JP6161723B2 - コントローラ、エネルギーマネジメントシステム、電力機器、エネルギーマネジメント方法、及び、プログラム - Google Patents
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Description
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる。
発電システム120よる発電量がエネルギーマネジメントシステム1全体の消費電力量を上回り、且つ、蓄電システム130における空き容量がある場合、エネルギーマネジメントシステム1は、発生した余剰電力を蓄電システム130に蓄える。蓄電システム130における空き容量が無くなると、蓄電をやめ、以下に説明するスケジュールの変更等を行う。
余剰電力が発生し、且つ、蓄電システム130における空き容量が無くなると、制御部205は、スケジュール表600に登録されているスケジュールを参照し、スケジュールによって設定されている機器160の稼働を開始する時刻を早め、機器160に余剰電力を消費させる。以下の説明において、ユーザによって設定されたスケジュールの開始時刻をHEMSコントローラ100が早めることを、「スケジュールを前倒しする」と表現する。
余剰電力が発生しても、様々な要因によりすぐに余剰が無くなるかもしれないし、長時間に渡って余剰が続くかもしれない。そこで、制御部205は、余剰電力が発生すると、その余剰が継続する時間を推測し、推測結果に応じてスケジュールを前倒しするか否かを決定することができる。
ユーザが省エネルギーを考えて自主的に機器160の能力を下げることがある。例えば、ユーザは、できればもっと冷房を強くしたいと考えているものの、電気料金を抑えるために高めに温度を設定して我慢するかもしれない。そこで、制御部205は、余剰電力が発生し、且つ、ユーザが理想と考えている設定と現在の設定との間に開きがあると推測される場合には、その開きを埋めるべく、ユーザが理想と考えている設定に近づける。
機器160が分類されるカテゴリには、空調機、照明器具、テレビジョン受像機、床暖房システム、給湯システム、冷蔵庫、IHクッキングヒータ等、様々なカテゴリがある。また、同じカテゴリに含まれていても、メーカー、型番、製造ロットごとに細かな特性が異なることがある。例えば、空調機というカテゴリに含まれる機器160であっても、最新式の空調機と、数年前に発売された空調機とでは、定格電力等が異なることがある。本実施形態のHEMSコントローラ100は、機器160ごとの特性の違いに応じて、余剰電力が発生したときに動作の設定を変更させる対象機器を選択することができる。
HEMSコントローラ100は、スケジュールを前倒しすることによる、エネルギーマネジメントシステム1全体への影響の大きさを数値化し、前倒しするスケジュールの優先度を計算することができる。本実施形態では、数値化されるパラメータには、(a)前倒しによる影響度を表すパラメータPa、(b)スケジュールの近さを表すパラメータPb、(c)蓄エネルギーの効果を表すパラメータPc、(d)消費電力量の特性を表すパラメータPd、がある。各パラメータPa,Pb,Pc,Pdが総合的に勘案されて、優先度が決まる。
制御部205は、前倒しによる影響の大きさを、複数段階に分けて数値化する。制御部205は、影響の大きさを、例えば、なし、小程度、中程度、大程度、の4段階に分けて判別する。そして、制御部205は、影響なしならPa=1、小程度ならPa=2、中程度ならPa=3、大程度ならPa=4等というように、点数を付与する。具体的な数値は任意である。
制御部205は、スケジュールの近さ、すなわち、余剰電力が発生した時刻からスケジュールの開始時刻までの時間の長さを、複数段階に分けて数値化する。制御部205は、例えば、1時間以上ならPb=1、30分以上1時間未満ならPb=2、15分以上30分未満ならPb=3、15分未満ならPb=4、等というように、点数を付与する。具体的な数値は任意である。
機器160が動作することによる環境への効果の持続度は、機器160ごとに異なる。例えば冷房では、一旦空気を冷やせば、冷房を止めても、空気が冷えた状態はある程度の期間持続する。給湯システムでは、一度冷水を暖めれば、加温を止めても、温水の状態はある程度の期間持続する。これに対し、照明器具では、早く点灯させたからといって余計に明るくなるわけではないし、消してしまえばすぐに暗くなる。つまり、エネルギーを貯め込む効果が小さい。HEMSコントローラ100は、効果の持続度、言い換えれば蓄エネルギーの効果の大きさに基づいて、パラメータPcを決定する。
上述したように、消費電力量の変化の仕方は、機器160ごとに異なる。また、同じ機器160であっても、動作モードが複数あれば、消費電力量の変化の仕方は、動作モードごとに異なる。HEMSコントローラ100は、機器ごと、あるいは動作モードごとに、消費電力量の特性を表すパラメータPdを決定する。
・・・[式1]
ただし、演算子“*”は乗算を表す。
制御部205は、余剰電力が発生した時点で設定されていた機器160の動作モードを判別し、パラメータPeを決定する。
制御部205は、動作モードの変更により増加する消費電力量に基づいて、パラメータPfを決定する。
・・・[式2]
・・・[式3]
・床暖房・・・ONとOFF、設定温度の変更、予暖。
・給湯システム・・・湯沸かし。水量の変更。温度の変更。
・電気自動車・・・充電。
・冷凍冷蔵庫・・・製氷、霜取り。
・照明器具・・・ONとOFF、明るさの変更。
・テレビジョン受像機・・・明るさの変更。
・IHクッキングヒータ・・・火力の制限の開始及び解除。
・換気システム・・・ONとOFF、風量の変更。
・炊飯器・・・ONとOFF。
・電気ポット・・・ONとOFF、再沸騰。
・洗濯機、乾燥機・・・ONとOFF。
・トイレ・・・温水便座のONとOFF、自動清掃。
・パーソナルコンピュータ・・・ONとOFF、充電。
・お掃除ロボット・・・ONとOFF、充電。
Claims (28)
- ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
コントローラ。 - ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールと、前記ユーザと前記ユーザによって使用される部屋とを対応付ける部屋−ユーザ対応付けテーブルと、前記部屋と前記部屋に設置される機器とを対応付ける機器−部屋対応付けテーブルと、を記憶する記憶部と、
前記部屋−ユーザ対応付けテーブルに基づいて、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる部屋を判別し、前記機器−部屋対応付けテーブルに基づいて、前記判別された部屋に対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
コントローラ。 - ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させ、
前記記憶部は、前記機器による消費電力の特性を示すデータを更に記憶し、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力が発生した時点における前記判別された機器による過去の消費される電力量の時間変化率が負の値をとる場合に、前記機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
