JP5450184B2 - デマンド制御装置、デマンド制御方法、およびデマンド制御用プログラム - Google Patents

Description

本発明は、各種プラントやビル等におけるデマンド値を制御するデマンド制御装置、デマンド制御方法、およびデマンド制御用プログラムに関する。

従来、高圧、特別高圧で電気を受けるビル、工場などの建物では、３０分最大需要電力計（デマンド計）により３０分間ごとの電気の使用量が計測され、平均使用電力であるデマンド値が算出される。

そして、この算出されたデマンド値を基準として契約電力が決定され、さらにこの契約電力で決まる基本料金と電力使用量とにより電気料金が計算されるため、決定された契約電力を超えないようにデマンド制御を行う必要がある。

このデマンド制御に関する技術として、特許文献１に記載されたデマンド制御用支援方法がある。

このデマンド制御用支援方法では、取得した季節予報に合わせた適切な目標電力を設定し、この目標電力に基づいて最低限の環境維持と電力料金最小化とを両立することができる。

特許第３５６４６０５号公報

この特許文献１に記載のデマンド制御用支援方法により屋外環境に応じたデマンド制御を行うことができるようになるが、さらに精度の高いデマンド予測により該建物内の機器や在室者等への影響がなるべく少ない状態でデマンド制御を行うことが望まれていた。

また、従来のデマンド予測は予測対象時間の直前に行われること多く、デマンド値が上限値を超過することが判定されてからこれに基づいて建物内の機器の制御対象を判定するまでの時間が短時間であるために効率良く機器の制御ができない場合があるという問題があった。

例えば、デマンド計測対象の３０分間の中で契約電力が超過することが予測されるのが直前（数分前）であると、契約電力が超過しないようにどの機器の運転を停止させるかを判断する期間が数分間しかないため、停止の対象にし得る機器が限定されてしまい確実なデマンド制御を行うことが困難であるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高い精度でデマンド予測を行い、建物内の機器や在室者への影響を抑え、効率よく確実なデマンド制御を行うことが可能なデマンド制御装置、デマンド制御方法、およびデマンド制御用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の本発明のデマンド制御装置は、監視対象の建物に係る多数の設備機器の消費電力に基づき、前記設備機器に対しデマンド制御を行うデマンド制御装置において、前記設備機器の消費電力に係る過去のデマンド値が契約電力を超過したときの、前記設備機器の運用状況を記憶する過去データ記憶部と、前記建物のテナントにおけるイベント情報を記憶するイベント情報記憶部と、前記イベント情報記憶部で記憶されたイベント情報及び前記過去データ記憶部で記憶された過去データとに基づいて、デマンド予測情報を算出するデマンド予測算出部と、前記デマンド予測算出部で算出したデマンド予測情報に基づいて、前記多数の設備機器よりデマンド制御の対象となる設備機器を判定し、情報提供される当該設備機器の制御内容に係る情報を生成する設備機器制御情報生成部とを備えることを特徴とする。

またこのデマンド制御装置は、更に、前記建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する気象情報取得部と、当該建物に関する電力規制情報を取得する電力規制情報取得部との少なくとも１つを有し、前記デマンド予測算出部は、前記イベント情報及び前記過去データと、前記気象条件の予報情報又は前記電力規制情報の少なくとも１つとに基づいてデマンド予測情報を算出するようにしてもよい。

また本発明のデマンド制御方法は、監視対象の建物に係る多数の設備機器の消費電力に基づき、前記設備機器に対しデマンド制御を行うデマンド制御装置が、前記設備機器の消費電力に係る過去のデマンド値が契約電力を超過したときの、前記設備機器の運用状況を記憶する過去データ記憶ステップと、前記建物のテナントにおけるイベント情報を記憶するイベント情報記憶ステップと、前記イベント情報記憶ステップで記憶されたイベント情報及び前記過去データ記憶ステップで記憶された過去データとに基づいて、デマンド予測情報を算出するデマンド予測算出ステップと、前記デマンド予測算出ステップで算出したデマンド予測情報に基づいて、前記多数の設備機器よりデマンド制御の対象となる設備機器を判定し、情報提供される当該設備機器の制御内容に係る情報を生成する設備機器制御情報生成ステップとを有することを特徴とする。

