JPWO2016098322A1 - 電力制御システム、電力管理装置、電力監視制御装置、電力制御方法及びそのためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

電力制御システム、電力管理装置、電力監視制御装置、電力制御方法及びそのためのプログラムを記録した記録媒体 Download PDF

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Abstract

各家庭や事業者の状況に応じたコミュニティ全体での電力削減制御ができる電力制御システムを提供する。電力制御システムは、電力管理装置と、各制御区分に備えられた電力監視制御装置とを備え、電力監視制御装置は、各制御区分の貢献度を設定する貢献度設定手段と、電力管理装置からの制御命令に基づき、接続する各電力使用機器の消費電力を制御する機器制御手段と各制御区分の各電力使用機器の電力削減に対する優先度を設定する優先度管理手段と、優先度管理手段が設定する各電力使用機器の優先度を取得し、電力管理装置に送信する機器監視手段と、を備え、電力管理装置は、全ての制御区分の合計消費電力の目標値と、各制御区分の電力監視制御装置より取得したそれぞれの貢献度設定手段が設定する貢献度と、接続する全ての電力監視制御装置の機器監視手段から取得した各電力使用機器の優先度とに基づき、接続する各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した制御命令を各電力監視制御装置へ送信する最適制御計算手段を備える。

Description

本発明は、コミュニティ全体で電力を削減する制御を実施する電力制御システム、電力管理装置、電力監視制御装置及び電力制御方法等に関する。
電力を制御するシステムにおいて、複数の家庭および事業者を含むコミュニティ単位で電力を制御するシステムが知られている。この電力制御システムは、コミュニティ全体の電力を目標値に抑制するため、コミュニティを構成する各家庭等の電力を個別に制御する。
電力制御システムの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された電力制御システムは、機器の個別の電力を測定して、測定結果を収集し、その個々の値と家庭内全体の電力量値と機器の動作状態から最適な削減に必要な家電機器、削減方法を決定し、家電機器に個別の制御をおこなう。
特開２００６−０７４９５２号公報 特許第４３１０２３５号公報
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術は、各家庭間の機器の優先度の優劣が分かりにくく、想定した優先度の通りの制御がされない可能性がある。これは各家庭での優先度のつけ方の感覚が違うためである。例えば機器の優先度を１〜１００の範囲で設定する場合、ある家庭Ａで低い優先度と思う機器に４０、高い優先度と思う機器に６０で設定し、別の家庭Ｂでは低い優先度と思う機器に７０、高い優先度と思う機器に９０で設定する。これらの家庭をひとまとめにして制御する場合、家庭Ａで高い優先度として設定された機器は、全体では低い優先度として扱われて制御される。したがって、特許文献１に記載された技術は、各家庭や事業者の状況に応じたコミュニティ全体での電力削減制御ができないという問題点がある。
本発明の目的の一例は、上述した問題点を解決できる電力制御システム、電力制御方法を提供することにある。具体的には、本発明の目的の一例は、各家庭や事業者の状況に応じたコミュニティ全体での電力削減制御ができる電力制御システム及び電力制御方法等を提供することにある。
本発明の一形態における電力管理装置は、接続するべき全ての制御区分の合計消費電力の目標値と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置で設定される貢献度と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置から取得される各電力使用機器の優先度とに基づき、接続するべき各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した制御命令を各電力監視制御装置へ送信する。
本発明の一形態における電力監視制御装置は、所属する制御区分における貢献度を設定する貢献度設定手段と、上位装置からの制御命令に基づき、所属する制御区分において接続するべき電力使用機器の消費電力を制御する機器制御手段と、電力使用機器の優先度を設定する優先度管理手段と、優先度管理手段が設定する電力使用機器の優先度を取得し、上位装置に送信する機器監視手段と、を備える。
