JP6426075B2 - 組み合わせ生成装置、組み合わせ生成方法、及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、組み合わせ生成装置、組み合わせ生成方法、及びプログラムに関する。
スマートグリッドは、従来の電力ネットワークに対して情報通信技術を融合することで実現される電力の供給システムである。スマートグリッドにおいて、電力の供給元(電源)は、例えば、自然エネルギー等を用いた発電源を備えた各家庭に分散される。したがって、スマートグリッドが普及すれば、電源と需要家との関係は、1:Nのツリー構造からN:Mへ移行するものと考えられる。
このようなスマートグリッドに関して、非特許文献1では、所定のアルゴリズムによってマッチングされた分散電源と需要家とのP2P(peer to peer)通信によって、同時同量の制御(電力の需給制御)を行うことが提案されている。
図1は、P2P通信による同時同量の制御を説明するための図である。図1において、HGW50xは、分散電源の1つである家庭Xに設置されたホームゲートウェイである。HGW50yは、需要家の1つである家庭Yに設置されたホームゲートウェイである。なお、ホームゲートウェイについては、非特許文献1等において詳しい。
図1では、家庭Xによる供給と家庭Yによる需要とがマッチングされて、HGW50xとHGW50yとの間のP2P通信に基づいて、家庭Xにおいて発電され、家庭Yにおいて消費される電力について、同時同量の制御が行われる例が示されている。
浅見康介,遠藤光泰,沓澤遼,山本草詩,高島研也,竹下秀俊,山中直明,スマートグリッド環境下におけるPIAXを活用した電力の需給マッチング手法,信学技報,vol. 114, no. 478, IN2014-170,pp. 289-294,2015年3月.
しかしながら、非特許文献1よる需給マッチング方法では、事前の約束通りに電力の供給を行わない者や、消費した分の電力量に見合った料金を支払わない者等、信頼性の低いユーザを排除するのは困難であると考えられる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、サービスの利用者に対して信頼性の高い提供者を組み合わせることを目的とする。
そこで上記課題を解決するため、宅外ネットワークとそれぞれが異なる宅内ネットワークとを接続する複数の接続装置に前記宅外ネットワークを介して接続される組み合わせ生成装置は、第1の接続装置に第1の宅内ネットワークを介して接続された機器によって提供されたサービスを利用した機器に第2の宅内ネットワークを介して接続された第2の接続装置から、当該サービスに関して評価された信頼度を受信する第1の受信部と、前記第1の受信部によって受信された信頼度を、前記第1の接続装置の識別情報に対応付けて記憶する記憶部と、いずれかの前記接続装置から、前記サービスを提供可能な機器に接続された前記接続装置の検索要求を受信すると、前記各接続装置に関して前記記憶部に記憶されている信頼度の履歴に基づいて、いずれかの前記接続装置を選択し、選択された前記接続装置の識別情報を応答する検索部と、を有する。
サービスの利用者に対して信頼性の高い提供者を組み合わせることができる。
P2P通信による同時同量の制御を説明するための図である。 第1の実施の形態における需給マッチングシステムの構成例を示す図である。 第1の実施の形態におけるM2Mプラットフォームのハードウェア構成例を示す図である。 第1の実施の形態におけるホームゲートウェイ及びM2Mプラットフォームの機能構成例を示す図である。 第1の実施の形態における需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順の一例を説明するための図である。 第1の実施の形態におけるペア履歴記憶部の構成例を示す図である。 第2の実施の形態における需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順の一例を説明するための図である。 第2の実施の形態におけるペア履歴記憶部の構成例を示す図である。 第3の実施の形態におけるホームゲートウェイ及びM2Mプラットフォームの機能構成例を示す図である。 第3の実施の形態における需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順の一例を説明するための図である。 需要情報記憶部の構成例を示す図である。 供給情報記憶部の構成例を示す図である。 第4の実施の形態においてホームゲートウェイに接続される機器の一例を示す図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図2は、第1の実施の形態における需給マッチングシステムの構成例を示す図である。図2に示されるユーザ宅Ha、Hb、及びHcのそれぞれの宅内には、ホームネットワーク(以下、「宅内ネットワーク」という。))Nia、Nib、Nicが構築されている。また、ユーザ宅Ha、Hb、及びHcのそれぞれには、HGW20a、HGW20b、又はHGW20cが設置されている。以下、ユーザ宅Ha、Hb、及びHcを区別しない場合、「ユーザ宅H」という。また、宅内ネットワークNia、Nib、及びNicを区別しない場合、「宅内ネットワークNi」という。更に、HGW20a、HGW20b、及びHGW20cを区別しない場合、「HGW20」という。なお、ユーザ宅Hは、需給マッチングシステムのユーザの家庭、オフィス、又はビル等である。
HGW20は、宅内ネットワークNiと、宅外の情報通信網である宅外ネットワークNoとを接続するホームゲートウェイと呼ばれる装置である。図2において、各HGW20は、ファイアウォールFWを介して、宅外ネットワークNoに接続される。なお、ファイアウォールFWは、HGW20によって実現されてもよいし、HGW20と異なる装置によって実現されてもよい。
