電力管理設備及電力管理方法
【專利摘要】電力管理設備設置第二判斷閾值，以使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。
【專利說明】電力管理設備及電力管理方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及能夠對預定時間段內從電網供給的電力的整體電力消耗進行預測的電力管理設備和電力管理方法。

【背景技術】
[0002]近年來，逐漸提高對環境問題的認識，從而提出了用于限制負載的電力消耗的技術。
[0003]雖然各國的高壓接收器的總電費極大依賴于電力情況，但是在日本，總電費是由例如基礎電費和電力消耗率確定的。基礎電費基于在過去的每個預定時間段(例如，30分鐘)測量到的整體電力消耗的最大值(峰值電力需求)來確定。另一方面，電力消耗率基于計算目標時間段中將消耗的總電力量來確定。因此，控制每個負載的電力消耗使得整體電力消耗不超過預定電力消耗是可取的。
[0004]在這種情況下，提出了以下技術，即向用戶展示指示電力消耗應被限制為在預定時間段中從電網供給的電力的整體電力消耗不超過預定電力消耗的警報。具體地，基于每個單位時間增加的從電網供給的電力量(下文中稱為單位時間增加量)對預定時間段的期滿時機處的整體電力消耗進行預測，并且當預測的整體電力消耗超過預定電力消耗時，向用戶展示指示應限制電力消耗的警報(例如，專利文獻I)。
[0005]在上述技術中，考慮將預定時間段中的每個時間點處的整體電力消耗的目標值設置成使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加。然而，如果每個時間點的整體電力消耗的目標值被確定為與時間推移成比例地增加，那么在預定時間段的后期無法確保對于整體電力消耗中的增加存在足夠的余量。換言之，如果整體電力消耗在預定時間段的后期增加得太快，則極可能使得整體電力消耗超過預定電力消耗。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利申請公開特開平10-198875號


【發明內容】

[0009]根據第一特征的電力管理設備，其用于執行控制以使得在預定時間段中從電網供給的整體電力消耗不超過預定電力消耗。該設備包括控制單元，控制單元設置用于在預定時間段中的各時間點處的、指示第一判斷閾值的余量水平的第二判斷閾值。第一判斷閾值被設置而使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加。控制單元將第二判斷閾值設置成使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。
[0010]在第一特征中，電力管理設備包括輸出界面單元。控制單元在輸出界面單元上顯示用于指示第二判斷閾值在預定時間段期間的轉變過程的線。
[0011]在第一特征中，當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點均超過第二判斷閾值時，控制單元向用戶輸出警報。
[0012]在第一特征中，當輸出界面單元上顯示指示第一判斷閾值的轉變過程的線時，gl與g2之間的關系滿足&>&的條件，其中gl為指示第一判斷閾值的轉變過程的線的傾斜度，g2為指示第二判斷閾值的轉變過程的線的傾斜度。
[0013]在第一特征中，控制單元將第二判斷閾值設置成使得指示第二判斷閾值的轉變過程的線的傾斜度隨時間推移而減小。
[0014]在第一特征中，當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點均超過第一判斷閾值時，控制單元輸出第一警報。當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點均超過第二判斷閾值時，控制單元輸出第二警報。
[0015]在第一特征中，第一警報比第二警報更明顯。
[0016]在第一特征中，預定時間段是用作確定電費的基礎的持續時間，并且電費基于在每個預定時間段中從電網供給的整體電力消耗中的最大整體電力消耗來確定。
[0017]在第一特征中，當最大整體電力消耗超過預定電力消耗時，電費上升。
[0018]根據第二特征的電力管理方法是用于執行控制以使得在預定時間段中從電網供給的整體電力消耗不超過預定電力消耗的方法。電力管理方法包括:步驟A，設置用于在所述預定時間段中的每個時間點處的、指示第一判斷閾值的余量水平的第二判斷閾值。第一判斷閾值被設置成使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加。步驟A包括將第二判斷閾值設置成使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是示出根據第一實施方式的能源管理系統100的視圖。
[0020]圖2是示出根據第一實施方式的消費者設施10的視圖。
[0021]圖3是用于描述第一實施方式的應用場景的視圖。
[0022]圖4是示出根據第一實施方式的EMS 200的視圖。
