(57)【要約】  制御装置（100）は、外部ネットワーク（90）を介して送信される商用電力系統の抑制指令であるＤＲ指令を受信して記憶する。ＤＲ指令には、例えば、電力抑制量、開始時刻、および、終了時刻の情報が含まれている。ＤＲ指令の開始時刻になると、制御装置（100）は、パワーコンディショナ（30）に、蓄電池（50）の放電を指示する。制御装置（100）は、放電を指示した蓄電池（50）の蓄電残量を、パワーコンディショナ（30）から順次取得する。制御装置（100）は、取得した蓄電残量と予め定められた優先順位とに従って、家電機器（20）の消費電力を抑制する。やがて、ＤＲ指令の終了時刻になると、制御装置（100）は、パワーコンディショナ（30）に、蓄電池（50）の放電停止を指示する。
2015045100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御する制御装置であって、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示部と、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記家電機器は複数用いられ、前記各家電機器には、稼働が望まれる優先順位が予め設定されており、
前記制御部は、前記優先順位の低い順に、対応する前記家電機器が消費する電力を抑制する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記蓄電残量を順次取得し、
前記制御部は、前記蓄電残量と予め定められた閾値との関係に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記受信部が受信した前記抑制指令には、抑制終了時刻が含まれており、
前記取得部は、前記蓄電残量を順次取得し、
前記制御部は、一定期間における前記蓄電残量の変化から、前記抑制終了時刻における蓄電残量を予測し、当該予測した蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
自然エネルギを基に発電する発電部を更に備え、
前記発電部は、発電した電力を前記蓄電池に供給して充電させ、
前記制御部は、前記発電部により充電された前記蓄電池の前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
蓄電池と、当該蓄電池を制御するパワーコンディショナと、電力系統および当該蓄電池から供給される電力を消費する家電機器と、当該家電機器を制御する制御装置とを含んだエネルギーマネジメントシステムであって、
前記制御装置は、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記パワーコンディショナに、前記蓄電池の放電を指示する指示部と、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を前記パワーコンディショナから取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部と、
を備えるエネルギーマネジメントシステム。
【請求項７】
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御する制御装置の制御方法であって、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示ステップと、
前記指示ステップにて放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにて取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御ステップと、
を備える制御方法。
【請求項８】
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御するコンピュータを、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示部、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得部、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御装置、エネルギーマネジメントシステム、制御方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力の安定供給を図る仕組みであるデマンドレスポンス（ＤＲ：Demand Response）の事業化が進められて来ている。このデマンドレスポンスとは、電力需要バランスを維持するために需要家に対して需要抑制や需要シフトを促すインセンティブ制度である。【０００３】
デマンドレスポンスはおおまかに、電気料金ベースのものとインセンティブベースのものとに分けられる。電気料金ベースのデマンドレスポンスは、電気料金メニュー（時間帯別料金、クリティカルピーク料金、リアルタイム料金など）を通じて需要家のピークシフトを促すものである。また、インセンティブベースのデマンドレスポンスは、需要家に負荷抑制に対するボーナスを支払うことによってピークシフトやピークカットを促すものである。【０００４】
