JP6099786B2 - エネルギマネジメントシステム、コントローラ、エネルギ管理方法及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は、エネルギマネジメントシステム、コントローラ、エネルギ管理方法及びプログラムに関する。

災害時に対応する技術が、従来より開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、宅内の複数の機器とホームネットワークを介して接続されたホームゲートウエイ装置が用いられる。このホームゲートウエイ装置は、外部のコンピュータ（複数のサービス提供装置、自治体システム及びホームゲートウエイ管理システム等）とインターネットを介して接続されている。ホームゲートウエイ装置は、各サービス提供装置から提供される複数のサービスプログラムを実行することにより、各機器を制御するとともに各機器から収集した情報をサービス提供装置に送信する。ホームゲートウエイ装置は、サービスプログラム各々のデータを共有データとして記憶している。ホームゲートウエイ装置は、サービスプログラム毎に、ホームゲートウエイ管理システムから提供されるアクセス可否情報に基づいて、サービスプログラムからの共有データへのアクセスを制御している。ホームゲートウエイ装置が実行するサービスプログラムの中には、災害安否通知プログラムがある。このプログラムに対しては、通常は、共有データの書き込み及び読み出しが禁止されている。ホームゲートウエイ管理システムは、災害情報を検知すると、緊急信号をホームゲートウエイ装置に送信する。緊急信号を受信すると、ホームゲートウエイ装置は、通常モードから災害モードに移行し、災害安否通知プログラムのアクセス可否情報を読み出し許可に変更する。災害安否通知プログラムは、読み出した共有データ（宅内情報）に基づいて人の安否情報を生成し、生成した通知情報を自治体システムに送信する。

他にも、災害時に対応する技術が、開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、災害時の動作を制御するホームサーバが、災害報知情報の受信に対応して端末装置が実行すべき動作を示す動作情報を端末装置から受信し、受信した動作情報を記憶する。続いて、ホームサーバは、災害報知情報を災害報知情報送信装置から受信した場合、記憶されている動作情報に基づいて、端末装置を動作させる制御情報を生成して送信する。制御情報は、災害報知情報に含まれる災害レベルに応じて異なったものになる。

さらに、災害時に対応する技術が、他にも開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術では、外部ネットワークとローカルネットワークとを接続するホームサーバが用いられる。ホームサーバは、ローカルネットワークで接続されるクライアント機器から送信された外部サーバに関する情報を受信し、外部ネットワークを介して外部サーバに対して災害動作情報の送信を要求する。ホームサーバは、この要求に対して外部サーバから受信した災害動作情報を受信して記憶する。ホームサーバは、災害発生または発生が予測されることを通知する災害報知情報を受信したときに、記憶する災害動作情報に基づいて、クライアント機器に動作指示を送信する。災害報知情報には、災害の種類又はレベル等が含まれており、動作指示は、災害の種類又はレベル等によって異なるようになる。

特開２００７−３１６９４５号公報 特開２００６−３０１８０２号公報 特開２００７−９４９２５号公報

しかし、特許文献１、２及び３に開示された技術では、ホームゲートウエイ装置又はホームサーバ等のコントローラが、災害時に機器に対して動作を指示する。その指示は、災害時のレベル等に応じて適宜異なったものとなる。しかしながら、これらの技術は、システム上の機能を一方的に制限するのみである。したがって、特許文献１、２及び３に開示された技術では、エネルギ消費を管理し、居住者の生活パターンに合わせて最低限の機能を提供できるように機器を連携制御する機能は提供されていない。このため、機能が制限された状況（災害時や自立運転時）では、環境、季節及び時刻に応じた居住者の生活パターンに合わせて必要とされる機能を提供することが困難であった。

この発明は、上述の事情の下になされたもので、災害時や自立運転時においても、生活に必要な最低限の機能を提供することができるエネルギマネジメントシステム、コントローラ、エネルギ管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係るエネルギマネジメントシステムは、
電力需要家における電力を管理するエネルギマネジメントシステムであって、
発電を行う発電システムと、
前記電力需要家において電力を消費する複数の機器と、
前記電力需要家における環境に関する物理量を計測する計測手段と、
前記複数の機器を監視制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記計測手段の計測結果と各機器の動作状態とに基づいて前記発電システムと前記複数の機器と前記計測手段とを含む管理対象全体の状態を検出し、
前記各機器の運転状態と消費電力の変化との関係を示す履歴情報を記録し、
居住者が設定した消費電力の上限値を含む前記居住者の要望を示す情報と、前記居住者の生活パターンを示す情報との少なくとも一方を考慮し、検出された前記管理対象全体の状態に基づいて、前記各機器の能力又は機能を制限し、
前記電力需要家において消費される電力又は電力量が制限値に収まるように、前記各機器の運転スケジュールを変更し、
前記エネルギマネジメントシステム全体の状態を示すシステム状態値を検出し、前回検出した前記システム状態値に対して今回検出した前記システム状態値が変化していない場合、前記履歴情報に基づいて前記各機器の運転スケジュールの再構築を行い、
前記各機器の運転スケジュールには、蓄電システムの充電動作を実行する時刻が含まれており、
前記コントローラは、前記蓄電システムの充電動作を実行する時刻を変更して、前記各機器の運転スケジュールの再構築を行う。

この発明によれば、居住者の要望と、居住者の生活パターンとの少なくとも一方に合わせて、最低限の機能を提供できるように各機器を連携制御することができる。この結果、例えば、災害時や自立運転時においても、生活に必要な最低限の機能を提供することができる。

この実施の形態に係るエネルギマネジメントシステムの構成を示すブロック図である。 図１のコントローラの構成を示すブロック図である。 エネルギマネジメントシステムの動作を示すフローチャートである。 図４（Ａ）は、過負荷回避制御を行わなかった場合の電力の変動を示すグラフである。図４（Ｂ）は、過負荷回避制御を行った場合の電力の変動を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係るエネルギマネジメントシステムのコントローラの構成を示すブロック図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、本発明の実施の形態２に係るエネルギマネジメントシステムによる１日の電力使用量の変動の一例を１時間単位で示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係るエネルギマネジメントシステムの動作を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。

