(57)【要約】  制御装置（１０）は、取得部（１１）と、表示制御部（１５）と、を備える。取得部（１１）は、エネルギーを蓄積する第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する。表示制御部（１５）は、制約条件に従って定められた第１電気機器の第１運転スケジュールと、第１運転スケジュールが定められた後又は第１運転スケジュールが定められる前に定められた、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる。
2017098654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを蓄積する第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、
前記制約条件に従って定められた前記第１電気機器の第１運転スケジュールと、前記第１運転スケジュールが定められた後又は前記第１運転スケジュールが定められる前に定められた、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記第１電気機器は、蓄熱機器であって、
前記表示制御手段は、前記第１運転スケジュールと、前記第１運転スケジュールが定められた後に定められた前記第２運転スケジュールと、に関する情報を前記表示装置に表示させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、前記第１運転スケジュールと、前記第２運転スケジュールと、前記第２運転スケジュールが定められた後に定められた、蓄電機器である第３電気機器の第３運転スケジュールと、に関する情報を前記表示装置に表示させる、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１電気機器は、蓄電機器であって、
前記表示制御手段は、前記第１運転スケジュールと、前記第１運転スケジュールが定められる前に定められた前記第２運転スケジュールと、に関する情報を前記表示装置に表示させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制約条件は、前記第１電気機器を含むシステムに商用電力系統から供給される電力にかかる電気料金が、ユーザによって設定された目標値を下回るときに満たされる、
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制約条件は、分散型電源による発電電力の商用電力系統への供給を抑制することが指示された場合において、前記第１電気機器を含むシステムが使用する前記発電電力が、前記指示がなされない場合に使用する前記発電電力より大きいときに満たされる、
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１電気機器及び前記第２電気機器の基準スケジュールを記憶する記憶手段と、
前記第１電気機器を含むシステムが使用する電力の推移を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された電力の推移に基づいて前記基準スケジュールを変更することにより前記第１運転スケジュールを決定し、前記第１運転スケジュールを決定した後又は前記第１運転スケジュールを決定する前に、前記基準スケジュールを変更することにより前記第２運転スケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
前記第１電気機器と前記第２電気機器とを制御する機器制御手段と、
をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記基準スケジュールと前記第１運転スケジュールと前記第２運転スケジュールとに関する情報を前記表示装置に表示させ、
前記機器制御手段は、前記第１運転スケジュールと前記第２運転スケジュールとがユーザによって選択された場合に、前記第１運転スケジュールに従って前記第１電気機器を制御し、前記第２運転スケジュールに従って前記第２電気機器を制御する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
エネルギーを蓄積する第１電気機器を予め定められた第１運転スケジュールに従って制御し、電力を消費する第２電気機器を予め定められた第２運転スケジュールに従って制御する制御装置であって、
前記第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、
前記制約条件に従って前記第１運転スケジュールを決定し、前記第１運転スケジュールを決定した後又は前記第１運転スケジュールを決定する前に前記第２運転スケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
を備える制御装置。
【請求項９】
エネルギーを蓄積する第１電気機器が満たすべき制約条件に従って前記第１電気機器の第１運転スケジュールを決定するステップと、
前記第１運転スケジュールを決定した後又は前記第１運転スケジュールを決定する前に、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールを決定するステップと、
を含むスケジュール決定方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
エネルギーを蓄積する第１電気機器が満たすべき制約条件に従って前記第１電気機器の第１運転スケジュールを決定する手段、
