JP2015201972A - Demand prediction device and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a demand prediction device and a program that can determine a demand power amount for a predetermined prediction period by using a proper prediction model every branch circuit to thereby enhance the prediction precision of the demand power amount.SOLUTION: A demand prediction device 10 has a first achieving part 111 and a prediction part 12. The first achieving part 111 achieves first information as a variation factor of power to be consumed by an electrical load 24. The prediction part 12 determines a demand power amount required during a predetermined prediction period for each of branch circuits branched to plural systems in a distribution board 21 by using the first information achieved by the achieving part 111 before the predetermined prediction period is started. The prediction part 12 further applies the first information achieved by the first achieving part 111 to a prediction model set for each branch circuit 22 in which the first information corresponds to the demand power amount, thereby determining the demand power amount for the prediction period for each branch circuit 22.

Description

本発明は、需要電力量を予測して求める需要予測装置、コンピュータを需要予測装置として機能させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a demand prediction device that predicts and obtains a demand power amount, and a program for causing a computer to function as a demand prediction device.

従来、住宅ごとの電力需要を予測し、節電行動を促す技術が提案されている。また、電力需要については、データベースに格納された環境情報およびエネルギー消費量計測情報を用いて定義された演算式を用いて予測する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された環境情報は、天気予報データなどを含んでいる。さらに、特許文献1には、エネルギー消費量を予測する際に、平日型と休日型とのデータベースを切り替えて使用する技術についても記載されている。   Conventionally, a technique for predicting power demand for each house and encouraging power saving behavior has been proposed. In addition, a technique for predicting electric power demand using an arithmetic expression defined using environmental information and energy consumption measurement information stored in a database has been proposed (for example, see Patent Document 1). The environmental information described in Patent Document 1 includes weather forecast data and the like. Furthermore, Patent Document 1 also describes a technique for switching between a weekday database and a holiday database when predicting energy consumption.

特開2013−109550号公報JP2013-109550A

ところで、特許文献1に記載された技術は、住宅を単位としてエネルギー消費予測値を算出している。すなわち、気象条件のような環境情報と住宅全体のエネルギー消費量とに相関があるという予測に基づいて予測を行っている。   By the way, the technique described in Patent Document 1 calculates an energy consumption predicted value in units of houses. That is, the prediction is performed based on the prediction that there is a correlation between environmental information such as weather conditions and the energy consumption of the entire house.

しかしながら、エネルギーを消費する機器は住宅に多種類存在しているから、住宅を単位としてエネルギー消費量を予測したとしても、環境情報とエネルギー消費量の間に十分に強い相関が生じるとは言いがたい。   However, since there are many types of equipment that consumes energy in homes, even if energy consumption is predicted in units of homes, it cannot be said that there is a sufficiently strong correlation between environmental information and energy consumption. I want.

本発明は、所定の予測期間における需要電力量の予測精度を高めた需要予測装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、コンピュータをこの需要予測装置として機能させるためのプログラムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the demand prediction apparatus which improved the prediction precision of the demand electric energy in a predetermined prediction period. Furthermore, an object of this invention is to provide the program for functioning a computer as this demand prediction apparatus.

本発明に係る需要予測装置は、電気負荷が消費する電力の変動因子になる第1の情報を取得する第1の取得部と、所定の予測期間が開始される前に前記第1の取得部が取得した前記第1の情報を用いることにより、分電盤で複数系統に分岐された分岐回路ごとに前記予測期間に要求される需要電力量を求める予測部とを備え、前記予測部は、前記第1の情報が前記需要電力量に対応しかつ前記分岐回路ごとに設定された予測モデルに、前記第1の取得部が取得した前記第1の情報を当て嵌めることにより、前記予測期間における前記需要電力量を前記分岐回路ごとに求めることを特徴とする。   The demand prediction apparatus according to the present invention includes a first acquisition unit that acquires first information that becomes a variation factor of power consumed by an electric load, and the first acquisition unit before a predetermined prediction period is started. Using the first information acquired by the power distribution board, a prediction unit for obtaining a demand power amount required for the prediction period for each branch circuit branched into a plurality of systems by a distribution board, and the prediction unit, By fitting the first information acquired by the first acquisition unit to the prediction model in which the first information corresponds to the amount of power demand and is set for each of the branch circuits, The demand power amount is obtained for each branch circuit.

本発明は、予測モデルを分岐回路ごとに設定し、分岐回路ごとに需要電力量を求めている。この構成により、本発明は、所定の予測期間における需要電力量を分岐回路ごとに適切な予測モデルを用いて求めることが可能になり、結果的に、需要電力量の予測精度が高まるという利点がある。   In the present invention, a prediction model is set for each branch circuit, and a demand power amount is obtained for each branch circuit. With this configuration, the present invention makes it possible to determine the amount of power demand in a predetermined prediction period using an appropriate prediction model for each branch circuit, and as a result, has the advantage that the prediction accuracy of the amount of power demand increases. is there.

実施形態の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of embodiment. 実施形態において外気温と消費電力値との関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between external temperature and power consumption value in embodiment. 実施形態における消費電力値に関する分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the distribution regarding the power consumption value in embodiment. 実施形態において電気負荷を運転する頻度の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the frequency which drives an electric load in embodiment. 実施形態において消費電力値の推移例を示す図である。It is a figure which shows the transition example of a power consumption value in embodiment. 実施形態において外気温と消費電力値のピーク値との関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between external temperature and the peak value of a power consumption value in embodiment. 実施形態において消費電力値の推移例を示す図である。It is a figure which shows the transition example of a power consumption value in embodiment. 実施形態において消費電力値の差分の推移例を示す図である。It is a figure which shows the transition example of the difference of a power consumption value in embodiment.

図1に示すように、本実施形態の需要予測装置10は、第1の取得部111と予測部12とを備える。第1の取得部111は、電気負荷24が消費する電力の変動因子になる第1の情報を取得する。予測部12は、所定の予測期間が開始される前に第1の取得部111が取得した第1の情報を用いることにより、分電盤21で複数系統に分岐された分岐回路22ごとに予測期間に要求される需要電力量を求める。さらに、予測部12は、第1の情報が需要電力量に対応しかつ分岐回路22ごとに設定された予測モデルに、第1の取得部111が取得した第1の情報を当て嵌めることにより、予測期間における需要電力量を分岐回路22ごとに求める。以下では、需要電力量を予測する対象が住宅20である場合を想定して説明するが、需要電力量を予測する対象は、店舗、オフィス、教育施設(学校、塾)などであってもよい。   As shown in FIG. 1, the demand prediction apparatus 10 of this embodiment includes a first acquisition unit 111 and a prediction unit 12. The 1st acquisition part 111 acquires the 1st information used as the fluctuation factor of the electric power which electric load 24 consumes. The prediction unit 12 uses the first information acquired by the first acquisition unit 111 before the predetermined prediction period starts to predict each branch circuit 22 branched into a plurality of systems by the distribution board 21. Obtain the amount of power demanded during the period. Furthermore, the prediction unit 12 applies the first information acquired by the first acquisition unit 111 to the prediction model in which the first information corresponds to the amount of power demand and is set for each branch circuit 22. The amount of power demand in the prediction period is obtained for each branch circuit 22. In the following, the case where the target for predicting the amount of power demand is assumed to be the house 20, but the target for predicting the amount of power demand may be a store, an office, an educational facility (school, cram school), or the like. .

本実施形態の需要予測装置10は、電源25から受電した電力が分電盤21により複数系統の分岐回路22に分岐され、分岐回路22に電気負荷24が接続されていれば、利用する場所にとくに制限はない。電源25は、電気事業者が供給する系統電源(商用電源)だけではなく、太陽光発電装置、蓄電装置、燃料電池システムなどの分散型電源を含んでいてもよい。電気負荷24の消費電力は、分岐回路22ごとに計測装置23が計測する。   In the demand prediction device 10 of the present embodiment, the power received from the power supply 25 is branched into a plurality of branch circuits 22 by the distribution board 21 and an electric load 24 is connected to the branch circuit 22. There are no particular restrictions. The power supply 25 may include not only a system power supply (commercial power supply) supplied by an electric utility but also a distributed power supply such as a solar power generation device, a power storage device, and a fuel cell system. The power consumption of the electrical load 24 is measured by the measuring device 23 for each branch circuit 22.

計測装置23は、分電盤21に内蔵される構成と、分電盤21の外部に配置される構成とのいずれかが採用される。分岐回路22と電気負荷24とは、一対一に対応する場合と一対多に対応する場合とがある。たとえば、エアコン、IHクッキングヒータ(IH:Induction Heating)、電子レンジのように消費電力が比較的大きい電気負荷24は、分岐回路22に一対一に接続されていることがある。分岐回路22と電気負荷24とが一対多に接続される場合、住宅20における部屋を単位として分岐回路22が割り当てられることが多い。本実施形態では、説明を簡単にするために、分岐回路22に単一の電気負荷24が接続されている場合と、分岐回路22が住宅20の部屋に対応する場合とのほかは考慮しない。   The measurement device 23 employs either a configuration built in the distribution board 21 or a configuration arranged outside the distribution board 21. The branch circuit 22 and the electrical load 24 may correspond one-to-one or one-to-many. For example, an electrical load 24 with relatively large power consumption such as an air conditioner, an IH cooking heater (IH: Induction Heating), and a microwave oven may be connected to the branch circuit 22 on a one-to-one basis. When the branch circuit 22 and the electrical loads 24 are connected in a one-to-many manner, the branch circuit 22 is often assigned in units of rooms in the house 20. In the present embodiment, in order to simplify the description, no consideration is given to the case where a single electrical load 24 is connected to the branch circuit 22 and the case where the branch circuit 22 corresponds to a room of the house 20.

計測装置23は、分岐回路22ごとの通過電流をロゴスキーコイル、クランプ型の電流センサなどから選択されるセンサにより監視し、監視した電流値と分岐回路22の線間の電圧値との積の積算値を消費電力値として算出する。すなわち、計測装置23が計測する消費電力値は、実際には瞬時値ではなく、所定の単位時間ごとの電力量である。単位時間は、たとえば、1秒〜10分程度の範囲で選択され、望ましくは、30秒あるいは1分が選択される。単位時間は1秒程度であってもよい。   The measuring device 23 monitors the passing current of each branch circuit 22 with a sensor selected from a Rogowski coil, a clamp-type current sensor, and the like, and calculates the product of the monitored current value and the voltage value between the lines of the branch circuit 22. The integrated value is calculated as the power consumption value. That is, the power consumption value measured by the measuring device 23 is not actually an instantaneous value but an amount of power per predetermined unit time. The unit time is selected, for example, in the range of about 1 second to 10 minutes, and preferably 30 seconds or 1 minute. The unit time may be about 1 second.

