(57)【要約】【課題】連続稼働家電、ペア稼働家電が含まれる複数の家電についての制約を考慮して、各家電の稼働時間帯を最適化することである。【解決手段】家電稼働最適化システム１０における制御装置４０は、入力部６０からユーザの各家電に対する所望稼働時間を取得し、記憶部５０に記憶される電力料金制約５４、各家電１８について連続稼働やペア稼働を含む稼働条件の制約である家電制約５６、各家電１８の消費電力制約５８の下で、各家電１８の稼働時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする各家電１８の稼働時間帯を算出し、出力部６２に算出結果を出力する。【選択図】図１
2014170432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力料金が時間帯によって異なる場合に、複数の家電を含む電力消費群について、各家電の稼働時間帯を最適化して、所定期間における電力料金を最小化する家電稼働最適化システムであって、
電力料金と時間帯の関係である電力料金制約、及び各家電についての稼働条件の制約である家電制約、及び各家電の消費電力値である消費電力制約を記憶する制約記憶部と、
ユーザの各家電に対する所望稼働時間を取得する取得部と、
取得された各家電に対する所望稼働時間と記憶部に記憶される制約との下で、各家電の稼働時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする各家電の稼働時間帯を算出する稼働時間帯算出部と、
算出された各家電の稼働時間帯を出力する出力部と、
を備え、
制約記憶部は、各家電についての稼働条件の制約として、各家電を、予め定めた稼働時間の間は連続稼働が必要な連続稼働家電、及び１つの家電の稼働に連動して稼働することが必要なペア稼働家電、及び他の家電と無関係に稼働可能な独立稼働家電に区別し、
稼働時間帯算出部は、連続稼働家電の連続稼働時間帯、及びペア稼働家電の稼働時間帯を含めて各家電の稼働時間帯を算出することを特徴とする家電稼働最適化システム。
【請求項２】
請求項１に記載の家電稼働最適化システムにおいて、
稼働時間帯算出部は、
連続稼働家電の連続稼働時間帯について予め定めた複数の候補時間帯を定め、複数の候補時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする候補時間帯を選択することを特徴とする家電稼働最適化システム。
【請求項３】
請求項２に記載の家電稼働最適化システムにおいて、
稼働時間帯算出部は、
複数の候補時間帯についていずれか１を選択したときの所定期間における電力料金をそれぞれ算出し、
出力部は、各候補時間帯の選択ごとの所定期間における電力料金を出力し、ユーザによる選択を促すことを特徴とする家電稼働最適化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家電稼働最適化システムに係り、特に、電力料金が時間帯によって異なる場合に、複数の家電を含む電力消費群について、各家電の稼働時間帯を最適化して、所定期間における電力料金を最小化する家電稼働最適化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社は、電力需給に応じて、昼間電力料金と深夜電力料金とで差をつけている。このように時間帯によって電力料金に差があるので、電力消費機器の稼働時間を適切に設定することで、利用者にとって電力料金の低減を図ることができ、また、電力需給が平準化する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、家庭内受給電システムとして、電力を受給供給する二次電池と、外部から電力を受給する配電盤と、自家発電する太陽電池パネルと、家庭内の機器について、自家発電量が家庭内の機器で消費する家庭内消費電力量よりも多い場合、その差分を二次電池に供給し、自家発電量が家庭内消費電力量よりも小さい場合、二次電池が充電されている場合は二次電池から電力を受給し、二次電池が充電されていないときは外部から配電盤を介して電力を受給することが述べられている。
【０００４】
