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JP5991611B2 - エネルギー管理装置、エネルギー管理システム、プログラム - Google Patents

エネルギー管理装置、エネルギー管理システム、プログラム Download PDF

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Description

本発明は、電力の需要家において設定された削減目標を達成するために使用している電力を可視化するエネルギー管理装置、エネルギー管理システム、プログラムに関するものである。
従来から、需要家において使用する電力量に目標値を設定し、設定された目標値と需要家が使用した電力量とを比較可能に表示することによって、使用する電力量を削減するように需要家に意識付けを行う技術が提案されている。
たとえば、特許文献１には、１年間や１月間のような単位期間を、１月や１日のような期間に分割し、分割した期間ごとに目標値を設定し、分割した期間ごとの目標値から以後に消費されるエネルギー量を予測することが記載されている。具体的には、分割された期間ごとに目標値に対する実績値の比が目標比として算出され、目標比の推移が用いられることにより以後のエネルギー量が予測されている。さらに、予測されたエネルギー量から単位期間におけるエネルギー量の累積値が求められ、この累積値に基づいて目標達成の可否が予測されている。
特許文献１には、エネルギー管理対象ごとに電力量のデータを収集してもよい旨の記載があり、エネルギー量を分電盤の分岐前の１系統のみで行う場合だけではなく、エネルギー管理対象ごとに個別に行う場合も示唆されている。
特開２００５−２３４７４６号公報
ところで、特許文献１には、目標値を設定する技術は示されておらず、とくに、エネルギー管理対象ごとにエネルギー量を管理する場合に、それぞれの目標値をどのように設定するかについては記載されていない。
最近では、電力会社などからの要請により電力量の削減目標が設定される場合があり、また、需要家自身が電力量の削減目標を設定する場合もある。このような削減目標は、商用電源の電源系統から購入する電力量について定められるから、削減目標を達成するために、需要家において、個々の分岐回路ないし個々の負荷機器で使用する電力量の目標値を設定することには困難が伴う。すなわち、分岐回路あるいは負荷機器ごとに電力量を削減するための目標値を設定することは、需要家にとっては大きな負担である。
また、需要家全体の電力量について削減目標を管理するだけでは、削減目標の範囲内で分岐回路や負荷機器ごとに使用可能になる電力量がわからないから、使用する電力量に過不足が生じやすくなる。その結果、削減目標が１０％であるにもかかわらず、５％になったり、２０％になったりするという問題が生じる。
本発明は、分岐回路あるいは負荷機器ごとに計測値の推移と目標値との関係を表示することにより、需要家に対してエネルギー管理の意識付けを行うことを可能にし、しかも、主幹回路の電力量について設定された削減目標を、分岐回路あるいは負荷機器ごとに電力量の目標値に適切に割り振ることによって、大きな過不足が生じないように削減目標を達成させることを可能にしたエネルギー管理装置、エネルギー管理システム、プログラムを提供することを目的とする。
本発明に係るエネルギー管理装置は、需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備えている。
このエネルギー管理装置において、前記全体設定部は、前記全体目標値を設定する対象期間を指定する期間指定部を備えることが好ましい。
このエネルギー管理装置において、前記個別設定部は、前記割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器の電力量の前記計測値の総和と前記主幹回路の電力量との比を、前記割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器の電力量に乗じて基準値を求め、この基準値に前記全体目標値を均等に分配することにより、前記個別目標値を設定することが好ましい。
このエネルギー管理装置において、前記分岐回路または前記負荷機器ごとに電力削減を実施するか否かを示す可否情報を格納する可否記憶部をさらに備え、前記個別設定部は、前記可否記憶部に書き込まれる前記可否情報を利用者に設定させる選択部を備えることが好ましい。
このエネルギー管理装置において、前記個別設定部は、前記分岐回路または前記負荷機器の電力量を降順に並べ、前記分岐回路または前記負荷機器の電力量が上位である１乃至複数の前記分岐回路または前記負荷機器を前記割当対象として選択することが好ましい。
このエネルギー管理装置において、前記分岐回路または前記負荷機器の電力量の変化パターンを用いて電力変化の種類を分類する種類分類部をさらに備え、前記表示指示部は、前記種類分類部が分類した種類を用いて前記分岐回路または前記負荷機器の電力量を削減するための助言を前記表示装置に表示させることが好ましい。
本発明に係るエネルギー管理システムは、需要家に設置された分電盤または需要家が使用する負荷機器に付設され電力量を計測する前記計測装置と、上記いずれかのエネルギー管理装置とを備えることを特徴とする。
