JP2016019392A - 電力管理システム及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】領域内に存在する機器の状況に応じて、省電力目標値を適切に配分することができる電力管理システムを提供する。【解決手段】電力管理システム1は、領域内に存在する、領域内に存在する機器を検出する機器検出部21と、検出された前記機器のうち前記領域内の電力供給源に接続されていない非接続機器に予め設定された消費電力量に基づいて、該消費電力量を下回る第1消費電力量を算出するとともに、少なくとも該第1消費電力量に基づいて、前記領域の電力需要量を算出する需要量算出部26と、算出された前記電力需要量に基づいて、前記領域に対する省電力目標値を算出する配分部12と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、電力管理システム及びプログラムに関する。
電力会社が各電力需要家に対して省電力目標値(省エネルギー目標値)を設定することにより、省電力を促進するシステムが導入されている。各電力需要家は設定された省電力目標値を達成するために、様々な節電対策を講じる。
特許文献1には、電力需要家が無理なく省エネルギー目標値を達成するための省エネルギー促進システムが記載されている。このシステムでは、センタサーバが電力会社から省エネルギー目標値を受け取ると、領域(エリア)毎の特徴、例えば大口需要家の有無及び個数を考慮して、エリア毎に省エネルギー目標値を配分している。
本発明は、領域内に存在する機器の状況に応じて、省電力目標値を適切に配分することができる電力管理システム及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の請求項1に係る電力管理システムは、領域内に存在する、電力を消費する機器を検出する機器検出手段と、前記機器検出手段により検出された前記機器に、前記領域内に設けられた電力供給源に接続されていない非接続機器が含まれる場合は、該非接続機器に予め設定された消費電力量に基づいて、該消費電力量を下回る第1消費電力量を算出するとともに、少なくとも該第1消費電力量に基づいて、前記領域の電力需要量を算出する電力需要量算出手段と、前記電力需要量算出手段により算出された前記電力需要量に基づいて、前記領域に対する省電力目標値を算出する省電力目標値算出手段と、を備える、ことを特徴とする。
本発明の請求項2に係る電力管理システムは、請求項1に記載の構成において、前記非接続機器を駆動する駆動電源の残りの電力量を検出する電力残量検出手段を、さらに備え、前記電力需要量算出手段は、前記非接続機器における前記駆動電源の残りの電力量に基づいて、該非接続機器の前記第1消費電力量を算出する。
本発明の請求項3に係る電力管理システムは、請求項2に記載の構成において、前記機器検出手段は、前記領域内に構築されたネットワークに接続されているか否かにより、電力を消費する機器を検出する。
本発明の請求項4に係る電力管理システムは、請求項2又は3に記載の構成において、前記電力残量検出手段は、前記領域内に構築されたネットワークを介して、前記駆動電源の残りの電力量を検出する。
本発明の請求項5に係る電力管理システムは、請求項2から4の何れか1項に記載の構成において、前記電力需要量算出手段は、前記非接続機器における前記駆動電源の残りの電力量が少ない程、該非接続機器の前記第1消費電力量を高く算出する。
本発明の請求項6に係る電力管理システムは、請求項2から5の何れか1項に記載の構成において、前記非接続機器が前記領域内に設けられた前記電力供給源に接続されることにより、該非接続機器が該領域の電力を消費する機器として顕在化する確率を示す顕在化率を算出する顕在化率算出手段を、さらに備え、前記顕在化率算出手段は、前記非接続機器における前記駆動電源の残りの電力量が少ない程、該非接続機器の前記顕在化率を高く算出する。
本発明の請求項7に係る電力管理システムは、請求項6に記載の構成において、前記顕在化率算出手段は、前記非接続機器における過去の使用状況と現在の前記駆動電源の残りの電力量とに基づいて、前記顕在化率を算出する。
本発明の請求項8に係る電力管理システムは、請求項6又は7に記載の構成において、前記電力需要量算出手段は、前記顕在化率算出手段により算出された前記非接続機器の前記顕在化率に基づいて、該非接続機器の前記第1消費電力量を算出する。
本発明の請求項9に係る電力管理システムは、請求項2から8の何れか1項に記載の構成において、前記機器検出手段により検出された前記機器に、前記電力供給源に接続されていない非接続機器と、前記電力供給源に接続されている接続機器とが含まれる場合は、前記電力需要量算出手段は、前記第1消費電力量と、前記接続機器に予め設定された第2消費電力量とに基づいて、前記領域の電力需要量を算出する。
本発明の請求項10に係る電力管理システムは、請求項2から9の何れか1項に記載の構成において、前記省電力目標値算出手段は、複数の前記領域ごとに算出された複数の前記電力需要量に基づいて、複数の前記領域を含む全体領域に対して予め設定された省電力目標値を、複数の前記領域のそれぞれに配分する。
