(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費した電力を通知する複数の機器に接続され、予め定められた該機器の優先度に従い、優先度毎の消費電力を求めて送信する複数の機器制御装置と、
システム全体の消費電力の上限値が予め設定される第１電力制御装置と、
前記機器制御装置と前記第１電力制御装置の間に配置される階層化された複数の第２電力制御装置と
を備え、
前記第２電力制御装置は、
前記機器制御装置又は他の第２電力制御装置である複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎に消費電力を合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を、他の第２電力制御装置又は前記第１電力制御装置である上位装置に通知する電力収集部と、
各下位装置に対する、受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶する記憶部と、
自装置に対する消費電力の上限値を上位装置から受信し、前記記憶部の下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を参照して、自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した自装置に対する消費電力の上限値以下になるように、低い優先度の消費電力から順に消費電力を削減するとともに前記記憶部に記憶された各下位装置に対する優先度毎の消費電力から各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知する電力制御部と
を備えた電力制御システム。
【請求項２】
前記機器制御装置は、
前記複数の機器が消費した電力をそれぞれ受信し、各機器に予め設定された優先度に従い優先度毎の消費電力を求め、自装置に接続される前記第２電力制御装置に通知する第２電力収集部と、
受信された機器毎の消費電力を優先度と対応づけて記憶する第２記憶部と、
自装置に対する消費電力の上限値を、自装置に接続される前記第２電力制御装置から受信し、前記第２記憶部を参照して、自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した消費電力の上限値以下になるように、低い優先度の機器から電力を削減して各機器での消費電力を制御する電力制御部と
を備えた請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記機器制御装置は、
接続される機器毎に、該機器の優先度が予め記憶された機器データベース
をさらに備え、
前記複数の機器が消費した電力を受信し、各機器に対応する優先度を前記機器データベースを参照して特定し、優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を自装置に接続される前記第２電力制御装置に通知する請求項２に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記第１電力制御装置は、
前記第２電力制御装置である複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の総消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎の総消費電力を優先度別に合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力の合計値を求める第３電力収集部と、
各下位装置に対する、受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶する第３記憶部と、
システム全体の消費電力の上限値を入力し、前記第３記憶部の下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を参照して、自装置の配下の機器での消費電力の合計がシステム全体の消費電力の予め定められた上限値以下になるように、低い優先度の消費電力から順に消費電力を削減するとともに前記第３の記憶部に記憶された下位装置に対する配下の機器で消費された優先度毎の消費電力から各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知する第３電力制御部と
を備えた請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記第２電力制御装置の少なくともひとつは、
求められた優先度毎の消費電力の該優先度を、より高い優先度に変更し、変更後の優先度毎の消費電力を上位装置に通知する請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記複数の第２電力制御装置はそれぞれ、
前記電力収集部が、優先度毎の消費電力を所定間隔で通知するためのタイマ
をさらに備え、
該タイマは、前記複数の第２電力制御装置の階層が上位になるほど時間間隔が長くなるように設定される請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項７】
消費した電力を通知する複数の機器に接続され、予め定められた該機器の優先度に従い、優先度毎の消費電力を求めて送信する複数の機器制御装置と、
システム全体の消費電力の上限値が予め設定される第１電力制御装置と、
前記機器制御装置と前記第１電力制御装置の間に配置される階層化された複数の第２電力制御装置と
