JP2015154595A - Energy management device and energy management method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギー管理装置およびエネルギー管理方法に関するものである。 The present invention relates to an energy management apparatus and an energy management method.
近年の電力需給のひっ迫を契機に、電力の需要と供給を同じくする同時同量を達成する際に発電側が供給量を増やして需要に対応するのではなく、需要側の電力消費を抑制することにより対応するデマンドレスポンス(Demand Response)(以下、「DR」と言う。)が注目されている。このDRでは、要求される電力消費の抑制量に合わせて、需要側の機器(以下、「需要機器」とも言う。)で駆動停止や出力調整などの動作制御が行われる。これらの動作制御は、電力抑制効果の大きさ、機器操作のし易さ、抑制効果の応答速度などの観点で実行する優先度を予め決めておくことが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In response to the recent tight supply and demand of electric power, the power generation side does not respond to the demand by increasing the supply amount when achieving the same amount of power and supply, but to suppress the power consumption on the demand side Demand Response (Demand Response) (hereinafter referred to as “DR”) is attracting attention. In this DR, operation control such as drive stop and output adjustment is performed by a demand side device (hereinafter also referred to as “demand device”) in accordance with a required amount of power consumption suppression. It has been proposed that priorities of these operation controls are determined in advance from the viewpoint of the magnitude of the power suppression effect, the ease of device operation, the response speed of the suppression effect, and the like (for example, Patent Document 1). reference.).
しかしながら、上述したようにDRを実施するときには需要機器の駆動停止や出力調整が行われるので、その需要機器を使用する居住者に不快感などの悪影響が及ぶことがあった。特に、他の居住者よりも、DRの実施回数が多かったり、DRの実施間隔が短かったりすると、居住者の心理的負担が大きくなり、より不快感が大きくなってしまうことがあった。 However, as described above, when the DR is executed, the driving of the demand device is stopped and the output is adjusted, so that a resident who uses the demand device may have an adverse effect such as discomfort. In particular, if the number of DR implementations is greater than that of other residents, or if the DR implementation interval is shorter, the psychological burden on the residents may increase and discomfort may increase.
そこで、需要機器に供給する電力量の抑制の実施回数や実施間隔の不均一を防ぐことができるエネルギー管理装置およびエネルギー管理方法を提供することを目的とする。 Then, it aims at providing the energy management apparatus and energy management method which can prevent the frequency | count of implementation of suppression of the electric energy supplied to a demand apparatus, and the nonuniformity of an implementation interval.
上述したような課題を解決するために、本実施の形態に係るエネルギー管理装置は、管理対象である複数の需要機器それぞれの電力使用実績を記憶する記憶部と、管理対象に対する消費電力量の削減量を取得する取得部と、この取得部が取得した削減量と、記憶部に記憶された電力使用実績とに基づいて、供給する電力量を抑制する需要機器を決定する決定部と、この決定部が決定した需要機器に対して供給する電力量の抑制を実施する実施部とを備えることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, the energy management apparatus according to the present embodiment includes a storage unit that stores the power usage results of each of a plurality of demand devices that are management targets, and a reduction in power consumption for the management targets. An acquisition unit that acquires the amount, a determination unit that determines a demand device that suppresses the amount of power to be supplied based on the reduction amount acquired by the acquisition unit, and the power usage record stored in the storage unit, and the determination And an implementation unit that implements suppression of the amount of power supplied to the demand device determined by the unit.
上記エネルギー管理装置において、決定部は、電力使用実績として、供給する電力量の抑制を実施した回数に基づいて、供給する電力量を抑制する需要機器を決定するようにしてもよい。 The said energy management apparatus WHEREIN: You may make it a determination part determine the demand apparatus which suppresses the supplied electric energy based on the frequency | count which implemented the suppression of the supplied electric energy as an electric power use performance.
また、上記エネルギー管理装置において、決定部は、電力使用実績として、供給する電力量の抑制を実施してからの経過時間に基づいて、供給する電力量を抑制する需要機器を決定するようにしてもよい。 Further, in the energy management apparatus, the determining unit determines a demand device that suppresses the amount of power to be supplied based on an elapsed time since the suppression of the amount of power to be supplied is performed as a power usage record. Also good.
