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技術 電力管理システム、電力管理方法及びプログラム

出願人 三菱電機株式会社
発明者 川野裕希佐藤冬樹齊藤啓太
出願日 2015年12月11日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2015-242002
公開日 2017年6月15日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2017-107477
状態 特許登録済
技術分野 交流の給配電 特定用途計算機
主要キーワード 使用抑制 稼働スケジュール 電気消費 抑制要求 受託情報 外出予定 電力メーター 外出情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月15日)のものです。
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図面 (13)

課題

より確実に目標電力抑制量の達成が可能となる電力管理システムを得る。

解決手段

需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定部と、電力消費量に影響する需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得部と、電力抑制量推定部で推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、電力消費パターン情報取得部が取得した電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して需要家に送付する抑制要求生成部とを備える。

概要

背景

デマンドレスポンスを実施する場合、アグリゲータ事前にデマンドレスポンス(電力抑制)に協力してくれる需要家募集する。そして、募集結果を元に抑制できる電力消費量を推定し、電力会社と目標電力抑制量契約する。契約した目標電力抑制量を達成できなかった場合、アグリゲータは電力会社に違約金支払わなければならない。そのため、アグリゲータはデマンドレスポンス(電力抑制)発動前もしくは発動中に電力消費量を逐次推定し、契約した目標電力抑制量に達しないと判断した場合は、デマンドレスポンスに協力してもらえる需要家を追加募集して目標電力抑制量を達成している。

需要家が例えば家庭の場合、家人在宅しているか外出しているか、起きているか寝ているかが電力消費量の変動に大きく影響するため、複数の家庭を管理しているHEMSアグリゲータは各家庭の在宅・外出情報を欲している。従来の制御装置制御方法及びコンピュータプログラムでは、家人の在宅・外出・起床就寝情報を家人自身のボタン操作を元に取得し、デマンドレスポンス(電力抑制)発動前及び発動中(電力逼迫前と逼迫中)の在宅・外出・起床・就寝情報を用いて電力消費量を推定して電力抑制量が目標に達するかを判断していた。また、電力抑制量が目標に達していない場合は、不在の家庭の家電遠隔制御して電力を削減していた(例えば、特許文献1)。

これにより、現在の在宅・外出・起床・就寝情報を用いることで電力消費量の推定精度は向上し、また、必要に応じて各家庭の家電を制御することで確実に目標電力抑制量を達成することが可能である。さらに、外出中の家庭のみを節電制御するため、家人の快適性の低下が最小限である。

概要

より確実に目標電力抑制量の達成が可能となる電力管理システムを得る。需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定部と、電力消費量に影響する需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得部と、電力抑制量推定部で推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、電力消費パターン情報取得部が取得した電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して需要家に送付する抑制要求生成部とを備える。

目的

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、より確実に目標電力抑制量の達成が可能となる電力管理システム、電力管理方法及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定部と、電力消費量に影響する前記需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得部と、前記電力抑制量推定部で推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、前記電力消費パターン情報取得部が取得した前記電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して前記需要家に送付する抑制要求生成部と、を備えたことを特徴とする電力管理システム

請求項2

電力消費量に影響する需要家の行動に関する電力消費パターン情報を入力する電力消費パターン情報入力部と、前記抑制要求生成部より送付された前記電力抑制要求情報を表示する抑制要求表示部と、前記抑制要求生成部より送付された前記電力抑制要求情報に前記需要家が受託するか否かを入力する抑制要求受託情報入力部と、を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。

請求項3

前記電力消費パターン情報を取得し、取得した前記電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更に合わせたクーポンを生成して前記需要家に送信するクーポン生成部と、を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。

請求項4

前記電力抑制要求情報は、電力を抑制したい時間帯、削減してほしい電力量、電力抑制に協力した場合の報酬、利用を制限してほしい家電情報の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力管理システム。

請求項5

前記抑制要求生成部は、電力消費パターンが在宅から外出に変更されたことを検知した場合は、外出時間を利用して電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を前記需要家に送付することを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。

請求項6

前記抑制要求生成部は、電力消費パターンが外出から在宅に変更されたことを検知した場合は、利用する家電を制限して電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を前記需要家に送付することを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。

請求項7

前記抑制要求生成部は、電力消費パターンが起床から就寝に変更されたことを検知した場合は、就寝時間を利用して電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を前記需要家に送付することを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。

請求項8

前記抑制要求生成部は、電力消費パターンが就寝から起床に変更されたことを検知した場合は、利用する家電を制限して電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を前記需要家に送付することを特徴とする請求項1に記載の電力管理システム。

請求項9

前記クーポン生成部より送付された前記クーポンを表示するクーポン表示部と、を更に備え、前記クーポンは、割引内容使用可能な店舗及び有効な時間を含むことを特徴とする請求項3に記載の電力管理システム。

請求項10

需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定ステップと、電力消費量に影響する前記需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得ステップと、前記電力抑制量推定ステップで推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、前記電力消費パターン情報取得ステップが取得した前記電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して前記需要家に送付する抑制要求生成ステップと、を備えたことを特徴とする電力管理方法

