JP5872571B2 - 電力管理システム、電力管理方法及びネットワークサーバ - Google Patents

電力管理システム、電力管理方法及びネットワークサーバ Download PDF

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Description

本発明は、複数の需要家に設けられる負荷の消費電力量を削減する電力管理システム、電力管理方法及びネットワークサーバに関する。
近年、需要家毎に設けられる電力管理装置（例えば、ＨＥＭＳ；Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）によって、需要家に設けられる負荷及び需要家に設けられる分散電源などを制御する技術が知られている。
分散電源としては、例えば、太陽光、風力、地熱などのクリーンなエネルギーを利用する発電装置が考えられる。或いは、分散電源としては、例えば、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）などの燃料電池などが考えられる。
このようなシステムにおいて、電力系統から供給可能な電力量が電力系統に接続された需要家の総電力消費量よりも少ないことが予想される場合に、電力系統を管理する電力事業者は、電力消費量の抑制を指示する電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を各電力管理装置に送信し、各電力管理装置は、電力抑制信号に応じて、負荷の消費電力を削減する（例えば、特許文献１）。電力抑制信号は、各需要家が削減すべき削減電力量（例えば、現在の消費電力に対して削減すべき電力の比率、又は現在の消費電力に対して削減すべき電力の絶対値）を示す信号である。
特開２０１０−１２８８１０号公報
ここで、電力事業者の立場としては、電力系統に接続された需要家の個別の削減電力量に関わらず、総電力消費量が減少すればよい。しかしながら、複数の需要家（電力管理装置）の都合も考慮する必要が有る。
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、各需要家に設けられる負荷の消費電力量を適切に抑制することを可能とする電力管理システム、電力管理方法及びネットワークサーバを提供することを目的とする。
第１の特徴に係る電力管理システムは、複数の需要家毎に設けられる複数の電力管理装置と、複数の電力管理装置にネットワークを介して接続されるネットワークサーバとを備える。各電力管理装置は、各電力管理装置に接続される負荷の消費電力量を含む電力情報と、電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号とを前記ネットワークサーバに送信する。前記ネットワークサーバは、前記抑制信号及び前記電力情報に応じて、各需要家で削減すべき削減電力量を含む削減情報を各電力管理装置に送信する。
第１の特徴において、各電力管理装置は、各電力管理装置に接続される負荷が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む前記電力情報を前記ネットワークサーバに送信する。
第１の特徴において、各電力管理装置は、前記ネットワークサーバから受信する削減情報に応じて、各電力管理装置に接続される負荷の消費電力を削減する。
第１の特徴において、前記抑制信号は、前記電力系統に接続される負荷の現在の消費電力量から削減すべき削減電力量を含む。
第１の特徴において、前記カテゴリは、優先順位を有する。前記ネットワークサーバは、優先順位が低いカテゴリに属する負荷の消費電力を優先して削減するように、各需要家で削減すべき削減電力量を決定する。
第１の特徴において、前記ネットワークサーバは、各需要家が利用可能な最大電流値の契約に対応する係数に応じて、各需要家で削減すべき削減電力量を決定する。
第２の特徴に係る電力管理方法は、複数の需要家毎に設けられる複数の電力管理装置と、複数の電力管理装置を管理するネットワークサーバとを備える電力管理システムに適用される。電力管理方法は、各電力管理装置から前記ネットワークサーバに対して、各電力管理装置に接続される負荷の消費電力量を含む電力情報と、電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号とを送信するステップと、前記ネットワークサーバから各電力管理装置に対して、前記抑制信号及び前記電力情報に応じて、各需要家で削減すべき削減電力量を含む削減情報を送信するステップと、を備える。
第２の特徴において、前記電力情報と前記抑制信号とを送信するステップにおいて、各電力管理装置から前記ネットワークサーバに対して、各電力管理装置に接続される負荷が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む前記電力情報を送信する。
第２の特徴において、各電力管理装置において、前記ネットワークサーバから受信する削減情報に応じて、各電力管理装置に接続される負荷の消費電力を削減するステップをさらに備える。
