JP6145312B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、需要家内に設けられる制御装置及び制御方法に関する。

近年、複数の情報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、複数の情報機器を制御する制御装置が設けられる。

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）、コミュニティ単位で設けられるＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等が挙げられる。制御装置は、情報機器の動作を指示する操作指示を、制御装置と情報機器とを接続するネットワークを介して情報機器に送信する。

複数の情報機器としては、分散電源、蓄電装置及び蓄熱装置、負荷が挙げられる。分散電源は、太陽電池などのように、太陽光、風力、地熱などの自然エネルギーを利用して電力を生成する装置である。或いは、分散電源は、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）などの燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を生成する装置である。蓄電装置は、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。蓄熱装置は、給湯器などのように、電力を熱に変換して、熱を蓄積する装置である。負荷は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどである。

特開２０１０−１２８８１０号公報

ところで、スマートフォン等の操作装置の普及に伴って、情報機器が設けられる需要家（住宅、ビル、工場、店舗など）の外部から、情報機器の遠隔操作を操作装置によって行いたいなどのニーズが存在する。

そこで、本発明は、様々なニーズを勘案した情報機器の操作を行うことを可能とする制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る制御装置は、系統電力の供給を受ける需要家に設けられる情報機器を、前記需要家に設けられるネットワークを介して制御する。制御装置は、前記情報機器の動作を指示する操作指示を他の装置から受信した場合に、前記操作指示の内容と、前記需要家における前記系統電力の使用量とに応じて、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うか否かを決定する制御部を備える。

第１の特徴において、前記操作指示を前記遠隔操作装置から受信した場合に、前記制御部は、前記操作指示に応じて前記情報機器を制御した場合における前記使用量の予測値を算出し、前記制御部は、前記予測値が閾値を上回る場合には、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行わないことを決定する。

第１の特徴において、前記予測値が前記閾値を上回る場合に、前記予測値の前記閾値に対する超過量を前記遠隔操作装置に通知する通知部をさらに備える。

第１の特徴において、前記需要家に対する前記系統電力の供給量には、上限値が設定されており、前記閾値は、前記上限値に基づいて設定される。

第１の特徴において、前記予測値が前記閾値を下回る場合に、前記操作指示に対応する操作を設定する設定コマンドを前記情報機器に送信する通信部をさらに備える。

第１の特徴において、前記制御部は、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠したフォーマットで前記設定コマンドを生成する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記操作指示を、公衆通信回線に接続された遠隔操作装置から受信する。

第２の特徴に係る制御方法は、系統電力の供給を受ける需要家に設けられる情報機器を、前記需要家に設けられるネットワークを介して制御する制御方法である。制御方法は、前記情報機器の動作を指示する操作指示を他の装置から受信した場合に、前記操作指示の内容と、前記需要家における前記系統電力の使用量とに応じて、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うか否かを決定するステップを備える。

本発明によれば、様々なニーズを勘案した情報機器の操作を行うことを可能とする制御装置及び制御方法を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る需要家の詳細を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る制御システムの適用シーンを示す図である。 図３は、第１実施形態に係る分電盤を示す図である。 図４は、第１実施形態に係るＨＥＭＳを示すブロック図である。 図５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。 図６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。

以下において、本発明の実施形態に係る制御システムについて、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］
実施形態に係る制御装置は、系統電力の供給を受ける需要家に設けられる情報機器を、前記需要家に設けられるネットワークを介して制御する。制御装置は、前記情報機器の動作を指示する操作指示を他の装置から受信した場合に、前記操作指示の内容と、前記需要家における前記系統電力の使用量とに応じて、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うか否かを決定する制御部を備える。

実施形態では、制御装置が、遠隔操作装置から操作指示を受信した場合に、操作指示の内容と、需要家における系統電力の使用量とに応じて、操作指示に応じた情報機器の制御を行うか否かを決定する。従って、様々なニーズを勘案した情報機器の操作を行うことを可能とする制御システム、情報機器及び制御方法を提供することができる。

［第１実施形態］
（需要家）
以下において、第１実施形態に係る需要家について説明する。図１は、第１実施形態に係る需要家１０を示す図である。

図１に示すように、需要家１０は、分電盤１１０と、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、スマートメータ１７０と、ＨＥＭＳ２００とを有する。

