(57)【要約】【課題】電力の需給を管理するシステムの変更に対して容易に対応する。【解決手段】実施形態のエネルギ管理装置は、以下の構成要素を備える。第１の登録部は、登録の許可を表す情報を返信してきた第１のエネルギ管理装置を上位のエネルギ管理装置として登録する。第２の登録部は、登録要求を受け付けた第２のエネルギ管理装置を下位のエネルギ管理装置として登録する。第１の受信部は、複数の下位のエネルギ管理装置からエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量とを受信する。集計部はこれらを集計する。第１の送信部は、集計結果を上位のエネルギ管理装置へ送信する。第２の受信部は、集計結果を基に算出されたエネルギ需給調整量を上位のエネルギ管理装置より受信する。案分部は、エネルギ需給調整量を、下位の各エネルギ管理装置を対象として案分する。第２の送信部は、案分されたエネルギ需給調整量を下位の各エネルギ管理装置へ送信する。【選択図】図２
2014023232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエネルギ管理装置に要求した登録要求に対する応答として登録の許可を表す情報を取得した場合に、前記第１のエネルギ管理装置を、管理を受ける上位のエネルギ管理装置として登録する第１の登録部と、
第２のエネルギ管理装置から登録要求を受け付けた場合に、前記第２のエネルギ管理装置を、管理の対象とする下位のエネルギ管理装置として登録する第２の登録部と、
登録された複数の前記下位のエネルギ管理装置それぞれから、現状の電力の需給量を表すエネルギ需給量と前記現状の電力の需給量に対する調整可能な量を表すエネルギ需給調整可能量とを受信する第１の受信部と、
前記受信された前記下位のエネルギ管理装置毎の前記エネルギ需給量と前記エネルギ需給調整可能量とをそれぞれ集計する集計部と、
前記集計された集計結果を、登録された前記上位のエネルギ管理装置へ送信する第１の送信部と、
前記集計結果に基づき算出された電力の需給を調整する調整量を表すエネルギ需給調整量を前記上位のエネルギ管理装置より受信する第２の受信部と、
前記受信されたエネルギ需給調整量を、前記複数の下位のエネルギ管理装置を対象として案分する案分部と、
前記エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量を前記複数の下位のエネルギ管理装置へそれぞれ送信する第２の送信部と、
を備えるエネルギ管理装置。
【請求項２】
前記第１の登録部は、登録された前記上位のエネルギ管理装置に要求した登録の解除要求に対する応答として登録解除の許可を表す情報を取得した場合に、当該上位のエネルギ管理装置を、管理を受ける対象から除外し、
前記第２の登録部は、登録された前記下位のエネルギ管理装置から登録の解除要求を受け付けた場合に、当該下位のエネルギ管理装置を管理の対象から除外する、
請求項１に記載のエネルギ管理装置。
【請求項３】
前記エネルギ需給調整量を前記集計結果に基づいて算出する算出部、
を備える請求項１又は２に記載のエネルギ管理装置。
【請求項４】
電気機器へ電力を供給可能なエネルギ需給装置の動作を、前記エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量に基づいて、制御するエネルギ需給制御部と、
前記エネルギ需給装置による現状の電力の需給量を前記エネルギ需給量として計測する計測部と、
前記エネルギ需給装置により電力の需給を調整可能な量を前記エネルギ需給調整可能量として算出する第２の算出部と、
をさらに備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエネルギ管理装置。
【請求項５】
前記複数の下位のエネルギ管理装置毎の前記エネルギ需給量と前記エネルギ需給調整可能量とがそれぞれ集計された集計結果を、各々登録された複数の前記上位のエネルギ管理装置を対象として案分する第２の案分部をさらに備え、
前記第１の送信部は、前記第２の案分部により前記集計結果から案分された個別の集計結果を、前記複数の上位のエネルギ管理装置へそれぞれ送信し、
さらに、前記第２の受信部は、前記個別の集計結果に基づきそれぞれ算出された各エネルギ需給調整量を前記複数の上位のエネルギ管理装置それぞれから受信し、
前記受信された複数の上位のエネルギ管理装置毎のエネルギ需給調整量を集計する第２の集計部をさらに備え、
前記案分部は、前記第２の集計部により集計されたエネルギ需給調整量を、前記複数の下位のエネルギ管理装置を対象として案分する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエネルギ管理装置。
【請求項６】
前記第１の受信部は、前記複数の前記下位のエネルギ管理装置それぞれから、前記エネルギ需給量及び前記エネルギ需給調整可能量に加え、前記エネルギ需給調整可能量を算出した条件に関連する補足情報を受信し、
前記案分部は、前記受信された補足情報に基づいて、前記エネルギ需給調整量の案分に補正を加える、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のエネルギ管理装置。
【請求項７】
第１のエネルギ管理装置に要求した登録要求に対する応答として登録の許可を表す情報を取得した場合に、前記第１のエネルギ管理装置を、管理を受ける上位のエネルギ管理装置として登録するステップと、
