(実施形態1)
まず、図1を参照して、本発明の実施形態1に係る判定装置100を含むシステムについて説明する。本実施形態に係る判定装置100は、電気機器などを制御・監視する制御装置に組み込まれているものとする。つまり、本実施形態に係る判定装置100は、制御装置である。判定装置100は、例えば、HEMS(Home Energy Management System)におけるHEMSコントローラである。本実施形態では、判定装置100は、電力管理装置としての機能も有するものとする。つまり、判定装置100は、電力会社やアグリゲータなどの電力事業者から発せられるDR(Demand Response)指令(デマンドレスポンス指令)に応答して、需要家内で消費される消費電力(又は、消費電力量)を調整する機能を有する。
DR指令は、電力の需給のバランスを保つために、電力の需要者側に電力の需要量の調整を要求する指令である。DR指令には、電力の供給量に対して電力の需要量が多い期間に電力の需要量を抑制することを要求する消費抑制指令と、電力の供給量に対して電力の需要量が少ない期間に電力の需要量を増加させることを要求する消費促進指令とがある。本実施形態では、DR指令は、消費抑制指令であるものとする。DR指令には、期間指定情報、目標値情報、要求レベル情報、インセンティブ情報などが含まれる。
期間指定情報は、電力の消費を調整することを指定する期間(以下、適宜、「DR指定期間」という。)を示す情報である。目標値情報は、消費電力量の目標値(又は、消費電力量の増減量の目標値)を示す情報である。要求レベル情報は、電力の消費を抑制又は促進させることの要求の程度を示す情報である。インセンティブ情報は、消費電力量を抑制又は促進させた場合に、需要者に付与されるインセンティブを示す情報である。インセンティブは、例えば、電気料金の単価の割引、各種の特典が得られるポイントの付与などである。
判定装置100は、制御装置であるため、電気機器301、302、303、304、305を制御・監視する。判定装置100は、宅内ネットワーク610を介して、電力計測装置200、電気機器301、302、303、304、305、パワーコンディショナ430、450、スマートメータ460などと通信する。判定装置100は、宅外ネットワーク620を介して、端末装置510、クラウドサーバ520、供給元サーバ530などと通信する。以下、図2を参照して、判定装置100の構成について説明する。
図2に示すように、判定装置100は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、フラッシュメモリ14、RTC(Real Time Clock)15、タッチスクリーン16、宅内通信インターフェース17、宅外通信インターフェース18を備える。判定装置100が備える各構成要素は、バスを介して相互に接続される。
CPU11は、判定装置100の全体の動作を制御する。なお、CPU11は、ROM12に格納されているプログラムに従って動作し、RAM13をワークエリアとして使用する。ROM12には、判定装置100の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。RAM13は、CPU11のワークエリアとして機能する。つまり、CPU11は、RAM13にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
フラッシュメモリ14は、各種の情報を記憶する不揮発性メモリである。RTC15は、計時用のデバイスである。RTC15は、例えば、電池を内蔵し、判定装置100の電源がオフの間も計時を継続する。RTC15は、例えば、水晶発振子を備える発振回路を備える。
タッチスクリーン16は、ユーザによりなされたタッチ操作を検知し、検知の結果を示す信号をCPU11に供給する。また、タッチスクリーン16は、CPU11から供給された画像信号に基づく画像を表示する。このように、タッチスクリーン16は、判定装置100のユーザインターフェースとして機能する。
宅内通信インターフェース17は、判定装置100を、宅内ネットワーク610に接続するためのインターフェースである。判定装置100は、宅内ネットワーク610を介して宅内ネットワーク610に接続された各種の装置と通信することが可能である。宅内通信インターフェース17は、例えば、LAN(Local Area Network)インターフェースであるNIC(Network Interface Card)を備える。
宅外通信インターフェース18は、判定装置100を、宅外ネットワーク620に接続するためのインターフェースである。判定装置100は、宅外ネットワーク620を介して宅外ネットワーク620に接続された各種の装置と通信することが可能である。宅外通信インターフェース18は、例えば、LANインターフェースであるNICを備える。
電力計測装置200は、電力線に流れる電流の値と電力線間の電圧の値とを計測し、この電力線を介して供給される電力の値を計測する。また、電力計測装置200は、計測された電力の値に基づいて、単位期間(例えば、1分間)における電力量、基準時刻からの累積電力量などを算出する。電力計測装置200は、計測や算出により取得された物理量を示す情報を電力情報として記憶する。電力計測装置200は、記憶された電力情報を、適宜、宅内ネットワーク610を介して、判定装置100に送信する。電力計測装置200は、電流検出センサ、電圧検出センサ、フラッシュメモリ、通信インターフェースなどを備える。
電力計測装置200は、分電盤410から電気機器301、302、303、304、305のそれぞれに供給される電力又は電力量を計測する。また、電力計測装置200は、商用電源400から分電盤410に供給される電力又は電力量、発電パネル420から分電盤410に供給される電力又は電力量、蓄電池440から分電盤410に供給される電力又は電力量(又は、分電盤410から蓄電池440に供給される電力又は電力量)を計測する。
電気機器301、302、303、304、305は、宅内に配置される機器であり、分電盤410から供給された電気エネルギーを消費して動作する機器である。電気機器301、302、303、304、305は、宅内通信インターフェース17と同様の構成を備え、宅内ネットワーク610に接続する機能を有する。従って、電気機器301、302、303、304、305は、宅内ネットワーク610を介して、判定装置100により制御・監視される。
