JP7356946B2 - Power monitoring and control device, power monitoring and control program - Google Patents

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Description

本発明は、分散型電源設備の電力監視制御装置に関するものである。詳しくは、分散型電源設備の一例である、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの運転制御に必要な電流、電力、電力量をはじめとする電力情報等を無線通信で取得する電力監視制御装置、電力監視制御プログラムに関するものである。 The present invention relates to a power monitoring and control device for distributed power supply equipment. For more information, please refer to our electric power monitoring and control device, which uses wireless communication to acquire power information such as current, electric power, and electric energy required to control the operation of a household fuel cell cogeneration system, which is an example of distributed power supply equipment. This relates to a supervisory control program.

(既存設備) (Existing equipment)

商用電源に加え、太陽光発電や蓄電池、或いはガスエンジンや燃料電池を用いて発電し、かつ排熱を利用するコージェネレーションシステム等の所謂分散型電源が設置された家屋において、過電流や逆潮流等の監視は重要である。例えば、コージェネレーションシステム等の分散型電源は、クランプ型電流センサ(以下、CTクランプという)等を家屋の分電盤等へ取り付け、家屋の壁を貫通する配線工事を経て、コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系に接続することで、過電流や逆潮流等の監視を行うことが一般的であった。 In addition to commercial power sources, homes equipped with so-called distributed power sources, such as solar power generation, storage batteries, cogeneration systems that generate electricity using gas engines and fuel cells, and utilize waste heat, may experience overcurrent or reverse power flow. It is important to monitor such matters. For example, a distributed power source such as a cogeneration system is installed by attaching a clamp-type current sensor (hereinafter referred to as a CT clamp) to the distribution board of the house, and wiring work that penetrates the wall of the house. It was common to monitor overcurrent, reverse power flow, etc. by connecting to the control system of a distributed power source.

ところで、スマートメータから家屋の電力使用状況のデータを直接取得すること、或いは、HEMS(ホームエネルギーマネジメントシステム)等のホームコントローラから家屋の電力使用状況のデータを間接的に取得することができれば、CTクランプを分電盤等へ取り付ける作業及び家屋の壁を貫通する配線工事を省略することができるが、実現には至っていない。 By the way, if it is possible to directly acquire data on the power usage status of a house from a smart meter or indirectly from a home controller such as a HEMS (Home Energy Management System), CT Although it is possible to omit the work of attaching the clamp to a distribution board or the like and the work of wiring penetrating the wall of a house, this has not yet been realized.

なお、スマートメータの情報取得は、Aルート、Bルート、Cルートの通信経路を有している。 Note that smart meter information acquisition has communication paths of A route, B route, and C route.

Aルートは、スマートメータと電力会社とを結ぶ通信経路であり、Bルートは、スマートメータとHEMS等を結ぶ通信経路であり、Cルートは、Aルートを介して電力会社が取得したデータを第三者(小売電気事業者等)へ提供するための通信経路である。 Route A is a communication route that connects the smart meter and the power company, route B is a communication route that connects the smart meter and HEMS, etc., and route C is the communication route that connects the smart meter and HEMS, etc., and route C is the communication route that connects the smart meter and the power company. This is a communication route for providing information to three parties (retail electricity companies, etc.).

スマートメータに関する参考として、特許文献1には、分岐電路の使用電力データとスマートメータからの電力量データの双方を管理する機器を収容しても大型化を防止できる分電盤を提供することが記載されている。 As a reference regarding smart meters, Patent Document 1 provides a distribution board that can prevent enlargement even when it accommodates equipment that manages both power consumption data of branch power lines and power amount data from smart meters. Are listed.

より詳しくは、特許文献1には、主幹ブレーカと、主幹バーに接続された複数の分岐ブレーカと、個々の分岐ブレーカに流れる電流を計測する電流センサユニットと、分岐ブレーカに隣接する部位に設置されて、電流センサユニットが計測した分岐電流情報を受けて分岐電路毎の使用電力を演算して出力する電力情報出力部を備えた電力情報送信ユニットとを有し、電力情報送信ユニットは主幹バー接続部を有して、接続された主幹バーを介して主幹ブレーカの一次側に設置されているスマートメータとG3-PLC(Power Line Communication:電力線搬送通信)或いはWi-SUN(Wireless Smart Utility Network)無線通信の何れかでBルート通信を実施し、通信により入手した電力量データに加えて、電流センサユニットから入手した分岐電路の使用電力データを外部に出力する。 More specifically, Patent Document 1 describes a main breaker, a plurality of branch breakers connected to the main bar, a current sensor unit that measures the current flowing through each branch breaker, and a current sensor unit installed at a site adjacent to the branch breaker. and a power information transmitting unit equipped with a power information output section that receives branch current information measured by the current sensor unit, calculates and outputs power usage for each branch circuit, and the power information transmitting unit is connected to the main bar. between the smart meter installed on the primary side of the main breaker via the connected main bar and G3-PLC (Power Line Communication) or Wi-SUN (Wireless Smart Utility Network). B-route communication is performed in one of the communications, and in addition to the power amount data obtained through the communication, the power consumption data of the branch electric line obtained from the current sensor unit is output to the outside.

なお、特許文献1に記載される従来技術として、分電盤に設けた電力情報送信ユニットが、スマートメータとG3-PLC或いはWi-SUN無線通信の何れかでBルート通信を実施しているが、電力情報送信ユニットと分散型電源との関係については記載されていない。 In addition, as a conventional technology described in Patent Document 1, a power information transmission unit installed in a distribution board performs B route communication with a smart meter using either G3-PLC or Wi-SUN wireless communication. , there is no description of the relationship between the power information transmission unit and the distributed power sources.

ここで、コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系が、スマートメータからBルートを介して、直接電力情報を取得すること、或いはスマートメータからBルートを介してHEMSへ、さらにHEMSから特定小電力無線通信等を介して間接的に電力情報を取得することを想定した場合、無線通信による課題が発生し得る。 Here, the control system of a distributed power source such as a cogeneration system can obtain power information directly from the smart meter via Route B, or from the smart meter to HEMS via Route B, and then from the HEMS to a specified small If it is assumed that power information will be acquired indirectly via power wireless communication or the like, problems with wireless communication may occur.

コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系が、無線通信(特定小電力無線通信、Wi-SUN無線通信/Bルート)により、スマートメータ又はHEMS等から電力情報を取得するとき、通信が確実に実施できるように通信強度が確保できる場所に設置する必要がある。 When the control system of a distributed power source such as a cogeneration system acquires power information from a smart meter or HEMS etc. via wireless communication (specific low power wireless communication, Wi-SUN wireless communication/B route), communication is ensured. It must be installed in a location where communication strength can be ensured to enable implementation.

従来は、電力及び電流情報の取得は有線(例えば、CTクランプの配線)で実施していたため、スマートメータ又はHEMS等との通信強度を気にすることなく、コージェネレーションシステム等の分散型電源の制御系の設置位置が決定されていた。 Conventionally, power and current information was acquired using wires (for example, CT clamp wiring), so it is possible to use distributed power sources such as cogeneration systems without worrying about the strength of communication with smart meters or HEMS. The installation location of the control system had been determined.

特開2014-075895号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-075895

しかしながら、周囲環境の変化によって、通信不良は散発的に起こる場合がある。 However, communication failures may occur sporadically due to changes in the surrounding environment.

