JP2018011503A - Control device, control system, power distribution board, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、需要家において電力を制御する制御システム及び制御方法、これらに用いる制御装置及び分電盤に関する。 The present invention relates to a control system and a control method for controlling electric power in a consumer, a control device used for these, and a distribution board.
近年、需要家に設けられる複数の機器を制御する制御システム(EMS:Energy Management System)が注目を浴びている(例えば、特許文献1)。このような制御システムでは、複数の機器を制御する制御装置が設けられる。 2. Description of the Related Art In recent years, a control system (EMS: Energy Management System) that controls a plurality of devices provided in a consumer is attracting attention (for example, Patent Document 1). In such a control system, a control device that controls a plurality of devices is provided.
制御装置としては、住宅に設けられるHEMS(Home Energy Management System)、ビルに設けられるBEMS(Building Energy Management System)、工場に設けられるFEMS(Factory Energy Management System)、店舗に設けられるSEMS(Store Energy Management System)等が挙げられる。 As control devices, HEMS (Home Energy Management System) installed in a residence, BEMS (Building Energy Management System) installed in a building, FEMS (Factor Energy Management System installed in a factory), a factory management system installed in a factory. System) and the like.
ところで、系統を上流とした場合において、上流電力ラインは、分電盤において、複数の下流電力ラインに分岐する。言い換えると、分電盤は、上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための分岐を有する。 By the way, when the system is upstream, the upstream power line branches into a plurality of downstream power lines in the distribution board. In other words, the distribution board has a branch for branching the upstream power line into a plurality of downstream power lines.
上述した制御システムでは、下流電力ラインに接続された機器を制御装置が制御する技術が主として着目を集めており、機器の制御によって電力が管理されている。このように、機器の制御によって電力を管理すればよいと考えられているものの、電力管理の精度には、一層の向上が求められている。 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、機器の制御によって電力を管理するにあたり、互いに協働することで電力管理の精度をさらに向上することができる分電盤、制御装置、制御システム及び制御方法を提供することを目的とする。 In the control system described above, a technique in which a control device controls a device connected to a downstream power line mainly attracts attention, and power is managed by controlling the device. As described above, although it is considered that the power should be managed by controlling the device, the accuracy of power management is required to be further improved. Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and in managing power by controlling devices, a distribution board that can further improve the accuracy of power management by cooperating with each other. An object is to provide a control device, a control system, and a control method.
第1の特徴に係る制御装置は、需要家において電力を制御する。制御装置は、上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための複数の分岐を有する分電盤から、前記複数の分岐の情報である分岐情報を受信する受信部と、前記分岐情報に応じて、需要家において電力を制御する制御部とを備える。 The control apparatus which concerns on a 1st characteristic controls electric power in a consumer. The control device includes: a receiving unit that receives branch information that is information on the plurality of branches from a distribution board having a plurality of branches for branching the upstream power line into the plurality of downstream power lines; And a control unit that controls electric power in the consumer.
第1の特徴において、前記分岐情報は、前記上流電力ラインの電圧の種別を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating a voltage type of the upstream power line.
第1の特徴において、前記分岐情報は、前記分電盤に設定されている定格容量を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating a rated capacity set in the distribution board.
第1の特徴において、前記上流電力ラインは、複数の電力ラインを含む。前記下流電力ラインは、前記複数の電力ラインの少なくとも一部に接続されている。前記分岐情報は、前記分岐によって分岐される下流電力ラインが接続される上流電力ラインを示す情報である。 In the first feature, the upstream power line includes a plurality of power lines. The downstream power line is connected to at least a part of the plurality of power lines. The branch information is information indicating an upstream power line to which a downstream power line branched by the branch is connected.
第1の特徴において、前記分岐情報は、前記複数の分岐の数を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating the number of the plurality of branches.
第1の特徴において、前記分岐情報は、使用状態の分岐の数を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating the number of branches in use.
第1の特徴において、前記分岐情報は、使用状態の分岐を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating a branch in use state.
第1の特徴において、前記分岐情報は、非使用状態の分岐を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating a branch in an unused state.
第1の特徴において、前記分岐情報は、分散電源に接続される下流電力ラインに上流電力ラインを分岐する分岐の有無を示す情報である。 In the first feature, the branch information is information indicating whether or not there is a branch branching the upstream power line to the downstream power line connected to the distributed power source.
第1の特徴において、前記分岐情報は、前記複数の分岐のうち、分散電源に接続される下流電力ラインに前記上流電力ラインを分岐する分岐を示す情報である。 1st characteristic WHEREIN: The said branch information is information which shows the branch which branches the said upstream electric power line to the downstream electric power line connected to a distributed power supply among these several branches.
第1の特徴において、前記受信部は、停電から復旧したタイミングで、前記分岐情報を受信する。 1st characteristic WHEREIN: The said receiving part receives the said branch information at the timing recovered from the power failure.
第1の特徴において、前記受信部は、前記上流電力ラインが切断された場合に、前記複数の分岐の全てについて、前記分岐が非使用状態であることを示す前記分岐情報を受信する。 In the first feature, the receiving unit receives the branch information indicating that the branch is not used for all of the plurality of branches when the upstream power line is disconnected.
第1の特徴において、前記受信部は、前記下流電力ラインが切断された場合に、切断された下流電力ラインに前記上流電力ラインを分岐する分岐について、前記分岐が非使用状態であることを示す前記分岐情報を受信する。 In the first feature, when the downstream power line is disconnected, the reception unit indicates that the branch is in an unused state with respect to a branch that branches the upstream power line to the disconnected downstream power line. The branch information is received.
