(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022100866
(43)【公開日】2022-07-06
(54)【発明の名称】デマンド監視装置
(51)【国際特許分類】
H02J 13/00 20060101AFI20220629BHJP
H02J 3/14 20060101ALI20220629BHJP
【FI】
H02J13/00 311T
H02J13/00 301A
H02J3/14 130
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020215109
(22)【出願日】2020-12-24
(71)【出願人】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126561
【弁理士】
【氏名又は名称】原嶋 成時郎
(72)【発明者】
【氏名】九津見 修
(72)【発明者】
【氏名】南 英生
(72)【発明者】
【氏名】奥田 俊文
【テーマコード(参考)】
5G064
5G066
【Fターム(参考)】
5G064AC05
5G064AC09
5G064BA02
5G064CB08
5G064CB21
5G064DA07
5G066KA01
5G066KA12
5G066KB01
5G066KB03
5G066KB07
(57)【要約】
【課題】使用電力量が予め設定された基準電力量よりも大きくなると予想される場合に、電源を切る電気機器とそれを代わりにいつ稼働させれば良いのかについての提案を行う。
【解決手段】電力量計2から受信した使用電力データの変動と識別情報Dとに基づいて稼働中の電気機器51を推定する推定部13と、電力量計2から受信した使用電力データに基づいてデマンド周期毎の平均使用量Aを予測し、その予測値Pが予め設定された基準電力量Sを超えないか監視すると共に、超えると判断した場合に、推定部13によって稼働が推定された電気機器51のうちの少なくとも一つについて、稼働しても予測値Pが基準電力量Sを超えることがない別の時間帯を探索する監視判断部14と、監視判断部14による探索結果を表示する表示部15とを備える。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電気機器を使用する需要家に供給される電力を計測する電力量計から当該需要家の使用電力データをデマンド周期内に複数回受信する通信部と、
前記需要家が有する前記複数の電気機器と当該電気機器毎の稼働時の使用電力データの変動に関する識別情報とを予め記憶している記憶部と、
前記電力量計から受信した使用電力データの変動と前記識別情報とに基づいて稼働中の電気機器を推定する推定部と、
前記電力量計から受信した使用電力データに基づいて前記デマンド周期毎の平均使用量を予測し、予め設定された基準電力量を予測値が超えないか監視すると共に、超えると判断した場合に、前記推定部によって稼働が推定された電気機器のうちの少なくとも一つについて、稼働しても前記予測値が前記基準電力量を超えることがない別の時間帯を探索する監視判断部と、
前記監視判断部による探索結果を表示する表示部と、を備える、
ことを特徴とするデマンド監視装置。
【請求項2】
前記記憶部には前記電力量計から受信した使用電力データの変動パターンが蓄積され、
前記監視判断部は、前記予測値が前記基準電力量を超えると判断した場合に、前記使用電力データの変動パターンに基づいて、前記別の時間帯を探索する、
ことを特徴とする請求項1に記載のデマンド監視装置。
【請求項3】
前記記憶部には前記電力量計から受信した使用電力データを前記デマンド周期毎に平均した平均使用量の変動パターンが蓄積され、
前記監視判断部は、前記予測値が前記基準電力量を超えると判断した場合に、前記平均使用量の変動パターンに基づいて、前記別の時間帯を探索する、
ことを特徴とする請求項1に記載のデマンド監視装置。
【請求項4】
前記電力量計がスマートメータである、