定常的な通信不良の場合は、抜本的な対策を施す(コージェネレーションシステムの設置位置変更等)ことも考えられるが、散発的な通信不良の発生を想定して、通信不良期間中であっても、例えば、過電流が発生しないように、安全面側に偏って対処しなければならない。 In the case of regular communication failures, it may be possible to take drastic measures (such as changing the installation location of the cogeneration system), but in case of sporadic communication failures, it is possible to However, for example, measures must be taken with a focus on safety in order to prevent overcurrent from occurring.

基本的には、リアルタイムの情報があれば、コージェネレーションシステムの発電制御等を正常に行うことができるが、仮に、通信不良が発生していなくても、そもそも設置環境(例えば、急激な電流値、電力量の変動が起こり易い環境)によっては、リアルタイムの電力情報だけでは、対応が不十分となる場合がある。 Basically, if there is real-time information, it is possible to properly control the power generation of a cogeneration system, but even if there is no communication failure, the installation environment (for example, sudden , environments where fluctuations in power consumption are likely to occur), real-time power information alone may not be sufficient.

本発明は、無線通信による電力情報の取得の信頼性を高めることができる電力監視制御装置、電力監視制御プログラムを得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain a power monitoring and control device and a power monitoring and control program that can improve the reliability of acquiring power information through wireless communication.

本発明に係る電力監視制御装置は、商用電源を屋内へ引き込むための電力引き込み線に接続されたスマートメータから、電力情報を取得する電力監視制御装置であって、前記スマートメータとの間で無線通信を確立する通信部と、前記通信部による通信で、屋内の電力消費に伴う電力情報を取得する取得部と、前記取得部で取得した電力情報に基づいて、分散型電源の発電出力を制御する第1制御部と、前記取得部が取得するべき電力情報を代替する代替情報から予測した電力情報に基づいて、前記分散型電源の発電出力を制御する第2制御部と、を有している。 The power monitoring and control device according to the present invention is a power monitoring and control device that acquires power information from a smart meter connected to a power lead-in line for drawing commercial power indoors, and which communicates wirelessly with the smart meter. a communication unit that establishes communication; an acquisition unit that acquires power information associated with indoor power consumption through communication by the communication unit; and control of power generation output of the distributed power source based on the power information acquired by the acquisition unit. and a second control unit that controls the power generation output of the distributed power source based on power information predicted from alternative information that replaces the power information to be acquired by the acquisition unit. There is.

通信部では、スマートメータとの間で無線通信を確立する。 The communication section establishes wireless communication with the smart meter.

取得部は、通信部による通信で、屋内の電力消費に伴う電力情報を取得する。 The acquisition unit acquires power information associated with indoor power consumption through communication by the communication unit.

第1制御部では、取得部で取得した電力情報に基づいて、分散型電源の発電出力を制御する。 The first control unit controls the power generation output of the distributed power source based on the power information acquired by the acquisition unit.

また、第2制御部では、取得部が取得するべき電力情報を代替する代替情報から予測した電力情報に基づいて、前記分散型電源の発電出力を制御する。 Further, the second control unit controls the power generation output of the distributed power source based on power information predicted from alternative information that replaces the power information that the acquisition unit should acquire.

これにより、無線通信による電力情報の取得の信頼性を高めることができる。 Thereby, the reliability of acquiring power information through wireless communication can be improved.

本発明において、前記第2制御部が、前記通信部の通信不良が発生したとき、又は通信不良が発生していないが電力の変化予測が必要と判断したときに、第1制御部に代わり前記分散型電源の発電出力を制御することを特徴としている。 In the present invention, the second control section replaces the first control section when a communication failure occurs in the communication section, or when it is determined that a communication failure does not occur but power change prediction is necessary. It is characterized by controlling the power generation output of distributed power sources.

本発明において、前記代替情報が、時刻情報であり、予め定めた所定の時刻又は時間帯に発電出力を制御することを特徴としている。 The present invention is characterized in that the alternative information is time information, and the power generation output is controlled at a predetermined time or time period.

本発明において、前記代替情報が、ネットワークを介して、複数の家屋毎に設置された分散型電源から稼働情報を受信して格納するサーバから取得する類似の稼働情報であり、当該類似の稼働情報に基づいて、発電出力を制御することを特徴としている。 In the present invention, the alternative information is similar operating information obtained from a server that receives and stores operating information from distributed power sources installed in each of a plurality of houses via a network, and the similar operating information It is characterized by controlling the power generation output based on the following.

本発明において、前記代替情報が、過去の電力負荷の変化を時系列で記憶した発電情報であり、当該発電情報の所定期間の最大値、最小値、最頻値、平均値、或いは当該発電情報の学習による予測値の何れかの発電出力で制御することを特徴としている。 In the present invention, the alternative information is power generation information that stores past power load changes in time series, and the maximum value, minimum value, mode, average value of the power generation information for a predetermined period, or the power generation information The feature is that the power generation output is controlled using one of the predicted values based on learning.

本発明において、前記代替情報が、居住者の存否情報であり、当該居住者の在宅又は非在宅が推定された場合には、予め設定した発電出力、又は現在から一定期間さかのぼった範囲内の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値、或いは当該居住者の存否情報と一定期間内の発電出力を組み合わせた学習による予測値の何れかの発電出力で制御することを特徴としている。 In the present invention, if the alternative information is information on the presence or absence of a resident, and it is estimated that the resident is at home or not at home, the power generation output is set in advance or the power generation within a certain period of time from the present. It is characterized by controlling the power generation output using either the maximum value, minimum value, mode value, average value of the output, or a predicted value based on learning that combines the presence/absence information of the resident and the power generation output within a certain period of time. .

本発明において、前記分散型電源が、ガスを用いて発電する発電部と、発電時に発生する熱を利用して温水を生成する温水生成部と、が設けられた燃料電池コージェネレーションシステムであることを特徴としている。 In the present invention, the distributed power source is a fuel cell cogeneration system including a power generation section that generates power using gas and a hot water generation section that generates hot water using heat generated during power generation. It is characterized by

本発明に係る電力監視制御プログラムは、コンピュータを、請求項1~請求項7の何れか1項記載の電力監視制御装置として動作させることを特徴としている。 The power monitoring control program according to the present invention is characterized in that it causes a computer to operate as the power monitoring and control device according to any one of claims 1 to 7.

本発明は、従来技術に対し、スマートメータ又はHEMSと分散型電源との間で、無線通信により電力情報を取得する点が新しく、現状以降の電力情報の変化予測をする点で大きく進歩している。 The present invention is new in that power information is acquired through wireless communication between a smart meter or HEMS and a distributed power source compared to the conventional technology, and it is a major advance in predicting changes in power information after the current state. There is.

本発明は、無線通信による電力情報の取得の信頼性を高めることができるという効果を奏する。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention produces the effect that the reliability of acquisition of power information by wireless communication can be improved.

