JP6385592B2 - Control device, schedule determination method and program - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置、スケジュール決定方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a schedule determination method, and a program.
近年、電力を効率よく利用するためのスケジュールを計画して、計画したスケジュールに従って電気機器を制御する技術が知られている(例えば特許文献1を参照)。特許文献1には、太陽光発電装置と蓄電装置とを備え、予測天気情報に基づいて、蓄電装置の蓄電量を変えた複数のケースについて電力料金を算出し、この算出結果に基づいて蓄電装置の蓄電スケジュールを設定するシステムが開示されている。 2. Description of the Related Art In recent years, a technique for planning a schedule for efficiently using electric power and controlling electric devices according to the planned schedule is known (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 includes a solar power generation device and a power storage device, calculates a power charge for a plurality of cases in which the power storage amount of the power storage device is changed based on predicted weather information, and based on the calculation result, the power storage device A system for setting the power storage schedule is disclosed.
特許文献1に記載のシステムでは、電気料金を安価にするという制約条件の下で、蓄電装置の蓄電スケジュールが設定された。ここで、蓄電装置以外の機器についてもスケジュールを設定し、設定したスケジュールに従って機器を制御すれば、電力をさらに効率よく利用することができると考えられる。しかしながら、種々の機器のスケジュールを同時に計画しようとすると、計算量が急増してしまい、スケジュールの計画が困難になるおそれがある。ひいては、電力の効率的な利用が困難になり、ユーザの利便性が著しく低下するおそれがある。 In the system described in Patent Document 1, the power storage schedule of the power storage device is set under the constraint that the electricity price is reduced. Here, it is considered that power can be used more efficiently by setting a schedule for devices other than the power storage device and controlling the devices according to the set schedule. However, if an attempt is made to plan various equipment schedules at the same time, the amount of calculation increases rapidly, which may make it difficult to plan the schedule. As a result, efficient use of electric power becomes difficult, and user convenience may be significantly reduced.
また、種々の機器のスケジュールを計画する場合には、その計画にユーザの意図しないスケジュールが含まれることが多くなると考えられる。この場合にも、ユーザの利便性が低下すると考えられる。 Further, when planning various equipment schedules, it is likely that schedules that are not intended by the user are often included in the plans. Also in this case, it is considered that the convenience for the user is lowered.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ユーザの利便性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve user convenience.
上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、蓄熱機器である第1電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、制約条件に従って定められた第1電気機器の第1運転スケジュールと、第1運転スケジュールが定められた後に定められた、電力を消費する第2電気機器の第2運転スケジュールと、第2運転スケジュールが定められた後に定められた、蓄電機器である第3電気機器の第3運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる表示制御手段と、を備える。 In order to achieve the above object, a control device of the present invention includes an acquisition unit that acquires a constraint condition that a first electrical device that is a heat storage device should satisfy, and a first operation schedule of the first electrical device that is determined according to the constraint condition. The second electrical operation schedule is determined after the first operation schedule is determined, and the second electrical operation schedule is determined after the second operation schedule is determined. And a display control means for displaying information related to the third operation schedule on the display device.
本発明によれば、制約条件に従った第1運転スケジュールと、この第1運転スケジュールの後に定められた第2運転スケジュールと、第2運転スケジュールの後に定められた第3運転スケジュールと、に関する情報が表示装置に表示される。これにより、2以上の機器を稼動させるためのスケジュールの計画にかかる負荷が軽減し、かかるスケジュールに関する情報がユーザに通知されることとなる。ひいては、ユーザの利便性を向上させることができる。 According to the present invention, the first operation schedule in accordance with the constraints, and the second operation schedule defined after this first operation schedule, a third operation schedule defined after the second operation schedule, relates to Information is displayed on the display device. Thereby, the load concerning the plan of the schedule for operating two or more devices is reduced, and information related to the schedule is notified to the user. As a result, the convenience of the user can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態.
図1には、本実施の形態に係る制御システム1000の構成が示されている。制御システム1000は、住宅H1に設置された機器を制御して電力を効率的に利用するためのシステムである。制御システム1000は、図1に示されるように、予め定められたスケジュールに従って住宅H1に設置された機器を制御する制御装置10、制御装置10のユーザインタフェースとして用いられる表示装置20、住宅H1内で使用される電力を計測する計測装置30、電力の供給源を商用電力系統PS1又は商用電力系統PS2に切り替える電源切替装置40、分散型電源50、電力を使用してエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積機器群60、及び、電力を消費して稼動する家電機器62a,62bを有している。エネルギー蓄積機器群60には、電力を熱に変換して蓄積する蓄熱機器61と、電力を蓄えて、蓄えた電力を供給可能な蓄電機器63とが含まれる。なお、以下では、家電機器62a,62bを総称して家電機器62と表記する。また、図1中の太い実線は電力線を表し、細い破線は通信線(信号線)を表している。Embodiment.