各ユーザ宅Hの宅内の情報通信網である宅内ネットワークNiに接続された各機器は、電力を消費する機器又は電力を発電する機器である。例えば、或るユーザ宅Hの機器は、他のユーザ宅Hの機器によって発電された電力を消費して動作することができる。なお、電力を発電する機器は、例えば、ソーラーパネル等を含む太陽光発電システムである。太陽光発電システムには蓄電池が含まれてもよい。電力を消費する機器は、例えば、家電、照明器具等である。なお、各機器は、宅内ネットワークNiを介してホームゲートウェイに接続される。
本実施の形態では、便宜上、ユーザ宅Haには電力を消費する機器が設置されており、ユーザ宅Hb及びHcには、電力を発電する機器が設置されていることとする。すなわち、ユーザ宅Haは、需要家であり、ユーザ宅Hb及びHcは、電力供給元であるとする。
なお、需給マッチングシステムには、4つ以上のユーザ宅Hが含まれてもよい。
各ユーザ宅HのHGW20は、宅外ネットワークNoを介してM2Mプラットフォーム10に接続される。M2Mプラットフォーム10は、1以上のコンピュータによって構成されるコンピュータシステムである。
図3は、第1の実施の形態におけるM2Mプラットフォームのハードウェア構成例を示す図である。図3のM2Mプラットフォーム10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU104、及びインタフェース装置105等を有する。
M2Mプラットフォーム10での処理を実現するプログラムは、CD−ROM等の記録媒体101によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、プログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。CPU104は、メモリ装置103に格納されたプログラムに従ってM2Mプラットフォーム10に係る機能を実行する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。
なお、それぞれが図3に示される構成を有する複数のコンピュータが、M2Mプラットフォーム10を構成してもよい。また、各HGW20も、図3に示されるハードウェア構成を有していてもよい。
図4は、第1の実施の形態におけるホームゲートウェイ及びM2Mプラットフォームの機能構成例を示す図である。図4において、HGW20は、登録要求部201、検索要求部202、交渉部203、ペア通知部204、状況送信部205、クレジット評価部206、終了通知部207、及びブラックリスト登録部208等を有する。これら各部は、HGW20にインストールされた1以上のプログラムが、HGW20のCPUに実行させる処理により実現される。
登録要求部201は、HGW20の登録要求をM2Mプラットフォーム10に送信する。検索要求部202は、電力の供給元の検索要求をM2Mプラットフォーム10に送信する。交渉部203は、M2Mプラットフォーム10によって検索(選択)された供給元に係るHGW20との間で、電力の取り引きに関する交渉を行う。ペア通知部204は、交渉部203による交渉が成功した場合、すなわち、電力の需給に関してペア(組み合わせ)が成立した場合に、当該ペアを示す情報をM2Mプラットフォーム10に送信する。状況送信部205は、ペア間における電力の同時同量の制御中において、電力の供給状況又は消費状況を示す情報をM2Mプラットフォーム10に送信する。クレジット評価部206は、当該HGW20が電力の需要側(消費側)である場合に、電力の供給状況に基づいて、供給元の信頼度を評価する。以下、当該信頼度を「クレジット」という。本実施の形態において、クレジットは、10点満点の数値であるとする。但し、クレジットは、100点満点であってもよいし、他の尺度によって表現されてもよい。終了通知部207は、同時同量の制御が終了した際に、ペアの終了(解消)をM2Mプラットフォーム10に通知する。この際、供給元に対するクレジットも通知される。ブラックリスト登録部208は、電力の供給状況に対するクレジットが所定値未満である場合、電力の供給元について、ブラックリストへの登録要求をM2Mプラットフォーム10に送信する。ブラックリストとは、電力の取り引きに関する信頼性が著しく低いユーザ宅H(HGW20)の一覧情報をいう。
一方、M2Mプラットフォーム10は、マッチング検索部11、認証部12、連絡部13、料金決済部14、及び状況受信部15等を有する。これら各部は、M2Mプラットフォーム10にインストールされた1以上のプログラムが、CPU104に実行させる処理により実現される。又は、これら各部は、複数のサーバコンピュータに分散されて実現されてもよい。M2Mプラットフォーム10は、また、ユーザ一覧記憶部121、ブラックリスト記憶部122、ペア履歴記憶部123、消費ログ記憶部124、及び供給ログ記憶部125等を利用する。これら各記憶部は、例えば、補助記憶装置102、M2Mプラットフォーム10にネットワークを介して接続可能な記憶装置等を用いて実現可能である。
マッチング検索部11は、電力の供給元の検索要求に応じて、供給元のユーザ宅H(HGW20)を検索(選択)する。供給元の選択は、各ユーザ宅(各HGW20)に関してペア履歴記憶部123に記憶されているクレジットの履歴に基づいて行われる。認証部12は、ブラックリスト記憶部122に記憶されているブラックリストを管理する。連絡部13は、電力の需給に関して生成されたペア間に関して、非図示の電力系のシステムに対して同時同量の制御の要求等を行う。料金決済部14は、電力の供給に対する料金を算出すると共に、当該料金の決済を代行する。状況受信部15は、同時同量の制御中において、需要側のHGW20及び供給元のHGW20のそれぞれから、電力の消費状況又は電力の供給状況を示す情報を受信する。
ユーザ一覧記憶部121は、M2Mプラットフォーム10に対して登録要求を送信した各HGW20(各ユーザ宅H)の一覧情報を記憶する。ペア履歴記憶部123は、電力の需給に関して生成されたペアに関する履歴を記憶する。消費ログ記憶部124は、状況受信部15によって受信される電力の消費状況を示す情報を記憶する。供給ログ記憶部125は、状況受信部15によって受信される電力の供給状況を示す情報を記憶する。