第２のエネルギ管理装置から登録要求を受け付けた場合に、前記第２のエネルギ管理装置を、管理の対象とする下位のエネルギ管理装置として登録するステップと、
登録された複数の前記下位のエネルギ管理装置それぞれから、現状の電力の需給量を表すエネルギ需給量と前記現状の電力の需給量に対する調整可能な量を表すエネルギ需給調整可能量とを受信するステップと、
前記受信された前記下位のエネルギ管理装置毎の前記エネルギ需給量と前記エネルギ需給調整可能量とをそれぞれ集計するステップと、
前記集計された集計結果を、登録された前記上位のエネルギ管理装置へ送信するステップと、
前記集計結果に基づき算出された電力の需給を調整する調整量を表すエネルギ需給調整量を前記上位のエネルギ管理装置より受信するステップと、
前記受信されたエネルギ需給調整量を、前記複数の下位のエネルギ管理装置を対象として案分するステップと、
前記エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量を前記複数の下位のエネルギ管理装置へそれぞれ送信するステップと、
を有するエネルギ管理方法。
【請求項８】
第１のエネルギ管理装置に要求した登録要求に対する応答として登録の許可を表す情報を取得した場合に、前記第１のエネルギ管理装置を、管理を受ける上位のエネルギ管理装置として登録する第１の登録部と、
第２のエネルギ管理装置から登録要求を受け付けた場合に、前記第２のエネルギ管理装置を、管理の対象とする下位のエネルギ管理装置として登録する第２の登録部と、
登録された複数の前記下位のエネルギ管理装置それぞれから、現状の電力の需給量を表すエネルギ需給量と前記現状の電力の需給量に対する調整可能な量を表すエネルギ需給調整可能量とを受信する第１の受信部と、
前記受信された前記下位のエネルギ管理装置毎の前記エネルギ需給量と前記エネルギ需給調整可能量とをそれぞれ集計する集計部と、
前記集計された集計結果を、登録された前記上位のエネルギ管理装置へ送信する第１の送信部と、
前記集計結果に基づき算出された電力の需給を調整する調整量を表すエネルギ需給調整量を前記上位のエネルギ管理装置より受信する第２の受信部と、
前記受信されたエネルギ需給調整量を、前記複数の下位のエネルギ管理装置を対象として案分する案分部と、
前記エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量を前記複数の下位のエネルギ管理装置へそれぞれ送信する第２の送信部、
としてコンピュータを機能させるエネルギ管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、エネルギ管理装置、エネルギ管理方法及びエネルギ管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高効率及び高品質で、しかも信頼度の高いエネルギ需給管理システムの実現を目指すスマートグリッドが注目されている。スマートグリッドは、従来の集中型電源と送電系統との一体運用に加え、近年の情報通信技術（ＩＣＴ）を活用し、太陽光発電、風力発電などの分散型電源の情報や、電力を使用する需要家側の情報を統合した管理を可能にする。
【０００３】
ところで、上記した情報通信技術が様々な機器に適用されるようになると、より細かい粒度で、電力の需給に関する情報の取得や制御が可能となる。これに伴い、多種多様な複数の機器を対象として電力の需給を管理するためのエネルギ管理装置が必要となる。
【０００４】
複数の機器に対し電力を制御及び管理する方法としては、例えば階層的に構成されるシステムの上位側の装置が、より抽象的な電力の需給データに基づいて制御を行う方法や、単機能モジュールを分散配置して電力の需給を制御する方法などが提案されている。また、機器どうしが自動的に連携して電力の需給を制御及び管理する方法として、通信ネットワーク上に存在する特定の機器が自動的に管理のマスタとなり、管理下の機器の電力の総和を所定値以下にするよう制御を行う方法なども知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１２５１５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１６０００号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６６６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、情報通信技術が様々な機器に適用されることによって、電力の需給に関する情報の取得や制御を可能とする機器が増えてくることが想定される。これに伴い、複数のエネルギ管理装置を介して階層的に管理を行うエネルギ需給管理システムの変更の機会も増加することが予想される。
【０００７】
