JP2017131071A - 管理装置及び管理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電力指令メッセージの送信によって電力系統の安定化を適切に図ることできない事態を抑制することを可能とする管理装置及び管理方法を提供する。【解決手段】 管理装置は、通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する通信部と、狭域通信網の回線状態を監視するとともに、狭域通信網の不具合を検出する制御部とを備える。制御部は、狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力する。【選択図】 図1

Description

本発明は、通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する管理装置及び管理方法に関する。
電力系統から需要家施設に対する潮流量の抑制を要求する潮流抑制メッセージ(例えば、DR;Demand Response)又は需要家施設から電力系統に対する逆潮流量の抑制を要求する逆潮流抑制メッセージを含む電力指令メッセージが知られている。電力指令メッセージは、電力事業者又は配電事業者などに属する管理サーバから需要家施設に対して、通信回線を介して送信される(例えば、特許文献1,2)。
特開2014−60879号公報 特開2014−150627号公報
ところで、需要家施設は、管理サーバから広域通信網を介して電力指令メッセージを受信する通信機器と、通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する管理装置とを有することがある。狭域通信網としては、無線LANなどの無線通信網が用いられることも想定される。このようなケースにおいては、様々な要因によって無線通信網の不具合が発生することがあり、通信機器と管理装置との間の通信が行えない事態が発生する可能性がある。通信機器と管理装置との間の通信が行えないと、電力指令メッセージが管理装置に到達せず、電力系統の安定化を適切に図ることができない事態が想定される。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、電力指令メッセージの送信によって電力系統の安定化を適切に図ることできない事態を抑制することを可能とする管理装置及び管理方法を提供することを目的とする。
1つの特徴は、管理装置であって、通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する通信部と、前記狭域通信網の回線状態を監視するとともに、前記狭域通信網の不具合を検出する制御部とを備え、前記制御部は、前記狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力することを要旨とする。
第7の特徴は、管理方法であって、通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信するステップAと、前記狭域通信網の回線状態を監視するとともに、前記狭域通信網の不具合を検出するステップBと、前記狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力するステップCとを備えることを要旨とする。
図1は、実施形態に係る管理システム1を示す図である。 図2は、実施形態に係るスマートメータ110を示す図である。 図3は、実施形態に係るEMSコントローラ120を示す図である。 図4は、実施形態に係る管理サーバ200を示す図である。 図5は、実施形態に係る管理方法を示すフロー図である。
以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意する。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すればよい。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。
[開示の概要]
実施形態に係る管理装置は、通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する通信部と、前記狭域通信網の回線状態を監視するとともに、前記狭域通信網の不具合を検出する制御部とを備え、前記制御部は、前記狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力する。
[実施形態]
(管理システム)
以下において、実施形態に係る管理システムについて説明する。
図1に示すように、管理システム1は、複数の需要家施設100と、管理サーバ200とを有する。実施形態では、需要家施設100として、需要家施設100A及び需要家施設100Bが設けられる。
各需要家施設100は、スマートメータ110と、EMSコントローラ120とを有する。スマートメータ110は、電力系統からの潮流の量(買電電力量)を測定する。スマートメータ110は、電力系統への逆潮流の量(売電電力量)を測定してもよい。EMSコントローラ120は、需要家施設100の電力情報を管理する。