以下、需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順について説明する。図5は、第1の実施の形態における需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順の一例を説明するための図である。
各HGW20の登録要求部201は、例えば、起動時等において、当該HGW20(当該HGW20に係るユーザ宅H)の存在を通知するための登録要求をマッチング検索部11に送信する(ステップS101〜S103)。各登録要求には、各HGW20(各ユーザ宅H)の識別情報であるユーザIDと、各ユーザ宅Hの属性情報等とを含むユーザ情報が指定される。本実施の形態において、ユーザIDは、各HGW20に対して割り当てられたIPアドレスであるとする。また、ユーザ宅Hの属性情報には、電力の供給の可否を示す情報が含まれる。但し、全てのユーザ宅Hが電力を供給可能な場合、当該情報は属性情報に含まれなくてもよい。マッチング検索部11は、受信された登録要求ごとに、当該登録要求に指定されているユーザ情報を、ユーザ一覧記憶部121に記憶する。
その後、電力の需要が発生時等、任意のタイミングにおいて、ユーザ宅HaのHGW20aの検索要求部202は、電力の供給元の検索要求を、マッチング検索部11に送信する(ステップS104)。当該検索要求には、HGW20aに係るユーザIDが指定される。なお、電力の需要の発生とは、必ずしも、現時点の電力の需要でなく、将来における電力の需要であってもよい。
マッチング検索部11は、当該検索要求に応じ、認証部12に対してブラックリストを要求する(ステップS105)。認証部12は、ブラックリスト記憶部122からブラックリストを取得し、当該ブラックリストをマッチング検索部11に通知する(ステップS106)。続いて、マッチング検索部11は、ユーザ宅Haに対する電力の供給元を選択する(ステップS107)。具体的には、マッチング検索部11は、ユーザ一覧記憶部121に記憶されているユーザ情報の一覧の中から、電力を供給可能であることを示す属性を含むユーザ情報の一覧を抽出する。マッチング検索部11は、抽出されたユーザ情報の一覧から、ブラックリストに含まれているユーザIDを含むユーザ情報と、当該検索要求元のユーザIDを含むユーザ情報とを除去する。続いて、マッチング検索部11は、残ったユーザ情報の一覧(以下、「候補一覧」という。)のそれぞれのユーザIDについて、過去N回の電力の取り引きにおけるクレジットの平均値を算出する。クレジットの平均値は、ペア履歴記憶部123を参照して算出することができる。
図6は、第1の実施の形態におけるペア履歴記憶部の構成例を示す図である。図6に示されるペア履歴記憶部123には、電力の需給に関して過去に生成されたペアごと(すなわち、過去における電力の取り引き(同時同量の制御)ごと)に、レコードが記憶されている。各レコードは、需要側ID、供給元ID、単価、開始日時、終了日時、及び供給元クレジット等の項目を含む。
需要側IDは、電力の需要側の(すなわち、電力を消費した)ユーザ宅HのユーザIDである。供給元IDは、電力の供給元のユーザ宅HのユーザIDである。単価は、ペア間において決定された電力の単価である。開始日時は、ペア間における同時同量制御の開始日時である。終了日時は、当該同時同量制御の終了日時である。供給元クレジットは、需要側のユーザ宅HのHGW20によって、供給元のユーザ宅H(HGW20)に対して与えられたクレジットである。
マッチング検索部11は、候補一覧に含まれるユーザIDごとに、当該ユーザIDを供給元IDとするレコードのうち新しい順にN件のレコードを、ペア履歴記憶部123から取得する。または、当該ユーザIDを供給元IDとする全てのレコードが取得されてもよい。マッチング検索部11は、検索されたレコードの供給元クレジットの総和を求め、当該総和をレコードの件数(例えば、N)で除することで、クレジットの平均値を算出する。マッチング検索部11は、クレジットの平均値が最大であるユーザIDを特定する。すなわち、クレジットの平均値が最大であるユーザIDに係るユーザ宅Hが、供給元として選択される。なお、クレジットの平均値ではなく、クレジットの合計値が最大であるユーザIDが、供給元として選択されてもよい。
続いて、マッチング検索部11は、供給元として選択されたユーザ宅HのユーザIDを含む応答を、HGW20aの検索要求部202に返信する(ステップS108)。
HGW20aの検索要求部202によって当該応答が受信されると、HGW20aの交渉部203は、電力の取り引きに関するペアの相手になることの要求(ペア要求)を、当該応答に含まれているユーザIDに係るHGW20に送信する(ステップS109)。図5では、HGW20cが、当該HGW20である例が示されている。なお、当該ペア要求がユーザ宅HcのファイアウォールFWを通過可能とするために、マッチング検索部11は、ステップS108の前に、電力の供給元として選択されたことを示し、HGW20aのユーザIDを含む通知を、HGW20cに送信してもよい。HGW20cは、当該ユーザIDに係る要求がファイアウォールFWを通過可能なようにするための設定を、ユーザ宅HcのファイアウォールFWに対して行ってもよい。同様に、HGW20aは、ユーザ宅HaのファイアウォールFWに対して、HGW20cからの通知等を通過可能にするための設定を行ってもよい。HGW20aとHGW20cとが異なるNAT(Network Address Translation)配下に配置されている場合には、WebRTC(Web Real-Time Communication)等の仕組みを利用することで、HGW20間の通信が確立されてもよい。