図１には、この実施の形態に係るエネルギマネジメントシステム１の構成が示されている。図１に示すように、エネルギマネジメントシステム１は、住宅などの電力需要家２内に設けられている。エネルギマネジメントシステム１は、電力需要家２におけるエネルギ、具体的には電力を管理するシステムである。

電力需要家２には、外部の電力系統３を介して電力が供給されている。電力系統３を介して供給された電力は、電力需要家２内に施設された電灯線４を介して、複数の機器５に供給されている。複数の機器５は、電力需要家２内に設置された家電機器又は設備機器である。

エネルギマネジメントシステム１は、上述の機器５、発電システム６、蓄電システム７、計測手段８及びコントローラ９を含んで構成されている。この実施の形態では、各機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測手段８が管理対象となる。

各機器５、発電システム６、蓄電システム７、計測手段８及びコントローラ９には、それぞれ無線通信手段１０が接続されている。各無線通信手段１０は、同一の通信プロトコルによる無線通信ネットワークを構成する。これにより、電力需要家２内において、コントローラ９及び管理対象の間、すなわち管理対象間の無線通信が可能となる。

［機器］
機器５は、家電機器又は設備機器である。これらの機器５は、電力需要家において基本的に電力を消費することで所定の機能を居住者に提供する。機器５としては、例えば、照明機器、換気扇、ＩＨ（Induction Heating）クッキングヒータ、電子レンジ、冷蔵庫、炊飯器、テレビ、パーソナルコンピュータ、ルームエアコン、床暖房（ヒートポンプ式のものを含む）、電気温水器（ヒートポンプ式のものを含む）、電動窓、電動ブラインドなどのようなものがある。各機器５には無線通信手段１０が接続されている。各機器５に接続された無線通信手段１０と、コントローラ９に接続された無線通信手段１０との間で無線通信が行われる。この無線通信を介して、各機器５は、コントローラ９により監視制御される。

［発電システム］
発電システム６は、発電を行うシステムである。このようなシステムとしては、代表的なものに、太陽光発電システムや燃料電池、風力発電システムなどがある。発電システム６は、発電した電力を宅内の機器５の電力として供給するとともに、余剰電力を電力系統３に逆潮流させる。この逆潮流により、売電が行われる。発電システム６には、無線通信手段１０が接続されている。発電システム６に接続された無線通信手段１０と、コントローラ９に接続された無線通信手段１０との間で無線通信が行われる。この無線通信を介して、発電システム６は、コントローラ９により監視制御される。

［蓄電システム］
蓄電システム７は、電力の蓄電と放電が可能なシステムである。蓄電システム７としては、代表的なものに、蓄電池又は宅内に対して充放電が可能な電気自動車などがある。蓄電システム７には、無線通信手段１０が接続されている。蓄電システム７に接続された無線通信手段１０と、コントローラ９に接続された無線通信手段１０との間で無線通信が行われる。この無線通信を介して、蓄電システム７は、コントローラ９により監視制御される。

なお、この実施の形態では、発電システム６と、蓄電システム７とで給電システムが構成される。電力系統３が停電した場合、エネルギマネジメントシステム１では、コントローラ９の制御の下で、給電システムからの電力供給により、機器５等の自立運転が行われる。

［計測手段］
計測手段８は、宅内において様々な環境に関する物理量（環境情報）を計測するためのセンサ類である。すなわち、計測手段８は、環境情報を計測する。計測手段８は、計測値を、例えば定期的にコントローラ９に無線通信手段１０を介して送信する。計測手段８には、無線通信手段１０が接続されている。計測手段８は、例えば、予めコントローラ９等により設定された周期で計測を行い、その計測値をコントローラ９に送信する。

図１では、計測手段８の一例として、電力計測装置８ａが示されている。電力計測装置８ａは、宅内全体の売買電力又は売買電力量を計測する。また、電力計測装置８ａは、宅内の機器５毎又は分岐回路ごとの消費電力又は消費電力量を計測する。さらに、電力計測装置８ａは、発電システム６で発電される消費電力又は消費電力量を計測する。また、電力計測装置８ａは、蓄電システム７の充放電により発生する充放電電力又は充放電電力量を計測する。

また、図１では、計測手段８の別の例として、環境計測装置８ｂが示されている。環境計測装置８ｂは、宅内の環境値として例えば、温度、湿度、照度、ＣＯ₂の濃度、日射量、人の在／不在を計測する。

［コントローラ］
コントローラ９は、システム全体の統括制御を行う。コントローラ９は、ＣＰＵ及びメモリ等のハードウエアを備えるコンピュータである。ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、すなわち、コントローラ９のハードウエア上で動作するソフトウエアプログラムの実行により、以下の構成要素の機能が実現される。

コントローラ９は、自機に接続された無線通信手段１０と、機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測手段８にそれぞれ接続された無線通信手段１０とを介して無線通信を行う。この無線通信を用いてコントローラ９は、各管理対象（特に機器５）の状態監視及び制御（監視制御）を行う。さらに、コントローラ９は、計測手段８の計測結果と各機器５の動作状態とに基づいてシステム全体の状態を検出する。さらに、コントローラ９は、検出されたシステムの状態に基づいて、各機器５の能力又は機能を制限する際に、居住者の要望を示す情報と、居住者の生活パターンとの少なくとも一方を考慮する。

この実施の形態におけるコントローラ９の構成について、図２を参照して説明する。

図２に示すように、コントローラ９は、通信手段２０、システム状態値データベース２１、システム制御手段２２、時計手段２３、システム状態検出手段２４、機器機能制限設定手段２５と、を備える。

通信手段２０は、電力需要家２における複数の管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７又は計測手段８）との間での通信処理を行う。通信手段２０は、管理対象へ状態値取得要求や制御指令（制御設定要求）などを所定の通信フォーマットに変換し、管理対象に送信する。また、通信手段２０は、システム状態値データベース２１に登録された値の更新に応じて、機器５、発電システム６、蓄電システム７又は計測手段８に制御指令（制御設定要求）などを送信する。また、通信手段２０は、機器５から送信された動作状態値を受信する。通信手段２０は、受信した動作状態値をシステム状態値データベース２１に送信する。これにより、システム状態値データベース２１の動作状態値の更新が行われる。