本実施の形態に係るコージェネレーション装置及び当該コージェネレーション装置が設置された家屋の概略図である。1 is a schematic diagram of a cogeneration device according to an embodiment of the present invention and a house in which the cogeneration device is installed. コージェネレーション装置のコントローラの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the controller of a cogeneration device. 生活状況(1日の生活スタイル)に基づく、電力使用量、タンク貯湯量、給湯使用量、ガス使用量の遷移特性図である。It is a transition characteristic diagram of the amount of electricity used, the amount of hot water stored in a tank, the amount of hot water used, and the amount of gas used based on living conditions (daily lifestyle). 本実施の形態に係るコージェネレーション装置のコントローラにおける、発電制御のための機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram for power generation control in the controller of the cogeneration device according to the present embodiment. 本実施の形態に係るコージェネレーション装置のコントローラにおける、発電制御を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing power generation control in the controller of the cogeneration device according to the present embodiment. 本実施の形態の変形例に係るコージェネレーション装置及び当該コージェネレーション装置が設置された家屋の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a cogeneration device according to a modification of the present embodiment and a house in which the cogeneration device is installed. 本実施の形態の実施例1に係る第2制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。FIG. 7 is a control block diagram for power information prediction executed by a second control unit according to Example 1 of the present embodiment. 本実施の形態の実施例2に係る第2制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。FIG. 7 is a control block diagram for power information prediction executed by a second control unit according to Example 2 of the present embodiment. 本実施の形態の実施例3に係る第2制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。FIG. 7 is a control block diagram for power information prediction executed by a second control unit according to Example 3 of the present embodiment. 本実施の形態の実施例4に係る第2制御部で実行される電力情報予測のための制御ブロック図である。FIG. 7 is a control block diagram for power information prediction executed by a second control unit according to Example 4 of the present embodiment.

図1には、本実施の形態に係る分散型電源設備の一例として、家庭用燃料電池コージェネレーション装置(以下、本実施の形態において、単に「コージェネレーション装置10」という)の概略図が示されている。 FIG. 1 shows a schematic diagram of a household fuel cell cogeneration system (hereinafter simply referred to as "cogeneration system 10" in this embodiment) as an example of distributed power supply equipment according to the present embodiment. ing.

コージェネレーション装置10は、タンクユニットと燃料電池ユニットとが併設されたシステムである。なお、併設とは、物理的に隣接していることに限定するものではなく、相互に連携しあうことを意味する。すなわち、タンクユニットと燃料電池ユニットとが離れた状態で設置され、配管や電気配線等で連結するようにしてもよい。 The cogeneration device 10 is a system that includes a tank unit and a fuel cell unit. Note that coexisting does not mean that they are physically adjacent, but rather that they cooperate with each other. That is, the tank unit and the fuel cell unit may be installed separately and connected by piping, electrical wiring, or the like.

コージェネレーション装置10は、図1に示される如く、家屋12の外壁に沿って設置されるものであり、作業者が現場へ出向き、設置作業を実行する。 As shown in FIG. 1, the cogeneration device 10 is installed along the outer wall of a house 12, and a worker goes to the site and performs the installation work.

図1は、設置作業が完了し、試運転が完了し、家屋12側の各種設備(電気機器、給湯設備等)と連携して、定常的に運転可能な状態である。 FIG. 1 shows a state in which the installation work has been completed, the test run has been completed, and the system can be operated steadily in cooperation with various equipment (electrical equipment, hot water supply equipment, etc.) on the house 12 side.

(コージェネレーション装置10の構成) (Configuration of cogeneration device 10)

コージェネレーション装置10は、図示は省略したが、ホットモジュール、パワーコンディショナ、排熱回収装置、蓄熱タンク、ラジエータ、熱交換器等を備え、それぞれが、コントローラ14によって、給湯関連制御部27及び発電関連制御部29(共に、図2参照)を介して、相互に連携して制御される。 Although not shown, the cogeneration device 10 includes a hot module, a power conditioner, an exhaust heat recovery device, a heat storage tank, a radiator, a heat exchanger, etc., each of which is controlled by a controller 14 to control a hot water supply related control section 27 and a power generation device. They are controlled in cooperation with each other via the related control section 29 (see FIG. 2).

ホットモジュールは、燃料処理装置で水素を取り出し、取り出した水素を燃料電池セルスタックへ供給し、空気中の酸素により直流電力を発生させる。 The hot module uses a fuel processing device to extract hydrogen, supplies the extracted hydrogen to the fuel cell stack, and generates DC power using oxygen in the air.

パワーコンディショナは、発電された直流電力を交流電力に変換し、家屋へ供給する。 A power conditioner converts the generated DC power into AC power and supplies it to a house.

排熱回収装置は、発電によって発生する排熱ガスから熱を回収する。 The exhaust heat recovery device recovers heat from exhaust heat gas generated by power generation.

蓄熱タンクは、熱媒を介して回収した熱を高温で貯めることができ、貯められた熱は給湯時に利用される。 A heat storage tank can store heat recovered via a heating medium at high temperatures, and the stored heat is used when hot water is supplied.

ラジエータは、熱媒を放熱させる。ラジエータは、必須ではない。 A radiator causes a heat medium to radiate heat. A radiator is not required.

熱交換器は、熱媒タンクからの高温熱媒を利用し、水道水を温める。熱交換器は、必須ではない。 The heat exchanger uses the high temperature heat medium from the heat medium tank to heat the tap water. A heat exchanger is not required.

また、コージェネレーション装置10は、発電電力を、電源線15を介して熱源機16へ送ることも可能である。熱源機16は、コージェネレーション装置10で加熱された温水を、必要に応じて都市ガス(例えば、13A)の燃焼によりさらに加熱して家屋12へ供給する。 Further, the cogeneration device 10 can also send the generated power to the heat source device 16 via the power line 15. The heat source device 16 further heats the hot water heated by the cogeneration device 10 by burning city gas (for example, 13A) as needed, and supplies the heated water to the house 12.

図2に示される如く、コントローラ14は、CPU18、RAM20、ROM22、I/O24、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス26で構成されたマイクロコンピュータ28を備える。 As shown in FIG. 2, the controller 14 includes a microcomputer 28 composed of a CPU 18, a RAM 20, a ROM 22, an I/O 24, and a bus 26 such as a data bus or a control bus that connects these.

I/O24には、給湯関連制御部27と、発電関連制御部29とが接続され、給湯及び発電に伴う動作がコントローラ14によって制御される。 A hot water supply related control section 27 and a power generation related control section 29 are connected to the I/O 24, and operations associated with hot water supply and power generation are controlled by the controller 14.

また、I/O24には、大規模記憶装置30が接続されており、コントローラ14で実行される発電及び給湯に関する処理プログラムが記憶されると共に、発電に基づく履歴情報(例えば、本実施の形態では、通信インタバルの調整情報等)が記憶されるようになっている。 A large-scale storage device 30 is also connected to the I/O 24, which stores processing programs related to power generation and hot water supply executed by the controller 14, as well as history information based on power generation (for example, in this embodiment, , communication interval adjustment information, etc.) are stored.

さらに、I/O24には、リモコン32が接続されている。リモコン32は、コージェネレーション装置10が設置される対象の家屋12の内部に設置され、使用者がコージェネレーション装置10(及び熱源機16)に関して指令を入力できる機能やコージェネレーション装置10の状態を表示する機能等を有する。 Furthermore, a remote control 32 is connected to the I/O 24. The remote control 32 is installed inside the house 12 in which the cogeneration device 10 is installed, and has a function that allows the user to input commands regarding the cogeneration device 10 (and the heat source device 16) and displays the status of the cogeneration device 10. It has functions such as

(分散型電源の構成) (Distributed power source configuration)

図1に示される如く、本実施の形態に係る分散型電源では、商用電源34とコージェネレーション装置10の発電電力が、家屋12での電源とされている。 As shown in FIG. 1, in the distributed power source according to the present embodiment, the power generated by the commercial power source 34 and the cogeneration device 10 is used as the power source for the house 12.