[0023]圖5是示出根據第一實施方式的展示信息400的視圖。
[0024]圖6是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第一示例的視圖。
[0025]圖7是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第二示例的視圖。
[0026]圖8是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第三示例的視圖。
[0027]圖9是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第四示例的視圖。

【具體實施方式】
[0028]在下文中，將參照附圖對根據本發明的實施方式的能源管理設備和能源管理系統進行描述。在以下附圖中，用相同或相似的附圖編號指示相同或相似的部件。
[0029]應理解，附圖僅是示意性的并且尺寸比并不是按照比例來繪制。因此，應當參照下面的描述確定具體尺寸。應明確，在不同的附圖中可以包括有不同的關系和尺寸比。
[0030][實施方式的概述]
[0031]根據實施方式的電力管理設備用于執行控制以使得在預定時間段中從電網供給的整體電力消耗不超過預定電力消耗。該設備包括控制單元，其中控制單元設置預定時間段中的每個時間點處的、用于指示第一判斷閾值的余量水平的第二判斷閾值。第一判斷閾值被設置成使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加。控制單元設置第二判斷閾值以使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。
[0032]在各實施方式中，控制單元設置第二判斷閾值使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。因此，當基于第二判斷閾值監測整體電力消耗時，能夠充分確保在預定時間段的后期對于整體電力消耗的增加的余量。由此，整體電力消耗在預定時間段期滿時機處不太可能超過預定電力消耗。
[0033]在各實施方式中，將展示多種類型的信息的MS描述為電力管理設備的示例；然而，實施方式并不限于此。電力管理設備包括設置第二判斷閾值的功能可能已足夠。
[0034][第一實施方式]
[0035](能源管理系統)
[0036]下面將描述根據第一實施方式的能源管理系統。圖1是示出根據第一實施方式的能源管理系統100的視圖。
[0037]如圖1所示，能源管理系統100包括消費者設施10、CEMS 20、變電站30、智能服務器40和發電廠50。應注意，消費者設施10、CEMS 20、變電站30和智能服務器40通過網絡60連接。
[0038]例如，消費者設施10具有發電設備和電力存儲設備。發電設備是使用燃料氣體輸出電力的設備，例如燃料電池。電力存儲設備例如二次電池是存儲電力的設備。
[0039]消費者設施10是商店，諸如住宅附近的便利店和超市。應注意，消費者設施10可以是獨立式住宅、諸如公寓式住宅的住房小區、諸如辦公樓的商業設施、或工廠。
[0040]在第一實施方式中，通過多個消費者設施10配置消費者設施群1A和消費者設施群10B。例如，消費者設施群1A和消費者設施群1B被分成各個地理區域。
[0041]CEMS 20控制多個消費者設施10與電網之間的互連。應注意，CEMS20也可被稱為集群 / 社區能源管理系統(Cluster/Community Energy Management System ;CEMS),因為CEMS 20管理多個消費者設施10。具體地，CEMS 20在電源故障或類似情況下將多個消費者設施10與電網斷開。另一方面，CEMS 20在例如電力恢復時將多個消費者設施10互連至電網。
[0042]在第一實施方式中，提供了 CEMS 20A和CEMS 20B。例如，CEMS 20A控制包含在消費者設施群1A中的消費者設施10與電網之間的互連。例如，CEMS 20B控制包含在消費者設施群1B中的消費者設施10與電網之間的互連。
[0043]變電站30通過配電線路31向多個消費者設施10供給電力。具體地，變電站30降低從發電廠50供給的電壓。
[0044]在第一實施方式中，提供了變電站30A和變電站30B。例如，變電站30A通過配電線路31A向包含在消費者設施群1A中的消費者設施10供給電力。例如，變電站30B通過配電線路31B向包含在消費者設施群1B中的消費者設施10供給電力。
[0045]智能服務器40管理多個CEMS 20 (此處，CEMS 20A和CEMS 20B)。另外，智能服務器40管理多個變電站30 (此處，變電站30A和變電站30B)。換言之，智能服務器40整體地管理包含在消費者設施群1A和1B中的消費者設施10。例如，智能服務器40具有平衡待被供給到消費者設施群1A的電力和待被供給到消費者設施群1B的電力的功能。
[0046]發電廠50通過火力、風力、水力，原子力等來生成電力。發電廠50通過電力饋線51向多個變電站30(此處，變電站30A和變電站30B)供給電力。