前記第１運転スケジュールを決定した後又は前記第１運転スケジュールを決定する前に、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールを決定する手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、スケジュール決定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力を効率よく利用するためのスケジュールを計画して、計画したスケジュールに従って電気機器を制御する技術が知られている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１には、太陽光発電装置と蓄電装置とを備え、予測天気情報に基づいて、蓄電装置の蓄電量を変えた複数のケースについて電力料金を算出し、この算出結果に基づいて蓄電装置の蓄電スケジュールを設定するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０７９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のシステムでは、電気料金を安価にするという制約条件の下で、蓄電装置の蓄電スケジュールが設定された。ここで、蓄電装置以外の機器についてもスケジュールを設定し、設定したスケジュールに従って機器を制御すれば、電力をさらに効率よく利用することができると考えられる。しかしながら、種々の機器のスケジュールを同時に計画しようとすると、計算量が急増してしまい、スケジュールの計画が困難になるおそれがある。ひいては、電力の効率的な利用が困難になり、ユーザの利便性が著しく低下するおそれがある。【０００５】
また、種々の機器のスケジュールを計画する場合には、その計画にユーザの意図しないスケジュールが含まれることが多くなると考えられる。この場合にも、ユーザの利便性が低下すると考えられる。【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ユーザの利便性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、エネルギーを蓄積する第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、制約条件に従って定められた第１電気機器の第１運転スケジュールと、第１運転スケジュールが定められた後又は第１運転スケジュールが定められる前に定められた、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる表示制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制約条件に従った第１運転スケジュールと、この第１運転スケジュールの前又は後に定められた第２運転スケジュールと、に関する情報が表示装置に表示される。これにより、２以上の機器を稼動させるためのスケジュールの計画にかかる負荷が軽減し、かかるスケジュールに関する情報がユーザに通知されることとなる。ひいては、ユーザの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御システムの構成を示す図である。
【図２】制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】制御装置の機能的な構成を示す図である。
【図４】制約条件データを示す図である。
【図５】機器電力データを示す図である。
【図６】基準スケジュールを示す図である。
【図７】スケジュール計画処理を示すフロー図である。
【図８】スケジュール変更により新たな買電が生じることを説明するための図である。
【図９】スケジュール変更により消費電力がピークカット電力を超えることを説明するための図である。
【図１０】表示装置に表示される画面の第１の例を示す図である。
【図１１】表示装置に表示される画面の第２の例を示す図である。
【図１２】表示装置に表示される画面の第３の例を示す図である。
【図１３】表示装置に表示される画面の第４の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
実施の形態．
図１には、本実施の形態に係る制御システム１０００の構成が示されている。制御システム１０００は、住宅Ｈ１に設置された機器を制御して電力を効率的に利用するためのシステムである。制御システム１０００は、図１に示されるように、予め定められたスケジュールに従って住宅Ｈ１に設置された機器を制御する制御装置１０、制御装置１０のユーザインタフェースとして用いられる表示装置２０、住宅Ｈ１内で使用される電力を計測する計測装置３０、電力の供給源を商用電力系統ＰＳ１又は商用電力系統ＰＳ２に切り替える電源切替装置４０、分散型電源５０、電力を使用してエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積機器群６０、及び、電力を消費して稼動する家電機器６２ａ，６２ｂを有している。エネルギー蓄積機器群６０には、電力を熱に変換して蓄積する蓄熱機器６１と、電力を蓄えて、蓄えた電力を供給可能な蓄電機器６３とが含まれる。なお、以下では、家電機器６２ａ，６２ｂを総称して家電機器６２と表記する。また、図１中の太い実線は電力線を表し、細い破線は通信線（信号線）を表している。
【００１２】
制御装置１０、電源切替装置４０、分散型電源５０、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３を互いに接続する通信線は、例えばＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅの通信プロトコルに従って信号を送受信するための宅内ネットワークに相当する。また、制御装置１０、表示装置２０、計測装置３０を互いに接続する通信線は、専用線であってもよいが、電源切替装置４０等が接続される宅内ネットワークであってもよい。また、制御装置１０は、インターネットＮＷに接続される。
【００１３】
制御装置１０は、電源切替装置４０、分散型電源５０、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３を統合的に制御することが可能なＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラである。制御装置１０は、制御対象の機器から、その運転状態を定期的に取得して監視する。また、制御装置１０は、制御コマンドを送信することにより、制御対象の機器を制御して、その運転状態を変化させる。制御装置１０の詳細な構成については、後述する。
