JP6391788B2 - 電力計測装置、抑制レベル通知方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電力計測装置、抑制レベル通知方法及びプログラムに関する。

一般家庭の家屋内に設置された電流制限器によって、商用電源からの電気供給が遮断されないようにするために、この家庭で使用される負荷機器の消費電力を抑制する制御（いわゆるピークカット制御）が知られている。

例えば、特許文献１〜３は、ピークカット制御を自立分散システムの構成で実現する技術を開示している。

自立分散システムにおけるピークカット制御では、電力計測装置の計測値に応じて、負荷機器が自立的に消費電力を抑制した動作を行う。

特開２０１２−２０５４２６号公報 特開２００９−１５３３３６号公報 特開２００４−３６３６６１号公報

上記の自立分散システムにおけるピークカット制御では、集中管理システムにおけるピークカット制御よりも即時性に優れるというメリットがある反面、全ての負荷機器において、電力抑制の程度が画一的になってしまうという課題がある。

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、ユーザの好みや生活パターンに即したピークカット制御を実現できる電力計測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、本発明に係る電力計測装置は、
システムコントローラとの通信により取得した、特定の需要地で消費される電力の抑制レベルを判別するための条件であり、且つ、電力管理における現在の制御状態に対応した抑制レベル判別条件を保持し、
前記需要地で消費される電力を計測し、
計測した電力と、前記抑制レベル判別条件とに基づいて、前記抑制レベルを判別し、判別した前記抑制レベルを前記需要地に設置される負荷機器に送信する。

本発明によれば、ユーザの好みや生活パターンに即したピークカット制御の実現が可能となる。

本発明の実施形態に係るエネルギー管理システムの全体構成を示す図である。 本実施形態における電力センサの構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるシステムコントローラの構成を示すブロック図である。 本実施形態のシステムコントローラが備えるデータ記憶部の記憶内容を示す図である。 本実施形態のシステムコントローラが備える制御部の機能構成を示す図である。 本実施形態の端末装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の電力計測装置の通信アダプタの構成を示すブロック図である。 本実施形態の抑制レベル判別テーブルの一例を示す図である。 電力計測装置と負荷機器間の通信シーケンスの一例を示す図である。 本実施形態の機器の通信アダプタの構成を示すブロック図である。 優先レベルを説明するための図である。 抑制制御内容の一例を示す図である。 本実施形態の抑制制御処理の手順を示すフローチャートである。 優先レベルを通知する際のシステムコントローラと負荷機器間の通信シーケンスを示す図である。 抑制レベル判別条件を通知する際のシステムコントローラと電力計測装置間の通信シーケンスを示す図である。 優先レベルテーブルの変形例を示す図である。 抑制レベル判別テーブルの変形例を示す図である。

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。

図１は、本発明の実施形態に係るエネルギー管理システム１の全体構成を示す図である。このエネルギー管理システム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。エネルギー管理システム１は、システムコントローラ２と、電力計測装置３と、複数の機器４（機器４ａ，４ｂ，…）と、端末装置５と、ＥＶシステム６と、給湯システム７，発電システム８と、を備える。

機器４（機器４ａ，４ｂ，…）は、機器本体４０（機器本体４０ａ，４０ｂ，…）と、通信アダプタ４１（４１ａ，４１ｂ，…）とから構成される。機器本体４０と通信アダプタ４１とは、例えば、標準化されたシリアル通信規格に則ったインタフェースにて電気的に接続される。機器４は、例えば、照明器、エアコン、冷蔵庫、ＩＨクッキングヒータ、炊飯器、電子レンジ、床暖房システム等の家屋Ｈ内に設置される電気機器である。各機器４は、商用電源９等からの電力を供給する電力線Ｄ５に接続されている。

各機器４は、それぞれの通信アダプタ４１により、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、システムコントローラ１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。通信アダプタ４１の詳細については後述する。

電力計測装置３は、この家庭（需要地）で消費される電力量を計測する。電力計測装置３は、電力センサ３０と、通信アダプタ３１とから構成される。電力センサ３０と通信アダプタ３１とは、例えば、標準化されたシリアル通信規格に則ったインタフェースにて電気的に接続される。

電力センサ３０は、図２に示すように、電圧計測部３００と、電流計測部３０１と、Ａ／Ｄ変換部３０２と、電力演算部３０３と、外部インタフェース３０４と、を備える。電圧計測部３００は、電力線Ｄ５上の電圧値を計測し、電流計測部３０１は、電力線Ｄ５を流れる電流の電流値を計測する。Ａ／Ｄ変換部３０２は、それぞれ計測された電圧値と電流値をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換する。電力演算部３０３は、Ａ／Ｄ変換された電圧値及び電流値から電力値（電力量積算値）を算出する。外部インタフェース３０４は、通信アダプタ３１と接続し、電力演算部３０３により算出された電力値（消費電力量）を通信アダプタ３１に送信する。通信アダプタ３１の詳細については後述する。