を備えた電力制御システムにおいて前記第２の電力制御装置として用いられる電力制御装置であって、
前記機器制御装置又は他の第２電力制御装置である複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎に消費電力を合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を、他の第２電力制御装置又は前記第１電力制御装置である上位装置に通知する電力収集部と、
各下位装置に対する、受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶する記憶部と、
自装置に対する消費電力の上限値を上位装置から受信し、前記記憶部の下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を参照して、自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した自装置に対する消費電力の上限値以下になるように、低い優先度の消費電力から順に消費電力を削減するとともに前記記憶部に記憶された各下位装置に対する配下の機器で消費された優先度毎の消費電力から各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知する電力制御部と
を備えた電力制御装置。
【請求項８】
前記電力収集部は、
求められた優先度毎の消費電力の該優先度を、より高い優先度に変更し、変更後の優先度毎の消費電力を上位装置に通知する請求項７に記載の電力制御装置。
【請求項９】
消費した電力を通知する複数の機器に接続され、予め定められた該機器の優先度に従い、優先度毎の消費電力を求めて送信する複数の機器制御装置と、
システム全体の消費電力の上限値が予め設定される第１電力制御装置と、
前記機器制御装置と前記第１電力制御装置の間に配置される階層化された複数の第２電力制御装置と
を備えた電力制御システムにおける電力制御方法であって、
第２電力制御装置が、複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎に消費電力を合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を上位装置に通知することと、
第２電力制御装置が、各下位装置に対する、受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶することと、
第２電力制御装置が、自装置に対する消費電力の上限値を上位装置から受信し、記憶された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を参照して、自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した自装置に対する消費電力の上限値以下になるように、低い優先度の消費電力から順に消費電力を削減するとともに前記記憶部に記憶された各下位装置に対する配下の機器で消費された優先度毎の消費電力から各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知することと
を含む電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力制御システム、電力制御装置及び電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力供給元の発電設備などが何らかの原因により停止するなどし、大幅な電力の供給量が低下する可能性がある。電力供給量の不足が明らかな場合は、電力供給元としての電力会社で、事前予告した一部地域全体の電力を停止させるなどの方法を取ることによって、大規模停電を回避している。しかしながら、電力停止の地域で生活する人にとっては、電気機器を使用できなくなるなど、大きな負担となってしまう。その解決策の一つとして、特開２００２−１０５３２（特許文献１）に示される技術がある。特許文献１における技術では、電力供給元から電力の削減要求を受ける集中計算センターにて、リアルタイムに消費電力を収集し、電力削減要求を各契約者（住宅、ビル、工場など）の電力を制御するコントローラに指示することで、省電力化を実現している。その際に、電力を制御する範囲を地域に応じていくつかのグループに分割し、各グループに時間単位ずつ電力削減量を指示することによって、ピーク電力の削減を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０５３２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の技術では、同一グループ内の契約者に対して同量の電力削減量を要求する。これは特許文献１の前提とするシステムでは、消費する電力をすべて同一の優先度の電力として扱っているためである。しかしながら、一般に消費する電気機器にはそれぞれ優先度が存在すると考えられる。例えば、医療機関などでは、人命にかかわるなどの理由により停止できない電力がほとんどを占める。一方で各家庭における使用電力は、優先度の低い余剰電力が大半を占める。ただし、家庭においても、宅内医療機器などを使用していれば、他の家電製品は停止させても、優先度の高い医療機器はできる限り停止させたくないなどの状況が想定される。このように電力の使用現場では細かい優先度が存在するが、上記、特許文献１の技術では、各グループ内の契約者に対しては同一の電力削減を指示するため、優先度を考慮した電力の削減ができなかった。