第３の特徴に係るネットワークサーバは、複数の需要家毎に設けられる複数の電力管理装置にネットワークを介して接続される。ネットワークサーバは、各電力管理装置に接続される負荷の消費電力量を含む電力情報と、電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号とを各電力管理装置から受信する受信部と、電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号及び前記電力情報に応じて、各需要家で削減すべき削減電力量を含む削減情報を各電力管理装置に送信する送信部とを備える。
第３の特徴において、前記受信部は、各電力管理装置に接続される負荷が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む前記電力情報を各電力管理装置から受信する。
第３の特徴において、前記抑制信号は、前記電力系統に接続される負荷の現在の消費電力量から削減すべき削減電力量を含む。
本発明によれば、各需要家に設けられる負荷の消費電力量を適切に抑制することを可能とする電力管理システム、電力管理方法及びネットワークサーバを提供することができる。
図１は、第１実施形態に係る電力管理システム１００の構成を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る電力管理システム１００の構成を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るＨＥＭＳ１０を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係るネットワークサーバ２００を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態に係る電力管理方法を示すシーケンス図である。 図６は、変更例１に係る電力管理方法を示すシーケンス図である。
以下において、本発明の実施形態に係る電力管理システムについて、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。
［実施形態の概要］
実施形態に係る電力管理システムは、複数の需要家毎に設けられる複数の電力管理装置と、複数の電力管理装置にネットワークを介して接続されるネットワークサーバとを備える。各電力管理装置は、各電力管理装置に接続される負荷の消費電力量を含む分類結果情報と、電力系統を管理する電力事業者から送信される電力抑制信号とを前記ネットワークサーバに送信する。前記ネットワークサーバは、前記電力抑制信号及び前記分類結果情報に応じて、各需要家で削減すべき削減電力量を含む削減情報を各電力管理装置に送信する。
このように、複数の電力管理装置にネットワークを介して接続されるネットワークサーバが電力の削減を各電力管理装置に指示することによって、各需要家に設けられる負荷の消費電力量を適切に抑制することができる。
［第１実施形態］
（電力管理システムの構成）
以下において、第１実施形態に係る電力管理システムについて説明する。図１及び図２は、第１実施形態に係る電力管理システム１００を示す図である。
第１に、図１に示すように、電力管理システム１００は、ＨＥＭＳ１０と、負荷群２０と、スマートメータ３０と、ＣＥＭＳ４０と、系統５０と、電力事業者６０とを有する。ＨＥＭＳ１０及び負荷群２０は、需要家７０内に設けられる。
ＨＥＭＳ１０は、需要家７０の電力を管理する装置（ＨＥＭＳ；Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。第１実施形態では、ＨＥＭＳ１０は、Echonet LiteあるいはZigBeeなどのプロトコルを用いて、負荷群２０を制御する機能を有する。例えば、ＨＥＭＳ１０は、負荷群２０の動作モードの制御によって、負荷群２０の消費電力を制御することが可能である。
第１実施形態では、ＨＥＭＳ１０として、ＨＥＭＳ１０Ａ１、ＨＥＭＳ１０Ａ２、ＨＥＭＳ１０Ｂ１、ＨＥＭＳ１０Ｂ２が設けられている。また、ＨＥＭＳ１０は、電力管理装置の一例である。ＨＥＭＳ１０の詳細については後述する（図３を参照）。
負荷群２０は、電力を消費する装置群である。例えば、負荷群２０は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどの装置を含む。また、蓄電池、太陽光発電装置（ＰＶ）、燃料電池（ＳＯＦＣ）などの分散電源を、需要家７０内に設けてもよい。
ここで、負荷群２０に含まれる負荷（すなわち、ＨＥＭＳ１０に接続される負荷）は、複数のカテゴリに分類可能である。また、各カテゴリは、優先順位を有する。
例えば、負荷は、３つのカテゴリ（カテゴリＡ〜Ｃ）に分類される。カテゴリＡは、例えば、生活に必要不可欠な負荷が属するカテゴリ（例えば、冷蔵庫）である。カテゴリＢは、カテゴリＡに属さない負荷のうち、生活に直結する負荷（例えば、照明、エアコン）である。カテゴリＣは、カテゴリＡ及びカテゴリＢのいずれにも属さない負荷（例えば、テレビ）などである。ここで、カテゴリＡの優先順位が最も高く、カテゴリＣの優先順位が最も低い。
