JP2014057517A - 配電システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる配電システムを提供する。
【解決手段】配電システム50は、電源(商用交流電源2または分散型電源54)から供給される電力を消費する負荷機器(例えば、DC機器5)と、負荷機器を含む電力配電系統52を制御するコントロールユニット7とを備え、負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードを有している。そして、コントロールユニット7によって、負荷機器における消費電力が制御され、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が削減される。
【選択図】図1

Description

本願発明は、電源から供給される電力を消費する負荷機器と、負荷機器を含む電力配電系統を制御する電力制御装置とを備えた配電システムに関するものである。
一般的に、配電システムは、商用電源から電力が供給される負荷機器を備えている。また、分散型電源を備える配電システムが知られており、商用電源からだけではなく、分散型電源からも負荷機器に電力を供給できるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。このような配電システムにおいては、負荷機器を含む電力配電系統を制御する電力制御装置を備えており、電力制御装置によって負荷機器に供給される電力等が制御される。
特開2009−159730号公報
ところで、近年、負荷機器に供給する電力について省エネルギー化(いわゆる省エネ)を図ることが求められている。特に、商用電源に比べて供給可能な電力が限られる分散型電源について、分散型電源から負荷機器に供給する電力について省エネが望まれている。
しかしながら、従来の配電システムにおいては、省エネの要望に対応できない場合があった。即ち、一般的に、負荷機器には一定の電力が供給されるように構成されており、負荷機器に供給する電力について省エネを図ることができなかった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる配電システムを提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、電源から供給される電力を消費する複数の負荷機器と、複数の負荷機器を含む電力配電系統を制御する電力制御装置とを備え、電力制御装置は、複数の負荷機器において消費される消費電力を設定した電力制御モードとして、複数の負荷機器における消費電力を小さくするための第1のモードと、該第1のモードよりも複数の負荷機器における消費電力が大きい第2のモードとを有し、複数の負荷機器に対してそれぞれ、第1のモードに対応する第1の制御内容と、第2のモードに対応する第2の制御内容とが予め決められており、電力配電系統に対して、第1のモードに対応して所定の系統への電力供給を制限する第1の電力供給内容と、第2のモードに対応して電力供給を制御する第2の電力供給内容とが予め決められており、電力制御モードが第1のモードに切り替えられるとき、複数の負荷機器のすべてが、それぞれに決められた第1の制御内容になるように制御されるとともに、電力配電系統が第1の電力供給内容になるように制御され、電力制御モードが第2のモードに切り替えられるとき、複数の負荷機器のすべてが、それぞれに決められた第2の制御内容になるように制御されるとともに、電力配電系統が第2の電力供給内容になるように制御されることを特徴とする配電システム。
上記構成によれば、電力制御装置によって、負荷機器における消費電力が制御され、負荷機器において消費される電力を可変とする複数の電力制御モードが切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が削減される。このため、電力制御モードが負荷機器における消費電力を小さくするための第1のモード(例えばエコモード)に切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が削減され、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
上記構成によれば、電力制御モードが切り替えられることによって、電力制御装置が負荷機器を制御して、この負荷機器における消費電力が削減される。このため、負荷機器における消費電力が直接的に制御されて、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを確実に図ることができる。
上記構成によれば、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、電力制御装置が電力配電系統を構成する所定の系統への電力供給を制限して、負荷機器における消費電力が削減される。このため、所定の系統への電力供給が制限されて、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の配電システムであって、第1の電力供給内容では、電力制御モードが第1のモードに切り替えられるとき、電力制御装置が所定の系統への電力供給を遮断することを特徴とする。
上記構成によれば、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、電力制御装置が所定の系統への電力供給を遮断する。このため、所定の系統への電力供給が遮断されて、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを確実に図ることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の配電システムであって、電力配電系統は、上記所定の系統と他の系統とを備え、電力制御モードが切り替えられることによって、他の系統への電力供給が制御されることなく、所定の系統への電力供給が制御されることを特徴とする。
上記構成によれば、電力配電系統は、所定の系統と他の系統とを備え、電力制御モードが切り替えられることによって、他の系統への電力供給が制御されることなく、所定の系統への電力供給が制御される。このため、他の系統への電力供給に比べて、所定の系統への電力供給が優先的に制御される。従って、他の系統に含まれる負荷機器については、複数の電力制御モードが切り替えに関係なく電源から所定の電力を供給することが可能である。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の配電システムであって、負荷機器の動作態様が変更可能であるとともに、負荷機器における消費電力は負荷機器の動作態様により異なり、電力制御装置が、負荷機器の動作態様を制御することにより、負荷機器を動作させながらこの負荷機器における消費電力が削減されることを特徴とする。
上記構成によれば、電力制御装置が、負荷機器の動作態様を制御することにより、負荷機器を動作させながらこの負荷機器における消費電力が削減される。このため、負荷機器における消費電力を削減しながらも負荷機器は動作する。従って、動作し続けることが好ましい負荷機器に、本発明を好適に適用するこができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の配電システムであって、電力制御モードが切り替えられるとき、複数の負荷機器のうち所定の負荷機器と、複数の負荷機器のうち他の負荷機器とで電力制御モードを互いに異ならせることが可能であることを特徴とする。
上記構成によれば、複数の負荷機器のうち所定の負荷機器の電力制御モードと、他の負荷機器の電力制御モードとを互いに異ならせることが可能である。このため、所定の機器(例えば、空調機器等)については、消費電力を大きくして快適な環境とするためのモード(例えば快適モード)に切り替え、他の機器(例えば、照明機器等)については、消費電力を小さくするための第1のモード(例えばエコモード)に切り替えることができる。従って、複数の負荷機器において消費される消費電力をきめ細かく管理して、電源から複数の負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の配電システムであって、電力制御モードを切り替えるために操作される操作部を備え、操作部の操作内容に応じて、電力制御モードが切り替えられることを特徴とする。