需要家１０は、配電線３１を介して系統電力の供給を受ける単位である。需要家１０に対する系統電力からの供給量（以下、電力供給量、すなわち電力購入量）には、電力事業者との契約に応じて上限値（以下、最大電力供給量）が設定されている。最大電力供給量は、例えば、電流値（契約アンペア値）によって示される。

分電盤１１０は、配電線３１（系統）に接続されている。分電盤１１０は、電力線を介して、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。分電盤１１０の詳細構成については、後述する。

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。

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装置である。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１１０に出力する。

第１実施形態において、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。

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。

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、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。

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。燃料電池１５１は、例えば、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）又はＰＥＦＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）等である。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。

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。

貯湯ユニット１６０は、電力を熱に変換して、熱を蓄積する蓄熱装置の一例である。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。

ＨＥＭＳ２００は、需要家１０に設けられた情報機器（負荷、分散電源、蓄電装置又は蓄熱装置）を管理する制御装置である。

スマートメータ１７０は、電力供給量を計量する電力量計であり、電力事業者のサーバと通信を行う。

第１実施形態において、ＨＥＭＳ２００は、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、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。ＨＥＭＳ２００は、信号線を介してスマートメータ１７０から電力供給量を示す情報（以下、電力供給量情報）を取得してもよい。ＨＥＭＳ２００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。ＨＥＭＳ２００とこれらの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。

ＨＥＭＳ２００は、広域ネットワーク６０を介して各種サーバと接続される。後述する図２に示すように、広域ネットワーク６０は、公衆通信回線の一例であり、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、携帯電話網等である。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、系統から供給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。

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、消費エネルギー予測情報は、負荷１２０の消費電力のモデルであってもよい。

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。

（適用シーン）
以下において、第１実施形態に係る制御システムの適用シーンについて説明する。図２は、第１実施形態に係る制御システム１００の適用シーンを示す図である。

図２に示すように、第１実施形態に係る制御システム１００は、ＨＥＭＳ２００、情報機器３００、ルータ４００、操作装置５００及びサーバ６００を有する。

ＨＥＭＳ２００は、需要家１０に設けられる情報機器３００を管理する制御装置の一例である。ＨＥＭＳ２００は、有線又は無線によってルータ４００と接続されており、ルータ４００を経由して、情報機器３００、操作装置５００及びサーバ６００と通信を行う。

情報機器３００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、貯湯ユニット１６０などのように、ＨＥＭＳ２００によって制御される。

ルータ４００は、需要家１０に設けられた狭域ネットワーク７０を構成する。ルータ４００は、狭域ネットワーク７０として、無線ＬＡＮを構成してもよく、有線ＬＡＮを構成してもよい。図２では、ＨＥＭＳ２００とルータ４００との間が有線で接続されており、情報機器３００及び操作装置５００とルータ４００との間が無線で接続されるケースが例示されている。但し、ＨＥＭＳ２００とルータ４００との間が無線で接続されてもよく、情報機器３００及び操作装置５００とルータ４００との間が有線で接続されてもよい。

操作装置５００は、情報機器３００の動作を指示する操作指示（以下、「操作指示」）を送信する操作装置である。操作装置５００は、ルータ４００又はＨＥＭＳ２００を経由せずに、情報機器３００に対して直接的に操作を入力する操作装置（例えば、リモートコントローラ、或いは、情報機器３００に設けられる操作ボタン）であってもよい。或いは、操作装置５００は、狭域ネットワーク７０に接続された操作装置（例えば、ルータ４００に無線で接続された携帯端末、或いは、ルータ４００に有線で接続されたパーソナルコンピュータ）であってもよい。狭域ネットワーク７０に接続された操作装置は、ルータ４００及びＨＥＭＳ２００を経由して、情報機器３００に対して間接的に操作を入力する。或いは、操作装置５００は、広域ネットワーク６０に接続された操作装置（例えば、サーバ６００にアクセス可能な携帯端末、或いは、サーバ６００にアクセス可能なパーソナルコンとピュータ）であってもよい。広域ネットワーク６０に接続された操作装置は、ユーザが所持する装置に限定されるものではなく、広域ネットワーク６０上に設けられるサーバ（例えば、電力会社が管理するサーバ）であってもよい。このようなサーバから送信される操作指示としては、デマンドレスポンス等が考えられる。