また、特許文献１では各契約者からの消費電力をリアルタイムに集中計算センターへ通知する形態となっており、集中管理センターが全ての情報を一元管理する。その場合、扱う契約者の数が増加するに伴い、管理側の設定などが煩雑となってしまう課題がある。例をあげると、特許文献１では、あらかじめ契約者ごとにグループ分けの設定を実施しておく必要があり、契約者の追加や削除などのたびにグループ分けの設定が必要となってしまうという課題がある。
以上の点に鑑み、本発明は、システム全体として優先度の低い電力から電力を削減し優先度の高い電力を確保する電力制御システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明では、宅内や社内で使用される電気機器に優先度を設定し、それらの電気機器が消費する電力を優先度別に収集する。ここで優先度とは電力削減時の優先度のことで、削減時には優先度が低い機器から順に削減対象となる。電力需要がひっ迫するなどした場合は、その収集した優先度別の消費電力を元に優先度の低い電力から削減できるよう各地域や家庭などの削減量を計算する。これにより、優先度を考慮した電力制御を実現することが可能である。また、収集する情報および処理方法を階層的に制御する電力制御の装置を配置する。これにより、最上位の装置ではシステム全体の消費電力を収集可能であり、また、特定の階層において優先度を考慮した消費電力の制御も簡易に実現することが可能となる。
【０００６】
本発明の第１の解決手段によると、
消費した電力を通知する複数の機器に接続され、予め定められた該機器の優先度に従い、優先度毎の消費電力を求めて送信する複数の機器制御装置と、
システム全体の消費電力の上限値が設定される第１電力制御装置と、
前記機器制御装置と前記第１電力制御装置の間に配置される階層化された複数の第２電力制御装置と
を備え、
前記第２電力制御装置は、
前記機器制御装置又は他の第２電力制御装置である複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎に消費電力を合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を、他の第２電力制御装置又は前記第１電力制御装置である上位装置に通知する電力収集部と、
受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶する記憶部と、
自装置に対する消費電力の上限値を上位装置から受信し、前記記憶部の優先度毎の消費電力を参照して、低い優先度から電力を削減して自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した消費電力の上限値以下になるように、各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知する電力制御部と
を備えた電力制御システムが提供される。
【０００７】
本発明の第２の解決手段によると、
消費した電力を通知する複数の機器に接続され、予め定められた該機器の優先度に従い、優先度毎の消費電力を求めて送信する複数の機器制御装置と、
システム全体の消費電力の上限値が設定される第１電力制御装置と、
前記機器制御装置と前記第１電力制御装置の間に配置される階層化された複数の第２電力制御装置と
を備えた電力制御システムにおいて前記第２の電力制御装置として用いられる電力制御装置であって、
前記機器制御装置又は他の第２電力制御装置である複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎に消費電力を合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を、他の第２電力制御装置又は前記第１電力制御装置である上位装置に通知する電力収集部と、
受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶する記憶部と、
自装置に対する消費電力の上限値を上位装置から受信し、前記記憶部の優先度毎の消費電力を参照して、低い優先度から電力を削減して自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した消費電力の上限値以下になるように、各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知する電力制御部と
を備えた電力制御装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３の解決手段によると、
消費した電力を通知する複数の機器に接続され、予め定められた該機器の優先度に従い、優先度毎の消費電力を求めて送信する複数の機器制御装置と、
システム全体の消費電力の上限値が設定される第１電力制御装置と、
前記機器制御装置と前記第１電力制御装置の間に配置される階層化された複数の第２電力制御装置と
を備えた電力制御システムにおける電力制御方法であって、
第２電力制御装置が、複数の下位装置から該下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力をそれぞれ受信し、該優先度毎に消費電力を合計して、自装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を求め、求められた優先度毎の消費電力を上位装置に通知することと、