商用電源34は、スマートメータ36に接続されている。スマートメータ36は商用電源34の電流、電力、電力量をはじめとする電力情報等を計測し、計測した情報を、Aルート、Bルート、Cルートの通信経路によって、特定の通信先へ送信することが可能である。 Commercial power source 34 is connected to smart meter 36 . The smart meter 36 measures electric power information such as the current, electric power, and electric energy of the commercial power source 34, and transmits the measured information to a specific communication destination through the communication paths of route A, route B, and route C. Is possible.

すなわち、Aルートは、スマートメータ36と電力会社とを結ぶ通信経路であり、Bルートは、スマートメータ36と家屋12に設置された機器(例えば、HEMSが構築されている場合は、そのコントローラ等)を結ぶ通信経路であり、Cルートは、Aルートを介して電力会社が取得したデータを第三者(小売電気事業者等)へ提供するための通信経路である。 That is, the A route is a communication path that connects the smart meter 36 and the electric power company, and the B route is a communication path that connects the smart meter 36 and the equipment installed in the house 12 (for example, if a HEMS is constructed, its controller, etc. ), and the C route is a communication route for providing data acquired by the power company via the A route to a third party (retail power company, etc.).

スマートメータ36から出力される電源線38は、家屋12に設置された分電盤40へ配線されている。 A power line 38 output from the smart meter 36 is wired to a distribution board 40 installed in the house 12.

分電盤40は、スマートメータ36側を上流とすると、上流から順に、サービスブレーカ42、漏電遮断器46、及び安全ブレーカ48が設置されている。 In the distribution board 40, assuming that the smart meter 36 side is the upstream side, a service breaker 42, an earth leakage breaker 46, and a safety breaker 48 are installed in this order from the upstream side.

サービスブレーカ42は、契約容量を決定するための遮断器であるが、設置されていない場合もある。 The service breaker 42 is a circuit breaker for determining contract capacity, but may not be installed.

漏電遮断器46は、家屋12の内部配線や電気機器の漏電を素早く感知・遮断し、電気事故を未然に防ぐための遮断器である。 The earth leakage breaker 46 is a circuit breaker that quickly senses and interrupts earth leakage in the internal wiring and electrical equipment of the house 12 to prevent electrical accidents.

安全ブレーカ48は、分電盤40から家屋12の各使用場所へ送電するための分岐回路のそれぞれに取り付けられ、電気機器の故障等に伴うショートや一定以上の電力使用を検知した場合に自動的に回路を保護する遮断器である。 The safety breaker 48 is attached to each of the branch circuits for transmitting power from the distribution board 40 to each usage location of the house 12, and is automatically activated when a short circuit or power usage exceeding a certain level is detected due to a failure of electrical equipment, etc. It is a circuit breaker that protects the circuit.

ここで、コージェネレーション装置10によって発電した発電電力は、分電盤40に設けられた専用の安全ブレーカ48Aを介して、商用電源34と合流し、家屋12の内部の電気機器の電源として用いることができる。 Here, the power generated by the cogeneration device 10 is combined with the commercial power source 34 via a dedicated safety breaker 48A provided in the distribution board 40, and is used as a power source for electrical equipment inside the house 12. I can do it.

なお、図示は省略したが、コージェネレーション装置10には、商用電源34の停電時専用の電源線が設けられ、停電により商用電源34から電力が供給されない状況において、コージェネレーション装置10の発電電力を、家屋12の一部に取り付けられた停電時専用コンセントを介して、供給することができるようになっている。 Although not shown in the drawings, the cogeneration device 10 is provided with a power line dedicated to when the commercial power source 34 is out of power, so that the power generated by the cogeneration device 10 can be switched on when power is not supplied from the commercial power source 34 due to a power outage. , can be supplied through a power outage dedicated outlet installed in a part of the house 12.

ここで、コージェネレーション装置10のコントローラ14では、時々刻々と変動する家屋12における電力使用量に応じて、発電電力を制御する必要がある。 Here, the controller 14 of the cogeneration device 10 needs to control the generated power according to the amount of power used in the house 12, which changes from moment to moment.

一例として、図3に、生活状況(1日の生活スタイル)に基づく、電力使用量、タンク貯湯量、給湯使用量、ガス使用量の遷移特性図を示す。この図3では、一例としてコージェネレーション装置10の定格発電出力が0.7kWであるものとして、家屋12における使用電力が0.7kW以下である場合には発電出力のみで、家屋12における使用電力が0.7kWを超える場合は発電電力と商用電源34により電力供給するように運転する制御を示している。このため、コントローラ14では、スマートメータ36からBルートの通信経路を利用して、商用電源34の電流、電力、電力量をはじめとする電力情報等を取得するようにしている。 As an example, FIG. 3 shows a transition characteristic diagram of power usage, tank hot water storage volume, hot water supply usage, and gas usage based on living conditions (daily lifestyle). In FIG. 3, as an example, it is assumed that the rated power generation output of the cogeneration device 10 is 0.7kW, and if the power consumption in the house 12 is 0.7kW or less, the power consumption in the house 12 is only the power generation output. When the power exceeds 0.7 kW, control is shown in which the power is supplied by the generated power and the commercial power supply 34. Therefore, the controller 14 uses the B route communication path from the smart meter 36 to obtain power information such as the current, power, and amount of power of the commercial power source 34.

本実施の形態では、Bルートの通信経路を介してスマートメータ36から電力情報を取得するインタバルとして、30秒に1回を基準としている。当該インタバルであれば、無線通信の各種基準に抵触することなく、時々刻々と変動する家屋12における使用電力におおむね追従し、図3の電力遷移特性に近似する制御が可能である。 In this embodiment, the interval at which power information is acquired from the smart meter 36 via the B route communication path is set to once every 30 seconds. With this interval, it is possible to roughly follow the ever-changing power usage in the house 12 without violating various wireless communication standards, and to perform control approximating the power transition characteristics shown in FIG. 3.

ところで、スマートメータ36は、Bルートによるコージェネレーション装置10のコントローラ14の通信に加えて、Aルートによる通信等の他の通信も行っている。 By the way, in addition to communication with the controller 14 of the cogeneration device 10 via the B route, the smart meter 36 also performs other communications such as communication via the A route.

このため、コージェネレーション装置10のコントローラ14が、30秒に1回のインタバルで、Bルートの通信経路で電力情報を取得しようとした場合、自家あるいは隣家の他機器の通信(Aルート、Bルート、特定小電力無線)が干渉する、或いは干渉回避のための通信待機(キャリアセンス)が規定回数以上となることにより、電力情報取得のための通信が失敗(通信不良)する可能性もある。 Therefore, if the controller 14 of the cogeneration device 10 attempts to acquire power information via the communication route B route at intervals of once every 30 seconds, the controller 14 of the cogeneration device 10 attempts to obtain power information via the communication route B route at intervals of once every 30 seconds. , specified low-power radio) interferes, or communication standby (carrier sense) for interference avoidance exceeds a specified number of times, and there is a possibility that communication for acquiring power information may fail (communication failure).

定常的な通信不良の場合は、通信を確実とするための抜本的な対策を施すことが考えられるが、周囲環境の変化によって起こる散発的な通信不良の発生も想定されることから、通信不良期間中であっても過電流等が発生しないように、安全面に配慮した発電制御とする必要がある。 In the case of regular communication failures, it is possible to take drastic measures to ensure communication, but sporadic communication failures due to changes in the surrounding environment are also expected to occur. It is necessary to control power generation with safety in mind so that overcurrent etc. do not occur even during the period.