FIG. 1 shows a configuration of a
制御装置10、電源切替装置40、分散型電源50、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63を互いに接続する通信線は、例えばECHONET Liteの通信プロトコルに従って信号を送受信するための宅内ネットワークに相当する。また、制御装置10、表示装置20、計測装置30を互いに接続する通信線は、専用線であってもよいが、電源切替装置40等が接続される宅内ネットワークであってもよい。また、制御装置10は、インターネットNWに接続される。
The communication line that connects the
制御装置10は、電源切替装置40、分散型電源50、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63を統合的に制御することが可能なHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。制御装置10は、制御対象の機器から、その運転状態を定期的に取得して監視する。また、制御装置10は、制御コマンドを送信することにより、制御対象の機器を制御して、その運転状態を変化させる。制御装置10の詳細な構成については、後述する。
The
表示装置20は、例えば、液晶ディスプレイと一体的に形成されたポインティングデバイスを含んで構成されるタブレット端末である。表示装置20は、制御装置10から提供されたスケジュールに関する情報をユーザに表示する。また、表示装置20は、ユーザによって入力された情報を制御装置10に提供する。なお、表示装置20は、制御装置10に内蔵されてもよい。
The
計測装置30は、電力線に取り付けられた変流器(不図示)を用いて、分散型電源50による発電電力、蓄熱機器61及び家電機器62の消費電力、及び、蓄電機器63に供給される電力又は蓄電機器63から供給される電力を計測する。そして、計測装置30は、計測の結果を制御装置10に通知する。
The
電源切替装置40は、パワースイッチング素子を有し、例えば住宅H1の分電盤に設置される。電源切替装置40は、制御装置10からの制御コマンドに従って、住宅H1に電力を供給する電力源を商用電力系統PS1又は商用電力系統PS2に切り替える。商用電力系統PS1は、例えば、電力を安定的に供給するが、電気料金が比較的高額な電気事業者によって提供される商用電源である。また、商用電力系統PS2は、例えば、電力の供給が不安定であるが、電気料金が比較的定額な電気事業者によって提供される商用電源である。
The power
分散型電源50は、例えば多結晶シリコン型のソーラーパネル、及びソーラーパネルにより発電された電力を変換するパワーコンディショナを含んで構成される発電装置である。分散型電源50は、例えば住宅H1の屋根の上に設置される。分散型電源50による発電電力は、住宅H1内の機器に供給されたり、商用電力系統PS1,PS2への逆潮流に割り当てられたりする。
The
蓄熱機器61は、電力料金が低額な時間に電力を熱に変換し、湯や冷水を蓄えて利用する電気機器であって、例えば貯湯タンクを有する電気給湯器、又は蓄熱槽を有する空調機器である。蓄熱機器61は、例えば湯を沸かすために電力をまとめて使用し、一度蓄えた熱エネルギーを電力に戻して出力することはない。なお、蓄熱機器61は、商用電力系統PS1,PS2から供給される電力以外に、分散型電源50による発電電力、及び蓄電機器63に蓄えられた電力を利用して熱エネルギーを得てもよい。
The
家電機器62a,62bは、商用電力系統PS1,PS2から供給される電力、分散型電源50による発電電力、及び蓄電機器63に蓄えられた電力を消費して稼動する電気機器である。家電機器62a,62bは、例えば、熱交換器、コンプレッサ及び膨張弁を含んで構成される空調機器、或いは、冷蔵庫、テレビジョン受像器、照明機器である。
The
蓄電機器63は、電力を蓄えるための蓄電池、及び電力を変換するパワーコンディショナを含んで構成され、制御装置10からの制御コマンドに従って蓄電池の充放電を実行する電気機器である。蓄電機器63は、商用電力系統PS1,PS2から供給される電力と、分散型電源50による発電電力とを蓄電する。また、蓄電機器63は、蓄えた電力を、制御装置10、表示装置20、計測装置30、蓄熱機器61及び家電機器62に供給する。
The
図2には、制御装置10のハードウェア構成が示されている。図2に示されるように、制御装置10は、プロセッサ101、主記憶部102、補助記憶部103、入力部104、出力部105、通信部106を有するコンピュータとして構成される。主記憶部102、補助記憶部103、入力部104、出力部105及び通信部106はいずれも、内部バス107を介してプロセッサ101に接続されている。
FIG. 2 shows a hardware configuration of the
プロセッサ101は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含んで構成される。プロセッサ101は、補助記憶部103に記憶されるプログラムP1を実行することにより、後述の処理を実行する。
The
主記憶部102は、例えばRAM(Random Access Memory)を含んで構成される。主記憶部102は、補助記憶部103からプログラムP1をロードする。そして、主記憶部102は、プロセッサ101の作業領域として用いられる。
The
補助記憶部103は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。補助記憶部103は、プログラムP1の他に、プロセッサ101の処理に用いられる種々のデータを記憶する。補助記憶部103は、プロセッサ101の指示に従って、プロセッサ101によって利用されるデータをプロセッサ101に供給し、プロセッサ101から供給されたデータを記憶する。
The
入力部104は、例えば入力キー及び静電容量方式のポインティングデバイス等から構成される。入力部104は、制御装置10のユーザによって入力された情報を取得して、取得した情報をプロセッサ101に通知する。
The
出力部105は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)及びスピーカ等から構成される。出力部105は、プロセッサ101の指示に従って、種々の情報をユーザに対して提示する。本実施の形態に係る出力部105は、入力部104を構成するポインティングデバイスと一体的に形成されることで、タッチスクリーンを構成する。
The
なお、入力部104及び出力部105を省いて制御装置10を構成し、入力部104及び出力部105に代えて表示装置20を制御装置10のユーザインタフェースとして用いてもよい。
The