カテゴリは、基本的に、各負荷に予め設定されているが、ユーザによって変更可能であることが好ましい。例えば、ある負荷のカテゴリが製品出荷時にカテゴリＣと設定されていた場合であっても、ユーザの使用態様に応じて、他のカテゴリに変更可能であることが好ましい。ＨＥＭＳ１０は、例えば、負荷群２０に含まれる各負荷から、その負荷が属するカテゴリを通知する情報を定期的に受信し、記憶する。又は、負荷群２０に含まれる負荷のカテゴリに変更があった場合（例えば、負荷群２０に新しい負荷が追加された場合、負荷のカテゴリが変更された場合等）、ＨＥＭＳ１０は、その負荷からカテゴリの変更を通知する情報を受信し、記憶する。
第１実施形態では、負荷群２０として、負荷群２０Ａ１、負荷群２０Ａ２、負荷群２０Ｂ１、負荷群２０Ｂ２が設けられている。ＨＥＭＳ１０Ａ１及び負荷群２０Ａ１は、需要家７０Ａ１内に設けられており、ＨＥＭＳ１０Ａ２及び負荷群２０Ａ２は、需要家７０Ａ２内に設けられている。同様に、ＨＥＭＳ１０Ｂ１及び負荷群２０Ｂ１は、需要家７０Ｂ１内に設けられており、ＨＥＭＳ１０Ｂ２及び負荷群２０Ｂ２は、需要家７０Ｂ２内に設けられている。
スマートメータ３０は、基本的には、負荷群２０によって消費される電力を測定するメータである。第１実施形態では、スマートメータ３０は、通信機能を有しており、ＨＥＭＳ１０、ＣＥＭＳ４０及び系統５０（電力事業者６０）から情報を受信することが可能である。
第１実施形態では、スマートメータ３０として、スマートメータ３０Ａ１、スマートメータ３０Ａ２、スマートメータ３０Ｂが設けられている。図１に示すように、スマートメータ３０は、ＣＥＭＳ４０よりも系統５０側に設けられていてもよく、ＣＥＭＳ４０よりも需要家７０側に設けられていてもよい。
ＣＥＭＳ４０は、複数のＨＥＭＳ１０を管理する装置（ＣＥＭＳ；Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＣＥＭＳ４０は、各ＨＥＭＳ１０から情報を収集し、各ＨＥＭＳ１０に対して動作を指示する。
第１実施形態では、ＣＥＭＳ４０として、ＣＥＭＳ４０Ａ、ＣＥＭＳ４０Ｂが設けられている。また、ＣＥＭＳ４０は、電力管理装置の一例である。
系統５０は、発電所などから供給される電力を各需要家７０に供給する電力線である。電力事業者６０は、系統５０を管理する事業者である。
需要家７０は、１つのＨＥＭＳ１０によって管理される単位である。例えば、需要家７０は、一軒家であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよい。或いは、需要家７０は、集合住宅を構成する一戸であってもよい。
第２に、図２に示すように、電力管理システム１００は、ネットワークサーバ２００を有する。ネットワークサーバ２００は、複数の電力管理装置（ＨＥＭＳ１０及びＣＥＭＳ４０）にネットワーク３００を介して接続される。また、ネットワークサーバ２００は、電力事業者６０にネットワーク３００を介して接続される。ネットワーク３００は、例えば、インターネット網である。ネットワークサーバ２００の詳細については後述する（図４を参照）。
（電力管理装置）
以下において、第１実施形態に係る電力管理装置について説明する。図３は、第１実施形態に係るＨＥＭＳ１０（電力管理装置の一例）を示すブロック図である。図３に示すように、ＨＥＭＳ１０は、受信部１１と、送信部１２と、制御部１３とを有する。
受信部１１は、ネットワークサーバ２００及び電力事業者６０から様々な情報を受信する。第１に、受信部１１は、電力消費量の抑制を指示する電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を電力事業者６０から受信する。第２に、受信部１１は、各需要家７０で削減すべき削減電力量を含む削減情報をネットワークサーバ２００から受信する。ここで、削減情報は、削減電力量をカテゴリ別に含むことに留意すべきである。
送信部１２は、ネットワークサーバ２００に様々な情報を送信する。第１に、送信部１２は、電力事業者６０から受信する電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）をネットワークサーバ２００に送信する。
第２に、送信部１２は、ＨＥＭＳ１０に接続される負荷（負荷群２０に含まれる負荷）が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報（電力情報）をネットワークサーバ２００に送信する。ここで、分類結果情報に含まれる消費電力量は、カテゴリ毎に削減可能な電力量であってもよい。
カテゴリ毎に削減可能な電力量は、ユーザが手動で入力した数値であってもよく、又は、ＨＥＭＳ１０に記憶された負荷の使用履歴に基づいて、ＨＥＭＳ１０が算出した数値であってもよい。あるいは、需要家７０内に分散電源が設けられている場合、カテゴリ毎に削減可能な電力量は、負荷の運転停止によって削減される電力量のみならず、負荷群２０に分散電源からの出力電力を供給することによって系統５０からの供給が削減される電力量を含んでもよい。