電気機器301、302、303、304、305は、例えば、エコキュート、換気扇、冷蔵庫、製氷機、照明装置、殺虫装置、ショーケース、空調装置、テレビ、除湿器、加湿器、暖房機器、電気ポット、IH(Induction Heating)クッキングヒータ(以下、単に「IH」という。)、電子レンジ、炊飯器、バス乾燥機などである。本実施形態では、電気機器301がルームエアコン、電気機器302がテレビ、電気機器303が冷蔵庫、電気機器304が照明機器、電気機器305がIHであるものとする。
なお、発電パネル420とパワーコンディショナ430との組合せを電気機器312と見做し、蓄電池440とパワーコンディショナ450との組合せを電気機器313と見做す。電気機器312は、発電パネル420により発電されていない間は、発電パネル420により発電されている間よりも、相対的に、電力を消費する電気機器と見做せる。電気機器313は、蓄電池440が充電する間は、電力を消費する電気機器と見做せる。ただし、本実施形態では、理解を容易にするため、電気機器301、302、303、304、305の消費電力を調整する例について説明する。以下、電気機器301、302、303、304、305を、適宜、総称して「電気機器300」という。
商用電源400は、電力会社が需要家に電力を供給する電源である。商用電源400により供給される電力は、交流電力である。商用電源400は、分電盤410に交流電力を供給する。なお、本実施形態では、分電盤410から商用電源400に電力が供給されることはない(つまり、逆潮流はない)ものとする。
分電盤410は、商用電源400、パワーコンディショナ430、パワーコンディショナ450などから供給された交流電力を、パワーコンディショナ450、電気機器301、302、303、304、305などに分配するための配線基板やブレーカを収納するケースである。なお、外部の装置から分電盤410に供給された交流電力の値の和と、分電盤410から外部の装置に供給される交流電力の値の和とは、等しい。
発電パネル420は、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。発電パネル420は、発電により得られた直流電力を、パワーコンディショナ430に供給する。
パワーコンディショナ430は、判定装置100による制御に従って、DC/AC変換を実行する。パワーコンディショナ430は、発電パネル420から供給された直流電力を交流電力に変換し、分電盤410に供給する。
蓄電池440は、定置型の蓄電池である。蓄電池440は、パワーコンディショナ450から供給された電力を蓄積する。蓄電池440は、蓄積された電力をパワーコンディショナ450に供給する。
パワーコンディショナ450は、判定装置100による制御に従って、DC/AC変換を実行する。パワーコンディショナ450は、蓄電池440から供給された直流電力を交流電力に変換し、分電盤410に供給する。また、パワーコンディショナ450は、分電盤410から供給された交流電力を直流電力に変換し、蓄電池440に供給する。
スマートメータ460は、需要者により使用された電力量、つまり、商用電源400から分電盤410に供給された電力量を計測する。スマートメータ460は、計測された電力量を示す情報を、無線通信や電力線通信により、電力会社が備える通信装置(図示せず)に送信する。また、スマートメータ460は、この通信装置から、無線通信や電力線通信により、DR指令を受信する。スマートメータ460は、受信したDR指令を、宅内ネットワーク610を介して、判定装置100に送信する。
端末装置510は、宅外ネットワーク620を介して、判定装置100と通信する装置である。端末装置510は、例えば、判定装置100のユーザインターフェースとして機能する。端末装置510は、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末などである。
クラウドサーバ520は、クラウドコンピューティングにおけるリソースを提供するサーバである。クラウドサーバ520は、例えば、クラウドサーバ520全体の動作を制御するプロセッサ521と、宅外ネットワーク620に接続するための通信インターフェース522と、各種の情報を記憶するハードディスク523と、を備える。クラウドサーバ520は、判定装置100からの要求に応答して、ハードディスク523に記憶されている情報を判定装置100に供給する。また、クラウドサーバ520は、判定装置100からの要求に応答して、要求された処理を実行し、処理結果を示す情報を判定装置100に送信する。
供給元サーバ530は、電力会社やアグリゲータが保有するサーバである。供給元サーバ530は、宅外ネットワーク620を介して判定装置100と通信する機能を有する。供給元サーバ530は、例えば、消費抑制指令であるDR指令を、宅外ネットワーク620を介して、判定装置100に送信する。
宅内ネットワーク610は、宅内に構築されるネットワークであり、宅内ネットワーク610に接続された機器同士が相互に通信するためのネットワークである。宅内ネットワーク610は、例えば、無線LANである。
宅外ネットワーク620は、宅外に構築されるネットワークであり、宅外ネットワーク620に接続された機器同士が相互に通信するためのネットワークである。宅外ネットワーク620は、例えば、WAN(Wide Area Network)である。なお、宅内ネットワーク610と宅外ネットワーク620は、判定装置100を介して相互に接続される。従って、判定装置100は、ゲートウェイ装置としての機能も有する。宅外ネットワーク620は、例えば、インターネットである。
次に、図3を参照して、判定装置100の基本的な機能について説明する。判定装置100は、機能的には、要求受信部101、制御部102、記憶部103、指定受付部104、応答条件更新部105を備える。
要求受信部101は、需要地における消費電力の調整要求を受信する。具体的には、要求受信部101は、需要地における消費電力の抑制要求としてのDR指令を、供給元サーバ530やスマートメータ460から受信する。需要地は、電力の需要がある場所であり、例えば、判定装置100により制御される電気機器300が設置された家屋である。要求受信部101の機能は、例えば、宅内通信インターフェース17の機能や宅外通信インターフェース18の機能により実現される。