ことを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか1項に記載のデマンド監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、電力需要家に設置され、消費電力量の管理に使用されるデマンド監視装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気料金を抑えるためには消費電力量の管理が重要であり、そのための装置としてデマンド監視装置がある。消費電力量の管理はその規模が大きくなればなるほど電気料金を削減する効果も大きくなるので、デマンド監視装置は主に工場やビル等の大口需要家に普及している。
【0003】
しかし、このようなデマンド監視装置は一般家庭向けに設計されたものではないため、一般家庭では使い勝手が悪いとの問題がある。この解決手法として、家庭に設置されたスマートメータから使用電力データをデマンド周期内に複数回入手してデマンド周期における使用電力量を予測し、基準電力量よりも大きくなることが予測される場合には注意喚起のために特定の効果音を鳴らしたり特定の表示を行ったりするデマンド監視装置がある(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、従来のデマンド監視装置には次のような課題がある。すなわち、従来のデマンド監視装置では、予測した使用電力量が予め設定された基準電力量よりも大きくなると予想される場合に音や表示を使用して注意を喚起するだけであるので、デマンド監視装置の使用者は、電源を切る電気機器を自分で決定する必要がある。しかしながら、同時に多数の電気機器を稼働させていることが普通であるため、使用者はどの電気機器の電源を切れば良いかか迷ってしまう。また、電気機器を稼働させるということは、もともと必要だから稼働させるのであり、いつであれば稼働させても良いのか判断に困る。
【0006】
この発明の目的は前記の課題を解決し、どの電気機器の電源を切って代わりにいつ稼働させれば良いのかについての提案を行うことができるデマンド監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、複数の電気機器を使用する需要家に供給される電力を計測する電力量計から当該需要家の使用電力データをデマンド周期内に複数回受信する通信部と、前記需要家が有する前記複数の電気機器と当該電気機器毎の稼働時の使用電力データの変動に関する識別情報とを予め記憶している記憶部と、前記電力量計から受信した使用電力データの変動と前記識別情報とに基づいて稼働中の電気機器を推定する推定部と、前記電力量計から受信した使用電力データに基づいて前記デマンド周期毎の平均使用量を予測し、予め設定された基準電力量を予測値が超えないか監視すると共に、超えると判断した場合に、前記推定部によって稼働が推定された電気機器のうちの少なくとも一つについて、稼働しても前記予測値が前記基準電力量を超えることがない別の時間帯を探索する監視判断部と、前記監視判断部による探索結果を表示する表示部と、を備える、ことを特徴とするデマンド監視装置である。
【0008】
請求項1の発明では、電力量計から受信した使用電力データに基づいて稼働中の電気機器を推定すると共に、デマンド周期毎の平均使用量を予測して予め設定された基準電力量と比較する。そして、デマンド周期毎の平均使用量の予測値が基準電力量を超えると判断した場合、稼働中の電気機器について、どの電気機器の電源を切って代わりにいつ稼働させれば良いのかについての提案を表示する。デマンド監視装置の使用者がこの提案に従うことで、デマンド周期毎の平均使用量が基準電力量を超えるのを防止することができ、デマンド値(最大需要電力)の上昇を防ぐことが可能になる。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1に記載のデマンド監視装置において、前記記憶部には前記電力量計から受信した使用電力データの変動パターンが蓄積され、前記監視判断部は、前記予測値が前記基準電力量を超えると判断した場合に、前記使用電力データの変動パターンに基づいて、前記別の時間帯を探索する、ことを特徴とする。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1に記載のデマンド監視装置において、前記記憶部には前記電力量計から受信した使用電力データを前記デマンド周期毎に平均した平均使用量の変動パターンが蓄積され、前記監視判断部は、前記予測値が前記基準電力量を超えると判断した場合に、前記平均使用量の変動パターンに基づいて、前記別の時間帯を探索する、ことを特徴とする。