上記構成によれば、配電システムは、電力制御モードを切り替えるために操作される操作部を備え、操作部の操作内容に応じて、電力制御モードが切り替えられる。このため、操作部を操作することによって、負荷機器における消費電力を可変とする複数の電力制御モードを手動で切り替えることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の配電システムであって、電力制御装置は、電源から負荷機器に供給可能な電力に基づいて、電力制御モードを切り替えることを特徴とする。
上記構成によれば、電力制御装置は、電源から負荷機器に供給可能な電力に基づいて、電力供給モードを切り替える。このため、電源(例えば分散型電源として構成される太陽電池)から負荷機器に供給可能な電力が不足すると判断されるときに、負荷機器における消費電力を小さくするための第1のモード(例えばエコモード)に自動的に切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が自動的に削減され、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。特に、電源から負荷機器に供給可能な電力が予測されて、その予測結果(即ち、将来的に供給可能な電力)に基づいて、複数の電力供給モードが切り替えられることによって、電力売買に備えた電力配電系統のマネジメントが可能である。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の配電システムであって、電力制御装置は、負荷機器において消費される消費電力に基づいて、電力制御モードを切り替えることを特徴とする。
上記構成によれば、電力制御装置は、負荷機器において消費される消費電力に基づいて、電力制御モードを切り替える。このため、負荷機器において消費される消費電力が多いと判断されるときに、負荷機器における消費電力を小さくするための第1のモード(例えばエコモード)に自動的に切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が自動的に削減され、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。特に、負荷機器において消費される消費電力が予測されて、その予測結果(即ち、将来的に消費される消費電力)に基づいて、複数の電力供給モードが切り替えられることによって、電力売買に備えた電力配電系統のマネジメントが可能である。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の配電システムであって、複数の電力制御装置を制御する制御装置をさらに備え、制御装置は、ネットワークを介して取得した情報を、複数の電力制御モードを切り替えるための情報として電力制御装置の各々に取得させることを特徴とする。
上記構成によれば、複数の電力制御装置を制御する制御装置は、ネットワークを介して取得した情報を、電力制御モードを切り替えるための情報として前記電力制御装置の各々に取得させ、電力制御装置は、取得した情報に基づいて、前記電力制御モードを切り替えることを特徴とする。このため、各電力制御装置は、制御装置により取得された情報に基づき、負荷機器に供給される電力を可変とする複数の電力制御モードを切り替えることができるため、制御装置により複数の電力制御装置を統括して制御することができる。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の配電システムであって、制御装置は、ネットワークを介して天候に係る情報を取得して、この天候に係る情報を、電力制御モードを切り替えるための情報として電力制御装置の各々に取得させることを特徴とする。
上記構成によれば、制御装置は、ネットワークを介して天候に係る情報を取得して、この天候に係る情報を、複数の電力制御モードを切り替えるための情報として電力制御装置の各々に取得させる。このため、負荷機器に電力を供給する電源が、太陽電池によって構成されている場合には、取得した天候に係る情報から負荷機器に供給可能な電力を推測することが可能となる。
本発明によれば、負荷機器における消費電力が削減され、電源から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
本発明の第1の実施形態に係る配電システムに含まれる電力供給システムの構成図。 同実施形態において、複数の電力制御モードと、その電力制御モードに応じた電力配電系統における態様との関係を示す表。 本発明の第2の実施形態に係る電力供給システムが含まれる配電系統を示す構成図。 同実施形態に係る配電システムに含まれる電力供給システムの構成図。 同実施形態に係る配電システムにおいて、電力配電系統間において電力を授受する際の電力制御装置の動作を説明するためのフローチャート。 同実施形態に係る配電システムにおいて、運転プログラムを変更して複数の電力制御モードを切り替える電力制御装置制の動作を説明するためのフローチャート。 (a)〜(c)同実施形態において、運転プログラムを説明するためのグラフを含む説明図であって、その運転プログラムに応じた各負荷機器の電力制御モードを示す表を含む説明図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図は、配電システムを説明する上で必要な構成のみを図示した模式図であり、その他の構成については図示及び説明を省略している。
(第1の実施形態)
図1に示すように、配電システム50は、商用電源である商用交流電源2に接続された電力線51に、電力配電系統52が接続されている。本実施形態においては、電力配電系統52は、一戸建て住宅に設けられた配電系統である。
電力配電系統52は、住宅に設けられた分散型電源54と、電力が供給される負荷機器と、商用交流電源2及び分散型電源54の少なくとも一方の電源からの負荷機器への電力を制御するコントロールユニット7とを有している。負荷機器は、DC機器5等の各種機器であって、具体的には、例えば、LED照明等の照明機器、TV(テレビ受信装置)等のオーディオビジュアル機器、冷蔵庫等の家電機器、エアコン等の空調機器、床暖房設備等の建築設備、PC(Personal Computer)等の電子機器である。
本実施形態においては、分散型電源54は、太陽電池3と燃料電池4と蓄電池16とにより構成されている。太陽電池3は、太陽光の光エネルギーを電力に変換して発電する発電源である。また、燃料電池4は、燃料と酸化剤との化学反応により発電する発電源である。また、蓄電池16は、商用交流電源2、太陽電池3、及び燃料電池4から供給される電力を蓄電し、必要に応じて放電する充放電可能な電源である。分散型電源54を構成する電源(即ち、太陽電池3、燃料電池4、及び蓄電池16)からの電力は、コントロールユニット7を介してDC機器5等の負荷機器に供給される。
電力制御装置であるコントロールユニット7は、商用交流電源2からコントロールユニット7に供給される電力を、宅内の負荷機器に応じた電力に変換して負荷機器へ供給する。また、コントロールユニット7は、分散型電源54からコントロールユニット7に供給される電力を、宅内の負荷機器に応じた電力に変換して負荷機器へ供給する。即ち、太陽電池3または燃料電池4が発電する場合や、蓄電池16が電力を放電可能である場合には、商用交流電源2のみならず、分散型電源54からも負荷機器に電力が供給される。
なお、分散型電源54によって負荷機器への電力供給が十分賄える場合には、商用交流電源2から負荷機器に電力が供給されなくてもよい。即ち、負荷機器へ十分な電力が供給されるのであれば、商用交流電源2及び分散型電源54の少なくとも一方の電源から電力が供給されればよい。
以上のように、配電システム50は、商用交流電源2または分散型電源54から供給される電力を消費する負荷機器と、負荷機器を含む電力配電系統52を制御するコントロールユニット7とを備えている。
図1を参照しながら、配電システム50を構成する住宅内の電力供給システム1についてより詳しく説明する。
