CN102414951A - 供需控制装置、供需控制方法及程序 - Google Patents

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Abstract

一种供需控制装置(100)，具有：取得包含追加的能量设备的多个能量设备中的能量输入输出关系的信息(100i)的输入输出关系取得部(1001)、根据上述信息(100i)计算对追加后的多个能量设备的控制参数的值的运转计划部(1002)、将计算出的值指令给追加后的多个能量设备的供需控制部(1003)。

Description

供需控制装置、供需控制方法及程序
技术领域
本发明涉及对建筑物提供电及热等能量的系统的控制，尤其是涉及计算该系统中使用的发电机及热源机等能量设备的运转计划的方法。
背景技术
一直以来，人们都在研究将利用可再生能量而动作的能量设备导入建筑物的系统。在该系统中，尝试通过效率良好地运转这些能量设备，来削减因建筑物的能量消耗而排出的CO2。
作为这样的一种系统，着眼于将发电机设置在建筑物等中，供应电、和发电机发电时产生的热这双方的热电同时供给(热电联供)系统。在欧洲等广大区域，将与发电同时产生的余热和由太阳照射的光能量同样地定义为可再生能量。
作为以住宅为对象的热电同时供给系统，正处于将使用燃料电池的系统实用化的阶段。在大多数实用化的热电同时供给系统中，在燃料电池等发电机构的基础上，还组合使用了将与发电同时产生的余热转变为热水的热交换器、和作为存储该热水的设备的储热水槽。
这是由于一般在建筑物的电及热的需求中存在时间性失配。存在时间性失配的情况下，需要将发电时产生的电及热的至少任意一方暂时蓄积，并与需求相配合地供给。在这样的目的下，由热水产生的蓄热能够由比较廉价的设备来实现。
此外，在热电同时供给系统的电及热的供给、和电需求及热需求之间，除了时间性失配，也存在量上的失配。建筑物的热需求和电需求之比(热电比)在夏季和冬季差异较大。而另一方面，燃料电池供给的供给量的热电比与季节无关，是恒定的。
因此，考虑在燃料电池等供给发电及余热这双方的装置中，组合利用了电的热源机。作为利用电生成热的热源机，例如，希望普及热泵技术。热泵使用大气热或地热作为低温的热源。该大气热和地热被定义为可再生能量。
这里，专利文献1的方法公开了进行热电同时供给系统及热泵等多个热源机的运转计划的方法。
在专利文献1中，公开了具有蓄热槽的能量供给设备的运转计划系统。在专利文献1的技术中，与非专利文献1的技术同样地，基于系统整体相对于运转设备的模式(pattern)的动作、此时产生的成本的数学式、和运转时热需求的预测，而使用动态计划法来计算热源机的运转计划。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3763767号公报
非专利文献
非专利文献1：Bakirtzis，A.G.；Dokopoulos，P.S.，″Short term generationscheduling in a small autonomous system with unconventional energy sources，″Power Systems，IEEE Transactions on，vol.3，no.3，pp.1230-1236，Aug 1988
发明概要
发明要解决的课题
这样的使用数理计划法计算运转计划的情况，如果规定系统的动作的模型(model)正确，则对于预测的需求模式来说，能够使能量成本最小地运转设备。
然而，在使用上述数理计划法的方法中，需要在桌面上进行系统的动作、和产生的成本之间的模型化。而且，对系统追加新设备的情况下，对于追加了设备后的系统需要再次重新进行模型化，这需要具有专业知识的管理者。
因此，在没有专门进行使建筑物的能量成本最小化的管理者的系统中，只能使用预先模型化的设备组合的控制方法、及规则库的控制方法中的某一种方法。其结果，在系统中追加了新设备的情况下，存在不能将系统的能量成本控制到最佳的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况作出的，其目的在于提供一种供需控制装置，在供给电及热等多种能量的系统中，即使在追加了新设备的情况下，仅通过输入追加后的设备间的连接关系就能够降低系统的运转成本。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的供需控制装置具备：取得部，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和由利用热而动作的设备消耗的消耗热量；预测部，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；系统结构取得部，在对建筑物追加了能量设备的情况下，取得用于确定在追加了上述能量设备后的各能量设备间的能量输入输出关系；计算部，使用上述需求预测数据和用于确定上述能量输入输出关系的上述信息，计算用于对控制对象的能量设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及计划控制部，将计算出的上述计划值向包含所追加的上述能量设备的控制对象的各能量设备发送。
即，与电力及热量分别相关的需求预测数据例如是指分别确定该电力及热量的数据等。
并且，例如，上述信息是作为能量输入输出关系，用于确定通过在两个能量设备之间具有供热水管等而在这两个设备之间流过能量(热等)的两个能量设备的信息等。
即，例如，在追加能量设备之前，不取得上述信息，执行第1计划值，而不是根据该信息计算的第2计划值。
而且，在追加了能量设备之后，取得上述信息，并指令根据该信息得到的第2计划值。
并且，所谓能量设备，是指例如热泵、燃料电池、储热水槽等设置在住宅等建筑物中的处理能量的设备。
并且，所谓计划值，是指通过计算该值，确定在该计算之后进行的、利用所计算出的值进行处理的内容，从而能够确立计划的值。
另外，例如，也可以是该供需控制装置设置在能量供给系统中，该能量供给系统具有：根据上述控制参数动作的主动性能量设备、和从该主动性能量设备以外的其他能量设备及需求侧设备被动地输入输出能量的被动性能量设备，上述供需控制装置生成用于控制上述主动性能量设备的上述控制参数，上述系统结构取得部取得上述主动性能量设备和上述被动性能量设备之间的能量输入输出关系的信息，作为能量输入输出关系的上述信息，上述计算部包含系统模型计算部、和设备模型计算部，上述系统模型计算部根据由上述系统结构取得部取得的上述能量输入输出关系的上述信息来确定计算各能量设备的能量输入输出量的顺序，并根据在确定的计算上述能量输入输出量的顺序中先行计算的能量设备的能量输入输出量，确定向上述被动性能量设备的能量输入输出量的值，上述设备模型计算部按照上述系统模型计算部确定的计算上述能量输入输出量的顺序，根据面向上述主动性能量设备的上述控制参数的计划值、和上述系统模型计算部确定的面向上述被动性能量设备的能量输入输出量的值，计算该能量供给系统具有的各能量设备的能量输入输出量，上述计划控制部生成面向上述主动性能量设备的上述控制参数的计划值，在基于生成的上述控制参数的上述计划值，由上述设备模型计算部计算的各能量设备的上述能量输入输出量成为规定的能量输入输出量的情况下，将生成的上述控制参数的上述计划值指令给上述主动性能量设备。
发明的效果
根据本发明，在对该系统追加了新的能量设备的情况下，与追加之前的过去的输入输出关系无关地，计算对应于追加之后的当前的输入输出关系的控制参数，因此，能够降低作为控制对象的能量设备的运转成本。并且，能够节省具有专业知识的管理者在桌面上重新计算模型所需的时间和成本。
附图说明
图1是实施方式的能量供需系统的结构图。
图2是实施方式的供需控制装置的结构图。
图3是实施方式的系统结构输入中的显示内容的图。
图4是表示实施方式的输入的系统结构的内容的图。
图5是说明实施方式的系统模型计算部利用输入的系统结构进行计算的步骤的图。
图6是实施方式的系统模型计算部利用输入的系统结构进行计算的步骤的图。
图7是表示能量供需系统等的图。
图8是表示计划控制部的具体例的图。
图9是表示计划控制部的具体例的图。
图10是表示计划控制部的具体例的图。
图11是表示供需控制装置的图。
图12是表示供需控制装置的图。
图13是供需控制装置的流程图。
图14是表示控制参数的表格的图
图15是供需控制装置的动作的流程图。
图16是供需控制装置的动作的流程图。
图17是供需控制装置的动作的流程图。
图18是表示供需控制装置的结构等的图。
图19是表示能量供需系统的动作的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
另外，后述的其他方式中的利用图15说明的动作，也能够降低作为控制对象的能量设备的运转成本，并且，能够节省具有专业知识的管理者在桌面上重新计算模型所需的时间和成本。例如，首先也可以参照该图15的说明。
图1是表示本实施方式的能量供给系统1的系统结构的一个例子。
该能量供给系统1例如设置在住宅等建筑物中。在建筑物中，包括：利用电力进行动作的设备(电力负载)、使用供热水器等的热水的设备(供热水负载)、以及通过热水的热进行制热的设备(制热负载)等的需求侧设备(参照图7的需求侧设备11c)。该电力负载、供热水负载和制热负载分别被供给电力及热水等的能量。