【００１４】
表示装置２０は、例えば、液晶ディスプレイと一体的に形成されたポインティングデバイスを含んで構成されるタブレット端末である。表示装置２０は、制御装置１０から提供されたスケジュールに関する情報をユーザに表示する。また、表示装置２０は、ユーザによって入力された情報を制御装置１０に提供する。なお、表示装置２０は、制御装置１０に内蔵されてもよい。
【００１５】
計測装置３０は、電力線に取り付けられた変流器（不図示）を用いて、分散型電源５０による発電電力、蓄熱機器６１及び家電機器６２の消費電力、及び、蓄電機器６３に供給される電力又は蓄電機器６３から供給される電力を計測する。そして、計測装置３０は、計測の結果を制御装置１０に通知する。
【００１６】
電源切替装置４０は、パワースイッチング素子を有し、例えば住宅Ｈ１の分電盤に設置される。電源切替装置４０は、制御装置１０からの制御コマンドに従って、住宅Ｈ１に電力を供給する電力源を商用電力系統ＰＳ１又は商用電力系統ＰＳ２に切り替える。商用電力系統ＰＳ１は、例えば、電力を安定的に供給するが、電気料金が比較的高額な電気事業者によって提供される商用電源である。また、商用電力系統ＰＳ２は、例えば、電力の供給が不安定であるが、電気料金が比較的定額な電気事業者によって提供される商用電源である。
【００１７】
分散型電源５０は、例えば多結晶シリコン型のソーラーパネル、及びソーラーパネルにより発電された電力を変換するパワーコンディショナを含んで構成される発電装置である。分散型電源５０は、例えば住宅Ｈ１の屋根の上に設置される。分散型電源５０による発電電力は、住宅Ｈ１内の機器に供給されたり、商用電力系統ＰＳ１，ＰＳ２への逆潮流に割り当てられたりする。
【００１８】
蓄熱機器６１は、電力料金が低額な時間に電力を熱に変換し、湯や冷水を蓄えて利用する電気機器であって、例えば貯湯タンクを有する電気給湯器、又は蓄熱槽を有する空調機器である。蓄熱機器６１は、例えば湯を沸かすために電力をまとめて使用し、一度蓄えた熱エネルギーを電力に戻して出力することはない。なお、蓄熱機器６１は、商用電力系統ＰＳ１，ＰＳ２から供給される電力以外に、分散型電源５０による発電電力、及び蓄電機器６３に蓄えられた電力を利用して熱エネルギーを得てもよい。
【００１９】
家電機器６２ａ，６２ｂは、商用電力系統ＰＳ１，ＰＳ２から供給される電力、分散型電源５０による発電電力、及び蓄電機器６３に蓄えられた電力を消費して稼動する電気機器である。家電機器６２ａ，６２ｂは、例えば、熱交換器、コンプレッサ及び膨張弁を含んで構成される空調機器、或いは、冷蔵庫、テレビジョン受像器、照明機器である。
【００２０】
蓄電機器６３は、電力を蓄えるための蓄電池、及び電力を変換するパワーコンディショナを含んで構成され、制御装置１０からの制御コマンドに従って蓄電池の充放電を実行する電気機器である。蓄電機器６３は、商用電力系統ＰＳ１，ＰＳ２から供給される電力と、分散型電源５０による発電電力とを蓄電する。また、蓄電機器６３は、蓄えた電力を、制御装置１０、表示装置２０、計測装置３０、蓄熱機器６１及び家電機器６２に供給する。
【００２１】
図２には、制御装置１０のハードウェア構成が示されている。図２に示されるように、制御装置１０は、プロセッサ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、入力部１０４、出力部１０５、通信部１０６を有するコンピュータとして構成される。主記憶部１０２、補助記憶部１０３、入力部１０４、出力部１０５及び通信部１０６はいずれも、内部バス１０７を介してプロセッサ１０１に接続されている。
【００２２】
プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成される。プロセッサ１０１は、補助記憶部１０３に記憶されるプログラムＰ１を実行することにより、後述の処理を実行する。
【００２３】
主記憶部１０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成される。主記憶部１０２は、補助記憶部１０３からプログラムＰ１をロードする。そして、主記憶部１０２は、プロセッサ１０１の作業領域として用いられる。
【００２４】
補助記憶部１０３は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。補助記憶部１０３は、プログラムＰ１の他に、プロセッサ１０１の処理に用いられる種々のデータを記憶する。補助記憶部１０３は、プロセッサ１０１の指示に従って、プロセッサ１０１によって利用されるデータをプロセッサ１０１に供給し、プロセッサ１０１から供給されたデータを記憶する。
【００２５】
入力部１０４は、例えば入力キー及び静電容量方式のポインティングデバイス等から構成される。入力部１０４は、制御装置１０のユーザによって入力された情報を取得して、取得した情報をプロセッサ１０１に通知する。
【００２６】
出力部１０５は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）及びスピーカ等から構成される。出力部１０５は、プロセッサ１０１の指示に従って、種々の情報をユーザに対して提示する。本実施の形態に係る出力部１０５は、入力部１０４を構成するポインティングデバイスと一体的に形成されることで、タッチスクリーンを構成する。
【００２７】
なお、入力部１０４及び出力部１０５を省いて制御装置１０を構成し、入力部１０４及び出力部１０５に代えて表示装置２０を制御装置１０のユーザインタフェースとして用いてもよい。
【００２８】
通信部１０６は、制御装置１０が他の機器と通信するための通信インタフェース回路を含んで構成される。通信部１０６は、外部から信号を受信して、この信号に含まれるデータをプロセッサ１０１に出力する。また、通信部１０６は、プロセッサ１０１から出力されたデータを含む信号を、外部の機器へ送信する。
【００２９】
