JP6158064B2 - 料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム - Google Patents

料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6158064B2
JP6158064B2 JP2013258641A JP2013258641A JP6158064B2 JP 6158064 B2 JP6158064 B2 JP 6158064B2 JP 2013258641 A JP2013258641 A JP 2013258641A JP 2013258641 A JP2013258641 A JP 2013258641A JP 6158064 B2 JP6158064 B2 JP 6158064B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
information
electricity
output
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013258641A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015115006A (ja
Inventor
和人 久保田
和人 久保田
卓久 和田
卓久 和田
恭介 片山
恭介 片山
清高 松江
清高 松江
明弘 長岩
明弘 長岩
酢山 明弘
明弘 酢山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2013258641A priority Critical patent/JP6158064B2/ja
Priority to EP14870021.4A priority patent/EP3096283A4/en
Priority to PCT/JP2014/067758 priority patent/WO2015087571A1/ja
Priority to US15/103,755 priority patent/US20160307280A1/en
Publication of JP2015115006A publication Critical patent/JP2015115006A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6158064B2 publication Critical patent/JP6158064B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
    • G01R21/1333Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique adapted for special tariff measuring
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00Commerce
    • G06Q30/02Marketing; Price estimation or determination; Fundraising
    • G06Q30/0201Market modelling; Market analysis; Collecting market data
    • G06Q30/0206Price or cost determination based on market factors
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00Commerce
    • G06Q30/02Marketing; Price estimation or determination; Fundraising
    • G06Q30/0283Price estimation or determination
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00Commerce
    • G06Q30/04Billing or invoicing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/12Billing, invoicing, buying or selling transactions or other related activities, e.g. cost or usage evaluation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/14Marketing, i.e. market research and analysis, surveying, promotions, advertising, buyer profiling, customer management or rewards

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

本発明の実施形態は、料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラムに関する。