分岐回路22ごとの瞬時電力は、単位時間内でも時間経過に伴って変動しているが、本実施形態では、単位時間内での瞬時電力の変動は考慮せず、単位時間における積算電力量を消費電力値とする。この消費電力値を単位時間で除すれば、単位時間における消費電力の平均値が得られる。単位時間が短いほど消費電力値の変化が詳細に監視されるが、処理すべき情報量が増加し、また、必要以上に詳細な情報が増加するから、負荷が増大することになる。単位時間は、消費電力値の時間変化の傾向を認識できる程度に設定されていればよい。   Although the instantaneous power for each branch circuit 22 fluctuates with time even within the unit time, in this embodiment, the fluctuation of the instantaneous power within the unit time is not taken into consideration, and the integrated power amount per unit time is calculated. The power consumption value. By dividing this power consumption value by unit time, an average value of power consumption in unit time can be obtained. As the unit time is shorter, the change in the power consumption value is monitored in detail. However, the amount of information to be processed increases, and more detailed information increases than necessary, so that the load increases. The unit time only needs to be set to such an extent that the time change tendency of the power consumption value can be recognized.

需要予測装置10は、プログラムを実行することによって以下の機能を実現するコンピュータを主なハードウェア構成として備える。言い換えると、コンピュータを、需要予測装置10として機能させるためのプログラムが提供される。この種のコンピュータは、パーソナルコンピュータのほか、スマートフォン、タブレット端末などの可搬型の端末装置であってもよい。また、コンピュータは、マイコン(microcontroller)のようにプロセッサとメモリとを一体に備える構成であってもよい。   The demand prediction apparatus 10 includes a computer that realizes the following functions by executing a program as a main hardware configuration. In other words, a program for causing a computer to function as the demand prediction apparatus 10 is provided. This type of computer may be a portable terminal device such as a smartphone or a tablet terminal in addition to a personal computer. In addition, the computer may have a configuration in which a processor and a memory are integrally provided, such as a microcomputer.

需要予測装置10を構成するコンピュータが、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などから選択される場合、計測装置23から通信によって消費電力値を受け取るための中継装置を設けることが望ましい。この種の中継装置としては、HEMSコントローラ(HEMS:Home Energy Management System)を用いることが望ましいが、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイントを中継に用いるように構成することも可能である。   When the computer which comprises the demand prediction apparatus 10 is selected from a personal computer, a smart phone, a tablet terminal, etc., it is desirable to provide the relay apparatus for receiving a power consumption value by communication from the measuring device 23. FIG. As this type of relay device, a HEMS controller (HEMS: Home Energy Management System) is preferably used, but an access point of a wireless LAN (Local Area Network) may be used for relay.

HEMSコントローラは、計測装置23から消費電力値を取得し、消費電力値を適宜の提示装置に提示することにより消費電力値を見える化するように構成される。また、HEMSコントローラは、通信機能を備える特定の電気負荷24との間で通信することによって、電気負荷24の動作を監視し、また電気負荷24の動作を指示することが可能になっている。HEMSコントローラもまたコンピュータ(マイコン)を備えるから、需要予測装置10は、HEMSコントローラの一部の機能として実現することも可能である。   The HEMS controller is configured to obtain the power consumption value from the measuring device 23 and to visualize the power consumption value by presenting the power consumption value to an appropriate presentation device. The HEMS controller can monitor the operation of the electrical load 24 and instruct the operation of the electrical load 24 by communicating with a specific electrical load 24 having a communication function. Since the HEMS controller also includes a computer (microcomputer), the demand prediction device 10 can also be realized as a partial function of the HEMS controller.

需要予測装置10は、インターネットのような電気通信回線を通して通信するサーバと端末装置とによって構成されていてもよい。この場合、端末装置が計測装置23から取得した消費電力値をサーバに転送するように構成されていてもよい。この構成では、サーバにおいて予測モデルが生成され、またサーバにおいて予測モデルを用いて需要電力量を予測する。なお、需要予測装置10は、中継装置を経由することなく、計測装置23から消費電力値を直接取得する構成であってもよい。   The demand prediction device 10 may be configured by a server and a terminal device that communicate via an electric communication line such as the Internet. In this case, the terminal device may be configured to transfer the power consumption value acquired from the measurement device 23 to the server. In this configuration, a prediction model is generated in the server, and the demand power amount is predicted using the prediction model in the server. The demand prediction device 10 may be configured to directly acquire the power consumption value from the measurement device 23 without going through the relay device.

要するに、本実施形態を実現する態様は様々であり、CPU(Central Processing Unit)の処理能力、メモリの容量などのハードウェア資源、あるいは利用の形態などに応じて、需要予測装置10としてのタスクを適宜の装置で処理するように構成される。なお、プログラムは、ROM(Read Only Memory)にあらかじめ書き込まれるほか、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるようにしてもよい。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体によりプログラムが提供されてもよい。   In short, there are various modes for realizing the present embodiment, and the task as the demand forecasting apparatus 10 is performed according to hardware resources such as CPU (Central Processing Unit) processing capacity, memory capacity, or usage mode. It is configured to process with an appropriate device. Note that the program may be provided through a telecommunication line such as the Internet, in addition to being written in advance in a ROM (Read Only Memory). The program may be provided by a computer-readable recording medium.

以下に需要予測装置10の構成および動作を説明する。以下では、図1に示すように、需要予測装置10がサーバ40の一機能として実現されている場合を想定して説明する。本実施形態の需要予測装置10は、第1の取得部111と第2の取得部112と予測部12と記憶部13と分析部14とモデル生成部15と出力部16とを備える。さらに、需要予測装置10は内蔵時計18を備える。   Below, the structure and operation | movement of the demand prediction apparatus 10 are demonstrated. Below, as shown in FIG. 1, the case where the demand prediction apparatus 10 is implement | achieved as one function of the server 40 is demonstrated. The demand prediction apparatus 10 of the present embodiment includes a first acquisition unit 111, a second acquisition unit 112, a prediction unit 12, a storage unit 13, an analysis unit 14, a model generation unit 15, and an output unit 16. Further, the demand prediction apparatus 10 includes a built-in clock 18.

第1の取得部111は、消費電力値の変動因子になる第1の情報を取得する。また、第2の取得部112は、消費電力値を第2の情報として取得する。第1の取得部111は、分岐回路22に接続された電気負荷24に対応する消費電力値の変動因子のみを第1の情報として取得するように構成してもよいが、さまざま電気負荷24に対応する消費電力値の変動因子をまとめて取得することが望ましい。   The first acquisition unit 111 acquires first information that becomes a variation factor of the power consumption value. Further, the second acquisition unit 112 acquires the power consumption value as second information. The first acquisition unit 111 may be configured to acquire only the variation factor of the power consumption value corresponding to the electric load 24 connected to the branch circuit 22 as the first information. It is desirable to collectively obtain the variation factors of the corresponding power consumption values.

消費電力値の変動因子は、たとえば、分岐回路22に接続された電気負荷24が冷暖房装置あるいは冷蔵庫であれば、外気温、天候などが考えられる。外気温は、公的機関が発表する屋外の気温を意味する。天候は、室内に入射する日射量を変化させ、室温を変化させるから、結果的に消費電力値の変動因子になる。すなわち、この種の電気負荷24に対しては、少なくとも、外気温および天候が第1の情報になる。   For example, if the electric load 24 connected to the branch circuit 22 is a cooling / heating device or a refrigerator, the variation factor of the power consumption value may be the outside air temperature, the weather, or the like. The outside air temperature means the outdoor air temperature announced by public authorities. Since the weather changes the amount of solar radiation incident on the room and changes the room temperature, it eventually becomes a variable factor of the power consumption value. That is, for this type of electrical load 24, at least the outside air temperature and the weather are the first information.

なお、太陽高度、カーテンあるいはブラインドの開閉状態などの因子によっても室内に入射する日射量が変化するが、これらの因子の消費電力値への影響は、人の習慣によって天候の影響に折り込まれるから、基本的には天候を考慮すればよい。つまり、室内への日射量が増加する時間帯であって晴天であれば、人はカーテンあるいはブラインドにより日射量を低減させようとし、曇天であれば、人は外光を遮らないようにカーテンあるいはブラインドを操作する。したがって、カーテンあるいはブラインドの開閉状態、太陽高度などの室温への影響は、天候の影響に折り込まれることになる。   The amount of solar radiation that enters the room also changes depending on factors such as the solar altitude and the open / close state of the curtains or blinds. However, the influence of these factors on the power consumption value is affected by the influence of the weather on the basis of human habits. Basically, the weather should be considered. In other words, if it is a time zone when the amount of solar radiation increases indoors and it is clear, people will try to reduce the amount of solar radiation by curtains or blinds, and if it is cloudy, people will not use curtains or Operate the blinds. Therefore, the influence on the room temperature, such as the open / close state of the curtain or blind, the solar altitude, etc. is folded into the influence of the weather.

分岐回路22に接続された電気負荷24が給湯器である場合は外気温、水温などが消費電力値の変動因子になり、電気負荷24がIHクッキングヒータである場合は室温、水道水の水温などが消費電力値の変動因子になる。要するに、給湯器とIHクッキングヒータとのいずれについても、湯を沸かす場合には、消費電力値が水温により変化する。   When the electric load 24 connected to the branch circuit 22 is a water heater, the outside air temperature, the water temperature, and the like are factors that vary the power consumption value. When the electric load 24 is an IH cooking heater, the room temperature, the temperature of the tap water, etc. It becomes a fluctuation factor of the power consumption value. In short, in both the hot water heater and the IH cooking heater, when boiling water, the power consumption value varies depending on the water temperature.

また、分岐回路22に接続された電気負荷24が照明装置である場合、季節、天候などが消費電力値の変動因子になる。分岐回路22に電気負荷24として洗濯機が接続されている場合、天候に応じて、洗濯を行うか否かの判断が変わり、また洗濯量も変化すると考えられるから、天候が消費電力値の変動因子になる。   Further, when the electric load 24 connected to the branch circuit 22 is a lighting device, the season, the weather, and the like become the fluctuation factors of the power consumption value. When a washing machine is connected to the branch circuit 22 as the electric load 24, the judgment as to whether or not to perform washing changes according to the weather, and the amount of washing is also considered to change. Become a factor.

さらに、電気負荷24の全般にわたって、住宅20における人数の変化、行動の変化などが消費電力値の変動因子になる。住宅20における人数および行動は、一般的には、平日、休日、長期休暇などの日の特性によりほぼ決まる。なお、長期休暇は、園児、就学児童、生徒、学生などが同居している住宅20において、学校等の休暇期間を意味する。   Furthermore, a change in the number of people in the house 20, a change in behavior, and the like over the entire electric load 24 become the fluctuation factors of the power consumption value. The number and behavior of the house 20 are generally determined by the characteristics of the day such as weekdays, holidays, and long vacations. The term “long vacation” means a holiday period for school or the like in the house 20 where children, school children, students, students and the like live together.

上述のように、消費電力値の変動因子になる第1の情報の要素には、外気温、天候、日の特性、水温、室温などがあり、電気負荷24の種類に応じた要素が消費電力値の変動因子になる。したがって、第1の取得部111は、電気負荷24の種類に応じた要素を含む第1の情報を取得する。   As described above, the elements of the first information that become the fluctuation factors of the power consumption value include the outside air temperature, weather, day characteristics, water temperature, room temperature, and the like. It becomes a fluctuation factor of the value. Therefore, the first acquisition unit 111 acquires first information including elements according to the type of the electrical load 24.