制御装置１０は、以上のハードウェア構成を有することで種々の機能を発揮する。図３に示されるように、制御装置１０は、その機能として、各種データを取得して記憶部１２に格納する取得部１１、取得部１１によって取得されたデータと機器を制御するためのスケジュールとを記憶する記憶部１２、制御システム１０００で使用される電力の推移を予測する予測部１３、予測部１３の予測結果に基づいてスケジュールを決定するスケジュール決定部１４、表示装置２０又は出力部１０５を制御する表示制御部１５、及び機器を制御する機器制御部１６を有している。
【００３０】
取得部１１は、主としてプロセッサ１０１と通信部１０６とによって実現される。取得部１１によって取得されるデータには、スケジュールを計画するための制約条件を示す制約条件データＤ１、計測装置３０による計測結果を示す計測データＤ３、インターネットＮＷ上のサーバ装置から配信される気象データＤ４、ユーザによって入力されるユーザスケジュールＤ５が含まれる。
【００３１】
制約条件は、分散型電源５０、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３が稼動する際に満たすべき条件であって、後述するように、この条件が満たされるように機器を制御するためのスケジュールが計画される。図４には、本実施の形態に係る制約条件データＤ１により示される制約条件の一例が示されている。
【００３２】
図４に示されるように、制約条件には、ユーザが要望する運用モードが含まれる。この運用モードは、経済性を重視するモードと、省エネ性を重視するモードと、ユーザの快適性を重視するモードとのいずれかである。
【００３３】
経済性を重視するモードがユーザによって要望されたときには、制約条件の内容は、１月間あたりの電気料金がユーザによって設定された値を下回ること、電気料金が下がるようにスケジュールの変更が可能ならば変更すること、発電抑制指令があった場合に発電電力を活用するようにスケジュールを変更可能ならば変更すること、及び、発電抑制指令があった場合にスケジュール変更による新たな買電をしないこととなる。
【００３４】
発電抑制指令は、電力会社からの指令であって、発電装置による発電電力の電力系統への供給を抑制することを指示するものである。発電抑制指令は、電力会社が系統電力を調整するために、発電電力の上限値を指定してインターネットＮＷを介して発令される。
【００３５】
また、省エネ性を重視するモードがユーザによって要望されたときには、制約条件の内容は、電力会社から供給される電力が減少するようにスケジュールを変更可能ならば変更すること、及び、消費電力が減少するようにスケジュールを変更可能ならば変更することとなる。
【００３６】
また、快適性を重視するモードがユーザによって要望されたときには、制約条件の内容は、機器の稼動を抑制しないこととなる。
【００３７】
さらに、制約条件には、ピークカット電力が含まれる。ピークカット電力は、制御システム１０００への供給電力の上限値を意味し、例えば、住宅Ｈ１のブレーカ容量に等しい。このピークカット電力の値は、ユーザによって設定される値又はデマンドレスポンス指令（ＤＲ指令）により設定される値である。
【００３８】
取得部１１は、表示装置２０又は入力部１０４を介してユーザによって要望された運用モードを、制約条件として取得する。さらに、経済性を重視するモードがユーザによって要望された場合に、取得部１１は、表示装置２０又は入力部１０４を介してユーザによって入力された１月間あたりの電気料金の目標値を、制約条件として取得する。また、経済性を重視するモードがユーザによって要望された場合において、取得部１１は、発電抑制指令を制約条件として取得する。
【００３９】
図３に戻り、記憶部１２は、主として補助記憶部１０３によって実現される。記憶部１２は、取得部１１によって格納されるデータの他に、予測部１３、スケジュール決定部１４、表示制御部１５及び機器制御部１６によって用いられるデータを記憶する。記憶部１２に記憶されるデータには、制御対象となる機器の消費電力を示す機器電力データＤ２、機器を制御するための基準となる基準スケジュールＤ１０、蓄熱機器６１の第１運転スケジュールＤ１１、家電機器６２の第２運転スケジュールＤ１２、蓄電機器６３の第３運転スケジュールＤ１３が含まれる。
【００４０】
なお、第１運転スケジュールＤ１１、第２運転スケジュールＤ１２、及び第３運転スケジュールＤ１３は、基準スケジュールＤ１０を変更することによりスケジュール決定部１４によって作成される。また、以下では、第１運転スケジュールＤ１１、第２運転スケジュールＤ１２、及び第３運転スケジュールＤ１３を総称して運転スケジュールという。
【００４１】
機器電力データＤ２は、家電機器６２各々の運転状態に対応づけて家電機器６２各々によって消費される電力を示すデータである。図５には、機器電力データＤ２の例が模式的に示されている。図５中の機器ＩＤは、家電機器６２各々を識別するための識別子である。図５に示される例では、機器ＩＤとして、家電機器６２ａ，６２ｂ各々の符号と同一のＩＤが用いられている。また、図５において「湯沸かし」という運転状態に対応づけられた「９００−１０００Ｗ」という消費電力は、９００Ｗから１０００Ｗまでの範囲で消費電力が変動することを意味する。
【００４２】
計測データＤ３は、計測装置３０の計測結果が蓄積されたデータであって、分散型電源５０による発電電力、蓄熱機器６１及び家電機器６２の消費電力、及び蓄電機器６３に供給される電力又は蓄電機器６３から供給される電力の履歴を示す。また、気象データＤ４は、気象に関する情報の予報値と観測値とを蓄積したデータである。
【００４３】
基準スケジュールＤ１０は、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３を制御するための標準的なスケジュールである。例えば、電気料金は夜間に低額になることが多いため、基準スケジュールＤ１０では、蓄熱機器６１の電力消費及び蓄電機器６３の充電が夜間に計画される。基準スケジュールＤ１０は、例えば、図６に示されるように、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３の運転状態と、この運転状態の運転が開始される時刻及び終了する時刻とが対応づけられたデータである。基準スケジュールＤ１０は、プロセッサ１０１によって予め作成されてもよいし、ユーザによって予め入力されてもよい。