請求項11

請求項10に記載のステップをコンピュータに実行させるためのプログラム

技術分野

0001

この発明は、複数の需要家電力を管理する電力管理システム電力管理方法及びプログラムに関する。

背景技術

0002

デマンドレスポンスを実施する場合、アグリゲータ事前にデマンドレスポンス(電力抑制)に協力してくれる需要家を募集する。そして、募集結果を元に抑制できる電力消費量を推定し、電力会社と目標電力抑制量契約する。契約した目標電力抑制量を達成できなかった場合、アグリゲータは電力会社に違約金支払わなければならない。そのため、アグリゲータはデマンドレスポンス(電力抑制)発動前もしくは発動中に電力消費量を逐次推定し、契約した目標電力抑制量に達しないと判断した場合は、デマンドレスポンスに協力してもらえる需要家を追加募集して目標電力抑制量を達成している。

0003

需要家が例えば家庭の場合、家人在宅しているか外出しているか、起きているか寝ているかが電力消費量の変動に大きく影響するため、複数の家庭を管理しているHEMSアグリゲータは各家庭の在宅・外出情報を欲している。従来の制御装置制御方法及びコンピュータプログラムでは、家人の在宅・外出・起床就寝情報を家人自身のボタン操作を元に取得し、デマンドレスポンス(電力抑制)発動前及び発動中(電力逼迫前と逼迫中)の在宅・外出・起床・就寝情報を用いて電力消費量を推定して電力抑制量が目標に達するかを判断していた。また、電力抑制量が目標に達していない場合は、不在の家庭の家電遠隔制御して電力を削減していた(例えば、特許文献1)。

0004

これにより、現在の在宅・外出・起床・就寝情報を用いることで電力消費量の推定精度は向上し、また、必要に応じて各家庭の家電を制御することで確実に目標電力抑制量を達成することが可能である。さらに、外出中の家庭のみを節電制御するため、家人の快適性の低下が最小限である。

先行技術

0005

特開2014−95947号公報

発明が解決しようとする課題

0006

目標電力抑制量が達成できておらずデマンドレスポンス(電力抑制)に協力してもらえる需要家を追加募集する際には、外出や就寝等により今まさに電力消費量が低減しそうな家庭に対してデマンドレスポンスの追加募集を掛けたほうが協力してくれる可能性は高くなる。しかしながら、特許文献1に記載の制御装置、制御方法及びコンピュータプログラムでは、外出・在宅・就寝・帰宅等の電力消費量の変化と相関のある情報をデマンドレスポンス協力への追加募集に利用しておらず、外出時や就寝時等の効果的なタイミングでの追加募集はできていなかった。

0007

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、より確実に目標電力抑制量の達成が可能となる電力管理システム、電力管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

この発明の電力管理システムは、需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定部と、電力消費量に影響する需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得部と、電力抑制量推定部で推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、電力消費パターン情報取得部が取得した電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して需要家に送付する抑制要求生成部と、を備えたことを特徴とする。

0009

この発明の電力管理方法は、需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定ステップと、電力消費量に影響する需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得ステップと、電力抑制量推定ステップで推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、電力消費パターン情報取得ステップが取得した電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して需要家に送付する抑制要求生成ステップと、を備えたことを特徴とする。

0010

この発明のプログラムは、需要家の今後の電力抑制量を推定する電力抑制量推定ステップと、電力消費量に影響する需要家の行動に関する電力消費パターン情報を取得する電力消費パターン情報取得ステップと、電力抑制量推定ステップで推定された電力抑制量が、予め定められた目標電力抑制量よりも小さい場合に、電力消費パターン情報取得ステップが取得した電力消費パターン情報に基づいて電力消費パターンの変更を検知し、電力消費パターンの変更に合わせた電力抑制要求情報を生成して需要家に送付する抑制要求生成ステップと、をコンピュータに実行させるためのものであることを特徴とする。

発明の効果

0011

この発明に係る電力管理システム、電力管理方法及びプログラムは、電力抑制量が足りず、追加で電力抑制要求を出す際に、需要家の行動に合わせて電力抑制要求を出しているため、電力抑制に協力してもらえる需要家が増え、より確実に目標電力抑制量の達成が可能となる。

図面の簡単な説明

0012

この発明の実施の形態1による電力管理システムを示す構成図である。
この発明の実施の形態1におけるアグリゲータ側電力管理装置を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。
この発明の実施の形態1における家庭側電力管理装置を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。
この発明の実施の形態1における家庭側電力管理装置の外観例を示す図である。
この発明の実施の形態1における電力管理システムで実行する電力抑制追加募集の判定処理について示したフローチャートである。
この発明の実施の形態1における外出時に家庭側電力管理装置に表示される抑制要求の例を示す図である。
この発明の実施の形態1における外出時に家庭側電力管理装置に表示される抑制要求の別の例を示す図である。
この発明の実施の形態1における帰宅時に家庭側電力管理装置に表示される抑制要求の例を示す図である。
この発明の実施の形態1における帰宅時に家庭側電力管理装置に表示される抑制要求の別の例を示す図である。
この発明の実施の形態2における電力管理システムを示す構成図である。
この発明の実施の形態2における電力管理システムで実行する電力抑制追加募集の判定処理について示したフローチャートである。
この発明の実施の形態2における電力管理システムで実行する電力抑制追加募集の判定処理について示した別のフローチャートである。