本発明の一形態における電力制御システムは、電力管理装置と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置とを備える。電力監視制御装置は、各制御区分における貢献度を設定する貢献度設定手段と、電力管理装置からの制御命令に基づき、各制御区分において接続するべき各電力使用機器の消費電力を制御する機器制御手段と、各電力使用機器の電力削減に対する優先度を設定する優先度管理手段と、優先度管理手段が設定する各電力使用機器の優先度を取得し、電力管理装置に送信する機器監視手段と、を備える。電力管理装置は、接続するべき全ての制御区分の合計消費電力の目標値と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置より取得され貢献度設定手段が設定する貢献度と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置の機器監視手段から取得される各電力使用機器の優先度とに基づき、接続するべき各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した制御命令を各電力監視制御装置へ送信する。
本発明の一形態における電力制御方法において、電力監視制御装置は、所属する制御区分の貢献度を設定し、制御区分における各電力使用機器の優先度を設定し、電力管理装置は、接続するべき全ての制御区分の合計消費電力の目標電力と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置で設定される貢献度と、優先度と、に基づき、接続するべき各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した制御命令を電力監視制御装置へ送信し、電力監視制御装置は、電力管理装置からの制御命令に基づき、接続するべき各電力使用機器の消費電力を制御する。
本発明の一形態における記録媒体は、接続するべき全ての制御区分の合計消費電力の目標電力と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置で設定される貢献度と、各制御区分に備えられる各電力使用機器の電力削減に対する優先度と、に基づき、接続するべき各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した制御命令を電力監視制御装置へ送信する処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録する。
本発明によれば、各家庭や事業者の状況に応じたコミュニティ全体での電力削減制御ができるという効果が得られる。
図１は、本発明の第１の実施の形態における電力制御システム１０００の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における制御区分４００内における電力監視制御装置１００の構成と接続、および電力管理装置３００の構成を示すブロック図である。 図３は、本実施の形態に係る記憶部３０３に格納される各制御区分の貢献度のデータの一例を示す表である。 図４は、本実施の形態に係る記憶部３０３に格納される各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングのデータの一例を示す表である。 図５は、本実施の形態に係る記憶部３０３に格納される各電力使用機器の優先度のデータの一例を示す表である。 図６は、本発明の第１の実施の形態における電力監視制御装置１００および電力管理装置３００をコンピュータ装置で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態における電力使用機器１０５、１０６のハードウェア構成例を示す図である。 図８は、第１の実施の形態における電力制御システム１０００での機器情報取得の動作の概要を示すフローチャートである。 図９は、第１の実施の形態における電力制御システム１０００での電力使用機器１０５、１０６への制御命令発行の動作の概要を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の第２の実施形態に係る電力制御システム１０１０の構成の一部を示すブロック図である。 図１１は、第２の実施の形態における電力制御システム１０１０での報酬分配計算の動作の概要を示すフローチャートである。
次に、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。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における電力制御システム１０００の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、電力制御システム１０００は、電力管理装置３００と、制御区分４００に備えられた電力監視制御装置１００と、制御区分４１０に備えられた電力監視制御装置１１０と、制御区分４２０に備えられた電力監視制御装置１２０と、を備える。また、電力管理装置３００と電力監視制御装置１００、１１０、１２０とは通信網２００で接続されている。また、図１に記載された電力制御システム１０００における制御区分および電力監視制御装置は３つであるが、通信網２００を介して電力管理装置３００と接続される電力監視制御装置の個数は３つに限らず幾つでもよい。また、制御区分４００、４１０、４２０は家屋や事務所など、電力をひとまとめに制御する一つの区分である。
