JP2012125066A - 監視装置及び監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 分散電源などの需要家内で供給可能な電力が大きく変動する場合においても、電力が低下する際、より確実に警報を発することを可能とする監視装置及び監視方法を提供する。
【解決手段】 需要家内で供給可能な電力を負荷機器に供給する自立運転を実行する需要家に設けられ、前記電力を監視する監視装置であって、予め定められる所定電力量と、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する期間とに基づいて最速下降率を算出する最速下降率算出部と、前記需要家内で供給可能な電力の電力値を所定測定周期で測定する測定部と、前記電力値と前回測定された電力値との差分と、前記所定測定周期とに基づいて、下降率を算出する下降率算出部と、前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定する判定部と、前記下降率が前記最速下降率以上であると判定された場合、警報の発生を決定する決定部とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、需要家内で供給可能な電力を負荷機器に供給して自立運転を実行する需要家において、前記需要家内で供給可能な電力を監視する監視装置及び監視方法に関する。

近年、スマートグリッド技術などに対する関心が高まっており、太陽電池や蓄電池等の分散電源を備えた一般家庭等の需要家が増えている。

また、停電時において、需要家に設けられる負荷機器に対しては、需要家内で供給可能な分散電源から電力を供給（以下、自立運転）させることも可能である。また、分散電源から供給される電力を安定的に供給するため、かかる電力を監視する監視装置も提案されている。

ところで、このような自立運転時において、分散電源から供給される電力が、負荷機器の消費電力量よりも低下する場合がある。このような場合、一般的に、負荷機器に供給する電力を強制的に遮断しているが、電力を強制的に遮断することは、負荷機器の故障につながるため好ましくない。

ここで、分散電源から供給される電力に所定の閾値を設けておき、かかる電力が、閾値を下回った場合に、その旨を警告する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような技術を適用して、消費電力量よりも所定電力量だけ高い電力値を閾値として設定し、分散電源から供給される電力値が当該閾値を下回った際に警告を発するようにしておけば、電力が消費電力量を下回る前に利用者に知らせることができる。このような構成により、利用者が適切な手順で負荷機器の電源を遮断することができるので、負荷機器に供給される電力を強制的に遮断することを回避できる。

特開２００６−２７７１３１号公報

ここで、例えば、太陽電池などの分散電源の電力は、天候の影響によって頻繁に変動し、かつ、その変動量も大きいため、電力が急激に低下する場合もある。

このような場合、負荷機器の消費電力量よりも所定電力量だけ高い電力値を閾値として設定していても、分散電源の電力が、急激に低下し、閾値以上の電力値から消費電力量以下の電力値となる場合がある。つまり、従来技術では、警報を発することなく、分散電源の電力値が消費電力量以下に低下する場合があるという問題があった。

なお、このような問題を回避する一つの方法としては、消費電力量と閾値との差を大きくし、余裕を持って閾値を設定するという方法も考えられるが、かかる場合、電力値が閾値以下になり易くなってしまうため、頻繁に警報が発生され、その多くが誤報となる可能性もあるという他の問題も生じる。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分散電源などの需要家内で供給可能な電力が大きく変動する場合においても、電力が低下する際に、より確実に警報を発生することを可能とする監視装置及び監視方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明に係る監視装置の特徴は、需要家内で供給可能な電力を負荷機器（照明２５１、空調装置２５２、冷蔵装置２５３、テレビ２５４、及び蓄熱機器２５５など）に供給する自立運転を実行する需要家（需要家１００）に設けられ、前記電力を監視する監視装置（監視装置３００）であって、予め定められる所定電力量と、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する期間（最速下降期間Ｔ）とに基づいて最速下降率を算出する最速下降率算出部（最速下降率算出部３４１）と、前記需要家内で供給可能な電力の電力値を所定測定周期（例えば、第１測定周期“Ｔ／２”）で測定する測定部（測定部３４２）と、前記電力値と前回測定された電力値との差分と、前記所定測定周期とに基づいて、下降率を算出する下降率算出部（下降率算出部３４３）と、前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定する判定部（判定部３４４）と、前記下降率が前記最速下降率以上であると判定された場合、警報の発生を決定する決定部（決定部３４５）とを備えることを要旨とする。