[0047]網絡60經由信號線連接至每個設備。例如，網絡60是因特網、廣域網、窄域網和移動電話網絡。
[0048](消費者設施)
[0049]下面將描述根據第一實施方式的消費者設施。圖2是示出根據第一實施方式的消費者設施的細節的視圖。
[0050]如圖2所示，消費者設施包括配電板110、負載120、PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150、熱水存儲單元160和EMS 200。
[0051]配電板110連接至配電線路31 (電網)。配電板110經由電力線連接至負載120、PV單元130、蓄電池單元140和燃料電池單元150。
[0052]負載120是消耗經由電力線供給的電力的設備。負載120的示例包括諸如冰箱、冷凍機、照明裝置和空調機的設備。
[0053]PV單元130包括PV 131和PCS 132。PV 131是發電設備的示例，并且是響應于太陽光的接收生成電力的太陽光發電設備。PV 131輸出所生成的直流電力。通過PV 131生成的電力量根據進入PV 131的太陽輻射量而改變。PCS 132是將從PV 131輸出的直流電力轉換成交流電力的設備(Power Condit1ning System,電力調節系統)。PCS 132經由電力線向配電板110輸出交流電力。
[0054]在第一實施方式中，PV單元130可包括日射強度計，該日射強度計測量進入PV131的太陽福射量。
[0055]PV 單兀 130 通過 MPPT (Maximum Power Point Tracking,最大功率點跟蹤)方法控制。具體地，PV單元130優化PV 131的操作點(通過操作點電壓值和功率值確定的點、或者通過操作點電壓值和電流值確定的點)。
[0056]蓄電池單元140包括蓄電池141和PCS 142。蓄電池141是存儲電力的設備。PCS142是將從配電線路31 (電網)供給的交流電力轉換成直流電力的設備(電力調節系統)。另外，PCS 142將從蓄電池141輸出的直流電力轉換成交流電力。
[0057]燃料電池單元150包括燃料電池151和PCS 152。燃料電池151是發電設備的示例，并且是通過使用燃料氣體輸出電力的設備。PCS 152是將從燃料電池151輸出的直流電力轉換成交流電力的設備(電力調節系統)。
[0058]燃料電池單元150通過負載追蹤控制來操作。具體地，燃料電池單元150控制燃料電池151使得從燃料電池151輸出的電力達到負載追蹤控制的目標電力。
[0059]熱水存儲單元160是將電力轉換成熱并存儲熱的儲熱設備，其將通過諸如燃料電池單元150的熱電聯產設備生成的熱存儲為熱水。具體地，熱水存儲單元160包括熱水儲槽，其中從熱水儲槽供給的水通過由燃料電池151的驅動(電力生成)排出的熱來加溫。特別地，熱水存儲單元160對從熱水儲槽供給的水進行加溫并將加溫后的水饋送回熱水儲槽。
[0060]EMS 200是控制PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160的設備(能源管理系統)。具體地，EMS 200經由信號線連接至PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160，并且控制PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160。另外，EMS 200控制負載120的操作模式以控制負載120的電力消耗。
[0061]另外，EMS 200經由網絡60連接至各種類型的服務器。例如，各種類型的服務器存儲諸如從電網供給的電力購買單價、從電網供給的電力銷售單價和燃氣的購買單價的信息(下文中稱為能量費用信息)。
[0062]可選地，例如，各種類型的服務器存儲用于預測負載120的電力消耗的信息(下文中稱為能量消耗預測信息)。例如，能量消耗預測信息可以基于負載120以往的實際電力消耗值來生成。可選地，能量消耗預測信息可以是負載120的電力消耗的模型。
[0063]可選地，例如，各種類型的服務器存儲用于預測通過PV 131生成的電力量的信息(下文中稱為PV電力生成量預測信息)。例如，PV電力生成預測信息可以是進入PV 131的太陽輻射量的預測值。可選地，例如，PV電力生成預測信息可以是天氣預報、季節和日照時間。
[0064](應用場景)
[0065]下面將描述第一實施方式的應用場景。圖3是用于描述第一實施方式的應用場景的視圖。在圖3中，主要描述消費者設施中的信息流。
[0066]如圖3所示，消費者設施10包括電網電力計310、需求測量單元320、需求監測單元330、負載電力計340、智能傳感器350和集線器360。如上所述，消費者設施包括EMS200。
[0067]電網電力計310測量從配電線路31 (電網)供給的電力。具體地，電網電力計310布置成相對于配電板100更靠近配電線路31 (電網)側，并且測量向整個消費者設施供給的電力。
