(57)【要約】  システムは、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差を判定するためのソフトウェアコンポーネントを含む制御部を備え、制御部は、判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置し、判定された差に基づいてスマートグリッドエージェントに情報を提供するためのソフトウェアコンポーネントを含み、スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量をクラスタの装置の両方およびスマートグリッドの情報に基づいて判定し、差が減少される。
2015503322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するためのシステムであって、前記クラスタは、少なくとも１つのスマートグリッド対応電気装置と少なくとも１つのスマートグリッド非対応電気装置とを含み、前記スマートグリッド対応装置は、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続され、前記スマートグリッドエージェントは、前記クラスタの前記スマートグリッド装置のために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記スマートグリッド装置および前記スマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、前記システムは、前記クラスタのために前記電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するためのメーターをさらに備え、前記システムは、所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と前記所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との差を判定するためのソフトウェアコンポーネントを含む制御部を備え、前記制御部は、前記判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、前記判定された差に基づいて前記スマートグリッドエージェントに情報を提供するためのソフトウエアコンポーネントを含み、前記スマートグリッドエージェントは、前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方のために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ならびに前記スマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、前記所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と前記所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差が減少される、システム。
【請求項２】
前記システムは複数のスマートグリッド対応装置とスマートグリッド非対応電気装置とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
請求項１に係るシステムの電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するための方法であって、前記クラスタは少なくとも１つのスマートグリッド対応電気装置と少なくとも１つのスマートグリッド非対応電気装置とを含み、前記スマートグリッド対応装置は、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続され、前記スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド装置のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記スマートグリッド装置および前記スマートグリッドの上方に基づいて判定し、前記システムは、前記クラスタのために前記電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するメーターをさらに備え、前記システムは、前記所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と前記所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差を判定する制御部を備え、前記制御部は、前記判定された差に基づいて前記仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、前記判定された差に基づいて前記スマートグリッドエージェントに情報を提供し、前記スマートグリッドエージェントは、前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記非対応装置の両方のために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ならびに前記スマートグリッドの情報に基づいて判定し、所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差が減少される、方法。
【請求項４】
前記判定された差に基づく前記制御部による前記仮想スマートグリッド対応装置の前記シミュレーションは、過去の判定された差に基づいて、次の所定期間にわたって前記スマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を判定することによって行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記予想されるエネルギの量についての前記判定は、周期的に行われ、好ましくは各所定期間に行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記次の期間にわたって前記スマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を判定するために使用される前記過去の判定された差は、過去の統計的に比較可能な時間において判定されれた差を含む、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記統計的に比較可能な時間は、前の日、前の週、前の月、前の年のうちのいずれか１つである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記過去の判定された差は、前の所定期間からの判定された差を含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記制御部は、ＰＩＤ調整計を使用して前記仮想スマートグリッドエージェントをシミュレーションする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＰＩＤ調整計はＰＩ制御部である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