制御部102は、要求受信部101により調整要求が受信された場合、応答条件情報に基づく応答判定結果に応じて、電気機器300を制御する。応答条件情報は、調整要求に応じる条件又は調整要求に応じない条件を少なくとも1つ示す情報である。応答判定結果は、調整要求に応じるか否かの判定結果である。応答判定結果は、応答条件情報に基づいて求められる。
制御部102は、要求受信部101により消費抑制要求が受信された場合、電気機器300の消費電力量が減少するように電気機器300を制御する。例えば、電気機器300が高出力モードで運転している場合、電気機器300が省電力モードで運転するように、又は、電気機器300が運転を停止するように、電気機器300を制御する。制御部102は、電気機器300に制御信号を送信することにより、電気機器300を制御する。また、例えば、制御部102は、稼働スケジュールに従って電気機器300を制御している場合、稼働スケジュールを修正する。
また、例えば、発電パネル420が停止している場合、制御部102は、発電パネル420が運転するように、パワーコンディショナ430を制御する。また、例えば、蓄電池440が充電中又は停止中である場合、制御部102は、蓄電池440が放電するように、パワーコンディショナ450を制御する。制御部102の機能は、例えば、CPU11と宅内通信インターフェース17とが協働することにより実現される。
記憶部103は、電力調整処理に利用される各種の情報を記憶する。記憶部103は、機能的には、応答条件情報記憶部1031と、スケジュール情報記憶部1032と、天気情報記憶部1033と、料金情報記憶部1034とを備える。応答条件情報記憶部1031は、応答条件情報を記憶する。図4に、応答条件情報の第1の例を示す。図4に示す例では、応答条件情報は、状況パラメータの値と応答の許否を示す値とを対応付けた情報である。状況パラメータの値は、状況パラメータの内容を示す情報である。応答の許否を示す値は、応答するか否かを示す情報である。状況パラメータの値や応答の許否を示す値は、数値や文字列である。
状況パラメータは、時間帯、電気機器300の利用予定、天気、電気料金などのパラメータである。図4には、応答条件情報が、調整要求に応答する2つの条件と調整要求に応答しない3つの条件とを示す例が示されている。まず、調整要求に応答する2つの条件は、時間帯が13:00−15:00であること、及び、電気機器300の利用予定がないことである。なお、電気機器300の利用予定がないとは、全ての電気機器301、302、303、304、305の利用予定がないこと意味する。一方、調整要求に応答しない3つの条件は、天気が雨であること、時間帯が12:00−13:00であること、及び、電気料金が50円/kWh以上であることである。
調整要求に応答する条件と調整要求に応答しない条件との双方が満たされる場合、例えば、許可又は不許可のいずれかが優先される。本実施形態では、不許可が優先されるものとする。この場合、例えば、DR指定期間が12:00−13:00であり、DR指定期間において予測される天気が雨であるという状況では、不許可が採用される。なお、許可が優先されている場合、上記状況の下では、許可が採用される。或いは、許可と不許可とのうち満たされる条件が多い方が採用されてもよい。例えば、上記状況に加え、DR指定期間おいて電気機器300の利用予定がない状況の下では、許可が採用される。また、いずれの条件も満たされない場合、許可と不許可とのうちのいずれかが採用される。本実施形態では、いずれの条件も満たされない場合、不許可が採用されるものとする。
スケジュール情報記憶部1032は、スケジュール情報を記憶する。スケジュール情報は、電気機器300の稼働スケジュールを示す情報である。なお、制御部102は、消費電力量が減少するように電気機器300を制御する場合、スケジュール情報記憶部1032に記憶された稼働スケジュールを消費電力量が減少するように更新した上で、更新された稼働スケジュールに基づいて電気機器300を制御する。スケジュール情報は、タッチスクリーン16に対するユーザの操作によって生成されてもよいし、宅外通信インターフェース18を介してクラウドサーバ520から取得されてもよい。
天気情報記憶部1033は、天気情報を記憶する。天気情報は、晴れ、雨、曇り、雪、雷、霧などの天気、温度、湿度などを、数値や文字列により示す情報である。天気情報は、例えば、宅外通信インターフェース18を介してクラウドサーバ520から取得される。料金情報記憶部1034は、料金情報を記憶する。料金情報は、例えば、時間帯毎に電気料金の単価を示す情報である。料金情報は、例えば、宅外通信インターフェース18を介して供給元サーバ530から取得される。記憶部103、応答条件情報記憶部1031、スケジュール情報記憶部1032、天気情報記憶部1033、料金情報記憶部1034の機能は、例えば、フラッシュメモリ14の機能により実現される。
指定受付部104は、調整要求に応じるか否かの応答指定を受け付ける。応答指定は、調整要求に応じる旨の指定、又は、調整要求に応じない旨の指定である。つまり、本実施形態における応答指定は、全ての電気機器300に対して消費電力を調整する旨の指定、又は、全ての電気機器300に対して消費電力を調整しない旨の指定である。指定受付部104は、DR指令が受け付けられる前後に、ユーザによる操作に基づく応答指定を受け付ける。
なお、ユーザは、応答指定のための操作の実行時に、調整要求に応じることのメリット(例えば、特典の獲得。)とデメリット(例えば、快適性の低下。)とを考慮して、応答指定の内容を決定する。例えば、ユーザは、DR指定期間における状況パラメータを考慮して、調整要求に応じる場合に得られるメリットが調整要求に応じる場合に得られるデメリットよりも大きいと判断する場合、調整要求に応じる旨を指定する。一方、ユーザは、DR指定期間における状況パラメータを考慮して、調整要求に応じる場合に得られるメリットが調整要求に応じる場合に得られるデメリットよりも小さいと判断する場合、調整要求に応じない旨を指定する。指定受付部104の機能は、例えば、CPU11とタッチスクリーン16とが協働することにより実現される。
