えば、中継器25は、計算されたエネルギー使用料金情報を直ちにメーター21や中央管理サーバー27に伝送してもよく、メーター21や中央管理サーバー27からの要請がある時に伝送してもよい。
また、中継器25は、月別エネルギー使用料金など、エネルギー使用料金の請求の根拠となる最終情報は、要請有無にかかわらずに伝送し、時間別/日別エネルギー使用料金などのような詳細情報は、自体保管しておき、メーター21や中央管理サーバー27からの要請がある時に伝送することができる。
例えば、時間帯別エネルギー使用量、時間帯別エネルギー使用料金、エネルギー価格帯別エネルギー使用量、エネルギー価格帯別エネルギー使用料金、期間別全体エネルギー使用量、期間別全体エネルギー使用料金、他の使用者らとの比較情報など、個別使用者のエネルギー使用性向を把握可能にする様々な情報を提供することができる。
中央管理サーバー27は、必要によって様々な役割を果たすことができ、特に、本発明において、時間によって変動するエネルギー料金制情報を中継器25に提供する役割、中継器25から個別使用者のエネルギー使用料金情報やエネルギー使用性向情報などを受信して管理する役割などを果たす。
例えば、第1通信網23−1は、近距離通信網(LAN:Local Area Network)とし、第2通信網23−2は、広帯域通信網(WAN:Wide Area Network)とすることができる。
あるいは、第1通信網23−1及び第2通信網23−2を同種の通信網にすることもできる。
第2通信網23−2は、無線近距離通信網(WLAN)、インターネット網、CDMA(Code Division Multiple Access)網、PCS(Personal Communication Service)網、PHS(Personal Handyphone System)網、ワイブロ(Wibro:Wireless Broadband Internet)網、モバイルWiMAX網などを含むことができる。
図3を参照して、メーター21の具体的な例について説明する。
エネルギー需用家の各負荷17−1〜17−kは、エネルギー供給ライン13を通って供給されるエネルギーを消費し、計量部21−1は、各負荷17−1〜17−kが消費するエネルギー量を測定する。具体的に、計量部21−1は、各負荷17−1〜17−kが消費する累積エネルギー使用量を測定することができる。
第1通信モジュール21−2は、第1通信網23−1を介して中継器25と通信できるようにし、第2通信モジュール21−3は、IHD装置15と通信できるようにする。
IHD装置15とは、各エネルギー需用家に設けられて、各種エネルギー関連情報を視覚的に表示する装置のことをいう。
第2通信モジュール21−3は、IHD装置15と様々な有線/無線の近距離通信方式を用いて通信することができ、第1通信モジュール21−2は、第2通信モジュール21−3と統合して構成してもよい。
保存部21−6は、デジタルデータを保存する不揮発性の読み書き可能な保存媒体であり、メーター21の動作と関連した各種情報を保持する。
ROM(Read Only Memory)21−4は、メーター21の駆動プログラムを格納し、RAM(Random Access Memory)21−5は、プロセッサ21−7が直ちにアクセスするデータを一時保存する。
プロセッサ21−7は、ROM21−4に格納されている駆動プログラムによって動作してメーター21を総括的に制御し、マイクロプロセッサや中央処理処置(CPU:Central Processing Unit)を用いて構成されてよい。
プロセッサ21−7は、計量部21−1で測定されたエネルギー使用量情報を、保存部21−6に保存し、第1通信モジュール21−2を介して中継器25に伝送する。
また、プロセッサ21−7は、中継器25からエネルギー使用料金情報やエネルギー使用性向分析情報などを受信し、第2通信モジュール21−3を介してIHD装置15に伝送する。
第1保存モジュール25−2は、第1通信網23−1を介してメーター21から個別使用者のエネルギー使用量情報を周期的に受信して保存媒体25−3に保存する。
第2保存モジュール25−1は、第2通信網23−2を介して中央管理サーバー27からエネルギー料金制情報を受信して保存媒体25−3に保存する。
制御手段25−4は、中央管理サーバー27から受信したエネルギー料金制情報とメーター21から受信した個別使用者のエネルギー使用量情報に基づいて個別使用者のエネルギー使用料金を計算し、計算された個別使用者のエネルギー使用料金情報をメーター21及び中央管理サーバー27に伝送する。
また、制御手段25−4は、個別使用者のエネルギー使用性向を分析し、分析された情報をメーター21と中央管理サーバー27に提供することができる。
ここで、個別使用者のエネルギー使用性向に関する情報は、必要に応じて様々なものにすればよく、例えば、時間帯別エネルギー使用量、時間帯別エネルギー使用料金、エネルギー価格帯別エネルギー使用量、エネルギー価格帯別エネルギー使用料金、期間別全体エネルギー使用量、期間別全体エネルギー使用料金、他の使用者らとの比較情報などを挙げることができる。