本発明に係る監視装置の他の特徴は、上記の特徴に係る監視装置において、前記所定測定周期は、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する前記期間を分割した期間であることを要旨とする。

本発明に係る監視装置の他の特徴は、上記の特徴に係る監視装置において、前記所定測定周期として、第１測定周期（第１測定周期“Ｔ／２”）と、前記第１測定周期よりも期間が短い第２測定周期（第２測定周期“Ｔ／４”）とが設けられており、前記測定部は、前記電力値が前記負荷機器の消費電力量よりも前記所定電力量だけ高く設定された閾値以下である場合、前記第２測定周期によって、前記需要家内で供給可能な電力の電力値を測定することを要旨とする。

本発明に係る監視装置の他の特徴は、上記の特徴に係る監視装置において、前記判定部は、前記電力値が前記負荷機器の消費電力量よりも前記所定電力量だけ高く設定された閾値以下である場合に、前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定することを要旨とする。

本発明に係る監視方法は、需要家内で供給可能な電力を負荷機器に供給する自立運転を実行する需要家において、前記電力を監視する監視方法であって、予め定められる所定電力量と、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する期間とに基づいて最速下降率を算出するステップ（ステップＳ１０１）と、前記需要家内で供給可能な電力の電力値を所定測定周期で測定するステップ（ステップＳ１０２又はステップＳ１０６）と、前記電力値と前回測定された電力値との差分と、前記所定測定周期とに基づいて、下降率を算出するステップ（ステップＳ１０３）と、前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定するステップ（ステップＳ１０５）と、前記下降率が前記最速下降率以上であると判定された場合、警報の発生を決定するステップ（ステップＳ１０７）とを備えることを要旨とする。

本発明によれば、分散電源から供給される電力など、需要家内で供給可能な電力が大きく変動する場合においても、より確実に警報を発することを可能とする監視装置及び監視方法を提供できる。

本発明の実施形態に係る制御システムの構成を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る最速下降率を説明するためのグラフ図である。 本発明の実施形態に係る監視装置の動作を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る電力値の変動の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力値の変動の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力値の変動の一例を示す図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）制御システムの構成、（２）監視装置の構成、（３）監視装置の動作、（４）作用及び効果、（５）本実施形態に係る変更例、（６）その他の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）制御システム１の構成
図１は、本実施形態に係る制御システム１の概略構成図である。かかる制御システム１は、一般家庭などの需要家１００に設けられており、需要家１００内の負荷機器の電力制御を行うことができる。

図１に示すように、制御システム１は、スマートメータ２００、ハイブリッドＰＣＳ２１０、太陽電池２１１、蓄電池２１２、負荷機器としての照明２５１、空調装置２５２、冷蔵装置２５３、テレビ２５４、蓄熱機器２５５、監視装置３００を有する。なお、制御システム１は、電気自動車などに搭載される蓄電池を有していてもよい。太陽電池２１１は、太陽光を受光し、受光した太陽光に応じて直流電力を発生させることができる。なお、蓄熱機器２５５は、例えば、ヒートポンプや温水器などである。

スマートメータ２００は、需要家１００内での電力制御を行う。スマートメータ２００は、電力系統１０に接続されるとともに、家庭内配電線４００に接続される。また、スマートメータ２００は、家庭内通信回線５００を介して、ハイブリッドＰＣＳ２１０、照明２５１、空調装置２５２、冷蔵装置２５３、テレビ２５４、蓄熱機器２５５、及び監視装置３００との通信を行う。当該通信は、無線通信であってもよく、有線通信であってもよい。