[0068]需求測量單元320在預定時間段(例如，30分鐘)累積通過電網電力計310測量的電力。換言之，需求測量單元320累積在從預定時間段的開始時機到預定時間段的期滿時機由電網電力計310所測量的電力。也就是說，需求測量單元320重置對于每個預定時間段的累積值(整體電力消耗)。
[0069]需求監測單元330將用于指示從需求測量單元320獲取的累積值(整體電力消耗)的信息發送到EMS 200。
[0070]可選地，基于從需求測量單元320獲取的累積值(整體電力消耗)，需求監測單元330可以預測預定時間段的期滿時機處的整體電力消耗。在這種情況下，當預定時間段的期滿時機處的整體電力消耗的預測值超過預定電力消耗時，需求監測單元330優選地將用于指示整體電力消耗超過預定電力消耗的信息發送到EMS 200。
[0071]負載電力計340布置在每個負載120旁邊，并且測量由每個負載120消耗的電力。在第一實施方式中，作為負載電力計340，布置了第二電力計SAOA1至34(^?和第二電力計340B!至340Bn。第二電力計340Ai至340An連接至處于配電板110的斷路器A的控制下設置的電力線A，第二電力計340Bi至340Bn連接至處于配電板110的斷路器B的控制下設置的電力線B。
[0072]智能傳感器350收集通過在智能傳感器350的控制下設置的多個負載電力計340所測量的電力。在第一實施方式中，設置有智能傳感器350A和智能傳感器350B作為智能傳感器350。智能傳感器350A收集由第二電力計34(^1至34(^?測量的電力。智能傳感器350B收集由第二電力計34(?至340Bn測量的電力。
[0073]智能傳感器350將多個負載電力計340中的每個的標識符和用于指示由多個負載電力計340中的每個所測量的電力的信息發送到EMS 200。可選地，智能傳感器350將用于指示由多個負載電力計340所測量的電力的收集值的信息發送到EMS 200。
[0074]集線器360經由信號線連接至EMS 200、需求監測單元330和智能傳感器350。集線器360將從需求監測單元330和智能傳感器350輸出的信息中繼到EMS 200。
[0075](EMS 的配置)
[0076]下面將對第一實施方式的EMS進行描述。圖4是不出根據第一實施方式的EMS 200的框圖。
[0077]如圖4所示，EMS 200具有接收單元210、發送單元220、控制單元230和輸出界面單元240。
[0078]接收單元210從經由信號線連接的設備接收各種類型的信號。例如，接收單元210從需求監測單元330接收用于指示整體電力消耗的信息。接收單元210從智能傳感器350接收多個負載電力計340中的每個的標識符、和用于指示多個負載電力計340中的每個測量的電力的信息。可選地，接收單元210可以從智能傳感器350接收用于指示通過智能傳感器350收集到的電力的信息。
[0079]在第一實施方式中，接收單元210可以從PV單元130接收用于指示通過PV 131生成的電力量的信息。接收單元210可以從蓄電池單元140接收用于指示存儲在蓄電池141中的電力量的信息。接收單元210可以從燃料電池單元150接收用于指示通過燃料電池151生成的電力量的信息。接收單元210可以從熱水存儲單元160接收用于指示存儲在熱水存儲單元160中的熱水量的信息。
[0080]在第一實施方式中，接收單元210可以經由網絡60從各種類型的服務器接收能量費用信息、能量消耗預測信息和PV電力生成量預測信息。然而，能量費用信息、能量消耗預測信息和PV電力生成量預測信息可預先存儲在EMS 200中。
[0081]發送單元220向經由信號線連接的設備發送各種類型的信號。例如，發送單元220向各個設備發送用于控制PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160的信號。發送單元220向負載120發送用于控制負載120的控制信號。
[0082]控制單元230控制負載120、PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160。
[0083]在第一實施方式中，控制單兀230生成包括負載的電力消耗的負載列表。負載列表可以靜態地展示，也可以在整體電力消耗的預測值超過預定電力消耗時展示。
[0084]具體地，控制單元230基于通過多個負載電力計340中的每個測量的電力生成負載列表。例如，負載列表至少包括負載的名稱和負載的電力消耗。除了該信息以外，負載列表可包括電力消耗的變化量。
[0085]在第一實施方式中，控制單元230設置預定時間段的每個時間點處的、用于指示對于第一判斷閾值的余量水平的第二判斷閾值。具體地，控制單元230設置第二判斷閾值使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。
[0086]在這種情況下，第一判斷閾值是被設置成使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加的閾值。第一判斷閾值可以是稍后描述的極限電力量標準線(參照圖6中示出的“需求監測圖”)。可選地，第一判斷閾值可以是稍后描述的目標電力量標準線(參見圖7至圖9中示出的“需求監測圖”)。