このようなデマンドレスポンスに関連した先行技術として、例えば、特許文献１には、需要家の好みに合わせた機器制御を行うことのできるＤＲ対応策提案装置が開示されている。このＤＲ対応策提案装置は、ＤＲサーバから送られたＤＲ指令（電力削減のための抑制指令）を受信すると、その電力削減を満たすように、宅内の機器（家電機器）を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０３１３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１の技術は、ＤＲ指令に応じて、商用電力系統の電力抑制を行うことができるものの、家電機器を停止させるものであるため、居住者の快適性が著しく損なわれてしまうおそれがあった。【０００７】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、居住者の快適性を維持しつつ、商用電力系統の電力抑制を適切に行うことのできる制御装置、エネルギーマネジメントシステム、制御方法、および、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】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御する制御装置であって、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示部と、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、居住者の快適性を維持しつつ、商用電力系統の電力抑制を適切に行うができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係るエネルギーマネジメントシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】蓄電残量と閾値とに応じて、家電機器の消費電力を抑制した場合における、蓄積残量の変化を示すグラフである。
【図４】蓄電残量の予測に応じて、家電機器の消費電力を抑制した場合における、蓄積残量の変化を示すグラフである。
【図５】記憶部に記憶されるＤＲ指令の一例を示す模式図である。
【図６】記憶部に記憶される優先順位テーブルの一例を示す模式図である。
【図７】制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】蓄電池（電気自動車）が接続されている場合における具体的な処理の流れを示すシーケンス図である。
【図９】蓄電池（電気自動車）が接続されていない場合における具体的な処理の流れを示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るエネルギーマネジメントシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】蓄電池が適宜充電される場合における、蓄積残量の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態を説明する。以下では、理解を容易にするため、制御装置に本発明が適用される実施形態を説明するが、各種のコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話などの情報処理装置においても同様に本発明を適用することができる。すなわち、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素または全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るエネルギーマネジメントシステム１の構成の一例を示すブロック図である。このエネルギーマネジメントシステム１は、一例として、住宅などに構築されているシステムであり、分電盤１０と、複数の家電機器２０と、パワーコンディショナ３０と、電気自動車４０（蓄電池５０）と、制御装置１００と、を備える。
【００１３】
分電盤１０は、商用電力系統から延びる電力線Ｅ１を介して電力会社から供給される電力を各家電機器２０へ分配する。なお、後述するように、電力線Ｅ１には、パワーコンディショナ３０を介して蓄電池５０からの電力も供給可能となっている。そのため、分電盤１０は、商用電力系統および蓄電池５０から電力線Ｅ１を介して供給される電力を、各電力線Ｅ２を介して分配する。
【００１４】
家電機器２０は、例えば、エアコン、照明、換気扇、テレビ、冷蔵庫、炊飯器、および、ＩＨ（Induction Heating）調理器などからなり、電力線Ｅ２を介して供給される電力を消費して稼働する。また、家電機器２０は、例えば、無線の通信ユニットを備えており、後述するように、制御装置１００と通信可能となっている。なお後述するように、各家電機器２０には、稼働が望まれる優先順位が予めユーザによって設定されている。
【００１５】