図1に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器(照明機器、空調機器、家電、オーディオビジュアル機器等)に電力を供給する電力供給システム1が設けられている。電力供給システム1は、家庭用の商用交流電源(AC電源)2から各種機器に電力が供給されるだけでなく、太陽光により発電する太陽電池3や燃料電池4からも各種機器に電力が供給される構成である。電力供給システム1は、直流電源(DC電源)を入力して動作するDC機器5の他に、交流電源(AC電源)を入力して動作するAC機器6にも電力を供給する。
電力供給システム1には、同システム1の分電盤としてコントロールユニット7及びDC分電盤(直流ブレーカ内蔵)8が設けられている。また、電力供給システム1には、宅内のDC機器5の動作を制御する機器として制御ユニット9及びリレーユニット10が設けられている。
コントロールユニット7には、交流電力を分岐させるAC分電盤11が交流系電力線12を介して接続されている。コントロールユニット7は、このAC分電盤11を介して商用交流電源2に接続されるとともに、直流系電力線13aを介して太陽電池3に接続され、直流系電力線13bを介して燃料電池4に接続されている。コンバータとして機能するコントロールユニット7は、AC分電盤11から交流電力を取り込み、取り込んだ交流電力を所定の直流電力に変換する。また、コントロールユニット7は、太陽電池3や燃料電池4から直流電力を取り込み、取り込んだ直流電力を所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット7は、この変換後の直流電力を、直流系電力線14を介してDC分電盤8に出力したり、又は直流系電力線15を介して蓄電池16に出力して同電力を蓄電したりする。また、コントロールユニット7は、蓄電池16に蓄電された直流電力を取り込み、取り込んだ直流電力を所定の直流電力に変換して、この変換後の直流電力を、直流系電力線14を介してDC分電盤8に出力する。また、コントロールユニット7は、信号線17を介してDC分電盤8とデータやり取りを実行する。
また、本実施形態においては、電力制御装置であるコントロールユニット7は、DC機器5等の負荷機器を制御できるように、それらの負荷機器と通信可能に適宜接続されている。なお、コントロールユニット7と負荷機器とは、無線で通信可能に接続されていてもよく、有線(即ち、有体物である電線)で通信可能に接続されていてもよい。コントロールユニット7と負荷機器とが電線で通信可能に接続される場合、構成を簡略化するとの観点から、電線が電力線と通信線とを兼ねていることが好ましい。即ち、コントロールユニット7と負荷機器との通信が、負荷機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する方式、いわゆる電力線搬送通信により行われることが好ましい。
DC分電盤8は、直流電力対応の一種のブレーカである。DC分電盤8は、コントロールユニット7から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線18を介して制御ユニット9に出力したり、直流系電力線19を介してリレーユニット10に出力したりする。また、DC分電盤8は、信号線20を介して制御ユニット9とデータのやり取りをしたり、信号線21を介してリレーユニット10とデータのやり取りをしたりする。
制御ユニット9には、複数のDC機器5,5…が接続されている。これらDC機器5は、直流電力及びデータの両方を搬送可能な直流供給線路22を介して制御ユニット9と接続されている。直流供給線路22は、DC機器5の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、一対の線で電力及びデータの両方をDC機器5に搬送する。制御ユニット9は、直流系電力線18を介してDC機器5の直流電力を取得し、DC分電盤8から信号線20を介して得る動作指令を基に、制御対象となるDC機器5とその動作の制御内容について把握する。そして、制御ユニット9は、指示されたDC機器5に直流供給線路22を介して直流電圧及び動作指令を出力し、DC機器5の動作を制御する。
制御ユニット9には、宅内のDC機器5の動作を切り換える際に操作するスイッチ23が直流供給線路22を介して接続されている。また、制御ユニット9には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ24が直流供給線路22を介して接続されている。よって、DC分電盤8からの動作指示のみならず、スイッチ23の操作やセンサ24の検知によっても、その検知結果に基づいて直流供給線路22に流れる通信信号に基づいてDC機器5の動作が制御される。
リレーユニット10には、複数のDC機器5,5…がそれぞれ個別の直流系電力線25を介して接続されている。リレーユニット10は、直流系電力線19を介してDC機器5の直流電源を取得し、DC分電盤8から信号線21を介して得る動作指令を基に、いずれのDC機器5を動作させるのかについて把握する。そして、リレーユニット10は、指示されたDC機器5に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線25への電源供給をオンオフすることで、DC機器5の動作を制御する。また、リレーユニット10には、DC機器5を手動操作するための複数のスイッチ26が接続されており、スイッチ26の操作によって直流系電力線25への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、DC機器5が制御される。
なお、電力配電系統52を制御するコントロールユニット7は、信号線17を介して、DC分電盤8に、所定の直流供給線路22または直流系電力線25を含む系統(例えば図1に示す系統52a)への電力供給を制限する旨の指令信号が送信可能に構成されている。所定の直流供給線路22を含む系統への電力供給を制限する旨の指令信号をコントロールユニット7から受信したDC分電盤8は、その指令信号に基づいて、所定の直流供給線路22または直流系電力線25を含む系統に対応するブレーカを作動させて、その系統への電力供給が遮断されるように構成されている。
また、DC分電盤8には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント27が直流系電力線28を介して接続されている。この直流コンセント27にDC機器のプラグ(図示略)を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。
また、商用交流電源2とAC分電盤11との間には、一戸の住戸における商用交流電源2の使用量を遠隔検針可能な電力メータ29が接続されている。電力メータ29には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ29は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。
電力供給システム1には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム30が設けられている。ネットワークシステム30には、同システム30のコントロールユニットとして宅内サーバ31が設けられている。宅内サーバ31は、インターネットなどのネットワークNを介して宅外の管理サーバ32に接続されるとともに、信号線33を介して宅内機器34に接続されている。また、宅内サーバ31は、DC分電盤8から直流系電力線35を介して取得する直流電力により動作する。
宅内サーバ31には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス36が信号線37を介して接続されている。コントロールボックス36は、信号線17を介してコントロールユニット7及びDC分電盤8に接続されるとともに、直流供給線路38を介してDC機器5を直接制御する。コントロールボックス36には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス/水道メータ39が接続されるとともに、ネットワークシステム30の操作パネル40に接続されている。操作パネル40には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器41が接続されている。
