JP2013099174A - Energy management system, method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、様々な機器や装置、システムを対象とするエネルギー管理システム、方法及びプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an energy management system, method, and program for various devices, apparatuses, and systems.
従来の電力供給システムは、集中型電源と送電系統との一体運用であった。近年、情報通信技術(ICT)を利用することにより、太陽光発電や風力発電等の分散型電源や需要家の情報を統合・活用して、高効率、高品質、高信頼性を有する電力供給システム(スマートグリッドと呼ばれる)の実現が要望されている。 The conventional power supply system is an integrated operation of a centralized power source and a power transmission system. In recent years, by using information and communication technology (ICT), it is possible to integrate and utilize distributed power sources such as solar power generation and wind power generation and customer information, and to supply power with high efficiency, high quality, and high reliability. Realization of a system (called a smart grid) is desired.
情報通信技術が様々な電力使用機器に適用されるようになると、より細かい粒度で電力情報の取得や電力の需給制御が可能となる。すなわち電力不足が発生した場合には、需要家に対して個別に電力抑制を実施するといったことが可能となる。 When information and communication technology is applied to various power-using devices, it becomes possible to acquire power information and control power supply and demand with finer granularity. That is, when power shortage occurs, it is possible to individually suppress power to consumers.
複数の主体に対してエネルギー利用を抑制する方法には、次のようなものがある。
(1) 電力会社が需要家への電力供給を開始及び終了する機能を備えた電力メーターを使用する方法(例えば、特許文献1参照)。
(2) 予め設定された条件に従って機器ごとに電力供給を選択的に制限する方法(例えば、特許文献2参照)。
(3) 電力ピーク時の到来を個々の顧客にネットワークを介して伝達し、顧客側での自主的な電力需要の抑制を図る方法(例えば、特許文献3参照)。
(4)電力抑制による性能損失を推定することにより、データセンターにおいて電力を動的に割り当てる方法(例えば、特許文献4参照)。
There are the following methods for suppressing energy use for a plurality of subjects.
(1) A method in which an electric power company uses an electric power meter having a function of starting and ending electric power supply to consumers (see, for example, Patent Document 1).
(2) A method of selectively restricting the power supply for each device according to a preset condition (for example, see Patent Document 2).
(3) A method of transmitting the arrival of the power peak time to each customer via a network and suppressing voluntary power demand on the customer side (see, for example, Patent Document 3).
(4) A method of dynamically allocating power in a data center by estimating performance loss due to power suppression (see, for example, Patent Document 4).
電力不足に伴う電力抑制を実施する場合には、削減目標値の達成に加えて、各需要家主体間の公平性を担保した負担配分が必要となる。しかし、これまでの、複数の主体に対してエネルギー利用を制限・抑制する方法においては、需要家主体間の公平性を考慮することはできなかった。 In order to reduce power consumption due to power shortage, in addition to achieving the reduction target value, it is necessary to allocate burdens that ensure fairness among the consumer entities. However, in the conventional methods for restricting and suppressing the use of energy for a plurality of entities, it has not been possible to consider the fairness among the consumer entities.
本発明の実施形態は上記問題点に鑑み、需要家主体間公平性を考慮することが可能なエネルギー管理システム、方法及びプログラムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an embodiment of the present invention aims to provide an energy management system, method, and program capable of considering fairness between consumer entities.
本実施形態のエネルギー管理システムは、次の構成を有することを特徴とする。 The energy management system of this embodiment has the following configuration.
(1) 需要家の負荷に接続された電力計測装置と、複数の需要家の電力計測装置とネットワークを介して接続された管理装置を有する。 (1) It has a power measuring device connected to a consumer's load, and a management device connected to a plurality of consumer power measuring devices via a network.
(2) 前記電力計測装置は、需要家負荷の電力需要量を計測する需要量計測部と、需要家負荷の電力需要を抑制する制御部を有する。 (2) The power measuring device includes a demand amount measuring unit that measures the power demand amount of the consumer load and a control unit that suppresses the power demand of the consumer load.
(3) 前記管理装置は、電力計測装置と計測データを授受する通信部と、各需要家の電力使用量上限を算出する演算部と有する。 (3) The management device includes a communication unit that exchanges measurement data with the power measurement device, and a calculation unit that calculates the power usage upper limit of each consumer.
(4) 前記管理装置は、電力計測装置で計測された各需要家の電力需要を取得し、各需要家のピーク対平均電力比(PAPR, Peak to Average Power Ratio)が、同じとなるように電力使用量の上限を決定する。 (4) The management device acquires the power demand of each consumer measured by the power measuring device, and the peak-to-average power ratio (PAPR) of each consumer is the same. Determine the upper limit of power usage.