また、本発明に係るエネルギー管理方法は、管理対象である複数の需要機器それぞれの電力使用実績を記憶する記憶ステップと、管理対象に対する消費電力量の削減量を取得する取得ステップと、この取得ステップで取得した削減量と、記憶ステップで記憶された電力使用実績とに基づいて、供給する電力量を抑制する需要機器を決定する決定ステップと、この決定ステップにより決定した需要機器に対して供給する電力量の抑制を実施する実施ステップとを有することを特徴とするものである。
Further, the energy management method according to the present invention includes a storage step of storing the power usage results of each of a plurality of demand devices that are management targets, an acquisition step of acquiring a reduction amount of power consumption for the management target, and the acquisition step A determination step for determining a demand device that suppresses the amount of power to be supplied based on the reduction amount acquired in
本発明によれば、需要機器の電力使用実績に基づいて供給する電力量を抑制する需要機器を決定するため、その抑制の実施回数や実施間隔の不均一を防ぐことが可能となる。 According to the present invention, since a demand device that suppresses the amount of power to be supplied is determined based on the power usage record of the demand device, it is possible to prevent unevenness in the number of executions and intervals of the suppression.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<エネルギー管理システムの構成>
図1に示すエネルギー管理システムは、複数の需要機器1a〜1nと、これらの需要機器1a〜1nに供給する電力量を制御するエネルギー管理装置2とを備えている。
<Configuration of energy management system>
The energy management system shown in FIG. 1 includes a plurality of
需要機器1a〜1nは、エネルギー管理システムが設けられた建造物等に配置され、エネルギー管理装置2から供給される電力によって駆動する機器である。
The
エネルギー管理装置2は、需要機器1a〜1nに対して供給する電力量を制御する装置である。このようなエネルギー管理装置2は、図2に示すように、記憶部21と、収集部22と、判定部23と、取得部24と、決定部25と、実施部26と、更新部27とを備えている。
The
記憶部21は、需要機器1a〜1nそれぞれの電力使用実績を記憶する。この電力使用実績には、実施部26が需要機器1a〜1nに供給する電力量の抑制(以下、「DR」とも言う。)を実施した回数、需要機器1a〜1nの消費電力量の履歴、需要機器1a〜1nがDRを実施したときに抑制できる消費電力量に関する情報が含まれている。
The memory |
収集部22は、所定の時間帯にエネルギー管理システムが設けられた建造物に供給される電力量と、その所定の時間帯における需要機器1a〜1nの消費電力量とに関する情報を収集する。ここで、建造物に供給される電力量については、例えば、電力会社等から取得したり、記憶部21に記憶された電力使用実績から過去に供給された電力量等から算出したりすることにより、収集することができる。また、需要機器1a〜1nの消費電力量は、例えば、記憶部21に記憶された需要機器1a〜1nそれぞれの電力使用実績から収集することができる。
The
判定部23は、収集部22により収集された情報に基づいて、所定の時間帯にエネルギー管理システムが設けられた建造物に対してDRが必要か否かを判定する。
Based on the information collected by the
取得部24は、判定部23によりDRが必要であると判定された場合、所定の時間帯にエネルギー管理システムが設けられた建造物における消費電力量の削減量を取得する。この削減量は、例えば、電力会社から取得したり、収集部22が収集した情報に基づいて算出したりすることにより、取得することができる。本実施の形態においては、収集部22が収集した情報に基づいて、所定の時間帯にエネルギー管理システムが設けられた建造物に供給される電力量と、その所定の時間帯における需要機器1a〜1nの消費電力量との差から算出する。
When the
決定部25は、判定部23によりDRが必要であると判定された場合、記憶部21に記憶された需要機器1a〜1nそれぞれの電力使用実績と、取得部24により取得された消費電力量の削減量とに基づいて、DRを実施する需要機器1a〜1nを決定する。
When the
実施部26は、決定部25が決定した需要機器1a〜1nに対してDRを実施する。
The
更新部27は、実施部26によりDRが実行された需要機器1a〜1nの電力使用実績を更新する。
The
このようなエネルギー管理装置2は、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置と、メモリ、HDD(Hard Disc Drive)等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うI/F(Interface)装置と、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)等の表示装置とを備えたコンピュータから構成されている。すなわち、エネルギー管理装置2は、そのコンピュータにインストールされたプログラムにより上述したようなハードウェア資源が制御されて、ハードウェア装置とソフトウェアが協働することにより、上述した記憶部21、収集部22、判定部23、取得部24、決定部25、実施部26および更新部27が実現されている。
なお、上記プログラムは、HDD、CD−ROM、DVD−ROM、メモリカードなどの記憶媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。
Such an
The program may be provided in a state recorded in a storage medium such as an HDD, CD-ROM, DVD-ROM, or memory card.