実施形態では、スマートメータ110は、管理サーバ200から広域通信網を介して電力指令メッセージを受信する通信機器の一例である。電力指令メッセージは、電力系統から需要家施設に供給される電力の量である潮流量又は需要家施設から電力系統に供給される電力の量である逆潮流量の抑制を要求するメッセージである。潮流量の抑制に関する電力指令メッセージは、例えば電力使用量の削減希望量が○%削減である旨のメッセージであったり、電力使用量の削減希望量が○kwh削減である旨のメッセージであったり、削減量に応じてインセンティブを提示する旨のメッセージであってもよい。逆潮流の抑制に関するメッセージは、例えば、逆潮流を○%削減する旨のメッセージ等が想定される。
EMSコントローラ120は、例えば、需要家施設100に設けられる機器を制御する。具体的には、EMSコントローラ120が制御する機器としては、電力を消費する負荷機器又は分散電源等が挙げられる。負荷機器としては、例えば、空調機器、表示機器、調理機器等が挙げられる。分散電源としては、太陽電池、燃料電池などの発電装置又は蓄電池等が挙げられる。実施形態では、需要家施設100Aは、スマートメータ110A及びEMSコントローラ120Aを有しており、需要家施設100Bは、スマートメータ110B及びEMSコントローラ120Bを有する。
EMSコントローラ120に接続される機器は、EMSコントローラ120と有線通信又は無線通信で接続される。有線通信としては、例えば、電力線搬送(Power Line Communication)通信が用いられる。無線通信としては、例えば、Wi−SUN(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)又は920MHz無線等が用いられる。無線通信には、スマートメータ110とEMSコントローラ120との間で使用される通信方式と同じものを使用することができ、例えばECHONET Lite(登録商標)方式に準拠した方法が用いられる。なお、無線通信には、スマートメータ110とEMSコントローラ120との間で使用される通信方式と異なる通信方式でもよい。
実施形態では、EMSコントローラ120は、スマートメータ110(通信機器)から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する管理装置の一例である。ここで、狭域通信網は、需要家施設100内において通信されるネットワークである。狭域通信網は、上述したように、有線通信網であってもよく、無線通信網であってもよい。有線通信としては、例えば、電力線搬送(Power Line Communication)通信が用いられる。無線通信としては、例えば、Wi−SUN(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)又は920MHz無線等が用いられる。
管理サーバ200は、各需要家施設100に設けられるスマートメータ110(スマートメータ110A及びスマートメータ110B)を管理する。
例えば、管理サーバ200は、電力系統からの潮流の量を示すメッセージをスマートメータ110から受信する。管理サーバ200は、電力系統への逆潮流の量を示すメッセージをスマートメータ110から受信してもよい。すなわち、管理サーバ200は、MDMS(Meter Data Management System)サーバであってもよい。
実施形態では、管理サーバ200は、広域通信網を介して電力指令メッセージを送信する。すなわち、管理サーバ200は、DR(Demand Response)サーバであってもよい。管理サーバ200は、広域通信網を介して電力指令メッセージをスマートメータ110に送信する。なお、スマートメータ110は、狭域通信網を介して電力指令メッセージをEMSコントローラ120に送信する。
実施形態では、管理サーバ200とスマートメータ110との間の通信は、管理サーバ200及びスマートメータ110を接続する特定回線網(広域通信網の一例)を介して行われる(Aルート)。スマートメータ110とEMSコントローラ120との間の通信は、スマートメータ110及びEMSコントローラ120を接続する無線回線網(狭域通信網の一例)を介して行われる(Bルート)。
(スマートメータ)
以下において、実施形態に係るスマートメータについて説明する。ここで、スマートメータ110A及びスマートメータ110Bは同様の機能を有する。図2に示すように、スマートメータ110は、第1通信部111と、第2通信部112と、電力測定部113と、蓄積部114と、制御部115とを有する。
第1通信部111は、通信モジュールによって構成されており、管理サーバ200及びスマートメータ110を接続する特定回線網(広域通信網の一例)を介して管理サーバ200と通信を行う。例えば、第1通信部111は、潮流量又は逆潮流量の抑制を要求する電力指令メッセージを管理サーバ200から受信する。第1通信部111は、電力系統からの潮流の量(買電電力量)を示すメッセージを管理サーバ200に送信してもよい。第1通信部111は、電力系統への逆潮流の量(売電電力量)を示すメッセージを管理サーバ200に送信してもよい。
