JP2014050155A - エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム - Google Patents

エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム Download PDF

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Abstract

【課題】取得した情報を利用して、より有効に消費電力を管理することのできるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムを提供する。
【解決手段】予め定めた特定期間の残り時間、または特定期間の開始から現在までに需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得し、残り時間あるいは累積使用電力量の変動に応じて、負荷機器16の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行う制御部を有する、ことを特徴とする。
【選択図】図4

Description

本発明は、エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムに関する。
近年、電力需要家ごとに設けられるエネルギー管理装置の一例として電力管理装置(例えば、EMS:Energy Management System)によって、電力需要家に設けられる負荷機器および分散電源などを制御する技術が知られている(特許文献1参照)。電力管理装置は、電力管理装置が制御または監視する負荷機器の消費電力量、分散電源の発電電力量、および商用電源からの供給電力量などの様々な電力量の時間に応じた変化を取得し、保管することが可能である。
特開2003−309928号公報
しかしながら、上記のような構成のシステムにおいて、取得した情報を有効に活用した、より効率的な電力使用が求められている。
従って、本発明の目的は、取得した情報を利用して、より有効に消費電力を管理することのできるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムを提供することにある。
上記課題を解決するために本発明に係るエネルギー管理装置は、
予め定めた特定期間の残り時間、または前記特定期間の開始から現在までに需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得し、
前記残り時間あるいは前記累積使用電力量の変動に応じて、前記負荷機器の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは前記指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行う制御部を有する、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記特定期間は、前記需要家と電力会社の電力料金算出に用いられる基準時間である、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、前記特定期間の残り時間が所定時間以下となった場合に、前記指示オブジェクトの生成あるいは表示態様を変更する処理を行う、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、前記累積使用電力量が所定の値を超えた場合に、前記指示オブジェクトの生成あるいは表示態様を変更する処理を行う、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、前記負荷機器のうち、特定の負荷機器の消費電力量が所定の値を超えた場合に、前記特定の負荷機器に関する前記指示オブジェクトの生成あるいは表示態様を変更する処理を行う、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理装置は、
各指示オブジェクトには優先度が設定され、
前記制御部は、前記優先度に応じて指示オブジェクトの生成、または表示態様の変更の処理を行う、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理方法は、
予め定めた特定期間の残り時間、または前記特定期間の開始から現在までに、需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得するステップと、
前記残り時間あるいは前記累積使用電力量の変動に応じて、前記負荷機器の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは前記指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行うステップとを含む、ことを特徴とする。
また本発明に係るエネルギー管理システムは、
需要家における負荷機器の電力状態を管理するエネルギー管理装置と、当該エネルギー管理装置と通信可能な通信端末と、を備えるエネルギー管理システムであって、
前記エネルギー管理装置は、