第1の情報が外気温および天候である場合、第1の取得部111は、インターネットのような電気通信回線を通して第1の情報を取得すればよい。冷暖房機器がエアコンである場合、第1の取得部111は、室外機に内蔵された温度センサから外気温を取得してもよい。また、給湯器がヒートポンプ式の熱源機を備え、かつ熱源機が温度センサを備えていれば、第1の取得部111は、この温度センサから外気温を取得してもよい。   When the first information is the outside air temperature and the weather, the first acquisition unit 111 may acquire the first information through an electric communication line such as the Internet. When the air conditioner is an air conditioner, the first acquisition unit 111 may acquire the outside air temperature from a temperature sensor built in the outdoor unit. Further, if the water heater includes a heat pump type heat source device and the heat source device includes a temperature sensor, the first acquisition unit 111 may acquire the outside air temperature from the temperature sensor.

日の特性については、内蔵時計18のカレンダとしての機能を用いることによって取得することが可能である。ただし、需要予測装置10は、内蔵時計18のカレンダとしての機能とは別に、休日および長期休暇などの設定が可能になるように構成されていることが望ましい。すなわち、需要予測装置10は、適宜の入力装置31から入力情報を受け付ける入力部17を備え、入力部17が入力情報として受け付けた日の特性を、記憶部13に記憶させる構成であることが望ましい。この構成では、第1の取得部111は、内蔵時計18が計時する日時を、記憶部13に記憶された入力情報と照合することによって、該当する日の特性を取得することが可能になる。内蔵時計18は、たとえば需要予測装置10に設けられたリアルタイムクロックが用いられる。   The date characteristics can be acquired by using the function of the built-in clock 18 as a calendar. However, it is desirable that the demand prediction apparatus 10 is configured to be able to set holidays and long vacations separately from the function of the built-in clock 18 as a calendar. In other words, the demand prediction device 10 preferably includes the input unit 17 that receives input information from an appropriate input device 31, and the storage unit 13 stores the characteristics of the day that the input unit 17 receives as input information. . In this configuration, the first acquisition unit 111 can acquire the characteristics of the corresponding day by comparing the date and time counted by the built-in clock 18 with the input information stored in the storage unit 13. For the built-in clock 18, for example, a real time clock provided in the demand prediction device 10 is used.

日の特性は、ほとんどの電気負荷24に対して消費電力値の変動因子になる。また、上述したように、分岐回路22は電気負荷24に一対一に対応しているとは限らず、分岐回路22と電気負荷24とが一対多に接続される場合もある。この場合、消費電力値は、部屋を単位として計測され、分岐回路22ごとに計測した消費電力値には複数の電気負荷24の消費電力値が混在して含まれる可能性がある。このように、部屋を単位とした消費電力値であっても、一般的には、平日と休日とで消費電力値に差異が生じるから、日の特性は変動因子になる。   The characteristics of the day become a fluctuation factor of the power consumption value for most electric loads 24. Further, as described above, the branch circuit 22 does not necessarily correspond to the electric load 24 on a one-to-one basis, and the branch circuit 22 and the electric load 24 may be connected on a one-to-many basis. In this case, the power consumption value is measured in units of rooms, and the power consumption value measured for each branch circuit 22 may include a mixture of power consumption values of the plurality of electric loads 24. Thus, even if the power consumption value is in units of rooms, since the power consumption value generally differs between weekdays and holidays, the characteristics of the day become a variable factor.

第1の取得部111が、水温または室温を第1の情報として取得する場合、水温または室温を精度よく計測しようとすれば、水温または室温を監視するための温度センサが必要になるが、これらは外気温、天候などの情報から推定してもよい。つまり、水温または室温は、専用の温度センサを用いて監視することが望ましいが、外気温、天候から推定した値で代用してもよい。結局、第1の情報は、日の特性を除くと、外気温を含む気象情報であればよい。第1の取得部111が取得する第1の情報は、上述した例に限らず、電気負荷24の種類に応じて適宜に定められる。   When the first acquisition unit 111 acquires the water temperature or room temperature as the first information, if it is intended to accurately measure the water temperature or room temperature, a temperature sensor for monitoring the water temperature or room temperature is required. May be estimated from information such as outside temperature and weather. That is, it is desirable to monitor the water temperature or room temperature using a dedicated temperature sensor, but a value estimated from the outside air temperature and weather may be substituted. After all, the first information may be meteorological information including the outside temperature, excluding the characteristics of the day. The first information acquired by the first acquisition unit 111 is not limited to the example described above, and is appropriately determined according to the type of the electrical load 24.

第2の取得部112は、計測装置23が計測した分岐回路22ごとの消費電力値を取得する。第2の取得部112は、計測装置23を接続するためのインターフェイス部として兼用されている。上述したように第2の情報である消費電力値は、計測装置23が単位時間ごとに算出するから、第2の取得部112は分岐回路22ごとの消費電力値を単位時間ごとに取得する。なお、計測装置23において単位時間ごとに消費電力値を算出する機能を第2の取得部112が兼用するように構成することも可能である。   The second acquisition unit 112 acquires the power consumption value for each branch circuit 22 measured by the measurement device 23. The second acquisition unit 112 is also used as an interface unit for connecting the measurement device 23. As described above, since the power consumption value as the second information is calculated by the measuring device 23 every unit time, the second acquisition unit 112 acquires the power consumption value for each branch circuit 22 every unit time. Note that the second acquisition unit 112 can also be configured to use the function of calculating the power consumption value per unit time in the measurement device 23.

記憶部13は、第1の取得部111が取得した第1の情報と、第2の取得部112が取得した第2の情報と、内蔵時計18が計時している日時とを結び付けた情報を記憶する。言い換えると、第2の取得部112が分岐回路22ごとの消費電力値を第2の情報として取得した時点で、第1の取得部111が取得している第1の情報と、第2の情報を取得した時点で内蔵時計18が計時している日時との組が記憶部13に記憶される。要するに、記憶部13は、第1の情報と分岐回路22ごとに得られる第2の情報と日時とをまとめて記憶する。   The storage unit 13 stores information that associates the first information acquired by the first acquisition unit 111, the second information acquired by the second acquisition unit 112, and the date and time that the built-in clock 18 measures. Remember. In other words, when the second acquisition unit 112 acquires the power consumption value for each branch circuit 22 as the second information, the first information acquired by the first acquisition unit 111 and the second information A combination with the date and time that the built-in clock 18 is measuring at the time of acquiring is stored in the storage unit 13. In short, the storage unit 13 collectively stores the first information, the second information obtained for each branch circuit 22, and the date and time.

第1の取得部111が電気通信回線を通して第1の情報としての外気温および天候を取得する場合、消費電力値が取得された時点の第1の情報は、たとえば10分単位で取得可能であり、また、翌日の第1の情報は、たとえば1時間単位で取得可能である。第1の情報を取得する時間の間隔は、例示した時間に限られない。   When the first acquisition unit 111 acquires the outside temperature and weather as the first information through the telecommunication line, the first information at the time when the power consumption value is acquired can be acquired in units of 10 minutes, for example. Also, the first information of the next day can be acquired, for example, in units of one hour. The time interval for acquiring the first information is not limited to the exemplified time.

上述した動作により、需要予測装置10の記憶部13は、分岐回路22ごとの第2の情報と第1の情報との推移の履歴を記憶する。記憶部13は、1週間、1ヶ月、6ヶ月、1年、2年などから選択される期間において第1の情報および第2の情報を記憶できる程度の容量を有することが望ましい。記憶部13に第1の情報および第2の情報を格納する期間が長いほど情報量が多くなり、予測の精度が高い予測モデルを生成できる可能性があるが、長期間にわたって第1の情報および第2の情報を収集していると利用開始が遅れる。したがって、比較的短い期間の第1の情報および第2の情報を用いて予測モデルを仮に生成しておき、その後、予測精度を高めるために、必要に応じて予測モデルを修正することが望ましい。   With the above-described operation, the storage unit 13 of the demand prediction device 10 stores a history of transition between the second information and the first information for each branch circuit 22. The storage unit 13 desirably has a capacity that can store the first information and the second information in a period selected from one week, one month, six months, one year, two years, and the like. The longer the period for storing the first information and the second information in the storage unit 13, the greater the amount of information and the possibility of generating a prediction model with high prediction accuracy. When the second information is collected, the start of use is delayed. Therefore, it is desirable to generate a prediction model temporarily using the first information and the second information of a relatively short period, and then correct the prediction model as necessary in order to improve prediction accuracy.

ところで、本実施形態は、分岐回路22に接続された電気負荷24の種類に応じて第1の情報が適切に定められているときに、当該第1の情報から需要電力量を推定することが可能になるという予想に基づいて構成されている。つまり、所定の予測期間における需要電力量を求めようとすれば、該当する第1の情報に関して予測期間における値を知る必要がある。第1の情報に関する値は、外気温であれば温度値であり、天候であれば晴天、曇天などの別を意味し、日の特性であれば平日、休日などの別を意味する。   By the way, in the present embodiment, when the first information is appropriately determined according to the type of the electrical load 24 connected to the branch circuit 22, the demand power amount can be estimated from the first information. It is structured based on the expectation that it will be possible. That is, if it is going to obtain | require the power demand amount in a predetermined prediction period, it is necessary to know the value in a prediction period regarding applicable 1st information. The value related to the first information is a temperature value if it is an outside temperature, means a clear day or a cloudy day if it is weather, and means a weekday or holiday if it is a day characteristic.

分岐回路22ごとに第1の情報が定められていることは、分岐回路22ごとに予測モデルが設定されていることを意味する。したがって、予測期間における第1の情報に関する値がわかっていれば、この値を予測モデルに当て嵌めることによって、予測期間における需要電力量を求めることが可能になる。すなわち、予測期間における第1の情報を第1の取得部111が取得していれば、予測部12は予測期間における需要電力量を求めることが可能になる。   The fact that the first information is defined for each branch circuit 22 means that a prediction model is set for each branch circuit 22. Therefore, if the value related to the first information in the prediction period is known, it is possible to obtain the amount of power demand in the prediction period by applying this value to the prediction model. That is, if the 1st acquisition part 111 has acquired the 1st information in a prediction period, it will become possible for prediction part 12 to ask for the amount of demand electric power in a prediction period.

上述した説明から明らかなように、予測モデルは、第1の情報が需要電力量に対応するように生成される。予測モデルは、第1の情報を独立変数に持つ数式、あるいは第1の情報が照合されるデータテーブルによって表現される。第1の情報は、外気温あるいは天候については1時間単位で取得可能であり、日の特性については1日単位になる。   As is clear from the above description, the prediction model is generated so that the first information corresponds to the amount of power demand. The prediction model is expressed by a mathematical expression having the first information as an independent variable or a data table in which the first information is collated. The first information can be acquired in units of one hour for the outside air temperature or weather, and in units of one day for the characteristics of the day.