しかしながら、これまでの特に大規模な階層的構成のエネルギ需給管理システムは、エネルギ管理装置の追加、削除、変更の際には、エネルギ管理装置間の調整などを行う必要があり、この場合の対応が難しくなっている。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、電力の需給を管理するシステムの変更に対して容易に対応することができるエネルギ管理装置、エネルギ管理方法及びエネルギ管理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態のエネルギ管理装置は、第１及び第２の登録部、第１及び第２の受信部、集計部、第１及び第２の送信部、並びに案分部を備えている。第１の登録部は、当該実施形態のエネルギ管理装置から第１のエネルギ管理装置に要求した登録要求に対する応答として登録の許可を表す情報を取得した場合に、第１のエネルギ管理装置を、管理を受ける上位のエネルギ管理装置として登録する。第２の登録部は、第２のエネルギ管理装置から当該実施形態のエネルギ管理装置が登録要求を受け付けた場合に、前記第２のエネルギ管理装置を、管理の対象とする下位のエネルギ管理装置として登録する。第１の受信部は、登録された複数の下位のエネルギ管理装置それぞれから、現状の電力の需給量を表すエネルギ需給量と現状の電力の需給量に対する調整可能な量を表すエネルギ需給調整可能量とを受信する。集計部は、受信された下位のエネルギ管理装置毎のエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量とをそれぞれ集計する。第１の送信部は、集計された集計結果を、登録された上位のエネルギ管理装置へ送信する。第２の受信部は、集計結果に基づき算出された電力の需給を調整する調整量を表すエネルギ需給調整量を上位のエネルギ管理装置より受信する。案分部は、受信されたエネルギ需給調整量を、複数の下位のエネルギ管理装置を対象として案分する。第２の送信部は、エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量を複数の下位のエネルギ管理装置へそれぞれ送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１〜第５の実施形態に係るエネルギ管理装置を含むエネルギ需給管理システムの構成を例示した図。
【図２】第１の実施形態に係るエネルギ管理装置の構成を示す図。
【図３】図２のエネルギ管理装置が備えた下位装置データ受信部が下位装置から受信するエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量とを例示した図。
【図４】図２のエネルギ管理装置が備えた上位装置データ送信部が上位装置へ送信するエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量とのそれぞれの集計値を例示した図。
【図５】図２のエネルギ管理装置の動作を示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態に係るエネルギ管理装置の構成を示す図。
【図７】第３の実施形態に係るエネルギ管理装置の構成を示す図。
【図８】第４の実施形態に係るエネルギ管理装置の構成を示す図。
【図９】第５の実施形態に係るエネルギ管理装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、第１〜第５の実施形態に係るエネルギ管理装置を含むエネルギ需給管理システム１５は、電力の需給の階層的な管理の位置付けについて例えばグループＡ〜Ｄなどにそれぞれ分類することの可能な複数のＥＭＳ（Energy Management System／エネルギ管理装置）１〜１４を備えている。
【００１２】
例えばグループＡに属するエネルギ管理装置は、管理の対象となる下位のエネルギ管理装置と、管理を受ける上位のエネルギ管理装置と、の双方がシステム上に存在するエネルギ管理装置であって、例えばＥＭＳ３〜６などが該当する。また、グループＢに属するエネルギ管理装置は、管理を受ける上位のエネルギ管理装置がシステム上に存在しないエネルギ管理装置であって、ＥＭＳ１が該当する。
【００１３】
さらに、グループＣに属するエネルギ管理装置は、管理の対象となる下位のエネルギ管理装置が存在しないエネルギ管理装置であって、例えばＥＭＳ２、７、９〜１４が該当する。また、グループＤに属するエネルギ管理装置は、管理を受ける上位のエネルギ管理装置が複数存在するエネルギ管理装置であって、ＥＭＳ８が該当する。
【００１４】
具体的には、ＥＭＳ１は、電力会社などと協調してエネルギ需給管理システム１５全体の電力の需給を管理するμＥＭＳ（Micro Energy Management System）などとして構成されている。ＥＭＳ２は、大規模ＰＶ（Photovoltaic）発電や、電力系統と連携する例えば定置型のスマートバッテリなどについての電力の需給を管理する。ＥＭＳ３は、発電量や需要家側の電力消費量をモニタするスマートメータなどから送信されてきた情報を収集して分析し、電力料金の設定や需要家に対して効率的なエネルギの利用を提供するＭＤＭＳ（Meter Data Management System）などで構成されている。
【００１５】
ＥＭＳ４は、太陽光発電所や風力発電所などを含む発電所での電力の供給量と地域内での電力の需要を管理するＣＥＭＳ（Community Energy Management System）などとして構成されている。ＥＭＳ５は、ビル内の配電設備、空調設備、照明設備、換気設備、ＯＡ機器などに対する電力の需給を管理するＢＥＭＳ（Building Energy Management System）などで構成されている。
【００１６】
ＥＭＳ６は、例えばＨＡＮ（Home Area Network）などと連動し家庭内での電力の需給を管理するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）などとして構成されている。さらに、例えばＥＭＳ９〜１３は、ビル内のエアコン、照明、家庭での電気自動車（EV : Electric Vehicle）、洗濯乾燥機、エアコンに対する電力の需給をそれぞれ管理するエネルギ管理装置として構成されている。