実施例

0013

実施の形態1.
以下、この実施の形態1に係る電力管理システムについて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に関わる電力管理システムのブロック構成図である。電力管理システムは、アグリゲータに設置されたアグリゲータ側電力管理装置100と各家庭(需要家側)に設置された家庭側電力管理装置200(需要家側電力管理装置)で構成される。アグリゲータ側電力管理装置100は、例えばサーバパソコン等の一般的なコンピュータにより実現される。家庭側電力管理装置200は、例えば、サーバやパソコン等の一般的なコンピュータやコントローラ、Home Energy Management System(以下、HEMS)の端末等で構築される。

0014

図2は、本実施の形態におけるアグリゲータ側電力管理装置100を形成するコンビュータのハードウェア構成図である。本実施の形態においてアグリゲータ側電力管理装置100を形成するコンビュータは、従前から存在する汎用的なハードウェア構成で実現できる。すなわち、コンビュータは、図2に示したようにCPU121、ROM122、RAM123、ハードディスクドライブ(HDD)124、入力手段として設けられたマウス125とキーボード126、及び表示装置として設けられたディスプレイ127をそれぞれ接続する入出力コントローラ128、通信手段として設けられたネットワークコントローラ129を内部パス130に接続して構成される。

0015

図3は、本実施の形態における家庭側電力管理装置200(需要家側電力管理装置)を形成するコンビュータのハードウェア構成図である。家庭側電力管理装置200は、図3に示したようにCPU221、ROM222、RAM223、ハードディスクドライブ(HDD)224、入力手段として設けられた入力ボタン225と表示装置として設けられたディスプレイ226をそれぞれ接続する入出力コントローラ227、通信手段として設けられたネットワークコントローラ228を内部パス229に接続して構成される。

0016

このように、本実施の形態における電力管理システムは、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。電力管理システムの一部あるいは全部の機能は、上記コンピュータに搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。なお、当該システムは、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、CD−ROMなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータに適宜インストールすることで実現してもよい。

0017

アグリゲータ側電力管理装置100は、電力消費量取得部101、気象情報取得部102、家電稼働情報取得部103、抑制要求受託情報取得部104、電力消費パターン情報取得部105、電力消費量記憶部106、気象情報記憶部107、家電稼働情報記憶部108、抑制要求受託情報記憶部109、電力消費パターン情報記憶部110、電力抑制量推定部111及び抑制要求生成部112から構成される。また、家庭側電力管理装置200は、電力消費量計測部201、家電稼働情報計測部202、電力消費パターン情報入力部203、抑制要求受託情報入力部204及び抑制要求表示部205から構成される。アグリゲータ側電力管理装置100と各家庭の家庭側電力管理装置200は、インターネットまたはLAN等のネットワーク300で接続されている。

0018

アグリゲータ側電力管理装置100の電力消費量取得部101は、ネットワーク300を経由して各家庭(需要家側)の電力消費量を取得する。取得する電力消費量は各家庭の電力消費量計測部201が計測した電力消費量である。

0019

気象情報取得部102は、ネットワーク300を経由して気象庁等から気象実績データ及び気象予報データを取得する。取得する気象実績データは、例えば、各家庭がある地域の過去の気温湿度日射時間、降水量気圧等である。取得する気象予報データは、例えば、各家庭がある地域の今後の気温や湿度、日射時間、降水量、気圧等の推移を時系列予報したものである。なお、気象情報取得部102によるデータの取得先は、気象庁以外の他の機関からでもよい。また、キーボード等を用いて直接入力された気象データを取得してもよいし、気象データが予め登録されたデータベースから読み出すことで取得するようにしてもよい。

0020

家電稼働情報取得部103は、ネットワーク300を経由して各家庭の家電稼働情報を取得する。取得する家電稼働情報としては、例えば各家電の稼働実績や、各家電の稼働予約状況など既に登録されている稼働スケジュール等である。これらの情報は、各家庭の家電稼働情報計測部202が計測したものである。

0021

抑制要求受託情報取得部104は、ネットワーク300を経由して各家庭の抑制要求受託情報入力部204で入力された抑制要求受託情報を取得する。取得する抑制要求受託情報は、アグリゲータが送付した電力抑制要求に対して各家庭が受託したか拒否したかを示す情報である。

0022

電力消費パターン情報取得部105は、ネットワーク300を経由して各家庭の電力消費パターン情報入力部203で入力された電力消費パターン情報を取得する。取得する電力消費パターン情報は、外出や帰宅(在宅)、起床、就寝等の電力消費量に影響する各家庭の家人(需要家)の行動に関する情報である。本発明では、家庭側電力管理装置200の電力消費パターン情報入力部203で各家庭の家人が入力した電力消費パターンの変更情報を電力消費パターン情報取得部105が取得する。

0023

電力消費量記憶部106は、電力消費量取得部101が取得した各家庭の電力消費量を記憶する。

0024

気象情報記憶部107は、気象情報取得部102が取得した気象実績データ及び気象予報データを記憶する。

0025

家電稼働情報記憶部108は、家電稼働情報取得部103が取得した各家庭の家電稼働実績と家電稼働スケジュールを記憶する。

0026

抑制要求受託情報記憶部109は、抑制要求受託情報取得部104が取得した各家庭の抑制要求受託情報を記憶する。

0027

電力消費パターン情報記憶部110は、電力消費パターン情報取得部105が取得した各家庭の電力消費パターン情報を記憶する。

0028

電力消費量記憶部106と気象情報記憶部107、家電稼働情報記憶部108、抑制要求受託情報記憶部109、電力消費パターン情報記憶部110はRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、またはハードディスク等を用いて記憶する。