次の期間にわたってスマートグリッド対応電気装置に対して授受されると予想されるエネルギの量を過去の判定された差に基づいて判定することは、ＰＩＤ調整計を使用して行われる、請求項９または１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
所定期間にわたって前記スマートグリッド対応電気装置に対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差を判定する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差を判定するために請求項１または２に記載のシステムにおいて使用される制御部であって、前記制御部は、判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、判定された差に基づいて前記スマートグリッドエージェントに情報を提供するために提供され、前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ならびに前記スマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差が減少される、制御部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の請求項のプリアンブルに係る、電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するためのシステムに関する。
【０００２】
また、本発明は、このようなシステムの電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するための方法、および本発明に係るシステムにおいて使用される制御部に関する。
【背景技術】
【０００３】
このようなシステムは、当業者に既に知られている。たとえば米国特許出願公開第２００９／０２２８３２４号は、たとえば単一世帯の全ての電気装置を含むクラスタなど、電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するためのスマートグリッドについて記載している。クラスタは、たとえばタスクをいつ終了すべきかなど、課せられたタスクの実行に対してある種の柔軟性を示す、たとえば皿洗い機、回転式乾燥機、洗浄機など、少なくとも１つのスマートグリッド対応電気装置と、たとえば動画を見せる、または部屋を照明するなどの課せられたタスクを即時に遂行することが予測されることから、いずれもタスクをいつ終了すべきかについての柔軟性を示さない、たとえばテレビや電球などの少なくとも１つのスマートグリッド非対応電気装置とを含む。スマートグリッド対応装置は、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続される。スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド装置のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量をスマートグリッド装置およびスマートグリッドの限界需要関数の形態の情報に基づいて判定するように構成される。システムは、クラスタのために電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するためのメーターをさらに備え、メーターは通常は電気メーターの形態であり、この特定の場合において、たとえば世帯の装置への電気グリッドに対して授受される電気が測定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなシステムによれば、スマートグリッド非対応電気装置は、スイッチがオンとなった場合に、たとえば電気グリッドから電気エネルギを即時に引き出し得る。しかしながら、このような状況において、電気エネルギは、スマートグリッドエージェントを使用してスマートグリッドを介して得られず、電気グリッドから直接的に得られ、スマートグリッドエージェントによって判定された電気エネルギよりも大きな電気エネルギが電気グリッドから引き出される。このような状況は、以下に示すように、非常に望ましくないものであり得る。
【０００５】
たとえば、バッテリなどの充電装置と光起電力素子などの電気生成装置とを含むクラスタにおいて、スマートグリッドエージェントは、生成装置によって生成される電気エネルギが蓄電装置に蓄電されると判定し得る。しかしながら、クラスタにおいて局所的に生成される電気エネルギをクラスタが可能な限り多く消費するのが望ましい場合が多いことから、たとえば柔軟でない負荷を作り出す電球やテレビセットなどのスマートグリッド非対応装置のスイッチが突然にオンとなった場合、その装置のための電気エネルギは、生成装置ではなく電気グリッドから直接的に引き出される。他の例によれば、クラスタにおいて局所的に生成される電気エネルギをクラスタが可能な限り多く消費するのが望ましい場合が多いことから、追加の生成装置のスイッチが突然にオンとなると、追加で生成される電気エネルギは、充電装置を充電することには向けられず、代わりに電気グリッドに伝達される。
【０００６】
また、電気グリッドからどれだけのエネルギを引き出すべきかを判定する際にスマートグリッドエージェントがスマートグリッド非対応装置を考慮に入れない場合、スマートグリッド対応装置によってグリッドから引き出される判定されたエネルギの量は完全に間違ったものとなり得て、スマートグリッドエージェントが知ることなく、これに伴ってスマートグリッドエージェントが電気エネルギの使用を考慮に入れることなく、多くのスマートグリッド非対応装置および／または短い期間で大量の電気エネルギを要するスマートグリッド非対応装置が電気エネルギをグリッドから引き出し得ることから、たとえば電気エネルギの可用性が脅かされ得る。
【０００７】
スマートグリッド非対応電気装置をスマートグリッド対応電気装置に変換することは可能であるが、これには全ての異なるスマートグリッド非対応電気装置をスマートグリッドに接続する必要があり、通常はスマートグリッド非対応電気装置のハードウェアを変更する必要があり、変換されたスマートグリッド非対応電気装置がスマートグリッドに対して相互に接続され、たとえば新たな有線もしくは無線接続が必要となる。しかしながら、特に電球やラジオなど多くのスマートグリッド非対応電気装置が相対的に小さく安価であることを考慮に入れた場合、このようなハードウェアの変換およびスマートグリッドとの相互接続は、非常に煩わしく、通常は多くの作業が必要となり、装置が配置される建物への順応も必要な場合がある。