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記いずれかのエネルギー管理装置として機能させるものである。
本発明の構成によれば、分岐回路あるいは負荷機器ごとに計測値の推移と目標値との関係を表示することにより、需要家に対してエネルギー管理の意識付けを行うことが可能になる。しかも、主幹回路の電力量について設定された削減目標を、分岐回路あるいは負荷機器ごとに電力量の目標値に適切に割り振るので、大きな過不足が生じないように削減目標を達成させることが可能になるという利点がある。
実施形態１を示すブロック図である。 同上を用いたエネルギー管理システムの一例を示す構成図である。 図２に示したエネルギー管理システムの要部を示す構成図である。 同上に用いる全体目標記憶部のデータ例を示す図である。 同上に用いる逐次記憶部のデータ例を示す図である。 同上に用いる履歴記憶部のデータ例を示す図である。 同上に用いる個別目標記憶部のデータ例を示す図である。 同上における表示例を示す図である。 実施形態２を示すブロック図である。 同上において割当対象を選択する画面の例を示す図である。 同上に用いる可否記憶部のデータ例を示す図である。 同上に用いる個別目標記憶部のデータ例を示す図である。 同上における負荷機器のグループ化の例を示す図である。 同上において負荷機器をグループ化した場合の表示例を示す図である。 同上における目標値を設定する画面の表示例を示す図である。 実施形態３の原理を説明する図である。 同上において助言を付記した表示例を示す図である。
（実施形態１）
以下に説明する実施形態では、エネルギー管理装置を住宅で用いる場合を例とする。ただし、エネルギー管理装置は、住宅以外に事務所ビルや商業ビルなどの建物において用いることも可能である。いずれにしても、使用する電力量を削減することに意識を持つ需要家であれば以下に説明するエネルギー管理装置を用いて削減目標を管理できる。
図２に示すように、需要家に配置される分電盤２に、商用電源の電源系統３から電力を供給する電力線Ｌ１と、宅内の負荷機器４に電力を供給する複数本の電力線Ｌ２とが接続される。なお、分電盤２は電力線Ｌ１を通して商用電源の電源系統３に接続されていることを前提にしているが、分電盤２に太陽光発電装置や燃料電池のような自家発電装置、あるいは蓄電装置などが接続されていてもよい。
図３に示すように、分電盤２は、電源系統３からの電力を供給する電力線Ｌ１に接続された主幹ブレーカ２１と、主幹ブレーカ２１の負荷側に導電体Ｌ３を介して接続された複数個の分岐ブレーカ２２とを備える。分岐ブレーカ２２には負荷機器４を接続する電力線Ｌ２が接続される。電力線Ｌ２および導電体Ｌ３を通過する電力量は、分電盤２に付設された計測装置５により計測される。電力線Ｌ１および導電体Ｌ３は主幹回路に相当し、電力線Ｌ２は分岐回路に相当する。
計測装置５は、電力線Ｌ２および導電体Ｌ３にそれぞれ配置された電力センサＣ０，Ｃ１〜Ｃｎの出力を検出する検出部４１と、検出部４１の出力から、複数本の電力線Ｌ２と導電体Ｌ３とのそれぞれを通過する電力量を求める演算部４０とを備える。さらに、計測装置５は、演算部４０が求めた電力量を他装置に通知するための通信インターフェイス部４２を備える。以下、「通信インターフェイス部」を「通信Ｉ／Ｆ」と略称する。
図示例では、計測装置５は、分電盤２に付設され分岐ブレーカ２２に接続された分岐回路（つまり、電力線Ｌ２）を単位として電力量を計測しているが、負荷機器４に計測装置５を付設して負荷機器４ごとの電力量を計測してもよい。また、電力線Ｌ２に接続されるコンセント（図示せず）に計測装置５を付設し、コンセントを単位として電力量を計測してもよい。
計測装置５は、主幹回路を通過した電力量と、分岐回路ごとの通過した電力量または負荷機器４ごとの消費した電力量を計測する。以下では、主幹回路を通過した電力量を主幹回路の電力量と言い、分岐回路を通過した電力量を分岐回路の電力量と言い、負荷機器４が消費した電力量を負荷機器４の電力量と言う。また、エアコンやＩＨ調理器のような負荷機器４は、分岐回路に一対一に対応付けられることが多く、この場合、分岐回路の電力量は負荷機器４の電力量と一致するから、以下では、分岐回路と負荷機器４との区別がとくに必要でなければ「分岐回路」のみ記載する。すなわち、分岐回路の電力量と負荷機器４の電力量との区別の必要がなければ、分岐回路の電力量として記載する。
図示例では、電力量を簡易に計測するために、電力センサＣ０，Ｃ１〜Ｃｎとして変流器からなる電流センサが用いられている。ただし、計測精度を高めるには、電力センサＣ０，Ｃ１〜Ｃｎは、電流と電圧との両方を計測する構成が好ましい。検出部４１は、電力センサＣ０，Ｃ１〜Ｃｎの出力のオフセット調整、ノイズ除去、増幅などの前置処理と、前置処理後の信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換とを行う機能を有する。演算部４０は、マイコンのようにプログラムを実行することにより動作するデバイスを主なハードウェア要素として構成される。通信Ｉ／Ｆ４２は、無線通信を行うことが好ましいが、有線通信を行う構成であってもよい。計測装置５が計測する電力量はサンプリング時間（たとえば、１分間）における電力量であり、計測装置５は、サンプリング時間ごとの電力量を計測値としてエネルギー管理装置１に逐次伝送する。なお、上記したサンプリング時間は一例であり、サンプリング時間は適宜に設定される。