電力の需給バランスの適正化を需要家側の電力消費の抑制によって実現するために、デマンドレスポンスプログラムが普及している。デマンドレスポンスプログラムでは、電力供給側からの要請を示すDR(Demand Response)シグナルが需要家に出力されることにより、需要家の電力消費がコントロールされる。DRシグナルは、電力価格をもって出力されることが一般的である。
同一のDRシグナルを出力したとしても、需要家が電力価格によって電力削減を実施するか否かは、個々の需要家や需要家の下で稼働している機器の使用状況に依存する。
近時、需要家の下で稼働している機器の使用状況を推定する技術が提案されているが(例えば、特許文献1、特許文献2参照)、これら提案は、DRシグナルと関係づけられてはいない。
特開2000−292465号公報 特開2001−330630号公報
一般に、DRシグナルが、需要家毎の判断のばらつきや需要家の下で稼働している機器の使用状況を反映しない内容となっていたならば、需要家に適正な電力消費活動を促すことができない。
DRシグナルによって出力される電力価格が高すぎると過度な需要の抑制が働く一方、DRシグナルによって出力される電力価格が低すぎると必要な電力の削減が図れない。一般に、需要家は、機器の使用を中止したり、機器の使用出力を低減したりしても、利便性を大きく損なわない状況であるならば、電力削減に応じ易く、使用状態を抑制可能な機器が動作していない場合は、需要家は電力削減に応じ難い傾向がある。
本発明が解決しようとする課題は、需要家の下で稼働している機器の使用状況などに応じたより的確な電気料金を算出することができる料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラムを提供することである。
実施形態の料金情報出力装置は、出力部と測定部と導出部と記録部と決定部とを持つ。出力部は、電気料金に関する電気料金情報を需要家に対して出力する。測定部は、需要家が管理する電力系統において、前記電気料金情報が前記需要家に対して出力された後の高調波の強度を測定する。導出部は、前記電力系統において、前記電気料金情報が前記需要家に対して出力された後の使用電力を導出する。記録部は、前記電気料金情報と前記高調波の強度と前記使用電力との関係性を示す相関情報を記録する。決定部は、過去の前記相関情報に基づいて、過去の前記相関情報に基づいて、前記高調波の強度と使用電力の削減目標値とから前記出力部が出力する新たな前記電気料金情報を決定する。
実施形態の料金情報出力システムの構成を示すブロック図である。 パーソナルコンピュータ200の構成を示すブロック図である。 メータ部を実現するハードウェア構成の例を示す図である。 DSPの機能ブロックを示すブロック図である。 電力削減要求信号(時刻毎の使用電力削減量)を例示する図である。 3次元の座標空間において回帰平面を示す図である。 変形例1の料金情報出力システム100aの構成を示すブロック図である。 変形例2の料金情報出力システム100bの構成を示すブロック図である。
〔1.料金情報出力システムの構成〕
以下、実施形態に係る料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラムを図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る料金情報出力システム100の構成を示すブロック図である。料金情報出力システム100は、需要家の管理区域(例えば、需要家の家屋や社屋や工場など)の内部に設置される需要家側装置10と、通信回線30・31・32を介して需要家側装置10と接続される解析装置20とを備える。解析装置20は、電力供給会社が管理するサーバコンピュータを備えて構成される。
電力系統は、需要家側装置10のメータ部12と分電盤40とを経て負荷50に接続される。負荷50は、例えば各種の家電機器である。図1では、説明の簡略化のために、単一の負荷50を示しているが、分電盤40に接続される負荷50は複数存在してもよく、負荷50の数に制限はない。
需要家側装置10は、表示部11とメータ部12とを備えている。
表示部11は、解析装置20のDRシグナル算出部21の出力に基づいて、電気料金に関する電気料金情報を需要家Dに対して出力するディスプレイである。電気料金情報を需要家Dに対して出力する態様としては、表示部11による表示以外にも、音声出力による音声案内、印刷装置による印刷など任意の提示態様としてよい。
メータ部12は、需要家Dが管理する電力系統から分電盤40へと流れる電流の電力に関する情報を収集し、統計処理する。メータ部12は、信号処理部13と信号合成部14とを備えている。
信号処理部13は、電力系統の電流i及び電圧vをサンプリングする。サンプリング周波数をsとする。例えばsは、2kHzである。
信号処理部13の第1の機能は積和演算処理である。信号処理部13は、電力系統の電流iと電圧vとを積和演算することによって消費電力を算出する。信号処理部13は、サンプリングした電流i及び電圧vを、例えば1秒毎に集計して積和演算することにより消費電力の値を1秒毎の時系列データとして作成する。
信号処理部13の第2の機能は周波数解析処理である。信号処理部13は、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform)処理により、電力系統の電流iに含まれる高調波の強度を測定する。信号処理部13は、どの周波数がどの程度の強度で出ているかについて、信号のピークを調べることにより、何次の高調波がどの程度の強度で出ているかを測定する。信号処理部13は、上記の積和演算処理と同一の時間間隔(例えば1秒毎)にて高速フーリエ変換処理を施し、スペクトル密度を生成する。