パワーコンディショナ３０は、蓄電池５０の充放電（充電および放電）を制御する。例えば、充電時において、パワーコンディショナ３０は、電力線Ｅ１を介して商用電力系統から供給される電力（交流電力）を直流電力に変換し、電力線Ｅ３を介して電気自動車４０に供給して、蓄電池５０に充電させる。一方、放電時において、パワーコンディショナ３０は、電力線Ｅ３を介して電気自動車４０（蓄電池５０）から供給される電力（直流電力）を交流電力に変換し、電力線Ｅ１を介して分電盤１０へその電力を供給する。この他にも、パワーコンディショナ３０は、蓄電池５０の蓄電残量を検出したり、電力線Ｅ３に電気自動車４０が接続されているか否かも検出する。また、パワーコンディショナ３０は、例えば、無線の通信ユニットを備えており、後述するように、制御装置１００と通信可能となっている。
【００１６】
電気自動車４０は、例えば、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）などからなる。電気自動車４０は、電力線Ｅ３を介して、パワーコンディショナ３０と着脱自在に接続される。この電気自動車４０には、以下に述べる蓄電池５０が搭載されている。
【００１７】
蓄電池５０は、例えば、リチウムイオン二次電池などからなり、一定容量の電力を蓄電可能となっている。蓄電池５０は、パワーコンディショナ３０に制御され、充放電を行う。なお、本実施形態では、電気自動車４０に搭載される蓄電池５０が用いられる場合について説明するが、このような電気自動車４０に搭載される蓄電池５０に限られず、据置型の蓄電池５０であってもよい。その場合、蓄電池５０は、電力線Ｅ３を介して、パワーコンディショナ３０と直接接続される。
【００１８】
制御装置１００は、例えば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラなどから構成され、エネルギーマネジメントシステム１全体を制御する。また、制御装置１００は、インターネットなどの外部ネットワーク９０と通信可能に接続されている。制御装置１００は、図２に示すように、外部通信部１１０と、演算処理部１２０と、記憶部１３０と、計時部１４０と、内部通信部１５０とを備えている。
【００１９】
外部通信部１１０は、例えば、有線の通信ユニットなどからなり、演算処理部１２０に制御され、外部ネットワーク９０を介して、図示せぬＤＲ(Demand Response）サーバと通信可能となっている。ＤＲサーバは、一例として、電力削減のための抑制指令であるＤＲ指令を、制御装置１００に向けて送信する。このＤＲ指令の詳細については、後述する。なお、外部通信部１１０の代わりに、スマートメータなどを介して、ＤＲ指令を受信できるようにしてもよい。
【００２０】
演算処理部１２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成される。演算処理部１２０は、ＲＯＭなどに格納されたプログラム（より詳細には、後述する制御処理などのプログラム）をＲＡＭに読み出して、ＣＰＵが実行することにより、以下に説明する受信部１２１、指示部１２２、取得部１２３、および、制御部１２４が実現される。
【００２１】
受信部１２１は、外部通信部１１０を介して、外部のＤＲサーバから送信されるＤＲ指令を受信する。このＤＲ指令は、商用電力系統の電力削減のための抑制指令であり、一例として、電力抑制量、開始時刻、および、終了時刻の情報が含まれている。受信部１２１は、受信したＤＲ指令を、記憶部１３０に格納する。
【００２２】
指示部１２２は、ＤＲ指令に従って、蓄電池５０の放電などをパワーコンディショナ３０に指示する。例えば、指示部１２２は、計時部１４０が計時した時刻が、ＤＲ指令に含まれる開始時刻になると、内部通信部１５０を通じて、蓄電池５０の放電をパワーコンディショナ３０に指示する。また、指示部１２２は、計時部１４０が計時した時刻が、ＤＲ指令に含まれる終了時刻になると、内部通信部１５０を通じて、蓄電池５０の放電停止（充電など）をパワーコンディショナ３０に指示する。
【００２３】
取得部１２３は、蓄電池５０の蓄電残量をパワーコンディショナ３０から順次取得する。例えば、取得部１２３は、内部通信部１５０を通じて、要求情報である蓄電状態ＧＥＴ要求をパワーコンディショナ３０に送信し、パワーコンディショナ３０から返信される蓄電残量を含む情報を受信する。なお、電気自動車４０が電力線Ｅ３に接続されていない場合（電気自動車４０を使用して外出中など）に、蓄電状態ＧＥＴ要求をパワーコンディショナ３０に送信すると、パワーコンディショナ３０は、蓄電池なしを示す情報を返信する。このため、取得部１２３は、電気自動車４０（蓄電池５０）の接続の有無も取得することができる。
【００２４】
制御部１２４は、取得部１２３が取得した蓄電残量に基づいて、家電機器２０が消費する電力を抑制させる。例えば、制御部１２４は、内部通信部１５０を通じて、指示情報である節電指示を家電機器２０に送信し、その家電機器２０が消費する電力を抑制させる。なお、各家電機器２０には、稼働が望まれる優先順位が予めユーザによって設定されており、後述する優先順位テーブルとして、記憶部１３０に記憶されている。制御部１２４は、この優先順位が低い家電機器２０の順に、節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。
【００２５】