【００４４】
第１運転スケジュールＤ１１、第２運転スケジュールＤ１２、及び第３運転スケジュールＤ１３は、スケジュール決定部１４によって、この順で作成されて、記憶部１２に格納される。第１運転スケジュールＤ１１は、蓄熱機器６１について制約条件に従って定められ、第２運転スケジュールＤ１２は、家電機器６２について制約条件に従って定められ、第３運転スケジュールＤ１３は、蓄電機器６３について制約条件に従って定められる。
【００４５】
予測部１３は、主としてプロセッサ１０１によって実現される。予測部１３は、記憶部１２に記憶されるデータに基づいて、制御システム１０００で使用される電力の推移を予測する。例えば、予測部１３は、基準スケジュールＤ１０と機器電力データＤ２とを組み合わせることで、基準スケジュールＤ１０に従って稼動する蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３の使用電力を予測する。同様に、予測部１３は、運転スケジュールと機器電力データＤ２とを組み合わせることで、これらの運転スケジュールに従って稼動する蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３の使用電力を予測する。また、予測部１３は、計測データＤ３と気象データＤ４とを組み合わせることで、分散型電源５０による発電電力の推移を予測する。なお、予測部１３は、記憶部１２に記憶されるデータを読み込むことなく、取得部１１から直接取得したデータに基づいて電力の推移を予測してもよい。
【００４６】
スケジュール決定部１４は、主としてプロセッサ１０１によって実現される。スケジュール決定部１４は、基準スケジュールＤ１０において計画されている蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３の稼動する時刻を変更することで、制約条件を満たす第１運転スケジュールＤ１１、第２運転スケジュールＤ１２及び第３運転スケジュールＤ１３を計画する。
【００４７】
表示制御部１５は、主としてプロセッサ１０１によって実現される。表示制御部１５は、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールとに関する情報を表示装置２０又は出力部１０５に表示させる。表示制御部１５によって表示される情報には、例えば、スケジュールそのものが含まれてもよいし、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールを比較して、運転スケジュールに従って機器が稼動した場合の効果が含まれてもよい。この効果には、例えば、電気料金の損得、制御システム１０００の消費電力の増減が含まれる。そして、表示制御部１５は、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールとのいずれを採用するかを、ユーザに問い合わせる。
【００４８】
機器制御部１６は、主としてプロセッサ１０１と通信部１０６とによって実現される。機器制御部１６は、基準スケジュールＤ１０及び運転スケジュールのうち、ユーザによって選択されたスケジュールに従って蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３を制御する。
【００４９】
続いて、制御装置１０により実行されるスケジュール計画処理について、図７〜１１を用いて説明する。図７に示されるスケジュール計画処理は、特定のタイミングに開始する。このタイミングは、例えば定期的な時刻、気象データＤ４又はユーザスケジュールＤ５が変更されたとき、予測部１３による予測値と計測装置３０による計測値が大幅に異なるときである。
【００５０】
図７に示されるように、まず、取得部１１が制約条件を取得する（ステップＳ１）。具体的には、取得部１１は、出力部１０５又は表示装置２０を介して、ユーザが要望する運用モードを問い合わせる。そして、例えば経済性を重視するモードがユーザによって指定されると、取得部１１は、実質的に、このモードにより示される制約条件（図４参照）を取得することとなる。また、取得部１１は、ピークカット電力をユーザに問い合わせて、ユーザによって入力された値を制約条件として取得する。また、取得部１１は、発電抑制指令が発令された場合には、発電量の目標値を含むこの指令を、制約条件として取得する。
【００５１】
次に、取得部１１は、計測データＤ３、気象データＤ４、ユーザスケジュールＤ５を含むデータを取得する（ステップＳ２）。
【００５２】
次に、予測部１３は、基準スケジュールＤ１０に従って蓄熱機器６１、家電機器６２、蓄電機器６３が稼動した場合における、これらの機器の使用電力の推移を予測する（ステップＳ３）。
【００５３】
次に、スケジュール決定部１４は、ステップＳ３の予測結果に基づいて、制約条件を満たす蓄熱機器６１の第１運転スケジュールＤ１１を計画する（ステップＳ４）。例えば、経済性を重視するモードが指定されるとともに発電抑制指令が発令された上で、ステップＳ３にて、減少させることが指示された発電電力で、蓄熱機器６１の湯沸かし運転に必要な電力をまかなえることが予測された場合には、スケジュール決定部１４は、蓄熱機器６１の湯沸かし運転を夜間から日中にシフトさせて第１運転スケジュールＤ１１を作成する。すなわち、発電抑制指令により指定された時間に制御システム１０００が使用する発電電力が、発電抑制指令が発令されない場合に使用する発電電力より大きくなる。これにより、発電電力の電力系統への逆潮流を抑制しつつ、発電電力を有効に利用することができる。
【００５４】