第３に、送信部１２は、削減情報に応じて削減された電力量を示す削減量情報をネットワークサーバ２００に送信する。
制御部１３は、ＨＥＭＳ１０を統括的に制御する。制御部１３は、ＨＥＭＳ１０に接続される負荷群２０をEchonet LiteあるいはZigBeeなどのプロトコルに準拠した信号を用いて制御する。詳細には、制御部１３は、負荷群２０の動作モードの制御によって、負荷群２０の消費電力を制御することが可能である。具体的には、制御部１３は、ネットワークサーバ２００から受信する削減情報に応じて、負荷群２０に含まれる負荷に対し、消費電力を削減することの出来る動作モードに遷移するよう信号を送信する。
ここで、制御部１３は、負荷群２０に含まれる負荷が属するカテゴリを把握している。また、制御部１３は、負荷群２０に含まれる負荷の消費電力（現在の消費電力）を把握している。
需要家７０内に分散電源が設けられている場合、制御部１３は、分散電源からの出力電力を把握している。従って、負荷群２０の消費電力を削減する場合に、制御部１３は、負荷の運転を停止するのみならず、負荷群２０に供給される電力の少なくとも一部を分散電源からの出力電力に切り換えてもよい。
（ネットワークサーバ）
以下において、第１実施形態に係るネットワークサーバについて説明する。図４は、第１実施形態に係るネットワークサーバ２００を示すブロック図である。図４に示すように、ネットワークサーバ２００は、受信部２１０と、送信部２２０と、制御部２３０とを有する。
受信部２１０は、ＨＥＭＳ１０から様々な情報を受信する。第１に、受信部２１０は、電力消費量の抑制を指示する電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を各ＨＥＭＳ１０から受信する。電力抑制信号によって指定される削減量は、各需要家７０で削減すべき電力量であることに留意すべきである。
第２に、受信部２１０は、ＨＥＭＳ１０に接続される負荷（負荷群２０に含まれる負荷）が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報を各ＨＥＭＳ１０から受信する。
第３に、受信部２１０は、削減情報に応じて削減された電力量を示す削減量情報を各ＨＥＭＳ１０から受信する。
送信部２２０は、ＨＥＭＳ１０及び電力事業者６０に様々な情報を送信する。第１に、送信部２２０は、各需要家７０で削減すべき削減電力量を含む削減情報を各ＨＥＭＳ１０に送信する。上述したように、削減情報は、削減電力量をカテゴリ別に含むことに留意すべきである。
第２に、送信部２２０は、各ＨＥＭＳ１０から受信する削減量情報を電力事業者６０に送信する。
制御部２３０は、ＣＥＭＳ４０を統括的に制御する。第１に、制御部２３０は、各ＨＥＭＳ１０から受信する分類結果情報に応じて、電力抑制信号によって指定される電力抑制が達成されるか否かを判定する。詳細には、制御部２３０は、優先順位が低いカテゴリから順に、負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されるか否かを判定する。
第２に、制御部２３０は、カテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報に応じて、各需要家７０で削減すべき削減電力量を割当てる。
例えば、需要家（ｉ）、すなわち、ＨＥＭＳ（ｉ）で削減すべき削減電力量Ｒ（ｉ）は、例えば、以下の手順で算出される。ここでは、負荷が属するカテゴリとして、カテゴリＡ〜Ｃが存在するケースについて例示する。
第１に、カテゴリＣに属する負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されるケースでは、以下の式（１）によって削減電力量Ｒ（ｉ）が算出される。
Ｒ（ｉ）＝ＰＣ（ｉ）×ｃ（ｉ）×ＰＤＲ／ＰＣＳＵＭ …式（１）
但し、ΣＰＣ（ｉ）×ｃ（ｉ）＝ＰＣＳＵＭ、かつ、ＰＤＲ≦ＰＣＳＵＭ
ここで、ＰＣ（ｉ）は、需要家（ｉ）においてカテゴリＣに属する負荷について削減可能な電力量（分類結果情報に含まれる消費電力量）である。ＰＤＲは、電力抑制信号によって指定される電力の削減量であり、具体的には、ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる複数の需要家７０の全体で削減すべき電力量である。ＰＣＳＵＭは、ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる複数の需要家７０の全体において、カテゴリＣに属する負荷について削減可能な電力量の合計値である。
ｃ（ｉ）は、需要家（ｉ）が利用可能な最大電流値の契約に対応する係数である。契約された最大電流値が大きいほど、ｃ（ｉ）の値が大きいことが好ましい。但し、ｃ（ｉ）は、一定値（例えば、“１”）であってもよい。
第２に、カテゴリＣ及びカテゴリＢに属する負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されるケースでは、以下の式（２）によって削減電力量Ｒ（ｉ）が算出される。