たとえば、電気負荷24がエアコンであって、対応する第1の情報が外気温および天候であるとすれば、予測モデルは、外気温および天候の組み合わせに対して需要電力量を結び付けた形式になる。ここで、予測期間が翌日であれば、第1の情報である外気温および天候は1時間単位で取得することが可能であるから、1時間単位で需要電力量の予測が可能になる。   For example, if the electrical load 24 is an air conditioner and the corresponding first information is the outside air temperature and the weather, the prediction model has a form in which the amount of power demand is linked to the combination of the outside air temperature and the weather. . Here, if the prediction period is the next day, the outside temperature and weather, which are the first information, can be acquired in units of one hour, so that the demand power amount can be predicted in units of one hour.

ただし、エアコンのような電気負荷24は、一般的には、1日のうちの一部の時間帯でのみ運転されるから、需要電力量を求めるには運転する時間帯を求める必要がある。さらに、この種の電気負荷24は、運転中の消費電力量が大幅に変動するから、消費電力値の変動を見込んで需要電力量を予測することが必要になる。この種の電気負荷24が運転する時間帯を予測し、かつ消費電力量の変動を見込んで需要電力量を予測する技術については後述する。   However, since the electric load 24 such as an air conditioner is generally operated only during a part of the day, it is necessary to obtain the operating time in order to obtain the amount of power demand. Furthermore, since this type of electrical load 24 greatly varies in power consumption during operation, it is necessary to predict the demand power amount in consideration of fluctuations in the power consumption value. A technique for predicting a time zone during which this type of electric load 24 operates and predicting a demand power amount in anticipation of fluctuations in power consumption will be described later.

次に、モデル生成部15が予測モデルを生成する手順について説明する。上述したように、記憶部13は、第2の取得部112が分岐回路22ごとの消費電力値を第2の情報として取得した時点で、第1の取得部111が取得している第1の情報と、第2の情報を取得した時点で内蔵時計18が計時している日時との組を記憶する。つまり、記憶部13が記憶している第1の情報および第2の情報の履歴を分析すると、分岐回路22ごとに、第1の情報と第2の情報との関連性を見出せる可能性がある。   Next, a procedure in which the model generation unit 15 generates a prediction model will be described. As described above, when the second acquisition unit 112 acquires the power consumption value for each branch circuit 22 as the second information, the storage unit 13 acquires the first acquisition unit 111 that has acquired the first power. A set of information and the date and time that the built-in clock 18 measures when the second information is acquired is stored. That is, when the history of the first information and the second information stored in the storage unit 13 is analyzed, there is a possibility that the relationship between the first information and the second information can be found for each branch circuit 22. .

分析部14は、両者の相関を評価することによって、第1の情報と第2の情報との関連性を抽出する。記憶部13が保存している第1の情報には、外気温、天候、日の特性などが含まれている。したがって、これらの要素を単独または組み合わせて第2の情報との相関を求めると、第2の情報と強い相関が現れる可能性が予測される。   The analysis unit 14 extracts the relationship between the first information and the second information by evaluating the correlation between the two. The first information stored in the storage unit 13 includes outside air temperature, weather, day characteristics, and the like. Therefore, when these elements are used alone or in combination to obtain a correlation with the second information, it is predicted that a strong correlation with the second information appears.

いま、説明を簡単にするために、記憶部13が保存しているデータを用いて、電気負荷24としてエアコンが接続された分岐回路22について、冷房期間における消費電力値と外気温との相関を求める場合を想定する。なお、第2の情報である消費電力値を第2の取得部112が取得する時間間隔は1分とする。すなわち、記憶部13は、分岐回路22ごとに消費電力値と外気温とのデータが1分間隔で保存していると仮定する。   For the sake of simplicity, the correlation between the power consumption value during the cooling period and the outside air temperature is calculated for the branch circuit 22 connected to the air conditioner as the electric load 24 using the data stored in the storage unit 13. Suppose you want to. Note that the time interval at which the second acquisition unit 112 acquires the power consumption value as the second information is 1 minute. That is, it is assumed that the storage unit 13 stores the data of the power consumption value and the outside air temperature for each branch circuit 22 at intervals of 1 minute.

記憶部13に保存された消費電力値と外気温とを組み合わせたデータをプロットした散布図は、たとえば、図2のようになる。分析部14は、該当する分岐回路22について、外気温と消費電力値との相関係数を求める。図2は模式的に記載しているから、データ数が数十個程度と少ないが、実際には1日で1440個のデータをプロットすることが可能である。   A scatter diagram in which data obtained by combining power consumption values stored in the storage unit 13 and outside air temperature is plotted is, for example, as shown in FIG. The analysis unit 14 obtains a correlation coefficient between the outside air temperature and the power consumption value for the corresponding branch circuit 22. Since FIG. 2 is schematically described, the number of data is as small as about several tens, but actually, 1440 data can be plotted in one day.

分析部14は、図示例のような関係において、相関係数の絶対値が適宜の基準値以上であれば、第1の情報と第2の情報とを結び付けた予測モデルを生成可能と判断する。基準値は、たとえば0.6〜0.8などの範囲内で適宜に定められる。分析部14で設定された基準を満足した場合には、モデル生成部15において予測モデルが生成される。すなわち、モデル生成部15は、記憶部13に保存された第1の情報と消費電力値との組み合わせに基づいて、第1の情報を需要電力量に対応させた予測モデルを生成する。ただし、記憶部13が保存している消費電力値は、第1の情報と一対一に対応するわけではなく、第1の情報に対して消費電力値にはばらつきがある。そのため、予測モデルにおいても、第1の情報を需要電力量に一意に対応付けることは困難である。   If the absolute value of the correlation coefficient is equal to or greater than an appropriate reference value in the relationship as in the illustrated example, the analysis unit 14 determines that a prediction model that links the first information and the second information can be generated. . The reference value is appropriately determined within a range of 0.6 to 0.8, for example. When the criteria set by the analysis unit 14 are satisfied, a prediction model is generated by the model generation unit 15. That is, the model generation unit 15 generates a prediction model in which the first information is associated with the amount of power demand, based on the combination of the first information stored in the storage unit 13 and the power consumption value. However, the power consumption value stored in the storage unit 13 does not correspond one-to-one with the first information, and the power consumption value varies with respect to the first information. Therefore, even in the prediction model, it is difficult to uniquely associate the first information with the demand power amount.

そのため、モデル生成部15は、第1の情報に需要電力量の標準値を対応させた第1の予測モデルと、第1の情報に需要電力量の許容範囲における境界値を対応させた第2の予測モデルとを生成することが望ましい。   Therefore, the model generation unit 15 includes a first prediction model in which the standard value of the demand power amount is associated with the first information, and a second value in which the boundary value in the allowable range of the demand power amount is associated with the first information. It is desirable to generate a prediction model of

第1の予測モデルは、たとえば図2の実線のように、消費電力値を外気温に対して直線で近似することによって求められる。すなわち、第1の予測モデルを生成するには、第1の情報を独立変数として需要電力量を求めるように1次関数の予測式を設定する。すなわち、予測式は、a×(外気温)+b×(需要電力量)+c=0という形式で表される。記憶部13に保存された消費電力値と外気温とを用いて、予測式における係数a、b、cを、最小二乗法などによって定めると第1の予測モデルとなる予測式が得られる。このようにして定められた係数a、b、cを標準値V0とする。   The first prediction model is obtained by approximating the power consumption value with a straight line with respect to the outside air temperature, for example, as shown by the solid line in FIG. That is, in order to generate the first prediction model, a prediction function of a linear function is set so as to obtain the amount of power demand using the first information as an independent variable. That is, the prediction formula is expressed in a format of a × (outside air temperature) + b × (demand power amount) + c = 0. When the coefficients a, b, and c in the prediction formula are determined by the least square method or the like using the power consumption value and the outside air temperature stored in the storage unit 13, a prediction formula serving as a first prediction model is obtained. The coefficients a, b, and c determined in this way are set as a standard value V0.

第2の予測モデルにおける境界値は、記憶部13に保存されている第1の情報に対する消費電力値の分布に基づいる生成される。ここでは、図3に示すように、外気温が等しい場合の消費電力値の分布が、標準値V0を平均値とした正規分布に当て嵌められる。消費電力値の分布が正規分布に当て嵌められると分散が求められるから、分散の大きさで境界値を定めることが可能になる。たとえば、正規分布の平均値μおよび分散σを用いて、上側の境界値がμ+σ、下側の境界値がμ−σなどに定められる。なお、境界値は外気温ごとに求めているから、外気温の全範囲について外気温ごとに求めた境界値を、係数a、b、cが標準値V0である予測式と平行な直線で近似することが望ましい。このようにして定めた境界値の例を、図2に一点鎖線で示す。すなわち、第2の予測モデルは、図2に一点鎖線で示す2本の直線の間の領域になる。   The boundary value in the second prediction model is generated based on the distribution of the power consumption value with respect to the first information stored in the storage unit 13. Here, as shown in FIG. 3, the distribution of the power consumption value when the outside air temperatures are equal is applied to the normal distribution with the standard value V0 as an average value. Since the variance is obtained when the distribution of the power consumption value is fitted to the normal distribution, the boundary value can be determined by the size of the variance. For example, the upper boundary value is defined as μ + σ, the lower boundary value is defined as μ−σ, and the like using the average value μ and variance σ of the normal distribution. Since the boundary value is obtained for each outside air temperature, the boundary value obtained for each outside air temperature in the entire outside air temperature range is approximated by a straight line parallel to a prediction formula in which the coefficients a, b, and c are standard values V0. It is desirable to do. An example of the boundary value thus determined is shown by a one-dot chain line in FIG. That is, the second prediction model is a region between two straight lines indicated by a one-dot chain line in FIG.

上述のようにして第1の予測モデルと第2の予測モデルとが生成されると、予測部12は、予測期間における需要電力量を、第1の予測モデルと第2の予測モデルとを用いて求めることが可能になる。その結果、予測部12は、第1の予測モデルを用いて需要電力量の標準値を求め、第2の予測モデルを用いて需要電力量の上限値および下限値を求めることが可能になる。   When the first prediction model and the second prediction model are generated as described above, the prediction unit 12 uses the first prediction model and the second prediction model to calculate the amount of power demand in the prediction period. Can be obtained. As a result, the prediction unit 12 can obtain the standard value of the demand power amount using the first prediction model, and can obtain the upper limit value and the lower limit value of the demand power amount using the second prediction model.

需要予測装置10は、予測部12が求めた需要電力量を、適宜の提示装置30に出力するための出力部16を備える。提示装置30は、液晶表示器のようなフラットパネルディスプレイである表示器と、タッチパネルあるいは押釦スイッチのような操作器とを一体に備える操作表示装置を採用することが望ましい。この種の提示装置30は、需要予測装置10のための専用装置であってもよいが、出力部16に端末装置と通信する機能が付加されていれば、端末装置を提示装置30として採用することが可能である。この種の端末装置として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などから選択される汎用の端末装置を採用すると、専用の提示装置30を用いることなく、需要予測装置10との間で情報の授受が可能になる。   The demand prediction device 10 includes an output unit 16 for outputting the demand power amount obtained by the prediction unit 12 to an appropriate presentation device 30. The presentation device 30 desirably employs an operation display device that is integrally provided with a display device that is a flat panel display such as a liquid crystal display device and an operation device such as a touch panel or a push button switch. This type of presentation device 30 may be a dedicated device for the demand prediction device 10, but if the output unit 16 has a function of communicating with the terminal device, the terminal device is adopted as the presentation device 30. It is possible. When a general-purpose terminal device selected from a personal computer, a smartphone, a tablet terminal, or the like is adopted as this type of terminal device, information can be exchanged with the demand prediction device 10 without using a dedicated presentation device 30. become.