第1の特徴において、前記制御部は、使用状態の分岐によって分岐される下流電力ラインの電流値又は電力値の送信を前記分電盤に要求する。 1st characteristic WHEREIN: The said control part requests | requires transmission of the electric current value or power value of the downstream electric power line branched by the branch of use condition to the said distribution board.
第1の特徴において、前記制御部は、使用状態の分岐に接続された下流電力ラインの切断を前記分電盤に要求する。 In the first feature, the control unit requests the distribution board to disconnect a downstream power line connected to a branch in use.
第2の特徴に係る制御システムは、上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための複数の分岐を有する分電盤と、需要家において電力を制御する制御装置とを備える。前記分電盤は、前記制御装置に対して、前記複数の分岐の情報である分岐情報を送信する送信部を備える。前記制御装置は、前記分岐情報に応じて、需要家において電力を制御する制御部を備える。 A control system according to a second feature includes a distribution board having a plurality of branches for branching an upstream power line into a plurality of downstream power lines, and a control device that controls power at a consumer. The distribution board includes a transmission unit that transmits branch information that is information of the plurality of branches to the control device. The said control apparatus is provided with the control part which controls electric power in a consumer according to the said branch information.
第3の特徴に係る分電盤は、上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための複数の分岐を有する。分電盤は、需要家において電力を制御する制御装置に対して、前記複数の分岐の情報である分岐情報を送信する送信部を備える。 The distribution board according to the third feature has a plurality of branches for branching the upstream power line into a plurality of downstream power lines. A distribution board is provided with the transmission part which transmits the branch information which is the information of the said several branch with respect to the control apparatus which controls electric power in a consumer.
第4の特徴に係る制御方法は、上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための複数の分岐を有する分電盤と、需要家において電力を制御する制御装置とを備える制御システムで用いる。制御方法は、前記分電盤から前記制御装置に対して、前記複数の分岐の情報である分岐情報を送信するステップAと、前記制御装置が、前記分岐情報に応じて、需要家において電力を制御するステップBとを備える。 A control method according to a fourth feature is used in a control system including a distribution board having a plurality of branches for branching an upstream power line into a plurality of downstream power lines, and a control device that controls power in a consumer. . The control method includes a step A of transmitting branch information, which is information of the plurality of branches, from the distribution board to the control device, and the control device supplies power at a consumer according to the branch information. And control step B.
本発明によれば、機器の制御によって電力を管理するにあたり、互いに協働することで電力管理の精度をさらに向上することができる分電盤、制御装置、制御システム及び制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a distribution board, a control device, a control system, and a control method that can further improve the accuracy of power management by cooperating with each other when managing power by controlling devices. it can.
以下において、本発明の実施形態に係る制御システム及び制御方法について、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。 Hereinafter, a control system and a control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
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ことに留意すべきである。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べきである。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ていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[実施形態の概要]
実施形態に係る制御装置は、需要家において電力を制御する。制御装置は、上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための複数の分岐を有する分電盤から、前記複数の分岐の情報である分岐情報を受信する受信部と、前記分岐情報に応じて、需要家において電力を制御する制御部とを備える。
[Outline of Embodiment]
The control apparatus which concerns on embodiment controls electric power in a consumer. The control device includes: a receiving unit that receives branch information that is information on the plurality of branches from a distribution board having a plurality of branches for branching the upstream power line into the plurality of downstream power lines; And a control unit that controls electric power in the consumer.
実施形態では、制御装置は、複数の分岐の情報である分岐情報を分電盤から受信するため、分岐情報に応じて、分電盤の状態を把握することが可能である。これによって、分電盤の状態をユーザに提示することができる。或いは、需要家において電力を適切に管理することができる。このように、機器の制御によって電力を管理するにあたり、互いに協働することで電力管理の精度をさらに向上することができる。 In the embodiment, since the control device receives the branch information that is information of a plurality of branches from the distribution board, it is possible to grasp the state of the distribution board according to the branch information. As a result, the state of the distribution board can be presented to the user. Or electric power can be managed appropriately in a consumer. In this way, when managing power by controlling devices, the accuracy of power management can be further improved by cooperating with each other.