続いて、HGW20aの交渉部203と、HGW20cの交渉部203との間で、電力の需給に関する交渉(ネゴシエーション)がP2P(peer-to-peer)で行われる(ステップS110)。例えば、必要な電力量(上限値、平均値、変動予想等)や、開始予定日時及び終了予定日時等が、需要側のHGW20aからHGW20cへ通知される。また、希望単価が、供給元のHGW20cからHGW20aへ通知される。双方の交渉部203は、相手の条件を許容可能か否かを判定して、判定結果を相手に返信する。なお、需要側に関して、必要な電力量、開始予定日時、及び終了予定日時等は、予めユーザによって設定されてもよいし、過去の電力の消費状況に基づいて自動的に算出されてもよい。過去の電力の消費状況は、例えば、宅内ネットワークNiaを介して接続されるスマートメータから取得されてもよい。また、需要側のHGW20aには、単価の上限値が予め設定されていてもよい。供給元の希望単価が、当該上限値以下であれば、供給元の条件が許容可能であると判定されてもよい。一方、供給元のHGW20cは、宅内ネットワークNicを介して接続される発電機器による発電状況に基づいて、需要側の条件を許容可能であるか否かを判定してもよい。
少なくともいずれか一方が他方の条件を拒否した場合、ステップS104以降が繰り返されてもよい。この場合、再度のステップS104において、HGW20aの検索要求部202は、ユーザ宅Hcを供給元から除外することを示すパラメータを検索要求に含めてもよい。
双方が相手の条件を許容可能である場合、HGW20aのペア通知部204は、電力の需給に関してペアが成立したことを示すペア通知を、料金決済部14に送信する(ステップS111)。当該ペア通知には、需要側のユーザID、供給元のユーザID、単価、開始予定日時、及び終了予定日時等が含まれる。料金決済部14は、当該ペア通知を受信すると、当該ペア通知に係るペアに対応するレコードを、ペア履歴記憶部123に記憶する(図6)。この時点では、当該レコードの需要側ID、供給元ID、及び単価に対して、ペア通知に含まれていた値が記憶される。
続いて、ペア通知に含まれている開始予定日時が到来すると、連絡部13は、非図示の電力系のシステムに対して、ユーザ宅Haとユーザ宅Hcとの間での同時同量の制御を要求する。その結果、当該電力系のシステムによって、ユーザ宅Haとユーザ宅Hcとの間で、非図示の電力網を介して同時同量の制御が行われる(ステップS112)。又は、連絡部13は、ペア通知に応じて、直ちに、同時同量の制御を電力系のシステムに対して要求してもよい。この場合、ペア通知に含まれていた開始予定日時が、同時同量の制御の開始時刻として電力系のシステムに通知されてもよい。電力系のシステムは、当該開始時刻が到来すると、同時同量の制御を開始してもよい。又は、供給元の選択(ステップS107)の際に、マッチング検索部11から電力系のシステムに対して制御の開始日時が通知されてもよい。この場合、例えば、供給元の検索要求(ステップS104)において、当該開始日時が指定されていてもよい。
なお、M2Mプラットフォーム10によって決定された需給マッチング(ペア)に関する情報は、電力系のシステムに通知されると、今後の電力需給関係の変化予想等において、付加的な情報として用いられ、より安定した電力網の構成に寄与しうる。
同時同量の制御が行われている間、ペアであるHGW20a及びHGW20cのそれぞれの状況送信部205は、それぞれの状況を示す情報を、M2Mプラットフォーム10の状況受信部15に対して送信する。例えば、HGW20aからは、一定間隔(例えば、10秒間隔又は30秒間隔等)ごとに、電力の消費量が送信される。電力の消費量は、宅内ネットワークNiaを介してHGW20aに接続されているスマートメータから取得されてもよい。また、HGW20cからは、一定間隔(例えば、10秒間隔又は30秒間隔等)ごとに、発電量が送信される。発電量は、宅内ネットワークNicを介してHGW20cに接続されている発電機器から取得されてもよい。状況受信部15は、HGW20aから受信した情報を、消費ログとして、消費ログ記憶部124に記憶し、HGW20cから受信した情報を、供給ログとして、供給ログ記憶部125に記憶する。なお、消費ログ及び供給ログが、同時同量の制御に対してフィードバックされてもよい。また、同時同量の制御中に、電力の需給のミスマッチが発生し、その差が一定以上となった場合には、HGW20aは、現在のペアを解消し、改めてステップS104以降を実行してもよい。
同時同量の制御が終了すると、HGW20aのクレジット評価部206は、供給元のユーザ宅Hc(HGW20c)に対するクレジットを評価する(ステップS113)。例えば、以下のようにクレジットが算出されてもよい。
クレジット=同時同量の制御期間における供給電力量/同時同量の制御期間において必要だった電力量
但し、他の方法によってクレジットが算出されてもよい。
なお、同時同量の制御は、必ずしも、終了予定時刻まで継続されなくてもよい。例えば、一定時間(例えば、10秒)ごとにペアが解消され、改めて、ステップS104以降が実行されてもよい。又は、需要側において電力が不要となったタイミング、若しくは供給元において電力を供給できなくなったタイミングで、需要側又は供給元のHGW20が、ペアを解消してもよい。供給元が原因でペアが解消された場合には、改めて、ステップS104以降が実行されてもよい。また、M2Mプラットフォーム10が、一定時間ごと(例えば、1秒ごと)に、同時同量の制御を監視し、供給元が供給不足となった場合に、ステップS107以降を実行してもよい。
続いて、HGW20aの終了通知部207は、クレジット評価部206によって評価された、供給元(ユーザ宅Hc)に対するクレジットを含む終了通知を料金決済部14に対して送信する(ステップS114)。料金決済部14は、当該クレジットを、ペア履歴記憶部123に記憶されているレコードのうち、ユーザ宅Haとユーザ宅Hcとのペアに係るレコードの供給元クレジットとして記憶する。
続いて、ブラックリスト登録部208は、クレジット評価部206によって算出されたクレジットが所定値未満である場合には、供給元のユーザIDについて、ブラックリストへの登録要求を認証部12に送信する(ステップS115)。認証部12は、当該登録要求に含まれているユーザIDを、ブラックリスト記憶部122に記憶されているブラックリストに追加する。