0029

なお、電力消費量記憶部106や気象情報記憶部107、家電稼働情報記憶部108、抑制要求受託情報記憶部109、電力消費パターン情報記憶部110は、必ずしもアグリゲータ側電力管理装置100に必須な構成とは限らない。すなわち、装置の外部に記憶装置があったり、家庭側電力管理装置200に記憶装置があったり、101〜105の各取得部が電力抑制量推定部111や抑制要求生成部112に必要なデータを一括して取得できる場合は、電力消費量記憶部106や気象情報記憶部107、家電稼働情報記憶部108、抑制要求受託情報記憶部109、電力消費パターン情報記憶部110は不要である。

0030

電力抑制量推定部111は、各家庭(需要家)の今後の電力消費量の推移から各家庭の今後の電力抑制量を推定する。電力抑制量を推定する際には、電力消費量記憶部106で記憶されている現在までの電力消費量や気象情報記憶部107で記憶されている該当地域の気象実績データと気象予報データ、家電稼働情報記憶部108で記憶されている現在までの家電の稼働実績や今後予定されている稼働スケジュール、抑制要求受託情報記憶部109で記憶されている各家庭の抑制要求の受託状況、電力消費パターン情報記憶部110で記憶されている各家庭の現在までの電力消費パターン等を用いる。

0031

なお、電力抑制量推定部111で推定する電力消費量の期間は、例えば現在からデマンドレスポンス(電力抑制)の終了時刻まででもよい。また、現在からではなくデマンドレスポンス(電力抑制)の開始時刻から終了時刻まででもよい。さらにデマンドレスポンス(電力抑制)の終了時刻まででなく、当日の24時まで推定してもよい。

0032

抑制要求生成部112は、電力使用に係る抑制要求情報を生成し、各家庭に送付する。抑制要求生成部112が生成する(あるいは送付する)電力使用抑制要求情報は、アグリゲータが電力を抑制したい時間帯や削減してほしい電力量、電力抑制に協力した場合の報酬、利用を制限してほしい家電情報等である。抑制要求生成の際には、電力抑制量推定部111から受け取った電力抑制量推定値、アグリゲータと電力会社との事前の契約により予め定められた目標電力抑制量、電力消費パターン情報記憶部110で記憶されている各家庭の電力消費パターン情報、並びに抑制要求受託情報記憶部109で記憶されている抑制要求受託情報等を用いる。

0033

家庭側電力管理装置200(需要家側電力管理装置)の電力消費量計測部201は、各家庭(需要家)の消費電力量を計測する。なお、計測の際には分電盤電力量計電力メータースマートメーター)等を利用する。

0034

家電稼働情報計測部202は、各家庭の家電の稼働情報を計測する。稼働情報としては、例えば各家電の稼働実績や既に登録されている各家電の稼働スケジュール等である。

0035

電力消費パターン情報入力部203は、電力消費量の変化と関係のある需要家の行動に関する情報を家人が入力するための入力部である。電力消費量の変化と関係のある情報としては、例えば在宅、外出、起床、就寝等の情報である。これらの情報を帰宅時や外出時、起床時、就寝時等に入力してもらうことで、今後の電力消費パターンが変更することをアグリゲータ側電力管理装置100が検知することができる。なお、入力の際にはボタンやタッチパネル、キーボード等を利用する。

0036

抑制要求受託情報入力部204は、アグリゲータが送付した電力抑制要求情報に家人が受託するか否かを入力するための入力部である。これらの情報を入力してもらうことで、各家庭が抑制要求に受託したか否かをアグリゲータ側電力管理装置100が検知することができる。なお、入力の際にはボタンやタッチパネル、キーボード等を利用する。

0037

抑制要求表示部205は、アグリゲータ側電力管理装置100の抑制要求生成部112が生成した電力抑制要求情報を表示する。抑制要求表示部205に表示する内容は、アグリゲータが電力の使用を抑制したい時間帯や削減してほしい電力量、電力抑制に協力した場合の報酬、利用を制限してほしい家電情報等である。なお、電力抑制要求情報は、ディスプレイ等を利用して表示される。

0038

なお、図4は家庭側電力管理装置200の外観例を示したものである。図4のように家庭側電力管理装置200は、電力消費パターン情報入力部203と抑制要求受託情報入力部204、抑制要求表示部205が外観に設置される。電力消費パターン情報入力部203は、需要家の行動パターンを示す在宅、外出、起床、就寝に関するボタンを有する。また、抑制要求表示部205は、電力抑制要求に対して需要家が受諾したか否かを示す受諾、拒否に関するボタンを有する。

0039

また、家庭側電力管理装置200は必ずしも1つの端末である必要はない。例えば、電力消費パターン情報入力部203と抑制要求受託情報入力部204、抑制要求表示部205は携帯電話スマートフォンタブレット、PC等を利用するような構成にしてもよい。また、電力消費パターン情報入力部203は警備会社警備端末を用いて、抑制要求受託情報入力部204と抑制要求表示部205等とは別の端末であってもよい。なお、電力消費パターン情報入力部203を警備端末等とする場合は、警備会社等を経由してアグリゲータに電力消費パターン情報が届くようにする必要がある。