そこで、本実施の形態では、通信良好時には、取得した電力情報に基づく発電制御(図4に示す第1制御部70の制御)を行うと共に、通信不良時には、電力情報に代わる代替情報に基づく発電制御(図4に示す第2制御部72の制御)に切り替えるようにした。 Therefore, in this embodiment, power generation control (control by the first control unit 70 shown in FIG. 4) is performed based on the acquired power information when communication is good, and power generation is performed based on alternative information in place of power information when communication is poor. control (control by the second control unit 72 shown in FIG. 4).

図4は、コージェネレーション装置10のコントローラ14における、発電制御のための機能ブロック図である。この機能ブロック図の各ブロックは、機能別に分類したものであり、本実施の形態では、ROM22に記憶された通信インタバル調整プログラムに基づいて、CPU18が当該通信インタバル調整プログラムに基づいて動作する、ソフトウェアによる制御として実行される。なお、一部又は全部の機能ブロックに示す動作プログラムを、ASIC等のICチップを組み込んで動作させるようにしてもよい。 FIG. 4 is a functional block diagram for power generation control in the controller 14 of the cogeneration device 10. Each block in this functional block diagram is classified by function, and in this embodiment, based on the communication interval adjustment program stored in the ROM 22, the CPU 18 operates based on the communication interval adjustment program. It is executed as a control by Note that the operation program shown in some or all of the functional blocks may be operated by incorporating an IC chip such as an ASIC.

図4に示される如く、無線通信部50は、スマートメータ36のBルートの通信経路を介して電力情報を取得するための通信プロトコルを確立する。本実施の形態では、デフォルトとして、30秒に1回の通信インタバルで通信プロトコルを確立する。 As shown in FIG. 4, the wireless communication unit 50 establishes a communication protocol for acquiring power information via the communication route B of the smart meter 36. In this embodiment, a communication protocol is established at a communication interval of once every 30 seconds as a default.

無線通信部50は、電力情報取得部54に接続されている。無線通信部50において、通信プロトコルが確立すると(成功すると)、電力情報取得部54は、Bルートの通信経路によって、スマートメータ36から電力情報を取得する。 The wireless communication section 50 is connected to a power information acquisition section 54. When the communication protocol is established (successfully) in the wireless communication unit 50, the power information acquisition unit 54 acquires power information from the smart meter 36 via the communication route B.

電力情報取得部54は、発電指示部55に接続されている。発電指示部55では、電力情報取得部54で取得した電力情報(リアルタイム値、及び履歴値を含む)に基づいて、発電出力を決定し、システム稼働制御部56へ発電出力を指示する。システム稼働制御部56は、指示された発電出力に基づいて、コージェネレーション装置10の必要な制御対象デバイスへ制御指示信号を送出する。 The power information acquisition section 54 is connected to the power generation instruction section 55. The power generation instruction unit 55 determines the power generation output based on the power information (including real-time values and historical values) acquired by the power information acquisition unit 54, and instructs the system operation control unit 56 to determine the power generation output. The system operation control unit 56 sends a control instruction signal to necessary controlled devices of the cogeneration system 10 based on the instructed power generation output.

これにより、コージェネレーション装置10は、家屋12における使用電力におおむね追従した発電出力で運転することができる。 Thereby, the cogeneration device 10 can be operated with a power generation output that roughly follows the power consumption in the house 12.

一方、無線通信部50は、通信成否判定部58に接続されている。通信成否判定部58では、無線通信部50における、所定インタバルでの通信プロトコルの確立の成否を判定するようになっている。なお、無線通信部50、電力情報取得部54、及び通信成否判定部58で本実施の形態の第1制御部70を構成している。 On the other hand, the wireless communication section 50 is connected to a communication success/failure determination section 58. The communication success/failure determination unit 58 determines whether the wireless communication unit 50 has succeeded in establishing a communication protocol at a predetermined interval. Note that the wireless communication section 50, the power information acquisition section 54, and the communication success/failure determination section 58 constitute the first control section 70 of this embodiment.

通信成否判定部58では、通信の成否を判定し、通信が成功と判定された場合は待機状態であるが、通信が失敗と判定された場合は、別の手段で電力情報に代わる情報(代替情報)を取得するために、第2制御部72の代替情報取得部74に起動指示を出力する。 The communication success/failure determination unit 58 determines the success or failure of the communication, and if the communication is determined to be successful, it is in a standby state, but if the communication is determined to be a failure, information replacing the power information (substitute) is determined by another means. information), a startup instruction is output to the alternative information acquisition section 74 of the second control section 72.

代替情報取得部74は、通信成否判定部58から起動指示を受けると、代替情報を入手し、電力情報予測部76へ送出する。 Upon receiving the activation instruction from the communication success/failure determination unit 58 , the alternative information acquisition unit 74 acquires alternative information and sends it to the power information prediction unit 76 .

ここで、第2制御部72は、第1制御部70が通信成功時の発電出力制御であるのに対し、そのバックアップ制御としての役目を有しており、代替情報取得部74と電力情報予測部76とによって構成されている。 Here, while the first control unit 70 controls the power generation output when communication is successful, the second control unit 72 has a role as a backup control, and works with the alternative information acquisition unit 74 and power information prediction. 76.

なお、代替情報取得部74によって取得する代替情報の情報源については、種々の情報源が利用可能であり、後述する実施例1~実施例4によって、詳細に説明する。 Note that various information sources can be used as sources of the alternative information acquired by the alternative information acquisition unit 74, and will be explained in detail in Examples 1 to 4, which will be described later.

電力情報予測部76では、受信した代替情報に基づいて、電力情報を予測する。 The power information prediction unit 76 predicts power information based on the received alternative information.

すなわち、第1制御部70では、スマートメータ36から直接的に電力情報を取得することができるのに対して、第2制御部72では、電力情報を予測可能な種々の代替情報に基づいて、計算又は予測モデル等を用いて、電力情報を予測することで、可能な限り、実際の電力情報に近づけるようにしている。 That is, the first control unit 70 can directly acquire power information from the smart meter 36, whereas the second control unit 72 can acquire power information based on various alternative information that can predict the power information. By predicting power information using calculations, prediction models, etc., we try to get it as close to actual power information as possible.

電力情報予測部76は、発電指示部55に接続されている。発電指示部55では、電力情報取得部54で取得した電力情報(リアルタイム値、及び履歴値を含む)に基づいて、発電出力を決定し、システム稼働制御部56へ発電出力を指示する。システム稼働制御部56は、指示された発電出力に基づいて、コージェネレーション装置10の必要な制御対象デバイスへ制御指示信号を送出する。 The power information prediction section 76 is connected to the power generation instruction section 55. The power generation instruction unit 55 determines the power generation output based on the power information (including real-time values and historical values) acquired by the power information acquisition unit 54, and instructs the system operation control unit 56 to determine the power generation output. The system operation control unit 56 sends a control instruction signal to necessary controlled devices of the cogeneration system 10 based on the instructed power generation output.

これにより、コージェネレーション装置10は、家屋12における使用電力におおむね追従した発電出力で運転することができる。なお、第2制御部72による発電制御は、第1制御部70による発電制御よりも劣るが、電力情報が取得できない通信不良時には、代替機能として有用である。 Thereby, the cogeneration device 10 can be operated with a power generation output that roughly follows the power consumption in the house 12. Although the power generation control performed by the second control section 72 is inferior to the power generation control performed by the first control section 70, it is useful as an alternative function in the event of a communication failure in which power information cannot be obtained.