(5) 前記管理装置は、電力使用量の上限値を各需要家に接続された電力計測装置に送信し、各需要家の電力計測装置は、送信された上限値に従ってその需要家の電力使用量を抑制することによって、全体のエネルギー削減目標を達成する。 (5) The management device transmits an upper limit value of power usage to a power measurement device connected to each consumer, and the power measurement device of each customer uses the power usage of the consumer according to the transmitted upper limit value. Achieve overall energy reduction goals by controlling volume.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.第1実施形態
(1)構成
図1は、本実施形態に係るエネルギー管理システムの構成例を示したものである。本実施形態のシステムは、管理装置1と各需要家に設けられた電力計測装置2a〜2nを有する。
1. First Embodiment (1) Configuration FIG. 1 shows a configuration example of an energy management system according to the present embodiment. The system of this embodiment has the power measuring
図1に示すように、この管理装置1は、送配電系統50に接続された複数の管理単位51ごとに設けられている。この管理単位51は、一定範囲の地域、ビル、マンション、工場、複数の需要家のグループなどから構成される。
As shown in FIG. 1, the
送配電系統50には、前記複数の管理単位51とは別に、電源が接続されている。この電源としては、水力、火力、原子力などの発電所52、太陽光発電装置53、風力発電装置54、電気自動車や建物内に設けられたバッテリー群などの蓄電装置55が接続されている。これらの電源には、前記管理単位51に属する地域、ビル、マンションなどに設けられた発電装置や蓄電装置も包含される。
In addition to the plurality of
前記各管理単位51には、送配電系統50から電力供給線56が延長され、この電力供給線56に、それぞれ電力計測装置2a〜2nを介して、複数の負荷3a〜3nが接続されている。前記管理装置1と、各負荷の電力計測装置2a〜2nとは通信線57によって接続され、各電力計測装置2a〜2nによって計測された各負荷の電力使用量が管理装置1に送信される。
In each of the
前記管理装置1には、制御盤や操作端末などの入力装置4が接続されている。この入力装置4は、供給可能な電力や予備電力の容量など、需要家の電力使用量上限値を計算するために必要な情報を入力する装置であり、人が情報を設定するためのコンピュータでもよいし、上位のエネルギー管理装置であってもよい。
An
前記管理装置1は、図2に示すように、入力装置4からのデータを取得する入力部101と、取得したデータを保持するデータ保持部102と、取得したデータを基に需要家の電力使用量の上限値を計算する演算部103を有する。本実施の形態において、この演算部103は、各電力計測装置2a〜2nにおいて計測した各需要家の電力使用量のピーク電力対平均電力の比を基に、各需要家の電力使用量の上限を決定する。
As shown in FIG. 2, the
前記管理装置1は、計算した電力使用量の上限値を各電力計測装置2a〜2nに送信する通信部104を有する。この通信部104は、前記電力計測装置2a〜2nで計測した各負荷の電力使用量を受信し、前記データ保持部102に記憶させる機能も有する。
The
電力計測装置2a〜2nは、図3に示すように、各需要家負荷の消費電力量を計測し管理装置1に送信する計測部201を有する装置であり、スマートメータ(通信・制御機能付きの電力量計)を想定している。そのため、電力計測装置2a〜2nには、計測した電力量(負荷の需要電力量)を前記管理装置1に送信したり、管理装置1が演算した電力使用量の上限値を受信する通信部202を有する。
As shown in FIG. 3, the power measuring
電力計測装置2a〜2nは、管理装置1から取得した上限値に基づいて、需要家負荷の電力使用量を制限する制御部203を有する。この制御部203には、負荷3a〜3nに供給する電力を制限するスイッチ部204が接続されている。このスイッチ部204としては、サイリスタやパワートランジスタを使用したチョッパ回路などが使用できる。
The power measuring
制御部203には、電力計測装置2a〜2nに対して管理用あるいは制御用の各種データやコマンドを入力するための入力部205と、入力部205からのデータや計測部201で取得した計測データ、管理装置1からの上限値などのデータを保存する記憶部206、及び各種データや負荷の運転状態などを表示する表示部207が設けられている。
The
(2)作用
図4は、本実施形態の処理動作を説明するためのフローチャートであり、各需要家負荷の消費電力量を取得し、電力使用量の上限値を送信するまでの一連の手順を示している。
(2) Operation FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing operation of the present embodiment. A series of procedures until acquiring the power consumption amount of each consumer load and transmitting the upper limit value of the power consumption amount is shown. Show.