信号処理部13は、任意の次数(1,2,・・・,n)の高調波を測定することによって、本実施形態を実施することができるが、以下では説明を簡潔にするために、信号処理部13が3次の高調波成分の強度を抽出し、例えば1秒毎の時系列データとして作成する例を挙げて説明する。3次の高調波成分とは、電力系統の周波数が50Hzであれば、その3倍の150Hzの周波数を有する成分のことである。
信号処理部13は、1秒間毎に算出した消費電力の値と1秒間毎に測定した高調波(3次の高調波成分)の強度とを1秒間毎に信号合成部14に出力する。
信号合成部14は、信号処理部13が出力した消費電力と高調波の強度とを統計処理する。信号合成部14における代表的な統計処理は、平均値や中央値の算出であるが、信号合成部14における統計処理の内容は限定されない。
信号合成部14によって統計処理された消費電力と高調波の強度とは、解析装置20に出力されてデータ保持部23に記憶される。
解析装置20は、DRシグナル算出部21と分析部22とデータ保持部23とを備えている。
DRシグナル算出部21は、通信回線を介して外部から電力削減要求信号を受信し、受信した電力削減要求信号をデータ保持部23に送信する。
データ保持部23は、需要家側装置10から送信された各種の情報やDRシグナル算出部21が出力した電力削減要求信号を記憶する記憶装置である。
分析部22は、データ保持部23の記憶情報に基づいて、電気料金情報の算出に用いるDRシグナル算出ルール情報を生成する。分析部22は、生成したDRシグナル算出ルール情報をDRシグナル算出部21に出力する。
DRシグナル算出部21は、需要家側装置10の信号合成部14が送信した消費電力及び高調波の強度と、分析部22が出力したDRシグナル算出ルール情報とに基づいて、電気料金情報を算出し、需要家側装置10の表示部11に出力する。
DRシグナル算出部21が生成する電気料金情報は、電力系統の使用電力に対する単価であってもよいし、電力系統において使用された電力量の積算料金であってもよい。以下では、DRシグナル算出部21が生成する電気料金情報は、電力系統の使用電力に対する単価であるものとして説明する。
需要家Dは、表示部11に出力された電気料金情報を確認して負荷50の出力状態やオン又はオフ状態を操作する。例えば負荷50の中でもとりわけインバータ制御を行う家電機器(例えば、エアーコンディショナ、洗濯機、冷蔵庫など)は、電力系統に高調波を生じさせる。例えば、電力系統の電力供給周波数が50Hzであれば、特に電力供給周波数の奇数倍の高調波が強く生じる。負荷50の出力状態やオン又はオフ状態によって、高調波の強度は変化する。
〔2.各構成の実現例〕
上記の構成のうち、解析装置20と需要家側装置10の表示部11とは、図2に示すパーソナルコンピュータ200とその上に実装されるソフトウェアとによって実現することもできる。
図2は、パーソナルコンピュータ200の構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ200は、通信回線を介して外部と通信するためのインタフェース210とCPU(Central Processing Unit)220とメモリ230とハードディスク240とディスプレイ250とを備えている。各構成はバスを介して接続されている。
CPU220がDRシグナル算出部21及び分析部22の機能を実現し、メモリ230又はハードディスク240がデータ保持部23の機能を実現し、ディスプレイ250が表示部11の機能を実現する。
上記のソフトウェアを構成するプログラムは、ハードディスク240に格納され、実行時にメモリ230に展開された後、手順に従って実行される。
図3は、メータ部12を実現するハードウェア構成の例を示す図である。図3の例において、メータ部12は、NIC(Network Interface Card)310と、DSP(Digital Signal Processor)320と、A/D(Analog-to-Digital)コンバータ330・340と、電圧変換器350と、電流変換器360とを備えている。電流系統は、二本の交流線を通じて電力を供給している。電圧変換器350、電流変換器360、A/Dコンバータ330、A/Dコンバータ340が信号処理部13の機能を実現し、DSP320が信号合成部14の機能を実現する。
電力系統の電圧は電圧変換器350を通じて、電力系統の電流はCT(Current Transformer)を経由し、電流変換器360を通じて、A/D(Analog-to-Digital)コンバータ330・340に入力され、DSP320にて処理される。
DSP320において前述の統計処理を施された消費電力と高調波の強度とは、NIC310及び通信回線を経て解析装置20のDRシグナル算出部21及びデータ保持部23に送信される。
データ保持部23は、受信した消費電力と高調波の強度とを記憶する。併せて、DRシグナル算出部21は、表示部11に出力する電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)をデータ保持部23に送信し、データ保持部23は受信した電気料金情報を記憶する。