なお、上記では、M2Mプラットフォーム10によって供給元が選択される(すなわち、需給マッチングが行われる)例について説明したが、供給元の選択は、需要側のHGW20(図5では、HGW20a)によって行われてもよい。この場合、ステップS104〜S108の代わりに、HGW20aが、M2Mプラットフォーム10から、ユーザ情報の一覧、ブラックリスト、及びペア履歴記憶部123に記憶されているレコードを取得して、供給元を選択してもよい。供給元の選択処理の内容は、図5のステップS107と同様でもよい。
需要側のHGW20によって供給元が選択される場合、各HGW20がペア履歴記憶部123を有するようにしてもよい。この場合、各HGW20のペア履歴記憶部123には、当該HGW20がペアのいずれか一方だった取り引きに関するレコードが記憶されればよい。当該HGW20が需要側だったペアに対するレコードについては、供給元クレジットに値が記憶されればよい。この場合、需要側のHGW20は、他の各HGW20のそれぞれのペア履歴記憶部123に記憶されているレコードを取得して、他の各ユーザ宅Hのクレジットの履歴を入手してもよい。
上述したように、第1の実施の形態によれば、電力の取り引きが行われるたびに供給元に対して付与されるクレジットの履歴に基づいて、電力の供給元が選択される。したがって、電力の需要側に対して、相対的に信頼性の高い供給元をマッチングすることができる。すなわち、電力の供給といったサービスの利用者(消費者)に対して信頼性の高い提供者(供給者)を組み合わせることができる。
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では第1の実施の形態と異なる点について説明する。第2の実施の形態において特に言及されない点については、第1の実施の形態と同様でもよい。第2の実施の形態では、電力の使用に関する料金の決済について説明する。
図7は、第2の実施の形態における需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順の一例を説明するための図である。なお、図7では、図5における需給マッチングが前提とされている。すなわち、ユーザ宅Haとユーザ宅Hcとがペアであり、ユーザ宅Haが需要側、ユーザ宅Hcが供給元である。
ステップS201において、料金決済部14は、HGW20aから終了通知を受信する(ステップS201)。ステップS201は、図5のステップS114に相当する。続いて、料金決済部14は、HGW20cから料金の代行徴収要求を受信すると(ステップS202)、ユーザ宅Hcが供給した電力についての料金を算出する(ステップS203)。具体的には、料金決済部14は、ペア履歴記憶部123に記憶されているレコードのうち、代行徴収要求に含まれているユーザ宅HcのユーザIDが供給元として記憶されている最後のレコードを参照して、当該レコードの需要側IDに基づいて、電力の供給を受けたのがユーザ宅Haであることを特定し、当該レコードの開始日時及び終了日時に基づいて、電力の供給期間を特定する。また、料金決済部14は、当該レコードの単価に基づいて、当該供給に関する単価を特定する。料金決済部14は、供給ログ記憶部125に記憶されている供給ログの中で、当該供給期間におけるユーザ宅Hcに関する供給ログに基づいて、当該供給期間における電力の供給量を算出し、当該供給量と単価とに基づいて、料金を算出する。
続いて、料金決済部14は、ユーザ宅Haから、料金を徴収する(ステップS204)。料金の徴収は、例えば、ユーザ宅Haによって予め登録されている銀行口座からのオンライン取り引きによる引き落としによって行われてもよい。続いて、料金決済部14は、代行徴収の手数料を徴収した料金から差し引く(ステップS205)。代行徴収の手数料は、例えば、M2Mプラットフォーム10の運用者の銀行口座に対してオンライン取り引きによって振り込まれてもよい。続いて、料金決済部14は、料金から代行徴収の手数料を差し引いた分の金額を、ユーザ宅Hcに対して支払う(ステップS206)。当該金額の支払いは、例えば、ユーザ宅Hcによって予め登録されている銀行口座に対するオンライン取り引きによる振り込みによって行われてもよい。なお、図7の例では、ユーザ宅Haから600円が徴収され、代行徴収の手数料として30円が差し引かれ、ユーザ宅Hcに対して570円が支払われた例が示されている。
なお、料金決済部14は、例えば、ステップS206に続いて、ユーザ宅Haに対する請求額(600円)と、ユーザ宅Haから徴収できた金額とを、ユーザ宅HcのHGW20cに対して送信してもよい。HGW20cのクレジット評価部206は、請求額と徴収できた金額とに基づいて、ユーザ宅Haに対するクレジットを算出してもよい。例えば、以下のようにクレジットが算出されてもよい。
クレジット=10×徴収額/請求額
HGW20cのクレジット評価部206は、算出したクレジットを、料金決済部14に対して送信する。料金決済部14は、当該クレジットを、ペア履歴記憶部123に記憶されているレコードのうち、ユーザ宅aとユーザ宅cとのペアに対応するレコードに対して記憶する。
図8は、第2の実施の形態におけるペア履歴記憶部の構成例を示す図である。図8に示されるように、第2の実施の形態において、ペア履歴記憶部123の各レコードは、更に、需要側クレジットの項目を有する。需要側クレジットに対しては、供給元のHGW20のクレジット評価部206によって算出されたクレジットが記憶される。
すなわち、ユーザ宅Haから料金が徴収できない場合も考えられる。例えば、予め登録されている銀行口座の残高が不足していることも考えられる。したがって、徴収額が請求額に満たない可能性も考えられる。徴収額に基づいて、需要側のクレジットを評価することで、電力の供給元は、信頼性の低い需要家に対する電力の供給を回避することができる。例えば、図5のステップS110のネゴシエーションの際に、供給元のHGW20の交渉部203は、需要側のクレジットの履歴を、料金決済部14に照会してもよい。図5の例では、HGW20cの交渉部203が、ユーザ宅Haに対するクレジットの履歴を、料金決済部14に照会する。料金決済部14は、ユーザ宅HaのユーザIDを需要側IDとするレコードをペア履歴記憶部123から検索し、検索された各レコードのクレジットの値をHGW20cの交渉部203に返信する。HGW20cの交渉部203は、当該クレジットの合計値又は平均値が所定値未満である場合、HGW20aの交渉部203に対して、電力の供給の拒否を通知する。
