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需要供給バランシングシステム、スイッチングシステム、需要供給管理システム、スイッチング方法、需要供給バランシング方法、需要供給管理方法、スイッチングプログラム、及び需要供給管理プログラム

国内特許コード P170014262
整理番号 (AF36-01WO)
掲載日 2017年6月23日
出願番号 特願2016-514688
出願日 平成27年2月24日(2015.2.24)
国際出願番号 JP2015000929
国際公開番号 WO2015162835
国際出願日 平成27年2月24日(2015.2.24)
国際公開日 平成27年10月29日(2015.10.29)
優先権データ
  • 特願2014-088404 (2014.4.22) JP
発明者
  • 東 俊一
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 需要供給バランシングシステム、スイッチングシステム、需要供給管理システム、スイッチング方法、需要供給バランシング方法、需要供給管理方法、スイッチングプログラム、及び需要供給管理プログラム
発明の概要 消費対象を消費しようとする消費箇所の情報を一か所に集めないで、消費対象を消費する消費箇所を公平に選定して、リアルタイムプライシングを実現する。需要供給バランシングシステム(リアルタイムプライシングシステム)(100)は、電力の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定部(21)と、電力源(10)と複数の電力消費機器(40)との間に各々接続される複数のスイッチングシステム(自動デマンドレスポンス(Automated Demand Response)装置)(30)とを備えている。複数のスイッチングシステム(30)の各々は、制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選部(33)と、抽選部(33)にて当選した場合に、電力を電力源(10)から受けて電力消費機器(40)に供給し、かつ/又は、抽選部(33)にて落選した場合に、電力源(10)から電力消費機器(40)への電力の供給を遮断するスイッチング部(34)とを備えている。
従来技術、競合技術の概要


従来より、複数の電力消費箇所(例えば、各家庭の電力消費機器)での電力の消費量の総量が、それらの複数の電力消費箇所に電力を供給する中央電力源(例えば、発電所)における電力の供給余力を超えないように、複数の電力消費箇所での電力消費を制御する電力需要供給バランシングシステムが提案されている。従来の電力需要供給バランシングシステムでは、複数の電力消費箇所のうちのいずれにおいて電力の消費を許可し、いずれにおいて電力の消費を制限するかを集中管理することで、複数の電力消費箇所における電力の総消費量を、中央電力源の電力の供給能力を超えない所定の目標値以下となるように制限している(例えば、特開2014-54123号公報を参照)。



このような従来の電力需要供給バランシングシステムは、例えば、複数の電力消費箇所が多数の電気自動車であり、それらの電気自動車を充電する場合に有効に適用される。例えば、100台の電気自動車のうち、中央電力源における電力の供給余力が少ないために50台だけ充電が可能である場合は、100台のなかから充電する50台を公平に選択するために、100台の電気自動車の情報を一か所に集めて、全体を管理すれば、総電力消費量を所定の目標値以下に抑えることができる。



また、昨今は、家庭におけるソーラ発電等が普及しており、各家庭の発電設備が小規模電力源となって、中央電力源に対して売電をするインフラも整いつつある。中央電力源における電力の供給余力が不足している場合に、複数の小規模電力源で得られた電力を中央電力源が買い取る場合にも、中央電力源がどの小規模電力源から電力を買い取るかを一か所で集中的に管理すれば、中央電力源における電力の供給余力に応じて、過剰な電力の買い取りを回避して、中央電力源において必要な量の電力を買い取ることができる。



しかしながら、管理すべき電力消費箇所や小規模電力源が100万箇所など膨大な数になる場合には、それらの情報を一か所に集めることが困難になり、そのためのインフラのコストが膨大になる。このような問題は、電力に限らず、ガス、水道等の消費対象についても、中央供給源と複数の消費箇所や小規模供給源との間において、同様に生じ得る。