応答条件更新部105は、応答判定結果が指定受付部104により受け付けられた応答指定と一致するように、応答条件情報を更新する。ここで、応答判定結果は、判定部1021が応答条件情報とDR指定期間における状況パラメータとに基づいて求める判定結果である。一方、応答指定は、DR指定期間における状況パラメータを考慮してユーザが判断した、調整要求に応じるか否かの指定である。応答判定結果が応答指定と一致するように応答条件情報を更新することは、応答条件情報により示される応答条件をユーザが意図する応答条件に近づけることを意味する。
例えば、DR指定期間が15:00−16:00であり、DR指定期間における電気機器300の利用予定があり、DR指定期間において予測される天気が晴れであり、DR指定期間における電気料金が55円/kWhという状況を想定する。この状況では、電気料金に関する条件により応答判定結果は不許可となる。一方、この状況において、調整要求に応じる旨の応答指定が受け付けられたものとする。この場合、応答判定結果が、許可となるように、応答条件情報が更新される。例えば、応答条件情報において、電気料金が50円/kWh以上の場合に不許可となる条件が削除される。或いは、応答条件情報において、電気料金が50円/kWh以上の場合に不許可となる条件が、電気料金が60円/kWh以上の場合に不許可となる条件に更新される。
この他、応答条件情報において、種々の条件が更新、追加、削除されてもよい。例えば、応答条件情報において、時間帯が15:00−16:00の場合に許可となる条件、予測される天気が晴れの場合に許可となる条件などが追加されてもよい。或いは、応答条件情報において、電気機器300の利用予定がない場合に許可となる条件が削除されてもよい。なお、応答条件更新部105は、過去に受け付けられた応答指定の内容と、この応答指定に対応するDR指定期間における状況パラメータとの対応関係を示す情報を、記憶部103に蓄積し、蓄積した情報も加味して応答条件情報を更新することが可能である。
例えば、DR指定期間における特定の状況パラメータの内容が同一であり、応答指定の内容が同一であるケースが、予め定められた回数連続して発生した場合、この特定の状況パラメータに関する条件を追加することが好適である。例えば、DR指定期間における天気が雪である場合における応答指定が調整要求に応じない旨の指定であるケースが、5回以上連続した場合、応答条件情報において、天気が雪である場合に不許可とする条件が追加される。このように、応答条件更新部105は、状況パラメータと応答許否との対応関係を学習する。応答条件更新部105は、注目する状況パラメータの内容だけでなく、他の状況パラメータの内容も考慮して、応答条件情報を更新することができる。応答条件更新部105の機能は、例えば、CPU11とRAM13とが協働することにより実現される。
上述したように、応答条件情報は、時間帯と天気と電気機器の利用予定の有無と電気料金の単価とのうちのいずれかの状況パラメータの値と調整要求に応じるか否かを示す値とを対応付ける情報を含むことが好適である。
ここで、制御部102は、判定部1021と制御実行部1022とを備える。判定部1021は、応答条件情報と調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値とに基づいて、調整要求に応じるか否かを判定する。応答条件情報は、応答条件情報記憶部1031に記憶されている。また、調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値は、スケジュール情報記憶部1032に記憶されたスケジュール情報、天気情報記憶部1033に記憶された天気情報、又は、料金情報記憶部1034に記憶された料金情報に基づいて、特定可能である。判定部1021は、調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値によって、応答条件情報により示されるいずれかの応答条件が満たされるか否かを判別する。判定部1021は、満たされる応答条件が存在する場合、その応答条件に対応する応答許否を応答結果として特定する。判定部1021の機能は、例えば、CPU11とRAM13とが協働することにより実現される。
制御実行部1022は、調整要求に応じると判定された場合、電気機器300の消費電力が調整されるように電気機器300を制御する。例えば、制御実行部1022は、応答判定結果が調整要求に応じる旨の結果である場合、電気機器300の消費電力を低減させる制御信号を、電気機器300に送信する。制御実行部1022の機能は、例えば、CPU11と宅内通信インターフェース17とが協働することにより実現される。
応答条件情報は、状況パラメータの値と電気機器300に対する調整レベルの値とを対応付ける情報を更に含んでいてもよい。この場合、応答条件情報は、例えば、図5に示すような情報となる。つまり、応答条件情報は、状況パラメータと電気機器300に対する調整レベルとの対応関係を示す情報となる。なお、調整レベルは、調整の程度であり、典型的には、節電の程度(つまり、節電レベル)である。
図5に示す応答条件情報は、図4に示す応答条件情報において、許可と判定される条件を、予め定められた調整レベルで調整されると判定される条件に置き換えることにより得られる情報である。つまり、図5に示す応答条件情報は、DR指定期間が13:00−15:00である場合に電気機器300を節電レベル2で制御することと、DR指定期間における電気機器300の利用予定がない場合に電気機器300を節電レベル3で制御することとを示している。なお、複数の条件が満たされる場合に、調整レベルをどのようにするのかは、適宜、調整することができる。例えば、最も低い調整レベル、最も高い調整レベル、調整レベルの平均値、調整レベルの中央値を採用する。本実施形態では、最も低い調整レベルを採用するものとする。
ここで、判定部1021は、調整要求に応じると判定した場合、応答条件情報と調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値とに基づいて、調整レベルの値を更に判定する。
制御実行部1022は、調整要求に応じると判定された場合、判定部1021により判定された調整レベルの値に応じて電気機器300を制御する。
次に、図6に示すフローチャートを参照して、判定装置100が実行するDR対応制御処理について説明する。DR対応制御処理は、例えば、判定装置100の電源が投入されている間、繰り返し実行される。