図4は、DSP320の機能ブロックを示すブロック図である。DSP320の機能ブロックは、計側部410と、積和部420と、FFT(Fast Fourier Transform)部430とを含む。計側部410は、A/Dコンバータ330・340が例えば2kHzのサンプリング周波数にてサンプリングして出力した電流i及び電圧vの値を蓄積し、積和部420とFFT部430とに出力する。積和部420は、電流iと電圧vとを積和演算することによって消費電力を算出する。FFT部430は、高速フーリエ変換処理により、電力系統の電流iに含まれる高調波の強度を測定する。
〔3.料金情報の決定手法〕
料金情報出力システム100は、過去における電気料金情報と高調波の強度と電力削減量との相関情報に基づいて、現在の高調波の強度と使用電力の削減量の目標値とから新たな電気料金情報を決定する。
料金情報出力システム100が検出する高調波の強度は、需要家Dにて使用される電力系統における負荷50の種類や動作状況によって異なる。例えば、負荷50としてエアーコンディショナが高出力で用いられる場合には電力系統における高調波の強度は大きくなる。
料金情報出力システム100は、高調波の強度を反映してより適切な電気料金情報を決定する。その結果、料金情報出力システム100は、需要家Dにて使用される電力系統における負荷50の種類や動作状況によって異なる電気料金情報を決定することになる。
分析部22によるDRシグナル算出ルール情報の生成について説明する。分析部22は、データ保持部23の記憶情報に基づいて、電気料金情報の算出に用いるDRシグナル算出ルール情報を生成する。
分析部22は、データ保持部23に格納されている記憶情報のうち、電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)の時系列(15分間隔)と消費電力の時系列(1秒間隔)と高調波の強度の時系列(1秒間隔)とに基づいて、DRシグナル算出ルール情報を生成する。
図5は、図示の各時刻(日時)にてDRシグナル算出部21が受信し、データ保持部23に保持される電力削減要求信号(時刻毎の使用電力削減量)を例示する図である。
分析部22は、上記の各電力削減要求信号の情報から電力削減要求開始時刻Tstを抽出する。最初の電力削減要求信号の例では、電力削減要求開始時刻Tstは、6月3日(6/3)の10時である。
電力削減要求開始時刻Tstにおける消費電力の値をW、電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tback((例えば5分)だけ遡った時刻における消費電力の値をW、電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tforward(例えば5分)だけ進んだ時刻における消費電力の値をWとする。また、電力削減要求開始時刻Tstにおける高調波(3次高調波成分)の強度の値をH、電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tbackだけ遡った時刻における高調波(3次高調波成分)の強度の値をH、電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tforwardだけ進んだ時刻における高調波(3次高調波成分)の強度の値をHとする。
電力削減要求開始時刻Tstの前後における消費電力の削減量Wは、W=W−Wと表される。
電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tbackだけ遡った時刻において表示部11に表示された電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)をP、電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tforwardだけ進んだ時刻において表示部11に表示された電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)をPとすると、電力削減要求開始時刻Tstの前後における電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)の差額はPrdとなる。
分析部22は、データ保持部23に保持された全ての電力削減要求信号(時刻毎の使用電力削減量)について、電力削減要求開始時刻Tstの抽出、消費電力W、消費電力W、消費電力W、高調波の強度H、高調波の強度H、高調波の強度H、消費電力の削減量W、電気料金情報P、電気料金情報P、差額Prdを導出する。
分析部22は、データ保持部23に保持された全ての電力削減要求信号(時刻毎の使用電力削減量)について、消費電力の削減量Wを、消費電力Wと高調波(3次高調波成分)の強度Hと電気料金情報の差額Prdとで回帰する平面を仮想的に計算する。
図6は、消費電力の削減量Wと、n次高調波成分(例えば3次高調波成分)の強度Hと、電気料金情報の差額Prdとを座標軸とする3次元の座標空間において、上記の回帰平面を示す図である。この回帰平面は、3次元空間上に、消費電力の削減量Wと高調波(3次高調波成分)の強度Hと電気料金情報の差額Prdとのデータをプロットし、このプロット点に平面を当てはめる。
この回帰平面に基づいて、電気料金情報の差額Prdは、Prd=α×W+β×W+γ×H+δ、という式で表される。α、β、γ及びδは、回帰平面を一意に定める回帰係数である。これらの回帰係数は、回帰分析の手法によって任意に決定されてよい。例えば、同一平面上のn個の点(x、y)(i=1、・・・、n)について、yをxで回帰した場合、回帰直線は、y=αx+β、という式で表される。この場合、回帰係数であるα及びβは、例えば次の(式1)及び(式2)によって求められる。