本願は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数の消費箇所や小規模供給源(以下、消費箇所と小規模供給源を総称して「ノード」という。)の情報を一か所に集めないで、消費対象を伝送するノードを公平に選定できる需要供給バランシングシステムを提供することを目的とする。



需要供給バランシングシステムは、消費対象の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定部と、制限パラメータ設定部にて設定された制限パラメータを送信する送信部と、消費対象の中央供給源と複数のノードとの間に各々接続される複数のスイッチングシステムとを備えた構成を有している。複数のスイッチングシステムの各々は、送信部にて送信された制限パラメータを受信する受信部と、受信部にて受信した制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選部と、抽選部にて当選した場合に、消費対象を伝送可能となるように中央供給源とノードとを接続し、かつ/又は、抽選部にて落選した場合に、消費対象を伝送不可能となるように中央供給源とノードとの接続を切断するスイッチ部とを備えた構成を有している。

産業上の利用分野


本技術は、消費対象の需要と供給のバランスをとるための需要供給バランシングシステム、及びそれに用いられるスイッチングシステム及び需要供給管理システム、並びにそれらの方法及びプログラムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
消費対象の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定部と、
前記制限パラメータ設定部にて設定された前記制限パラメータを送信する送信部と、
前記消費対象の中央供給源と複数のノードとの間に各々接続される複数のスイッチングシステムと、
を備え、
前記複数のスイッチングシステムの各々は、
前記送信部にて送信された前記制限パラメータを受信する受信部と、
前記受信部にて受信した前記制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選部と、
前記抽選部にて当選した場合に、前記消費対象を伝送可能となるように前記中央供給源と前記ノードとを接続し、かつ/又は、前記抽選部にて落選した場合に、前記消費対象を伝送不可能となるように前記中央供給源と前記ノードとの接続を切断するスイッチ部と、
を備えたことを特徴とする需要供給バランシングシステム。

【請求項2】
前記ノードは、前記消費対象を消費する消費箇所であり、
前記スイッチ部が前記中央供給源と前記ノードとを接続することで、前記中央供給源から前記ノードに前記消費対象が伝送されることを特徴とする請求項1に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項3】
前記消費対象は、電力であり、
前記消費箇所は、電力消費機器であることを特徴とする請求項2に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項4】
前記ノードは、前記消費対象を提供する小規模供給源であり、
前記スイッチ部が前記中央供給源と前記小規模供給源とを接続することで、前記小規模供給源から前記中央供給源に前記消費対象が伝送されることを特徴とする請求項1に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項5】
前記消費対象は、電力であり、
前記小規模供給源は、蓄電装置であることを特徴とする請求項4に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項6】
前記消費対象の料金の単価が前記中央供給源の前記供給余力に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項7】
前記スイッチングシステムは、調整係数を設定する調整係数設定部をさらに備え、
前記当選確率は、前記調整係数設定部にて設定された前記調整係数に基づいて調整されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項8】
前記調整係数設定部は、ユーザの操作に基づいて前記調整係数を設定することを特徴とする請求項7に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項9】
前記制限パラメータ設定部は、前記供給余力が小さいほど前記当選確率が小さくなるような前記制限パラメータを設定することを特徴とする請求項2又は3に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項10】
前記制限パラメータ設定部は、前記供給余力が小さいほど前記当選確率が大きくなるような前記制限パラメータを設定することを特徴とする請求項4又は5に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項11】
前記消費対象の中央供給源をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の需要供給バランシングシステム。

【請求項12】
消費対象の中央供給源とノードとの間に接続されて用いられるスイッチングシステムであって、
送信されてきた制限パラメータを受信する受信部と、
前記受信部にて受信した前記制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選部と、
前記抽選部にて当選した場合に、前記消費対象を伝送可能となるように前記中央供給源と前記ノードとを接続し、かつ/又は、前記抽選部にて落選した場合に、前記消費対象を伝送不可能となるように前記中央供給源と前記ノードとの接続を切断するスイッチ部と、
を備えたことを特徴とするスイッチングシステム。