ただし、図８に示されるように、蓄熱機器６１の湯沸かし運転をシフトすることで、商用電力系統ＰＳ１，ＰＳ２からの新たな買電が生じる場合には、スケジュール決定部１４は、このように蓄熱機器６１の湯沸かし運転をシフトさせない。これにより、制約条件に反する運転スケジュールの作成が回避される。なお、図８中のボックスＬ１１，Ｌ１２は、蓄熱機器６１の消費電力量を示し、ボックスＬ１３は、家電機器６２の消費電力量を示し、線Ｌ２０は、発電電力を示す。図８中の網掛けされた領域は、湯沸かし運転のシフトにより商用電力系統ＰＳ１，ＰＳ２から新たに購入する必要がある電力量を示す。
【００５５】
また、図９に示されるように蓄熱機器６１の湯沸かし運転をシフトすることで、制御システム１０００の使用電力がピークカット電力Ｔｈを超える場合には、スケジュール決定部１４は、このように蓄熱機器６１の湯沸かし運転をシフトさせない。これにより、制約条件に反する運転スケジュールの作成が回避される。
【００５６】
図７に戻り、予測部１３は、蓄熱機器１１の使用電力を予測する（ステップＳ５）。具体的には、予測部１３は、ステップＳ４にて計画された第１運転スケジュールＤ１１に従って蓄熱機器６１が稼動した場合における、蓄熱機器６１の消費電力の推移を予測する。
【００５７】
次に、スケジュール決定部１４は、ステップＳ５の予測結果に基づいて、制約条件を満たす家電機器６２の第２運転スケジュールＤ１２を計画する（ステップＳ６）。家電機器６２はユーザによる使用状況に応じてその消費電力が変化するため、スケジュール決定部１４は、ユーザスケジュールＤ５を参照して第２運転スケジュールＤ１２を作成することが好ましい。
【００５８】
次に、予測部１３は、家電機器６２の使用電力を予測する（ステップＳ７）。具体的には、予測部１３は、ステップＳ６にて計画された第２運転スケジュールＤ１２に従って家電機器６２が稼動した場合における、家電機器６２の消費電力の推移を予測する。
【００５９】
次に、スケジュール決定部１４は、ステップＳ７の予測結果に基づいて、制約条件を満たす蓄電機器６３の第３運転スケジュールＤ１３を計画する（ステップＳ８）。この第３運転スケジュールＤ１３は、蓄電機器６３の充放電計画であって、例えば、制約条件を満たす限りにおいて、蓄電機器６３の充電量が一定値に保たれるように作成される。この一定値は、例えば、蓄電池の劣化が少ない５０％の充電率に相当する。
【００６０】
次に、予測部１３は、蓄電機器６３の使用電力を予測する（ステップＳ９）。具体的には、予測部１３は、ステップＳ８にて計画された第３運転スケジュールＤ１３に従って蓄電機器６３が稼動した場合における、蓄電機器６３が使用する電力の推移を予測する。
【００６１】
次に、表示制御部１５は、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールとに関する情報を表示装置２０又は出力部１０５に表示させて、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールとのいずれを採用するかをユーザに問い合わせる（ステップＳ１０）。
【００６２】
図１０，１１にはそれぞれ、ステップＳ１０にて表示される画面の一例が示されている。これらの例では、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールとに関する情報として、それぞれのスケジュールに従って機器が稼動する場合における発電電力及び消費電力の推移と、運転スケジュールを採用した場合における電気料金の損得と、消費電力量の増減とが示されている。
【００６３】
図１０，１１に示される画面でユーザが「はい」又は「いいえ」のボタンを選択することで、基準スケジュールＤ１０又は運転スケジュールが採用される。そして、機器制御部１６は、採用されたスケジュールに従って機器を制御することとなる。
【００６４】
以上、説明したように、本実施の形態に係る制御装置１０は、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３が満たすべき制約条件を取得し、蓄熱機器６１について制約条件に従った第１運転スケジュールＤ１１を計画し、その後に家電機器６２について制約条件に従った第２運転スケジュールＤ１２を計画し、さらにその後に蓄電機器６３について制約条件に従った第３運転スケジュールＤ１３を計画した。これにより、蓄熱機器６１、家電機器６２及び蓄電機器６３を制御するためのスケジュールを同時に計画する場合に比して、スケジュールの計画にかかる計算負荷を軽減することができる。
【００６５】
蓄熱機器６１は、一般的に、電力を一度に使用して湯を沸き上げると効率がよく、電力を断続的に使用したり、小電力を使用したりして湯を沸かすと効率が悪い。このため、電力をまとめて使用することが好ましい。ここで、家電機器６２及び蓄電機器６３を含む他の機器の運転スケジュールが定められた後で蓄電機器６１の第１運転スケジュールＤ１１を定めると、結果的に、電力の利用効率の良いスケジューリングが困難になる。本実施の形態では、蓄電機器６１の第１運転スケジュールＤ１１を他の機器の運転スケジュールより前に定めることで、電力の利用効率を高めている。
【００６６】
また、蓄電機器６３は、蓄えた電力を出力することができるため、充電量がある程度確保される限り、その充放電のスケジュールを変更する余地が大きい。換言すると、充放電スケジュールを変更しても、ユーザに与える影響は少ない。このため、蓄電機器６３の第３運転スケジュールＤ１３を家電機器６２の第２運転スケジュールＤ１２より後に定めることで、第２運転スケジュールＤ１２を変更するための自由度が確保される。結果的に、ユーザの利便性を向上させるような第２運転スケジュールＤ１２を定めることができる。
【００６７】
また、制御装置１０は、計画したスケジュールに関する情報を表示装置２０又は出力部１０５に表示させた。これにより、スケジュールに従って機器を稼動させる前に、スケジュールに関する情報がユーザに通知される。したがって、ユーザが意図しない機器の制御が実行されることが防がれる。ひいては、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。
【００６９】