より具体的に制御部１２４は、蓄電池５０の蓄電残量と予め定められた閾値との関係に基づいて、家電機器２０が消費する電力を抑制する。例えば、図３のグラフに示すように、時刻Ｔ１で電力抑制が開始されると、制御部１２４は、蓄電残量と閾値１との比較を開始する。そして、時刻Ｔ２で蓄電残量が閾値１を下回ると、制御部１２４は、優先順位の最も低い家電機器２０に節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。その後、制御部１２４は、蓄電残量と閾値２との比較を開始する。そして、時刻Ｔ３で蓄電残量が閾値２を下回ると、制御部１２４は、優先順位が次に低い家電機器２０に節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。やがて、時刻Ｔ４で電力抑制が終了すると、制御部１２４は、節電指示を送信した各家電機器２０に対して節電解除指示を送信する。
【００２６】
なお、制御部１２４は、このような閾値を用いずに、家電機器２０の消費電力を抑制させてもよい。例えば、一定期間における蓄電残量の変化から、電力抑制の終了時刻における蓄電残量を予測し、予測した蓄電残量に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制させてもよい。例えば、図４のグラフに示すように、時刻Ｔ５で電力抑制が開始されると、制御部１２４は、一定期間（図中の期間ＴＰ）の蓄電残量をプロット（蓄積）する。そして、時刻Ｔ６で、予測線Ｌ１に沿った蓄電残量を予測する。その際、電力抑制の終了時刻よりも前に、蓄電残量がなくなると予測される場合、制御部１２４は、優先順位の最も低い家電機器２０に節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。その後、制御部１２４は、同様に一定期間の蓄電残量をプロットし、時刻Ｔ７で、予測線Ｌ２に沿った蓄電残量を予測する。その際、電力抑制の終了時刻より前に、蓄電残量がなくなると予測される場合、制御部１２４は、優先順位の次に低い家電機器２０に節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。その後、制御部１２４は、同様に一定期間の蓄電残量をプロットし、時刻Ｔ８で、予測線Ｌ３に沿った蓄電残量を予測する。その際、電力抑制の終了時刻に、蓄電残量があると予測される場合、制御部１２４は、節電指示を送信しない。やがて、時刻Ｔ９で電力抑制が終了すると、制御部１２４は、節電指示を送信した各家電機器２０に節電解除指示を送信する。
【００２７】
図２に戻って、記憶部１３０は、ＲＡＭやフラッシュメモリなどからなり、制御装置１００の動作に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部１３０は、図５に示すようなＤＲ指令１３１を記憶する。このＤＲ指令１３１は、上述した受信部１２１が、外部のＤＲサーバから受信した商用電力系統の電力削減のための抑制指令であり、電力抑制量、開始時刻、および、終了時刻の情報が含まれている。また、記憶部１３０は、図６に示すような優先順位テーブル１３２を記憶する。この優先順位テーブル１３２は、ユーザによって予め設定されたもので、稼働が望まれる優先順位の高い順に、家電機器２０の情報が並べられている。図中のアドレスなどは、節電指示などを送信するために用いられる。この他にも、記憶部１３０は、上述した図３にて説明した閾値（閾値１，閾値２）の値や、上述した図４にて説明した各期間ＴＰにてプロットする蓄電残量の値なども記憶する。
【００２８】
図２に戻って、計時部１４０は、例えば、ＲＴＣ（Real-Time Clock）などからなり、現在時刻を計時する。
【００２９】
内部通信部１５０は、例えば、無線の通信ユニットなどからなり、演算処理部１２０に制御され、パワーコンディショナ３０や各家電機器２０と通信を行う。
【００３０】
このような構成の制御装置１００の動作について、図７を参照して説明する。図７は、制御装置１００（演算処理部１２０）が行う制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、演算処理部１２０は、ＤＲ指令を受信するまで待機する（ステップＳ２０１）。すなわち、受信部１２１は、外部通信部１１０を介して、外部のＤＲサーバから送信されるＤＲ指令を受信したかどうかを判別し、受信していないと判別すると（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、再度、ＤＲ指令の受信の有無を判別する。一方、ＤＲ指令を受信したと判別した場合に（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、演算処理部１２０は、受信したＤＲ指令を記憶部１３０に格納する（ステップＳ２０２）。つまり、上述した図５に示すようなＤＲ指令１３１が記憶部１３０に記憶される。
【００３２】
演算処理部１２０は、蓄電池５０があるか否かを判別する（ステップＳ２０３）。すなわち、取得部１２３は、内部通信部１５０を通じて、蓄電状態ＧＥＴ要求をパワーコンディショナ３０に送信し、パワーコンディショナ３０から返信される情報に従って、蓄電池５０が電力線Ｅ３を介してパワーコンディショナ３０に接続されているかどうかを判別する。例えば、取得部１２３は、返信された情報が蓄電残量である場合に、蓄電池５０があると判別する。一方、返信された情報が蓄電池なしである場合に、取得部１２３は、蓄電池５０がないと判別する。
【００３３】