【００１７】
以降、上記したグループＡ〜Ｄに属するエネルギ管理装置の構成を第１〜第４の実施形態、及び第５の実施形態によって具体的に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１、図２に示すように、第１の実施形態に係るエネルギ管理装置２０は、上述したグループＡに属する例えばＥＭＳ３、５、６などとして構成されている。このエネルギ管理装置２０は、図２に示すように、単一の上位装置（上位のエネルギ管理装置）２１から電力の需給についての管理を受ける一方で、複数の下位装置（下位のエネルギ管理装置）２３を電力の需給の管理対象とする。
【００１９】
ここで、上位装置２１及び下位装置２３の構成については、後記の第２の実施形態及び第３の実施形態で詳述する。本実施形態のエネルギ管理装置２０は、大きく分けて、連携管理処理、計測及び監視処理、並びに、制御処理といった３つの処理を実現するための機能を有している。
【００２０】
つまり、エネルギ管理装置２０は、図２に示すように、連携管理処理を実現するための上位装置登録部３１及び下位装置管理部３２と、計測及び監視処理を実現するための下位装置データ受信部２４、エネルギ需給量集計部２５、エネルギ需給調整可能量集計部２６並びに上位装置データ送信部２７と、制御処理を実現するための上位装置データ受信部２８、エネルギ需給調整量案分部２９及び下位装置データ送信部３０と、を備えている。
【００２１】
上位装置２１及び下位装置２３とエネルギ管理装置２０とは、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離無線通信規格を適用したネットワーク通信や、ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）などの無線又は有線による通信回線を利用し、上位装置データ送信部２７、上位装置データ受信部２８、下位装置データ送信部３０及び下位装置データ受信部２４を介して互いに接続されている。
【００２２】
図２に示すように、上位装置登録部３１は、第１の登録部としての機能を有し、上位装置２１から電力の需給についての管理を受ける際に、上位装置２１に対して登録要求（登録申請）を行うための登録申請データを作成する。登録申請データは、少なくとも当該エネルギ管理装置２０を識別するための固有の情報（例えば予め設定したシリアル番号、ＩＰアドレス、通信アダプタの物理アドレスなど）を含むものとする。
【００２３】
さらに、登録申請データを介して上位装置２１に要求した登録要求を上位装置２１が受け付けて、エネルギ管理装置２０を管理対象として登録し、さらにこの登録要求に対する応答として、登録の許可を表す情報（登録申請の受理を示す信号）を取得（上位装置データ受信部２８を介して受信）した場合に、上位装置登録部３１は、当該上位装置２１を、管理を受ける上位のエネルギ管理装置として登録（上位装置２１固有の識別情報などを登録）する。これにより、上位装置２１とエネルギ管理装置２０との連携が確立する。
【００２４】
また、上位装置登録部３１は、登録された上位装置２１に要求した登録の解除要求に対する応答として、登録解除の許可を表す情報を取得した場合に、当該上位装置２１を、管理を受ける対象から除外する。言い換えると、上位装置２１は、エネルギ管理装置２０からの適正な解除申請データを受け付けた場合に、登録の解除を許可する登録解除データをエネルギ管理装置２０に返信する。
【００２５】
詳述すると、上位装置登録部３１は、登録解除のトリガが外部より入力されたか否かを検出する。上位装置登録部３１は、登録解除のトリガの入力を検出した場合、上位装置２１への解除申請処理として解除申請データを生成する。生成されたこの解除申請データは、上位装置データ送信部２７によって上位装置２１へ送信される。上記した登録解除のトリガは、上位装置登録部３１に搭載された入力インタフェースを介して人為的に直接入力されるものであってもよいし、エネルギ管理装置２０とは別の他の装置から通信回線などを介して間接的に入力されるものであってもよい。
【００２６】
図２に示すように、下位装置管理部３２は、第２の登録部としての機能を有し、下位装置２３から登録要求を受け付けた場合に、当該下位装置２３を、管理の対象とする下位のエネルギ管理装置として登録する。具体的には、下位装置管理部３２は、下位装置データ受信部２４が登録申請データを下位装置２３から受信したか否かを判定する。この登録申請データは、上位装置２１に対する登録申請データの場合と同様に、少なくとも、当該下位装置２３を識別するための固有の情報（例えば予め設定したシリアル番号や、ＩＰアドレス、通信アダプタの物理アドレスなど）を含むものとする。
【００２７】
つまり、下位装置管理部３２は、下位装置データ受信部２４を介して下位装置２３から登録申請データを取得した場合に、下位装置２３を、電力の需給の管理対象の装置として登録（後述する図３に例示した下位装置固有記号などを登録）し、さらに、下位装置２３へ登録申請の受理を示す信号を下位装置データ送信部３０から送信させる。
【００２８】
また、下位装置管理部３２は、登録されている下位装置２３から登録の解除要求を受け付けた場合に、当該下位装置２３を管理の対象から除外する。具体的には、下位装置データ受信部２４が下位装置２３から解除申請データを受信した場合に、下位装置管理部３２は、管理対象としていた下位装置２３の登録を解除（図３に例示する下位装置固有記号などを削除）し、さらに、下位装置２３へ解除申請の受理を示す信号を下位装置データ送信部３０から送信させる。