例えば、表示制御部１５によって表示される画面には、計画したスケジュールの選択画面に加えて、過去の実績の評価が含まれていてもよい。図１２，１３には、過去の実績の評価として、昨日における電気料金の実際の損得と、消費電力の実際の増減量とが示されている。これにより、ユーザは、計画したスケジュールによる使用電力の予測と、実際に稼動した機器による使用電力との誤差を認識することができる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、ユーザによって要望された運用モードに従って運転スケジュールが計画されたが、すべての運用モード各々に従った運転スケジュールを作成し、表示制御部１５は、それぞれの運用モードの比較が可能な画面を表示させてもよい。
【００７１】
また、上記実施の形態では、ユーザは、基準スケジュールＤ１０と運転スケジュールのいずれか一方を選択したが、選択したスケジュールをユーザが修正してもよい。
【００７２】
また、制御装置１０が電源切替装置４０に対して指定する電力系統は、ユーザによって制御装置１０に入力されたものであってもよい。これにより、ユーザは、電力供給の安定性、又は電気料金に応じて、好ましい電源を選択することができる。
【００７３】
上記実施の形態では、制約条件の一例（図４）が示されたが、制約条件はこれに限られない。例えば、電力供給の安定性が低い商用電力系統ＰＳ１から電力が供給されている場合においては蓄熱機器６１を稼動させないことを、制約条件としてもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、制約条件をすべて満たす運転スケジュールを計画することが想定されていたが、これには限られない。例えば、多数の制約条件のうち一定の割合の条件を満たす運転スケジュールを計画してもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態では、制御システム１０００を構成する蓄熱機器６１及び蓄電機器６３はそれぞれ１個であったが、２個以上であってもよい。この場合には、２個以上の蓄熱機器６１についての第１運転スケジュールＤ１１と、２個の家電機器６２ａ，６２ｂについての第２運転スケジュールＤ１２と、２個以上の蓄電機器６３についての第３運転スケジュールＤ１３と、がこの順で計画される。
【００７６】
また、エネルギー蓄積機器群６０には、熱エネルギーを貯える蓄熱機器６１及び蓄電池を有する蓄電機器６３以外の機器が含まれてもよい。例えば、電力を使用してフライホイールを回転させることにより運動エネルギーを貯える機器が含まれてもよい。ただし、この機器が貯蔵するエネルギーから住宅Ｈ１内に電力を供給可能な場合には、この機器のスケジュールを蓄電機器６３と同様に決定することが望ましく、それ以外の場合には、この機器のスケジュールを蓄熱機器６１と同様に決定することが望ましい。
【００７７】
上述の実施の形態に係る制御装置１０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。
【００７８】
例えば、補助記憶部１０３に記憶されているプログラムＰ１を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムＰ１をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。
【００７９】
また、プログラムＰ１をインターネットに代表される通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。
【００８０】
また、インターネットに代表されるネットワークを介してプログラムＰ１を転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【００８１】
さらに、プログラムＰ１の全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムＰ１を実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【００８２】
なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。
【００８３】
また、制御装置１０の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア（例えば回路）によって実現してもよい。例えば、取得部１１、予測部１３、スケジュール決定部１４、表示制御部１５及び機器制御部１６を、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いて構成すれば、制御装置１０の省電力化を図ることができる。
【００８４】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、電力の効率的な利用に適している。
【符号の説明】
【００８６】
１０００  制御システム、  １０  制御装置、  １０１  プロセッサ、  １０２  主記憶部、  １０３  補助記憶部、  １０４  入力部、  １０５  出力部、  １０６  通信部、  １０７  内部バス、  １１  取得部、  １２  記憶部、  １３  予測部、  １４  スケジュール決定部、  １５  表示制御部、  １６  機器制御部、  ２０  表示装置、  ３０  計測装置、  ４０  電源切替装置、  ５０  分散型電源、  ６０  エネルギー蓄積機器群、  ６１  蓄熱機器、  ６２，６２ａ，６２ｂ  家電機器、  ６３  蓄電機器、  Ｄ１  制約条件データ、  Ｄ２  機器電力データ、  Ｄ３  計測データ、  Ｄ４  気象データ、  Ｄ５  ユーザスケジュール、  Ｄ１０  基準スケジュール、  Ｄ１１  第１運転スケジュール、  Ｄ１２  第２運転スケジュール、  Ｄ１３  第３運転スケジュール、  Ｈ１  住宅、  Ｌ１１〜Ｌ１３  ボックス、  Ｌ２０  線、  ＮＷ  インターネット、  Ｐ１  プログラム、  ＰＳ１，ＰＳ２  商用電力系統。