[第1実施形態]
(制御システム)
以下において、第1実施形態に係る制御システムについて説明する。図1は、第1実施形態に係る制御システムを示す図である。第1実施形態では、制御システムは、需要家10に設けられる。
[First Embodiment]
(Control system)
Hereinafter, the control system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a control system according to the first embodiment. In the first embodiment, the control system is provided in the
需要家10は、例えば、一戸建ての住宅であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよく、店舗であってもよい。
For example, the
図1に示すように、需要家10は、負荷120と、PVユニット130と、蓄電池ユニット140と、燃料電池ユニット150と、貯湯ユニット160とを有する。需要家10は、系統電力ライン30を分岐する分電盤200と、需要家10において電力を制御するHEMS300とを有する。需要家10は、HEMS300から各種情報を収集するためのアプリケーションを搭載する通信端末400を有していてもよい。
As shown in FIG. 1, the
負荷120は、電力線を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷120は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどの装置を含む。負荷120は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。
The
PVユニット130は、PV131と、PCS132とを有する。PV131は、分散電源の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う太陽光発電装置(PhotoVoltaic device)である。PV131は、発電されたDC電力を出力する。PV131の発電量は、PV131に照射される日射量に応じて変化する。PCS132は、PV131から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。PCS132は、電力線を介してAC電力を分電盤200に出力する。PCS132は、系統電力ライン30又は燃料電池ユニット150から入力されたAC電力をDC電力に変換してもよい。
The
PVユニット130は、PV131に照射される日射量を測定する日射計を有していてもよい。
The
PVユニット130は、MPPT(Maximum Power Point Tracking)法によって制御される。詳細には、PVユニット130は、PV131の動作点(動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点)を最適化する。
The
蓄電池ユニット140は、蓄電池141と、PCS142とを有する。蓄電池141は、分散電源の一例であり、電力を蓄積する装置である。PCS142は、蓄電池141から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。
The
燃料電池ユニット150は、燃料電池151と、PCS152とを有する。燃料電池151は、分散電源の一例であり、燃料ガスを利用して電力を生成する装置である。PCS152は、燃料電池151から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。
The
燃料電池ユニット150は、負荷追従制御によって動作する。詳細には、燃料電池ユニット150は、燃料電池151から出力される電力が負荷120の消費電力に追従するように燃料電池151を制御する。
The
貯湯ユニット160は、電力を熱に変換して、熱を蓄積する装置である。具体的には、貯湯ユニット160は、貯湯槽を有しており、燃料電池151の運転(発電)によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯ユニット160は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。また、貯湯ユニット160は、バックアップ熱源を有しており、湯が不足した場合にバックアップ熱源を動作させて貯湯槽の水を温める。バックアップ熱源の熱は、電力またはガスによって生成する。
The hot
分電盤200は、系統電力ライン30に接続されており、系統電力ライン30を複数の宅内電力ラインに分岐する。分電盤200は、宅内電力ラインを介して、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150に接続されている。
HEMS300は、上述したように、需要家10において電力を制御する。具体的には、HEMS300は、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160に信号線を介して接続されており、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。HEMS300は、負荷120の動作モードを制御することによって、負荷120の消費電力を制御してもよい。HEMS300と機器とを接続する信号線は、無線であってもよく、有線であってもよい。
As described above, the
第1実施形態において、HEMS300は、分電盤200に信号線を介して接続されており、分電盤200から各種情報を収集する。HEMS300と分電盤200とを接続する信号線は、無線であってもよく、有線であってもよい。
In the first embodiment, the
HEMS300は、宅外通信網(例えば、広域通信網、移動通信網など)を介して各種サーバと接続される。各種サーバは、例えば、系統から供給される電力の購入単価、PVユニット130から系統へ逆潮流される電力の売却単価、燃料ガスの購入単価などの情報(以下、エネルギー料金情報)を格納する。
The
或いは、各種サーバは、例えば、負荷120の消費電力を予測するための情報(以下、消費エネルギー予測情報)を格納する。消費エネルギー予測情報は、例えば、過去の負荷120の消費電力の実績値に基づいて生成されてもよい。或いは、負荷120の消費電力のモデルであってもよい。
Or various servers store the information (henceforth energy consumption prediction information) for predicting the power consumption of the
或いは、各種サーバは、例えば、PV131の発電量を予測するための情報(以下、PV発電量予測情報)を格納する。PV発電予測情報は、PV131に照射される日射量の予測値であってもよい。或いは、PV発電予測情報は、天気予報、季節、日照時間などであってもよい。
Or various servers store the information (henceforth PV power generation amount prediction information) for predicting the power generation amount of PV131, for example. The PV power generation prediction information may be a predicted value of the amount of solar radiation irradiated on the
通信端末400は、上述したように、HEMS300から各種情報を収集するためのアプリケーションを搭載する。アプリケーションは、HEMS300に各種指示を送信する機能を有していてもよい。通信端末400は、例えば、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータなどである。通信端末400は、需要家10に設けられるルータを介して、HEMS300に接続される。通信端末400は、HEMS300に有線で接続されてもよく、HEMS300に無線で接続されてもよい。
As described above, the
(分電盤の構成)
以下において、第1実施形態に係る分電盤の構成について説明する。図2は、第1実施形態に係る分電盤200を示す図である。
(Configuration of distribution board)
Hereinafter, the configuration of the distribution board according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating the
