WO2017098631A1 - 電力制御装置、運転計画立案方法、及び、プログラム - Google Patents

電力制御装置、運転計画立案方法、及び、プログラム Download PDF

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雄喜 小川
一郎 丸山
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for appropriately utilizing a predicted value for electric power.
  • HEMS Home Energy Management System
  • Patent Document 1 discloses an invention of a PV (solar power generation) system capable of performing detailed solar radiation amount prediction.
  • Patent Document 1 describes the improvement of prediction accuracy, the accuracy of the prediction value, that is, how reliable the prediction value is, is used without any consideration. It was not possible to carry out energy management control that appropriately utilized.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power control device, an operation planning method, and a program that can appropriately use a predicted value for power. And
  • a power control apparatus includes: A power control device that controls power consumed or generated in a home, and a power control device that displays a predicted value about the power on a display device, A display control means for displaying a time transition of the predicted value, and displaying a graph showing variations in the predicted value on the display device; Is provided.
  • the predicted value for power can be appropriately utilized.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of a home system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the home system 1 includes a power storage facility 10 that stores power, a power generation facility 20 that generates power, a breaker 30 that blocks power supplied to the residence H, and power that is consumed or generated within the residence H.
  • Power measuring device 40 that measures power
  • device 50 that consumes power in residence H
  • power control device 60 that controls home system 1 as a whole
  • terminal device 70 that is used by the user.
  • the thick line in FIG. 1 indicates the power line PL. That is, the power storage facility 10, the power generation facility 20, the breaker 30, and the device 50 are connected via the power line PL so that power can be supplied or output. And near them, current transformer CT for measuring the electric power which flows into electric power line PL is arranged.
  • the dotted line in FIG. 1 indicates the communication line CL. That is, the power storage facility 10, the power generation facility 20, the power measuring device 40, the device 50, the power control device 60, and the terminal device 70 are connected to the home network N1 through the communication line CL.
  • the communication line CL and the home network N1 are, for example, a wired LAN (Local Area Network) or a wireless LAN.
  • the home system 1 can communicate with the server 80 arranged outside the residence H.
  • the server 80 stores, for example, an electricity bill table 81 that defines electricity charges (electricity purchase charges) for each time zone for the commercial power source PS, that is, the commercial power system.
  • the electricity rate table 81 also includes a purchase fee (power sale fee) for the generated power. This purchase fee does not need to be uniform, and may be defined for each time zone.
  • the server 80 stores weather forecast information 82.
  • the weather forecast information 82 includes, for example, forecast weather, precipitation probability, forecast temperature, forecast humidity, and forecast solar radiation.
  • the power control device 60 is connected to the server 80 via the outside network N2 and can read the electricity rate table 81 and the weather forecast information 82.
  • the power storage facility 10 is, for example, a power storage system that includes a stationary storage battery (for example, a lithium ion battery) and can store (charge) and discharge electric power.
  • the power storage facility 10 is controlled by the power control device 60 via the communication line CL (home network N1), and charges the storage battery and discharges the storage battery.
  • the power storage facility 10 may be a charge / discharge system using an electric vehicle.
  • the power generation facility 20 is, for example, a solar power generation system that includes a solar panel that generates power using sunlight and a power conditioner that converts DC power into AC power.
  • the power generation facility 20 is controlled by the power control device 60 via the communication line CL, supplies the generated power to the device 50 in the residence H, and causes surplus power to flow backward to the commercial power source PS.
  • the power generation facility 20 may be a power generation system using wind power or a fuel cell.
  • Breaker 30 appropriately cuts off the supply of power from commercial power source PS to power line PL in residence H.
  • the breaker 30 cuts off the electrical connection between the commercial power source PS and the power line PL when the power supplied from the commercial power source PS into the residence H exceeds a predetermined capacity.
  • the capacity of the breaker 30 is determined, for example, when a user makes a contract with an electric power company.
  • the breaker 30 may be an earth leakage breaker.
  • the breaker 30 may cut
  • the power measuring device 40 detects the amount of power flowing through the power line PL using the above-described current transformer CT. Then, the power measuring device 40 transmits information on the detected power amount to the power control device 60. In other words, the power measuring device 40 uses the current transformer CT, the amount of power sold by the reverse flow from the power generation facility 20 to the commercial power source PS through the power line PL, the amount of power purchased by the commercial power source PS flowing into the power line PL, and the power generation facility 20. The amount of power generated by, the amount of power consumed by the device 50, the amount of charge to the power storage facility 10, and the amount of discharge from the power storage facility 10 to the power line PL are measured. The power measuring device 40 transmits these to the power control device 60 as information on the amount of purchased and sold power, the amount of power generation, the amount of power consumption, and the amount of charge / discharge, for example.
  • the device 50 is an electric device and a facility device, and is a power consuming device that consumes power in the residence H.
  • the device 50 includes a heat pump type water heater. This water heater is also called a heat storage device because it stores electricity as heat.
  • FIG. 1 shows a case where two devices 50 are arranged in the house H, this is for ease of explanation, and the number of the devices 50 can be changed as appropriate according to the actual situation. .
  • the power control device 60 is, for example, a HEMS (Home Energy Management System) controller capable of integrally controlling the devices 50 in the residence H.
  • the power control device 60 predicts the amount of power generated by the power generation facility 20 and the amount of power consumed by the device 50, and drafts an operation plan.
  • the operation plan includes not only control for the device 50 but also charge / discharge control for the power storage facility 10.
  • the electric power control apparatus 60 controls the electrical storage equipment 10 and the apparatus 50 according to the planned operation plan.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the power control device 60.
  • the power control device 60 includes an in-home communication unit 61, an out-of-home communication unit 62, a data storage unit 63, and a control unit 64.
  • the in-home communication unit 61 is a communication unit for connecting to the in-home network N1 through the communication line CL. Under the control of the control unit 64, the power storage facility 10, the power generation facility 20, the power measuring device 40, the device 50, and the terminal Communication with the device 70 is performed. For example, the in-home communication unit 61 receives information on the amount of power transmitted from the power measuring device 40. Further, the in-home communication unit 61 transmits screen data generated by the control unit 64, more specifically, a display control unit 644 described later, to the terminal device 70.
  • the external communication unit 62 is a communication adapter for connecting to an external external network N2, and communicates with the external server 80 under the control of the control unit 64.
  • the outside communication unit 62 receives the above-described electricity rate table 81 and weather forecast information 82 sent from the server 80.
  • the data storage unit 63 is composed of, for example, a nonvolatile semiconductor memory, and stores various information. Specifically, user setting information 631, management information 632, a prediction model 633, and an operation plan 634 are stored in the data storage unit 63.
  • the user setting information 631 includes, for example, information such as a user schedule and a user policy set by the user.
  • the user policy is information representing a policy for formulating an operation plan, and as an example, one of economic, energy saving, and comfort policies is set by the user.
  • the management information 632 includes, for example, information acquired from the server 80, information such as the actual value and predicted value regarding the electric energy, and the current state of the device 50.
  • the actual value is the amount of power generation or power consumption measured by the power measurement device 40.
  • the predicted value is a predicted power generation value or a predicted load value predicted by the control unit 64, more specifically, a prediction calculation unit 643 described later.
  • the prediction model 633 includes a model for predicting the amount of power generated by the power generation facility 20 and a model for predicting the amount of power consumed by the device 50.