通信部106は、制御装置10が他の機器と通信するための通信インタフェース回路を含んで構成される。通信部106は、外部から信号を受信して、この信号に含まれるデータをプロセッサ101に出力する。また、通信部106は、プロセッサ101から出力されたデータを含む信号を、外部の機器へ送信する。
The
制御装置10は、以上のハードウェア構成を有することで種々の機能を発揮する。図3に示されるように、制御装置10は、その機能として、各種データを取得して記憶部12に格納する取得部11、取得部11によって取得されたデータと機器を制御するためのスケジュールとを記憶する記憶部12、制御システム1000で使用される電力の推移を予測する予測部13、予測部13の予測結果に基づいてスケジュールを決定するスケジュール決定部14、表示装置20又は出力部105を制御する表示制御部15、及び機器を制御する機器制御部16を有している。
The
取得部11は、主としてプロセッサ101と通信部106とによって実現される。取得部11によって取得されるデータには、スケジュールを計画するための制約条件を示す制約条件データD1、計測装置30による計測結果を示す計測データD3、インターネットNW上のサーバ装置から配信される気象データD4、ユーザによって入力されるユーザスケジュールD5が含まれる。
The acquisition unit 11 is mainly realized by the
制約条件は、分散型電源50、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63が稼動する際に満たすべき条件であって、後述するように、この条件が満たされるように機器を制御するためのスケジュールが計画される。図4には、本実施の形態に係る制約条件データD1により示される制約条件の一例が示されている。
The constraint condition is a condition that should be satisfied when the distributed
図4に示されるように、制約条件には、ユーザが要望する運用モードが含まれる。この運用モードは、経済性を重視するモードと、省エネ性を重視するモードと、ユーザの快適性を重視するモードとのいずれかである。 As shown in FIG. 4, the constraint condition includes an operation mode desired by the user. This operation mode is one of a mode in which economy is emphasized, a mode in which energy saving is emphasized, and a mode in which user comfort is emphasized.
経済性を重視するモードがユーザによって要望されたときには、制約条件の内容は、1月間あたりの電気料金がユーザによって設定された値を下回ること、電気料金が下がるようにスケジュールの変更が可能ならば変更すること、発電抑制指令があった場合に発電電力を活用するようにスケジュールを変更可能ならば変更すること、及び、発電抑制指令があった場合にスケジュール変更による新たな買電をしないこととなる。 When the user demands a mode that emphasizes economic efficiency, the contents of the constraint condition are that the electricity charge per month is less than the value set by the user, and the schedule can be changed so that the electricity charge is lowered. Changing the schedule so that the generated power can be used when there is a power generation suppression command, and changing the schedule if there is a power generation suppression command, and not purchasing new power by changing the schedule. Become.
発電抑制指令は、電力会社からの指令であって、発電装置による発電電力の電力系統への供給を抑制することを指示するものである。発電抑制指令は、電力会社が系統電力を調整するために、発電電力の上限値を指定してインターネットNWを介して発令される。 The power generation suppression command is a command from the electric power company and instructs to suppress the supply of the generated power by the power generator to the power system. The power generation suppression command is issued via the Internet NW by designating an upper limit value of the generated power in order for the power company to adjust the grid power.
また、省エネ性を重視するモードがユーザによって要望されたときには、制約条件の内容は、電力会社から供給される電力が減少するようにスケジュールを変更可能ならば変更すること、及び、消費電力が減少するようにスケジュールを変更可能ならば変更することとなる。 In addition, when the user demands a mode that emphasizes energy saving, the contents of the constraint conditions can be changed if the schedule can be changed so that the power supplied from the power company is reduced, and the power consumption is reduced. If the schedule can be changed, it will be changed.
また、快適性を重視するモードがユーザによって要望されたときには、制約条件の内容は、機器の稼動を抑制しないこととなる。 Further, when the user requests a mode that emphasizes comfort, the content of the constraint condition does not suppress the operation of the device.