上述したように、第2の実施の形態のM2Mプラットフォーム10は、電力の供給量(すなわち、電力の消費量又は使用量)に応じて、需要側からの料金の徴収を代行することができる。また、電力の需要側に対してもクレジットが評価されるため、供給元は、当該クレジットに基づいて、相対的に信頼性の高い需要側に対して電力を供給することができる。
次に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態では第1の実施の形態と異なる点について説明する。第3の実施の形態において特に言及されない点については、第1の実施の形態と同様でもよい。
図9は、第3の実施の形態におけるホームゲートウェイ及びM2Mプラットフォームの機能構成例を示す図である。図9中、図4と同一又は対応する部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
図9において、HGW20は、更に、供給情報送信部209及び需要情報送信部210等を有する。これら各部は、HGW20にインストールされた1以上のプログラムが、HGW20のCPUに実行させる処理によって実現される。
供給情報送信部209は、当該HGW20に宅内ネットワークNiを介して接続された発電機器による発電の状況及び電力の供給条件等を含む情報(以下、「供給情報」という。)を、定期的(例えば、10秒ごと)にM2Mプラットフォーム10に送信する。発電の状況とは、例えば、現在発電されている電力量(kW)である。また、供給条件とは、例えば、希望単価である。供給情報には、当該HGW20に係るユーザIDも含まれる。なお、供給情報送信部209は、電力の供給元のユーザ宅HのHGW20において有効に機能する。
需要情報送信部210は、電力に対する需要の状況及び需要条件を示す情報(以下、「需要情報」という。)を、定期的(例えば、10秒ごと)にM2Mプラットフォーム10に送信する。需要の状況とは、例えば、必要電力量(kW)である。必要電力量は、例えば、宅内ネットワークNiを介してHGW20に接続されているスマートメータから取得されるデータに基づいて特定されてもよい。また、需要条件とは、例えば、希望単価である。希望単価は、例えば、予めユーザによってHGW20に設定されていてもよい。なお、需要情報には、当該HGW20に係るユーザIDが含まれる。
なお、第3の実施の形態において、HGW20は、検索要求部202、交渉部203、及びペア通知部204を有していなくてもよい。
一方、M2Mプラットフォーム10は、供給情報記憶部126及び需要情報記憶部127等を更に有する。これら各記憶部は、補助記憶装置102等を用いて実現可能である。供給情報記憶部126は、供給元の各HGW20から定期的に送信され、状況受信部15によって受信される供給情報の履歴を記憶する。需要情報記憶部127は、需要側の各HGW20から定期的に送信され、状況受信部15によって受信される需要情報の履歴を記憶する。
図10は、第3の実施の形態における需給マッチングシステムにおいて実行される処理手順の一例を説明するための図である。図10において、HGW20aは、需要側に該当し、HGW20cは、供給元に該当する。なお、第3の実施の形態では、図5のステップS104〜S111は、実行されなくてよい。
HGW20a等の需要側の各HGW20の需要情報送信部210は、定期的に、需要情報を状況受信部15へ送信する(ステップS301)。図10では、需要側のHGW20としてHGW20aのみが示されているが、他のHGW20からも需要情報が定期的に送信される。状況受信部15は、需要情報が受信されるたびに、当該需要情報を需要情報記憶部127に記憶する(ステップS302)。
図11は、需要情報記憶部の構成例を示す図である。図11において、需要情報記憶部127には、受信された需要情報ごとにレコードが記憶される。各レコードは、日時、必要電力量、希望単価、及びユーザID等を含む。日時は、需要情報が受信された日時である。必要電力量、希望単価、及びユーザIDは、需要情報に含まれている値がそのまま記憶される。
また、HGW20c等の供給元の各HGW20の供給情報送信部209は、定期的に、供給情報を状況受信部15へ送信する(ステップS303)。図10では、供給元のHGW20としてHGW20cのみが示されているが、他のHGW20からも供給情報が定期的に送信される。状況受信部15は、供給情報が受信されるたびに、当該供給情報を供給情報記憶部126に記憶する(ステップS304)。
図12は、供給情報記憶部の構成例を示す図である。図12において、供給情報記憶部126には、受信された供給情報ごとにレコードが記憶される。各レコードは、日時、発電量、希望単価、及びユーザID等を含む。日時は、供給情報が受信された日時である。発電量、希望単価、及びユーザIDは、供給情報に含まれている値がそのまま記憶される。
一方、マッチング検索部11は、一定時間ごと(例えば、1時間ごと)に、ステップS311以降の処理を実行する。ステップS311において、マッチング検索部11は、直近の一定時間において需要情報記憶部127に記憶された需要情報の履歴を、需要情報記憶部127から取得する。続いて、マッチング検索部11は、直近の一定時間において供給情報記憶部126に記憶された供給情報の履歴を、供給情報記憶部126から取得する(ステップS312)。続いて、マッチング検索部11は、需要情報の履歴及び供給情報の履歴と、当該履歴に含まれる各需要情報又は各供給情報に含まれている各ユーザIDに係るユーザ宅H(HGW20)に対してペア履歴記憶部123に記憶されているクレジットとに基づいて、電力の供給元と需要側とについて、M:Nの組み合わせを生成する(ステップS313)。すなわち、第3の実施の形態では、電力の供給元と需要側とが必ずしも1対1ではなくてもよい。供給元と需要側とは、1対多、多対多、又は多対1であってもよい。このような組み合わせが複数生成されてもよい。