  • the prediction model 633 is used by the prediction calculation unit 643, and the power generation amount and the power consumption amount are predicted every unit time, for example, every 30 minutes.
  • the operation plan 634 is an operation plan designed by the control unit 64, more specifically, an operation plan planning unit 645 described later.
  • the operation plan 634 includes, for example, the content of energy saving control for the device 50 and the content of charge / discharge control for the power storage facility 10.
  • the operation plan 634 is referred to by the control unit 64, more specifically, the device control unit 646 described later, and the device 50 and the power storage facility 10 are controlled.
  • the control unit 64 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and controls the entire power control device 60. Functionally, the control unit 64 includes an information acquisition unit 641, a prediction model update unit 642, a prediction calculation unit 643, a display control unit 644, an operation plan planning unit 645, and a device control unit 646. These functions are realized by the CPU using the RAM as a work memory and appropriately executing various programs stored in the ROM.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the information acquisition unit 641 acquires necessary information. For example, the information acquisition unit 641 controls the out-of-home communication unit 62 and acquires the electricity rate table 81 and the weather forecast information 82 from the server 80 via the out-of-home network N2. In addition to this, the information acquisition unit 641 acquires an aggregator, that is, a DR (demand response) command or power generation amount suppression issued from an aggregator, that is, the power retailer, via the outside network N2.
  • Demand response is an incentive system that encourages consumers to suppress demand or shift demand in order to maintain a balance of power demand.
  • the power generation amount suppression is, for example, a command issued from the aggregator in order to stop the power sale from the consumer when the power supply greatly exceeds the power demand.
  • the information acquisition unit 641 controls the home communication unit 61 to acquire the power generation amount and the power consumption amount from the power measurement device 40 via the home network N1, and also obtains the user schedule and user policy from the terminal device 70. get.
  • the information acquisition unit 641 updates the user setting information 631 and the management information 632 based on the acquired information.
  • the prediction model update unit 642 uses the power generation amount and power consumption amount predicted by the prediction calculation unit 643, that is, the predicted value, and the power generation amount and power consumption amount acquired by the information acquisition unit 641, that is, the actual value.
  • the prediction model 633 is updated.
  • the prediction model update unit 642 performs statistical processing on the amount of error with respect to the prediction value using the prediction value for each unit time and the actual value corresponding to the prediction value, and updates the prediction model 633.
  • the prediction model update unit 642 holds an error amount with respect to the prediction value as accuracy information for the prediction value for each unit time.
  • the prediction model update unit 642 updates such a prediction model 633 periodically, for example, once a day.
  • the prediction model updating unit 642 removes the prediction model 633 except for the information on the time zone in which the reason occurred. Update. For example, if a water heater included in the device 50 is shifted to a time zone different from the operation plan and operated by a user's manual operation, a demand response (DR command) is issued. And when power generation amount suppression is issued.
  • DR command demand response
  • the prediction calculation unit 643 obtains a predicted value using the prediction model 633 updated by the prediction model update unit 642. That is, the prediction calculation unit 643 predicts the amount of power generated by the power generation facility 20 and the amount of power consumed by the device 50. Specifically, the prediction calculation unit 643 obtains a prediction value every 30 minutes as an example, and gives accuracy information to the prediction value.
  • This accuracy information is a value that appears in the form of a variance of multiple samples under the same conditions and a hit rate for the predicted value, depending on the relationship between the predicted value per unit time and the actual value. That is, a value that numerically represents the relationship between the predicted value and the actual value is used. Therefore, when the variance is large or the hit ratio is low, it indicates that the prediction accuracy is low.
  • the prediction calculation unit 643 may weight the accuracy according to the weather forecast different from the actual value, for example, the predicted weather and the precipitation probability. Specifically, the prediction calculation unit 643 weights the accuracy with a large value when the forecast weather is sunny and the forecast is easy to hit, and conversely the accuracy is obtained when the forecast weather is cloudy and the forecast is likely to deviate. Is weighted with a small value.
  • the accuracy may be weighted according to time, age, and equipment conditions.
  • the prediction calculation unit 643 may weight the accuracy according to the ratio of the abnormal value. Specifically, the prediction calculation unit 643 weights the accuracy with a small value when there are many abnormal values. In addition, the prediction calculation unit 643 may compare the predicted value with the actual value and reflect it in the accuracy information according to the degree of deviation. Moreover, when using a some predicted value, the prediction calculating part 643 may provide new accuracy information using each accuracy information.
  • the prediction calculation unit 643 performs such a prediction calculation, for example, at a timing when new weather forecast information 82 is acquired from the server 80 or a periodic planning timing of an operation plan. And if the electric power generation prediction value and load prediction value which gave the accuracy information to the calculated
  • the display control unit 644 generates screen data to be provided to the terminal device 70. Specifically, the display control unit 644 generates screen data constituting a power generation amount prediction screen P1 as shown in FIG. 3A and a power consumption amount prediction screen P2 as shown in FIG. 3B.
  • the power generation amount prediction screen P1 in FIG. 3A shows a transition of the predicted power generation prediction value in a graph.
  • the accuracy of the predicted value is represented by the degree of variation.
  • a time zone with little variation indicates that the accuracy of the prediction value is high, that is, the reliability of the prediction value is high, while a time zone with a large variation has a low accuracy of the prediction value, that is, This indicates that the reliability of the predicted value is low.
  • the display control unit 644 generates such a power generation amount prediction screen P1 based on the predicted value and accuracy information for each unit time for the power generation amount obtained by the prediction calculation unit 643 described above.
  • the power consumption prediction screen P2 in FIG. 3B represents the transition of the predicted load predicted value (power consumption) in a graph. Also in this graph, the accuracy of the predicted value is represented by the degree of variation.
  • the display control unit 644 generates such a power consumption amount prediction screen P2 based on the predicted value and accuracy information for each unit time for the power consumption amount obtained by the prediction calculation unit 643 described above.
  • the power generation amount prediction screen P1 and the power consumption amount prediction screen P2 are examples, and other screens may be used.
  • the display control unit 644 may generate a power generation amount prediction screen P3 as shown in FIG. 4A and a power consumption amount prediction screen P4 as shown in FIG. 4B.
  • the power generation prediction value and the prediction accuracy are represented by separate graphs. That is, the predicted power generation prediction value is represented by a bar graph for each time zone, while the prediction accuracy is represented by a time-series graph.
  • the load prediction value (power consumption amount) and the prediction accuracy are represented by separate graphs. That is, the predicted load prediction value is represented by a bar graph for each time zone, while the prediction accuracy is represented by a time-series graph.
  • the operation planning unit 645 obtains the predicted value obtained by the prediction calculation unit 643, the user schedule included in the user setting information 631, and the electricity price table 81 and weather forecast information 82 acquired from the server 80. Use it to make an operation plan.
  • the accuracy of the predicted value obtained by the prediction calculation unit 643 is lower than a predetermined reference value, for example, when the variance is large, the operation planning unit 645 does not use the predicted value, Create an operation plan with other information alone.
  • the operation plan planning unit 645 may set the tolerance for the predicted value to be larger than when the accuracy of the predicted value is high, and plan the operation plan. Good.
  • the operation plan drafting unit 645 stores the operation plan drafted in this way in the data storage unit 63.