またこのデマンド制御方法では、更に、前記建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する気象情報取得ステップと、当該建物に関する電力規制情報を取得する電力規制情報取得ステップとの少なくとも１つを有し、前記デマンド予測算出ステップでは、前記イベント情報及び前記過去データと、前記気象条件の予報情報又は前記電力規制情報の少なくとも１つとに基づいてデマンド予測情報を算出するようにしてもよい。
また本発明のデマンド制御用プログラムは、監視対象の建物に係る多数の設備機器の消費電力に基づき、前記設備機器に対しデマンド制御を行うデマンド制御装置に、前記設備機器の消費電力に係る過去のデマンド値が契約電力を超過したときの、前記設備機器の運用状況を記憶する過去データ記憶機能と、前記建物のテナントにおけるイベント情報を記憶するイベント情報記憶機能と、前記イベント情報記憶機能により記憶されたイベント情報及び前記過去データ記憶機能により記憶された過去データとに基づいて、デマンド予測情報を算出するデマンド予測算出機能と、前記デマンド予測算出機能により算出したデマンド予測情報に基づいて、前記多数の設備機器よりデマンド制御の対象となる設備機器を判定し、情報提供される当該設備機器の制御内容に係る情報を生成する設備機器制御情報生成機能とを実行させることを特徴とする。
またこのデマンド制御用プログラムでは、更に、前記建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する気象情報取得機能と、当該建物に関する電力規制情報を取得する電力規制情報取得機能との少なくとも１つを前記デマンド制御装置に実行させ、前記デマンド予測算出機能では、前記イベント情報及び前記過去データと、前記気象条件の予報情報又は前記電力規制情報の少なくとも１つとに基づいてデマンド予測情報を算出するようにしてもよい。

本発明のデマンド制御装置、デマンド制御方法、およびデマンド制御用プログラムによれば、高い精度でデマンド予測を行い、建物内の機器や在室者への影響を抑え、効率よく確実なデマンド制御を行うことができる。

本発明の一実施形態によるデマンド制御装置を利用したデマンド制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるデマンド制御装置を利用したデマンド制御システムの動作を示すシーケンス図である。

本発明の一実施形態として、監視対象の建物におけるデマンド制御に影響する様々な電力消費関連情報（イベント情報、気象情報、過去および現在のデマンド状況情報等）に基づいて、将来のデマンド値を予測してデマンド制御を行うデマンド制御システムについて説明する。

〈一実施形態によるデマンド制御システムの構成〉
本発明の一実施形態によるデマンド制御システムの構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態によるデマンド制御システム１は、監視対象の建物内の設備機器１０と、設備機器１０に接続されたデマンド計２０と、設備機器１０およびデマンド計２０に接続された入出力装置３０と、入出力装置３０に接続されるとともに外部のＷｅｂサーバである気象情報サーバ２Ａ、電力管理サーバ２Ｂ、およびビル情報管理サーバ２Ｃにネットワーク３を介して接続されたデマンド制御装置としてのサーバ装置４０とを有する。図１では、説明を簡略化するためサーバ装置４０に接続された設備機器１０および入出力装置３０が１台の場合を示しているが、実際には監視対象の建物に設置された多数の設備機器が接続されている。

デマンド計２０は、設備機器１０で消費された電力量を取得し、この消費電力量に基づいて３０分ごとのデマンド値を算出する。

入出力装置３０は、デマンド計２０で算出されたデマンド値を取得してサーバ装置４０に送信するとともに、サーバ装置４０から送出された設備機器１０の動作指示を設備機器１０に送信する。

サーバ装置４０は、イベント情報記憶部４１と、過去データ記憶部４２と、気象情報取得部４３と、電力規制情報取得部４４と、デマンド予測算出部４５と、設備機器制御部４６と、デマンド値取得部４７とを有する。

イベント情報記憶部４１は、監視対象の建物の電力消費量の増減が予測される、テナントのイベント情報を記憶する。

過去データ記憶部４２は、過去にデマンド値が契約電力を超過したときの、気象条件、建物内の設備機器の運用状況等の環境情報を記憶する。

気象情報取得部４３は、ネットワーク３を介して接続された気象情報サーバ２Ａから、当該建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する。

電力規制情報取得部４４は、ネットワーク３を介して接続された電力管理サーバ２Ｂから、当該建物に関する電力規制情報を取得する。

デマンド予測算出部４５は、イベント情報記憶部４１に記憶されたイベント情報、過去データ記憶部４２に記憶された過去のデマンド値超過時の環境情報、気象情報取得部４３で取得された気象条件の予報情報、および電力規制情報取得部４４で取得された電力規制情報に基づいて、デマンド予測情報を算出する。