図１に戻り、システムコントローラ２は、家屋Ｈ内の適切な場所に設置され、この家庭における消費電力量の監視を行う。また、システムコントローラ２は、各機器４、ＥＶシステム６、給湯システム７、発電システム８の動作制御や動作状態の監視などを行う。システムコントローラ２は、図３に示すように、機器通信部２０と、端末通信部２１と、データ記憶部２２と、制御部２３と、を備える。システムコントローラ２の各構成部は、バス２４を介して相互に接続される。

機器通信部２０は、例えば、無線ＬＡＮカード等の通信インタフェースを備え、上述した無線ネットワークに接続し、制御部２３の制御の下、電力計測装置３、各機器４、ＥＶシステム６、給湯システム７、発電システム８と無線データ通信を行う。

端末通信部２１は、予め定めた近距離無線通信インタフェースを備え、制御部２３の制御の下、端末装置５と、例えば、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。

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、図４に示すように、機器状態テーブル２２０と、優先レベルテーブル２２１と、抑制レベル判別テーブル２２２と、を記憶する。

機器状態テーブル２２０は、各機器４、ＥＶシステム６、給湯システム７、発電システム８（以下、これらをまとめて被制御機器という。）を制御するための情報が格納されるデータテーブルである。機器状態テーブル２２０には、例えば、機器アドレス、機器名称、運転状態情報等の項目を含むレコードが、被制御機器の設置台数分、登録される。

機器アドレスとは、各被制御機器毎に割り振られた通信上のアドレスである。機器名称とは、例えば、“照明”、“エアコン”、“エコキュート”等、被制御機器の一般的な名称・通称を示すものであり、例えば、端末装置５にて、被制御機器についての情報を表示する際、ユーザが認識できるようにするためなどに使用される。

運転状態情報は、被制御機器の現在の運転状態を示す情報であり、例えば、電源状態（電源のオン／オフ）、運転有無（運転中／停止中）、運転モード、設定情報、異常検出有無等を含む情報である。運転モードとは、例えば、エアコンの場合では、冷房、暖房、送風、除湿等が該当し、炊飯器の場合では、炊飯、保温等が該当する。また、設定情報とは、エアコン等における設定温度等が該当する。また、異常検出有無とは、被制御機器において、異常が検出されているか否かを示す情報である。

優先レベルテーブル２２１、抑制レベル判別テーブル２２２の詳細については後述する。

また、データ記憶部２２は、図示はしないが、各被制御機器を制御するためのプログラムや、各被制御機器の動作状態を監視するためのプログラム等の各種のプログラムも記憶する。また、データ記憶部２２は、これらのプログラムの実行時に使用されるデータや、これらのプログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。

図３に戻り、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、システムコントローラ２を統括制御する。図５に示すように、制御部２３は、本発明特有の機能として、ピークカット設定受付部２３０と、優先レベル通知部２３１と、抑制レベル判別条件通知部２３２と、を備える。これらの機能部の詳細については後述する。

なお、システムコントローラ２と、家屋Ｈ内に設置した、図示しないＨＧＷ（Home GateWay）とを有線又は無線にてデータ通信可能に接続させてもよい。このようにすれば、システムコントローラ２は、インターネット等の外部ネットワークに接続するサーバ等とデータ通信を行うことができる。

図１に戻り、端末装置５は、例えば、タブレットＰＣ等の携帯可能なパーソナルコンピュータである。端末装置５は、図６に示すように、入力部５０と、表示部５１と、通信部５２と、データ記憶部５３と、制御部５４と、を備える。端末装置５の各構成部は、バス５５を介して相互に接続される。

入力部５０は、タッチパネル、タッチパッド等を備え、ユーザによる操作入力を受け付ける動作を行う。表示部５１は、液晶表示器等を備え、制御部５４の制御の下、被制御機器の動作状態や家庭内の消費電力量などを示す監視画面を表示したり、ユーザ操作用の各種画面を表示する。

通信部５２は、予め定めた無線通信インタフェースを含んで構成される。例えば、通信部５２は、システムコントローラ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。

データ記憶部５３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５３は、システムコントローラ２にアクセスして、家庭内の消費電力量や各被制御機器の動作状態についての情報の取得、及び、電力の管理に関しての様々な設定等を行うためのプログラムを含む各種のプログラムを記憶する。また、データ記憶部５３は、これらのプログラムの実行時に使用されるデータや、これらのプログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。

制御部５４は、何れも図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成され、端末装置５を統括制御する。