以下に本実施の形態の作用を、図5のフローチャートに従い説明する。 The operation of this embodiment will be explained below according to the flowchart of FIG.

図5は、コージェネレーション装置10のコントローラ14で実行される、発電制御ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a power generation control routine executed by the controller 14 of the cogeneration device 10.

ステップ100では、通信インタバルのデフォルト値(本実施の形態では、30秒に1回)を読み出し、ステップ102へ移行する。 In step 100, the default value of the communication interval (in this embodiment, once every 30 seconds) is read, and the process moves to step 102.

ステップ102では、通信インタバルを経過したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ104へ移行して、Bルートの通信経路により、スマートメータ36から電力情報を要求し、ステップ106へ移行する。 In step 102, it is determined whether the communication interval has elapsed, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 104, where power information is requested from the smart meter 36 via the B route communication path, and the process proceeds to step 106. do.

ステップ106では、ステップ104での要求に対して、電力情報を取得したか否かを判断する。 In step 106, it is determined whether power information has been acquired in response to the request in step 104.

ステップ106で肯定判定された場合(通信成功の場合)は、ステップ108へ移行して、電力情報に基づき、発電出力を特定する。 If an affirmative determination is made in step 106 (if communication is successful), the process moves to step 108, and the power generation output is specified based on the power information.

発電出力の特定は、電力情報をパラメータとする計算式の計算結果から求めてもよいし、予測情報を、予め定めた予測モデルの入力源として適用し、機械学習又はディープラーニング等のAIを用いた学習によって求めてもよい。 The power generation output may be determined from the calculation results of a calculation formula that uses power information as a parameter, or by applying prediction information as an input source to a predetermined prediction model and using AI such as machine learning or deep learning. You can also find it by learning.

ステップ108で発電出力が特定されると、ステップ116へ移行して、コージェネレーション装置10の各制御対象デバイスの稼働を制御し、ステップ102に戻る。 When the power generation output is specified in step 108, the process moves to step 116, where the operation of each controlled device of the cogeneration system 10 is controlled, and the process returns to step 102.

一方、ステップ106で否定判定された場合(通信失敗の場合)は、ステップ110へ移行して、代替情報を取得する(後述する実施例1~実施例4参照)。 On the other hand, if a negative determination is made in step 106 (in case of communication failure), the process moves to step 110 and alternative information is obtained (see Examples 1 to 4 described later).

次のステップ112では、代替情報に基づいて電力情報を予測する。この電力情報の予測は、実施例1~実施例4によって異なるため、ここでの説明は省略する。 The next step 112 is to predict power information based on the alternative information. Since the prediction of this power information differs depending on the first to fourth embodiments, a description thereof will be omitted here.

次のステップ114では、予想した電力情報に基づき、発電出力を特定する。 In the next step 114, the power generation output is specified based on the predicted power information.

スマートメータ36から直接電力情報を取得したときと同様に、発電出力の特定は、電力情報をパラメータとする計算式の計算結果から求めてもよいし、予測情報を、予め定めた予測モデルの入力源として適用し、機械学習又はディープラーニング等のAIを用いた学習によって求めてもよい。 Similar to when power information is directly acquired from the smart meter 36, the power generation output may be determined from the calculation result of a calculation formula that uses power information as a parameter, or the prediction information may be input to a predetermined prediction model. It may be applied as a source and determined by learning using AI such as machine learning or deep learning.

ステップ114で発電出力が特定されると、ステップ116へ移行して、コージェネレーション装置10の各制御対象デバイスの稼働を制御し、ステップ102に戻る。 When the power generation output is specified in step 114, the process proceeds to step 116, where the operation of each controlled device of the cogeneration system 10 is controlled, and the process returns to step 102.

以上説明したように、本実施の形態では、コージェネレーション装置10のコントローラ14に、第1制御部70と第2制御部72を設け、通信が成功し、スマートメータ36から所定のインタバルで電力情報を取得できているときは、第1制御部70の制御により、取得した電力情報に基づいて、発電出力を特定して、各制御対象デバイスを制御すると共に、通信が失敗し、スマートメータ36から所定のインタバルで電力情報を取得できなかったときは、第2制御部72の制御により、代替情報を取得して、この代替情報から電力情報を予測し、発電出力を特定して、各制御対象デバイスを制御するようにした。このため、散発的に通信不良が発生しても、実際の生活スタイルに対して許容誤差内で、発電出力を追従することができる。 As described above, in this embodiment, the controller 14 of the cogeneration device 10 is provided with the first control section 70 and the second control section 72, and when communication is successful, power information is sent from the smart meter 36 at predetermined intervals. is acquired, the first control unit 70 controls to specify the power generation output based on the acquired power information and control each controlled device. When power information cannot be acquired at a predetermined interval, alternative information is acquired under the control of the second control unit 72, power information is predicted from this alternative information, power generation output is specified, and each control target is Now you can control the device. Therefore, even if a communication failure occurs sporadically, the power generation output can be followed within the tolerance for the actual lifestyle.

なお、本実施の形態では、通信が失敗したときに第2制御部72による電力情報の予測を行ったが、通信が失敗していなくても、第1制御部70による発電制御と第2制御部72による発電制御を並行して処理するようにしてもよい。この場合、双方からの指令を調停する機能を付加することが好ましい。例えば、優先度を付ける、平均値とする、最大値とする、最小値とする等といった単純選択でもよいし、履歴に基づいて学習するようにしてもよい。 Note that in this embodiment, the second control unit 72 predicts power information when communication fails; however, even if communication does not fail, power generation control and second control by the first control unit 70 are performed. The power generation control by the unit 72 may be processed in parallel. In this case, it is preferable to add a function to mediate commands from both sides. For example, simple selection such as prioritization, average value, maximum value, minimum value, etc. may be used, or learning may be performed based on history.

(変形例) (Modified example)

本実施の形態に係るコージェネレーション装置10のコントローラ14では、家屋12に設置されたスマートメータ36から直接Bルートを介して、電力情報を取得するようにした。 The controller 14 of the cogeneration device 10 according to the present embodiment acquires power information directly from the smart meter 36 installed in the house 12 via route B.

ここで、図6に示される如く、変形例に係る家屋12には、HEMS62が構築されている。 Here, as shown in FIG. 6, a HEMS 62 is constructed in the house 12 according to the modified example.

HEMS62は、家屋12で使用する電気及びガスを、リアルタイムで管理して節約すると共に、二酸化炭素削減等、温暖化対策にも役立つものである。 The HEMS 62 saves electricity and gas used in the house 12 by managing it in real time, and also helps prevent global warming by reducing carbon dioxide.

HEMS62に内蔵されたHEMSコントローラ64に、家電製品等を接続し、電気やガスの使用状況をモニタで管理することで、可視化(モニタ表示)を実現し、かつ家電製品を自動制御する。 By connecting home appliances and the like to the HEMS controller 64 built into the HEMS 62 and managing the usage status of electricity and gas on a monitor, visualization (monitor display) is realized and the home appliances are automatically controlled.

ところで、HEMS62では、管理のもとになるデータを、スマートメータ36から取得する。言い換えれば、HEMS62のHEMSコントローラ64は、スマートメータ36と同等の電力情報を取得している。 By the way, the HEMS 62 acquires data that is the basis of management from the smart meter 36. In other words, the HEMS controller 64 of the HEMS 62 has acquired the same power information as the smart meter 36.