<エネルギー管理装置の動作>
次に、図3を参照して、エネルギー管理装置2の動作について説明する。
<Operation of energy management device>
Next, the operation of the
まず、収集部22は、所定の時間帯にエネルギー管理システムが設けられた建造物に供給される電力量と、その所定の時間帯の需要機器1a〜1nの消費電力量とを取得する(ステップS1,S2)。すると、判定部23は、DRの実施が必要であるか否かを判定する(ステップS3)。この判定は、その建造物に供給される電力量と需要機器1a〜1nの消費電力量とを比較することにより行われる。具体的には、判定部23は、建造物に供給される電力量が需要機器1a〜1nの消費電力量よりも大きい場合はDRの実施が不要であると判定し、建造物に供給される電力量が需要機器1a〜1nの消費電力量よりも小さい場合はDRの実施が必要であると判定する。
First, the
判定部23によりDRが不要であると判定された場合(ステップS3:NO)、エネルギー管理装置2は、ステップS1の処理に戻る。
When the
一方、判定部23によりDRが必要であると判定された場合(ステップS3:YES)、取得部24は、消費電力量の削減量を取得する(ステップS4)。
On the other hand, when the
消費電力量の削減量が取得されると、決定部25は、DRを実施する需要機器を決定する(ステップS5)。具体的には、決定部25は、記憶部21に記憶された電力使用実績を参照して、これまでにDRを実施した回数に基づいて、DRを実施する需要機器を決定する。これらの需要機器の決定方法について、図4A,図4Bを参照して説明する。
以下においては、図4Aに示すようにエネルギー管理システム1に設けられた需要機器1a〜1fにDRを実行したときに抑制できる電力量(以下、「抑制電力量」とも言う。)が、順に50、70、40、60、20、10であり、収集部22により取得された消費電力量の削減量が80である場合を例に説明する。なお、これらの抑制電力量は、予め記憶部21に電力使用実績として記憶されており、単位は任意である。
If the reduction amount of power consumption is acquired, the
In the following, as shown in FIG. 4A, the amount of power that can be suppressed when DR is executed on the
まず、決定部25は、記憶部21に記載された電力使用実績を参照して、全ての需要機器の中からDRを実施した回数が少ない需要機器を抽出する。この抽出方法としては、各種方法を適用することができる。例えば、回数が最小の需要機器のみを抽出したり、回数が少ない方から順に任意の所定の数を抽出したり、回数の平均値を算出してこの平均値以下の需要機器を抽出したり、しきい値を設定して回数がそのしきい値以下の需要機器を抽出したりするようにしてもよい。
以下においては、DRの実施回数が2回以下の需要機器を抽出する場合を例に説明する。
First, the
In the following, a case will be described as an example in which a demand device having a DR implementation count of 2 or less is extracted.
次に、抽出した需要機器中からDRを実施する需要機器を決定する。この決定方法も各種方法を適用することができる。例えば、単純に回数が最小の需要機器の中から抑制電力量を組み合わせると消費電力量の削減量と一致する需要機器の組み合わせを選択し、これをDRを実施する需要機器として決定するようにしてもよい。また、回数が最小の需要機器だけでは、削減量と一致する需要機器の組み合わせが存在しなかったり、削減量に足りなかったりする場合には、回数が最小ではない需要機器も組み合わせるようにしてもよい。 Next, a demand device for performing DR is determined from the extracted demand devices. Various methods can be applied to this determination method. For example, when the amount of power consumption is simply combined from the demand devices with the smallest number of times, a combination of demand devices that matches the amount of reduction in power consumption is selected, and this is determined as a demand device for performing DR. Also good. In addition, if there is no combination of demand equipment that matches the reduction amount with only the demand equipment with the smallest number of times, or if the reduction amount is insufficient, it is also possible to combine the demand equipment with the smallest number of times. Good.