例えば、制御手段25−4は、エネルギー使用料金情報やエネルギー使用性向情報を直ちにメーター21や中央管理サーバー27に伝送してもよく、メーター21や中央管理サーバー27からの要請がある時に伝送してもよい。
また、月別エネルギー使用料金など、エネルギー使用料金の請求根拠となる最終情報は、メーター21や中央管理サーバー27からの要請有無にかかわらずに伝送し、時間別/日別エネルギー使用料金などのような詳細情報は、保存媒体25−3に保管しておき、メーター21や中央管理サーバー27からの要請がある時に伝送することができる。
図5は、様々なエネルギー料金制を示す図で、図5の(5a)は、単位エネルギー価格が固定している例であり、図5の(5b)は、エネルギー使用量によって単位エネルギー価格が上がる累進制の例であり、図5の(5c)は、時間によって単位エネルギー価格が変動する例である。
図5の(5a)では、累積エネルギー使用量に単位エネルギー価格をかけることで簡単にエネルギー使用料金が計算できる。
例えば、ある使用者の現在累積エネルギー使用量がQ1であり、単位エネルギー価格がPであれば、エネルギー使用料金は「Q1×P」と計算できる。
例えば、各時間区間「t2−t1」、「t3−t2」、「t4−t3」におけるエネルギー使用量がそれぞれQ1、Q2、Q3であり、現在時点がt4であるとすれば、エネルギー使用料金は「Q1×P2+Q2×P3+Q3×P1」と計算できる。
まず、中継器は、第1通信網を介してメーターから個別使用者(エネルギー需用家)のエネルギー使用量情報を受信して保存する(S211)。
また、中継器は、中央管理サーバーから第2通信網を介してエネルギー料金制情報を受信して保存する(S212)。
そして、中継器は、段階S211で受信した個別使用者のエネルギー使用量情報及び段階S212で受信したエネルギー料金制情報に基づいて個別使用者のエネルギー使用料金を計算し(S213)、計算された個別使用者のエネルギー使用料金情報を中央管理サーバーに伝送する(S214)。
段階S214において中継器は、直ちにまたは中央管理サーバーからの要請がある時に、個別使用者のエネルギー使用料金情報を伝送することができる。
また、月別エネルギー使用料金など、エネルギー使用料金の請求根拠となる最終情報のみを伝送し、時間別/日別エネルギー使用料金などのような詳細情報は、中央管理サーバーからの要請がある時に限って伝送することもできる。
段階S213において中継器は、エネルギー使用料金の他、個別使用者のエネルギー使用性向情報も分析することができ、分析された個別使用者のエネルギー使用性向情報を、メーターや中央管理サーバーに伝送することができる。
図7を参照して、本発明に係るエネルギー管理方法の他の実施例について説明する。
中継器は、第1通信網を介してメーターから個別使用者(エネルギー需用家)のエネルギー使用量情報を受信して保存し(S231)、中央管理サーバーから第2通信網を介してエネルギー料金制情報を受信して保存する(S232)。
そして、段階S231で受信した個別使用者のエネルギー使用量情報と段階S232で受信したエネルギー料金制情報に基づいて個別使用者のエネルギー使用料金を計算し、保存媒体25−3に保存する(S233)。
段階S233で中継器は、エネルギー使用料金の他、個別使用者のエネルギー使用性向情報も分析することができ、分析された個別使用者のエネルギー使用性向情報を保存媒体25−3に保存しておく。
段階S235での確認結果、該当の情報が保存媒体25−3に存在すると(S236)、該当の情報をメーターに伝送する(S237)。
しかし、段階S235での確認結果、該当の情報が保存媒体25−3にないと(S236)、中央管理サーバーに該当の情報を要請して受信し(S238)、中央管理サーバーから受信した該当の情報をメーターに伝送する(S239)。
すなわち、中継器が、個別使用者のエネルギー使用料金やエネルギー使用性向に関する情報を、最近の一定分量のみ保存しておく場合、削除された情報、中継器が分析しない情報など、中継器が提供できない情報は、中央管理サーバーから受け取ってメーターに伝送する。
例えば、第1通信網は、近距離通信網(LAN:Local Area Network)とし、第2通信網は、広帯域通信網(WAN:Wide Area Network)とすることができる。
あるいは、第1通信網及び第2通信網を、同種の通信網にしてもよい。
第2通信網は、無線近距離通信網(WLAN)、インターネット網、CDMA網、PCS網、PHS網、ワイブロ(Wibro)網、モバイルWiMAX網などを含むことができる。
以上の実施例は本発明の理解を助けるためのものであり、本発明は、以上の実施例に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当業者により様々に変形して実施できることは勿論である。
15 IHD装置
17−1〜17−k 負荷
21 メーター
21−1 計量部
21−2 第1通信モジュール
21−3 第2通信モジュール
21−4 ROM
21−5 RAM
21−6 保存部
21−7 プロセッサ
23−1 第1通信網
23−2 第2通信網
25 中継器
25−1 第2保存モジュール
25−2 第1保存モジュール
25−3 保存媒体
25−4 制御手段
27 中央管理サーバー
Claims (12)