システム状態値データベース２１は、通信手段２０を介して得られる管理対象より得られる状態値（計測手段８であれば計測値を含む）を保持するデータベースである。システム状態値データベース２１に保持された状態値（動作状態値及び計測値を含む）は、通信手段２０を介して取得された値に更新される。同様に、システム制御手段２２により、機器５に対する制御設定情報がシステム状態値データベース２１に書き込まれる。システム制御手段２２は、通信手段２０を介して、制御設定情報を含む制御指令（制御設定要求）を、管理対象に送信する。

システム状態値データベース２１に格納されるデータとしては、以下のようなものがある。
（Ａ−１）システム全体の状態を示すシステム状態値
（Ａ−２）システム全体の動作モード値
（Ａ−３）発電システム６、蓄電システム７、機器５及び計測手段８が計測した各種環境情報（物理量）の計測値
（Ａ−４）発電システム６、蓄電システム７及び機器５の動作状態値
（Ａ−５）機器５の機能制限設定値
（Ａ−６）機器５などの運転スケジュール（コントローラ９又は居住者の設定で決まる）

システム制御手段２２は、システム状態値データベース２１に格納された動作モード値に基づいて、管理対象である機器５、発電システム６、蓄電システム７、計測手段８の監視・制御を行う。制御の内容としては、例えば以下のようなものがあげられる。
（Ｂ−１）発電システム６の発電電力と蓄電システム７の蓄電電力量に応じた機器５の消費電力抑制制御
（Ｂ−２）発電システム６の発電電力に応じた蓄電システム７の充放電制御
（Ｂ−３）居住者の節電要求に応じた機器５の消費電力抑制制御
（Ｂ−４）非常時（電力系統３の停電時）における発電システム６と蓄電システム７による自給運転制御

時計手段２３は、システムの時刻管理を行うため、計時を行う。

システム状態検出手段２４は、システム状態を検出し、動作モード値の変更を行う。ここでは、システム状態値データベース２１に格納される機器状態値や各種計測値に基づいて、システム状態が検出され、システム状態値が求められる。システム状態検出手段２４による検出例としては、例えば以下のようなものがある。
（Ｃ−１）電力系統３の停電状態の有無
（Ｃ−２）システムが、自立運転状態か否か
（Ｃ−３）消費電力が契約電力に接近している状態か否か
（Ｃ−４）発電システム６による余剰電力が発生している状態か否か
（Ｃ−５）蓄電システム７に充電している状態か放電している状態か
（Ｃ−６）蓄電システム７の充電池の残容量が十分な状態か否か

機器機能制限設定手段２５は、システム状態検出手段２４により検出されたシステム状態値と、時計手段２３による日時曜日を示す計時情報とに基づいて、各管理対象の機能や能力を制限する設定値（機能制限状態値）を設定する。この設定値は、システム状態値データベース２１に機能制限設定値として格納される。システム状態値データベース２１が更新されることにより、通信手段２０により各管理対象に対して制限設定値（機能制限状態値）を含む制限指示が送信される。

（機器５単独の制限）
このとき、コントローラ９から送信された制限指示に応じて使用可能機能の縮減又は消費電力を制限するなど、単独で機能の制限が可能な機器５であれば、コントローラ９は、制限設定指示を機器５に対して送信すればよい。一方、コントローラ９からの制限指示に対して単独で完結した制御が行えないか、又は制限指示自体を処理できない機器５である場合には、コントローラ９は、機器５の監視と操作を継続的に行う。

システム制御手段２２は、機器機能制限設定手段２５により機能制限された機器５に対して、機器５の機能がその制限範囲内に収まるように機器５を制御する。

入出力手段３０は、システムと居住者とを接続するマンマシンインターフェイスである。入出力手段３０は、システム状態値の居住者への提供又は通知（出力）、居住者からシステムへの要求又は操作等の入力に用いられる。入出力手段３０として、例えば、液晶パネルとタッチパネルやハードウェアスイッチを備えた、壁付けのリモートコントローラ、タブレットやスマートフォン、携帯電話などの携帯端末、パソコンなどを用いることができる。

次に、図１に示すエネルギマネジメントシステム１の動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

エネルギマネジメントシステム１では、コントローラ９がシステム全体の統括制御を行う。コントローラ９は、初回起動時又はシステムリセット後に、起動処理を開始する。この起動処理において、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、まず、動作モードを通常状態にリセットする（ステップＳ１０２）。続いて、コントローラ９（機器機能制限設定手段２５）は、システム状態値データベース２１の機能制限設定値をリセットする（ステップＳ１０３）。このとき、セットされた機能制限設定値は、各機器５に対して通信手段２０より送信される。

続いて、コントローラ９（通信手段２０）は、計測手段８で計測された各種計測値を取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、コントローラ９（通信手段２０）は、計測手段８に計測値の取得要求を送信する。応答として得られた計測値は、システム状態値データベース２１にセットされる。ただし、計測手段８が、コントローラ９からの送信要求に応答できない装置、すなわち、定期的に計測値を送信する機能しか持たない機器の場合については、計測値の取得要求を送信する必要はない。

続いて、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、機器５等の動作状態値を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、システム状態検出手段２４は、機器５、発電システム６、蓄電システム７に対する動作状態値の取得要求を、通信手段２０を介して送信する。応答として得られた動作状態値は、システム状態値データベース２１にセットされる。

続いて、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、得られた計測値又は状態値（システム状態値データベース２１に格納されている値）に基づいて、システム状態値を検出する（ステップＳ１０６）。ここでは、入出力手段３０を介して入力される居住者の要望を示す設定値も、システム状態値へ反映される。居住者の要望を示す情報に対応する設定値には、例えば、停電発生時又は定常時の自立運転へ移行する条件を規定する各種設定値、消費電力又は消費電力量に対する上限の設定値、電気代に対する上限の設定値などがある。これらの設定値は、例えば、電力需要家２において消費される電力の上限値を決定するものであり、電力需要家２における消費電力に関する居住者の要望を示す情報である。