コントローラ。 - 前記記憶部は、前記機器による消費電力の特性を示すデータを更に記憶し、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記判別された機器による消費電力の特性に基づいて、前記時刻を早めるスケジュールを決定する、
請求項1又は2に記載のコントローラ。 - 前記記憶部は、前記機器による消費電力の特性を示すデータを更に記憶し、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力が発生した時点における前記判別された機器による過去の消費される電力量の時間変化率が負の値をとる場合に、前記機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
請求項1、2、4のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記機器による消費電力の特性に基づいて、前記スケジュールの優先度を計算し、前記スケジュールのうち前記優先度が最も高いスケジュールの時刻を早める、
請求項3又は4に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、起動直後に消費される電力量が大きい特性を持つ機器のスケジュールの時刻を早める、
請求項3又は4に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記機器を制御することにより得られる環境への効果の持続度に基づいて、前記スケジュールの優先度を計算し、前記スケジュールのうち前記優先度が最も高いスケジュールの時刻を早める、
請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記スケジュールが開始される時刻から終了される時刻までの時間の長さと、前記スケジュールに対応付けられるユーザの数と、前記判別された機器の数と、のうち少なくともいずれか一つに基づいて、前記スケジュールの優先度を計算し、前記スケジュールのうち前記優先度が最も高いスケジュールの時刻を早める、
請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力が発生した時刻から前記スケジュールが開始される時刻までの時間の長さに基づいて、前記スケジュールの優先度を計算し、前記スケジュールのうち前記優先度が最も高いスケジュールの時刻を早める、
請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記機器の動作のモードは複数あり、
前記特性は、第1のモードから第2のモードへ移行する際の消費される電力量の推移を表し、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力の量と、前記特性が示す消費される電力量の推移と、に基づいて、前記スケジュールの優先度を計算し、前記スケジュールのうち前記優先度が最も高いスケジュールの時刻を早める、
請求項3又は4に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力の発生の継続時間を推測し、前記推測された継続時間が閾値より大きい場合に、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早める、
請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記機器の過去の動作履歴に基づいて、前記ユーザの嗜好を推測し、前記推測された嗜好に基づいて、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早める、
請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記ユーザから入力された前記機器の設定値と、前記余剰電力が発生したときにおける前記機器の設定値と、の比較結果に基づいて、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早める、
請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記制御部は、前記余剰電力が発生し、蓄電システムに空き容量がある場合、前記余剰電力を前記蓄電システムに蓄えさせ、前記蓄電システムの空き容量が無くなると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早める、
請求項1から13のいずれか1項に記載のコントローラ。 - 前記機器は、前記機器の能力が制限される省エネルギーモードを有し、
前記制御部は、前記機器が前記省エネルギーモードに設定されている場合、前記スケジュールの時刻を早める代わりに、前記省エネルギーモードの設定を解除する、
請求項1から14のいずれか1項に記載のコントローラ。 - コントローラと複数の機器とを有するエネルギーマネジメントシステムであって、
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記複数の機器の中から、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
エネルギーマネジメントシステム。 - コントローラと複数の機器とを有するエネルギーマネジメントシステムであって、
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールと、前記ユーザと前記ユーザによって使用される部屋とを対応付ける部屋−ユーザ対応付けテーブルと、前記部屋と前記部屋に設置される機器とを対応付ける機器−部屋対応付けテーブルと、を記憶する記憶部と、
前記部屋−ユーザ対応付けテーブルに基づいて、前記複数の機器の中から、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる部屋を判別し、前記機器−部屋対応付けテーブルに基づいて、前記判別された部屋に対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
エネルギーマネジメントシステム。 - コントローラと複数の機器とを有するエネルギーマネジメントシステムであって、
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記複数の機器の中から、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させ、
前記記憶部は、前記機器による消費電力の特性を示すデータを更に記憶し、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力が発生した時点における前記判別された機器による過去の消費される電力量の時間変化率が負の値をとる場合に、前記機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