図２は、本発明の第１の実施の形態における制御区分４００の電力監視制御装置１００と電力管理装置３００の構成および接続関係を示すブロック図である。図２を参照すると、電力監視制御装置１００は、貢献度設定部１０１と機器制御部１０２と機器監視部１０３と優先度管理部１０４と、を備える。また、電力監視制御装置１００は、制御区分４００に設置される電力使用機器１０５、１０６と接続されている。なお、図２に記載された電力使用機器は２つであるが、個数は２つに限らず幾つでもよい。また、電力管理装置３００は、最適制御計算部３０１と目標電力設定部３０２と記憶部３０３と、を備える。
次に、第１の実施の形態における電力監視制御装置１００の構成について詳述する。
貢献度設定部１０１は、制御区分４００の貢献度を設定し、電力管理装置３００に送信する。貢献度とは、各々の制御区分が所属するコミュニティに対して、自らの制御区分がどれだけ電力削減活動を許容するかの度合いを示したものである。具体的には、貢献度設定部１０１は、制御区分４００に備え付けられた図示しないディスプレイやスイッチなどの入力部を介して、低、中、高の３種類の情報の中から指定された貢献度を設定する。または、貢献度は、０〜１の間をスライドバーで指定されてもよい。貢献度設定部１０１は、入力部を含んでもよいし、入力部に接続されてもよい。制御区分４００にて各電力使用機器を使用する使用者が、図示されない入力部からの自己申告で度合いを設定できる方法であれば、貢献度設定部１０１の貢献度の設定方法はどのような方法でも構わない。
機器制御部１０２は、電力管理装置３００から制御命令を受信し、制御命令に従って電力使用機器１０５、１０６に対して電力の制御を行う。具体的に、電力使用機器１０５、１０６の設定値（エアコンの設定温度や照明の輝度）を変更する制御命令や電源のＯＮ／ＯＦＦの制御命令によって、機器制御部１０２は、電力の制御を行う。
機器監視部１０３は、電力使用機器１０５、１０６の状態情報を取得し、電力管理装置３００に送信する。状態情報は、少なくとも電力使用機器１０５、１０６の優先度の情報を含む。また、状態情報には、現在の電力使用機器１０５、１０６における前述の設定値や消費電力の情報、制御区分４００と電力使用機器１０５、１０６との対応関係を表すマッピング情報が含まれてもよい。
優先度管理部１０４は、電力使用機器１０５、１０６の電力削減に対する制御の優先度を管理する。制御の優先度とは、各電力使用機器に対して、電力の制御を相対的にどれだけ認めるかの度合いを表す。たとえば、優先度が高ければ高いほど電力の制御を大きく認める、すなわち制御の影響を大きく受けるようにしてもよい。具体的には優先度管理部１０４は、制御区分４００に備え付けられた図示されないディスプレイやスイッチなどの入力部を介して、電力監視制御装置１００に接続される電力使用機器１０５、１０６の優先度を０〜１００の間で指定する。または優先度管理部１０４は、電力使用機器１０５、１０６に備えられた図示しないディスプレイやスイッチなどの入力部を介して、各々の電力使用機器１０５、１０６の優先度を０〜１００の間で指定してもよい。電力使用機器１０５、１０６に対する制御の優先順位とその割合が設定できる方法であれば、優先度管理部１０４の優先度の指定方法はどのような方法でも構わない。優先度管理部１０４は、優先度を前述の状態情報の１つとして機器監視部１０３に提供してもよい。
電力使用機器１０５、１０６は、制御区分４００内において電力を使用する機器である。電力使用機器１０５、１０６は、接続する電力監視制御装置１００との制御命令およびデータの送受信が可能な機器とする。
次に、第１の実施の形態における電力管理装置３００の構成について説明する。
最適制御計算部３０１は、どの電力使用機器に対しどのような電力の制御を行うかを決定し、その決定に基づき各電力監視制御装置１００へ制御命令を送信する。この時、最適制御計算部３０１は、記憶部３０３に記憶している各制御区分の貢献度と、各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングと、各電力使用機器の優先度と、目標電力の情報とに基づいて、制御命令を決定する。
目標電力設定部３０２は、電力管理装置３００が制御する全ての制御区分の総電力の目標電力を設定し、記憶部３０３に設定された目標電力を送信する。目標電力は、電力管理装置３００に備え付けられた図示しないディスプレイやスイッチなどの入力部より入力され、目標電力設定部３０２に設定されてもよい。
記憶部３０３は、各制御区分において設定された各制御区分の貢献度と、各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングと、各電力使用機器の優先度と、目標電力設定部３０２より受信した目標電力とを記憶する。ここで、各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングの情報は、あらかじめ各制御区分で各電力使用機器を使用する使用者または電力制御システムの管理者が設定し記憶部３０３に登録されているものとする。各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングの情報は、適宜、電力監視制御装置１００や電力管理装置３００の所定の制御部、たとえば機器監視部１０３から送信され、記憶部３０３に記憶または更新されてもよい。