【００２９】
図２に示すように、下位装置データ受信部２４は、第１の受信部としての機能を有し、管理対象として登録された複数の下位装置２３それぞれから、図３に示すように、現状の電力の需給量を表すエネルギ需給量と、現状の電力の需給量に対する調整可能な量を表すエネルギ需給調整可能量とを、下位装置２３を識別可能な下位装置固有記号と共に受信する。ここで、エネルギ需給量は、例えばスマートメータなどでモニタされる需要家側の電力消費量（負荷側の電力の需要量）と電力の供給者側からの電力供給量とを加算した値である。
【００３０】
図３に示すように、エネルギ需給調整可能量は、現状の電力の需給量に対する調整可能な上限の値及び下限の値をそれぞれ表すエネルギ需給増加調整可能量上限値とエネルギ需給削減調整可能量下限値とを有している。詳述すると、このようなエネルギ需給調整可能量は、下位装置（下位のエネルギ管理装置）２３による電力の需給の管理対象となる電力機器が例えばエアコンなどである場合、例えば現在の室内温度から目標の設定温度にするまでに必要な温度差と、現在の時刻から設定温度にすることが必要な時刻までの残り時間などとに基づいて、下位装置２３が算出する。
【００３１】
また例えば、エネルギ需給調整可能量は、下位装置（下位のエネルギ管理装置）２３による電力の需給の管理対象が電気自動車などである場合、例えば現状の充電量から満充電にするまでに必要な追加の充電量と、現在の時刻から満充電にさせることが必要な時刻までの残り時間などとに基づいて、下位装置２３が算出する。
【００３２】
エネルギ需給量集計部２５及びエネルギ需給調整可能量集計部２６は、図４に示すように、下位装置データ受信部２４で受信された複数の下位装置２３毎のエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量（エネルギ需給増加調整可能量上限値及びエネルギ需給削減調整可能量下限値）とをそれぞれ集計する集計部（第１の集計部）である。上位装置データ送信部２７は、第１の送信部としての機能を有し、エネルギ需給量集計部２５及びエネルギ需給調整可能量集計部２６で集計された図４に例示する集計結果（集計値）を、登録された上位装置２１へ送信する。
【００３３】
図２に示すように、上位装置データ受信部２８は、第２の受信部としての機能を有しており、電力の需給を調整する調整量を表すエネルギ需給調整量を上位装置２１から受信する。このエネルギ需給調整量は、上記の集計結果に基づき上位装置２１によって算出される。図１に示すように、例えば、本実施形態のエネルギ管理装置２０がＥＭＳ６であり、上位装置２１がＥＭＳ３である場合、上位装置２１は、ＥＭＳ６の他、ＥＭＳ７、８が管理対象となる。
【００３４】
つまり、上位装置２１は、ＥＭＳ７、８側への所定値以上の電力の供給を確保したうえで、上記の集計結果に基づきエネルギ需給調整量を算出する。このエネルギ需給調整量は、上位装置２１側がエネルギ管理装置２０側に対して管理する電力の供給量を実質的に調整するものであり、図４に例示したエネルギ需給量（電力需要量と電力供給量とを加算した量）の集計値（例えば６７８Ｗ）を、エネルギ需給調整可能量の集計値の範囲内（前記の６７８Ｗを基準として例えば上限値の＋２０９Ｗ〜下限値の−１４４Ｗの範囲内）で、増減させた値として算出される。
【００３５】
エネルギ需給調整量案分部２９は、上位装置２１から上位装置データ受信部２８が受信したエネルギ需給調整量を、複数の下位装置２３を対象として案分する案分部（第１の案分部）である。上位装置２１から受信したエネルギ需給調整量を案分する（振り分ける）方法としては、個々の下位装置２３のエネルギ需給量に比例した案分方法が考えられる。具体的には、下位装置（２３）ｉの案分量ｐiは、上位装置２１から受信したエネルギ需給調整量をＰ、下位装置ｉのエネルギ需給量をｄi、とすると、例えば次の数式１で計算することが可能である。
【００３６】
【数１】
2014023232.tif 000003
【００３７】
また、上位装置２１から受信したエネルギ需給調整量を案分する別の方法としては、個々の下位装置２３のエネルギ需給調整可能量に比例した案分方法も考えられる。具体的には、下位装置（２３）ｉの案分量ｐiは、上位装置２１から受信したエネルギ需給調整量をＰ、下位装置ｉのエネルギ需給増加調整可能量上限値をｕi、下位装置ｉのエネルギ需給削減調整可能量下限値をｌi、とすると、次のような数式２で計算することが可能である。
【００３８】
【数２】
2014023232.tif 000004
【００３９】
下位装置データ送信部３０は、第２の送信部としての機能を有し、エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量を複数の下位装置２３へそれぞれ送信する。ここで、下位装置２３が、図１に示したＥＭＳ１２（最下位のエネルギ管理装置）などである場合、ＥＭＳ１２へと案分された電力需給の調整量に基づいて、このＥＭＳ１２が管理する電気機器（洗濯乾燥機）への電力の供給が制御される。
【００４０】
また、前述した上位装置登録部３１、下位装置管理部３２、下位装置データ受信部２４、エネルギ需給量集計部２５、エネルギ需給調整可能量集計部２６、上位装置データ送信部２７、上位装置データ受信部２８、エネルギ需給調整量案分部２９、下位装置データ送信部３０は、コンピュータ上でエネルギ管理プログラムを実行することによってソフトウェアで実現されるものであってもよいし、各々がハードウェアで構成されていてもよい。