[0087]響應于來自控制單元230的指示，輸出界面單元240向用戶展示各種類型的信息。具體地，輸出界面單元240是顯示各項信息的顯示器。然而，輸出界面單元240可以是用聲音輸出每項信息的揚聲器。
[0088]在這種情況下，當展示列表時，輸出界面單元240可以在獲取負載120的電力消耗量的應用上或在瀏覽器上展示該列表。
[0089]在第一實施方式中，例如，輸出界面單元240顯示圖5所示的展示信息400。展示信息400包括日期及時間信息410、狀態概覽信息420、狀態詳細信息430、狀態說明性注釋信息440、鏈接信息450、變量設施列表460和節能行為470。
[0090]日期及時間信息410是用于指示當前日期和時間的信息。
[0091]狀態概覽信息420是用于指示在當前預定時間段中從電網供給的電力狀態的概述的信息。例如，狀態概覽信息420以四個階段(安全、注意、警告和危險)表示。
[0092]狀態詳細信息430是用于指示在當前預定時間段中從電網供給的電力狀態的細節的信息。例如，狀態詳細信息430包括目標需求值、預測需求值和超出電力。目標需求值是在預定時間段中從電網供給的電力的目標值。預定需求值是通過上述需求監測單元330預測的整體電力消耗的預測值。超出電力是預測需求值超過目標需求值的電力量。需求值的單位是kW/h。
[0093]狀態說明性注釋信息440是用于指示狀態概覽信息420的說明性注釋的信息。例如，狀態說明性注釋信息440包括各個階段(安全、注意、警告和危險)的閾值和表示各個階段的顏色。
[0094]鏈接信息450是用于指示能夠從展示信息400切換的各種類型信息(需求監測圖、需求記錄/日、需求記錄/月、設施電力可視化TOP)的信息。例如，“需求監測圖”是稍后描述的在圖6中示出的圖表。“需求記錄/日”和“需求記錄/月”是以往歷史的總結結果。“設施電力可視化TOP”是與能夠通過展示信息400展示的信息的最上層對應的首頁。當選擇(點擊)鏈接信息450時，通過輸出界面單元240展示的信息切換到所選擇的信息。
[0095]變量設施列表460是靜態展示的負載列表。例如，變量設施列表460包括負載的名稱和負載的電力消耗。
[0096]在這種情況下，變量設施列表460可以是包括以電力消耗的降序排列的預定數量負載的列表，并且可以是與電網連接的負載之中以電力消耗的降序標亮顯示的預定數量負載的列表。
[0097]節能行為470是在整體電力消耗的預測值超過預定電力消耗時所展示的列表。節能行為470是示出應限制電力消耗的負載列表的警報的示例。
[0098]在第一實施方式中，節能行為470以第一模式或第二模式展示。如上所述，在第一模式中，負載列表按照由負載電力計340獲取的實際電力值的降序展示。在第二模式中，負載列表按照由負載電力計340獲取的電力變化量的降序展示。
[0099]在這種情況下，當節能行為470以第一模式展示時，節能行為470可以是包括以電力消耗的降序排列的預定數量負載的列表，并且可以是與電網連接的負載之中以電力消耗的降序標亮顯示的預定數量負載的列表。另一方面，當節能行為470以第二模式展示時，節能行為470可以是包括與電網連接的負載之中以增加電力消耗的降序排列的預定數量負載的列表，也可以是與電網連接的負載之中以電力消耗的降序標亮顯示的預定數量負載的列表。
[0100](需求監測圖的第一示例)
[0101]下面將對根據第一實施方式的需求監測圖的第一示例進行描述。圖6是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第一示例的視圖。
[0102]如圖6所示，需求監測圖包括在預定時間段(例如，30分鐘)所包含的當前日期和時間中，從電網供給的累積電力值(整體電力消耗)。具體地，整體電力消耗的實際值用實線指示，整體電力消耗的預測值用點劃線指示。
[0103]首先，需求監測圖包括極限電力量作為預定電力。需求監測圖可以包括極限電力量標準線，其中整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處達到極限電力量。如圖6所示，極限電力標準線是這樣的線，即示出閾值被設置成使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加的轉變過程。換言之，構成極限電力標準線的各點處的電力量是第一判斷閾值的示例。
[0104]例如，由S = g:t表示極限電力標準線。S表示構成極限電力標準線的各點處的電力量，t表示構成極限電力標準線的各點處的時間。gl是極限電力標準線的傾斜度。
[0105]其次,需求監測器標記包括目標電力量。目標電力量是被確定為使得在預定時間段的期滿時機處不超過極限電力量的目標值。需求監測圖可包括目標電力量標準線，其中整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處達到目標電力量。如圖6所示，目標電力標準線是示出閾值被設置成使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處達到預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加的轉變過程的線。在圖6所示的情況下，在構成目標電力標準線的各點處的電力量是第二判斷閾值的示例。
