JP6198970B2 - 制御装置、機器制御システム、機器制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、機器制御システム、機器制御方法及びプログラムに関する。

近年、電力の安定供給を図る観点から、デマンドレスポンス（ＤＲ：Demand Response）の事業化が進展している。このデマンドレスポンスとは、電力需要バランスを維持するために需要家に対して需要抑制や需要シフトを促すインセンティブ制度である。

デマンドレスポンスはおおまかに、電気料金ベースのものとインセンティブベースのものとに分けられる。電気料金ベースのデマンドレスポンスは、電気料金メニュー（時間帯別料金、クリティカルピーク料金、リアルタイム料金など）を通じて需要家のピークシフトを促すものである。また、インセンティブベースのデマンドレスポンスは、需要家に需要抑制の対価を支払うことによってピークシフトやピークカットを促すものである。

このようなデマンドレスポンスに関連した先行技術として、例えば、特許文献１には、需要家の好みに合わせた機器制御を行うことを目的としたＤＲ対応策提案装置が開示されている。このＤＲ対応策提案装置は、複数の機器に関連する複数の機器制御ルールを格納するルールデータベースと、機器制御ルールの順位に関する情報を記憶するルール順位履歴データベースとを備え、ＤＲサーバからの消費電力削減要求を受信すると、順位の高い機器制御ルールを優先的に選択し、選択した機器制御ルールを実行することで、対応する機器の動作を制御する。

特開２０１３−０３１３５５号公報

上記の特許文献１の技術では、消費電力削減要求を満たすために、宅内の機器を停止させるものであるため、居住者の快適性が著しく損なわれてしまうという懸念がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、居住者の快適性の低下を抑えつつ、ＤＲに対応する時間帯における買電力量の抑制を実現できる制御装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、
宅外のサーバからのデマンドレスポンスに関する通知を受け付けるデマンドレスポンス受付部と、
蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、
機器を制御する機器制御部と、
前記デマンドレスポンスに対応する特定時間帯の間、予めユーザにより設定された抑制レベルに応じて前記機器を制御した場合の消費電力量を予測する消費電力量予測部と、
前記予測された消費電力量に基づいて前記蓄電池における必要電力量を決定する必要電力量決定部と、を備え、
前記充放電制御部は、前記特定時間帯より前の時間帯において、前記蓄電池の残量が前記必要電力量に達するように前記蓄電池の充電を制御し、
前記機器制御部は、前記特定時間帯の間、前記抑制レベルに基づいて前記機器を制御する。

本発明によれば、デマンドレスポンスに対応する時間帯において、予めユーザにより設定された抑制レベルに基づいて複数の機器を制御する。このため、居住者であるユーザの快適性をなるべく損なわずに買電力量の抑制を行うことができる。

本発明の実施形態１に係る機器制御システムの全体構成を示す図である。 実施形態１の制御装置の構成を示すブロック図である。 抑制レベルを説明するための図である。 実施形態１の制御装置が備える制御部の機能構成を示す図である。 抑制制御内容の一例を示す図である。 実施形態１のＤＲ対応処理の手順を示すフローチャート（その１）である。 実施形態１のＤＲ対応処理の手順を示すフローチャート（その２）である。 本発明の実施形態２の制御装置が備える制御部の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態３に係る機器制御システムの全体構成を示す図である。 実施形態３の制御装置が備える制御部の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態４の制御装置が備える制御部の機能構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る機器制御システム１の全体構成を示す図である。この機器制御システム１は、一般家庭で使用される電力の管理を行う、いわゆる、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）と呼ばれるシステムである。機器制御システム１は、制御装置２と、操作端末３と、電力センサ４と、複数の機器５（機器５ａ，５ｂ，…）と、ＰＣＳ６と、蓄電池７と、を備える。

制御装置２は、家屋Ｈ内の適切な場所に設置され、この家庭（需要地）において消費される電力の監視を行い、電力の消費状況を操作端末３を介して表示する。また、制御装置２は、各機器５の動作制御や動作状態の監視や蓄電池７の充放電制御などを行う。制御装置２の詳細については後述する。

操作端末３は、タッチパネル、タッチパッド等の入力デバイスと、液晶ディスプレイ等の表示デバイスと、通信インタフェースと、を備える。操作端末３は、制御装置２と、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等、周知の無線ＬＡＮの規格に則ったデータ通信を行う。操作端末３は、この機器制御システム１と家屋Ｈの居住者であるユーザとの間のインタフェース（ユーザインタフェース）として機能する。