演算処理部１２０は、蓄電池５０があると判別すると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、電力抑制の開始時刻まで待機する（ステップＳ２０４）。すなわち、演算処理部１２０は、計時部１４０が計時した時刻が、ＤＲ指令（図５のＤＲ指令１３１）に含まれる開始時刻になるまで待機する。
【００３４】
演算処理部１２０は、計時部１４０が計時した時刻が開始時刻になると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、蓄電池５０の放電を指示する（ステップＳ２０５）。すなわち、指示部１２２は、内部通信部１５０を通じて、蓄電池５０の放電をパワーコンディショナ３０に指示する。
【００３５】
演算処理部１２０は、蓄電池５０の蓄電残量を監視する（ステップＳ２０６）。すなわち、取得部１２３は、内部通信部１５０を通じて、蓄電状態ＧＥＴ要求をパワーコンディショナ３０に送信し、パワーコンディショナ３０から返信される蓄電残量を監視する。例えば、蓄電残量と閾値との関係に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制する場合、演算処理部１２０は、上述した図３に示すように、蓄電残量を閾値（閾値１，閾値２）と比較しつつ、蓄電池５０の蓄電残量を監視する。また、予測した蓄電残量に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制する場合、演算処理部１２０は、上述した図４に示すように、電力抑制の終了時刻における蓄電残量を予測しつつ、蓄電池５０の蓄電残量を監視する。
【００３６】
演算処理部１２０は、監視している蓄電残量から、電力抑制が必要となったか否かを判別する（ステップＳ２０７）。例えば、演算処理部１２０は、蓄電残量と閾値との関係に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制する場合、演算処理部１２０は、上述した図３に示すように、蓄電残量が閾値（閾値１，閾値２）を下回った際に、電力抑制が必要となったと判別する。また、予測した蓄電残量に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制する場合、演算処理部１２０は、上述した図４に示すように、電力抑制の終了時刻より前に、蓄電残量がなくなると予測される際に、電力抑制が必要となったと判別する。
【００３７】
演算処理部１２０は、電力抑制が必要でないと判別すると（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、後述するステップＳ２０９に処理を進める。一方、電力抑制が必要であると判別した場合に（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、演算処理部１２０は、節電指示を行う（ステップＳ２０８）。すなわち、制御部１２４は、記憶部１３０に記憶されている上述した図６に示す優先順位テーブル１３２を参照し、優先順位の低い家電機器２０に、節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。
【００３８】
演算処理部１２０は、電力抑制の終了時刻になったか否かを判別する（ステップＳ２０９）。すなわち、演算処理部１２０は、計時部１４０が計時した時刻が、ＤＲ指令（図５のＤＲ指令１３１）に含まれる終了時刻になったかどうかを判別する。演算処理部１２０は、終了時刻になっていないと判別する（ステップＳ２０９；Ｎｏ）と、ステップＳ２０６に処理を戻し、上述したステップＳ２０６〜Ｓ２０９の処理を繰り返し実行する。
【００３９】
一方、終了時刻になったと判別した場合に（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、演算処理部１２０は、放電停止を指示する（ステップＳ２１０）。すなわち、指示部１２２は、内部通信部１５０を通じて、蓄電池５０の放電停止をパワーコンディショナ３０に指示する。
【００４０】
また、上述したステップＳ２０３にて、蓄電池５０がないと判別した場合に（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、演算処理部１２０は、電力抑制の開始時刻まで待機する（ステップＳ２１１）。そして、開始時刻になると（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、演算処理部１２０は、上述した図６に示す優先順位テーブル１３２を参照し、節電指示を行う（ステップＳ２１２）。すなわち、制御部１２４は、優先順位テーブル１３２の優先順位の低い家電機器２０に、節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。例えば、制御部１２４は、優先順位の低い順から予め定められた数（一例として、３つ）の家電機器２０に対して、節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。
【００４１】
その後、演算処理部１２０は、電力抑制の終了時刻まで待機する（ステップＳ２１３）。そして、終了時刻になると、演算処理部１２０は、ステップＳ２１４に処理を進める。
【００４２】
最後に、演算処理部１２０は、節電解除を指示する（ステップＳ２１４）。すなわち、制御部１２４は、節電指示を送信した各家電機器２０に対して節電解除指示を送信する。