【０００８】
このため、本発明の目的は、全てのスマートグリッド非対応電気装置をスマートグリッド対応電気装置に変換する必要がなく、１つ以上のスマートグリッド非対応電気装置の電気エネルギの使用の発生を考慮に入れることが可能な、電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するためのシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これは、第１の請求項の特徴部分に係るシステムによって実現される。
ここで、システムは、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエンジンによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差を判定するためのソフトウェアコンポーネントを含む制御部を備え、制御部は、判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、判定された差に基づいてスマートグリッドエージェントに情報を提供するためのソフトウェアコンポーネントを含み、スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量をクラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方ならびにスマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差が減少される。
【００１０】
このような制御部によって、スマートグリッドエージェントがスマートグリッド非対応装置の発生を考慮に入れることが可能となり、クラスタの装置に対して電気エネルギをより最適に分配できることが分かった。
【００１１】
また、仮想スマートグリッドエージェントが制御部によって作られることから、ネットワークのハードウェアの実質的な再構成が不要となり、スマートグリッドの既存の構成を実質的に保持できることが分かった。
【００１２】
また、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との差を判定することによって非対応装置による電気エネルギの使用の検知が行われることから、特定の非対応装置のために特定の測定を行う必要がなく、電気エネルギの使用についてのそれぞれの測定を行う必要はない。
【００１３】
本発明に従えば、任意のタイプのスマートグリッドエージェントを伴う任意のタイプのスマートグリッドを使用することができる。たとえば、分散化したスマートグリッドエージェントを用いた分散化したスマートグリッド、またはより分散化したスマートグリッドエージェントを用いた集中化したスマートグリッドを使用することができる。特定の例によれば、スマートグリッドは、ＶＩＴＯ ＮＶによって開発されたＩＮＴＥＬＬＩＧＡＴＯＲ（登録商標）であり、そこから派生したシステムおよび任意のアップデートも含まれる。しかしながら、他の例としては、たとえば、ＥＣＮ／ＴＮＯによって開発されたＰＯＷＥＲＭＡＴＣＨＥＲ（登録商標）がある。
【００１４】
スマートグリッドエージェントの実際のシミュレーションは、使用される特定のスマートグリッドに依存し、当業者によって判断され得る。ＰＩＤ調節計の出力から、直接的に水平命令機能が作られ得る。
【００１５】
クラスタは、たとえば単一世帯に属する装置のクラスタや、都市、都市の近隣、街路などの複数世帯に属する装置のクラスタなど、任意のタイプの電気装置のクラスタであり得る。
【００１６】
クラスタのために電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するためのメーターは、多くの場合、たとえばスマートメーターの形態で既に提供され、利用可能である。
【００１７】
制御部は、たとえば、スマートグリッドに接続されて、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドによって判定されるエネルギの量を示す信号、および所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量を示す信号を受信することによって差を判定するコンピューターまたはサーバーとして提供され得る。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態によれば、システムは、複数のスマートグリッド対応装置とスマートグリッド非対応電気装置とを備える。
【００１９】
また、本発明は、本発明に係るシステムの電気装置のクラスタにわたってエネルギを分配するための方法に関する。クラスタは、少なくとも１つのスマートグリッド対応電気装置と少なくとも１つのスマートグリッド非対応電気装置とを含む。スマートグリッド対応装置は、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続される。スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド装置のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量をスマートグリッド装置およびスマートグリッドの情報に基づいて判定する。システムは、クラスタのために電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するメーターをさらに備える。また、システムは、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との差を判定する制御部を備える。制御部は、判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、判定された差に基づいてスマートグリッドエージェントに情報を提供し、スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量をクラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方ならびにスマートグリッドの情報に基づいて判定し、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との差を減少させる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態によれば、判定された差に基づく制御部による仮想スマートグリッド対応装置のシミュレーションは、過去の判定された差に基づいて、次の所定期間にわたってスマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を判定することによって行われる。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態によれば、予想されるエネルギの量についての判定は、周期的に行われ、好ましくは各所定期間に行われる。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態によれば、次の期間にわたってスマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を判定するために使用される過去の判定された差は、過去の統計的に比較可能な時間において判定された差を含む。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、統計的に比較可能な時間は、前の日、前の週、前の月、前の年のうちのいずれか１つである。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態によれば、過去の判定された差は、前の所定期間からの判定された差を含む。