上述した入力部17に入力情報を与える入力装置31は、提示装置30と同様に、表示器と操作器とを一体に備える操作表示装置を用いることが望ましい。すなわち、入力装置31は需要予測装置10のための専用装置であってもよいが、入力部17に端末装置と通信する機能が付加されていれば、端末装置を入力装置31として採用することが可能である。端末装置は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などから選択される汎用の端末装置を採用することが望ましい。   As the input device 31 that gives input information to the input unit 17 described above, it is desirable to use an operation display device that is integrally provided with a display device and an operation device, like the presentation device 30. That is, the input device 31 may be a dedicated device for the demand prediction device 10, but if the function of communicating with the terminal device is added to the input unit 17, the terminal device can be adopted as the input device 31. Is possible. The terminal device is desirably a general-purpose terminal device selected from a personal computer, a smartphone, a tablet terminal, and the like.

提示装置30と入力装置31とは、ハードウェアを共用してもよい。ただし、提示装置30と入力装置31とのハードウェアを共用する場合、端末装置で実行する応用プログラム(いわゆる、アプリ)により、提示装置30と入力装置31との機能が実現される。   The presentation device 30 and the input device 31 may share hardware. However, when the hardware of the presentation device 30 and the input device 31 is shared, the functions of the presentation device 30 and the input device 31 are realized by an application program (so-called application) executed by the terminal device.

以上説明したように、第2の取得部112は、分岐回路22ごとに電気負荷24の消費電力値を第2の情報として計測装置23から取得する。また、記憶部13は、第2の情報を取得した日時に第1の情報および第2の情報を結び付けて保存する。モデル生成部15は、記憶部13が記憶している第1の情報および第2の情報を用いて、予測モデルを生成する。   As described above, the second acquisition unit 112 acquires the power consumption value of the electric load 24 for each branch circuit 22 from the measurement device 23 as the second information. The storage unit 13 stores the first information and the second information in association with the date and time when the second information is acquired. The model generation unit 15 generates a prediction model using the first information and the second information stored in the storage unit 13.

また、需要予測装置10は、第1の情報と第2の情報との相関係数の絶対値が所定値以上である場合に、該当する第1の情報を採用する分析部14を備えることが望ましい。この場合、モデル生成部15は、分析部14が採用した第1の情報に需要電力値を対応させた予測モデルを生成する。   Moreover, the demand prediction apparatus 10 may include an analysis unit 14 that employs corresponding first information when the absolute value of the correlation coefficient between the first information and the second information is equal to or greater than a predetermined value. desirable. In this case, the model generation unit 15 generates a prediction model in which the demand power value is associated with the first information adopted by the analysis unit 14.

さらに、モデル生成部15は、第1の予測モデルと第2の予測モデルとを生成することが望ましい。第1の予測モデルは、第1の情報に需要電力量の標準値を対応させる。第2の予測モデルは、記憶部13に保存されている第1の情報に対する第2の情報の分布に基づいて、第1の情報に需要電力量の許容範囲における境界値を対応させる。   Furthermore, it is desirable that the model generation unit 15 generates a first prediction model and a second prediction model. The first prediction model associates the standard value of the demand power amount with the first information. Based on the distribution of the second information with respect to the first information stored in the storage unit 13, the second prediction model associates the boundary value in the allowable range of the demand power amount with the first information.

加えて、モデル生成部は、第1の情報に対して需要電力量が標準値になる確率と、第1の情報に対して境界値になる確率とを、記憶部13に保存されている第1の情報に対する第2の情報の分布に基づいて求めてもよい。   In addition, the model generation unit stores, in the storage unit 13, the probability that the demand power amount becomes a standard value with respect to the first information and the probability that the power consumption amount becomes a boundary value with respect to the first information. You may obtain | require based on distribution of the 2nd information with respect to 1 information.

さらに、予測部12は、第1の情報に第1の予測モデルおよび第2の予測モデルをそれぞれ当て嵌めることにより、需要電力量の標準値と境界値とを求めるように構成されることが望ましい。この場合、需要予測装置10は、予測部12が求めた需要電力量の標準値および境界値にそれぞれ確率を対応付けて提示装置30に出力する出力部16をさらに備える。   Furthermore, it is desirable that the prediction unit 12 is configured to obtain the standard value and the boundary value of the demand power amount by fitting the first prediction model and the second prediction model to the first information, respectively. . In this case, the demand prediction device 10 further includes an output unit 16 that associates the probability with the standard value and the boundary value of the demand power amount obtained by the prediction unit 12 and outputs the associated probability to the presentation device 30.

上述した予測モデルは、電気負荷24を運転する期間を考慮していない。そのため、上述した予測モデルのみを用いると、終日運転される電気負荷24の需要電力量、あるいは電気負荷24を運転する時間帯が指定されている場合の需要電力量を求めることになる。以下では、電気負荷24を運転する時間帯の予測を行い、さらに、消費電力値が第1の情報とは関係なく変動する電気負荷24に関する需要電力量を予測する技術について説明する。   The prediction model described above does not consider the period during which the electric load 24 is operated. Therefore, when only the above-described prediction model is used, the demand power amount of the electric load 24 operated all day or the demand power amount when the time zone for operating the electric load 24 is designated is obtained. Hereinafter, a technique for predicting a time zone in which the electric load 24 is operated and predicting a demand power amount related to the electric load 24 in which the power consumption value varies regardless of the first information will be described.

ここで説明する予測モデルは、分岐回路22ごとに電気負荷24が使用される時間帯を含んでいる。この予測モデルを生成するために、分析部14は、記憶部13に保存されている複数日(たとえば、1ヶ月以上)のデータを用いて、分岐回路22ごとに、電気負荷24の運転が開始される時刻と、電気負荷24の運転開始から運転停止までの時間とを求める。以下では、電気負荷24の運転が開始される時刻を開始時刻といい、電気負荷24の運転開始から運転停止までの時間を運転時間という。   The prediction model described here includes a time zone in which the electric load 24 is used for each branch circuit 22. In order to generate this prediction model, the analysis unit 14 starts operation of the electrical load 24 for each branch circuit 22 using data for a plurality of days (for example, one month or more) stored in the storage unit 13. And the time from the start of operation of the electric load 24 to the stop of operation is obtained. Hereinafter, the time when the operation of the electric load 24 is started is referred to as a start time, and the time from the start of operation of the electric load 24 to the operation stop is referred to as an operation time.

なお、ここでは1つの分岐回路22に1つの電気負荷24が接続されている場合を想定する。電気負荷24が、たとえばエアコン、IHクッキングヒータ、電気床暖房装置などである場合、1つの分岐回路22が1つの電気負荷24で専用されることが多い。また、洗濯機のように設置場所からほとんど移動することのない電気負荷24も1つの分岐回路22を専用することがある。   Here, it is assumed that one electric load 24 is connected to one branch circuit 22. When the electric load 24 is, for example, an air conditioner, an IH cooking heater, an electric floor heater or the like, one branch circuit 22 is often dedicated to one electric load 24. In addition, an electric load 24 that hardly moves from the installation location such as a washing machine may be dedicated to one branch circuit 22.

本実施形態では、分岐回路22ごとに待機電力値に基づいて基準値が定められており、分析部14は、消費電力値が立ち上がって基準値を超えると、該当する分岐回路22に接続された電気負荷24の運転が開始されたと判断する。また、分析部14は、消費電力値が基準値まで立ち下がると、該当する分岐回路22に接続された電気負荷24の運転が停止したと判断する。   In this embodiment, the reference value is determined for each branch circuit 22 based on the standby power value, and the analysis unit 14 is connected to the corresponding branch circuit 22 when the power consumption value rises and exceeds the reference value. It is determined that the operation of the electric load 24 has started. In addition, when the power consumption value falls to the reference value, the analysis unit 14 determines that the operation of the electrical load 24 connected to the corresponding branch circuit 22 has stopped.

ところで、分岐回路22ごとの開始時刻は第1の情報における日の特性が同じであれば似た傾向を示し、また分岐回路22ごとの運転時間は第1の情報における日の特性が同じであれば似た傾向を示すことが判明した。そこで、第1の情報における日の特性が同じであるデータを記憶部13から抽出し、分岐回路22ごとに1日における開始時刻の頻度と運転時間の頻度とを求めたところ、頻度に偏りが見られた。   By the way, the start time for each branch circuit 22 shows a similar tendency if the day characteristics in the first information are the same, and the operation time for each branch circuit 22 has the same day characteristics in the first information. Show similar trends. Therefore, when data having the same day characteristics in the first information is extracted from the storage unit 13 and the frequency of the start time and the frequency of the operation time are obtained for each branch circuit 22, the frequency is biased. It was seen.

図4は、エアコンのみが接続された分岐回路22における開始時刻の頻度の例を表しており、9:00、12:00、22:00の3区間において、他の区間よりも頻度が大きいことがわかる。図4では1区間を1時間に定めているが、30分、15分など、さらに短い時間の区間を定めることも可能である。なお、区間に付与した各時刻は、区間の開始時刻を表している。したがって、9:00の区間は9:00から10:00の1時間を意味する。   FIG. 4 shows an example of the frequency of the start time in the branch circuit 22 to which only the air conditioner is connected. In the three sections of 9:00, 12:00, and 22:00, the frequency is higher than the other sections. I understand. In FIG. 4, one section is set to one hour, but it is also possible to set a shorter section such as 30 minutes or 15 minutes. Each time given to a section represents the start time of the section. Therefore, the section of 9:00 means one hour from 9:00 to 10:00.

分析部14は、図4のようにして開始時刻の頻度を求めた後、頻度が相対的に高い開始時刻を抽出する。抽出する開始時刻の個数にはとくに制限はないが、分析部14は、頻度が1である場合、例外として扱えばよい。要するに、分析部14は、頻度が1である開始時刻については、予測モデルの生成には用いなくてもよい。図4の例において、頻度が上位から3番目までの開始時刻が抽出されている。したがって、抽出される開始時刻は9:00、12:00、22:00である。   After obtaining the start time frequency as shown in FIG. 4, the analysis unit 14 extracts a start time having a relatively high frequency. The number of start times to be extracted is not particularly limited, but the analysis unit 14 may treat it as an exception when the frequency is 1. In short, the analysis unit 14 may not use a start time with a frequency of 1 to generate a prediction model. In the example of FIG. 4, the start times with the third highest frequency are extracted. Accordingly, the extracted start times are 9:00, 12:00, and 22:00.