以下、本実施形態の作用を、図4に従って具体例を挙げて説明する。
ステップS1では、入力装置4で設定した供給可能な最大電力Psと予備電力の容量Pbを、管理装置1の入力部101が取得する。ここで、予備電力の容量Pbは、供給可能な最大電力Psに対する割合(例えば10%)により決定してもよい。入力部101が取得した設定値に基づいて、全体の電力制限目標値Pcを数1の式により算出する。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In step S <b> 1, the
ステップS1で取得あるいは算出した値をデータ保持部102に、例えば図5の形式で保持する。ステップS2では、管理装置1の通信部104を経由して、電力計測装置2a〜2nの計測部201で計測された需要家負荷3a〜3nの消費電力値を取得する。これらの消費電力値は、データ保持部102に、例えば図6の形式で保持する。
The value acquired or calculated in step S1 is held in the
ステップS3では、管理装置1の演算部103において、各需要家に対して、電力の使用制限を実施するかどうかを判定する。判定の一例として、各需要家の消費電力合計が電力制限目標値Pc以上となった時に電力使用制限を実施する。
In step S <b> 3, the
ステップS4では、管理装置1の演算部103において、各需要家の電力制限目標値を算出する。ここで、需要家iの電力制限値をpciとすると、数2に示すように、各需要家に課せられる電力制限目標値の合計を、全体の電力制限目標値と等しくなるように設定すればよい。
In step S4, the
各需要家のピーク対平均電力比が一致するように電力制限目標値を設定する場合、ピーク対平均電力比をR、需要家iの平均消費電力をpmiとすると、数3の関係を満たせばよい。 When setting the power limit target value so that the peak-to-average power ratio of each consumer is the same, if the peak-to-average power ratio is R and the average power consumption of the consumer i is pmi, the relationship of Equation 3 can be satisfied. That's fine.
数2と数3より、全体の電力制限目標値Pcを達成するために各需要家に課すピーク対平均電力比は、数4に示すように、各需要家の平均消費電力と目標とする全体の電力制限から算出される。
From Equations 2 and 3, the peak-to-average power ratio imposed on each customer in order to achieve the overall power limit target value Pc, as shown in
以上より、各需要家の電力制限目標値を算出するためには、初めに、数4により各需要家に課すピーク対平均電力比を算出し、数3により各需要家の電力制限目標値を算出すればよい。
From the above, in order to calculate the power limit target value of each consumer, first, the peak-to-average power ratio to be imposed on each consumer is calculated by
ステップS5では、管理装置1の出力部104において、ステップS4で算出した各需要家の電力制限目標値を電力計測装置2a〜2nへ送信する。
In step S5, the
以降、ステップS2からS5のフローを一定の時間間隔(例えば1分)で繰り返し実行する。 Thereafter, the flow of steps S2 to S5 is repeatedly executed at regular time intervals (for example, 1 minute).
各需要家の電力制限目標値を通信部202において受信した各電力計測装置2a〜2nは、その目標値を制御部203に送る。制御部203では、その目標値203に合わせてスイッチ部204を制御することで、電力線56から各負荷3a〜3nに対する電力供給量を制限する。
Each
(3)効果
以上のような構成を有する本実施形態においては、管理装置1がピーク対平均電力比を基に各需要家の電力使用量の上限を決定することで、需要家主体間の公平性を考慮して電力使用量を制限することが可能となる。
(3) Effect In the present embodiment having the above-described configuration, the
2.第2実施形態
前記の実施形態では、管理装置1に設けられた演算部103が、ピーク対平均電力比を基に各需要家の電力使用量の上限を決定していた。その場合、短時間のピーク値を基準として「ピーク対平均電力比」の演算を行うと、電力需要の実体と一致しないことが考えられる。
2. 2nd Embodiment In the said embodiment, the calculating
本実施形態では、一定時間Tc以上の電力需要のピークを演算の基礎となるピーク値とすることで、短時間のピークを無視する。すなわち、本実施形態では、各需要家のピーク対平均電力比を求めるにあたり、演算の基礎となるピーク値を、一定時間以上継続するピーク電力値に基づいて決定する。 In the present embodiment, the peak of the power demand for a certain time Tc or more is set as the peak value that is the basis of the calculation, so that the short-time peak is ignored. That is, in the present embodiment, when determining the peak-to-average power ratio of each consumer, the peak value that is the basis of the calculation is determined based on the peak power value that continues for a certain time or more.
図7は、本実施形態を説明する電力需要量とその継続時間を示すグラフである。この図7において、W1〜W4はそれぞれ電力需要のピーク値で、W3>W2>W1>W4の関係にある。t1〜t4は、各ピーク値W1〜W4の継続時間である。第1実施形態では、t1〜t4の値に関係なく、最も大きなピーク値W3を基に「ピーク対平均電力比」の演算を行うものとした。 FIG. 7 is a graph showing the electric power demand and its duration for explaining the present embodiment. In FIG. 7, W1 to W4 are peak values of power demand, respectively, and have a relationship of W3> W2> W1> W4. t1 to t4 are duration times of the respective peak values W1 to W4. In the first embodiment, the “peak-to-average power ratio” is calculated based on the largest peak value W3 regardless of the values of t1 to t4.