本発明の請求項11に係るプログラムは、コンピュータを、領域内に存在する、電力を消費する機器を検出する機器検出手段、前記機器検出手段により検出された前記機器に、前記領域内に設けられた電力供給源に接続されていない非接続機器が含まれる場合は、該非接続機器に予め設定された消費電力量に基づいて、該消費電力量を下回る第1消費電力量を算出するとともに、少なくとも該第1消費電力量に基づいて、前記領域の電力需要量を算出する電力需要量算出手段、及び、前記電力需要量算出手段により算出された前記電力需要量に基づいて、前記領域に対する省電力目標値を算出する省電力目標値算出手段、として機能させるためのプログラムである。このプログラムは、CD−ROMやDVD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されてもよい。
本発明の請求項1、11の構成によれば、領域内に存在する機器の状況に応じて、省電力目標値を適切に配分される。
本発明の請求項2の構成によれば、非接続機器を駆動する駆動電源の残りの電力量に基づいて、第1消費電力量が算出される。
本発明の請求項3の構成によれば、領域内に存在する、電力を消費する機器が検出される。
本発明の請求項4の構成によれば、非接続機器を駆動する駆動電源の残りの電力量が検出される。
本発明の請求項5の構成によれば、非接続機器を駆動する駆動電源の残りの電力量が少ない程、該非接続機器の第1消費電力量が高く算出される。
本発明の請求項6の構成によれば、非接続機器を駆動する駆動電源の残りの電力量が少ない程、顕在化率が高く算出される。
本発明の請求項7の構成によれば、非接続機器における過去の使用状況を考慮した、領域の省電力目標値が算出される。
本発明の請求項8の構成によれば、顕在化率に基づいて非接続機器の第1消費電力量が算出される。
本発明の請求項9の構成によれば、非接続機器の第1消費電力量と、接続機器の第2消費電力量とに基づいて、領域の電力需要量が算出される。
本発明の請求項10の構成によれば、全体領域に対して予め設定された省電力目標値を、複数の領域ごとの電力需要量に基づいて、それぞれの領域に配分される。
本発明の一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
図1は、本実施形態に係る電力管理システム1の全体構成図である。図1に示すように、電力管理システム1は、センタサーバ10と、複数のエリアサーバ20と、複数の機器とを含んでいる。
機器は、電力を消費する一般的な機器である。機器には、エリア内に固定して設置され、エリア内のコンセント(電力供給源)に接続されることにより電力が供給されて駆動する電力供給式駆動機器(接続機器)と、コンセントに接続されず、自身が有する駆動電源(例えばバッテリー)により駆動する非接続駆動機器(非接続機器)とが含まれる。非接続駆動機器は、例えば、任意のコンセントに接続されることにより充電池に電力が充電され、充電された電力により駆動するバッテリー駆動機器(充電式駆動機器)や、充電機能を有さず乾電池等の電池により駆動する電池式駆動機器等が含まれる。
具体的には、電力供給式駆動機器は、例えば、エリア内に固定設置される、コンピュータ(例えば、デスクトップPC)、複合機、空調機等である。非接続駆動機器は、例えば、ユーザが携帯することが可能な、ノートパソコン(ノートPC)、タブレット、携帯電話、スマートフォン等である。なお、バッテリー駆動機器の充電方法は、特に限定されず、太陽エネルギーを利用した充電方法でもよいし、非接触電力伝送を利用した充電方法でもよい。また、バッテリー駆動機器は、コンセントに接続された場合は、コンセントを介して供給される電力により駆動するため、電力供給式駆動機器として動作する。
以下では、上記機器の一例として、端末装置30を挙げて説明する。また、必要に応じて、端末装置30の具体例として、電力供給式駆動機器のデスクトップPCと、非接続駆動機器のノートPCとを挙げて説明する。
センタサーバ10とエリアサーバ20とはネットワークを介して接続されており、エリアサーバ20と端末装置30とはネットワークを介して接続されている。ネットワークは、有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、インターネット等の通信ネットワークである。電力管理システム1は、例えば事業所、工場、住宅等、様々な施設に適用される。例えば電力管理システム1が事業所に適用される場合、センタサーバ10は例えば事業所のネットワークを集中管理する管理サーバとして設置され、エリアサーバ20は例えば事業所内の各部門(エリアE1、E2、E3、…)に1台ずつ設置される。
センタサーバ10は、例えば電力会社や事業所の責任者等から、事業所全体に対して予め設定された省電力目標値(省エネルギー目標値)を受け取るとともに、各エリアサーバ20から各エリアの電力需要量の予測値(以下、需要量予測値という。)を受け取り、これら省電力目標値及び各需要量予測値に基づいて、各エリアサーバ20に、各エリアに対する省電力目標値(以下、エリア(領域)目標値という。)を配分する。なお、省電力目標値は、削除すべき電力量の値としてもよいし、消費可能な電力量の上限値(ピーク電力)としてもよい。
エリアサーバ20は、センタサーバ10からエリア目標値を受け取ると、各端末装置30に、各端末装置30に対する省電力目標値(以下、端末目標値という。)を配分する。また、エリアサーバ20は、対応するエリア内に存在する端末装置30の種類、台数、出入り(移動)を管理し、対応するエリア内の電力需要量を管理する。また、エリアサーバ20は、対応するエリア内におけるユーザの出入り(移動)を管理する。
端末装置30は、エリアサーバ20から端末目標値を受け取る。端末装置30は、エリア毎に1又は複数台設置される。例えば、エリア1に、1台のデスクトップPCと2台のノートPCが設置され、エリア2に、1台のデスクトップPCが設置されていてもよい。また、例えばノートPCを持参したユーザがエリア1からエリア2に移動した場合は、これに応じて各エリアの端末配置構成が変化する。