エネルギー管理装置１は、計測装置５との間で通信を行うコントローラ１１と、コントローラ１１で得られる情報を表示する表示器およびコントローラ１１に指示を与える操作器を備えた操作表示装置１２とを備える。操作表示装置１２は、表示器に液晶表示器のようなフラットパネルディスプレイを用い、操作器に押釦スイッチのような機械式のスイッチを用いる。操作表示装置１２の表示器および操作器は、タッチパネルで構成したり、タッチパネルと機械式のスイッチとを組み合わせて構成してもよい。また、操作表示装置１２は、表示器および操作器を動作させるための回路部も備えており、表示器と回路部とにより表示部が構成される。
コントローラ１１は、図１に示すように、他装置と通信するための通信部１１１を備える。通信部１１１は、計測装置５との通信により計測装置５から計測値を取得する取得部としての通信Ｉ／Ｆ１１１１と、操作表示装置１２と通信するための通信Ｉ／Ｆ１１１２と、上位装置６との間で通信するための通信Ｉ／Ｆ１１１３とを含む。通信Ｉ／Ｆ１１１３は、インターネットのような通信網ＮＴを介して上位装置６と通信する。上位装置６は、たとえばコンピュータサーバであって、発送電を行う電力会社あるいは電力会社に代わって電力管理を行うサービス事業者が運営する。上位装置６は、電力会社からの電力の供給状況などに応じた電力量の削減目標をコントローラ１１に通知する機能を有する。
コントローラ１１は、需要家における電力量の削減目標を管理するために、演算部１１０および記憶部１１２を備える。演算部１１０は、マイコンのようにプログラムを実行することによって動作するデバイスを主なハードウェア要素として構成される。コントローラ１１は、現在日時を計時するリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１１３も備える。
演算部１１０は、電力センサＣ０により検出された導電体Ｌ３を含む主幹回路の電力量について、基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部１１０１を備える。全体設定部１１０１は、削減目標を設定する目標指定部１１０３と、電力削減を実行する対象期間を指定する期間指定部１１０４とを備える。ここに、削減目標は、基準値である電力量に対する削減率として与えられ、全体目標値は基準値である電力量から削減率分を減じた電力量であるが、同じ概念を表しているので以下では同等に扱う。
期間指定部１１０４は、１日、１週間、１ヶ月、１年間などから日単位で選択される期間と、削減目標を達成しようとする時間帯との組合せにより対象期間を定める。定めた対象期間は、記憶部１１２に設けられた全体目標記憶部１１２１に格納される。期間指定部１１０４は、たとえば、図４に示す例のように、短期、中期、長期の３段階の対象期間を全体目標記憶部１１２１に設定する。図示例では、短期を１日間、中期を１週間、長期を２ヶ月間としている。すなわち、短期は「８月３日」において「１３：００〜１６：００」を対象期間とし、中期は「８月１日〜８月７日」において「９：００〜２１：００」を対象期間とし、長期は「７月１日〜９月３０日」において「９：００〜２１：００」を対象期間としている。
全体設定部１１０１の目標指定部１１０３は、対象期間ごとに削減目標（図４では、削減率）を設定する。図４に示す例では、短期の削減目標を２０％とし、中期の削減目標を１５％とし、長期の削減目標を１０％としている。この削減目標は、適宜に定めた基準値に対する削減率であって、この基準値は、原則として需要家における電力量の使用履歴から求められる。なお、基準値は、需要家の家族構成などに基づく標準値として与えることも可能である。
全体設定部１１０１が全体目標記憶部１１２１に格納する対象期間および削減目標は、上位装置６から通信Ｉ／Ｆ１１１３を通して与えられるか、または利用者による操作表示装置１２の操作に伴って通信Ｉ／Ｆ１１１２を通して与えられる。したがって、対象期間および削減目標は、利用者の意思または電力会社などからの要請によって定められる。
ところで、記憶部１１２は、計測装置５から取得したサンプリング時間ごとの電力量を積算して格納する逐次記憶部１１２２と、単位時間（たとえば、１時間）ごとに逐次記憶部１１２２から電力量の積算値が転送される履歴記憶部１１２３とを備える。履歴記憶部１１２３には、単位時間ごとの電力量の推移が記憶される。
逐次記憶部１１２２は、図５に示すように、計測装置５からサンプリング時間ごとに取得した主幹回路および分岐回路ごとの電力量をそれぞれ積算して記憶する。図示例は、サンプリング時間ごとの電力量を積算しているからタイムスタンプは付与していないが、逐次記憶部１１２２は、サンプリング時間ごとの電力量の積算値ではなくサンプリング時間ごとに取得した電力量をタイムスタンプとともに記憶するようにしてもよい。
逐次記憶部１１２２に格納された電力量は、リアルタイムクロック１１３により計時される正時毎に、演算部１１０が履歴記憶部１１２３に転送する。このとき、演算部１１０は、１時間前の正時のタイムスタンプを併せて履歴記憶部１１２３に格納する。また、演算部１１０は、逐次記憶部１１２２から履歴記憶部１１２３に電力量を転送すると、逐次記憶部１１２２に記憶された電力量を０にリセットする。