0040

次に、この実施の形態における電力管理システムに係る動作の流れを説明する。図5は、この発明の実施の形態1による電力管理システムで実行する電力抑制追加募集の判定処理について示したフローチャートである。なお、以降ではアグリゲータは事前(前日等)にデマンドレスポンス発動時の抑制要求を出しており、各家庭は電力抑制要求に受託・拒否の応答をすでにしている場合を例に説明する。また、アグリゲータは電力会社等とすでにデマンドレスポンス発動時の目標電力抑制量を契約している場合を例に説明する。

0041

電力抑制追加募集判定処理は、デマンドレスポンス発動前に自動的に開始されるか、ユーザがキーボード等を用いて任意のタイミングで開始される。そして、デマンドレスポンス(電力抑制)の終了時刻まで継続して処理を実施する。

0042

電力抑制追加募集判定処理が開始されると、まず電力抑制が必要となる時間帯(以下、電力抑制時間)が終了しているか確認する(ステップ1)。なお、電力抑制時間は、例えば電力会社が電力逼迫によりアグリゲータに需要家の電力抑制を求めている時間帯のことである。

0043

まだ電力抑制時間中であるのであれば、アグリゲータ側電力管理装置100は、各家庭からデータ取得を実施する(ステップ2)。電力消費量取得部101では、現在までの電力消費量を取得する。気象情報取得部102では、現在までの気温と湿度等を取得する。また、電力抑制時間を含む今後の気温と湿度等の予報値を取得する。家電稼働情報取得部103では、各家庭の家電の現在までの稼働実績と計画されている稼働スケジュールを取得する。抑制要求受託情報取得部104では、各家庭が抑制要求に受託しているか拒否しているかの情報を取得する。電力消費パターン情報取得部105では、各家庭の現在までの電力消費パターン情報を取得する。

0044

なお、電力消費量取得部101と気象情報取得部102、家電稼働情報取得部103、電力消費パターン情報取得部105が取得する現在までのデータは、前回取得した分からの差分を取得してもよいし、電力抑制量推定部111の電力消費量の推定に必要な期間の過去のデータを取得してもよい。また、抑制要求受託情報取得部104に関しては、抑制要求を各家庭に送付した後に既に受託情報を取得しているのであれば、再度取得しなくてもよい。

0045

電力消費量取得部101、気象情報取得部102、家電稼働情報取得部103、抑制要求受託情報取得部104及び電力消費パターン情報取得部105で取得したデータは、電力消費量記憶部106、気象情報記憶部107、家電稼働情報記憶部108、抑制要求受託情報記憶部109及び電力消費パターン情報記憶部110に格納される。

0046

各取得部でデータを取得し、各記憶部に格納した後は電力抑制量推定部111で今後どれだけ電力消費量を抑制できるか推定する(ステップ3)。電力抑制量の推定にあたり、まず今後の電力消費量を推定する。その推定方法としては、例えば式1のような電力消費量を目的関数として、気象情報や家電情報、抑制要求受託情報、電力消費パターン情報を説明変数とした回帰分析により推定することが可能である。
電力消費量=α1×気象情報+α2×家電情報+α3×抑制要求受託情報+α4×電力消費パターン情報+ε ・・・・・(式1)

0047

式1の回帰分析では、データ記憶部106〜110に格納されている過去の電力消費量実測値と気象情報実測値、家電情報実測値、抑制要求受託情報実測値、電気消費パターン情報実測値を用いて回帰変数α1〜α5と残差εを学習する。そして、ある時刻の電力消費量を推定する際には、先に学習した回帰変数α1〜α5と残差εとその時刻の気象情報や家電情報、抑制要求受託情報、電力消費パターン情報の予報値を利用する。気象情報は、その時刻の気象予報データを用いればよい。また、家電情報は、家電稼働スケジュールで既に予定されている家電稼働状況、もしくは、現在の稼働状況がその時刻まで続くと仮定して推定に用いればよい。抑制要求受託情報と電力消費パターン情報については、現在の受託状況と電力消費パターンが今後も続くと仮定して推定に用いればよい。これらの電力消費量を各家庭単位で推定する、もしくは複数の家庭を纏めて推定する。

0048

電力抑制量は、ベースラインと電力消費量推定値との差分で求めることができる。ベースラインは、デマンドレスポンスによる需要家の電力抑制量を決める際の基準電力消費量のことであり、需要家が電力抑制をしなかった際に使うはずであった電力消費量の推定値のことである。このベースラインは、電力会社等から指定された算出方式を用いる。算出方式としては例えばHigh X of Y等である。

0049

最新取得データを元に電力抑制量を推定した後は、抑制要求生成部112にて電力会社と契約した目標電力抑制量と比較し、抑制要求を追加で募集しなければならないか判断する(ステップ4)。

