WO2014061799A1 - 管理装置、管理システム、管理方法及びプログラム - Google Patents

管理装置、管理システム、管理方法及びプログラム Download PDF

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矢部　正明
聡司 峯澤
雄喜 小川
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Definitions

  • the present invention relates to a management device, a management system, a management method, and a program.
  • a priority is set for each of a plurality of sensor units. Sensor values with higher priority are acquired by polling with a shorter period, and sensor values with lower priority are acquired with longer period.
  • the master station device monitors and controls the operating state of a plurality of slave station devices and the operation state of the equipment (see, for example, Patent Document 2).
  • the master station device is provided with a parameter section for registering the peculiarity, importance, priority, and relevance of the position information of the slave station device.
  • the master station device changes the polling order or cycle, or changes the search order or cycle based on the specificity, importance, priority, and relevance of the position information of the slave station device registered in the parameter section. Or form a closed loop between the slave station devices. This enables highly efficient optimization control of a plurality of slave station devices.
  • JP 2009-180414 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-131973
  • devices to be managed are mainly fixed. However, in a house or building, the number of devices to be managed increases or decreases due to purchase or replacement. In addition, the time and timing of use of devices to be managed change according to their functions. In such a case, it becomes difficult to optimize the system efficiency and maintain the stability and responsiveness of the system. In particular, if the number of devices to be managed increases and the processing performance of the controller is insufficient, system stability may not be obtained.
  • the present invention has been made under the above circumstances, and provides a management device, a management system, a management method, and a program capable of optimizing system efficiency and maintaining system stability and responsiveness. With the goal.
  • a management device provides: A communication unit that communicates with a plurality of management targets; A determination unit configured to determine whether or not a system state of the plurality of management targets as a whole satisfies a predetermined condition based on information indicating the state of each management target received by the communication unit; When the determination unit determines that the system state satisfies the predefined condition, an adjustment unit that adjusts the communication state in the communication unit according to the system state and the processing performance of the own device; Is provided.
  • the system state of the plurality of management targets as a whole satisfies the predefined condition based on the information indicating the status of the management target received from each of the plurality of management targets.
  • the communication state in the unit is adjusted according to the system state and the processing performance of the own device.
  • the system can be operated in accordance with the processing performance of the own device and the system states of the plurality of management targets as a whole.
  • the system efficiency can be optimized and the stability and responsiveness of the system can be maintained.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a communication sequence that transits to a system state E. It is a figure which shows an example of an additional communication sequence.
  • FIG. 1 shows the configuration of an energy management system 1 according to this embodiment.
  • This energy management system 1 corresponds to a management system.
  • the energy management system 1 is provided in a power consumer 2 such as a house.
  • the energy management system 1 is a system that manages energy of a plurality of management targets provided in the electric power consumer 2.
  • Power is supplied to the power consumer 2 via an external power supply system 3.
  • the electric power supplied via the power supply system 3 is supplied to a plurality of devices 5 via electric lamp lines 4 installed in the electric power consumer 2.
  • the plurality of devices 5 are household electrical appliances or facility devices installed in the power consumer 2.
  • the energy management system 1 includes the above-described device 5, power generation system 6, power storage system 7, measurement unit 8, and controller 9. In this embodiment, each device 5, the power generation system 6, the power storage system 7, and the measurement unit 8 are managed.
  • a wireless communication unit 10 is connected to each device 5, power generation system 6, power storage system 7, measurement unit 8, and controller 9.
  • Each wireless communication unit 10 constitutes a wireless communication network using the same communication protocol. Thereby, in the electric power consumer 2, wireless communication between the controller 9 and the management target, that is, between the management targets becomes possible.
  • the device 5 is a home appliance or a facility device. These devices 5 basically provide power to the user by consuming power. Examples of the device 5 include a lighting device, a ventilation fan, an IH (Induction Heating) cooking heater, a microwave oven, a refrigerator, a rice cooker, a TV, a personal computer, a room air conditioner, a floor heating (including a heat pump type), an electric water heater ( Such as heat pump type, electric window, electric blind, etc.
  • a wireless communication unit 10 is connected to each device 5. The wireless communication unit 10 connected to each device 5 performs wireless communication with the wireless communication unit 10 connected to the controller 9. Each device 5 is monitored and controlled by the controller 9 through this wireless communication.
  • the power generation system 6 is a system that generates power. Typical examples of such a system include a solar power generation system, a fuel cell, and a wind power generation system.
  • the power generation system 6 supplies the generated power as power for the home device 5.
  • the power generation system 6 causes the surplus power to flow backward to the power supply system 3.
  • the power generation system 6 sells surplus power with this reverse power flow.
  • a wireless communication unit 10 is connected to the power generation system 6.
  • the wireless communication unit 10 connected to the power generation system 6 performs wireless communication with the wireless communication unit 10 connected to the controller 9.
  • the power generation system 6 is monitored and controlled by the controller 9 through this wireless communication.
  • the power storage system 7 is a system capable of storing power and discharging power. Typical examples of the power storage system 7 include a storage battery or an electric vehicle capable of discharging to the house.
  • a wireless communication unit 10 is connected to the power storage system 7.
  • the wireless communication unit 10 connected to the power storage system 7 performs wireless communication with the wireless communication unit 10 connected to the controller 9.
  • the power storage system 7 is monitored and controlled by the controller 9 through this wireless communication.
  • the power generation system 6 and the power storage system 7 constitute a power supply system.
  • the measuring unit 8 is a sensor for measuring various physical quantities in the house.
  • the measuring unit 8 measures a physical quantity.
  • the measurement unit 8 periodically transmits the measurement value to the controller 9 via the wireless communication unit 10, for example.
  • a wireless communication unit 10 is connected to the measurement unit 8.
  • the measurement unit 8 performs measurement at a period set in advance by the controller 9 or the like, and transmits the measurement value to the controller 9.
  • a power measurement device 8 a is shown as an example of the measurement unit 8.
  • the power measuring device 8a measures the trading power or the trading power amount of the entire house. Moreover, the power measuring device 8a measures the power consumption or the power consumption for each home device 5 or each branch circuit. Further, the power measuring device 8 a measures the power consumption or the power consumption generated by the power generation system 6. In addition, the power measuring device 8 a measures the charge / discharge power or the charge / discharge power amount generated by the charge / discharge of the power storage system 7.
  • an environment measurement device 8 b is shown as another example of the measurement unit 8.
  • the environment measuring device 8b measures, for example, temperature, humidity, illuminance, CO 2 concentration, solar radiation amount, presence / absence of a person as environmental values in the house.
  • the controller 9 performs overall control of the entire system.
  • the controller 9 is a computer having hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • CPU Central Processing Unit
  • the CPU executes a program stored in the memory, that is, by executing a software program that operates on the hardware of the controller 9, the following functions of the constituent elements are realized.
  • the controller 9 performs wireless communication via the wireless communication unit 10 connected to the device itself and the wireless communication unit 10 connected to the device 5, the power generation system 6, the power storage system 7, and the measurement unit 8. Using this wireless communication, the controller 9 performs state monitoring and control of each management target.
  • the controller 9 includes a communication unit 20, a system state value database 21, a system control unit 22, a system state definition unit 23, an operation mode determination unit 24, a network communication mode switching unit 25, and a communication parameter change unit 26.
  • the communication unit 20 performs communication processing with a plurality of management targets (the device 5, the power generation system 6, the power storage system 7, or the measurement unit 8) in the power consumer 2.
  • the communication unit 20 converts a status value acquisition request, a control command (control setting request), and the like into a prescribed communication format, and transmits it to a management target. Further, the communication unit 20 transmits a control command (control setting request) to the device 5, the power generation system 6, the power storage system 7, or the measurement unit 8 in accordance with the update of the value registered in the system state value database 21. Further, the communication unit 20 receives the state value transmitted from the management target. The communication unit 20 transmits the received state value to the system state value database 21. Thereby, the state value of the system state value database 21 is updated.
  • the system state value database 21 is a database that holds state values (including measurement values in the case of the measurement unit 8) obtained from the management target via the communication unit 20.
  • the state value (including the measurement value) held in the system state value database 21 is updated to a value acquired via the communication unit 20.
  • control setting information for the management target is written under the control of the system control unit 22.
  • the communication unit 20 transmits a control command (control setting request) including the control setting information to the management target.
  • the system control unit 22 is based on information indicating the status of each management target received via the communication unit 20 (status value held in the system status value database 21) or an operation mode output from the operation mode determination unit 24 In response to this, the management target (device 5, power generation system 6, power storage system 7, and measurement unit 8) is monitored and controlled. Examples of the control content (control instruction) included in the control setting information include the following.
  • the system state definition unit 23 holds a transition condition for transitioning the system states of a plurality of overall managements.
  • the system state definition unit 23 is constructed in the system state value database 21.
  • the system 5 corresponds to a plurality of different system states based on the state values characterizing the system state.
  • Each transition condition is defined.
  • the transition condition set in the system state definition unit 23 includes an automatic operation condition that is set in advance in the system and defines an automatic operation of the system, and a user request that is input through a user interface in response to a request from the user. Conditions.
  • the operation mode determination unit 24 has a plurality of management targets based on the state values (including measurement values) of the management targets (device 5, power generation system 6, power storage system 7 and measurement unit 8) stored in the system state value database 21. It is determined whether or not the overall system state satisfies the system state transition condition defined in the system state definition unit 23. The operation mode determination unit 24 outputs an operation mode corresponding to the determined system state.
  • the network communication mode switching unit 25 changes the communication mode of the network constructed by the wireless communication unit 10 according to the operation mode output from the operation mode determination unit 24, and outputs the changed communication mode.
  • the communication parameter changing unit 26 instructs the device communication condition setting unit 27 and the state value acquisition cycle setting unit 28 to change each communication parameter according to the communication mode output from the network communication mode switching unit 25. To do.
  • the device communication condition setting unit 27 changes the priority of the management target (device 5, the power generation system 6, the power storage system 7, and the measurement unit 8) so as to correspond to the communication mode. And set.
  • the priority of the management target includes a setting for prohibiting the communication of the management target and the operation of the management target itself.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 sets a communication cycle for the management target (power generation system 6, power storage system 7, device 5, measurement unit 8) so as to correspond to the communication mode. Change and set.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 for example, lengthens the communication cycle of the state value acquisition communication, shortens the communication cycle of the state value acquisition communication, does not perform the state acquisition communication, or the like according to the communication mode. Setting is possible.
  • the communication cycle is mainly a cycle when the controller 9 repeatedly transmits a status value acquisition request to each management target. Here, it is possible not only to have an acquisition cycle for each management target, but also to have a different communication cycle for each of a plurality of status values of the management target.
  • the communication parameter setting unit 29 holds communication parameters (parameters for determining priority and cycle) that define the communication state of the communication unit 20 determined by the device communication condition setting unit 27 and the state value acquisition cycle setting unit 28. .
  • the communication unit 20 performs communication with the management target (the power generation system 6, the power storage system 7, the device 5, and the measurement unit 8) according to the communication parameters held in the communication parameter setting unit 29.
  • the communication parameter is a parameter that defines the priority of the management target, the acquisition cycle for each state value of each management target, the type of the status to be acquired, and the like.
  • the network communication mode switching unit 25, the communication parameter changing unit 26, the device communication condition setting unit 27, the state value acquisition cycle setting unit 28, and the communication parameter setting unit 29 correspond to the adjustment unit.