图1的能量供给系统1具有太阳能发电系统101、蓄电系统102、燃料电池103、热泵104、及储热水槽105。
并且，该能量供给系统1具有：配电盘120、电力计121、煤气计122、以及水表123。
进而，该能量供给系统1具有用于动作控制这些设备的供需控制装置100。
太阳能发电系统101是通过将太阳能的能量转换为电能而进行发电的系统。发电的电力向配电盘120供给。另外，太阳能发电系统101的发电量由从太阳照射的光能的量来决定，不能由供需控制装置100控制。
另外，太阳能发电系统101例如也可以挪用一般的太阳能发电系统。
另外，虽然在图1中没有表示出，但在挪用了一般的太阳能发电系统的太阳能发电系统101中，至少包括设置在建筑物屋顶上的太阳能电池板、和将该太阳能电池的直流电转换为交流电的能量转换器。
蓄电系统102例如在由太阳能发电系统101产生的电力高于建筑物的需求的情况下进行充电。而在由太阳能发电系统101生成的电力比建筑物的需求少时，由蓄电系统102放电。
另外，蓄电系统102与配电盘120连接。蓄电系统102不仅能够充电由太阳能发电系统101生成的电力，还能够充电由燃料电池103发电的电力或者由电力公司提供的电力。
另外，蓄电系统102也可以挪用一般的蓄电系统。
另外，一般地，对于蓄电系统(蓄电系统102)的连接目的地及其方式，考虑有与太阳能发电系统(太阳能发电系统101)的能量转换器(前述)直流连接的方法、和与配电盘(配电盘120)交流连接的方法。在与能量转换器及配电盘(配电盘120)中的任一个连接的情况下，都使用铅酸电池及锂离子电池等二次电池作为蓄积蓄电系统102的电的机构。
另外，二次电池需要以直流进行充放电。因此，在与配电盘(配电盘120)连接的情况下需要增加双向变换器等转换直流及交流的机构。
燃料电池103以由煤气公司提供的城市煤气作为燃料，供给电力及热水。
并且，燃料电池103发电的电力与由太阳能发电系统101产生的电力同样地供给到配电盘120。
并且，从储热水槽105向燃料电池103的热交换器供给着低温的水。在燃料电池103进行发电的同时，由热交换器回收该发电产生的热。然后，储热水槽105将由回收的热生成的热水送回到储热水槽105。
另外，在燃料电池103中，运转温度由于所使用的电解质材料等而不同，所以送回到储热水槽105的热水的水温也根据燃料电池103的方式而不同。
另外，预计将向一般住宅普及的固体高分子形燃料电池的动作温度是80～100℃。此外，由该固体高分子形燃料电池生成的热水一般约为65℃。此外，在从常温状态开始发电时，需要用于加热的能量投入和起动时间。
在制冷剂膨胀时的吸热现象中，热泵104从低温的热源即大气吸收热。并且，热泵104在制冷剂压缩时的发热现象中生成热水。与由加热器等直接产生热的情况相比，热泵104的效率比较高。
热泵104为了在制冷剂压缩时使用电而与配电盘120连接。并且，低温的水从储热水槽105向热泵104的压缩侧的热交换器供给，而回收压缩时的发热所产生的热水被送回到储热水槽105。
储热水槽105蓄积由燃料电池103及热泵104生成的热水。并且，在需要住宅的供热水负载及制热负载时，储热水槽105将蓄积的热水供给到需要热水的负载。
储热水槽105具有：用于测定从燃料电池103及热泵104供给的热量的一次侧热量计131、和用于测定向供热水负载及制热负载供给的热量的二次侧热量计132。
另外，在储热水槽105中，由于从蓄积热水的蓄热箱有放热损失，一次侧热量计131及二次侧热量计132这两个测量热量之间的差分不成为蓄热量。
因此，虽然未图示，但在蓄积热水的蓄热箱的一个部位或者多个部位安装温度传感器，根据这些温度传感器的信息，来推测实际的蓄热量。
另外，在住宅用的储热水槽中，大多使用温度成层型，该温度成层型是指在蓄热箱中，利用水的温度的比重差使低温的水和高温的水成层而蓄积。
该情况下，对燃料电池103及热泵104，供给箱下部的低温的水(一次侧送水)，而返回的热水(一次侧热水或一次侧回水)存放在箱上部。
一次侧热量计131测量的热量是使一次侧送水的热量为0的一次侧回水的热量。因此，一次侧热量计131一般包括测量一次侧送水的水温的水温计、测量一次侧回水的水温的水温计、测量它们的流量的流量计、以及根据测定值计算热量的运算机构等多个机构。对供热水负载(参照图7的需求侧设备11c)，供给箱上部的热水(二次侧热水或二次侧送水)，在箱下部补充等量的自来水(市政水)。
由于制暖负载(参照需求侧设备11c)仅需要热水的热，所以对其热交换器供给箱上部的热水(二次侧热水或二次侧送水)，而由该热交换器放热而成为低温的水(二次侧回水)返回箱下部。
二次侧热量计132测量的热量是市政水或二次侧回水的热量为0的二次侧送水的热量。
配电盘120具有用于安全用电的电流断路器。从该配电盘120对电力负载(参照图7的需求侧设备11c)供给电力。
并且，在配电盘120上安装有电力传感器133。电力传感器133分别测定电力负载的消耗电力、太阳能发电系统101的发电量。
另外，供需控制装置100如后所述，将从电力负载的消耗电力减去太阳能发电系统101的发电量后的值预测为电力需求，将预测结果用于供需计划。因此，也可以仅测定电力负载的消耗电力和太阳能发电系统101的发电量之间的差分。
电力计121、煤气计122、及水表123分别测量从电力公司、煤气公司、及自来水站购买的电力、城市煤气及自来水的量。
对测量的值乘以单价或者CO2排放系数等而累积计算的值，是建筑物的运转成本(经济成本、环境成本)，供需控制装置100的主要目的就是降低该运转成本。
供需控制装置100使用配电盘120的电力传感器133、及从储热水槽105的二次侧热量计132取得的过去的需求数据，预测当前时刻以后的、对于电力和热水这两种能量的各个能量的需求(参照需求预测部201(图2等))。另外，关于电力，能够通过减去太阳能发电系统101的发电量来预测需求。
并且，供需控制装置100从电力计121取得电价动态地变动等时它的电价等。并且，供需控制装置100从蓄电系统102、及储热水槽105取得电和热水各自的能量蓄积量，并从燃料电池103取得燃料电池103的起动状态。
然后，供需控制装置100使用取得的这些信息，分别定期地对蓄电系统102、燃料电池103、及热泵104下达其发电量、消耗电力、或设备的动作内容(起动/停止)等的控制参数的指令。
另外，在本实施方式中，在图1的能量供给系统1中，将蓄电系统102、燃料电池103、及热泵104等称作主动性能量设备(参照图7的主动性能量设备11a)。即，所谓主动性能量设备，是指例如该蓄电系统102等，由供需控制装置100根据控制参数主动性地控制能量的输入输出量的能量设备。
另一方面，将蓄热槽(储热水槽)105那样不是根据来自供需控制装置100的指令，而是根据其他能量设备或需求侧设备等被动地输入输出能量的设备，称作被动性能量设备(参照图7的被动性能量设备11b)。
并且，如图7所示，例如将建筑物内具有的洗碗机等不是能量供给系统1具有的能量设备11X的其他设备，称作需求侧设备11c。
图2是表示供需控制装置100的结构的图。
供需控制装置100具有：供需计划部200、需求预测部201、系统模型计算部202、控制表格203、供需控制部204、系统结构输入部210、及系统结构存储部211。
另外，供需控制装置100的全部或者一部分例如是具有CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等的计算机。并且，可以将供需计划部200等分别理解为通过该计算机执行程序而由供需控制装置100实现的功能的功能块。
供需计划部200对于从当前时刻t0到制作运转计划的时刻T(t0＜T)的期间的各个关注时刻t(t0≤t≤T)，将关注时刻t的值、状态矢量st的值、控制矢量ut的值发送给系统模型计算部202。这里，状态矢量st是时刻t时，系统(能量供给系统1)的各设备能够获得的状态的组合。并且，控制矢量ut是时刻t时，对各设备的控制参数的组合。
并且，供需计划部200从系统模型计算部202分别取得状态矢量st+1的值、和成本的值PC(st，ut，t)。
这里，状态矢量st+1是，在时刻t以状态矢量st的值来表示系统的状态时，将以控制矢量ut表示的参数施加给各设备时的矢量。即，状态矢量st+1是在上述情况下，表示在时间步骤t的下一个时间步骤(t+1)时各设备能够获得的状态的组合。
另一方面，所谓成本的值是指时刻t的时间步骤中发生的成本的值。
系统模型计算部202从供需计划部200接收关注时刻t的值、状态矢量st的值、和控制矢量ut的值。这里，状态矢量st是在离散时刻t的时刻步骤开始时刻的、以设备n(1≤n≤N)的状态的值sn，t为要素的矢量值。
【数学式1】
st＝(s1，t  s2，t…sN，t)
(式1)
另外，设备n(1≤n≤N)的状态sn，t的值例如在该设备n是蓄积能量的设备(蓄电系统102、储热水槽105等)的情况下，该设备n的蓄电/蓄热量。并且，对于停止起动需要花费时间的设备或者需要较大能量的设备(燃料电池103等)，状态sn，t的值也可以是该设备的起动状态(停止时＝0、起动时＝1等)。
另一方面，设备n不是蓄积能量的设备，或者，是在停止起动时不需要(比阈值)长的时间的设备及不使用(比阈值)大的能量的设备(热泵104的情况)的情况下，状态sn，t的值也可以直接为固定值(＝0等)。