また、非特許文献１には、家電の利用時間帯について、数理計画問題を解くことで、各家電の利用時間の最適化を図っている。ここでは、変数として各家電の各時刻における消費電力を取り、制約として各時刻における各家電の消費電力の上限値を与え、目的関数として電力料金を最小とする関数を立てている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９５４４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ａｍｉｒ−Ｈａｍｅｄ，ｅｔ  ａｉ．，Ｏｐｔｉｍａｌ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｉｎｃｅｎｔｉｖｅ−ｂａｓｅｄ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｓｍａｒｔ  Ｇｒｉｄ，Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｓｍａｒｔ  Ｇｒｉｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ２０１０，ｐ．１−６，２０１０年１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に述べられているように、数理計画問題を解くことで、複数の家電の稼働時間帯を適切に設定して電力料金を低減できる。非特許文献では、複数の家電のそれぞれの稼働時間を考慮しているが、複数の家電の中には、炊飯器のように、断続的な稼働ではなく連続的稼働が必要なもの、洗濯機と乾燥機のように１つの機器の稼働が終了すると別の機器の稼働が開始するもの等がある。このような家電間の制約も考慮に入れた電力消費の最適化を図ることが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、連続稼働家電やペア稼働家電が含まれる複数の家電についての制約を考慮して、各家電の稼働時間帯を最適化することを可能にする家電稼働最適化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る家電稼働最適化システムは、電力料金が時間帯によって異なる場合に、複数の家電を含む電力消費群について、各家電の稼働時間帯を最適化して、所定期間における電力料金を最小化する家電稼働最適化システムであって、電力料金と時間帯の関係である電力料金制約、及び各家電についての稼働条件の制約である家電制約、及び各家電の消費電力値である消費電力制約を記憶する制約記憶部と、ユーザの各家電に対する所望稼働時間を取得する取得部と、取得された各家電に対する所望稼働時間と記憶部に記憶される制約との下で、各家電の稼働時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする各家電の稼働時間帯を算出する稼働時間帯算出部と、算出された各家電の稼働時間帯を出力する出力部と、を備え、制約記憶部は、各家電についての稼働条件の制約として、各家電を、予め定めた稼働時間の間は連続稼働が必要な連続稼働家電、及び１つの家電の稼働に連動して稼働することが必要なペア稼働家電、及び他の家電と無関係に稼働可能な独立稼働家電に区別し、稼働時間帯算出部は、連続稼働家電の連続稼働時間帯、及びペア稼働家電の稼働時間帯を含めて各家電の稼働時間帯を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る家電稼働最適化システムにおいて、稼働時間帯算出部は、連続稼働家電の連続稼働時間帯について予め定めた複数の候補時間帯を定め、複数の候補時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする候補時間帯を選択することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る家電稼働最適化システムにおいて、稼働時間帯算出部は、複数の候補時間帯についていずれか１を選択したときの所定期間における電力料金をそれぞれ算出し、出力部は、各候補時間帯の選択ごとの所定期間における電力料金を出力し、ユーザによる選択を促すことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成の家電稼働最適化システムによれば、連続稼働家電やペア稼働家電が含まれる複数の家電についての制約を考慮して、各家電の稼働時間帯を最適化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施の形態における家電稼働最適化システムの構成図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における家電稼働最適化システムの電力料金制約を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における家電稼働最適化システムの家電制約と消費電力制約を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態における家電稼働最適化システムについて、連続稼働家電の稼働時間帯の複数の候補パターンを示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態における家電稼働最適化システムの複数の候補時間帯を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態における家電稼働最適化システムの効果を電力料金の低減で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下で述べる複数の家電は、家電稼働最適化の説明のための例示であって、これ以外の家電であってもよい。同様に、各家電についての家電制約、消費電力制約も家電稼働最適化の説明のための例示であって、これ以外の制約であってもよい。また、電力料金制約も、家電稼働最適化の説明のための例示であって、これ以外の電力料金と時間帯の関係であってもよい。