宅内サーバ31は、ネットワークNを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス36に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス36を動作させる。また、宅内サーバ31は、ガス/水道メータ39から取得した各種情報を、ネットワークNを通じて管理サーバ32に提供可能であるとともに、監視機器41で異常検出があったことを操作パネル40から受け付けると、その旨もネットワークNを通じて管理サーバ32に提供する。
また、住宅には、各住戸のコントロールユニット7等を制御するための操作部42が設けられており、操作部42は、コントロールユニット7に通信可能に接続されている。従って、操作部42が操作された場合には、コントロールユニット7は操作部42の操作内容に係る情報を取得する。操作部42は、手動で操作することが可能なスイッチ、ボタン、タッチパネル等により構成されている。この操作部42は、どの場所に設けられていてもよく、例えば、DC分電盤8内に設けられていてもよい。また、操作パネル40が操作部42を兼ねていてもよい。
ここで、本実施形態においては、電力供給システム1を含む配電システム50は、負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードを有し、コントロールユニット7によって、負荷機器における消費電力が制御され、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が削減されることに特徴がある。以下、本発明について詳しく説明する。
図2は、配電システム50が有する複数の電力制御モードと、その電力制御モードにおける電力配電系統の態様を示す表である。図2に示すように、配電システム50に含まれる電力供給システム1は、負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードとして、少なくとも、快適モードと、エコモードとを有している。エコモードにおいて負荷機器で消費される消費電力は、快適モードにおいて負荷機器で消費される消費電力に比べて、小さくなるように構成されている。また、本実施形態においては、電力供給システム1は、電力制御モードとして、さらに中間モードを有している。中間モードにおいて負荷機器で消費される消費電力は、快適モードにおいて負荷機器で消費される消費電力に比べて、小さくなるように構成されるとともに、エコモードにおいて負荷機器で消費される消費電力に比べて、大きくなるように構成されている。なお、中間モードは複数段階であってもよい。
本実施形態においては、上記の電力制御モードを、操作部42を用いて選択することが可能であって、操作部42の操作内容に応じて、複数の電力制御モードが切り替えられる。より具体的には、負荷機器を含む電力配電系統52を制御するコントロールユニット7が、操作部42の操作内容に係る情報を操作部42から取得し、複数の電力制御モードのうちいずれのモードが選択されたかを把握する。そして、コントロールユニット7は、操作部42を用いて選択された電力制御モードに基づいて、電力配電系統52に含まれる負荷機器や、電力配電系統52における電力供給態様を制御する。
なお、電力制御モードの選択(切り替え)について、電力制御モードが切り替えられることにより全ての負荷機器における消費電力が削減されなくてもよい。より具体的には、例えば、空調機器については快適モードが選択され、照明機器についてはエコモードが選択されてもよい。即ち、空調機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードと、照明機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードとを互いに異ならせてもよい。また、このように電力制御モードを異ならせる負荷機器は、空調機器や照明機器等に限られない。
次に、電力制御モードに基づいて電力配電系統52を制御する際のコントロールユニット7の具体的な動作について説明する。
まず、操作部42を用いて快適モードが選択された場合(即ち、中間モードやエコモードから快適モードに切り替えられた場合)のコントロールユニット7の動作について説明する。
複数の電力制御モードのうち快適モードが選択されたことを把握したコントロールユニット7は、所望の動作が可能となるように負荷機器を制御する。具体的には、コントロールユニット7が、負荷機器の動作態様を図2に示すように制御することにより、負荷機器における消費電力を削減せずに負荷機器に所望の動作を可能とする。
より具体的には、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がLED照明である場合には、快適モードが選択されたときに、その照度が明るくなるように負荷機器が制御される。即ち、複数個のLED(Light Emitting Diode)により構成されるLED照明は、発光するLEDを間引くこと無く、全てのLEDが発光するようにコントロールユニット7によって制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がTVである場合には、快適モードが選択されたときに、その画面照度が明るくなるように負荷機器が制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器が冷蔵庫である場合には、快適モードが選択されたときに、その庫内温度が低めとなるように負荷機器が制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がエアコン等の空調機器である場合には、快適モードが選択されたときに、その冷房運転における冷房温度が低めとなるように負荷機器が制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がエアコン等の空調機器や床暖房設備である場合には、快適モードが選択されたときに、その暖房運転における暖房温度が高めとなるように負荷機器が制御される。また、コントロールユニット7により制御される負荷機器がPCである場合には、快適モードが選択されたときに、休止モード(例えば、ユーザの操作を受け付けないモード)へのPCの動作態様の移行を禁止するように負荷機器が制御される。
次に、操作部42を用いてエコモードが選択された場合(即ち、中間モードや快適モードからエコモードに切り替えられた場合)のコントロールユニット7の動作について説明する。
複数の電力制御モードのうちエコモードが選択されたことを把握したコントロールユニット7は、消費電力を削減するように負荷機器を制御する。具体的には、動作態様が変更可能な負荷機器における消費電力は、その負荷機器の動作態様により異なるため、コントロールユニット7が、負荷機器の動作態様を図2に示すように制御することにより、負荷機器を動作させながらその負荷機器における消費電力が削減される。
より具体的には、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がLED照明である場合には、エコモードが選択されたときに、その照度が暗くなるように負荷機器が制御される。即ち、複数個のLEDにより構成されるLED照明は、発光するLEDを多く間引いて、全てのLEDが発光しないようにコントロールユニット7によって制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がTVである場合には、エコモードが選択されたときに、その画面照度が暗くなるように負荷機器が制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器が冷蔵庫である場合には、エコモードが選択されたときに、その庫内温度が高めとなるように負荷機器が制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がエアコン等の空調機器である場合には、エコモードが選択されたときに、その冷房運転における冷房温度が高めとなるように負荷機器が制御される。また、例えば、コントロールユニット7により制御される負荷機器がエアコン等の空調機器や床暖房設備である場合には、エコモードが選択されたときに、その暖房運転における暖房温度が低めとなるように負荷機器が制御される。また、コントロールユニット7により制御される負荷機器がPCである場合には、エコモードが選択されたときに、ユーザの非操作時にPCの動作態様が休止モードに移行するように負荷機器が制御される。