【請求項13】
消費対象の中央供給源と複数のノードとの間に各々接続される複数のスイッチングシステムとともに、需要供給バランシングシステムを構成するための需要供給管理システムであって、
前記中央供給源における前記消費対象の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定部と、
前記制限パラメータ設定部にて設定された前記制限パラメータを、前記複数のスイッチングシステムに送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする需要供給管理システム。

【請求項14】
消費対象の中央供給源とノードとの間に接続されて用いられるスイッチ部と通信可能な装置に、
送信されてきた制限パラメータを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選ステップと、
前記抽選部にて当選した場合に、前記消費対象を伝送可能となるように前記中央供給源と前記ノードとを接続し、かつ/又は、前記抽選部にて落選した場合に、前記消費対象を伝送不可能となるように前記中央供給源と前記ノードとの接続を切断するよう前記スイッチ部を制御するための制御信号を前記スイッチ部に送信する制御ステップと、
を実行させるためのスイッチングプログラム。

【請求項15】
消費対象の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定ステップと、
前記制限パラメータ設定ステップにて設定された前記制限パラメータを送信する送信ステップと、
前記消費対象の中央供給源と複数のノードとの間に各々接続される複数のスイッチングシステムの各々における、
前記送信ステップにて送信された前記制限パラメータを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選ステップと、
前記抽選ステップにて当選した場合に、前記消費対象を伝送可能となるように前記中央供給源と前記ノードとを接続し、かつ/又は、前記抽選ステップにて落選した場合に、前記消費対象を伝送不可能となるように前記中央供給源と前記ノードとの接続を切断するスイッチングステップと、
を含むことを特徴とする需要供給バランシング方法。

【請求項16】
消費対象の中央供給源とノードとの間で消費対象の伝送及び遮断を切り替えるスイッチング方法であって、
送信されてきた制限パラメータを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選ステップと、
前記抽選ステップにて当選した場合に、前記消費対象を伝送可能となるように前記中央供給源と前記ノードとを接続し、かつ/又は、前記抽選ステップにて落選した場合に、前記消費対象を伝送不可能となるように前記中央供給源と前記ノードとの接続を切断するスイッチングステップと、
を含むことを特徴とするスイッチング方法。

【請求項17】
消費対象の中央供給源と複数のノードとの間に各々接続される複数のスイッチングシステムを含む需要供給バランシングシステムにおいて消費対象の伝送を管理する需要供給管理方法であって、
前記消費対象の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定ステップと、
前記制限パラメータ設定ステップにて設定された前記制限パラメータを、前記複数のスイッチングシステムに送信する送信ステップと、
を含むことを特徴とする需要供給管理方法。

【請求項18】
消費対象の中央供給源とノードとの間に接続されて用いられるスイッチングシステムのコンピュータに、
送信されてきた制限パラメータを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記制限パラメータに基づく当選確率で抽選を行う抽選ステップと、
前記抽選ステップにて当選した場合に、前記消費対象を伝送可能となるように前記中央供給源と前記ノードとを接続し、かつ/又は、前記抽選ステップにて落選した場合に、前記消費対象を伝送不可能となるように前記中央供給源と前記ノードとの接続を切断するスイッチングステップと、
を実行させるためのスイッチングプログラム。

【請求項19】
消費対象の中央供給源と複数のノードとの間に各々接続される複数のスイッチングシステムとともに、需要供給バランシングシステムを構成するための需要供給管理システムのコンピュータに、
前記消費対象の供給余力に基づいて制限パラメータを設定する制限パラメータ設定ステップと、
前記制限パラメータ設定ステップにて設定された前記制限パラメータを、前記複数のスイッチングシステムに送信する送信ステップと、
を実行させるための需要供給管理プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 公開
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 分散協調型エネルギー管理システム構築のための理論及び基盤技術の創出と融合展開 領域
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