(57)【要約】【課題】  ＩＥＣ  ６１８５０を使用してシームレスな接続を可能とし、所定の条件を満たした場合には、地域エネルギー管理システムから需要家側設備の直接制御を行い得るエネルギー管理システムを提供する。【解決手段】  ＩＥＣ  ６１８５０を用いてシームレスな相互通信を行い得るようにしたＣＥＭＳ１、ＢＥＭＳ２、コントローラ用ＩＥＤ３、需要家設備４およびＣＥＭＳ１からの制御命令に対する許否を決定するアクセス管理モジュール３Ａを有するとともに、アクセス管理モジュール３Ａは、ＣＥＭＳ１から送出される接続確立要求に対して所定の登録が済んでいる場合に接続を許可するとともに、ＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢのＬＬＮ０.ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＦａｌｓｅモードになっていることを条件としてＣＥＭＳ１が自ら送出した制御命令により前記電気設備の制御を行う一方、ＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢのＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードでは需要家設備４の監視のみを行うようにした。【選択図】  図１
2016046954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信プロトコルの一種であるＩＥＣ  ６１８５０を用いてシームレスな相互通信を行い得るようにしたＢＥＭＳ，ＦＥＭＳ，ＨＥＭＳを含む需要家側エネルギー管理システムと、前記需要家側エネルギー管理システムと連係し所定の地域全体のエネルギー管理を行う地域エネルギー管理システムと、需要家設備のコントローラと、前記地域エネルギー管理システムからの制御命令に対する許否を決定するアクセス管理モジュールとを有するとともに、
前記アクセス管理モジュールは、
前記地域エネルギー管理システムから送出される接続確立要求に対して所定の登録が済んでいる場合に接続を許可するとともに、前記地域エネルギー管理システムにおける操作により前記コントローラのＬＬＮ０.ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＦａｌｓｅモードになっていることを条件として前記地域エネルギー管理システムが自ら送出した制御命令により前記需要家設備の制御を行う一方、前記コントローラのＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードでは前記コントローラを介して前記需要家設備の監視のみを行うとともに、  
前記地域エネルギー管理システムからの操作により、前記コントローラのＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌおよび前記アクセス管理モジュールのＧＧＩＯ.ＳＰＣＳＯ１.ｓｔＶａｌのＦａｌｓｅモードとＴｒｕｅモードとが連動して切替・選択されるようになっていることを特徴とするエネルギー管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載するエネルギー管理システムにおいて、
需要家側エネルギー管理システムは、前記需要家側エネルギー管理システムから送出される接続確立要求に対して所定の登録が済んでいる場合に接続を許可されるとともに、前記ＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌまたはＧＧＩＯ.ＳＰＣＳＯ１.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードにおいて、制御命令により前記コントローラを介して前記需要家設備の状態の監視とともに制御も行う一方、前記Ｆａｌｓｅモードにおいては、前記コントローラを介して前記電気設備の状態の監視のみを行うことを特徴とするエネルギー管理システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するエネルギー管理システムにおいて、
前記アクセス管理モジュールは、前記地域エネルギー管理システムから送出されて受信したリクエストが、前記ＩＥＣ  ６１８５０のセット系の通信サービス要求か、または前記ＩＥＣ  ６１８５０のコントロール通信サービス要求であって受信したリクエストのオリジネータ・カテゴリーが、リモートコントロールまたはオートマティックリモートの値である場合には、前記要求が指定する設定変更対象の論理ノードが格納されているロジカル・デバイスのＬＬＮ０に、ＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ．ｓｔＶａｌ＝Ｆａｌｓｅが設定されている場合には、直接制御許可リストを読み込むとともに、前記セット系の通信サービス要求でも、前記コントロール通信サービス要求でもない場合には、受信したリクエストの処理を継続させることを特徴とするエネルギー管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギー管理システムに関し、特にスマートグリッドを構築する場合に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギーを利用する分散形電源(ＤＥＲ;Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ)の出力制御、蓄電池や蓄熱装置の活用による負荷平準化、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の需要家側ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）によるエネルギー利用の最適化等のスマートグリッド技術の研究開発が進められており、需要家側に設置されているＤＥＲや蓄電池、蓄熱装置等の電力設備（以下、需要家設備と称す）を巻き込んだ形で電力系統の制御を行うための仕組みであるスマートグリッドシステムが構築されつつある。
【０００３】
国内では、エネルギーの地産地消を目指して、ＨＥＭＳやＢＥＭＳと連携し、地域内のエネルギー利用の最適化を実現する地域ＥＭＳ（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＥＭＳ；ＣＥＭＳ）の実現に向けて、実証実験が進められている。通信プロトコルに関しては、ＣＥＭＳとＢＥＭＳ間やＣＥＭＳとＨＥＭＳ間を対象に検討が行われているが、現状では通信プロトコルの変換なしに、ＣＥＭＳが需要家設備の計測値や状態値を取得することは困難である。
【０００４】
ＣＥＭＳ側からの需要家設備の制御は、需給逼迫時等に、電力供給を安定的に運用するために求められる機能であるが、現時点においては、需要家設備の直接的な制御を対象とする標準的な通信プロトコルは存在しない。
【０００５】
一方、近年、電力設備監視制御用の国際標準通信プロトコルであるＩＥＣ  ６１８５０が注目を集めており、国内外の電力会社は、ＩＥＣ  ６１８５０の適用検討や、実適用を進めている。ＩＥＣ  ６１８５０の第１版は、変電所の自動化システムのための通信プロトコルであったが、その汎用性の高さから、変電所の自動化に限定しない形で改訂され、発電設備の監視制御や、変電所間通信、配電設備の監視制御への拡大が進められている。変電所自動化や配電自動化にＩＥＣ  ６１８５０が適用されうる状況に鑑みると、ＩＥＣ  ６１８５０を需要家設備の制御に適用することができれば、ＣＥＭＳと需要家側ＥＭＳとのシームレスなデータ交換の実現と、それによるコスト削減が見込まれる。
【０００６】
需要家設備の制御では、需要家の許可を得たＩＥＣ  ６１８５０のクライアントのみが、需要家設備のコントローラ用ＩＥＤ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）にアクセスでき、平常時には、需要家側が制御権を持ち、緊急時には、ＣＥＭＳ側が制御権を得られるという形が望ましい。しかしながら、このようなアクセス管理の仕組みは、ＩＥＣ  ６１８５０には規定されていない。
【０００７】
ＩＥＣ  ６１８５０以外の通信プロトコルでアクセス管理を実現する方法も考えられるが、異メーカーのＩＥＤ間での相互接続性確保やコストの面から、ＩＥＣ  ６１８５０で実現するのが望ましい。
【０００８】
なお、本発明と同様のエネルギー管理に関する従来技術として特許文献１および特許文献２を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−０４１３７０号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０８０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来技術に鑑み、ＩＥＣ  ６１８５０を使用してシームレスな接続を可能とし、所定の条件を満たした場合には、地域エネルギー管理システムから需要家側設備の制御を行い得るエネルギー管理システ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】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の第１の態様は、
通信プロトコルの一種であるＩＥＣ  ６１８５０を用いてシームレスな相互通信を行い得るようにしたＢＥＭＳ，ＦＥＭＳ，ＨＥＭＳを含む需要家側エネルギー管理システムと、前記需要家側エネルギー管理システムと連係し所定の地域全体のエネルギー管理を行う地域エネルギー管理システムと、需要家設備のコントローラと、前記地域エネルギー管理システムからの制御命令に対する許否を決定するアクセス管理モジュールとを有するとともに、