図2は、事業所における電力管理システム1の一態様を示す模式図である。図2に示す例では、電力管理システム1は、センタサーバ10にネットワーク接続された2台のエリアサーバ20a、20bと、エリアサーバ20aにネットワーク接続された1台のデスクトップPC31a及び2台のノートPC31b、31cと、エリアサーバ20bにネットワーク接続された1台のデスクトップPC32aと、を含んでいる。エリアサーバ20aはエリアE1を管理し、エリアサーバ20bはエリアE2を管理する。
図2の例に基づいて、電力管理システム1の概要を説明する。ここでは、電力会社が、事業所全体に対する省電力目標値を、1000Whに設定したと仮定する。また、デスクトップPC1台当たりに設定された消費電力量を、300Whと仮定し、ノートPC1台当たりに設定された消費電力量を、250Whと仮定する。
まず、センタサーバ10は、電力会社から省電力目標値として1000Whを受け取る。次に、エリアサーバ20a、20bはそれぞれ、エリアE1、E2の需要量予測値を算出する。
例えば、エリアE2にはデスクトップPC32aが1台存在するため、エリアサーバ20bは、エリアE2の需要量予測値として、300Whを算出する。
エリアE1には、1台のデスクトップPC31aの他に、2台のノートPC31b、31cが存在する。ここで、ノートPCは、自身に搭載されたバッテリーにより駆動されるが、バッテリー残量(駆動電源の残りの電力量)が少なくなった場合やゼロになった場合は、エリア内のコンセントに接続されることが予想される。このため、ノートPCは、潜在的にエリアの電力を消費する機器として、エリアの需要量予測値を算出する際に予め考慮しておく必要がある。具体的には、主にバッテリー残量に応じてコンセントに接続される確率が変化するため、バッテリー残量に基づいて、ノートPCの消費電力量を算出(電力需要量を予測)することが好ましい。例えば、バッテリー残量がゼロ(0%)の場合は、コンセントに接続される可能性が極めて高いため、消費電力量は大きくなり、バッテリー残量が最大(100%)の場合は、コンセントに接続されないか、又は数時間後に接続される可能性があるため、消費電力量はゼロ又は小さくなる。なお、コンセントに接続される確率を変動させる要素としては、バッテリー残量に限定されず、バッテリー駆動機器の情報(種類、年式、使用頻度等)や、バッテリー駆動機器を使用するユーザの属性(年齢、性別、職種、所属チーム、職位、行動履歴等)や、エリアの性質(ユーザ自身のデスクがある部屋、会議室、談話室等)等が考えられる。よって、1又は複数の上記要素に基づいて、ノートPCの消費電力量を算出してもよい(後述の図7参照)。
図2において、例えば、ノートPC31bのバッテリー残量がX%(<100%)の場合、エリアサーバ20aは、ノートPC31bの消費電力量を150Whに設定する。また、ノートPC31cのバッテリー残量がY%(<X%)の場合、ノートPC31cの消費電力量を200Whに設定する。エリアサーバ20aは、デスクトップPC31aの消費電力量と、ノートPC31b、31cの消費電力量とを合計して、エリアE1の需要量予測値を、650Whに設定する。
センタサーバ10は、各エリアサーバ20から各エリアの需要量予測値を受け取り、省電力目標値及び各需要量予測値に基づいて、各エリアサーバ20に、各エリアに対するエリア目標値を配分する。例えば、センタサーバ10は、エリアE1のエリアサーバ20aに684Whのエリア目標値を配分し、エリアE2のエリアサーバ20bに316Whのエリア目標値を配分する。
エリアサーバ20a、20bは、センタサーバ10からエリアE1、E2のエリア目標値をそれぞれ受け取ると、エリア目標値を、各端末装置の消費電力(需要量予測値)に応じた割合で配分する。例えば、エリアサーバ20aは、デスクトップPC31aに端末目標値「316Wh」を配分し、ノートPC31bに端末目標値「210Wh」を配分し、ノートPC31cに端末目標値「158Wh」を配分する。また、エリアサーバ20bは、デスクトップPC32aに端末目標値「316Wh」を配分する。
このように、電力管理システム1は、エリア内の端末装置30、特にはバッテリー駆動機器の状態(バッテリー残量等)に応じた潜在的な電力需要量を考慮して、各エリアに対するエリア目標値を管理する構成を有している。以下では、上記構成を実現するための具体的な構成について説明する。各エリアサーバ20(図1参照)は同一の構成を有しているため、以下では便宜上、主に、1つのエリアE1を管理するエリアサーバ20(以下、エリアサーバ20aという。)を例に挙げて説明する。
図3は、電力管理システム1の機能ブロック図である。図3では、センタサーバ10と、センタサーバ10にネットワーク接続された、エリアE1を管理するエリアサーバ20aと、エリアサーバ20aにネットワーク接続された、エリアE1に配置された3台の端末装置31a、31b、31cと、を示している。ここでは、端末装置31aは電力供給式駆動機器(例えば、デスクトップPC)と仮定し、端末装置31b、31cはバッテリー駆動機器(例えば、ノートPC)と仮定する。
センタサーバ10は、需要量予測取得部11と、配分部12(省電力目標値算出部)とを含んでいる。
需要量予測取得部11は、例えば電力会社から省電力目標値P0を受け取ると、各エリアサーバ20に対して各エリアの需要量予測値を算出するよう要求し、各エリアサーバ20から各エリアの需要量予測値を取得する。