【００１５】
以下では、全ての図面において対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、家電稼働最適化システム１０の構成を示す図である。家電稼働最適化システム１０は、系統電源１２から電力の受給を受ける家庭１４に設けられる複数の家電１８を家電稼働最適化の対象として、家電稼働最適化を図る制御装置４０を備えるシステムである。家電稼働最適化システム１０は、系統電源１２の電力料金が時間帯によって異なる場合に、複数の家電１８を含む電力消費群について、各家電１８の稼働時間帯を最適化して、所定期間における電力料金を最小化するシステムである。
【００１７】
系統電源１２は、電力会社等であって、送電線を介して家庭１４に電力を供給する電源である。系統電源１２は、家庭１４以外の工場等にも電力を供給するので、一日の間で電力の需要量が大幅に変動する。その変動に対応するため、複数の発電手段の稼働状況を制御する。発電手段には、原子力発電所、火力発電所、水力発電所の他、風力発電手段、太陽光発電手段等が含まれる。
【００１８】
系統電源１２の電力需給状態は一日を通して変動するので、単位時間当たりの電力料金について、電力需要の多い時間帯について高額とし、電力需要の少ない時間帯について低額とすることが行われる。すなわち、系統電源１２から供給される電力は、その電力料金が時間帯によって異なる。その詳細については後述する。
【００１９】
家庭１４は、電力を消費する複数の家電１８を有する電力消費体である。家庭１４に設けられる電力計１６は、系統電源１２から供給され、家庭１４内で消費される電力量を計測する測定器である。電力計１６の計測値は、適当な信号線、あるいは無線手段によって制御装置４０に伝送される。無線手段によって電力量の値を時々刻々制御装置４０に送信する電力計１６は、スマートメータと呼ばれる。
【００２０】
家庭内に設けられる複数の家電１８として、図１には、テレビジョン２０、炊飯器２２、食器洗い機２４、電子レンジ２６、電気コンロ２８、冷凍冷蔵庫３０、洗濯機３２、乾燥機３４、照明器具３６、電気自動車３８が示される。
【００２１】
制御装置４０は、ユーザによって入力される各家電に対する所望稼働時間について、系統電源１２が時間帯によって異なる電力料金体系を有する制約の下で、所定期間における家庭１４の全体の電力料金を最小にする最適化制御を行う装置である。かかる制御装置４０は、与えられた制約の下で、いろいろな変数を変化させて、電力料金に関する目的関数の値を最小にする最適化問題を解くのに適したコンピュータで構成することができる。
【００２２】
制御装置４０は、ユーザの各家電１８に対する所望稼働時間を取得する所望稼働時間取得部４２と、与えられた制約の下で、各家電１８の稼働時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする各家電１８の稼働時間帯を算出する稼働時間帯算出部４４と、算出された各家電１８の稼働時間帯を出力する算出結果出力部４６を含んで構成される。かかる各機能は、家電稼働最適化プログラムを制御装置４０が実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアで実現するものとしてもよい。
【００２３】
家電稼働最適化プログラムとしては、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｙｔｅｍ）と呼ばれる家庭１４内のエネルギ管理を行うためのシステムに用いられる市販のソフトウェアを用いることができる。かかる市販のソフトウェアとしては、パナソニック社の商品名ＡｉＳＥＧを用いることができる。
【００２４】
制御装置４０に接続される記憶部５０は、制御装置４０が実行する家電稼働最適化プログラムや、演算データ等を記憶するメモリ装置である。ここでは特に、家電稼働最適化に用いられる制約５２を格納する機能を有する。
【００２５】
制約５２の１つである電力料金制約５４は、系統電源１２における電力料金と時間帯の関係の制約である。図２に、電力料金制約５４の一例を示す。電力料金制約５４は、横軸に一日の時間をとり、縦軸に単位時間当たりの電力料金をとって、電力料金と時間帯の関係を示すものである。図２の例では、電力料金制約５４は、深夜料金Ａが、０時から７時の間の未明時間帯と、２３時から２４時の間の深夜時間帯について適用され、昼間料金Ｂが、７時から１３時の間の前半昼間時間帯と、１６時から２３時の間の後半昼間時間帯について適用され、ピーク料金Ｃが、１３時から１６時の間のピーク時間帯に適用される。