従って、エコモードが選択されたときには、快適モードが選択されたときに比べて、負荷機器における消費電力が小さいため、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、コントロールユニット7が負荷機器を制御して、負荷機器における消費電力が削減可能である。
なお、操作部42を用いて中間モードが選択された場合(即ち、エコモードや快適モードから中間モードに切り替えられた場合)には、コントロールユニット7は、エコモードが選択されたときに比べて消費電力が大きく、かつ、快適モードが選択されたときに比べて消費電力が小さくなるように、負荷機器を制御する。
さらに、本実施形態においては、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、コントロールユニット7が電力配電系統52を構成する所定の系統への電力供給を制限して、負荷機器における消費電力が削減される。
具体的には、操作部42を用いてエコモードが選択された場合(即ち、中間モードやエコモードから快適モードに切り替えられた場合)には、コントロールユニット7は、負荷機器が接続される所定の系統への電力供給を遮断する。即ち、図2に示すように、エコモードが選択された場合には、コントロールユニット7は、電力供給の優先度の低い系統への電力供給を停止する。
より具体的には、電力配電系統52は、例えば、電力供給の優先度の低い所定の系統52a(図1参照)と、電力供給の優先度が高い他の系統52b(図2参照)とを備えており、エコモードが選択された場合(即ち、中間モードや快適モードからエコモードに切り替えられた場合)に、系統52bへの電力供給が制御されることなく、系統52aへの電力供給が制御される。即ち、コントロールユニット7は、エコモードが選択された場合には、系統52bへの電力供給を遮断することなく、系統52aへの電力供給を制限して遮断する。このような電力供給の遮断は、コントロールユニット7が、信号線17を介して、DC分電盤8に、所定の系統への電力供給を制限する旨の指令信号を送信することによりなされる。
一方、快適モードや中間モードが選択された場合には、コントロールユニット7は、負荷機器が接続される全ての系統へ電力を供給する。なお、中間モードが選択された場合においても、電力供給の優先度に鑑みて、コントロールユニット7が、所定の系統への電力供給を制限するように構成してもよい。
以上のようにして、エコモードが選択されてコントロールユニット7により負荷機器が制御されると、負荷機器における消費電力が削減され、商用交流電源2または分散型電源54から供給される電力について省エネを図ることができる。また、快適モードが選択されてコントロールユニット7により負荷機器が制御されると、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器の動作に十分な電力が供給され、例えば、室内環境を調整する照明機器や空調機器等である建築設備の機能を十分に発揮させて、居住者に快適な環境を提供することができる。
本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
(1)配電システム50は、商用交流電源2または分散型電源54から供給される電力を消費する負荷機器(例えば、DC機器5)と、負荷機器を含む電力配電系統52を制御するコントロールユニット7とを備え、負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードを有している。そして、コントロールユニット7によって、負荷機器における消費電力が制御され、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が削減される。このため、電力制御モードが負荷機器における消費電力を小さくするためのモード(即ちエコモード)に切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が削減され、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
(2)複数の電力制御モードが切り替えられることによって、コントロールユニット7が電力配電系統52を構成する所定の系統(例えば、系統52a)への電力供給を制限して、負荷機器における消費電力が削減される。このため、所定の系統への電力供給が制限されて、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
(3)複数の電力制御モードが切り替えられることによって、コントロールユニット7が所定の系統(例えば、系統52a)への電力供給を遮断する。このため、所定の系統への電力供給が遮断されて、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを確実に図ることができる。
(4)電力配電系統52は、所定の系統(例えば、系統52a)と他の系統(例えば系統52b)とを備え、複数の電力制御モードが切り替えられることによって、他の系統への電力供給が制御されることなく、所定の系統への電力供給が制御される。このため、他の系統への電力供給に比べて、所定の系統への電力供給が優先的に制御される。従って、他の系統に含まれる負荷機器については、複数の電力制御モードが切り替えに関係なく商用交流電源2または分散型電源54から所定の電力を供給することが可能である。
(5)複数の電力制御モードが切り替えられることによって、コントロールユニット7が負荷機器を制御して、この負荷機器における消費電力が削減される。このため、負荷機器における消費電力が直接的に制御されて、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを確実に図ることができる。
(6)負荷機器の動作態様が変更可能であるとともに、負荷機器における消費電力は負荷機器の動作態様により異なる。そして、コントロールユニット7が、負荷機器の動作態様を制御することにより、負荷機器を動作させながらこの負荷機器における消費電力が削減される。このため、負荷機器における消費電力を削減しながらも負荷機器は動作する。従って、動作し続けることが好ましい負荷機器に、本発明を好適に適用するこができる。
(7)配電システム50は、負荷機器を複数備えている。また、所定の負荷機器(例えば、空調機器等)について、その負荷機器において消費される消費電力を可変とする前記複数の電力制御モードが切り替え可能であって、他の負荷機器(例えば、照明機器等)について、その負荷機器において消費される消費電力を可変とする前記複数の電力制御モードが切り替え可能である。そして、所定の負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードと、他の負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードとを互いに異ならせることが可能である。このため、所定の機器(即ち空調機器等)については、消費電力を大きくして快適な環境とするための快適モードに切り替え、他の機器(即ち照明機器等)については、消費電力を小さくするためのエコモードに切り替えることができる。従って、複数の負荷機器において消費される消費電力をきめ細かく管理して、商用交流電源2または分散型電源54から複数の負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。
(8)配電システム50は、複数の電力制御モードを切り替えるために操作される操作部42を備え、操作部42の操作内容に応じて、複数の電力制御モードが切り替えられる。このため、操作部42を操作することによって、負荷機器における消費電力を可変とする複数の電力制御モードを手動で切り替えることができる。
(9)配電システム50は、負荷機器に電力を供給する分散型電源54として、光起電力効果により発電する太陽電池3、電気化学反応により発電する燃料電池4、太陽電池3や燃料電池4により発電された電力を蓄電可能な蓄電池16を備える。このため、これらの分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができ、商用交流電源2からの電力供給を控えることができる。