  • the device control unit 646 controls the power storage facility 10 and the device 50 according to the operation plan planned by the operation plan planning unit 645, that is, the operation plan 634 of the data storage unit 63. In addition, the device control unit 646 periodically acquires the state of the device 50 by automatic control other than the operation plan 634 and adds or overwrites the management information 632 to the management information 632 for storage.
  • the terminal device 70 is a mobile terminal including, for example, a tablet terminal and a smartphone, and is used by the user. Based on the screen data sent from the power control device 60, the terminal device 70 displays, for example, the power generation amount prediction screen P1 and the power consumption amount prediction screen P2 described above. In addition, the terminal device 70 receives a manual operation from the user and transmits the operation content to the power control device 60.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation plan planning process executed by the control unit 64. This operation planning process is started, for example, periodically or in response to a request from a user who operates the terminal device 70.
  • the control unit 64 acquires a user policy (step S101). That is, the information acquisition unit 641 acquires a user policy for expressing a policy for making an operation plan from the terminal device 70. Specifically, the information acquisition unit 641 acquires any user policy of economy, energy saving, and comfort. Note that the information acquisition unit 641 acquires the set user policy from the management information 632 if there is no new user request.
  • the control unit 64 changes the parameter (step S102). For example, the control unit 64 changes parameters for optimizing the power supply selection in accordance with the acquired user policy.
  • the control unit 64 acquires the electricity rate table 81 (step S103). That is, the information acquisition unit 641 controls the out-of-home communication unit 62 and acquires the electricity rate table 81 from the server 80 via the out-of-home network N2. Note that the information acquisition unit 641 accesses the server 80 to check whether or not the electricity rate table 81 has been updated. If the information has not been updated, the information acquisition unit 641 may acquire the acquired electricity rate table from the management information 632.
  • the control unit 64 predicts the amount of power generation (step S104). That is, the prediction calculation unit 643 predicts the amount of power generated by the power generation facility 20. Specifically, the prediction calculation unit 643 obtains a prediction value every 30 minutes as an example, and gives accuracy information to the prediction value.
  • the control unit 64 predicts the load (step S105). That is, the prediction calculation unit 643 predicts the amount of power consumed by the device 50. Also in this case, the prediction calculation unit 643 obtains a prediction value every 30 minutes as an example, and gives accuracy information to the prediction value.
  • the control unit 64 may generate screen data for the predicted values predicted in steps S104 and S105 and display the screen data on the terminal device 70. That is, the display control unit 644 causes the terminal device 70 to display the above-described power generation amount prediction screen P1 illustrated in FIG. 3A and the above-described power consumption amount prediction screen P2 illustrated in FIG. 3B.
  • the accuracy of the predicted value is represented by the degree of variation. In other words, a time zone with a small variation indicates that the accuracy of the predicted value is high, while a time zone with a large variation indicates that the accuracy of the predicted value is low. Therefore, the user can easily grasp the reliability of the predicted value of the power generation amount and the predicted value of the power consumption amount.
  • the control unit 64 determines whether or not the prediction accuracy is lower than the reference value A (step S106). As the reference value A, a minimum value for trusting the predicted value is determined in advance. That is, the control unit 64 determines whether or not the predicted value is below the minimum reliability from the accuracy information given to the predicted value.
  • control unit 64 determines whether the prediction accuracy is lower than the reference value B (step S107). For this reference value B, a lower limit value for sufficiently trusting the predicted value is determined in advance. That is, the control unit 64 determines whether or not the predicted value is below a sufficiently reliable lower limit.
  • control unit 64 determines that the prediction accuracy is greater than or equal to the reference value B (step S107; No)
  • the control unit 64 advances the process to step S109 described later.
  • step S107 when it is determined that the prediction accuracy is lower than the reference value B (step S107; Yes), the control unit 64 corrects the prediction value (step S108). That is, since the accuracy of the predicted value does not exceed a sufficiently reliable standard, the control unit 64 takes into account the loss of prediction when the prediction is lost, for example, purchase of power for an insufficient amount of power. The predicted value is corrected to a low value so that it can be reduced.
  • the control unit 64 drafts the heat storage control plan 1 (step S109). That is, the operation plan drafting unit 645 drafts an operation plan for the hot water heater included in the device 50, that is, the heat storage device, using the electricity rate table 81 acquired from the server 80. For example, the operation plan drafting unit 645 drafts an operation plan that shifts boiling of the water heater into a daytime time zone. The water heater is usually operated at midnight, but if there is a time zone where the electricity bill is low even in the daytime, the electricity bill table 81 is shifted to that time zone. At that time, for example, the operation planning unit 645 shifts boiling of the water heater on the condition that the power consumption in the shifted time zone does not exceed the peak cut level.
  • the control unit 64 drafts the heat storage control plan 2 (step S110).
  • the operation plan drafting unit 645 drafts an operation plan for the heat storage device using the generated power that is expected to be surplus in response to the power generation amount suppression. For example, when there is a time zone in which the surplus power generated during the daytime is larger than the power consumption of the water heater, the operation planning unit 645 shifts the boiling of the water heater during that time zone. That is, the operation planning unit 645 shifts the heating of the water heater on the condition that the power consumption amount in the shifted time zone does not exceed the predicted power generation amount.
  • step S106 If it is determined in step S106 described above that the prediction accuracy is lower than the reference value A (step S106; Yes), the control unit 64 does not shift the boiling of the water heater (step S111).
  • the control unit 64 re-predicts the load (step S112). That is, the prediction calculation unit 643 predicts the amount of power consumed by the device 50 based on the heat storage control plans 1 and 2 planned in steps S109 and S110 described above. Also in this case, the prediction calculation unit 643 obtains a prediction value every 30 minutes as an example, and gives accuracy information to the prediction value. At this time, the control unit 64 may generate screen data for the re-predicted predicted value and display the screen data on the terminal device 70.
  • the control unit 64 determines whether or not the prediction accuracy is lower than the reference value A ′ (step S113).
  • the reference value A ′ is a minimum value for trusting the predicted value. For example, a value that is more relaxed than the reference value A described above is determined in advance.
  • the reference value A may be used instead of the reference value A ′.
  • the control unit 64 determines whether the prediction accuracy is lower than the reference value B ′ (step S114).
  • the reference value B ′ is a lower limit value for sufficiently trusting the predicted value. For example, a value that is more relaxed than the reference value B described above is determined in advance.
  • the reference value B may be used instead of the reference value B ′.
  • step S114 determines that the prediction accuracy is greater than or equal to the reference value B ′ (step S114; No).
  • the control unit 64 proceeds to step S116 described later.
  • step S114; Yes when it is determined that the prediction accuracy is lower than the reference value B ′ (step S114; Yes), the control unit 64 corrects the prediction value (step S115).
  • the control unit 64 drafts a power saving control plan 1 (step S116).
  • the operation plan drafting unit 645 drafts a power saving operation plan for each time zone for the device 50 capable of power saving control so as to be within the target electricity bill.
  • the control unit 64 makes a power saving control plan 2 (step S117).
  • the operation plan drafting unit 645 drafts a power saving operation plan for each time zone for the device 50 capable of power saving control in response to a demand response, that is, a DR command.