図2に示すように、分電盤200は、本体ユニット200A及び計測ユニット200Bを有する。本体ユニット200Aは、例えば、既存の分電盤と同様の構成を有する。計測ユニット200Bは、例えば、既存の分電盤に新たに接続されるユニットであり、HEMS300と通信を行う機能を有する。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、本体ユニット200Aは、系統電力ライン30を複数の宅内電力ライン40に分岐するための複数の分岐ユニット210を有する。第1実施形態では、n個の分岐ユニット210が設けられている。図2において、添字(下付文字)は、各分岐ユニット210を識別するために付されている。
Specifically, the
ここで、系統電力ライン30は、系統電力ライン30A、系統電力ライン30B及び系統電力ライン30Cによって構成される。系統電力ライン30は、上流電力ラインの一例である。宅内電力ライン40は、宅内電力ライン40A及び宅内電力ライン40Bによって構成される。宅内電力ライン40は、下流電力ラインの一例である。
Here, the
分岐ユニット210は、ブレーカ211、接続端子212(接続端子212A及び接続端子212B)及びセンサー60を有する。ブレーカ211は、系統電力ライン30と宅内電力ライン40との接続のON/OFFを切り替える装置である。接続端子212Aは、宅内電力ライン40Aを接続するための端子であり、接続端子212Bは、宅内電力ライン40Bを接続するための端子である。
The branch unit 210 includes a breaker 211, a connection terminal 212 (a connection terminal 212A and a connection terminal 212B), and a
例えば、分岐ユニット2101では、系統電力ライン30Bが接続端子212A(宅内電力ライン40A)と接続されており、系統電力ライン30Cが接続端子212B(宅内電力ライン40B)と接続される。一方で、分岐ユニット2102では、系統電力ライン30Aが接続端子212A(宅内電力ライン40A)と接続されており、系統電力ライン30Bが接続端子212B(宅内電力ライン40B)と接続される。
For example, the branching unit 210 1, the
分岐ユニット2101又は分岐ユニット2102によって分岐される2本の宅内電力ライン40は、負荷120に接続される。一方で、PVユニット130などの分散電源は、3本の宅内電力ライン40を必要とする。従って、分岐ユニット210n−3及び分岐ユニット210n−1によって分岐される3本の宅内電力ライン40は、PVユニット130などの分散電源に接続される。このようなケースでは、分岐ユニット210n−1の一方の接続端子(例えば、接続端子212B)には宅内電力ライン40が接続されない。さらに、分岐ユニット210nのように、宅内電力ライン40が接続されないケースも考えられる。
Two
第1実施形態において、各分岐ユニット210には、宅内電力ライン40Bを流れる電流を検出して、検出された電流を計測ユニット200Bに通知するセンサー60が接続される。図2に示すように、センサー60は、宅内電力ライン40が接続されている分岐ユニット210毎に接続されることが好ましい。但し、複数の分岐ユニット210に対して、1つのセンサー60が接続されてもよい。
In the first embodiment, each branch unit 210 is connected to a
計測ユニット200Bは、宅内電力ライン40に接続されるセンサー60が接続されており、センサー60を介して宅内電力ライン40Bを流れる電流を計測する。計測ユニット200Bは、計測された電流値及び宅内電力ライン40Bの電圧に基づいて電力値を算出する。計測ユニット200Bは、上述したように、HEMS300と通信を行う機能を有しており、計測ユニット200Bによって計測された電流値又は電力値をHEMS300に送信する。
The
(分電盤の機能)
以下において、第1実施形態に係る分電盤の機能について説明する。図3は、第1実施形態に係る分電盤200を示すブロック図である。
(Function of distribution board)
Hereinafter, functions of the distribution board according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the
図3に示すように、分電盤200は、通信部250及び制御部260を有する。通信部250及び制御部260は、計測ユニット200Bに設けられる。
As shown in FIG. 3, the
通信部250は、宅内通信網(例えば、狭域通信網)を介して、HEMS300と通信を行うモジュールである。例えば、宅内通信網を介して行われる通信は、ECHONET Lite規格に準拠する。第1実施形態において、通信部250は、複数の分岐ユニット210の情報である分岐情報を送信する送信部及び制御信号を受信する受信部を構成する。
The
第1実施形態において、分岐情報は、例えば、以下に示す情報である。 In the first embodiment, the branch information is information shown below, for example.
(A)分岐情報は、使用状態の分岐(分岐ユニット210)によって分岐される宅内電力ライン40の電流値又は電力値を示す情報である。
(A) The branch information is information indicating the current value or the power value of the in-
(B)分岐情報は、系統電力ライン30(宅内電力ライン40)の電圧の種別を示す情報である。例えば、分岐情報は、100V/200Vの別を示す情報である。 (B) The branch information is information indicating the voltage type of the system power line 30 (home power line 40). For example, the branch information is information indicating 100V / 200V.
(C)分岐情報は、分電盤200に設定されている定格容量(例えば、20A、40A等)を示す情報である。
(C) The branch information is information indicating the rated capacity (for example, 20A, 40A, etc.) set in the
(D)分岐情報は、分岐(分岐ユニット210)によって分岐される宅内電力ライン40が接続される系統電力ライン30を示す情報である。例えば、図2に示すように、系統電力ライン30が三相の電力ラインによって構成される場合には、分岐情報は、系統電力ライン30Bを中性線として、系統電力ライン30A及び系統電力ライン30Cのいずれを分岐するかを示す情報である。
(D) Branch information is information indicating the
(E)分岐情報は、複数の分岐ユニット210の数(図2に示すケースでは、n個)を示す情報である。 (E) The branch information is information indicating the number of branch units 210 (n in the case shown in FIG. 2).
(F)分岐情報は、複数の分岐ユニット210のうち、使用状態の分岐ユニット210の数を示す情報である。 (F) Branch information is information indicating the number of branch units 210 in use among a plurality of branch units 210.
(G)分岐情報は、使用状態の分岐ユニット210を示す情報(例えば、分岐ユニット210に割り当てられた識別情報)である。 (G) The branch information is information indicating the branch unit 210 in use (for example, identification information assigned to the branch unit 210).
(H)分岐情報は、非使用状態の分岐ユニット210を示す情報(例えば、分岐ユニット210に割り当てられた識別情報)である。 (H) The branch information is information (for example, identification information assigned to the branch unit 210) indicating the branch unit 210 in an unused state.