図２においては、操作装置５００として、情報機器３００に対して直接的に操作を入力する操作装置５００Ａ、狭域ネットワーク７０に接続された操作装置５００Ｂ、広域ネットワーク６０に接続された操作装置５００Ｃが例示されている。操作指示がデマンドレスポンス等である場合には、操作装置５００Ｃをサーバ６００と同一視してもよいことに留意すべきである。

サーバ６００は、広域ネットワーク６０上に設けられており、広域ネットワーク６０を介してＨＥＭＳ２００と接続する。サーバ６００は、ＨＥＭＳ２００下で管理される情報機器３００に対する操作指示を生成し、ＨＥＭＳ２００に送信する。あるいは、サーバ６００は、広域ネットワーク６０に接続された操作装置５００Ｃから送信された操作指示を、ＨＥＭＳ２００に中継する。

ここで、操作装置５００Ｃがサーバ６００に常時接続されているとは限らないことに留意すべきである。また、セキュリティの観点から、需要家１０に設けられる狭域ネットワーク７０に接続されたＨＥＭＳ２００とサーバ６００とのセッションが常に維持されることは好ましくない。一般的には、狭域ネットワーク７０に接続された装置を保護するために、広域ネットワーク６０と狭域ネットワーク７０との間にファイアウォールが設けられる。従って、サーバ６００からＨＥＭＳ２００に対するアクセスを任意に行うことはできない。このような観点から、サーバ６００は、ＨＥＭＳ２００からサーバ６００に対して定期的に実行される問合せに応じて、操作装置５００Ｃから受信した操作指示をＨＥＭＳ２００に送信することが好ましい。

但し、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、ファイアウォールに対してポート解放等を行うことによって、サーバ６００からＨＥＭＳ２００に対して、操作装置５００Ｃから受け付ける操作指示を任意のタイミングで送信してもよい。

第１実施形態において、サーバ６００は、操作装置５００Ｃから送信された操作指示をＨＥＭＳ２００に中継する場合には、操作指示の送信元が操作装置５００Ｃであることを示す情報を、操作指示とともにＨＥＭＳ２００に送信する。

（分電盤）
以下において、第１実施形態に係る分電盤について説明する。図３は、第１実施形態に係る分電盤１１０を示す図である。

図３に示すように、分電盤１１０は、サービスブレーカ１１１と、漏電ブレーカ１１２と、複数の分岐ブレーカ１１３とを備える。

サービスブレーカ１１１は、スマートメータ１７０と漏電ブレーカ１１２との間の電力線上に設けられる。サービスブレーカ１１１は、電力供給量が最大電力供給量を超えたことを検出すると、オン状態からオフ状態に切り替わる（トリップする）。

漏電ブレーカ１１２は、サービスブレーカ１１１と複数の分岐ブレーカ１１３との間の電力線上に設けられる。漏電ブレーカ１１２は、漏電を検出すると、オン状態からオフ状態に切り替わる。

複数の分岐ブレーカ１１３は、漏電ブレーカ１１２と複数の負荷１２０（情報機器３００）との間で分岐した電力線上に設けられる。図３において、分岐ブレーカ１１３−１は、負荷１２０−１、負荷１２０−２、及び負荷１２０−３を含む負荷群の電力使用量が設定値（例えば、２０Ａ）を超えたことを検出すると、オン状態からオフ状態に切り替わる。同様に、分岐ブレーカ１１３−２及び分岐ブレーカ１１３−３も、接続された負荷１２０又は負荷群の電力使用量が設定値を超えたことを検出すると、オン状態からオフ状態に切り替わる。図３には、３つの分岐ブレーカ１１３が示されているが、分岐ブレーカ１１３の数は、これに限られないことは勿論である。

第１実施形態において、分電盤１１０は、センサ１８０をさらに備える。センサ１８０は、例えば電流計であり、サービスブレーカ１１１と複数の分岐ブレーカ１１３と間の電力線上に設けられる。

センサ１８０は、検出した電力値又は電流値に基づいて、需要家１０における系統電力の使用量（以下、電力使用量）を計測する。ここで、センサ１８０は、電力使用量として、電力値（電力量値）又は電流値のいずれかを計測してもよく、あるいは、電力値及び電流値の両方を計測してもよい。センサ１８０は、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と接続される電力線よりも系統側に設けられているため、センサ１８０によって計測される電力使用量は、サービスブレーカ１１１によって検知される電力供給量（電流値）と等しい。