【００２５】
本発明に係る方法の好ましい実施形態によれば、制御部は、ＰＩＤ調整計を使用して仮想スマートグリッドエージェントをシミュレーションする。このようなＰＩＤ調節計は、仮想スマートグリッドエージェントの比較的簡易なシミュレーションを可能とすることが分かった。本発明に係る方法のより好ましい実施形態によれば、ＰＩＤ調節計はＰＩ制御部である。
【００２６】
このような制御部は、比例積分微分制御部として当業者に既に知られている。ＰＩＤ調節計の計算（アルゴリズムである）には３つの別個かつ好ましくは一定のパラメータが伴い、パラメータは、比例、積分、および微分パラメータであり、通常はＰ、Ｉ、およびＤとして示される。これらのパラメータは、時間の面から解釈され得て、Ｐは現在のエラーに依存し、Ｉは過去のエラーの蓄積に依存し、Ｄは現在の変化率に基づく未来のエラーの予測である。好ましい実施形態によれば、制御部はＰＩ制御部であり、ＤがゼロのPID調節計である。ＰＩＤ調節計の計算は、以下に記載される。
【００２７】
【数１】
2015503322.tif 000003
【００２８】
ここで、ｕ（ｔ）はＰＩＤ調整計の出力であり、パラメータＰ、Ｉ、およびＤは、上で説明したとおりであり、それぞれが比例ゲイン、積分ゲイン、および微分ゲインを示し、ｔは、最初に０で示されてからの経過時間を示し、ｅ（ｔ）はエラーを示し、この場合、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差である。
【００２９】
Ｄがゼロに等しい場合、制御部は判定された差の急な変化の影響を受けにくくなることが分かった。判定された差は、スマートグリッド非対応電気装置によって使用される電気エネルギに依存することから、スマートグリッド非対応電気装置の性質による急な変化を示す場合が多い。このため、Ｄをゼロに等しくした場合、制御部はかなり安定し、スマートグリッド非対応電気装置のスマートグリッドとの相互作用が向上することが分かった。
【００３０】
好ましい実施形態によれば、次の期間にわたってスマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を過去の判定された差に基づいて判定することは、ＰＩＤ調整計を使用して行われる。
【００３１】
好ましい実施形態によれば、制御部は、所定期間にわたってスマートグリッド対応電気装置に対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との差を判定する。 
【００３２】
また、本発明は、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差を判定するために本発明に係るシステムにおいて使用される制御部に関する。判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、判定された差に基づいてスマートグリッドエージェントに情報を提供するために制御部が提供され、スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方ために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量をクラスタのスマートグリッド対応装置およびスマートグリッド非対応装置の両方ならびにスマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差が減少される。
【００３３】
本発明は、以下の説明および添付の図面によってさらに明瞭となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】本発明を用いない場合のスマートグリッドにわたるシミュレーションの結果を示す図である。
【図１ｂ】本発明を用いた場合のスマートグリッドにわたる図１ａに係るシミュレーションの比較結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下の詳細な説明においては、多くの具体的な詳細が示され、本発明についての完全な理解および特定の実施形態においてどのように実施されるかが提示される。しかしながら、本発明はこれらの具体的な詳細無くして実施され得ることが理解される。他の例においては、本発明が不明瞭とならないように、周知の方法、手順、および技術は詳細に記載されていない。本発明は、特定の実施形態に関して特定の図面を参照して記載されるが、本発明これに限定されない。本願明細書に含まれて記載される図面は、概略的なものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、図面において、例示を目的として一部の要素の大きさが強調され得ることから、縮尺どおりではない。 
【００３６】
本発明は、特定の実施形態について、特定の図面を参照して記載されるが、本発明はこれに限定されず、請求項のみによって限定される。図面は、概略的かつ非限定的に記載される。図面において、例示を目的として一部の要素の大きさが強調されることから、縮尺どおりではない。寸法および相対的な寸法は、必ずしも発明の実際の実施化に対応するものではない。
【００３７】
さらに、明細書および請求項における「第１の」、「第２の」、および「第３の」などの用語は、同様の要素を識別するために使用されており、必ずしも連続的または時系列の順序を記載するものではない。用語は適切な状況において相互に置き換えることが可能であり、本発明の実施形態は、本願明細書において記載または例示されるもの以外の順序で動作し得る。
【００３８】
また、明細書および請求項における「上」、「底」、「上方」、および「下方」などの用語は、説明を目的として使用されるものであり、必ずしも相対位置を記載するものではない。このように使用される用語は適切な状況において相互に置き換え可能であり、本願明細書において記載される本発明の実施形態は、本願明細書において記載および例示される方向で実施することができることが理解される。
