JP2021164203A - 電力監視制御装置、電力監視制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一定のエリア内において、複数の分散型電源がスマートメータから電力情報を取得する場合に、当該電力情報の取得成功率を高める。【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の通信が成功し、スマートメータ３６から所定の通信インタバルで電力情報を取得できているときは、電波強度を段階的に弱め、通信が失敗して通信成功率が予め定めたしきい値以下になったときは、電波強度を段階的に強めるようにした。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、家屋１２における使用電力におおむね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、クランプ型電流センサ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側の制御系で電力情報を取得する場合、通信インタバルが短ければ短いほど制御の追従性が高い。

一方、Ｂルートや特定小電力無線通信は、他機器との電波干渉回避や、スマートメータやＨＥＭＳの処理速度確保のため、各種基準により通信インタバルや電波強度に制限を設けている。

そこで、無線通信（特定小電力無線通信、Ｗｉ−ＳＵＮ無線通信／Ｂルート）による、スマートメータからの、電力や電流等の情報取得のデフォルトの通信インタバルの一例として、３０秒に１回のインタバルで通信を行うものとする。３０秒／回程度の通信インタバルで電力や電流等の情報を取得できれば、家屋で消費される電力に応じた発電制御が可能である。また、通信成功率の低下を防ぐために無線通信（特定小電力無線通信、Ｗｉ−ＳＵＮ無線通信／Ｂルート）においては、電波強度は使用制限最大の２０ｍＷで固定されていることが一般的である。

特開２０１４−０７５８９５号公報

しかしながら、分散型電源を継続的に利用していると、他の機器の通信（Ａルート、他機器（ＨＥＭＳ等）のＢルート、他機器の特定小電力無線通信等）の時期と重なり、電波干渉或いは電波干渉回避のための通信待機（キャリアセンス）により通信が失敗する可能性が想定される。したがって、電波強度一定で通信するシステムでは、電波干渉が発生し、分散型電源は必要な通信インタバルで電力情報を得ることができない可能性がある。

本発明は、一定のエリア内において、複数の分散型電源がスマートメータから電力情報を取得する場合に、当該電力情報の取得成功率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又はＨＥＭＳから、電力情報を取得する分散型電源の電力監視制御装置であって、前記屋内の電力消費遷移を一定の誤差の範囲内で認識可能な通信インタバルで、前記スマートメータ又はＨＥＭＳとの間で無線通信を実行する通信部と、前記通信部の発信電波強度を調整する調整部と、を有している。

本発明によれば、前記通信部は、前記屋内の電力消費遷移を一定の誤差の範囲内で認識可能な通信インタバルで、前記スマートメータ又はＨＥＭＳとの間で無線通信を実行する。前記調整部は、前記通信部の発信電波強度を調整する。

これにより、一定のエリア内において、複数の分散型電源がそれぞれのスマートメータから（分散型電源とスマートメータは１対１の通信）電力情報を取得する場合に、当該電力情報の取得成功率を高めることができる。

本発明において、前記通信部での通信成功率を計測する成功率計算部をさらに有し、前記調整部が、前記成功率計算部で計算された通信成功率に基づいて、前記発信電波強度を調整することを特徴としている。

本発明において、前記調整部が、前記成功率計算部で計算された通信成功率と、予め定めたしきい値とを比較し、前記通信成功率が前記しきい値以下となった場合に、前記発信電波強度を強くなる方へ調整することを特徴としている。

本発明において、前記調整部が、前記無線通信が成功した場合は通信成功率に関わらず、或いは通信成功率が所定のしきい値を超えた場合は無線通信の成否に関わらず、前記発信電波強度を弱くなる方へ調整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、前記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、スマートメータとコージェネレーションシステム等の分散型電源との間、或いはスマートメータとＨＥＭＳとの間、或いはＨＥＭＳとコージェネレーションシステム等の分散型電源との間で無線通信により電力情報を取得し、コージェネレーションシステム等の分散型電源を制御する点が新しく、電波強度に応じて、発信する電波強度を調整することで、隣接する機器に対する電波干渉を緩和し、エリア全体の通信成功率を高くする点で大きく進歩している。