【００４３】
以下、エネルギーマネジメント１全体の動作について、図８，９のシーケンス図を参照して説明する。
【００４４】
最初に、図８を参照して、蓄電池５０（電気自動車４０）が電力線Ｅ３に接続されている場合における具体的な処理の流れを説明する。まず、制御装置１００にＤＲ指令が送信されると（Ｓｑ３０１）、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、蓄電状態ＧＥＴ要求を送信する（Ｓｑ３０２）。パワーコンディショナ３０は、電池ありを示す「蓄電残量：大」を返信する（Ｓｑ３０３）。これにより、制御装置１００は、蓄電池５０（電気自動車４０）が電力線Ｅ３に接続されていることを判別する。なお、パワーコンディショナ３０が返信する「蓄電残量：大」などは、説明を容易にするためのものであり、実際には、具体的な値を返信するものとする。
【００４５】
電力抑制が開始されると（電力抑制の開始時刻になると）、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、放電指示を送信する（Ｓｑ３０４）。その後、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、蓄電状態ＧＥＴ要求を送信する（Ｓｑ３０５）。パワーコンディショナ３０は、「蓄電残量：中」を返信する（Ｓｑ３０６）。この蓄電残量により、電力抑制が必要となると（例えば、蓄電残量が閾値を下回った場合や、電力抑制の終了時刻より前に、蓄電残量がなくなると予測される場合）、制御装置１００は、優先順位が低に設定されている家電機器２０に、節電指示を送信する（Ｓｑ３０７）。この節電指示は、例えば、「２０％節電」などのような具体的な数値が含まれているものとする。なお、「１００％節電」の場合には、電源オフを家電機器２０に指示するものとする。
【００４６】
また同様に、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、蓄電状態ＧＥＴ要求を送信する（Ｓｑ３０８）。パワーコンディショナ３０は、「蓄電残量：小」を返信する（Ｓｑ３０９）。この蓄電残量により、再び、電力抑制が必要となると、制御装置１００は、優先順位が中に設定されている家電機器２０に、節電指示を送信する（Ｓｑ３１０）。
【００４７】
更に、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、蓄電状態ＧＥＴ要求を送信する（Ｓｑ３１１）。パワーコンディショナ３０は、「蓄電残量：極小」を返信する（Ｓｑ３１２）。この蓄電残量により、再び、電力抑制が必要となると、制御装置１００は、優先順位が高に設定されている家電機器２０に、節電指示を送信する（Ｓｑ３１３）。
【００４８】
やがて電力抑制が終了すると（電力抑制の終了時刻になると）、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、放電停止指示を送信する（Ｓｑ３１４）。そして、制御装置１００は、節電指示を送信した各家電機器２０に対して節電解除指示を送信する（Ｓｑ３１５〜Ｓｑ３１７）。
【００４９】
次に、図９を参照して、蓄電池５０（電気自動車４０）が電力線Ｅ３に接続されていない場合における具体的な処理の流れを説明する。まず、制御装置１００にＤＲ指令が送信されると（Ｓｑ４０１）、制御装置１００は、パワーコンディショナ３０に、蓄電状態ＧＥＴ要求を送信する（Ｓｑ４０２）。パワーコンディショナ３０は、「蓄電池なし」を返信する（Ｓｑ４０３）。これにより、制御装置１００は、蓄電池５０（電気自動車４０）が電力線Ｅ３に接続されていないことを判別する。
【００５０】
電力抑制が開始されると、制御装置１００は、例えば、優先順位の低い順から予め定められた数（一例として、３つ）の家電機器２０に対して、節電指示を送信する（Ｓｑ４０４〜Ｓｑ４０６）。
【００５１】
やがて電力抑制が終了すると、制御装置１００は、節電指示を送信した各家電機器２０に対して節電解除指示を送信する（Ｓｑ４０７〜Ｓｑ４０９）。
【００５２】
このような制御処理により、ＤＲ指令による電力抑制が開始した後、蓄電池５０の放電を行うことで不足電力分を家電機器２０に供給することができる。そして、蓄電池５０の残蓄電量が減ってきたら、制御装置１００は、残蓄電量の程度と、予め設定された各家電機器２０の優先順位に基づいて、優先順位の低い家電機器２０から順に節電指示を出すことで、可能な限り快適性を損なわずに電力消費を抑制する。この結果、居住者の快適性を維持しつつ、商用電力系統の電力抑制を適切に行うことができる。
【００５３】
（実施形態２）
上記の実施形態では、システム側で一切発電を行わない場合について説明したが、自然エネルギーを基に発電する発電モジュールなどをシステムに加えてもよい。以下、図１０を参照して、本発明の実施形態２に係るエネルギーマネジメントシステム２について説明する。
【００５４】
図示するように、エネルギーマネジメントシステム２は、分電盤１０と、複数の家電機器２０と、パワーコンディショナ７０と、電気自動車４０（蓄電池５０）と、太陽光発電モジュール６０と、制御装置１００と、を備える。すなわち、エネルギーマネジメントシステム２は、上述した図１のエネルギーマネジメントシステム１に、太陽光発電モジュール６０を追加し、また、パワーコンディショナ３０をパワーコンディショナ７０に変更している。なお、他の構成は、上記と同様である。