【0011】
請求項4の発明は、請求項1から3のうちのいずれか1項に記載のデマンド監視装置において、電力量計がスマートメータである、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1の発明によれば、デマンド周期毎の平均使用量の予測値が基準電力量を超えると判断された場合、換言すると、電気料金の算出に大きく影響するデマンド値(最大需要電力)の上昇が予測された場合、現在稼働中の電気機器のうち、どの電気機器の電源を切って代わりにいつ稼働させれば良いのかについての提案を表示することができる。そのため、デマンド監視装置の使用者は、どの電気機器の電源を切って代わりにいつ稼働させるのかについての判断を容易に行うことができる。そして、実際に使用者が提案に従って電気機器の電源を切ることで、デマンド値の上昇を防止することができ、契約電力の増加を防いで電気料金の上昇を防止することが可能になる。
【0013】
請求項2の発明によれば、電力量計から受信した使用電力データの変動パターンに基づいて、電気機器をいつ稼働させれば良いかを探索することができる。
【0014】
請求項3の発明によれば、電力量計から受信した使用電力データをデマンド周期毎に平均した平均使用量(需要電力)の変動パターンに基づいて、電気機器をいつ稼働させれば良いかを探索することができる。
【0015】
請求項4の発明によれば、スマートメータによって取得されて供給される使用電力データに基づいて、稼働中の電気機器を推定したうえで、電気機器をいつ稼働させれば良いかを探索することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明にかかるデマンド監視装置の一例を示す構成図である。
【
図2】本発明にかかるデマンド監視装置が設置された需要家の概略構成図である。
【
図5】デマンド監視の流れ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】
【0017】
(実施の形態1)
次に、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態によるデマンド監視装置の基本構成を
図1に示す。また、デマンド監視装置が設置された需要家の概略構成を
図2に示す。
【0018】
デマンド監視装置1には電力量計2が接続されている。電力量計2は、引き込み線6により需要家5に供給される電力を計測する例えばスマートメータであり、デマンド計(図示省略)が組み込まれている。また、電力量計2はデマンド監視装置1からの要求に応じて使用電力データをWi-sunで返信する無線通信部(図示省略)を備えている。ただし、無線通信部はWi-sunを使用して無線通信を実施する構成に限るものではなく、PLC通信や無線LAN等により無線通信を実施する構成でも良い。何れの場合もBルート通信によりデータが入手される。電力量計2はデマンド周期よりも短い所定の時間周期で使用電力データをデマンド監視装置1に供給する。
【0019】
デマンド計は需要家5の電力基本料金を算出するための装置であり、デマンド周期(例えば30分)毎の平均使用電力である需要電力(30分デマンド値)を演算し、1ヶ月間の演算値の最大値(デマンド値)を求める。そして、当月を含む直近12ヶ月のデマンド値の最大値(最大デマンド値)が基本料金算出の基準データとなる。
【0020】
需要家5は複数の電気機器51を有している。電気機器51としては、例えば、家電製品、空調装置、照明器具、事務機器、通信機器、工場製造設備等である。これらの電気機器51は需要家5の生活リズムや活動リズムに応じて適宜稼働される。需要家5の生活リズムや活動リズムは曜日や月、季節毎にある程度パターン化されており、電気機器51の稼働タイミングも曜日や月、季節毎にある程度パターン化される。
【0021】