[0106]例如，目標電力標準線由S = g2t表示。S表示在構成目標電力標準線的各點處的電力量，并且t表示在構成目標電力標準線的各點的時間。g2是目標電力標準線的傾斜度。應注意，滿足gAg；^的條件。
[0107]在圖6所示的情況下，在構成目標電力標準線的各點處的電力量是指對于構成極限電力標準線的各點處的電力量的余量水平。上述控制單元230將目標電力標準線設置成使得構成極限電力標準線的各點處的電力量與構成目標電力標準線的各點處的電力量之間的差異(余量水平)隨時間推移而增加。
[0108]在這種情況下，當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點處超過目標電力標準線時，控制單元230優選向用戶輸出警報(第二警報)。同樣地，當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點處超過極限電力標準線時，控制單元230優選向用戶輸出警報(第一警報)。
[0109]第一警報優選地不同于第二警報。具體地，優選第一警報是具有比第二警報更高緊急性和比第二警報更顯著的警報。例如，當輸出警報聲作為警報時，第一警報的警報聲高于第二警報的警報聲。可選地，當點亮或閃爍燈作為第一警報時，點亮或閃爍紅燈作為第一警報，點亮或閃爍黃燈作為第二警報。可選地，當閃爍燈作為警報時，第一警報的燈的閃爍間隔短于第二警報的燈的閃爍間隔。
[0110]在這種情況下，需求監測圖可以包括在預定時間段的期滿時機處的整體電力消耗的預測值(預測的需求值)。在這種情況下，當整體電力消耗的預測值(預測的需求值)超過目標電力量(或極限電力量)時，控制單元230可向用戶輸出警報。
[0111]如需求監測圖的第一示例中所示，控制單元230可將與時間推移成比例地增加的值設置作為第二判斷閾值(在構成目標電力標準線的各點處的電力)。
[0112](需求監測圖的第二示例)
[0113]下面將描述根據第一實施方式的需求監測圖的第二示例。圖7是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第二示例的視圖。
[0114]圖7中所示的情況被描述為假設構成目標電力標準線的各點處的電力量為第一判斷閾值。然而，構成極限電力標準線的各點處的電力量可被視為第一判斷閾值。在圖7中，示出了預定時間段被劃分成三個時間段:即，O至10分鐘、10至20分鐘和20至30分鐘的情況。
[0115]在圖7所示的情況中，示出了判斷閾值線A、判斷閾值線B1、判斷閾值線B2、判斷閾值線C1和判斷閾值線C2作為示出第二判斷閾值的轉變過程的線。
[0116]判斷閾值線A是示出第二判斷閾值在O至10分鐘的時間段中的轉變過程的線。換言之，在構成判斷閾值線A的各點處的電力量是第二判斷閾值的示例。
[0117]判斷閾值線B1和判斷閾值線B2是示出第二判斷閾值在10至20分鐘的時間段中的轉變過程的線。換言之，在構成判斷閾值線B1和判斷閾值線B2的各點處的電力量是第二判斷閾值的示例。
[0118]判斷閾值線C1和判斷閾值線C2是示出第二判斷閾值在20至30分鐘的時間段中的轉變過程的線。換言之，在構成判斷閾值線C1和判斷閾值線C2的各點處的電力量是第二判斷閾值的示例。
[0119]此處，在目標電力標準線由S = g2t表示的情況下來描述每個判斷閾值線的構成。
[0120]在圖7所示的情況下，判斷閾值線A和判斷閾值線B1由S = g2t_a表示。判斷閾值線B2和判斷閾值線C1由S = g2t-2a表示。判斷閾值線C2由S = g2t-3a表示。應注意，a是正值常數。
[0121]在這種情況下，控制單元230設置判斷閾值線A、判斷閾值線B2和判斷閾值線C2的組合作為整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處超過目標電力量的可能性相對低的第二判斷閾值(安全)。另一方面，控制單元230設置判斷閾值線B1和判斷閾值線C1的組合作為整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處超過目標電力量的可能性相對高的第二判斷閾值(注意)。
[0122]當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點處超過第二判斷閾值(安全)時，控制單元230優選地向用戶輸出警報。同樣地，當整體電力消耗在預定時間段中的每個時間點處超過第二判斷閾值(注意)時，控制單元230優選地向用戶輸出警報。
[0123]如需求監測圖的第二示例中所示，控制單元230可以將第二判斷閾值設置成使得指示第二判斷閾值的轉變過程的線是不連續的。
[0124](需求監測圖的第三示例)
[0125]下面將描述根據第一實施方式的需求監測圖的第三示例。圖8是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第三示例的視圖。下面將主要描述與需求監測圖的第二示例之間的區別。