0050

もし、電力抑制量推定値が目標電力抑制量より大きい場合には、電力抑制が目標を達成しているため、追加で抑制要求を出す必要性はない。その場合は、ステップ1まで戻って電力抑制時間が終了したか確認し、終了していないのであればデータ取得と電力抑制量推定を再度試みる。なお、ステップ4の電力抑制追加募集の判断が終わってすぐにステップ1に戻ってデータ取得を試みても取得できるデータに変更がない可能性があるため、数分もしくは数十分時間を空けてステップ1に戻るようにしてもよい。

0051

もし、電力抑制量推定値が目標電力抑制量より小さい場合は、このままでは電力会社と契約した目標電力抑制量が達成できず、違約金を支払わなければならない可能性がある。従って、電力抑制量を増加するために抑制要求を追加募集する。

0052

本発明では、追加の電力抑制要求を出す際に電力消費パターンの変更を利用する。そのために、まず各家庭の電力消費パターンの変更を検知する(ステップ5)。検知する電力消費パターンの変更は、各家庭の家人により外出や帰宅、起床、就寝等の生活パターンを入力されることで行われ、電力消費パターン情報入力部203で各家庭の家人が入力した電力消費パターン情報をアグリゲータ側電力管理装置の電力消費パターン情報取得部105が取得し、抑制要求生成部112は、電力消費パターン情報取得部105が取得した電力消費パターン情報を取得して電力消費パターンの変更を検知する。

0053

次に、抑制要求生成部112は、電力消費パターンの変更を検知した後、各変更に適した、すなわち電力消費パターンの変化に合わせた電力抑制要求情報を作成し、その電力抑制要求情報を電力消費パターンの変更のあった各需要家に送付する(ステップ6)。例えば、電力消費パターンが在宅から外出に変更された(家人が外出ボタンを押した)ことを検知した場合は、外出時間を利用して電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を作成し、その家庭に送付する。図6は、家人が電力消費パターン情報入力部203の外出ボタンを押した際にアグリゲータ側電力管理端末が送付する電力抑制要求の一例である。送付されたメッセージ(電力抑制要求情報)は、抑制要求表示画面に表示される。なお、家庭に送付する抑制要求情報には、図6のように電力抑制に協力してほしい時間や抑制協力報酬(インセンティブ)を合わせて送付して抑制要求表示画面に表示されるようにしてもよい。

0054

また、図7は、家人が外出ボタンを押した際にアグリゲータ側電力管理端末100が作成・送付し、家庭側電力管理装置200に表示される電力抑制要求情報の例を示す図である。図7のように、例えば、パターンAとして、1時間の電力抑制に対する協力報酬を表示し、パターンBとして、2時間の電力抑制に対する協力報酬を表示し、パターンCとして、3時間の電力抑制に対する協力報酬を表示することができる。このように、段階的に複数パターンの電力抑制時間及び報酬額に関する電力抑制要求を設定し、家人の外出時間の長さに合わせて選択できるようにしてもよい。

0055

また、例えば、電力消費パターンが外出から在宅に変更された(家人が在宅ボタンを押した)ことを検知した場合は、帰宅後の電力消費量の増加を抑えるために、帰宅後利用する家電を制限して電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を作成し、その家庭に送付する。図8は、家人が電力消費パターン情報入力部203の帰宅ボタンを押した際にアグリゲータ側電力管理端末100が家庭側電力管理装置に送付する電力抑制要求の一例である。送付された電力抑制要求(電力抑制要求情報)は、抑制要求表示画面に表示される。なお、家庭に送付する電力抑制要求には、図8のように家人に電力抑制をして欲しい時間や抑制のために制限して欲しい家電情報、抑制協力報酬(インセンティブ)を合わせて送付してもよい。

0056

また、図9は、家人が帰宅ボタンを押した際にアグリゲータ側電力管理端末100が作成・送付し、家庭側電力管理装置200に表示される複数パターンの抑制要求の例を示す図である。図9のように、例えば、パターンAとして、居間の照明及び空調の使用を制限した場合の協力報酬を表示し、パターンBとして、居間の全家電の使用を制限した場合の協力報酬を表示し、パターンCとして、居間と部屋Aの全家電の使用を制限した場合の協力報酬を表示することができる。このように、複数パターンの対象家電及び報酬額に関する抑制要求を設定し、家人の行動に合わせて利用する家電を選択できるようにしてもよい。さらに、図8図9では、電力抑制の時間を30分としているが、別の長さにしてもよいし、家人が選択できるようにしてもよい。

0057

他にも就寝時や起床時にも電力抑制に協力するように依頼する電力抑制要求情報を作成し、送付してもよい。就寝時(家人が就寝ボタンを押した時)は、電力消費量が少なくなるため外出時と同様に就寝時間を利用して電力抑制に協力するように依頼してもよい。起床時(家人が起床ボタンを押した時)は、電力消費量が増加するため帰宅時と同様に特定の家電だけを利用してもらうようにして電力抑制に協力するように依頼してもよい。

0058

なお、変更に応じた電力抑制要求情報を生成し、送付した後は、ステップ1に戻り電力抑制期間が終了したか確認する。もし、終了してなければ、最新データを取得して電力抑制量を推定する。この電力抑制量を推定する際には、ステップ6で作成された抑制要求情報を受け取った複数の家庭が抑制要求に応じている可能性があり、電力抑制量推定値は増加するはずである。