  • the control unit 64 re-predicts the load (step S118). That is, the prediction calculation unit 643 predicts the amount of power consumed by the device 50 based on the power saving control plans 1 and 2 planned in steps S116 and S117 described above. Also in this case, the prediction calculation unit 643 obtains a prediction value every 30 minutes as an example, and gives accuracy information to the prediction value. At this time, the control unit 64 may generate screen data for the re-predicted predicted value and display the screen data on the terminal device 70.
  • the control unit 64 determines whether or not the prediction accuracy is lower than the reference value A ′′ (step S119).
  • This reference value A ′′ is a minimum value for trusting the predicted value, for example, A value that is more relaxed than the reference value A described above is determined in advance. In place of the reference value A ′′, the reference value A may be used.
  • control unit 64 determines whether the prediction accuracy is lower than the reference value B ′′ (step S120).
  • the reference value B ′′ is a lower limit value for sufficiently trusting the predicted value, and for example, a value that is more relaxed than the above-described reference value B is determined in advance. Instead of, reference value B may be used.
  • step S120 determines that the prediction accuracy is greater than or equal to the reference value B ′′ (step S120; No).
  • the control unit 64 proceeds to step S122 described later.
  • the control unit 64 determines that the prediction accuracy is lower than the reference value B ′′. Then (step S120; Yes), the control unit 64 corrects the predicted value (step S121).
  • the control unit 64 optimizes power supply selection (step S122). For example, the control unit 64 causes the power storage facility 10 to optimize charge / discharge control.
  • step S119 If it is determined in step S119 described above that the prediction accuracy is lower than the reference value A ′′ (step S119; Yes), the control unit 64 notifies the power storage facility 10 that there is no change in charge / discharge control ( Step S123).
  • Such an operation plan making process makes it possible to make an appropriate operation plan using the accuracy of the predicted value.
  • the surplus power of the generated power is used to store or store heat, that is, in the case where the charging control of the storage facility 10 or the water heater included in the device 50 is operated, depending on the weather
  • the fluctuation in the amount of power generated by the power generation facility 20 becomes large, and the actual value deviates significantly from the predicted value.
  • a device 50 whose capacity cannot be easily changed such as a heat pump type hot water heater
  • the power consumption exceeds the surplus power and power purchase occurs.
  • an operation plan is created without using a predicted value with low accuracy or using a predicted value corrected according to accuracy. This can be avoided in advance.
  • the operation calculation unit 643 can grasp the reliability of the predicted value in the operation planning unit 645 by statistically processing the relationship between the predicted value and the actual value and providing it as accuracy information of the predicted value.
  • an operation plan utilizing the reliability of the predicted value can be made. For this reason, even if a prediction failure occurs, it is possible to suppress adverse effects that may occur while maintaining the operation of the device 50 in accordance with the user policy.
  • the power control device 60 can change the handling of the predicted value according to the accuracy, and the processing load And no increase in memory requirements. Therefore, even if the power control device 60 is relatively low cost, the function can be realized.
  • the display control unit 644 may generate an operation plan selection screen P5 as shown in FIG. 6A or an operation plan selection screen P6 as shown in FIG. 6B and display it on the terminal device 70. .
  • These operation plan selection screens P5 and P6 allow the user to grasp the reliability of the prediction, thereby making it easier to select the operation plan.