デマンド監視装置1は、電力量計2と無線通信を行う通信部11と、需要家5が有する複数の電気機器51と当該電気機器51毎の稼働時の使用電力データの変動に関する識別情報Dとを予め記憶している記憶部12と、電力量計2から受信した使用電力データの変動と識別情報Dとに基づいて稼働中の電気機器51を推定する推定部13と、電力量計2から受信した使用電力データに基づいてデマンド周期毎の平均使用量Aを予測し、その予測値Pが予め設定された基準電力量Sを超えないか監視すると共に、超えると判断した場合に、推定部13によって稼働が推定された電気機器51のうちの少なくとも一つについて、稼働しても予測値Pが基準電力量Sを超えることがない別の時間帯を探索する監視判断部14と、監視判断部14による探索結果を表示する表示部15とを備えている。
【0022】
記憶部12には、需要家5が有する複数の電気機器51と当該電気機器51毎の識別情報Dとが紐づけられて登録された第1のデータベース3が記憶されている。電気機器51の稼働によって電力が消費されることになるが、消費電力の大きさ、消費電力の立ち上がり方(スイッチ・オンによって消費電力が一気に上昇する、なだらかに上昇する等)、消費電力の変動の仕方(稼働中に消費電力が所定周期で増減する、稼働中は消費電力が一定に維持される等)等は当該電気機器51の特性によって電気機器51毎に異なる。そのため、当該電気機器51毎に稼働中の消費電力の変動パターンが異なり、これに応じて電力量計2から受信した使用電力データの変動パターンも異なる(
図3参照)。本実施形態では、この使用電力データの変動パターンを稼働時の使用電力データの変動に関する識別情報Dとして使用する。この識別情報Dは電気機器51の特性によって決まるものであり、電気機器51と識別情報Dとを紐づけておくことで当該識別情報Dに基づいて稼働中の電気機器51を推定することができる。
【0023】
識別情報Dは、例えば記憶部12内に予め準備されている第2のデータベース4に登録されている。すなわち、市場に流通している電気機器51についてそれらの識別情報Dがデータベース化されて準備されている。デマンド監視装置1の使用者が予め第2のデータベース4に登録されているものを選択することで、需要家5が有する電気機器51について、必要な識別情報Dを得ることができる。
【0024】
また、記憶部12には予め設定された基準電力量Sも記憶されている。基準電力量Sは、需要家5による電力の集中消費を判別するための基準値であり、例えば需要家5が設定部16を操作して入力する。設定部16は例えばタッチパネルであり、表示を見ながら入力操作を行うことができる。
【0025】
さらに、記憶部12には通信部11を介して電力量計2から供給された使用電力データが時刻情報と共に順次蓄積されている。
【0026】
推定部13は、通信部11を介して電力量計2から供給され記憶部12に記憶された使用電力データを監視し、使用電力データの変動と記憶部12に記憶されている第1のデータベース3とに基づいて稼働中の電気機器51を推定する。推定部13は推定した稼働中の電気機器51の名称を監視判断部14に伝える。
【0027】
監視判断部14は、記憶部12に時刻情報と共に順次蓄積される使用電力データを集計し、使用電力データの変動パターンを作成する。例えば、使用電力データを曜日別、月別、季節別に集計し、曜日毎の一日の使用電力データの変動パターン、月毎の一日の使用電力データの変動パターン、季節毎の一日の使用電力データの変動パターンを作成する。これらの変動パターンは記憶部12に記憶される。また、監視判断部14は、記憶部12に新しく蓄積された使用電力データを使用して記憶部12に記憶されている各変動パターンを更新する。更新は、例えば一月毎あるいは一年毎等の一定期間毎に行われる。なお、デマンド監視装置1の運用開始前の初期状態では、各変動パターンとして代表的なパターンが予め記憶されている。これらの代表的パターンは、デマンド監視装置1の運用による更新によって当該需要家5の生活リズムや活動リズムを反映したものに徐々に修正されていく。
【0028】
また、監視判断部14は、電力量計2から供給され記憶部12に記憶された使用電力データを監視し、その推移に基づいてデマンド周期毎の平均使用量(30分デマンド値)Aを予測し、その予測値Pが記憶部12に記憶されている基準電力量Sを超えないか監視する。すなわち、監視判断部14は、使用電力データの推移に基づき現在のデマンド周期における使用電力データの推移を予測して平均使用量Aの予測値Pを算出し、その予測値Pを基準電力量Sと比較する。そして、予測値Pが基準電力量S以下の場合は、使用電力データがこのまま推移しても平均使用量Aが基準電力量Sを超えないと判断する。一方、算出した予測値Pが基準電力量Sよりも大きい場合は、使用電力データがこのまま推移すると平均使用量Aが基準電力量Sを超えると判断する。