  • These are adjustment units that adjust the communication state in the communication unit 20 according to the system state and the processing performance of the device itself when the operation mode determination unit 24 determines that the system state satisfies a predefined condition. is there.
  • the configuration of the energy management system 1 will be described in more detail.
  • the communication unit 20 transmits a status value acquisition request to the management target (the device 5, the power generation system 6, the power storage system 7, or the measurement unit 8) according to the communication parameters held in the communication parameter setting unit 29.
  • the management target (device 5, power generation system 6, power storage system 7, and measurement unit 8) performs the following three types of communication on the system communication network.
  • Control setting request (hereinafter referred to as a control command) from the controller 9
  • Spontaneous transmission of state change information Note that the measurement unit 8 transmits and receives an acquisition request and an acquisition response to or from the controller 9, or The setting request and the setting response may not be transmitted / received. In this case, the measurement unit 8 periodically transmits a measurement value as the state change information.
  • the communication unit 20 receives the response (acquisition response) of the acquired acquisition request. Thereby, the state value held in the system state value database 21 is updated to the state value included in the acquisition response.
  • the system control unit 22 performs system control using the state values stored in the system state value database 21. More specifically, the system control unit 22 indicates a state value indicating the operation state of the device 5, a state value indicating the operation state or the power generation state of the power generation system 6, and a state value indicating the operation state or the charge / discharge state of the power storage system 7. Based on the measurement value of the measurement unit 8, the device 5, the power generation system 6, or the power storage system 7 to be controlled is controlled.
  • Control command The control contents that can be commanded by the control command from the controller 9 to the device 5 are device stop / operation, device operation mode change, device setting value change, device operation capacity change, device operation limit value (power consumption upper limit value). And so on.
  • the control contents that can be commanded by the control command from the controller 9 to the power generation system 6 are stop / operation of power generation operation, suppression of generated power, and the like.
  • Control contents that can be commanded by the control command from the controller 9 to the power storage system 7 include system stop / operation, charge instruction, discharge instruction, charge power instruction value, discharge power instruction value, and the like.
  • the controller 9 executes system status monitoring together with the system control described above.
  • the operation mode determination unit 24 of the controller 9 periodically compares the various state values stored in the system state value database 21 with the transition conditions of each system state defined in the system state definition unit 23. Monitor system status.
  • the operation mode determination unit 24 changes the system state. Judge that it has changed.
  • the operation mode determination unit 24 determines that the system state has changed, the operation mode determination unit 24 outputs an operation mode corresponding to the changed system state to the system control unit 22 and the network communication mode switching unit 25.
  • the system control unit 22 executes system control according to the output operation mode.
  • the network communication mode switching unit 25 switches the communication mode when the operation mode (system state) that is the output of the operation mode determination unit 24 changes.
  • the communication parameter changing unit 26 changes the communication parameters for the device communication condition setting unit 27 and / or the state value acquisition cycle setting unit 28 according to the communication mode output by the network communication mode switching unit 25. Instruct.
  • Communication level 1 There are the following four communication levels.
  • Communication level 2 Restrictions are placed on communication with the management target. Even if the state value changes, transmission of the state change information is prohibited.
  • Communication level 3 A strong restriction is placed on communication with the management target. Transmission of state change information is prohibited. Further, the driving operation itself including the automatic control and the manual driving by the user is limited.
  • Communication level 4 Maximum restrictions are placed on communication with the management target. In addition to the operation at the communication level 3, the operation is forcibly stopped even when the management target is in operation.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 changes the cycle for transmitting the state value acquisition request for each state value of the management target, according to the communication mode instructed from the communication parameter changing unit 26.
  • the cycle is changed by changing the following state monitoring level.
  • State monitoring level 1 This level enhances state monitoring. At this level, the acquisition request transmission cycle is set short.
  • State monitoring level 2 Normal state.
  • Status monitoring level 3 The acquisition request transmission cycle is set longer.
  • State monitoring level 4 The acquisition request transmission cycle is set to infinity, and the acquisition request transmission itself is stopped. In state monitoring levels 3 and 4, transmission and reception of acquisition requests and acquisition responses are suppressed.
  • the state monitoring level 4 is set for all state values to be managed, no acquisition request is transmitted from the controller 9 and only state change information is transmitted from the management target.
  • the communication parameter setting unit 29 holds the communication parameters (communication level and state monitoring level) set by the device communication condition setting unit 27 and the state value acquisition cycle setting unit 28.
  • the communication parameter changing unit 26 sets communication parameters according to the processing performance of the controller 9. In order to optimize the system efficiency and maintain the stability and responsiveness of the system, the amount of communication processed by the controller 9 needs to be smaller than the communication allowable amount indicated by the processing performance of the controller 9. is there. In the communication parameter changing unit 26, the processing performance of the controller 9 is set in advance. The communication parameter changing unit 26 adjusts the communication parameters (communication level and state monitoring level) of the management target to be monitored / controlled according to the preset processing performance.
  • the initial value of the communication parameter is set to a value that satisfies the overall system processing performance.
  • initial values that do not exceed the control performance of the system are set in communication parameters related to management targets that are important in performing energy management. Examples of such management targets include a power generation system 6, a power storage system 7, a device 5 with relatively large power consumption, and a power measurement device 8a that measures energy such as power consumption.
  • the initial values of communication parameters for other management targets are determined according to the number of management targets that the energy management system 1 has, in particular, the number of management targets to be controlled. Therefore, when the number of management targets is large, the acquisition period of each state value becomes longer overall. On the other hand, when the number of management objects is small, the state value acquisition cycle is set to be shortened as a whole. Furthermore, for a management object that is operated at a relatively low frequency, the state value acquisition cycle is set to be long.
  • the initial value of the communication parameter corresponding to the processing performance of the controller 9 is set according to the characteristics of the management target at the time of system introduction and the number of management targets.
  • the network communication mode switching unit 25 outputs the communication mode based on the operation mode obtained from the operation mode determination unit 24.
  • the communication parameter changing unit 26 obtains a predicted value of the predicted communication volume of the entire system based on a fixed communication volume value that is predetermined according to the communication mode. Then, the communication parameter changing unit 26 changes the communication parameter so that the calculated predicted value does not exceed the processing capability of the controller 9.
  • FIG. 3 is a diagram showing state transition of the energy management system 1. As shown in FIG. 3, the system states that can be changed include system states A, B, C, D, and E in addition to the normal state.
  • the operation mode determination unit 24 outputs an operation mode.
  • the transition to each system state is performed by comparing the transition condition of each system state set in the system state definition unit 23 with the state value. When the state value satisfies the transition condition of each system state, the transition to the system state is performed. Further, when the state value no longer satisfies the transition condition of each system state, the system state returns to the normal state. When transitioning to the normal state, the communication parameters (communication level and state monitoring level) are cleared to the initial values, and the prohibition of the operation to be managed is released. In FIG. 3, the transition to each system state is always performed from the normal state, but a direct transition may be performed between the respective system states.
  • transition conditions for transitioning the system state for example, there are the following.
  • the state monitoring level is set to 3 or 4 as a whole. If the resident is sleeping, the state monitoring level of the device 5 related to the bedroom such as the air conditioner of the bedroom is set to 2, and the state monitoring level to the device 5 related to the other room or the other device 5 is set to 3. Or set to 4.
  • the state monitoring level of the device 5 having the deepest relationship with the housework is set to 1, and for the device 5 having a low relationship with the housework, State monitoring levels 2 to 4 are set according to the degree of relation. If the resident is in entertainment, the state monitoring level of the device 5 in the entire house is set to 2-4.
  • the system state A is a state in which high speed control response is most required. In the system state A, control from the controller 9 to each management target (particularly the device 5) frequently occurs.
  • the transition condition A for transitioning to the system state A is, for example, satisfying the following (1) and (2).
  • (1) Supply of power from the power supply system 3 is stopped due to a power failure. In this case, it is necessary to operate the entire system based on the generated power of the power generation system 6 and the amount of stored power of the power storage system 7.
  • (2) The total power consumption of each device 5 with respect to the power limit value (in this case, the total value of the generated power of the power generation system 6 and the suppliable power of the power storage system 7) exceeds 90%.
  • the total power consumption of each device 5 is likely to exceed the power limit value (self-suppliable power value). If the total power consumption of each device 5 exceeds the power limit value (self-suppliable power value), power supply cannot be performed, and the system may be down. In such a case, it is necessary to give top priority to the measurement of power consumption by the power measuring device 8a and the stop of the device 5 or the capability suppression. That is, when it is determined that the ratio of the power consumption with respect to the power limit value is equal to or greater than the specified value, the communication frequency of the measurement value of the power measuring device 8a and the communication frequency of the control command for stopping the device 5 or suppressing the capability It is necessary to adjust the communication state in the communication unit 20 so that at least one of them becomes higher.
  • the state monitoring level of the entire system is set to the state monitoring level 4. That is, transmission of periodic acquisition requests is stopped. As a result, only the state change information is transmitted from each device 5.
  • the communication level 4 is set to prohibit the operation. By doing in this way, the rapid increase in power consumption is suppressed.
  • FIG. 4 shows a communication sequence between the controller 9, the device a, the device b, the device c, the device d, and the measurement unit 8 (power measurement device 8a).
  • the controller 9 transmits an acquisition request to the device a (step S201a).
  • the required status value types are status values A and B.
  • the device a returns an acquisition response (step S202a). This response includes state values A and B.
  • the controller 9 transmits an acquisition request to the device b (step S201b).
  • the types of status values required are status values C, D, and E.
  • the device b returns a status acquisition response (step S202b). This response includes state values C, D, and E.
  • the acquisition request for the state values A, B, D, and E and the return of the acquisition response are performed between the controller 9 and the device c (steps S201c and S202c). Further, the acquisition request for the state values A, B, D, and E and the return of the acquisition response are performed between the controller 9 and the device d (steps S201d and S202d).
  • the measurement unit 8 periodically performs measurement (step S213), and includes the obtained measurement value in the state change information and transmits it to the controller 9 (step S205Sa).
  • the controller 9 repeats transmission of an acquisition request to the device a at a cycle T1a (step S201a). Further, the controller 9 repeats the transmission of the acquisition request to the device b at the cycle T1b (Step S201b). Similarly, the controller 9 repeats the transmission of the state value acquisition request at the state value acquisition cycles T1c and T1d to the devices c and d (steps S201c and S201d). In the normal state, the controller 9 repeatedly transmits a state value acquisition request to each device 5 at the same cycle. Such repeated processing is referred to as processing A.
  • the controller 9 transmits, for example, a setting request to the device b (step S203b), reception of a setting response (step S204b), and status change information as necessary. Reception (step S205b) is performed.
  • controller 9 repeats transmission of acquisition requests at regular intervals in the normal state to the power generation system 6 and the power storage system 7 as well.
  • the controller 9 (operation mode determination unit 24) changes the operation mode. (Step S210). As a result, the controller 9 transitions from the normal state to the system state A. Thereafter, the communication parameters are changed according to the operation mode as follows.
  • the communication parameter changing unit 26 outputs a communication parameter changing instruction to the device communication condition setting unit 27 based on the changed operation mode.
  • the device communication condition setting unit 27 changes the communication level of the communication parameter (for example, the communication level 4 is set for the device c with large power consumption).
  • the communication unit 20 transmits a setting request for prohibiting device operation to the device c (step S203c).
  • the device c transmits a control setting response indicating that the operation is prohibited (step S204c). As a result, the device c enters an operation prohibited state (step S211).
