能量管理系统、能量管理方法、程序、服务器装置及客户端装置制造方法及图纸

根据实施方式，能量管理系统具备客户端装置和能与客户端装置通信的服务器装置。服务器装置具备取得部、预测部、计算部、控制部。取得部从客户端装置取得与被电网供给电力的需求方的电气设备有关的数据。预测部根据所取得的数据预测电气设备的能量需求。计算部根据所预测出的能量需求计算能够优化需求方的能量收支的电气设备的运转调度。控制部根据所计算出的运转调度将用于控制电气设备的控制信息向客户端装置发送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量管理系统、能量管理方法、程序、服务器装置及客户端装置
本专利技术涉及对能量进行管理的技术。
技术介绍
对于节能的努力不仅在建筑物及工场等大规模设施方面是重要的，而且在单个家庭方面也越来越重要。除了仅仅消耗电力的电气设备之外，还导入太阳能发电(PhotovoltaicPowerGeneration：PV)装置、蓄电池(电池)、燃料电池(FuelCell：以下记作FC组件)等生产型电气设备的需要不断提高。通过使电气设备有计划性地运转能够实现节能。但是，用户对多个电气设备的运转调度进行管理需要花费大量的劳力和时间。因此，为了统一管理能量供需，正在研究能量管理系统(EMS：EnergyManagementSystem)的导入。例如，面向家庭的管理系统公知被称为HEMS(HomeEnergyManagementSystem)。并且，提出有如下方案：包含PV装置和蓄电装置的能量管理系统中，对PV装置的发电量和电力需求分别进行预测，根据预测发电量和预测需求，计算并决定电气设备的运转调度。此外，还提出有如下方案：为了计算电气设备的运转调度，通过在制约条件下使评价函数最小化的优化计算而优化电气设备的运转调度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011－92002号公报专利文献2：日本特开2010－204833号公报专利文献3：日本特开2011－83084号公报专利文献4：日本特开平06－276681号公报专利文献5：日本特开2004－112869号公报专利文献6：日本特开2011－200040号公报专利文献7：日本特开2009－240080号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在能量预测及运转调度的算出中许多要素错综复杂，因此，计算负荷通常较高。在这种处理中需要计算能力高的计算机。如果需求方必须各自准备这样的计算机，则需求方的负担较大。本专利技术的目的在于，提供一种能解决该课题的能量管理系统、能量管理方法、程序、服务器装置以及客户端装置。用于解决课题的手段根据实施方式，能量管理系统具备多个客户端装置和能够与上述多个客户端装置通信的服务器装置。服务器装置具备取得部、预测部、计算部、控制部。取得部从上述客户端装置取得与被电网供给电力的电气设备有关的数据。预测部根据上述数据预测电气设备的能量需求。计算部根据所预测出的能量需求，为了优化与上述电机设备有关的能量而计算上述电气设备的动作。控制部根据所计算出的动作，将用于控制上述电气设备的控制信息向上述客户端装置发送。附图说明图1是表示实施方式的系统的一例的图。图2是表示实施方式的能量管理系统的一例的图。图3是表示第一实施方式的能量管理系统的一例的功能框图。图4是用于说明控制对象模型的图。图5是表示第一实施方式中的处理顺序的一例的流程图。图6是表示实施方式的优化运算的流程的一例的流程图。图7是表示一日之中的计算负荷的推移的示意图。图8是用于说明第二实施方式的能量管理系统的作用的图。图9是表示第三实施方式的能量管理系统的一例的功能框图。图10是用于说明第五实施方式的能量管理系统的作用的图。图11是用于说明第五实施方式的作用的图。图12是用于说明第五实施方式的作用的图。图13是表示第六实施方式的能量管理系统的一例的功能框图。图14是用于说明第六实施方式的能量管理系统的作用的图。图15是表示第六实施方式中在终端105上显示的内容的一例的图。图16是表示第七实施方式的能量管理系统的特征的功能框图。图17是用于说明第七实施方式的作用的图。图18是用于说明第七实施方式的作用的图。具体实施方式图1是表示实施方式的系统的一例的图。图1示出作为所谓的智能电网而已知的系统的一例。