Ｒ（ｉ）＝ＰＣ（ｉ）＋ＰＢ（ｉ）×ｂ（ｉ）×（ＰＤＲ−ＰＣＳＵＭ）／ＰＢＳＵＭ …式（２）
但し、ΣＰＢ（ｉ）×ｂ（ｉ）＝ＰＢＳＵＭ、かつ、ＰＤＲ≦ＰＣＳＵＭ＋ＰＢＳＵＭ
ここで、ＰＢ（ｉ）は、需要家（ｉ）においてカテゴリＢに属する負荷について削減可能な電力量（分類結果情報に含まれる消費電力量）である。ＰＢＳＵＭは、ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる複数の需要家７０の全体において、カテゴリＢに属する負荷について削減可能な電力量の合計値である。
ｂ（ｉ）は、需要家（ｉ）が利用可能な最大電流値の契約に対応する係数である。契約された最大電流値が大きいほど、ｂ（ｉ）の値が大きいことが好ましい。但し、ｂ（ｉ）は、一定値（例えば、“１”）であってもよい。また、ｂ（ｉ）は、ｃ（ｉ）と同じ値であってもよく、ｃ（ｉ）と異なる値であってもよい。
第３に、カテゴリＣ及びカテゴリＢに属する負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されないケースでは、以下の式（３）によって削減電力量Ｒ（ｉ）が算出される。
Ｒ（ｉ）＝ＰＣ（ｉ）＋ＰＢ（ｉ）＋ＰＡ（ｉ）×ａ（ｉ）×（ＰＤＲ−ＰＣＳＵＭ−ＰＢＳＵＭ）／ＰＡＳＵＭ …式（３）
但し、ΣＰＡ（ｉ）×ａ（ｉ）＝ＰＡＳＵＭ、かつ、ＰＣＳＵＭ＋ＰＢＳＵＭ＜ＰＤＲ
ここで、ＰＡ（ｉ）は、需要家（ｉ）においてカテゴリＡに属する負荷について削減可能な電力量（分類結果情報に含まれる消費電力量）である。ＰＡＳＵＭは、ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる複数の需要家７０の全体において、カテゴリＡに属する負荷について削減可能な電力量の合計値である。
ａ（ｉ）は、需要家（ｉ）が利用可能な最大電流値の契約に対応する係数である。契約された最大電流値が大きいほど、ａ（ｉ）の値が大きいことが好ましい。但し、ａ（ｉ）は、一定値（例えば、“１”）であってもよい。また、ａ（ｉ）は、ｃ（ｉ）又はｂ（ｉ）と同じ値であってもよく、ｃ（ｉ）又はｂ（ｉ）と異なる値であってもよい。
（電力管理方法）
以下において、第１実施形態に係る電力管理方法について説明する。図５は、第１実施形態に係る電力管理システム１００の動作を示すシーケンス図である。
図５に示すように、ステップ１０１において、各ＨＥＭＳ１０は、負荷群２０に含まれる負荷の消費電力（現在の消費電力）を要求する負荷情報要求を各負荷群２０に送信する。
ステップ２０１において、各ＨＥＭＳ１０は、負荷群２０に含まれる負荷の消費電力（現在の消費電力）を含む負荷情報を負荷群２０から受信する。ここで、負荷情報は、カテゴリ毎の消費電力量を含むことに留意すべきである。
ステップ３０１において、ネットワークサーバ２００は、ＨＥＭＳ１０に接続される負荷（負荷群２０に含まれる負荷）が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報を各ＨＥＭＳ１０から受信する。
ここで、ステップ１０２〜ステップ３０２の処理は、ステップ１０１〜ステップ３０１の処理と同様である。すなわち、ネットワークサーバ２００は、各ＨＥＭＳ１０から定期的に分類結果情報を受信する。
ステップ４０において、各ＨＥＭＳ１０は、電力消費量の抑制を指示する電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を電力事業者６０から受信する。
ステップ５０において、ネットワークサーバ２００は、各ＨＥＭＳ１０から電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を受信する。
ステップ６０において、ネットワークサーバ２００は、カテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報に応じて、各需要家７０で削減すべき削減電力量を割当てる。
例えば、カテゴリＣに属する負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されるケース（すなわち、ＰＤＲ≦ＰＣＳＵＭが満たされるケース）では、以下の式（１）によって削減電力量Ｒ（ｉ）が算出される。
Ｒ（ｉ）＝ＰＣ（ｉ）×ｃ（ｉ）×ＰＤＲ／ＰＣＳＵＭ …式（１）
但し、ΣＰＣ（ｉ）×ｃ（ｉ）＝ＰＣＳＵＭ
カテゴリＣ及びカテゴリＢに属する負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されるケース（すなわち、ＰＤＲ≦ＰＣＳＵＭ＋ＰＢＳＵＭが満たされるケース）では、以下の式（２）によって削減電力量Ｒ（ｉ）が算出される。
Ｒ（ｉ）＝ＰＣ（ｉ）＋ＰＢ（ｉ）×ｂ（ｉ）×（ＰＤＲ−ＰＣＳＵＭ）／ＰＢＳＵＭ …式（２）
但し、ΣＰＢ（ｉ）×ｂ（ｉ）＝ＰＢＳＵＭ
カテゴリＣ及びカテゴリＢに属する負荷の消費電力の削減によって電力抑制が達成されないケース（すなわち、ＰＣＳＵＭ＋ＰＢＳＵＭ＜ＰＤＲが満たされるケース）では、以下の式（３）によって削減電力量Ｒ（ｉ）が算出される。