【００４１】
次に、このように構成されたエネルギ管理装置２０によって実行されるエネルギ管理方法を図５に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、上位装置データ送信部２７から登録申請データが上位装置２１に送信され（Ｓ１）、この上位装置２１への登録申請（登録要求）に対する応答として、登録申請の受理を示す情報を、上位装置登録部３１が、上位装置データ受信部２８を介して取得した場合に、上位装置登録部３１は、当該上位装置２１を、管理を受ける上位のエネルギ管理装置として登録する。これにより、上位装置２１とエネルギ管理装置２０との連携が確立する。
【００４２】
また、下位装置管理部３２は、下位装置データ受信部２４が、登録申請データ（又は解除申請データ）を下位装置２３から受信したか否かに応じて、下位装置２３からの管理登録申請（又は管理登録の解除申請）の有無を判定する（Ｓ２）。下位装置管理部３２は、下位装置２３から管理登録申請（又は管理登録の解除申請）を受け付けた場合（Ｓ２の有り）、当該下位装置２３を、管理対象として登録（又は管理対象から除外するために登録を解除）する（Ｓ３）。
【００４３】
さらに、下位装置データ受信部２４は、管理対象として登録された複数の下位装置２３から、図３に示すように、エネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量とを受信したか否かを判別する（Ｓ４）。エネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量が受信された場合（Ｓ４の有り）、エネルギ需給量集計部２５及びエネルギ需給調整可能量集計部２６は、図４に示すように、下位装置２３毎のエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量（エネルギ需給増加調整可能量上限値及びエネルギ需給削減調整可能量下限値）とをそれぞれ集計する。
【００４４】
さらに、上位装置データ送信部２７は、エネルギ需給量集計部２５で集計された例えば図４に例示する集計値を上位装置２１へ送信する（Ｓ５）。このようにして、下位装置データ受信部２４、エネルギ需給量集計部２５、エネルギ需給調整可能量集計部２６及び上位装置データ送信部２７は、各下位装置２３の電力の需給に関する計測及び監視の結果を上位装置２１へと通知する計測及び監視処理を実現する。
【００４５】
次に、上位装置データ受信部２８は、エネルギ需給調整量を上位装置２１から受信したか否かを判別する（Ｓ６）。上位装置データ受信部２８が上位装置２１からエネルギ需給調整量を受信した場合（Ｓ６の有り）、エネルギ需給調整量案分部２９は、上位装置２１から上位装置データ受信部２８が受信したエネルギ需給調整量を、管理対象とした複数の下位装置２３へ案分する。
【００４６】
次いで、下位装置データ送信部３０は、エネルギ需給調整量から案分された個別の電力需給の調整量を各下位装置２３へそれぞれ送信する（Ｓ７）。このようにして、上位装置データ受信部２８、エネルギ需給調整量案分部２９及び下位装置データ送信部３０は、上位装置２１からのエネルギ需給調整量を案分して各下位装置２３へと通知する制御処理を実現する。
【００４７】
この後、上位装置登録部３１は、登録解除のトリガが外部より入力されたか否かを検出する（Ｓ８）。上位装置登録部３１は、登録解除のトリガの入力を検出した場合（Ｓ８の有り）、解除申請データを生成する。この解除申請データは、上位装置データ送信部２７によって上位装置２１へと送信される。これにより、上位装置２１に対して管理登録の解除が申請される（Ｓ９）。このようにして上位装置登録部３１及び前述した下位装置管理部３２は、上位装置２１及び下位装置２３と、エネルギ管理装置２０と、の間での連携管理処理を実現する。
【００４８】
既述したように、本実施形態のエネルギ管理装置２０では、管理を受ける上位装置２１と管理対象の複数の下位装置２３との間で連携を図り、電力の需給に関する的確な情報を受け渡しすることができる。これにより、本実施形態のエネルギ管理装置２０によれば、階層的構成のエネルギ需給管理システム１５における例えば部分的変更（上位又は下位のエネルギ管理装置の追加、削除）などに対して、容易に対応することができる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施形態を主に図６に基づいて説明する。なお、図６において、図２に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
【００５０】
図１、図６に示すように、この実施形態に係るエネルギ管理装置５０は、上位のエネルギ管理装置が存在しないエネルギ管理装置であって、図１に示したグループＢに属する例えばＥＭＳ（μＥＭＳ）１などとして構成されている。つまり、エネルギ管理装置５０は、図６に示すように、第１の実施形態のエネルギ管理装置２０が備えていた上位装置データ送信部２７、上位装置データ受信部２８、上位装置登録部３１に代えて、エネルギ需給調整量算出部５４を備えている。
【００５１】
エネルギ需給調整量算出部５４は、エネルギ需給量集計部２５及びエネルギ需給調整可能量集計部２６で集計した集計結果（下位装置２３毎のエネルギ需給量、エネルギ需給増加調整可能量上限値及びエネルギ需給削減調整可能量下限値の集計値）に基づき、エネルギ需給調整量を算出する算出部（第１の算出部）である。エネルギ需給調整量案分部２９は、個々の下位装置２３を対象としてエネルギ需給調整量を案分する。