并且，控制矢量ut是时刻t的时间步骤的期间的、以对设备n(1≤n≤N)的控制参数的值un，t为要素的矢量值。
【数学式2】
ut＝(u1，t  u2，t…uN，t)
(式2)
另外，在设备n(1≤n≤N)起动、停止、及运转中，设备n的控制参数un，t的值是负载率(额定的百分之多少运转)等的值。另外，设备n为被动性能量设备(参照图7的被动性能量设备11b)时，控制参数un，t的值可以直接为固定值(＝0等)。
系统模型计算部202在从供需计划部200接受这些值之后，参照系统结构存储部211保持的系统结构(系统结构信息)，确定所需的预测值的种类(蓄电、充电、及蓄热等)。并且，系统模型计算部202从需求预测部201取得时刻t的与这些确定的种类对应的预测值。
需求预测部201利用从电力传感器133及二次侧热量计132等取得的、过去的需求数据的统计的性质，预测关注时刻t的这些需求。
系统模型计算部202向设备模型计算部212传送所需的信息。被传送的信息包含：系统结构存储部211所保持的系统结构中含有的设备n(n＝1、2…)的种类(款式等)及关注时刻t的值。并且，被传送的信息包含：状态矢量st中含有的设备n的状态sn，t的值、控制矢量ut中含有的对设备n的控制参数un，t的值、和系统模型计算部202计算出的值之中该设备n的计算所需的值。
而且，系统模型计算部202从设备模型计算部212分别取得下一个时刻步骤(t+1)的设备n的状态st+1的值、和在时刻t的时间步骤内由设备n生成或者消耗的能量的量或产生的成本的值。
系统模型计算部202统计设备模型计算部212计算的值，计算时刻(t+1)的状态矢量st+1的值、和在时刻t的时间步骤内系统整体产生的成本，并将计算结果返回给供需计划部200。另外，系统整体产生的成本用下面的符号PC(数学式3)表示。
【数学式3】
PC(st，ut，t)
(式3)
另外，后面将对系统模型计算部202的统计方法进行详细说明。
这里，为了使以后的说明书的标注简单，用下述数学式(数学式4)表述下面的关系。该数学式(数学式4)是表示被输入到系统模型计算部202中的关注时刻t的值、状态矢量st的值、控制矢量ut的值、和针对其由系统模型计算部202计算的时刻(t+1)的状态矢量st+1的值之间的关系。
【数学式4】
st+1＝F(st，ut，t)
(式4)
供需计划部200利用从系统模型计算部202返回的值，将由下面的式(数学式5)计算的阵列U(t，st)(t0≤t≤T)的值设定到控制表格203中。
【数学式5】
U ( t , s t ) = arg min u t { min u t + 1 , . . . , u T Σ t T PC ( s t , u t , t ) }
(∵st+1＝F(st，ut，t))
(式5)
另外，在数学式5的计算中，优选利用例如动态规划法等的数理计划法、遗传算法(GA)、或模拟退火算法(SA：Simulated Annealing)等典型的启发式解法(Meta heuristics解法)。
供需控制部204从各个设备取得当前时刻t0的各设备n(1≤n≤N)的状态sto，n的值。供需控制部204利用当前时刻t0的值、和从各个设备取得的设备n的状态sn，t0的值，参照控制表格203，取得应对设备n设定的控制参数un，t0。
【数学式6】
u t 0 = U ( t , S t 0 )
= u 1 , t 0 u 2 , t 0 . . . u N , t 0
( · · · s t 0 = S 1 , t 0 S 2 , t 0 . . . S N , t 0 )
(式6)
并且，在取得的控制参数un，t0与对各设备当前设定的值不同的情况下，供需控制部204对各设备设定取得的控制参数un，t0作为新的控制参数。
例如，控制表格203可以与各个时刻、各个设备、及设备的状态矢量sn，t0的各个内容建立对应地存储控制矢量ut。即，可以在各个时刻的设备的状态sn，t0是各个内容时，将对各个设备进行控制时的合适的控制矢量ut与该时刻、设备、及内容建立对应地存储。并且，存储的控制矢量ut是，在与该控制矢量ut建立了对应的时刻，通过对建立了对应的设备的控制，状态矢量s的内容是建立了对应的内容时使用的。
在详细说明系统模型计算部202的统计方法之前，对存储在系统结构存储部211中的系统结构信息210I、和系统结构输入部210的系统结构信息210I的输入方法进行说明。
图3是表示实施方式的系统结构输入中的显示内容(画面210by)的图。在图3中，向能量供给系统1追加的设备用图标103a的阴影线表示。即，图3表示向能量供给系统1追加燃料电池103的情况。
系统结构输入部210具有显示器等显示部(显示单元)210b、和键盘等输入部210a(输入单元)。
并且，用户在设置或追加设备时，由用户操作输入部210a，使由供需控制装置100控制的设备显示在显示部210b上。图3中，新显示出燃料电池103(的图标103a)。
系统结构输入部210的显示部210b(显示部210b的显示区域210bx)中，如图3所示，显示有表示供需控制装置100的图表100a、表示蓄电系统102的图标102a、表示燃料电池103的图标103a、表示热泵104的图标104a、表示储热水槽105的图标105a、表示电力计121的图标121a、表示煤气计122的图标122a、表示二次侧热量计的图标132a、和表示电力传感器133的图标133a。
即，显示有图标100a、及图标133a等设定在该系统中的各个设备的图标210c。另外，太阳能发电系统101发电的发电量由电力传感器133测量着，所以不显示在系统结构输入部210的显示部210b上。
另外，显示区域210bx也可以是个人电脑等计算机中使用的显示器的显示区域等。
具体而言，也可以通过供需控制装置100的显示部210b进行在该计算机上显示显示区域210bx等的指令，使该计算机显示图标100a等。
并且，例如，也可以通过供需控制装置100的网络服务的功能，在该计算机的网页浏览器上显示显示区域210bx。
在各个图标210c上，叠加显示该图标210c的设备与该设备以外的其他设备之间的接口(interface)的标记(电、煤气、热水等)。各图标210c的上部侧的标记(“控制”、“煤气”等)表示该设备的控制输入。而各图标的下部侧的标记(“电”、“煤气”、“热水”等)表示该设备的控制输出。
另外，这些标记不一定需要如图3那样表示。并且，用户不需要区别控制输入和控制输出，不一定需要这些标记。
图4是表示本实施方式中在能量供给系统1中追加燃料电池103的情况的各设备的连接关系的一个例子的图。
图3的显示部210b上，在显示各设备的图标210c之后，通过用户操作输入部210a，将各设备的图标210c上的表示接口的标记(上述)之间进行连接。
如图4所示，在完成了显示部210b上的连接之后(参照连接的显示210d)，通过用户操作输入部210a，将与显示在显示部210b上的系统结构相关的系统结构信息210I保存到系统结构存储部211(图2)中。
接下来，利用图5对系统模型计算部202的统计方法进行详细说明。
图5是说明实施方式中的系统模型计算部202利用输入的系统结构进行计算的步骤的图。
系统模型计算部202从供需计划部200接收关注时刻t、状态矢量st、控制矢量ut的值。系统模型计算部202从系统结构存储部211取得图4所示的系统结构。
这里，取得的系统结构中包含：测定着电力需求的电力传感器133(参照图4的电力传感器133的图标133a)、和测定着热需求的二次侧热量计132(参照图标132a)。
因此，系统模型计算部202从需求预测部201取得在时刻t的对于关于电力传感器133等的需求、也就是电力及热各自的需求的预测值即P0，t(太阳能发电量在超过了需求的情况下为P0，t＜0、在不够的情况下为P0，t＞0)、和H0，t的值(图5)。
图6是说明实施方式的系统模型计算部202利用输入的系统结构进行计算的步骤的图。
图6中，蓄电系统102(为了简便，使设备n＝1)仅将控制参数u1，t作为控制输入。因此，系统模型计算部202将蓄电系统102的型号、蓄电系统102的状态S1，t的值、和控制参数u1，t的值传送给设备模型计算部212。
然后，从设备模型计算部212取得时刻(t+1)的蓄电系统102的状态S1，t+1的值、时刻t的时间步骤内的蓄电系统102的充放电量P1，t(充电时P1，t＞0、放电时P1，t＜0)的值。
另外，设备模型计算部212根据蓄电系统102的型号，确定面向该型号的计算式(参照F1()，G1()、图2的计算式212f)(数学式7)。该计算式保存在设备模型计算部212的内部。
然后，设备模型计算部212利用确定的计算式计算S1，t+1的值和P1，t的值。
【数学式7】
s1，t+1＝F1(s1，t，u1，t，t)
P1，t＝G1(s1，t，u1，t，t)
(式7)
同样，在图6中，燃料电池103(设备n＝2)仅将控制参数u2，t设为控制输入。
因此，系统模型计算部202将燃料电池103的型号、时刻t的燃料电池103的状态s2，t的值、和控制参数u2，t的值传送给设备模型计算部212。
并且，系统模型计算部202从设备模型计算部212取得时刻(t+1)的燃料电池103的状态s2，t+1的值、时刻t的时间步骤内的燃料电池103的煤气使用量G1，t的值、发电量P2，t(发电时设P2，t＜0)的值、和热回收量H1，t的值。