(第2の実施形態)
次に、上記第1の実施形態における電力配電系統52を、集合住宅の各住戸に設けるように変更した場合の第2の実施形態について説明する。なお、上記第1の実施形態と同様の構成部分については、同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
図3に示すように、本実施形態においては、配電システム50は、商用交流電源2に接続された1つの電力線51に、複数の電力配電系統52が接続されている。本実施形態においては、電力線51は、アパート等の集合住宅に設けられた電力供給路の幹線となる直流系電力線であり、電力配電系統52は、集合住宅の各住戸に設けられた配電系統である。従って、複数の電力配電系統52により構成される配電系統53は、集合住宅の全体に電力を配電するための配電系統である。
集合住宅には、各住戸のコントロールユニット7等を制御する制御装置56が設けられており、制御装置56は、複数のコントロールユニット7に通信可能に接続されている。即ち、この制御装置56は、複数のコントロールユニット7における電力を統括管理する上位管理装置であり、コントロールユニット7が電力の下位管理装置である。
制御装置56は、宅内サーバ31と同様に、インターネットなどのネットワークNを介してサーバ57に接続されている。制御装置56には、ネットワークNを介して各種情報を取得する。例えば、制御装置56は、太陽電池3の発電量を予測するために利用可能な天候に係る情報をサーバ57から取得する。また、制御装置56は、電力の売買における課金に係る情報を、ネットワークNを介して電力会社等の電力管理会社に送信することができる。
本実施形態においては、分散型電源54やコントロールユニット7等は住戸毎に設けられている。そして、本実施形態においては、コントロールユニット7は、商用交流電源2から供給される交流電力を負荷機器に供給すべき直流電力に変換するコンバータとして機能するだけでなく、分散型電源54から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータとしても機能する。
即ち、所定の条件の下においては、コントロールユニット7は、分散型電源54からコントロールユニット7に供給される直流電力を、交流電力に変換して電力線51へ供給する。従って、配電システム50は、複数の電力配電系統52が同じ電力線51に接続されているため、この電力線51を介して、所定の電力配電系統52の分散型電源54の電力を、他の電力配電系統52に供給して、他の電力配電系統52の負荷機器へ供給することが可能である。よって、本実施形態においては、集合住宅の住戸間において電力の授受が可能である。
また、コントロールユニット7は、複数の電力制御モードを切り替えるための情報を制御装置56から取得する。この情報は、複数の電力制御モードが強制的に切り替えられるための情報であっても、複数の電力制御モードを切り替えるための判断材料となる情報(例えば、後述する天候に係る情報)であってもよい。
次に、図4を参照しながら、配電システム50を構成する各住戸内の電力配電系統52を含む電力供給システム1について説明する。なお、各住戸の電力配電系統52は同じ構成である。
図4に示すように、本実施形態においては、各住戸に電力供給システム1が設けられている。また、本実施形態においては、コントロールユニット7は、AC分電盤11から交流電力を取り込むのみならず、太陽電池3や蓄電池16の直流電力を交流電力に変換してAC分電盤11に供給することも可能である。即ち、インバータとしても機能するコントロールユニット7は、太陽電池3、燃料電池4、及び蓄電池16から直流電力を取り込み、所定の交流電力に変換して、この変換後の交流電力を、交流系電力線12及びAC分電盤11を介して電力線51に出力(放出)する。
次に、集合住宅の住戸間において電力の授受が可能である本実施形態に係る配電システム50について詳しく説明する。
上述のごとく、コントロールユニット7は、所定の条件の下において、分散型電源54からコントロールユニット7に供給される直流電力を、交流電力に変換して電力線51へ供給する。ここで、コントロールユニット7から電力線51に電力が供給される所定の条件は、分散型電源54が余剰電力を発生することができる場合である。
即ち、住戸毎に設けられた分散型電源54が、その分散型電源54が設けられた住戸において負荷機器に供給すべき電力を超えて電力をコントロールユニット7に供給することができる場合に、分散型電源54からコントロールユニット7に余剰電力が供給される。従って、一の住戸から余剰電力が電力線51に供給されて、他の住戸に余剰電力が供給される。
図5は、住戸間において余剰電力を売電する際における、コントロールユニット7の動作の流れを示すフローチャートである。図5に示す一連の動作は、例えば、手動によりスタートしてもよく、制御装置56からの指令信号に基づいて自動的にスタートしてもよい。以下、図5を参照しながら電力を売買する際のコントロールユニット7の動作を説明する。
図6に示すように、コントロールユニット7は、商用交流電源2からの電力供給量の情報を取得し(ステップS11)、次いで、電力配電系統52の電力需要量の情報を取得する(ステップS12)。これら電力供給量や電力需要量の情報は、例えば、電力配電系統52に設けられた電力メータ29での電力検知結果や、DC機器5が接続されている制御ユニット9及びリレーユニット10での電力検知結果に基づいて取得できる。このようにして電力供給量や電力需要量の情報を取得することにより、電力配電系統52における電力の不足状態あるいは過剰状態を把握することができる。即ち、電力需要量の情報には、負荷機器における消費電力に係る情報が含まれている。
次いで、コントロールユニット7は、分散型電源54が余剰電力を供給できるか否かを判断する(ステップS13)。具体的には、コントロールユニット7は、分散型電源54から供給可能な電力量についての情報を取得し、ステップS11及びS12において取得した情報に基づいて、売電するための電力を分散型電源54が十分供給できるか否かを判断する。即ち、分散型電源54から供給可能な電力量が、所定の電力量以上である場合には、コントロールユニット7は、分散型電源54が余剰電力を供給することができると判断する。
ステップS13において、分散型電源54が余剰電力を供給できると判断されなかった場合には、商用交流電源2等から電力を買電する(ステップS14)。即ち、電力線51から蓄電池16や負荷機器に電力が供給される。
一方、ステップS13において、分散型電源54が余剰電力を供給できると判断された場合には、分散型電源54から電力を売電する(ステップS15)。即ち、分散型電源54から電力線51に余剰電力が供給される。
ここで、本実施形態においては、上記電力の売買をマネジメントするために、コントロールユニット7が、負荷機器に供給される電力を可変とする複数の電力制御モードを自動的に切り替える構成となっている。以下、複数の電力制御モードを自動的に切り替える際のコントロールユニット7の一連の動作を説明する。
図6は、複数の電力制御モードを自動的に切り替える際における、コントロールユニット7の動作の流れを示すフローチャートである。図6に示す一連の動作は、例えば、周期的にスタートしてもよく、制御装置56からの指令信号に基づいて自動的にスタートしてもよい。
図6に示すように、まず、コントロールユニット7は、分散型電源54の発電量を予測する(ステップS21)。このような発電量の予測としては、例えば太陽電池3の発電量を予測する場合には、制御装置56を介してサーバ57から取得できる天候に係る情報に基づいて行うことができる。
次いで、コントロールユニット7は、電力配電系統52における負荷機器の電力需要量を予測する(ステップS22)。このような電力需要量の予測は、例えば、それまでに負荷機器において消費された消費電力から得られる生活データに基づいて行うことができる。即ち、負荷機器の電力需要量とは、将来的に負荷機器において消費される消費電力である。