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 sets the state monitoring level for all the state values to be managed to the state monitoring level 4 and stops the periodic transmission of acquisition requests from the controller 9 (step S212).
  • the controller 9 can receive the state change information from the devices a, b, d, etc. as necessary (steps S204a, S205b, S205d). Further, when the state change information is received from the measurement unit 8 (step S205Sa), the controller 9 transmits a setting request to the device a, for example, as necessary (step S203a), and controls the device a.
  • the system state B is also a state where high speed control response is required. In the system state B, control from the controller 9 to each management target (particularly the device 5) frequently occurs.
  • the transition condition B for transitioning to the system state B is, for example, satisfying the following (1) and (2). (1) The supply of power from the power supply system 3 is stopped due to a power failure. (2) The device 5 with respect to the power limit value (in this case, the total value of the generated power of the power generation system 6 and the dischargeable power of the power storage system 7). Total power consumption must be 50% or less
  • FIG. 5 shows a communication sequence between the controller 9, the device a, the device b, the device c, the device d, and the measurement unit 8 (power measurement device 8a).
  • the controller 9 repeats the process A in cycles T1a, T1b, T1c, and T1d in the normal state. Further, for example, the controller 9 transmits a setting request to the device b (step S203b), receives a setting response (step S204b), and receives state change information (step S205b) as necessary. . Although not shown in FIG. 5, the controller 9 repeatedly transmits acquisition requests to the power generation system 6 and the power storage system 7 at a constant period. During this time, measurement by the measurement unit 8 (step S213) and transmission of state change information (step S205Sa) are performed.
  • the operation mode determination unit 24 of the controller 9 changes the operation mode when determining that the measurement value included in the state change information satisfies the transition condition B. (Step S210). As a result, the controller 9 transits from the normal state to the system state B.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 sets the state monitoring level for all state values to be managed as the state monitoring level 4. Thereby, the periodic transmission of the acquisition request is stopped (step S212). However, the communication level is not changed at this time.
  • step S205c the difference from the above-described system state A is that the state change information of the device c can be received.
  • the system state C is also a state where high speed control response is required.
  • control from the controller 9 to each management target (particularly the device 5) is frequently performed.
  • the transition condition C for transitioning to the system state C is, for example, satisfying the following (1) and (2).
  • (1) The power from the power supply system 3 can be supplied.
  • (2) The power limit set as the power saving target must not be exceeded.
  • the state monitoring level of some state values to be managed is set to the state monitoring level 4. That is, transmission of a periodic acquisition request to a part of managed devices 5 is stopped. Moreover, the driving
  • FIG. 6 shows a communication sequence between the controller 9, the device a, the device b, the device c, the device d, and the measuring unit 8 (power measuring device 8a).
  • the controller 9 performs the same processing as the processing shown in FIGS. 4 and 5 in the normal state.
  • the controller 9 (operation mode determination unit 24) Is changed (step S210).
  • the controller 9 makes a transition from the normal state to the system state C.
  • the communication parameters are changed according to the operation mode as follows.
  • the communication parameter changing unit 26 outputs a communication parameter changing instruction to the device communication condition setting unit 27.
  • the device communication condition setting unit 27 changes the communication level of the state value of the device a to 4.
  • the communication unit 20 transmits, for example, a setting request for prohibiting device operation to the device a (step S203a).
  • the device a returns a setting response indicating that the device operation has been stopped (step S204a). Thereby, the operation of the device a is prohibited (step S211).
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 sets the state monitoring level for the state values of some of the management targets (devices a, b, and d) to the state monitoring level 4, and stops transmitting an acquisition request from the controller 9. (Step S212).
  • FIG. 6 shows a state where transmission of acquisition requests to the devices a, b, and d is stopped.
  • the controller 9 receives, for example, the state change information of the devices b and c (steps S205b and S205c), and similarly the control of the devices b and c is continued. Similarly, control is continued for the device d. Further, the transmission of the acquisition request to the device c and the reception of the acquisition response are repeatedly executed at the cycle T1c (Steps S201c and S202c).
  • System state D is an operation mode that enhances monitoring of management targets.
  • the controller 9 mainly requests acquisition of state values for each management target, particularly the power generation system 6 and the power storage system 7.
  • the transition condition D for transitioning to the system state D is, for example, satisfying the following (1) and (2).
  • the power supply system 3 is in a state where power can be obtained.
  • the control mode for controlling the device 5 is set. If the power generation system 6 and the power storage system 7 operate in a certain degree of cooperation, the controller 9 can store the power storage system according to the power generation state of the power generation system 6. 7 is not required to be controlled in real time, and monitoring and control of the device 5 that consumes energy may be performed. Therefore, unlike the system state A to the system state C, the system state D is a state that does not require a relatively high control responsiveness.
  • the communication state is set so that the transmission frequency of the acquisition request for the state value to the power generation system 6 or the power storage system 7 is high and the communication frequency with the other management target device 5 is low. Adjusted. Note that, when performing control for suppressing the excess of the power consumption with respect to the power limit value set as the power saving target, the system state D may be changed when the excess can be allowed to some extent.
  • FIG. 7 shows a communication sequence between the controller 9 and the power generation system 6, the device b, the power storage system 7, the device d, and the measurement unit 8 (power measurement device 8a).
  • the controller 9 transmits a state value acquisition request to the power generation system 6 (step S201e).
  • the power generation system 6 returns a state value acquisition response as a response (step S202e).
  • the state values that the controller 9 requests the power generation system 6 are the state values A and B.
  • the controller 9 transmits an acquisition request to the device b (step S201b), and the device b transmits an acquisition response (step S202b).
  • the state values that the controller 9 requests from the device b are the state values C, D, and E.
  • the controller 9 transmits an acquisition request for the power storage system 7 and the device d (steps S201f and S201d) and receives an acquisition response (steps S202f and S202d).
  • the power measuring device 8a periodically measures (step S213) and transmits state change information to the controller 9 (step S205Sa).
  • the controller 9 repeats transmission of the acquisition request at the cycle T1e to the power generation system 6 (step S201e). In addition, the controller 9 repeats transmission of acquisition requests to the device b at the cycle T1b (step S201b). Similarly, the controller 9 repeats the transmission of acquisition requests (steps S201f and S201d) at cycles T1f and T1d to the power storage system 7 and the device d. Thus, the controller 9 repeats transmission of the acquisition request to the power generation system 6, the power storage system 7, and each device 5 in the same cycle in the normal state.
  • step S205Sa when the state change information from the power measuring device 8a is transmitted (step S205Sa) and it is determined that the measurement value included in the state change information satisfies the transition condition D, the controller 9 (operation mode determination unit 24) operates.
  • the mode is changed (step S210).
  • the controller 9 transits from the normal state to the system state D. Thereafter, the controller 9 changes the communication parameters according to the operation mode as follows.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 sets the state monitoring level for the state value of a part of the management target (devices b and d) as the state monitoring level 4. Thereby, transmission of the acquisition request with respect to the management target is stopped (step S212).
  • FIG. 7 shows a state where transmission of acquisition requests to the devices b and d is stopped.
  • the controller 9 continues to control the devices b and d by receiving the state change information of the device b (step S205b).
  • the controller 9 repeatedly executes transmission of acquisition requests to the power generation system 6 and the power storage system 7 (steps S201e and S201f) at periods T1a and T1c, respectively.
  • the controller 9 also receives state change information from, for example, the power generation system 6 and the power storage system 7 (step S205f).
  • System state E is a state in which the network traffic has increased relatively. This state occurs due to an increase in the number of devices 5 that are in operation or an increase in the purchase of devices 5. Therefore, the transition condition E is that the number of devices 5 that are in operation is greater than or equal to the specified number.
  • the controller 9 adjusts the amount of communication. That is, the controller 9 adjusts the communication state in the communication unit 20 so that the frequency of communication with each device 5 is low when it is determined that the number of devices 5 that are operating is equal to or greater than the specified number.
  • FIG. 8 shows a communication sequence between the controller 9, the device a, the device b, the device c, the device d, and the measurement unit 8 (power measurement device 8a).
  • the process A is performed. Further, for example, the controller 9 transmits a setting request to the device b (step S203b), receives a setting response (step S204b), and receives state change information (step S205b) as necessary. .
  • the power measuring device 8a periodically performs measurement (step S213), and transmits the result as state change information to the controller 9 (step S205Sa).
  • Controller 9 repeats process A at each cycle set for each device. Further, although not shown in FIG. 8, the controller 9 similarly repeats transmission of acquisition requests at regular intervals to the power generation system 6 and the power storage system 7.
  • the devices c and d transmit the state change information to the controller 9 (steps S205c and S205d) in accordance with the respective driving operations (steps S301c and S301d).
  • the controller 9 operation mode determination unit 24
  • the controller 9 changes the operation mode (step S210).
  • the controller 9 transitions from the normal state to the system state E.
  • the controller 9 changes the communication parameters according to the operation mode as follows.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 lengthens the transmission cycle of acquisition requests for some devices b and d based on the communication mode corresponding to the operation mode (T1b ′, T1d ′). Thereby, the amount of communication can be reduced. For the devices a and c, transmission of acquisition requests is repeated in the previous cycles T1a and T1c.
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 transmits an acquisition request for only the state values A and B (step S401c) and receives an acquisition response (step S402c) and only the state values D and E for the device c.
  • the communication parameter may be defined so that the transmission of the acquisition request (step S501c) and the reception of the acquisition response (step S502c) are repeated at a cycle T1c / 2 that is half the cycle T1c.
  • a communication sequence that can be added to the communication sequences of system state A to system state E will be described.
  • the communication sequence that can be added can be executed in combination with the communication sequence described above according to each of the system states A to E.
  • the controller 9 determines that the system state satisfies a predefined condition, and narrows down the type of information to be requested when requesting information indicating the state of each management target from the management target.
  • FIG. 9 shows a communication sequence between the controller 9 and the devices a, b, c, d, and the measuring unit 8a.
  • the process A is performed. Further, for example, the controller 9 transmits a setting request to the device b (step S203b), receives a setting response (step S204b), and receives state change information (step S205b) as necessary. .
  • the power measuring device 8a periodically performs measurement (step S213), and transmits the result to the controller 9 as state change information (step S205Sa).
  • the controller 9 transmits a setting request to the device b based on the calculation result by the system control unit 22 (step S203b).
  • the device b transmits a control setting response (step S204b).
  • the device b transmits state change information (step S205b).
  • the controller 9 updates the state value held in the system state value database 21 to the measurement value included in the state change information.
  • the operation mode determination unit 24 changes the operation mode (step S210).
  • the state value acquisition cycle setting unit 28 sets an infinite transmission cycle of acquisition requests for some state values out of the state values requested for acquisition based on the communication mode corresponding to the operation mode. Change to large. Thereby, the controller 9 does not transmit an acquisition request for the state value in which the acquisition cycle is set to infinity. However, the controller 9 continues to transmit acquisition requests for other status values. In this way, although the number of occurrences of communication is not reduced, the data size at the time of communication is reduced and the amount of communication can be reduced.
  • the controller 9 transmits an acquisition request for only the state value A to the device a (step S601a), receives an acquisition response (step S602a), and transmits to the device b.
  • the device d transmits an acquisition request for only the state value A (step S601d) and receives an acquisition response (step S602d).
  • the communication amount may be controlled by the communication sequence shown in FIG. 9 according to the system state. Further, in combination with the control of the communication amount in the system state A to the system state E described above, the communication amount may be controlled by this communication sequence.