【００３９】
請求項において使用される「備える」の用語は、以下に挙げられる手段に限定して解釈されるべきでなく、他の要素またはステップは排除されない。記述される特徴、整数、ステップ、または構成要素の存在を特定するものとして解釈する必要があるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップもしくは構成要素、またはそのグループの存在または追加を排除するものではない。したがって、「装置はＡおよびＢを備える」という表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみからなる装置に限定すべきでない。
【００４０】
図１ａおよび図１ｂのＸ軸は、１５分ごとの時間を示し、図面のＹ軸は、異なる装置によって使用もしくは生成される、または電気グリッドから引き出されるパワー／電気エネルギを示す。正の値は使用される電気エネルギ／パワーを示し、負の値は生成される電気エネルギ／パワーを示す。
【００４１】
図１ａは、本発明を用いない場合のスマートグリッドにわたるシミュレーションの結果を示す図である。
【００４２】
より具体的に、図１は、所定量の非対応電気装置が電気エネルギを使用する世帯の電気装置のシミュレーションの結果を「非フレックスデマンド（non flexdemand）」として示す図である。また、電気エネルギを生成する光起電力（ＰＶ）素子および電気エネルギを蓄電することを可能とするバッテリ（バッテリ）の２つの対応電気装置がシミュレーションされる。対応電気装置は、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続される。シミュレーションに使用されたスマートグリッドは、ＶＩＴＯ ＮＶによって開発されたＩＮＴＥＬＬＩＧＡＴＯＲ（登録商標）であった。ヒートポンプが設けられていたが、ヒートポンプ（ＨＰ）からのパワーはシミュレーションには導入されなかった。
【００４３】
示されるように、シミュレーションにおいて、スマートグリッドのスマートグリッドエージェントは、光起電力素子によって生成された電気エネルギをバッテリに蓄電すると判定した。しかしながら、「ネットからのパワー」の表示、および表示された「非フレックスデマンド」との比較に示されるように、非対応装置によって要求される電気エネルギは直接的に電気グリッドから引き出される。
【００４４】
これは、望ましくない場合が多い。なぜなら、電気グリッドからの電気エネルギを使用する前に、光起電力素子によって、好ましくは世帯自体の電気装置によって電気エネルギが生成されるのが多くの場合に望ましいためである。言い換えると、バッテリは充電されるが、電気エネルギは世帯の装置のために使用されるのが好ましく、より特定的には非対応電気装置に使用されるのが好ましい。
【００４５】
しかしながら、非対応装置はスマートグリッドに接続されないことから、これらはスマートグリッドエージェントによって考慮され得ない。
【００４６】
図１ｂは、本発明を用いた場合のスマートグリッドにわたる図１ａに係るシミュレーションの比較結果を示す図である。 
【００４７】
ここで、電気グリッドから引き出される電気エネルギがかなり減少していることが分かる。言い換えると、ここでバッテリは光起電力素子によって完全に充電されておらず、より少ないエネルギを電気グリッドから引き出さなければならない。これは、費用を抑え、バッテリを充電する処理時の電気エネルギの損失を減少させるなどから、より望ましい場合が多い。
【図１ａ】
2015503322.tif 000004
【図１ｂ】
2015503322.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月21日(2014.8.21)
【手続補正１】
【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】
電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するためのシステムであって、前記クラスタは、少なくとも１つのスマートグリッド対応電気装置と少なくとも１つのスマートグリッド非対応電気装置とを含み、前記スマートグリッド対応装置は、課せられたタスクの実行に対して柔軟性を有し、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続され、前記スマートグリッドエージェントは、前記クラスタの前記スマートグリッド装置のために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記スマートグリッド装置および前記スマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、前記システムは、前記クラスタのために前記電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するためのメーターをさらに備え、制御部は、所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と前記所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に授受されてメーターによって測定されるエネルギの量との差を判定するためのソフトウェアコンポーネントを含む制御部を備え、前記制御部は、前記判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、前記判定された差に基づいて前記スマートグリッドエージェントに情報を提供するためのソフトウエアコンポーネントを含み、前記スマートグリッドエージェントは、前記クラスタの前記仮想スマートグリッド対応装置としてモデル化された前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方のために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ならびに前記スマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、前記システムは、前記エネルギの分配を、前記所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と前記所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差が減少されるように制御するよう適合される、システム。
【請求項２】
前記制御部はＰＩＤ調整計またはＰＩ制御部である、請求項１に記載のシステム
【請求項３】
前記システムは複数のスマートグリッド対応装置とスマートグリッド非対応電気装置とを備える、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