次いで、コントロールユニット7は、ステップS21及びS22において予測した発電量及び電力需要量に基づき、分散型電源54から負荷機器に供給可能な電力を予測して、その予測結果に基づいて、将来的に分散型電源54から十分な電力を負荷機器に供給できるように、蓄電池16に必要な蓄電量を算定する(ステップS23)。即ち、ステップS21において予測された発電量が小さいほど、分散型電源54から負荷機器に供給可能な電力が不足すると判断されて、大きい蓄電量が算定される。また、ステップS22において予測された電力需要量が大きいほど、負荷機器において消費される消費電力が多いと判断されて、大きい蓄電量が算定される。このようにして、商用交流電源2からの電力の買い入れを最小とするために、蓄電池16に蓄電すべき蓄電量が算定される。
次いで、コントロールユニット7は、ステップS23において算定された必要な蓄電量に基づいて、予め設定されている複数の運転プログラムのうち所定の運転プログラムを選択する(ステップS24)。運転プログラムは、電力配電系統52の制御態様に係るプログラムであり、コントロールユニット7内のメモリ(図示略)に記憶されている。即ち、コントロールユニット7は運転プログラムを有している。運転プログラムは、複数の負荷機器について、それぞれの負荷機器に対応する電力制御モードが設定されている。
そして、コントロールユニット7は、ステップS24において選択された運転プログラムに応じて電力制御モードを切り替える(ステップS25)。従って、一の運転プログラムから他の運転プログラムに変更するように運転プログラムが選択されると、運転プログラムに設定されている複数の負荷機器についての電力制御モードが切り替えられる。以下、複数の電力制御モードを切り替えるための運転プログラムについて詳しく説明する。
本実施形態においては、各運転プログラムは、図7に示すように、快適性、省エネルギー性、省コスト性の評価軸によって評価されている。快適性とは、負荷機器が動作することにより住居内の居住者に快適な環境を提供するために寄与する度合いであって、省エネルギー性とは、負荷機器への電力供給を低減することによって省エネに寄与可能な度合いであって、省コスト性は、負荷機器への電力供給を低減することによって低コスト化に寄与可能な度合いである。
図7に示すように、2つ以上の運転プログラムにより構成される運転プログラムは、例えば、第1運転プログラムと、第2運転プログラムと、第3運転プログラムとによって構成されている。各運転プログラムには、例えば、図7に示すように、負荷機器である空調機器及び照明機器についての電力制御モードに係る情報が含まれている。そして、これらの運転プログラムは、図7(a)〜(c)に示すように、快適性、省エネルギー性、コスト性の評価が異なっている。なお、図7に示す運転プログラムは、一例であって、運転プログラムに含まれる電力制御モードに係る情報は、空調機器及び照明機器を制御対象とするものに限られず、オーディオビジュアル機器、家電機器、床暖房設備等の建築設備、電子機器等を制御対象とする運転プログラムであってもよい。
ステップS24において第1運転プログラムが選択されると、空調機器については快適モードが選択され、照明機器についてもエコモードが選択されることになる。即ち、第1運転プログラムが選択されると、上記第1の実施形態において記載したように、例えば、LED照明の照度が明るくなるように照明機器が制御されるとともに、エアコンの冷房運転における冷房温度が低めとなるように空調機器が制御される。なお、運転プログラムが選択されることにより、選択される電力制御モードは、快適モード及びエコモードに限られず、上記第1の実施形態において説明した中間モードであってもよい。即ち、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、複数の段階的な電力制御モードが選択されてもよい。
また、ステップS24において第2運転プログラムが選択されると、空調機器については快適モードが選択され、照明機器についてはエコモードが選択されることになる。即ち、第2運転プログラムが選択されると、上記第1の実施形態において記載したように、例えば、LED照明の照度が明るくなるように照明機器が制御されるとともに、エアコンの冷房運転における冷房温度が高めとなるように空調機器が制御される。
また、ステップS24において第3運転プログラムが選択されると、空調機器についてはエコモードが選択され、照明機器についてもエコモードが選択されることになる。即ち、第3運転プログラムが選択されると、上記第1の実施形態において記載したように、例えば、LED照明の照度が暗くなるように照明機器が制御されるとともに、エアコンの冷房運転における冷房温度が高めとなるように空調機器が制御される。
従って、第1運転プログラムの選択時においては、第2または第3運転プログラムの選択時に比べて、空調機器及び負荷機器において消費される総消費電力が大きく、図7(a)に示すように、第1運転プログラムの評価は、快適性が高いものの、省エネルギー性及び省コスト性は低いものとなっている。また、第3運転プログラムの選択時においては、第1または第2運転プログラムの選択時に比べて、空調機器及び負荷機器において消費される総消費電力が小さく、図7(c)に示すように、第3運転プログラムの評価は、快適性が低いものの、省エネルギー性及び省コスト性は高いものとなっている。
なお、第2運転プログラムの選択時においては、第1運転プログラムの選択時に比べて、空調機器及び負荷機器において消費される総消費電力が小さく、第3運転プログラムの選択時に比べて、空調機器及び負荷機器において消費される総消費電力が大きい。従って、図7(b)に示すように、第2運転プログラムの評価は、第1の運転プログラムの評価に比べて、快適性が低く省エネルギー性及び省コスト性が高いものとなっており、第3の運転プログラムの評価に比べて、快適性が高く省エネルギー性及び省コスト性は低いものとなっている。
従って、ステップS24において選択される運転プログラムは、ステップS23において算定された必要な蓄電量が多いほど、省エネルギー性の評価が高い運転プログラム(例えば、第1運転プログラム)が好ましい。なお、蓄電量を多くするためにはステップS24において省エネルギー性の高い運転プログラムが選択されることが好ましいが、その他の事情を考慮して、省コスト性や快適性の評価が高い運転プログラムが選択されてもよい。
本実施形態によれば、上記(1)等に記載した作用効果に加えて、以下の作用効果を得ることができる。
(10)コントロールユニット7は、ステップS23において把握される分散型電源54から負荷機器に供給可能な電力に基づいて、ステップS25において複数の電力制御モードが切り替える。このため、分散型電源54から負荷機器に供給可能な電力が不足すると判断されるときに、負荷機器における消費電力を小さくするためのモードに自動的に切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が自動的に削減され、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。特に、分散型電源54から負荷機器に供給可能な電力が予測されて、その予測結果(即ち、将来的に供給可能な電力)に基づいて、複数の電力供給モードが切り替えられるため、電力売買に備えた電力配電系統52のマネジメントが可能である。
(11)コントロールユニット7は、ステップS22において把握される負荷機器において消費される消費電力に基づいて、ステップS25において複数の電力制御モードを切り替える。このため、負荷機器において消費される消費電力が多いと判断されるときに、負荷機器における消費電力を小さくするためのモードに自動的に切り替えられることによって、負荷機器における消費電力が自動的に削減され、商用交流電源2または分散型電源54から負荷機器に供給される電力について省エネを図ることができる。特に、負荷機器において消費される消費電力が予測されて、その予測結果(即ち、将来的に消費される消費電力)に基づいて、複数の電力供給モードが切り替えられるため、電力売買に備えた電力配電系統52のマネジメントが可能である。
(12)コントロールユニット7は、ステップS21において複数の電力制御モードを切り替えるための情報(例えば、天候に係る情報)を取得するとともに、取得した情報に基づいて、ステップS25において複数の電力制御モードを切り替える。このため、コントロールユニット7の外部からの情報に基づき、負荷機器に供給される電力を可変とする複数の電力制御モードを切り替えることができる。