  • the parameter that defines the communication state with the plurality of management targets is set to a value corresponding to the processing performance of the controller 9. adjust.
  • the system can be operated in accordance with the processing performance of the controller 9 and the system states of the entire plurality of management targets.
  • the energy management system 1 can optimize the system efficiency and maintain the stability and responsiveness of the system.
  • FIG. 1 describes a configuration in which a wireless communication function is added to a management target by connecting to the management target later, an equivalent wireless communication function is mounted on each management target, Wireless communication may be possible.
  • a condition based on a measurement value of environment information measured by the environment measurement device 8b may be determined.
  • the network configuration of the energy management system 1 is described as a wireless network configuration.
  • a network configuration using a wire may be used.
  • the wireless communication unit 10 is changed to a wired communication unit.
  • the power generation system 6, the power storage system 7, and the environment measurement device 8b are not necessarily provided in the energy management system 1.
  • the program to be executed is a computer-readable recording such as a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), and an MO (Magneto-Optical Disk).
  • a system that executes the above-described processing may be configured by storing and distributing the program on a medium and installing the program.
  • the program may be stored in a disk device or the like of a specific server device on a communication network such as the Internet, and may be downloaded, for example, superimposed on a carrier wave.
  • This invention is suitable for managing a plurality of devices.
  • the present invention is also suitable for managing energy consumed by devices.

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Abstract

　通信部（２０）は、複数の管理対象と通信を行う。動作モード判定部（２４）は、通信部（２０）で受信する各管理対象の状態を示す情報に基づいて、複数の管理対象全体のシステム状態が予め定義された条件を満たすか否か判定する。ネットワーク通信モード切替部（２５）、通信パラメータ変更部（２６）、機器通信条件設定部（２７）、状態値取得周期設定部（２８）及び通信パラメータ設定部（２９）は、動作モード判定部（２４）でシステム状態が予め定義された条件を満たすと判定された場合に、通信部（２０）における通信状態を、システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する。

Description

管理装置、管理システム、管理方法及びプログラム
　この発明は、管理装置、管理システム、管理方法及びプログラムに関する。
　複数のセンサユニットを用いて、野菜や花の栽培施設の複数個所の温度や湿度、更にはその施設への入退室等を検出し、何らかの異常が発生したことを管理者に通報するシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、複数のセンサユニット各々について優先度が設定されている。優先度が高いセンサユニットほど、短い周期でポーリングによるセンサ値の取得が実行され、優先度の低いセンサほど長い周期でポーリングによるセンサ値の取得が実行される。
　また、複数の子局装置の運転状態及び設備の運用状態を親局装置で監視制御するシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。このシステムでは、親局装置に、子局装置のポジション情報の特異性、重要度、優先度、関連性を登録するパラメータ部が設けられている。親局装置は、パラメータ部に登録された子局装置のポジション情報の特異性、重要度、優先度、関連性に基づいて、ポーリングの順番又は周期を変更したり、サーチの順番又は周期を変更したり、子局装置間に閉ループを形成したりする。これにより、複数の子局装置の高効率な最適化制御が可能になる。
特開２００９－１８０４１４号公報 特開平１０－１３９７３号公報
　特許文献１及び特許文献２に開示されたシステムでは、主に、管理対象となる機器がほぼ固定されている。しかしながら、住宅又はビルでは、管理対象となる機器の数が購入や交換により増減したりする。また、管理対象となる機器は、その機能に応じて使用される時間や時期が変化する。このような場合には、システム効率の最適化とシステムの安定性と応答性とを維持することが困難になる。特に、管理対象となる機器が増加して、コントローラの処理性能が不足すると、システムの安定性が得られなくなる可能性がある。
　本発明は、上述の事情の下になされたもので、システム効率を最適化するとともに、システムの安定性、応答性を維持することができる管理装置、管理システム、管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、この発明に係る管理装置は、
　複数の管理対象と通信を行う通信部と、
　前記通信部で受信された前記各管理対象の状態を示す情報に基づいて、前記複数の管理対象全体のシステム状態が予め定義された条件を満たすか否か判定する判定部と、
　前記判定部で前記システム状態が前記予め定義された条件を満たすと判定された場合に、前記通信部における通信状態を、前記システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する調整部と、
　を備える。
　この発明によれば、複数の管理対象各々から受信するその管理対象の状態を示す情報に基づいて、複数の管理対象全体のシステム状態が、予め定義された条件を満たすと判定した場合に、通信部における通信状態を、システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する。これにより、自装置の処理性能と複数の管理対象全体のシステム状態とに応じたシステムの運用が可能となる。この結果、システム効率を最適化するとともに、システムの安定性、応答性を維持することができる。
この実施の形態に係るエネルギマネジメントシステムの構成を示すブロック図である。 図１のコントローラの構成を示すブロック図である。 図１のエネルギマネジメントシステムの状態遷移を示す図である。 システム状態Ａに遷移する通信シーケンスの一例を示す図である。 システム状態Ｂに遷移する通信シーケンスの一例を示す図である。 システム状態Ｃに遷移する通信シーケンスの一例を示す図である。 システム状態Ｄに遷移する通信シーケンスの一例を示す図である。 システム状態Ｅに遷移する通信シーケンスの一例を示す図である。 追加の通信シーケンスの一例を示す図である。
　この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１には、この実施の形態に係るエネルギマネジメントシステム１の構成が示されている。このエネルギマネジメントシステム１が管理システムに対応する。図１に示すように、エネルギマネジメントシステム１は、住宅などの電力需要家２内に設けられている。エネルギマネジメントシステム１は、電力需要家２内に設けられた複数の管理対象のエネルギを管理するシステムである。
　電力需要家２には、外部の電源系統３を介して電力が供給されている。電源系統３を介して供給された電力は、電力需要家２内に施設された電灯線４を介して、複数の機器５に供給されている。複数の機器５は、電力需要家２内に設置された家電機器又は設備機器である。
　エネルギマネジメントシステム１は、上述の機器５、発電システム６、蓄電システム７、計測部８及びコントローラ９を含んで構成されている。この実施の形態では、各機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測部８が管理対象となる。
　各機器５、発電システム６、蓄電システム７、計測部８及びコントローラ９には、それぞれ無線通信部１０が接続されている。各無線通信部１０は、同一通信プロトコルによる無線通信ネットワークを構成する。これにより、電力需要家２内において、コントローラ９及び管理対象の間、すなわち管理対象間の無線通信が可能となる。
［機器］
　機器５は、家電機器又は設備機器である。これらの機器５は、基本的に電力を消費することで特定の機能をユーザに提供する。機器５としては、例えば、照明機器、換気扇、ＩＨ（Induction Heating）クッキングヒータ、電子レンジ、冷蔵庫、炊飯器、テレビ、パーソナルコンピュータ、ルームエアコン、床暖房（ヒートポンプ式のものを含む）、電気温水器（ヒートポンプ式のものを含む）、電動窓、電動ブラインドなどのようなものがある。各機器５には無線通信部１０が接続されている。各機器５に接続された無線通信部１０は、コントローラ９に接続された無線通信部１０との間で無線通信を行う。この無線通信を介して、各機器５は、コントローラ９により監視制御される。
［発電システム］
　発電システム６は、発電を行うシステムである。このようなシステムとしては、代表的なものに、太陽光発電システムや燃料電池、風力発電システムなどがある。発電システム６は、発電した電力を宅内の機器５の電力として供給する。また、発電システム６は、余剰電力を電源系統３に逆潮流させる。発電システム６は、この逆潮流で余剰電力の売電を行う。発電システム６には、無線通信部１０が接続されている。発電システム６に接続された無線通信部１０は、コントローラ９に接続された無線通信部１０との間で無線通信を行う。この無線通信を介して、発電システム６は、コントローラ９により監視制御される。
［蓄電システム］
　蓄電システム７は、電力の蓄電と電力の放電とが可能なシステムである。蓄電システム７としては、代表的なものに、蓄電池又は宅内に対して放電が可能な電気自動車などがある。蓄電システム７には、無線通信部１０が接続されている。蓄電システム７に接続された無線通信部１０は、コントローラ９に接続された無線通信部１０との間で無線通信を行う。この無線通信を介して、蓄電システム７は、コントローラ９により監視制御される。
　なお、この実施の形態では、発電システム６と、蓄電システム７とで給電システムが構成される。
［計測部］