另外，设备模型计算部212根据燃料电池103的型号，确定面向该型号的计算式(F2()，G2())(数学式8)。该计算式被保存在设备模型计算部212的内部。
并且，设备模型计算部212使用确定的计算式计算s2，t+1的值、煤气使用量G1，t的值、发电量P2，t的值、和热回收量H1，t的值。
【数学式8】
s2，t+1＝F2(s2，t，u2，t，t)
(G1，t P2，t H1，t)＝G2(s2，t，u2，t，t)
(式8)
同样，在图6中，热泵104(设备n＝3)仅将控制参数u3，t作为控制输入。
因此，系统模型计算部202将热泵104的型号、时刻t的热泵104的状态s3，t的值、和控制参数u3，t的值传送给设备模型计算部212。
并且，系统模型计算部202从设备模型计算部212取得时刻(t+1)的热泵104的状态s3，t+1的值、时刻t的时间步骤内的热泵104的消耗电量P3，t(P3，t≥0)的值、和热回收量H2，t的值。
另外，设备模型计算部212根据热泵104的型号，确定面向该型号的计算式(F3()，G3())(数学式9)。该计算式被保存在设备模型计算部212的内部。并且，设备模型计算部212使用确定的计算式计算s3，t+1的值、消耗电量P3，t的值、和热回收量H2，t的值。
【数学式9】
s3，t+1＝F3(s3，t，u3，t，t)
(P3，t H2，t)＝G3(s3，t，u3，t，t)
(式9)
接着，系统模型计算部202根据从系统结构存储部211取得的系统结构，得知储热水槽105(设备n＝4)的作为能量输入(能量输入量)的、一次侧热水的时刻t的时间步骤内的热量的值是(H1，t+H2，t)，作为能量输出(能量输出量)的、二次侧热水的时刻t的时间步骤内的热量的值是H0，t。
然后，系统模型计算部202将储热水槽105的型号、时刻t的储热水槽105的状态s4，t、一次侧热水的热量(H1，t+H2，t)的值、和二次侧热水的热量H0，t的值传送给设备模型计算部212。系统模型计算部202从设备模型计算部212取得时刻(t+1)的储热水槽105的状态s4，t+1的值。
另外，设备模型计算部212通过根据储热水槽105的型号确定面向该型号的计算式(F4())(数学式10)，来计算s4，t+1的值。该计算式被保存在设备模型计算部212的内部。
【数学式10】
s4，t+1＝F4(s4，t，H1，t+H2，t，H0，t，t)
(式10)
同样，系统模型计算部202根据从系统结构存储部211取得的系统结构，得知电力计121(设备n＝5)的时刻t的时间步骤内的能量输出量即电量的值为(P0，t+P1，t+P2，t+P3，t)。
然后，系统模型计算部202将电力计121的种类、电量(P0，t+P1，t+P2，t+P3，t)的值传送给设备模型计算部212，并从设备模型计算部212取得时刻t的时间步骤内的电费L5，t。
另外，设备模型计算部212根据电力计121的种类，确定面向该型号的电费表(L5())(数学式11)，并计算电费L5，t的值。该电费表被保存在设备模型计算部212的内部。
【数学式11】
L5，t＝L5(P0，t+P1，t+P2，t+P3，t，t)      (式11)
同样，系统模型计算部202根据从系统结构存储部211取得的系统结构，得知煤气计122(设备n＝6)的时刻t的时间步骤内的能量输出量即煤气消耗量的值为G1，t。
然后，系统模型计算部202将煤气计122的种类、煤气消耗量G1，t的值传送给设备模型计算部212，并从设备模型计算部212取得时刻t的时间步骤内的煤气费L6，t。
另外，设备模型计算部212根据煤气计122的种类，确定面向该型号的煤气费表(L6())(数学式12)，并计算煤气费L6，t的值。该煤气费表被保存在设备模型计算部212的内部。
【数学式12】
L6，t＝L6(G1，t，t)
(式12)
系统模型计算部202在对所有设备完成了计算时，将时刻(t+1)的设备矢量st+1(＝F(st，ut，t))、和时刻t的时间步骤内由系统整体产生的成本PC(st，ut，t)即(L5，t+L6，t)返回给供需计划部200。
【数学式13】
F(st，ut，t)＝(s1，t+1 s2，t+1…sN，t+1)
PC(st，ut，t)＝L5，t+L6，t
(式13)
图8、图9、及图10分别是表示图7的计划控制部204x的具体例(计划控制部204x1、计划控制部204x2、计划控制部204x3)的图。
如图8、图9、及图10所示，计划控制部204x例如包含供需计划部200(图2)。
并且，也可以如图8、及图9所示，计划控制部204x包含供需控制部204(图2)。
并且，也可以如图8、及图10所示，计划控制部204x包含控制表格203。
并且，在图2中，分别表示了供需计划部200、供需控制部204、及控制表格203这三个部分，但没有表示包含三个部分的作为整体的计划控制部204x。这样，在供需控制装置100中，仅存在供需计划部200等各个设备，不表示作为整体的计划控制部204x也可以。
这样，能够由本领域技术人员选择计划控制部204x的细节。计划控制部204x可以是合适的多种形态中的某个形态。具体来说，例如，可以是本领域技术人员容易想到的细节，也可以是适用了改良发明的形态等不容易想到的形态。对于任何形态的计划控制部204x，只要适用本发明，就仅是计划控制部204x的一个例子。
并且，对于计划控制部204x以外的其他部分，其细节也是同样的。
图11是表示具有设备模型保存部212m的情况下的供需控制装置100的图。
图12是表示具有需求预测部201的情况下的供需控制装置100的图。
具体而言，例如，供需控制装置100可以仅含有设备模型保存部212m(图11、图2)、需求预测部201(图12、图2)中的设备模型保存部212m(参照图12)(图11)，也可以仅包含需求预测部201(图12)，还可以两者都不包含(参照图7)或者两者都包含(图2)。
另外，具体来说，例如，在仅包含需求预测部201，不包含设备模型保存部212m的情况(图12)下，可以如下所述。例如，供需控制装置100可以使用在供需控制装置100的外部设置的装置所具有的与设备模型保存部212m的功能相同的功能(服务器等)，来进行上述处理。
图13是表示供需控制装置100的动作的流程图。
首先，通过在能量供给系统1中追加需追加的能量设备(例如图7所示的追加设备11B)，向系统结构输入部210输入(取得)系统结构信息210I(S1)。
在S1中，输入的系统结构信息210I包含与追加的能量设备相关的信息。例如，追加设备11B是储热水槽105时，该信息包含上述s4，t的附注字符“4”，或者包含与该附注字符“4”对应的储热水槽105的地址及接口(port)号码等。另外，这样，在图13的说明中，作为一个例子也采纳了追加储热水槽105的情况。
接下来，系统模型计算部202通过输入的系统结构信息210I，取得追加的能量设备的值(信息)(S2)。例如，追加的能量设备为储热水槽105时，系统模型计算部202取得s4，t等。
接下来，系统模型计算部202根据追加的能量设备的值(信息)，确定在能量供给系统1中供需控制装置100的控制对象即能量设备的控制参数(S3)。
然后，计划控制部204x通过根据追加的能量设备的信息(s4，t等)确定的控制参数，控制追加的能量设备及其他的能量设备(燃料电池103、热泵104等)(S4)。
由此，能够防止其他的能量设备的运转成本变高，在追加了能量设备的情况下，也能够降低能量供给系统1的运转成本。
另外，在S1(图13)中，追加的能量设备是被动性能量设备(例如，图7的被动性能量设备11b、储热水槽105)时，向系统结构输入部210输入用于确定与该被动性能量设备连接的主动性能量设备(主动性能量设备11a(燃料电池103等))的系统结构信息210I。
然后，在S2中，系统模型计算部202取得根据系统结构信息210I确定的主动性能量设备(燃料电池103等)的值(例如热量H1，t)、和根据系统结构信息210I确定的被动性能量设备的值(储热水槽105的s4，t)。
然后，在S3中，系统模型计算部可以使用取得的值进行计算(例如，计算式212f、(数学式10))，根据其计算结果(储热水槽105的s4，t+1)确定控制对象的能量设备(燃料电池103等)的控制参数(ut-1)(图13中省略图示)。
另外，在S3中，也可以取代系统模型计算部202，由设备模型计算部212进行该计算(计算式212f、(数学式10))。具体来说，设备模型计算部212例如通过根据主动性能量设备(燃料电池103等)的值(热量H1，t)计算的值H1，t+H2，t来进行该计算(计算式212f、(数学式10))。
另外，设备模型计算部212也可以从存储计算式的设备模型保存部212m取得该计算式。
这里，该设备模型保存部212m可以设置在该供需控制装置100中(参照图2的设备模型保存部212m)，也可以设置在追加设备11B的制造公司的服务器等供需控制装置100的外部。
并且，具体来说，设备模型计算部212也可以从由设备模型保存部212m保存的相互不同的多个种类(设备的种类)的多个计算式(计算式212f)包含的数据(数据212fA)之中，取得由输入的系统结构信息210I确定的追加的能量设备的种类的计算式。