なお、需要情報に含まれているユーザIDに対するクレジットは、ペア履歴記憶部123に記憶されているレコードの中で、当該ユーザIDを需要側IDとして含むレコードから取得される。また、供給情報に含まれているユーザIDに対するクレジットは、ペア履歴記憶部123に記憶されているレコードの中で、当該ユーザIDを供給元IDとして含むレコードから取得される。
M:Nの組み合わせの生成に際し、マッチング検索部11は、需要情報の履歴と供給情報の履歴とに基づいて、今後の一定時間の電力の需要量と発電量とを推定する。推定値は、各履歴の値がそのまま用いられたものでもよい。その上で、マッチング検索部11は、M個の供給元の発電量の総量とN個の需要側の需要量の総量とが一致するように、M:Nの組み合わせを生成する。この際、供給元及び需要側のそれぞれにおいて希望単価が設定されている場合には、各希望単価が満たされるように、組み合わせが生成されてもよい。この場合、供給元の希望単価は、単価の下限値とされる。需要側の希望単価は、単価の上限値とされる。更に、組み合わせに含まれる各ユーザ宅Hのクレジットの総和が最大となるように、組み合わせが生成されてもよい。
このような組み合わせは、線形計画のようなアルゴリズムによって最適値を求めることにより生成されてもよいし、ヒューリスティックなアルゴリズムに基づいて生成されてもよい。
続いて、図5のステップS112以降の処理手順が実行される。この際、電力系のシステムにおいては、M:Nの関係において同時同量の制御が行われる。また、M個の供給元のそれぞれに対して与えられるクレジットは、例えば、N個の需要側による、当該M個の供給元のそれぞれに対するクレジットの履歴に基づいて算出されてもよい。たとえば、M個の供給元のうちの1つである供給元M(1)に対するクレジットは、供給元M(1)に対する、N個の需要側のそれぞれによる過去のクレジットの平均値であってもよい。同様に、N個の需要側のそれぞれに対して与えられるクレジットは、例えば、M個の供給元による、当該N個の需要側のそれぞれに対するクレジットの履歴に基づいて算出されてもよい(例えば、平均値)。
上述したように、第3の実施の形態によれば、供給元と需要側とについて、M:Nの組み合わせを生成することができる。なお、第3の実施の形態が、第2の実施の形態と組み合わされてもよい。
次に、第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態では上記各実施の形態と異なる点について説明する。第4の実施の形態において特に言及されない点については、上記各実施の形態と同様でもよい。第4の実施の形態では、取り引きの対象が電力以外のサービスである場合について説明する。
図13は、第4の実施の形態においてホームゲートウェイに接続される機器の一例を示す図である。図13では、供給元のユーザ宅HにおけるHGW20に対して、センサやカメラ等が接続される例が示されている。需要側のユーザ宅HのHGW20には、例えば、センサによって計測されるデータやカメラによって撮像される画像データ等を利用するPC(Personal Computer)等のコンピュータが接続されてもよい。
第4の実施の形態において実行される処理手順は、第1〜第3の実施の形態における処理手順のいずれかと同様でよい。但し、第1の実施の形態の処理手順(図59を利用する場合、ステップS104の検索要求には、欲しいデータの種類を示す情報が含まれてもよい。ステップS107における供給元の選択では、当該情報が示す種類のデータを供給可能なユーザ宅Hの中から供給元が選択されればよい。また、第3の実施の形態の処理手順(図10)を利用する場合、需要情報には、必要電力量の代わりに欲しいデータの種類が含まれればよい。また、供給情報には、発電量の代わりに供給可能なデータの種類を示す情報が含まれればよい。図10のステップS313では、データの種類を考慮して、組み合わせが生成されればよい。更に、同時同量の制御のステップにおいては、データの送信が行われればよい。
例えば、需要側のコンピュータが、供給元のセンサによって計測されるデータを利用してリアルタイムの天気予報を実行してもよい。この場合、需要側は、自らが、全国にセンサを配置する必要が無くなり、そのためのコストを削減することができる。また、供給元は、センサ等の機器によって計測されるデータの供給に対して課金を行うことで、利益を得ることができる。また、クレジットに基づいてマッチングが行われることで、需要側は、信頼できるデータを得ることができ、供給元は、信頼できるユーザにデータを提供することができる。なお、料金は、例えば、データ量(ビット数)等に基づいて算出されてもよい。
このように、上記各実施の形態における、需給マッチングは、電力以外のサービスのやりとりに関して適用することもできる。
なお、上記各実施の形態において、M2Mプラットフォーム10は、組み合わせ生成装置の一例である。HGW20は、接続装置の一例である。マッチング検索部11は、検索部及び生成部の一例である。ペア履歴記憶部123は、記憶部の一例である。状況受信部15は、第2の受信部及び第4の受信部の一例である。料金決済部14は、第1の受信部、算出部、及び第3の受信部の一例である。また、電力の供給は、サービスの提供の一例である。電力の消費は、サービスの利用の一例である。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
10 M2Mプラットフォーム
11 マッチング検索部
12 認証部
13 連絡部
14 料金決済部
15 状況受信部
20a、20b、20c HGW
100 ドライブ装置
101 記録媒体
102 補助記憶装置
103 メモリ装置
104 CPU
105 インタフェース装置
121 ユーザ一覧記憶部
122 ブラックリスト記憶部
123 ペア履歴記憶部
124 消費ログ記憶部
125 供給ログ記憶部
126 供給情報記憶部
127 需要情報記憶部
201 登録要求部
202 検索要求部
203 交渉部
204 ペア通知部
205 状況送信部
206 クレジット評価部
207 終了通知部
208 ブラックリスト登録部