【００５５】
太陽光発電モジュール６０は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置である。太陽光発電モジュール６０で発電された電力は、電力線Ｅ４を介してパワーコンディショナ７０へ供給される。なお、この太陽光発電モジュール６０は、一例であり、他に、例えば、風力、地熱、または潮力などの自然エネルギを用いて電力を発電する発電モジュールであってもよい。
【００５６】
パワーコンディショナ７０は、上述したパワーコンディショナ３０の機能に加えて、太陽光発電モジュール６０で発電された電力を、蓄電池５０に充電する。例えば、パワーコンディショナ７０は、蓄電池５０が放電している際にも、太陽光発電モジュール６０で発電された電力を蓄電池５０に充電することができる。
【００５７】
このように、図１０のエネルギーマネジメントシステム２では、システム側で発電が可能であるため、例えば、図１１のグラフに示すように、電力抑制が開始された後に、天候によっては、蓄電残量が増加する場合もある。以下では、蓄電池５０の蓄電残量と閾値との関係に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制する場合について説明するが、上述した図４のように、電力抑制の終了時刻における蓄電残量を予測し、予測した蓄電残量に基づいて、家電機器２０の消費電力を抑制する場合にも適宜適用可能である。図１１の時刻Ｔ１で電力抑制が開始されると、制御部１２４は、蓄電残量と閾値１との比較を開始する。なお、当初、天候が悪い（雨天など）ものとする。そして、時刻Ｔ２で蓄電残量が閾値１を下回ると、制御部１２４は、優先順位の最も低い家電機器２０に節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。その後、制御部１２４は、蓄電残量と閾値２との比較だけでなく、蓄電残量と閾値１との比較も開始する。そして、天候が改善して、時刻Ｔ３で蓄電残量が閾値１を上回ると、制御部１２４は、時刻Ｔ２で節電指示を送信した家電機器２０に節電解除指示を送信する。その後、天候が悪化し、時刻Ｔ４で蓄電残量が閾値１を再び下回ると、制御部１２４は、優先順位の最も低い家電機器２０に節電指示を送信し、消費電力を抑制させる。やがて、時刻Ｔ４で電力抑制が終了すると、制御部１２４は、節電指示を送信した家電機器２０に対して節電解除指示を送信する。
【００５８】
このように、ＤＲ指令による電力抑制が開始した後、蓄電池５０の放電を行うことで不足電力分を家電機器２０に供給することができる。上記と同様に、蓄電池５０の残蓄電量が減ってきたら、制御装置１００は、残蓄電量の程度と、予め設定された各家電機器２０の優先順位に基づいて、優先順位の低い家電機器２０から順に節電指示を出すことで、電力消費を抑制する。そして、蓄電池５０の残蓄電量が増加してきたら、制御装置１００は、節電解除指示を出す。この結果、本発明の実施形態２においても、居住者の快適性を維持しつつ、商用電力系統の電力抑制を適切に行うことができる。
【００５９】
上記の実施形態では、制御装置１００などに本発明が適用される場合について説明したが、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する通信装置１００を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードなどすることで制御装置１００を構成してもよい。
【００６０】
また、制御装置１００の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００６１】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、居住者の快適性を維持しつつ、商用電力系統の電力抑制を適切に行うことのできる制御装置、エネルギーマネジメントシステム、制御方法、および、プログラムに好適に採用されうる。
【符号の説明】
【００６３】
１，２  エネルギーマネジメントシステム、１０  分電盤、２０  家電機器、３０，７０  パワーコンディショナ、４０  電気自動車、５０  蓄電池、６０  太陽光発電モジュール、９０  外部ネットワーク、１００  制御装置、１１０  外部通信部、１２０  演算処理部、１２１  受信部、１２２  指示部、１２３  取得部、１２４  制御部、１３０  記憶部、１４０  計時部、１５０  内部通信部
【図１】
2015045100.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年11月19日(2015.11.19)
【手続補正１】
【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】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御する制御装置であって、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示部と、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部と、を備え、