本発明によれば、一定のエリア内において、複数の分散型電源がスマートメータから電力情報を取得する場合に、当該電力情報の取得成功率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。 本実施の形態に係るコージェネレーション装置（自機）と、他機との設置位置関係の一例を示す地図である。 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。

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通信インタバルとして、３０秒に１回を基準としている。当該通信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回の通信インタバルで、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、自家或いは近隣の他機器の通信（Ａルート、Ｂルート、特定小電力無線通信等）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、通信を確実とする抜本的な対策を施すことも考えられるが、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を想定し、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している。

通信不良の大きな要因の１つとして挙げられるのが、電波強度である。近隣に他のコージェネレーション装置１０（以下、他機という場合がある）が設置されておらず、かつ他の通信設備が存在しない場合は、電波強度が強ければ通信不良が起きないといえる。

一方、近隣に他機が設置され、それぞれスマートメータ３６との間で無線通信を行っている場合、互いの電波が干渉し、通信不良を起こす場合がある。

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を行うと共に、通信不良時には、制御対象機であるコージェネレーション装置１０（自機）と、それ以外の近隣のコージェネレーション装置１０（他機）との相対位置関係に特化して、電波強度の強弱の制御を行うようにした。

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（通信が成功すると）、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、所定の通信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。

通信成否判定部５８では、通信の成否を判定する。また、通信成否判定部５８は、電波強度設定部６０及び成功率計算部７０に接続されている。

通信成否判定部５８において、通信が成功したと判定された場合は、電波強度をダウンさせるための指示信号を兼用する、成功信号を電波強度設定部６０へ送出する。

電波強度設定部６０では、例えば、電波強度を予め定めた段階毎に強弱させる機能を有しており、強度ダウンの指示信号の受信により、電波強度を１段階弱める設定を実行する。本実施の形態では、１段階の強度を５ｍＷとしており、例えば、現在の電波強度が標準値である２０ｍＷであった場合、強度ダウンの指示信号に基づいて、電波強度が１５ｍＷに設定される。

一方、通信成否判定部５８において、通信が失敗したと判定された場合は、失敗信号を成功率計算部７０へ送出する。

成功率計算部７０では、所定期間の履歴に基づいて、通信成功率Ｒを計算する。成功率計算部７０は、比較部７２に接続されており、計算された通信成功率Ｒを、比較部７２へ送出する。

比較部７２には、しきい値記憶部７４が接続されており、成功率計算部７０から通信成功率Ｒが送信されたときに、しきい値記憶部７４から、通信成功率Ｒと比較するしきい値Ｒｓを読み出し、両者を比較する（Ｒ：Ｒｓ）。

比較部７２における比較の結果、Ｒ≦Ｒｓと判定された場合は、電波強度が弱いために通信が失敗したと判断し、強度アップのための指示信号を電波強度設定部６０へ送出する。

電波強度設定部６０では、例えば、電波強度を予め定めた段階毎に強弱させる機能を有しており、強度アップの指示信号の受信により、電波強度を１段階強める設定を実行する。本実施の形態では、１段階の強度を５ｍＷとしており、例えば、現在の電波強度が標準値である１５ｍＷであった場合、強度アップの指示信号に基づいて、電波強度が２０ｍＷに設定される。

なお、電波強度の設定には、仕様上の調整限界があり、この仕様上調整可能な最大値及び最小値まで設定するようにしてもよいし、仕様上の調整限界とは別に予め定めた上限と下限の間で電波強度を調整するようにしてもよい。

最大値及び最小値の何れであっても、限界値を超えて電波強度を調整することはできないため、限界値を超えた電波強度が指示された場合は、必然的に指示信号に基づく調整はキャンセルされることになる。

電波強度設定部６０は、電波強度指示部７６に接続されており、設定した電波強度を電波強度指示部７６へ通知する。

電波強度指示部７６は、無線通信部５０に接続され、通知された電波強度を無線通信部５０へ送出する。このため、無線通信部５０では、無線通信を実行する際に、電波強度設定部６０で設定された電波強度によって、無線通信が実行されることになる。