配分部12は、需要量予測取得部11により取得された各エリアの需要量予測値に基づいて、各エリアのエリア目標値P1、P2、…、Pn(nはエリア数)を算出し、算出したエリア目標値を各エリアサーバ20に配分する。各エリアの需要量予測値をJ1、J2、J3、…、Jnとすると、例えばエリア目標値P1は、以下の式(1)により算出される。すなわち、省電力目標値P0を、各エリア目標値の大きさに比例して配分(比例配分)する。また、省電力目標値P0と各エリア目標値とは、以下の関係式(2)を満たす。
P1=P0×J1/(J1+J2+J3+…+Jn)・・・(1)
P0=P1+P2+P3+…+Pn・・・(2)
P1=P0×J1/(J1+J2+J3+…+Jn)・・・(1)
P0=P1+P2+P3+…+Pn・・・(2)
エリアサーバ20aは、機器検出部21と、エリア管理部22と、接続検出部23と、バッテリー残量検出部24(電力残量検出部)と、顕在化率算出部25と、需要量算出部26(電力需要量算出部)と、記憶部27と、目標値取得部28と、配分部29と、を含んでいる。
機器検出部21は、エリアE1内に存在する端末装置を検出する。具体的には、機器検出部21は、例えば、エリアE1の内外に存在する複数の端末装置それぞれに設けられた位置情報送信部(例えばGPS)からそれぞれの位置情報(例えば緯度、経度、高度)を取得して、エリアE1内に存在する端末装置を検出する。図4には端末装置31aの位置情報の一例を示し、図5にはエリアE1の範囲の位置情報の一例を示している。機器検出部21は、図4及び図5の位置情報を比較することにより、エリアE1内に存在する端末装置を検出する。なお、図5に示すエリアE1の位置情報は、他のエリアの位置情報とともに記憶部27に予め記憶されている。機器検出部21における端末装置の検出方法は、特に限定されない。例えば、機器検出部21は、エリアE1内で構築されたネットワークに接続されている端末装置を検出することにより、エリアE1内に存在する端末装置を検出してもよいし、エリアE1内に設置されたカメラにより撮影された画像を解析してエリアE1内に存在する端末装置を検出してもよいし、赤外線通信等の無線通信手段を用いてエリアE1内に存在する端末装置を検出してもよい。機器検出部21は、検出結果をエリア管理部22へ送信する。
接続検出部23は、エリアE1内に存在する端末装置がエリアE1内のコンセントに接続されているか否かを検出する。具体的には、接続検出部23は、周知の通信手段を介して端末装置の情報を取得し、コンセントに接続されているか否かを検出する。通信手段は、例えば、有線LAN、無線LAN、インターネット等の通信ネットワークである。例えば、接続検出部23は、エリアE1に構築されたネットワークを介して、デスクトップPCの端末装置31aがエリアE1内のコンセントに接続されていることを検出し、ノートPCの端末装置31b、31cがエリアE1内のコンセントに接続されていないことを検出する。接続検出部23は、検出結果をエリア管理部22へ送信する。
バッテリー残量検出部24は、エリアE1内に存在するバッテリー駆動機器における現時点のバッテリー残量を検出する。具体的には、バッテリー残量検出部24は、接続検出部23により検出されたバッテリー駆動機器について、上記通信手段を介してバッテリー駆動機器の情報を取得し、バッテリー残量を検出する。例えば、バッテリー残量検出部24は、エリアE1に構築されたネットワークを介して、ノートPCの端末装置31b、31cそれぞれのバッテリー残量を検出する。ここで、バッテリー残量(バッテリー残率)は、満充電量に対する残充電量の割合で表される。例えば、満充電状態のときのバッテリー残量は「1」で表され、残充電量が満充電量の半分のときのバッテリー残量は「0.5」で表され、残充電量がゼロのときのバッテリー残量は「0」で表される。バッテリー残量検出部24は、検出結果をエリア管理部22へ送信する。ここでは、端末装置31bのバッテリー残量が「0.8」であり、端末装置31cのバッテリー残量が「0.4」であると仮定する。
顕在化率算出部25は、エリアE1内に存在する各端末装置の顕在化率を算出する。顕在化率とは、エリアE1内のコンセントに接続されて、エリアE1の電力を消費する機器として顕在化する確率を示す値である。顕在化率は、換言すると、コンセント接続率と表すこともできる。具体的には、顕在化率算出部25は、エリアE1内に存在する、コンセントに接続されている端末装置(電力供給式駆動機器)の顕在化率を「1」に設定する。顕在化率「1」とは、コンセントに接続されている機器は、電力を消費する機器として既に顕在化していることを意味する。ここでは、端末装置31aの顕在化率を「1.0」に設定する。また、顕在化率算出部25は、エリアE1内に存在するバッテリー駆動機器における現時点の顕在化率を、以下のようにして算出する。
すなわち、バッテリー駆動機器については、顕在化率算出部25は、バッテリー残量検出部24により検出されたバッテリー残量に基づいて顕在化率を算出する。例えば、顕在化率算出部25は、以下の式(3)に基づいて顕在化率Yを算出する。
Y=−C×X+1・・・(3)
Y=−C×X+1・・・(3)
上記式(3)において、Cは、バッテリー残量が「1」(満充電)のときの顕在化率(パラメータ)を示し、Xは、現時点のバッテリー残量を示す。パラメータCは、例えば、省電力目標値等に応じて責任者等により予め設定される。またパラメータCは、エリア毎に異なる値に設定されてもよいし、バッテリー駆動機器毎に異なる値に設定されてもよい、図6は、バッテリー残量と顕在化率との関係を示すグラフの一例である。図6では、Cは0.5に設定されている。