【0029】
さらに、監視判断部14は、使用電力データがこのまま推移すると平均使用量Aが基準電力量Sを超えると判断した場合は、推定部13によって稼働が推定された電気機器51について、稼働しても予測値Pが基準電力量Sを超えることがない別の時間帯(以下、代替時間帯という)を探索する。推定部13によって稼働が推定された電気機器51が複数ある場合には、全ての電気機器51を選択して代替時間帯を探索しても良いし、一部の電気機器51を選択して代替時間帯を探索しても良い。あるいは、需要家5が有する電気機器51に予め優先順位をつけておき、優先順位の高いもの順に一又は複数の電気機器51を選択して代替時間帯を探索しても良い。
【0030】
記憶部12には、識別情報Dとして電気機器51毎に稼働した場合の使用電力データの変動パターンが記憶されているので、監視判断部14はこの識別情報Dを参照して電気機器51が稼働した場合の使用電力データの増加値δ(
図3参照)を算出し、代替時間帯を探索する。すなわち、監視判断部14は、記憶部12に記憶されている使用電力データの変動パターンに基づいて今後の使用電力データの推移を予測し(
図4に示す変動パターンの2点鎖線部分)、その予測値Pに、選択した電気機器51による使用電力データの増加値δを加えて補正予測値Paを算出する。そして、補正予測値Paと基準電力量Sとを比較し、補正予測値Paが基準電力量S以下となる時間帯(代替時間帯)を探索する。代替時間帯の探索は、例えば現在から将来に向けて順次行われる。したがって、なるべく近い将来の時間帯を探索することができる。
【0031】
例えば、
図4では、使用電力データの値(消費電力)が現在の時刻T1まで実線で示すように推移しており、今後2点鎖線で示すように推移すると予測されている。この予測では、時刻T2で予測値Pが基準電力量Sを超えてしまう。監視判断部14は、
図3に示す識別情報Dを参照して増加値δを求め、予測値Pに増加値δを加えて算出した補正予測値Paが基準電力量S以下となる代替時間帯を探索する。
図4では、時刻T3以降の時間帯が代替時間帯となる。
【0032】
代替時間帯の探索は、一つの代替時間帯を探索したところで終了しても良いし、あるいは複数の代替時間帯を探索するまで続けても良い。また、複数の電気機器51を選択した場合には、電気機器51毎に代替時間帯の探索が行われる。
【0033】
監視判断部14によって探索された代替時間帯は電気機器51の名称と共に表示部15に供給される。表示部15は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置であり、監視判断部14から供給された電気機器51の名称と代替時間帯を所定のフォーマットで表示する。
【0034】
監視判断部14は、デマンド監視装置1の制御部17に設けられている。制御部17は通信部11、記憶部12、推定部13、監視判断部14、表示部15、設定部16の制御を行う。
【0035】
次に、デマンド監視装置1の動作について説明する。
図5はデマンド監視装置1の監視の動作を示すフローチャートである。まず、デマンド監視装置1の使用者によって初期設定が行われる(ステップS1)。
【0036】
ステップS1の初期設定では、基準電力量Sが設定される。使用者は、例えば、過去の使用電力データ(当月を含む直近の12ヶ月分のデータ)に基づき求められた最大デマンド値を基準電力量Sとして設定する。なお、電力料金を安くしたい場合等には、基準電力量Sを最大デマンド値よりも小さな値に設定すれば良い。また、電力料金が高くなっても良い場合等には、基準電力量Sを最大デマンド値よりも大きな値に設定すれば良い。使用者は設定部16を操作して基準電力量Sを入力する。使用者によって入力された基準電力量Sは記憶部12に記憶される。
【0037】