而且，例如，也可以根据所确定的该控制参数(例如燃料电池103的控制矢量ut-1)变化，使上述主动性能量设备(燃料电池103)的上述值(热量H1，t)变化。
另外，控制参数例如也可以由根据被动性能量设备的上述值(储热水槽105的s4，t+1)计算的值(成本(PC)、及被动性能量设备的下游侧的能量设备的值等确定。
并且，例如，供需控制装置100也可以在追加能量设备时，与能量供给系统1的用户的安装了网页浏览器的计算机(参照用户PC100a)连接。
并且，系统结构输入部210在输入系统结构信息210I时，使表示由输入的系统结构信息210I确定的能量设备的显示标志(表示物)(参照图3及图4的图标103a)、以及表示该能量设备与由系统结构信息210I确定的和该能量设备连接的能量设备之间的连接的显示标志(参照图4的连接线210d)分别显示在网页浏览器的显示区域210bx上。
即，例如，系统结构输入部210判断由输入的系统结构信息210I确定的追加的能量设备(追加设备11B)的种类是否是被动性能量设备。然后，仅在判断为追加的能量设备是被动性能量设备的情况下，显示表示该判断结果的显示标志(图标105a、连接线210d)。
这里，例如，显示的显示标志也可以是用与没得出该判断的情况下显示的图标210c的颜色不同的颜色来显示该追加的能量设备的图标103a。并且，也可以是用与图标210c的形状不同的形状的图标103a等。
并且，例如，该显示标志也可以是与其他的连接线(例如从供需控制装置100伸出的控制信号线)的颜色不同的颜色的连接线210d等。
另外，通过显示上述的基于判断的显示标志，显示对主动性能量设备进行与不连接追加的能量设备时的控制内容不同的，较难预测的控制内容的控制。显示的显示标志也可以是表示对主动性能量设备进行那样的控制的消息。
并且，设备模型计算部212也可以从在被动性能量设备(储热水槽105)的制造者的服务器(图略)中设置的设备模型保存部，取得由该设备模型保存部保存的该被动性能量设备的计算的计算式(计算式212f)。然后，根据取得的计算式进行计算即可。
并且，系统结构输入部210也可以仅在由设备模型计算部212取得被动性能量设备的计算式的情况下，显示显示标志，该显示标志(连接线210d)表示该被动性能量设备、与由系统结构信息210I确定的主动性能量设备之间的连接。
另一方面，在未由设备模型计算部212取得被动性能量设备的计算式的情况下，也可以不显示该显示标志(连接线210d)。
另外，例如，在未由设备模型计算部212取得被动性能量设备的计算式的情况下，也可以不显示该显示标志(第1显示标志)，而显示与连接线210d的颜色不同的其他颜色的连接线等的第2显示标志。
上面，如所说明的那样，即使追加了能量设备，也能够合适地控制与追加的能量设备连接的能量设备等控制对象的能量设备。
图14是表示控制表格203t的一个例子的图。如图14所示，控制表格203t将应对各设备设定的控制参数(Ut)与时刻(图14的第1列)、该时刻的时间点的能量的蓄积量(第2列的蓄电量、第3列的蓄热量)、和设备的起动状态(第4列)建立对应地进行存储。
(其他方式)
另外，作为本发明的其他方式，例举下面的方式。
图15是供需控制装置100的动作的流程图。
在追加新设备之前，供需控制装置100基于已经设置的设备之间的输入输出关系进行作为控制对象的能量设备的动作控制(Sf1)。
并且，在供需控制装置100检测到追加了设备的情况下(Sf2：是)，取得追加了设备后的输入输出关系(Sf3)。接下来，供需控制装置100基于追加了设备后的输入输出关系计算作为控制对象的能量设备的控制参数(Sf4)。
根据本实施方式，供需控制装置随着Sf2中新设备的追加，执行Sf3及Sf4的处理。由此，每当追加设备时，计算对应于追加后的当前的输入输出关系的控制参数，而不是追加前的过去的输入输出关系，因此能够降低作为控制对象的能量设备的运转成本。并且，能够节省由具有专业知识的管理者在桌面上重新计算模型所需的时间和成本。
图16是具体表示图15的从Sf3到Sf4的处理的流程图。。
首先，供需控制装置100取得用于确定追加了能量设备后的各设备间的输入输出关系的信息(图2的系统结构信息210I)(Sa1)。
接下来，供需控制装置100从多个控制内容(控制参数)中，决定适于所取得的输入输出关系的控制内容(控制参数)(Sa2)。对于该控制内容的决定处理(Sa2)的方法将在图17中进行说明。
并且，供需控制装置100根据所决定的控制内容(所决定的控制参数)的计划值，控制控制对象的能量设备。(Sa3)
图17是表示图16的控制内容的决定处理(Sa2)的具体动作的一个例子的流程图。
首先，供需控制装置100制作临时的控制参数(临时参数)(Se1)。
接着，供需控制装置100利用在Se1中制作的临时的控制参数计算控制对象的能量设备受到控制时的成本(Se2，参照上述数学式式3、数学式5等)。
然后，在判断计算的成本是合适的成本时(Se3：是)，供需控制装置100将该临时的控制参数决定为合适的控制参数(Se5)。
在Se3中，例如在计算的成本比预先设定的阈值小时(Se3：是)，供需控制装置100将计算的成本判断为合适的成本。而计算的成本比该閾值大时(Se3：否)，供需控制装置100将计算的成本判断为不是合适的成本。
接下来，在Se3中，当判断为不是合适的成本时(Se3：否)，将临时的控制参数变更为下面的临时的控制参数(Se4)。然后，利用变更后的临时的控制参数进行上述Se2以后的处理。
另外，也可以不进行图17的Se4的处理。该情况下，供需控制装置100在Se1中生成多个临时的控制参数。然后，在Se2中，根据生成的各个控制参数计算成本。接着，在Se3中，从生成的多个临时的控制参数中，将计算为成本最低的临时的控制参数决定为合适的控制参数。
另外，在图17中，所谓临时的控制参数是指例如上述控制矢量ut。
图18是表示本发明的其他方式的能量供给系统1的结构例的图。图18中，供需控制装置100和控制对象的能量设备(例如热泵104)通过家庭局域网络100N连接。
供需控制装置100具有输入输出关系取得部1001、运转计划部1002、和供需控制部1003。并且，上述Sa1、Sa2、及Sa3的处理分别由图18中的输入输出关系取得部1001、运转计划部1002、供需控制部1003进行。
另外，图18的输入输出关系取得部1001也可以包含图1的系统结构输入部210的一部分或者全部。
另外，图1所示的其他的功能块适当地也与该例子相同。
图19是表示供需控制装置100取得供需控制装置100及包含各能量设备的各设备间的输入输出关系之前的处理的序列图。
首先，追加的能量设备与能量供给系统1连接(Sb0)。例如，图18中，燃料电池103与储热水槽105及供需控制装置100连接(参照图18中表示的连接100u1、100u2)。
这时，如图18所示，追加的能量设备(燃料电池103)也可以与住宅100H中设置的网络(图18的家庭局域网络100N)连接(连接103y)。
接下来，追加的能量设备(燃料电池103)经由该网络对供需控制装置100发送表示已追加这一情况的信息(Sb1)。
接着，供需控制装置100接收发送的信息(Sc1)。然后，将用于使用户输入各设备间的输入输出关系的界面(参照图3的画面210by等)显示在外部的显示器上(Sc2)。经由该界面，通过发送各设备的输入输出关系的信息(Sd3)，供需控制装置100取得用于确定追加了能量设备后的输入输出关系的第1信息100i(图18)(Sc3)。
该第1信息100i是用于根据该第1信息100i确定追加了能量设备(燃料电池103)后应进行的控制内容所需的信息。
另外，第1信息100i的取得処理(Sc3)也可以不按上述那样进行。例如，也可以进行使上述用户界面显示在供需控制装置100的显示区域上的控制(Sc2)，通过受理对该供需控制装置100的操作100u3来进行取得。
另外，为了取得用于确定输入输出关系的信息，不一定需要进行Sc2～Sc3及Sd1～Sd3的处理。例如，在图18中，供需控制装置100也可以使用各设备的网络上的地址信息或接口(port)号码信息来确定各设备的输入输出关系。该情况下，从追加的能量设备(例如燃料电池103)经由家庭局域网络100N取得用于确定各设备的输入输出关系的第2信息103I(图18)，由此，供需控制装置100能够取得用于确定追加了能量设备后的各设备的输入输出关系的信息。
另外，在本申请说明书的一部分或全部中，所谓能量设备，是处理能量的设备，具有以下的某一功能。(i)产生能量(发电)、(ii)能量从外部供给、(iii)蓄积能量、(iv)消耗能量、以及(v)供给能量。例如，相当于图1所示的太阳能发电系统101、蓄电系统102、燃料电池103、热泵104、及储热水槽105等。
另外，能量设备也可以通过从多个控制参数中确定(检索)的控制参数来控制。
另外，如图1等所示，设置的能量设备例如可以为多个(蓄电系统102、燃料电池103、热泵104等)。
另外，各个能量设备也可以由根据其他能量设备中的值(能量输入输出量等)确定的控制参数来控制。
另外，能量供给系统1例如也可以是HEMS(Home Energy ManagementSystem，家庭能源管理系统)等系统。并且，供需控制装置100例如可以是构成HEMS系统的控制装置的一部分或者全部。
另外，追加的能量设备可以是一个也可以是多个。