予め定めた特定期間の残り時間、または前記特定期間の開始から現在までに需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得し、前記残り時間あるいは前記累積使用電力量の変動に応じて、前記負荷機器の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは前記指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行う制御部を有し、
前記通信端末は、前記指示オブジェクトを表示するディスプレイを有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、取得した情報を利用して、より有効に消費電力を管理することのできるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る通信端末に表示されたショートカットメニューの一例を表す図である。 本発明の一実施形態に係る通信端末に表示された消費電力量のグラフの一例を表す図である。 本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの動作を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態)
まず、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示す通信システム構成図である。
図1に示すように、エネルギー管理システムは、エネルギー管理装置10と、通信端末11と、サーバ装置であるEMS(Energy Management System)サーバ20とを有する。図1においては、エネルギー管理装置10および通信端末11がそれぞれ1台ずつある例を示しているがこれに限られず、それぞれ2台以上であってもよい。
インターネット30は、エネルギー管理装置10、通信端末11、およびEMSサーバ20を接続し、データおよび制御指示などの信号を通信する。またエネルギー管理装置10および通信端末11は、LAN(Local Area Network)40内に存在する。
エネルギー管理装置10は、例えばEMS Gatewayである。エネルギー管理装置10は、後述するセンサが検出する消費電力量などの測定値を、定期的にEMSサーバ20に送信する。また、エネルギー管理装置10は、自身のLAN40内でのアドレスを、EMSサーバ20に送信することも可能である。
ここでLAN40内でのアドレスとは、好適にはローカルIPアドレスである。以下、当該アドレスはローカルIPアドレスであるものとして説明する。ローカルIPアドレスとは、LAN40内のみでネットワーク機器を特定するためのIPアドレスであり、例えば“192.168.1.4”等である。またローカルIPアドレスの替わりに、エネルギー管理装置10のMACアドレスを用いてもよい。
さらに、エネルギー管理装置10は、ポーリングによりEMSサーバ20から、自己の属するLAN40内に存在する負荷機器16の制御指示を取得する。また、エネルギー管理装置10は、通信端末11からローカルのネットワーク等を介して、自己の属するLAN40内に存在する負荷機器16の制御指示を取得する。エネルギー管理装置10は、EMSサーバ20または通信端末11から受信した制御指示に基づいて、自己の属するLAN40内に存在する負荷機器16を制御する。
LAN40内には、第1のセンサ12と、センサ管理部13と、第2のセンサ14と、第3のセンサ15と、負荷機器16と、エネルギー管理装置10と、通信端末11とが存在する。図1では負荷機器16が2台存在する例を示しているがこれに限られず、負荷機器16は、1台であってもよく、3台以上であってもよい。また、エネルギー管理装置10は、デマンド監視装置24を介して電力計25と接続する。
第1のセンサ12は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、LAN40内に存在する負荷機器16の駆動状態に関する測定値を検出する。
センサ管理部13は第1のセンサ12から測定値を検出する。センサ管理部13は例えばZigBee(登録商標)のSEP2.0(Smart Energy Profile2.0)およびEchonet(登録商標)、ECHONET Liteなどの標準のプロトコルによってエネルギー管理装置10と定期的に通信する。
第2のセンサ14は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、LAN40内に存在する負荷機器16の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第1のセンサ12と異なり、第2のセンサ14は独自のプロトコルによってエネルギー管理装置10と通信する。
第3のセンサ15は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、LAN40内に存在する負荷機器16の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第3のセンサ15は、例えばSEP2.0およびEchonet(登録商標)、ECHONET Liteなどの標準のプロトコルによってエネルギー管理装置10と直接通信を行う。
負荷機器16は、例えばエアコン、灯具、冷蔵庫などの電力に基づいて駆動する機器である。負荷機器16は、Echonet(登録商標)、ECHONET Liteなどの標準のプロトコルによってエネルギー管理装置10と通信する。