  • a display unit may be provided in the power control device 60 and various screens may be displayed on the display unit.
  • the home system 1 has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to, for example, a building system arranged in a building.
  • the power control device 60 is disposed in the house H.
  • the power control device 60 may be disposed outside the house H.
  • the server 80 illustrated in FIG. 1 may function as the power control device 60.
  • the cost of consumed power can be appropriately visualized and displayed.
  • a program distribution method is arbitrary.
  • a computer-readable medium including a CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disc), an MO (Magneto Optical Disc), and a memory card can be read. It may be distributed by being stored in a recording medium, or distributed via a communication network including the Internet.
  • the present invention can be employed in a power control apparatus, an operation plan planning method, and a program that can appropriately use a predicted value for power.
  • 1 home system 10 power storage facility, 20 power generation facility, 30 breaker, 40 power measuring device, 50 device, 60 power control device, 61 in-home communication unit, 62 out-of-home communication unit, 63 data storage unit, 631 user setting information, 632 Management information, 633 prediction model, 634 operation plan, 64 control unit, 641 information acquisition unit, 642 prediction model update unit, 643 prediction calculation unit, 644 display control unit, 645 operation plan planning unit, 646 device control unit, 70 terminal device , 80 server, 81 electricity price table, 82 weather forecast information

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Abstract

予測演算部(643)は、予測モデル(633)を用いて、発電設備による発電量、及び、機器による消費電力量についての予測値を求める。この予測値には、確度情報が付与されている。運転計画立案部(645)は、予測演算部(643)が求めた予測値、ユーザ設定情報(631)に含まれるユーザスケジュール、並びに、電気料金テーブルや気象予報情報を用いて、運転計画を立案する。その際、予測値の確度が予め定められた基準値よりも低い場合に、運転計画立案部(645)は、その予測値を用いずに、他の情報だけで運転計画を立案する。

Description

電力制御装置、運転計画立案方法、及び、プログラム
 本発明は、電力についての予測値を適切に活用する技術に関する。
 近年、HEMS(Home Energy Management System)に代表されるホームシステムに、発電設備や蓄電設備を導入し、エネルギーマネジメント制御が行われている。
 このようなホームシステムの先行技術として、例えば、特許文献1には、詳細な日射量予測を行うことのできるPV(太陽光発電)システムの発明が開示されている。
特開2014-98601号公報
 上述した特許文献1の発明では、計測された太陽光パネルの出力値から日射と温度パラメータを抽出し、それらのパラメータからPVの出力を計算により予測する。そして、予測値と実測値との相関をとり、相関係数が最大となるようにして求めた温度補正係数を用いて日射量を求めている。
 しかしながら、特許文献1には、予測精度の向上に関する記載はあるものの、予測値の確度、つまり、その予測値がどの程度信頼できるかについては、何ら考慮することなく、使用されており、予測値を適切に活用したエネルギーマネジメント制御を行うことができていなかった。
 そのため、電力についての予測値を適切に活用する技術が求められていた。
 本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、電力についての予測値を適切に活用することできる電力制御装置、運転計画立案方法、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、本発明に係る電力制御装置は、
 家庭内で消費又は発電される電力を制御する電力制御装置であり、前記電力についての予測値を表示装置に表示させる電力制御装置であって、
 前記予測値の時間推移を表すグラフであり、前記予測値のばらつきを示したグラフを、前記表示装置に表示させる表示制御手段、
 を備える。
 本発明によれば、電力についての予測値を適切に活用することができる。
本発明の実施形態に係るホームシステムの全体構成の一例を示す模式図である。 電力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 発電量予測画面の一例を示す模式図である。 消費電力量予測画面の一例を示す模式図である。 他の発電量予測画面の一例を示す模式図である。 他の消費電力量予測画面の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る運転計画立案処理の一例を示すフローチャートである。 運転計画選択画面の一例を示す模式図である。 他の運転計画選択画面の一例を示す模式図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。以下では、具体例として、本発明がホームシステムに適用される場合について説明するが、後述するように、ビルシステムについても同様に本発明を適用することができる。すなわち、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素又は全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
(実施形態)
 図1は、本発明の実施形態に係るホームシステム1の全体構成の一例を示す模式図である。図示するように、ホームシステム1は、電力を蓄える蓄電設備10と、発電する発電設備20と、住居H内に供給される電力を遮断するブレーカ30と、住居H内で消費や発電される電力を計測する電力計測装置40と、住居H内で電力を消費する機器50と、ホームシステム1全体を制御する電力制御装置60と、ユーザに使用される端末装置70とを備えている。
 図1における太線は、電力線PLを示している。つまり、蓄電設備10、発電設備20、ブレーカ30、及び、機器50には、電力線PLを介して電力が供給可能、又は、出力可能に接続されている。そして、それらの近傍には、電力線PLに流れる電力を計測するための変流器CTが配置されている。
 また、図1における点線は、通信線CLを示している。つまり、蓄電設備10、発電設備20、電力計測装置40、機器50、電力制御装置60、及び、端末装置70は、通信線CLを通じて宅内ネットワークN1と接続されている。なお、通信線CL、及び宅内ネットワークN1は、例えば、有線LAN(Local Area Network)や無線LANからなる。
 また、ホームシステム1は、住居H外に配置されたサーバ80と通信可能となっている。このサーバ80は、商用電源PS、つまり、商用の電力系統について、例えば、時間帯別の電気料金(買電料金)を規定した電気料金テーブル81を記憶している。なお、電気料金テーブル81には、発電された電力の買い取り料金(売電料金)も含まれている。この買い取り料金は、一律である必要はなく、時間帯別に規定されていてもよい。また、サーバ80は、気象予報情報82を記憶している。気象予報情報82は、例えば、予想天気、降水確率、予想気温、予想湿度、及び、予想日射量が含まれている。電力制御装置60は、宅外ネットワークN2を介してサーバ80に通信接続し、これら電気料金テーブル81、及び、気象予報情報82を読み出すことが可能となっている。