【００５２】
なお、エネルギ需給調整量算出部５４は、前述したスマートセンサとは例えば別系統の外部センサ５５から、各下位装置２３の電力の需給についての計測データを必要に応じて取得するようにし、取得したこの計測データを、算出されるエネルギ需給調整量に反映させるようにしてもよい。
【００５３】
このようにして構成される本実施形態のエネルギ管理装置５０は、他のエネルギ管理装置の最上位に位置し、実質的にエネルギ需給管理システム１５全体を管理する役割を担うことができる。
【００５４】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施形態を主に図７に基づいて説明する。なお、図７において、図２に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
【００５５】
図１、図７に示すように、この実施形態に係るエネルギ管理装置７０は、下位のエネルギ管理装置が存在しないエネルギ管理装置であって、図１に示したグループＣに属する例えばＥＭＳ２、７、９〜１４などとして構成されている。
【００５６】
つまり、エネルギ管理装置７０は、図７に示すように、第１の実施形態のエネルギ管理装置２０が備えていた下位装置管理部３２、下位装置データ受信部２４、エネルギ需給量集計部２５、エネルギ需給調整可能量集計部２６、エネルギ需給調整量案分部２９、下位装置データ送信部３０に代えて、エネルギ需給制御部７７、第２の算出部としてのエネルギ需給調整可能量算出部７８、及びエネルギ需給量計測部７９を備えている。また、エネルギ管理装置７０には、エネルギ需給装置７２が接続されている。エネルギ需給装置７２は、例えば太陽光発電装置や蓄電装置などの分散型電源、エアコン、照明といった電気機器へ電力を供給可能な電力需給装置として構成されている。
【００５７】
エネルギ需給制御部７７は、上位装置２１からのエネルギ需給調整量より案分された個別の電力需給の調整量に基づいて、エネルギ需給装置７２の動作を制御する。エネルギ需給量計測部７９は、エネルギ需給装置７２による現状の電力の需給量を上記したエネルギ需給量として計測するスマートメータなどの計測部（第１の計測部）である。エネルギ需給調整可能量算出部７８は、エネルギ需給装置７２により電力の需給を調整可能な量を、上記したエネルギ需給調整可能量（エネルギ需給増加調整可能量上限値及びエネルギ需給削減調整可能量下限値）として算出する。
【００５８】
エネルギ需給調整可能量は、エネルギ需給量計測部７９で計測した需給量の比率（電力需要量と電力供給量との比率）を基に算出されてもよいし、予め定めた閾値までのエネルギ需給量との差分として算出されてもよいし、さらには、その他のアルゴリズムやルールに基づいて算出されてもよい。詳述すると、前述したエネルギ需給制御部７７は、上位装置データ受信部２８が上位装置２１から受信したエネルギ需給調整量に基づき、エネルギ需給調整可能量の範囲内でエネルギ需給装置７２による電力の需給を制御する。
【００５９】
既述したように、本実施形態のエネルギ管理装置７０は、階層的構成のエネルギ需給管理システム１５において最下位に位置するエネルギ管理装置であり、分散型電源、エアコン、照明、洗濯乾燥機などの電気機器を対象として、電力の需給を管理することが可能となる。なお、上述した電気機器自体にエネルギ管理装置７０の機能やエネルギ需給装置７２の機能が実装されていてもよい。
【００６０】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施形態を主に図８に基づいて説明する。なお、図８において、図２に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
【００６１】
図１、図８に示すように、この実施形態に係るエネルギ管理装置８０は、管理を受ける上位のエネルギ管理装置が複数存在するエネルギ管理装置であって、図１に示したグループＤに属する例えばＥＭＳ８などとして構成されている。図１に例示したＥＭＳ８は、単一の下位装置を管理対象としているが、図８に示す本実施形態のエネルギ管理装置８０のように複数の下位装置を管理の対象としてもよい。
【００６２】
具体的には、本実施形態のエネルギ管理装置８０は、図８に示すように、第１の実施形態のエネルギ管理装置２０の構成に加え、第２の集計部としてのエネルギ需給調整量集計部８２と第２の案分部としての下位装置データ集計値案分部８３とをさらに備えている。下位装置データ集計値案分部８３は、複数の下位装置２３毎のエネルギ需給量とエネルギ需給調整可能量とがそれぞれ集計された集計結果を、各々登録された複数の上位装置２１を対象として案分する。
【００６３】
案分の方法としては、予め個々の上位装置に対する案分割合を固定値として決めておいてもよいし、予め設定しておいた上位装置毎の優先順位に従って優先順位の高い装置ほど、例えば案分割合を多くするような案分方法を選択してもよいし、さらには、その他のアルゴリズムやルールに基づいて案分してもよい。
【００６４】
また、上位装置データ送信部２７は、下位装置データ集計値案分部８３により前記集計結果から案分された個別の集計結果を、複数の上位装置２１へそれぞれ送信する。さらに、この個別の集計結果に基づき各上位装置２１がそれぞれ算出した各エネルギ需給調整量を、上位装置データ受信部２８は、複数の上位装置２１それぞれから受信する。また、エネルギ需給調整量集計部８２は、受信された複数の上位装置２１毎のエネルギ需給調整量を集計する。さらに、エネルギ需給調整量案分部２９は、エネルギ需給調整量集計部８２により集計されたエネルギ需給調整量（の集計値）を、複数の下位装置２３を対象として案分する。