　計測部８は、宅内において様々な物理量を計測するためのセンサ類である。計測部８は、物理量を計測する。計測部８は、計測値を、例えば定期的にコントローラ９に無線通信部１０を介して送信する。計測部８には、無線通信部１０が接続されている。計測部８は、例えば、予めコントローラ９等により設定された周期で計測を行い、その計測値をコントローラ９に送信する。
　図１では、計測部８の一例として、電力計測装置８ａが示されている。電力計測装置８ａは、宅内全体の売買電力又は売買電力量を計測する。また、電力計測装置８ａは、宅内の機器５毎又は分岐回路ごとの消費電力又は消費電力量を計測する。さらに、電力計測装置８ａは、発電システム６で発電される消費電力又は消費電力量を計測する。また、電力計測装置８ａは、蓄電システム７の充放電により発生する充放電電力又は充放電電力量を計測する。
　また、図１では、計測部８の別の例として、環境計測装置８ｂが示されている。環境計測装置８ｂは、宅内の環境値として例えば、温度、湿度、照度、ＣＯ2の濃度、日射量、人の在／不在を計測する。
［コントローラ］
　コントローラ９は、システム全体の統括制御を行う。コントローラ９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等のハードウエアを備えるコンピュータである。ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、すなわち、コントローラ９のハードウエア上で動作するソフトウエアプログラムの実行により、以下の構成要素の機能が実現される。
　コントローラ９は、自装置に接続された無線通信部１０と、機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測部８にそれぞれ接続された無線通信部１０とを介して無線通信を行う。この無線通信を用いてコントローラ９は、各管理対象の状態監視や制御を行う。
　この実施の形態におけるコントローラ９の構成について、図２を参照して説明する。
　　図２に示すように、コントローラ９は、通信部２０、システム状態値データベース２１、システム制御部２２、システム状態定義部２３、動作モード判定部２４、ネットワーク通信モード切替部２５、通信パラメータ変更部２６、機器通信条件設定部２７、状態値取得周期設定部２８及び通信パラメータ設定部２９を備える。
　通信部２０は、電力需要家２における複数の管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７又は計測部８）との間で通信処理を行う。通信部２０は、状態値取得要求や制御指令（制御設定要求）などを、規定の通信フォーマットに変換し、管理対象に送信する。また、通信部２０は、システム状態値データベース２１に登録された値の更新に応じて、機器５、発電システム６、蓄電システム７又は計測部８に制御指令（制御設定要求）を送信する。また、通信部２０は、管理対象から送信された状態値を受信する。通信部２０は、受信した状態値をシステム状態値データベース２１に送信する。これにより、システム状態値データベース２１の状態値の更新が行われる。
　システム状態値データベース２１は、通信部２０を介して管理対象より得られる状態値（計測部８であれば計測値を含む）を保持するデータベースである。システム状態値データベース２１に保持された状態値（計測値を含む）は、通信部２０を介して取得された値に更新される。また、システム状態値データベース２１には、管理対象に対する制御設定情報がシステム制御部２２の制御で書き込まれる。システム状態値データベース２１に制御設定情報が書き込まれると、通信部２０は、制御設定情報を含む制御指令（制御設定要求）を、管理対象に送信する。
　システム制御部２２は、通信部２０を介して受信する各管理対象の状態を示す情報（システム状態値データベース２１に保持された状態値）に基づき、或いは動作モード判定部２４より出力される動作モードに応じて、管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測部８）の監視・制御を行う。制御設定情報に含まれる制御内容（制御指示）としては、例えば以下のようなものがあげられる。
（１）発電システム６の発電電力と蓄電システム７の蓄電電力量とに応じた機器５の消費電力抑制制御
（２）発電システム６の発電電力に応じた蓄電システム７の充放電制御
（３）ユーザの節電要求に応じた機器５の消費電力抑制制御
（４）電源系統３の停電時等の非常時における発電システム６と蓄電システム７とによる自給運転制御
［システム状態定義部］
　システム状態定義部２３は、複数の管理全体のシステム状態を遷移させる遷移条件を保持している。システム状態定義部２３は、システム状態値データベース２１内に構築されている。システム状態値データベース２１に格納される機器５の状態値（計測部８の場合には、計測値を含む）のうち、そのシステム状態を特徴付ける状態値に基づいて、複数の異なるシステム状態に対応する遷移条件がそれぞれ定義されている。システム状態定義部２３に設定される遷移条件には、予めシステムに設定された、システムの自動動作を定義した自動動作条件と、ユーザからの要望に応じてユーザインターフェイスを介して入力されるユーザ要求条件とが含まれる。
［動作モード判定部］
　動作モード判定部２４は、システム状態値データベース２１に格納される管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測部８）の状態値（計測値含む）に基づいて、複数の管理対象全体のシステム状態が、システム状態定義部２３に定義されたシステム状態の遷移条件を満たすか否かを判定する。動作モード判定部２４は、判定されたシステム状態に応じた動作モードを出力する。
［ネットワーク通信モード切替部］
　ネットワーク通信モード切替部２５は、動作モード判定部２４より出力される動作モードに応じて、無線通信部１０により構築されるネットワークの通信モードを変更し、変更した通信モードを出力する。
［通信パラメータ変更部］
　通信パラメータ変更部２６は、ネットワーク通信モード切替部２５より出力される通信モードに応じて、機器通信条件設定部２７と状態値取得周期設定部２８とに対して、それぞれの通信パラメータの変更を指示する。
［機器通信条件設定部］
　機器通信条件設定部２７は、通信パラメータ変更部２６からの指示に応じて、通信モードに対応するように管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測部８）の優先度を変更し設定する。管理対象の優先度には、管理対象の通信や管理対象そのものの動作を禁止する設定が含まれる。
［状態値取得周期設定部］
　状態値取得周期設定部２８は、通信パラメータ変更部２６からの指示に応じて、通信モードに対応するように管理対象（発電システム６、蓄電システム７、機器５、計測部８）に対する通信周期を変更し設定する。状態値取得周期設定部２８は、例えば、通信モードに応じて、状態値取得通信の通信周期を長くする、状態値取得通信の通信周期を短くする、状態取得通信を行わない、などのような設定が可能である。通信周期とは、主として、コントローラ９から各管理対象に対して状態値取得要求を繰り返し送信するときの周期である。ここでは、管理対象毎に取得周期を持つことができるだけでなく、管理対象が有する複数の状態値のそれぞれに対して異なる通信周期を持つことが可能である。
［通信パラメータ設定部］
　通信パラメータ設定部２９は、機器通信条件設定部２７及び状態値取得周期設定部２８で決定された、通信部２０の通信状態を規定する通信パラメータ（優先度や周期を決定するパラメータ）を保持する。通信部２０は、通信パラメータ設定部２９に保持された通信パラメータに従って、管理対象（発電システム６、蓄電システム７、機器５、計測部８）との間の通信を実行する。
　通信パラメータとは、管理対象の優先度、管理対象のそれぞれが有する各種状態値毎の取得周期、取得対象となる状態の種別などを規定するパラメータである。
　この実施の形態では、ネットワーク通信モード切替部２５、通信パラメータ変更部２６、機器通信条件設定部２７、状態値取得周期設定部２８及び通信パラメータ設定部２９が調整部に対応する。これらは、動作モード判定部２４でシステム状態が予め定義された条件を満たすと判定された場合に、通信部２０における通信状態を、システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する調整部である。
　エネルギマネジメントシステム１の構成について、さらに詳細に説明する。
　通信部２０は、通信パラメータ設定部２９に保持された通信パラメータに従って、管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７又は計測部８）に状態値取得要求を送信する。
　管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７及び計測部８）は、システム通信ネットワーク上において、以下の３種類の通信を行う。
（１）コントローラ９からの状態値取得要求（以下、取得要求とする）に対する状態値取得応答（以下、取得応答とする）の返信
（２）コントローラ９からの制御設定要求（以下、制御指令とする）に対する制御設定応答（以下、設定応答とする）の返信
（３）自発的な状態変化情報の送信
　なお、計測部８は、コントローラ９との間で、取得要求及び取得応答の送受信又は、設定要求及び設定応答の送受信を行わないようにしてもよい。この場合には、計測部８は、状態変化情報として、定期的に計測値を送信する。
　通信部２０は、送信した取得要求の応答（取得応答）を受信する。これにより、システム状態値データベース２１に保持された状態値は、取得応答に含まれる状態値に更新される。システム制御部２２は、システム状態値データベース２１に格納される状態値を用いて、システム制御を行う。より具体的には、システム制御部２２は、機器５の動作状態を示す状態値、発電システム６の動作状態又は発電状態を示す状態値、蓄電システム７の動作状態又は充放電状態を示す状態値、計測部８の計測値に基づいて、制御対象となる機器５、発電システム６又は蓄電システム７を制御する。
［制御指令］
　コントローラ９から機器５に対する制御指令で指令可能な制御内容は、機器の停止／運転、機器動作モードの変更、機器設定値の変更、機器運転能力の変更、機器動作制限値（消費電力上限値）の設定などである。コントローラ９から発電システム６に対する制御指令で指令可能な制御内容は、発電動作の停止／運転、発電電力の抑制などである。コントローラ９から蓄電システム７に対する制御指令で指令可能な制御内容は、システムの停止／運転、充電指示、放電指示、充電電力指示値、放電電力指示値などである。
　コントローラ９は、上述のシステム制御とともに、システム状態の監視を実行する。コントローラ９の動作モード判定部２４は、システム状態値データベース２１に格納された各種状態値と、システム状態定義部２３に定義された各システム状態の遷移条件とを、定期的に比較することにより、システム状態を監視する。
　動作モード判定部２４は、システム状態値データベース２１に登録された状態値が変化し、変化した状態値がシステム状態定義部２３に定義された各状態の遷移条件と一致した場合に、システム状態が変化したと判定する。動作モード判定部２４は、システム状態が変化したと判定すると、変化したシステム状態に対応する動作モードを、システム制御部２２及びネットワーク通信モード切替部２５に出力する。システム制御部２２は、出力された動作モードに応じて、システム制御を実行する。
　一方、ネットワーク通信モード切替部２５は、動作モード判定部２４の出力である動作モード（システム状態）が変化した際に、通信モードの切替を行う。通信パラメータ変更部２６は、ネットワーク通信モード切替部２５によって出力される通信モードに応じて、機器通信条件設定部２７及び状態値取得周期設定部２８の双方又はいずれか一方に対して通信パラメータの変更を指示する。
　管理対象の優先度の決定には、以下に示す通信レベルが用いられる。
［通信レベル］
　通信レベルには、以下の４つがある。
　通信レベル１：管理対象との間で通信に制限が設けられず、管理対象に対して通常の動作が許可される。
　通信レベル２：管理対象との間の通信に制限が設けられる。状態値の変化が生じても、状態変化情報の送信が禁止される。
　通信レベル３：管理対象との間の通信に強い制限が設けられる。状態変化情報の送信が禁止される。また、自動制御とユーザによる手動運転とを含め運転動作自体が制限される。
　通信レベル４：管理対象との間の通信に最大の制限が設けられる。通信レベル３の動作に加え、その管理対象が運転中であった場合においても強制的に運転を停止させる。
［状態値取得周期設定部］
　状態値取得周期設定部２８は、通信パラメータ変更部２６から指示される通信モードに応じて、管理対象が有する状態値ごとに状態値取得要求を送信する周期を変更する。周期の変更は、以下の状態監視レベルを変更することにより行われる。