另外，图18的供需控制装置100具体来说可以与图2的供需控制装置100一部分相同或者全部相同。例如，图18的供需控制装置100通过具有图2的需求预测部201，可以进行基于需求预测部201的处理的更为合适的动作。
另外，需求预测部201例如也可以包含取得消耗电力等信息的取得部、和根据取得的信息求出需求预测数据的预测部。
另外，本发明基于上述实施方式进行了说明，但本发明不限定于实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种改良和变形。例如，可以如下所述。
例如，输入的系统结构信息210I(图2)可以包含下面的第1、第2信息。第1信息是用于确定所追加的追加设备(的种类(型号等)，参照图7的追加设备11B)的信息。并且，第2信息是用于确定该追加设备所连接的连接目的地的设备的信息。
具体来说，例如，第1信息可以将由对输入部210a(图3)的键盘(前述)的敲键操作所指定的种类确定为追加设备的种类。
并且，例如，具体来说，也可以是将显示在显示区域210bx(图3)上的光标210m(图3)向1个图标210c的位置移动这样的用户的操作。
并且，第2信息可以例如通过该操作将光标210m移动后的位置的图标210c的设备确定为连接目的地的设备。
另外，第2信息可以在作为触摸面板的显示区域210bx上确定用户触摸了的位置的图标210c的设备。
这样，供需控制装置100例如设置在能量供给系统1中，该能量供给系统1具有：根据控制参数(例如控制矢量ut-1)动作的主动性能量设备(参照主动性能量设备11a(图7)、燃料电池103(图1)等)、和从该被动性能量设备(参照被动性能量设备11b、储热水槽105)以外的其他能量设备(主动性能量设备11a等)及需求侧设备(需求侧设备11c)被动地输入输出能量的被动性能量设备，生成主动性能量设备的控制中的控制参数的供需控制装置100具有：取得主动性能量设备与被动性能量设备之间的能量输入输出关系(系统结构信息210I)的系统结构输入部210；根据取得的能量输入输出关系，确定计算各能量设备的能量输入输出量的顺序(例如计算储热水槽105的能量输入输出量(H1，t+H2，t)的顺序)，根据在所确定的计算能量输入输出量的顺序中(比储热水槽105的能量输入输出量的计算)先行计算的能量设备(燃料电池103)的能量输入输出量(H1，t)，确定向被动性能量设备(储热水槽105)的能量输入输出量的值(H1，t+H2，t等)的系统模型计算部202；根据按照确定的计算能量输入输出量的顺序，面向主动性能量设备(燃料电池103)的控制参数的计划值(例如燃料电池103的u2，t-1)、和确定的面向被动性能量设备(储热水槽105)的能量输入输出量的值(H1，t+H2，t)，计算该能量供给系统1具有的各能量设备(燃料电池103、储热水槽105、及其他)的能量输入输出量的设备模型计算部212；生成面向主动性能量设备的控制参数的计划值(主动性能量设备11a的控制矢量ut-1等)，在基于生成的控制参数的计划值，计算的各能量设备(燃料电池103、储热水槽105、及其他)的能量输入输出量成为规定的能量输入输出量(例如根据该能量输入输出量计算的成本为最小的能量输入输出量)的情况下，将生成的控制参数的计划值指令给主动性能量设备的(进行该计划值(控制参数)的控制)计划控制部204x。
这里，供需控制装置100中，也可以进一步具体地还具有例如保存与各个种类的能量设备的能量输入输出量相关的关系式(计算式212f)的设备模型计算部212(参照图11、图2)，在对能量供给系统1追加了新的种类的能量设备(例如被动性能量设备11b(储热水槽105))时，系统结构输入部210取得追加的能量设备的种类、和追加后的各能量设备间(例如储热水槽105和燃料电池103之间)的能量输入输出关系(系统结构信息210I)，在取得的系统结构信息210I是追加有新的种类的能量设备(被动性能量设备11b)的信息时，设备模型计算部212取得与追加的上述种类的能量设备的能量输入输出量相关的关系式。
并且，该供需控制装置100也可以进一步具体地为，例如能量供给系统1具有具备蓄电部或蓄热部(能量蓄积部)的能量设备(蓄电系统102、储热水槽105)，设备模型计算部212根据正在关注的时刻(关注时刻t)的具备蓄电部或蓄热部(能量蓄积部)的能量设备中的蓄电量或蓄热量(能量蓄积量)、和根据对主动性能量设备的控制参数的计划值及系统模型计算部202确定的对被动性能量设备的能量输入输出量的值，计算从正在关注的时刻开始到一定时刻步骤后为止的各个时刻的蓄电量或蓄热量(能量蓄积量)。
并且，该供需控制装置100也可以进一步具体为，例如，供需控制装置100还具有预测能量供给系统1供给的电和热中的某一方或双方的需求的时间序列模式(pattern)的需求预测部201(参照图12、图2)，在根据预测的时间序列模型由该能量供给系统1供给了能量的情况下，规定的能量输入输出量是能量成本为最小的能量输入输出量，计划控制部204x在根据预测的时间序列模式供给了能量的情况下，检索能量成本为最小的控制参数的计划值。
并且，该供需控制装置100也可以进一步具体为，例如，主动性能量设备是热泵(例如热泵104)、燃料电池(例如燃料电池103)、蓄电池系统(例如蓄电系统102)中的任意一个或者多个，被动性能量设备是储热水槽(例如储热水槽105)。
并且，该供需控制装置100也可以进一步具体为，例如，具有对表示设置该供需控制装置的建筑物(参照图1)中的电力和热各自(能量)的需求的需求预测数据进行取得的需求预测部201(图12、图2参照)，计划控制部204x使用取得的需求预测数据，上述计划控制部具有：供需计划部200，根据与由蓄电部(例如蓄电系统102)蓄电的电力(能量)的蓄电量(蓄积量)和由蓄热部(例如储热水槽105)蓄热的热(能量)的蓄热量(蓄积量)对应的该蓄电量及该蓄热量、和该计划值，计算由上述设备模型计算部计算的上述各能量设备的能量输入输出量是上述规定的能量输入输出量的上述计划值；以及控制表格203，将蓄电量与蓄热量的组作为索引，存储与该蓄电量及该蓄热量对应并由供需计划部200计算的计划值，主动性能量设备是蓄积或供给蓄电量和蓄热量中的各种能量(使能量的蓄积量变化的(控制的))的能量设备(例如能量设备102x(蓄电系统102及储热水槽105全体))中的至少一部分(储热水槽105)。
另外，能量设备102x也可以例如具体为，通过蓄电部的动作的控制等分别使电力及热(能量)的蓄积量(蓄电量、蓄热量(蓄积量))变化。即，也可以例如控制蓄积量。
并且，也可以根据相对于检测的蓄电量和检测的蓄热量的组，由控制表格建立对应而存储的计划值，由供需控制部204等进行控制，更为具体地，也可以将该计划值与时刻建立对应地存储，建立了对应的时刻是当前时刻时，进行该计划值的控制。
这样，在追加了追加设备1B后，对控制对象的能量设备进行与追加前的第1控制不同的第2控制(参照Sf4)，能够可靠地进行适当的控制。
另外，例如也可以为控制对象的能量设备是第1主动性能量设备(例如热泵104)，而追加设备11B是其他的第2主动性能量设备(例如燃料电池103)。另一方面，追加设备11B也可以是被动性能量设备(储热水槽105)等。
而且，作为第2控制(Sf4)，在追加设备11B与由输入的信息(Sf3)确定的能量设备连接时能够进行充分合适的控制，在追加后也能够进行充分合适的控制，从而可靠地进行充分合适的控制。而且，例如，根据输入的上述信息，基于追加设备11B的地址等数据进行第2控制，由此能够表示出进行更加充分合适的控制的数据，从而进行更加合适的控制。而且，例如，作为追加设备11B的图标(参照图3的103a等)，表示与其他图标的颜色、形状之类的外观等不同的外观等的图标，由用户看到不同的外观等，从而能够使用户的操作维持为比较简单的操作。
另外，可以构建用于实现上述供需控制装置100的各个功能的计算机程序，也可以构建存储有该计算机程序的存储介质，还可以构建实现各个功能的集成电路。
另外，本发明不仅能够作为装置、系统、集成电路等实现，还能够作为(i)以构成该装置等的处理单元为步骤的方法、(ii)使计算机执行这些步骤、(iii)能够计算机读取的记录有该程序的CD-ROM等存储介质、(iv)表示该程序的信息、数据或信号来实现。并且，这些程序、信息、数据及信号也可以经由因特网等通信网络发布。
另外，只要不脱离本发明的主旨，将本领域技术人员容易想到的各种变形实施到本实施方式中，或者组合不同实施方式中的构成要素来构筑的方式，都包含在本发明的范围内。
工业实用性
本发明的供需控制装置100具有系统结构输入部210、和系统模型计算部202等，适用于建筑物的能量成本或者环境成本的最小化。
符号说明
100  供需控制装置
100i 信息
101  太阳能发电系统
102  蓄电系统
104  热泵
105  储热水槽
200  供需计划部
201  需求预测部
202  系统模型计算部
203  控制表格
204  供需控制部
210  系统结构输入部
211  系统结构存储部
212  设备模型计算部
1001 输入输出关系取得部
1002 运转计划部
1003 供需控制部
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种控制装置，设置在具有多个设备的设备控制系统中，经由通信网络对上述多个设备的动作进行控制，上述控制装置具备：