したがって、履歴記憶部１１２３は、図６に示すように、主幹回路および分岐回路ごとの１時間毎の電力量がタイムスタンプに対応付けて格納される。すなわち、履歴記憶部１１２３は、１日当たり２４組の電力量を記憶する。なお、これらの時間の関係は一例であって、計測装置５から電力量を取得する時間間隔はサンプリング時間でなくてもよく、また、逐次記憶部１１２２から履歴記憶部１１２３に記憶値を転送する時間間隔も１時間ではなく１５分や３０分などであってもよい。
履歴記憶部１１２３は、１年間以上の電力量を記憶する記憶容量を有している。全体設定部１１０１は、上位装置６からの要請により削減目標を全体目標記憶部１１２１に設定する場合、長期の削減目標を定める。この場合、期間および時間帯と削減率とは上位装置６から与えられる。したがって、全体設定部１１０１は、上位装置６から与えられた期間および時間帯と削減率とを、全体目標記憶部１１２１に長期の削減目標として格納する。
このような長期の削減目標に関する基準値は、１年前の同時期における電力量の履歴（実績）から求められる。ここで、長期の削減目標は期間が数十日に及び、また時間帯も数時間に及ぶから、履歴記憶部１１２３に格納された実績の電力量のうち該当期間におけるピーク値のような代表値が基準値に用いられる。基準値に用いる代表値は、ピーク値以外にも平均値などであってもよい。
本実施形態は、分岐回路または負荷機器４ごとに削減目標（個別目標値）を設定することを目的にしているから、分岐回路または負荷機器４ごとに基準値を定め、この基準値に対して個別目標値を設定する必要がある。そのため、演算部１１０は、履歴記憶部１１２３から所要の電力値を抽出し、分岐回路ごとに個別目標値を設定する個別設定部１１０２を備える。以下、とくに区別の必要がない場合、個別目標値を、単に「目標値」と記載する。
ところで、個別設定部１１０２が求めた分岐回路ごとの電力量の代表値は、同月日の同時刻に生じた値ではない。したがって、分岐回路または負荷機器４ごとの代表値の合計により得られる電力量は、通常は、該当する期間の主幹回路の電力量の代表値（主幹回路の基準値）とは一致しない。そのため、履歴記憶部１１２３に格納された実績の電力量から分岐回路または負荷機器４ごとの基準値を定めるには、実績の電力量に対する補正が必要である。
さらに具体的に説明する。個別設定部１１０２は、所要の電力量を抽出すると、記憶部１１２に設けられた個別目標記憶部１１２４に格納する。個別目標記憶部１１２４は、図７に示すように、履歴記憶部１１２３から抽出した電力量を「補正前の基準値」として、分岐回路または負荷機器４ごとに格納する領域を備える。なお、図７に示す個別目標記憶部１１２４は、一部の分岐回路（分岐１〜６）に負荷機器４を一対一に対応付けた例を示している。
個別設定部１１０２は、個別目標記憶部１１２４に格納された分岐回路ごとの「補正前の基準値」を補正して分岐回路ごとの基準値を算出するために、「補正前の基準値」の総和と履歴記憶部１１２３から求めた主幹回路の基準値との比を用いる。すなわち、個別設定部１１０２は、この比を分岐回路ごとの「補正前の基準値」に乗じた値を、分岐回路ごとの基準値に用いる。すなわち、下式により基準値が求められる。下式の演算は、逐次記憶部１１２２から履歴記憶部１１２３に記憶値を転送する時間間隔で行われる。
基準値＝（補正前の基準値）×（主幹回路の基準値）／（補正前の基準値の総和）
個別設定部１１０２が上式によって求めた基準値は、個別目標記憶部１１２４に格納され、全体目標記憶部１１２１に格納された削減率から得られる係数を、この基準値に乗じることによって、分岐回路ごとの目標値が算出される。算出された目標値は、個別目標記憶部１１２４に格納される。
たとえば、図７に示す個別目標記憶部１１２４において「補正前の基準値」の総和が１０ｋＷｈであって、主幹回路の基準値が９ｋＷｈであるとすれば、個別目標記憶部１１２４の基準値の項目には、「補正前の基準値」を０．９倍した値が格納される。また、図４に示す全体目標記憶部１１２１に格納された長期の削減率は１０％であるから、基準値に対して９０％となる値が、個別目標記憶部１１２４の目標値の項目に格納される。
演算部１１０は、個別目標記憶部１１２４に格納された分岐回路ごとの目標値と、計測装置５が取得し履歴記憶部１１２３に記憶された当日の電力量とを操作表示装置１２に表示させる表示指示部１１０５を備える。履歴記憶部１１２３に記憶された当日の電力量は、計測装置５が計測した最新の計測値を含んでいる。そのため、操作表示装置１２の画面に分岐回路ごとの目標値とともに計測値が表示されることになる。
図８に表示例を示す。図示例では、１つの分岐回路（分岐７）について電力量の１時間ごとの推移がバーグラフＧ１によって示され、この分岐回路について設定された目標値（０．４１ｋＷｈ）が横線Ｔ１で示されている。図８において横軸は１日を２４時間で表したときの時刻である。図示例では、１０〜１１時の間に電力量が目標値を超えている。したがって、１１〜１２時の電力量も目標値を超える可能性がある。そのため、表示指示部１１０５は、この期間の電力量を表すバーを強調して表示している（図では強調表示を太線で示している）。この表示により、利用者は使用する電力量を削減するように注意が喚起される。
なお、上述した例では、長期の削減率が一定（１０％）である場合を示したが、対象期間が重複する場合は、該当する区分の中で最大の削減率を採用することが好ましい。