そこで、変形例では、コージェネレーション装置10のコントローラ14と、HEMSコントローラ64との間で、Wi-SUN HAN無線通信、Wi-SUN Enhanced HAN無線通信、特定小電力無線通信、LPWA(Low Power Wide Area)等の通信手段を用いて、通信プロトコルを確立し、HEMSコントローラ64から電力情報を取得する。 Therefore, in the modified example, Wi-SUN HAN wireless communication, Wi-SUN Enhanced HAN wireless communication, specified low power wireless communication, LPWA (Low Power Wide Area ) to establish a communication protocol and obtain power information from the HEMS controller 64.

HEMSコントローラ64から取得する電力情報は、スマートメータ36から取得する電力情報と同等であるため、例えば、スマートメータ36のBルートの通信経路に電波障害が発生するような場合は、HEMS62を設置し、そのHEMSコントローラ64との間の通信を行うことで、通信成功率を向上させることができる。 Since the power information obtained from the HEMS controller 64 is equivalent to the power information obtained from the smart meter 36, for example, if radio interference occurs on the B route communication path of the smart meter 36, the HEMS 62 should be installed. , and the HEMS controller 64, it is possible to improve the communication success rate.

以下に、本実施の形態及び変形例において、第2制御部72で発電制御を実行するときに必要な代替情報の取得のための実施例を説明する。 In the following, an example for acquiring alternative information necessary when the second control unit 72 executes power generation control in the present embodiment and modified examples will be described.

(実施例1) (Example 1)

図7に示される如く、実施例1では、代替情報取得部74に、日時デバイス80と、日時情報-電力情報データベース82とが接続されている。 As shown in FIG. 7, in the first embodiment, a date and time device 80 and a date and time information-power information database 82 are connected to the alternative information acquisition unit 74.

代替情報取得部74では、日時デバイス80から、現在の日時情報を取得すると、日時情報-電力情報データベース82に基づいて、電力情報を予測し、電力情報予測部76へ送出する。 When the alternative information acquisition unit 74 acquires the current date and time information from the date and time device 80 , it predicts power information based on the date and time information-power information database 82 and sends it to the power information prediction unit 76 .

以下に、日時情報を用いた具体例を(1)~(4)に示す。 Specific examples using date and time information are shown below in (1) to (4).

(1) 0時から6時は顧客就寝時間帯と推定して、当該時間帯での発電出力を抑制する。 (1) The period from 0:00 am to 6:00 am is assumed to be the customer's sleeping time, and the power generation output during this time period is suppressed.

(2) 前日同時刻の発電出力と同じ値とする。 (2) The value shall be the same as the power generation output at the same time the previous day.

(3) 直近の同曜日の同時刻の発電出力を同じ値とする、或いは複数の同曜日の同時刻の平均値、最大値、最小値、最頻値とする。 (3) The power generation output at the same time on the most recent day of the week is the same value, or the average value, maximum value, minimum value, or mode value at the same time on multiple days of the week.

(4) 以前の複数の同時刻の発電出力の平均値、最大値、最小値、最頻値の何れかとする。 (4) The average value, maximum value, minimum value, or mode of multiple previous power generation outputs at the same time.

(実施例2) (Example 2)

図8に示される如く、実施例2では、第2制御部72がネットワークI/F84を備えており、ネットワーク86を介して、コージェネレーション装置10の稼働情報格納サーバ88にアクセス可能となっている。ネットワーク86には、他の複数のコージェネレーション装置10が接続されており、稼働情報格納サーバ88の稼働情報データベース88Aには、複数のコージェネレーション装置10の稼働情報(所謂ビッグデータ)が格納されることになる。 As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the second control unit 72 includes a network I/F 84 and can access the operating information storage server 88 of the cogeneration device 10 via the network 86. . A plurality of other cogeneration devices 10 are connected to the network 86, and the operation information database 88A of the operation information storage server 88 stores operation information (so-called big data) of the plurality of cogeneration devices 10. It turns out.

代替情報取得部74では、ネットワークI/F84を介して、稼働情報格納サーバ88の稼働情報データベース88Aから、類似の負荷パターンを持つ、他の使用者の需要電力を検索し、類似する需要電力を代替情報として取得する。 The alternative information acquisition unit 74 searches the operation information database 88A of the operation information storage server 88 for power demand of other users with similar load patterns via the network I/F 84, and searches for similar power demand. Obtain as alternative information.

代替情報取得部74は、取得した類似する需要電力を電力情報予測部76へ送出する。 The alternative information acquisition unit 74 sends the acquired similar power demand to the power information prediction unit 76 .

電力情報予測部76では、予測する電力情報を、受け取った類似する需要電力と同一にする、或いは一定期間の積算電力量、負荷変動、定格出力等の時系列発電情報を参考として電力情報を予測する。 The power information prediction unit 76 makes the power information to be predicted the same as the received similar demand power, or predicts the power information with reference to time-series power generation information such as cumulative power amount, load fluctuation, rated output, etc. over a certain period. do.

(実施例3) (Example 3)

図9に示される如く、実施例3では、代替情報取得部74に計算基準設定部90と、時系列発電情報データベース92とが接続されている。 As shown in FIG. 9, in the third embodiment, a calculation standard setting section 90 and a time-series power generation information database 92 are connected to the alternative information acquisition section 74.

代替情報取得部74では、計算基準設定部90から、最大値、最小値、最頻値、平均値の何れかを選択し、時系列発電情報データベース92から取り込んだ時系列発電情報を基に、電力情報の代替情報を取得する。 The alternative information acquisition unit 74 selects one of the maximum value, minimum value, mode, and average value from the calculation standard setting unit 90, and based on the time series power generation information imported from the time series power generation information database 92, Obtain alternative information for power information.

すなわち、過去の電流値情報や電力値情報を活用して、学習によって現在の需要電力を予測して、発電出力を制御する。 That is, past current value information and power value information are used to predict current power demand through learning, and power generation output is controlled.

具体的には、過去一定期間の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値を代替情報とする、或いは「発電出力(最大値、最小値、最頻値、平均値)×定数」とする。定数とは、機会損失と逆潮流損失の割合等から決定する値である。 Specifically, the maximum value, minimum value, mode, and average value of power generation output over a certain period in the past are used as alternative information, or "power generation output (maximum value, minimum value, mode, average value) x constant ”. The constant is a value determined from the ratio of opportunity loss and reverse flow loss.

(実施例4) (Example 4)

図10に示される如く、実施例4では、代替情報取得部74に計算基準設定部90と、居住者存否判定部96とが接続されている。 As shown in FIG. 10, in the fourth embodiment, a calculation standard setting section 90 and a resident presence/absence determination section 96 are connected to the alternative information acquisition section 74.

代替情報取得部74では、計算基準設定部90から、最大値、最小値、最頻値、平均値を何れかを選択し、居住者存否判定部96から取り込んだ居住者が存在するか否かの情報を基に、電力情報の代替情報を取得する。 The alternative information acquisition unit 74 selects one of the maximum value, minimum value, mode, and average value from the calculation standard setting unit 90, and determines whether or not there is a resident imported from the resident presence/absence determination unit 96. Obtain alternative information for power information based on the information.

すなわち、居住者存否判定部96には、家屋12の生活情報として、給湯、暖房情報、電力負荷増加情報、リモコン操作情報等が入力され、これらを勘案して、居住者が家屋12内に存在するか否かを特定する。 That is, the resident presence/absence determination unit 96 receives hot water supply, heating information, power load increase information, remote control operation information, etc. as daily life information of the house 12, and takes these into consideration to determine whether a resident is present in the house 12. Specify whether or not to do so.