- エネルギー使用量を検針し、これを第1通信網を介して中継器に伝送するメーターと、
第2通信網を介してエネルギー料金制情報を中継器に伝送し、前記中継器から個別使用者のエネルギー使用料金に関する情報を受信する中央管理サーバーと、
前記メーターから受信した検針情報と前記中央管理サーバーから受信したエネルギー料金制情報を保存し、個別使用者のエネルギー使用料金を計算して前記中央管理サーバーに伝送する中継器と、
を含む、エネルギー管理システム。 - 前記第1通信網及び第2通信網は、同種の通信網であることを特徴とする、請求項1に記載のエネルギー管理システム。
- 前記第1通信網は、近距離通信網(LAN:Local Area Network)であり、前記第2通信網は、広帯域通信網(WAN:Wide Area Network)であることを特徴とする、請求項1または2に記載のエネルギー管理システム。
- 前記第1通信網は、無線近距離通信網(Wireless LAN)、電力線通信網(Power Line Communication Network)、ブルトゥース(Bluetooth)網、及びジクビー(Zigbee)網のうちの一つ以上を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項 に記載のエネルギー管理システム。
- 前記第2通信網は、無線近距離通信網(WLAN)、インターネット網、CDMA(Code Division Multiple Access)網、PCS(Personal Communication Service)網、PHS(Personal Handyphone System)網、ワイブロ(Wibro:Wireless Broadband Internet)網、モバイルWiMAX網のうちの一つ以上を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項 に記載のエネルギー管理システム。
- 第1通信網を介してメーターからエネルギー使用量情報を周期的に受信して保存する第1保存モジュールと、
第2通信網を介して中央管理サーバーからエネルギー料金制情報を受信して保存する第2保存モジュールと、
前記エネルギー料金制情報に基づいて個別使用者のエネルギー使用料金を分析し、分析された個別使用者のエネルギー使用料金情報を前記第1通信網及び第2通信網を介して前記メーター及び中央管理サーバーにそれぞれ伝送する制御手段と、
を含む、エネルギー管理システムの中継器。 - メーターから第1通信網を介してエネルギー使用量情報を受信して保存する段階と、
中央管理サーバーから第2通信網を介してエネルギー料金制情報を受信して保存する段階と、
個別使用者のエネルギー使用料金を分析する段階と、
前記分析された個別使用者のエネルギー使用料金情報を、前記第2通信網を介して前記中央管理サーバーに伝送する段階と、
を含む、エネルギー管理方法。 - 中継器がメーターから第1通信網を介してエネルギー使用量情報を受信して保存媒体に保存する段階と、
前記中継器が中央管理サーバーから第2通信網を介してエネルギー料金制情報を受信して前記保存媒体に保存する段階と、
前記中継器が個別使用者のエネルギー使用料金を分析して前記保存媒体に保存する段階と、
前記中継器が前記第1通信網を介して前記メーターから使用者のエネルギー使用料金に関する情報の要請を受信する段階と、
前記中継器が、前記要請された使用者のエネルギー使用料金に関する情報が前記保存媒体に存在するか否か確認する段階と、
前記確認結果、該当の情報が前記保存媒体にあると、前記中継器が該当の情報を前記メーターに伝送する段階と、
前記確認結果、該当の情報が前記保存媒体にないと、前記中継器が前記中央管理サーバーに該当の情報を要請して受信した後、該情報を前記メーターに伝送する段階と、
を含む、エネルギー管理方法。 - 前記第1通信網及び第2通信網は、同種の通信網であることを特徴とする、請求項7または8に記載のエネルギー管理方法。
- 前記第1通信網は、近距離通信網(LAN:Local Area Network)であり、前記第2通信網は、広帯域通信網(WAN:Wide Area Network)であることを特徴とする、請求項7または8に記載のエネルギー管理方法。
- 前記第1通信網は、無線近距離通信網(Wireless LAN)、電力線通信網(Power Line Communication Network)、ブルトゥース(Bluetooth)網、及びジクビー(Zigbee)網のうちの一つ以上を含むことを特徴とする、請求項7または8に記載のエネルギー管理方法。
- 前記第2通信網は、無線近距離通信網(WLAN)、インターネット網、CDMA(Code Division Multiple Access)網、PCS(Personal Communication Service)網、PHS(Personal Handyphone System)網、ワイブロ(Wibro:Wireless Broadband Internet)網、モバイルWiMAX網のうちの一つ以上を含むことを特徴とする、請求項7または8に記載のエネルギー管理方法。
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