図３は、本実施の形態に係る記憶部３０３に格納される各制御区分の貢献度のデータの一例を示す表である。
図３に示す各制御区分の貢献度のデータは、制御区分４００、４１０、４２０と、各々の制御区分にて設定された貢献度の対応状況を含む。各制御区分の貢献度は０〜１の間の数値で表される。
図４は、本実施の形態に係る記憶部３０３に格納される各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングのデータの一例を示す表である。
図４に示す各々の制御区分と各電力使用機器との対応関係を表すマッピングのデータは、制御区分４００、４１０、４２０と、各々の制御区分内の各電力使用機器との対応関係を含む。図４に示す機器の番号は、たとえば、各電力使用機器の識別番号である。図４に示すように、図２には示されていない制御区分４１０の電力使用機器は電力使用機器２０５、２０６、制御区分４２０の電力使用機器は電力使用機器３０５、３０６である。制御区分４００と同様、各々の制御区分内の電力使用機器の個数は２つに限定されない。
図５は、本実施の形態に係る記憶部３０３に格納される各電力使用機器の優先度のデータの一例を示す表である。
図５に示す各電力使用機器の優先度のデータは、各電力使用機器１０５、１０６、２０５、２０６、３０５、３０６と、各々の制御区分にて設定された各電力使用機器の優先度の対応状況を含む。また、各電力使用機器の状態情報を含んでもよいが図５では機器状態情報の詳細は割愛する。
図６は、本発明の第１の実施の形態における電力監視制御装置１００および電力管理装置３００をそれぞれコンピュータ装置で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。図６に示されるように、電力監視制御装置１００および電力管理装置３００は、それぞれ通信インタフェース１０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、出力装置１２、入力装置１３、主記憶装置１４、および二次記憶装置１５を含む。
通信インタフェース１０は、処理装置および周辺端末との通信のための入出力インタフェースを構成する。また通信インタフェース１０は、電力監視制御装置１００および電力管理装置３００に接続する図示しないネットワークとの接続制御のためのインタフェースも含む。
ＣＰＵ１１は、オペレーティングシステムを動作させて本発明の第１の実施の形態に係る電力監視制御装置１００および電力管理装置３００の全体を制御する。また、ＣＰＵ１１は、例えば二次記憶装置１５から主記憶装置１４にプログラムまたはデータを読み出す。具体的には、電力監視制御装置１００のＣＰＵ１１は、第１の実施の形態における貢献度設定部１０１と機器制御部１０２と機器監視部１０３と優先度管理部１０４として動作する。また、電力管理装置３００のＣＰＵ１１は、第１の実施の形態における最適制御計算部３０１と目標電力設定部３０２として動作する。電力監視制御装置１００および電力管理装置３００のＣＰＵ１１は、それぞれプログラム制御に基づいて各種の処理を実行する。また、電力監視制御装置１００および電力管理装置３００のＣＰＵ１１は、１つに限らず２つ以上備えられてもよい。
出力装置１２は、例えばディスプレイ、表示器で実現され、出力を確認するために用いられる。
入力装置１３は、例えばマウスやキーボード、内蔵のキーボタン等で実現され、入力操作に用いられる。入力装置１３は、マウスやキーボード、内蔵のキーボタンに限らず、例えばタッチパネルでもよい。
主記憶装置１４は、ＣＰＵ１１の制御に基づく作業用メモリである。
二次記憶装置１５は、例えば光ディスク、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク、または半導体メモリ等であって、コンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。具体的には、電力管理装置３００の二次記憶装置１５は、第１の実施の形態における記憶部３０３として動作する。また、二次記憶装置１５は、電力監視制御装置１００および電力管理装置３００が実行するためのコンピュータプログラムを一時的に記憶するまたは非一時的に記憶する。したがって、ＣＰＵ１１は、二次記憶装置１５に記録されているコンピュータプログラムを読み込み、そのプログラムにしたがって、電力監視制御装置１００の貢献度設定部１０１と機器制御部１０２と機器監視部１０３と優先度管理部１０４として動作してもよい。同様に、ＣＰＵ１１は、二次記憶装置１５に記録されているコンピュータプログラムを読み込み、そのプログラムにしたがって、電力管理装置３００の最適制御計算部３０１と目標電力設定部３０２として動作してもよい。
また、コンピュータプログラムは、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからダウンロードされてもよい。
図７は、本発明の第１の実施の形態における電力使用機器１０５、１０６のハードウェア構成例を示す図である。図７に示されるように、電力使用機器１０５、１０６は、それぞれ通信インタフェース１６、制御部１７、電源供給部１８、機器１９を含む。