図１に戻り、ＥＶシステム６は、パワーコンディショナ６０によって電気自動車６１に搭載されている蓄電池の充電及び放電を行うシステムである。パワーコンディショナ６０には、商用電源９等からの電力が、電力線Ｄ１、分電盤１０及び電力線Ｄ２を介して供給される。パワーコンディショナ６０は、蓄電池の充電時には、商用電源９等からの電力を蓄電池に供給する。また、パワーコンディショナ６０は、放電時には、蓄電池からの電力を電力線Ｄ３を介して分電盤１０に供給する。

パワーコンディショナ６０は、通信アダプタ６２と、例えば、標準化されたシリアル通信規格に則ったインタフェースにて電気的に接続される。通信アダプタ６２は、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークを介して、システムコントローラ２と通信可能に接続する。

なお、エネルギー管理システム１の構成に、蓄電池の充電及び放電を行うシステムとして、定置型蓄電池システムをさらに追加してもよい。

給湯システム７は、何れも図示しない、貯湯タンクユニットと、ヒートポンプユニットと、を備え、商用電源９から電力線Ｄ５を介して供給される電力により、給湯動作を行う。ヒートポンプユニットが備える制御装置（図示せず）は、通信アダプタ７０と、例えば、標準化されたシリアル通信規格に則ったインタフェースにて電気的に接続される。通信アダプタ７０は、家屋Ｈ内に構築された無線ネットワークを介して、システムコントローラ２と通信可能に接続する。

発電システム８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８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Ｄ４を介して分電盤１０に供給する。発電システム８のパワーコンディショナは、通信アダプタ８０と、例えば、標準化されたシリアル通信規格に則ったインタフェースにて電気的に接続される。通信アダプタ８０は、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークを介して、システムコントローラ２と通信可能に接続する。

続いて、エネルギー管理システム１におけるピークカット制御について具体的に説明する。なお、ここでのピークカット制御とは、分電盤１０内に設置された電流制限器（図示せず）によって、商用電源９からの電気供給が遮断されないようにするために、この家庭における管理対象の負荷機器の消費電力を抑制する制御をいう。ここで、管理対象の負荷機器とは、発電システム８を除いた被制御機器、即ち、各機器４、ＥＶシステム６（充電時）及び給湯システム７を示す。

＜電力計測装置３の動作＞
先ず、ピークカット制御における電力計測装置３の動作について説明する。図７は、電力センサ３０に接続される通信アダプタ３１の構成を示すブロック図である。通信アダプタ３１は、通信インタフェース３１０と、機器インタフェース３１１と、データ記憶部３１２と、制御部３１３と、を備える。通信アダプタ３１の各構成部は、バス３１４を介して相互に接続される。

通信インタフェース３１０は、例えば、無線ＬＡＮカード等の通信インタフェースを備え、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークに接続する。通信インタフェース３１０は、制御部３１３の制御の下、システムコントローラ２や各負荷機器（各機器４、ＥＶシステム６及び給湯システム７）と無線データ通信を行う。

機器インタフェース３１１は、通信アダプタ３１と電力センサ３０とを電気的に接続するためのインタフェースである。本実施形態では、通信アダプタ３１と電力センサ３０との間の通信は、標準化されたシリアル通信規格に則って行われる。

データ記憶部３１２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３１２は、契約制限データ３１２０と、抑制レベル判別テーブル３１２１と、を記憶する。この他、データ記憶部３１２は、システムコントローラ２と通信するためのプログラムや、各負荷機器に対して抑制レベルを通知するためのプログラム等も記憶する。また、データ記憶部３１２は、これらのプログラムの実行時に使用されるデータや、これらのプログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。

契約制限データ３１２０は、ユーザと電力会社等との契約における消費電力の制限を示すデータである。本実施形態では、契約制限データ３１２０は、いわゆる契約アンペア値を、予め定めた時間（例えば、３０秒）における電力量に換算した値（制限電力量）を示す。契約制限データ３１２０は、通信アダプタ３１の設置時に、工事担当者等によってデータ記憶部３１２に格納される。

抑制レベル判別テーブル３１２１は、抑制レベルを判別するための条件（判別条件）が定義されたデータテーブルである。抑制レベルとは、この家庭で消費される電力を抑える度合を示す指標である。

本実施形態では、判別条件として、上記の制限電力量（以下、制限値という。）に対する電力センサ３０から送信された消費電力量（以下、計測値という。）の割合が、０〜５の段階毎に定義されている。図８に、本実施形態における抑制レベル判別テーブル３１２１の一例を示す。図８において、“Ｋ”は、制限値に対する計測値の割合を示す。