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。また、ステップ１０２で否定判定された場合は、肯定判定されるまで待機する。

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１１０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１１２へ移行する。ステップ１１２では、現在の電波強度が最小値か否かを判断する。

このステップ１１２で肯定判定された場合は、電波強度を弱める方向の限度（下限）にあると判断し、ステップ１０２に戻る。また、ステップ１１２で否定判定された場合は、電波強度を弱める方向の限度（下限）ではないと判断し、ステップ１１４へ移行して、電波強度を１段階弱めて、ステップ１０２へ移行する。

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１１６へ移行して、所定期間の履歴に基づく、通信成功率Ｒを計算し、ステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、計算した通信成功率Ｒと比較するしきい値Ｒｓを読み出し、ステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、計算した通信成功率Ｒと、しきい値Ｒｓとが比較され、Ｒ＞Ｒｓの場合は、電波強度を調整するほどではないと判断し、ステップ１０２へ戻る。

一方、ステップ１２０において、Ｒ≦Ｒｓと判定された場合は、電波強度を調整する必要があると判断し、ステップ１２２へ移行する。

ステップ１２２では、現在の電波強度が最大値か否かを判断する。

このステップ１２２で肯定判定された場合は、電波強度を強める方向の限度（上限）にあると判断し、ステップ１０２に戻る。また、ステップ１２２で否定判定された場合は、電波強度を強める方向の限度（上限）ではないと判断し、ステップ１２４へ移行して、電波強度を１段階強めて、ステップ１０２へ移行する。

図６（Ａ）は、電波強度を調整する必要のある状況を説明するための、特定の地域の地図７８である。

地図７８上には、斜線付の四角（１０Ａ〜１０Ｄ）で示した制御対象機であるコージェネレーション装置１０（自機：１０Ａ）と、それ以外の近隣のコージェネレーション装置１０（他機：１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）が点在している。なお、斜線付の四角（１０Ａ〜１０Ｄ）は、図６（Ｂ）に示される如く、コージェネレーション装置１０が設置された家屋１２の略図である。

図６（Ｃ）では、それぞれの電波強度が円弧で示されており、コージェネレーション装置１０Ａ（自機）の電波強度が調整可能となっている。

なお、コージェネレーション装置１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ（他機）が、本発明の機能を有し、コージェネレーション装置１０Ａ（自機）と同一の制御を行う場合もあるが、ここでは、コージェネレーション装置１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ（他機）の電波強度が一定である（本発明の機能が未搭載である）として説明する。

（近距離での不変的な電波干渉の状況）

コージェネレーション装置１０Ａ（自機）は、北側に位置するコージェネレーション装置１０Ｂ（他機）と近接しており、自機と他機の通信のタイミングが一致した場合、相互の電波強度が強いと干渉するため、コージェネレーション装置１０Ａ（自機）の電波強度を弱めるように制御される。

基本的には、相互に干渉しない程度の電波強度に一律に固定値を設定することも可能であるが、通信のタイミングの一致、不一致により、電波強度の強弱調整を行うことで、常に、適正な電波強度に制御することができる。

（近距離であるが、変動的な電波干渉の状況）

コージェネレーション装置１０Ａ（自機）は、線路８０を挟んで南側に位置するコージェネレーション装置１０Ｃ（他機）と、前述のコージェネレーション装置１０Ｂ（他機）とほぼ等距離で近接しており、自機と他機の通信のタイミングが一致した場合、相互の電波強度が強いと干渉する場合があるが、線路８０上を電車が通過しているときと、していないとき等、電波の伝搬損失度合いが変動する可能性がある。このため、同じ電波強度でも、干渉する場合としない場合とがあり、本実施の形態のような電波強度の強弱調整は有効となる。なお、線路８０以外にも電波の伝搬を損失させる建造物は存在する。

（影響を及ぼさない距離）

コージェネレーション装置１０Ａ（自機）は、線路８０を挟んで南西に位置するコージェネレーション装置１０Ｄ（他機）に対して、電波強度を最大としても、ほとんど干渉しない位置関係にあるため、基本的には、コージェネレーション装置１０Ｄ（他機）との間で電波強度の調整は不要である。