［状態監視レベル］
　状態監視レベル１：状態監視を強化するレベルである。このレベルでは、取得要求の送信周期を短く設定する。
　状態監視レベル２：通常状態である。
　状態監視レベル３：取得要求の送信周期を長く設定する。
　状態監視レベル４：取得要求の送信周期を無限大とし、取得要求の送信自体を停止する。
　状態監視レベル３、４では、取得要求及び取得応答の送受信が抑制される。管理対象のすべての状態値に対して状態監視レベル４を設定すると、コントローラ９から取得要求は一切送信されなくなり、管理対象から状態変化情報のみが送信されることとなる。
［通信パラメータ設定部］
　通信パラメータ設定部２９は、機器通信条件設定部２７及び状態値取得周期設定部２８により設定された通信パラメータ（通信レベル、状態監視レベル）を保持する。
［コントローラの処理性能に応じた通信パラメータの設定］
　通信パラメータ変更部２６は、コントローラ９の処理性能に応じた通信パラメータを設定する。システム効率の最適化や、システムの安定性及び応答性を維持するためには、コントローラ９が処理する通信量は、コントローラ９の処理性能で示される通信許容量よりも少なくなるようにする必要がある。通信パラメータ変更部２６では、コントローラ９の処理性能が予め設定されている。通信パラメータ変更部２６は、予め設定された処理性能に応じて、監視・制御対象となる管理対象の通信パラメータ（通信レベル、状態監視レベル）の調整を行う。
　通信パラメータの初期値には、システム全体の処理性能を満たす値が設定される。特に、エネルギマネジメントを行ううえで重要となる管理対象に関連する通信パラメータには、システムの制御性能を超えない程度の初期値が設定される。このような管理対象には、例えば、発電システム６、蓄電システム７、消費電力が比較的大きい機器５、消費電力等のエネルギの計測を行う電力計測装置８ａなどがある。
　他の管理対象の通信パラメータの初期値は、エネルギマネジメントシステム１の有する管理対象、特に、制御対象となる管理対象の数に応じて決められる。したがって、管理対象の数が多い場合は、各状態値の取得周期は全体的に長くなる。一方、管理対象の数が少ない場合は、状態値の取得周期は全体的に短くなるように設定される。さらに、運転される頻度が比較的低い管理対象については、状態値の取得周期は長くなるように設定される。
　このように、コントローラ９の処理性能に応じた通信パラメータの初期値は、システム導入時における管理対象の特徴と、管理対象の数とに応じて設定される。
　ネットワーク通信モード切替部２５は、動作モード判定部２４より得られる動作モードに基づいて、通信モードを出力する。通信パラメータ変更部２６は、通信モードに応じて予め定められている通信量固定値に基づいて、予想されるシステム全体の通信量の予測値を求める。そして、通信パラメータ変更部２６は、求めた予測値がコントローラ９の処理能力を上回らないように、通信パラメータの変更を行う。
　次に、図１に示すエネルギマネジメントシステム１の動作について図３を参照して説明する。
　図３は、エネルギマネジメントシステム１の状態遷移を示す図である。図３に示すように、遷移可能なシステム状態には、通常状態に加え、システム状態Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅがある。
　システム状態Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、通常状態の順に、システム制御の重要度又は緊急度が高くなっている。各システム状態に応じて、動作モード判定部２４は、動作モードを出力する。
　各システム状態への遷移は、システム状態定義部２３に設定された各システム状態の遷移条件と、状態値との比較により行われる。状態値が各システム状態の遷移条件を満たす場合に、そのシステム状態への遷移が行われる。また、状態値が各システム状態の遷移条件を満たさなくなった場合、システム状態は、通常状態へ戻る。通常状態に遷移する際には、通信パラメータ（通信レベル及び状態監視レベル）が初期値にクリアされ、管理対象の運転の禁止が解除される。図３では、各システム状態への遷移は、必ず通常状態から行われるようになっているが、各システム状態間で直接遷移が行われるようにしてもよい。
　システム状態（動作モード）を遷移させる遷移条件としては、例えば、以下のようなものがある。
　（条件１）消費電力（又は買電電力）の制限値に対する消費電力（又は買電電力）の割合（例えば、５０％、７５％、９０％、１００％、１２０％）
　（条件２）管理対象の稼動状態（例えば、稼動する機器５の数）
　（条件３）発電システム６の発電電力の状態
　（条件４）蓄電システム７の蓄電電力量の状態
　（条件５）電源系統３からの供給が受けられるか否か
　（条件６）通信品質（応答時間、通信速度、無線通信における電波強度、パケットエラーレート）の状態
　（条件７）居住者が操作した機器５があるか否か
　（条件８）居住者の生活パターン（在／不在、起床／就寝、家事／娯楽等）
　（条件９）宅内からの操作か宅外（公衆回線経由）からの操作か（送信元のＩＰアドレス情報に基づいて、ローカルネットワークからの発信によるものか、宅内ネットワークからの発信によるものかを判別する）
　なお、６乃至９については、状態監視レベルを以下のように変更することができる。
　（条件６）通信品質の低い機器５に対しては、再送等により通信量が増えることが想定される。このため、他の機器５との通信への影響を避けるため、通信品質の低い機器５の状態監視レベルを３又は４とし、その優先度を下げる。ただし、その機器５の状態がシステム状態に大きな影響を与える場合は、データ再送等で通信量を増やして、監視を行うことが重要である。よって、逆に、状態監視レベルを１にして通信可能になる割合を高める。
　（条件７）居住者が操作した機器５（コントローラ９からの自動制御で操作されていない機器５）については、状態監視レベルを１に設定する。
　（条件８）居住者が不在時は、全体的に状態監視レベルを３又は４に設定する。また、居住者が就寝中であれば、寝室のエアコン等の寝室に関係する機器５の状態監視レベルを２に設定し、他の部屋又は他の機器５に関する機器５への状態監視レベルを３又は４に設定する。居住者が調理等の家事を行っている場合は、その家事との関係性が最も深い機器５の状態監視レベルを１とし、その家事との関係性が低い機器５に対しては、家事に関係する度合いに応じて状態監視レベル２乃至４に設定する。居住者が娯楽中であれば、家全体の機器５の状態監視レベルを２乃至４に設定する。
　（条件９）外部からのアクセスである場合、宅内に居住者がいない可能性があるので、外部操作に関連しない機器５との通信に関しては、状態監視レベルを３又は４とする。
　システム状態Ａ乃至システム状態Ｅへ遷移するための遷移条件については、上記各条件を単独に定めてもよいし、条件１乃至条件９までを組み合わせて定めてもよい。以下では、遷移条件を、条件１乃至条件９までを組み合わせたものとした場合の動作について説明する。
［システム状態Ａ］
　システム状態Ａは、制御応答の高速性が最も求められる状態である。システム状態Ａでは、コントローラ９から各管理対象（特に機器５）への制御が頻繁に発生する。システム状態Ａに遷移する遷移条件Ａは、例えば、以下の（１）と（２）とを満たすことである。
（１）停電により電源系統３からの電力の供給が停止していること。この場合には、発電システム６の発電電力と蓄電システム７の蓄電電力量とにより、システム全体を動作させる必要がある。
（２）電力制限値（この場合、発電システム６の発電電力と蓄電システム７の供給可能電力との合計値）に対する各機器５の消費電力の合計が９０％超となること
　この状態では、各機器５の消費電力の合計が、電力制限値（自給可能電力値）を上回り易くなる。各機器５の消費電力の合計が、電力制限値（自給可能電力値）を上回ると、電力供給ができなくなるので、システムダウンする可能性がある。このような場合には、電力計測装置８ａによる消費電力の計測と、機器５の停止又は能力抑制とを最優先とする必要がある。すなわち、電力制限値に対する消費電力の割合が規定値以上であると判定された場合に、電力計測装置８ａの計測値の通信頻度と、機器５の停止又は能力抑制の制御指令の通信頻度との少なくとも一方が高くなるように、通信部２０における通信状態を調整する必要がある。このため、上記遷移条件Ａを満たす場合には、システム全体の状態監視レベルを状態監視レベル４とする。すなわち、定期的な取得要求の送信については停止する。これにより、各機器５から送信されるのは、状態変化情報のみとなる。また、消費電力が比較的高い機器５に対しては、通信レベル４を設定し、運転を禁止させる。このようにすることで、急激な消費電力の増加が抑制される。
　ここで、システム状態Ａに遷移する通信シーケンスの一例について、図４を参照して説明する。図４では、コントローラ９と機器ａ、機器ｂ、機器ｃ、機器ｄ、計測部８（電力計測装置８ａ）との間の通信シーケンスが示されている。
　図４に示すように、コントローラ９は、通常状態（図３参照）にあるものとする。まず、コントローラ９は、機器ａに取得要求を送信する（ステップＳ２０１ａ）。要求される状態値の種別は、状態値Ａ、Ｂである。機器ａは、取得応答を返信する（ステップＳ２０２ａ）。この応答に状態値Ａ、Ｂが含まれる。
　続いて、コントローラ９は、機器ｂに取得要求を送信する（ステップＳ２０１ｂ）。要求される状態値の種別は、状態値Ｃ、Ｄ、Ｅである。機器ｂは、状取得応答を返信する（ステップＳ２０２ｂ）。この応答に状態値Ｃ、Ｄ、Ｅが含まれる。
　その後、コントローラ９と機器ｃとの間で状態値Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅの取得要求の送信と、取得応答の返信が行われる（ステップＳ２０１ｃ、Ｓ２０２ｃ）。さらに、コントローラ９と機器ｄとの間で状態値Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅの取得要求の送信と、取得応答の返信が行われる（ステップＳ２０１ｄ、Ｓ２０２ｄ）。
　また、計測部８は、定期的に計測を実行し（ステップＳ２１３）、得られた計測値を、状態変化情報に含めて、コントローラ９に送信する（ステップＳ２０５Ｓａ）。
　その後、コントローラ９は、機器ａへの取得要求の送信を、周期Ｔ１ａで繰り返す（ステップＳ２０１ａ）。また、コントローラ９は、機器ｂへの取得要求の送信を、周期Ｔ１ｂで繰り返す（ステップＳ２０１ｂ）。また、コントローラ９は、機器ｃ及び機器ｄに対しても同様に、状態値取得周期Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄで状態値取得要求の送信を繰り返す（ステップＳ２０１ｃ、Ｓ２０１ｄ）。コントローラ９は、通常状態である場合には、同じ周期で、各機器５への状態値取得要求を繰り返し送信する。このような繰り返し処理を処理Ａとする。
　このような処理Ａの繰り返しの間にも、コントローラ９は、必要に応じて、例えば機器ｂへの設定要求の送信（ステップＳ２０３ｂ）と、設定応答の受信（ステップＳ２０４ｂ）と、状態変化情報の受信（ステップＳ２０５ｂ）とを行う。
　図４には示されていないが、コントローラ９は、発電システム６及び蓄電システム７に対しても、通常状態では、一定の周期で取得要求の送信を繰り返す。
　この状態で、電力計測装置８ａから状態変化情報を受信した後、状態変化情報に含まれる計測値が上記遷移条件Ａを満たすと、コントローラ９（動作モード判定部２４）は、動作モードを変更する（ステップＳ２１０）。これにより、コントローラ９は、通常の状態からシステム状態Ａへ遷移する。その後、以下のようにして、動作モードに応じた通信パラメータの変更が行われる。
　まず、通信パラメータ変更部２６は、変化した動作モードに基づいて、機器通信条件設定部２７へ通信パラメータの変更指示を出力する。機器通信条件設定部２７は、通信パラメータの通信レベル（例えば消費電力の大きい機器ｃに対して通信レベル４を設定）を変更する。通信レベルの変更後、通信部２０は、機器ｃに対して、機器動作を禁止する旨の設定要求を送信する（ステップＳ２０３ｃ）。機器ｃは、動作を禁止した旨の制御設定応答を送信する（ステップＳ２０４ｃ）。これにより、機器ｃは、動作禁止状態となる（ステップＳ２１１）。
　次に、状態値取得周期設定部２８は、管理対象のすべての状態値に対する状態監視レベルを状態監視レベル４とし、コントローラ９からの取得要求の定期的な送信を停止する（ステップＳ２１２）。
　その後も、コントローラ９は、例えば、必要に応じて機器ａ、ｂ、ｄ等からの状態変化情報を受信可能である（ステップＳ２０４ａ、Ｓ２０５ｂ、Ｓ２０５ｄ）。また、計測部８からの状態変化情報を受信すると（ステップＳ２０５Ｓａ）、コントローラ９は、必要に応じて、例えば、機器ａに対して設定要求を送信し（ステップＳ２０３ａ）、機器ａを制御する。