分析部14は、電気負荷24の1回の運転時間についても頻度を求め、頻度が相対的に高い運転時間を抽出する。ここでは、開始時刻を求めた分岐回路22と同じエアコンのみが接続された分岐回路22について1回の運転時間を抽出したところ、1時間、3時間、4時間の頻度が相対的に高いという結果が得られた。   The analysis unit 14 obtains the frequency for one operation time of the electric load 24 and extracts an operation time having a relatively high frequency. Here, when the operation time of one time is extracted for the branch circuit 22 in which only the same air conditioner as the branch circuit 22 for which the start time is obtained is extracted, the result is that the frequency of 1 hour, 3 hours and 4 hours is relatively high was gotten.

さらに、3種類の開始時刻ごとに3種類の運転時間がそれぞれ生じる確率を求めたところ表1のような結果が得られた。表1における確率は、同じ開始時刻について、それぞれの運転時間が生じた割合を示している。   Furthermore, when the probabilities of occurrence of three types of operation time for each of the three types of start times were obtained, the results shown in Table 1 were obtained. The probabilities in Table 1 indicate the ratios at which the respective operation times occur for the same start time.

Figure 2015201972
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表1によれば、開始時刻が9:00であると運転時間は3時間がもっとも多く、開始時刻が12:00であると運転時間は1時間がもっとも多く、開始時刻が22:00であると運転時間は4時間がもっとも多くなっている。ここで、開始時刻の頻度により予測モデルとして採用するか否かが決められ、開始時刻ごとに確率が最大になる運転時間の組み合わせが予測モデルとして採用される。したがって、上述の例では、モデル生成部15は、開始時刻が9:00の場合に1回の運転時間を3時間とする予測モデルを生成し、開始時刻が22:00の場合に1回の運転時間を4時間とする予測モデルを生成する。   According to Table 1, when the start time is 9:00, the operation time is the largest for 3 hours, and when the start time is 12:00, the operation time is the most for 1 hour, and the start time is 22:00. And the driving time is 4 hours most. Here, whether or not to adopt as a prediction model is determined depending on the frequency of the start time, and a combination of operation times that maximizes the probability for each start time is adopted as the prediction model. Therefore, in the above-described example, the model generation unit 15 generates a prediction model in which one operation time is 3 hours when the start time is 9:00, and one time when the start time is 22:00. A prediction model with an operation time of 4 hours is generated.

ところで、電気負荷24の種類によっては、消費電力量が運転開始の直後において大幅に増加し、その後、消費電力値が低下して変動量が小さくなることがある。消費電力値がこのように変化する電気負荷24には、たとえば、エアコンのような冷暖房装置、IHクッキングヒータ、ヒートポンプ式の給湯器などがある。このように主として加熱または冷却のために用いられる電気負荷24は、運転を開始した直後には、加熱または冷却の対象物の温度と目標温度との差が大きいから、対象物の温度を目標温度に近づけるために多くの電力を消費する。一方、対象物の温度が目標温度に達した後、目標温度を維持するための電力を消費するだけになるから、消費電力値は運転開始の直後に比べて低下する。   By the way, depending on the type of the electric load 24, the amount of power consumption may increase significantly immediately after the start of operation, and then the amount of power consumption may decrease to decrease the amount of fluctuation. Examples of the electric load 24 whose power consumption value changes in this way include an air conditioner such as an air conditioner, an IH cooking heater, a heat pump type water heater, and the like. Thus, the electrical load 24 mainly used for heating or cooling has a large difference between the temperature of the object to be heated or cooled and the target temperature immediately after the start of operation. Consumes a lot of power to get close to On the other hand, after the temperature of the object reaches the target temperature, only power for maintaining the target temperature is consumed, so that the power consumption value is lower than immediately after the start of operation.

したがって、この種の電気負荷24における消費電力値は、運転開始から急激に立ち上がり、ピーク値を経て低下した後、ほぼ安定するという変化を示す傾向がある。このような変化を模式的に表すと図5のようになる。図5における左側の消費電力値の変化は開始時刻が9:00の予測モデルを示し、上述したように運転時間は3時間である。また、図5における右側の消費電力値の変化は開始時刻が22:00の予測モデルを示し、上述したように運転時間は4時間である。   Therefore, the power consumption value in this type of electric load 24 tends to show a change that rises sharply from the start of operation, decreases after a peak value, and then becomes almost stable. Such a change is schematically shown in FIG. The change in the power consumption value on the left side in FIG. 5 indicates a prediction model with a start time of 9:00, and the operation time is 3 hours as described above. Further, the change in the power consumption value on the right side in FIG. 5 indicates a prediction model with a start time of 22:00, and the operation time is 4 hours as described above.

ところで、消費電力値が図5に示すように変化する場合、図6のように、消費電力値のピーク値と外気温との間には比較的強い相関が生じることが知られている。ここでの外気温は、電気負荷24を使用する環境の温度であって、室温の場合も含まれる。ただし、この場合の室温は、冷暖房装置を使用する前の温度であり、外気温に応じて変化する温度を意味する。一方、図5において消費電力値が安定している状態の電力値は、消費電力値のピーク値と外気温とにより定まることがわかっている。   When the power consumption value changes as shown in FIG. 5, it is known that a relatively strong correlation occurs between the peak value of the power consumption value and the outside air temperature as shown in FIG. The outside air temperature here is the temperature of the environment in which the electric load 24 is used, and includes the case of room temperature. However, the room temperature in this case is a temperature before using the air conditioner, and means a temperature that changes according to the outside air temperature. On the other hand, it is known that the power value in a state where the power consumption value is stable in FIG. 5 is determined by the peak value of the power consumption value and the outside air temperature.

これらの知見によれば、図5に示すような予測モデルでは、外気温と消費電力値のピーク値との関係をあらかじめ求めておけば、外気温に基づいて消費電力値のピーク値が求められる。また、消費電力値のピーク値および外気温から、消費電力値が安定している状態の電力値を導く関係をあらかじめ求めておけば、外気温から求めた消費電力値のピーク値と外気温とを用いて、消費電力値が安定している状態の電力値を推算することが可能になる。   According to these findings, in the prediction model as shown in FIG. 5, if the relationship between the outside temperature and the peak value of the power consumption value is obtained in advance, the peak value of the power consumption value is obtained based on the outside temperature. . In addition, if the relationship for deriving the power value in a state where the power consumption value is stable from the peak value of the power consumption value and the outside air temperature is obtained in advance, the peak value of the power consumption value obtained from the outside air temperature and the outside air temperature Can be used to estimate the power value in a state where the power consumption value is stable.

いま、外気温θと消費電力値のピーク値Cpとの関係がCp=f(θ)で表され、消費電力値が安定している状態の電力値Csが、消費電力値のピーク値Cpと外気温θとを用いてCs=g(Cp,θ)という形式で表されると仮定する。この関係が成立する場合、Cs=g(f(θ),θ)であって、予測モデルに関する消費電力値は、結局は、外気温θの関数に帰着することがわかる。   Now, the relationship between the outside temperature θ and the peak value Cp of the power consumption value is expressed by Cp = f (θ), and the power value Cs in a state where the power consumption value is stable is the peak value Cp of the power consumption value. It is assumed that it is expressed in the form of Cs = g (Cp, θ) using the outside temperature θ. When this relationship is established, it can be seen that Cs = g (f (θ), θ), and the power consumption value related to the prediction model eventually results in a function of the outside temperature θ.

分析部14は、予測モデルに関して消費電力の積算値を求めるために、予測モデルにおける運転時間を、実測に基づいて、消費電力値が安定した状態の期間とそれ以外の期間とに分け、それぞれの期間における消費電力の積算値を合計する。   The analysis unit 14 divides the operation time in the prediction model into a period in which the power consumption value is stable and other periods based on the actual measurement in order to obtain an integrated value of power consumption with respect to the prediction model. Sum the integrated values of power consumption over the period.

上述した予測モデルを2つの期間に分けるには、予測モデルの生成と同様に、記憶部13に保存されているデータを用いる。予測モデルを2つの期間に分けるには、予測モデルを生成する場合と同様に、複数日のデータを用いる必要があるが、ここでは、2つの期間を分ける手順を簡単に説明するために、1回の運転時間におけるデータを用いる。   In order to divide the prediction model described above into two periods, data stored in the storage unit 13 is used as in the generation of the prediction model. In order to divide the prediction model into two periods, it is necessary to use data for a plurality of days, as in the case of generating the prediction model. Here, in order to briefly explain the procedure for dividing the two periods, 1 Use the data for the operation time of the operation.

図7に示すように、電気負荷24がエアコンである場合、消費電力値は、運転開始の直後において急激に立ち上がり、その後、低下して安定した状態になる。さらに時間が経過すると、エアコンは、停止と運転とを断続的に繰り返すようになる。すなわち、エアコンによって室温が目標温度に達すると、運転が一旦停止する状態と、運転を再開する状態とを間欠的に繰り返すようになる。この動作は、エアコンの運転を止めるまで継続する。なお、運転が一旦停止する状態と再開する状態とを繰り返す期間において、消費電力値の平均値は、消費電力値が安定した状態と同程度とみなすことができる。   As shown in FIG. 7, when the electric load 24 is an air conditioner, the power consumption value rises rapidly immediately after the start of operation, and then decreases to a stable state. As time further elapses, the air conditioner repeats stopping and running intermittently. That is, when the room temperature reaches the target temperature by the air conditioner, the state where the operation is temporarily stopped and the state where the operation is resumed are intermittently repeated. This operation continues until the air conditioner is stopped. Note that, in the period in which the operation is temporarily stopped and restarted, the average value of the power consumption value can be regarded as the same level as the state where the power consumption value is stable.

ここに、運転が一旦停止している時間は10分以内であるから、この程度の時間の停止後に運転が再開される場合は、エアコンを運転中とみなす必要がある。そのため、分析部14は、運転が停止した後、停止状態がたとえば30分継続すると運転を止めたと判断する。一方、分析部14は、消費電力値が基準値を超えて立ち上がった時点で、エアコンが運転を開始したと判断する。このようにして、分析部14は、記憶部13が保存しているデータを用いてエアコンを1回運転する期間における消費電力値を抽出する。エアコン以外の電気負荷24についても同様の動作を行う電気負荷24に対しては、分析部14は同様に判断する。ただし、運転を止めたと判断する時間は、対象となる電気負荷24に応じて設定される。   Here, since the operation is temporarily stopped within 10 minutes, it is necessary to consider that the air conditioner is in operation when the operation is resumed after the stop of this amount of time. Therefore, after the operation is stopped, the analysis unit 14 determines that the operation is stopped when the stopped state continues for 30 minutes, for example. On the other hand, the analysis unit 14 determines that the air conditioner has started operation when the power consumption value rises above the reference value. Thus, the analysis part 14 extracts the power consumption value in the period which operates an air conditioner once using the data which the memory | storage part 13 preserve | saved. For the electrical load 24 other than the air conditioner, the analysis unit 14 similarly determines the electrical load 24 that performs the same operation. However, the time for determining that the operation has been stopped is set in accordance with the target electric load 24.