第２電力制御装置が、受信された下位装置の配下の機器で消費された優先度毎の消費電力を記憶することと、
第２電力制御装置が、自装置に対する消費電力の上限値を上位装置から受信し、記憶された優先度毎の消費電力を参照して、低い優先度から電力を削減して自装置の配下の機器での消費電力の合計が受信した消費電力の上限値以下になるように、各下位装置に対する消費電力の上限値を求め、求められた各下位装置に対する消費電力の上限値を、対応する下位装置に通知することと
を含む電力制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、システム全体として優先度の低い電力から電力を削減し優先度の高い電力を確保する電力制御システムを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】システム構成の概要図である。
【図２】電力制御装置の構成図である。
【図３】機器制御装置の構成図である。
【図４】電力収集制御部の処理フローチャート例である。
【図５】電力分散制御部の処理フローチャート例である。
【図６】機器制御部の処理フローチャート例である。
【図７】電力制御装置で処理する情報の例である。
【図８】機器制御装置で処理する情報の例である。
【図９】ＷＥＢ−ＵＩによるユーザＩ／Ｆの画面例である。
【図１０】本発明を適用したシステム構成の別例である。
【図１１】本発明を適用した消費電力の処理方法の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図を参照して、本発明における実施の形態を説明する。
（実施例１）
１．システム構成
図１を参照し、本実施例におけるシステム構成を説明する。図１に示す本実施例における電力制御システムはピラミッド型の階層構造をとる。本実施例におけるピラミッド型の電力制御システムは、最上位の電力制御装置（第１電力制御装置）１００を頂点として、任意の台数、任意の階層をとる下位の（最上位の電力制御装置と機器制御装置の間に配置される）電力制御装置（第２電力制御装置）１００と、実際に電力を消費する複数の機器１０２と、それらの機器１０２の電源状態を制御する複数の機器制御装置１０１とを備える。本実施例では、図１に示すピラミッド型の階層構造により、各階層で消費電力の収集、および抑制電力の伝達を分散的に行うことで、消費電力の制御を行う。ここで、本実施例における消費電力の収集とは、ある階層において下位に存在する複数台の装置（例えば、ひとつ下の階層の装置）から、消費電力の通知を受け、その階層における総消費電力および優先度別の消費電力を求め、上位の装置（例えば、ひとつ上の階層の装置）にその結果を通知することである。また、抑制電力の伝達とは、上位装置から消費電力の上限を通知された場合に、その階層における優先度別消費電力を基に、下位に存在する各装置（例えばひとつ下の階層の装置）の消費電力の上限を求め、その装置毎の消費電力の上限をそれぞれの装置に通知していくことである。
【００１２】
本実施例の一態様によれば、実際に電力を消費する機器１０２は、例えば、各家庭や、工場、病院、ビルなどで使用される照明、エアコン、ＴＶなどの電気機器などである。本実施例におけるこれらの機器１０２は機器制御装置１０１により、電源ＯＮ／ＯＦＦなどの状態を管理され、また、機器の消費電力を定期的に機器制御装置１０１に通知する機能を持つ。
機器制御装置１０１は、各家庭やビル、工場などに設置され、機器１０２を制御し、各機器１０２の消費電力を収集、および抑制電力の伝達を行う装置である。また、電力制御装置１００は、例えば一定地域ごとに設置され、配下の各機器制御装置１０１の消費電力を収集、および抑制電力の伝達を行う装置である。あるいは、電力制御装置１００は、一定地域毎に設定された電力制御装置１００をさらに集約し、広範囲な地域の消費電力を収集、および抑制電力の伝達を行う装置である。最終的には最上位の電力制御装置１００によりシステム全体の消費電力を収集することが可能である。また、最上位の電力制御装置１００に消費電力の上限を通知（設定）することで、システム全体に抑制電力を伝達していくことが可能である。
本実施例における電力制御システムでは、最下位の機器１０２から最上位の電力制御装置１００に対して、消費電力を通知し、最上位の電力制御装置１００により、システム全体の消費電力を収集するステップと、最上位の電力制御装置１００から、下位の階層毎の消費電力の上限を算出し、各階層の装置にその消費電力の上限を通知していくステップにより、システム全体として優先度を考慮した電力の削減を実現する。
【００１３】
２．電力制御装置
図２を参照し、本実施例における電力制御装置１００を説明する。図２に示す電力制御装置１００では、一つの上位装置２１０と複数台の下位装置２２０〜２２２の間での消費電力の収集、および抑制電力の伝達を行う。最上位の電力制御装置１００を除いて、電力制御装置１００の上位装置２１０は上位の電力制御装置１００である。最上位の電力制御装置１００の上位装置は、最終的に総消費電力の結果を通知され、システム全体の消費電力の上限を指定する管理側の装置である。また、電力制御装置１００の下位装置２２０〜２２２は機器制御装置１０１または下位の電力制御装置１００である。電力制御装置１００は下位装置２２０〜２２２からの消費電力の通知を受け、下位装置全体の総消費電力および優先度別消費電力を上位の電力制御装置１００に通知する。また、上位装置２１０から消費電力の上限を通知されると、消費電力および優先度別消費電力から下位装置２２０〜２２２それぞれの消費電力の上限を計算し、下位装置２２０〜２２２（下位の電力制御装置１００あるいは機器制御装置１０１）へ通知する。