まず、CPU11は、DR予告通知を受信したか否かを判別する(ステップS101)。例えば、CPU11は、スマートメータ460から送信されたDR予告通知が宅内通信インターフェース17により受信されたか否か、又は、供給元サーバ530から送信されたDR予告通知が宅外通信インターフェース18により受信されたか否かを判別する。CPU11は、DR予告通知を受信していないと判別すると(ステップS101:NO)、DR対応制御処理を終了する。
一方、CPU11は、DR予告通知を受信したと判別すると(ステップS101:YES)、DR対応制御の許否を判定する(ステップS102)。例えば、CPU11は、応答条件情報とDR指定期間における状況パラメータの値とに基づいて、DR対応制御の許否を判定する。
CPU11は、ステップS102の処理を完了すると、許否判定の修正指示があるか否かを判別する(ステップS103)。まず、CPU11は、例えば、図7に示すような問い合わせ画面である画面700をタッチスクリーン16に表示し、DR要請に応じるか否かの応答指定を受け付ける。
図7に示すように、画面700は、領域710と、ボタン720と、ボタン730とを備える。領域710は、DR要請に応じるか否かを問い合わせる文章が表示される領域である。ボタン720は、ユーザがDR要請に応じることを指定する場合に押圧するボタンである。ボタン730は、ユーザがDR要請に応じないことを指定する場合に押圧するボタンである。CPU11は、ボタン720が押圧されたことを検知した場合にDR要請が許可されたと判定し、ボタン730が押圧されたことを検知した場合にDR要請が拒否されたと判定する。
ここで、CPU11は、ステップS102における許否判定の内容と、画面700に受け付けられた応答指定の内容とが一致するか否かを判別する。CPU11は、許否判定の内容と応答指定の内容とが一致すると判別した場合、許否判定の修正指示がないと判別する。一方、CPU11は、許否判定の内容と応答指定の内容とが一致しないと判別した場合、許否判定の修正指示があると判別する。なお、CPU11は、画面700が表示されてからボタン720とボタン730とのいずれもが押圧されずに一定時間が経過したことを検知した場合、許否判定の修正指示がないと判別する。
CPU11は、許否判定の修正指示があると判別した場合(ステップS103:YES)、応答条件情報を更新する(ステップS104)。具体的には、CPU11は、許否判定の内容が応答指定の内容と一致するように、応答条件情報を更新する。CPU11は、許否判定の修正指示がないと判別した場合(ステップS103:NO)、又は、ステップS104の処理を完了した場合、DR対応制御が許可されたか否かを判別する(ステップS105)。
CPU11は、許否判定の内容又は応答指定の内容に基づいて、DR対応制御が許可されたか否かを判別する。CPU11は、DR対応制御が許可されていないと判別すると(ステップS105:NO)、DR対応制御処理を終了する。一方、CPU11は、DR対応制御が許可されたと判別すると(ステップS105:YES)、DR決定通知を受信したか否かを判別する(ステップS106)。例えば、CPU11は、スマートメータ460から送信されたDR決定通知が宅内通信インターフェース17により受信されたか否か、又は、供給元サーバ530から送信されたDR決定通知が宅外通信インターフェース18により受信されたか否かを判別する。CPU11は、DR決定通知を受信していないと判別すると(ステップS106:NO)、DR事前制御を実行する(ステップS107)。
例えば、CPU11は、宅内通信インターフェース17を介して、節電制御のための前処理を実行することを指示する制御信号を全ての電気機器300に送信する。例えば、夏に、ルームエアコンである電気機器301に対して、DR本制御により冷房運転が制限される場合、DR事前制御では電気機器301を冷房運転させる。このようなDR事前制御によれば、DR本制御により冷房運転が制限されても、ユーザの快適性が損なわれにくい。このように、DR事前制御は、DR本制御が開始される前に実行される制御である。CPU11は、ステップS107の処理を完了すると、DR対応制御処理を終了する。
一方、CPU11は、DR決定通知を受信したと判別すると(ステップS106:YES)、DR指定期間が未経過であるか否かを判別する(ステップS108)。例えば、CPU11は、RTC15から取得される現在時刻が、DR指令に含まれるDR指定期間の終了時刻以前の時刻であるか否かを判別する。CPU11は、DR指定期間が未経過であると判別すると(ステップS108:YES)、DR本制御を実行する(ステップS109)。例えば、CPU11は、宅内通信インターフェース17を介して、消費電力を低減させることを指示する制御信号を、全ての電気機器300に送信する。CPU11は、ステップS109の処理を完了すると、DR対応制御処理を終了する。
一方、CPU11は、DR指定期間が未経過でないと判別すると(ステップS108:NO)、DR事後制御を実行する(ステップS110)。DR事後制御は、例えば、DR本制御により低下した快適性を向上させるための制御である。上述した例では、本制御において制限されていた冷房運転を再開する制御、又は、本制御において上げられた設定温度を元の温度に戻す制御である。CPU11は、ステップS110の処理を完了すると、DR対応制御処理を終了する。
次に、図8を参照して、DR対応制御処理について説明する。図8(A)は、DR予告通知時にDR制御が許可された例を示す図である。より詳細には、図8(A)は、DR予告通知時にDR制御が許可され、その後、DR決定通知が受け付けられ、更に事後制御が終了するまで、ユーザによりDR制御が拒否されない例を示している。図8(B)は、予告通知時にDR制御が許可された後にDR制御が拒否された例を示す図である。より詳細には、図8(B)は、DR予告通知時にDR制御が許可され、その後、DR決定通知が受け付けられる前に、ユーザによりDR制御が拒否された例を示している。
図8(C)は、予告通知時にDR制御が拒否された後にDR制御が許可された例を示す図である。より詳細には、図8(C)は、DR予告通知時にDR制御が拒否され、その後、DR決定通知が受け付けられる前に、ユーザによりDR制御が許可された例を示している。このように、本実施形態によれば、判定装置100による学習機能によりユーザが望む判定結果が導き出される可能性が高くなるだけでなく、手動による強制的なDR制御対応の変更も可能となる。