上述のようにして分析部14がエアコンを1回運転する期間における消費電力値を抽出すると、モデル生成部15は、抽出された消費電力値に基づいて予測モデルを生成する。エアコンの予測モデルを2つの期間に分けるために、分析部14が抽出した消費電力値について、時刻が隣接するデータの差分を求める。すなわち、1つの消費電力値をP(n)とすると、差分ΔP(n)は、ΔP(n)=P(n)−P(n−1)であり、P(0)は基準値を超える直前の値が用いられる。なお、nは正の整数値である。   When the analysis unit 14 extracts the power consumption value during the period in which the air conditioner is operated once as described above, the model generation unit 15 generates a prediction model based on the extracted power consumption value. In order to divide the prediction model of the air conditioner into two periods, the difference between the data whose time is adjacent is obtained for the power consumption value extracted by the analysis unit 14. That is, if one power consumption value is P (n), the difference ΔP (n) is ΔP (n) = P (n) −P (n−1), and P (0) exceeds the reference value. The previous value is used. Note that n is a positive integer value.

図7に示す消費電力値に対して、差分ΔP(n)を求めると図8のようになる。図8では正負の符号を考慮せず、差分ΔP(n)は絶対値を表している。図8から明らかなように、消費電力値のピーク値Cpの前後の期間には比較的大きい差分ΔP(n)の出現頻度が高くなる。一方、消費電力値が安定した状態の期間には比較的小さい差分ΔPの出現頻度が高い状態が継続した後に、比較的大きい差分ΔP(n)が間欠的に出現するようになる。   FIG. 8 shows the difference ΔP (n) obtained for the power consumption value shown in FIG. In FIG. 8, the positive and negative signs are not taken into consideration, and the difference ΔP (n) represents an absolute value. As is apparent from FIG. 8, the appearance frequency of a relatively large difference ΔP (n) increases during the period before and after the peak value Cp of the power consumption value. On the other hand, a relatively large difference ΔP (n) appears intermittently after a state in which the appearance frequency of a relatively small difference ΔP continues to be high during a period in which the power consumption value is stable.

消費電力値が図7のように変化する場合、予測モデルを2つの期間に分けるには、消費電力値が安定した状態に切り替わるタイミングを定めることが必要である。このタイミングを定めるには、たとえば、エアコンを1回運転する期間における差分ΔP(n)に適宜の閾値を設定しておき、差分ΔP(n)の時系列において、差分ΔP(n)が閾値以下になる状態が所定時間にわたって継続している時点を求めればよい。この時間は、エアコンの運転を止めたタイミングを抽出する場合と同様に、たとえば30分に設定される。   When the power consumption value changes as shown in FIG. 7, in order to divide the prediction model into two periods, it is necessary to determine the timing at which the power consumption value switches to a stable state. In order to determine this timing, for example, an appropriate threshold value is set for the difference ΔP (n) during the period in which the air conditioner is operated once, and the difference ΔP (n) is less than or equal to the threshold value in the time series of the difference ΔP (n). What is necessary is just to obtain | require the time of the state which becomes continuous over a predetermined time. This time is set to 30 minutes, for example, as in the case of extracting the timing when the operation of the air conditioner is stopped.

差分ΔP(n)との比較に用いられる閾値は、エアコンを1回運転する期間における差分P(n)の出現頻度から求められる。すなわち、差分ΔP(n)を適宜の区間に分けると、出現頻度が比較的高い区間の間に出現頻度が0になる区間が生じるから、閾値は、この区間から選択される。   The threshold value used for comparison with the difference ΔP (n) is obtained from the appearance frequency of the difference P (n) during the period in which the air conditioner is operated once. That is, when the difference ΔP (n) is divided into appropriate sections, a section where the appearance frequency is 0 occurs between sections having a relatively high appearance frequency, and the threshold is selected from this section.

上述のようにしてエアコンが1回運転する期間を2つの期間に分けると、前半の期間は消費電力値のピーク値Cpを含む期間になり、後半の期間は消費電力値が安定した状態の期間になる。以下では、前半の期間を第1期間T11、後半の期間を第2期間T12と呼ぶ。上述の手順で定めた第1期間T11および第2期間T12は図8に示されている。なお、エアコンを1回運転する時間が短時間であって、消費電力値が安定した状態に達しない場合には、予測モデルを2つの期間に分けなくてもよい。   As described above, when the period during which the air conditioner is operated once is divided into two periods, the first period is a period including the peak value Cp of the power consumption value, and the latter period is a period in which the power consumption value is stable. become. Hereinafter, the first half period is referred to as a first period T11, and the second half period is referred to as a second period T12. The first period T11 and the second period T12 determined by the above procedure are shown in FIG. If the time for operating the air conditioner once is short and the power consumption value does not reach a stable state, the prediction model may not be divided into two periods.

ここで、予測モデルにおける消費電力値の変化を図5のように近似して表すと、たとえば、第1期間T11の消費電力値はガウス関数に当て嵌まり、第2期間T12の消費電力値はおおむね一定値に当て嵌まる。このように当て嵌めた場合、第1期間T11におけるピーク値Cpは第1の情報である外気温の関数で表され、第1期間T11の長さは既知であるから、第1期間T11の消費電力の積算値が求められる。同様にして、第2期間T12における消費電力値はピーク値Cpと第1の情報である外気温とで決まり、第2期間T12の長さは既知であるから、第2期間の消費電力の積算値が求められる。   Here, if the change in the power consumption value in the prediction model is approximated as shown in FIG. 5, for example, the power consumption value in the first period T11 is applied to a Gaussian function, and the power consumption value in the second period T12 is approximately. This is true for a certain value. When fitting in this way, the peak value Cp in the first period T11 is expressed as a function of the outside air temperature, which is the first information, and the length of the first period T11 is known. An integrated value of electric power is obtained. Similarly, the power consumption value in the second period T12 is determined by the peak value Cp and the outside air temperature that is the first information, and the length of the second period T12 is known. A value is determined.

以上のようにして、第1期間T11における消費電力の積算値と第2期間T12における消費電力の積算値とを合計すれば、エアコンが1回運転する期間における消費電力の積算値を求めることが可能になる。なお、このようにして求められる消費電力の積算値は概算値であるから、適宜の補正を行うことによって、演算の精度を高めることが望ましい。   As described above, if the integrated value of power consumption in the first period T11 and the integrated value of power consumption in the second period T12 are summed, the integrated value of power consumption in the period in which the air conditioner operates once can be obtained. It becomes possible. In addition, since the integrated value of power consumption obtained in this way is an approximate value, it is desirable to improve the accuracy of calculation by performing appropriate correction.

以上説明したように、電気負荷24の1回の運転時間が区切られている場合には、予測モデルとして、電気負荷24の運転を開始する開始時刻と運転時間との組が用いられる。また、分岐回路22に接続されている電気負荷24の種類によっては、モデル生成部15は、1回運転する期間を2つの期間に分けた予測モデルを生成する。このような予測モデルを用いることによって、電気負荷24を1回運転する期間の消費電力の積算値を見積もることが可能になる。   As described above, when one operation time of the electric load 24 is divided, a set of a start time and an operation time for starting the operation of the electric load 24 is used as the prediction model. In addition, depending on the type of the electrical load 24 connected to the branch circuit 22, the model generation unit 15 generates a prediction model in which the period of one operation is divided into two periods. By using such a prediction model, it is possible to estimate an integrated value of power consumption during a period in which the electric load 24 is operated once.

モデル生成部15が生成した予測モデルを用いて予測した結果は、出力部16を通して提示装置30に提示される。予測モデルには確率が定められるから、提示装置30には予測の結果だけではなく、予測した確率を併せて提示することが望ましい。   A result predicted using the prediction model generated by the model generation unit 15 is presented to the presentation device 30 through the output unit 16. Since the probability is determined in the prediction model, it is desirable to present not only the prediction result but also the predicted probability to the presentation device 30.

上述した需要予測装置10は、住宅20における所定の予測期間における需要電力量を分岐回路22ごとに求めることが可能である。そのため、住宅20では、DR情報(DR:Demand Response)による節電要請を受けた場合などに、需要電力量を低減させる分岐回路22を選択する際の目安を得ることができる。また、電源25から供給する電力を制御する場合には、需要予測装置10が求めた予測期間における需要電力量を用いることにより、予測期間の需要電力量に基づいて供給電力量を定めることが可能になる。   The above-described demand prediction device 10 can obtain the amount of power demand for a predetermined prediction period in the house 20 for each branch circuit 22. Therefore, in the house 20, when receiving a power saving request based on DR information (DR: Demand Response), it is possible to obtain a guideline for selecting the branch circuit 22 that reduces the amount of power demand. Moreover, when controlling the electric power supplied from the power supply 25, it is possible to determine the supply electric energy based on the demand electric energy in the prediction period by using the electric power demand in the prediction period obtained by the demand prediction device 10. become.

ところで、需要予測装置10は、需要電力量について標準値と上限値および下限値を提示装置30に提示し、それぞれに確率を与えている。そのため、電力を消費する需要側では、分岐回路22ごとに、需要電力量の標準値と上限値と下限値とが生じる割合を確認することが可能になる。一方、電力の供給側では、需要予測装置10が求めた需要電力量を集約すると、供給電力量の計画に対して需要電力量が増減することによって供給電力量に不足が生じる確率を推定することが可能になる。   By the way, the demand prediction apparatus 10 presents the standard value, the upper limit value, and the lower limit value for the demand power amount to the presentation device 30, and gives a probability to each. Therefore, on the demand side that consumes power, it is possible to confirm the ratio of the standard value, the upper limit value, and the lower limit value of the demand power amount for each branch circuit 22. On the other hand, on the power supply side, when the demand power amount obtained by the demand prediction device 10 is aggregated, the probability of the shortage in the power supply amount due to the increase or decrease in the demand power amount with respect to the plan for the power supply amount is estimated. Is possible.

以上説明したように、分析部14は、分岐回路22に接続された電気負荷24について、記憶部13に保存された第2の情報に基づいて、運転の開始時刻および運転が継続する運転時間を推定してもよい。この場合、モデル生成部15は、該当する電気負荷については、開始時刻と運転時間とを含むように予測モデルを生成する。   As described above, the analysis unit 14 determines the operation start time and the operation time for which the operation continues for the electrical load 24 connected to the branch circuit 22 based on the second information stored in the storage unit 13. It may be estimated. In this case, the model generation unit 15 generates a prediction model for the corresponding electric load so as to include the start time and the operation time.

さらに、電気負荷24のいずれかは、消費電力値が、運転の開始直後においてピーク値まで上昇した後に時間経過に伴って低下し、その後に消費電力値が安定した状態になるように変化する電気負荷24であってもよい。この場合、分析部14は、記憶部13に保存された第2の情報に基づいて、消費電力値がピーク値まで上昇した後に時間経過に伴って低下する第1の期間と、消費電力値が安定した状態になる第2の期間とを抽出することが望ましい。そして、モデル生成部15は、第1の期間と第2の期間とのそれぞれに対して予測モデルを生成する。   Furthermore, any of the electric loads 24 has an electric power value that changes so that the power consumption value decreases to the peak value immediately after the start of operation and then decreases with time, and then the power consumption value becomes stable. The load 24 may be used. In this case, based on the second information stored in the storage unit 13, the analysis unit 14 has a first period in which the power consumption value decreases to the peak value and then decreases with time, and the power consumption value is It is desirable to extract the second period in which the state is stable. Then, the model generation unit 15 generates a prediction model for each of the first period and the second period.