例えば、図4Bの例1の場合、需要機器1a〜1fのDRの実施回数が、順に、4回、3回、2回、1回、1回、3回である。したがって、決定部25は、DRの実施回数が2回以下の需要機器として需要機器1c,1d,1eを抽出し、これらの抑制電力を組み合わせることによりちょうど消費電力量の削減量と一致する需要機器の組み合わせを選択する。ここで、需要機器1c,1d,1eの抑制電力量は、図4Aに示すように、順に、40、60、20であり、消費電力量の削減量が上述したように80であるから、抑制電力量の合計がちょうど80となる需要機器1cと需要機器1eを選択し、これらをDRを実施する需要機器として決定する。
For example, in the case of Example 1 in FIG. 4B, the number of DR implementations of the
同様に、図4Bの例2の場合、需要機器1a〜1fのDRの実施回数が、順に、1回、2回、3回、4回、4回、2回なので、決定部25は、DRの実施回数が2回以下の需要機器として需要機器1a,1b,1fを抽出する。そして、これらの中から抑制電力の組み合わせが消費電力量の削減量と一致する需要機器の組み合わせとして、需要機器1b,1fを選択し、これらをDRを実施する需要機器として決定する。
Similarly, in the case of Example 2 in FIG. 4B, since the number of DR implementations of the
同様に、図4Bの例3の場合、需要機器1a〜1fのDRの実施回数が、順に、1回、4回、3回、3回、1回、2回なので、決定部25は、DRの実施回数が2回以下の需要機器として需要機器1a,1e,1fを抽出する。これらの場合、それぞれの抑制電力を組み合わせると、消費電力量の削減量と一致するので、需要機器1a,1e,1fをDRを実施する需要機器として決定する。
Similarly, in the case of Example 3 in FIG. 4B, since the number of times of DR of the
このように、DRの実施回数でDRを実施する需要機器を決定することにより、DRの実施回数の不均一を防ぐことができる。結果として、居住者の心理的負担を軽くすることができ、居住者の不快感を低減することができる。 In this way, by determining the demand device that performs DR based on the number of DR implementations, non-uniformity in the number of DR implementations can be prevented. As a result, the resident's psychological burden can be reduced, and the resident's discomfort can be reduced.
決定部25によりDRを実施する需要機器が決定されると、実施部26は、その決定された需要機器に対してDRを実施する(ステップS6)。具体的には、実施部26は、所定の時間帯において、決定部25により決定された需要機器に供給する電力量を制御し、その需要機器の駆動を停止させたり、出力を調整させたりする。これにより、その所定の時間帯において、エネルギー管理システムが適用された建造物の電力消費量が抑制されることとなる。
When the determining
実施部26によりDRが実施されると、更新部27は、実施したDRに関する情報を記憶部21の電力使用実績に記録する(ステップS7)。具体的には、更新部27は、DRを実施した需要機器やDRを実施した時刻に基づいて、電力使用実績に含まれるDRを実施した回数やDRを実施してからの経過時間に関する情報を更新する。これにより、次回のDRの実施の判定が、今回のDRの実施内容を踏まえて行われることとなる。
If DR is implemented by the
以上説明したように、本実施の形態によれば、需要機器1a〜1nの電力使用実績に基づいてDRを実施する需要機器1a〜1nを決定するため、DRの実施回数の不均一を防ぐことが可能となる。これにより、居住者の心理的負担を軽くすることができ、結果として、居住者の不快感を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the
なお、本実施の形態では、電力使用実績としてDRの実施回数に基づいて、DRを実施する需要機器を決定する場合を例に説明したが、DRを実施する需要機器を決定するときに用いる電力使用実績はDRの実施回数に限定されず、各種情報を用いることができる。例えば、DRを実施してからの経過時間に基づいて決定したり、この経過時間と上述したDRの実施回数を選択的に用いたりするようにしてもよい。
以下に、DRを実施してからの経過時間に基づいてDRを実施する需要機器を決定する方法の一例を、図4A,図4Cを参照して以下に説明する。
In the present embodiment, the case where a demand device for performing DR is determined based on the number of times DR is performed as an example of power usage has been described as an example. However, power used when determining a demand device for performing DR is described. The usage record is not limited to the number of DR implementations, and various information can be used. For example, the determination may be made based on the elapsed time since the DR is performed, or the elapsed time and the number of DR implementations described above may be selectively used.