以上説明したように、本実施形態では、応答条件情報に基づく、調整要求に応じるか否かの判定結果が、受け付けられた応答指定と一致するように、応答条件情報が更新される。このため、本実施形態によれば、ユーザの負担をあまり増やさずに、電力の調整要求に応じるか否かを適切に判定することができる。また、本実施形態によれば、ユーザが応答判定結果を修正する頻度が時間の経過とともに低下することが期待でき、ユーザの負担が次第に小さくなることが期待できる。
また、本実施形態では、状況パラメータの値と調整要求に応じるか否かを示す値とを対応付ける情報を含む応答条件情報と、調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値とに基づいて、調整要求に応じるか否かが判定される。このため、本実施形態によれば、更に適切な応答判定結果が取得される可能性が高くなる。また、本実施形態では、調整要求に応じると判定された場合、電気機器300の消費電力が調整されるように電気機器300が制御される。従って、本実施形態によれば、ユーザの負担をあまり増やさずに、電力の調整要求に応じて電気機器300を適切に制御することができる。
また、本実施形態では、調整要求に応じる場合において、調整レベルの値に応じて電気機器が制御される。このため、本実施形態によれば、需要家における消費電力を精度よく調整することが期待できる。
(実施形態2)
実施形態1では、状況パラメータの値に応じて、DR対応制御の許否が判定される例について説明した。本実施形態では、状況パラメータの値に応じて、DR対応制御の内容が更に判定される例について説明する。なお、DR対応制御の内容は、電気機器300の種類毎に異なることが一般的であるため、電気機器300の種類毎に判定される。以下、実施形態1と異なる部分を中心に説明する。
まず、図9を参照して、本実施形態に係る判定装置110の基本的な機能について説明する。判定装置110は、機能的には、要求受信部101、制御部102、記憶部103、指定受付部104、応答条件更新部105に加え、更に、検出部106、制御内容更新部107を備える。なお、制御部102は、判定部1021、制御実行部1022に加え、更に、制御内容特定部1023を備える。また、記憶部103は、機能的には、応答条件情報記憶部1031、スケジュール情報記憶部1032、天気情報記憶部1033、料金情報記憶部1034に加え、更に、制御内容情報記憶部1035を備える。
制御内容特定部1023は、制御内容情報と調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値とに基づいて、電気機器300に対する制御内容を特定する。制御内容情報は、状況パラメータの値と電気機器300に対する制御内容とを対応付ける情報である。制御内容情報は、制御内容情報記憶部1035に記憶される。制御内容情報は、タッチスクリーン16に対するユーザの操作によって生成されてもよいし、宅外通信インターフェース18を介してクラウドサーバ520から取得されてもよい。制御内容情報記憶部1035は、例えば、フラッシュメモリ14の機能により実現される。
制御内容情報は、例えば、図10に示すように、電気機器300毎に、状況パラメータの値と制御内容とを対応付ける情報である。具体的には、制御内容情報は、ルームエアコンに対する節電制御が、夏には冷房を28℃に設定し、冬には暖房を20℃に設定する制御であることを示している。また、制御内容情報は、テレビに対する節電制御が、天気が晴れ且つ時間帯が6:00−16:00である場合に画面照度を50%にし、その他の場合に画面照度を30%にする制御であることを示している。また、制御内容情報は、冷蔵庫に対する節電制御が、状況パラメータの値に関係なく、節電設定で動作させる制御であることを示している。また、制御内容情報が、照明機器に対する節電制御は、時間帯が6:00−17:00である場合に消灯し、その他の場合に50%で点灯させる制御であることを示している。また、制御内容情報は、IHに対する節電制御が、状況パラメータの値に関係なく、動作を停止させる制御であることを示している。
ここで、制御実行部1022は、調整要求に応じると判定された場合、制御内容特定部1023により特定された制御内容で電気機器300を制御する。このように、本実施形態では、調整要求に応じるか否かは、全ての電気機器300に共通して判定されるが、どのような制御内容とするのかは電気機器300毎に判定される。
制御内容情報は、電気機器300に対する調整レベルの値と電気機器300に対する制御内容とを対応付ける情報であってもよい。この場合、制御内容情報は、例えば、図11に示すように、電気機器300毎に、調整レベルである節電レベルと制御内容とを対応付ける情報である。具体的には、制御内容情報は、ルームエアコンに対する節電制御が、節電レベル1では冷房を28℃とし暖房を20℃とし、節電レベル2では冷房を28℃とし暖房を20℃とし、節電レベル3では動作を停止させる制御であることを示している。また、制御内容情報は、テレビに対する節電制御が、節電レベル1では画面照度を80%とし、節電レベル2では画面照度を50%とし、節電レベル3では停止させる制御であることを示している。
また、制御内容情報は、冷蔵庫に対する節電制御が、節電レベル1では節電設定で動作させ、節電レベル2では節電設定で動作させ、節電レベル3では停止させる制御であることを示している。また、制御内容情報は、照明機器に対する節電制御が、節電レベル1では通常運転で動作させ、節電レベル2では50%の照度で点灯させ、節電レベル3では停止させる制御であることを示している。また、制御内容情報は、IHに対する節電制御が、節電レベル1では2kWで動作させ、節電レベル2では停止させ、節電レベル3では停止させる制御であることを示している。
この場合、制御内容特定部1023は、制御内容情報と調整要求における調整レベルの値とに基づいて、電気機器300に対する制御内容を特定する。調整レベルの値は、例えば、DR指令に含まれる。
そして、制御実行部1022は、調整要求に応じると判定された場合、制御内容特定部1023により特定された制御内容で電気機器300を制御する。