通信アダプタ３１は、この抑制レベル判別テーブル３１２１の内容をシステムコントローラ２との通信により取得する。より具体的には、通信アダプタ３１の制御部３１３は、システムコントローラ２からの抑制レベル判別条件通知データを通信インタフェース３１０を介して受信すると、受信した抑制レベル判別条件通知データに含まれる内容、即ち、抑制レベル判別条件を抽出する。そして、制御部３１３は、抽出した抑制レベル判別条件を抑制レベル判別テーブル３１２１に格納する。

制御部３１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等（何れも図示せず）を含んで構成され、通信アダプタ３１を統括制御する。具体的には、制御部３１３は、上述したように、抑制レベル判別テーブル３１２１の内容をシステムコントローラ２との通信により取得する。また、制御部３１３は、電力センサ３０から送信された計測値を機器インタフェース３１１を介して受信すると、受信した計測値を格納したデータ（計測値データ）を通信インタフェース３１０を介してシステムコントローラ２に送信する。

また、制御部３１３は、制限値に対する計測値の割合（Ｋ）を求め、求めたＫを用いて、抑制レベル判別テーブル３１２１を参照して、抑制レベルを判別する。制御部３１３は、判別した抑制レベルと、判別前の抑制レベル（即ち、前回判別した抑制レベル）を比較する。その結果、両者が異なる場合、制御部３１３は、全負荷機器に対して抑制レベルの通知を行う。具体的には、制御部３１３は、判別した抑制レベルを格納したデータ（抑制レベル通知データ）を全負荷機器（機器４ａ，４ｂ，…、ＥＶシステム６、給湯システム７）に対して同報送信する。

上記の抑制レベルの通知における電力計測装置３と各負荷機器間の通信シーケンスの例を図９に示す。

＜機器４の動作＞
続いて、ピークカット制御における機器４の動作（主として、通信アダプタ４１の動作）について説明する。なお、他の負荷機器（即ち、ＥＶシステム６、給湯システム７）の通信アダプタ（即ち、通信アダプタ６２、通信アダプタ７０）の構成及び機能は、以下に説明する通信アダプタ４１の構成及び機能と同様である。

図１０は、機器４の通信アダプタ４１の構成を示すブロック図である。通信アダプタ４１は、通信インタフェース４０１と、機器インタフェース４０２と、データ記憶部４０３と、制御部４０４と、を備える。通信アダプタ４１の各構成部は、バス４０５を介して相互に接続される。

通信インタフェース４０１は、例えば、無線ＬＡＮカード等の通信インタフェースを備え、家屋Ｈ内に構築された上述の無線ネットワークに接続する。通信インタフェース４０１は、制御部４０４の制御の下、システムコントローラ２や電力計測装置３と無線データ通信を行う。

機器インタフェース４０２は、通信アダプタ４１と機器本体４０とを電気的に接続するためのインタフェースである。本実施形態では、通信アダプタ４１と機器本体４０との間の通信は、標準化されたシリアル通信規格に則って行われる。

データ記憶部４０３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４０３は、優先レベルデータ４１０を記憶する。この他、データ記憶部４０３は、システムコントローラ２や電力計測装置３と通信するためのプログラムや、機器本体４０に対してピークカット制御を行うためのプログラム等の各種のプログラムも記憶する。また、データ記憶部４０３は、これらのプログラムの実行時に使用されるデータや、これらのプログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。

優先レベルデータ４１０は、当該機器４（より詳細には、この通信アダプタ４１と接続する機器本体４０）の優先レベルを示すデータである。優先レベルとは、この機器４の動作（使用）についての優先度合を示す指標である。優先レベルの一例を図１１に示す。

通信アダプタ４１は、この優先レベルをシステムコントローラ２との通信により取得する。より具体的には、通信アダプタ４１の制御部４０４は、システムコントローラ２から送信された優先レベル通知データを通信インタフェース４０１を介して受信すると、受信した優先レベル通知データに含まれる内容、即ち、優先レベルを抽出する。そして、制御部４０４は、抽出した優先レベルを優先レベルデータ４１０としてデータ記憶部４０３に保存する。

制御部４０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等（何れも図示せず）を含んで構成され、通信アダプタ４１を統括制御する。具体的には、制御部４０４は、上述したように、優先レベルをシステムコントローラ２との通信により取得する。

また、制御部４０４は、システムコントローラ２から送られてきた制御コマンドを通信インタフェース４０１を介して受信すると、かかる制御コマンドを機器インタフェース４０２を介して機器本体４０に送信する。これにより、機器本体４０は、システムコントローラ２からの制御コマンドに応じた動作を行う。また、制御部４０４は、機器本体４０の動作状態が変化すると、その旨を通知するデータ（状態変化データ）を通信インタフェース４０１を介してシステムコントローラ２に送信する。