エネルギーマネジメントシステム。 - ユーザから入力された時刻と動作とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に、前記スケジュールに対応付けられる動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記動作の制御を前記早められた時刻において開始する、
電力機器。 - ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールと、前記ユーザと前記ユーザによって使用される部屋とを対応付ける部屋−ユーザ対応付けテーブルと、前記部屋と動作とを対応付ける動作−部屋対応付けテーブルと、を記憶する記憶部と、
前記部屋−ユーザ対応付けテーブルに基づいて、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる部屋を判別し、前記動作−部屋対応付けテーブルに基づいて、前記判別された部屋に対応付けられる動作を判別し、前記スケジュールに対応付けられる時刻に、前記判別された動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された動作の制御を前記早められた時刻において開始する、
電力機器。 - ユーザから入力された時刻と動作とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部と、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に、前記スケジュールに対応付けられる動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記動作の制御を前記早められた時刻において開始し、
前記記憶部は、前記動作による消費電力の特性を示すデータを更に記憶し、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力が発生した時点における前記動作による過去の消費される電力量の時間変化率が負の値をとる場合に、前記動作の制御を前記早められた時刻において開始する、
電力機器。 - ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部を参照し、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別ステップと、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御ステップと、
を備え、
前記制御ステップでは、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
エネルギーマネジメント方法。 - ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールと、前記ユーザと前記ユーザによって使用される部屋とを対応付ける部屋−ユーザ対応付けテーブルと、前記部屋と前記部屋に設置される機器とを対応付ける機器−部屋対応付けテーブルと、を記憶する記憶部を参照し、前記部屋−ユーザ対応付けテーブルに基づいて、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる部屋を判別し、前記機器−部屋対応付けテーブルに基づいて、前記判別された部屋に対応付けられる機器を判別する判別ステップと、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御ステップと、
を備え、
前記制御ステップでは、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
エネルギーマネジメント方法。 - ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部を参照し、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別ステップと、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御ステップと、
を備え、
前記制御ステップでは、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させ、
前記記憶部は、前記機器による消費電力の特性を示すデータを更に記憶しており、
前記余剰電力が発生すると、前記制御ステップにおいて、前記余剰電力が発生した時点における前記判別された機器による過去の消費される電力量の時間変化率が負の値をとると判別された場合に、前記機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
エネルギーマネジメント方法。 - コンピュータを、
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部を参照し、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部、
として機能させ、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
プログラム。 - コンピュータを、
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールと、前記ユーザと前記ユーザによって使用される部屋とを対応付ける部屋−ユーザ対応付けテーブルと、前記部屋と前記部屋に設置される機器とを対応付ける機器−部屋対応付けテーブルと、を記憶する記憶部を参照し、前記部屋−ユーザ対応付けテーブルに基づいて、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる部屋を判別し、前記機器−部屋対応付けテーブルに基づいて、前記判別された部屋に対応付けられる機器を判別する判別部、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部、
として機能させ、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
プログラム。 - コンピュータを、
ユーザと前記ユーザから入力された時刻とを対応付ける複数のスケジュールを記憶する記憶部を参照し、前記スケジュールによって示される前記ユーザに対応付けられる機器を判別する判別部、
前記スケジュールに対応付けられる時刻に前記判別された機器を制御する制御部、
として機能させ、
前記制御部は、余剰電力が発生すると、前記記憶されているスケジュールのうち、前記余剰電力の発生後、予め設定された時間内に前記時刻が設定されているスケジュールを前記時刻を早めることが許可された許可グループに分類し、前記許可グループに分類されるスケジュールの時刻を早め、前記判別された機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させ、
前記記憶部は、前記機器による消費電力の特性を示すデータを更に記憶しており、
前記制御部は、前記余剰電力が発生すると、前記余剰電力が発生した時点における前記判別された機器による過去の消費される電力量の時間変化率が負の値をとる場合に、前記機器の制御を前記早められた時刻において前記機器に開始させる、
プログラム。
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