 蓄電設備10は、例えば、定置型の蓄電池(一例として、リチウムイオン電池)を備え、電力の蓄電(充電)及び放電が可能な蓄電システムである。蓄電設備10は、通信線CL(宅内ネットワークN1)を介して電力制御装置60に制御され、蓄電池への充電及び、蓄電池からの放電を行う。なお、蓄電設備10は、この他にも、電気自動車を利用した充放電システムであってもよい。
 発電設備20は、例えば、太陽光によって発電を行うソーラーパネル、及び、直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナを備えた太陽光発電システムである。発電設備20は、通信線CLを介して電力制御装置60に制御され、発電した電力を住居H内の機器50に供給し、また、余剰電力を商用電源PSに逆潮流させる。なお、発電設備20は、この他にも、風力や燃料電池を利用した発電システムであってもよい。
 ブレーカ30は、商用電源PSから住居H内の電力線PLへの電力の供給を適宜遮断する。例えば、ブレーカ30は、商用電源PSから住居H内に供給されている電力が定められた容量を超えた場合に、商用電源PSと電力線PLとの電気的な接続を遮断する。ブレーカ30の容量は、例えば、ユーザが電力会社と契約する際に定められている。なお、ブレーカ30は、漏電ブレーカであってもよい。また、ブレーカ30は、停電時に、商用電源PSとの接続を遮断し、住居H内における自立運転を可能としてもよい。
 電力計測装置40は、上述した変流器CTを用いて、電力線PLを流れる電力量を検出する。そして、電力計測装置40は、検出した電力量の情報を、電力制御装置60に送信する。すなわち、電力計測装置40は、変流器CTを用いて、発電設備20から電力線PLを通じて商用電源PSへ逆潮流させた売電量、商用電源PSから電力線PLに流入させた買電量、発電設備20による発電量、機器50による消費電力量、蓄電設備10への充電量、及び、蓄電設備10から電力線PLへの放電量を計測する。電力計測装置40は、これらを例えば、売買電量、発電量、消費電力量、及び、充放電量の情報として、電力制御装置60に送信する。
 機器50は、電気機器、及び、設備機器であり、住居H内にて電力を消費する電力消費機器である。例えば、機器50には、ヒートポンプ式の給湯機が含まれている。この給湯機は、電気を熱として蓄えていることから、蓄熱機器とも呼ばれる。なお、図1では、住宅H内に機器50が2台配置されている場合を示しているが、説明を容易にするためであり、機器50の台数は、実情に応じて適宜変更可能である。
 電力制御装置60は、例えば、住居H内の機器50を統合的に制御することが可能なHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。電力制御装置60は、発電設備20による発電量、及び、機器50による消費電力量を予測し、運転計画を立案する。なお、後述するように、運転計画には、機器50に対する制御だけでなく、蓄電設備10に対する充放電制御も含まれている。そして、電力制御装置60は、立案した運転計画に従って、蓄電設備10、及び、機器50を制御する。
 この電力制御装置60の構成の一例について、以下、図2を参照して説明する。図2は、電力制御装置60の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、電力制御装置60は、宅内通信部61と、宅外通信部62と、データ記憶部63と、制御部64とを備える。
 宅内通信部61は、通信線CLを通じて宅内ネットワークN1に接続するための通信ユニットであり、制御部64による制御の下、蓄電設備10、発電設備20、電力計測装置40、機器50、及び、端末装置70との通信を行う。例えば、宅内通信部61は、電力計測装置40から送られる電力量の情報を受信する。また、宅内通信部61は、制御部64、より詳細には、後述する表示制御部644が生成した画面データを端末装置70に送信する。
 宅外通信部62は、外部の宅外ネットワークN2に接続するための通信アダプタであり、制御部64による制御の下、外部のサーバ80との通信を行う。例えば、宅外通信部62は、サーバ80から送られる上述した電気料金テーブル81、及び、気象予報情報82を受信する。
 データ記憶部63は、例えば、不揮発性の半導体メモリからなり、種々の情報を記憶する。具体的に、データ記憶部63には、ユーザ設定情報631、管理情報632、予測モデル633、及び、運転計画634が記憶される。
 ユーザ設定情報631には、例えば、ユーザによって設定されたユーザスケジュールやユーザ方針といった情報が含まれている。なお、ユーザ方針とは、運転計画を立案する上での方針を表す情報であり、一例として、経済性、省エネ性、及び、快適性の何れかの方針がユーザによって設定される。
 管理情報632には、例えば、サーバ80から取得した情報、電力量についての実績値や予測値、並びに、機器50の現在状態といった情報が含まれる。なお、実績値は、電力計測装置40によって計測された発電量や消費電力量である。また、予測値は、制御部64、より詳細には、後述する予測演算部643によって予測された発電予測値や負荷予測値である。
 予測モデル633には、発電設備20による発電量を予測するためのモデル、及び、機器50による消費電力量を予測するためのモデルが含まれている。予測モデル633は、予測演算部643によって使用され、単位時間毎、一例として、30分単位毎に、発電量、及び、消費電力量が予測される。
 運転計画634は、制御部64、より詳細には、後述する運転計画立案部645によって立案された運転計画である。運転計画634には、例えば、機器50に対する省エネ制御の内容や、蓄電設備10に対する充放電制御の内容が含まれている。この運転計画634は、制御部64、より詳細には、後述する機器制御部646によって参照され、機器50、及び、蓄電設備10が制御される。
 制御部64は、例えば、CPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)を備え、電力制御装置60全体を制御する。制御部64は、機能的には、情報取得部641と、予測モデル更新部642と、予測演算部643と、表示制御部644と、運転計画立案部645と、機器制御部646とを備える。これらの機能は、CPUが、RAMをワークメモリとして用い、ROMに記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより実現される。
 情報取得部641は、必要な情報を取得する。例えば、情報取得部641は、宅外通信部62を制御し、宅外ネットワークN2を介して、サーバ80から電気料金テーブル81や気象予報情報82を取得する。これ以外にも、情報取得部641は、宅外ネットワークN2を介して、アグリゲータ、つまり、電力小売事業者から発せられたDR(デマンドレスポンス)指令や発電量抑制を取得する。なお、デマンドレスポンスとは、電力需要バランスを維持するために需要家に対して需要抑制や需要シフトを促すインセンティブ制度である。発電量抑制とは、例えば、電力供給が電力需要を大きく上回った場合に、需要家からの売電を停止させるため、アグリゲータから発せられる指令である。
 また、情報取得部641は、宅内通信部61を制御し、宅内ネットワークN1を介して、電力計測装置40から発電量や消費電力量を取得し、また、端末装置70からユーザスケジュールやユーザ方針を取得する。情報取得部641は、これら取得した情報を元に、ユーザ設定情報631や管理情報632を更新する。
 予測モデル更新部642は、予測演算部643が予測した発電量や消費電力量、つまり、予測値と、情報取得部641が取得した発電量や消費電力量、つまり、実績値とを用いて、予測モデル633を更新する。例えば、予測モデル更新部642は、単位時間毎の予測値と、予測値に対応する実績値とを用いて、予測値に対する誤差量を統計処理し、予測モデル633を更新する。その際、予測モデル更新部642は、予測値に対する誤差量を単位時間毎の予測値に対する確度情報として保持する。予測モデル更新部642は、このような予測モデル633の更新を定期的、一例として、1日に1回行う。
 なお、実測値が予測値から大きく外れ、その要因が予め定められた事由であった場合には、予測モデル更新部642は、その事由が生じた時間帯の情報を除いて、予測モデル633を更新する。なお、予め定められた事由には、例えば、機器50に含まれる給湯機が、ユーザの手動操作により、運転計画とは異なる時間帯にシフトして運転した場合、デマンドレスポンス(DR指令)が発せられた場合、及び、発電量抑制が発せられた場合が含まれている。
 予測演算部643は、予測モデル更新部642によって更新された予測モデル633を用いて、予測値を求める。つまり、予測演算部643は、発電設備20による発電量、及び、機器50による消費電力量を予測する。具体的に予測演算部643は、単位時間毎、一例として、30分毎の予測値を求め、その予測値に確度情報を付与する。
 この確度情報は、単位時間当たりの予測値と実績値との関係により、同条件の複数サンプルの分散や、予測値に対する的中率といった形で現れる値である。つまり、予測値と実績値との関係を数値的に表現した値が用いられている。そのため、分散が大きい、又は、的中率が低い場合には、予測の精度が低いことを示している。
 なお、確度情報は、予測値に対する信頼性を示すパラメータであるため、他の要素を加えてもよい。例えば、実績値に基づき予測モデルを構築した場合、予測演算部643は、実績値と異なる気象予報、一例として、予想天気や降水確率に応じて、確度に重み付けを行ってもよい。具体的に予測演算部643は、予想天気が晴れの条件で予測が当たりやすい場合に、確度に対して大きな値で重み付けし、逆に、予想天気が曇り条件で予測が外れやすい場合に、確度に対して小さな値で重み付けする。この他にも、例えば、時間、経年数、及び、設備条件によって、確度に重み付けを行ってもよい。