前記受信部が受信した前記抑制指令には、抑制終了時刻が含まれており、
前記制御部は、前記抑制終了時刻に基づいて蓄電残量を予測し、当該予測した蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する。
【手続補正２】
【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】
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御する制御装置であって、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示部と、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部と、を備え、
前記受信部が受信した前記抑制指令には、抑制終了時刻が含まれており、
前記制御部は、前記抑制終了時刻に基づいて蓄電残量を予測し、当該予測した蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、
制御装置。
【請求項２】
前記家電機器は複数用いられ、前記各家電機器には、稼働が望まれる優先順位が予め設定されており、
前記制御部は、前記優先順位の低い順に、対応する前記家電機器が消費する電力を抑制する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記抑制終了時刻まで前記蓄電残量を順次取得し、
前記制御部は、前記蓄電残量と予め定められた閾値との関係に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、一定期間における前記蓄電残量の変化に基づいて、前記抑制終了時刻に基づく蓄電残量を予測する、請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
自然エネルギを基に発電する発電部を更に備え、
前記発電部は、発電した電力を前記蓄電池に供給して充電させ、
前記制御部は、前記発電部により充電される電力を含めた前記抑制終了時刻における蓄電残量を予測する、請求項１から４の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
蓄電池と、当該蓄電池を制御するパワーコンディショナと、電力系統および当該蓄電池から供給される電力を消費する家電機器と、当該家電機器を制御する制御装置とを含んだエネルギーマネジメントシステムであって、
前記制御装置は、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記パワーコンディショナに、前記蓄電池の放電を指示する指示部と、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を前記パワーコンディショナから取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部と、を備え、
前記受信部が受信した前記抑制指令には、抑制終了時刻が含まれており、
前記制御部は、前記抑制終了時刻に基づいて蓄電残量を予測し、当該予測した蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、
エネルギーマネジメントシステム。
【請求項７】
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御する制御装置の制御方法であって、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示ステップと、
前記指示ステップにて放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにて取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御ステップと、を備え、
前記受信ステップにて受信した前記抑制指令には、抑制終了時刻が含まれており、
前記制御ステップでは、前記抑制終了時刻に基づいて蓄電残量を予測し、当該予測した蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、
制御方法。
【請求項８】
電力系統および蓄電池から供給される電力を消費する家電機器を制御するコンピュータを、
外部から送信される、前記電力系統の抑制指令を受信する受信部、
前記受信部が受信した前記抑制指令に従って、前記蓄電池の放電を指示する指示部、
前記指示部が放電を指示した前記蓄電池の蓄電残量を取得する取得部、
前記取得部が取得した前記蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する制御部、として機能させ、
前記受信部が受信した前記抑制指令には、抑制終了時刻が含まれており、
前記制御部は、前記抑制終了時刻に基づいて蓄電残量を予測し、当該予測した蓄電残量に基づいて、前記家電機器が消費する電力を抑制する、
プログラム。
【国際調査報告】
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