一方、本実施形態では、図8のフローチャートに示すように、次のような処理を行う。ステップS1において、一番大きなピーク値W3の継続時間t3を累積時間Tとする(T=t3)。次に、ステップS2において、予め設定した基準時間Tcと累積時間Tとを比較する。この場合、累積時間Tが基準時間Tcよりも小さい場合(Tc>T)は、ステップS3に進む。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. In step S1, the duration t3 of the largest peak value W3 is set as the cumulative time T (T = t3). Next, in step S2, a preset reference time Tc and the accumulated time T are compared. In this case, when the accumulated time T is smaller than the reference time Tc (Tc> T), the process proceeds to step S3.
ステップS3では、一番大きなピーク値W3の継続時間t3に対して次に大きいピーク値W2の時間t2を加えて、新たな累積時間Tとし、ステップS2に戻り、新たな累積時間Tと基準時間Tcとを比較する。以下、累積時間Tが基準時間Tcよりも大きくなるまで、この処理を繰り返す。 In step S3, the time t2 of the next largest peak value W2 is added to the duration t3 of the largest peak value W3 to obtain a new accumulated time T, and the process returns to step S2, and the new accumulated time T and reference time are returned. Compare with Tc. Thereafter, this process is repeated until the accumulated time T becomes larger than the reference time Tc.
ステップS2において、累積時間Tが基準時間Tcよりも大きくなった場合(T≧Tc)は、ステップS4に進む。ステップS4では、最後に加算したtnに対応するピーク値Wnを、演算部108において「ピーク対平均電力比」の演算を行う際のピーク値とする。 In step S2, when the accumulated time T becomes larger than the reference time Tc (T ≧ Tc), the process proceeds to step S4. In step S4, the peak value Wn corresponding to tn added last is set as a peak value when the calculation unit 108 calculates the “peak to average power ratio”.
例えば、
t3<Tc
t3+t2<Tc
t3+t2+t1<Tc
t3+t2+t1+t4≧Tc
であった場合、t4に対応したW4を演算用のピーク値とする。
For example,
t3 <Tc
t3 + t2 <Tc
t3 + t2 + t1 <Tc
t3 + t2 + t1 + t4 ≧ Tc
In this case, W4 corresponding to t4 is set as a peak value for calculation.
本実施形態によれば、短時間の電力使用量を排除することができ、需要家の使用実態に沿った電力使用量の制限を行うことが可能になる。特に、単純に一定時間以下のピーク値を排除すると、短時間のピークを他数回繰り返すような電力需要のピークを全て排除することになるが、本実施形態では、累積時間Tと基準時間Tcとを比較することで、短時間のピークの繰り返しの場合も実態に即したピーク値を基に「ピーク対平均電力比」の演算を行うことができる。 According to the present embodiment, it is possible to eliminate the amount of power used for a short time, and it is possible to limit the amount of power used in accordance with the actual usage of the consumer. In particular, if a peak value of a certain time or less is simply excluded, all power demand peaks that repeat a short-time peak several other times are excluded. In this embodiment, the accumulated time T and the reference time Tc are excluded. Thus, even in the case of repeating a peak for a short time, the “peak-to-average power ratio” can be calculated based on the peak value in accordance with the actual situation.
3.第3実施形態
本実施形態は、前記第2実施形態の変形例であって、各需要家のピーク対平均電力比を求めるにあたり、演算の基礎となるピーク値を、基準時間内におけるピーク電力値の累計に基づいて決定するものである。
3. Third Embodiment This embodiment is a modification of the second embodiment, and in determining the peak-to-average power ratio of each consumer, the peak value that is the basis of the calculation is the peak power value within the reference time. It is determined based on the cumulative total.
すなわち、本実施形態では、前記図7に示すような電力需要において、図9に示すようなフローチャートに従って、ピーク値を決定する。 That is, in the present embodiment, the peak value is determined according to the flowchart as shown in FIG. 9 in the power demand as shown in FIG.
図9のステップS1において、一番大きなピーク値W3の継続時間t3を累積時間Tとする(T=t3)。次に、ステップS2において、予め設定した基準時間Tcと累積時間Tとを比較する。この場合、累積時間Tが基準時間Tcよりも小さい場合(Tc>T)は、ステップS3に進む。 In step S1 of FIG. 9, the duration t3 of the largest peak value W3 is set as the cumulative time T (T = t3). Next, in step S2, a preset reference time Tc and the accumulated time T are compared. In this case, when the accumulated time T is smaller than the reference time Tc (Tc> T), the process proceeds to step S3.
ステップS3では、一番大きなピーク値W3の継続時間t3に対して次に大きいピーク値W2の時間t2を加えて、新たな累積時間Tとし、ステップS2に戻り、新たな累積時間Tと基準時間Tcとを比較する。以下、累積時間Tが基準時間Tcよりも大きくなるまで、この処理を繰り返す。 In step S3, the time t2 of the next largest peak value W2 is added to the duration t3 of the largest peak value W3 to obtain a new accumulated time T, and the process returns to step S2, and the new accumulated time T and reference time are returned. Compare with Tc. Thereafter, this process is repeated until the accumulated time T becomes larger than the reference time Tc.