前記アクセス管理モジュールは、
前記地域エネルギー管理システムから送出される接続確立要求に対して所定の登録が済んでいる場合に接続を許可するとともに、前記地域エネルギー管理システムにおける操作により前記コントローラのＬＬＮ０.ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＦａｌｓｅモードになっていることを条件として前記地域エネルギー管理システムが自ら送出した制御命令により前記需要家設備の制御を行う一方、前記コントローラのＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードでは前記コントローラを介して前記需要家設備の監視のみを行うとともに、
前記地域エネルギー管理システムからの操作により、前記コントローラのＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌおよび前記アクセス管理モジュールのＧＧＩＯ.ＳＰＣＳＯ１.ｓｔＶａｌのＦａｌｓｅモードとＴｒｕｅモードとが連動して切替・選択されるようになっていることを特徴とするエネルギー管理システムにある。
【００１２】
本態様によれば、ＩＥＣ  ６１８５０を需要家設備の制御に適用することができるので、ＣＥＭＳと需要家側ＥＭＳとのシームレスなデータ交換の実現と、それによるコスト削減を実現し得る。また、需要家設備の制御では、需要家の許可を得たＩＥＣ  ６１８５０のクライアントのみが、需要家設備のコントローラにアクセスでき、平常時には、需要家側が制御権を持ち、緊急時には、ＣＥＭＳ側が制御権を得られるという形を実現できるので、電力供給の安定化に資することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、
第１の態様に記載するエネルギー管理システムにおいて、
需要家側エネルギー管理システムは、前記需要家側エネルギー管理システムから送出される接続確立要求に対して所定の登録が済んでいる場合に接続を許可されるとともに、前記ＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌまたはＧＧＩＯ.ＳＰＣＳＯ１.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードにおいて、制御命令により前記コントローラを介して前記需要家設備の状態の監視とともに制御も行う一方、前記Ｆａｌｓｅモードにおいては、前記コントローラを介して前記電気設備の状態の監視のみを行うことを特徴とするエネルギー管理システムにある。
【００１４】
本態様によれば、需要家側エネルギー管理システムでも所定の制御ができるので、運用の柔軟性を実現し得る。
【００１５】
本発明の第３の態様は、
第１または第２の態様に記載するエネルギー管理システムにおいて、
前記アクセス管理モジュールは、前記地域エネルギー管理システムから送出されて受信したリクエストが、前記ＩＥＣ  ６１８５０のセット系の通信サービス要求か、または前記ＩＥＣ  ６１８５０のコントロール通信サービス要求であって受信したリクエストのオリジネータ・カテゴリーが、リモートコントロールまたはオートマティックリモートの値である場合には、前記要求が指定する設定変更対象の論理ノードが格納されているロジカル・デバイスのＬＬＮ０に、ＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ．ｓｔＶａｌ＝Ｆａｌｓｅが設定されている場合には、直接制御許可リストを読み込むとともに、前記セット系の通信サービス要求でも、前記コントロール通信サービス要求でもない場合には、受信したリクエストの処理を継続させることを特徴とするエネルギー管理システムにある。
【００１６】
本態様によれば、サービスの内容をセット系とコントロール系の２種類に分けてそれぞれの適切な制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、通信プロトコルのＩＥＣ  ６１８５０を用いてＣＥＭＳから直接需要家設備を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るエネルギー管理システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示すエネルギー管理システムのアクセス管理モジュールにおいて接続用のメッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示すエネルギー管理システムのアクセス管理モジュールにおいて監視制御用のメッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るエネルギー管理システムを示すブロック図である。同図に示すように、本形態に係るエネルギー管理システムは、地域エネルギー管理システム（ＣＥＭＳ）１、ビルディングエネルギー管理システム（ＢＥＭＳ）２、コントローラ用ＩＥＤ３および需要家設備４を有している。