また、スマートメータ２００は、広域通信網２０を介して、需要家１００を含む需要家群の電力を制御するエネルギーマネジメントシステム（以下、ＥＭＳ）５０に接続しており、電力系統１０の電力の電力料金などを含む制御情報をＥＭＳ５０から受信し、かかる制御情報に基づいて、制御システム１における負荷機器の動作を制御できる。また、スマートメータ２００は、制御システム１の負荷機器によって消費される電力の合計である消費電力量を取得し、広域通信網２０を介して、かかる消費電力量をＥＭＳ５０に通知することができる。また、スマートメータ２００は、かかる消費電力量を、家庭内通信回線５００を介して、監視装置３００に通知することもできる。

ハイブリッドＰＣＳ２１０は、家庭内配電線４００に接続されるとともに、分散電源としての太陽電池２１１と蓄電池２１２とに接続される。ハイブリッドＰＣＳ２１０は、スマートメータ２００の制御に応じて、太陽電池２１１と蓄電池２１２とを稼働させる。また、ハイブリッドＰＣＳ２１０は、太陽電池２１１によって発電された電力を蓄電池２１２に蓄電させることができる。ハイブリッドＰＣＳ２１０は、家庭内配電線４００から供給される交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を蓄電池２１２に蓄電させることができる。

また、ハイブリッドＰＣＳ２１０は、蓄電池２１２の放電による直流電力や、太陽電池２１１によって発電された直流電力を交流電力に変換して家庭内配電線４００へ送り出すことができる。家庭内配電線４００へ送り出された交流電力は、適宜、照明２５１、空調装置２５２、冷蔵装置２５３、テレビ２５４、及び蓄熱機器２５５において使用され、あるいは、電力系統１０への逆潮流の電力となる。

負荷機器としての照明２５１、空調装置２５２、冷蔵装置２５３、テレビ２５４、及び蓄熱機器２５５は、家庭内配電線４００に接続されるとともに、家庭内通信回線５００に接続される。なお、これらの負荷機器は、スマートメータ２００の制御に応じて、動作する。

監視装置３００は、家庭内通信回線５００を介して、スマートメータ２００などの機器と接続する。また、監視装置３００は、ハイブリッドＰＣＳ２１０に接続する。監視装置３００は、ハイブリッドＰＣＳ２１０を介して、太陽電池２１１や蓄電池２１２から家庭内配電線４００に供給される電力の電力値を測定し、電力値の変動を監視する。なお、監視装置３００の詳細な構成は後述する。

ここで、制御システム１では、停電時において、需要家１００内で供給可能な電力を負荷機器に供給して自立運転を実行することができる。具体的に、制御システム１では、停電時において、スマートメータ２００が、電力系統１０と家庭内配電線４００とを遮断する。このとき、ハイブリッドＰＣＳ２１０が、太陽電池２１１及び蓄電池２１２から供給される電力を家庭内配電線４００へ送り出す。また、照明２５１、空調装置２５２、冷蔵装置２５３、テレビ２５４、及び蓄熱機器２５５などの負荷機器は、ハイブリッドＰＣＳ２１０から送り出された電力で動作する。このようにして、本実施形態に係る制御システム１は、自立運転を実行する。

なお、本実施形態において、太陽電池２１１と蓄電池２１２とを分散電源として説明する。また、本実施形態において、需要家１００内で供給可能な電力は、かかる分散電源から供給される電力である。

（２）監視装置の構成
図２を参照して、監視装置３００の構成について説明する。図２は、監視装置３００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る監視装置３００は、自立運転を実行する際、需要家１００内で供給可能な電力を監視する。

具体的に、図２に示すように、監視装置３００は、家庭内通信回線５００と接続する通信部３１０と、記憶部３２０と、ハイブリッドＰＣＳ２１０と接続する取得部３３０と、処理部３４０と、警報部３５０とを備える。