設備機器制御部４６は、デマンド予測算出部４５で算出されたデマンド予測に基づいて当該ビルのテナントや在室者に予め通知すべき設備機器の動作内容を判定し、ネットワーク３を介して当該ビルの利用者であるテナントや在室者が閲覧する情報を提供するビル情報管理サーバ２Ｃに送信する。また設備機器制御部４６は、テナントや在室者に通知した設備機器の動作内容および、後述するデマンド値取得部４７で取得されたデマンド値に基づいて動作を制御する設備機器を判定し、制御対象とした設備機器の動作を停止または消費エネルギーを低減させるように変更させることにより消費エネルギーを低減させるように制御する。

デマンド値取得部４７は、入出力装置３０を介してデマンド計２０で算出された最新のデマンド値を取得する。

〈一実施形態によるデマンド制御システムの動作〉
次に、本実施形態におけるデマンド制御システム１の動作について説明する。

本実施形態におけるデマンド制御システム１が稼働されると、サーバ装置４０の気象情報取得部４３において、ネットワーク３を介して接続された外部のＷｅｂサーバである気象情報サーバ２Ａから気象条件の予報情報が取得される（Ｓ１）。また、サーバ装置４０の電力規制情報取得部４４において、ネットワーク３を介して接続された外部のＷｅｂサーバである電力管理サーバ２Ｂから電力規制情報が取得される（Ｓ２）。

そして、サーバ装置４０のデマンド予測算出部４５において、イベント情報記憶部４１に記憶されたイベント情報、過去データ記憶部４２に記憶された過去のデマンド値超過時の環境情報、気象情報取得部４３で取得された気象条件の予報情報、および電力規制情報取得部４４で取得された電力規制情報に基づいて、デマンド予測情報が算出される（Ｓ３）。

例えば、予測対象の日に電力消費量が増大すると予測されるイベントがあるときにはこれに基づいてデマンド値が高くなると予測し、予測対象の日や時間に気象条件の予報情報により外気が高くなると予測されるときにはこれに基づいて空調機の負荷が高くなりデマンド値が高くなると予測するデマンド予測情報を算出することが考えられる。

このデマンド予測情報は、上述したとおり予め記憶した情報やＷｅｂサーバから事前に取得可能な情報に基づいて算出されるため、予測対象の時間よりも数時間前、または数日前等の比較的早い時点で算出可能である。

これにより、上述したとおりデマンド予測情報が比較的早い時点で算出されているため、急に動作を停止または変更しても影響の少ない設備機器のみでなく、予め当該建物のテナントや在室者に動作を停止または変更する予定時刻等を通知しておけば制御可能な設備機器についても、制御対象の設備機器として判定することができる。

そこで設備機器制御部４６において、この当該ビルのテナントや在室者に予め通知すべき設備機器の動作内容（停止または変更動作予定時刻等）が生成され、ネットワーク３を介してビル情報管理サーバ２Ｃに送信され、当該ビルのテナントや在室者に閲覧されることで提供される（Ｓ４）。

上記のように、予め当該建物のテナントや在室者に、動作を停止または変更する設備機器の情報や予定時刻等を通知しておき、３０分毎のデマンド制御では、デマンド計２０において設備機器１０で消費された電力量が取得され（Ｓ５）、この消費電力量に基づいて３０分ごとのデマンド値が算出される（Ｓ６）。

次に、このデマンド計２０で算出されたデマンド値が入出力装置３０で取得され、サーバ装置４０に送出される（Ｓ７）。

そして、デマンド計２０で算出されたデマンド値と、ステップＳ４で生成されテナントや在室者に通知された設備機器の動作内容に基づいて、動作を制御する設備機器が判定される（Ｓ８）。

このようにして判定された設備機器について、動作を停止または消費エネルギーを低減させるように変更するための制御信号が生成され（Ｓ９）、入出力装置３０を介して対象となる設備機器に１０に送信されることによりデマンド制御が実行される（Ｓ１０）。

以上の本実施形態によれば、監視対象の建物のテナントのイベント情報、過去のデマンド超過情報、当該建物の位置に関する気象情報、および当該建物に関する電力規制情報に基づいて、予測対象の時間よりも比較的早い時点でデマンド予測情報の生成が可能であるため、例えば１日の中でテナントの始業前にデマンド予測情報を生成するとともにデマンド制御により動作を停止または変更する設備機器を判定してこの情報をテナントや在室者に通知することができ、直前に判定処理を行うよりもデマンド制御の対象とする設備機器を拡大することができる。

尚、３０分毎のデマンド制御においても、デマンド計により取得された電力量に加えて、監視対象の建物のテナントのイベント情報、過去のデマンド超過情報、当該建物の位置に関する気象情報、および当該建物に関する電力規制情報を用いてデマンド値を算出しても良い。例えば、デマンド値が高くなってきており過去のデマンド値超過時の環境情報と似ている状況にあると判定したときにはデマンド値が高くなると予測することができ、効率良く確実なデマンド制御を行うことができる。