在现有的电网(grid)中，将原子力、火力、水力等的现有发电站与一般家庭、建筑物、工场等多种多样的需求方通过电网进行连接。在下一代的电力系统(Powergrid)中，除此之外还将太阳能发电(PhotovoltaicPowerGeneration：PV)系统及风力发电装置等分散型电源及蓄电装置、新交通系统及充电站等与电力系统连接。这些多种多样的要素可经过通信网进行通信。对能量进行管理的系统总称为能量管理系统(EnergyManagementSystem：EMS)。EMS根据其规模等被分类为几类。例如面向一般家庭的HEMS(HomeEnergyManagementSystem)、面向建筑物的BEMS(BuildingEnergyManagementSystem)等。除此之外，还有面向集体住宅的MEMS(MansionEnergyManagementSystem)、面向社区的CEMS(CommunityEnergyManagementSystem)、面向工场的FEMS(FactoryEnergyManagementSystem)等。这些系统协作从而实现极其精细的能量优化控制。根据这些系统，在现有的发电站、分散型电源、太阳光或风力等可再生能源、以及需求方的相互之间能够实现高度的协调运用。由此，产生了基于以自然能量为主体的能量供给系统、及需求方和企业方的双向协作的需求方参加型能量供需这样的、新型且智能的形态的电力供给服务。图2是表示实施方式的能量管理系统的一例的图。该系统中，具备客户端系统和能够与客户端系统通信的作为服务器系统的云计算系统300。以下，说明对被电网供给电力的需求方(用户)的能量进行管理的一例。需求方具备电气设备，电气设备也从电网被供给电力。被电网供给电力的家庭100具备作为客户端系统的一例的家庭网关(HomeGateway：HGW)7。家庭网关7能够被从云计算系统300提供各种服务。云计算系统300具备服务器计算机SV和数据库DB。服务器计算机SV可以是单体也可以是多个。数据库DB可以设置在一个服务器计算机SV中，也可以分散配置在多个服务器计算机SV中。图2中，从电网6供给的电力(交流电力)经由电线杆的变压器61等而被分配给各家庭。被分配的电力经由电量计(智能电表)19而被分配到家庭100的配电盘20。电量计19具备对家庭100所具备的可再生能量发电系统的发电量、家庭100的电力消耗量、从电网6流入的电力量、或者向电网6逆流的电力量等进行计测的功能。配电盘20经由配电线21，向与该配电盘20连接的电气设备(照明、空调、或者热泵式热水器(HP)等)5以及电力调节系统(PCS)104供给电力。此外，配电盘20具备对每个馈线(feeder)的电力量进行计测的计测装置。电气设备5是能够与需求方宅内的配电线21连接的设备，对应于消耗电力的设备、生成电力的设备、以及消耗并生成电力的设备中的至少某一种。例如，电动车EV及PV系统101也是电气设备5。电气设备5经由插座(未图示)可装拆地与配电线21连接，并经由配电线21而与配电盘20连接。PV系统101具备设置在家庭100的屋顶或外壁的太阳能面板。由PV系统101产生的直流电力被供给到PCS104。PCS104将该直流电力提供给蓄电池102，对家庭100的蓄电池102充电。PV系统101处于利用可再生能量生产用于使电气设备5运转的能量的、作为能量生产装置的地位。风力发电系统等也在能量生产装置的范畴中。PCS104具备变换器(converter)(未图示)，将来自配电线21的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量管理系统，具备多个客户端装置和能与上述多个客户端装置通信的服务器装置，上述服务器装置具备：取得部，从上述客户端装置取得与被电网供给电力的电气设备有关的数据；预测部，根据上述数据，预测上述电气设备的能量需求；计算部，根据所预测出的上述能量需求，为了优化与上述电气设备有关的能量而计算上述电气设备的动作；以及控制部，根据所计算出的上述动作，将用于控制上述电气设备的控制信息向上述客户端装置发送。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.16 JP 2012-0928871.