例えば、端末装置31bの現時点のバッテリー残量が「0.8」の場合、上記式(3)より、顕在化率Yは「0.6」となり、端末装置31cの現時点のバッテリー残量が「0.4」の場合、上記式(3)より、顕在化率Yは「0.8」となる。顕在化率算出部25は、算出結果をエリア管理部22へ送信する。
エリア管理部22は、エリアE1内に存在する端末装置を管理する。具体的には、エリア管理部22は、機器検出部21の上記検出結果と、接続検出部23の上記検出結果と、バッテリー残量検出部24の上記検出結果と、顕在化率算出部25の上記算出結果とを取得して、エリアE1内に存在する端末装置の各種情報を管理する。図7には、エリアE1内に存在する端末装置31a、31b、31cの情報を示すテーブルを示している。図7に示すテーブルは記憶部27に記憶されており、エリア管理部22は、記憶部27を参照して、テーブルの情報を登録及び更新する。なお、図7のテーブルには、各端末装置31a、31b、31cの機器情報(ここでは、アドレス、消費電力量)が対応付けられている。なお、上記機器情報は、エリアサーバ20aとは別個の管理サーバ(図示せず)から取得してもよい。
需要量算出部26は、エリアE1内に存在する各端末装置の需要量予測値を算出するとともに、エリアE1全体の需要量予測値を算出する。具体的には、需要量算出部26は、エリアE1内に存在する、電力供給式駆動機器の需要量予測値(第2消費電力量)とバッテリー駆動機器の需要量予測値(第1消費電力量)とを算出するとともに、これらに基づいてエリアE1全体の需要量予測値を算出する。なお、需要量算出部26は、エリアE1内に電力供給式駆動機器が存在しない場合は、エリアE1内に存在するバッテリー駆動機器の需要量予測値を算出し、エリアE1内にバッテリー駆動機器が存在しない場合は、エリアE1内に存在する電力供給式駆動機器の需要量予測値を算出する。また、需要量算出部26は、算出した需要量予測値をセンタサーバ10へ送信する。具体的には、需要量算出部26は、記憶部27に記憶されている各端末装置の情報(図7のテーブル)に基づいて、端末装置31a、31b、31cの需要量予測値をそれぞれ算出し、算出した各需要量予測値を合計して、エリアE1の需要量予測値を算出する。
具体的には、以下の式(4)に基づき、端末装置31a、31b、31cそれぞれの需要量予測値Zを算出する。
Z=Y×W・・・(4)
Z=Y×W・・・(4)
上記式(4)において、Yは顕在化率を示し、Wは端末装置の消費電力量を示す。例えば、端末装置31aでは、顕在化率Yが「1.0」で、消費電力量Wが「300Wh」のため、需要量予測値Z(第2消費電力量)は、「300Wh」となる。端末装置31bでは、顕在化率Yが「0.6」で、消費電力量Wが「250Wh」のため、需要量予測値Zは、「150Wh」となる。端末装置31cでは、顕在化率Yが「0.8」で、消費電力量Wが「250Wh」のため、需要量予測値Z(第1消費電力量)は、「200Wh」となる。これにより、需要量算出部26は、エリアE1の需要量予測値として、「650Wh」を算出する。需要量算出部26は、算出したエリアE1の需要量予測値「650Wh」を、センタサーバ10へ送信する。
センタサーバ10は、各エリアサーバ20から各エリアの需要量予測値を取得する。ここで、エリアE2(図2参照)の需要量予測値が「300Wh」であったと仮定する。この場合、センタサーバ10は、エリアサーバ20aからエリアE1の需要量予測値「650Wh」と、エリアサーバ20bからエリアE2の需要量予測値「300Wh」と、を取得する。そして、センタサーバ10の配分部12は、取得したエリアE1、E2の需要量予測値(650Wh、300Wh)に基づいて、エリアE1、E2のエリア目標値P1、P2を算出し、算出したエリア目標値P1、P2を、エリアサーバ20a、20bに配分する。配分部12は、上記式(1)により、エリア目標値P1、P2を算出する。算出結果を以下に示す。
P1=1000×650/(650+300)=684(Wh)
P2=1000×300/(650+300)=316(Wh)
P1=1000×650/(650+300)=684(Wh)
P2=1000×300/(650+300)=316(Wh)
すなわち、エリアE1のエリア目標値は「684Wh」に設定され、エリアE2のエリア目標値は「316Wh」に設定される。
各エリアサーバ20の目標値取得部28は、センタサーバ10の配分部12より配分されたエリア目標値をそれぞれ取得する。例えば、エリアサーバ20aの目標値取得部28は、エリアE1のエリア目標値P1「684Wh」を取得し、エリアサーバ20bの目標値取得部28は、エリアE2のエリア目標値P2「316Wh」を取得する。
エリアサーバ20の配分部29は、目標値取得部28が取得したエリア目標値を、対応する端末装置に配分する。例えば、配分部29は、エリア目標値を、各端末装置の需要量予測値に応じた割合で配分する。具体的には、エリアサーバ20aの配分部29は、エリアE1のエリア目標値P1「684Wh」について、端末装置31aに端末目標値「316Wh」を配分し、端末装置31bに端末目標値「210Wh」を配分する。また、エリアサーバ20bの配分部29は、エリアE2のエリア目標値P2「316Wh」について、端末装置32aに端末目標値を「316Wh」を配分する。
図8は、エリアサーバ20における需要量予測値を算出する動作フロー図である。以下では、エリアサーバ20aにおけるエリアE1の需要量予測値を算出する動作を例に挙げて説明する。なお、各エリアサーバ20において、需要量予測値を算出する動作は同一である。