（実施形態２）
本実施形態は、図９に示すように、コントローラ１１の記憶部１１２に、分岐回路ごとに電力量の削減を実施するか否かを示す可否情報を格納する可否記憶部１１２５が設けられている。図９に示すコントローラ１１の構成は、図１に示した実施形態１のコントローラ１１とは、可否記憶部１１２５の有無が相違する。たとえば、分岐回路に接続されている負荷機器４が、電子レンジや炊飯器である場合、この分岐回路に接続された負荷機器４の電力量を削減することは困難である。そこで、可否情報によって、該当する分岐回路については電力量の削減を行わない、あるいは行えないことを指定する。このように可否情報で分岐回路ごとに電力量を削減するか否かを指定することにより、電力量の削減が可能な分岐回路についてのみ、主幹回路について設定した全体目標値に対応する電力量の削減状態を監視することが可能になる。
また、本実施形態の個別設定部１１０２は、操作表示装置１２を用いて可否記憶部１１２５に書き込まれる可否情報を利用者に設定させる選択部１１０６を備える。選択部１１０６は、表示指示部１１０５に対して、操作表示装置１２の画面に、図１０のような表示を行わせるように指示する。
図１０に示す画面は、電力削減の可否を選択するための選択釦Ｂ１〜Ｂ８を分岐回路ごとに表示している。選択釦Ｂ１〜Ｂ８の表示領域には、「できる」と「できない」とのいずれかの文字列が表示される。利用者は、この画面が表示されているとき、選択釦Ｂ１〜Ｂ８の押下毎に、文字列を「できる」から「できない」、または「できない」から「できる」に切り替えることができる。
選択部１１０６は、選択釦Ｂ１〜Ｂ８の表示領域に表示されている文字列を可否情報に対応付けており、操作表示装置１２の画面で選択された文字列に対応する可否情報を可否記憶部１１２５に書き込む。すなわち、可否記憶部１１２５には、利用者が選択した分岐回路ごとの可否情報が設定されることになる。図１０に示す画面に対応して可否記憶部１１２５に書き込まれた可否情報を図１１に示す。
なお、図示例は、操作表示装置１２がタッチパネルである場合を想定している。選択釦Ｂ１〜Ｂ８の操作は、押釦スイッチの操作と類似しているので、「押下」という用語を用いているが、選択釦Ｂ１〜Ｂ８の表示領域に指先やペン先などで触れるか、触れる程度に近づけることを意味している。
実施形態１は、主幹回路について設定した全体目標値を、すべての分岐回路に均等に分配することにより分岐回路ごとの目標値を設定しているが、本実施形態は、一部の分岐回路では電力量を削減しないから、全体目標値を均等に分配することはできない。そのため、以下の手順で分岐回路ごとの目標値を設定する。
いま、実施形態１と同様に、分岐回路ごとに基準値が求められているものとする。図１０、図１１に示した例では、たとえば、図１２に示すように目標値が設定される。すなわち、図１０、図１１に示した例では、２つの分岐回路（分岐５と分岐８）は電力量を削減しないことが指定されているから、これらの分岐回路について、目標値は基準値と一致している。また、他の分岐回路について、基準値に対する目標値の削減率が、主幹回路に対して設定した削減率よりも大きくなっている。
実施形態１と同様に、主幹回路の基準値を９ｋＷｈとし、削減目標である削減率を１０％とすると、主幹回路の全体目標値は８．１ｋＷｈになる。分岐回路について、「補正前の基準値」の総和は１０ｋＷｈであり、そのうち削減できない分岐回路の「補正前の基準値」の合計は２ｋＷｈであるから、残りの８ｋＷｈが主幹回路の目標値を達成するために削減される電力量になる。したがって、下式の関係が成立する。以下では、電力量の削減対象に選ばれた分岐回路を「割当対象」の分岐回路という。
（主幹回路の全体目標値）＝（割当対象の分岐回路に関する補正前の基準値の総和）×α＋（割当対象以外の分岐回路に関する補正前の基準値の総和）
したがって、係数αは、下式で求められる。
α＝｛（主幹回路の全体目標値）−（割当対象以外の分岐回路に関する補正前の基準値の総和）｝／（割当対象の分岐回路に関する補正前の基準値の総和）
この係数αを上式から求め、割当対象の分岐回路ごとの補正前の基準値に乗じることによって、割当対象である分岐回路ごとの目標値が算出される。図１２に示す例では、主幹回路の全体目標値が８．１ｋＷｈ、割当対象の分岐回路に関する補正前の基準値の総和が８ｋＷｈ、割当対象外の分岐回路に関する補正前の基準値の総和が２ｋＷｈであるから、係数αは、α＝（８．１−２）／８＝０．７６２５になる。この係数αを、割当対象の分岐回路ごとの補正前の基準値にそれぞれ乗じることにより、割当対象の分岐回路ごとに目標値が得られる。つまり、図１２に示す例では、割当対象の分岐回路に関する補正前の基準値に、０．７６２５を乗じることによって、割当対象の分岐回路ごとの目標値が求められる。なお、図１２において、小数点以下３桁目を四捨五入している。図１２の分岐回路ごとの目標値の合計は８．０９になり、主幹回路の全体目標値を満足している。
以上のように、本実施形態は、利用者自身が電力量を削減することができない分岐回路を選択し、選択された分岐回路を除外して全体目標値を達成するために必要な分岐回路ごとの目標値を設定する。したがって、電力量を削減することができない負荷機器４の動作を維持しながらも、全体目標値を達成するための目標値の目安を得ることができる。操作表示装置１２に表示される情報は実施形態１と同様である。