通信部３１０は、家庭内通信回線５００を介して、スマートメータ２００との通信を行う。また、通信部３１０は、スマートメータ２００から負荷機器が消費する電力量の合計である消費電力量を取得する。なお、負荷機器の消費電力量は、頻繁に変動する可能性もあるため、通信部３１０は、負荷機器の消費電力量をスマートメータ２００から定期的に取得する。また、負荷機器の消費電力量は、負荷機器をフルで使用した場合の電力量であってもよいし、フルで使用した場合の電力量の何割として設定してもよいし、自立運転時の必要最低限の使用を想定した場合の電力量であってもよい。

記憶部３２０は、処理部３４０が実行するプログラムを記憶すると共に、処理部３４０でのプログラム実行中にワークエリアとして使用される。

取得部３３０は、ハイブリッドＰＣＳ２１０から、分散電源としての太陽電池２１１及び蓄電池２１２から家庭内配電線４００に供給される電力の電力値を取得する。

処理部３４０は、記憶部３２０に記憶されているプログラムに従った処理を行う。また、処理部３４０は、最速下降率算出部３４１と、測定部３４２と、下降率算出部３４３と、判定部３４４と、決定部３４５とを備える。

最速下降率算出部３４１は、所定電力量と、需要家１００内で供給可能な電力が当該所定電力量を下降するのに最速で到達する最速下降期間とに基づいて、最速下降率を算出する。

ここで、本実施形態において、最速下降率は、太陽電池２１１及び蓄電池２１２などの分散電源が、過去に供給した電力の実績において、最も大きく下降した際の単位時間あたりの下降量を示すものである。なお、本実施形態では、最速下降率を過去の実績において最も大きく下降したものを採用することとするが、設置前に予め測定して設定したものであってもよく、あるいは過去の実績を時間帯や天気状況と共に複数記憶させ、現行の条件に合う実績において最も大きく下降したものを採用するようにしてもよい。また、本発明における「最速下降率を算出する」とは、上述したいずれかにおいて最速下降率を決定することであり、予め決定して記憶部３４０に記憶する場合でも本発明の「算出する」に含まれるものとする。

図３のグラフ図を参照して、最速下降率Ｋ_ｘ、所定電力量Δｗ、最速下降期間Ｔについて説明する。図３には、過去において、分散電源から供給される電力が、電力値Ａから電力値Ｂに、最速で到達した場合の一例が示されている。図３において、電力値Ｂは、本実施形態に係る消費電力量である。また、電力値Ａは、本実施形態に係る閾値であり、消費電力量である電力値Ｂよりも所定電力量Δｗだけ高い電力値である。

また、所定電力量Δｗは、利用者が任意で決定できる値である。なお、所定電力量Δｗは、自立運転時の消費電力量と分散電源の電力の低下度合いとを考慮して適宜定めればよく、所定電力量Δｗに更に任意の電力量を加算して設定してもよいし、消費電力量の１２０％のように所定の比率に基づいて設定してもよい。

また、最速下降期間Ｔは、過去において、分散電源から供給される電力が、所定電力量Δｗを下降するのに最速で到達した期間である。つまり、最速下降期間Ｔは、電力値Ａから電力値Ｂまで下降するのに最速で到達した期間である。また、所定電力量Δｗから最速下降期間Ｔを除算することで、最速下降率Ｋ_ｘが算出される。最速下降率、所定電力量、最速下降期間との関係は下記の式（１）によって示される。

最速下降率Ｋ_ｘ＝所定電力量Δｗ／最速下降期間Ｔ ・・・（１）
このようにして、最速下降率算出部３４１は、所定電力量Δｗと最速下降期間Ｔとに基づいて、最速下降率Ｋ_ｘを算出する。また、最速下降率算出部３４１は、算出した最速下降率Ｋ_ｘを判定部３４４に通知する。