さらに、本発明特有の動作として、制御部４０４は、電力計測装置３から送信された、上述の抑制レベル通知データを通信インタフェース４０１を介して受信すると、受信した抑制レベル通知データから抑制レベルを抽出する。そして、制御部４０４は、抽出した抑制レベルと、優先レベルデータ４１０で示される優先レベルとに基づいて、機器本体４０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から優先レベルが示す値を差し引いた値に応じて、予め各負荷機器（各機器４、ＥＶシステム６、給湯システム７）毎に定められている。図１２に、各負荷機器の抑制制御内容の一例を示す。

図１２において、“抑制解除”とは、抑制制御を解除すること、即ち、機器本体４０の動作状態を抑制制御前の状態に戻すことを意味する。また、“調光：Ｘ％”とは、照明の明るさを現状のＸ％まで低下させることを意味する。また、“消費電力：Ｘ％”とは、消費電力を現状のＸ％まで低下させることを意味する。また、“充電電力：Ｘ％”とは、電気自動車６１の蓄電池を充電するための電力量を現状のＸ％まで低下させることを意味する。図１２から判るように、抑制レベルが示す値から優先レベルが示す値を差し引いた値（Ｄ）が大きい程、消費電力をより低下させるための制御内容となる。

制御部４０４は、判別した抑制制御内容に基づいて、機器本体４０を制御するための制御コマンドを生成する。例えば、判別した抑制制御内容が“抑制解除”の場合、制御部４０４は、抑制制御前の動作状態にするための制御コマンドを生成する。抑制制御前の動作状態は、前回の抑制制御の際、制御部４０４によりデータ記憶部４０３に保存される。

また、例えば、機器本体４０が、エアコンの場合であって、判別した抑制制御内容が“消費電力：５０％”である場合、制御部４０４は、機器本体４０の消費電力を現在の５０％まで低下させるための制御コマンドを生成する。制御部４０４は、生成した制御コマンドを機器インタフェース４０２を介して、機器本体４０に送信する。かかる制御コマンドを受信した機器本体４０は、受信した制御コマンドに応じた動作を行う。これにより、機器本体４０の消費電力は現在より低下する（例えば、現在の５０％まで低下する）。

図１３は、機器４の通信アダプタ４１により実行される抑制制御処理の手順を示すフローチャートである。通信インタフェース４０１が電力計測装置３から送信された抑制レベル通知データを受信すると（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、制御部４０４は、通信インタフェース４０１が受信した抑制レベル通知データから抑制レベルを抽出する（ステップＳ１０２）。制御部４０４は、抽出した抑制レベルと、優先レベルデータ４１０で示される優先レベルとに基づいて、機器本体４０に対する抑制制御内容を判別する（ステップＳ１０３）。

判別した抑制制御内容が“抑制解除”でない場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）、制御部４０４は、現時点において機器本体４０に対して抑制制御中であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。その結果、抑制制御中でない場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、制御部４０４は、機器本体４０の現在の動作状態を示すデータをデータ記憶部４０３に復帰用データとして保存する（ステップＳ１０６）。そして、制御部４０４は、判別した抑制制御内容で機器本体４０を制御するための制御コマンドを生成する（ステップＳ１０７）。一方、抑制制御中の場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、制御部４０４は、復帰用データを保存することなく、ステップＳ１０７の処理を行う。

ステップＳ１０４で判別した抑制制御内容が“抑制解除”の場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、制御部４０４は、データ記憶部４０３から復帰用データを読み出す（ステップＳ１０８）。そして、制御部４０４は、機器本体４０を、読み出した復帰用データが示す動作状態にするための制御コマンドを生成する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０７又はＳ１０９の処理の後、制御部４０４は、生成した制御コマンドを機器インタフェース４０２を介して機器本体４０に送信する（ステップＳ１１０）。

＜システムコントローラ２の動作＞
続いて、ピークカット制御におけるシステムコントローラ２の動作について説明する。ユーザは、ピークカット制御に関する設定の要求を所望する場合、端末装置５を操作して、システムコントローラ２にアクセスし、ピークカット設定画面の要求を行う。かかる要求を受けると、システムコントローラ２の制御部２３（ピークカット設定受付部２３０）は、ピークカット設定画面用のデータを端末通信部２１を介して端末装置５に送信する。

端末装置５の表示部５１は、受信したピークカット設定画面用のデータに基づく操作画面を表示する。ユーザは、表示された操作画面に設けられている入力項目に従って必要な情報を入力する。