上述した例では、分岐回路ごとに電力量の削減の可否を利用者が選択しているが、電力量を削減する分岐回路を利用者が選択するようにしてもよい。すなわち、電力量の削減が不可能な分岐回路を消極的に選択するのではなく、電力量の削減を行おうとする分岐回路を積極的に選択するようにしてもよい。たとえば、負荷機器４がエアコン、照明機器、ＩＨ調理器などは、消費電力が比較的大きく、かつ電力量の削減が可能であるから、電力量を削減するためにこれらの負荷機器４を接続した分岐回路を積極的に選択するようにしてもよい。選択後の処理は、上述した動作と同様である。
ところで、上述のように電力量を削減しようとする負荷機器４が接続されている分岐回路を積極的に選択する場合、負荷機器４の種類ごとにまとめて目標値を設定してもよい。いま、図１３に示すように、８回路の分岐回路について、３回路がエアコン、２回路が照明機器、１回路がＩＨ調理器、残りの２回路がその他（コンセントなど）である場合を想定する。図１３に示す例では、エアコン、照明機器、ＩＨ調理器に対応する分岐回路が、電力量を削減する対象として選択されている。また、負荷機器４ごとに電力量を合計した目標値が設定される。この場合、図１４に示すように、個々の分岐回路ではなく、同種の負荷機器４が接続された分岐回路の電力量を合算した計測値の推移を示すバーグラフＧ２が目標値（４ｋＷｈ）を表す横線Ｔ２と併せて表示される。
図１４に示す例のように、同じ負荷機器４について需要家全体で合算した電力量を管理することによって、負荷機器４の種類ごとの目標管理が可能になる。また、負荷機器４の種類を単位として操作表示装置１２の画面を構成するから、分岐回路を単位として操作表示装置１２の画面を構成する場合よりも画面数が少なくなる。そのため、利用者にとっても画面を選択する手間が少なくなる。なお、上述した例では負荷機器４の種類ごとにまとめて目標値を管理しているが、需要家の部屋ごとの目標値を管理する構成を採用することも可能である。
上述した動作では、操作表示装置１２の画面に、分岐回路ごとの電力量の推移を示すバーグラフが表示されている。これに対して、図１５に示すように、すべての分岐回路について一覧できるように、分岐回路ごとの目標値と基準値とを並べて表示する画面を設けてもよい。
図１５（ａ）は、実施形態１のように、主幹回路の全体目標値を、すべての分岐回路に均等に分配した場合の表示例を示している。図において白抜きのバーが目標値を示し、斜線付きのバーが基準値（１年前の実績値）を示している。なお、目標値と基準値とは異なる色で表示してもよい。また、操作表示装置１２の画面には、分岐回路ごとの基準値が降順に並べられる。このことにより、全体目標値の達成のために電力量の削減量を大きくする必要がある分岐回路が直観的にわかる。
図１５（ｂ）は、実施形態２のように、分岐回路を割当対象外として選択する場合の表示例を示している。すなわち、図１５（ａ）のように表示された状態から、目標値を示しているバーを基準値まで引き上げる操作を行うことにより、該当する分岐回路を割当対象外にすることが可能になっている。たとえば、バーに指先で触れ、触れた指先を上方にスライドさせる操作を行うことにより、バーが基準値まで引き上げられる。また、割当対象から除外された分岐回路は、目標値を示す白抜きのバーに代わって斜線付きのバーが表示される。この場合も、割当対象から除外されたことを示すバーは、基準値とは異なる色で表示してもよい。上述のようにして分岐回路が割当対象から除外されると、他の分岐回路の目標値が再計算され、目標値を表すバーの長さが変更される。この処理は、個別設定部１１０２により行われる。
図１５（ｂ）に示した例のように、一部の分岐回路を割当対象から除外した場合、残りのすべての分岐回路について目標値が一律に引き下げられることになる。しかしながら、分岐回路ごとに目標値の変更には難易がある。そのため、目標値を基準値まで引き上げる変更だけではなく、目標値を引き下げる変更も可能にしてある。図１５（ｃ）は、目標値を引き下げるように変更した場合の例であって、分岐１、分岐３の分岐回路について目標値を引き下げている。
図示例では、目標値が変更されたことを示すために、白抜きのバーに代わってクロスハッチング付きのバーが表示されている。この場合も、変更された目標値は、他のバーとは異なる色で表示されることが好ましい。また、分岐１、分岐３の分岐回路の目標値が変更されたことに伴って、残りの分岐回路（分岐２、分岐４、分岐７、分岐６）の目標値が再計算され、目標値が上昇することになる。ただし、これらの分岐回路は、利用者が直接変更していないから、白抜きのバーのままで表示される。この処理も個別設定部１１０２が行う。
図１５（ｃ）に示す例のように、計測値である電力量が多いほうの複数の分岐回路について、目標値を引き下げると、主幹回路の全体目標値を達成しやすくなる。すなわち、通過する電力量の小さい分岐回路において目標値を引き下げたとしても、主幹回路の電力量の削減率に反映される割合が小さいが、通過する電力量の大きい分岐回路において目標値を引き下げることにより、主幹回路の電力量の削減率に対する貢献度が高くなる。したがって、個別設定部１１０２は、計測された電力量が大きいほうから１乃至複数の分岐回路を、割当対象の分岐回路として選択してもよい。この場合、割当対象は、需要家において電力量が上位である１乃至複数の分岐回路のみになり、目標値の設定作業が容易になる。