［システム状態Ｂ］
　次に、システム状態Ｂについて説明する。
　システム状態Ｂも、制御応答の高速性が求められる状態である。システム状態Ｂでは、コントローラ９から各管理対象（特に機器５）への制御が頻繁に発生する。システム状態Ｂに遷移する遷移条件Ｂは、例えば、以下の（１）と（２）とを満たすことである。
（１）停電により電源系統３から電力の供給が停止していること
（２）電力制限値（この場合、発電システム６の発電電力と蓄電システム７の放電可能電力の合計値）に対する機器５の消費電力合計が５０％以下となること
　この状態では、供給電力に若干の余裕はある。しかしながら、機器５の消費電力の合計が電力制限値（自給可能電力値）を上回ると、電力供給ができなくなるので、システムダウンする可能性がある。このような場合には、電力計測装置８ａによる消費電力の計測と、機器５の停止又は能力抑制というような機器制御とを最優先にする必要がある。すなわち、電力制限値に対する消費電力の割合が規定値以上であると判定された場合に、電力計測装置８ａの計測値の通信頻度と、機器５の停止又は能力抑制の制御指令の通信頻度との少なくとも一方が高くなるように、通信部２０における通信状態が調整されるようにする必要がある。このため、上記遷移条件Ｂを満たす場合には、システム全体の状態監視レベルが状態監視レベル４に設定される。すなわち、定期的な取得要求の送信については停止する。これにより、各機器５から送信されるのは、状態変化情報のみとなる。
　次に、システム状態Ｂにおける通信シーケンスの一例について、図５を参照して説明する。図５では、コントローラ９と機器ａ、機器ｂ、機器ｃ、機器ｄ、計測部８（電力計測装置８ａ）との間の通信シーケンスが示されている。
　図５に示すように、コントローラ９は、通常状態では、周期Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄで処理Ａを繰り返している。また、コントローラ９は、必要に応じて、例えば機器ｂへの設定要求の送信（ステップＳ２０３ｂ）と、設定応答の受信（ステップＳ２０４ｂ）と、状態変化情報の受信（ステップＳ２０５ｂ）とを行っている。また、図５には示されていないが、コントローラ９は、発電システム６及び蓄電システム７に対しても、一定の周期で取得要求の送信を繰り返している。また、この間、計測部８での計測（ステップＳ２１３）、状態変化情報の送信（ステップＳ２０５Ｓａ）が行われる。
　この状態で、電力計測装置８ａから状態変化情報を受信した後、コントローラ９の動作モード判定部２４は、状態変化情報に含まれる計測値が上記遷移条件Ｂを満たすと判定すると、動作モードを変更する（ステップＳ２１０）。これにより、コントローラ９は、通常状態からシステム状態Ｂへ遷移する。
　そして、状態値取得周期設定部２８は、管理対象のすべての状態値に対する状態監視レベルを状態監視レベル４とする。これにより、取得要求の定期的な送信が停止される（ステップＳ２１２）。ただし、このとき、通信レベルの変更は行わない。
　その後の処理で、前述したシステム状態Ａと異なるのは、機器ｃの状態変化情報を受信可能であることである（ステップＳ２０５ｃ）。
［システム状態Ｃ］
　次に、システム状態Ｃについて説明する。
　システム状態Ｃも、制御応答の高速性が求められる状態である。システム状態Ｃでは、コントローラ９から各管理対象（特に機器５）への制御が頻繁に行われる。システム状態Ｃに遷移する遷移条件Ｃは、例えば、以下の（１）と（２）とを満たすことである。
（１）電源系統３からの電力が供給可能な状態であること
（２）節電目標として設定した電力制限値を超過しないこと
　この状態では、電源系統３からの給電が得られるため、システム状態Ａ、Ｂのように、比較的高い応答性の求められる制御は不要である。しかし、節電目標を達成するためには、変動する電力値が電力制御値を超えないように調整を行う必要がある。すなわち、電力制限値に対する消費電力の割合が規定値以上であると判定された場合に、電力計測装置８ａの計測値の通信頻度と、機器５の停止又は能力抑制の制御指令の通信頻度との少なくとも一方が高くなるように、通信部２０における通信状態が調整されるようにする必要がある。このため、この状態でも、電力計測装置８ａによる消費電力の計測と、機器５の停止又は能力抑制とを最優先にする。このため、上記遷移条件Ｃを満たす場合には、管理対象の一部の状態値の状態監視レベルが状態監視レベル４に設定される。すなわち、管理対象の一部の機器５に対する定期的な取得要求の送信を停止する。また、急激に消費電力を変化させる可能性のある消費電力が比較的大きい機器５に対する運転を抑制する。
　次に、システム状態Ｃにおける通信シーケンスの一例について、図６を参照して説明する。図６には、コントローラ９と機器ａ、機器ｂ、機器ｃ、機器ｄ、計測部８（電力計測装置８ａ）との間の通信シーケンスが示されている。
　図６に示すように、コントローラ９は、通常状態では、図４及び図５に示す処理と同じ処理を行う。この状態で、電力計測装置８ａからの状態変化情報を受信した後、状態変化情報に含まれる計測値が上記遷移条件Ｃを満たすと判定すると、コントローラ９（動作モード判定部２４）は、動作モードを変更する（ステップＳ２１０）。これにより、コントローラ９は、通常の状態からシステム状態Ｃへ遷移する。その後、以下のようにして、動作モードに応じた通信パラメータの変更が行われる。
　まず、通信パラメータ変更部２６は、機器通信条件設定部２７へ通信パラメータの変更指示を出力する。機器通信条件設定部２７は、機器ａの状態値の通信レベルを４に変更する。通信レベルの変更後、通信部２０は、例えば、機器ａに対して、機器動作を禁止する旨の設定要求を送信する（ステップＳ２０３ａ）。機器ａは、機器動作を停止した旨の設定応答を返信する（ステップＳ２０４ａ）。これにより、機器ａの動作は禁止される（ステップＳ２１１）。
　次に、状態値取得周期設定部２８は、管理対象の一部（機器ａ、ｂ、ｄ）の状態値に対する状態監視レベルを状態監視レベル４とし、コントローラ９からの取得要求の送信を停止する（ステップＳ２１２）。図６では、機器ａ、ｂ、ｄに対して取得要求の送信を停止した状態が示されている。
　その後、コントローラ９は、例えば、機器ｂ、ｃの状態変化情報を受信することで（ステップＳ２０５ｂ、Ｓ２０５ｃ）、同様に機器ｂ、ｃの制御が継続される。機器ｄに対しても同様に制御が継続される。また、機器ｃに対する取得要求の送信及び取得応答の受信は周期Ｔ１ｃにて繰り返し実行される（ステップＳ２０１ｃ、Ｓ２０２ｃ）。
［システム状態Ｄ］
　次に、システム状態Ｄについて説明する。
　システム状態Ｄは、管理対象の監視を強化する動作モードである。システム状態Ｄでは、コントローラ９から各管理対象、特に発電システム６や蓄電システム７に対する状態値の取得要求が中心となる。システム状態Ｄに遷移する遷移条件Ｄは、例えば、以下の（１）と（２）とを満たすことである。
（１）電源系統３からの給電が得られる状態であること
（２）さらに、発電システム６による発電電力を有効に利用するため発電電力の状態と蓄電システム７の蓄電容量の状態とに応じて、機器５を制御する制御モードが設定されていること
　発電システム６と蓄電システム７とがある程度連携して動作するシステムであれば、コントローラ９は、発電システム６の発電状態に応じて、蓄電システム７の充放電をリアルタイムに制御する必要は無く、エネルギの消費を行う機器５の監視と制御とを行えばよい。したがって、システム状態Ｄは、システム状態Ａ乃至システム状態Ｃとは異なり、比較的高い制御応答性を必要としない状態である。
　このため、システム状態Ｄでは、発電システム６又は蓄電システム７に対する状態値の取得要求の送信頻度が高くなり、他の管理対象である機器５との間の通信頻度が低くなるように通信状態が調整される。なお、節電目標として設定した電力制限値に対して消費電力の超過を抑制する制御を行うにあたり、超過をある程度許容できる場合に、システム状態Ｄに遷移させるようにしてもよい。
　システム状態Ｄにおける通信シーケンスの例について、図７を参照して説明する。図７では、コントローラ９と発電システム６、機器ｂ、蓄電システム７、機器ｄ、計測部８（電力計測装置８ａ）との間の通信シーケンスが示されている。
　図７に示すように、コントローラ９は、発電システム６に状態値の取得要求を送信する（ステップＳ２０１ｅ）。発電システム６は、その応答として状態値取得応答を返信する（ステップＳ２０２ｅ）。コントローラ９が発電システム６に要求する状態値は状態値Ａ、Ｂである。
　また、コントローラ９は、機器ｂに対して取得要求を送信し（ステップＳ２０１ｂ）、機器ｂは取得応答を送信する（ステップＳ２０２ｂ）。コントローラ９が機器ｂに要求する状態値は状態値Ｃ、Ｄ、Ｅである。コントローラ９は、蓄電システム７及び機器ｄについても同様に取得要求の送信（ステップＳ２０１ｆ、Ｓ２０１ｄ）を行い、取得応答を受信する（ステップＳ２０２ｆ、Ｓ２０２ｄ）。電力計測装置８ａは、定期的に計測を行い（ステップＳ２１３）、状態変化情報をコントローラ９に送信する（ステップＳ２０５Ｓａ）。
　コントローラ９は、発電システム６に対して周期Ｔ１ｅでの取得要求の送信（ステップＳ２０１ｅ）を繰り返す。また、コントローラ９は、機器ｂへの周期Ｔ１ｂでの取得要求の送信（ステップＳ２０１ｂ）を繰り返す。コントローラ９は、蓄電システム７及び機器ｄに対しても同様に周期Ｔ１ｆ、Ｔ１ｄで取得要求の送信（ステップＳ２０１ｆ、Ｓ２０１ｄ）を繰り返す。このように、コントローラ９は、通常状態では、同じ周期で、発電システム６、蓄電システム７、及び各機器５への取得要求の送信を繰り返す。
　ここで、電力計測装置８ａからの状態変化情報が送信され（ステップＳ２０５Ｓａ）、状態変化情報に含まれる計測値が遷移条件Ｄを満たすと判定すると、コントローラ９（動作モード判定部２４）は、動作モードを変更する（ステップＳ２１０）。これにより、コントローラ９は、通常状態からシステム状態Ｄに遷移する。その後、コントローラ９は、動作モードに応じた通信パラメータの変更を以下のようにして行う。
　状態値取得周期設定部２８は、管理対象の一部（機器ｂ、ｄ）の状態値に対する状態監視レベルを状態監視レベル４とする。これにより、その管理対象に対する取得要求の送信が停止される（ステップＳ２１２）。図７では、機器ｂ、ｄに対する取得要求の送信が停止されている状態が示されている。
　その後も、例えば、機器ｂの状態変化情報を受信するなどして（ステップＳ２０５ｂ）、コントローラ９は、機器ｂ、ｄへの制御を継続する。また、コントローラ９は、発電システム６及び蓄電システム７への取得要求の送信（ステップＳ２０１ｅ、Ｓ２０１ｆ）を、周期Ｔ１ａ、Ｔ１ｃで、それぞれ繰り返し実行する。また、コントローラ９は、例えば、発電システム６及び蓄電システム７からの状態変化情報も受信する（ステップＳ２０５ｆ）。
［システム状態Ｅ］
　次に、システム状態Ｅについて説明する。
　システム状態Ｅは、ネットワークの通信量が比較的増加した状態である。この状態は、稼働する機器５等の増加や機器５の買い増しにより発生する。そこで、遷移条件Ｅを、稼働する機器５の台数が規定数以上であることとする。そして、稼動する機器５が増加したり、機器５の新規参入で通信量が増加したりすると、コントローラ９は、通信量を調整する。すなわち、コントローラ９は、稼働する機器５の台数が規定数以上であると判定した場合に、各機器５との通信頻度が低くなるように、通信部２０における通信状態を調整する。
　次に、システム状態Ｅにおける通信シーケンスの例について、図８を参照して説明する。図８では、コントローラ９と機器ａ、機器ｂ、機器ｃ、機器ｄ、計測部８（電力計測装置８ａ）との間の通信シーケンスが示されている。
　図８に示すように、コントローラ９は、通常状態であるので、処理Ａを行う。また、コントローラ９は、必要に応じて、例えば機器ｂへの設定要求の送信（ステップＳ２０３ｂ）と、設定応答の受信（ステップＳ２０４ｂ）と、状態変化情報の受信（ステップＳ２０５ｂ）とを行っている。電力計測装置８ａは、定期的に計測を実行し（ステップＳ２１３）、その結果を状態変化情報としてコントローラ９に送信する（ステップＳ２０５Ｓａ）。
　コントローラ９は、機器毎に設定されたそれぞれの周期で、処理Ａを繰り返す。また、図８には示されていないが、コントローラ９は、発電システム６及び蓄電システム７に対しても同様に、一定の周期で、取得要求の送信を繰り返す。
　ここで、機器ｃ、ｄは、それぞれの運転動作（ステップＳ３０１ｃ、Ｓ３０１ｄ）に伴って、状態変化情報をコントローラ９に送信する（ステップＳ２０５ｃ、Ｓ２０５ｄ）。コントローラ９（動作モード判定部２４）は、状態変化情報に含まれる計測値が、遷移条件Ｅを満たすと判定すると、動作モードを変更する（ステップＳ２１０）。これにより、コントローラ９は、通常状態からシステム状態Ｅへ遷移する。その後、コントローラ９は、以下のようにして動作モードに応じた通信パラメータの変更を行う。