最上位の電力制御装置１００の構成も、図２に示すのと同様であるが、上位装置への消費電力通知は不要である。また、上位装置からの消費電力の上限通知の変わりに、消費電力の上限値が、例えば操作者の操作により入力部から入力される。なお、消費電力の上限値は、電力の供給量を管理する装置などの適宜の装置から入力されてもよい。
図２に示す電力制御装置１００は電力制御機能部２００を持つ。電力制御機能部２００には、電力記憶部２０１、電力収集制御部２０２、電力分散制御部２０３、通知タイマ２０４を有する。
【００１４】
電力制御機能部２００における電力収集制御部２０２の処理シーケンスを図４に示す。下位装置２２０〜２２２から周期的に通知される消費電力の通知は電力収集制御部２０２にて取得される。下位装置から消費電力の通知を受けた場合（Ｓ４０１）、電力収集制御部２０２は、電力記憶部２０１のエントリ毎の消費電力および優先度別消費電力を、取得した消費電力および優先度別消費電力に更新する（Ｓ４０６）。電力記憶部２０１の例を図７に示す。図７については後に詳述する。また、電力収集制御部２０２は、上位装置に周期的に消費電力を通知する間隔を、通知タイマ２０４から通知される。例えば、通知タイマ２０４が、所定間隔毎に消費電力通知の指示を電力収集制御部２０２に出力してもよい。本実施例においてシステム階層が下位の装置になるほど、上位装置に通知する消費電力の変動が激しく、上位装置になるほど平準化される。そのため、下位装置になるほど通知タイマの周期を短く設定し、上位装置になるほど通知タイマの周期を長く設定してもよい。例えば、機器ＯＮ／ＯＦＦなどにより収集する消費電力が変動する機器制御装置１０１では、よりリアルタイム性を持たせるため、１〜１０秒の短い周期で上位装置へ消費電力を通知する。しかしながら、最上位付近の電力制御装置１００では、収集する消費電力は平均化され、変動は少なくなると考えられる。そのため、１０分〜３０分周期での通知タイマを設定することが可能である。これにより、上位装置になるに従い、消費電力通知による電力収集制御部２０２の処理負荷を減少させることが可能である。電力収集制御部２０２が通知タイマから、消費電力通知の指示を受けた場合（Ｓ４０１）、電力収集制御部２０２は電力記憶部２０１に記憶された各下位装置の消費電力の合計と優先度別消費電力の合計を計算する（Ｓ４０２）。また、電力収集制御部２０２は、上位装置に通知する消費電力に対して、優先度別消費電力の補正が必要となった場合（Ｓ４０３）、実施例２で詳述する優先度別消費電力の補正を行い（Ｓ４０４）、上位装置へ消費電力通知を行う（Ｓ４０５）。例えば、消費電力の合計と、優先度別消費電力の合計を上位装置に通知する。なお、本実施例では、ステップＳ４０３、Ｓ４０４は省略できる。また、最上位の電力制御装置１００では、消費電力通知のステップＳ４０５は省略できる。
電力分散制御部２０３は、上位装置２１０から通知される消費電力の上限により、下位装置２２０〜２２２に消費電力の上限を通知する。電力分散制御部２０３の処理シーケンスを図５に示す。
電力分散制御部２０３は、上位装置２１０から消費電力の上限を通知された場合、電力記憶部２０１からエントリ毎の消費電力および優先度別消費電力を取得し（Ｓ５０１）、後述する方法により、エントリ毎（下位装置毎）の消費電力の上限を計算する（Ｓ５０２）。また、求めた消費電力の上限を各エントリに該当する下位装置毎に通知する（Ｓ５０３）。
【００１５】
３．消費電力計算方法
図７の表７００を参照し、電力収集制御部２０２における、上位装置へ通知する消費電力の計算方法について説明する。図７は、電力制御装置１００において、下位装置Ａ２２０、下位装置Ｂ２２１、下位装置Ｎ２２２の３つの下位装置から消費電力を通知された場合に、電力記憶部２０１に記憶される消費電力の例を示している。下位装置からは通知される消費電力として、下位装置において集計された消費電力の合計７０１と、例えば優先度ＡからＣに分けられた優先度別の消費電力７０２を通知されている。ここで、優先度ＡからＣの消費電力は優先度Ａが最も優先度が低く、優先度Ｂ、Ｃとなるにつれ、優先度は上昇するものとする。図７では下位装置Ａ、Ｂ、Ｎから通知された情報はそれぞれ下位Ａ７０３、下位Ｂ７０４、下位Ｎ７０５として示している。電力記憶部２０１には、下位装置を識別する適宜の識別子を記憶できる。例えば、下位装置Ａ２２０での消費電力は１０００万ｋＷであり、優先度Ａ、Ｂ、Ｃ毎の消費電力の内訳はそれぞれ３００万ｋＷ、２００万ｋＷ、５００万ｋＷである。電力制御装置１００では、下位装置から通知される消費電力の合計７０６を計算し、電力記憶部２０１に記憶する。また、消費電力の合計及び優先度別消費電力を上位装置へ定期的に通知する。なお、消費電力の合計は通知を省略してもよく、この場合上位装置は優先度別消費電力から消費電力の合計を求めることができる。電力制御装置１００は階層構造になっており、全ての電力制御装置１００でこの処理を行うことで、最上位の電力制御装置１００はシステム内の全ての消費電力と優先度別消費電力を把握することが可能である。
【００１６】
４．消費電力分散方法