地域毎に、コージェネレーション装置１０の設置マップを作成し、本発明を所謂後付のオプションプログラム（ＩＣチップの装着を含む）として用いることで、コントローラ１４への無用な制御プログラムの設定による処理の複雑化を防止することができる。

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の通信が成功し、スマートメータ３６から所定の通信インタバルで電力情報を取得できているときは、電波強度を段階的に弱め、通信が失敗して通信成功率が予め定めたしきい値以下になった場合は、電波強度を段階的に強めるようにした。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、家屋１２における使用電力におおむね追従することができる。

すなわち、電波強度を弱くすることで、エリア全体の通信成功率を高くする手段として、例えば、２０ｍＷを、１５ｍＷにすると、電波強度が５ｍＷ減少することにより、到達距離が減少しエリア全体での干渉範囲を限定し、エリア全体での通信成功率が上がる。

通信成功率が上がることで、コージェネレーションシステム等の分散型電源が最適な出力で運転できるようになり、１次エネルギー消費量の削減、二酸化炭素排出量の削減、エネルギーコストの削減が実現できる。

通信が成功した場合は、通信電波強度を低下することで、エリア全体の通信成功率を上げる。

なお、ここでは、通信成功率及び通信の成否により送信電波強度の強弱を行うことを説明したが、送信相手からの電波の受信強度あるいは、受信強度と閾値の比較により、送信電波強度の強弱を実施してもよい。
なお、ここでは、通信成功率及び通信の成否により送信電波強度の強弱を制御することを説明したが、送信相手からの電波の受信強度、或いは受信強度としきい値の比較により、送信電波強度の強弱を制御してもよい。

（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７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。

なお、本実施の形態又は変形例では、コージェネレーション装置１０のコントローラ１４における通信系の電波強度の調整について説明したが、例えば、スマートメータ３６からの発信される電波の強度又はＨＥＭＳコントローラ６４から発信される電波の強度を調整することが可能であれば、調整対象をコージェネレーション装置１０のコントローラ１４の通信系に限らず、スマートメータ３６又はＨＥＭＳコントローラ６４から発信される電波の強度を調整するようにしてもよい。

１０ コージェネレーション装置
１０Ａ コージェネレーション装置（自機）
１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ コージェネレーション装置（他機）
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
６０ 電波強度設定部
６２ ＨＥＭＳ
６４ ＨＥＭＳコントローラ
７０ 成功率計算部
７２ 比較部
７４ しきい値記憶部
７６ 電波強度指示部
７８ 地図
８０ 線路

Claims (6)

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又はＨＥＭＳから、電力情報を取得する分散型電源の電力監視制御装置であって、
   前記屋内の電力消費遷移を一定の誤差の範囲内で認識可能な通信インタバルで、前記スマートメータ又はＨＥＭＳとの間で無線通信を実行する通信部と、
   前記通信部の発信電波強度を調整する調整部と、
   を有するコージェネレーションシステム等の分散型電源の電力監視制御装置。
2. 前記通信部での通信成功率を計測する成功率計算部をさらに有し、
   前記調整部が、
   前記成功率計算部で計算された通信成功率に基づいて、前記発信電波強度を調整する、
   請求項１記載の電力監視制御装置。
3. 前記調整部が、
   前記成功率計算部で計算された通信成功率と、予め定めたしきい値とを比較し、前記通信成功率が前記しきい値以下となった場合に、前記発信電波強度を強くなる方へ調整する、請求項２記載の電力監視制御装置。
4. 前記調整部が、
   前記無線通信が成功した場合は通信成功率に関わらず、或いは通信成功率が所定のしきい値を超えた場合は無線通信の成否に関わらず、前記発信電波強度を弱くなる方へ調整する、請求項２又は請求項３記載の電力監視制御装置。
5. 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４の何れか１項記載の電力監視制御装置。
6. コンピュータを、
   請求項１〜請求項５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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