請求項１に係るシステムの電気装置のクラスタにわたって電気エネルギを分配するための方法であって、前記クラスタは、課せられたタスクの実行に対して柔軟性を有する少なくとも１つのスマートグリッド対応電気装置と少なくとも１つのスマートグリッド非対応電気装置とを含み、前記スマートグリッド対応装置は、スマートグリッドエージェントによってスマートグリッドを介して電気グリッドに接続され、前記スマートグリッドエージェントは、クラスタのスマートグリッド装置のために電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記スマートグリッド装置および前記スマートグリッドの上方に基づいて判定し、前記システムは、前記クラスタのために前記電気グリッドに対して実際に授受される電気エネルギの量を測定するメーターをさらに備え、前記システムは、前記所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と前記所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に授受されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差を判定する制御部を備え、前記制御部は、前記判定された差に基づいて前記仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、前記判定された差に基づいて前記スマートグリッドエージェントに情報を提供し、前記スマートグリッドエージェントは、前記クラスタの前記仮想スマートグリッド対応装置としてモデル化された前記スマートグリッド対応装置および前記非対応装置の両方のために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ならびに前記スマートグリッドの情報に基づいて判定し、前記エネルギの分配を、所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差が減少されるように制御するよう適合される、方法。
【請求項５】
前記判定された差に基づく前記制御部による前記仮想スマートグリッド対応装置の前記シミュレーションは、過去の判定された差に基づいて、次の所定期間にわたって前記スマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を判定することによって行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記予想されるエネルギの量についての前記判定は、周期的に行われ、好ましくは各所定期間に行われる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記次の期間にわたって前記スマートグリッド非対応電気装置によって使用されると予想されるエネルギの量を判定するために使用される前記過去の判定された差は、過去の統計的に比較可能な時間において判定されれた差を含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記統計的に比較可能な時間は、前の日、前の週、前の月、前の年のうちのいずれか１つである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記過去の判定された差は、前の所定期間からの判定された差を含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御部は、ＰＩＤ調整計を使用して前記仮想スマートグリッドエージェントをシミュレーションする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＰＩＤ調整計は、それぞれＰ、Ｉ、およびＤで示される、比例、積分、および微分パラメータの３つの別個のパラメータを有する計算アルゴリズムを実施し、Ｐは現在のエラーに依存し、Ｉは過去のエラーの蓄積に依存し、Ｄは現在の変化率に基づく未来のエラーの予測であり、ＰＩＤ計算アルゴリズムは、以下によって与えられ、
【数１】
2015503322.tif 000006
ｕ（ｔ）はＰＩＤ調整計の出力であり、パラメータＰ、Ｉ、およびＤは、それぞれ比例ゲイン、積分ゲイン、および微分ゲインを示し、ｔは、最初に０で示されてからの経過時間を示し、ｅ（ｔ）は、所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差であるエラーを示す、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＰＩＤ調整計はＰＩ制御部である、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
次の期間にわたってスマートグリッド対応電気装置に対して授受されると予想されるエネルギの量を過去の判定された差に基づいて判定することは、ＰＩＤ調整計を使用して行われる、請求項１０または１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
所定期間にわたって前記スマートグリッド対応電気装置に対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたって前記クラスタに対して実際に伝達されて前記メーターによって測定されるエネルギの量との差を判定する、請求項４から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
所定期間にわたってクラスタに対して授受されるとスマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差を判定するために請求項１、２、または３に記載のシステムにおいて使用される制御部であって、前記制御部は、判定された差に基づいて仮想スマートグリッド対応装置をシミュレーションし、判定された差に基づいて前記スマートグリッドエージェントに情報を提供するために提供され、前記クラスタの前記仮想スマートグリッド対応装置としてモデル化された前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ために前記電気グリッドに対して授受される時間の関数としての電気エネルギの量を前記クラスタの前記スマートグリッド対応装置および前記スマートグリッド非対応装置の両方ならびに前記スマートグリッドの情報に基づいて判定するように構成され、前記エネルギの分配を、所定期間にわたって前記クラスタに対して授受されると前記スマートグリッドエージェントによって判定されるエネルギの量と所定期間にわたってクラスタに対して実際に伝達されてメーターによって測定されるエネルギの量との間の差が減少されるように制御する、制御部。
【国際調査報告】
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