 また、予測モデル633を構築した際に用いた実績値に異常値が含まれる場合に、予測演算部643は、異常値の割合に応じて確度に重み付けを行ってもよい。具体的に予測演算部643は、異常値が多い場合に、確度に対して小さな値で重み付けする。また、予測演算部643は、予測値と実績値を比較し、外れた度合に応じて確度情報に反映させてもよい。また、複数の予測値を用いる場合に、予測演算部643は、それぞれの確度情報を用いて、新たな確度情報を設けてもよい。
 予測演算部643は、このような予測演算を、例えば、サーバ80から新たな気象予報情報82が取得されたタイミングや運転計画の周期的な立案タイミングにて行う。そして、求めた予測値に、確度情報を付与した発電予測値及び負荷予測値を演算すると、それらの予測値にて管理情報632を更新する。
 表示制御部644は、端末装置70に提供するための画面データを生成する。具体的に、表示制御部644は、図3Aに示すような発電量予測画面P1、及び、図3Bに示すような消費電力量予測画面P2を構成する画面データを生成する。
 図3Aの発電量予測画面P1は、予測される発電予測値の推移をグラフで表している。なお、このグラフでは、ばらつきの程度によって、予測値の確度が表されている。つまり、ばらつきが少ない時間帯は、その予測値の確度が高い、つまり、予測値の信頼度が高いことを表しており、一方、ばらつきが多い時間帯は、その予測値の確度が低い、つまり、予測値の信頼度が低いことを表している。表示制御部644は、上述した予測演算部643が求めた発電量についての単位時間毎の予測値と確度情報とに基づいて、このような発電量予測画面P1を生成する。
 図3Bの消費電力量予測画面P2は、予測される負荷予測値(消費電力量)の推移をグラフで表している。なお、このグラフでも、ばらつきの程度によって、予測値の確度が表されている。表示制御部644は、上述した予測演算部643が求めた消費電力量についての単位時間毎の予測値と確度情報とに基づいて、このような消費電力量予測画面P2を生成する。
 これら発電量予測画面P1、及び、消費電力量予測画面P2は、一例であり、他の画面であってもよい。例えば、表示制御部644は、図4Aに示すような発電量予測画面P3、及び、図4Bに示すような消費電力量予測画面P4を生成してもよい。
 図4Aの発電量予測画面P3では、発電予測値と予測確度とを別々のグラフで表している。つまり、予測される発電予測値を時間帯別の棒グラフで表し、一方、予測確度の方を時系列のグラフで表している。同様に、図4Bの消費電力量予測画面P4では、負荷予測値(消費電力量)と予測確度とを別々のグラフで表している。つまり、予想される負荷予測値を時間帯別の棒グラフで表し、一方、予測確度の方を時系列のグラフで表している。
 図2に戻って、運転計画立案部645は、予測演算部643が求めた予測値、ユーザ設定情報631に含まれるユーザスケジュール、並びに、サーバ80から取得した電気料金テーブル81や気象予報情報82を用いて、運転計画を立案する。なお、予測演算部643が求めた予測値の確度が、予め定められた基準値よりも低い場合、一例として、分散が大きい場合に、運転計画立案部645は、その予測値を用いずに、他の情報だけで運転計画を立案する。この他にも、予測値の確度が低い場合に、運転計画立案部645は、予測値の確度が高い場合よりも、予測値に対する裕度を大きく設定し、運転計画を立案するようにしてもよい。運転計画立案部645は、このようにして立案した運転計画を、データ記憶部63に記憶させる。
 機器制御部646は、運転計画立案部645によって立案された運転計画、つまり、データ記憶部63の運転計画634に従って、蓄電設備10や機器50を制御する。また、機器制御部646は、運転計画634以外の自動制御によって、定期的に機器50の状態を取得し、管理情報632に追加又は上書きして保存する。
 図1に戻って、端末装置70は、例えば、タブレット端末やスマートフォンを含む携帯端末であり、ユーザによって使用される。端末装置70は、電力制御装置60から送られた画面データに基づいて、例えば、上述した発電量予測画面P1や消費電力量予測画面P2を表示する。また、端末装置70は、ユーザからの手動操作を受け付け、その操作内容を電力制御装置60に送信する。
 以下、本発明の実施形態に係る電力制御装置60(制御部64)の動作について、図5を参照して説明する。図5は、制御部64が実行する運転計画立案処理の一例を示すフローチャートである。この運転計画立案処理は、例えば、定期的に、又は、端末装置70を操作するユーザの要求に応じて開始される。
 まず、制御部64は、ユーザ方針を取得する(ステップS101)。すなわち、情報取得部641は、端末装置70から運転計画を立案する上での方針を表すためのユーザ方針を取得する。具体的に、情報取得部641は、経済性、省エネ性、及び、快適性の何れかのユーザ方針を取得する。なお、情報取得部641は、新たなユーザ要求がなければ、設定済みのユーザ方針を管理情報632から取得する。
 制御部64は、パラメータを変更する(ステップS102)。例えば、制御部64は、取得したユーザ方針に沿って、電源選択を最適化するためのパラメータを変更する。
 制御部64は、電気料金テーブル81を取得する(ステップS103)。すなわち、情報取得部641は、宅外通信部62を制御し、宅外ネットワークN2を介して、サーバ80から電気料金テーブル81を取得する。なお、情報取得部641は、サーバ80にアクセスして電気料金テーブル81の更新の有無を確認し、更新されていなければ、取得済みの電気料金テーブルを管理情報632から取得してもよい。
 制御部64は、発電量を予測する(ステップS104)。すなわち、予測演算部643は、発電設備20による発電量を予測する。具体的に予測演算部643は、単位時間毎、一例として、30分毎の予測値を求め、その予測値に確度情報を付与する。
 制御部64は、負荷を予測する(ステップS105)。すなわち、予測演算部643は、機器50による消費電力量を予測する。この場合も予測演算部643は、単位時間毎、一例として、30分毎の予測値を求め、その予測値に確度情報を付与する。
 この際、制御部64は、ステップS104,S105にて予測した予測値についての画面データを生成して、端末装置70に表示させてもよい。すなわち、表示制御部644は、上述した図3Aに示す発電量予測画面P1、及び、上述した図3Bに示す消費電力量予測画面P2を、端末装置70に表示させる。これら発電量予測画面P1、及び、消費電力量予測画面P2は、上述したように、ばらつきの程度によって、予測値の確度が表されている。つまり、ばらつきが少ない時間帯は、その予測値の確度が高いことを表しており、一方、ばらつきが多い時間帯は、その予測値の確度が低いことを表している。そのため、ユーザは、発電量の予測値、及び、消費電力量の予測値についての信頼度を容易に把握することができる。
 制御部64は、予測確度が基準値Aよりも低いか否かを判別する(ステップS106)。この基準値Aには、予測値を信頼する上での最低限の値が、予め定められている。つまり、制御部64は、予測値に付与された確度情報から、予測値が最低限の信頼度を下回るものであるかどうかを判別する。
 制御部64は、予測確度が基準値A以上であると判別すると(ステップS106;No)、予測確度が基準値Bよりも低いか否かを判別する(ステップS107)。この基準値Bには、予測値を十分に信頼する上での下限の値が、予め定められている。つまり、制御部64は、予測値が十分に信頼できる下限を下回るものであるかどうかを判別する。
 制御部64は、予測確度が基準値B以上であると判別した場合(ステップS107;No)に、後述するステップS109に処理を進める。
 一方、予測確度が基準値Bよりも低いと判別すると(ステップS107;Yes)、制御部64は、予測値を補正する(ステップS108)。つまり、予測値の確度が十分に信頼できる基準を超えていないため、予測が外れることを考慮して、制御部64は、予測が外れた場合の損失、例えば、不足する電力量の買電を低減できるように、予測値を低い値に補正する。
 制御部64は、蓄熱制御計画1を立案する(ステップS109)。すなわち、運転計画立案部645は、サーバ80から取得した電気料金テーブル81を用いて、機器50に含まれる給湯機、つまり、蓄熱機器の運転計画を立案する。例えば、運転計画立案部645は、給湯機の沸き上げを昼間の時間帯にシフトさせる運転計画を立案する。なお、給湯機は、通常、深夜の時間帯に運転させるものであるが、電気料金テーブル81によって、昼間でも電気料金が安い時間帯があれば、その時間帯にシフトさせる。その際、運転計画立案部645は、例えば、シフトさせた時間帯の消費電力がピークカットレベルを超えないことを条件に、給湯機の沸き上げをシフトさせる。
 制御部64は、蓄熱制御計画2を立案する(ステップS110)。すなわち、運転計画立案部645は、発電量抑制に対応し、余剰と見込まれる発電電力を用いた蓄熱機器の運転計画を立案する。例えば、運転計画立案部645は、昼間に見込まれる発電余剰電力が、給湯機の消費電力よりも大きい時間帯がある場合に、その時間帯に給湯機の沸き上げをシフトさせる。つまり、運転計画立案部645は、シフトさせた時間帯の消費電力量が予測された発電量を超えないことを条件に、給湯機の沸き上げをシフトさせる。
 また、上述したステップS106にて、予測確度が基準値Aよりも低いと判別すると(ステップS106;Yes)、制御部64は、給湯機の沸き上げをシフトさせない(ステップS111)。
 制御部64は、負荷を再予測する(ステップS112)。すなわち、予測演算部643は、上述したステップS109,S110にて立案された蓄熱制御計画1,2に基づいて、機器50による消費電力量を予測する。この場合も予測演算部643は、単位時間毎、一例として、30分毎の予測値を求め、その予測値に確度情報を付与する。この際、制御部64は、再予測した予測値についての画面データを生成して、端末装置70に表示させてもよい。