１…デマンド制御システム
２Ａ…気象情報サーバ
２Ｂ…ビル情報管理サーバ
３…ネットワーク
１０…設備機器
２０…デマンド計
３０…入出力装置
４０…サーバ装置
４１…イベント情報記憶部
４２…過去データ記憶部
４３…気象情報取得部
４４…電力規制情報取得部
４５…デマンド値取得部
４６…デマンド予測算出部
４７…設備機器制御部

Claims (6)

1. 監視対象の建物に係る多数の設備機器の消費電力に基づき、前記設備機器に対しデマンド制御を行うデマンド制御装置において、
   前記設備機器の消費電力に係る過去のデマンド値が契約電力を超過したときの、前記設備機器の運用状況を記憶する過去データ記憶部と、
   前記建物のテナントにおけるイベント情報を記憶するイベント情報記憶部と、
   前記イベント情報記憶部で記憶されたイベント情報及び前記過去データ記憶部で記憶された過去データとに基づいて、デマンド予測情報を算出するデマンド予測算出部と、
   前記デマンド予測算出部で算出したデマンド予測情報に基づいて、前記多数の設備機器よりデマンド制御の対象となる設備機器を判定し、情報提供される当該設備機器の制御内容に係る情報を生成する設備機器制御情報生成部と
   を備えることを特徴とするデマンド制御装置。
2. 更に、前記建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する気象情報取得部と、当該建物に関する電力規制情報を取得する電力規制情報取得部との少なくとも１つを有し、
   前記デマンド予測算出部は、前記イベント情報及び前記過去データと、前記気象条件の予報情報又は前記電力規制情報の少なくとも１つとに基づいてデマンド予測情報を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のデマンド制御装置。
3. 監視対象の建物に係る多数の設備機器の消費電力に基づき、前記設備機器に対しデマンド制御を行うデマンド制御装置が、
   前記設備機器の消費電力に係る過去のデマンド値が契約電力を超過したときの、前記設備機器の運用状況を記憶する過去データ記憶ステップと、
   前記建物のテナントにおけるイベント情報を記憶するイベント情報記憶ステップと、
   前記イベント情報記憶ステップで記憶されたイベント情報及び前記過去データ記憶ステップで記憶された過去データとに基づいて、デマンド予測情報を算出するデマンド予測算出ステップと、
   前記デマンド予測算出ステップで算出したデマンド予測情報に基づいて、前記多数の設備機器よりデマンド制御の対象となる設備機器を判定し、情報提供される当該設備機器の制御内容に係る情報を生成する設備機器制御情報生成ステップと
   を有することを特徴とするデマンド制御方法。
4. 更に、前記建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する気象情報取得ステップと、当該建物に関する電力規制情報を取得する電力規制情報取得ステップとの少なくとも１つを有し、
   前記デマンド予測算出ステップでは、前記イベント情報及び前記過去データと、前記気象条件の予報情報又は前記電力規制情報の少なくとも１つとに基づいてデマンド予測情報を算出する
   ことを特徴とする請求項３に記載のデマンド制御方法。
5. 監視対象の建物に係る多数の設備機器の消費電力に基づき、前記設備機器に対しデマンド制御を行うデマンド制御装置に、
   前記設備機器の消費電力に係る過去のデマンド値が契約電力を超過したときの、前記設備機器の運用状況を記憶する過去データ記憶機能と、
   前記建物のテナントにおけるイベント情報を記憶するイベント情報記憶機能と、
   前記イベント情報記憶機能により記憶されたイベント情報及び前記過去データ記憶機能により記憶された過去データとに基づいて、デマンド予測情報を算出するデマンド予測算出機能と、
   前記デマンド予測算出機能により算出したデマンド予測情報に基づいて、前記多数の設備機器よりデマンド制御の対象となる設備機器を判定し、情報提供される当該設備機器の制御内容に係る情報を生成する設備機器制御情報生成機能と
   を実行させるためのデマンド制御用プログラム。
6. 更に、前記建物の位置に関する気象条件の予報情報を取得する気象情報取得機能と、当該建物に関する電力規制情報を取得する電力規制情報取得機能との少なくとも１つを前記デマンド制御装置に実行させ、
   前記デマンド予測算出機能では、前記イベント情報及び前記過去データと、前記気象条件の予報情報又は前記電力規制情報の少なくとも１つとに基づいてデマンド予測情報を算出する
   ことを特徴とする請求項５に記載のデマンド制御用プログラム。

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