検知部106は、制御実行部1022により電気機器300の消費電力が調整されるように電気機器300が制御された後に、電気機器300に対してなされた操作を検知する。例えば、検知部106は、制御内容特定部1023により特定された制御内容と異なる制御内容を指示する操作がユーザによりなされたか否かを検知する。検知部106の機能は、例えば、CPU11とタッチスクリーン16とが協働することにより実現される。
制御内容更新部107は、制御内容特定部1023により特定される制御内容が検知部106により検知された操作により指定された電気機器300に対する制御内容に近づくように、制御内容情報を更新する。例えば、照明機器の照度が50%に抑制された後、ユーザが75%或いは100%の照度で照明機器を点灯させたものとする。この場合、制御内容更新部107は、照明機器の照度を50%とする抑制制御はユーザにとって厳しすぎるものと判断し、照度が60%になるように制御内容情報を更新する。反対に、例えば、照明機器の照度が50%に抑制された後、ユーザが30%の照度で照明機器を点灯させたものとする。この場合、制御内容更新部107は、照明機器の照度を50%とする抑制制御はユーザにとって甘すぎると判断し、照度が40%になるように制御内容情報を更新する。制御内容更新部107の機能は、例えば、CPU11とRAM13とが協働することにより実現される。
次に、図12に示すフローチャートを参照して、判定装置110が実行するDR対応制御処理について説明する。DR対応制御処理は、例えば、判定装置110の電源が投入されている間、繰り返し実行される。なお、ステップS101からステップS110の処理は、実施形態1で説明した処理と同様である。従って、ここでは、実施形態1とは異なる処理、つまり、ステップS201、ステップS202、ステップS203について説明する。
CPU11は、DR対応制御が許可されたと判別すると(ステップS105:YES)、制御内容を特定する(ステップS201)。例えば、CPU11は、制御内容情報記憶部1035に記憶された制御内容情報と、DR指令に含まれる調整要求の対象となる時間帯における状況パラメータの値と、に基づいて、電気機器300に対する制御内容を特定する。CPU11は、ステップS201の処理を完了すると、DR決定通知を受信したか否かを判別する(ステップS106)。
なお、CPU11は、ステップS107のDR事前制御、ステップS109のDR本制御、ステップS110のDR事後制御では、ステップS201で特定した制御内容で電気機器300を制御する。
また、CPU11は、ステップS107、ステップS109、ステップS110の処理を完了した場合、制御内容の修正があるか否かを判別する(ステップS202)。CPU11は、例えば、電気機器300から宅内通信インターフェース17に供給された操作内容情報に基づいて、ユーザが、実行中の節電制御の内容と異なる内容の制御を実行するための操作をしたか否かを判別する。
CPU11は、制御内容の修正があると判別すると(ステップS202:YES)、制御内容情報を更新する(ステップS203)。例えば、CPU11は、制御内容情報により示される制御内容と、ユーザの操作により指定された制御内容との差が縮まるように、制御内容情報記憶部1035に記憶された制御内容情報を更新する。例えば、夏にDR要請に応じてルームエアコンの冷房の設定温度が28℃に設定された後、ユーザにより冷房の設定温度が26℃に設定されたものとする。この場合、CPU11は、DR要請に応じた電力抑制を弱める修正がユーザによりなされたと判別し、ルームエアコンの夏の冷房における設定温度が27℃になるように、図10に示す制御内容情報を修正する。CPU11は、制御内容の修正がないと判別した場合(ステップS202:NO)、又は、ステップS203の処理を完了した場合、DR対応制御処理を完了する。
以上説明したように、本実施形態では、調整要求に応じる場合、状況パラメータの値と制御内容の値とを対応付ける制御内容情報に基づく制御内容で、電気機器300が制御される。従って、本実施形態によれば、きめ細やかな調整制御が可能となる。
また、本実施形態では、調整要求に応じる場合、調整レベルの値と制御内容とを対応付ける制御内容情報に基づく制御内容で、電気機器300が制御される。従って、本実施形態によれば、きめ細やかな調整制御が可能となる。
また、本実施形態では、制御内容情報により示される制御内容が、検知された操作により指示された制御内容に近づくように、制御内容情報が更新される。従って、本実施形態によれば、調整制御時における制御内容をユーザの意図する制御内容に近づけることが可能となる。つまり、本実施形態によれば、ユーザが制御内容を修正する頻度が時間の経過とともに低下することが期待でき、ユーザの負担が次第に小さくなることが期待できる。
(実施形態3)
実施形態1では、全ての電気機器300を調整制御の対象とする例について説明した。本実施形態では、選択された電気機器300を調整制御の対象とする例について説明する。
まず、図13を参照して、本実施形態に係る判定装置120の基本的な機能について説明する。判定装置120は、機能的には、要求受信部101、制御部102、記憶部103、指定受付部104、応答条件更新部105を備える。ここで、制御部102は、判定部1021、制御実行部1022に加え、更に、選択部1024を備える。
選択部1024は、予め定められた基準に従って、複数の電気機器300の中から調整要求の対象とする電気機器を選択する。例えば、選択部1024は、複数の電気機器300のそれぞれに付与された優先度を示す優先度情報に基づいて、調整要求の対象とする電気機器を選択する。あるいは、選択部1024は、電気機器300が設置される部屋に付与された優先度を示す優先度情報に基づいて、調整要求の対象とする電気機器を選択する。あるいは、選択部1024は、電気機器300を利用するユーザに付与された優先度を示す優先度情報に基づいて、調整要求の対象とする電気機器を選択する。優先度情報は、例えば、記憶部103に記憶される。優先度情報は、タッチスクリーン16に対するユーザの操作によって生成されてもよいし、宅外通信インターフェース18を介してクラウドサーバ520から取得されてもよい。選択部1024の機能は、例えば、CPU11の機能とRAM13の機能とにより実現される。