(13)配電システム50は、複数のコントロールユニット7を制御する制御装置56を備え、制御装置56は、ネットワークNを介して取得した情報(即ち、天候に係る情報)を、ステップS21において複数の電力制御モードを切り替えるための情報としてコントロールユニット7の各々に取得させる。このため、各コントロールユニット7は、制御装置56により取得された情報に基づき、負荷機器に供給される電力を可変とする複数の電力制御モードを切り替えることができるため、制御装置56により複数のコントロールユニット7を統括して制御することができる。
(14)制御装置56は、ネットワークNを介して天候に係る情報を取得して、この天候に係る情報を、複数の電力制御モードを切り替えるための情報としてコントロールユニット7の各々に取得させる。このため、負荷機器に電力を供給する電源であって、太陽電池3によって構成されている分散型電源54について、取得した天候に係る情報から負荷機器に供給可能な電力を推測することが可能である。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよく、以下の変更及び上記各実施形態を組み合わせて実施してもよい。
・上記第2の実施形態においては、制御装置56が複数のコントロールユニット7を制御することにより、複数の電力配電系統52間における電力の授受が管理されていたが、上位管理装置である制御装置56を用いずに、複数の電力配電系統52間における電力の授受が管理されてもよい。このような構成の場合、コントロールユニット7が、制御装置56としての機能を有していてもよい。
・上記実施形態においては、分散型電源54は太陽電池3及び燃料電池4及び蓄電池16により構成されていたが、分散型電源54が、これらの電源を全て備える構成でなくてもよく、これら以外の電源により構成されていてもよい。
・上記実施形態においては、電力配電系統52は一戸建て住宅や集合住宅の住戸に設けられていたが、住宅以外のインフラストラクチャーに本発明を適用してもよい。具体的には、例えば、オフィスや店舗等に電力配電系統52が設けられていてもよい。
・上記実施形態においては、電力配電系統52を制御する電力制御装置を、コントロールユニット7以外の装置により構成してもよい。また、電力配電系統52を構成する所定の系統への電力供給を制限する電力制御装置と、負荷機器を制御する電力制御装置とを別個の装置により構成してもよい。
・電力配電系統52の制御態様に係る運転プログラムは、上記第2の実施形態において説明した運転プログラムに限られず、また、負荷機器において消費される消費電力を可変とする複数の電力制御モードは、上記実施形態において説明した電力制御モードに限られない。
1…電力供給システム、2…商用交流電源(電源)、3…太陽電池(電源)、4…燃料電池(電源)、5…DC機器(負荷機器)、6…AC機器、7…コントロールユニット(電力制御装置)、8…DC分電盤、9…制御ユニット、10…リレーユニット、11…AC分電盤、12…交流系電力線、13a、13b、14、15、18、19、25、28、35…直流系電力線、16…蓄電池(電源)、17、20、21、33、37…信号線、22、38…直流供給線路、23、26…スイッチ、24…センサ、27…直流コンセント、29…電力メータ、30…ネットワークシステム、31…宅内サーバ、32…管理サーバ、34…宅内機器、36…コントロールボックス、39…ガス/水道メータ、40…操作パネル、41…監視機器、42…操作部、50…配電システム、51…電力線、52…電力配電系統、53…配電系統、54…分散型電源(電源)、56…制御装置、57…サーバ。

Claims (10)

  1. 電源から供給される電力を消費する複数の負荷機器と、
    前記複数の負荷機器を含む電力配電系統を制御する電力制御装置とを備え、
    前記電力制御装置は、前記複数の負荷機器において消費される消費電力を設定した電力制御モードとして、前記複数の負荷機器における消費電力を小さくするための第1のモードと、該第1のモードよりも前記複数の負荷機器における消費電力が大きい第2のモードとを有し、
    前記複数の負荷機器に対してそれぞれ、前記第1のモードに対応する第1の制御内容と、前記第2のモードに対応する第2の制御内容とが予め決められており、
    前記電力配電系統に対して、前記第1のモードに対応して所定の系統への電力供給を制限する第1の電力供給内容と、前記第2のモードに対応して電力供給を制御する第2の電力供給内容とが予め決められており、
    前記電力制御モードが前記第1のモードに切り替えられるとき、前記複数の負荷機器のすべてが、それぞれに決められた前記第1の制御内容になるように制御されるとともに、前記電力配電系統が前記第1の電力供給内容になるように制御され、
    前記電力制御モードが前記第2のモードに切り替えられるとき、前記複数の負荷機器のすべてが、それぞれに決められた前記第2の制御内容になるように制御されるとともに、前記電力配電系統が前記第2の電力供給内容になるように制御される
    ことを特徴とする配電システム。
  2. 前記第1の電力供給内容では、前記電力制御モードが前記第1のモードに切り替えられるとき、前記電力制御装置が前記所定の系統への電力供給を遮断することを特徴とする請求項1に記載の配電システム。
  3. 前記電力配電系統は、前記所定の系統と他の系統とを備え、
    前記電力制御モードが切り替えられることによって、前記他の系統への電力供給が制御
    されることなく、前記所定の系統への電力供給が制御される
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の配電システム。
  4. 前記負荷機器の動作態様が変更可能であるとともに、前記負荷機器における消費電力は前記負荷機器の動作態様により異なり、
    前記電力制御装置が、前記負荷機器の動作態様を制御することにより、前記負荷機器を動作させながらこの負荷機器における消費電力が削減される
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の配電システム。
  5. 前記電力制御モードが切り替えられるとき、前記複数の負荷機器のうち所定の負荷機器と、前記複数の負荷機器のうち他の負荷機器とで、前記電力制御モードを互いに異ならせることが可能である
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の配電システム。
  6. 前記電力制御モードを切り替えるために操作される操作部を備え、
    前記操作部の操作内容に応じて、前記電力制御モードが切り替えられる
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の配電システム。
  7. 前記電力制御装置は、前記電源から前記負荷機器に供給可能な電力に基づいて、前記電力制御モードを切り替えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の配電システム。
  8. 前記電力制御装置は、前記負荷機器において消費される消費電力に基づいて、前記電力制御モードを切り替えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の配電システム。
  9. 複数の前記電力制御装置を制御する制御装置をさらに備え、
    前記制御装置は、ネットワークを介して取得した情報を、前記電力制御モードを切り替えるための情報として前記電力制御装置の各々に取得させ、
    前記電力制御装置は、取得した情報に基づいて、前記電力制御モードを切り替えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の配電システム。
  10. 前記制御装置は、ネットワークを介して天候に係る情報を取得して、この天候に係る情報を、前記電力制御モードを切り替えるための情報として前記電力制御装置の各々に取得させることを特徴とする請求項9に記載の配電システム。
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