0059

また、図6図9で示すように電力抑制に協力してほしい時間を含んだ抑制要求に家人が受託していれば、何時まで外出してくれるか、何時まで家電の利用を制限してくれるか等がわかるため、式1で電力消費量を推定する際により高精度な推定が可能となる。
もし、ステップ1で電力抑制時間が終了しているのであれば、これ以上電力抑制量を推定したり、電力抑制要求情報を送付したりする必要はないため、処理を終了する。

0060

なお、ステップ1〜4で電力抑制量の追加募集が必要か判定する処理とステップ5とステップ6で電力消費パターンの変更を検知し、変更に適した抑制要求情報を生成・送付する処理を並行して実施するようにしてもよい。つまり、ステップ1〜4で電力抑制の追加募集が必要であると判定している間は、抑制要求に協力してくれる家庭を増やすため、常にステップ5とステップ6で電力消費パターンの変更を検知し、変更に適した電力抑制要求情報を生成・送付しつづけるようにしてもよい。

0061

また、本実施の形態では、電力消費パターンの変更を検知した家庭のみに電力抑制要求情報を送付しているが、電力抑制の追加募集が必要であると判断した場合に、現在抑制要求に受託していない全ての家庭に対し、電力抑制要求情報を送付するようにもしてもよい。この場合は、最初に電力抑制の追加募集が必要であると判断した際に現在抑制要求に受託していない全ての家庭に抑制要求情報を送付し、その後も電力抑制の追加募集が必要である場合に電力消費パターンの変更を検知し、その家庭のみに変更に適した電力抑制要求情報を作成・送付をするようにする。抑制要求に受託した場合の電力抑制の方法は、家人が手動で実施してもよいし、アグリゲータが遠隔から制御するようにしてもよい。また、抑制要求に受託しており、かつ、不在の家庭に対してのみアグリゲータが遠隔から制御するようにしてもよい。

0062

以上述べたように、この実施形態における電力管理システムは、電力抑制量が足りず、追加で各家庭(需要家)に対して抑制要求を出す際に、家人の電力消費パターンの変化に合わせた抑制要求を出す。これにより、各家人の行動に合わせて抑制要求を出しているため、電力抑制に協力してもらえる家庭が増え、より確実に目標電力抑制量の達成が可能となる。また、電力抑制に協力してほしい時間を含んだ抑制要求を送付し、家人に抑制要求に受託してもらうことで、その家庭が何時まで電力消費量が低い(電力抑制に協力してくれる)かがわかるため、より精度の高い電力消費量の推定が可能となり、確実に目標電力抑制量の達成が可能となる。

0063

また、各家庭では、外出時に抑制要求が届くため外出時間等を利用して電力抑制に協力することができ、快適性を損なわずに抑制協力報酬(インセンティブ)を受け取ることができる。

0064

実施の形態2.
図10は、この発明の実施の形態2に関わる電力管理システムのブロック構成図である。
実施の形態1と異なる点は、アグリゲータ側電力管理装置100にクーポン生成部113を追加し、家庭側電力管理装置200にクーポン表示部206を追加したことである。

0065

アグリゲータ側電力管理装置100のクーポン生成部113では、電力抑制時間中に在宅している家人に外出を促す割引クーポンや外出する人に外出時間の増加を促す割引クーポンを生成する。この割引クーポンは、電力抑制時間中にのみに各家庭の周辺使用可能なクーポンである。クーポン生成部113は、抑制要求生成部112から電力抑制要求情報を送付する必要性があるか否かを取得し、電力消費パターン情報記憶部110から現在の各家庭の電力消費パターン情報を取得する。そして、クーポン生成部113は、各家庭の電力消費パターン情報(在宅、外出)情報に基づいて、状況に適したクーポンを送付する。なお、クーポン生成部113は、抑制要求生成部112を通じて電力消費パターン情報を取得するようにしても構わない。

0066

家庭側電力管理装置200のクーポン表示部206は、アグリゲータ側電力管理装置100のクーポン生成部113が生成した電力抑制時間中のみ利用できる割引クーポンを表示する。表示する内容は、割引内容や使用可能な店舗、クーポンが有効な時間等である。割引クーポンはディスプレイ等を利用して表示される。なお、表示の際には電力抑制要求情報が表示されるディスプレイと同じディスプレイに表示してもよい。また、店ですぐに提示できるように家庭側電力管理装置200とは別の端末(需要家が所有する携帯電話やスマートフォン、タブレット等)に送付してもよい。

0067

次に、この実施の形態における電力管理システムに係る動作の流れを説明する。図11は、この発明の実施の形態1による電力管理システムで実行する電力抑制追加募集の判定処理について示したフローチャートである。なお、以降の説明では、実施の形態1と同様にアグリゲータは事前(前日等)にデマンドレスポンス発動時の電力抑制要求を出しており、各家庭は抑制要求に受託・拒否の応答をすでにしている場合を例に説明する。また、アグリゲータは電力会社等とすでにデマンドレスポンス発動時の目標電力抑制量を契約している場合を例に説明する。また、電力抑制追加募集判定処理の開始から変更に適した抑制要求作成・送付までの処理(ステップ1〜6)は、実施の形態1と同じである。