【００６５】
このように、本実施形態のエネルギ管理装置８０では、管理を受ける上位装置２１が複数存在する場合であっても、複数の下位装置２３から取得した電力の需給に関する現状のデータを、複数の上位装置２１に対して的確に通知し、さらに各上位装置２１からそれぞれ返信される複数のエネルギ需給調整量を集計しこれを案分することで、各下位装置２３の電力の需給を適切に管理することが可能となる。
【００６６】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施形態を図９に基づき説明する。なお、図９において、図２に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。図９に示すように、この実施形態に係るエネルギ管理装置９０は、図２に示した第１の実施形態のエネルギ管理装置２０に対し一部変更を加えて構成されている。
【００６７】
つまり、エネルギ管理装置９０は、図９に示すように、第１の実施形態のエネルギ管理装置２０が備えていた下位装置データ受信部２４及びエネルギ需給調整量案分部２９に代えて、下位装置データ受信部９４及びエネルギ需給調整量案分部９９を備えている。下位装置データ受信部９４は、エネルギ需給量及びエネルギ需給調整可能量（エネルギ需給増加調整可能量上限値及びエネルギ需給削減調整可能量下限値）に加えて、前記のエネルギ需給調整可能量を算出した条件に関連する補足情報を、複数の下位装置２３それぞれから受信する。エネルギ需給調整量案分部９９は、受信された補足情報に基づいて、エネルギ需給調整量の案分に補正を加える。
【００６８】
上記した補足情報としては、例えば電気機器の運転効率と電力の供給量とを対応付けた電力コスト（電気料金）の情報、電力の供給量と電気機器の動作に関する安定性（不安定性）とを対応付けた不確実性の情報、下位装置２３の属性情報（下位装置の設置場所や下位装置の出力容量を表す情報）などを例示することができる。下位装置２３の例えば上記属性情報を適用することで、属性情報を基に想定される例えば電力送電時のロス、電圧変動、周波数変動などを加味したうえで、エネルギ需給調整量の案分を補正することができる。つまり、エネルギ需給調整量案分部９９は、これらの補足情報を併用することで、コストの最適化や不確実性を反映させた案分や、特定の属性を有する下位装置のみを案分の対象にすることなどを可能にする。
【００６９】
例えば、管理対象の下位装置（２３）ｉの案分量ｐiは、上位装置２１から受信したエネルギ需給調整量をＰ、許容可能な調整誤差をｅ、下位装置ｉのエネルギ需給量をｄi、エネルギ需給調整量の単位量当たりのコストをｃiとすると、次の数式３の条件を満たす案分量として計算されることにより、コストを最適化したエネルギ需給の調整が可能となる。
【００７０】
【数３】
2014023232.tif 000005
【００７１】
既述したように、本実施形態のエネルギ管理装置９０によれば、負荷側の電気機器における動作の安定化や、電気機器の運転効率を考慮した電力コストの最適化を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００７３】
より詳細には、第１〜第５の実施形態の全ての構成要素を含むエネルギ管理装置を構成してもよいし、このような全ての構成要素を含むエネルギ管理装置から幾つかの構成要素を削除したエネルギ管理装置を適用してもよい。また、第１〜第５の実施形態に係るエネルギ管理装置がそれぞれ備えた各構成要素（例えば図２に示したエネルギ需給量集計部２５、エネルギ需給調整可能量集計部２６、エネルギ需給調整量案分部２９、上位装置登録部３１、下位装置管理部３２など）を、コンピュータに実行させることのできるエネルギ管理プログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に、格納して頒布することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１〜１４…ＥＭＳ、１５…エネルギ需給管理システム、２０，５０，７０，８０，９０…エネルギ管理装置、２１…上位装置、２３…下位装置、２４，９４…下位装置データ受信部、２５…エネルギ需給量集計部、２６…エネルギ需給調整可能量集計部、２７…上位装置データ送信部、２８…上位装置データ受信部、２９，９９…エネルギ需給調整量案分部、３０…下位装置データ送信部、３１…上位装置登録部、３２…下位装置管理部、５４…エネルギ需給調整量算出部、７２…エネルギ需給装置、７７…エネルギ需給制御部、７８…エネルギ需給調整可能量算出部、７９…エネルギ需給量計測部、８２…エネルギ需給調整量集計部、８３…下位装置データ集計値案分部。
【図１】
2014023232.tif 000006
【図２】
2014023232.tif 000007
【図３】
2014023232.tif 000008
【図４】
2014023232.tif 000009
【図５】
2014023232.tif 000010
【図６】
2014023232.tif 000011
【図７】
2014023232.tif 000012
【図８】
2014023232.tif 000013
【図９】
2014023232.tif 000014