Ｒ（ｉ）＝ＰＣ（ｉ）＋ＰＢ（ｉ）＋ＰＡ（ｉ）×ａ（ｉ）×（ＰＤＲ−ＰＣＳＵＭ−ＰＢＳＵＭ）／ＰＡＳＵＭ …式（３）
但し、ΣＰＡ（ｉ）×ａ（ｉ）＝ＰＡＳＵＭ
ステップ７０において、ネットワークサーバ２００は、各需要家７０で削減すべき削減電力量を含む削減情報を各ＨＥＭＳ１０に送信する。削減情報は、削減電力量をカテゴリ別に含むことに留意すべきである。
ステップ８０において、各ＨＥＭＳ１０は、ネットワークサーバ２００から受信する削減情報に応じて、負荷群２０に含まれる負荷の消費電力を削減する。
ステップ９０において、ネットワークサーバ２００は、削減情報に応じて削減された電力量を示す削減量情報を各ＨＥＭＳ１０から受信する。
ステップ１００において、ネットワークサーバ２００は、各ＨＥＭＳ１０から受信する削減量情報を電力事業者６０に送信する。
第１実施形態では、複数のＨＥＭＳ１０にネットワーク３００を介して接続されたネットワークサーバ２００は、優先順位を有するカテゴリ毎に受信する分類結果情報に応じて、削減情報を各ＨＥＭＳ１０に送信する。
削減可能な電力量は、需要家毎に異なる。また、通常時から節電に努めている需要家もいれば、通常時から節電に努めていない需要家も存在する。そのため、需要家に対して消費電力の削減が一律に要求されると、需要家の間で不公平感が生じる。そこで、複数のＨＥＭＳ１０にネットワーク３００を介して接続されたネットワークサーバ２００が、需要家７０の全体で削減すべき電力量と、各需要家７０にとって削減可能な電力量とを考慮した上で、各需要家７０の削減電力量を割当てることによって、各需要家間の不公平感を抑制可能である。
一方、電力事業者６０は、各需要家７０にとって削減可能な電力量を考慮する必要なく、各需要家７０で削減すべき電力量をＨＥＭＳ１０に指定すればよい。つまり、電力事業者６０は、各需要家７０の電力使用情報を必要としないため、各需要家７０の電力使用情報の管理にかかる負担を負う必要もない。需要家７０にとっても、自己の電力使用情報を電力事業者６０に提供する必要がないため、プライバシー保護の観点から好ましい。
電力事業者６０は、目標削減量（例えば、１０％）の達成が困難な場合、より大きな削減量（例えば、１５％）を示す電力抑制信号を送信することによって、複数の需要家７０の全体として、現在の総消費電力から目標削減量を削減することが考えられる。しかしながら、ネットワークサーバ２００は、各需要家７０にとって削減可能な量の削減電力量を割当てることから、高い確実性で目標削減量を達成することができる。そのため、電力事業者６０は、電力抑制信号によって指定する削減量を目標削減量よりも大きくする必要もない。
上述したように、実施形態に係る電力管理システム１００によれば、各需要家に設けられる負荷の消費電力量を適切に抑制することができる。
さらに、優先順位を有するカテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報に応じて削減情報が送信されるため、優先順位の低いカテゴリに属する負荷の消費電力から順に削減され、優先順位の高いカテゴリに属する負荷、すなわち、生活に必要な負荷に供給すべき電力の削減が抑制される。
［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。
第１実施形態では、ネットワークサーバ２００が直接的に各ＨＥＭＳ１０に削減情報を送信する。これに対して、変更例１では、ネットワークサーバ２００が削減情報をＣＥＭＳ４０に送信する。
詳細には、変更例１において、ネットワークサーバ２００は、カテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報に応じて、各ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる各需要家７０で削減すべき削減電力量を割当てる。
各需要家７０で削減すべき削減電力量の割当てを各ＣＥＭＳ４０が行ってもよい。このようなケースでは、ネットワークサーバ２００は、削減電力量をＣＥＭＳ４０毎に割当てる。言い換えると、ネットワークサーバ２００は、ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる需要家７０で削減すべき削減電力量の合計量を各ＣＥＭＳ４０に割当てて、各需要家７０で削減すべき削減電力量の割当てを各ＣＥＭＳ４０に委任する。
（電力管理方法）
以下において、変更例１に係る電力管理方法について説明する。図６は、変更例１に係る電力管理システム１００の動作を示すシーケンス図である。図６では、説明簡略化のために、図５に示すステップ１０１〜ステップ５０の記載が省略されている。また、図６では、図５に示すシーケンスと比べて、ステップ６０及びステップ７０に替えて、ステップ１６０、ステップ１７１、ステップ１７３が設けられている。