具体的には、過去一定期間内に熱源機から給湯暖房負荷がある場合、電力負荷の増加が確認されている場合、又はリモコン操作等の履歴が取得されている場合の何れかの場合には在宅と判定し、事前に設定したある一定値を出力する、もしくは過去一定期間の発電出力の最大値、最小値、最頻値、平均値を出力する。 Specifically, if there is a hot water supply/heating load from a heat source device within a certain period of time in the past, if an increase in electric power load is confirmed, or if a history of remote control operations etc. has been obtained, It determines that you are at home and outputs a certain preset value, or outputs the maximum, minimum, mode, and average of the power output over a certain period of time.

代替情報の取得例は、前記実施例1~実施例4に限定されるものではなく、結果として、スマートメータ36から直接得た電力情報に対して、予め定めた許容範囲内の代替情報が取得できる方法であればよい。また、前記実施例1~実施例4の補正係数として、天気、気温、湿度等の情報を加味してもよい。 The example of obtaining alternative information is not limited to the above embodiments 1 to 4, and as a result, alternative information within a predetermined allowable range is obtained for the power information directly obtained from the smart meter 36. Any method is fine. Furthermore, information such as weather, temperature, humidity, etc. may be added to the correction coefficients in Examples 1 to 4.

さらに、HEMS62(変形例の構成)が設置されている場合は、スマートメータ36との通信が失敗した場合に、HEMS62に接続されている機器の動作状況から電力情報を予測するようにしてもよい。 Furthermore, when HEMS 62 (modified example configuration) is installed, power information may be predicted from the operating status of equipment connected to HEMS 62 when communication with smart meter 36 fails. .

また、本発明の主旨は、スマートメータ36との通信が失敗した場合に、代替情報から電力情報を予測することであるが、HEMS62が設置されている場合、HEMS62に接続されている機器の動作を制御してもよい。言い換えれば、電力情報を予測して発電出力を制御する場合に、機器の消費電力を制御することで、高効率の発電出力に近づけることが可能である。 Further, the gist of the present invention is to predict power information from alternative information when communication with the smart meter 36 fails, but when the HEMS 62 is installed, the operation of the equipment connected to the HEMS 62 may be controlled. In other words, when power generation output is controlled by predicting power information, it is possible to approach a highly efficient power generation output by controlling the power consumption of the device.

なお、分散型電源の組み合わせは、商用電源34とコージェネレーション装置10とに限らず、太陽光発電、地熱発電、風力発電、蓄電池等、他の再生可能エネルギーと組み合わせたとき、スマートメータ36等から電力情報を取得して、発電出力を制御する構成の全てに、本発明は適用可能である。 Note that the combination of distributed power sources is not limited to the commercial power source 34 and the cogeneration device 10, but also when combined with other renewable energies such as solar power generation, geothermal power generation, wind power generation, storage batteries, etc., from the smart meter 36, etc. The present invention is applicable to all configurations that acquire power information and control power generation output.

10 コージェネレーション装置
12 家屋
14 コントローラ
15 電源線
16 熱源機
18 CPU
20 RAM
22 ROM
24 I/O
26 バス
27 給湯関連制御部
28 マイクロコンピュータ
29 発電関連制御部
30 大規模記憶装置
32 リモコン
34 商用電源
36 スマートメータ
38 電源線
40 分電盤
42 サービスブレーカ
46 漏電遮断器
48 安全ブレーカ
48A 安全ブレーカ
50 無線通信部(通信部)
54 電力情報取得部(取得部)
55 発電指示部
56 システム稼働制御部
58 通信成否判定部
62 HEMS
64 HEMSコントローラ
70 第1制御部
72 第2制御部
74 代替情報取得部
76 電力情報予測部
80 日時デバイス
82 日時情報-電力情報データベース
84 ネットワークI/F
86 ネットワーク
88 稼働情報格納サーバ
88A 稼働情報データベース
90 計算基準設定部
92 時系列発電情報データベース
96 居住者存否判定部
10 Cogeneration device 12 House 14 Controller 15 Power line 16 Heat source device 18 CPU
20 RAM
22 ROM
24 I/O
26 Bus 27 Hot water supply related control unit 28 Microcomputer 29 Power generation related control unit 30 Large scale storage device 32 Remote control 34 Commercial power supply 36 Smart meter 38 Power line 40 Distribution board 42 Service breaker 46 Earth leakage breaker 48 Safety breaker 48A Safety breaker 50 Wireless Communication Department (Communication Department)
54 Power information acquisition unit (acquisition unit)
55 Power generation instruction unit 56 System operation control unit 58 Communication success/failure determination unit 62 HEMS
64 HEMS controller 70 First control section 72 Second control section 74 Alternative information acquisition section 76 Power information prediction section 80 Date and time device 82 Date and time information - power information database 84 Network I/F
86 Network 88 Operation information storage server 88A Operation information database 90 Calculation standard setting unit 92 Time series power generation information database 96 Resident presence/absence determination unit

Claims (4)

商用電源を屋内へ引き込むための電力引き込み線に接続されたスマートメータから、電力情報を取得する電力監視制御装置であって、
前記スマートメータとの間で無線通信を確立する通信部と、
前記通信部による通信で、屋内の電力消費に伴う電力情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得した電力情報に基づいて、分散型電源の発電出力を制御する第1制御部と、
前記取得部が取得するべき電力情報を代替する代替情報から予測した電力情報に基づいて、前記分散型電源の発電出力を制御する第2制御部と、を有
前記代替情報が、ネットワークを介して、複数の家屋毎に設置された分散型電源から稼働情報を受信して格納するサーバから取得する類似の稼働情報であり、当該類似の稼働情報に基づいて、発電出力を制御する、
電力監視制御装置。
A power monitoring and control device that acquires power information from a smart meter connected to a power lead-in line for bringing commercial power indoors,
a communication unit that establishes wireless communication with the smart meter;
an acquisition unit that acquires power information associated with indoor power consumption through communication by the communication unit;
a first control unit that controls the power generation output of the distributed power source based on the power information acquired by the acquisition unit;
a second control unit that controls the power generation output of the distributed power source based on power information predicted from alternative information that replaces the power information that the acquisition unit should acquire ;
The alternative information is similar operating information obtained from a server that receives and stores operating information from distributed power sources installed in each of a plurality of houses via a network, and based on the similar operating information, control power generation output,
Power monitoring and control equipment.
前記第2制御部が、前記通信部の通信不良が発生したとき、又は通信不良が発生していないが電力の変化予測が必要と判断したときに、第1制御部に代わり実行される、請求項1記載の電力監視制御装置。 The second control unit is executed in place of the first control unit when a communication failure occurs in the communication unit, or when a communication failure does not occur but the power change prediction is determined to be necessary. Item 1. The power monitoring and control device according to item 1. 前記分散型電源が、
ガスを用いて発電する発電部と、発電時に発生する熱を利用して温水を生成する温水生成部と、が設けられた燃料電池コージェネレーションシステムである、請求項1又は請求項項記載の電力監視制御装置。
The distributed power source is
The fuel cell cogeneration system according to claim 1 or 2 , wherein the fuel cell cogeneration system is provided with a power generation section that generates power using gas and a hot water generation section that generates hot water using heat generated during power generation. Power monitoring and control equipment.
コンピュータを、
請求項1~請求項の何れか1項記載の電力監視制御装置として動作させる、
電力監視制御プログラム。
computer,
Operated as the power monitoring control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Power monitoring control program.
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