ユーザによる入力が完了すると、端末装置５の制御部５４は、入力された情報を含むデータ（入力データ）を通信部５２を介して、システムコントローラ２に送信する。例えば、ユーザにより優先レベルの設定入力が行われた場合、システムコントローラ２の制御部２３（ピークカット設定受付部２３０）は、端末装置５からの入力データの内容を優先レベルテーブル２２１に格納する。優先レベルテーブル２２１とは、図１１に示すように、各負荷機器と優先レベルとを対応付けたデータテーブルである。

上記の場合、制御部２３（優先レベル通知部２３１）は、優先レベルが変更された（新規に設定された場合も含む）負荷機器に対して優先レベルの通知を行う。具体的には、優先レベル通知部２３１は、該当する負荷機器に対して、新たな優先レベルを格納したデータ（優先レベル通知データ）を機器通信部２０を介して送信する。

また、上記の操作画面にて、ユーザにより、抑制レベル判別条件の設定入力が行われた場合、制御部２３（ピークカット設定受付部２３０）は、端末装置５からの入力データの内容を抑制レベル判別テーブル２２２に格納する。抑制レベル判別テーブル２２２は、抑制レベルを判別するための条件（判別条件）が定義されたデータテーブルである。本実施形態では、抑制レベル判別テーブル２２２には、上述した抑制レベル判別テーブル３１２１と同様、制限値に対する計測値の割合が、０〜５の段階毎に定義されている（図８参照）。

上記の場合、制御部２３（抑制レベル判別条件通知部２３２）は、抑制レベル判別テーブル２２２の内容を格納したデータ（抑制レベル判別条件通知データ）を機器通信部２０を介して、電力計測装置３に送信する。

図１４に、優先レベルを通知する際のシステムコントローラ２と負荷機器間の通信シーケンスを示す。また、図１５に、抑制レベル判別条件を通知する際のシステムコントローラ２と電力計測装置３間の通信シーケンスを示す。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るエネルギー管理システム１では、電力計測装置３は、計測した消費電力に基づいて抑制レベルを求め、求めた抑制レベルを格納した抑制レベル通知データを各負荷機器（各機器４、ＥＶシステム６、給湯システム７）に同報送信する。各負荷機器は、受信した抑制レベル通知データから抽出した抑制レベルと、自機の優先レベルとに基づいて、消費電力を抑制する動作を行う。即ち、電力計測装置３からの直接の通知に応じて、各負荷機器は自機の消費電力を低下させる。

このように、エネルギー管理システム１は、いわゆる自立分散システムの構成により、ピークカット制御を行うため、応答性が速い。したがって、契約アンペア値の上限に近接する値まで電力を使用することができ、ユーザの快適性や利便性の低下を抑えることができる。

また、家屋Ｈ内で使用されるものの、エネルギー管理システム１の管理対象でない負荷機器（例えば、ドライヤー、電気ストーブ等）の使用により、家庭内の総消費電力が増大した場合でも、管理対象の負荷機器の消費電力の抑制を直ちに行うため、商用電源９からの電気供給が電流制限器により遮断されてしまうことを防止できる。

また、管理対象の各負荷機器は優先レベルを保持し、優先レベルに応じた電力抑制動作を行う。このため、全ての負荷機器において、電力抑制の程度が画一的にならず、負荷機器毎に電力抑制の程度の強弱を調整することができる。したがって、居住者（ユーザ）の好みや生活パターンに即したピークカット制御が実現できる。

また、本実施形態のエネルギー管理システム１では、電力計測装置３は、抑制レベル判別条件をシステムコントローラ２との通信により取得する。また、各負荷機器は、優先レベルをシステムコントローラ２との通信により取得する。そして、ユーザは、端末装置５を用いて、システムコントローラ２にアクセスして、抑制レベル判別条件や各負荷機器の優先レベルを適宜、所望の条件や値に設定することができる。したがって、ピークカット制御において、居住者（ユーザ）の好みの変化や生活パターンの変化を容易に且つ即座に反映させることができる。

なお、本発明は、上記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、電力計測装置３によって抑制レベル通知データが全負荷機器に対して同報送信された際、システムコントローラ２によっても、かかる抑制レベル通知データが受信され、抑制レベル通知データがシステムコントローラ２から、さらに全負荷機器に対して同報通信されるようにしてもよい。このように、システムコントローラ２が、電力計測装置３からの抑制レベル通知データを全負荷機器まで中継することで、電力計測装置３との間の無線通信品質がよくない負荷機器であっても、抑制レベル通知データを確実に受信することが可能となる。