　動作モードの変更があった場合、状態値取得周期設定部２８は、その動作モードに対応する通信モードに基づいて、一部の機器ｂ、ｄの取得要求の送信周期を長くする（Ｔ１ｂ’、Ｔ１ｄ’）。これにより、通信量の削減を行うことができる。機器ａ、ｃについては、これまでの周期Ｔ１ａ、Ｔ１ｃで取得要求の送信が繰り返される。
　なお、状態値取得周期設定部２８は、機器ｃに対しては、状態値Ａ、Ｂのみの取得要求の送信（ステップＳ４０１ｃ）及び取得応答の受信（ステップＳ４０２ｃ）と、状態値Ｄ、Ｅのみの取得要求の送信（ステップＳ５０１ｃ）及び取得応答の受信（ステップＳ５０２ｃ）とを、周期Ｔ１ｃの半分の周期Ｔ１ｃ／２で繰り返すように通信パラメータを規定するようにしてもよい。これにより、機器ｃについては、取得する状態値の数を減らすことなく、また状態値の取得周期を実質的に長くすることなく、送信データのデータサイズを削減することができる。
［追加される通信シーケンス］
　システム状態Ａ～システム状態Ｅの通信シーケンスに追加可能な通信シーケンスを説明する。追加可能な通信シーケンスは、システム状態Ａ～システム状態Ｅの各状態に応じて、前述した通信シーケンスと組み合わせて実行可能である。この通信シーケンスでは、コントローラ９は、システム状態が予め定義された条件を満たすと判定し、各管理対象の状態を示す情報をその管理対象に要求する場合に、要求する情報の種別を絞りこむ。
　追加される通信シーケンスについて、図９を参照して説明する。図９では、コントローラ９と機器ａ、機器ｂ、機器ｃ、機器ｄ、計測部８ａとの間の通信シーケンスが示されている。
　図９に示すように、コントローラ９は、通常状態であるので、処理Ａを行う。また、コントローラ９は、必要に応じて、例えば機器ｂへの設定要求の送信（ステップＳ２０３ｂ）と、設定応答の受信（ステップＳ２０４ｂ）と、状態変化情報の受信（ステップＳ２０５ｂ）とを行っている。電力計測装置８ａは、定期的に計測を実行し（ステップＳ２１３）、その結果を、状態変化情報としてコントローラ９に送信する（ステップＳ２０５Ｓａ）。
　コントローラ９は、システム制御部２２による演算結果に基づいて、機器ｂに対して設定要求を送信する（ステップＳ２０３ｂ）。機器ｂは、制御設定応答を送信する（ステップＳ２０４ｂ）。また、機器ｂは、状態変化情報を送信する（ステップＳ２０５ｂ）。
　状態変化情報を受信すると、コントローラ９は、状態変化情報に含まれる計測値に、システム状態値データベース２１に保持された状態値を更新する。システム状態値データベース２１の状態値が更新されると、動作モード判定部２４は、動作モードを変更する（ステップＳ２１０）。動作モードの変更があった場合、状態値取得周期設定部２８は、その動作モードに対応する通信モードに基づいて、取得要求する状態値のうち一部の状態値の取得要求の送信周期を無限大に変更する。これにより、取得周期が無限大に設定された状態値については、コントローラ９は、取得要求を送信しない。しかしながら、コントローラ９は、他の状態値については、取得要求の送信を継続する。このようにすれば、通信の発生回数は削減されないものの通信時のデータサイズが削減され、通信量の削減を行うことができる。
　図９では、ステップＳ２１０における動作モード変更後、コントローラ９は、機器ａに対しては、状態値Ａのみの取得要求の送信（ステップＳ６０１ａ）及び取得応答の受信（ステップＳ６０２ａ）、機器ｂに対しては、状態値Ｃのみの取得要求の送信（ステップＳ６０１ｂ）及び取得応答の受信（ステップＳ６０２ｂ）、機器ｃに対しては、状態値Ａのみの取得要求の送信（ステップＳ６０１ｃ）及び取得応答の受信（ステップＳ６０２ｃ）、機器ｄに対しては、状態値Ａのみの取得要求の送信（ステップＳ６０１ｄ）及び取得応答の受信（ステップＳ６０２ｄ）を行う。
　この実施の形態では、このようにして、システム状態に応じて、図９に示す通信シーケンスによる通信量の制御を行うようにしてもよい。また、前述したシステム状態Ａ～システム状態Ｅにおける通信量の制御と組み合わせて、この通信シーケンスによる通信量の制御を行うようにしてもよい。
　以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、複数の管理対象（機器５、発電システム６、蓄電システム７、計測部８）各々から受信するその管理対象の状態を示す情報に基づいて、複数の管理対象全体のシステム状態が、予め定義された遷移条件を満たすと判定した場合に、複数の管理対象との通信状態を規定するパラメータを、コントローラ９の処理性能に応じた値に調整する。これにより、コントローラ９の処理性能と複数の管理対象全体のシステム状態とに応じたシステムの運用が可能となる。この結果、エネルギマネジメントシステム１は、システム効率を最適化するとともに、システムの安定性、応答性を維持することができる。
　図１では、管理対象に後付けで接続することにより、無線通信機能を管理対象に追加する構成について記載しているが、同等の無線通信機能を各管理対象に実装しておき、管理対象単体で無線通信を可能としてもよい。
　また、上記遷移条件として、環境計測装置８ｂによって計測される環境情報の計測値に基づくものを定めるようにしてもよい。
　また、上記各実施の形態では、エネルギマネジメントシステム１のネットワーク構成を、無線によるネットワーク構成として記載しているが、有線を用いたネットワーク構成としてもよい。有線によるネットワークとした場合、無線通信部１０は、有線通信部に変更される。
　また、発電システム６、蓄電システム７、環境計測装置８ｂは、エネルギマネジメントシステム１に必ずしも備えられている必要はない。
　なお、上記実施の形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等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、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。
　また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の特定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。
　また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。
　この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、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、この発明の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０１２年１０月１８日に出願された、日本国特許出願２０１２－２３０７４５号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１２－２３０７４５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照して取り込むものとする。
　この発明は、複数の機器を管理するのに好適である。また、この発明は、機器が消費するエネルギの管理に好適である。
　１　エネルギマネジメントシステム、２　電力需要家、３　電源系統、４　電灯線、５　機器、６　発電システム、７　蓄電システム、８　計測部、８ａ　電力計測装置、８ｂ　環境計測装置、９　コントローラ、１０　無線通信部、２０　通信部、２１　システム状態値データベース、２２　システム制御部、２３　システム状態定義部、２４　動作モード判定部、２５　ネットワーク通信モード切替部、２６　通信パラメータ変更部、２７　機器通信条件設定部、２８　状態値取得周期設定部、２９　通信パラメータ設定部。

Claims (12)

  1. 　複数の管理対象と通信を行う通信部と、
    　前記通信部で受信された前記各管理対象の状態を示す情報に基づいて、前記複数の管理対象全体のシステム状態が予め定義された条件を満たすか否か判定する判定部と、
    　前記判定部で前記システム状態が前記予め定義された条件を満たすと判定された場合に、前記通信部における通信状態を、前記システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する調整部と、
    　を備える管理装置。
  2. 　前記通信部で受信する前記各管理対象の状態を示す情報に基づいて、前記各管理対象を制御するシステム制御部を更に備える、
    　請求項１に記載の管理装置。
  3. 　前記複数の管理対象には、電力を消費する機器と、電力を前記機器に供給する給電システムと、前記機器で消費される電力を計測する電力計測装置とが含まれ、
    　前記予め定義された条件には、電力に関する条件が含まれ、
    　前記調整部は、
    　前記判定部で、前記システム状態が、電力に関する条件を満たした場合に、前記電力計測装置の計測値の通信頻度と、前記機器の停止又は能力を抑制する制御指令の通信頻度との少なくとも一方が高くなるように、前記通信部における通信状態を調整する、
    　請求項１又は２に記載の管理装置。
  4. 　前記電力に関する条件には、
    　電力制限値に対する消費電力の割合と、
    　前記給電システムによる電力の給電状態と、
    　停電中であるか否かと、の少なくとも一つが含まれる、
    　請求項３に記載の管理装置。
  5. 　前記複数の管理対象には、電力を消費する機器と、電力を前記機器に供給する給電システムと、前記機器の消費電力を計測する電力計測装置とが含まれ、
    　前記予め定義された条件には、前記給電システムから供給される電力に基づいて前記機器を制御する制御モードが設定されていることが含まれ、
    　前記調整部は、
    　前記判定部で、前記制御モードが設定されていると判定された場合に、前記給電システムの供給電力に関する情報の送信頻度が高くなり、前記機器に対するポーリングの通信頻度が低くなるように、前記通信部における通信状態を調整する、
    　請求項１又は２に記載の管理装置。
  6. 　前記予め定義された条件には、前記管理対象の台数が規定数以上であることが含まれ、
    　前記調整部は、
    　前記判定部で、稼働する前記管理対象の台数が規定数以上であると判定された場合に、前記各管理対象との通信頻度が低くなるように、前記通信部における通信状態を調整する、
    　請求項１乃至５のいずれか一項に記載の管理装置。
  7. 　前記調整部は、
    　前記判定部で前記システム状態が前記予め定義された条件を満たすと判定された場合に、前記各管理対象の状態を示す情報をその管理対象に要求する場合に、要求する情報の種別を絞りこむ、
    　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の管理装置。
  8. 　前記調整部は、
    　前記各管理対象の通信の優先度と、前記各管理対象に対する前記通信部のポーリングの周期との少なくとも一方を変更することにより、前記通信部の通信状態を調整する、
    　請求項１乃至７のいずれか一項に記載の管理装置。
  9. 　請求項１乃至８のいずれか一項に記載の管理装置と、
    　前記管理装置と通信を行う複数の管理対象と、
    　を備える管理システム。
  10. 　前記複数の管理対象には、
    　発電システムと、蓄電システムと、電力を消費する機器と、特定の物理量を計測する計測部との少なくとも１つが含まれる、
    　請求項９に記載の管理システム。
  11. 　複数の管理対象と通信を行う通信部を有する管理装置を用いた管理方法であって、
    　前記管理装置が、前記通信部で受信された前記各管理対象の状態を示す情報に基づいて、前記複数の管理対象全体のシステム状態が予め定義された条件を満たすか否か判定する判定工程と、
    　前記判定工程で前記システム状態が前記予め定義された条件を満たすと判定された場合に、前記通信部における通信状態を、前記システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する調整工程と、
    　を含む管理方法。
  12. 　コンピュータを、
    　複数の管理対象と通信を行う通信部、
    　前記通信部で受信された前記各管理対象の状態を示す情報に基づいて、前記複数の管理対象全体のシステム状態が予め定義された条件を満たすか否か判定する判定部、
    　前記判定部で前記システム状態が前記予め定義された条件を満たすと判定された場合に、前記通信部における通信状態を、前記システム状態及び自装置の処理性能に応じて調整する調整部、
    　として機能させるプログラム。
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