続いて、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、前回のステップＳ１０６で検出されたシステム状態値と今回のステップＳ１０６で検出されたシステム状態値との比較を行う（ステップＳ１０７）。前回検出されたシステム状態値に対して今回検出されたシステム状態値が変化した場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、今回検出されたシステム状態値に応じて、動作モード値を変更する（ステップＳ１０８）。続いて、コントローラ９（機器機能制限設定手段２５）は、ステップＳ１０８で変更された動作モード値に応じて、各機器５に対する機能制限設定値をシステム状態値データベース２１にセットする（ステップＳ１０９）。ここで、検出されたシステム全体の状態に基づいて、各機器５の能力又は機能を制限するための機能制限設定値が設定されるが、この際に、後述するように、居住者の要望を示す情報と、居住者の生活パターンを示す情報との少なくとも一方が考慮される。例えば、居住者の要望に対応する上限値に消費電力が制限され、居住者の生活パターンに従って、制限しても差し支えのない機器５の能力又は機能が制限されるようになる。このときセットされた機能制限設定値は、通信手段２０を介して各機器５に送信される。

一方、前回検出されたシステム状態値に対して今回検出されたシステム状態値が変化していない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、又はステップＳ１０９の実行後、コントローラ９（システム制御手段２２）は、ステップＳ１０８で設定された動作モードと、ステップＳ１０９で設定された各機器５の機能制限設定値とに基づいて、各機器５の制御を行う（ステップＳ１１０）。具体的には、システム制御手段２２は、システム状態値データベース２１に格納された動作モード値及び機能制限設定値に基づいて、制御演算を実施する。その結果として得られる各機器５、発電システム６及び蓄電システム７への制限指示を含む制御指令が、システム状態値データベース２１にセットされる。通信手段２０は、システム状態値データベース２１から更新された制御指令を取得し、各機器５、発電システム６、蓄電システム７に送信する。

ステップＳ１１０の実行後、ステップＳ１０４に戻って、その後の処理が繰り返される。

次に、機器機能制限設定手段２５により設定される各機器５の設定内容について説明する。

（照明機器）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、点灯、照度（ただし、照度制御が可能な機器）である。特に、能力抑制（最大消費電力又は最大消費電流の指示）が可能な照明機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、点灯／消灯、照度などが自動的に制御される。

（換気扇）
システム状態値又は動作モードに応じて、コントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、運転、換気量（ただし、換気量制御が可能な機器）である。特に、能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、運転／停止、換気量などが自動的に制御される。

（ＩＨクッキングヒータ）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、コンロやグリルの運転、使用可能な最大火力、選択実行可能な自動調理機能である。特に、能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、コンロやグリルの運転／停止、火力、自動調理機能の運転／停止などが自動的に制御される。

（電子レンジ）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、運転、レンジ出力、自動調理機能である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、運転／停止やレンジ出力、自動調理機能の運転／停止などが自動的に制御される。

（冷蔵庫）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、製氷、庫内温度設定、急速冷凍機能である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、製氷の実行／停止、庫内温度、急速冷凍機能の停止、扉開時の庫内灯の消灯などが自動的に制御される。

（炊飯器）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、運転、自動調理モードである。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、運転／停止、自動調理モードの実行／停止などが自動的に制御される。

（テレビ）
システム状態値あるいは動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、表示、バックライト照度、閲覧可能コンテンツ、録画機能である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、表示のオン／オフ、バックライト照度、閲覧可能コンテンツの制限実行／解除、録画機能の停止実行／解除などが自動的に制御される。

（ルームエアコン）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、運転、運転モード、設定温度、風向設定、風速設定である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の指示）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、運転／停止、運転モード変更、設定温度の制限実行／解除、風向設定変更制限実行／解除、風速設定変更制限実行／解除などが自動的に制御される。

（床暖房（ヒートポンプ式を含む））
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、運転、運転モード、設定温度である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、運転／停止、運転モード変更、設定温度の制限実行／解除などが自動的に制御される。

（電気温水器（ヒートポンプ式を含む））
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、運転、自動沸き上げ、沸き上げ温度、沸き上げ湯量、風呂給湯、風呂追い焚き、給湯温度である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、運転／停止、自動沸き上げ実行／停止、沸き上げ温度制限実行／停止、沸き上げ温度の制限実行／停止、風呂給湯の禁止／許可、風呂追い焚きの禁止／許可、給湯温度の制限実行／停止などが自動的に制御される。

（電動窓）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、開閉動作である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、開閉動作の禁止／許可が自動的に制御される。

（電動ブラインド）
システム状態値又は動作モードに応じてコントローラ９の制限指示により各種機能が制限される。制限される機能は、開閉、ブラインド角度である。能力抑制（最大消費電力あるいは最大消費電流の抑制）が可能な機器であった場合は、コントローラ９の制限指示を満たすように、開閉動作の禁止／許可、ブラインド角度の手動操作禁止／許可などが自動的に制御される。

各機器５は、コントローラ９の制限指示を受信した際に、機能制限によって発生する機器５の状態をコントローラ９に通知する。その通知を受信したコントローラ９は、その通知内容に基づいて、自動的に制御動作を変更するようにしてもよい。また、コントローラ９は、入出力手段３０を介して居住者に対して警告を出力し、居住者の操作入力により、その後の機器５の動作を制限するよう促すようにしてもよい。

例えば、照明機器は、コントローラ９に対して、必要な照度に対して、実現可能な照度を通知する。また、換気扇は、コントローラ９に対して、必要な換気量に対して実現可能な換気量を通知する。また、ＩＨクッキングヒータは、コントローラ９に対して、使用可能なコンロやグリル状態と最大火力、使用可能な自動調理モードを通知する。電子レンジは、コントローラ９に対して、使用可能なレンジ能力や使用可能な自動調理モードについて通知する。冷蔵庫は、コントローラ９に対して、制限される機能を通知する。炊飯器は、コントローラ９に対して、炊飯の可否や使用可能な自動調理モードについて通知する。テレビは、コントローラ９に対して、利用可能な機能について通知する。ルームエアコンは、コントローラ９に対して、制限される機能（送風のみ可能）や設定できる温度範囲について通知する。床暖房（ヒートポンプ式を含む）は、コントローラ９に対して、設定できる温度範囲について通知する。電気温水器（ヒートポンプ式を含む）は、コントローラ９に対して、沸き上げ温度、湯量、給湯温度、風呂湯張り可否、風呂追い焚き可否、必要とする湯量・湯温の所定時間における沸き上げ可否を通知する。電動窓は、コントローラ９に対して、開閉可否について通知を行う。電動ブラインドは、コントローラ９に対して、操作可否について通知を行う。