測定部３４２は、需要家１００内で供給可能な電力の電力値を所定測定周期で測定する。ここで、本実施形態では、所定測定周期は、最速下降期間Ｔを分割した期間である。具体的に、本実施形態では、所定測定周期として、最速下降期間Ｔを半分に分割した期間“Ｔ／２”と、最速下降期間Ｔを４分の１に分割した期間“Ｔ／４”とが設けられているものとする。また、本実施形態では、最速下降期間Ｔを半分に分割した期間“Ｔ／２”を第１測定周期とし、最速下降期間Ｔを４分の１に分割した期間“Ｔ／４”を第２測定周期として説明する。なお、測定周期は、これに限定されるものではなく、最速下降期間Ｔを分割した期間であれば、どのような期間であってもよい。

また、測定部３４２は、上述した方法によって定められた第１測定周期“Ｔ／２”又は第２測定周期“Ｔ／４”によって、分散電源から供給される電力の電力値を測定する。また、測定部３４２は、測定した電力値が閾値以下であるか否かに応じて、測定周期を変更する。具体的に、測定部３４２は、測定した電力値が閾値以下でない場合、第１測定周期“Ｔ／２”によって、電力値を測定する。一方、測定部３４２は、測定した電力値が閾値以下である場合、第１測定周期“Ｔ／２”よりも短い第２測定周期“Ｔ／４”によって、電力値を測定する。測定部３４２は、測定した電力値を下降率算出部３４３と判定部３４４とに通知する。なお、測定部３４２は、電力値を測定する際の第１測定周期“Ｔ／２”又は第２測定周期“Ｔ／４”を下降率算出部３４３に通知する。

下降率算出部３４３は、測定部３４２によって測定された現在の電力値と前回測定された電力値との差分に基づいて、下降率を算出する。具体的に、下降率算出部３４３は、過去に測定された電力値を記憶しており、現在の電力値Ｐ_ｎと、前回の電力値Ｐ_ｎ−１との電力差を算出する。また、下降率算出部３４３は、算出した電力差を測定部３４２における測定周期で除算して、下降率を算出する。また、下降率算出部３４３は、算出した下降率を判定部３４４に通知する。

判定部３４４は、通信部３１０から、負荷機器の消費電力量を取得するとともに、取得した消費電力量よりも所定電力量だけ高く設定された閾値を特定する。また、判定部３４４は、測定部３４２から、測定された電力値を取得するとともに、かかる電力値が、閾値以下であるか否かを判定する。

判定部３４４は、測定部３４２によって測定された電力値が閾値以下である場合、下降率算出部３４３によって算出された下降率が最速下降率Ｋ_ｘ以上であるか否かを判定する。

具体的に、判定部３４４は、下降率算出部３４３から下降率を取得するとともに、最速下降率算出部３４１から最速下降率を取得する。また、判定部３４４は、取得した下降率が最速下降率以上であるか否かを判定し、下降率が最速下降率以上であると判定した場合、判定結果を決定部３４５に通知する。一方、判定部３４４は、下降率が最速下降率以上でないと判定した場合、測定部３４２によって測定された電力値が閾値以下である旨を、測定部３４２に通知する。

決定部３４５は、判定部３４４によって下降率が最速下降率以上であると判定された場合、警報の発生を決定する。具体的に、決定部３４５は、判定部３４４から、下降率が最速下降率以上である旨の通知を受けると、警報の発生を決定して、警報部３５０に警報するように指示する。

警報部３５０は、処理部３４０と接続しており、処理部３４０の指示に従って動作する。具体的に、警報部３５０は、決定部３４５からの指示に応じて、警報を発生する。なお、警報部３５０は、警報を音によって発生してもよいし、画面に表示することによって発生してもよいし、ランプなどによって発生してもよい。