電力センサ４は、この家庭（需要地）で消費される電力量を計測する。電力センサ４は、家屋Ｈ内に構築された無線ネットワーク（図示せず）を介して、制御装置２と通信可能に接続する。この無線ネットワークは、例えば、エコーネットライト（ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ）に準じたネットワークである。電力センサ４は、計測した電力量に関するデータを制御装置２に送信する。なお、電力センサ４は、外付けの通信アダプタ（図示せず）を介して、この無線ネットワークに接続される仕様であってもよい。

機器５（機器５ａ，５ｂ，…）は、例えば、照明器、エアコン（空調機）、冷蔵庫、テレビ、ＩＨクッキングヒータ、炊飯器、電子レンジ、給湯機、床暖房システム等の家屋Ｈ（敷地も含む）内に設置される電気機器である。各機器５は、商用電源８等からの電力を供給する電力線Ｄ４に接続されている。各機器５は、上述の図示しない無線ネットワークを介して、制御装置２と通信可能に接続する。なお、各機器５は、外付けの通信アダプタ（図示せず）を介して、この無線ネットワークに接続される仕様であってもよい。

ＰＣＳ６は、定置型の蓄電池用のパワーコンディショニングシステムである。ＰＣＳ６は、蓄電池７の充電及び放電を行う。ＰＣＳ６には、商用電源８からの電力が、電力線Ｄ１、分電盤９及び電力線Ｄ２を介して供給される。ＰＣＳ６は、蓄電池７の充電時には、商用電源８からの電力を蓄電池７に供給する。また、ＰＣＳ６は、蓄電池７の放電時には、蓄電池７からの電力を電力線Ｄ３を介して分電盤９に供給する。ＰＣＳ６は、上述の無線ネットワークを介して、制御装置２と通信可能に接続する。なお、ＰＣＳ６と制御装置２との間の通信がＬＡＮケーブルを介して行われるようにしてもよい。

制御装置２は、図２に示すように、インターネット等の広域ネットワークＮに接続するための広域通信部２０と、無線通信を行うための無線通信部２１と、プログラムやデータを保持するためのデータ記憶部２２と、これらを制御する制御部２３と、を備える。これらの各構成部は、バス２４を介して相互に接続される。

広域通信部２０は、広域通信インタフェースを備え、ルータ１０と接続し、広域ネットワークＮに接続して、サーバ１１等の他の装置とデータ通信を行う。無線通信部２１は、無線通信インタフェースを備え、制御部２３の制御の下、操作端末３、電力センサ４、各機器５、ＰＣＳ６と無線データ通信を行う。

データ記憶部２２は、例えば、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等で構成される。データ記憶部２２は、抑制レベル設定データ２２０を記憶する。また、データ記憶部２２は、図示はしないが、この家庭で消費される電力を監視するためのプログラムや各機器５の動作を制御するためのプログラム、蓄電池７の充放電を制御するためのプログラム、そして、これらのプログラムの実行時に使用されるデータを記憶する。

抑制レベル設定データ２２０は、ユーザにより予め設定された抑制レベルを示すデータである。抑制レベルとは、ＤＲ（Demand Response：デマンドレスポンス）に対応する時間帯において、商用電源８から供給される電力量、即ち、電力会社等から購入する電力量（買電力量）を抑制する強度（抑制強度）を示す指標である。図３に示すように、本実施形態では、抑制レベルは、０〜４の数値で示され、この数値が大きい程、抑制強度は大きくなる。ユーザは、所望の抑制強度に対応する抑制レベルを操作端末３を操作して制御装置２に設定することができる。

制御部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等（何れも図示せず）を含んで構成され、制御装置２を統括制御する。図４に示すように、制御部２３は、本発明特有の機能として、ユーザインタフェース処理部２３０と、ＤＲ受付部２３１と、モード切替部２３２と、特定時間帯設定部２３３と、充放電制御部２３４と、機器制御部２３５と、を備える。これらの構成部の機能は、ＣＰＵ等が、データ記憶部２２に記憶されているプログラムを実行することで実現される。

ユーザインタフェース処理部２３０は、操作端末３を介したユーザインタフェース処理を行う。即ち、ユーザインタフェース処理部２３０は、ユーザからの操作を操作端末３及び無線通信部２１を介して受け付け、受け付けた操作の内容に応じた処理を行う。また、ユーザインタフェース処理部２３０は、ユーザに提示するための情報（例えば、監視画面データや各種の操作画面データ）を無線通信部２１を介して操作端末３に送信し、かかる情報を操作端末３に表示させる処理を行う。

ＤＲ（Demand Response）受付部２３１は、広域通信部２０を介してサーバ１１と通信を行い、サーバ１１からデマンドレスポンスに関する通知（ＤＲ通知）を受け付ける。サーバ１１は、電力会社や電力会社に委託された機関等で管理されるサーバ・コンピュータである。電力会社等は、ＤＲ通知により、ＣＰＰ（Critical Peak Pricing）やＰＴＲ（Peak Time Rebate）等の情報を需要家（ここでは、家屋Ｈの居住者であるユーザ）に通知することができる。

ＣＰＰとは、ＤＲに対応する時間帯（ピーク時間帯や指定する時間帯）の電気料金単価が高騰することを示す。ピーク時間帯とは、１日のうちで電力需要が最も多くなる時間帯をいう。また、ＰＴＲとは、ＤＲに対応する時間帯に消費電力量を削減すると、その削減量に応じて払い戻しを行うことを示す。

ＤＲ通知には、ＤＲの種別（ＣＰＰやＰＴＲ等）を示す情報（ＤＲ種別）と、通知の種別を示す情報（通知種別）とが含まれる。本実施形態では、通知種別として、「予告通知」、「決定通知」及び「取消通知」の３つがある。「予告通知」とは、ＤＲ種別で示されるＤＲの実施を予告するための通知である。「決定通知」とは、予告したＤＲが確実に実施されることの通知である。この「決定通知」は、予告したＤＲに対応する時間帯の開始時刻から１時間程度前にサーバ１１から送信される。「取消通知」は、予告したＤＲの実施を取り消した（キャンセルした）ことの通知であり、当該ＤＲに対応する時間帯より前に通知される。また、ＤＲ通知には、必要に応じて当該ＤＲに対応する時間を指定する情報も含まれる。

ＤＲ受付部２３１は、サーバ１１からのＤＲ通知を広域通信部２０を介して受信すると、受信したＤＲ通知をＲＡＭ又はデータ記憶部２２に保存する。

モード切替部２３２は、ＤＲ受付部２３１が受け付けたＤＲ通知が予告通知である場合、制御モードを通常モードからＤＲモードに切り替える。また、モード切替部２３２は、ＤＲ受付部２３１が受け付けたＤＲ通知が取消通知である場合、制御モードをＤＲモードから通常モードに切り替える。さらに、モード切替部２３２は、ＤＲモード時において、ＤＲに対応する時間帯の開始時刻から予め定めた時間前（本実施形態では、１０分前）になってもサーバ１１から決定通知が来ない場合、制御モードをＤＲモードから通常モードに切り替える。

特定時間帯設定部２３３は、予め定めたタイミングで、ＤＲに対応する時間帯を特定時間帯として設定する。本実施形態では、制御モードが通常モードからＤＲモードに切り替わった際に特定時間帯設定部２３３は、ＤＲに対応する時間帯（ピーク時間帯や、あるいは、ＤＲ通知により指定された時間帯）を特定時間帯として設定する。

充放電制御部２３４は、無線通信部２１及びＰＣＳ６を介して蓄電池７の充電及び放電を制御する。制御モードがＤＲモードである場合、充放電制御部２３４は、特定時間帯設定部２３３により設定された特定時間帯より前の時間帯（準備時間帯）において、蓄電池７の残量が予め定めた必要電力量に達するように蓄電池７の充電を制御する。この場合、 充放電制御部２３４は、準備時間帯の中で電気料金単価が最も安くなる時間帯（あるいは、電気代が最も安くなる時間帯）に蓄電池７が充電されるようにＰＣＳ６を制御する。必要電力量は、例えば３ｋＷｈに初期設定されている。ユーザは、操作端末３を操作して必要電力量の設定値を変更することができる。

電気料金単価（電気料金の時間帯別単価）や時間帯別の電気代に関するデータ（料金データ）は、ユーザにより操作端末３を介して制御装置２に設定され、データ記憶部２２に保存されているものとする。あるいは、制御装置２が、インターネット等の広域ネットワークに接続される場合では、制御装置２は、電力会社や電力会社に委託された機関等で管理されるサーバからデータ通信により料金データを取得してもよい。

また、充放電制御部２３４は、制御モードがＤＲモードである場合、特定時間帯に入ると蓄電池７に放電を開始させる。

機器制御部２３５は、無線通信部２１を介して各機器５の動作を制御する。制御モードがＤＲモードである場合、機器制御部２３５は、特定時間帯の間、抑制レベル設定データ２２０に設定された抑制レベルに基づいて各機器５を制御する。この場合、より詳細には、機器制御部２３５は、抑制レベルに基づいて各機器５の消費電力を低下させるための制御（抑制制御）の内容（抑制制御内容）を判別する。本実施形態では、抑制制御内容は、抑制レベルが示す値に応じて予め機器５毎に定められている。図５に、各機器５の抑制制御内容の一例を示す。なお、抑制レベルが０の場合、機器制御部２３５は、抑制制御を行わない。

図５において、“ＸＸ％低下”とは、消費電力を現状のＸＸ％まで低下させることを意味する。“冷房時：＋１℃”とは、冷房運転時の設定温度（目標温度）を１℃上げることを意味する。また、“暖房時：−１℃”とは、暖房運転時の設定温度（目標温度）を１℃下げることを意味する。

機器制御部２３５は、機器５毎に判別した抑制制御内容を示す制御コマンドを生成し、生成した制御コマンドを無線通信部２１を介して各機器５に送信する。かかる制御コマンドを受信した機器５は、受信した制御コマンドに応じた動作を行う。

図６及び図７は、制御装置２の制御部２３によって実行されるＤＲ対応処理の手順を示すフローチャートである。このＤＲ対応処理は、予め定めた周期で（例えば、１０分毎に）繰り返し実行される。

制御部２３は、サーバ１１からのＤＲ通知を広域通信部２０を介して受信すると（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、受信したＤＲ通知をＲＡＭ又はデータ記憶部２２に保存するとともに、受信したＤＲ通知が予告通知であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ＤＲ通知を受信しなかった場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、制御部２３はステップ１１２の処理に進む。

受信したＤＲ通知が予告通知でない場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、制御部２３はステップＳ１０８の処理に進む。一方、受信したＤＲ通知が予告通知である場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、制御部２３は、ユーザからＤＲへの参加が承諾されている否かを判別する（ステップＳ１０３）。ユーザによるＤＲへの参加の承諾有無を示すデータ（承諾有無設定データ）は、データ記憶部２２に記憶されている。ユーザは、操作端末３を操作して、ＤＲへの参加の承諾有無を承諾有無設定データに予め設定することができる。なお、初期状態では、承諾有無設定データは「承諾有り」に設定されている。

ユーザからＤＲへの参加が承諾されていない場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、制御部２３はステップＳ１１２の処理に進む。一方、ユーザからＤＲへの参加が承諾されている場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、制御部２３は、制御モードを通常モードからＤＲモードに切り替え（ステップＳ１０４）、決定フラグをオフにする（ステップＳ１０５）。決定フラグとは、予告通知の受信後に決定通知を受けたか否かを示すフラグである。

また、制御部２３は、ＤＲに対応する時間帯を特定時間帯として設定する（ステップＳ１０６）。そして、制御部２３は、上述した準備時間帯において、蓄電池７の残量が必要電力量に達するように蓄電池７の充電を制御する処理（充電制御処理）を開始し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１１２の処理に進む。なお、制御部２３は、制御モードをＤＲモードに切り替えると、必ずしも直ちに蓄電池７の充電をＰＣＳ６に指示するのではなく、上述したように、電気料金の時間帯別単価が最も安くなる時間帯（あるいは、電気代が最も安くなる時間帯）に蓄電池７が充電されるようにＰＣＳ６を制御する。

受信したＤＲ通知が取消通知である場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、制御部２３は、制御モードをＤＲモードから通常モードに切り替える（ステップＳ１０９）。また、制御部２３は、ステップＳ１０７で開始した蓄電池７の充電制御処理を中止し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１２の処理に進む。

受信したＤＲ通知が取消通知でない、即ち決定通知である場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、制御部２３は、決定フラグをオンにし（ステップＳ１１１）、ステップＳ１１２の処理に進む。

ステップＳ１１２では、制御部２３は、制御モードがＤＲモードであるか否かを判別する。ＤＲモードでない場合（ステップＳ１１２；ＮＯ）、制御部２３は、本周期におけるＤＲ対応処理を終了する。一方、制御モードがＤＲモードである場合（ステップＳ１１２；ＹＥＳ）、制御部２３は、特定時間帯に入っているか否か、即ち、現時刻が特定時間帯に属するか否かを判別する（ステップＳ１１３）。

特定時間帯に入っている場合（ステップＳ１１３；ＹＥＳ）、制御部２３は、上述した抑制制御を実行し（ステップＳ１１４）、本周期におけるＤＲ対応処理を終了する。

特定時間帯に入ってはいないが、開始前１０分以内であり、且つ、決定フラグがオフの場合（ステップＳ１１５；ＹＥＳ）、制御部２３は、制御モードをＤＲモードから通常モードに切り替え（ステップＳ１１６）、本周期におけるＤＲ対応処理を終了する。ステップＳ１１５でＮＯと判別した場合、制御部２３は、本周期におけるＤＲ対応処理を終了する。

以上説明したように、本発明の実施形態１に係る機器制御システム１では、制御装置２は、ＤＲ通知を受けた際、ユーザにより予め設定された抑制レベルに基づいて各機器５に対する抑制制御を行う。このため、家屋Ｈの居住者であるユーザの生活シーンに合わせた抑制制御を行うことができる。したがって、ＤＲ通知に対応した特定時間帯における買電力量の抑制をユーザの快適性をなるべく損なわずに実現することが可能となる。

また、制御装置２は、特定時間帯の開始前に蓄電池７が必要電力量を蓄えられるように予め準備時間帯に充電を行っておき、特定時間帯に入ると蓄電池７に放電させるため、特定時間帯における買電力量の抑制をより図れる。さらに、制御装置２は、準備時間帯の中で電気料金単価が最も安くなる時間帯（あるいは、電気代が最も安くなる時間帯）に蓄電池７が充電されるようにＰＣＳ６を制御するため、蓄電池７の充電にかかる料金を抑えることができる。

（実施形態２）
続いて、本発明の実施形態２について説明する。なお、以下の説明において、実施形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態の制御装置２が備える制御部２３には、図８に示すように、実施形態１の制御部２３と比較し、消費電力量予測部２３６と、必要電力量決定部２３７とが追加されている。

消費電力量予測部２３６は、特定時間帯の間、抑制レベルに応じて各機器５を制御した場合の消費電力量を予測する。より詳細には、消費電力量予測部２３６は、準備時間帯において充放電制御部２３４によって蓄電池７の充電を制御する処理が開始される前に、現在設定されてる抑制レベルに応じて抑制制御を行った場合の消費電力量を予測する。その際、消費電力量予測部２３６は、データ記憶部２２に保存されている、過去に実行した抑制制御時における消費電力量の履歴データ、各機器５の性能を示すデータや現在の動作状態等を勘案して予測を行う。

必要電力量決定部２３７は、消費電力量予測部２３６により予測された消費電力量に基づいて必要電力量を決定する。例えば、予測された消費電力量に予め定めた係数（例えば、１．２）を乗じることで必要電力量を決定してもよい。あるいは、基準電力量（例えば、２ｋＷｈ）に、予測された消費電力量と予め定めた閾値との比較により得られた補正値（正又は負）を加算することで、必要電力量を決定してもよい。例えば、予測された消費電力量が上限閾値を超えている場合には、補正値として＋１ｋＷｈを加算し、予測された消費電力量が下限閾値より少ない場合には、補正値として−１ｋＷｈを加算する。

以上説明したように、本実施形態の機器制御システム１によれば、制御装置２は、特定時間帯の開始前に蓄電池７が蓄えておくべき必要電力量を、予測した特定時間帯における消費電力量に基づいて決定する。このため、蓄電池７に特定時間帯で必要となる適切な電力量を効率的に蓄えておくことが可能となる。

なお、消費電力量予測部２３６は、制御装置２が備えるカレンダー登録機能を用いたユーザの登録内容（カレンダー登録内容）も加味して特定時間帯における消費電力量を予測してもよい。カレンダー登録機能とは、ユーザにより予め登録されたイベントと、そのイベントの開始時刻とに基づいて、対応する機器５の動作を制御することができる機能である。ここで、イベントには、例えば、“外出”、“帰宅”などが含まれる。特定時間帯に含まれる時間帯に何らかのイベントが登録されている場合、対応する機器５は、特定時間帯において、当該イベントの内容に応じた動作（停止も含む）を行う。このように、カレンダー登録内容も加味することで、特定時間帯における消費電力量の予測精度を高めることができる。

（実施形態３）
続いて、本発明の実施形態３について説明する。なお、以下の説明において、実施形態１、２と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９は、本発明の実施形態３に係る機器制御システム１Ａの全体構成を示す図である。機器制御システム１Ａでは、実施形態１及び２の機器制御システム１と比較して、発電システム１２と、日射量センサ１３とが新たに追加されている。

発電システム１２は、何れも図示しないが、太陽光発電パネル（ＰＶパネル）と、パワーコンディショナとを備える。発電システム１２は、ＰＶパネルが発電した電気をパワーコンディショナにより直流電力から交流電力に変換し、電力線Ｄ５を介して分電盤９に供給する。

日射量センサ１３は、家屋Ｈ内の適切な場所、例えば、窓の近傍付近や屋根等に設置され、日射量を計測し、計測した結果を格納したデータ（日射量データ）を予め定めたタイミングで無線通信により制御装置２に送信する。なお、日射量センサ１３と制御装置２とが、通信線により接続される構成であってもよい。

本実施形態の制御装置２が備える制御部２３は、機能的には、図１０に示すように、ユーザインタフェース処理部２３０と、ＤＲ受付部２３１と、モード切替部２３２と、特定時間帯設定部２３３と、充放電制御部２３４と、機器制御部２３５と、消費電力量予測部２３６と、必要電力量決定部２３７Ａと、日射量取得部２３８と、発電量予測部２３９と、を備える。

日射量取得部２３８は、日射量センサ１３により計測された日射量を取得する。日射量取得部２３８は、予め定めたタイミングで、日射量センサ１３に対して、日射量を要求するためのデータ（日射量要求データ）を無線通信部２１を介して送信する。日射量センサ１３は、この日射量要求データを受信すると、計測した日射量を格納した応答データを制御装置２に無線送信する。日射量取得部２３８は、無線通信部２１を介して日射量センサ１３からの応答データを受信すると、この応答データから日射量を抽出する。日射量取得部２３８は、このようにして取得した日射量をＲＡＭ等に保存する。

発電量予測部２３９は、日射量取得部２３８により取得された日射量に基づいて、特定時間帯における発電システム１２による発電量を予測する。必要電力量決定部２３７Ａは、消費電力量予測部２３６により予測された消費電力量と、発電量予測部２３９により予測された発電量とに基づいて必要電力量を決定する。

具体的には、予測された消費電力量が予測された発電量以上の場合、必要電力量決定部２３７Ａは、予測された消費電力量から予測された発電量を差し引くことで、買電のみの消費電力量を予測する。そして、必要電力量決定部２３７Ａは、予測した買電のみの消費電力量から必要電力量を決定する。例えば、予測した買電のみの消費電力量に予め定めた係数を乗じることで必要電力量を決定してもよいし、あるいは、基準電力量（例えば、２ｋＷｈ）に、予測した買電のみの消費電力量と予め定めた閾値との比較により得られた補正値（正又は負）を加算することで、必要電力量を決定してもよい。

また、予測された消費電力量が予測された発電量より少ない場合、必要電力量決定部２３７Ａは、予め定めた最少電力量を必要電力量として決定する。

以上説明したように、本実施形態の機器制御システム１Ａによれば、制御装置２は、特定時間帯の開始前に蓄電池７が蓄えておくべき必要電力量を、予測した特定時間帯における消費電力量と、予測した特定時間帯における発電量とに基づいて決定する。このため、蓄電池７の充放電をより効率的に行うことが可能となる。

なお、制御装置２は、日射量に関する情報を発電システム１２から取得してもよいし、あるいは、広域ネットワークＮを介した外部の装置との通信により取得してもよい。

（実施形態４）
続いて、本発明の実施形態４について説明する。なお、以下の説明において、実施形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態の制御装置２が備える制御部２３には、図１１に示すように、実施形態１の制御部２３と比較し、事前制御決定部２４０が追加されている。事前制御決定部２４０は、特定時間帯より前の時間帯において特定の機器５に指定動作をさせるための事前制御内容を抑制レベル設定データ２２０に設定された抑制レベルに基づいて決定する。

事前制御内容には、特定の機器５を識別する情報と、動作内容と、動作時間とが含まれる。特定の機器５として、例えば、エアコン、床暖房システム、給湯機等が該当する。

機器制御部２３５は、ＤＲモードにおいて、事前制御決定部２４０により決定された事前制御内容に基づいて特定の機器５を制御（事前制御）する。例えば、特定時間帯においてエアコンの抑制制御が行われると、空気温度が上昇あるいは下降してユーザの快適性の低下を招くことになる。そこで、事前制御により、準備時間帯にエアコンを指定動作させて室内を予冷又は予暖しておく。これにより、エアコンの抑制制御によるユーザの快適性の低下を抑えることが可能となる。この場合、現時点（準備時間帯）において、エアコンが停止している場合には、通常の設定温度（目標温度）で運転を開始させ、一方、既に運転中の場合は、現在の空調強度を高くする制御を行う。具体的には、冷房運転時ならば設定温度を１〜２℃下げ、暖房運転時ならば設定温度を１〜２℃上げる制御を行う。あるいは風量を「強」に設定する等してもよい。