コントローラ９は、上記各機器５への機能制限と、機器５の制御とを同時に行う。例えば、災害が発生したときに実行される自立運転時においては、自然エネルギを利用した発電システムによる環境条件の変動による発電電力の急変や、機器の運転や停止、過渡状態による電力急変を抑制することが困難である。そこで、コントローラ９は、各機器５の機能を制限する。このとき、コントローラ９は、機器５独自の制御に任せるだけでなく、エネルギ（電力）の消費が、システムで自給可能な電力を超過しないように、直接、機器５の運転／停止や能力抑制を行い、過負荷によるシステムダウンの発生を抑制する。このような過負荷の抑制機能については、システムを保護するためにも居住者からの消費電力の上限値（目標値）とは関係なく、最優先で動作するものとする。

また、コントローラ９は、天気予報や気温、湿度などの過去を含めた気象情報に基づいて、自然エネルギを用いた発電システム６の発電電力を予測するようにしてもよい。この場合、発電電力の低下が予測される場合は、コントローラ９は、機器５に対する機能制限を強化するようにしてもよい。逆に、発電電力に余剰が生じると予測される場合は、発電システム６で発電される電力を売電したり、蓄電システム７へ蓄電したりするように、発電システム６及び蓄電システム７を制御してもよい。

また、コントローラ９は、機器５の運転履歴と消費電力の変化履歴とを対応付けて履歴情報（各機器５の運転状態と電力変化との関係を示す履歴情報）として記録し、記憶した履歴情報に基づいて、機器５の使用される時間帯、消費電力にピークが発生する時間帯、機器運転後の消費電力の変化などを学習し、学習した結果に基づいて、機器５の能力又は機能を制限するようにしてもよい。この場合、コントローラ９は、各機器５の運転による消費電力がシステムの供給可能能力を超過しないように機器５の運転を行うタイミングを調整するようにしてもよい。また、コントローラ９は、機器５の機能を一時的に抑制するようにしてもよいし、機器５の機能を停止するようにしてもよい。また、コントローラ９は、電力消費が大きくなる時間帯を、入出力手段３０を介して居住者に通知するなどして、その時間帯での機器５の使用の抑制を居住者に促すようにしてもよい。

例えば、自立運転時（災害発生時を含む）において、調理が行われる時間帯については、調理機器に対する機能制限を緩和又は解除して、調理機器の使用時の利便性を向上する。このとき、調理に直接関係ない機器、例えば、ルームエアコン、ＴＶ、床暖房、貯湯式の電気温水器などについては機能制限を強化する。また、コントローラ９は、蓄電システム７の蓄電エネルギに余裕があれば、蓄電システム７からの放電により電力を供給することにより、使用可能なエネルギが調理機器で使用できるようにエネルギのマネジメントを行う。

また、休息時においては、居住者が調理を行うことはあまりないと考えられる。そこで、コントローラ９は、空調関連機器やＴＶなどの情報機器又は娯楽機器の機能制限を緩和し、調理機器の機能制限を強化する。このようにすれば、調理機器のような大電力を要する機器の突然の起動を抑制して、自立運転時の負荷急変を抑制する。また、発電システム６による発電量に余裕がある場合は、蓄電システム７への蓄電動作を行い、また、貯湯式電気温水器の沸き増しを行うことによりエネルギを蓄積する。

また、就寝時においては、発電システム６（特に太陽光発電システム）では、夜間の発電は不可能であることも考慮し、コントローラ９は、無駄な電力消費を行う機器５の運転を停止させる。このとき、空調機器など、居住者の快適性の維持に必要な機器の動作に対して余裕があれば、空調機器の運転を継続する。

このように、コントローラ９は、居住者の生活パターン（休息時、就寝時）を示す情報等を考慮して、特定の時間帯に用いられることの多い機器と、用いられることの少ない機器とを切り分けて、用いられることの少ない機器の能力又は機能を制限することができる。

コントローラ９による機器５の過負荷回避制御について、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照して説明する。図４（Ａ）は、コントローラ９による過負荷回避制御を行わなかった場合の電力の変動を示すグラフである。このグラフでは、横軸が時間を示し、縦軸が消費電力を示している。すなわち、このグラフは、消費電力の時間推移を示している。ここで、コントローラ９により、すでに機器Ａに対する機能抑制が設定されていたとする。この場合、定常時に機器Ａは、コントローラ９より指示された制限で動作可能である。しかしながら、起動後の過渡状態においては、機器Ａ自身の機能や性能、安全性を確保するため、機器Ａの機能を十分に抑制できない場合がある。この場合、矢印で示されるタイミングで、機器５（機器Ａとする）の動作を開始させると、システム全体で供給可能な電力の上限を超過した際にシステムダウンが発生する。

このような場合、コントローラ９は、他の機器５（機器Ｂ）の機能を抑制して、システムダウンを防止する。機器Ａの運転とその後の消費電力の変化を学習することにより、機器Ａの動作による消費電力の変化は予測可能であるため、それを制御に反映させる。図４（Ｂ）に示すように、機器Ａの運転が要求された場合、コントローラ９は、事前に機器Ｂの機能制限設定を強化又は機器Ｂを停止させ、機器Ａの起動後の過渡状態時の電力変化によるシステムの過負荷発生を抑制し、機器Ａの過渡状態が終了し安定した後に、機器Ｂを元の状態に戻す制御を行う。

このとき、機器Ａが運転するタイミングを遅らせることが可能な機器である場合には、コントローラ９は、先に、機器Ｂの機能抑制を実施し、機器Ａの運転処理を実行するようにしてもよい。また、機器Ａが運転するタイミングを遅らせることができない機器であれば、コントローラ９は、機器Ａの運転を開始した後に、機器Ｂの機能の抑制を実行するようにすればよい。

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、コントローラ９は、災害時又は自立運転時において、居住者の要望又は生活のパターンに合わせて機器５の能力あるいは機能の制限を行うようにした。これにより、災害時又は自立運転時においても生活に合わせて必要最低限の機能を提供することが可能となる。さらには、電力系統３への接続を不要とする自立型のエネルギマネジメントシステムを提供することが可能となる。さらに、自然エネルギを利用した発電システム６による環境条件の変動による発電電力の急変や、機器５の動作や動作停止、過渡状態による電力急変を抑制することが可能となる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。