第2通信部112は、通信モジュールによって構成されており、スマートメータ110及びEMSコントローラ120を接続する無線回線を介してEMSコントローラ120と通信を行う。第2通信部112は、潮流量又は逆潮流量の抑制を要求する電力指令メッセージをEMSコントローラ120に送信する。第2通信部112は、電力測定部113によって測定される電力量を示すメッセージをEMSコントローラ120に送信してもよい。
電力測定部113は、センサを有するか又はセンサに接続されており、電力系統からの潮流の量(買電電力量)を測定する。電力測定部113は、電力系統への逆潮流の量(売電電力量)を測定してもよい。
蓄積部114は、揮発性、不揮発性のメモリ、又はHDD若しくはSSDなどのディスクドライブによって構成されており、一定期間(例えば、30分)において電力系統から供給される電力量の積算値を蓄積する。蓄積部114は、電力の測定が行われた時間を示す時間データと対応付けて電力量の積算値を蓄積することが好ましい。
制御部115は、CPU及びメモリによって構成されており、スマートメータ110を制御する。
(管理装置)
以下において、実施形態に係る管理装置について説明する。ここで、EMSコントローラ120A及びEMSコントローラ120Bは同様の機能を有する。図3に示すように、EMSコントローラ120は、通信部121と、管理部122と、制御部123とを有する。
通信部121は、通信モジュールによって構成されており、スマートメータ110及びEMSコントローラ120を接続する無線回線網(狭域通信網の一例)を介してスマートメータ110と通信を行う。通信部121は、潮流量又は逆潮流量の抑制を要求する電力指令メッセージをスマートメータ110から受信する。通信部121は、スマートメータ110によって測定される電力量を示すメッセージをスマートメータ110から受信してもよい。
実施形態では、通信部121は、インターネットなどの一般回線網(広域通信網の一例)を介して管理サーバ200と通信を行う。通信部121は、後述するように、規則性を有する不具合として記録された不具合ログを管理サーバ200に送信する。
管理部122は、揮発性、不揮発性のメモリ、又はHDD若しくはSSDなどのディスクドライブによって構成されており、需要家施設100に設けられる機器に関する電力情報を管理する。需要家施設100に設けられる機器は、EMSコントローラ120が制御する機器であってもよい。需要家施設100に設けられる機器は、例えば、電力を消費する負荷機器又は分散電源等である。負荷機器としては、例えば、空調機器、表示機器、調理機器等が挙げられる。分散電源としては、太陽電池、燃料電池などの発電装置又は蓄電池等が挙げられる。電力情報は、負荷機器の消費電力であってもよく、発電装置の発電電力であってもよく、蓄電池の蓄電電力又は放電電力であってもよい。
制御部123は、CPU及びメモリによって構成されており、EMSコントローラ120を制御する。具体的には、制御部123は、狭域通信網の回線状態を監視するとともに、狭域通信網の不具合を検出する。制御部123は、狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録する。
ここで、不具合とは、スマートメータ110とEMSコントローラ120との間の通信を行いにくい事象を意味する。不具合は、遮蔽物の存在に起因する狭域通信網の通信品質(RSSIやSIR)が閾値よりも低下することなどが挙げられる。また、不具合は、負荷機器の消費電力の増大に起因する狭域通信網の通信品質(RSSIやSIR)が閾値よりも低下することであってもよい。
遮蔽物の存在に起因する狭域通信網の通信品質の低下は、例えば、狭域通信網が無線通信網であるケースで想定される不具合である。負荷機器の消費電力の増大に起因する狭域通信網の通信品質の低下は、例えば、狭域通信網がPLC網であるケースで想定される不具合である。規則性を有する不具合とは、例えば、以下に示す1以上の条件を満たす不具合に該当する場合が挙げられる。
(A)規則性を有する不具合は、互いに重複する時間帯に発生する狭域通信網の不具合であってもよい。このような不具合は、例えば、スマートメータ110とEMSコントローラ120との間の通信を阻害する遮蔽物(例えば、自家用車など)が互いに重複する時間帯に同じ位置に配置されるケースで生じる。或いは、このような不具合は、例えば、スマートメータ110とEMSコントローラ120との間の通信を阻害する所定機器の動作(例えば、ドライヤーの使用)が互いに重複する時間帯に行われるケースで生じる。
時間帯は所定時間に設定される。所定時間は、例えば5分、15分又は30分などに設定される。所定時間は電力使用変動の大きさによって適宜変更されてもよい。具体的に、電力使用変動が大きい昼間の所定時間を、電力使用変動が小さい夜間の所定時間よりも短くしてもよい。また記録された不具合ログの頻度に基づいて所定時間を変更してもよい。
(B)規則性を有する不具合は、需要家施設100に設けられる所定機器の動作によって発生する狭域通信網の不具合であってもよい。所定機器の動作は、例えば、消費電力の急増を伴う機器の動作(電子レンジやドライヤーの使用)である。
制御部123は、不具合ログとして狭域通信網の通信品質を記録してもよい。通信品質は、例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator)であってもよく、SIR(Signal to Interference Ratio)であってもよい。