【００２１】
ＣＥＭＳ１は、地域エネルギー管理機能群１ＡおよびＩＥＣ  ６１８５０のクライアントアプリケーション１Ｂを有している。ここで、地域エネルギー管理機能群１Ａは、地域のエネルギー消費の最適化等を図るためのプログラムとして構築されている。ＩＥＣ  ６１８５０のクライアントアプリケーション１Ｂは、ＩＥＣ  ６１８５０の通信プロトコルに基づき通信ケーブル５およびＷＡＮを介してコントローラ用ＩＥＤ３に対して所定の要求を送出するとともに、これに対する応答を受信する。
【００２２】
ＢＥＭＳ２は、ビルエネルギー管理機能群２ＡおよびＩＥＣ  ６１８５０のクライアントアプリケーション２Ｂを有している。ここで、ビルエネルギー管理機能群２Ａは、管理するビルのエネルギー消費の最適化等を図るためのプログラムとして構築されている。ＩＥＣ  ６１８５０クライアントアプリケーション２Ｂは、ＩＥＣ  ６１８５０の通信プロトコルに基づき通信ケーブル６およびＬＡＮを介してコントローラ用ＩＥＤ３に対し所定の要求を送出するとともに、これに対する応答を受信する。
【００２３】
コントローラ用ＩＥＤ３は、アクセス管理モジュール３Ａ、ＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３Ｂおよび需要家設備４のコントローラとして機能する需要家設備制御機能群３Ｃを有している。かくして、本形態においてはコントローラ用ＩＥＤ３に需要家設備４のアクセス管理モジュール３Ａの機能も兼備させてある。アクセス管理モジュール３Ａは、ＣＥＭＳ１から送出される接続確立要求に対して所定の登録が済んでいる場合にＣＥＭＳ１のコントローラ用ＩＥＤ３に対する接続を許可する。ここで、ＣＥＭＳ１からの操作によりコントローラ用ＩＥＤ３のＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢにおけるＬＬＮ０.ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＦａｌｓｅモードになっていることを条件としてＣＥＭＳ１から送出される制御命令により制御ケーブル７を介して需要家設備４に伝送し、需要家設備４に対する所定の制御を行う。一方、コントローラ用ＩＥＤ３のＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢにおけるＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードでは、ＣＥＭＳ１は需要家設備４の監視のみを行う。
【００２４】
また、コントローラ用ＩＥＤ３のＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢにおけるＬＬＮ０.ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＴｒｕｅモードになっている場合には、ＢＥＭＳ２から送出される制御命令により需要家設備４の制御を行う。一方、コントローラ用ＩＥＤ３のＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢにおけるＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌがＦａｌｓｅモードになっている場合には、ＢＥＭＳ２は需要家設備４の監視のみを行う。すなわち、ＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３ＢのＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ.ｓｔＶａｌに対して同じ値を持つようにアクセス管理モジュール３ＡのＧＧＩＯ.ＳＰＣＳＯ１.ｓｔＶａｌのＦａｌｓｅモードとＴｒｕｅモードとが連動するように用いる。ＧＧＩＯ.ＳＰＣＳＯ１とは、入出力における汎用的な制御用データオブジェクトであるが、アクセス管理モジュール３Ａにおいては、これを用いてＣＥＭＳ１からの直接制御の可否を判定する。これによりアクセス管理モジュール３Ａ側でもＩＥＣ  ６１８５０サーバーアプリケーション３Ｂの値と連動して切替・選択可能となっている。
【００２５】
なお、図１中、「ＨＭＩ」はヒューマン・マシンインターフェース、「ＮＩＣ」はネットワーク・インターフェースカード、「Ｉ／Ｏ」は外部入出力（具体的には、デジタルアウトプット（ＤＯ）、デジタルインプット（ＤＩ）、アナログアウトプット（ＡＯ）、アナログインプット（ＡＩ）等）である。
【００２６】
図２は、図１に示すエネルギー管理システムのアクセス管理モジュールにおいて接続用のメッセージを受信したときの処理を示すフローチャート、図３は、前記アクセス管理モジュールにおいて監視制御用のメッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。