さらに、制約条件には、ピークカット電力が含まれる。ピークカット電力は、制御システム1000への供給電力の上限値を意味し、例えば、住宅H1のブレーカ容量に等しい。このピークカット電力の値は、ユーザによって設定される値又はデマンドレスポンス指令(DR指令)により設定される値である。
Further, the constraint condition includes peak cut power. The peak cut power means an upper limit value of power supplied to the
取得部11は、表示装置20又は入力部104を介してユーザによって要望された運用モードを、制約条件として取得する。さらに、経済性を重視するモードがユーザによって要望された場合に、取得部11は、表示装置20又は入力部104を介してユーザによって入力された1月間あたりの電気料金の目標値を、制約条件として取得する。また、経済性を重視するモードがユーザによって要望された場合において、取得部11は、発電抑制指令を制約条件として取得する。
The acquisition unit 11 acquires the operation mode requested by the user via the
図3に戻り、記憶部12は、主として補助記憶部103によって実現される。記憶部12は、取得部11によって格納されるデータの他に、予測部13、スケジュール決定部14、表示制御部15及び機器制御部16によって用いられるデータを記憶する。記憶部12に記憶されるデータには、制御対象となる機器の消費電力を示す機器電力データD2、機器を制御するための基準となる基準スケジュールD10、蓄熱機器61の第1運転スケジュールD11、家電機器62の第2運転スケジュールD12、蓄電機器63の第3運転スケジュールD13が含まれる。
Returning to FIG. 3, the
なお、第1運転スケジュールD11、第2運転スケジュールD12、及び第3運転スケジュールD13は、基準スケジュールD10を変更することによりスケジュール決定部14によって作成される。また、以下では、第1運転スケジュールD11、第2運転スケジュールD12、及び第3運転スケジュールD13を総称して運転スケジュールという。
The first operation schedule D11, the second operation schedule D12, and the third operation schedule D13 are created by the
機器電力データD2は、家電機器62各々の運転状態に対応づけて家電機器62各々によって消費される電力を示すデータである。図5には、機器電力データD2の例が模式的に示されている。図5中の機器IDは、家電機器62各々を識別するための識別子である。図5に示される例では、機器IDとして、家電機器62a,62b各々の符号と同一のIDが用いられている。また、図5において「湯沸かし」という運転状態に対応づけられた「900−1000W」という消費電力は、900Wから1000Wまでの範囲で消費電力が変動することを意味する。
The device power data D2 is data indicating the power consumed by each home appliance 62 in association with the operation state of each home appliance 62. FIG. 5 schematically shows an example of the device power data D2. The device ID in FIG. 5 is an identifier for identifying each home appliance 62. In the example shown in FIG. 5, the same ID as that of each of the
計測データD3は、計測装置30の計測結果が蓄積されたデータであって、分散型電源50による発電電力、蓄熱機器61及び家電機器62の消費電力、及び蓄電機器63に供給される電力又は蓄電機器63から供給される電力の履歴を示す。また、気象データD4は、気象に関する情報の予報値と観測値とを蓄積したデータである。
The measurement data D3 is data in which measurement results of the
基準スケジュールD10は、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63を制御するための標準的なスケジュールである。例えば、電気料金は夜間に低額になることが多いため、基準スケジュールD10では、蓄熱機器61の電力消費及び蓄電機器63の充電が夜間に計画される。基準スケジュールD10は、例えば、図6に示されるように、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63の運転状態と、この運転状態の運転が開始される時刻及び終了する時刻とが対応づけられたデータである。基準スケジュールD10は、プロセッサ101によって予め作成されてもよいし、ユーザによって予め入力されてもよい。
The reference schedule D10 is a standard schedule for controlling the
第1運転スケジュールD11、第2運転スケジュールD12、及び第3運転スケジュールD13は、スケジュール決定部14によって、この順で作成されて、記憶部12に格納される。第1運転スケジュールD11は、蓄熱機器61について制約条件に従って定められ、第2運転スケジュールD12は、家電機器62について制約条件に従って定められ、第3運転スケジュールD13は、蓄電機器63について制約条件に従って定められる。
The first operation schedule D11, the second operation schedule D12, and the third operation schedule D13 are created in this order by the
予測部13は、主としてプロセッサ101によって実現される。予測部13は、記憶部12に記憶されるデータに基づいて、制御システム1000で使用される電力の推移を予測する。例えば、予測部13は、基準スケジュールD10と機器電力データD2とを組み合わせることで、基準スケジュールD10に従って稼動する蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63の使用電力を予測する。同様に、予測部13は、運転スケジュールと機器電力データD2とを組み合わせることで、これらの運転スケジュールに従って稼動する蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63の使用電力を予測する。また、予測部13は、計測データD3と気象データD4とを組み合わせることで、分散型電源50による発電電力の推移を予測する。なお、予測部13は、記憶部12に記憶されるデータを読み込むことなく、取得部11から直接取得したデータに基づいて電力の推移を予測してもよい。
The