ステップS2において、累積時間Tが基準時間Tcよりも大きくなった場合(T≧Tc)は、ステップS4に進む。なお、ここまでの処理は、第2実施形態と同)である。本実施形態では、ステップS4において、加算したt1〜tnのピーク値W1〜Wnの平均値Waveを、演算部108において「ピーク対平均電力比」の演算を行う際のピーク値とする。 In step S2, when the accumulated time T becomes larger than the reference time Tc (T ≧ Tc), the process proceeds to step S4. Note that the processing so far is the same as in the second embodiment. In the present embodiment, in step S4, the added average value Wave of the peak values W1 to Wn of t1 to tn is set as a peak value when the “peak-to-average power ratio” is calculated in the calculation unit 108.
例えば、
t3<Tc
t3+t2<Tc
t3+t2+t1<Tc
t3+t2+t1+t4≧Tc
であった場合、
Wave=(W3・t3+W2・t2+W1・t1+W4・t4)/(t3+t2+t1+t4)
を演算用のピーク値Waveとする。
For example,
t3 <Tc
t3 + t2 <Tc
t3 + t2 + t1 <Tc
t3 + t2 + t1 + t4 ≧ Tc
If
Wave = (W3 · t3 + W2 · t2 + W1 · t1 + W4 · t4) / (t3 + t2 + t1 + t4)
Is a peak value Wave for calculation.
本実施形態によれば、短いピークだけで電力使用量の制限を行うことがない上に、基準時間Tcを越えるピークの電力使用量の平均値を基準とするために、基準時間Tcを越えるピークに大きなバラツキがあっても、実態に即した電力使用量の制限を行うことが可能になる。 According to the present embodiment, the power consumption is not limited only by a short peak, and the peak exceeding the reference time Tc is used because the average value of the power consumption at the peak exceeding the reference time Tc is used as a reference. Even if there is a large variation in power consumption, it is possible to limit the amount of power used according to the actual situation.
4.第4実施形態
図10及び図11は、第4実施形態を説明するためのものである。本実施形態は、予め決められた基準電力値Wc以上のピークが示す電力値の平均値を、「ピーク対平均電力比」の演算を行う際のピーク値とする。すなわち、図10において、基準電力値Wcを越えるピーク値W1〜W4の平均電力量Waveをピーク値とする。
Wave=(W3・t3+W2・t2+W1・t1+W4・t4)/(t3+t2+t1+t4)
4). Fourth Embodiment FIGS. 10 and 11 are for explaining a fourth embodiment. In the present embodiment, an average value of power values indicated by a peak equal to or higher than a predetermined reference power value Wc is used as a peak value when the “peak-to-average power ratio” is calculated. That is, in FIG. 10, the average power amount Wave of peak values W1 to W4 exceeding the reference power value Wc is set as the peak value.
Wave = (W3 · t3 + W2 · t2 + W1 · t1 + W4 · t4) / (t3 + t2 + t1 + t4)
例えば、120A契約の需要家の場合、70%との電流の相当する120A×70%=84A、電力にすると、100V×84A=8.4kWを基準電力値Wcとする。 For example, in the case of a 120A customer, 120A × 70% = 84A corresponding to a current of 70%, and power, 100V × 84A = 8.4 kW is set as the reference power value Wc.
本実施形態では、図11のフローチャートに示すように、ステップS1では、管理装置1において、基準電力値Wcより大きいピークを抽出する。この場合、抽出する時間は任意であるが、需要家の使用態様に合わせて、24時間、工場などの稼働時間、電力制限を行う時間帯など適宜設定できる。
In the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 11, in step S1, the
ステップS2においては、前記のように抽出した複数のピークの平均電力Waveを、前記の式に基づいて算出する。その後、ステップ3において、平均電力Waveを基準として「ピーク対平均電力比」の演算を行い、需要家ごとの電力使用量を決定する。 In step S2, the average power Wave of the plurality of peaks extracted as described above is calculated based on the above formula. Thereafter, in step 3, the “peak-to-average power ratio” is calculated using the average power Wave as a reference, and the power consumption for each consumer is determined.
本実施形態では、予め基準電力量Wcを決定しておくため、平均電力に対するピーク値が存在する場合であっても、そのピーク値が基準電力量Wcよりも低い値である場合には、電力使用量の制限値を演算する基礎となることはない。すなわち、予め定められた基準電力量Wcよりも低い電力使用量の需要家については、電力使用の制限を少なくすることにより、節電に対する協力を促すことができる。 In this embodiment, since the reference power amount Wc is determined in advance, even if there is a peak value for the average power, if the peak value is lower than the reference power amount Wc, the power It is not the basis for calculating the usage limit. In other words, for consumers with a power consumption lower than a predetermined reference power amount Wc, cooperation for power saving can be promoted by reducing the restriction on the power usage.