センサ１８０は、信号線を介してＨＥＭＳ２００と接続されており、電力使用量を示す情報（以下、電力使用量情報）を定期的にＨＥＭＳ２００に送信する。

（制御装置）
以下において、第１実施形態に係る制御装置について説明する。図４は、第１実施形態に係るＨＥＭＳ２００を示すブロック図である。

図４に示すように、ＨＥＭＳ２００は、宅内通信部２１０と、宅外通信部２２０と、制御部２３０と、格納部２４０とを有する。

宅内通信部２１０は、例えばＷｉＦｉなどの近距離無線通信に対応し、狭域ネットワーク７０を介して接続された装置と各種信号の送受信を行う。例えば、宅内通信部２１０は、ＰＶ１３１の発電量を示す情報をＰＶユニット１３０から受信する。宅内通信部２１０は、蓄電池１４１の蓄電量を示す情報を蓄電池ユニット１４０から受信する。宅内通信部２１０は、燃料電池１５１の発電量を示す情報を燃料電池ユニット１５０から受信する。宅内通信部２１０は、貯湯ユニット１６０の貯湯量を示す情報を貯湯ユニット１６０から受信する。また、宅外通信部２２０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を制御するための信号を各装置に送信する。

第１実施形態において、宅内通信部２１０は、狭域ネットワーク７０を介して、操作装置５００Ｂから操作指示を受信する。

第１実施形態において、宅内通信部２１０は、狭域ネットワーク７０を介して、情報機器３００と、例えばＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ等の所定のプロトコルに準拠したコマンドの送受信を行う。宅内通信部２１０は、制御部２３０の制御下において、操作指示に対応する操作を設定するコマンドを、情報機器３００に送信する。

第１実施形態において、宅内通信部２１０は、例えばセンサ１８０から、需要家１０における系統電力の使用量を示す情報（以下、電力使用量情報）を定期的に受信する。電力使用量情報は、電力値（電力量値）又は電流値のいずれかの情報であってもよく、あるいは、電力値及び電流値の両方の情報であってもよい。

宅外通信部２２０は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの公衆通信方式に対応し、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報を、広域ネットワーク６０を介して各種サーバから受信する。

宅外通信部２２０は、広域ネットワーク６０を介して、例えばサーバ６００と通信を行う。第１実施形態において、宅外通信部２２０は、広域ネットワーク６０を介して、サーバ６００から操作指示を受信する。サーバ６００から受信した操作指示は、サーバ６００が生成した操作指示、又は、操作装置５００Ｃからサーバ６００に送信され、サーバ６００によって中継された操作指示である。

宅外通信部２２０は、操作装置５００Ｃからサーバ６００に送信され、サーバ６００が保持する操作指示の問合せを、サーバ６００に送信する。また、宅外通信部２２０は、サーバ６００から受信した操作指示に対応する応答を、サーバ６００に送信する。また、宅外通信部２２０は、後述するように、サーバ６００から受信した操作指示に応じた制御を実行しなかった場合の指示拒否通知を、サーバ６００に送信する。

制御部２３０は、ＨＥＭＳ２００の動作を制御する。また、制御部２３０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。

第１実施形態において、制御部２３０は、情報機器３００の動作を制御する。ＨＥＭＳ２００と情報機器３００との間の通信がＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ方式で行われる場合には、制御部２３０は、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ方式に準拠したフォーマットで、操作指示に対応する操作を設定するコマンド（ＳＥＴコマンド）を生成し、宅内通信部２１０を介して情報機器３００に送信する。あるいは、制御部２３０は、操作指示の送信経路を示す送信経路特定情報をコマンドに含めてもよい。

第１実施形態において、制御部２３０は、以下のように、他の装置から送信された操作指示の送信経路を特定する。他の機器は、操作装置５００Ｂ、サーバ６００、又は操作装置５００Ｃである。

操作装置５００Ｂから送信された操作指示は、ルータ４００を経由してＨＥＭＳ２００に送信される。一方で、操作装置５００Ｃから送信された操作指示は、サーバ６００及びルータ４００を経由して、ＨＥＭＳ２００に送信される。従って、制御部２３０は、操作指示の送信元ＩＰアドレスを確認し、操作指示がサーバ６００を経由していない場合には、操作指示の送信元が操作装置５００Ｂであると特定する。