スケジュール決定部14は、主としてプロセッサ101によって実現される。スケジュール決定部14は、基準スケジュールD10において計画されている蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63の稼動する時刻を変更することで、制約条件を満たす第1運転スケジュールD11、第2運転スケジュールD12及び第3運転スケジュールD13を計画する。
The
表示制御部15は、主としてプロセッサ101によって実現される。表示制御部15は、基準スケジュールD10と運転スケジュールとに関する情報を表示装置20又は出力部105に表示させる。表示制御部15によって表示される情報には、例えば、スケジュールそのものが含まれてもよいし、基準スケジュールD10と運転スケジュールを比較して、運転スケジュールに従って機器が稼動した場合の効果が含まれてもよい。この効果には、例えば、電気料金の損得、制御システム1000の消費電力の増減が含まれる。そして、表示制御部15は、基準スケジュールD10と運転スケジュールとのいずれを採用するかを、ユーザに問い合わせる。
The
機器制御部16は、主としてプロセッサ101と通信部106とによって実現される。機器制御部16は、基準スケジュールD10及び運転スケジュールのうち、ユーザによって選択されたスケジュールに従って蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63を制御する。
The device control unit 16 is mainly realized by the
続いて、制御装置10により実行されるスケジュール計画処理について、図7〜11を用いて説明する。図7に示されるスケジュール計画処理は、特定のタイミングに開始する。このタイミングは、例えば定期的な時刻、気象データD4又はユーザスケジュールD5が変更されたとき、予測部13による予測値と計測装置30による計測値が大幅に異なるときである。
Then, the schedule plan process performed by the
図7に示されるように、まず、取得部11が制約条件を取得する(ステップS1)。具体的には、取得部11は、出力部105又は表示装置20を介して、ユーザが要望する運用モードを問い合わせる。そして、例えば経済性を重視するモードがユーザによって指定されると、取得部11は、実質的に、このモードにより示される制約条件(図4参照)を取得することとなる。また、取得部11は、ピークカット電力をユーザに問い合わせて、ユーザによって入力された値を制約条件として取得する。また、取得部11は、発電抑制指令が発令された場合には、発電量の目標値を含むこの指令を、制約条件として取得する。
As shown in FIG. 7, first, the acquisition unit 11 acquires a constraint condition (step S1). Specifically, the acquisition unit 11 inquires about the operation mode requested by the user via the
次に、取得部11は、計測データD3、気象データD4、ユーザスケジュールD5を含むデータを取得する(ステップS2)。 Next, the acquisition unit 11 acquires data including measurement data D3, weather data D4, and user schedule D5 (step S2).
次に、予測部13は、基準スケジュールD10に従って蓄熱機器61、家電機器62、蓄電機器63が稼動した場合における、これらの機器の使用電力の推移を予測する(ステップS3)。
Next, the
次に、スケジュール決定部14は、ステップS3の予測結果に基づいて、制約条件を満たす蓄熱機器61の第1運転スケジュールD11を計画する(ステップS4)。例えば、経済性を重視するモードが指定されるとともに発電抑制指令が発令された上で、ステップS3にて、減少させることが指示された発電電力で、蓄熱機器61の湯沸かし運転に必要な電力をまかなえることが予測された場合には、スケジュール決定部14は、蓄熱機器61の湯沸かし運転を夜間から日中にシフトさせて第1運転スケジュールD11を作成する。すなわち、発電抑制指令により指定された時間に制御システム1000が使用する発電電力が、発電抑制指令が発令されない場合に使用する発電電力より大きくなる。これにより、発電電力の電力系統への逆潮流を抑制しつつ、発電電力を有効に利用することができる。
Next, the
ただし、図8に示されるように、蓄熱機器61の湯沸かし運転をシフトすることで、商用電力系統PS1,PS2からの新たな買電が生じる場合には、スケジュール決定部14は、このように蓄熱機器61の湯沸かし運転をシフトさせない。これにより、制約条件に反する運転スケジュールの作成が回避される。なお、図8中のボックスL11,L12は、蓄熱機器61の消費電力量を示し、ボックスL13は、家電機器62の消費電力量を示し、線L20は、発電電力を示す。図8中の網掛けされた領域は、湯沸かし運転のシフトにより商用電力系統PS1,PS2から新たに購入する必要がある電力量を示す。
However, as shown in FIG. 8, when new power purchase from the commercial power systems PS1 and PS2 occurs by shifting the boiling operation of the
また、図9に示されるように蓄熱機器61の湯沸かし運転をシフトすることで、制御システム1000の使用電力がピークカット電力Thを超える場合には、スケジュール決定部14は、このように蓄熱機器61の湯沸かし運転をシフトさせない。これにより、制約条件に反する運転スケジュールの作成が回避される。
In addition, when the electric power used by the
図7に戻り、予測部13は、蓄熱機器11の使用電力を予測する(ステップS5)。具体的には、予測部13は、ステップS4にて計画された第1運転スケジュールD11に従って蓄熱機器61が稼動した場合における、蓄熱機器61の消費電力の推移を予測する。
Returning to FIG. 7, the
次に、スケジュール決定部14は、ステップS5の予測結果に基づいて、制約条件を満たす家電機器62の第2運転スケジュールD12を計画する(ステップS6)。家電機器62はユーザによる使用状況に応じてその消費電力が変化するため、スケジュール決定部14は、ユーザスケジュールD5を参照して第2運転スケジュールD12を作成することが好ましい。
Next, the
次に、予測部13は、家電機器62の使用電力を予測する(ステップS7)。具体的には、予測部13は、ステップS6にて計画された第2運転スケジュールD12に従って家電機器62が稼動した場合における、家電機器62の消費電力の推移を予測する。
Next, the
次に、スケジュール決定部14は、ステップS7の予測結果に基づいて、制約条件を満たす蓄電機器63の第3運転スケジュールD13を計画する(ステップS8)。この第3運転スケジュールD13は、蓄電機器63の充放電計画であって、例えば、制約条件を満たす限りにおいて、蓄電機器63の充電量が一定値に保たれるように作成される。この一定値は、例えば、蓄電池の劣化が少ない50%の充電率に相当する。