一种能量管理系统，具备多个客户端装置和能与上述多个客户端装置通信的服务器装置，上述服务器装置具备：取得部，从上述客户端装置取得与被电网供给电力的电气设备有关的数据；预测部，根据上述数据，预测上述电气设备的能量需求；计算部，根据所预测出的上述能量需求，为了优化与上述电气设备有关的能量而计算与上述电气设备的动作有关的运转调度；控制部，根据所计算出的上述运转调度，将用于控制上述电气设备的控制信息向上述客户端装置发送；检测部，检测与上述计算部进行的上述运转调度的计算有关的负荷；以及变更部，为了抑制从上述负荷的基准脱离而变更与上述运转调度的计算有关的参数。2.如权利要求1记载的能量管理系统，上述客户端装置具备界面部，该界面部用于使从上述控制部发送的控制信息中反映上述电力的需求方的意图。3.如权利要求1记载的能量管理系统，具备保存上述能量需求的数据库，上述预测部将上述数据库中保存的过去的能量需求读出来预测上述能量需求。4.如权利要求2记载的能量管理系统，上述预测部根据不同的基准预测多个上述能量需求，上述计算部计算与所预测出的多个上述能量需求分别对应的多个上述运转调度，上述控制部将基于所计算出的多个上述运转调度的多个控制信息向上述客户端装置发送，上述界面部许可基于从上述控制部发送的多个控制信息中的由上述需求方选择的控制信息的控制。5.如权利要求1记载的能量管理系统，具备数据库，该数据库保存所取得的上述数据、以及上述电气设备的控制对象模型，上述计算部根据上述数据库中保存的数据以及控制对象模型计算上述运转调度。6.如权利要求1记载的能量管理系统，上述计算部根据能量单价以及所预测出的上述能量需求，利用遗传算法计算上述运转调度。7.如权利要求1记载的能量管理系统，上述变更部根据所预测出的上述能量需求来变更与上述运转调度的计算有关的参数。8.如权利要求2记载的能量管理系统，上述预测部根据不同的基准预测多个上述能量需求，上述界面部将所预测出的多个上述能量需求提示给上述需求方，将由上述需求方从所提示的多个上述能量需求中选择的能量需求通知给上述服务器装置，上述计算部计算基于由上述需求方选择的能量需求的上述运转调度，上述控制部将基于所计算出的上述运转调度的多个控制信息向上述客户端装置发送。9.如权利要求1记载的能量管理系统，上述预测部对能量生产装置的能量供给量进行预测，该能量生产装置从可再生能量生产用于使上述电气设备运转的能量。10.如权利要求9记载的能量管理系统，上述能量生产装置是太阳能发电系统，上述预测部根据表示云的移动预测的气象信息、将上述太阳能发电系统的特性模型化后得到的太阳能发电模型、以及作为控制对象的地区的地图数据，预测上述地区的上述太阳能发电系统的发电量。11.如权利要求1记载的能量管理系统，上述客户端装置具备通信部，该通信部向上述服务器装置发送上述数据并请求上述运转调度的计算。12.如权利要求1记载的能量管理系统，上述取得部、上述预测部、上述计算部以及上述控制部中的至少某一个是在云计算系统中分散配置的功能对象。13.一种能量管理方法，是能够在具备多个客户端装置和能与上述多个客户端装置通信的服务器装置的能量管理系统中应用的能量管理方法，上述客户端装置，向上述服务器装置发送与被电网供给电力的电气设备有关的数据，并请求与上述电气设备的动作有关的运转调度的计算，上述服务器装置，从上述客户端装置取得上述数据，根据上述数据预测上述电气设备的能量需求，根据所预测出的上述能量需求，为了优化与上述电气设备有关的能量而计算与上述电气设备的动作有关的运转调度，根据所计算出的上述运转调度，将用于控制上述电气设备的控制信息向上述客户端装置发送，检测与上述运转调度的计算有关的负荷，为了抑制从上述负荷的基准脱离而变更与上述运转调度的计算有关的参数。14.如权利要求13记载的能量管理方法，上述客户端装置使从上述服务器装置发送的上述控制信息中反映上述电力的需求方的意图。15.如权利要求13记载的能量管理方法，上述预测中，将保存上述能量需求的数据库中所保存的过去的能量需求读出来预测上述能量需求。16.如权利要求14记载的能量管理方法，上述预测中，根据不同的基准预测多个上述能量需求，上述计算中，计算与所预测出的多个上述能量需求分别对应的多个上述运转调度，上述控制中，将基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山恭介，村井雅彦，久保田和人，谷本智彦，松江清高，山岸祐之，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP