JP2021164201A - 電力監視制御装置、電力監視制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信による電力情報の取得の信頼性を高める。【解決手段】コージェネレーション装置１０のコントローラ１４に、第１制御部７０と第２制御部７２を設け、通信が成功し、スマートメータ３６から所定のインタバルで電力情報を取得できているときは、第１制御部７０の制御により、取得した電力情報に基づいて、発電出力を特定して、各制御対象デバイスを制御すると共に、通信が失敗し、スマートメータ３６から所定のインタバルで電力情報を取得できなかったときは、第２制御部７２の制御により、代替情報を取得して、この代替情報から電力情報を予測し、発電出力を特定して、各制御対象デバイスを制御するようにした。このため、散発的に通信不良が発生しても、実際の生活スタイルに対して許容誤差内で、発電出力を追従することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、分散型電源設備の電力監視制御装置に関するものである。詳しくは、分散型電源設備の一例である、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの運転制御に必要な電流、電力、電力量をはじめとする電力情報等を無線通信で取得する電力監視制御装置、電力監視制御プログラムに関するものである。

（既存設備）

商用電源に加え、太陽光発電や蓄電池、或いはガスエンジンや燃料電池を用いて発電し、かつ排熱を利用するコージェネレーションシステム等の所謂分散型電源が設置された家屋において、過電流や逆潮流等の監視は重要である。例えば、コージェネレーションシステム等の分散型電源は、クランプ型電流センサ（以下、ＣＴクランプという）等を家屋の分電盤等へ取り付け、家屋の壁を貫通する配線工事を経て、コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系に接続することで、過電流や逆潮流等の監視を行うことが一般的であった。

ところで、スマートメータから家屋の電力使用状況のデータを直接取得すること、或いは、ＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネジメントシステム）等のホームコントローラから家屋の電力使用状況のデータを間接的に取得することができれば、ＣＴクランプを分電盤等へ取り付ける作業及び家屋の壁を貫通する配線工事を省略することができるが、実現には至っていない。

なお、スマートメータの情報取得は、Ａルート、Ｂルート、Ｃルートの通信経路を有している。

Ａルートは、スマートメータと電力会社とを結ぶ通信経路であり、Ｂルートは、スマートメータとＨＥＭＳ等を結ぶ通信経路であり、Ｃルートは、Ａルートを介して電力会社が取得したデータを第三者（小売電気事業者等）へ提供するための通信経路である。

スマートメータに関する参考として、特許文献１には、分岐電路の使用電力データとスマートメータからの電力量データの双方を管理する機器を収容しても大型化を防止できる分電盤を提供することが記載されている。

より詳しくは、特許文献１には、主幹ブレーカと、主幹バーに接続された複数の分岐ブレーカと、個々の分岐ブレーカに流れる電流を計測する電流センサユニットと、分岐ブレーカに隣接する部位に設置されて、電流センサユニットが計測した分岐電流情報を受けて分岐電路毎の使用電力を演算して出力する電力情報出力部を備えた電力情報送信ユニットとを有し、電力情報送信ユニットは主幹バー接続部を有して、接続された主幹バーを介して主幹ブレーカの一次側に設置されているスマートメータとＧ３−ＰＬＣ（Power Line Communication：電力線搬送通信）或いはＷｉ−ＳＵＮ（Wireless Smart Utility Network）無線通信の何れかでＢルート通信を実施し、通信により入手した電力量データに加えて、電流センサユニットから入手した分岐電路の使用電力データを外部に出力する。

なお、特許文献１に記載される従来技術として、分電盤に設けた電力情報送信ユニットが、スマートメータとＧ３−ＰＬＣ或いはＷｉ−ＳＵＮ無線通信の何れかでＢルート通信を実施しているが、電力情報送信ユニットと分散型電源との関係については記載されていない。

ここで、コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系が、スマートメータからＢルートを介して、直接電力情報を取得すること、或いはスマートメータからＢルートを介してＨＥＭＳへ、さらにＨＥＭＳから特定小電力無線通信等を介して間接的に電力情報を取得することを想定した場合、無線通信による課題が発生し得る。

コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系が、無線通信（特定小電力無線通信、Ｗｉ−ＳＵＮ無線通信／Ｂルート）により、スマートメータ又はＨＥＭＳ等から電力情報を取得するとき、通信が確実に実施できるように通信強度が確保できる場所に設置する必要がある。

従来は、電力及び電流情報の取得は有線（例えば、ＣＴクランプの配線）で実施していたため、スマートメータ又はＨＥＭＳ等との通信強度を気にすることなく、コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系の設置位置が決定されていた。

特開２０１４−０７５８９５号公報

しかしながら、周囲環境の変化によって、通信不良は散発的に起こる場合がある。

定常的な通信不良の場合は、抜本的な対策を施す（コージェネレーションシステムの設置位置変更等）ことも考えられるが、散発的な通信不良の発生を想定して、通信不良期間中であっても、例えば、過電流が発生しないように、安全面側に偏って対処しなければならない。

基本的には、リアルタイムの情報があれば、コージェネレーションシステムの発電制御等を正常に行うことができるが、仮に、通信不良が発生していなくても、そもそも設置環境（例えば、急激な電流値、電力量の変動が起こり易い環境）によっては、リアルタイムの電力情報だけでは、対応が不十分となる場合がある。

本発明は、無線通信による電力情報の取得の信頼性を高めることができる電力監視制御装置、電力監視制御プログラムを得ることが目的である。

本発明に係る電力監視制御装置は、商用電源を屋内へ引き込むための電力引き込み線に接続されたスマートメータから、電力情報を取得する電力監視制御装置であって、前記スマートメータとの間で無線通信を確立する通信部と、前記通信部による通信で、屋内の電力消費に伴う電力情報を取得する取得部と、前記取得部で取得した電力情報に基づいて、分散型電源の発電出力を制御する第１制御部と、前記取得部が取得するべき電力情報を代替する代替情報から予測した電力情報に基づいて、前記分散型電源の発電出力を制御する第２制御部と、を有している。

通信部では、スマートメータとの間で無線通信を確立する。

取得部は、通信部による通信で、屋内の電力消費に伴う電力情報を取得する。

第１制御部では、取得部で取得した電力情報に基づいて、分散型電源の発電出力を制御する。

また、第２制御部では、取得部が取得するべき電力情報を代替する代替情報から予測した電力情報に基づいて、前記分散型電源の発電出力を制御する。

これにより、無線通信による電力情報の取得の信頼性を高めることができる。

本発明において、前記第２制御部が、前記通信部の通信不良が発生したとき、又は通信不良が発生していないが電力の変化予測が必要と判断したときに、第１制御部に代わり前記分散型電源の発電出力を制御することを特徴としている。

本発明において、前記代替情報が、時刻情報であり、予め定めた所定の時刻又は時間帯に発電出力を制御することを特徴としている。

本発明において、前記代替情報が、ネットワークを介して、複数の家屋毎に設置された分散型電源から稼働情報を受信して格納するサーバから取得する類似の稼働情報であり、当該類似の稼働情報に基づいて、発電出力を制御することを特徴としている。

本発明において、前記代替情報が、過去の電力負荷の変化を時系列で記憶した発電情報であり、当該発電情報の所定期間の最大値、最小値、最頻値、平均値、或いは当該発電情報の学習による予測値の何れかの発電出力で制御することを特徴としている。

本発明において、前記代替情報が、居住者の存否情報であり、当該居住者の在宅又は非在宅が推定された場合には、予め設定した発電出力、又は現在から一定期間さかのぼった範囲内の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値、或いは当該居住者の存否情報と一定期間内の発電出力を組み合わせた学習による予測値の何れかの発電出力で制御することを特徴としている。

本発明において、前記分散型電源が、ガスを用いて発電する発電部と、発電時に発生する熱を利用して温水を生成する温水生成部と、が設けられた燃料電池コージェネレーションシステムであることを特徴としている。

本発明に係る電力監視制御プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項７の何れか１項記載の電力監視制御装置として動作させることを特徴としている。

本発明は、従来技術に対し、スマートメータ又はＨＥＭＳと分散型電源との間で、無線通信により電力情報を取得する点が新しく、現状以降の電力情報の変化予測をする点で大きく進歩している。