Next, the
次に、予測部13は、蓄電機器63の使用電力を予測する(ステップS9)。具体的には、予測部13は、ステップS8にて計画された第3運転スケジュールD13に従って蓄電機器63が稼動した場合における、蓄電機器63が使用する電力の推移を予測する。
Next, the
次に、表示制御部15は、基準スケジュールD10と運転スケジュールとに関する情報を表示装置20又は出力部105に表示させて、基準スケジュールD10と運転スケジュールとのいずれを採用するかをユーザに問い合わせる(ステップS10)。
Next, the
図10,11にはそれぞれ、ステップS10にて表示される画面の一例が示されている。これらの例では、基準スケジュールD10と運転スケジュールとに関する情報として、それぞれのスケジュールに従って機器が稼動する場合における発電電力及び消費電力の推移と、運転スケジュールを採用した場合における電気料金の損得と、消費電力量の増減とが示されている。 FIGS. 10 and 11 each show an example of the screen displayed in step S10. In these examples, as information on the reference schedule D10 and the operation schedule, the transition of the generated power and the power consumption when the device operates according to the respective schedules, the profit and loss of the electricity charge when the operation schedule is adopted, and the power consumption The amount of increase or decrease is shown.
図10,11に示される画面でユーザが「はい」又は「いいえ」のボタンを選択することで、基準スケジュールD10又は運転スケジュールが採用される。そして、機器制御部16は、採用されたスケジュールに従って機器を制御することとなる。 When the user selects the “Yes” or “No” button on the screens shown in FIGS. 10 and 11, the reference schedule D10 or the operation schedule is adopted. And the apparatus control part 16 will control an apparatus according to the employ | adopted schedule.
以上、説明したように、本実施の形態に係る制御装置10は、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63が満たすべき制約条件を取得し、蓄熱機器61について制約条件に従った第1運転スケジュールD11を計画し、その後に家電機器62について制約条件に従った第2運転スケジュールD12を計画し、さらにその後に蓄電機器63について制約条件に従った第3運転スケジュールD13を計画した。これにより、蓄熱機器61、家電機器62及び蓄電機器63を制御するためのスケジュールを同時に計画する場合に比して、スケジュールの計画にかかる計算負荷を軽減することができる。
As described above, the
蓄熱機器61は、一般的に、電力を一度に使用して湯を沸き上げると効率がよく、電力を断続的に使用したり、小電力を使用したりして湯を沸かすと効率が悪い。このため、電力をまとめて使用することが好ましい。ここで、家電機器62及び蓄電機器63を含む他の機器の運転スケジュールが定められた後で蓄電機器61の第1運転スケジュールD11を定めると、結果的に、電力の利用効率の良いスケジューリングが困難になる。本実施の形態では、蓄電機器61の第1運転スケジュールD11を他の機器の運転スケジュールより前に定めることで、電力の利用効率を高めている。
In general, the
また、蓄電機器63は、蓄えた電力を出力することができるため、充電量がある程度確保される限り、その充放電のスケジュールを変更する余地が大きい。換言すると、充放電スケジュールを変更しても、ユーザに与える影響は少ない。このため、蓄電機器63の第3運転スケジュールD13を家電機器62の第2運転スケジュールD12より後に定めることで、第2運転スケジュールD12を変更するための自由度が確保される。結果的に、ユーザの利便性を向上させるような第2運転スケジュールD12を定めることができる。
Further, since the
また、制御装置10は、計画したスケジュールに関する情報を表示装置20又は出力部105に表示させた。これにより、スケジュールに従って機器を稼動させる前に、スケジュールに関する情報がユーザに通知される。したがって、ユーザが意図しない機器の制御が実行されることが防がれる。ひいては、ユーザの利便性を向上させることができる。
Further, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by the said embodiment.
例えば、表示制御部15によって表示される画面には、計画したスケジュールの選択画面に加えて、過去の実績の評価が含まれていてもよい。図12,13には、過去の実績の評価として、昨日における電気料金の実際の損得と、消費電力の実際の増減量とが示されている。これにより、ユーザは、計画したスケジュールによる使用電力の予測と、実際に稼動した機器による使用電力との誤差を認識することができる。
For example, the screen displayed by the
また、上記実施の形態では、ユーザによって要望された運用モードに従って運転スケジュールが計画されたが、すべての運用モード各々に従った運転スケジュールを作成し、表示制御部15は、それぞれの運用モードの比較が可能な画面を表示させてもよい。
In the above embodiment, the operation schedule is planned according to the operation mode requested by the user. However, the operation schedule according to each operation mode is created, and the
また、上記実施の形態では、ユーザは、基準スケジュールD10と運転スケジュールのいずれか一方を選択したが、選択したスケジュールをユーザが修正してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the user selected any one of the reference | standard schedule D10 and a driving schedule, a user may correct the selected schedule.