ここで、制御実行部1022は、調整要求に応じると判定された場合、選択部1024により選択された電気機器300の消費電力が調整されるように、選択部1024により選択された電気機器300を制御する。つまり、制御実行部1022は、選択された電気機器300のみを、電力調整の対象とする。ただし、選択部1024は、需要地において調整される消費電力の値が基準値に満たない場合、選択する電気機器300の個数を増加させる。
次に、図14に示すフローチャートを参照して、判定装置120が実行するDR対応制御処理について説明する。DR対応制御処理は、例えば、判定装置110の電源が投入されている間、繰り返し実行される。なお、ステップS101からステップS110の処理は、実施形態1で説明した処理と同様である。従って、ここでは、実施形態1とは異なる処理、つまり、ステップS301、ステップS302、ステップS303について説明する。
まず、CPU11は、DR対象機器を選択する(ステップS301)。例えば、CPU11は、記憶部103に記憶されている各種の優先度情報に基づいて、予め定められた個数の電気機器300をDR対象機器として選択する。CPU11は、ステップS301の処理を完了すると、DR予告通知を受信したか否かを判別する(ステップS101)。
また、CPU11は、ステップS107、ステップS109、ステップS110の処理を完了した場合、削減電力が不足しているか否かを判別する(ステップS302)。CPU11は、例えば、需要地における総消費電力(又は、総消費電力量)の予測値が、DR指令により指定された総消費電力(又は、総消費電力量)の目標値を超えているか否かを判別する。CPU11は、総消費電力(又は、総消費電力量)の予測値が総消費電力(又は、総消費電力量)の目標値を超えている場合、削減電力が不足していると判別する。なお、CPU11は、スケジュール情報に基づいて、総消費電力(又は、総消費電力量)の予測値を算出することができる。
CPU11は、削減電力が不足していると判別すると(ステップS302:YES)、DR対象機器を追加する(ステップS303)。例えば、CPU11は、優先度情報に基づいて、最後に選択した電気機器300の次に優先度が高い電気機器300を、新たに、DR対象機器として選択する。CPU11は、ステップS303の処理を完了した場合、ステップS301に処理を戻す。一方、CPU11は、削減電力が不足していないと判別すると(ステップS302:NO)、DR対応制御処理を完了する。
以上説明したように、本実施形態では、需要地において調整される消費電力が基準値に満たない場合、消費電力が調整される電気機器300が追加される。従って、本実施形態によれば、需要地における消費電力を効果的に調整することができる。
(変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。また、上記実施形態において説明した構成、機能、動作は、自由に組み合わせることができる。
例えば、判定装置100とクラウドサーバ520とのいずれにどの機能を持たせるのかは、適宜、調整することができる。例えば、クラウドサーバ520にDR指令を受信する機能を持たせてもよい。この場合、クラウドサーバ520がDR指令を判定装置100に送信することで、判定装置100がDR指令を受信することになる。また、機能の一部を、クラウドサーバ520ではなく、端末装置510に持たせてもよい。このように、判定装置100と端末装置510とクラウドサーバ520とのうちの少なくとも1つにより、上述した機能を有する判定システムを構成してもよい。つまり、このような判定システムが備える機能的な構成は、宅内ネットワーク610や宅外ネットワーク620を介して相互に接続されていれば、判定装置100と端末装置510とクラウドサーバ520とのいずれが備えていてもよい。このような判定システムは、例えば、機能的な構成として、要求受信部101と、判定部1021と、指定受付部104と、応答条件更新部105と、を備え、これらの機能的な構成がネットワークを介して相互に接続された判定システムであるといえる。
また、判定装置100は、制御装置でなくてもよいことは勿論である。判定装置100と制御装置とが別の装置である場合、制御装置は、判定に必要な情報を判定装置100に送信し、判定結果を示す情報を判定装置100から受信する。そして、制御装置は、判定装置100による判定結果に従って電気機器300を制御する。
実施形態1では、DR対応制御の許否判定(ステップS102)の後に、応答指定を受け付けるための画面700が表示される例について説明した。本発明において、DR対応制御の許否判定(ステップS102)の後に、画面700が表示されなくてもよい。この場合、例えば、CPU11は、DR対応制御の許否判定の結果をユーザに報知し、ユーザから要求があった場合に画面700を表示してもよい。或いは、CPU11は、複数回に1回の割合で画面700を表示してもよい。また、CPU11は、DR対応制御の許否判定の結果を画面700に表示してもよい。
また、実施形態1では、判定装置100が有する機能を多くがソフトウェア(又は、ファームウェア)により実現される例、つまり、判定装置100が有する機能を多くがプロセッサによるプログラムの実行により実現されるについて説明した。本発明において、このような機能は、ハードウェアにより実現されてもよい。この場合、例えば、判定装置100は、CPU11に代えて、処理回路を備える。この処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらの組合せにより構成される。
実施形態1では、調整要求が電力抑制要求である例について説明した。本発明において、調整要求が電力増加要求であってもよい。
本発明に係る判定装置100、110、120やクラウドサーバ520の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置に適用することで、当該パーソナルコンピュータを本発明に係る判定装置100、110、120やクラウドサーバ520として機能させることも可能である。
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、CD−ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、通信ネットワーク(例えば、インターネット)を介して配布してもよい。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。