一方、操作指示がサーバ６００を経由している場合には、制御部２３０は、操作指示と併せて受信した操作指示の送信元を示す情報を確認し、操作指示の送信元がサーバ６００又は操作装置５００Ｃのいずれであるかを特定する。

格納部２４０は、制御部２３０が、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を制御するために必要な情報を格納する。

第１実施形態において、制御部２３０は、センサ１８０から、電力使用量情報を定期的に取得する。

第１実施形態において、制御部２３０は、操作装置５００Ｃから操作指示を受信した場合に、操作指示の内容と、需要家１０における系統電力の使用量とに応じて、操作指示に応じた情報機器３００の制御を行うか否かを決定する。

詳細には、制御部２３０は、他の装置から操作指示を受信すると、操作指示の送信経路を特定する。操作指示が操作装置５００Ｃ以外の装置（すわなち、操作装置５００Ｂ又はサーバ６００）から送信された場合には、制御部２３０は、操作指示に対応する操作を設定するコマンドを、情報機器３００に送信する。一方、操作指示が操作装置５００Ｃから送信された場合には、制御部２３０は、操作指示に応じて情報機器３００を制御した場合における電力使用量の予測値（以下、予測使用量）を算出する。このとき、制御部２３０は、後述する格納部２４０に格納された情報機器３００の消費電力を示す消費電力情報と、電力供給量情報とに基づいて、予測使用量を算出する。

第１実施形態において、制御部２３０は、予測使用量が閾値を上回る場合には、操作指示に応じた情報機器３００の制御を行わないことを決定する。制御部２３０は、予測使用量が閾値を下回る場合には、操作指示に対応する操作を設定するコマンドを情報機器３００に送信する。閾値は、例えば、最大電力供給量に基づいて設定される。

制御部２３０は、予測使用量が閾値を上回る場合に、操作指示の実行を拒否したことを、操作装置５００Ｃに通知する。具体的には、制御部２３０は、操作指示の実行を拒否したことを示す指示拒否通知を、宅外通信部２２０を介してサーバ６００に送信する。制御部２３０は、指示拒否通知と併せて、予測使用量の閾値に対する超過量を示す情報をサーバ６００に送信してもよい。サーバ６００は、指示拒否通知と超過量を示す情報とを、広域ネットワーク６０を介して操作装置５００Ｃに送信する。

格納部２４０は、情報機器３００の制御及び管理に必要な情報を格納する。

第１実施形態において、格納部２４０は、情報機器３００の消費電力を示す消費電力情報を格納する。情報機器３００の消費電力は、例えば、出荷時に設定された定格消費電力であってもよく、又は、情報機器３００の運転時に計測した消費電力であってもよい。

（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５〜図６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。図５〜図６は、ＨＥＭＳ２００が操作装置５００Ｃから操作指示を受信したケースについて例示する。また、図５〜図６は、ＨＥＭＳ２００と情報機器３００との通信がＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠した方式で行われるケースについて例示する。

図５に示すように、ステップＳ１１０において、ＨＥＭＳ２００は、情報機器３００の消費電力情報を格納する。例えば、ＨＥＭＳ２００は、情報機器３００が狭域ネットワーク７０に接続される際に、情報機器３００の機器ＩＤ等の情報と共に、消費電力情報を取得してもよい。あるいは、ＨＥＭＳ２００は、情報機器３００の運転時に計測された消費電力を、消費電力情報として格納してもよい。

ステップＳ１２０において、ＨＥＭＳ２００は、センサ１８０から、電力使用量情報を取得する。ＨＥＭＳ２００は、取得した電力使用量情報に基づいて、格納した電力使用量情報を更新する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１２０及びステップＳ１３０の処理は、定期的に実行される。

ステップＳ１４０において、操作装置５００Ｃは、操作指示をサーバ６００に送信する。サーバ６００は、受信した操作指示をＨＥＭＳ２００に送信する（ステップＳ１４１）。

ステップＳ１５０において、操作指示を受信したＨＥＭＳ２００は、操作指示の送信経路を特定する。具体的には、ＨＥＭＳ２００は、操作指示に含まれる送信経路特定情報に基づいて、操作指示の送信経路を特定する。すなわち、図５に示すケースにおいて、ＨＥＭＳ２００は、操作指示の送信経路が操作装置５００Ｃを含むことを特定する。