図６に示すように、ネットワークサーバ２００は、カテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報に応じて、各ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる各需要家７０で削減すべき削減電力量を割当てる。削減電力量の割当てについては、基本的に、第１実施形態と同様である。
また、ネットワークサーバ２００は、上述したように、ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる需要家７０で削減すべき削減電力量の合計量を各ＣＥＭＳ４０に割当てて、各需要家７０で削減すべき削減電力量の割当てを各ＣＥＭＳ４０に委任してもよい。
ステップ１７１において、ネットワークサーバ２００は、各ＣＥＭＳ４０の配下に設けられる需要家７０で削減すべき削減電力量を含む削減情報を各ＣＥＭＳ４０に送信する。削減情報は、削減電力量をカテゴリ別に含むことに留意すべきである。
ステップ１７３において、各ＣＥＭＳ４０は、ネットワークサーバ２００から受信する削減情報に応じて、各需要家７０で削減すべき削減電力量を含む削減情報をＨＥＭＳ１０に送信する。
［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、電力管理装置としてＨＥＭＳ１０を主として例示したが、実施形態は、これに限定されるものではない。電力管理装置は、ＣＥＭＳ４０であってもよい。或いは、電力管理装置は、例えば、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。
実施形態において、ネットワークサーバ２００は、カテゴリ毎の消費電力量を含む分類結果情報を定期的に各需要家７０（ＨＥＭＳ１０）から受信する。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。例えば、ネットワークサーバ２００は、電力抑制信号（ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に応じて、分類結果情報の送信を各需要家７０（ＨＥＭＳ１０）に要求してもよい。
なお、日本国特許出願第２０１１−２０９９５６号（２０１１年９月２６日出願）の全内容が、参照により、本願に組み込まれている。
本発明によれば、各需要家に設けられる負荷の消費電力量を適切に抑制することができる電力管理システム、電力管理方法及びネットワークサーバを提供することができる。

Claims (15)

  1. 複数の需要家に設けられる複数の電力管理装置と、前記複数の電力管理装置にネットワークを介して接続されるネットワークサーバとを備える電力管理システムであって、
    前記複数の電力管理装置のそれぞれは、電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号を前記ネットワークサーバに送信し、
    前記ネットワークサーバは、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する前記抑制信号に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を含む削減情報を前記複数の電力管理装置のそれぞれに送信することを特徴とする電力管理システム。
  2. 前記複数の電力管理装置のそれぞれは、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷の消費電力量を含む電力情報を前記抑制信号とともに前記ネットワークサーバに送信し、
    前記ネットワークサーバは、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する前記抑制信号及び前記電力情報に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を含む削減情報を前記複数の電力管理装置のそれぞれに送信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。
  3. 前記複数の電力管理装置のそれぞれは、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む前記電力情報を前記ネットワークサーバに送信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。
  4. 前記複数の電力管理装置のそれぞれは、前記ネットワークサーバから受信する削減情報に応じて、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷の消費電力を削減することを特徴とする請求項３に記載の電力管理システム。
  5. 前記抑制信号は、前記電力系統に接続される負荷の現在の消費電力量から削減すべき削減電力量を含むことを特徴とする請求項４に記載の電力管理システム。
  6. 前記カテゴリは、優先順位を有しており、
    前記ネットワークサーバは、優先順位が低いカテゴリに属する負荷の消費電力を優先して削減するように、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を決定することを特徴とする請求項５に記載の電力管理システム。