Figure 0006158064
(式1)におけるSxyはx及びyの共分散を表している。Sxyは(式3)によって求められる。(式1)におけるSはxの分散を表している。Sは(式4)によって求められる。(式2)におけるxはxの平均を表している。xは(式5)によって求められる。(式2)におけるyはyの平均を表している。yは(式6)によって求められる。
なお、回帰係数の数が3以上となる場合の回帰係数の求め方には、例えば、参考文献「回帰分析とその応用(TH.Wonnacott、1998)」に記載の方法を用いてもよい。
すなわち、n次高調波成分(例えば3次高調波成分)の強度Hの元で消費電力をW(例えば200W)削減するには、電気料金情報を差額Prdだけ変化させればよいことが、上記の式から求められる。この式が、分析部22によって生成されるDRシグナル算出ルール情報となる。
DRシグナル算出部21が算出する電気料金情報の算出方法について説明する。DRシグナル算出部21は、分析部22が生成したDRシグナル算出ルール情報を参照することにより、電気料金情報を算出する。
DRシグナル算出部21は、現在与えられた電力削減要求信号を調べて、現在時刻の30分後の電力削減要求信号が存在するか否かを判定する。
DRシグナル算出部21は、現在時刻の30分後の電力削減要求信号が存在しなければ、本実施形態における料金情報出力方法は実行せず、既定の料金テーブルに基づいて料金情報を出力する。
一方、DRシグナル算出部21は、現在時刻の30分後の電力削減要求信号が存在すれば、現在時刻における消費電力の削減量Wと、高調波(3次高調波成分)の強度Hとをメータ部12より受信する。
DRシグナル算出部21は、現在時刻における消費電力の削減量Wと、高調波(3次高調波成分)の強度Hとを、分析部22によって生成されるDRシグナル算出ルール情報に入力し、電気料金情報を算出する。
電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tbackだけ遡った時刻において表示部11に表示された電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)Pと電力削減要求開始時刻Tstより所定時間Tforwardだけ進んだ時刻において表示部11に表示された電気料金情報(電力系統の使用電力に対する単価)Pとの差額Prdとなる。
DRシグナル算出部21は、電力削減要求開始時刻Tstより電力削減要求の終了時刻までの電気料金を電気料金情報として差額Prdによって示す。
表示部11は、DRシグナル算出部21の出力に基づいて、電気料金情報を需要家Dに対して出力する。
本実施形態によれば、電気料金情報を高調波の情報に基づいて定めることにより、動作している機器の状態を反映したより的確な電気料金情報とすることができる。
一般に、デマンドレスポンスプログラムの実施時に、同一の電力使用量に対して同一の電力価格を設定しても、需要家Dによっては、他の需要家D'と同一の電力削減効果が得られるとは限らない。同一の電力使用量であっても利用している機器が異なる可能性があるからである。需要家Dにおいて使用電力をどの程度削減できるかは、利用している機器の種類によって異なる。一般に、冷房器具や暖房器具は、需要家にとって使用電力を削減しやすい機器である。
電力系統の高調波を観測することにより、例えば各機器(例えばエアコン)の動作の有無や利用強度を反映した電気料金情報の決定を実施することができる。すなわち、デマンドレスポンスプログラムの実施時における高調波の情報を反映した電力削減をモデル化することによって、より実態に沿った電気料金情報(DRシグナル)の生成が可能となる。
負荷機器(例えば家電製品)の動作状態を反映した高調波情報と消費電力と電気料金情報とを融合させたモデルを作ることにより、より実態に沿った電気料金情報(DRシグナル)の生成が可能となる。このようなモデル(DRシグナル算出ルール情報)は、各需要家毎の取得データに基づいて作成されてもよいし(図6参照)、複数の需要家の取得データを総計して作成されてもよい。需要家毎の取得データに基づいてモデル作成を行えばその需要家の消費動向の特徴(例えば、電力価格の変化量に対して消費電力がどの程度変わるか)に対応した料金算出を行うことができる。例えば、エアコンと洗濯機とでは同じ10Wの電力削減であっても、高調波が異なる。
まだ、需要家Dの管理区域について取得データが蓄積されていない段階では、モデル(DRシグナル算出ルール情報)は、他の需要家D'の管理区域にて取得されたデータを用いて導出されてもよい。
時間の経過と共に、各需要家毎の取得データが増加すると、統計データの正確性が担保される一方、負荷機器の構成が変化した場合においても、その状態に対応したより的確な電気料金情報を算出することができる。
〔4.変形例1〕
図7は、変形例1の料金情報出力システム100aの構成を示すブロック図である。変形例1の料金情報出力システム100aは、解析装置20に代えて解析装置20aを備える点で実施形態の料金情報出力システム100と異なる。解析装置20aは、DRシグナル算出部21に代えてDRシグナル算出部21aを備える点、分析部22に代えて分析部22aを備える点、データ保持部23に代えてデータ保持部23aを備える点で解析装置20と異なる。変形例1の料金情報出力システム100aでは、DRシグナル算出部21a、分析部22a及びデータ保持部23は、クラウドコンピュータ上のプログラムによって実現される。