なお、監視装置３００の警報の発生と合わせて、ハイブリッドＰＣＳ２１０が、負荷機器への消費電力を抑制するように制御してもよい。具体的に、ハイブリッドＰＣＳ２１０は、例えば、省電力モードに切換えるよう負荷機器を制御してもよいし、事前に負荷機器毎に優先順位を設定している場合には優先順位が低いものを省電力モードに切換えるように制御してもよいし、電源を遮断するように制御してもよい。更に、需要家１００に人が居ないことを想定し、警報を発生せずに、ハイブリッドＰＣＳ２１０が上述した消費電力を抑制する制御を行うようにしてもよい。

（３）監視装置の動作
次に、監視装置３００の動作を説明する。図４は、監視装置３００の動作を示すシーケンス図である。ここで、図４は、電力系統１０に停電が発生して、制御システム１が自立運転を実行する際に、監視装置３００が実行する動作を示している。

ステップＳ１０１において、監視装置３００では、最速下降率算出部３４１が、所定電力量Δｗと最速下降期間Ｔとに基づいて、最速下降率Ｋ_ｘを算出する。

ステップＳ１０２において、測定部３４２が、第１測定周期“Ｔ／２”によって、分散電源から供給される電力値を測定する。

ステップＳ１０３において、下降率算出部３４３は、測定部３４２によって測定された電力値の下降率Ｋ_ｎを算出する。具体的に、下降率算出部３４３は、現在の電力値Ｐ_ｎと前回の電力値Ｐ_ｎ−１との電力差を算出する。また、下降率算出部３４３は、算出した電力差を測定部３４２における測定周期で除算して、下降率を算出する。

ここで、図５を参照して、ステップＳ１０３における下降率算出部３４３の動作について説明する。図５には、測定部３４２によって測定された電力値が、急激に低下した場合の一例が示されている。なお、図５の例では、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であることとする。

下降率算出部３４３は、図５に示すように、現在の電力値Ｐ_ｎと、前回の電力値Ｐ_ｎ−１との差分である電力差ΔＰ_ｎを算出する。下降率算出部３４３は、算出した電力差ΔＰ_ｎを、現在の電力値Ｐ_ｎが測定された第１測定周期“Ｔ／２”で除算して、下降率Ｋ_ｎを算出する。また、下降率算出部３４３は、算出した下降率Ｋ_ｎを判定部３４４に通知する。

ステップＳ１０４において、判定部３４４が、測定された電力値が閾値以下であるか否かを判定する。また、判定部３４４が、電力値が、閾値以下でないと判定した場合は、ステップＳ１０２の動作が繰り返される。なお、本実施形態では、ステップＳ１０３の後にステップＳ１０４を行うこととしたが、ステップＳ１０４の後にステップＳ１０３を行ってもよい。これにより閾値以下になるまで下降率を算出する必要がなくなる。

ステップＳ１０５において、判定部３４４は、測定部３４２によって測定された電力値が閾値以下である場合、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であるか否かを判定する。

具体的に、判定部３４４は、下降率算出部３４３から下降率Ｋ_ｎを取得するとともに、最速下降率算出部３４１から最速下降率Ｋ_ｘを取得する。判定部３４４は、取得した下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であるか否かを判定する。なお、判定部３４４は、下降率Ｋ_ｎと最速下降率Ｋ_ｘとに下記の式（２）関係が成り立つか判定する。

｜下降率Ｋ_ｎ｜ ≧ ｜最速下降率Ｋ_ｘ｜ ・・・（２）
また、判定部３４４は、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であると判定した場合、判定結果を決定部３４５に通知する。なお、図５の例では、判定部３４４は、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であることとしたため、判定結果を決定部３４５に通知する。

一方、判定部３４４は、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上でないと判定した場合、測定部３４２によって測定された電力値が閾値以下である旨のみを、測定部３４２に通知する。

ステップＳ１０６において、測定部３４２は、判定部３４４から電力値が閾値以下である旨の通知を受けると、第２測定周期“Ｔ／４”によって測定を開始する。つまり、測定部３４２は、測定周期を第１測定周期“Ｔ／２”から第２測定周期“Ｔ／４”に変更する。この後、ステップＳ１０３乃至Ｓ１０５の動作が繰り返される。