[0126]在圖8所示的情況下，判斷閾值線A和判斷閾值線B1由S = mt表示。判斷閾值線B2和判斷閾值線C1由S = nt表示。判斷閾值線C2由S = pt表示。應注意，m、n和p是正值常數，并且滿足m>n>p的條件。
[0127]例如，傾斜度m被確定為達到通過從預定時間段的期滿時機處的目標電力量減去恒定電力量a而獲得的電力量。傾斜度η被確定為達到通過從預定時間段的期滿時機處的目標電力量減去恒定電力量2a而獲得的電力量。傾斜度P被確定為達到通過從預定時間段的期滿時機處的目標電力量減去恒定電力量4a而獲得的電力量。應注意，a是正值常數。
[0128]在這種情況下，控制單元230設置判斷閾值線A、判斷閾值線B2和判斷閾值線C2的組合作為整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處超過目標電力量的可能性相對低的第二判斷閾值(安全)。另一方面，控制單元230設置判斷閾值線A、判斷閾值線B2和判斷閾值線C2的組合作為整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處超過目標電力量的可能性相對高的第二判斷閾值(注意)。
[0129]如需求監測圖的第三示例中所示，控制單元230可以將第二判斷閾值設置成使得指示第二判斷閾值的轉變過程的線是不連續的。另外，控制單元230可以將第二判斷閾值設置成使得指示第二判斷閾值的轉變過程的線的傾斜度隨時間推移而減小。
[0130](需求監測圖的第四示例)
[0131 ] 下面將描述根據第一實施方式的需求監測圖的第四示例。圖9是用于描述根據第一實施方式的需求監測圖的第四示例的視圖。下面將主要描述與需求監測圖的第二示例之間的區別。
[0132]在圖9中所示的情況下，首先設置了虛擬線X、虛擬線Y和虛擬線Z。虛擬線X由S = mt表示。虛擬線Y由S = nt表示。虛擬線Z由S = pt表示。應注意，m、η和p是正值常數，并且滿足m>n>p的條件。
[0133]例如，傾斜度m被確定為達到通過從預定時間段的期滿時機處的目標電力量減去恒定電力量a而獲得的電力量。傾斜度η被確定為達到通過從預定時間段的期滿時機處的目標電力量減去恒定電力量2a而獲得的電力量。傾斜度P被確定為達到通過從預定時間段的期滿時機處的目標電力量減去恒定電力量4a而獲得的電力量。應注意，a是正值常數。
[0134]此處，判斷閾值線A和判斷閾值線B1是處于虛擬線X的線。判斷閾值線B2是連接虛擬線X上的在10分鐘期滿時的時間點處的點與虛擬線Y上的在20分鐘期滿時的時間點處的點之間的線。判斷閾值線C1是連接虛擬線X上的在20分鐘期滿時的時間點處的點與虛擬線Y上的在30分鐘期滿時的時間點處的點之間的線。判斷閾值線C2是連接虛擬線Y上的在20分鐘期滿時的時間點處的點與虛擬線Z上的在30分鐘期滿時的時間點處的點之間的線。
[0135]如需求監測圖的第四示例所示，控制單元230可以將第二判斷閾值設置成使得指示第二判斷閾值轉變過程的線的傾斜度隨時間推移而減小。另外，控制單元230可以將第二判斷閾值設置成使得指示第二判斷閾值轉變過程的線是連續的。
[0136]如上所述，在實施方式中，控制單元230將第二判斷閾值設置成使得第一判斷閾值與第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。因此，當基于第二判斷閾值監測到整體電力消耗時，能夠充分確保在預定時間段的后期用于整體電力消耗的增加的余量。由此，整體電力消耗在預定時間段的期滿時機不太可能超過預定電力消耗。
[0137][其他實施方式]
[0138]雖然已參照上述實施方式對本發明進行了描述，但是不應理解為構成本公開的一部分的闡述和附圖限制本發明。通過本公開，各種可選的實施方式、示例和操作技術將對本領域的技術人員而言變得顯而易見。
[0139]在實施方式中，電力管理設備是EMS 200。然而,實施方式并不限于此。電力管理設備可以通過需求監測單元330配置。可選地，電力管理設備可以被布置在CEMS 20中，并且可布置在智能服務器40中。可選地，電力管理設備可布置在HEMS (家庭能源管理系統)中、可布置在BEMS (建筑能源管理系統)中、可布置在FEMS (工廠能源管理系統)中、并且可布置在SEMS (存儲能源管理系統)中。
[0140]雖然未在實施方式中特別描述，但是負載電力計340例如可以是電流傳感器。
[0141]在實施方式中，消費者設施包括負載120、PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160。然而,消費者設施至少包括負載120可能就足夠。
[0142]雖然未在實施方式中特別描述，展示信息400可以包括PV電力生成量預測信息。可選地，展示信息400可以包括指示燃料電池151的發電過剩的信息。可選地，展示信息400可以包括燃料電池151的剩余電力量。