取得部，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和由利用热而动作的设备消耗的消耗热量；
预测部，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；
设备模型保存部，保存与各设备的种类对应的与能量的输入输出量相关的关系式；
系统结构取得部，在对上述设备控制系统新追加了作为上述控制装置的控制对象的设备的情况下，取得用于确定上述追加的设备的种类和该设备追加后的各设备间的能量的输入输出关系的信息；
计算部，基于由上述系统结构取得部取得的上述信息，从上述设备模型保存部取得上述追加的设备的与上述种类对应的上述关系式，使用上述需求预测数据、上述能量的输入输出关系、和上述取得的关系式，计算用于对包含上述追加的设备的控制对象的各设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及
计划控制部，将计算出的上述计划值向上述控制对象的各设备发送。
2.(修改后)如权利要求1所述的控制装置，上述系统结构取得部使输入上述能量的输入输出关系的画面显示在外部，
上述画面具有表示各设备的图标，
表示追加的上述设备的上述图标用与该追加的设备以外的其它设备不同的颜色、形状或布线来表示，
上述系统结构取得部取得在该画面上由用户输入的上述信息。
3.(删除)
4.(修改后)如权利要求1所述的控制装置，上述控制装置通过保存有上述控制对象的设备的上述通信网络上的地址信息，来确定各设备间的上述能量的输入输出关系，
上述系统结构取得部通过取得上述追加的设备的上述地址信息，来确定该设备追加后的上述输入输出关系。
5.(修改后)如权利要求1所述的控制装置，上述设备控制系统具有：根据上述控制参数生成、蓄积或供给能量的第1设备；和输入及输出从其他设备供给的能量的第2设备，
上述控制装置生成用于控制上述第1设备的上述控制参数，
上述系统结构取得部取得表示上述第1设备和上述第2设备之间的能量的输入输出关系的信息，作为上述能量的输入输出关系，
上述计算部包含系统模型计算部、和设备模型计算部，
上述系统模型计算部根据由上述系统结构取得部取得的上述能量的输入输出关系的信息，来确定计算使控制对象的各设备输入或输出的能量的量的顺序，并根据该顺序，确定使上述第2设备输入或输出的能量的量的值，
上述设备模型计算部按照计算上述能量的量的顺序，根据用于控制上述第1设备的上述控制参数的计划值、和使上述第2设备输入或输出的能量的量的值，计算使该设备控制系统具有的各设备输入或输出的能量的量，
上述计划控制部生成用于控制上述第1设备的上述控制参数的计划值，在使各设备输入或输出的上述能量的量成为规定的值的情况下，将生成的上述计划值指令给上述第1设备。
6.(删除)
7.(修改后)如权利要求5所述的控制装置，上述设备控制系统具有具备蓄电部的蓄电装置，
上述设备模型计算部根据正在关注的时刻的上述蓄电装置的蓄电量、用于控制上述第1设备的上述计划值、和使上述第2设备输入输出的能量的值，计算从上述正在关注的时刻开始到经过一定时间后的时刻为止的各个时刻的上述蓄电装置的蓄电量。
8.(修改后)如权利要求5所述的控制装置，上述设备控制系统具有具备蓄热部的蓄热装置，
上述设备模型计算部根据正在关注的时刻的上述蓄热装置的蓄热量、用于控制上述第1设备的上述计划值、和上述系统模型计算部确定的使上述第2设备输入输出的能量的值，计算从上述正在关注的时刻开始到经过一定时间后的时刻为止的各个时刻的上述蓄热装置的蓄热量。
9.(修改后)如权利要求7或8所述的控制装置，上述需求预测部生成上述需求预测数据，作为电及热中的某一方或者双方的需求的时间序列模式，
在根据上述需求预测部预测的上述时间序列模式对成为对象的设备供给了能量的情况下，上述规定的值是能量成本为最小的能量输入输出量，
在按照上述需求预测部预测的上述时间序列模式供给了能量的情况下，上述计划控制部检索使上述能量成本为最小的上述控制参数的计划值。
10.(修改后)如权利要求7至9中任一项所述的控制装置，上述第1设备是热泵、燃料电池、及蓄电装置中的任意一个或多个，
上述第2设备是储热水槽。
11.(修改后)如权利要求1所述的控制装置，上述计划控制部使用由上述需求预测部取得的上述需求预测数据，
上述计划控制部具有：
供需计划部，以根据与由蓄电装置蓄电的蓄电量、由蓄热装置蓄热的蓄热量、和上述计划值，使各设备的能量的输入输出量成为规定的值的方式计算上述计划值；以及
控制表格，将上述蓄电量与上述蓄热量的组作为索引，与该蓄电量及该蓄热量建立对应地存储上述计划值。
12.(修改后)如权利要求1所述的控制装置，在对上述设备控制系统追加新的设备时，上述系统结构取得部输入包含该追加的设备的地址的系统结构信息，
上述系统模型计算部根据输入的上述系统结构信息中含有的上述地址，取得表示上述追加的设备的动作状态的值，
在输入了上述系统结构信息的情况下，上述计划控制部根据由表示上述追加的设备的上述动作状态的上述值确定的控制参数，对上述追加的设备以外的其他上述设备进行控制。
13.(删除)
14.(修改后)如权利要求12所述的控制装置，在对上述设备控制系统追加了新的设备后，当表示该追加的设备的上述动作状态的上述值变化时，上述控制参数也变化。
15.(修改后)如权利要求14所述的控制装置，当追加上述第2设备时，上述控制装置与安装了网页浏览器的计算机连接，
在输入了上述系统结构信息的情况下，上述系统结构取得部使表示由输入的上述系统结构信息确定上述地址的上述第2设备的显示标志、以及表示该第2设备与由上述系统结构信息确定的上述第1设备之间的连接的显示标志，分别显示在上述网页浏览器的显示区域上。
16.(删除)
17.(修改后)一种控制方法，由控制装置执行，该控制装置设置在具有多个设备的设备控制系统中，经由通信网络对上述多个设备的动作进行控制，
上述控制装置具有设备模型保存部，该设备模型保存部保存与各设备的种类对应的与能量的输入输出量相关的关系式，
上述控制方法包含：
第1取得步骤，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和由利用热而动作的设备消耗的消耗热量；
预测步骤，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；
第2取得步骤，在对上述设备控制系统追加了成为上述控制装置的控制对象的新的设备的情况下，取得用于确定该追加的设备的种类和上述设备追加后的各设备间的能量的输入输出关系的信息；
计算步骤，基于由上述第2取得步骤取得的上述信息，从上述设备模型保存部取得上述追加的设备的与上述种类对应的上述关系式，使用上述需求预测数据、上述能量的输入输出关系、和上述取得的关系式，计算用于对包含上述追加的设备的控制对象的各设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及
计划控制步骤，将计算出的上述计划值向上述控制对象的各设备发送。
18.(修改后)一种程序，存储在非临时性的能够由控制装置具有的计算机读取的存储介质中，该控制装置设置在具有多个设备的设备控制系统中，经由通信网络对上述多个设备的动作进行控制，
上述控制装置具有设备模型保存部，该设备模型保存部保存与各设备的种类对应的与能量的输入输出量相关的关系式，
上述程序用于使上述计算机执行如下步骤：
第1取得步骤，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和由利用热而动作的设备消耗的消耗热量；
预测步骤，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；
第2取得步骤，在对上述设备控制系统追加了成为上述控制装置的控制对象的新的设备的情况下，取得用于确定该追加的设备的种类和上述设备追加后的各设备间的能量的输入输出关系的信息；
计算步骤，基于由上述第2取得步骤取得的上述信息，从上述设备模型保存部取得上述追加的设备的与上述种类对应的上述关系式，使用上述需求预测数据、上述能量的输入输出关系、和上述取得的关系式，计算用于对包含上述追加的设备的控制对象的各设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及
计划控制步骤，将计算出的上述计划值向上述控制对象的各设备发送。

Claims (18)

1.一种供需控制装置，具备：
取得部，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和由利用热而动作的设备消耗的消耗热量；
预测部，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；
系统结构取得部，在对建筑物追加了能量设备的情况下，取得用于确定在追加了上述能量设备后的各能量设备间的能量输入输出关系；
计算部，使用上述需求预测数据和用于确定上述能量输入输出关系的上述信息，计算用于对控制对象的能量设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及
计划控制部，将计算出的上述计划值向包含所追加的上述能量设备的控制对象的各能量设备发送。