なお、予測モデルは、ガスと水道水との少なくとも一方について前記予測期間の需要量を予測するように設定されていてもよい。   Note that the prediction model may be set to predict the demand amount in the prediction period for at least one of gas and tap water.

すなわち、上述した構成例において、モデル生成部15は、需要電力量のみを予測しているが、住宅20のガスと水道水との少なくとも一方について、予測期間における需要量を求めるように設定されていてもよい。予測モデルがガスあるいは水道水に関する需要量を予測する場合でも、基本的な動作は、第1の条件に基づいて需要量を求める点は、需要電力量を求める場合と同様である。また、この場合、第2の取得部112は、ガスと水道水との少なくとも一方の消費量も取得するように構成される。   That is, in the above-described configuration example, the model generation unit 15 predicts only the demand power amount, but is set to obtain the demand amount in the prediction period for at least one of the gas and tap water of the house 20. May be. Even when the prediction model predicts the demand amount related to gas or tap water, the basic operation is the same as the case where the demand power amount is obtained in that the demand amount is obtained based on the first condition. In this case, the second acquisition unit 112 is also configured to acquire the consumption of at least one of gas and tap water.

上述した需要予測装置10は、住宅20ごとに設置することが可能である。また、住宅20にHEMSコントローラが設置されている場合、計測装置23からの電力値は、HEMSコントローラからインターネットのような電気通信回線を通して取得してもよい。この構成では、需要予測装置10は、電気通信回線を通して通信するサーバに設けられる。つまり、サーバが複数の住宅20から分岐回路ごとに消費された電力値を収集し、住宅20ごとの予測モデルを生成することになる。   The demand prediction apparatus 10 described above can be installed for each house 20. Moreover, when the HEMS controller is installed in the house 20, the power value from the measurement device 23 may be acquired from the HEMS controller through an electric communication line such as the Internet. In this configuration, the demand prediction device 10 is provided in a server that communicates through an electric communication line. That is, the server collects the power value consumed for each branch circuit from the plurality of houses 20 and generates a prediction model for each house 20.

この構成であれば、記憶部13、分析部14、モデル生成部15などについて、サーバの豊富なハードウェア資源を利用することが可能になる。その結果、住宅20には、計測装置23から第2の情報を取得し、第2の情報をサーバに通知するためのHEMSコントローラを設けるだけでよく、需要予測装置10を利用するための初期コストの増加が抑制される。なお、需要予測装置10から出力される情報を提示する提示装置30、および需要予測装置10に指示を与える入力装置31は、汎用の端末装置で実現すればよい。この場合、端末装置は、応用プログラムを実行することにより、提示装置30および入力装置31として機能する。応用プログラムは、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるようにすればよい。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体により応用プログラムが提供されてもよい。   With this configuration, the abundant hardware resources of the server can be used for the storage unit 13, the analysis unit 14, the model generation unit 15, and the like. As a result, the house 20 only needs to be provided with a HEMS controller for acquiring the second information from the measuring device 23 and notifying the server of the second information, and the initial cost for using the demand prediction device 10. The increase of is suppressed. In addition, what is necessary is just to implement | achieve the presentation apparatus 30 which presents the information output from the demand prediction apparatus 10, and the input device 31 which gives an instruction | indication to the demand prediction apparatus 10 with a general purpose terminal device. In this case, the terminal device functions as the presentation device 30 and the input device 31 by executing the application program. The application program may be provided through a telecommunication line such as the Internet. The application program may be provided by a computer-readable recording medium.

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。   The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it can be changed.

10 需要予測装置
12 予測部
13 記憶部
14 分析部
15 モデル生成部
16 出力部
17 入力部
18 内蔵時計
20 住宅
21 分電盤
22 分岐回路
23 計測装置
24 電気負荷
30 提示装置
31 入力装置
111 第1の取得部
112 第2の取得部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Demand prediction apparatus 12 Prediction part 13 Memory | storage part 14 Analysis part 15 Model generation part 16 Output part 17 Input part 18 Built-in clock 20 House 21 Distribution board 22 Branch circuit 23 Measuring device 24 Electric load 30 Presentation apparatus 31 Input apparatus 111 1st 1st Acquisition unit 112 Second acquisition unit

Claims (11)

電気負荷が消費する電力の変動因子になる第1の情報を取得する第1の取得部と、
所定の予測期間が開始される前に前記第1の取得部が取得した前記第1の情報を用いることにより、分電盤で複数系統に分岐された分岐回路ごとに前記予測期間に要求される需要電力量を求める予測部とを備え、
前記予測部は、
前記第1の情報が前記需要電力量に対応しかつ前記分岐回路ごとに設定された予測モデルに、前記第1の取得部が取得した前記第1の情報を当て嵌めることにより、前記予測期間における前記需要電力量を前記分岐回路ごとに求める
ことを特徴とする需要予測装置。
A first acquisition unit that acquires first information that becomes a variation factor of power consumed by the electrical load;
By using the first information acquired by the first acquisition unit before the predetermined prediction period is started, the prediction period is required for each branch circuit branched into a plurality of systems by the distribution board. A forecasting unit for determining the amount of power demand,
The prediction unit
By fitting the first information acquired by the first acquisition unit to the prediction model in which the first information corresponds to the amount of power demand and is set for each of the branch circuits, The demand prediction apparatus, wherein the demand power amount is obtained for each branch circuit.
前記分岐回路ごとに前記電気負荷の消費電力値を第2の情報として計測装置から取得する第2の取得部と、
前記第2の情報を取得した日時に前記第1の情報および前記第2の情報を結び付けて保存する記憶部と、
前記記憶部が記憶している前記第1の情報および前記第2の情報を用いて、前記予測モデルを生成するモデル生成部とをさらに備える
請求項1記載の需要予測装置。
A second acquisition unit that acquires, as second information, a power consumption value of the electric load for each branch circuit;
A storage unit that stores the first information and the second information in association with the date and time when the second information is acquired;
The demand prediction device according to claim 1, further comprising: a model generation unit that generates the prediction model using the first information and the second information stored in the storage unit.
前記第1の情報と前記第2の情報との相関係数の絶対値が所定値以上である場合に、該当する第1の情報を採用する分析部をさらに備え、
前記モデル生成部は、前記分析部が採用した前記第1の情報に前記需要電力値を対応させた前記予測モデルを生成する
請求項2記載の需要予測装置。
When the absolute value of the correlation coefficient between the first information and the second information is greater than or equal to a predetermined value, the analyzer further includes an analysis unit that adopts the corresponding first information,
The demand prediction device according to claim 2, wherein the model generation unit generates the prediction model in which the demand power value is associated with the first information adopted by the analysis unit.
前記モデル生成部は、
前記第1の情報に前記需要電力量の標準値を対応させた第1の予測モデルを生成し、
さらに、前記記憶部に保存されている前記第1の情報に対する前記第2の情報の分布に基づいて、前記第1の情報に前記需要電力量の許容範囲における境界値を対応させた第2の予測モデルを生成する
請求項3記載の需要予測装置。
The model generation unit
Generating a first prediction model in which a standard value of the demand electric energy is associated with the first information;
Furthermore, based on the distribution of the second information with respect to the first information stored in the storage unit, a second value in which a boundary value in the allowable range of the demand power amount is associated with the first information. The demand prediction device according to claim 3 which generates a prediction model.
前記モデル生成部は、
前記第1の情報に対して前記需要電力量が前記標準値になる確率と、前記第1の情報に対して前記境界値になる確率とを、前記記憶部に保存されている前記第1の情報に対する前記第2の情報の分布に基づいて求める
請求項4記載の需要予測装置。
The model generation unit
The probability that the demand power amount becomes the standard value for the first information and the probability that the demand power amount becomes the boundary value for the first information are stored in the storage unit. The demand prediction device according to claim 4, wherein the demand prediction device is obtained based on a distribution of the second information with respect to information.
前記予測部は、前記第1の情報に前記第1の予測モデルおよび前記第2の予測モデルをそれぞれ当て嵌めることにより、前記需要電力量の前記標準値と前記境界値とを求めるように構成され、
前記予測部が求めた前記需要電力量の前記標準値および前記境界値にそれぞれ前記確率を対応付けて提示装置に出力する出力部をさらに備える
請求項5記載の需要予測装置。
The prediction unit is configured to obtain the standard value and the boundary value of the demand electric energy by fitting the first prediction model and the second prediction model to the first information, respectively. ,
The demand prediction device according to claim 5, further comprising an output unit configured to associate the probability with the standard value and the boundary value of the demand power amount obtained by the prediction unit and output the probability to a presentation device.
前記分析部は、
前記分岐回路に接続された前記電気負荷について、前記記憶部に保存された前記第2の情報に基づいて、運転の開始時刻および運転が継続する運転時間を推定し、
前記モデル生成部は、
該当する電気負荷については、前記開始時刻と前記運転時間とを含むように前記予測モデルを生成する
請求項2〜6のいずれか1項に記載の需要予測装置。
The analysis unit
For the electrical load connected to the branch circuit, based on the second information stored in the storage unit, estimate the operation start time and the operation time during which the operation continues,
The model generation unit
The demand prediction apparatus according to any one of claims 2 to 6, wherein the prediction model is generated so as to include the start time and the operation time for a corresponding electric load.
前記電気負荷のいずれかは、消費電力値が、運転の開始直後においてピーク値まで上昇した後に時間経過に伴って低下し、その後に消費電力値が安定した状態になるように変化する電気負荷であって、
前記分析部は、
前記記憶部に保存された前記第2の情報に基づいて、前記消費電力値がピーク値まで上昇した後に時間経過に伴って低下する第1の期間と、消費電力値が安定した状態になる第2の期間とを抽出し、
前記モデル生成部は、
前記第1の期間と前記第2の期間とのそれぞれに対して前記予測モデルを生成する
請求項7記載の需要予測装置。
Any of the electric loads is an electric load whose power consumption value decreases to the peak value immediately after the start of operation and then decreases with time, and thereafter changes so that the power consumption value becomes stable. There,
The analysis unit
Based on the second information stored in the storage unit, a first period in which the power consumption value decreases to the peak value after the power consumption value has increased to a peak value, and the power consumption value becomes stable. 2 periods are extracted,
The model generation unit
The demand prediction device according to claim 7, wherein the prediction model is generated for each of the first period and the second period.
前記第1の情報は、外気温を含む気象情報である請求項1〜8のいずれか1項に記載の需要予測装置。   The demand prediction device according to any one of claims 1 to 8, wherein the first information is weather information including an outside air temperature. 前記予測モデルは、ガスと水道水との少なくとも一方について前記予測期間の需要量を予測するように設定されている
請求項1〜9のいずれか1項に記載の需要予測装置。
The demand prediction device according to any one of claims 1 to 9, wherein the prediction model is set to predict a demand amount in the prediction period for at least one of gas and tap water.
コンピュータを、請求項1〜10のいずれか1項に記載の需要予測装置として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as a demand prediction apparatus of any one of Claims 1-10.
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