ステップＳ１６０において、ＨＥＭＳ２００は、受信した操作指示に応じて情報機器３００を操作した場合における予測使用量を算出する。例えば、ＨＥＭＳ２００が、エアコンの電源オンを指示する操作指示を受信した場合には、エアコンの消費電力情報と、電力使用量情報とに基づいて、エアコンの電源オンを実行した場合の予測使用量を算出する。ＨＥＭＳ２００は、予測使用量と、例えば、最大電力供給量に基づいて設定された閾値とを対比する（ステップＳ１７０）。

図５は、予測使用量が閾値以下であるケースについて説明する。ＨＥＭＳ２００は、操作指示に対応する操作を設定するコマンド（ＳＥＴコマンド）を生成し、情報機器３００に送信する（ステップＳ１８０）。ＳＥＴコマンドを受信した情報機器３００は、ＳＥＴコマンドに対応する操作指示を実行する（ステップＳ１９０）。また、情報機器３００は、ＳＥＴコマンドに対するＳＥＴ応答コマンドを、ＨＥＭＳ２００に送信する（ステップＳ２００）。ＨＥＭＳ２００は、情報機器３００が操作指示を実行した旨を通知する実行通知をサーバ６００に送信し（ステップＳ２０１）、実行通知を受信したサーバ６００は、操作装置５００Ｃに実行通知を送信する（ステップＳ２０２）。

次に、図６を参照して、予測使用量が閾値を上回るケースについて説明する。図６において、ステップＳ１１０〜ステップＳ１７０の処理は、図５と共通である。

ステップＳ１７５において、ＨＥＭＳ２００は、予測使用量の閾値に対する超過量を算出する。ＨＥＭＳ２００は、操作指示の実行を拒否した旨と、予測使用量の閾値に対する超過量とを示す指示拒否通知をサーバ６００に送信し（ステップＳ２１１）、指示拒否通知を受信したサーバ６００は、操作装置５００Ｃに指示拒否通知を送信する（ステップＳ２１２）。

以上説明したように、ＨＥＭＳ２００は、操作装置５００Ｃから操作指示を受信した場合、操作指示の内容と、電力使用量とに応じて、操作指示に応じた情報機器３００の制御を実行するか否かを決定する。具体的には、ＨＥＭＳ２００は、操作指示が操作装置５００Ｃから送信された場合には、予測使用量の算出を行う。予測使用量が閾値を上回る場合には、ＨＥＭＳ２００は、操作指示に応じた制御を行わないことを決定する。

操作指示が操作装置５００Ｃから送信された場合、操作者は需要家１０の外にいることが想定される。操作装置５００Ｃから送信された操作指示によって、電力使用量（電力供給量、すなわち電力購入量）が最大電力供給量を超過すると、サービスブレーカ１１１がトリップし、需要家１０に対する系統電力の供給が停止する。このようなケースにおいて、需要家１０の外にいる操作者はサービスブレーカ１１１をオン状態に戻すことができず、需要家１０に対する系統電力の供給を再開させることができない。そこで、ＨＥＭＳ２００は、操作装置５００Ｃから操作指示を受信した場合には、予測使用量が最大電力供給量を超えないことを確認した上で情報機器３００の制御を行うことにより、サービスブレーカ１１１がトリップして系統電力の供給が停止することを防止することができる。

［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、ＨＥＭＳ２００が操作装置５００Ｃから広域ネットワーク６０を介して操作指示を受信する例を説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、ＨＥＭＳ２００は、操作装置５００Ｂから無線LANなどによって構築された需要家内で使用される狭域ネットワーク７０を介して操作指示を受信した場合に、操作指示の内容と、需要家１０における系統電力の使用量とに応じて、操作指示に応じた情報機器３００の制御を行うか否かを決定してもよい。

実施形態では、ＨＥＭＳ２００は、予測使用量と閾値とを比較する際に、電力値をベースに比較しているが、もちろん電流値をベースとして比較を行ってもよい。

実施形態では、所定の通信プロトコルとして、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ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く、所定の通信プロトコルとして、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ以外の通信プロトコル（例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＫＮＸ等）を用いてもよい。あるいは、所定の通信プロトコルとして、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅと他の通信プロトコルとを組み合わせて用いてもよい。