ここで、図６を参照して、ステップＳ１０６の後に、ステップＳ１０３において下降率算出部３４３が実行する動作を説明する。図６には、ステップＳ１０６において、測定部３４２が第２測定周期“Ｔ／４”に変更した後に、測定部３４２によって測定された電力値が更に低下する場合の一例が示されている。

図６に示すように、下降率算出部３４３は、現在の電力値Ｐ_ｎと、前回の電力値Ｐ_ｎ−１との電力差ΔＰ_ｎを算出する。下降率算出部３４３は、算出した電力差ΔＰ_ｎを、現在の電力値Ｐ_ｎが測定された第２測定周期“Ｔ／４”で除算して、下降率Ｋ_ｎを算出する。また、下降率算出部３４３は、算出した下降率を判定部３４４に通知する。なお、この後、ステップＳ１０４乃至Ｓ１０５の動作が実行される。

ステップＳ１０７において、決定部３４５は、判定部３４４から判定結果の通知を受けると、警報の発生を決定し、警報部３５０に警報の発生を指示する。具体的に、決定部３４５は、判定部３４４から、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上である旨の通知を受けると、警報の発生を決定して、警報部３５０に警報するように指示する。

警報部３５０は、この指示を受けて、利用者等に対して、警報を発生する。

（４）作用及び効果
上述した実施形態において、監視装置３００は、所定電力量Δｗと最速下降期間Ｔとに基づいて、最速下降率Ｋ_ｘを算出する。また、監視装置３００は、分散電源から供給される電力の電力値を測定し、測定された電力値の下降率Ｋ_ｎを算出する。また、監視装置３００は、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上である場合、警報の発生を決定する。

つまり、監視装置３００は、分散電源から供給される電力の下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上になるほど急激に下降する場合に警報の発生を決定するので、分散電源から供給される電力が大きく変動する場合においても、より確実に警報を発することができる。

また、上述した実施形態において、監視装置３００は、電力値が所定電力量Δｗだけ高く設定された閾値以下である場合のみ、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であるか否かを判定するので、電力値が測定される度に判定する場合に比べて、処理負荷を低減できる。

また、監視装置３００は、分散電源から供給される電力が所定電力量Δｗを最速で下降する際の最速下降期間Ｔを分割した第１測定周期“Ｔ／２”又は第２測定周期“Ｔ／４”を測定周期として、電力値を測定する。よって、監視装置３００は、分散電源から供給される電力が、最速で下降する場合においても、少なくとも一度は測定することができるので、より確実に警報を発生させることができる。

また、上述した実施形態において、監視装置３００では、電力値が閾値以下となった際に、第１測定周期“Ｔ／２”よりも短い第２測定周期“Ｔ／４”によって電力値を測定するので、分散電源から供給される電力が変動する場合であっても、その変動をより正確に把握することができる。

（５）本実施形態に係る変更例
次に、本実施形態に係る変更例について説明する。上述した実施形態に係る監視装置３００では、測定された電力値の下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上であった場合に、警報の発生を決定していた。しかし、電力値が緩やかに消費電力量まで低下する場合もありうる。そこで、本変更例に係る監視装置３００は、電力値が緩やかに低下する場合も警報を発生するように構成されている。

ここで、図７には、電力値が閾値以下となった後に緩やかに低下し、下降率Ｋ_ｎが最速下降率Ｋ_ｘ以上とならない場合の一例が示されている。

図７に示すように電力値が低下する場合も考慮し、監視装置３００では、閾値と消費電力量との間に別途下限閾値が設けられている。また、判定部３４４は、測定された電力値が下限閾値以下か否かを判定する。判定部３４４は、電力値が下限閾値以下となった場合、決定部３４５にその旨を通知し、決定部３４５が警報の発生を決定する。