他の構成および動作は実施形態１と同様であるから説明を省略する。
（実施形態３）
実施形態２は、電力量の削減を行う割当対象の分岐回路を利用者が選別している。本実施形態は、負荷機器４で使用した電力量の変化を監視し、変化パターンを用いて負荷機器４の種類を分類することによって、割当対象の負荷機器４が接続されている分岐回路を自動的に抽出する構成例について説明する。
具体的には、コントローラ１１の演算部１１０に、電力量の変化パターンから分岐回路に接続された負荷機器４の種類を分類する種類分類部１１０７（図９参照）を備える。操作表示装置１２の画面に当日の電力量の推移を示すバーグラフおよび目標値を表示させる表示指示部１１０５は、負荷機器４の種類に応じて電力量を削減するための助言も併せて表示させる。種類分類部１１０７は、分岐回路ごとに所定時間毎（逐次記憶部１１２２から履歴記憶部１１２３に記憶値を転送する時間間隔）の電力量を計測し、この電力量の変化と適宜に設定した閾値との関係によって負荷機器４を３種類に分類する。
種類分類部１１０７は、たとえば、図１６に示すように、適宜に閾値Ｔｈ（図示例は１００Ｗｈ）を設定する。電力が常時消費される冷蔵庫のような負荷機器４は、図１６（ａ）のように、所定時間毎の電力量が閾値Ｔｈを下回ることがない。また、エアコンや照明機器のように１日に電源が数回投入される負荷機器４は、図１６（ｂ）のように、所定時間毎の電力量が比較的高い頻度で閾値Ｔｈを超えるが、閾値Ｔｈを超えない時間帯も生じる。さらに、電源が投入される時間が短いか投入される頻度が少ない負荷機器４は、図１６（ｃ）のように、電力量が閾値Ｔｈを超える頻度が非常に少なくなる。
したがって、所定時間毎の電力量が１日に閾値Ｔｈを超える回数を複数段階に分けることによって、分岐回路に接続されている負荷機器４の種類をおおまかに分類することが可能になる。以下では、電力量の変化パターンが、図１６（ａ）のようになる負荷機器４をタイプ１、図１６（ｂ）のようになる負荷機器４をタイプ２、図１６（ｃ）のようになる負荷機器４をタイプ３と呼ぶ。たとえば、１時間ごとの電力量を閾値Ｔｈと比較すれば、電力量が閾値Ｔｈを超える回数によってタイプ１、タイプ２、タイプ３の分類が可能になる。たとえば、電力量が閾値Ｔｈを超える回数が、２０回以上をタイプ１、４回以上１９回以下をタイプ２、３回以下をタイプ３などと分類できる。
この場合、タイプ１の負荷機器４が接続された分岐回路は電力量を削減できないと判断される。タイプ１の負荷機器４が接続されている分岐回路は、電力量の削減を行わない分岐回路として割当対象から除外される。ただし、タイプ１の負荷機器４であっても冷蔵庫のように庫内温度の設定などによって電力量を削減できる場合もあるから、負荷機器４が冷蔵庫であれば、庫内温度を高くすることにより、電力量の削減が可能である旨の助言を、操作表示装置１２の画面に表示してもよい。
また、タイプ２またはタイプ３の負荷機器４が接続されている分岐回路は電力量を削減できると判断される。ただし、電力量が閾値Ｔｈを超える回数に応じて、電力削減を実行する対象期間で電力量を削減するか、対象期間外で使用することにより対象期間における電力量を削減するように、利用者に助言を与えることが好ましい。この種の助言は、操作表示装置１２の画面に表示される。
タイプ３の負荷機器４は運転の頻度が少ないから、タイプ３の負荷機器４については、使用する時間帯を対象期間から除外するように助言を与える。また、タイプ２の負荷機器４については、使用する時間を短くしたり、消費する電力量が少なくなる動作を選択するように助言を与える。たとえば、タイプ２の負荷機器４であるエアコンに対しては、一定時間の運転後に運転を停止停止させるように助言を与えればよい。なお、上述した数値例は一例であって、実際の使用環境に応じて適宜に設定される。
図１７に操作表示装置１２の画面の表示例を示す。図１７（ａ）はタイプ１の負荷機器４が接続された分岐回路に対応し、１時間ごとの電力量を表すバーグラフと目標値を表す横線Ｔ１とが示され、電力量が目標値を超えたことにより、「省エネ運転モードにしましょう」という助言が示されている。図１７（ｂ）はタイプ２の負荷機器４が接続された分岐回路に対応し、電力量が目標値を超えたことにより、「継続使用が続いています。電源を切りましょう」という助言が示されている。さらに、図１７（ｃ）はタイプ３の負荷機器４が接続された分岐回路に対応し、電力量が目標値を超えたことにより、「今後は省エネ時間帯以外での使用をお勧めします」という助言が示されている。
他の構成および動作は実施形態１または実施形態２と同様であるから説明を省略する。
１ エネルギー管理装置
４ 負荷機器
５ 計測装置
１２ 操作表示装置（表示部）
１１０１ 全体設定部
１１０２ 個別設定部
１１０４ 期間指定部
１１０５ 表示指示部
１１０６ 選択部
１１０７ 種類分類部
１１１１ 通信インターフェイス部（取得部）
１１２５ 可否記憶部
Ｌ１ 電力線（主幹回路）
Ｌ２ 電力線（分岐回路）
Ｌ３ 導電体（主幹回路）

Claims (11)

  1. 需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記全体設定部は、前記全体目標値を設定する対象期間を指定する期間指定部を備える