【００２６】
制約５２の１つである家電制約５６は、各家電１８についての稼働条件の制約である。家電制約５６は、各家電１８を、予め定めた稼働時間の間は連続稼働が必要な連続稼働家電と、１つの家電１８の稼働に連動して稼働することが必要なペア稼働家電と、他の家電１８と無関係に稼働可能な独立稼働家電に区別する制約である。制約５２の１つである消費電力制約５８は、各家電１８の消費電力値に関する制約である。
【００２７】
図３は、各家電１８について、家電制約５６と消費電力制約５８を一覧表として示す図である。例えば、テレビジョン２０は、独立駆動家電であり、その消費電力は０．３ｋＷである。炊飯器２２は、連続稼働家電であり、その消費電力は１．５ｋＷである。食器洗い機２４は、連続稼働家電であり、その消費電力は１．０ｋＷである。電子レンジ２６は、独立稼働家電であり、その消費電力は１．０ｋＷである。電気コンロ２８は、独立稼働家電であり、その消費電力は１．５ｋＷである。冷凍冷蔵庫３０は、連続稼働家電であり、その消費電力は一日を平均して０．５ｋＷである。洗濯機３２と乾燥機３４は、ペア稼働家電で、洗濯機３２の稼働終了後に乾燥機３４の稼働開始となる。洗濯機３２の消費電力は１．０ｋＷであり、乾燥機３４の消費電力は１．５ｋＷである。照明器具３６は、独立稼働家電であり、その消費電力は照明期間を通しての平均値が１．０ｋＷである。電気自動車３８は、連続稼働家電であり、その消費電力は、充電期間全体として、１５ｋｗｈである。
【００２８】
図２の電力料金制約５４はマップ様式で、図３の家電制約５６と消費電力制約５８はルックアップテーブル様式として説明した。制約５２の様式は、マップ様式、ルックアップテーブル様式、入力パラメータを入力すると出力値が出力されるＲＯＭ等のいずれの様式であってもよい。
【００２９】
再び図１に戻り、制御装置４０に接続される入力部６０は、ユーザが、各家電１８に対する所望稼働時間を入力する端末である。入力部６０としては、パーソナルコンピュータ等の対話型入力装置を用いることができる。図１では、入力部６０における入力画面が示される。入力画面には、家電稼働最適化を図る所定期間における各家電に対する所望稼働時間が入力される。
【００３０】
図１の例では、家電稼働最適化を図る所定期間を一日間として、２０１３年３月２１日の一日間における炊飯器２２、食器洗い機２４、洗濯機３２、乾燥機３４、電気自動車３８に対するユーザの所望稼働時間がそれぞれ示される。すなわち、炊飯器２２は１．０時間、食器洗い機２４は３．０時間、洗濯機３２は１．０時間、乾燥機３４は０．５時間、電気自動車３８は７時間の稼働がユーザによって希望されていることが示される。
【００３１】
図１の入力部６０には、冷凍冷蔵庫３０と、テレビジョン２０、電子レンジ２６と電気コンロ２８、照明器具３６が示されていない。このうち、冷凍冷蔵庫３０は、２４時間稼働が必要である。また、電子レンジ２６と電気コンロ２８は厨房器具であって、食事時間によって稼働時間が定まる。照明器具３６も夜間稼働は避けられない。テレビジョン２０は、番組時間で稼働時間が定まる。このように、これらは家電稼働最適化の対象とすることが難しいので、ユーザの入力対象外としているが、これらの家電１８の稼働時間は、家庭１４の電力料金を最小化するときの制約となる。
【００３２】
図３には、家庭１４におけるすべての家電１８ついて、既に説明した家電制約５６、消費電力制約５８の他に、図１のユーザ所望稼働時間と、上記のようにユーザによって入力されないが制約となる稼働時間をまとめて、稼働時間制約６１として示されている。このように、図３に示される家電制約５６、消費電力制約５８、稼働時間制約６１は、電力料金の最小化の際の制約となるものである。
【００３３】
再び図１に戻り、制御装置４０に接続される出力部６２は、制御装置４０の稼働時間帯算出部４４によって算出され、算出結果出力部４６の機能によって出力される算出結果を表示する端末である。出力部６２としては、ディスプレイ等のモニタ装置、プリンタを用いることができる。入力部６０がパーソナルコンピュータであるときは、そのパーソナルコンピュータのモニタを出力部６２とすることができる。図１では、出力部６２の出力画面が示される。
【００３４】
図１の例では、入力部６０においてユーザが入力した家電１８について、記憶部５０に記憶されている電力料金制約５４、家電制約５６、消費電力制約５８、図３で説明したその他の家電１８の必要稼働時間の制約の下で、稼働時間帯を変数として、目的関数である電力料金を最小値とする変数を求めた結果が示されている。ここでは、電力料金が最小値となる計算結果６４がプラン１で示される。プラン１には、入力部６０によって入力された炊飯器２２、食器洗い機２４、洗濯機３２、乾燥機３４、電気自動車３８の稼働時間帯６６と、その他の家電１８の稼働時間の条件６７と、そのときの電力料金６８が示される。プラン２、プラン３は、プラン１よりは電力料金が高くなるが、他の稼働時間帯の設定の例を示すものである。