5.第5実施形態
本実施形態は、前記各実施形態のピーク値の算出方法が、いずれも電力量Wを基準としていたのに対して、電力料金を加味したものである。すなわち、電力料金は、使用時間帯に応じて異なる場合が多い。そこで、本実施形態では、図12の(a)に示すような電力使用量Wを示すグラフを、図12(b)に示すような時間帯ごとのコストによって補正したグラフに変換する。
5. Fifth Embodiment In this embodiment, the peak value calculation method in each of the above embodiments is based on the amount of electric power W, but takes into account the power charge. That is, the power charge often varies depending on the usage time zone. Therefore, in the present embodiment, the graph indicating the power consumption W as shown in FIG. 12A is converted into a graph corrected by the cost for each time zone as shown in FIG.
その後、変換後のグラフに基づいて、前記第1から第4実施形態に記載の方法、すなわち、
(1) 最大ピーク値
(2) 一定時間Tc以上のピーク値Wn
(3) 一定時間Tcを越えるピーク値の平均値Wave
(4) 基準電力量Wcを越えるピーク値の平均値Wave
のいずれかを基準として、「ピーク対平均電力比」の演算を行い、需要家ごとの電力使用量、すなわち制限量を決定する。
Thereafter, based on the converted graph, the method described in the first to fourth embodiments, that is,
(1) Maximum peak value
(2) Peak value Wn over a certain time Tc
(3) Average value of peak values exceeding a certain time Tc Wave
(4) Average value of the peak value exceeding the reference electric energy Wc Wave
Based on one of the above, the “peak-to-average power ratio” is calculated to determine the amount of power used for each consumer, that is, the limit amount.
本実施形態によれば、前記各実施形態の作用効果に加えて、需要家が電力制限を行う場合のコスト削減効果が分かり易く、節電意識をより向上させることができる。 According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the above-described embodiments, the cost reduction effect when the consumer performs power limitation is easy to understand, and the power saving awareness can be further improved.
6.第6実施形態
本実施形態は、需要家から要求があった場合に、その時間帯については電力使用量の制限を行わないことを特徴とするものである。そのため、図13に示すように、管理装置1の演算部103が、前記各実施形態と同様な演算を行う電力使用量演算部103aと、免除時間帯決定部103bとから構成されている。
6). Sixth Embodiment The present embodiment is characterized in that, when a request is made from a consumer, the power usage amount is not limited for that time zone. Therefore, as illustrated in FIG. 13, the
すなわち、電力制限の免除を希望する時間帯に関するデータが入力部205に入力されると、前記免除時間帯決定部103bは、入力部205から入力された免除を希望する時間帯に関するデータを受信し、電力制限を行うか否かを判断し、電力制限の免除を行うことができる時間帯を決定する。その後、前記免除時間帯決定部103bの決定結果に基づいて、前記免除時間帯制御部103aが、決定された免除を行うことができる時間帯について、その電力制限を免除するように電力使用量制御部203aを制御する。
That is, when data related to a time zone for which exemption of power limitation is desired is input to the
同様に、各電力計測装置2a〜2nの制御部203が、電力使用量制御部203aと、免除時間帯制御部203bとから構成されている。すなわち、電力制限の免除を希望する時間帯に関するデータが入力部205に入力されると、前記入力部205から入力された免除を希望する時間帯に関するデータによって定められた時間帯の電力制限を免除するように、前記免除時間帯制御部203bが電力使用量制御部203aを制御する。
Similarly, the
なお、免除を希望する時間帯の入力部は、電力計測装置部分に設けられる必要はなく、他の箇所でもよい。また、電力制限の免除を行うかの判断が行われる箇所も、管理装置に限るものではない。本実施形態のように、各部が通信線で接続されている場合、入力部、制御部あるいは決定部等は、離れた箇所に設置されていても、機能を果たすことが可能である。 In addition, the input part of the time zone which desires exemption does not need to be provided in an electric power measurement apparatus part, and another location may be sufficient as it. Further, the location where the determination on whether to exempt the power restriction is performed is not limited to the management device. When each unit is connected by a communication line as in the present embodiment, the input unit, the control unit, the determination unit, and the like can function even if they are installed at remote locations.