前述のようにエネルギー管理装置10は、センサ管理部13、第2のセンサ14および第3のセンサ15と通信可能であり、第1のセンサ12および第2のセンサ14の測定値を、定期的にインターネット30を介してEMSサーバ20に送信する。また、前述のように、エネルギー管理装置10はポーリングによりEMSサーバ20から、自己が属するLAN40に存在する負荷機器16の制御指示を取得し、当該制御指示に基づいて、負荷機器16の運転状態を制御する。
さらに、エネルギー管理装置10は、デマンド監視装置24の出力からデマンド時限の始期(開始時)を認識する。デマンド時限とは、店舗などを運営する事業者(需要家)および電力会社の契約電力の取決めに用いられる基準時間である。例えばデマンド時限が30分で契約電力が300kwである場合に、事業者は各デマンド時限において平均して300kwの電力の消費が許容される。また、エネルギー管理装置10は、デマンド監視装置24の出力から現在のデマンド時限における店舗における全負荷機器(負荷機器16を含む)の消費電力の現在値を取得する。
前述のように、通信端末11は、同じLAN40内に存在する第1のセンサ12、第2のセンサ14、および第3のセンサ15の測定値を表示し、各負荷機器16の運転状態を表示する。また、前述のように、通信端末11において、各負荷機器16の直接的な制御指示、例えば温度そのものの設定、照度そのものの設定の指示が可能である。
デマンド監視装置24は、電力計25が出力するパルスを読出し、エネルギー管理装置10に出力する。
電力計25は、デマンド時限における店舗毎、すなわち同じLAN40内に存在する負荷機器16全体の累積消費電力(以下、デマンド電力という。)を測定する。電力計25は、デマンド時限の始期にデマンド電力をリセットし、デマンド時限の始期から現在までのデマンド電力を測定する。
通信端末11は、専用に設計された端末とする他、モバイル端末、パソコン(PC)、ノートパソコン、またはタブレットPCなどにアプリケーションソフトウェアをインストールしたものとするなど、各種の端末とすることができる。通信端末11は表示部としてのディスプレイを有し、自己の属するLAN40内に存在するセンサが測定した測定値およびLAN40に存在する負荷機器16の運転状態およびデマンド時限に基づいた消費電力の情報を、数値およびグラフ等により表示可能である。
通信端末11のディスプレイは、例えば図2に示すような情報表示ページを表示することができる。図2に示す詳細選択メニュー内の複数の項目(例えば、表示したいグラフの種類、対象期間、対象負荷機器、等)がユーザにより選択されると、通信端末11のディスプレイは、所望の情報をグラフ画像で表示することができる。また通信端末11のディスプレイは、ショートカットボタン(指示オブジェクト)を有するショートカットメニューを表示することができ、ユーザによりショートカットボタンが選択されると、対応する詳細な情報をグラフ画像等により表示することができる。さらに通信端末11のディスプレイは、EMSサーバ20から受信した、ショートカットボタンを強調する指示(以下、強調指示という。)に応じて、配置を変更する等により特定のショートカットボタンを強調表示することができる。ここで、ショートカットボタンの強調表示を行う方法としては、ボタンの配置を変える以外にも、色の変更、文字の点滅、点滅速度の変更、大きさの変更、および文字太さの変更等とすることも可能である。また、通信端末11のディスプレイが詳細な情報を表現する方法は、グラフ画像に限られるものではなく、表および記号等により表示してもよい。
通信端末11は、測定値および運転状態等の情報を表示するときには、EMSサーバ20からHTTPによりデータを取得し、通信端末11のウェブブラウザが情報表示ページを形成する。また、通信端末11は、EMSサーバ20からHTTPリクエストの応答としてエネルギー管理装置10のローカルIPアドレスを取得することができる。そして通信端末11は、LAN40内のネットワークを介して直接、エネルギー管理装置10に測定値および運転状態等の情報を要求することによりデータを取得し、通信端末11のウェブブラウザが情報表示ページを形成することも可能である。
また、通信端末11は、自己の属するLAN40内に存在する負荷機器16の制御指示を発行する。制御指示の発行はウェブブラウザが構成する機器制御ページ上におけるユーザの操作の検出に基づく。通信端末11は、発行した制御指示を、インターネット30を介してEMSサーバ20に送信することができる。また、通信端末11は、発行した制御指示を、エネルギー管理装置10のローカルIPアドレスに基づき、LAN40内のネットワークを通じてエネルギー管理装置10に直接送信することができる。
EMSサーバ20は、エネルギー管理装置10から送信される各種の情報を受信し、記憶する。また、EMSサーバ20は、通信端末11が発行した制御指示を受付ける。また、EMSサーバ20は、各負荷機器16の制御指示を作成する。受付けた制御指示または作成した制御指示を、エネルギー管理装置10がポーリングにより読出す。また、EMSサーバ20は、各LAN40内に存在するセンサ情報の登録の受付けおよび更新が可能である。ここで「センサ情報」とは、センサが測定した測定値および負荷機器16の運転状態を含む。
EMSサーバ20は、取得部201と、制御部202と、メモリ203とを有する。