この発明の実施の形態２に係るエネルギマネジメントシステム１について説明する。エネルギマネジメントシステム１の基本構成は、上記実施の形態１に係るエネルギマネジメントシステム１と同様である。上記実施の形態１に係るエネルギマネジメントシステム１と異なる点は、コントローラ９の機能構成である。

図５には、コントローラ９の構成が示されている。図２及び図５において、同じ符号が付された構成要素は、同じ構成要素を示している。これらの構成要素については、上記実施の形態１で説明したものと同等であるため、説明を省略する。

図５に示すように、コントローラ９は、スケジュール変更手段２６をさらに備える。スケジュール変更手段２６は、システム状態検出手段２４より得られるシステム状態又は動作モードに応じて、電力需要家２における電力又は電力量が制限値に収まるように、機器５の運転スケジュール（運転時間や運転時の能力等）を変更する。

エネルギマネジメントシステム１において、機器５には、居住者の操作内容に従って動作する機器５（例えば、調理機器、空調機器など）と、自動運転を行う機器５（ヒートポンプ式給湯機、蓄電システム７の充電動作など）とがある。特に、自動運転を行う機器５においては、所定の時刻（給湯又は充電池を使用する時刻）までに、必要量のエネルギを確保する必要がある。しかしながら、複数の機器５の動作が重複すると、エネルギマネジメントシステム１で使用可能な電力の最大値を超過するおそれがある。そこで、コントローラ９（スケジュール変更手段２６）は、システム状態値と運転モードに基づいて、使用可能最大電力を超過しないように機器５の運転スケジュールを変更する。

ここでは、蓄電システム７を、電気自動車とする。この場合、蓄電システム７の使用とは、電気自動車を使用することを意味する。

スケジュール変更手段２６の動作について、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）を参照して説明する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は、エネルギマネジメントシステム１による１日の電力使用量の一例を１時間単位の電力量としてグラフ化したものである。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）の中で、消費電力量制限値を示す破線は、自立動作時にシステム全体で使用可能な最大消費電力（消費電力量）を示している。

図６（Ａ）は、エネルギマネジメントシステム１が通常状態であった場合の１日の電力量の変化を示す。この場合、エネルギマネジメントシステム１は、電力系統３に接続されている。このため、システムの自立運転時に使用可能な最大消費電力よりも大きな電力を使用することが可能である。この場合、コントローラ９は、消費電力量の制限値として、自立時の最大消費電力を用いずに、電力系統３側から供給される最大電力（契約電力）や居住者が入出力手段３０を用いて設定する目標値を用いることができる。

図６（Ａ）によれば、６時、１９時、２０時、２１時に消費電力制限値の超過が発生している。スケジュール変更手段２６は、各機器５の運転状態と電力変化との関係を示す履歴情報、すなわち電力使用履歴に基づいて、各機器５の能力又は機能を制限したり、機器５の運転タイミングを設定したりして、運転スケジュールの再構築を行う。再構築された運転スケジュールは、システム状態値データベース２１に格納される。

図６（Ｂ）は、スケジュール変更手段２６により、スケジュールの再構築が行われた場合の１日の電力量の変化の一例を示す。図６（Ｂ）では、消費電力量制限値を、電力系統３の契約電力とし、契約電力量を超過しないように、運転スケジュールが更新されている。具体的には、電気自動車の充電時間を、２２時、２３時、０時〜４時とし、エアコンの運転の開始を６時から７時にずらしている。

また、図６（Ｃ）は、スケジュール変更手段２６により、スケジュールの再構築が行われた場合の１日の電力量の変化の別の例を示す。図６（Ｃ）では、エネルギマネジメントシステム１が自立運転を行っている場合が示されている。自立運転時には、電力系統３側からの電力供給が得られず、夜間の時間帯は、発電システム６（太陽光発電システム）からも電力供給が得られない。このため、コントローラ９は、ヒートポンプ給湯機や電気自動車の充電は発電システム６（太陽光発電システム）が動作している昼間に運転するようにスケジュールを再構築する。自立運転時には、コントローラ９は、ヒートポンプ給湯機の貯湯量や電気自動車の充電量などを、電力系統３が接続された時と比較して抑制する。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示す消費電力量制限値（目標値）は、入出力手段３０を介して入力された居住者の要望に従った上限値であってもよい。

本実施の形態２に係るエネルギマネジメントシステム１の動作について、図７を参照して説明する。エネルギマネジメントシステム１は、コントローラ９がシステム全体の統括制御を行う。コントローラ９は、初回起動時あるいはシステムリセット後に、起動処理を開始する。この起動処理において、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、まず、動作モードを通常状態にリセットする（ステップＳ１０２）。続いて、コントローラ９（機器機能制限設定手段２５）は、各機器５に対する機能制限設定値をリセットする（ステップＳ１０３）。機器制限設定値のリセットは、各機器５に対して通信手段２０を介して送信される。

続いて、コントローラ９（通信手段２０）は、計測手段８で計測された計測値を取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、コントローラ９（通信手段２０）は、計測手段８に計測値の取得要求を送信する。応答として得られた計測値は、システム状態値データベース２１にセットされる。ただし、計測手段８が、コントローラ９からの送信要求に応答できない装置、すなわち、定期的に計測値を送信する機能しか持たない機器の場合については、コントローラ９は、計測値の取得要求を送信する必要はない。

続いて、コントローラ９（通信手段２０）は、機器５等の動作状態値を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、コントローラ９は、機器５、発電システム６、蓄電システム７に対して動作状態値の取得要求を、通信手段２０を介して送信し、応答として得られた動作状態値をシステム状態値データベース２１にセットする。

続いて、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、取得された計測値及びシステム状態値（システム状態値データベース２１に格納されている値）に基づいて、システム状態値を検出する（ステップＳ１０６）。ここでは、入出力手段３０を介して入力された、居住者からの要望に関する各種設定（例えば、停電発生時又は定常時の自立運転移行設定、消費電力又は消費電力量に対する上限設定、電気代に対する上限設定など）についてもシステム状態値へ反映される。