(I)分岐情報は、分散電源(例えば、PVユニット130)に接続される宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210の有無を示す情報である。
(I) The branch information is information indicating the presence / absence of the branch unit 210 that branches the
(J)分岐情報は、複数の分岐ユニット210のうち、分散電源に接続される宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210を示す情報(例えば、分岐ユニット210に割り当てられた識別情報)である。例えば、図2に示すケースでは、分岐情報は、分岐ユニット210n−3及び分岐ユニット210n−1を示す情報である。
(J) The branch information is information indicating the branch unit 210 that branches the
第1実施形態において、分岐ユニット210が非使用状態であるケースとしては、例えば、以下に示すケースが考えられる。
(A)ブレーカ211が分岐ユニット210に取り付けられていないケース
(B)宅内電力ライン40が接続端子212に取り付けられていないケース
(C)系統電力ライン30と宅内電力ライン40との接続がブレーカ211によってOFFにされているケース
(D)宅内電力ライン40の電圧値が0Vであるケース
なお、ケース(A)においては、分岐ユニット210にブレーカ211が取り付けられているか否かを検出するセンサ(例えば、メカニカルなスイッチ)が分岐ユニット210に設けられる。ケース(B)においては、宅内電力ライン40が接続端子212に取り付けられているか否かを検出するセンサ(例えば、メカニカルなスイッチ)が分岐ユニット210に設けられる。ケース(C)においては、系統電力ライン30と宅内電力ライン40との接続のON/OFF(ブレーカ211のON/OFF)を検出するセンサ(例えば、メカニカルなスイッチ)が分岐ユニット210に設けられる。ケース(D)においては、上述したセンサー60が宅内電力ライン40の電圧を検出する機能を有していればよい。
In the first embodiment, as a case where the branch unit 210 is not in use, for example, the following cases can be considered.
(A) Case where the breaker 211 is not attached to the branch unit 210 (B) Case where the
第1実施形態において、通信部250は、停電から復旧したタイミング、設置工事完了後の初回起動のタイミング、或いはリセット処理が発生した直後のタイミングで、分岐情報を送信することが好ましい。
In 1st Embodiment, it is preferable that the
さらに、通信部250は、系統電力ライン30Bが切断されたタイミング(すなわち、停電が発生じたタイミング)で、分岐情報を送信することが好ましい。このようなケースにおいて、分岐情報は、分岐ユニット210の全てについて、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かを示す情を含むことが好ましい。分岐情報は、複数の分岐ユニット210の数を示す情報を含んでもよい。同様に、分岐情報は、複数の分岐ユニット210のうち、分散電源に接続される宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210を示す情報を含んでもよい。
Furthermore, it is preferable that the
或いは、通信部250は、宅内電力ライン40が切断された場合に、切断された宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210を示す情報を分岐情報として送信することが好ましい。すなわち、通信部250は、切断された宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210が非使用状態であることを示す情報を分岐情報として送信する。
Or it is preferable that the
或いは、通信部250は、宅内電力ライン40が接続された場合に、接続された宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210を示す情報を分岐情報として送信することが好ましい。すなわち、通信部250は、接続された宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210が使用状態であることを示す情報を分岐情報として送信する。
Alternatively, the
制御部260は、分電盤200を制御する。例えば、制御部260は、HEMS300から受信する制御信号に応じて、上述したブレーカ211を制御することによって、系統電力ライン30と宅内電力ライン40との接続のON/OFFを切り替える。
The
(制御装置の機能)
以下において、第1実施形態に係る制御装置の機能について説明する。図4は、第1実施形態に係るHEMS300を示すブロック図である。
(Function of control device)
Hereinafter, functions of the control device according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the
図4に示すように、HEMS300は、宅内通信部310と、宅外通信部320と、制御部330とを有する。
As illustrated in FIG. 4, the
宅内通信部310は、宅内通信網(例えば、狭域通信網)を介して、各種装置と通信を行う。例えば、宅内通信網を介して行われる通信は、ECHONET Lite規格に準拠する。
The
具体的には、宅内通信部310は、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160に対して、これらの機器を制御するための信号を送信する。宅内通信部310は、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160から、これらの機器が有する情報を受信する。例えば、宅内通信部310は、PV131の発電量を示す情報、蓄電池141の蓄電量を示す情報、燃料電池151の発電量を示す情報、貯湯ユニット160の貯湯量を示す情報を受信する。
Specifically, in-
宅内通信部310は、通信端末400に対して、各機器から収集する情報を送信してもよい。例えば、宅内通信部310は、通信端末400に対して、分岐情報を送信する。宅内通信部310は、通信端末400から、各機器を制御するための信号を受信してもよい。例えば、宅内通信部310は、分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の切断/接続を指示する信号を受信してもよい。
The in-
第1実施形態において、宅内通信部310は、分電盤200に対して制御信号を送信する。例えば、宅内通信部310は、使用状態の分岐ユニット210によって分岐される宅内電力ライン40の電流値の送信を要求する制御信号を分電盤200に送信する。或いは、宅内通信部310は、使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の切断を要求する制御信号を分電盤200に送信する。或いは、宅内通信部310は、非使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の接続を要求する制御信号を分電盤200に送信する。
In the first embodiment, the in-
宅外通信部320は、宅外通信網(例えば、広域通信網、移動通信網など)を介して、各種装置と通信を行う。宅外通信部320は、例えば、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びPV発電量予測情報を、各種サーバから受信する。但し、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びPV発電量予測情報は、予めHEMS300に記憶されていてもよい。
The
制御部330は、HEMS300の動作を制御する。また、制御部330は、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。
The
第1実施形態において、制御部330は、使用状態の分岐ユニット210によって分岐される宅内電力ライン40の電流値又は電力値の送信を分電盤200に要求する。すなわち、制御部330は、非使用状態の分岐ユニット210によって分岐される宅内電力ライン40の電流値又は電力値の送信を分電盤200に要求しない。或いは、制御部330は、切断トリガの検出に応じて、使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の切断を分電盤200に要求する。或いは、宅内通信部310は、接続トリガの検出に応じて、非使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の接続を分電盤200に要求する。
In the first embodiment, the
特に限定されるものではないが、制御部330は、デマンドレスポンスの発生又は30分デマンド値における電力逼迫状況の発生等に応じて、宅内電力ライン40の切断/接続を分電盤200に要求することが好ましい。すなわち、切断トリガは、デマンドレスポンス又は30分デマンド値の状況等によって、系統電力ライン30から供給される電力の使用量を制限する必要が生じた状態を検出することである。一方で、接続トリガは、系統電力ライン30から供給される電力の使用量を制限する状態の解除を検出することである。或いは、切断トリガ及び接続トリガは、通信端末400からHEMS300に対する指示(すなわち、ユーザ指示)であってもよい。
Although not particularly limited, the