図７の表７１０を参照し、本実施例における電力制御装置１００の抑制消費電力の伝達方法について説明する。電力制御装置１００では上位装置２１０から、消費電力の上限を通知される。この消費電力の上限は、最上位の電力制御装置１００においては、例えばオペレータにより管理側の装置から指示される。また、下位の電力制御装置においては、上位の電力制御装置から指示される。電力分散制御部２０３では電力記憶部２０１から下位装置２２０〜２２２の消費電力を取得し、優先度の低い電力から電力を削減するよう下位装置２２０〜２２２それぞれの消費電力の上限を計算する。図７の表７１０では消費電力の合計６０００万ｋＷに対して、上位装置２１０から５０００万ｋＷの消費電力を上限とする通知を受けた場合の例を示している。この場合、電力制御装置１００では消費電力の上限を満たすために、１０００万ｋＷの電力を削減する必要がある。ここで、最も優先度の低い優先度Ａの消費電力の合計は表７００によると８００万ｋＷであり、優先度Ａの電力を削減するだけでは消費電力の上限を超えてしまう。残り２００万ｋＷの消費電力を次に優先度の低い優先度Ｂの消費電力から削減する必要がある。優先度Ｂの消費電力の合計は表７００によると２５００万ｋＷであり、２００万ｋＷ／２５００万ｋＷで優先度Ｂの消費電力の内８％（ここでは各々１６、４８、１３６ｋＷ）の消費電力を削減すればよいことになる。そのため、下位装置Ａ、Ｂ、Ｎにおいて優先度Ｂの消費電力を各８％削減することで、２００万ｋＷの消費電力の削減が可能である。これにより、各下位装置に対して優先度Ａ、Ｂ、Ｃの各消費電力から削減する消費電力７１３を求め、そこから下位装置２２０〜２２２に通知する消費電力の上限を計算する。電力分散制御部１００では、下位装置毎に求めた消費電力の上限７１４を、それぞれ下位装置２２０〜２２２へ通知する。通知を受けた下位装置２２０〜２２２では同様の処理を繰り返すことで、システム全体として優先度の低い消費電力から電力を削減した場合の消費電力を算出することが可能となる。なお、これ以外にも適宜の手法で優先度に基づく消費電力を削減してもよい。
【００１７】
５．機器制御装置
図３を参照し、本実施例における機器制御装置１０１を説明する。
機器制御装置１０１は上位の電力制御装置１００と、下位の実際の電力を消費する複数台の機器３２０〜３２２の間で、消費電力の収集、抑制電力の伝達、および機器の制御を行う。機器制御装置１０１は下位の機器３２０〜３２２ごとに周期的に通知される消費電力を収集し、その総消費電力を上位の電力制御装置１００へ通知する。その際、機器ごとに設定された優先度ごとに優先度別消費電力を計算し、総消費電力と合わせて上位装置に通知する。上述と同様に総消費電力は通知を省略してもよい。また、上位電力制御装置１００から消費電力の上限を通知された場合は、現在の消費電力から削減すべき電力を計算し、下位の機器を制御することにより消費電力を制御する。
図３に示す機器制御装置１０１は、電力制御機能部２００と機器制御機能部３００を有する。機器制御機能部３００は、下位の各機器３２０〜３２２を制御する機器制御部３０１と配下機器３２０〜３２２の情報を記録する機器データベース３０２を有する。機器データベース３０２の例を図８の表８００に示す。図８の表８００では各機器３２０〜３２２を識別するための機器名（又は機器識別子）８０１、制御方法８０２、設置場所８０３及び優先度８０４の項目を持ち、これらの情報を機器ごとに管理する。これらの情報はなんらかのユーザインタフェース（Ｉ／Ｆ）から設定することも可能である。また、機器制御部３０１と各機器３２０〜３２２の間で直接情報をやり取りし、取得する方法としてもよい。機器ごとの消費電力を計算するための機器名８０１および優先度８０４の項目以外の項目は機器の制御方法に従って適宜の項目を管理しても良い。
図９にユーザＩ／ＦとしてＷＥＢ−ＵＩから機器情報を設定する場合の設定画面例を示す。図９に示す機器情報設定画面９００は、機器制御装置１０１で管理する機器名を表示する領域９０１を持つ。また、機器情報設定画面９００は、例えば、ユーザにより各機器の詳細情報を設定するため、機器の設置場所を設定するテキストボックス９０２と、優先度を設定するプルダウンメニュー９０３、機器の制御方法を設定するプルダウンメニュー９０４からなる。このようなＩ／Ｆを機器制御装置に持たせることで、ユーザ、あるいは機器制御装置の設置作業者は宅内の機器情報を容易に設定することが可能である。また、消費電力の上限を通知された際の電力削減方法および削減可能電力を表示する、電力削減情報画面９１０のようなＷＥＢ画面を表示させることも可能である。図９の電力削減情報画面では機器名、消費電力を削減する際の制御方法および削減する消費電力を表示する。また、現在の消費電力を表示している。
【００１８】
機器制御機能部３００では下位の機器３２０〜３２２から通知される消費電力、その他の情報を収集し、機器データベース３０２より取得した機器に対応する優先度８０４の項目と収集した情報とを関連づけ、機器ごとの消費電力及び優先度を電力制御機能部２００へ通知する。機器制御装置１０１の電力制御機能部２００では通知された消費電力および優先度別消費電力を機器ごとに管理し、電力記憶部２０１に記録する。図８の表８１０に、電力記憶部２０１の構成例を示す。また、機器制御装置１０１は、収集した消費電力および優先度別消費電力の結果８１６を上位の電力制御装置１００へ通知する。
機器制御部３０１の処理シーケンスを図６に示す。機器制御部３０１は下位の各機器から消費電力の通知を受けた場合（Ｓ６０１）、機器データベース３０２より該当する機器のエントリの優先度を取得し（Ｓ６０２）、取得した消費電力をその優先度別消費電力として電力収集機能部２０２へ通知する（Ｓ６０３）。一方、機器制御部３０１は、電力分散制御部２０３から消費電力の上限を通知された場合（Ｓ６０１）、該当する機器エントリの制御方法を機器データベース３０２を参照して特定し機器を制御する（Ｓ６０５）。一例として、機器の電源をＯＦＦにするなどして、機器で消費される電力を制御する。