続いて、コントローラ９は、前回検出されたシステム状態値と今回検出されたシステム状態値との比較を行う（ステップＳ１０７）。前回判定したシステム状態値に対して今回判定したシステム状態値が変化した場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、コントローラ９（システム状態検出手段２４）は、ステップＳ１０６で検出されたシステム状態値に応じて、動作モード値を変更する（ステップＳ１０８）。続いて、コントローラ９（機器機能制限設定手段２５）は、ステップＳ１０８で変更された動作モード値に応じて、各機器５に対する、機能制限設定値をシステム状態値データベース２１にセットする（ステップＳ１０９）。このときセットされた機能制限設定値は、通信手段２０を介して各機器５に送信される。

続いて、コントローラ９（スケジュール変更手段２６）は、システム状態や動作モードに応じて機器５の運転タイミング又は能力に関するスケジュールの再構築を行う（ステップＳ１１１）。

ステップＳ１１１実行後、コントローラ９（システム制御手段２２）は、ステップＳ１０８で設定された動作モード及びステップＳ１０９で設定された各機器５の機能制限設定値に基づいて、各機器５、発電システム６及び蓄電システム７の制御を行う（ステップＳ１１０）。このとき、システム制御手段２２は、システム状態値データベース２１より得られるデータ値に基づいて制御演算を実施する。その結果として得られる各機器５、発電システム６及び蓄電システム７への機能制限設定値を含む制限指令が、システム状態値データベース２１にセットされる。通信手段２０は、システム状態値データベース２１から更新された制御指令を取得して各機器５に送信する。

ステップＳ１１０の実行後、ステップＳ１０４に戻って、その後の処理が繰り返される。

一方、前回検出されたシステム状態値に対して今回検出されたシステム状態値が変化していない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、コントローラ９は、前回のシステム状態値と今回のシステム状態が一致した状態が所定日数（たとえば２週間、１ヶ月など）継続されたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。所定日数（たとえば２週間、１ヶ月など）継続されていた場合（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、コントローラ９（スケジュール変更手段２６）は、システム状態値データベース２１に格納されたその間の各種履歴に基づいて、スケジュールの再構築を行う（ステップＳ１１３）。

所定日数継続されていない場合（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、又はステップＳ１１３実行後、コントローラ９（システム制御手段２２）は、ステップＳ１０８で設定された動作モード及びステップＳ１０９で設定された各機器５の機能制限設定値に基づいて、各機器５の制御を行う（ステップＳ１１０）。

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、コントローラ９は、災害時又は自立運転時において、居住者の要望又は生活のパターンに合わせて機器５の運転スケジュールを再構築した。このため、災害時又は自立運転時においても居住者の生活に合わせて必要最低限の機能を提供することが可能となる。さらには、電力系統３への接続を不要とする自立型のエネルギマネジメントシステム１を提供することが可能となる。さらに、自然エネルギを利用した発電システム６による環境条件の変動による発電電力の急変や、機器５の運転や停止、過渡状態による電力急変を抑制することが可能となる。

図１では、無線通信手段１０を管理対象に後付けで接続することにより、無線通信機能を追加する構成について記載しているが、同等の無線通信機能を各管理対象に実装しておき、管理対象単体で無線通信を行うようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、ここではエネルギマネジメントシステム１のネットワーク構成を、無線によるネットワーク構成として記載しているが、有線を用いたネットワーク構成としてもよい。有線によるネットワークとした場合、無線通信手段１０は、有線通信手段に変更される。

また、蓄電システム７、環境計測装置８ｂは、必ずしも備えられている必要はない。

なお、上記実施の形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。

また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。

また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

この発明は、例えば、停電時等における電力需要家の複数の機器の電力の管理に好適である。

１ エネルギマネジメントシステム、２ 電力需要家、３ 電力系統、４ 電灯線、５ 機器、６ 発電システム、７ 蓄電システム、８ 計測手段、８ａ 電力計測装置、８ｂ 環境計測装置、９ コントローラ、１０ 無線通信手段、２０ 通信手段、２１ システム状態値データベース、２２ システム制御手段、２３ 時計手段、２４ システム状態検出手段、２５ 機器機能制限設定手段、２６ スケジュール変更手段

Claims (12)