通信インタフェース１６は、電力監視制御装置１００との通信のための入出力インタフェースを構成する。また通信インタフェース１０は、電力使用機器１０５、１０６と電力監視制御装置１００との制御命令およびデータの送受信を可能とする。
制御部１７は、電力監視制御装置１００から受信した制御命令に基づき、電源供給部１８から機器１９への電力供給を制御し、もしくは機器１９の設定値を変更する。
機器１９は、電力使用機器１０５、１０６の実際の動作の処理を行う。
なお、第１の実施の形態の説明において利用されるブロック図（図１）には、機能単位のブロックが示されている。これらの機能ブロックは、図６に示すコンピュータ装置に限らず、各部がハードウェア回路によって実現されてもよい。ただし、電力監視制御装置１００および電力管理装置３００、電力使用機器１０５、１０６が備える各部の実現手段は特に限定されない。すなわち、電力監視制御装置１００および電力管理装置３００、電力使用機器１０５、１０６は、それぞれ物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、それぞれ物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
以上のように構成された電力制御システム１０００の動作について、図８、図９のフローチャートを参照して説明する。
図８は、第１の実施の形態における電力制御システム１０００での機器情報取得の動作の概要を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したＣＰＵによるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。
図８に示すように、まず、機器監視部１０３は、優先度管理部１０４から状態情報として電力使用機器１０５、１０６の制御の優先度を取得する（ステップＳ１０１）。また、機器監視部１０３は、機器制御部１０２からこの時に電力使用機器１０５、１０６の設定値や消費電力の情報、制御区分４００と電力使用機器１０５、１０６との対応関係を表すマッピング情報を取得してもよい。
次に、機器監視部１０３は、取得した情報を電力管理装置３００に送信する。これにより電力管理装置３００は受信情報を記憶部３０３に記憶する（ステップＳ１０２）。これにより、たとえば、記憶部３０３は、図４、図５に示すマッピングのデータ、優先度の情報を記憶する。
次に、貢献度設定部１０１は、設定されている制御区分４００の貢献度を、同じく電力管理装置３００に送信する。これにより電力管理装置３００は受信情報を記憶部３０３に記憶する（ステップＳ１０３）。すなわち、図３に示すように、制御区分と貢献度が関連付けられて記憶される。
以上で、電力制御システム１０００は、機器情報取得の動作を終了する。この機器情報取得の処理は定期的に実行するが、実行する周期は適宜決められてよい。また、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の処理は、異なる周期で独立に実行されてもよい。また、ステップＳ１０３の処理は、定期的に実施せず、貢献度設定部１０１が貢献度の設定を変更したタイミングで実施してもよい。
図９は、第１の実施の形態における電力制御システム１０００での電力使用機器１０５、１０６への制御命令発行の動作の概要を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理も、前述したＣＰＵによるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。
図９に示すように、まず、最適制御計算部３０１は、目標電力設定部３０２によって設定された全ての制御区分の総電力の目標電力を記憶部３０３から取得する（ステップＳ２０１）。
次に、最適制御計算部３０１は、貢献度設定部１０１を含む各貢献度設定部が設定し送信する貢献度の情報を記憶部３０３から取得する（ステップＳ２０２）。取得した貢献度の情報は、図３の通りとする。
次に、最適制御計算部３０１は、各電力使用機器の情報を記憶部３０３から取得する（ステップＳ２０３）。各電力使用機器の情報とは、各制御区分における各電力使用機器の制御時の優先度と、制御区分と電力使用機器との対応関係を表すマッピング情報、機器状態情報である。取得した制御区分と電力使用機器との対応関係を表すマッピングの情報は、図４の通りとする。また、取得した各電力使用機器の制御時の優先度の情報は、図５の通りとする。
次に、最適制御計算部３０１は、取得した貢献度の情報と、各電力使用機器の優先度の情報と、制御区分と電力使用機器との対応関係を表すマッピング情報とに基づき、各々の電力使用機器の優先度の情報を補正する（ステップＳ２０４）。具体的には以下の通りである。まず、制御区分４００の貢献度は図３を参照すると０．８であり、また制御区分４００に関係する機器は図４を参照すると電力使用機器１０５、１０６である。これらに基づき、電力使用機器１０５の優先度は図３、図５を参照すると０．８×４０＝３２、電力使用機器１０６の優先度は０．８×６０＝４８となる。同様に制御区分４１０の貢献度は０．６であり、また制御区分４１０に関係する機器は電力使用機器２０５、２０６であるので、電力使用機器２０５の優先度は０．６×７０＝４２、電力使用機器２０６の優先度は０．６×９０＝５４となる。残りの電力使用機器についても最適制御計算部３０１は、同様に計算し補正する。