また、システムコントローラ２のデータ記憶部２２に記憶される優先レベルテーブル２２１について、負荷機器の優先レベルを複数パターン登録できる構成にしてもよい。図１６に示す優先レベルテーブル２２１の例では、エネルギー管理システム１の電力管理における制御状態のモード種類に応じて、Ａ〜Ｅの５つの優先レベルのパターンが登録されている。ここで、Ａは、制御状態が通常モードである場合の優先レベルのパターンを示し、Ｂは、制御状態が調理時間帯モードである場合の優先レベルのパターンを示し、Ｃは、制御状態がＥＶ優先モードである場合の優先レベルのパターンを示し、Ｄは、制御状態が夜間モードである場合の優先レベルのパターンを示し、Ｅは、制御状態が自立運転モード又はＤＲ要求モードである場合の優先レベルのパターンを示す。

制御状態のモード遷移は、システムコントローラ２の制御部２３によって行われる。制御部２３は、例えば、ユーザの生活パターンに基づいて、制御状態を調理時間帯モードや夜間モードに遷移させる。制御部２３は、例えば、負荷機器の稼働履歴からユーザの生活パターンを導出する。

また、制御部２３は、例えば、ユーザによって予めシステムコントローラ２に登録された、家族の外出スケジュールや、負荷機器の稼働スケジュール等（例えば、機器４ａの運転開始のスケジュールや、電気自動車６１の使用のスケジュール等）に基づいて、制御状態を通常モードやＥＶ優先モードに遷移させる。

また、制御部２３は、電力会社あるいは、ＣＥＭＳ（Cluster/Community Energy Management System）等の上位のシステムからＤＲ（Demand Response）要求を受けると、制御状態をＤＲ要求モードに遷移させる。

また、制御部２３は、停電により電力線Ｄ１が商用電源９から切り離されると、制御状態を自立要求モードに遷移させる。制御状態が自立運転モードになると、発電システム８によって発電された電力、及び／又は、電気自動車６１の蓄電池に蓄えられた電力が電力線Ｄ５を介して家庭内の各負荷機器に供給される。

上記のように、優先レベルテーブル２２１に、エネルギー管理システム１の制御状態のモード種類に応じて、複数の優先レベルのパターンが登録されている場合の優先レベルの通知方法について説明する。この場合、システムコントローラ２の制御部２３（優先レベル通知部２３１）は、制御状態のモードが遷移すると、優先レベルテーブル２２１から、遷移したモードに対応する優先レベルのパターンを選択する。そして、優先レベル通知部２３１は、各負荷機器に対して、選択した優先レベルのパターンにおける当該負荷機器に対応する優先レベルを格納した優先レベル通知データを送信する。

あるいは、優先レベル通知部２３１は、優先レベルテーブル２２１から、遷移したモードに対応する、管理対象の全負荷機器分の優先レベルを取得し、取得した各優先レベルと、負荷機器の識別情報とを対応付けたデータを生成し、生成したデータを優先レベル通知データに格納してもよい。この場合、優先レベル通知部２３１は、優先レベル通知データを管理対象の全負荷機器（機器４ａ，４ｂ，…、ＥＶシステム６、給湯システム７）に対して同報送信する。同報送信された優先レベル通知データを受信した各負荷機器の通信アダプタは、受信した優先レベル通知データから、接続する負荷機器本体に対応する優先レベルを抽出し、抽出した優先レベルを保持すればよい。

このように、優先レベル通知データを同報送信することで、システムコントローラ２と、各負荷機器との間の通信頻度を抑えることができる。

また、優先レベルテーブル２２１について、優先レベルを複数パターン登録できる構成にすることで、例えば、エネルギー管理システム１の電力管理における制御状態のモード種類に応じて、各負荷機器は、より適した優先レベルを使用できる。したがって、居住者（ユーザ）の好みや生活パターンをより強く反映したピークカット制御が実現できる。

また、優先レベルは、ユーザによって設定されるのみならず、システムコントローラ２の制御部２３が、ユーザの生活パターン等に基づいて自動的に決定し、優先レベルテーブル２２１に格納してもよい。

また、システムコントローラ２のデータ記憶部２２に記憶される抑制レベル判別テーブル２２２について、判別条件を複数パターン登録できる構成にしてもよい。図１７に示す抑制レベル判別テーブル２２２の例では、エネルギー管理システム１の電力管理における制御状態のモード種類に応じて、Ａ〜Ｃの３つの判別条件のパターンが登録されている。ここで、Ａは、制御状態が通常モードである場合の判別条件のパターンを示し、Ｂは、制御状態がピーク時間帯モードである場合の判別条件のパターンを示し、Ｃは、制御状態が自立運転モード又はＤＲ要求モードである場合の判別条件のパターンを示す。図１７において、判別条件のパターンがＣの場合では、抑制レベルとして、０、２及び３が判別されないことが示されている。