209 供給情報送信部
210 需要情報送信部
B バス
Ha、Hb、Hc ユーザ宅
No 宅外ネットワーク
Ni 宅内ネットワーク

Claims (7)

  1. 宅外ネットワークとそれぞれが異なる宅内ネットワークとを接続する複数の接続装置に前記宅外ネットワークを介して接続される組み合わせ生成装置であって、
    第1の接続装置に第1の宅内ネットワークを介して接続された機器によって提供されたサービスを利用した機器に第2の宅内ネットワークを介して接続された第2の接続装置から、当該サービスに関して評価された信頼度を受信する第1の受信部と、
    前記第1の受信部によって受信された信頼度を、前記第1の接続装置の識別情報に対応付けて記憶する記憶部と、
    いずれかの前記接続装置から、前記サービスを提供可能な機器に接続された前記接続装置の検索要求を受信すると、前記各接続装置に関して前記記憶部に記憶されている信頼度の履歴に基づいて、いずれかの前記接続装置を選択し、選択された前記接続装置の識別情報を応答する検索部と、
    を有することを特徴とする組み合わせ生成装置。
  2. 前記検索部によって選択され、サービスを提供中の機器に前記宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置から、当該サービスの提供状況を示す情報を受信する第2の受信部と、
    前記第2の受信部によって受信された情報に基づいて、当該サービスに関する料金を算出する算出部と、
    を有することを特徴とする請求項1記載の組み合わせ生成装置。
  3. 宅外ネットワークとそれぞれが異なる宅内ネットワークとを接続する複数の接続装置に前記宅外ネットワークを介して接続される組み合わせ生成装置であって、
    1以上の機器によって提供されたサービスを利用した機器に前記宅内ネットワークを介して接続された1以上の接続装置から、当該サービスに関して評価された信頼度を受信する第3の受信部と、
    前記第3の受信部によって受信された信頼度を、前記サービスを提供した機器に宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置の識別情報に対応付けて記憶する記憶部と、
    サービスを提供する機器と前記宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置から、サービスの提供条件を定期的に受信し、サービスを利用する機器と前記宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置から、サービスの利用条件を定期的に受信する第4の受信部と、
    前記提供条件及び前記利用条件と、前記各接続装置に関して前記記憶部に記憶されている信頼度の履歴とに基づいて、前記サービスの提供元と前記サービスの利用先との組み合わせを生成する生成部と、
    を有することを特徴とする組み合わせ生成装置。
  4. 宅外ネットワークとそれぞれが異なる宅内ネットワークとを接続する複数の接続装置に前記宅外ネットワークを介して接続されるコンピュータが、
    第1の接続装置に第1の宅内ネットワークを介して接続された機器によって提供されたサービスを利用した機器に第2の宅内ネットワークを介して接続された第2の接続装置から、当該サービスに関して評価された信頼度を受信する第1の受信手順と、
    前記第1の受信手順において受信された信頼度を、前記第1の接続装置の識別情報に対応付けて記憶部に記憶する記憶手順と、
    いずれかの前記接続装置から、前記サービスを提供可能な機器に接続された前記接続装置の検索要求を受信すると、前記各接続装置に関して前記記憶部に記憶されている信頼度の履歴に基づいて、いずれかの前記接続装置を選択し、選択された前記接続装置の識別情報を応答する検索手順と、
    を実行することを特徴とする組み合わせ生成方法。
  5. 前記検索手順において選択され、サービスを提供中の機器に前記宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置から、当該サービスの提供状況を示す情報を受信する第2の受信手順と、
    前記第2の受信手順において受信された情報に基づいて、当該サービスに関する料金を算出する算出手順と、
    を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項4記載の組み合わせ生成方法。
  6. 宅外ネットワークとそれぞれが異なる宅内ネットワークとを接続する複数の接続装置に前記宅外ネットワークを介して接続されるコンピュータが、
    1以上の機器によって提供されたサービスを利用した機器に前記宅内ネットワークを介して接続された1以上の接続装置から、当該サービスに関して評価された信頼度を受信する第3の受信手順と、
    前記第3の受信手順において受信された信頼度を、前記サービスを提供した機器に宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置の識別情報に対応付けて記憶部に記憶する記憶手順と、
    サービスを提供する機器と前記宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置から、サービスの提供条件を定期的に受信し、サービスを利用する機器と前記宅内ネットワークを介して接続された前記接続装置から、サービスの利用条件を定期的に受信する第4の受信手順と、
    前記提供条件及び前記利用条件と、前記各接続装置に関して前記記憶部に記憶されている信頼度の履歴とに基づいて、前記サービスの提供元と前記サービスの利用先との組み合わせを生成する生成手順と、
    を実行することを特徴とする組み合わせ生成方法。
  7. 請求項1乃至3いずれか一項記載の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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