床暖房システムについても、上記同様の事前制御を行うことで、室内を予冷又は予暖することができる。また、給湯機については、事前制御により準備時間帯に予め沸上げを完了しておくことで、特定時間帯の湯切れを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態の機器制御システム１によれば、制御装置２は、準備時間帯にエアコン等の特定の機器５に指定した動作をさせる事前制御を行うことで、室内を予冷又は予暖したり、予め沸上げを完了させておくことができる。このため、特定時間帯において、当該特定の機器５に対して消費電力を低下させるための制御（抑制制御）を行った場合でも、ユーザの快適性の低下を抑えることが可能となる。

なお、実施形態２及び３の制御装置２が上記の事前制御に関する機能を備える構成であっても勿論構わない。

本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、家屋Ｈにいわゆるスマートメータが設置されている場合には、制御装置２は、スマートメータ経由でＤＲ通知を受信してもよい。

また、本発明の対象となる蓄電池は、定置型に限定されない。ＥＶ（電気自動車）に搭載される蓄電池も本発明の対象となる。

また、制御装置２は、ＤＲの予告通知を受けた際、操作端末３を介して、ユーザに報知するとともに、参加するか否かの意向を受け付けるための操作画面を表示してもよい。制御装置２は、かかる操作画面で受け付けた内容に基づいてＤＲへの参加の承諾有無を判別し、また、判別した結果（承諾有無）をデータ記憶部２２に記憶されている承諾有無設定データに設定する。なお、一定時間経過してもユーザにより操作が行われない場合、制御装置２は、現時点の承諾有無設定データの設定内容に従って参加の承諾有無を判別する。

また、抑制レベルを機器５毎に個別に設定できるようにしてもよい。

また、電気料金単価が最も高い時間帯（あるいは、電気代が最も高い時間帯）における買電力量を抑制する観点から、ＤＲの取消通知を受けた場合であっても、制御装置２は、制御モードをＤＲモードのままとし、準備時間帯における充電制御や事前制御、特定時間帯における抑制制御を行うようにしてもよい。この際、制御装置２は、電気料金単価が最も高い時間帯（あるいは、電気代が最も高い時間帯）を特定時間帯として再設定すればよい。

また、制御装置２の構成に、キーボード、マウス、キーパッド、タッチパッドやタッチパネル等の入力デバイスと、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスとが含まれるようにしてもよい。このようにすると、ユーザは、制御装置２に対して、ＤＲに関する操作を直接入力することができる。

また、上記各実施形態において、制御装置２によって実行されるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）、ＵＳＢメモリ、メモリカード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することも可能である。そして、かかるプログラムを特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記各実施形態における制御装置２として機能させることも可能である。

また、上記の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、コンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。さらに、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、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以外の部分のみを上記の記録媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。

本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、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、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、家庭内で使用される電力の管理を行うシステム等に好適に採用され得る。

１，１Ａ 機器制御システム、２ 制御装置、３ 操作端末、４ 電力センサ、５ａ，５ｂ 機器、６ ＰＣＳ、７ 蓄電池、８ 商用電源、９ 分電盤、１０ ルータ、１１ サーバ、１２ 発電システム、１３ 日射量センサ、２０ 広域通信部、２１ 無線通信部、２２ データ記憶部、２３ 制御部、２４ バス、２２０ 抑制レベル設定データ、２３０ ユーザインタフェース処理部、２３１ ＤＲ受付部、２３２ モード切替部、２３３ 特定時間帯設定部、２３４ 充放電制御部、２３５ 機器制御部、２３６ 消費電力量予測部、２３７，２３７Ａ 必要電力量決定部、２３８ 日射量取得部、２３９ 発電量予測部、２４０ 事前制御決定部

Claims (14)