    ことを特徴とするエネルギー管理装置。
  2. 需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記個別設定部は、
    前記割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器の電力量の前記計測値の総和と前記主幹回路の電力量との比を、前記割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器の電力量に乗じて基準値を求め、
    この基準値に前記全体目標値を均等に分配することにより、前記個別目標値を設定する
    ことを特徴とするエネルギー管理装置。
  3. 需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記分岐回路または前記負荷機器ごとに電力削減を実施するか否かを示す可否情報を格納する可否記憶部をさらに備え、
    前記個別設定部は、前記可否記憶部に書き込まれる前記可否情報を利用者に設定させる選択部を備える
    ことを特徴とするエネルギー管理装置。
  4. 需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記個別設定部は、
    前記分岐回路または前記負荷機器の電力量を降順に並べ、前記分岐回路または前記負荷機器の電力量が上位である１乃至複数の前記分岐回路または前記負荷機器を前記割当対象として選択する
    ことを特徴とするエネルギー管理装置。
  5. 需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記分岐回路または前記負荷機器の電力量の変化パターンを用いて電力変化の種類を分類する種類分類部をさらに備え、
    前記表示指示部は、前記種類分類部が分類した種類を用いて前記分岐回路または前記負荷機器の電力量を削減するための助言を前記表示装置に表示させる
    ことを特徴とするエネルギー管理装置。
  6. 需要家に設置された分電盤または需要家が使用する負荷機器に付設され電力量を計測する前記計測装置と、
    請求項１〜５のいずれか１項に記載のエネルギー管理装置とを備える
    ことを特徴とするエネルギー管理システム。
  7. コンピュータを、
    需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記全体設定部は、前記全体目標値を設定する対象期間を指定する期間指定部を備えるエネルギー管理装置として機能させるプログラム。
  8. コンピュータを、
    需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記個別設定部は、
    前記割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器の電力量の前記計測値の総和と前記主幹回路の電力量との比を、前記割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器の電力量に乗じて基準値を求め、
    この基準値に前記全体目標値を均等に分配することにより、前記個別目標値を設定するエネルギー管理装置として機能させるプログラム。
  9. コンピュータを、
    需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記分岐回路または前記負荷機器ごとに電力削減を実施するか否かを示す可否情報を格納する可否記憶部をさらに備え、
    前記個別設定部は、前記可否記憶部に書き込まれる前記可否情報を利用者に設定させる選択部を備える
    エネルギー管理装置として機能させるプログラム。
  10. コンピュータを、
    需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記個別設定部は、
    前記分岐回路または前記負荷機器の電力量を降順に並べ、前記分岐回路または前記負荷機器の電力量が上位である１乃至複数の前記分岐回路または前記負荷機器を前記割当対象として選択する
    エネルギー管理装置として機能させるプログラム。
  11. コンピュータを、
    需要家における分岐回路または負荷機器ごとの電力量と主幹回路の電力量との計測値を計測装置から取得する取得部と、
    前記主幹回路の電力量について基準値に対する削減目標を全体目標値として設定する全体設定部と、
    前記全体設定部に設定された前記全体目標値を、割当対象である前記分岐回路または前記負荷機器ごとの電力量に配分することにより、個別目標値を設定する個別設定部と、
    前記個別目標値と前記取得部が取得した前記計測値とを表示装置の１つの画面上に表示させる表示指示部とを備え、
    前記分岐回路または前記負荷機器の電力量の変化パターンを用いて電力変化の種類を分
    類する種類分類部をさらに備え、
    前記表示指示部は、前記種類分類部が分類した種類を用いて前記分岐回路または前記負荷機器の電力量を削減するための助言を前記表示装置に表示させる
    エネルギー管理装置として機能させるプログラム。
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