次に、最適制御計算部３０１は、ステップＳ２０４で補正された優先度に基づき、総電力を目標電力に制御するための機器の制御命令を決定する（ステップＳ２０５）。機器の制御命令の決定方法は、特に限定されない。
機器の制御命令を決定する方法の一例を示す。各電力使用機器は、設定値を変更することで消費電力を制御できることとする。まず、最適制御計算部３０１は、各電力使用機器の設定値の制御単位を決定する。たとえば、各電力使用機器の現在の消費電力の０．１％を制御単位とする。次に、最適制御計算部３０１は、決定した制御単位とステップＳ２０４で補正された優先度に基づき、全ての電力使用機器の設定値を算出する。たとえば、電力使用機器１０５の補正された優先度が３２、電力使用機器１０６の補正された優先度が４８の場合、電力使用機器１０５を制御する設定値は、消費電力を０．１％×３２＝３．２％削減する設定値とする。同様に、電力使用機器１０６を制御する設定値は、消費電力を０．１％×４８＝４．８％削減する設定値とする。次に、最適制御計算部３０１は、全ての電力使用機器に対し、算出された設定値で稼動させる制御命令を決定する。
また、最適制御計算部３０１は、特許文献２で説明されているエネルギー機器の優先度つき制御の方法を援用して機器の制御命令を決定してもよい。その際、最適制御計算部３０１は、エネルギーを抑制するための制御の実行を評価するために、各電力監視制御装置から適宜電力使用機器の消費電力等の機器状態情報を取得してもよい。
次に、最適制御計算部３０１は、決定した各電力使用機器への制御命令を各電力監視制御装置に送信する（ステップＳ２０６）。その際、電力監視制御装置１００には電力使用機器１０５、１０６の制御命令が送信される。
次に、機器制御部１０２は、電力管理装置３００から受信した各電力使用機器の制御命令に基づき、各電力使用機器の設定を変更する（ステップＳ２０７）。電力監視制御装置１００においては、電力管理装置３００から受信した電力使用機器１０５、１０６の制御命令に基づき、機器制御部１０２は、電力使用機器１０５、１０６の設定を変更する。
次に、最適制御計算部３０１は、各電力監視制御装置から電力使用機器の設定の変更後の消費電力の情報を取得し、電力使用機器の設定の変更後の総電力を算出する（ステップＳ２０８）。
次に、最適制御計算部３０１は、ステップＳ２０８で算出した電力使用機器の設定の変更後の総電力が、ステップＳ２０１で取得した全ての制御区分の総電力の目標電力を下回っているか確認する（ステップＳ２０９）。下回っている場合（ステップＳ２０９でＹＥＳ）は、最適制御計算部３０１は、処理を終了する。下回っていない場合（ステップＳ２０９でＮＯ）は、ステップＳ２０５に戻り、更なる制御命令を決定する。たとえば、電力使用機器１０５を制御する設定値をさらに消費電力を３．２％削減、すなわち当初の状態から６．４％削減する設定値とし、電力使用機器１０６を制御する設定値をさらに消費電力を４．８％削減、すなわち当初の状態から９．６％削減する設定値とする。最適制御計算部３０１は、電力使用機器の設定の変更後の総電力が全ての制御区分の総電力の目標電力を下回るまでこの処理を実行する。
以上で、電力制御システム１０００は、電力使用機器１０５、１０６への制御命令の発行の動作を終了する。
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。
上述した本実施形態における電力制御システムは、各家庭や事業者の状況に応じたコミュニティ全体での電力削減を制御することができる。
その理由は、以下のような構成を含むからである。即ち、電力管理装置３００は、全ての制御区分の合計消費電力の目標値と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置が設定する貢献度と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置から取得される各電力使用機器の優先度とに基づき、接続する各電力使用機器を制御する制御命令を決定するからである。そして、電力管理装置３００は、決定した制御命令を各電力監視制御装置へ送信するからである。あるいは、電力監視制御装置１００は、次のように構成されるからである。すなわち、第１に電力監視制御装置１００の貢献度設定部１０１は、制御区分４００の貢献度を設定し、優先度管理部１０４は、電力使用機器１０５、１０６に対する制御の優先度を設定する。第２に、電力管理装置３００の最適制御計算部３０１は、各々の電力監視制御装置から各々の制御区分の貢献度と、当該制御区分の電力使用機器の制御時の優先度に基づき、各々の電力使用機器の優先度の情報を補正する。第３に、電力管理装置３００の最適制御計算部３０１は、補正された優先度に基づき、目標電力に制御するための機器の制御命令を決定する。第４に、電力監視制御装置１００の機器制御部１０２は、最適制御計算部３０１が決定した制御命令に基づき、電力使用機器１０５、１０６の設定を変更する。これにより、電力制御システム１０００は、各制御区分内における機器の制御時の優先度と各制御区分の貢献度の両方を考慮して各々の機器の制御命令を決定する。このような電力監視制御装置を用いることによっても、各家庭や事業者の状況に応じたコミュニティ全体での電力削減制御ができるという効果が得られる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る電力制御システム１０１０の構成の一部を示すブロック図である。図１０は電力管理装置３１０が通信網２００を介して接続する制御区分のうち制御区分４００のみを図示し、電力管理装置３１０の構成を示したものである。