なお、この場合、下限閾値は、上述した所定電力量Δｗよりも小さい任意の電力量を、消費電力量に和算することで定められる。

更に、本変更例の下限閾値を設けずに、測定された電力値が閾値以下になってから下降していることを算出した場合、あるいは複数回連続して下降していることを算出した場合に、警報の発生を決定するようにしてもよい。

（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態においては、分散電源として、太陽電池２１１や蓄電池２１２を例に挙げて説明したが、風力発電などの他の発電装置であってもよい。なお、本実施形態では、太陽電池２１１と蓄電池２１２とを分散電源として用いた場合について説明したが、少なくともいずれか一方であればよい。なお、太陽電池２１１は天候の変更等によって急激に供給電力量が下降することがあり、本発明は太陽電池２１１を分散電源として用いた場合に特に有効である。

また、上述した実施形態において、監視装置３００の機能の全部又は一部は、ハイブリッドＰＣＳ２１０やスマートメータ２００等の他の装置に備えられてもよい。

また、上述した実施形態に係る監視装置３００の機能は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等、スマートグリッド技術における様々なシステムにおいて適用可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

Ｔ…最速下降期間、ΔＰｎ…電力差、Δｗ…所定電力量、Ｋｎ…下降率、Ｋｘ…最速下降率、Ｐｎ…電力値、１…制御システム、１０…電力系統、２０…広域通信網、５０…ＥＭＳ、１００…需要家、２００…スマートメータ、２１０…ＰＣＳ、２１１…太陽電池、２１２…蓄電池、２５１…照明、２５２…空調装置、２５３…冷蔵装置、２５４…テレビ、２５５…蓄熱機器、３００…監視装置、３１０…通信部、３２０…記憶部、３３０…取得部、３４０…処理部、３４１…最速下降率算出部、３４２…測定部、３４３…下降率算出部、３４４…判定部、３４５…決定部、３５０…警報部、４００…家庭内配電線、５００…家庭内通信回線

Claims (5)

1. 需要家内で供給可能な電力を負荷機器に供給する自立運転を実行する需要家に設けられ、前記電力を監視する監視装置であって、
   予め定められる所定電力量と、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する期間とに基づいて最速下降率を算出する最速下降率算出部と、
   前記需要家内で供給可能な電力の電力値を所定測定周期で測定する測定部と、
   前記電力値と前回測定された電力値との差分と、前記所定測定周期とに基づいて、下降率を算出する下降率算出部と、
   前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定する判定部と、
   前記下降率が前記最速下降率以上であると判定された場合、警報の発生を決定する決定部と
   を備えることを特徴とする監視装置。
2. 前記所定測定周期は、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する前記期間を分割した期間である
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
3. 前記所定測定周期として、第１測定周期と、前記第１測定周期よりも期間が短い第２測定周期とが設けられており、
   前記測定部は、前記電力値が前記負荷機器の消費電力量よりも前記所定電力量だけ高く設定された閾値以下である場合、前記第２測定周期によって、前記需要家内で供給可能な電力の電力値を測定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の監視装置。
4. 前記判定部は、前記電力値が前記負荷機器の消費電力量よりも前記所定電力量だけ高く設定された閾値以下である場合に、前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の監視装置。
5. 需要家内で供給可能な電力を負荷機器に供給する自立運転を実行する需要家において、前記電力を監視する監視方法であって、
   予め定められる所定電力量と、前記需要家内で供給可能な電力が前記所定電力量を下降するのに最速で到達する期間とに基づいて最速下降率を算出するステップと、
   前記需要家内で供給可能な電力の電力値を所定測定周期で測定するステップと、
   前記電力値と前回測定された電力値との差分と、前記所定測定周期とに基づいて、下降率を算出するステップと、
   前記下降率が前記最速下降率以上であるか否かを判定するステップと、
   前記下降率が前記最速下降率以上であると判定された場合、警報の発生を決定するステップと
   を備えることを特徴とする監視方法。

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