図８の表８１０に機器制御装置１０１が収集する消費電力の例を示す。表８１０では配下の機器３２０〜３２２から通知された消費電力と機器データベース３０２に設定された優先度８０４を関連付け、それぞれの優先度別消費電力を算出する。例えば、機器Ａ３２０から通知された消費電力は３００Ｗであり、機器データベース３０２から機器Ａ３２０の優先度８０４はＡであるため、機器Ａ３２０の優先度別消費電力は優先度Ａの３００Ｗとしている。同様に他の機器の消費電力と優先度別消費電力を求め、消費電力と、優先度別消費電力のそれぞれの合計８１６を上位の電力制御装置１００に通知する。
次に本実施例における機器制御装置１０１の抑制消費電力の伝達方法について説明する。本実施例の一態様によれば、上位の電力制御装置１００から消費電力の上限を通知された場合、電力制御機能部２００により、上述の電力制御装置１００と同様に、機器ごとの消費電力を優先度別に計算し、機器制御機能部３００へ通知する。機器制御機能部３００は優先度の低い機器から消費電力を削減することで、消費電力を抑えることができる。
図３に示す機器制御装置１０１の一態様によれば、電力制御機能部２００と機器制御機能部３００は一つの装置内に実現されているが、これらの機能は別々の装置として実現しても良い。また、図８の表８００に示す機器の制御方法８０２は電源ＯＦＦ／ＯＮのみである。そのため、上位装置から通知される消費電力の上限により、消費電力を削減する場合、本実施例では機器の電源をＯＦＦすることで消費電力を削減する方法を例として示している。しかしながら、実際の消費電力の削減方法はこれ以外の方法としてもよい。例えば、エアコンの設定温度を調節するなどして消費電力を調整できる。また、太陽電池や蓄電池などにより電力の供給が可能なシステムではそれらの電力を使用するなどの方法も考えられる。本実施例では実際の機器の具体的な制御方法および電力の削減方法については限定しない。
本実施例においては、機器から収集される消費電力は例えば瞬時電力とすることができる。なお、所定時間の累積値を用いても良い。消費電力の上限が設定された場合は収集した消費電力（過去の電力消費の実績）に基づいて優先度毎に消費電力の上限を設定する（これから消費する電力を制限する）。各機器の使用状況や優先度に基づき消費電力を削減でき、リアルタイム性も追求できる。
【００１９】
（実施例２）
本実施例では、上記の実施例１に加えて、社会システム上優先度の高い施設、例えば医療機関などの医療機器に対して高優先度を設定する場合の実施例について説明する。
図１０に示す本実施例のシステム構成は、例えば各家庭の消費電力を収集、および抑制電力を伝達する地域電力制御装置１０２１と、医療機関などの電力を収集、および抑制電力の伝達する特定電力制御装置１０２０を含む。また、特定電力制御装置１０２０と地域電力制御装置の上位に、広域電力制御装置１０１０と、全域電力制御装置１０００とを有する。地域電力制御装置１０２１の下位には、宅内機器制御装置１０３１などの機器制御装置が接続され、特定電力制御装置１０２０の下位には、医療機器を制御する医療機器制御装置１０３０が接続される。全域電力制御装置１０００は、実施例１の最上位の電力制御装置１００に相当し、広域電力制御装置１０１０、地域電力制御装置１０２１は、その下位の複数階層の電力制御装置１００に相当する。宅内機器制御装置１０３１及び医療機器制御装置１０３０は、実施例１の機器制御装置１０１に相当する。このようなシステム構成において、例えば、一般の機器１０４１で消費する電力に対して設定する優先度をＡからＣとし、医療機関などで使用する電力にはＤからＦの高優先度を設定することで、医療機関で消費される電力は他の電力に比べ削減されにくく管理することが可能である。
図１１に特定電力制御装置１０２０の収集する消費電力と上位装置へ通知する消費電力の例を示す。ここで、特定電力制御装置１０２０は、電力収集制御部２０２にて、収集した消費電力をＤ〜Ｆの高優先度の電力に補正する設定がなされているものとする。図１１では特定電力制御装置１０２０は下位の医療機器制御装置１０３０から消費電力１１０１〜１１０２を通知される。ここでは、医療機器の優先度はＡ〜Ｃに設定されているものとする。特定電力制御装置１０３０の電力収集制御部２０２ではこの情報を電力記憶部２０１に記憶する。また、上位装置に消費電力を通知する際に、特定電力制御装置１０２０で優先度別消費電力として通知されたＡ〜Ｃの消費電力をＤ〜Ｆとして高い優先度に補正し（図４のＳ４０４）、上位装置に通知する。上位装置としての広域電力制御装置１０１０で収集した消費電力の例を図１１の表１１１０に示す。これにより、上位装置で消費電力の上限を通知する際は、優先度Ａ〜Ｃの電力が先に削減され、特定消費電力制御装置１０２０配下の電力を優先的に残すことが可能となる。ここで、図１１の１１１０の例では特定電力制御装置１０２０で収集した優先度Ａ〜Ｃの消費電力に対して、全ての優先度をＤ〜Ｆに上げているが、医療機器制御装置１０３０で管理する電力の中でも、優先度Ｃの電力のみ優先度を上げるなどの処理を行ってもよい。なお、上述の説明では医療機関を例に説明したが、これに限らず適宜の施設でもよい。また、医療機関等の施設内でも、特定電力制御装置１０２０の配下に接続される機器（例えば医療機器）と、地域電力制御装置１０２１の配下に接続される機器（例えば自動販売機など医療と関連が少ない機器）があってもよい。
また、さらに上記の実施例の別の実施例として、広域電力制御装置１０１１として工場地帯などの電力と住宅地域などの電力を分けて制御し、工場地帯の優先度を変更するなどの方法も考えられる。