クラウドコンピュータは、連携、ITの自動化、クライアント認識という利点を有している。クライアントを認識するクラウドコンピュータにおいては、エンドユーザに最適化されたアプリケーションを提供できる。
料金情報出力システム100aは、需要家の管理区域の内部に設置される需要家側装置10と接続されたクラウドコンピュータによって、DRシグナルの各処理など、その機能をより効果的に実現することが可能となる。
〔5.変形例2〕
図8は、変形例2の料金情報出力システム100bの構成を示すブロック図である。変形例2の料金情報出力システム100bは、解析装置20aに代えて解析装置20bを備える点で変形例1の料金情報出力システム100aと異なる。解析装置20bは、プログラム送信部24を備える点で解析装置20aと異なる。プログラム送信部24は、需要家側装置10におけるメータ部12のDSP320に対して、オペレーティングシステム(Operating System, OS)やなどのプログラムを送信する機能を実現する。
プログラム送信部24の存在によって、DSP320のプログラムを解析装置20bの指示によって書き換え可能とすれば、新たな分析アルゴリズムが実装された場合、需要家側装置10におけるメータ部12のハードウェア等を無駄に交換することなく、DSP320に新たな分析アルゴリズムに対応するプログラムを実装することが可能となる。
上述した実施形態及び実施形態の変形例における機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上の各実施形態において、DSP320は、積和演算や高速フーリエ変換処理を実行するものとして説明したが、DSP320の実行する信号処理はこれらに限られず、任意の処理を付加してよい。
前述のように、DSP320のプログラムを解析装置20の指示によって書き換え可能とすれば、新たな分析アルゴリズムの実装によって、各料金情報出力システムの解析精度を向上することができる。
以上述べた少なくともひとつの実施形態の料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラムによれば、電力系統における高調波に基づいて、電気料金を決定することによって、需要家の下で稼働している機器の使用状況などに応じたより的確な電気料金を算出することが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として出力したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100、100a、100b…料金情報出力システム(料金情報出力装置), 10…需要家側装置, 11…表示部, 12…メータ部, 13…信号処理部, 14…信号合成部, 20、20a…解析装置, 21、21a…DRシグナル算出部, 22、22a…分析部, 23、23a…データ保持部, 24…プログラム送信部, 30、31、32…通信回線, 40…分電盤, 50…負荷, 200…パーソナルコンピュータ, 210…インタフェース, 220…CPU, 230…メモリ, 240…ハードディスク, 250…ディスプレイ, 310…NIC, 320…DSP, 330、340…A/Dコンバータ, 350…電圧変換器, 360…電流変換器, 410…計測部, 420…積和部, 430…FFT部, D…需要家

Claims (8)

  1. 電気料金に関する電気料金情報を需要家に対して出力する出力部と、
    需要家が管理する電力系統において、前記電気料金情報が前記需要家に対して出力された後の高調波の強度を測定する測定部と、
    前記電力系統において、前記電気料金情報が前記需要家に対して出力された後の使用電力を導出する導出部と、
    前記電気料金情報と前記高調波の強度と前記使用電力との関係性を示す相関情報を記録する記録部と、
    過去の前記相関情報に基づいて、前記高調波の強度と使用電力の削減目標値とから前記出力部が出力する新たな前記電気料金情報を決定する決定部とを備える料金情報出力装置。
  2. 前記測定部は、前記電力系統の電流に対するフーリエ変換処理に基づいて前記高調波の強度を測定する請求項1に記載の料金情報出力装置。
  3. 前記決定部は、過去の前記相関情報を用いた回帰分析処理に基づいて前記電気料金情報を決定する請求項1又は2に記載の料金情報出力装置。
  4. 前記電気料金情報は、前記電力系統の使用電力に対する単価である請求項1から3のいずれか1項に記載の料金情報出力装置。
  5. 前記電気料金情報は、前記電力系統において使用された電力量の料金であって、
    前記電力量を算出する算出部を更に備える請求項1から3のいずれか1項に記載の料金情報出力装置。
  6. 需要家の管理区域内に設置される需要家側装置と、通信回線を介して前記需要家側装置と接続される解析装置とを備える料金情報出力装置であって、
    前記需要家側装置は、
    電気料金に関する電気料金情報を需要家に対して出力する出力部と、
    前記需要家が保有する電力系統において、前記電気料金情報が出力された後の高調波の強度を測定する測定部とを備え、
    前記解析装置は、
    前記電力系統において、前記電気料金情報が出力された後の使用電力を導出する導出部と、
    前記電気料金情報と前記高調波の強度と前記使用電力との相関情報を記録する記録部と、
    過去の前記相関情報に基づいて、現在の前記高調波の強度と使用電力の目標値とから前記出力部が出力する新たな前記電気料金情報を決定する決定部とを備える料金情報出力装置。