図１０を参照すると、本実施形態における電力制御システム１０１０は、第１の実施形態のそれと比べて、電力管理装置３００の代わりに電力管理装置３１０を備える。また、電力管理装置３１０は電力管理装置３００と比べて、新たに報酬分配計算部３０４を備える。
報酬分配計算部３０４は、制御区分４００が所属するコミュニティ全体での電力削減に対する報酬、たとえば電力会社からの報酬あるいはネガワット取引による報酬があった場合、貢献度に基づいて各制御区分の分配金額を計算する。
次に、電力制御システム１０１０の動作について図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
図１１は、第２の実施の形態における電力制御システム１０１０での報酬分配計算の動作の概要を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したＣＰＵによるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。
図１１に示すように、まず、報酬分配計算部３０４は、コミュニティ全体での電力削減に対する報酬の情報を取得する（ステップＳ３０１）。例としてコミュニティ全体での電力削減に対する報酬額を１５０，０００円とする。
次に、報酬分配計算部３０４は、各制御区分の貢献度の情報を記憶部３０３から取得する（ステップＳ３０２）。取得した貢献度の情報は、図３の通りとする。
次に、報酬分配計算部３０４は、以下の式を用いて各制御区分の報酬を計算する（ステップＳ３０３）。
各制御区分の報酬＝コミュニティ全体での電力削減に対する報酬×（各制御区分の貢献度）／（全ての制御区分の貢献度の総和）
具体的に計算すると、制御区分４００の報酬は、１５０，０００×（０．８）／（０．８＋０．６＋０．４）＝６６，６６７円となる。なお、同様に計算して、制御区分４１０の報酬は、５０，０００円、制御区分４２０の報酬は、３３，３３３円となる。
以上で、電力制御システム１０１０は、報酬分配計算の動作を終了する。
次に、本発明の第２の実施の形態の効果について説明する。
上述した本実施形態における電力制御システム１０１０は、コミュニティで得られた電力削減の報酬を公平に分配することができる。
その理由は、以下のような構成を含むからである。即ち、第１に報酬分配計算部３０４は、各制御区分の貢献度の情報を取得する。第２に、報酬分配計算部３０４は、コミュニティ全体における各制御区分の貢献度の割合に基づいて報酬を計算する。したがって、貢献度が大きい制御区分ほど大きな報酬が得られるので、電力制御システム１０１０は、コミュニティで得られた電力削減の報酬を公平に分配することができるという効果が得られる。
以上説明した、本発明の各実施形態における各構成要素は、その機能をハードウェア的に実現することはもちろん、プログラム制御に基づくコンピュータ装置、ファームウェアで実現することができる。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリなどのコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。この読み取られたプログラムは、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態における構成要素として機能させる。
以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。
たとえば、以上の各実施形態で説明した各構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はない。例えば、各構成要素は、複数の構成要素が１個のモジュールとして実現されたり、一つの構成要素が複数のモジュールで実現されたりしてもよい。また、各構成要素は、ある構成要素が他の構成要素の一部であったり、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していたり、といったような構成であってもよい。
また、以上説明した各実施形態では、複数の動作をフローチャートの形式で順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の動作を実行する順番を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の順番は内容的に支障のない範囲で変更することができる。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、２０１４年１２月１６日に出願された日本出願特願２０１４−２５３５４８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０、１６ 通信インタフェース