このように、本実施例における電力制御方法によって、システムとして最適な優先度の設定と管理を容易に行うことができ、柔軟なシステム設計が可能となる。
【００２０】
３．構成例
［構成例１］
電力制御システムは、例えば、消費した電力を通知する機器と、各機器の通知する電力と各機器の優先度を関連付け、機器ごとの優先度別消費電力と消費電力の合計を上位の管理装置に通知する機器制御装置と、機器制御装置からの優先度別消費電力と消費電力の通知を受け、機器制御装置ごとの優先度別消費電力および消費電力を集計する電力制御装置で構成される。
［構成例２］
上述の電力制御システムにおいて、機器制御装置は、電力を消費する機器の優先度および制御情報を記憶し、電力を消費する機器から通知された電力を優先度と関連付け優先度別の消費電力を集計することを特徴のひとつとする。
［構成例３］
上述の構成例２に示す機器制御装置において、電力を消費する複数台の機器からの消費電力の通知を受け、前記構成例２に示す優先度別消費電力の合計を集計し、その結果を記憶領域に記憶することを特徴のひとつとする。
［構成例４］
上述の構成例２〜３に示す機器制御装置において、前記構成例３の優先度別消費電力および消費電力の合計を上位の電力制御装置に通知することを特徴のひとつとする。
［構成例５］
上述の構成例１に示す電力制御システムにおいて、電力制御装置は、構成例２〜５で示した複数台の機器制御装置から優先度別消費電力および消費電力の合計を通知され、下位の機器制御装置における、優先度別消費電力および消費電力の合計を集計し、その結果を記憶することを特徴のひとつとする。
【００２１】
［構成例６］
上述の構成例５に示す電力制御装置において、集計した消費電力を上位の電力制御装置に通知することを特徴のひとつとする。
［構成例７］
上述の構成例５〜６に示す複数台の電力制御装置から優先度別消費電力および消費電力の合計を通知され、配下の電力制御装置における優先度別消費電力および消費電力の合計を集計し、その結果を記憶し上位の電力制御装置に通知することを特徴のひとつとする。
［構成例８］
上述の構成例６〜７に示す電力制御装置において、最上位の電力制御装置では集計した消費電力および優先度別消費電力を電力供給元の管理側装置へ通知することを特徴のひとつとする。
［構成例９］
電力制御システムは、例えば、上位装置から消費電力の上限を通知された場合、配下の電力制御装置ごとの消費電力の上限を算出することを特徴とし、算出した消費電力の上限を下位の制御装置に通知する電力制御装置と消費電力の上限に応じて電力を消費する機器を制御する機器制御装置と機器制御装置の制御に従い電源ＯＮ／ＦＦなどの制御を受ける機器で構成される。
［構成例１０］
上述の構成例９に示す上位装置から消費電力の上限を通知され、消費電力の上限と現在の消費電力から、現在の消費電力が通知された消費電力の上限を上回っていた場合、優先度別消費電力を元に、優先度の低い電力を削減し配下の複数台の電力制御装置で消費電力の上限を算出することを特徴のひとつとする。
［構成例１１］
上述の構成例１０に示す構成により、消費電力の上限を算出し、算出した消費電力の上限を下位の制御装置に通知する。
［構成例１２］
上述の構成例９に示す電力制御システムにおいて、上位の電力制御装置から消費電力の上限を通知され、下位の電力を消費する機器に対して優先度に応じて電力制御を行うことを特徴のひとつとする。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、例えば、供給する電力を制御する電力制御システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１００  電力制御装置
１０１  機器制御装置
１０２  機器
２００  電力制御機能部
２０１  電力記憶部
２０２  電力収集制御部
２０３  電力分散制御部
２０４  通知タイマ
２０５  優先度補正
２１０  上位装置
２２０  下位装置Ａ
２２１  下位装置Ｂ
２２２  下位装置Ｎ
３００  機器制御機能部
３０１  機器制御部
３０２  機器データベース
３２０  下位機器Ａ
３２１  下位機器Ｂ
３２２  下位機器Ｎ
７００  電力制御部で収集する消費電力の例
７０１  消費電力
７０２  優先度別消費電力
７０３  下位装置Ａから通知された消費電力の例
７０４  下位装置Ｂから通知された消費電力の例
７０５  下位装置Ｎから通知された消費電力の例
７１０  電力制御部で収集する消費電力の例
７１１  現在の消費電力
７１２  優先度別削減消費電力
７１３  削減電力
７１４  消費電力の上限
７１５  下位装置Ａへの消費電力の上限通知
７１６  下位装置Ｂへの消費電力の上限通知
７１７  下位装置Ｎへの消費電力の上限通知
７１８  電力制御部で計算した消費電力の合計
８００  機器制御部の機器データベースの例
８１０  機器制御部で収集する消費電力の例
９００  機器情報設定画面
１０００  全域電力制御装置
１０１０  特定電力制御を含む広域電力制御装置
１０１１  広域電力制御装置
１０２０  特定電力制御装置
１０２１  地域電力制御装置
１０３０  医療機器制御装置
１０３１  宅内機器制御装置
１０４０  医療機器
１０４１  家電機器
【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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