また、制御装置10が電源切替装置40に対して指定する電力系統は、ユーザによって制御装置10に入力されたものであってもよい。これにより、ユーザは、電力供給の安定性、又は電気料金に応じて、好ましい電源を選択することができる。
The power system specified by the
上記実施の形態では、制約条件の一例(図4)が示されたが、制約条件はこれに限られない。例えば、電力供給の安定性が低い商用電力系統PS1から電力が供給されている場合においては蓄熱機器61を稼動させないことを、制約条件としてもよい。
In the said embodiment, although an example (FIG. 4) of a constraint condition was shown, a constraint condition is not restricted to this. For example, in the case where power is supplied from the commercial power system PS1 with low power supply stability, it may be set as a constraint that the
また、上記実施の形態では、制約条件をすべて満たす運転スケジュールを計画することが想定されていたが、これには限られない。例えば、多数の制約条件のうち一定の割合の条件を満たす運転スケジュールを計画してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although it was assumed planning the driving | operation schedule which satisfy | fills all the constraints, it is not restricted to this. For example, you may plan the driving schedule which satisfy | fills a fixed ratio among many restrictions.
また、上記実施の形態では、制御システム1000を構成する蓄熱機器61及び蓄電機器63はそれぞれ1個であったが、2個以上であってもよい。この場合には、2個以上の蓄熱機器61についての第1運転スケジュールD11と、2個の家電機器62a,62bについての第2運転スケジュールD12と、2個以上の蓄電機器63についての第3運転スケジュールD13と、がこの順で計画される。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、エネルギー蓄積機器群60には、熱エネルギーを貯える蓄熱機器61及び蓄電池を有する蓄電機器63以外の機器が含まれてもよい。例えば、電力を使用してフライホイールを回転させることにより運動エネルギーを貯える機器が含まれてもよい。ただし、この機器が貯蔵するエネルギーから住宅H1内に電力を供給可能な場合には、この機器のスケジュールを蓄電機器63と同様に決定することが望ましく、それ以外の場合には、この機器のスケジュールを蓄熱機器61と同様に決定することが望ましい。
In addition, the energy
上述の実施の形態に係る制御装置10の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。
The functions of the
例えば、補助記憶部103に記憶されているプログラムP1を、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P1をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。
For example, the program P1 stored in the
また、プログラムP1をインターネットに代表される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するようにしてもよい。 Further, the program P1 may be stored in a disk device included in a server device on a communication network represented by the Internet, and may be downloaded onto a computer, for example, superimposed on a carrier wave.
また、インターネットに代表されるネットワークを介してプログラムP1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。 The above-described processing can also be achieved by starting and executing the program P1 while transferring it via a network represented by the Internet.
さらに、プログラムP1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P1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。 Furthermore, the above-described processing can also be achieved by executing all or part of the program P1 on the server device and executing the program P1 while the computer transmits / receives information related to the processing via the communication network. .
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してもよい。 Note that when the above functions are realized by sharing an OS (Operating System) or when the functions are realized by cooperation between the OS and an application, only the part other than the OS may be stored in a medium and distributed. It may also be downloaded to a computer.
また、制御装置10の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア(例えば回路)によって実現してもよい。例えば、取得部11、予測部13、スケジュール決定部14、表示制御部15及び機器制御部16を、FPGA(Field Programmable Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を用いて構成すれば、制御装置10の省電力化を図ることができる。
The means for realizing the function of the
本発明は、本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、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、実施の形態ではなく、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。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
本発明は、電力の効率的な利用に適している。 The present invention is suitable for efficient use of power.
1000 制御システム、 10 制御装置、 101 プロセッサ、 102 主記憶部、 103 補助記憶部、 104 入力部、 105 出力部、 106 通信部、 107 内部バス、 11 取得部、 12 記憶部、 13 予測部、 14 スケジュール決定部、 15 表示制御部、 16 機器制御部、 20 表示装置、 30 計測装置、 40 電源切替装置、 50 分散型電源、 60 エネルギー蓄積機器群、 61 蓄熱機器、 62,62a,62b 家電機器、 63 蓄電機器、 D1 制約条件データ、 D2 機器電力データ、 D3 計測データ、 D4 気象データ、 D5 ユーザスケジュール、 D10 基準スケジュール、 D11 第1運転スケジュール、 D12 第2運転スケジュール、 D13 第3運転スケジュール、 H1 住宅、 L11〜L13 ボックス、 L20 線、 NW インターネット、 P1 プログラム、 PS1,PS2 商用電力系統。 1000 control system, 10 control device, 101 processor, 102 main storage unit, 103 auxiliary storage unit, 104 input unit, 105 output unit, 106 communication unit, 107 internal bus, 11 acquisition unit, 12 storage unit, 13 prediction unit, 14 Schedule determination unit, 15 display control unit, 16 device control unit, 20 display device, 30 measurement device, 40 power supply switching device, 50 distributed power source, 60 energy storage device group, 61 heat storage device, 62, 62a, 62b home appliance, 63 power storage device, D1 constraint condition data, D2 device power data, D3 measurement data, D4 weather data, D5 user schedule, D10 reference schedule, D11 first operation schedule, D12 second operation schedule, D13 third operation schedule Le, H1 housing, L11 to L13 box, L20 line, NW Internet, P1 programs, PS1, PS2 commercial power system.