このような構成を有する本実施形態では、図14に示す電力計測装置2a〜2n側では、次のような処理が行われる。まず、ステップS1において、入力装置4からピークカットを免除して欲しい時間帯を電力計測装置2a〜2nに入力する。ステップS2において、電力計測装置2a〜2nは、この時間帯を通信部104を経由して、管理装置1に送信する。同時のこの時間帯は、データ保持部1にも記憶される。
In the present embodiment having such a configuration, the following processing is performed on the
管理装置1においては、図15のフローチャートに示すように、ステップS1において、各電力計測装置2a〜2nからのピークカットを免除して欲しい時間帯に関するデータを受信する。ステップS2においては、各電力計測装置2a〜2nから送信された免除して欲しい時間帯が重複するか否かを検査する。
この場合、免除して欲しい時間帯が重複していると、重複した時間帯における電力使用量が増大するので、ステップS3において、免除する時間帯をいずれの需要家の負荷に割り当てるかを決定する。
In the
In this case, if the time zones to be exempted overlap, the power usage in the overlapped time zones increases, so in step S3 it is determined to which consumer load the time zone to be exempted is assigned. .
重複している免除する時間帯をどの需要家に割り当てるかは、種々の方法があるが、例えば、
(1) 日ごとに順番で優先する需要家の電力計測装置2a〜2nを選択する。
(2) 選択する需要家の電力計測装置2a〜2nをランダムに決定する。
(3) 電力使用量の大小、公共性や緊急性に応じて、優先順位を決定する。
などの方法を採用できる。
There are various methods for assigning the exempted time zone to which consumer, for example,
(1) Select the
(2) The
(3) Priorities are determined according to the amount of electricity used, public nature and urgency.
Such a method can be adopted.
一方、ステップS2において免除して欲しい時間帯が重複しない場合には、ステップS4において、要求された時間帯をその需要家の免除する時間帯とする。 On the other hand, if the time zone that is exempted in step S2 does not overlap, in step S4, the requested time zone is set as the time zone that the customer exempts.
このようにして、ステップS3またはステップS4において、各需要家について免除する時間帯が決定した後は、ステップ5において、各需要家の電力計測装置2a〜2nに免除する時間帯を送信する。この場合、免除する時間帯は、日ごと、あるいは一定時間や一定期間ごとに設定することができ、それに応じて、管理装置1から各電力計測装置2a〜2nに時間帯を送信するタイミングも適宜設定される。
In this way, after the time zone to be exempted for each customer is determined in step S3 or step S4, the time zone to be exempted is transmitted to the
管理装置1から免除する時間帯が送信されると、各電力計測装置2a〜2nでは、図14のフローチャートのステップS3に示すように、自己の免除する時間帯を通信部202で受信する。この免除する時間帯に関するデータは、制御部203に設けられた免除時間帯制御部203bに伝達され、この免除時間帯制御部203bは、同じく制御部203に設けられた電力使用量制御部203aと連携して、免除する時間帯は電力制御を実施しない。
When the time zone to be exempted from the
一方、他の時間帯については、電力使用量制御部203aが、前記各実施形態に記載した方法のいずれかにより、スイッチ部204を制御して、各電力計測装置2a〜2nに接続された負荷3a〜3nに対する電力供給量を制限する。
On the other hand, for other time zones, the power
本実施形態においては、前記各実施形態に示した効果に加えて、各需要家の要求を反映した電力制限が可能になるので、需要家の要望に弾力的に対応できる柔軟な電力制限システムを構築できる。 In the present embodiment, in addition to the effects shown in each of the above embodiments, it is possible to limit power reflecting the demands of each customer. Therefore, a flexible power limiting system that can flexibly respond to the demands of the customers is provided. Can be built.
7.他の実施形態
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
7). Other Embodiments The present invention is not limited to the above embodiments, and includes other embodiments as follows.
(1)前記各実施形態は、本発明を管理装置1と電力計測装置2a〜2nとから成るエネルギー管理システムとして説明したが、管理装置1において実行されるエネルギー管理方法や、コンピュータを管理装置1として機能させるためのプログラムも本発明の一態様である。
(1) Although each said embodiment demonstrated this invention as an energy management system which consists of the
(2)本発明の各実施形態は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することもできる。 (2) Each embodiment of the present invention is stored in a recording medium such as a magnetic disk (flexible disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, etc. as a program that can be executed by a computer. Can also be distributed.
(3)本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 (3) The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…管理装置
2a〜2n…電力計測装置
3a〜3n…需要家負荷
4…入力装置
101…入力部
102…データ保持部
103…演算部
104…通信部
201…計測部
202…通信部
203…制御部
204…スイッチ部
205…入力部
206…記憶部
207…表示部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記電力計測装置は、需要家負荷の電力需要量を計測する計測部と、電力需要を抑制する制御部を有し、
前記管理装置は、前記電力計測装置と計測データを授受する通信部と、各需要家の電力使用量上限を算出する演算部を有し、
前記演算部は、前記電力計測装置で計測された各需要家の電力需要を取得し、各需要家のピーク対平均電力比が、同じとなるように電力使用量の上限を算出するものであり、
前記管理装置は、前記演算部が算出した電力使用量の上限値を、各需要家に接続された電力計測装置に送信し、前記電力計測装置の制御部は、管理装置から送信された上限値に従ってその需要家の電力使用量を抑制するものであること、
を特徴とするエネルギー管理システム。 A power measuring device connected to a consumer's load, and a management device connected via a network with a plurality of consumer power measuring devices,
The power measuring device includes a measuring unit that measures the power demand of a consumer load, and a control unit that suppresses the power demand.