本発明は、無線通信による電力情報の取得の信頼性を高めることができるという効果を奏する。

本実施の形態に係るコージェネレーション装置及び当該コージェネレーション装置が設置された家屋の概略図である。 コージェネレーション装置のコントローラの制御ブロック図である。 生活状況（１日の生活スタイル）に基づく、電力使用量、タンク貯湯量、給湯使用量、ガス使用量の遷移特性図である。 本実施の形態に係るコージェネレーション装置のコントローラにおける、発電制御のための機能ブロック図である。 本実施の形態に係るコージェネレーション装置のコントローラにおける、発電制御を示すフローチャートである。 本実施の形態の変形例に係るコージェネレーション装置及び当該コージェネレーション装置が設置された家屋の概略図である。 本実施の形態の実施例１に係る第２制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。 本実施の形態の実施例２に係る第２制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。 本実施の形態の実施例３に係る第２制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。 本実施の形態の実施例４に係る第２制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。

図１には、本実施の形態に係る分散型電源設備の一例として、家庭用燃料電池コージェネレーション装置（以下、本実施の形態において、単に「コージェネレーション装置１０」という）の概略図が示されている。

コージェネレーション装置１０は、タンクユニットと燃料電池ユニットとが併設されたシステムである。なお、併設とは、物理的に隣接していることに限定するものではなく、相互に連携しあうことを意味する。すなわち、タンクユニットと燃料電池ユニットとが離れた状態で設置され、配管や電気配線等で連結するようにしてもよい。

コージェネレーション装置１０は、図１に示される如く、家屋１２の外壁に沿って設置されるものであり、作業者が現場へ出向き、設置作業を実行する。

図１は、設置作業が完了し、試運転が完了し、家屋１２側の各種設備（電気機器、給湯設備等）と連携して、定常的に運転可能な状態である。

（コージェネレーション装置１０の構成）

コージェネレーション装置１０は、図示は省略したが、ホットモジュール、パワーコンディショナ、排熱回収装置、蓄熱タンク、ラジエータ、熱交換器等を備え、それぞれが、コントローラ１４によって、給湯関連制御部２７及び発電関連制御部２９（共に、図２参照）を介して、相互に連携して制御される。

ホットモジュールは、燃料処理装置で水素を取り出し、取り出した水素を燃料電池セルスタックへ供給し、空気中の酸素により直流電力を発生させる。

パワーコンディショナは、発電された直流電力を交流電力に変換し、家屋へ供給する。

排熱回収装置は、発電によって発生する排熱ガスから熱を回収する。

蓄熱タンクは、熱媒を介して回収した熱を高温で貯めることができ、貯められた熱は給湯時に利用される。

ラジエータは、熱媒を放熱させる。ラジエータは、必須ではない。

熱交換器は、熱媒タンクからの高温熱媒を利用し、水道水を温める。熱交換器は、必須ではない。

また、コージェネレーション装置１０は、発電電力を、電源線１５を介して熱源機１６へ送ることも可能である。熱源機１６は、コージェネレーション装置１０で加熱された温水を、必要に応じて都市ガス（例えば、１３Ａ）の燃焼によりさらに加熱して家屋１２へ供給する。

図２に示される如く、コントローラ１４は、ＣＰＵ１８、ＲＡＭ２０、ＲＯＭ２２、Ｉ／Ｏ２４、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２６で構成されたマイクロコンピュータ２８を備える。

Ｉ／Ｏ２４には、給湯関連制御部２７と、発電関連制御部２９とが接続され、給湯及び発電に伴う動作がコントローラ１４によって制御される。

また、Ｉ／Ｏ２４には、大規模記憶装置３０が接続されており、コントローラ１４で実行される発電及び給湯に関する処理プログラムが記憶されると共に、発電に基づく履歴情報（例えば、本実施の形態では、通信インタバルの調整情報等）が記憶されるようになっている。

さらに、Ｉ／Ｏ２４には、リモコン３２が接続されている。リモコン３２は、コージェネレーション装置１０が設置される対象の家屋１２の内部に設置され、使用者がコージェネレーション装置１０（及び熱源機１６）に関して指令を入力できる機能やコージェネレーション装置１０の状態を表示する機能等を有する。

（分散型電源の構成）

図１に示される如く、本実施の形態に係る分散型電源では、商用電源３４とコージェネレーション装置１０の発電電力が、家屋１２での電源とされている。

商用電源３４は、スマートメータ３６に接続されている。スマートメータ３６は商用電源３４の電流、電力、電力量をはじめとする電力情報等を計測し、計測した情報を、Ａルート、Ｂルート、Ｃルートの通信経路によって、特定の通信先へ送信することが可能である。

すなわち、Ａルートは、スマートメータ３６と電力会社とを結ぶ通信経路であり、Ｂルートは、スマートメータ３６と家屋１２に設置された機器（例えば、ＨＥＭＳが構築されている場合は、そのコントローラ等）を結ぶ通信経路であり、Ｃルートは、Ａルートを介して電力会社が取得したデータを第三者（小売電気事業者等）へ提供するための通信経路である。

スマートメータ３６から出力される電源線３８は、家屋１２に設置された分電盤４０へ配線されている。

分電盤４０は、スマートメータ３６側を上流とすると、上流から順に、サービスブレーカ４２、漏電遮断器４６、及び安全ブレーカ４８が設置されている。

サービスブレーカ４２は、契約容量を決定するための遮断器であるが、設置されていない場合もある。

漏電遮断器４６は、家屋１２の内部配線や電気機器の漏電を素早く感知・遮断し、電気事故を未然に防ぐための遮断器である。

安全ブレーカ４８は、分電盤４０から家屋１２の各使用場所へ送電するための分岐回路のそれぞれに取り付けられ、電気機器の故障等に伴うショートや一定以上の電力使用を検知した場合に自動的に回路を保護する遮断器である。

ここで、コージェネレーション装置１０によって発電した発電電力は、分電盤４０に設けられた専用の安全ブレーカ４８Ａを介して、商用電源３４と合流し、家屋１２の内部の電気機器の電源として用いることができる。

なお、図示は省略したが、コージェネレーション装置１０には、商用電源３４の停電時専用の電源線が設けられ、停電により商用電源３４から電力が供給されない状況において、コージェネレーション装置１０の発電電力を、家屋１２の一部に取り付けられた停電時専用コンセントを介して、供給することができるようになっている。

ここで、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４では、時々刻々と変動する家屋１２における電力使用量に応じて、発電電力を制御する必要がある。

一例として、図３に、生活状況（１日の生活スタイル）に基づく、電力使用量、タンク貯湯量、給湯使用量、ガス使用量の遷移特性図を示す。この図３では、一例としてコージェネレーション装置１０の定格発電出力が０．７ｋＷであるものとして、家屋１２における使用電力が０．７ｋＷ以下である場合には発電出力のみで、家屋１２における使用電力が０．７ｋＷを超える場合は発電電力と商用電源３４により電力供給するように運転する制御を示している。このため、コントローラ１４では、スマートメータ３６からＢルートの通信経路を利用して、商用電源３４の電流、電力、電力量をはじめとする電力情報等を取得するようにしている。

本実施の形態では、Ｂルートの通信経路を介してスマートメータ３６から電力情報を取得するインタバルとして、３０秒に１回を基準としている。当該インタバルであれば、無線通信の各種基準に抵触することなく、時々刻々と変動する家屋１２における使用電力におおむね追従し、図３の電力遷移特性に近似する制御が可能である。

ところで、スマートメータ３６は、Ｂルートによるコージェネレーション装置１０のコントローラ１４の通信に加えて、Ａルートによる通信等の他の通信も行っている。

このため、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４が、３０秒に１回のインタバルで、Ｂルートの通信経路で電力情報を取得しようとした場合、自家あるいは隣家の他機器の通信（Ａルート、Ｂルート、特定小電力無線）が干渉する、或いは干渉回避のための通信待機（キャリアセンス）が規定回数以上となることにより、電力情報取得のための通信が失敗（通信不良）する可能性もある。

定常的な通信不良の場合は、通信を確実とするための抜本的な対策を施すことが考えられるが、周囲環境の変化によって起こる散発的な通信不良の発生も想定されることから、通信不良期間中であっても過電流等が発生しないように、安全面に配慮した発電制御とする必要がある。

そこで、本実施の形態では、通信良好時には、取得した電力情報に基づく発電制御（図４に示す第１制御部７０の制御）を行うと共に、通信不良時には、電力情報に代わる代替情報に基づく発電制御（図４に示す第２制御部７２の制御）に切り替えるようにした。

図４は、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４における、発電制御のための機能ブロック図である。この機能ブロック図の各ブロックは、機能別に分類したものであり、本実施の形態では、ＲＯＭ２２に記憶された通信インタバル調整プログラムに基づいて、ＣＰＵ１８が当該通信インタバル調整プログラムに基づいて動作する、ソフトウェアによる制御として実行される。なお、一部又は全部の機能ブロックに示す動作プログラムを、ＡＳＩＣ等のＩＣチップを組み込んで動作させるようにしてもよい。

図４に示される如く、無線通信部５０は、スマートメータ３６のＢルートの通信経路を介して電力情報を取得するための通信プロトコルを確立する。本実施の形態では、デフォルトとして、３０秒に１回の通信インタバルで通信プロトコルを確立する。

無線通信部５０は、電力情報取得部５４に接続されている。無線通信部５０において、通信プロトコルが確立すると（成功すると）、電力情報取得部５４は、Ｂルートの通信経路によって、スマートメータ３６から電力情報を取得する。

電力情報取得部５４は、発電指示部５５に接続されている。発電指示部５５では、電力情報取得部５４で取得した電力情報（リアルタイム値、及び履歴値を含む）に基づいて、発電出力を決定し、システム稼働制御部５６へ発電出力を指示する。システム稼働制御部５６は、指示された発電出力に基づいて、コージェネレーション装置１０の必要な制御対象デバイスへ制御指示信号を送出する。

これにより、コージェネレーション装置１０は、家屋１２における使用電力におおむね追従した発電出力で運転することができる。

一方、無線通信部５０は、通信成否判定部５８に接続されている。通信成否判定部５８では、無線通信部５０における、所定インタバルでの通信プロトコルの確立の成否を判定するようになっている。なお、無線通信部５０、電力情報取得部５４、及び通信成否判定部５８で本実施の形態の第１制御部７０を構成している。

通信成否判定部５８では、通信の成否を判定し、通信が成功と判定された場合は待機状態であるが、通信が失敗と判定された場合は、別の手段で電力情報に代わる情報（代替情報）を取得するために、第２制御部７２の代替情報取得部７４に起動指示を出力する。

代替情報取得部７４は、通信成否判定部５８から起動指示を受けると、代替情報を入手し、電力情報予測部７６へ送出する。

ここで、第２制御部７２は、第１制御部７０が通信成功時の発電出力制御であるのに対し、そのバックアップ制御としての役目を有しており、代替情報取得部７４と電力情報予測部７６とによって構成されている。

なお、代替情報取得部７４によって取得する代替情報の情報源については、種々の情報源が利用可能であり、後述する実施例１〜実施例４によって、詳細に説明する。

電力情報予測部７６では、受信した代替情報に基づいて、電力情報を予測する。

すなわち、第１制御部７０では、スマートメータ３６から直接的に電力情報を取得することができるのに対して、第２制御部７２では、電力情報を予測可能な種々の代替情報に基づいて、計算又は予測モデル等を用いて、電力情報を予測することで、可能な限り、実際の電力情報に近づけるようにしている。

電力情報予測部７６は、発電指示部５５に接続されている。発電指示部５５では、電力情報取得部５４で取得した電力情報（リアルタイム値、及び履歴値を含む）に基づいて、発電出力を決定し、システム稼働制御部５６へ発電出力を指示する。システム稼働制御部５６は、指示された発電出力に基づいて、コージェネレーション装置１０の必要な制御対象デバイスへ制御指示信号を送出する。

これにより、コージェネレーション装置１０は、家屋１２における使用電力におおむね追従した発電出力で運転することができる。なお、第２制御部７２による発電制御は、第１制御部７０による発電制御よりも劣るが、電力情報が取得できない通信不良時には、代替機能として有用である。

以下に本実施の形態の作用を、図５のフローチャートに従い説明する。

図５は、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４で実行される、発電制御ルーチンを示すフローチャートである。

ステップ１００では、通信インタバルのデフォルト値（本実施の形態では、３０秒に１回）を読み出し、ステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、通信インタバルを経過したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ１０４へ移行して、Ｂルートの通信経路により、スマートメータ３６から電力情報を要求し、ステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、ステップ１０４での要求に対して、電力情報を取得したか否かを判断する。

ステップ１０６で肯定判定された場合（通信成功の場合）は、ステップ１０８へ移行して、電力情報に基づき、発電出力を特定する。

発電出力の特定は、電力情報をパラメータとする計算式の計算結果から求めてもよいし、予測情報を、予め定めた予測モデルの入力源として適用し、機械学習又はディープラーニング等のＡＩを用いた学習によって求めてもよい。

ステップ１０８で発電出力が特定されると、ステップ１１６へ移行して、コージェネレーション装置１０の各制御対象デバイスの稼働を制御し、ステップ１０２に戻る。

一方、ステップ１０６で否定判定された場合（通信失敗の場合）は、ステップ１１０へ移行して、代替情報を取得する（後述する実施例１〜実施例４参照）。

次のステップ１１２では、代替情報に基づいて電力情報を予測する。この電力情報の予測は、実施例１〜実施例４によって異なるため、ここでの説明は省略する。

次のステップ１１４では、予想した電力情報に基づき、発電出力を特定する。

スマートメータ３６から直接電力情報を取得したときと同様に、発電出力の特定は、電力情報をパラメータとする計算式の計算結果から求めてもよいし、予測情報を、予め定めた予測モデルの入力源として適用し、機械学習又はディープラーニング等のＡＩを用いた学習によって求めてもよい。

ステップ１１４で発電出力が特定されると、ステップ１１６へ移行して、コージェネレーション装置１０の各制御対象デバイスの稼働を制御し、ステップ１０２に戻る。

以上説明したように、本実施の形態では、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４に、第１制御部７０と第２制御部７２を設け、通信が成功し、スマートメータ３６から所定のインタバルで電力情報を取得できているときは、第１制御部７０の制御により、取得した電力情報に基づいて、発電出力を特定して、各制御対象デバイスを制御すると共に、通信が失敗し、スマートメータ３６から所定のインタバルで電力情報を取得できなかったときは、第２制御部７２の制御により、代替情報を取得して、この代替情報から電力情報を予測し、発電出力を特定して、各制御対象デバイスを制御するようにした。このため、散発的に通信不良が発生しても、実際の生活スタイルに対して許容誤差内で、発電出力を追従することができる。

なお、本実施の形態では、通信が失敗したときに第２制御部７２による電力情報の予測を行ったが、通信が失敗していなくても、第１制御部７０による発電制御と第２制御部７２による発電制御を並行して処理するようにしてもよい。この場合、双方からの指令を調停する機能を付加することが好ましい。例えば、優先度を付ける、平均値とする、最大値とする、最小値とする等といった単純選択でもよいし、履歴に基づいて学習するようにしてもよい。

（変形例）

本実施の形態に係るコージェネレーション装置１０のコントローラ１４では、家屋１２に設置されたスマートメータ３６から直接Ｂルートを介して、電力情報を取得するようにした。

ここで、図６に示される如く、変形例に係る家屋１２には、ＨＥＭＳ６２が構築されている。

ＨＥＭＳ６２は、家屋１２で使用する電気及びガスを、リアルタイムで管理して節約すると共に、二酸化炭素削減等、温暖化対策にも役立つものである。

ＨＥＭＳ６２に内蔵されたＨＥＭＳコントローラ６４に、家電製品等を接続し、電気やガスの使用状況をモニタで管理することで、可視化（モニタ表示）を実現し、かつ家電製品を自動制御する。

ところで、ＨＥＭＳ６２では、管理のもとになるデータを、スマートメータ３６から取得する。言い換えれば、ＨＥＭＳ６２のＨＥＭＳコントローラ６４は、スマートメータ３６と同等の電力情報を取得している。

そこで、変形例では、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４と、ＨＥＭＳコントローラ６４との間で、Ｗｉ−ＳＵＮ ＨＡＮ無線通信、Ｗｉ−ＳＵＮ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＨＡＮ無線通信、特定小電力無線通信、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）等の通信手段を用いて、通信プロトコルを確立し、ＨＥＭＳコントローラ６４から電力情報を取得する。

ＨＥＭＳコントローラ６４から取得する電力情報は、スマートメータ３６から取得する電力情報と同等であるため、例えば、スマートメータ３６のＢルートの通信経路に電波障害が発生するような場合は、ＨＥＭＳ６２を設置し、そのＨＥＭＳコントローラ６４との間の通信を行うことで、通信成功率を向上させることができる。