Claims (7)
前記制約条件に従って定められた前記第1電気機器の第1運転スケジュールと、前記第1運転スケジュールが定められた後に定められた、電力を消費する第2電気機器の第2運転スケジュールと、前記第2運転スケジュールが定められた後に定められた、蓄電機器である第3電気機器の第3運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える制御装置。 An acquisition means for acquiring a constraint condition to be satisfied by the first electric device which is a heat storage device ;
A first operation schedule of the first electric device determined according to the constraint, a second operation schedule of a second electric device that consumes electric power, which is determined after the first operation schedule is determined, and the first Display control means for displaying on the display device information related to the third operation schedule of the third electrical device, which is the power storage device, defined after the two operation schedules are defined ;
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置。 The constraint condition is satisfied when an electricity charge for power supplied from a commercial power system to a system including the first electric device is lower than a target value set by a user.
The control device according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の制御装置。 In the case where the restriction condition is instructed to suppress the supply of the generated power from the distributed power source to the commercial power system, the generated power used by the system including the first electric device is not instructed. Satisfied when the generated power used is greater than
The control device according to claim 1 or 2 .
前記第1電気機器を含むシステムが使用する電力の推移を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された電力の推移に基づいて前記基準スケジュールを変更することにより前記第1運転スケジュールを決定し、前記第1運転スケジュールを決定した後に、前記基準スケジュールを変更することにより前記第2運転スケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
前記第1電気機器と前記第2電気機器とを制御する機器制御手段と、
をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記基準スケジュールと前記第1運転スケジュールと前記第2運転スケジュールとに関する情報を前記表示装置に表示させ、
前記機器制御手段は、前記第1運転スケジュールと前記第2運転スケジュールとがユーザによって選択された場合に、前記第1運転スケジュールに従って前記第1電気機器を制御し、前記第2運転スケジュールに従って前記第2電気機器を制御する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。 Storage means for storing a reference schedule of the first electric device and the second electric device;
Predicting means for predicting a transition of power used by the system including the first electrical device;
Wherein by said on the basis of transition of the power predicted by the prediction means determines the first operation schedule by changing the reference schedule, after determining the first operation schedule, changing the reference schedule first 2 schedule determination means for determining an operation schedule;
Device control means for controlling the first electric device and the second electric device;
Further comprising
The display control means displays information on the reference schedule, the first operation schedule, and the second operation schedule on the display device,
The device control means controls the first electric device according to the first operation schedule when the first operation schedule and the second operation schedule are selected by a user, and the first operation schedule according to the second operation schedule. 2 Control electrical equipment,
The control device according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、
前記制約条件に従って前記第1運転スケジュールを決定し、前記第1運転スケジュールを決定した後に前記第2運転スケジュールを決定し、前記第2運転スケジュールを決定した後に前記第3運転スケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
を備える制御装置。 A first electric device that is a heat storage device is controlled according to a predetermined first operation schedule, a second electric device that consumes power is controlled according to a predetermined second operation schedule , and a third electric device that is a power storage device Is a control device that controls according to a predetermined third operation schedule ,
Obtaining means for obtaining a constraint condition to be satisfied by the first electrical device;
The first operation schedule is determined according to the constraints, the first determining the second operation schedule after determining the operation schedule, the schedule decision to determine the third operation schedule after determining the second operation schedule Means,
A control device comprising:
前記第1運転スケジュールを決定した後に、電力を消費する第2電気機器の第2運転スケジュールを決定するステップと、
前記第2運転スケジュールを決定した後に、蓄電機器である第3電気機器の第3運転スケジュールを決定するステップと、
を含むスケジュール決定方法。 Determining a first operation schedule of the first electric device according to a constraint condition to be satisfied by the first electric device which is a heat storage device ;
After determining the first operation schedule, determining a second operation schedule of the second electric device that consumes power,
After determining the second operation schedule, determining a third operation schedule of a third electrical device that is a power storage device;
A schedule determination method including:
蓄熱機器である第1電気機器が満たすべき制約条件に従って前記第1電気機器の第1運転スケジュールを決定する手段、
前記第1運転スケジュールを決定した後に、電力を消費する第2電気機器の第2運転スケジュールを決定する手段、
前記第2運転スケジュールを決定した後に、蓄電機器である第3電気機器の第3運転スケジュールを決定する手段、
として機能させるためのプログラム。 Computer
Means for determining a first operation schedule of the first electric device according to a constraint condition to be satisfied by the first electric device which is a heat storage device ;
Means for determining a second operation schedule of a second electric device that consumes power after determining the first operation schedule;
Means for determining a third operation schedule of a third electrical device that is a power storage device after determining the second operation schedule;
Program to function as.
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