1. 宅外のサーバからのデマンドレスポンスに関する通知を受け付けるデマンドレスポンス受付部と、
   蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、
   機器を制御する機器制御部と、
   前記デマンドレスポンスに対応する特定時間帯の間、予めユーザにより設定された抑制レベルに応じて前記機器を制御した場合の消費電力量を予測する消費電力量予測部と、
   前記予測された消費電力量に基づいて前記蓄電池における必要電力量を決定する必要電力量決定部と、を備え、
   前記充放電制御部は、前記特定時間帯より前の時間帯において、前記蓄電池の残量が前記必要電力量に達するように前記蓄電池の充電を制御し、
   前記機器制御部は、前記特定時間帯の間、前記抑制レベルに基づいて前記機器を制御する、制御装置。
2. 前記充放電制御部は、前記特定時間帯に入ると前記蓄電池に放電を開始させる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記消費電力量予測部は、カレンダー登録機能を用いたユーザの登録内容も加味して前記消費電力量を予測する、請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 日射量を取得する日射量取得部と、
   前記取得された日射量に基づいて、前記特定時間帯における太陽光発電による発電量を予測する発電量予測部と、をさらに備え、
   前記必要電力量決定部は、前記予測された発電量も加味して前記必要電力量を決定する、請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
5. 前記特定時間帯より前の時間帯において特定の機器に指定動作をさせるための事前制御内容を前記抑制レベルに基づいて決定する事前制御決定部をさらに備え、
   前記機器制御部は、前記事前制御内容に基づいて前記特定の機器を制御する、請求項１から４の何れか１項に記載の制御装置。
6. 前記特定の機器が空調機であり、
   前記事前制御決定部は、前記抑制レベルが高い程、空調強度を高めるように前記事前制御内容を決定する、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記充放電制御部は、前記特定時間帯より前の時間帯において、電気料金単価が最も安い時間帯に前記蓄電池の充電が行われるように制御する、請求項１から６の何れか１項に記載の制御装置。
8. 前記受け付けられた通知が予告を示す場合、制御モードを通常モードからデマンドレスポンスモードに切り替え、前記特定時間帯が過ぎると通常モードに切り替えるモード切替部をさらに備える、請求項１から７の何れか１項に記載の制御装置。
9. 前記モード切替部は、前記受け付けられた通知がキャンセルを示す場合、前記制御モードを前記デマンドレスポンスモードから前記通常モードに切り替える、請求項８に記載の制御装置。
10. 前記受け付けられた通知がキャンセルを示す場合、前記特定時間帯は電気料金単価が最も高い時間帯に更新される、請求項１から８の何れか１項に記載の制御装置。
11. 前記受け付けられた通知がキャンセルを示す場合、前記特定時間帯は電気代が最も高い時間帯に更新される、請求項１から８の何れか１項に記載の制御装置。
12. 制御装置と、蓄電池の充放電を行うパワーコンディショニングシステムと、を備える機器制御システムであって、
    前記制御装置は、
    宅外のサーバからのデマンドレスポンスに関する通知を受け付けるデマンドレスポンス受付部と、
    前記パワーコンディショニングシステムを介して前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、
    機器を制御する機器制御部と、
    前記デマンドレスポンスに対応する特定時間帯の間、予めユーザにより設定された抑制レベルに応じて前記機器を制御した場合の消費電力量を予測する消費電力量予測部と、
    前記予測された消費電力量に基づいて前記蓄電池における必要電力量を決定する必要電力量決定部と、を備え、
    前記充放電制御部は、前記特定時間帯より前の時間帯において、前記蓄電池の残量が前記必要電力量に達するように前記蓄電池の充電を制御し、
    前記機器制御部は、前記特定時間帯の間、前記抑制レベルに基づいて前記機器を制御する、機器制御システム。
13. デマンドレスポンス受付部が、宅外のサーバからのデマンドレスポンスに関する通知を受け付け、
    消費電力量予測部が、前記デマンドレスポンスに対応する特定時間帯の間、予めユーザにより設定された抑制レベルに応じて機器を制御した場合の消費電力量を予測し、
    必要電力量決定部が、前記予測された消費電力量に基づいて蓄電池における必要電力量を決定し、
    充放電制御部が、前記特定時間帯より前の時間帯において、前記蓄電池の残量が前記必要電力量に達するように前記蓄電池の充電を制御し、
    機器制御部が、前記特定時間帯の間、前記抑制レベルに基づいて前記機器を制御する、機器制御方法。
14. コンピュータを、
    宅外のサーバからのデマンドレスポンスに関する通知を受け付けるデマンドレスポンス受付部、
    蓄電池の充放電を制御する充放電制御部、
    機器を制御する機器制御部、
    前記デマンドレスポンスに対応する特定時間帯の間、予めユーザにより設定された抑制レベルに応じて前記機器を制御した場合の消費電力量を予測する消費電力量予測部、
    前記予測された消費電力量に基づいて前記蓄電池における必要電力量を決定する必要電力量決定部、として機能させ、
    前記充放電制御部は、前記特定時間帯より前の時間帯において、前記蓄電池の残量が前記必要電力量に達するように前記蓄電池の充電を制御し、
    前記機器制御部は、前記特定時間帯の間、前記抑制レベルに基づいて前記機器を制御する、プログラム。

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