実施形態では、制御装置がＨＥＭＳ２００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、ＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、サーバ６００に設けられていてもよい。或いは、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。

実施形態では、需要家１０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を有する。しかしながら、需要家１０は、情報機器３００として、少なくとも負荷１２０を有していればよい。

実施形態では、ＨＥＭＳ２００は、センサ１８０から電力使用量情報を取得する。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。ＨＥＭＳ２００は、例えばスマートメータ１７０から電力供給量情報を取得し、予測使用量の算出に用いてもよい。

実施形態では、センサ１８０は、サービスブレーカ１１１と複数の分岐ブレーカ１１３との間の電力線上に設けられる。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。例えば、センサ１８０は、分岐ブレーカ１１３毎に分岐した電力線上に設けられてもよい。このようなケースにおいては、ＨＥＭＳ２００は、分岐ブレーカ１１３をトリップさせないように、操作装置５００Ｃから受信した操作指示に応じた情報機器３００の制御を行うか否かを決定してもよい。

実施形態では、操作指示が操作装置５００Ｃから送信された場合に、ＨＥＭＳ２００が予測使用量の算出を行う。しかしながら、操作指示に応じた制御を行っても電力使用量が増加しないことが明らかである場合には（例えば、情報機器３００の電源オフ指示又は状態参照要求指示）、ＨＥＭＳ２００は、予測使用量の算出を行うことなく、操作指示に応じた情報機器３００の制御を行うことを決定してもよい。

１０…需要家、３１…配電線、６０…広域ネットワーク、７０…狭域ネットワーク、１００…制御システム、１１０…分電盤、１１１…サービスブレーカ、１１２…漏電ブレーカ、１１３…分岐ブレーカ、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、１７０…スマートメータ、１８０…センサ、２００…ＨＥＭＳ、２１０…宅内通信部、２２０…宅外通信部、２３０…制御部、２４０…格納部、３００…情報機器、４００…ルータ、５００…操作装置、６００…サーバ

Claims (9)

1. 系統電力の供給を受ける需要家に設けられる情報機器を、前記需要家に設けられるネットワークを介して制御する制御装置であって、
   前記情報機器の動作を指示する操作指示を他の装置から受信した場合であって、かつ、前記操作指示の送信経路が公衆通信回線に接続された遠隔操作装置を含む場合に、前記操作指示の内容と、前記需要家における前記系統電力の使用量とに応じて、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うか否かを決定する決定処理を行う制御部を備え、
   前記制御部は、前記操作指示の送信経路が前記遠隔操作装置を含まない場合に、前記決定処理を行わずに、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うことを特徴とする制御装置。
2. 前記制御部は、前記操作指示に対応する操作を設定するコマンドとして、前記操作指示の送信経路を示す送信経路特定情報を含む設定コマンドを前記情報機器に送信することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記決定処理において、
   前記操作指示に応じて前記情報機器を制御した場合における前記使用量の予測値を算出し、
   前記予測値が閾値を上回る場合には、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行わないことを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記予測値が前記閾値を上回る場合に、前記予測値の前記閾値に対する超過量を前記他の装置に通知する通知部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 前記需要家に対する前記系統電力の供給量には、上限値が設定されており、
   前記閾値は、前記上限値に基づいて設定されることを特徴とする請求項３又は４に記載の制御装置。
6. 前記予測値が前記閾値を下回る場合に、前記操作指示に対応する操作を設定する設定コマンドを前記情報機器に送信する通信部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
7. 前記制御部は、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠したフォーマットで前記設定コマンドを生成することを特徴とする請求項２又は６に記載の制御装置。
8. 前記制御部は、前記操作指示を前記遠隔操作装置から受信することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 系統電力の供給を受ける需要家に設けられる情報機器を、前記需要家に設けられるネットワークを介して制御する制御方法であって、
   前記情報機器の動作を指示する操作指示を受信した場合であって、かつ、前記操作指示の送信経路が公衆通信回線に接続された遠隔操作装置を含む場合に、前記操作指示の内容と、前記需要家における前記系統電力の使用量とに応じて、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うか否かを決定する決定処理を行うステップと、
   前記操作指示の送信経路が前記遠隔操作装置を含まない場合に、前記決定処理を行わずに、前記操作指示に応じた前記情報機器の制御を行うステップとを備えることを特徴とする制御方法。

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