2.如权利要求1所述的供需控制装置，上述系统结构取得部使输入上述能量输入输出关系的画面显示在外部，在该画面上取得由用户输入的上述信息。
3.如权利要求2所述的供需控制装置，上述画面具有表示各能量设备的图标，
表示追加的上述能量设备的图标用与该追加的能量设备以外的其他能量设备不同的颜色、形状、或布线来表示。
4.如权利要求1所述的供需控制装置，上述供需控制装置还经由网络与控制对象的各能量设备连接，
通过保存有上述控制对象的能量设备的上述网络上的地址信息，来确定各能量设备间的上述能量输入输出关系，
上述系统结构取得部通过取得追加的上述能量设备的上述地址信息，来确定追加了上述能量设备后的上述输入输出关系。
5.如权利要求1所述的供需控制装置，该供需控制装置设置在能量供给系统中，该能量供给系统具有：根据上述控制参数动作的主动性能量设备、和从该主动性能量设备以外的其他能量设备及需求侧设备被动地输入输出能量的被动性能量设备，上述供需控制装置生成用于控制上述主动性能量设备的上述控制参数，
上述系统结构取得部取得上述主动性能量设备和上述被动性能量设备之间的能量输入输出关系的信息，作为能量输入输出关系的上述信息，
上述计算部包含系统模型计算部、和设备模型计算部，
上述系统模型计算部根据由上述系统结构取得部取得的上述能量输入输出关系的上述信息来确定计算各能量设备的能量输入输出量的顺序，并根据在确定的计算上述能量输入输出量的顺序中先行计算的能量设备的能量输入输出量，确定向上述被动性能量设备的能量输入输出量的值，
上述设备模型计算部按照上述系统模型计算部确定的计算上述能量输入输出量的顺序，根据面向上述主动性能量设备的上述控制参数的计划值、和上述系统模型计算部确定的面向上述被动性能量设备的能量输入输出量的值，计算该能量供给系统具有的各能量设备的能量输入输出量，
上述计划控制部生成面向上述主动性能量设备的上述控制参数的计划值，在基于生成的上述控制参数的上述计划值，由上述设备模型计算部计算的各能量设备的上述能量输入输出量成为规定的能量输入输出量的情况下，将生成的上述控制参数的上述计划值指令给上述主动性能量设备。
6.如权利要求5所述的供需控制装置，还具有设备模型保存部，该设备模型保存部对应于上述能量设备的种类保存与上述能量输入输出量相关的关系式，
在对上述能量供给系统追加了新的种类的能量设备的情况下，上述系统结构取得部取得用于确定追加的能量设备的种类、和追加后的各能量设备间的能量输入输出关系的信息，作为输入输出关系的上述信息，
在从上述系统结构取得部取得的上述信息是表示已追加了新的种类的能量设备这一情况的信息的情况下，上述设备模型计算部从上述设备模型保存部取得追加的上述种类的能量设备的与能量输入输出量相关的上述关系式。
7.如权利要求5或6所述的供需控制装置，上述能量供给系统具有具备蓄电部的能量设备，
上述设备模型计算部根据正在关注的时刻的具备上述蓄电部的上述能量设备的蓄电量、面向上述主动性能量设备的上述控制参数的计划值、和上述系统模型计算部确定的面向上述被动性能量设备的能量输入输出量的值，计算从上述正在关注的时刻开始到一定时刻步骤后为止的各个时刻的上述蓄电量。
8.如权利要求5或6所述的供需控制装置，上述能量供给系统具有具备蓄热部的能量设备，
上述设备模型计算部根据正在关注的时刻的具备上述蓄热部的上述能量设备的蓄热量、面向上述主动性能量设备的上述控制参数的计划值、和上述系统模型计算部确定的面向上述被动性能量设备的能量输入输出量的值，计算从上述正在关注的时刻开始一定时刻步骤后为止的各个时刻的上述蓄热量。
9.如权利要求6至8中任一项所述的供需控制装置，上述需求预测部生成上述需求预测数据，作为上述能量供给系统供给的电及热中的某一方或者双方的需求的时间序列模式，
根据上述需求预测部预测的上述时间序列模式，在该能量供给系统供给了能量的情况下，上述规定的能量输入输出量是能量成本为最小的能量输入输出量，
在按照上述需求预测部预测的上述时间序列模式供给了能量的情况下，上述计划控制部检索使上述能量成本为最小的上述控制参数的计划值。
10.如权利要求6至9中任一项所述的供需控制装置，上述主动性能量设备是热泵、燃料电池、及蓄电池系统中的任意一个或多个，
上述被动性能量设备是储热水槽。
11.如权利要求6所述的供需控制装置，上述计划控制部使用由上述需求预测部取得的上述需求预测数据，
上述计划控制部具有：
供需计划部，根据与由蓄电部蓄电的电力的蓄电量和由蓄热部蓄热的热的蓄热量对应的该蓄电量及该蓄热量、和上述计划值，计算由上述设备模型计算部计算的上述各能量设备的能量输入输出量是上述规定的能量输入输出量的上述计划值；以及
控制表格，将上述蓄电量与上述蓄热量的组作为索引，存储与该蓄电量及该蓄热量对应的由上述供需计划部计算出的上述计划值，
上述主动性能量设备是蓄积或供给上述蓄电量和上述蓄热量中的各能量的能量设备之中的至少一部分。
12.如权利要求6所述的供需控制装置，在设置有该能量供给系统的建筑物中，设置上述能量设备，
上述能量设备由从多个控制参数中确定的控制参数控制，
所设置的上述能量设备为多个，
各个上述能量设备由根据其他上述能量设备中的值确定的上述控制参数控制，
在将追加的能量设备对多个上述能量设备进行追加时，上述系统结构取得部输入包含该能量设备的地址的系统结构信息，
该地址是根据该地址取得上述追加的能量设备的值的地址，
上述系统模型计算部根据输入的上述系统结构信息的上述地址取得上述追加的能量设备的值，
输入了上述系统结构信息的情况下，上述计划控制部根据由所取得的上述追加的能量设备的值确定的控制参数，对上述追加的能量设备以外的其他上述能量设备进行控制。
13.如权利要求12所述的供需控制装置，上述追加的能量设备是上述被动性能量设备，
上述系统结构取得部输入用于确定与该被动性能量设备连接的上述主动性能量设备的上述系统结构信息，
上述系统模型计算部根据如下计算结果确定控制对象的上述能量设备的上述控制参数，该计算结果是根据表示确定的上述主动性能量设备的状态的值、和由确定的上述地址取得的上述追加的能量设备的上述值得出的，
上述设备模型计算部根据两个上述值进行计算。
14.如权利要求13所述的供需控制装置，在追加了上述追加的能量设备之后，当该追加的能量设备的上述值变化时，确定的控制对象的上述能量设备的上述控制参数也变化。
15.如权利要求14所述的供需控制装置，当追加上述被动性能量设备时，该供需控制装置与该能量供给系统的用户的安装了网页浏览器的计算机连接，
在输入了上述系统结构信息的情况下，上述系统结构取得部使表示由输入的上述系统结构信息确定上述地址的上述被动性能量设备的显示标志、以及表示该被动性能量设备与由上述系统结构信息确定的上述主动性能量设备之间的连接的显示标志，分别显示在上述网页浏览器的显示区域上。
16.如权利要求1所述的供需控制装置，上述计划控制部对第1上述能量设备进行控制，
上述系统结构取得部从受控制的第1上述能量设备以外的其他设备取得第2信息，
设置有该供需控制装置的建筑物，仅在追加第2上述能量设备之前，只设置第1上述能量设备，而在追加了之后，与第1上述能量设备一起设置第2上述能量设备，
对第1上述能量设备的适当的控制仅在追加前为第1控制，而在追加后为第2控制，
从上述其他设备取得的第2上述信息，表示该其他设备不是所追加的第2上述能量设备因而是追加前，或者表示该其他设备是第2上述能量设备因而是追加后，
上述计划控制部根据取得的第2上述信息，仅在表示是追加前的情况下，进行上述第1控制，而在表示是追加后的情况下，进行上述第2控制，
上述第1控制不是根据能量输入输出关系的第1上述信息计算的上述计划值的控制，
上述第2控制是根据第1上述信息的上述计划值的控制。
17.一种供需控制方法，包含：
取得步骤，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和利用热而动作的设备消耗的消耗热量；
预测步骤，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；
系统结构取得步骤，在对建筑物追加了能量设备的情况下，取得用于确定上述能量设备追加后的各能量设备间的能量输入输出关系的信息；
计算步骤，使用用于确定上述需求预测数据和上述能量输入输出关系的上述信息，计算用于对控制对象的能量设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及
计划控制步骤，将计算出的上述计划值发送给包含追加的上述能量设备的控制对象的各能量设备。
18.一种供需控制程序，存储在非临时性的能够由计算机读取的存储介质中，用于使上述计算机执行如下步骤：
取得步骤，取得由利用电力而动作的设备消耗的消耗电力、和利用热而动作的设备消耗的消耗热量；
预测步骤，使用取得的上述消耗电力和上述消耗热量，求出与电力及热量分别相关的需求预测数据；
系统结构取得步骤，在对建筑物追加了能量设备的情况下，取得用于确定上述能量设备追加后的各能量设备间的能量输入输出关系的信息；
计算步骤，使用用于确定上述需求预测数据和上述能量输入输出关系的上述信息，计算用于对控制对象的能量设备的动作进行控制的控制参数的计划值；以及
计划控制步骤，将计算出的上述计划值发送给包含追加的上述能量设备的控制对象的各能量设备。
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