以下に、本実施の形態及び変形例において、第２制御部７２で発電制御を実行するときに必要な代替情報の取得のための実施例を説明する。

（実施例１）

図７に示される如く、実施例１では、代替情報取得部７４に、日時デバイス８０と、日時情報−電力情報データベース８２とが接続されている。

代替情報取得部７４では、日時デバイス８０から、現在の日時情報を取得すると、日時情報−電力情報データベース８２に基づいて、電力情報を予測し、電力情報予測部７６へ送出する。

以下に、日時情報を用いた具体例を（１）〜（４）に示す。

（１） ０時から６時は顧客就寝時間帯と推定して、当該時間帯での発電出力を抑制する。

（２） 前日同時刻の発電出力と同じ値とする。

（３） 直近の同曜日の同時刻の発電出力を同じ値とする、或いは複数の同曜日の同時刻の平均値、最大値、最小値、最頻値とする。

（４） 以前の複数の同時刻の発電出力の平均値、最大値、最小値、最頻値の何れかとする。

（実施例２）

図８に示される如く、実施例２では、第２制御部７２がネットワークＩ／Ｆ８４を備えており、ネットワーク８６を介して、コージェネレーション装置１０の稼働情報格納サーバ８８にアクセス可能となっている。ネットワーク８６には、他の複数のコージェネレーション装置１０が接続されており、稼働情報格納サーバ８８の稼働情報データベース８８Ａには、複数のコージェネレーション装置１０の稼働情報（所謂ビッグデータ）が格納されることになる。

代替情報取得部７４では、ネットワークＩ／Ｆ８４を介して、稼働情報格納サーバ８８の稼働情報データベース８８Ａから、類似の負荷パターンを持つ、他の使用者の需要電力を検索し、類似する需要電力を代替情報として取得する。

代替情報取得部７４は、取得した類似する需要電力を電力情報予測部７６へ送出する。

電力情報予測部７６では、予測する電力情報を、受け取った類似する需要電力と同一にする、或いは一定期間の積算電力量、負荷変動、定格出力等の時系列発電情報を参考として電力情報を予測する。

（実施例３）

図９に示される如く、実施例３では、代替情報取得部７４に計算基準設定部９０と、時系列発電情報データベース９２とが接続されている。

代替情報取得部７４では、計算基準設定部９０から、最大値、最小値、最頻値、平均値の何れかを選択し、時系列発電情報データベース９２から取り込んだ時系列発電情報を基に、電力情報の代替情報を取得する。

すなわち、過去の電流値情報や電力値情報を活用して、学習によって現在の需要電力を予測して、発電出力を制御する。

具体的には、過去一定期間の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値を代替情報とする、或いは「発電出力（最大値、最小値、最頻値、平均値）×定数」とする。定数とは、機会損失と逆潮流損失の割合等から決定する値である。

（実施例４）

図１０に示される如く、実施例４では、代替情報取得部７４に計算基準設定部９０と、居住者存否判定部９６とが接続されている。

代替情報取得部７４では、計算基準設定部９０から、最大値、最小値、最頻値、平均値を何れかを選択し、居住者存否判定部９６から取り込んだ居住者が存在するか否かの情報を基に、電力情報の代替情報を取得する。

すなわち、居住者存否判定部９６には、家屋１２の生活情報として、給湯、暖房情報、電力負荷増加情報、リモコン操作情報等が入力され、これらを勘案して、居住者が家屋１２内に存在するか否かを特定する。

具体的には、過去一定期間内に熱源機から給湯暖房負荷がある場合、電力負荷の増加が確認されている場合、又はリモコン操作等の履歴が取得されている場合の何れかの場合には在宅と判定し、事前に設定したある一定値を出力する、もしくは過去一定期間の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値を出力する。

代替情報の取得例は、前記実施例１〜実施例４に限定されるものではなく、結果として、スマートメータ３６から直接得た電力情報に対して、予め定めた許容範囲内の代替情報が取得できる方法であればよい。また、前記実施例１〜実施例４の補正係数として、天気、気温、湿度等の情報を加味してもよい。

さらに、ＨＥＭＳ６２（変形例の構成）が設置されている場合は、スマートメータ３６との通信が失敗した場合に、ＨＥＭＳ６２に接続されている機器の動作状況から電力情報を予測するようにしてもよい。