まず、エリアサーバ20aは、センタサーバ10から需要量予測値の算出要求を受け取る(S101)。次に、機器検出部21が、エリアE1内に存在する端末装置を検出する(S102)。次に、接続検出部23は、機器検出部21により検出された端末装置について、エリアE1内のコンセントに接続されているか否かを検出する(S103)。エリアE1内に端末装置が複数台存在する場合は、接続検出部23は、任意の1台についてコンセント接続の有無を検出する。
端末装置がエリアE1内のコンセントに接続されている場合は(S103でYES)、バッテリー残量検出部24は、該端末装置の現時点のバッテリー残量を検出する(S104)。次に、顕在化率算出部25は、上記バッテリー残量に基づいて上記式(3)を用いて、上記端末装置における現時点の顕在化率を算出する(S105)。
一方、端末装置がエリアE1内のコンセントに接続されていない場合は(S103でNO)、顕在化率算出部25は、該端末装置の顕在化率を「1.0」に設定する(S106)。
次に、需要量算出部26は、上記顕在化率に基づいて上記式(4)を用いて、上記端末装置の需要量予測値を算出する(S107)。
エリアE1内に、需要量予測値が未だ算出されていない他の端末装置が存在する場合は、上記S103の処理に戻り(S108でYES)、他の端末装置について、上記S103〜S107の処理を実行する。このようにして、エリアE1内に存在する全ての端末装置の需要量予測値を算出する。
需要量算出部26は、エリアE1内に存在する全ての端末装置の需要量予測値を算出した後、各端末装置の需要量予測値を合計して、エリアE1の需要量予測値を算出する(S109)。
上記電力管理システム1の構成によれば、コンセントに接続される可能性がある機器(バッテリー駆動機器)におけるバッテリー残量に応じた消費電力量が考慮されて省電力目標値が配分されるため、バッテリー駆動機器の消費電力量が考慮されずに省電力目標値が配分される構成と比較して、より適切な省電力対策が講じられ得る。
例えば、図2の例において、仮にバッテリー駆動機器(31b、31c)の消費電力量を考慮しない場合、エリアE1、E2の需要量予測値はともに300Whとなり、エリア目標値はともに500Whとなる。このため、エリアE1においてバッテリー駆動機器(31b、31c)がコンセントに接続された場合、エリアE1のエリア目標値を超えてしまうおそれがある。また、仮にバッテリー駆動機器(31b、31c)について、バッテリー残量に関わらず消費電力量の100%(ここでは、「250Wh」)を考慮した場合、エリアE1の需要量予測値は800Whとなり、エリアE1のエリア目標値は727Whとなり、エリアE2のエリア目標値は273Whとなる。このため、エリアE1では省電力目標値が過大となる一方、エリアE2では省電力目標値が過小となってしまう。この点、上記電力管理システム1の構成によれば、各エリア内の端末装置(機器)の状況に応じて、バランスの良い省電力目標値が配分される。
ここで、エリアサーバ20aが需要量予測値を算出する動作(図8の動作)は、エリアサーバ20aがセンタサーバ10から需要量予測値の算出要求を受け取った場合に実行される他、エリア内に存在する端末装置の状況が変化した場合にも実行される。端末装置の状況が変化した場合とは、例えば、エリアE1に新たな端末装置が入室した場合や、エリアE1から端末装置が退室した場合(第1の例)や、バッテリー駆動機器のバッテリー残量が変化した場合(第2の例)などが挙げられる。また、バッテリー残量が変化した場合とは、例えば、バッテリー残量が閾値分(例えば20%)減少した場合をいう。
上記第1の例では、図2の態様において、ノートPC31cのユーザが、ノートPC31cを持参してエリアE1からエリアE2に移動した場合に、エリアサーバ20a、20bにおいて図8に示す動作が実行される。これにより、エリアE1、E2の需要量予測値が更新される。そして、センタサーバ10において、エリアE1、E2のエリア目標値P1、P2が更新され、更新されたエリア目標値P1、P2が、エリアサーバ20a、20bに配分される。
上記第2の例では、図2の態様において、ノートPC31bのバッテリー残量が、「0.8」から「0.4」に減少した場合に、エリアサーバ20aにおいて図8に示す動作が実行される。これにより、エリアE1の需要量予測値が更新される。そして、センタサーバ10において、エリアE1、E2のエリア目標値P1、P2が更新され、更新されたエリア目標値P1、P2が、エリアサーバ20a、20bに配分される。
なお、上記各例において、更新後の需要量予測値と、更新前の需要量予測値との差が閾値以上であるか否かを判定し、上記差が閾値以上である場合はエリア目標値を更新し、上記差が閾値未満である場合はエリア目標値を更新しない構成としてもよい。上記閾値は、例えば、更新前の需要量予測値の10%とすることができる。
上記構成によれば、エリア内に存在する端末装置の状況の変化に応じて省電力目標値が変更されるため、より適切な省電力対策が講じられ得る。
ここで、上述したように、バッテリー駆動機器がエリア内のコンセントに接続される確率を変動させる要素としては、バッテリー駆動機器の情報や、バッテリー駆動機器を使用するユーザの属性や、エリアの性質等、複数の要素が考えられる。そこで、顕在化率算出部25は、バッテリー駆動機器について、1又は複数の上記要素に基づいて顕在化率を算出する構成であってもよい。
図9は、上記構成を有する顕在化率算出部25における顕在化率を算出する動作フロー図である。図9の処理は、図8のS105の処理に対応し、その他の処理は図8の処理と同一である。図9では一例として、過去の端末装置のコンセント使用状況と、該端末装置のユーザのエリア間の移動状況とに基づいて、顕在化率を算出する例を示している。