The management device includes a communication unit that exchanges measurement data with the power measurement device, and a calculation unit that calculates the power usage upper limit of each consumer,
The calculation unit obtains the power demand of each consumer measured by the power measuring device, and calculates the upper limit of power usage so that the peak-to-average power ratio of each consumer is the same. ,
The management device transmits the upper limit value of the power usage calculated by the arithmetic unit to a power measurement device connected to each consumer, and the control unit of the power measurement device transmits the upper limit value transmitted from the management device. In accordance with the customer's power consumption,
Energy management system characterized by
前記入力部から入力された免除を希望する時間帯に関するデータにかかる時間帯の電力制限を免除するように、前記電力使用量制御部を制御する免除時間帯制御部と、
を具備することを特徴とする請求項7に記載のエネルギー管理システム。 An input section for inputting data relating to a time zone for which an exemption from the power limit is desired;
An exemption time zone control unit that controls the power usage amount control unit so as to exempt the power limit of the time zone required for the data related to the time zone desired to be exempted input from the input unit;
The energy management system according to claim 7, comprising:
前記入力部から入力された免除を希望する時間帯に関するデータを受信し、電力制限を行うか否かを判断し、電力制限の免除を行うことができる時間帯に関するデータを出力する免除時間帯決定部と、
前記免除時間帯決定部により出力された免除を行うことができる時間帯の電力制限を免除するように、電力使用量制御部を制御する免除時間帯制御部と、
を具備することを特徴とする請求項7に記載のエネルギー管理システム。 An input section for inputting data relating to a time zone for which an exemption from the power limit is desired;
Receiving data related to a time zone desired to be exempted input from the input unit, determining whether or not to perform power limitation, and determining an exemption time zone for outputting data regarding a time zone in which power limitation can be exempted And
An exemption time zone control unit that controls the power usage amount control unit so as to exempt the power limit of the time zone in which the exemption output by the exemption time zone determination unit can be performed;
The energy management system according to claim 7, comprising:
需要家のエネルギー需要の計測する装置から、需要家のエネルギー需要計測値を取得するステップと、
需要家全体のエネルギー需要制限値を取得するステップと、
エネルギー需要計測値から、各需要家の平均エネルギー需要量を算出するステップと、
前記需要家全体のエネルギー需要制限値と、各需要家の平均エネルギー需要量の積算値から、ピーク対平均電力比を算出するステップと、
前記ピーク対平均電力比と、各需要家の平均エネルギー需要量から、各需要家のエネルギー需要制限値を算出するステップと、
各需要家のエネルギー需要を制限する装置に対して、各需要家のエネルギー需要制限値を送信するステップと、
を有することを特徴とするエネルギー管理方法。 An energy management method for outputting a command for limiting energy demand to a plurality of consumers,
Obtaining a consumer's energy demand measurement from a device that measures the consumer's energy demand;
Obtaining energy demand limits for the entire consumer;
Calculating the average energy demand for each customer from the energy demand measurements;
Calculating a peak-to-average power ratio from an energy demand limit value of the entire consumer and an integrated value of the average energy demand of each consumer;
Calculating an energy demand limit value of each consumer from the peak-to-average power ratio and the average energy demand of each consumer;
Transmitting the energy demand limit value of each consumer to a device that limits the energy demand of each consumer;
The energy management method characterized by having.
需要家のエネルギー需要の計測機装置から、需要家のエネルギー需要計測値を取得する手段と、
需要家全体のエネルギー需要制限値を取得する手段と、
前記エネルギー需要計測値から、各需要家の平均エネルギー需要量を算出する手段と、
前記全体のエネルギー需要制限値と、各需要家の平均エネルギー需要量の積算値から、ピーク対平均電力比を算出する手段と、
前記ピーク対平均電力比と各需要家の平均エネルギー需要量から、各需要家のエネルギー需要制限値を算出する手段と、
各需要家のエネルギー需要を制限する装置に対して、各需要家のエネルギー需要制限値を送信する手段と、
として機能させるためのエネルギー管理プログラム。
Computer
A means for obtaining a consumer energy demand measurement from a consumer energy demand measuring device;
Means for obtaining the energy demand limit for the entire consumer;
Means for calculating an average energy demand of each consumer from the measured energy demand;
Means for calculating a peak-to-average power ratio from the overall energy demand limit value and an integrated value of the average energy demand of each consumer;
Means for calculating the energy demand limit value of each consumer from the peak-to-average power ratio and the average energy demand of each consumer;
Means for transmitting the energy demand limit value of each consumer to a device that limits the energy demand of each consumer;
Energy management program to function as.
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