また、本発明の主旨は、スマートメータ３６との通信が失敗した場合に、代替情報から電力情報を予測することであるが、ＨＥＭＳ６２が設置されている場合、ＨＥＭＳ６２に接続されている機器の動作を制御してもよい。言い換えれば、電力情報を予測して発電出力を制御する場合に、機器の消費電力を制御することで、高効率の発電出力に近づけることが可能である。

なお、分散型電源の組み合わせは、商用電源３４とコージェネレーション装置１０とに限らず、太陽光発電、地熱発電、風力発電、蓄電池等、他の再生可能エネルギーと組み合わせたとき、スマートメータ３６等から電力情報を取得して、発電出力を制御する構成の全てに、本発明は適用可能である。

１０ コージェネレーション装置
１２ 家屋
１４ コントローラ
１５ 電源線
１６ 熱源機
１８ ＣＰＵ
２０ ＲＡＭ
２２ ＲＯＭ
２４ Ｉ／Ｏ
２６ バス
２７ 給湯関連制御部
２８ マイクロコンピュータ
２９ 発電関連制御部
３０ 大規模記憶装置
３２ リモコン
３４ 商用電源
３６ スマートメータ
３８ 電源線
４０ 分電盤
４２ サービスブレーカ
４６ 漏電遮断器
４８ 安全ブレーカ
４８Ａ 安全ブレーカ
５０ 無線通信部（通信部）
５４ 電力情報取得部（取得部）
５５ 発電指示部
５６ システム稼働制御部
５８ 通信成否判定部
６２ ＨＥＭＳ
６４ ＨＥＭＳコントローラ
７０ 第１制御部
７２ 第２制御部
７４ 代替情報取得部
７６ 電力情報予測部
８０ 日時デバイス
８２ 日時情報−電力情報データベース
８４ ネットワークＩ／Ｆ
８６ ネットワーク
８８ 稼働情報格納サーバ
８８Ａ 稼働情報データベース
９０ 計算基準設定部
９２ 時系列発電情報データベース
９６ 居住者存否判定部

Claims (8)

1. 商用電源を屋内へ引き込むための電力引き込み線に接続されたスマートメータから、電力情報を取得する電力監視制御装置であって、
   前記スマートメータとの間で無線通信を確立する通信部と、
   前記通信部による通信で、屋内の電力消費に伴う電力情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した電力情報に基づいて、分散型電源の発電出力を制御する第１制御部と、
   前記取得部が取得するべき電力情報を代替する代替情報から予測した電力情報に基づいて、前記分散型電源の発電出力を制御する第２制御部と、
   を有する電力監視制御装置。
2. 前記第２制御部が、前記通信部の通信不良が発生したとき、又は通信不良が発生していないが電力の変化予測が必要と判断したときに、第１制御部に代わり実行される、請求項１記載の電力監視制御装置。
3. 前記代替情報が、時刻情報であり、予め定めた所定の時刻又は時間帯に発電出力を制御する、請求項１又は請求項２記載の電力監視制御装置。
4. 前記代替情報が、ネットワークを介して、複数の家屋毎に設置された分散型電源から稼働情報を受信して格納するサーバから取得する類似の稼働情報であり、当該類似の稼働情報に基づいて、発電出力を制御する、請求項１又は請求項２記載の電力監視制御装置。
5. 前記代替情報が、過去の電力負荷の変化を時系列で記憶した発電情報であり、当該発電情報の所定期間の最大値、最小値、最頻値、平均値、或いは当該発電情報の学習による予測値の何れかの発電出力で制御する、請求項１又は請求項２記載の電力監視制御装置。
6. 前記代替情報が、居住者の存否情報であり、当該居住者の在宅又は非在宅が推定された場合には、予め設定した発電出力、又は現在から一定期間さかのぼった範囲内の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値、或いは当該居住者の存否情報と一定期間内の発電出力を組み合わせた学習による予測値の何れかの発電出力で制御する、請求項１又は請求項２記載の電力監視制御装置。
7. 前記分散型電源が、
   ガスを用いて発電する発電部と、発電時に発生する熱を利用して温水を生成する温水生成部と、が設けられた燃料電池コージェネレーションシステムである、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の電力監視制御装置。
8. コンピュータを、
   請求項１〜請求項７の何れか１項記載の電力監視制御装置として動作させる、
   電力監視制御プログラム。

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