(メッセージフォーマットの一例)
以下において、分岐情報のメッセージフォーマットの一例について説明する。図5〜図6は、第1実施形態に係る分岐情報のメッセージフォーマットの一例を示す図である。ここでは、分岐情報は、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かを示す情報であり、ECHONET Lite規格に準拠する。
(Example of message format)
Hereinafter, an example of the message format of the branch information will be described. 5 to 6 are diagrams illustrating an example of a message format of branch information according to the first embodiment. Here, the branch information is information indicating whether or not the branch unit 210 is in an unused state, and conforms to the ECHONET Lite standard.
図5に示すように、一例として、分岐情報は、“ヘッダ”及び“ON/OFF情報”によって構成される。“ヘッダ”は、メッセージの種別を示している。ここでは、ヘッダは、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かを“ON/OFF情報”が示していることを表しているものとする。“ON/OFF情報”は、分岐ユニット210と同数のビットによって構成されるビット列である。“1”は、分岐ユニット210が使用状態であることを示しており、“0”は、分岐ユニット210が非使用状態であることを示している。 As shown in FIG. 5, as an example, the branch information includes “header” and “ON / OFF information”. “Header” indicates the type of message. Here, the header represents that “ON / OFF information” indicates whether or not the branch unit 210 is in an unused state. “ON / OFF information” is a bit string composed of the same number of bits as the branch unit 210. “1” indicates that the branch unit 210 is in use, and “0” indicates that the branch unit 210 is not in use.
このようなケースでは、“ON/OFF情報”におけるビットの順序によって各分岐ユニット210を識別することができるため、分岐情報は、各分岐ユニット210を識別する識別情報を含まなくてもよい。 In such a case, since each branch unit 210 can be identified by the order of bits in the “ON / OFF information”, the branch information may not include identification information for identifying each branch unit 210.
或いは、図6に示すように、分岐情報は、“ヘッダ”、“識別情報”及び“ON/OFF情報”によって構成される。“ヘッダ”は、メッセージの種別を示している。ここでは、ヘッダは、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かを“ON/OFF情報”が示していることを表しているものとする。“識別情報”は、分岐ユニット210を識別する情報である。“識別情報”は、複数の分岐ユニット210がグループ化されている場合において、分岐ユニット210のグループを示していてもよい。“ON/OFF情報”は、“識別情報”によって識別される分岐ユニット210が非使用状態であるか否かを示す。 Alternatively, as shown in FIG. 6, the branch information is composed of “header”, “identification information”, and “ON / OFF information”. “Header” indicates the type of message. Here, the header represents that “ON / OFF information” indicates whether or not the branch unit 210 is in an unused state. “Identification information” is information for identifying the branch unit 210. “Identification information” may indicate a group of branch units 210 when a plurality of branch units 210 are grouped. “ON / OFF information” indicates whether or not the branch unit 210 identified by “identification information” is in a non-use state.
図5に示すメッセージフォーマット及び図6に示すメッセージフォーマットは、必要に応じて使い分けられてもよい。例えば、全ての分岐ユニット210について、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かをHEMS300に通知する必要がある場合には、図5に示すメッセージフォーマットが用いられる。一方で、個別の分岐ユニット210について、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かをHEMS300に通知する必要がある場合には、図6に示すメッセージフォーマットが用いられる。
The message format shown in FIG. 5 and the message format shown in FIG. 6 may be properly used as necessary. For example, when it is necessary for all the branch units 210 to notify the
図5及び図6では、分岐ユニット210が非使用状態であるか否かを示す情報について説明したが、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、ブレーカ211が分岐ユニット210に取り付けられているか否かを示すメッセージのフォーマットとして、図5又は図6に示すメッセージフォーマットが用いられてもよい。或いは、宅内電力ライン40が接続端子212に取り付けられているか否かを示すメッセージのフォーマットとして、図5又は図6に示すメッセージフォーマットが用いられてもよい。或いは、系統電力ライン30と宅内電力ライン40との接続がブレーカ211によってOFFにされているか否かを示すメッセージのフォーマットとして、図5又は図6に示すメッセージフォーマットが用いられてもよい。
5 and 6, the information indicating whether or not the branch unit 210 is in a non-use state has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, the message format shown in FIG. 5 or 6 may be used as a message format indicating whether or not the breaker 211 is attached to the branch unit 210. Alternatively, the message format shown in FIG. 5 or 6 may be used as the format of the message indicating whether or not the
さらに、図5又は図6に示すメッセージフォーマットは、(A)使用状態の分岐(分岐ユニット210)によって分岐される宅内電力ライン40の電流値又は電力値を示す分岐情報、(D)分岐(分岐ユニット210)によって分岐される宅内電力ライン40が接続される系統電力ライン30を示す分岐情報、(E)複数の分岐ユニット210の数(図2に示すケースでは、n個)を示す分岐情報、(G)使用状態の分岐ユニット210を示す分岐情報、(H)非使用状態の分岐ユニット210を示す分岐情報、(J)複数の分岐ユニット210のうち、分散電源に接続される宅内電力ライン40に系統電力ライン30を分岐する分岐ユニット210を示す分岐情報のメッセージフォーマットとして用いられてもよい。
Further, the message format shown in FIG. 5 or 6 includes (A) branch information indicating the current value or power value of the in-
(制御方法)
以下において、第1実施形態に係る制御方法について説明する。図7〜図8は、第1実施形態に係る制御方法を示すシーケンス図である。
(Control method)
Hereinafter, a control method according to the first embodiment will be described. 7 to 8 are sequence diagrams illustrating a control method according to the first embodiment.