  7. 前記ネットワークサーバは、前記複数の需要家のそれぞれが利用可能な最大電流値の契約に対応する係数に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を決定することを特徴とする請求項５に記載の電力管理システム。
  8. 複数の需要家に設けられる複数の電力管理装置と、前記複数の電力管理装置を管理するネットワークサーバとを備える電力管理システムに適用される電力管理方法であって、
    前記複数の電力管理装置のそれぞれから前記ネットワークサーバに対して、電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号を送信するステップＡと、
    前記ネットワークサーバから前記複数の電力管理装置のそれぞれに対して、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する前記抑制信号に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を含む削減情報を送信するステップＢと、を備え、
    前記抑制信号は、前記電力系統に接続される負荷の現在の消費電力量から削減すべき削減電力量を含むことを特徴とする電力管理方法。
  9. 前記ステップＡにおいて、前記複数の電力管理装置のそれぞれから前記ネットワークサーバに対して、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷の消費電力量を含む電力情報を前記抑制信号とともに送信し、
    前記ステップＢにおいて、前記ネットワークサーバから前記複数の電力管理装置のそれぞれに対して、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する前記抑制信号及び前記電力情報に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を含む削減情報を送信することを特徴とする請求項８に記載の電力管理方法。
  10. 前記ステップＡにおいて、前記複数の電力管理装置のそれぞれから前記ネットワークサーバに対して、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む前記電力情報を送信することを特徴とする請求項９に記載の電力管理方法。
  11. 前記複数の電力管理装置のそれぞれにおいて、前記ネットワークサーバから受信する削減情報に応じて、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷の消費電力を削減するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の電力管理方法。
  12. 複数の需要家に設けられる複数の電力管理装置にネットワークを介して接続されるネットワークサーバであって、
    電力系統を管理する電力事業者から送信される抑制信号を前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する受信部と、
    前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する前記抑制信号に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を含む削減情報を前記複数の電力管理装置のそれぞれに送信する送信部とを備えることを特徴とするネットワークサーバ。
  13. 前記受信部は、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷の消費電力量を含む電力情報を前記抑制信号とともに前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信し、
    前記送信部は、前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信する前記抑制信号及び前記電力情報に応じて、前記複数の需要家のそれぞれで削減すべき削減電力量を含む削減情報を前記複数の電力管理装置のそれぞれに送信する送信部とを備えることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークサーバ。
  14. 前記受信部は、前記複数の電力管理装置のそれぞれに接続される負荷が属するカテゴリ毎の消費電力量を含む前記電力情報を前記複数の電力管理装置のそれぞれから受信することを特徴とする請求項１３に記載のネットワークサーバ。
  15. 前記抑制信号は、前記電力系統に接続される負荷の現在の消費電力量から削減すべき削減電力量を含むことを特徴とする請求項１４に記載のネットワークサーバ。
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