１１ ＣＰＵ
１２ 出力装置
１３ 入力装置
１４ 主記憶装置
１５ 二次記憶装置
１７ 制御部
１８ 電源供給部
１９ 機器
１００、１１０、１２０ 電力監視制御装置
１０１ 貢献度設定部
１０２ 機器制御部
１０３ 機器監視部
１０４ 優先度管理部
１０５、１０６ 電力使用機器
２００ 通信網
３００、３１０ 電力管理装置
３０１ 最適制御計算部
３０２ 目標電力設定部
３０３ 記憶部
３０４ 報酬分配計算部
４００、４１０、４２０ 制御区分
１０００、１０１０ 電力制御システム

Claims (8)

  1. 電力管理装置と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置とを備え、
    前記電力監視制御装置は、
    前記各制御区分における貢献度を設定する貢献度設定手段と、
    前記電力管理装置からの制御命令に基づき、前記各制御区分において接続するべき各電力使用機器の消費電力を制御する機器制御手段と
    前記各電力使用機器の電力削減に対する優先度を設定する優先度管理手段と、
    前記優先度管理手段が設定する前記各電力使用機器の優先度を取得し、前記電力管理装置に送信する機器監視手段と、
    を備え、
    前記電力管理装置は、
    全ての前記制御区分の合計消費電力の目標値と、前記各制御区分に備えられる前記電力監視制御装置より取得され前記貢献度設定手段が設定する貢献度と、前記各制御区分に備えられる前記電力監視制御装置の前記機器監視手段から取得される前記各電力使用機器の優先度とに基づき、接続する前記各電力使用機器を制御する前記制御命令を決定し、決定した前記制御命令を前記各電力監視制御装置へ送信する
    電力制御システム。
  2. 前記電力管理装置は、
    電力削減に対する報酬の前記各制御区分の分配金額を、前記各制御区分の前記電力監視制御装置より取得されるそれぞれの前記貢献度設定手段が設定する貢献度に基づき計算する報酬分配計算手段をさらに含む請求項１に記載の電力制御システム。
  3. 接続するべき全ての制御区分の合計消費電力の目標値と、各制御区分に備えられる電力監視制御装置で設定される貢献度と、前記各制御区分に備えられる前記電力監視制御装置から取得される各電力使用機器に対する優先度とに基づき、接続するべき前記各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した前記制御命令を前記各電力監視制御装置へ送信する
    電力管理装置。
  4. 所属する制御区分における貢献度を設定する貢献度設定手段と、
    上位装置からの制御命令に基づき、前記制御区分において接続するべき電力使用機器の消費電力を制御する機器制御手段と
    前記電力使用機器の電力削減に対する優先度を設定する優先度管理手段と、
    前記優先度管理手段が設定する前記電力使用機器の優先度を取得し、前記上位装置に送信する機器監視手段と、
    を備える電力監視制御装置。
  5. 電力監視制御装置は、所属する制御区分の貢献度を設定し、
    前記制御区分における各電力使用機器の電力削減に対する優先度を設定し、
    電力管理装置は、接続するべき全ての前記制御区分の合計消費電力の目標電力と、前記各制御区分に備えられる前記電力監視制御装置で設定される貢献度と、前記優先度と、に基づき、接続するべき前記各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した前記制御命令を前記電力監視制御装置へ送信し、
    前記電力監視制御装置は、前記電力管理装置からの前記制御命令に基づき、接続するべき前記各電力使用機器の消費電力を制御する
    電力制御方法。
  6. 前記電力管理装置は、電力削減に対する報酬の前記各制御区分の分配金額を、前記各制御区分の前記電力監視制御装置で設定される貢献度に基づき計算する請求項５に記載の電力制御方法。
  7. 接続するべき全ての制御区分の合計消費電力の目標電力と、各制御区分に備えられる前記電力監視制御装置で設定される貢献度と前記各制御区分に備えられる前記各電力使用機器の電力削減に対する優先度と、に基づき、接続するべき前記各電力使用機器を制御する制御命令を決定し、決定した前記制御命令を前記電力監視制御装置へ送信する処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
  8. 電力削減に対する報酬の前記各制御区分の分配金額を、前記各制御区分の前記電力監視制御装置で設定される貢献度に基づき計算する処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録した請求項７に記載の記録媒体。
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