また、ステップS1の初期設定では、需要家5が有する複数の電気機器51と当該電気機器51毎の識別情報Dとが紐づけられて登録される。登録された情報は第1のデータベース3として記憶部12に記憶される。使用者は、設定部16を操作してこれらの情報を登録する。記憶部12には、市場に流通している電気機器51と当該電気機器51についての識別情報Dとが紐づけられて登録された第2のデータベース4が準備されており、使用者の操作によって電気機器51の名称と当該電気機器51の識別情報Dとが設定部16のタッチパネルに表示される。使用者はタッチパネルを操作して第2のデータベース4から目的の電気機器51を探し出して選択することで、電気機器51とそれらの識別情報Dとを設定することができる。
【0038】
ステップS1の初期設定が終了すると、使用電力データの監視が開始される。まず、制御部17の制御により、通信部11が電力量計2と例えば120秒間隔で通信を行って使用電力データを入手する(ステップS2)。制御部17の制御によって推定部13は使用電力データを監視し、稼働中の電気機器51の有無を推定し、稼働中の電気機器51があればその名称を監視判断部14に伝える(ステップS3)。また、制御部17の制御によって監視判断部14も使用電力データを監視し、その推移に基づいてデマンド周期毎の平均使用量Aを予測する(ステップS4)。
【0039】
監視判断部14は、平均使用量Aの予測値Pを記憶部12に記憶されている基準電力量Sと比較し(ステップS5)、予測値Pが基準電力量Sよりも大きい場合(YES)には、推定部13によって稼働が推定された電気機器51について代替時間帯を探索し(ステップS6)、その探索結果を表示部15に供給する。これにより表示部15は稼働が推定された電気機器51とその代替時間帯を所定のフォーマットで表示する(ステップS7)。その後、ステップS2に戻り、引き続き使用電力データの監視が継続される。
【0040】
一方、ステップS5において、予測値Pが基準電力量S以下の場合(NO)には、必要に応じて、監視判断部14が記憶部12に記憶されている使用電力データの変動パターンを更新する(ステップS8)。例えば、一月毎あるいは一年毎に更新が行われる。その後、ステップS2に戻り、引き続き使用電力データの監視が継続される。
【0041】
こうして、この実施の形態によれば、電力量計2から受信した使用電力データに基づいて稼働中の電気機器51が推定されると共に、デマンド周期毎の平均使用量Aが予測されて予め設定された基準電力量Sと比較される。そして、デマンド周期毎の平均使用量Aの予測値Pが基準電力量Sを超えると判断された場合、稼働中の電気機器51について、どの電気機器51の電源を切って代わりにいつ稼働させれば良いのか(代替時間帯)についての提案が表示される。需要家5がこの提案に従うことで、デマンド周期毎の平均使用量Aが基準電力量Sを超えるのを防止することができ、デマンド値(最大需要電力)の上昇を防ぐことが可能になる。
【0042】
需要家5は、デマンド監視装置1の提案に従えば良いので、どの電気機器51の電源を切って代わりにいつ稼働させるのかについての判断を容易に行うことができる。しかも、電源を切る電気機器51の選択は需要家5の勘を頼りに行われるものではなくなるので、適切な電気機器51を選択して電源を切ることが可能になる。
【0043】
なお、設定部16がタッチパネルである場合には、このタッチパネルで表示部15を兼ねても良い。
【0044】
(実施の形態2)
実施の形態1では、記憶部12に使用電力データの変動パターンを蓄積し、監視判断部14は、予測値Pが基準電力量Sを超えると判断した場合に使用電力データの変動パターンに基づいて、選択した電気機器51の代替時間帯を探索するように構成していたが、この実施の形態2では、記憶部12に平均使用量Aの変動パターンを蓄積し、監視判断部14は、予測値Pが基準電力量Sを超えると判断した場合に平均使用量Aの変動パターンに基づいて、選択した電気機器51の代替時間帯を探索するように構成している。この場合にも、選択した電気機器51の代替時間帯の探索が可能である。
【符号の説明】
【0045】
1 デマンド監視装置
11 通信部
12 記憶部
13 推定部
14 監視判断部
15 表示部
16 設定部
17 制御部
2 電力量計
3 第1のデータベース
4 第2のデータベース
5 需要家
51 電気機器
6 引き込み線