 制御部64は、予測確度が基準値A’よりも低いか否かを判別する(ステップS113)。この基準値A’には、予測値を信頼する上での最低限の値であり、例えば、上述した基準値Aよりも緩和した値が、予め定められている。なお、基準値A’の代わりに、基準値Aを用いてもよい。
 制御部64は、予測確度が基準値A’以上であると判別すると(ステップS113;No)、予測確度が基準値B’よりも低いか否かを判別する(ステップS114)。この基準値B’には、予測値を十分に信頼する上での下限の値であり、例えば、上述した基準値Bよりも緩和した値が、予め定められている。なお、基準値B’の代わりに、基準値Bを用いてもよい。
 制御部64は、予測確度が基準値B’以上であると判別した場合(ステップS114;No)に、後述するステップS116に処理を進める。一方、予測確度が基準値B’よりも低いと判別すると(ステップS114;Yes)、制御部64は、予測値を補正する(ステップS115)。
 制御部64は、節電制御計画1を立案する(ステップS116)。例えば、運転計画立案部645は、目標電気代に収まるように、節電制御が可能な機器50について、時間帯別に節電用の運転計画を立案する。
 制御部64は、節電制御計画2を立案する(ステップS117)。例えば、運転計画立案部645は、デマンドレスポンス、つまり、DR指令に対応して、節電制御が可能な機器50について、時間帯別に節電用の運転計画を立案する。
 制御部64は、負荷を再予測する(ステップS118)。すなわち、予測演算部643は、上述したステップS116,S117にて立案された節電制御計画1,2に基づいて、機器50による消費電力量を予測する。この場合も予測演算部643は、単位時間毎、一例として、30分毎の予測値を求め、その予測値に確度情報を付与する。この際、制御部64は、再予測した予測値についての画面データを生成して、端末装置70に表示させてもよい。
 制御部64は、予測確度が基準値A”よりも低いか否かを判別する(ステップS119)。この基準値A”には、予測値を信頼する上での最低限の値であり、例えば、上述した基準値Aよりも緩和した値が、予め定められている。なお、基準値A”の代わりに、基準値Aを用いてもよい。
 制御部64は、予測確度が基準値A”以上であると判別すると(ステップS119;No)、予測確度が基準値B”よりも低いか否かを判別する(ステップS120)。この基準値B”には、予測値を十分に信頼する上での下限の値であり、例えば、上述した基準値Bよりも緩和した値が、予め定められている。なお、基準値B”の代わりに、基準値Bを用いてもよい。
 制御部64は、予測確度が基準値B”以上であると判別した場合(ステップS120;No)に、後述するステップS122に処理を進める。一方、予測確度が基準値B”よりも低いと判別すると(ステップS120;Yes)、制御部64は、予測値を補正する(ステップS121)。
 制御部64は、電源選択を最適化する(ステップS122)。例えば、制御部64は、蓄電設備10に充放電制御を最適化させる。
 また、上述したステップS119にて、予測確度が基準値A”よりも低いと判別すると(ステップS119;Yes)、制御部64は、蓄電設備10に対し、充放電制御に変更なしを通知する(ステップS123)。
 このような運転計画立案処理によって、予測値の確度を活用した適切な運転計画を立案することができる。
 例えば、発電量抑制のため、発電電力の余剰電力のみを用いて、蓄電や蓄熱を行うケース、つまり、蓄電設備10の充電制御や機器50に含まれる給湯機を運転するケースでは、天候によっては発電設備20による発電量の変動が大きくなり、実績値が予測値から大きく外れる場合がある。特に、ヒートポンプ式の給湯機のように、能力を容易に変化できない機器50を、予測値を基に運転してしまうと、消費電力が余剰電力を超過し、買電が発生してしまうことになる。本願発明では、このような場合に、確度の低い予測値を使用せずに、若しくは、確度に応じて補正した予測値を使用して、運転計画を立案するため、買電が発生する事態を事前に回避することが可能となる。
 すなわち、予測演算部643が、予測値と実績値との関係を統計処理し予測値の確度情報として、付与することで、運転計画立案部645において、予測値の信頼性を把握することが可能となり、予測値の信頼性を活用した運転計画を立案できる。このため、予測外れが生じても、ユーザ方針に沿った機器50の運転を維持しつつ、生じ得る悪影響を抑制することが可能となる。
 また、予測精度を向上させるためには、予測モデル633の高機能化が必要となり、それに伴って、電力制御装置60にて処理負荷や必要メモリ量の増加が、通常であれば、懸念される。それでも、本願発明では、予測値に対して、信頼性を示す指標とも言える確度情報を付与することにより、電力制御装置60において、予測値の扱いを確度に応じて変えることが可能となり、処理負荷や必要メモリ量の増加を必要としない。そのため、比較的低コストな電力制御装置60であっても、機能の実現が可能となる。
(他の実施形態)
 上記の実施形態では、電力制御装置60が運転計画を立案し、そのまま使用する場合について説明したが、複数の運転計画をユーザに提示し、ユーザが何れかの運転計画を選択できるようにしてもよい。その際、上述した図3Aの発電量予測画面P1や図3Bの消費電力量予測画面P2を含めて提示することで、予測の信頼性を把握したユーザが、何れかの運転計画を選択し易くしてもよい。
 具体的に、表示制御部644は、図6Aに示すような運転計画選択画面P5や、図6Bに示すような運転計画選択画面P6を生成して、端末装置70に表示させるようにしてもよい。これら運転計画選択画面P5,P6により、予測の信頼性をユーザに把握させることで、運転計画の選択をより容易にすることができる。
 上記の実施形態では、上記各種画面を、端末装置70に表示させる場合について説明したが、電力制御装置60に表示部を設けて、その表示部に各種画面を表示させてもよい。
 上記の実施形態では、ホームシステム1を一例として説明したが、例えば、ビルに配置されるビルシステムにも、同様に適用可能である。
 上記の実施形態では、電力制御装置60が住宅H内に配置された場合について説明したが、電力制御装置60を住宅H外に配置するようにしてもよい。例えば、図1に示すサーバ80を電力制御装置60として機能させてもよい。この場合も、消費された電力のコストを適切に視覚化して表示することができる。
 また、上記実施形態では、専用の電力制御装置60を用いる場合について説明したが、この電力制御装置60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機器に適用することで、当該パーソナルコンピュータを本発明に係る電力制御装置60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 Disc Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto Optical Disc)、メモリカードを含む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、インターネットを含む通信ネットワークを介して配布してもよい。
 本発明は、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。
 本発明は、電力についての予測値を適切に活用することができる電力制御装置、運転計画立案方法、及び、プログラムに採用され得る。
1 ホームシステム、10 蓄電設備、20 発電設備、30 ブレーカ、40 電力計測装置、50 機器、60 電力制御装置、61 宅内通信部、62 宅外通信部、63 データ記憶部、631 ユーザ設定情報、632 管理情報、633 予測モデル、634 運転計画、64 制御部、641 情報取得部、642 予測モデル更新部、643 予測演算部、644 表示制御部、645 運転計画立案部、646 機器制御部、70 端末装置、80 サーバ、81 電気料金テーブル、82 気象予報情報

Claims (6)

  1.  家庭内で消費又は発電される電力を制御する電力制御装置であり、前記電力についての予測値を表示装置に表示させる電力制御装置であって、
     前記予測値の時間推移を表すグラフであり、前記予測値のばらつきを示したグラフを、前記表示装置に表示させる表示制御手段、
     を備える電力制御装置。
  2.  家庭内で消費又は発電される電力を制御する電力制御装置であり、前記電力についての予測値を用いる電力制御装置であって、
     前記予測値に付与された確度情報に応じて、前記予測値を用いて、若しくは、前記予測値を用いずに運転計画を立案する計画立案手段、
     を備える電力制御装置。
  3.  前記計画立案手段は、前記確度情報に応じて、前記予測値を補正した後に、前記運転計画を立案する、
     請求項2に記載の電力制御装置。
  4.  前記予測値及び前記確度情報を演算する予測演算手段を更に備える、
     請求項2に記載の電力制御装置。
  5.  家庭内で消費又は発電される電力を制御する電力制御装置における運転計画立案方法であって、
     前記電力についての予測値に付与された確度情報に応じて、前記予測値を用いて、若しくは、前記予測値を用いずに運転計画を立案する計画立案ステップ、
     を備える運転計画立案方法。
  6.  家庭内で消費又は発電される電力を制御するコンピュータを、
     前記電力についての予測値に付与された確度情報に応じて、前記予測値を用いて、若しくは、前記予測値を用いずに運転計画を立案する計画立案部、
     として機能させるプログラム。
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