  7. 電気料金に関する電気料金情報を需要家に対して出力する段階と、
    需要家の電力系統において、前記電気料金情報が前記需要家に対して出力された後の高調波の強度を測定する段階と、
    前記電力系統において、前記電気料金情報が前記需要家に出力された後の使用電力を導出する段階と、
    前記電気料金情報と前記高調波の強度と前記使用電力との関係性を示す相関情報を記録する段階と、
    過去の前記相関情報に基づいて、前記高調波の強度と使用電力の目標値とから新たな前記電気料金情報を決定する段階とを備える料金情報出力方法。
  8. コンピュータに、請求項7に記載の料金情報出力方法を実行させるためのプログラム。
JP2013258641A 2013-12-13 2013-12-13 料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム Active JP6158064B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013258641A JP6158064B2 (ja) 2013-12-13 2013-12-13 料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム
EP14870021.4A EP3096283A4 (en) 2013-12-13 2014-07-03 Bill information determination device, bill information output system and bill information determination method and program
PCT/JP2014/067758 WO2015087571A1 (ja) 2013-12-13 2014-07-03 料金情報決定装置、料金情報出力システム、料金情報決定方法及びプログラム
US15/103,755 US20160307280A1 (en) 2013-12-13 2014-07-03 Price information determination device, price information output system, price information determination method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013258641A JP6158064B2 (ja) 2013-12-13 2013-12-13 料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015115006A JP2015115006A (ja) 2015-06-22
JP6158064B2 true JP6158064B2 (ja) 2017-07-05

Family

ID=53370892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013258641A Active JP6158064B2 (ja) 2013-12-13 2013-12-13 料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160307280A1 (ja)
EP (1) EP3096283A4 (ja)
JP (1) JP6158064B2 (ja)
WO (1) WO2015087571A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105356450B (zh) * 2015-10-28 2017-10-31 国家电网公司西北分部 一种基于动态电价的电网分区方法
CN106093553A (zh) * 2016-07-27 2016-11-09 北京小米移动软件有限公司 用电数据检测方法及装置
JP2018028477A (ja) * 2016-08-18 2018-02-22 株式会社Sassor 電力測定装置
CN111738621B (zh) * 2020-07-17 2020-11-24 深圳华工能源技术有限公司 需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3403368B2 (ja) 1999-02-01 2003-05-06 財団法人電力中央研究所 電気機器モニタリングシステム及び動作異常警報システム
DE60129437T2 (de) * 2000-04-12 2008-04-17 Central Research Institute Of Electric Power Industry System und verfahren zur abschätzung des stromverbrauchs eines elektrischen geräts und abnormalitätswarnungssystem damit
JP3877269B2 (ja) 2000-05-18 2007-02-07 財団法人電力中央研究所 電気機器モニタリングシステム及びこれを利用した異常警告システム
JP4104520B2 (ja) * 2003-09-30 2008-06-18 株式会社日立製作所 電力負荷平準化システム
JPWO2011142131A1 (ja) * 2010-05-11 2013-07-22 パナソニック株式会社 電気機器制御システム、サーバ、電気機器及び電気機器制御方法