1. 電力需要家における電力を管理するエネルギマネジメントシステムであって、
   発電を行う発電システムと、
   前記電力需要家において電力を消費する複数の機器と、
   前記電力需要家における環境に関する物理量を計測する計測手段と、
   前記複数の機器を監視制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記計測手段の計測結果と各機器の動作状態とに基づいて前記発電システムと前記複数の機器と前記計測手段とを含む管理対象全体の状態を検出し、
   前記各機器の運転状態と消費電力の変化との関係を示す履歴情報を記録し、
   居住者が設定した消費電力の上限値を含む前記居住者の要望を示す情報と、前記居住者の生活パターンを示す情報との少なくとも一方を考慮し、検出された前記管理対象全体の状態に基づいて、前記各機器の能力又は機能を制限し、
   前記電力需要家において消費される電力又は電力量が制限値に収まるように、前記各機器の運転スケジュールを変更し、
   前記エネルギマネジメントシステム全体の状態を示すシステム状態値を検出し、前回検出した前記システム状態値に対して今回検出した前記システム状態値が変化していない場合、前記履歴情報に基づいて前記各機器の運転スケジュールの再構築を行い、
   前記各機器の運転スケジュールには、蓄電システムの充電動作を実行する時刻が含まれており、
   前記コントローラは、前記蓄電システムの充電動作を実行する時刻を変更して、前記各機器の運転スケジュールの再構築を行う、
   エネルギマネジメントシステム。
2. 発電を行う発電システムと電力需要家において電力を消費する複数の機器と前記電力需要家における環境に関する物理量を計測する計測手段とを含む管理対象を制御するコントローラを備え、前記電力需要家における電力を管理するエネルギマネジメントシステムであって、
   前記コントローラは、
   前記計測手段の計測結果と各機器の動作状態とに基づいて管理対象全体の状態を検出し、
   前記各機器の運転状態と消費電力の変化との関係を示す履歴情報を記録し、
   居住者が設定した消費電力の上限値を含む前記居住者の要望を示す情報と、前記居住者の生活パターンを示す情報との少なくとも一方を考慮し、検出された前記管理対象全体の状態に基づいて、前記各機器の能力又は機能を制限し、
   前記電力需要家において消費される電力又は電力量が制限値に収まるように、前記各機器の運転スケジュールを変更し、
   前記エネルギマネジメントシステム全体の状態を示すシステム状態値を検出し、前回検出した前記システム状態値に対して今回検出した前記システム状態値が変化していない場合、前記履歴情報に基づいて前記各機器の運転スケジュールの再構築を行い、
   前記各機器の運転スケジュールには、蓄電システムの充電動作を実行する時刻が含まれており、
   前記コントローラは、前記蓄電システムの充電動作を実行する時刻を変更して、前記各機器の運転スケジュールの再構築を行う、
   エネルギマネジメントシステム。
3. 前記コントローラは、
   前記電力需要家において消費される電力又は電力量がシステムの供給可能能力を超過しないように前記各機器の運転を行うタイミングを調整する、
   請求項１又は２に記載のエネルギマネジメントシステム。
4. 前記コントローラは、
   前記履歴情報に基づいて、前記各機器の能力又は機能を制限する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエネルギマネジメントシステム。
5. 前記コントローラは、
   前記履歴情報に基づいて、前記複数の機器のうちの特定の機器が起動してから過渡状態が完了するまで、前記複数の機器のうちの前記特定の機器以外の機器の機能を制限する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエネルギマネジメントシステム。
6. 前記各機器は、
   前記コントローラから送信される前記各機器の能力又は機能を制限する制限指示に従って、自機の能力又は機能を制限する、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエネルギマネジメントシステム。
7. 前記各機器は、
   前記コントローラから送信される前記制限指示に従った自機の能力又は機能の制限によって発生する自機の状態を示す情報を、前記コントローラに返信する、
   請求項６に記載のエネルギマネジメントシステム。
8. 前記コントローラは、
   前記居住者に対する入出力手段を備え、
   前記各機器から返信されるその機器の状態を示す情報を、前記入出力手段に出力する、
   請求項７に記載のエネルギマネジメントシステム。
9. 前記コントローラは、
   気象情報に基づいて、前記発電システムの発電電力を予測し、
   前記発電電力の低下が予測される場合には、前記各機器の制限を強化し、
   前記発電電力に余剰が生じると予測される場合には、前記発電電力の売電又は蓄電を行う、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエネルギマネジメントシステム。
10. 電力需要家における電力を管理するエネルギマネジメントシステムにおいて、発電を行う発電システムと、前記電力需要家において電力を消費する複数の機器と、前記電力需要家における環境に関する物理量を計測する計測手段と、前記複数の機器とを監視制御するコントローラであって、
    前記計測手段の計測結果と各機器の動作状態とに基づいて前記発電システムと前記複数の機器と前記計測手段とを含む管理対象全体の状態を検出する状態検出部と、
    前記各機器の運転状態と消費電力の変化との関係を示す履歴情報を記録する記憶部と、
    居住者が設定した消費電力の上限値を含む前記居住者の要望を示す情報と、前記居住者の生活パターンを示す情報との少なくとも一方を考慮し、検出された前記管理対象全体の状態に基づいて、前記各機器の能力又は機能を制限するシステム制御部と、
    前記電力需要家において消費される電力又は電力量が制限値に収まるように、前記各機器の運転スケジュールを変更するスケジュール変更部と、
    を備え、
    前記エネルギマネジメントシステム全体の状態を示すシステム状態値を検出し、前回検出した前記システム状態値に対して今回検出した前記システム状態値が変化していない場合、前記スケジュール変更部は、前記履歴情報に基づいて前記各機器の運転スケジュールの再構築を行い、
    前記各機器の運転スケジュールには、蓄電システムの充電動作を実行する時刻が含まれており、
    前記スケジュール変更部は、前記蓄電システムの充電動作を実行する時刻を変更して、前記各機器の運転スケジュールの再構築を行う、
    コントローラ。
11. コンピュータを用い、電力需要家における電力の消費を管理するエネルギ管理方法であって、
    前記コンピュータが、少なくとも電力を消費する機器と宅内の環境に関する物理量を計測する計測装置とを含む管理対象を制御し、
    前記コンピュータが、前記計測装置が計測した前記環境に関する物理量と前記機器の動作状態とに基づいて前記管理対象全体の状態、前記管理対象全体の状態を示すシステム状態値を検出する検出ステップと、
    各機器の運転状態と消費電力の変化との関係を示す履歴情報を記録するステップと、
    前記コンピュータが、居住者の要望を示す情報及び前記居住者の生活パターンを示す情報のうち少なくとも一方と、前記検出ステップで検出された前記管理対象全体の状態とに基づいて、前記機器による電力の消費を制御する制御ステップと、
    前記コンピュータが、前記電力需要家において消費される電力又は電力量が制限値に収まるように、前記機器の運転スケジュールを変更するスケジュール変更ステップと、
    を備え、
    前記機器の運転スケジュールには、蓄電システムの充電動作を実行する時刻が含まれており、
    前記コンピュータが、前回検出した前記システム状態値に対して今回検出した前記システム状態値が変化していない場合、前記履歴情報に基づいて前記蓄電システムの充電動作を実行する時刻を変更して、前記機器の運転スケジュールの再構築を行う、
    エネルギ管理方法。
12. 少なくとも電力を消費する機器と宅内の環境に関する物理量を計測する計測装置とを含む管理対象を制御し、前記機器による電力の消費を管理するコンピュータに、
    前記計測装置が計測した前記環境に関する物理量と前記機器の動作状態とに基づいて前記管理対象全体の状態、前記管理対象全体の状態を示すシステム状態値を検出する検出機能と、
    各機器の運転状態と消費電力の変化との関係を示す履歴情報を記録する記録機能と、
    居住者の要望を示す情報及び前記居住者の生活パターンを示す情報のうち少なくとも一方と、前記検出機能により検出された前記管理対象全体の状態とに基づいて、前記機器の能力又は機能を制限させるための制限指示を特定する制御機能と、
    前記機器によって消費される電力又は電力量が制限値に収まるように、前記機器の運転スケジュールを変更するスケジュール変更機能と、
    を実現させ、
    前記機器の運転スケジュールには、蓄電システムの充電動作を実行する時刻が含まれており、
    前回検出された前記システム状態値に対して今回検出された前記システム状態値が変化していない場合、前記コンピュータに、前記履歴情報に基づいて前記蓄電システムの充電動作を実行する時刻を変更させて、前記機器の運転スケジュールを再構築させる、
    プログラム。