0068

実施の形態2では、抑制要求生成部112が電力消費パターンの変更を検知して電力抑制要求情報を作成し、送付した後に、クーポン生成部113は、変更に適した(電力消費パターンの変化に合わせた)クーポンの作成と送付を実施する(ステップ7)。例えば、電力消費パターンが在宅から外出に変更された(家人が外出ボタンを押した)ことを検知した場合は、電力抑制時間が終了するまで帰宅しないように、もしくは外出時間が少しでも長くなるように、その家庭に割引クーポンを作成し、送付する。作成する割引クーポンは、その家庭周辺のスーパー飲食店映画館等で電力抑制時間中に利用できるものである。また、作成する割引クーポンは、アグリゲータと接続されている全ての家庭に対して送付するのではなく、電力消費パターンが在宅から外出に変更された家庭に限定して送付するため、クーポン1つ当たりの割引効果が高くなるようにしてもよい。

0069

割引クーポンを作成・送付した後は実施の形態1と同様にステップ1に戻り、電力抑制期間が終了したか確認する。もし、終了してなければ、最新データを取得して電力抑制量を推定する。この電力抑制量を推定する際には、ステップ6で作成された抑制要求を受け取った複数の家庭が抑制要求に応じている可能性があり、電力抑制量推定値は増加するはずである。また、ステップ7で作成した割引クーポンにより長い時間の抑制要求に応じている可能性があり、電力抑制時間終了までの電力抑制量推定値は増加するはずである。

0070

なお、図11では電力消費パターン変更を検知(ステップ5)し、変更に適した抑制要求作成・送付(ステップ6)した後に変更に適したクーポンを作成・送付していたが、図12のようにステップ5の前に電力消費パターンに適したクーポンを作成・送付してもよい(ステップ8)。

0071

図12は、この発明の実施の形態2による電力管理システムで実行する電力抑制追加募集の判定処理において図11とは異なるタイミングでクーポンを作成・送付する場合について示したフローチャートである。図12の場合は、例えば電力消費パターンが在宅の家庭に対し、外出を促すための家庭周辺のスーパーや飲食店、映画館等で電力抑制時間中に利用できる割引クーポンを作成・送付する。また、作成する割引クーポンは、アグリゲータと接続されている全ての家庭に対して送付するのではなく、電力消費パターンが在宅の家庭に限定して送付するため、クーポン1つ当たりの割引効果が高くなるようにしてもよい。

0072

割引クーポンを作成・送付した後は、実施の形態1と同様に、抑制要求生成部112は電力消費パターン変更を検知(ステップ5)し、変更に適した電力抑制要求情報を作成し、各需要家へ送付(ステップ6)する。この電力消費パターンの変更を検知する際には、ステップ8で作成された割引クーポンによって、在宅予定であった家人が外出する可能性があり、より多くの家庭で電力消費パターンが在宅から外出に変更されることなる。そして、これにより電力抑制量は増加するはずである。

0073

以上のとおり、この実施の形態における電力管理システムは、電力抑制量が足りず、追加で電力の抑制要求を出す際に、電力消費パターンの状態や変更に合わせた割引クーポンを送付し、さらに家人の電力消費パターン(生活パターン)の変化に合わせた電力抑制要求を出す。このため、割引クーポンを送付することにより、外出予定の家人の外出時間を長くしたり、在宅予定の家人の外出を促したりして、より多くの家庭をより長い時間抑制要求に参加してもらうことができ、確実に目標電力抑制量の達成が可能となる。

0074

また、電力抑制に協力してほしい時間を含んだ抑制要求を送付し、家人に電力抑制要求に受託してもらうことで、その家庭が何時まで電力消費量が低い(電力抑制に協力してくれる)かがわかるため、より精度の高い電力消費量の推定が可能となり、確実に目標電力抑制量の達成が可能となる。

0075

また、全ての家庭に割引クーポンを送付するのではなく、特定の家庭(需要家)に限定してクーポンを送付するため、クーポン1つ当たりの割引効果を高くすることができ、より多くの家庭をより長い時間抑制要求に参加してもらうことができる。

0076

また、各家庭では、外出時に抑制要求が届くため外出時間等を利用して電力抑制に協力することができ、快適性を損なわずに抑制協力報酬(インセンティブ)を受け取ることができる。さらに各家庭周辺で利用可能な割引クーポンを取得することができる。

0077

100アグリゲータ側電力管理装置、101電力消費量取得部、102気象情報取得部、103家電稼働情報取得部、104抑制要求受託情報取得部、105電力消費パターン情報取得部、106 電力消費量記憶部、107気象情報記憶部、108 家電稼働情報記憶部、109 抑制要求受託情報記憶部、110 電力消費パターン情報記憶部、111電力抑制量推定部、112 抑制要求生成部、113クーポン生成部、121 CPU、122 ROM、123 RAM、124 HDD、125マウス、126キーボード、127ディスプレイ、128入出力コントローラ、129ネットワークコントローラ、130内部バス、200家庭側電力管理装置、201 電力消費量計測部、202 家電稼働情報計測部、203 電力消費パターン情報入力部、204 抑制要求受託情報入力部、205 抑制要求表示部、206 クーポン表示部、221 CPU、222 ROM、223 RAM、224 HDD、225 入力ボタン、226 ディスプレイ、227 入出力コントローラ、228 ネットワークコントローラ、230 内部バス、300 ネットワーク

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