制御部123は、不具合ログとして規則性を有する不具合が発生した時刻を示す情報を記録してもよい。不具合がある時間に亘って発生した場合は、不具合のあった時間(期間)を示す情報を記録してもよい。
制御部123は、不具合ログとして管理部122によって管理される電力情報を記録してもよい。このようなケースにおいて、不具合ログは、電力情報に加えて、機器を特定するための機器特定情報を含んでもよい。機器特定情報は、機器の種類(電子レンジやドライヤー)であってもよく、機器の名称であってもよい。また、電力情報は、機器の名称だけでなく、電力消費のあった分岐又はコンセントに関する情報を含んでもよい。
制御部123は、不具合ログを記録した場合に、不具合ログを通信部121に出力するとともに、管理サーバ200に対する不具合ログの送信を通信部121に指示する。通信部121は、制御部123の指示に応じて、不具合ログを管理サーバ200に送信する。通信部121は、不具合ログが記録されているか否かに関わらず、不具合報告を定期的に管理サーバ200に送信してもよい。このようなケースにおいて、不具合ログが記録されている場合には不具合報告は不具合ログを含む。また、不具合ログが記録されていない場合には不具合報告は不具合ログが記録されていない旨を示す情報を含む。なお、ある一部の時間に不具合ログを含む場合に、不具合報告は不具合ログとともにそれ以外の時間には不具合ログが記録されていない旨を示す情報を含んでもよい。
(管理サーバ)
以下において、実施形態に係る管理サーバについて説明する。図4は、実施形態に係る管理サーバ200を示す図である。図4に示すように、管理サーバ200は、通信部210と、制御部220とを有する。
通信部210は、通信モジュールによって構成されており、管理サーバ200及びスマートメータ110を接続する特定回線網(広域通信網の一例)を介してスマートメータ110と通信を行う(Aルート)。例えば、通信部210は、潮流量又は逆潮流量の抑制を要求する電力指令メッセージをスマートメータ110に送信する。通信部210は、電力系統からの潮流の量(買電電力量)を示すメッセージをスマートメータ110から受信してもよい。第1通信部111は、電力系統への逆潮流の量(売電電力量)を示すメッセージをスマートメータ110から受信してもよい。通信部210は、インターネットなどの一般回線網を介して不具合ログをEMSコントローラ120から受信する。
制御部220は、CPU及びメモリによって構成されており、管理サーバ200を制御する。制御部220は、EMSコントローラ120から受信する不具合ログに基づいて、電力指令メッセージの送信のスケジューリングを行ってもよい。例えば、制御部220は、不具合ログを報告したEMSコントローラ120(需要家施設100)に対して電力指令メッセージを送信しないようにスケジューリングを行う。制御部220は、規則性を有する不具合が発生した時刻を示す情報(不具合時刻)を不具合ログが含む場合には、不具合ログを報告したEMSコントローラ120(需要家施設100)に対して、不具合時刻における潮流量又は逆潮流量の抑制を要求する電力指令メッセージを送信しないようにスケジューリングを行う。
制御部220は、不具合ログを報告したEMSコントローラ120(需要家施設100)に対して、EMSコントローラ120の配置位置を変更するように要求するメッセージを送信してもよい。制御部220は、不具合ログを報告したEMSコントローラ120(需要家施設100)に対して、規則性を有する不具合を引き起こす所定機器の動作を行わないように要求するメッセージを送信してもよい。
(管理方法)
以下において、実施形態に係る管理方法について説明する。図5は、実施形態に係る管理方法を示すシーケンス図である。
図5に示すように、ステップS10において、需要家施設100(EMSコントローラ120)は、スマートメータ110及びEMSコントローラ120を接続する無線回線網(狭域通信網の一例)の不具合を検出する。
ステップS11において、需要家施設100(EMSコントローラ120)は、検出された不具合が規則性を有する場合に、検出された不具合を不具合ログとして記録する。規則性を有する不具合は、上述したように、互いに重複する時間帯に発生する狭域通信網の不具合であってもよく、需要家施設100に設けられる所定機器の動作によって発生する狭域通信網の不具合であってもよい。
ステップS12において、需要家施設100(EMSコントローラ120)は、不具合ログを管理サーバ200に送信する。
ステップS13において、管理サーバ200は、潮流量又は逆潮流量の抑制要求を受け付ける。抑制要求は、電力事業者から受信するメッセージの受信によって受け付けられてもよく、オペレータの入力によって受け付けられてもよい。
ステップS14において、管理サーバ200は、電力指令メッセージの送信のスケジューリングを行う。管理サーバ200は、不具合ログに基づいて電力指令メッセージの送信のスケジューリングを行うことが好ましい。