第1に、電力値を要求する処理について説明する。図7に示すように、ステップS10において、分電盤200は、送信トリガを検出する。送信トリガは、例えば、停電の復旧、系統電力ライン30Bの切断(例えば、停電の発生)、宅内電力ライン40の切断、宅内電力ライン40の接続である。
First, processing for requesting a power value will be described. As shown in FIG. 7, in step S10, the
ステップS11において、分電盤200は、分岐情報をHEMS300に送信する。分岐情報は、上述したように、複数の分岐ユニット210のうち、使用状態の分岐ユニット210を示す情報である。或いは、分岐情報は、複数の分岐ユニット210のうち、非使用状態の分岐ユニット210を示す情報であってもよい。
In step S <b> 11, the
ステップS12において、HEMS300は、電力値要求を分電盤200に送信する。具体的には、電力値要求は、使用状態であることが判明した分岐ユニット210のうち、電力値を必要とする宅内電力ライン40に対応する分岐ユニット210を特定する情報(分岐ユニット210に割り当てられるIDなど)と、特定した分岐ユニット210の宅内電力ライン40の電力値の送信を要求する情報を有する所定のメッセージフォーマットの制御信号である。すなわち、HEMS300は、使用状態の分岐ユニット210のうち、必要とする宅内電力ライン40の電力値の送信を分電盤200に要求する。
In step S <b> 12, the
ステップS13において、分電盤200は、電力値要求によって要求された特定分岐ユニットの宅内電力ライン40の電力値を、所定のメッセージフォーマットに則った応答信号を生成してHEMS300に送信する。
In step S <b> 13, the
第2に、宅内電力ライン40を切断/接続する処理について説明する。図8に示すように、ステップS20において、HEMS300は、切断トリガを検出する。切断トリガは、デマンドレスポンス発生又は30分デマンド値における逼迫状況の発生等によって、系統電力ライン30から供給される電力の使用量を制限する状態を検出することである。切断トリガは、通信端末400からHEMS300に対する指示(すなわち、ユーザ指示)であってもよい。このとき、図7にて示した要領で、予め分電盤200における分岐情報を取得しておくことが望ましい。
Secondly, a process for disconnecting / connecting the
ステップS21において、HEMS300は、切断要求を分電盤200に送信する。切断要求は所定のメッセージフォーマットに則って生成されており、使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の切断を要求する制御信号である。すなわち、HEMS300は、使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の切断を分電盤200に要求する。このとき、HEMS300は、予め取得しておいた分岐情報に基づいて切断対象とするべき分岐ユニット210を特定し、特定された分岐ユニット210のID(識別情報)などを含めてもよい。
In step S <b> 21, the
ステップS22において、分電盤200は、切断要求によって要求された宅内電力ライン40を切断する。例えば、分電盤200は、ブレーカ211の制御によって宅内電力ライン40を切断する。特に分電盤200は、切断対象とするべき分岐ユニット210のIDなどが制御信号に含まれていれば、対応する分岐ユニット210のブレーカ211を制御することによって宅内電力ライン40を切断する。
In step S22, the
ステップS23において、HEMS300は、接続トリガを検出する。接続トリガは、系統電力ライン30から供給される電力の使用量を制限する状態の解除を検出することである。接続トリガは、通信端末400からHEMS300に対する指示(すなわち、ユーザ指示)であってもよい。
In step S23, the
ステップS24において、HEMS300は、接続要求を分電盤200に送信する。接続要求は、非使用状態の分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の接続を要求する制御信号である。すなわち、HEMS300は、非使用状態の分岐ユニット210を特定し、当該分岐ユニット210に接続された宅内電力ライン40の接続を分電盤200に要求する。或いは、HEMS300は、ステップS21において切断対象とした分岐ユニット210のIDなどを、接続を要求するための制御信号に含めることで、接続を要求する宅内電力ライン40に対応する分岐ユニット210を指定してもよい。
In step S <b> 24, the
ステップS25において、分電盤200は、接続要求によって要求された宅内電力ライン40を接続する。例えば、分電盤200は、ブレーカ211の制御によって宅内電力ライン40を接続する。特に分電盤200は、接続対象とするべき分岐ユニット210のIDなどが制御信号に含まれていれば、対応する分岐ユニット210のブレーカ211を制御することによって宅内電力ライン40を接続する。
In step S25, the
以上説明したように、HEMS300は、複数の分岐ユニット210の情報である分岐情報を分電盤200から受信するため、分岐情報に応じて、分電盤200の状態を把握することが可能である。これによって、分電盤200の状態をユーザに提示することができる。或いは、需要家10において電力を適切に管理することができる。このように、機器の制御によって電力を管理するにあたり、互いに協働することで電力管理の精度をさらに向上することができる。
As described above, since the
[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。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
実施形態では、通信端末400は、宅内通信網を介してHEMS300と接続される。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。通信端末400は、宅外通信網を介してHEMS300と接続されてもよい。
In the embodiment, the
実施形態では、宅内通信網を介して行われる通信がECHONET Lite規格に従って行われるケースについて主として説明した。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。宅内通信網を介して行われる通信は、他の通信プロトコルに準拠していてもよい。 In the embodiment, the case where communication performed via the home communication network is performed according to the ECHONET Lite standard has been mainly described. However, the embodiment is not limited to this. Communication performed via the home communication network may conform to other communication protocols.