まず、顕在化率算出部25は、過去の端末装置のコンセント使用状況と、該端末装置のユーザのエリア間の移動状況とが対応付けられた集計データを取得する(S201)。
集計データは、エリアサーバ20a内の記憶部27に格納されていてもよいし、エリアサーバ20aとは別個の管理サーバ(図示せず)に格納されていてもよい。集計データは、各エリアサーバ20のエリア管理部22が登録、更新した情報や、管理サーバに予め格納されている情報(エリア情報、機器情報、ユーザ情報等)に基づいて生成される。図10は、管理サーバに格納されている機器情報の一例を示すテーブルである。図11は、管理サーバに格納されているエリア情報の一例を示すテーブルである。図12は、集計データの一例を示すテーブルである。
図13は、上記集計データに基づく、エリア移動後の経過時間と、コンセント接続実績との関係を示すグラフである。このグラフは、あるユーザが、ある端末を持参して、あるエリアに移動後、どのくらいの時間経過後に該エリア内のコンセントに接続したか、を集計したものである。この集計結果から、エリア1では、移動後すぐ(所定時間以内)にコンセントに接続される傾向があり、ユーザの自席があるエリアのケースが想定される(ケース1)。よって、このようなエリアの場合、顕在化率は高く設定されることが好ましいと言える。エリア2では、移動後、コンセントに接続された実績がない(ケース2)。よって、このようなエリアの場合、顕在化率は低く設定されることが好ましいと言える。エリア3では、移動後、コンセントに接続された傾向にばらつきがあり、バッテリー残量に応じてコンセントに接続される傾向がある(ケース3)。よって、このようなエリアの場合、主にバッテリー残量の状況に応じて顕在化率を設定することが好ましいと言える。
顕在化率算出部25は、取得した上記集計データに基づいて、エリアに移動後、所定時間以内に端末装置がコンセントに接続された割合が閾値以上であるか否かを判定する(S202)。上記割合が閾値以上である場合は(S202でYES)、顕在化率算出部25は、以下の式(5)に基づき、端末装置の顕在化率を算出する(S203)。
Y=−C×X×K1+1・・・(5)
Y=−C×X×K1+1・・・(5)
上記式(5)において、Cは、バッテリー残量が「1」(満充電)のときの顕在化率(パラメータ)を示し、Xは、現時点のバッテリー残量を示し、K1は、顕在化率の高低を設定する設定パラメータを示す。ここでは、上記ケース1に対応するため、顕在化率が高くなるよう、K1は低い値に設定される。上記式(5)は、図14のグラフのケース1に対応する。
上記割合が閾値未満である場合は(S202でNO)、顕在化率算出部25は、さらに、エリアに移動後、端末装置がコンセントに接続された割合が閾値未満であるか否かを判定する(S204)。上記割合が閾値未満である場合は(S204でYES)、顕在化率算出部25は、以下の式(6)に基づき、端末装置の顕在化率を算出する(S205)。
Y=−C×X×K2+1・・・(6)
Y=−C×X×K2+1・・・(6)
ここでは、上記ケース2に対応するため、顕在化率が低くなるよう、上記式(6)のK2は高い値(K1<K2)に設定される。上記式(6)は、図14のグラフのケース2に対応する。
上記割合が閾値以上である場合は(S204でNO)、顕在化率算出部25は、以下の式(7)に基づき、端末装置の顕在化率を算出する(S206)。
Y=−C×X×K3+1・・・(7)
Y=−C×X×K3+1・・・(7)
ここでは、上記ケース3に対応し、顕在化率がバッテリー残量に依存するため、上記式(7)のK3は、K1<K3<K2を満たす値に設定される。例えば、K3は「1.0」に設定される。すなわち、顕在化率算出部25は、上記式(3)に基づき、端末装置の顕在化率を算出する。上記式(7)は、図14のグラフのケース3に対応する。
本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、端末装置やユーザのエリア間の移動、あるいはバッテリー残量の変化を検出する度に、省電力目標値の配分処理を実行する構成であるが、これに限定されず、所定の周期、日時(例えば、毎日午前中・午後1回ずつ、毎週末1回、毎月末1回等)に省電力目標値の配分処理を実行する構成としてもよい。
また、需要量算出部26は、機器検出部21により検出された機器のうちコンセント(電力供給源)接続されていない非接続駆動機器(非接続機器)に設定された消費電力量に基づいて、該消費電力量を下回る需要量予測値(第1消費電力量)算出するとともに、第1消費電力量と、機器検出部21により検出された機器のうちコンセントに接続されている接続機器に設定された消費電力量とに基づいて、領域の電力需要量を算出する構成としてもよい。例えば、需要量算出部26は、非接続駆動機器について、設定された消費電力量(上記例では、ノートPC1台当たりの消費電力量:250Wh)に係数L(L<1)を乗算して得られた値を需要量予測値としてもよい。なお、係数Lは、例えば非接続駆動機器の情報(種類、年式、使用頻度等)に基づいて、非接続駆動機器ごとに異なる値に設定してもよい。
上述した電力管理システム1に備えられる上記の各部の機能は、CPU等の制御手段、メモリ等の記憶手段、外部デバイスとデータを送受信する入出力手段等を備えたコンピュータが、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムを読み込み実行することで実現されるものとしてもよい。なお、プログラムは光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の情報記憶媒体によってコンピュータたる電力管理システム1に供給されることとしてもよいし、インターネット等のデータ通信網を介して電力管理システム1に供給されることとしてもよい。