Below, an example of the method of determining the demand apparatus which implements DR based on the elapsed time after implementing DR is demonstrated below with reference to FIG. 4A and FIG. 4C.
前回DRを実施してからの経過時間でDRを実施する需要機器を決定する場合、決定部25は、まず、全ての需要機器の中からDRを実施してからの経過時間が長い需要機器を抽出する。この抽出方法としては、各種方法を適用することができる。例えば、経過時間が最大の需要機器のみを抽出したり、経過時間が多い方から順に任意の所定の数を抽出したり、経過時間の平均値を算出してこの平均値以下の需要機器を抽出したり、しきい値を設定して回数がそのしきい値以上の需要機器を抽出したりするようにしてもよい。
以下においては、前回DRを実施してからの経過日数が3日以上の需要機器を抽出する場合を例に説明する。また、以下で、前回DRを実施してからの経過時間の単位として日数を用いた場合を例に説明するが、その経過時間の単位には、例えば、時間、分、秒など各種単位を適用できることは言うまでもない。
When determining a demand device that performs DR in the elapsed time since the previous DR was performed, the
In the following, a case will be described as an example in which a demand device having an elapsed time of 3 days or more after the previous DR is extracted is extracted. In addition, in the following, a case where days are used as the unit of elapsed time since the previous DR has been described will be described as an example, but various units such as hours, minutes, and seconds are applied as the unit of the elapsed time. Needless to say, you can.
次に、決定部25は、抽出した需要機器中からDRを実施する需要機器を決定する。この決定方法も各種方法を適用することができる。例えば、単純に経過日数が最大の需要機器の中から抑制電力量を組み合わせると消費電力量の削減量と一致する需要機器の組み合わせを選択し、これをDRを実施する需要機器として決定するようにしてもよい。また、経過日数が最大の需要機器だけでは、削減量と一致する需要機器の組み合わせが存在しなかったり、削減量に足りなかったりする場合には、経過日数が最大ではない需要機器も組み合わせるようにしてもよい。
Next, the
例えば、図4Cの例1の場合、需要機器1a〜1fの前回DRを実施してからの経過日数が、順に、4日、3日、2日、1日、1日、3日である。したがって、決定部25は、前回DRを実施してからの経過時間が長い需要機器として需要機器1a,1b,1fを抽出し、これらの抑制電力を組み合わせることによりちょうど消費電力量の削減量と一致する需要機器の組み合わせを選択する。ここで、需要機器1a,1b,1fの抑制電力量は、図4Aに示すように、順に、50、70、10であり、消費電力量の削減量が上述したように80であるから、抑制電力量の合計がちょうど80となる需要機器1bと需要機器1fを選択し、これらをDRを実施する需要機器として決定する。
For example, in the case of Example 1 in FIG. 4C, the number of days elapsed since the previous DR of the
同様に、図4Cの例2の場合、需要機器1a〜1fの前回DRを実施してからの経過日数が、順に、1日、2日、3日、4日、4日、2日なので、決定部25は、前回DRを実施してからの経過日数が長い需要機器として需要機器1c,1d,1eを抽出する。そして、これらの中から抑制電力の組み合わせが消費電力量の削減量と一致する需要機器の組み合わせとして、需要機器1d,1eを選択し、これらをDRを実施する需要機器として決定する。
Similarly, in the case of Example 2 in FIG. 4C, the number of days elapsed since the previous DR of the
同様に、図4Cの例3の場合、需要機器1a〜1fのDRの実施回数が、順に、4日、1日、2日、2日、3日、3日なので、決定部25は、前回DRを実施してからの経過日数が長い需要機器として需要機器1a,1e,1fを抽出する。これらの場合、それぞれの抑制電力を組み合わせると、消費電力量の削減量と一致するので、需要機器1a,1e,1fをDRを実施する需要機器として決定する。
Similarly, in the case of Example 3 in FIG. 4C, since the number of DR executions of the
このように、前回DRを実施してからの経過時間でDRを実施する需要機器を決定することにより、DRの経過時間の不均一を防ぐことができる。結果として、居住者の心理的負担を軽くすることができ、居住者の不快感を低減することができる。 Thus, non-uniformity in the elapsed time of DR can be prevented by determining the demand device that performs DR in the elapsed time since the previous DR was performed. As a result, the resident's psychological burden can be reduced, and the resident's discomfort can be reduced.