【００３５】
図１において、連続稼働家電である炊飯器２２の稼働時間帯は、６時から７時に設定される。この稼働時間帯は、図２の電力料金制約５４で深夜料金Ａが適用される時間帯である。
【００３６】
連続稼働家電である食器洗い機２４は、図１によってユーザの所望稼働時間は３．０時間であるが、これは３回の食事で用いられる食器を一度に洗ったときの連続稼働時間である。そこで、これを食事時間に対応させて連続稼働時間１時間ずつ３回に分け、それぞれ７時から８時、１３時から１４時、１８時から１９時に設定される。これらの稼働時間帯は、図２の電力料金制約５４で、それぞれ昼間料金Ｂ、ピーク料金Ｃ、昼間料金Ｂが適用される時間帯である。
【００３７】
ペア稼働家電である洗濯機３２と乾燥機３４の稼働時間帯は、洗濯機３２について２０時から２１時、乾燥機３４について２１時から２１時３０分に設定される。これらの稼働時間帯は、図２の電力料金制約５４で、いずれも深夜料金Ａが適用される時間帯である。
【００３８】
連続稼働家電である電気自動車３８についての図１の所望稼働時間は７時間と長いので、２３時から翌日の６時に稼働時間帯が設定される。この稼働時間帯は、図２の電力料金制約５４で、深夜料金Ａが適用される時間帯である。
【００３９】
このように、与えられた制約の下で、各家電１８の稼働時間帯を変数として、所定期間内の電力料金を最小とする各家電１８の稼働時間帯を算出するのは、制御装置４０の稼働時間帯算出部４４の稼働時間帯最適化機能である。そこで、稼働時間最適化機能の内容について、説明する。
【００４０】
稼働時間最適化は、家庭１４の全部の家電１８についての電力料金の最小化を目的としている。その最小化を目的とする関数である目的関数は、式（１）で示される。
【数１】
2014170432.tif 000003
【００４１】
この目的関数を計算するときの制約はいくつかある。１つ目は、所定期間における家庭１４における全部の家電１８の総消費電力の制約で、式（２）で与えられる。この制約は、各家電１８が所定期間において、既定の電力量を消費する制約である。
【数２】
2014170432.tif 000004
【００４２】
制約の２つ目は、所定期間の各時刻における各家電１８の消費電力の上限値と下限値で、式（３）で与えられる。この制約により、各時刻における各家電１８の消費電力は各家電１８の最大消費電力以下、かつ最低消費電力以上となる。
【数３】
2014170432.tif 000005
【００４３】
式（１）から（３）で用いられる定数は、式（４）で定義される。
【数４】
2014170432.tif 000006
【００４４】
式（１）から（３）で用いられる変数は、式（５）で示される。
【数５】
2014170432.tif 000007
【００４５】
家庭１４における家電１８の全部が独立駆動家電の場合には、図２で説明した電力料金制約５４と、図３で説明した消費電力制約５８、稼働時間制約６１と、式（２）、式（３）の制約の下で、式（５）で示される変数を変化させ、式（１）で示される目的関数を最小化とする変数を探すことで、家電稼働最適化を図ることができる。ここまでは、従来技術で行われている家電稼働最適化である。この家電最適化の演算は、市販のソフトウェア、例えば、パナソニック社の商品名ＡｉＳＥＧを用いて実行することができる。
【００４６】
家電１８の中に、連続稼働家電、ペア稼働家電が含まれる場合には、上記の演算では不十分である。連続稼働家電が含まれる場合には、式（６）から式（８）の制約、ペア稼働家電が含まれる場合には、式（９）の制約が必要である。
【数６】
2014170432.tif 000008
【数７】
2014170432.tif 000009
【数８】
2014170432.tif 000010
【数９】
2014170432.tif 000011
【００４７】
式（７）から式（９）で用いられる定数は、式（１０）で定義される。
【数１０】
2014170432.tif 000012
【００４８】
式（７）から（９）で用いられる変数は、式（１１）で示される。
【数１１】
2014170432.tif 000013
【００４９】
式（６）は、家電ａを連続稼働させるための制約であり、連続稼働の時間帯についての複数の候補パターンから１つの候補パターンを選択することを示す。連続稼働の時間帯についての複数の候補パターンの例を図４に示す。図４は、連続稼働時間が２時間の場合に、横軸に時間をとって、連続稼働の時間帯の３つの候補パターンｐ1、ｐ2，ｐ3が示されている。候補パターンｐ1は、８時から１０時の時間帯で連続稼働するもので、候補パターンｐ2は、９時から１１時の時間帯で連続稼働するもので、候補パターンｐ3は、１０時から１２時の時間帯で連続稼働するものである。