1 電力管理システム、10 センタサーバ、11 需要量予測取得部、12 配分部、20 エリアサーバ、21 機器検出部、22 エリア管理部、23 接続検出部、24 バッテリー残量検出部、25 顕在化率算出部、26 需要量算出部、27 記憶部、28 目標値取得部、29 配分部、30 端末装置。
Claims (11)
- 領域内に存在する、電力を消費する機器を検出する機器検出手段と、
前記機器検出手段により検出された前記機器に、前記領域内に設けられた電力供給源に接続されていない非接続機器が含まれる場合は、該非接続機器に予め設定された消費電力量に基づいて、該消費電力量を下回る第1消費電力量を算出するとともに、少なくとも該第1消費電力量に基づいて、前記領域の電力需要量を算出する電力需要量算出手段と、
前記電力需要量算出手段により算出された前記電力需要量に基づいて、前記領域に対する省電力目標値を算出する省電力目標値算出手段と、
を備える、ことを特徴とする電力管理システム。 - 前記非接続機器を駆動する駆動電源の残りの電力量を検出する電力残量検出手段を、さらに備え、
前記電力需要量算出手段は、前記非接続機器における前記駆動電源の残りの電力量に基づいて、該非接続機器の前記第1消費電力量を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。 - 前記機器検出手段は、前記領域内に構築されたネットワークに接続されているか否かにより、電力を消費する機器を検出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の電力管理システム。 - 前記電力残量検出手段は、前記領域内に構築されたネットワークを介して、前記駆動電源の残りの電力量を検出する、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の電力管理システム。 - 前記電力需要量算出手段は、前記非接続機器における前記駆動電源の残りの電力量が少ない程、該非接続機器の前記第1消費電力量を高く算出する、
ことを特徴とする請求項2から4の何れか1項に記載の電力管理システム。 - 前記非接続機器が前記領域内に設けられた前記電力供給源に接続されることにより、該非接続機器が該領域の電力を消費する機器として顕在化する確率を示す顕在化率を算出する顕在化率算出手段を、さらに備え、
前記顕在化率算出手段は、前記非接続機器における前記駆動電源の残りの電力量が少ない程、該非接続機器の前記顕在化率を高く算出する、
ことを特徴とする請求項2から5の何れか1項に記載の電力管理システム。 - 前記顕在化率算出手段は、前記非接続機器における過去の使用状況と現在の前記駆動電源の残りの電力量とに基づいて、前記顕在化率を算出する、
ことを特徴とする請求項6に記載の電力管理システム。 - 前記電力需要量算出手段は、前記顕在化率算出手段により算出された前記非接続機器の前記顕在化率に基づいて、該非接続機器の前記第1消費電力量を算出する、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の電力管理システム。 - 前記機器検出手段により検出された前記機器に、前記電力供給源に接続されていない非接続機器と、前記電力供給源に接続されている接続機器とが含まれる場合は、前記電力需要量算出手段は、前記第1消費電力量と、前記接続機器に予め設定された第2消費電力量とに基づいて、前記領域の電力需要量を算出する、
ことを特徴とする請求項2から8の何れか1項に記載の電力管理システム。 - 前記省電力目標値算出手段は、複数の前記領域ごとに算出された複数の前記電力需要量に基づいて、複数の前記領域を含む全体領域に対して予め設定された省電力目標値を、複数の前記領域のそれぞれに配分する、
ことを特徴とする請求項2から9の何れか1項に記載の電力管理システム。 - コンピュータを、
領域内に存在する、電力を消費する機器を検出する機器検出手段、
前記機器検出手段により検出された前記機器に、前記領域内に設けられた電力供給源に接続されていない非接続機器が含まれる場合は、該非接続機器に予め設定された消費電力量に基づいて、該消費電力量を下回る第1消費電力量を算出するとともに、少なくとも該第1消費電力量に基づいて、前記領域の電力需要量を算出する電力需要量算出手段、及び、
前記電力需要量算出手段により算出された前記電力需要量に基づいて、前記領域に対する省電力目標値を算出する省電力目標値算出手段、
として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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JP2022057280A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | ダイキン工業株式会社 | 電力制御システムおよびプログラム |
-
2014
- 2014-07-09 JP JP2014141743A patent/JP2016019392A/ja active Pending
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