[0143]雖然未在實施方式中特別描述，但是EMS 200優選地控制PV單元130、蓄電池單元140、燃料電池單元150和熱水存儲單元160以使得整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處不超過預定電力消耗。
[0144]在實施方式中，示出第二判斷閾值的轉變過程的線是直線；然而，實施方式并不限于此。示出第二判斷閾值的轉變過程的線可以是曲線的。
[0145]在需求監測圖的第二示例至第四示例中，預定時間段被劃分成三個時間段；然而實施方式并不限于此。預定時間段可被劃分成兩個時間段；其可以被劃分成四個或更多時間段。
[0146]在需求監測圖的第二示例至第四示例中，使用“a”作為用于確定判斷閾值線的常數；然而，實施方式并不限于此。構成預定時間段的多個時間段中的每個中可以使用不同的常數。
[0147]雖然未在實施方式中特別描述，但是上述預定時間段為用作確定電費的基礎的持續時間，并且例如，電費基于在每個預定時間段中從電網供給的整體電力消耗中的最大整體電力消耗來確定。另外，當最大整體電力消耗超過預定電力消耗時，電費上升。具體地，例如基礎電費基于過去的預定時間段(例如，30分鐘)中的電力量來確定。也就是說，通過電網電力計310測量對于30分鐘的電力量(電力消耗量)。隨后，計算30分鐘中的平均電力消耗(kW)。該平均電力消耗被稱為30分鐘需求值。隨后，一個月中最大的30分鐘需求值被稱為主題月的最大需求電力(最大需求值)。隨后，主題月的最大需求值或者過去一年時間段中的最大需求值的最大值被用來計算基礎電費。也就是說，即使在一個月或一年中出現一個較大需求值，使用該需求值的基礎電費被應用于下一個月或下一年。由此，確定基礎電費。
[0148]應注意，(于2012年7月9日提交的)第號日本專利申請的整體內容通過引用并入本申請。
[0149]產業實用性
[0150]根據本發明，能夠提供電力管理設備和電力管理方法，通過電力管理設備和電力管理方法能夠降低整體電力消耗在預定時間段的期滿時機處超過預定電力消耗的可能性。
【權利要求】
1.一種電力管理設備，用于執行控制使得在預定時間段中從電網供給的整體電力消耗不超過預定電力消耗，并包括: 控制單元，設置用于在所述預定時間段中的各時間點處的、指示用于第一判斷閾值的余量水平的第二判斷閾值，其中， 所述第一判斷閾值被設置而使得所述整體電力消耗在所述預定時間段期滿時機達到所述預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加，以及 所述控制單元將所述第二判斷閾值設置成使得所述第一判斷閾值與所述第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加。
2.根據權利要求1所述的電力管理設備，包括輸出界面單元，其中，所述控制單元在所述輸出界面單元上顯示用于指示在所述預定時間段期間所述第二判斷閾值的轉變過程的線。
3.根據權利要求1所述的電力管理設備，其中， 當所述整體電力消耗在所述預定時間段中的每個時間點均超過所述第二判斷閾值時，所述控制單元向用戶輸出警報。
4.根據權利要求2所述的電力管理設備，其中， 當所述輸出界面單元上顯示指示所述第一判斷閾值的轉變過程的線時，gl與g2之間的關系滿足gl>g2的條件，其中gl為指示所述第一判斷閾值的轉變過程的線的傾斜度，g2為指示所述第二判斷閾值的轉變過程的線的傾斜度。
5.根據權利要求2所述的電力管理設備，其中， 所述控制單元將所述第二判斷閾值設置成使得指示所述第二判斷閾值的轉變過程的線的所述傾斜度隨時間推移而減小。
6.根據權利要求1所述的電力管理設備，其中， 當所述整體電力消耗在所述預定時間段中的每個時間點均超過所述第一判斷閾值時，所述控制單元輸出第一警報；以及 當所述整體電力消耗在所述預定時間段中的每個時間點均超過所述第二判斷閾值時，所述控制單元輸出第二警報。
7.根據權利要求4所述的電力管理設備，其中，所述第一警報比所述第二警報更明顯。
8.根據權利要求1所述的電力管理設備，其中， 所述預定時間段是用作確定電費的基礎的持續時間，并且所述電費基于在每個預定時間段中從所述電網供給的整體電力消耗中的最大整體電力消耗來確定。
9.根據權利要求8所述的電力管理設備，其中，當所述最大整體電力消耗超過所述預定電力消耗時，所述電費上升。
10.一種電力管理方法，用于執行控制以使得在預定時間段中從電網供給的整體電力消耗不超過預定電力消耗，所述電力管理方法包括: 步驟A，設置用于在所述預定時間段中的每個時間點處的、指示用于第一判斷閾值的余量水平的第二判斷閾值，其中， 所述第一判斷閾值被設置成使得所述整體電力消耗在所述預定時間段的期滿時機達至IJ所述預定電力消耗并且與時間推移成比例地增加，以及 所述步驟A包括將所述第二判斷閾值設置成使得所述第一判斷閾值與所述第二判斷閾值之間的差異隨時間推移而增加的步驟。
【文檔編號】H02J13/00GK104380556SQ201380033305
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年7月9日 優先權日:2012年7月9日
【發明者】佐佐木靖志 申請人:京瓷株式會社