【００２７】
図２に示すように、まずアクセス許可リストの読み込みを行う（Ｓ１参照）。次に、オーセンティケーション  パラメーター（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）の値がアクセス許可リストに登録済みか否かを判定する（Ｓ２参照）。ここで、オーセンティケーション  パラメーターは、例えばＩＥＣ  ６１８５０−８−１で規定されているパラメーターである。オーセンティケーション  パラメーターがアクセス許可リストに登録済みの場合は、接続確立処理を継続する（Ｓ３参照）。この場合には、接続の確立を完了した旨を送信する（Ｓ４参照）参照。一方、アクセス許可リストに登録されていない場合は、接続の確立が不可である旨を送信する（Ｓ５参照）。
【００２８】
図３に示すように、アクセス管理モジュール３Ａでは、まず受信した要求（Ｒｅｑｕｅｓｔ）がセット（Ｓｅｔ）系の通信サービスか否かを判定する（Ｓ１１参照）。セット系の通信サービスでない場合は、コントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ）通信サービス要求か否かを判定する（Ｓ１２参照）。ここで、セット系の通信サービスとは、電圧制御の上下限値の設定、しきい値を描く曲線の設定等、何等かの値の設定を目的とするものである。また、コントロール通信サービスとは、遮断器の入切制御、ポンプの起動／停止等、何等かの機器の制御を目的とするものである。そして、セット系よりもコントロール系の方が高い信頼性を確保している。これは，コントロール系は電力機器の制御を対象としているためである。
【００２９】
受信した要求が、セット系の通信サービスの要求でなく、コントロール通信サービス要求であった場合には、受信した要求のオリジネータ  カテゴリー（ｏｒｉｇｉｎ．ｏｒＣａｔ）がリモートコントロール（ｒｅｍｏｔｅ‐ｃｏｎｔｒｏｌ）、またはオートマティックリモート（ａｕｔｏｍａｔｉｃ‐ｒｅｍｏｔｅ）の値であるか否かを判定する（Ｓ１３参照）。この結果、「はい」であればＣＥＭＳ１からの要求であり、「いいえ」であればＢＥＭＳ２からの要求である。
【００３０】
Ｓ１１およびＳ１３の処理の結果、「はい」の場合（セット系の通信サービス要求であるか、ＣＥＭＳ１からの要求であった場合）には、受信した要求が指定する設定変更対象の論理ノードが格納されているロジカル・デバイス（ＬＤ）のＬＬＮ０には、ＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ．ｓｔＶａｌ＝Ｆａｌｓｅが設定されているか否かを判定する（Ｓ１４参照）。Ｓ１４の判定の結果が「はい」の場合には、直接制御許可リストを読み込む（Ｓ１５参照）とともに、オーセンティケーション  パラメーターが直接制御許可リストに登録済みか否かを判定する（Ｓ１６参照）。この結果、オーセンティケーション  パラメーターが直接制御許可リストに登録済みの場合（Ｓ１６参照）および受信した要求が、セット系の通信サービスでもコントロール通信サービスでもない場合（Ｓ１１，Ｓ１２参照）には、受信した要求の処理を継続する（Ｓ１７参照）。
【００３１】
その後、要求の処理中にエラーが発生しない限り、要求が受信された旨を送信する（Ｓ１８，Ｓ１９参照）。一方、Ｓ１３、Ｓ１４，Ｓ１６の処理の結果、「いいえ」の場合（ＢＥＭＳ２からの要求である場合、ＬＬＮ０．ＬｏｃＳｔａ．ｓｔＶａｌがＦａｌｓｅでない場合、許可リストに登録されていない場合）およびＳ１８の処理の結果、エラーの発生が検出された場合には要求が拒絶された旨を送信する（Ｓ２０参照）。
【００３２】
なお、上記本形態においてアクセス管理モジュール３Ａは、コントローラ用ＩＥＤ３に組み込んでいるが、これに限るものではない。上記実施の形態のアクセス管理機能をＢＥＭＳ２のＩＥＤに組み込んでも良いし、アクセス管理機能のみを搭載するＩＥＤを用意するものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明はスマートグリッドを構築して電力の送電、配電側と需要家側設備との間で情報の授受を行う産業分野で有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１                地域エネルギー管理システム（ＣＥＭＳ）
２                ビルディングエネルギー管理システム（ＢＥＭＳ）
３                コントローラ用ＩＥＤ
３Ａ              アクセス管理モジュール
４                需要家設備
【図１】
2016046954.tif 000003
【図２】
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【図３】
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