また、本実施の形態では、抑制電力量と消費電力量の削減量とを一致させる場合を例に説明したが、それらは一致しなくてもよく、例えば、抑制電力量が消費電力量の削減量を上回るようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the suppression power amount and the reduction amount of the power consumption amount are matched is described as an example. However, they may not be the same, for example, the suppression power amount is a reduction of the power consumption amount. You may make it exceed the quantity.
本発明は、電力を使用する需要機器を備えた各種システムに適用することができる。 The present invention can be applied to various systems including a demand device that uses electric power.
1a〜1n…需要機器、2…エネルギー管理装置、21…記憶部、22…取得部、23…判定部、24…取得部、25…決定部、26…実施部、27…更新部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記管理対象に対する消費電力量の削減量を取得する取得部と、
この取得部が取得した削減量と、前記記憶部に記憶された前記電力使用実績とに基づいて、供給する電力量を抑制する前記需要機器を決定する決定部と、
この決定部が決定した前記需要機器に対して供給する電力量の抑制を実施する実施部と
を備えることを特徴とするエネルギー管理装置。 A storage unit that stores the power usage results of each of a plurality of demand devices that are management targets;
An acquisition unit for acquiring a reduction amount of power consumption for the management target;
A determination unit that determines the demand device that suppresses the amount of power to be supplied, based on the reduction amount acquired by the acquisition unit and the power usage record stored in the storage unit,
An energy management apparatus comprising: an implementation unit that performs suppression of the amount of power supplied to the demand device determined by the determination unit.
前記決定部は、前記電力使用実績として、供給する電力量の抑制を実施した回数に基づいて、供給する電力量を抑制する前記需要機器を決定する
ことを特徴とするエネルギー管理装置。 The energy management device according to claim 1,
The said determination part determines the said demand apparatus which suppresses the electric energy to supply based on the frequency | count of implementing suppression of the electric energy to supply as the said electric power use result. The energy management apparatus characterized by the above-mentioned.
前記決定部は、前記電力使用実績として、供給する電力量の抑制を実施してからの経過時間に基づいて、供給する電力量を抑制する前記需要機器を決定する
ことを特徴とするエネルギー管理装置。 The energy management device according to claim 1,
The said determination part determines the said demand apparatus which suppresses the electric energy to supply based on the elapsed time after implementing suppression of the electric energy to supply as the said electric power use performance. The energy management apparatus characterized by the above-mentioned .
前記管理対象に対する消費電力量の削減量を取得する取得ステップと、
この取得ステップで取得した削減量と、前記記憶ステップで記憶された前記電力使用実績とに基づいて、供給する電力量を抑制する前記需要機器を決定する決定ステップと、
この決定ステップにより決定した前記需要機器に対して供給する電力量の抑制を実施する実施ステップと
を有することを特徴とするエネルギー管理方法。 A storage step for storing a power usage record of each of a plurality of demand devices to be managed;
An acquisition step of acquiring a reduction amount of power consumption for the management target;
A determination step of determining the demand device that suppresses the amount of power to be supplied based on the reduction amount acquired in the acquisition step and the power usage record stored in the storage step;
An energy management method comprising: an execution step of suppressing the amount of power supplied to the demand device determined by the determination step.
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