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月7日(2017.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、蓄熱機器である第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、制約条件に従って定められた第１電気機器の第１運転スケジュールと、第１運転スケジュールが定められた後に定められた、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールと、第２運転スケジュールが定められた後に定められた、蓄電機器である第３電気機器の第３運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる表示制御手段と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、制約条件に従った第１運転スケジュールと、この第１運転スケジュールの後に定められた第２運転スケジュールと、第２運転スケジュールの後に定められた第３運転スケジュールと、に関する情報が表示装置に表示される。これにより、２以上の機器を稼動させるためのスケジュールの計画にかかる負荷が軽減し、かかるスケジュールに関する情報がユーザに通知されることとなる。ひいては、ユーザの利便性を向上させることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱機器である第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、
前記制約条件に従って定められた前記第１電気機器の第１運転スケジュールと、前記第１運転スケジュールが定められた後に定められた、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールと、前記第２運転スケジュールが定められた後に定められた、蓄電機器である第３電気機器の第３運転スケジュールと、に関する情報を表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記制約条件は、前記第１電気機器を含むシステムに商用電力系統から供給される電力にかかる電気料金が、ユーザによって設定された目標値を下回るときに満たされる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制約条件は、分散型電源による発電電力の商用電力系統への供給を抑制することが指示された場合において、前記第１電気機器を含むシステムが使用する前記発電電力が、前記指示がなされない場合に使用する前記発電電力より大きいときに満たされる、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１電気機器及び前記第２電気機器の基準スケジュールを記憶する記憶手段と、
前記第１電気機器を含むシステムが使用する電力の推移を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された電力の推移に基づいて前記基準スケジュールを変更することにより前記第１運転スケジュールを決定し、前記第１運転スケジュールを決定した後に、前記基準スケジュールを変更することにより前記第２運転スケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
前記第１電気機器と前記第２電気機器とを制御する機器制御手段と、
をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記基準スケジュールと前記第１運転スケジュールと前記第２運転スケジュールとに関する情報を前記表示装置に表示させ、
前記機器制御手段は、前記第１運転スケジュールと前記第２運転スケジュールとがユーザによって選択された場合に、前記第１運転スケジュールに従って前記第１電気機器を制御し、前記第２運転スケジュールに従って前記第２電気機器を制御する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
蓄熱機器である第１電気機器を予め定められた第１運転スケジュールに従って制御し、電力を消費する第２電気機器を予め定められた第２運転スケジュールに従って制御し、蓄電機器である第３電気機器を予め定められた第３運転スケジュールに従って制御する制御装置であって、
前記第１電気機器が満たすべき制約条件を取得する取得手段と、
前記制約条件に従って前記第１運転スケジュールを決定し、前記第１運転スケジュールを決定した後に前記第２運転スケジュールを決定し、前記第２運転スケジュールを決定した後に前記第３運転スケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
を備える制御装置。
【請求項６】
蓄熱機器である第１電気機器が満たすべき制約条件に従って前記第１電気機器の第１運転スケジュールを決定するステップと、
前記第１運転スケジュールを決定した後に、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールを決定するステップと、
前記第２運転スケジュールを決定した後に、蓄電機器である第３電気機器の第３運転スケジュールを決定するステップと、
を含むスケジュール決定方法。
【請求項７】
コンピュータを、
蓄熱機器である第１電気機器が満たすべき制約条件に従って前記第１電気機器の第１運転スケジュールを決定する手段、
前記第１運転スケジュールを決定した後に、電力を消費する第２電気機器の第２運転スケジュールを決定する手段、
前記第２運転スケジュールを決定した後に、蓄電機器である第３電気機器の第３運転スケジュールを決定する手段、
として機能させるためのプログラム。
【国際調査報告】
2017098654.tif 000016
2017098654.tif 000017
2017098654.tif 000018
2017098654.tif 000019