【００５０】
このような候補パターンｐ1、ｐ2，ｐ3の中でいずれを選択するかを変数とすることで、連続稼働について、目的関数である式（１）の演算が可能となる。式（７）は、家電ａの時刻ｈにおける稼働状況を示す式で、候補パターンｐiが選択され、かつ時刻ｈにおいて候補パターンｐiが可動するとき、稼働状況を示す式（７）の値＝１となる。式（８）は、時刻ｈにおける家電ａの消費電力を表している。
【００５１】
式（９）は、ペア稼働家電を考慮した制約であり、ペア稼働家電である２つの家電ａbとａfのうち、時刻ｈに家電ａbが稼働した場合、時刻ｈ＋１に家電ａfが稼働する制約を示す。
【００５２】
このように、家庭１４における家電１８において、連続稼働家電が含まれる場合には、式（６）から式（８）の制約を追加し、ペア駆動家電が含まれる場合には、式（９）の制約を追加して、式（１１）で示される変数を変化させ、式（１）で示される目的関数を最小化とする変数を探すことで、家電稼働最適化を図ることができる。この家電最適化の演算にも、市販のソフトウェア、例えば、パナソニック社の商品名ＡｉＳＥＧを用いて実行することができる。
【００５３】
上記では、式（１１）で示す変数を変化させて式（１）の目的関数を最小化するものとしたが、連続稼働の時間帯についての候補パターンをユーザに選択させるものとしてもよい。その場合には、候補パターン別に電力料金がどのように相違するかを示すことがよい。
【００５４】
図５は、消費電力制約が１．０ｋＷで、稼働時間制約が３．０時間であるが１．０時間ごとに分けることができる家電１８について、３つの稼働時間帯の候補７２をプラン３−１、プラン３−２、プラン３−３として示し、各プランについての電力料金７４を示して、ユーザに選択７６を行わせる例を示す図である。このような家電１８としては、食器洗い機２４がある。
【００５５】
プラン３−１とプラン３−２は、３回の食事に用いた全部の食器を１回の３時間連続稼働で処理するものである。プラン３−１は、０時から３時にまとめ洗いをするもので、この稼働時間帯は、電力料金制約５４における深夜料金Ａが適用され、電力料金７４は３３円であることが示される。プラン３−２は、１９時から２２時にまとめ洗いをするもので、この稼働時間帯は、電力料金制約５４における昼間料金Ｂが適用され、電力料金７４は８４円であることが示される。プラン３−３は、図１の出力部６２で説明したもので、食事時間に対応させて連続稼働時間を１時間ずつ３回に分け、それぞれ７時から８時、１３時から１４時、１８時から１９時に設定される。これらの稼働時間帯は、電力料金制約５４で、それぞれ昼間料金Ｂ、ピーク料金Ｃ、昼間料金Ｂが適用される時間帯である。このときの電力料金７４は１０９円である。
【００５６】
電力料金からいえば、プラン３−１が最小値となるが、深夜のまとめ洗いが不便と感じるユーザは、夕食後のまとめ洗いであるプラン３−２を選択することができ、さらに毎食後ごとに食器洗いをしたいと考えるユーザはプラン３−３を選択することができる。ユーザは、選択７６の３つのウインドのいずれかをクリックすることで、好ましいプランを選択することができる。選択７６が行われると、その選択７６を新しい制約として、他の変数を変化させて式（１）の目的関数を最小にする変数を探し、その制約の下での家電稼働最適化が図られる。
【００５７】
図６は、家電稼働最適化の効果を示す図である。図６の縦軸は、家庭１４の一月の電力料金の額で、横軸に上記で説明した家電稼働最適化を全く行わない場合と、上記の連続稼働家電とペア稼働家電の制約を考慮した家電稼働最適化を行った場合を示す。図６で示すように、家電稼働最適化を行うことで、電力料金はΔＹ円低減した。一例を示すと、ΔＹ＝１０２０円である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  家電稼働最適化システム、１２  系統電源、１４  家庭、１６  電力計、１８  家電、２０  テレビジョン、２２  炊飯器、２４  食器洗い機、２６  電子レンジ、２８  電気コンロ、３０  冷凍冷蔵庫、３２  洗濯機、３４  乾燥機、３６  照明器具、３８  電気自動車、４０  制御装置、４２  所望稼働時間取得部、４４  稼働時間帯算出部、４６  算出結果出力部、５０  記憶部、５２  制約、５４  電力料金制約、５６  家電制約、５８  消費電力制約、６０  入力部、６１  稼働時間制約、６２  出力部、６４  計算結果、６６  稼働時間帯、６７  その他条件、６８，７４  電力料金、７２  候補パターン、７６  選択。
【図１】
2014170432.tif 000014
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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