取得部201は、測定値およびセンサ情報を含む多様な情報を収集し、記憶又は更新する。また取得部201は、エネルギー管理装置10またはメモリ203から情報を取得し、制御部202渡す。取得する情報は、需要家と電力会社の電力料金算出に用いられる基準時間の残り時間、基準時間の開始時から現在までに、需要家における負荷機器16が消費した累積使用電力量、特定の負荷機器Aのデマンド時限における累積使用電力量等である。
制御部202は、多様な目的を達成するように、多様なアルゴリズムで各負荷機器16の制御指示を作成する。
また制御部202は、通信端末11のディスプレイにより表示する情報表示ページおよびグラフ画像等を作成し、通信端末11に送信することができる。例えば、制御部202は、エネルギー管理装置10から取得した情報に基づいて、30分デマンド時限の経過時間と累積電力量を示すグラフ画像を作成することができる(図3参照)。
また制御部202は、所定条件に基づいて、通信端末11ディスプレイ上で特定のショートカットボタンを強調して表示する強調指示を発行することができる。ここで制御部202が強調指示を発行することは、制御部202がショートカットメニューに対応する画面情報をHTML等により生成し、当該画面情報を通信端末11に送信することを含む。この場合、制御部202は、当該画面情報におけるショートカットメニューに係る情報を書き換えて、書き換えた画面情報を通信端末11に送信する。また制御部202は、強調表示する特定のショートカットボタンと、強調表示を行う条件とを組合せてメモリ203に記憶する。制御部202は、発行した強調指示を、インターネット30を介して通信端末11に送信することができる。ショートカットボタンの強調表示を行う条件は、様々な条件を設定することができる。例えば、強調表示を行う条件を、“30分のデマンド時限の残り時間が10分以下となること”とし、当該条件を満たした場合に、図2における“現在のデマンド値”に対応するショートカットボタンを、ショートカットメニュー内で最も左側に配置することで強調表示する。また例えば、同一のLAN40内における1日の全負荷機器の累積使用電力量が所定の値を超えるか否か、強調表示を行う条件としてもよい。この場合、所定の値を超えた場合は“1日の累積使用電力量”に対応するショートカットボタンを強調表示する。あるいは、全ての負荷機器でなくとも一部の特定の負荷機器Aのデマンド時限における累積使用電力量が所定の値を超えるか否かに基づいて強調表示を行う条件としてもよい。そして所定の値を超えた場合に“負荷機器Aのデマンド時限における消費電力量”に対応するショートカットボタンを表示する。さらに制御部202は、強調表示の条件に対応した特定のショートカットボタンがショートカットメニューに設けられていない場合、当該ショートカットボタンを新たに生成する指示を発行し通信端末11に送信することで、通信端末11のディスプレイ上に当該ショートカットボタンを表示することも可能である。この場合、ショートカットボタンが増加しすぎて煩雑になることを防ぐため、新たに生成するショートカットボタンの数に上限を設けることが好ましい。
次に本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムについて、通信端末11がディスプレイにより、特定のショートカットボタンを強調表示する場合の動作を、図4に示すフローチャートにより説明する。この例において、EMSサーバ20が、強調表示を行う条件を、“30分のデマンド時限の残り時間が10分以下となること”とし、当該条件を満たした場合に、図2における“現在のデマンド値”というショートカットボタンを、ショートカットメニュー内で最も左側に配置することで強調表示するものとする。
はじめに、EMSサーバ20の取得部201は、エネルギー管理装置10から送信されたデマンド時限の始期を含む情報を取得し(ステップS1)、取得した情報を制御部202に渡す。続いて制御部202は、取得した情報に基づいて、ショートカットボタンを強調表示するか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2において、制御部202が、強調表示しないと判定した場合(Noと判定した場合)は、ステップS1に戻る。ステップS2において、制御部202が強調表示すると判定した場合(Yesと判定した場合)は、制御部202は強調指示を発行する(ステップS3)。この例の場合、30分のデマンド時限の残り時間が10分以下となった場合にEMSサーバ20は、ステップS2においてYesと判定し、図2の“現在のデマンド値”というショートカットボタンを、ショートカットメニューで最も左側に配置する強調指示を発行する。
続いて制御部202は、発行した強調指示を通信端末11に送信する(ステップS4)。通信端末11は、受信した強調指示に基づいて、ディスプレイの表示を変更する(ステップS5)。すなわち、この例において通信端末11は、“現在のデマンド値”のショートカットボタンをショートカットメニュー内で最も左側に配置する。そして処理が終了する。
以上のような構成を有する本実施形態のエネルギー管理システムによれば、予めショートカットボタンを設定することにより、通信端末11で対象期間、対象負荷機器16等の複雑な指定条件を指定することなく、表示したい電力情報を直ちに表示することが可能となる。さらにその際、所定の条件に応じて、特定のショートカットボタンが強調表示されるため、注意すべき電力情報が明確となり、より安全で効率的な消費電力の管理が可能となる。