システムコントローラ２の制御部２３は、例えば、現在時刻がピーク時間帯に入ると、制御状態をピーク時間帯モードに遷移させる。ピーク時間帯とは、１日のうちで電気料金が最も高くなる時間帯である。ピーク時間帯についての情報は、ユーザによって予めシステムコントローラ２に登録されている。

上記のように、抑制レベル判別テーブル２２２に、制御状態のモード種類に応じて、複数の判別条件のパターンが登録されている場合の抑制レベル判別条件の通知方法について説明する。システムコントローラ２の制御部（抑制レベル判別条件通知部２３２）は、制御状態のモードが遷移すると、抑制レベル判別テーブル２２２から、遷移したモードに対応する判別条件のパターンを選択する。そして、抑制レベル判別条件通知部２３２は、電力計測装置３に対して、選択した判別条件のパターンを格納した抑制レベル判別条件通知データを送信する。

このように、抑制レベル判別テーブル２２２について、判別条件を複数パターン登録できる構成にすることで、例えば、エネルギー管理システム１の電力管理における制御状態のモード種類に応じて、電力計測装置３は、より適した判別条件を使用できる。したがって、居住者（ユーザ）の好みや生活パターンをより強く反映したピークカット制御が実現できる。

また、判別条件は、ユーザによって設定されるのみならず、システムコントローラ２の制御部２３が、契約アンペア値と、ユーザの生活パターン等に基づいて自動的に生成し、抑制レベル判別テーブル２２２に格納してもよい。

また、上記実施形態では、機器４等において、機器本体４０等に外付けで接続する通信アダプタ４１等により、システムコントローラ２や電力計測装置３とデータ通信が行われ、上述の抑制制御処理が実行された。しかし、機器４等の機器本体４０等に、通信アダプタ４１等と同等の機能を実現する構成が含まれるようにして、機器本体４０等が、直接に無線ネットワークに接続し、システムコントローラ２や電力計測装置３とデータ通信を行って、上述の抑制制御処理と同等の処理を実行できるようにしてもよい。

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 エネルギー管理システム、２ システムコントローラ、３ 電力計測装置、４ａ，４ｂ 機器、５ 端末装置、６ ＥＶシステム、７ 給湯システム、８ 発電システム、９ 商用電源、１０ 分電盤、２０ 機器通信部、２１ 端末通信部、２２，５３，３１２，４０３ データ記憶部、２３，５４，３１３，４０４ 制御部、２４，５５，３１４，４０５ バス、３０ 電力センサ、３１，４１ａ，４１ｂ，６２，７０，８０ 通信アダプタ、４０ａ，４０ｂ 機器本体、５０ 入力部、５１ 表示部、５２ 通信部、６０ パワーコンディショナ、６１ 電気自動車、２２０ 機器状態テーブル、２２１ 優先レベルテーブル、２２２ 抑制レベル判別テーブル、２３０ ピークカット設定受付部、２３１ 優先レベル通知部、２３２ 抑制レベル判別条件通知部、３００ 電圧計測部、３０１ 電流計測部、３０２ Ａ／Ｄ変換部、３０３ 電力演算部、３０４ 外部インタフェース、３１０，４０１ 通信インタフェース、３１１，４０２ 機器インタフェース、４１０ 優先レベルデータ、３１２０ 契約制限データ、３１２１ 抑制レベル判別テーブル

Claims (4)

1. システムコントローラとの通信により取得した、特定の需要地で消費される電力の抑制レベルを判別するための条件であり、且つ、電力管理における現在の制御状態に対応した抑制レベル判別条件を保持し、
   前記需要地で消費される電力を計測し、
   計測した電力と、前記抑制レベル判別条件とに基づいて、前記抑制レベルを判別し、判別した前記抑制レベルを前記需要地に設置される負荷機器に送信する、電力計測装置。
2. 判別した前記抑制レベルが判別前の抑制レベルと異なる場合に、判別した前記抑制レベルを前記負荷機器に送信する、請求項１に記載の電力計測装置。
3. システムコントローラとの通信により取得した、特定の需要地で消費される電力の抑制レベルを判別するための条件であり、且つ、電力管理における現在の制御状態に対応した抑制レベル判別条件を保持し、
   前記需要地で消費される電力を計測し、
   計測した電力と、前記抑制レベル判別条件とに基づいて、前記抑制レベルを判別し、判別した前記抑制レベルを前記需要地に設置される負荷機器に送信する、抑制レベル通知方法。
4. コンピュータに、
   特定の需要地で消費された電力と、システムコントローラとの通信により取得した、前記需要地で消費される電力の抑制レベルを判別するための条件であり、且つ、電力管理における現在の制御状態に対応した抑制レベル判別条件とに基づいて、前記抑制レベルを判別し、判別した前記抑制レベルを前記需要地に設置される負荷機器に送信する機能を実現させるためのプログラム。

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