KR101173769B1 (ko) * 2010-09-03 2012-08-13 엘에스산전 주식회사 동태적 시변 전력요금제를 지원하는 전력량계
US20120083930A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Robert Bosch Gmbh Adaptive load management: a system for incorporating customer electrical demand information for demand and supply side energy management
US20120310860A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-06 Alcatel-Lucent Cloud-Based Demand Response
JP5798069B2 (ja) * 2012-03-21 2015-10-21 株式会社東芝 電気機器モニタリング装置
WO2014076785A1 (ja) * 2012-11-14 2014-05-22 中国電力株式会社 ダイナミックプライシング支援装置、ダイナミックプライシング支援方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015115006A (ja) 2015-06-22
US20160307280A1 (en) 2016-10-20
WO2015087571A1 (ja) 2015-06-18
EP3096283A4 (en) 2017-06-07
EP3096283A1 (en) 2016-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6158064B2 (ja) 料金情報出力装置、料金情報出力方法及びプログラム
US8789061B2 (en) System and method for datacenter power management
JP5812310B2 (ja) グリッドへの風力電力出力を平滑化するための方法、システム、および、コンピュータ可読記憶媒体を含む製造品(ウィンド・ファームからの電力出力を平滑化すること)
JP6290255B2 (ja) 機器状態推定装置、機器消費電力推定装置、およびプログラム
US20140163908A1 (en) Electrical device monitoring apparatus, method thereof and system
TWI517079B (zh) 電器辨識裝置、方法及其系統
Kurpicz et al. How much does a VM cost? Energy-proportional Accounting in VM-based Environments
Narayan et al. Power-aware cloud metering
Chadha et al. A statistical approach to power estimation for x86 processors
JP2007089317A (ja) 系統連係システムおよび自己消費電力量データ用統括サーバ
CN107341736B (zh) 一种基于电流波形特征的电力负荷分解方法和系统
JPWO2015064024A1 (ja) 特典情報決定装置および特典情報決定システム
JP2015126693A (ja) 需要調整策定装置及び端末装置
Jagroep et al. A resource utilization score for software energy consumption
JP6454242B2 (ja) 負荷電流計測方法およびその装置
JP7186149B2 (ja) 資源管理システム、情報処理装置、および資源管理方法
Sun et al. Mvei: an interference prediction model for cpu-intensive application in cloud environment
JP2013156941A (ja) 在宅管理装置、在宅管理方法および在宅管理プログラム
JP2017083397A (ja) 接続相判定信頼度算出プログラム、装置、及び方法
JP5907926B2 (ja) 監視装置及びプログラム
JP6417152B2 (ja) 機器電力推定方法およびシステム
Silva et al. Invasive technique for measuring the energy consumption of mobile devices applications in mobile cloud environments
JP6226366B2 (ja) 電力負荷推定装置
JP2015091217A (ja) 未知パラメータ推定方法、未知パラメータプログラム及び未知パラメータ推定装置
JP2022119443A (ja) 再生可能エネルギー利用評価システムおよび再生可能エネルギー利用評価方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170607

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6158064

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151