ステップS15において、管理サーバ200は、ステップS14のスケジューリング結果に基づいて、電力指令メッセージを需要家施設100(スマートメータ110)に送信する。図5では、電力指令メッセージが送信されるケースが例示されているが、不具合ログを報告した需要家施設100に対して電力指令メッセージが送信されなくてもよい。
(作用及び効果)
実施形態では、EMSコントローラ120は、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力する。すなわち、狭域通信網の偶発的な不具合を不具合ログとして記録せずに、規則性を有する不具合のみを不具合ログとして記録する。これによって、偶発的な不具合に左右されることなく、電力指令メッセージがEMSコントローラ120に到達する可能性を高めながら、電力指令メッセージの送信のスケジューリングを行うことができる。或いは、偶発的な不具合に左右されることなく、EMSコントローラ120の配置位置を調整することができる。
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態では、不具合ログの出力態様は、管理サーバ200に対する不具合ログの送信である。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。不具合ログの出力態様は、ユーザが所持するユーザ端末(スマートフォンやタブレット端末)に対する不具合ログの送信であってもよい。或いは、EMSコントローラ120がディスプレイを有する場合には、不具合ログの出力態様は、ディスプレイ上における不具合ログの表示であってもよい。
実施形態では、広域通信網として、管理サーバ200及びスマートメータ110を接続する特定回線網を例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。広域通信網は、インターネットなどの一般回線網であってもよい。
実施形態では、通信機器として、スマートメータ110を例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。通信機器は、広域通信網と狭域通信網との境界に設けられるゲートウェイであってもよい。このようなゲートウェイの一例としては、需要家施設100に設けられるルータが挙げられる。
100…需要家施設、110…スマートメータ、111…第1通信部、112…第2通信部、113…電力測定部、114…蓄積部、115…制御部、120…EMSコントローラ、121…通信部、122…管理部、123…制御部、200…管理サーバ、210…通信部、220…制御部

Claims (8)

  1. 通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信する通信部と、
    前記狭域通信網の回線状態を監視するとともに、前記狭域通信網の不具合を検出する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力することを特徴とする管理装置。
  2. 前記電力指令メッセージは、電力系統から需要家施設に供給される電力の量である潮流量又は前記需要家施設から前記電力系統に供給される電力の量である逆潮流量の抑制を要求するメッセージであり、
    前記通信機器は、前記需要家施設に設けられており、前記管理サーバから広域通信網を介して電力指令メッセージを受信することを特徴とする請求項1に記載の管理装置。
  3. 前記制御部は、互いに重複する時間帯に発生する前記狭域通信網の不具合を、前記規則性を有する不具合として特定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の管理装置。
  4. 前記制御部は、前記需要家施設に設けられる所定機器の動作によって発生する前記狭域通信網の不具合を、前記規則性を有する不具合として特定することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の管理装置。
  5. 前記制御部は、前記不具合ログとして前記狭域通信網の通信品質を記録することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の管理装置。
  6. 前記制御部は、前記不具合ログとして前記規則性を有する不具合が発生した時刻を示す情報を記録することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の管理装置。
  7. 前記需要家施設に設けられる機器に関する電力情報を管理する管理部を備え、
    前記制御部は、前記不具合ログとして前記電力情報を記録することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の管理装置。
  8. 通信機器から狭域通信網を介して電力指令メッセージを受信するステップAと、
    前記狭域通信網の回線状態を監視するとともに、前記狭域通信網の不具合を検出するステップBと、
    前記狭域通信網の不具合のうち、規則性を有する不具合を不具合ログとして記録するとともに、記録された不具合ログを出力するステップCとを備えることを特徴とする管理方法。
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