実施形態では、制御装置がHEMS300であるケースを例示した。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。制御装置は、BEMS(Building Energy Management System)に設けられていてもよく、FEMS(Factory Energy Management System)に設けられていてもよく、SEMS(Store Energy Management System)に設けられていてもよい。
In the embodiment, a case where the control device is the
10…需要家、30…系統電力ライン、40…宅内電力ライン、60…センサー、120…負荷、130…PVユニット、131…PV、132…PCS、140…蓄電池ユニット、141…蓄電池、142…PCS、150…燃料電池ユニット、151…燃料電池、152…PCS、160…貯湯ユニット、200…分電盤、200A…本体ユニット、200B…計測ユニット、210…分岐ユニット、211…ブレーカ、212…接続端子、250…通信部、260…制御部、300…HEMS、310…宅内通信部、320…宅外通信部、330…制御部、400…通信端末
DESCRIPTION OF
Claims (17)
上流電力ラインを複数の下流電力ラインに分岐するための複数の分岐を有する分電盤から、前記複数の分岐によって接続され得る電力ラインの接続構成を示す接続情報を含む分岐情報を受信する受信部と、
前記分岐情報に応じて、前記需要家において電力を制御する制御部とを備え、
前記接続情報は、非使用状態の分岐を示す情報を含むことを特徴とする制御装置。 A control device for controlling electric power in a consumer,
A receiving unit that receives branch information including connection information indicating a connection configuration of power lines that can be connected by the plurality of branches, from a distribution board having a plurality of branches for branching the upstream power line into a plurality of downstream power lines. When,
According to the branch information, comprising a control unit for controlling power in the consumer,
The connection information includes information indicating a branch in a non-use state.
前記下流電力ラインは、前記複数の電力ラインの少なくとも一部に接続されており、
前記接続情報は、前記分岐によって分岐される下流電力ラインが接続される上流電力ラインを示す情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The upstream power line includes a plurality of power lines,
The downstream power line is connected to at least a part of the plurality of power lines;
The control device according to claim 1, wherein the connection information includes information indicating an upstream power line to which a downstream power line branched by the branch is connected.
前記分電盤は、前記制御装置に対して、前記複数の分岐によって接続され得る電力ラインの接続構成を示す接続情報を含む分岐情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、前記分岐情報に応じて、前記需要家において電力を制御する制御部を備え、
前記接続情報は、非使用状態の分岐を示す情報を含むことを特徴とする制御システム。 A control system comprising a distribution board having a plurality of branches for branching an upstream power line into a plurality of downstream power lines, and a control device for controlling power in a consumer,
The distribution board includes a transmission unit that transmits branch information including connection information indicating a connection configuration of power lines that can be connected by the plurality of branches to the control device,
The control device includes a control unit that controls electric power in the consumer according to the branch information,
The connection information includes information indicating a branch in a non-use state.
需要家において電力を制御する制御装置に対して、前記複数の分岐によって接続され得る電力ラインの接続構成を示す接続情報を含む分岐情報を送信する送信部を備え、
前記接続情報は、非使用状態の分岐を示す情報を含むことを特徴とする分電盤。 A distribution board having a plurality of branches for branching an upstream power line into a plurality of downstream power lines,
For a control device that controls power in a consumer, a transmission unit that transmits branch information including connection information indicating a connection configuration of power lines that can be connected by the plurality of branches,
The distribution board according to claim 1, wherein the connection information includes information indicating a branch in a non-use state.
前記分電盤から前記制御装置に対して、前記複数の分岐によって接続され得る電力ラインの接続構成を示す接続情報を含む分岐情報を送信するステップAと、
前記制御装置が、前記分岐情報に応じて、前記需要家において電力を制御するステップBとを備え、
前記接続情報は、非使用状態の分岐を示す情報を含むことを特徴とする制御方法。 A control method used in a control system comprising a distribution board having a plurality of branches for branching an upstream power line into a plurality of downstream power lines, and a control device for controlling power in a consumer,
Step A for transmitting branch information including connection information indicating a connection configuration of power lines that can be connected by the plurality of branches from the distribution board to the control device;
The control device comprises step B for controlling electric power in the consumer according to the branch information,
The control method according to claim 1, wherein the connection information includes information indicating a branch in a non-use state.
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