また、EMSサーバ20の制御部202が、複数のショートカットボタンに対して、同時に同様の強調指示を発行してもよい。この場合、強調表示するショートカットボタンの優先度を設定する。そして制御部202は、当該優先度に応じ、具体的には優先度の高いショートカットボタンを優先して強調表示を行うように、通信端末11に強調指示を送信する。
ここで、上記実施形態では、通信端末11のディスプレイ上でのショートカットボタンの強調表示を行うか否かの判定を、EMSサーバ20で行っていたが、LAN40内のエネルギー管理装置10または通信端末11等が同様の機能を有する場合には、エネルギー管理装置10または通信端末11等で当該判定を行うことも可能である。
また、ショートカットボタンを強調表示するか否かを判定する基準の時間として、30分というデマンド時限を例に説明したが、デマンド時限でなくとも例えば需要家において予め定めた特定期間、例えば1日や1ヶ月など、ユーザの管理したい期間を基準として判断するよう構成してもよい。
また、指示オブジェクトとしてショートカットボタンを表示する例を示したが、これに限らず、指示を行うためのオブジェクトであれば他のオブジェクトであってもよい。例えば、負荷機器の電力状況を表示する画面へのリンクが張られたハイパーリンク付きテキスト等であってもよく、強調表示時には太文字にしたり、色を変更したり、点滅させる等してもよい。
本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段及びステップ等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
10 エネルギー管理装置
11 通信端末
12 第1のセンサ
13 センサ管理部
14 第2のセンサ
15 第3のセンサ
16 負荷機器
20 EMSサーバ(サーバ装置)
201 取得部
202 制御部
203 メモリ
30 インターネット
40 LAN

Claims (8)

  1. 予め定めた特定期間の残り時間、または前記特定期間の開始から現在までに需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得し、
    前記残り時間あるいは前記累積使用電力量の変動に応じて、前記負荷機器の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは前記指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行う制御部を有する、ことを特徴とするエネルギー管理装置。
  2. 前記特定期間は、前記需要家と電力会社の電力料金算出に用いられる基準時間である、ことを特徴とする請求項1に記載のエネルギー管理装置。
  3. 前記制御部は、前記特定期間の残り時間が所定時間以下となった場合に、前記指示オブジェクトの生成あるいは表示態様を変更する処理を行う、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装置。
  4. 前記制御部は、前記累積使用電力量が所定の値を超えた場合に、前記指示オブジェクトの生成あるいは表示態様を変更する処理を行う、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装置。
  5. 前記制御部は、前記負荷機器のうち、特定の負荷機器の消費電力量が所定の値を超えた場合に、前記特定の負荷機器に関する前記指示オブジェクトの生成あるいは表示態様を変更する処理を行う、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装置。
  6. 各指示オブジェクトには優先度が設定され、
    前記制御部は、前記優先度に応じて指示オブジェクトの生成、または表示態様の変更の処理を行うことを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置。
  7. 予め定めた特定期間の残り時間、または前記特定期間の開始から現在までに、需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得するステップと、
    前記残り時間あるいは前記累積使用電力量の変動に応じて、前記負荷機器の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは前記指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行うステップとを含む、ことを特徴とするエネルギー管理方法。
  8. 需要家における負荷機器の電力状態を管理するエネルギー管理装置と、当該エネルギー管理装置と通信可能な通信端末と、を備えるエネルギー管理システムであって、
    前記エネルギー管理装置は、
    予め定めた特定期間の残り時間、または前記特定期間の開始から現在までに需要家において負荷機器が消費した累積使用電力量の少なくとも一方の情報を取得し、前記残り時間あるいは前記累積使用電力量の変動に応じて、前記負荷機器の電力情報に関する表示を指示するための指示オブジェクトを生成、あるいは前記指示オブジェクトの表示態様を変更する処理を行う制御部を有し、
    前記通信端末は、
    前記指示オブジェクトを表示するディスプレイを有する、
    ことを特徴とするエネルギー管理システム。
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