CN106575883B - 管理装置和管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的管理装置及管理方法根据收集的气象信息、设备的运转实况、针对设置有设备的区域设定的状态值和允许范围、以及抑制功率的功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过设备的运转，与功率抑制时间对应地使区域的状态值变化。并且，使用计算出的变化时间生成控制设备的控制计划来控制设备，因此，能够在设置有设备的区域中设定的状态值的范围内按照功率抑制时间削减功率使用量。

Description

管理装置和管理方法
技术领域
本发明涉及为了管理大厦等用户的功率而控制设备机器的管理装置。
背景技术
以往的用户能量管理系统(管理装置)通过预先求出抑制功率需求的峰值的室内的热容，求出满足功率削减目标值的空调设定温度。此外，在该设定温度出现较大的温度变化的情况下，通过预先进行预冷/预热来抑制峰值。(专利文献1)
现有技术文献
专利文献：日本特许第4910020号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，由于以满足与热容对应的功率削减目标值的方式求出空调设定温度，在用户侧设定成满足功率削减目标值的设定温度，因此，有时发生较大的温度变化。并且，在发生较大温度变化的情况下，由于现有技术中不清楚预冷/预热所需的时间，有时抑制功率的时间段与预冷/预热的时间重叠，从而具有不能在整个楼层中抑制功率需求的峰值的问题。
本发明是为了解决上述的课题而完成的，目的在于，在由用户方设定的温度(状态值)的范围内按照在多个用户或楼层之间抑制功率的时间段削减功率。
用于解决课题的手段
本发明的管理装置具有：变化时间计算部，其根据收集的气象信息、设备的运转实况、针对设置有所述设备的区域设定的状态值和允许范围、以及抑制功率的功率抑制时间，计算变化时间，其中，在该变化时间内，通过所述设备的运转，与所述功率抑制时间对应地使所述区域的状态值变化；计划生成部，其使用由该变化时间计算部计算出的时间，生成控制所述设备的控制计划；以及发送部，其发送由该计划生成部生成的控制计划。
发明的效果
根据本发明，根据收集的气象信息、设备的运转实况、针对设置有设备的区域设定的状态值和允许范围、以及抑制功率的功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过设备的运转，与功率抑制时间对应地使区域的状态值变化。并且，使用计算出的变化时间生成控制设备的控制计划来控制设备，因此，能够在针对设置有设备的区域设定的状态值的范围内按照功率抑制时间削减功率使用量。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的管理装置1的结构图。
图2是本发明的实施方式的管理装置1管理的用户组的结构图。
图3是本发明的实施方式的用户组的结构图。
图4是本发明的实施方式的管理装置1的动作的说明图。
图5是示出本发明的实施方式的管理装置1的动作的流程图。
图6是本发明的实施方式的两种峰值偏移方式的说明图。
图7是计算本发明的实施方式的停止时间的说明图。
图8是本发明的实施方式的预冷偏移所需的时间的说明图。
图9是与本发明的实施方式的预冷时间相关的说明图。
图10是计算本发明的实施方式的预冷所需时间的说明图。
图11是本发明的实施方式的计划生成部16的说明图。
图12是本发明的实施方式的楼层A的空调机21的计划的显示例。
图13是本发明的实施方式的楼层B的空调机21的计划的显示例。
图14是本发明的实施方式的楼层C的空调机21的计划的显示例。
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明的管理装置的实施方式。另外，本实施方式并不限定本发明。
实施方式.
本发明的实施方式中，例如，说明使状态值变化的设备是空调设备(空调机)的情况。
本发明的管理装置根据收集的气象信息、空调机的运转实况、在设定有空调机的区域(例如楼层)内设定的温度和允许范围、以及需要控制功率的时刻和时间(功率抑制时间)，计算变化时间，在该变化时间内，通过空调机的运转，在所设定的温度范围内与功率抑制时间的区域的热特性对应地使区域的温度变化。并且，使用变化时间生成设置在多个区域的空调机的控制计划而控制空调机，由此，在所设定的温度范围内按照功率抑制时间在整个区域内抑制需求功率。
需求功率是用户方消耗的功率量中，用于计算电费中的每单位时间(在日本为30分钟)的功率使用量。
下面，对这样的管理装置进行说明。
此处，假设峰值偏移是在用冷气功能控制空调机的情况下使得用于从所设定的温度变成允许的下限温度的消耗功率的峰值进行偏移的情况而进行说明。此外，也可以是使得用于变成预先设定的下限温度的消耗功率的峰值进行偏移。此外，在暖气功能控制空调机的情况下，使得用于变成允许的上限温度的消耗功率的峰值进行偏移。
图1是本发明的实施方式的管理装置1的结构图。
图1中，管理装置1由以下部分构成：气象信息收集部2、气象信息存储部3、空调运转实况收集部4、空调运转实况存储部5、楼层热特性计算部6、楼层热负载计算部7、接收功率收集部8、功率接收实况存储部9、功率需求计算部10、功率抑制时间计算部11、楼层温度设定部12、变化时间计算部13、空调功率计算部14、偏移功率计算部15、计划生成部16、以及发送部17。
空调运转实况收集部4表示运转实况收集部，空调运转实况存储部5表示运转实况存储部，楼层热特性计算部6表示特性计算部，楼层热负载计算部7表示负载计算部。
并且，管理装置1通过互联网或LAN等网络20与用户组18的各用户19连接。此处的用户组18例如是大厦或工厂等多个用户19。并且，从各用户19的EMS(Energy ManagementSystem：能源管理系统)22获得设置于各用户19的空调机21的运转实况和各用户19的接收功率。EMS22从控制空调机21的空调中央控制器23获得空调机21的运转实况，将获得的运转实况发送至管理装置1。
接收功率是按照与电力公司的合同而设置有仪表的部分的功率的使用实况，是用于计算电费的功率值。
此外，管理装置1经由网络20收集天气预报23和气象实况24的气象信息。并且，根据收集的气象信息、用户19的空调机21的运转实况、由管理员设定的每楼层的温度和允许范围、以及功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过空调机21的运转，在所设定的温度范围内与功率抑制时间对应地使温度变化。并且，根据计算出的变化时间和从用户19获得的接收功率，计算与在用户19处抑制功率的时间段内抑制用户19的功率导致的热负载对应的峰值偏移所需的时间，生成控制空调机21的控制计划。然后，将生成的控制计划发送至用户1，来控制空调机21。
接下来，对各用户19的结构进行说明。
图2是本发明的实施方式的管理装置1管理的用户19的结构图。
用户19由EMS(Energy Management System：能源管理系统)22、空调中央控制器23、空调机21构成。
此外，EMS22由空调运转实况获得部26、空调指令部27、接收功率测量部28构成。
用户19的EMS22通过空调中央控制器23获得空调机21的运转实况。并且，测量用户19的接收功率。并且，在从管理装置1收到发送请求时，发送运转实况和接收功率。此外，当从管理装置1接收到空调机21的控制计划时，按照接收到的控制计划向空调中央控制器23输出控制指令来控制空调机21，以使空调机21运转。
EMS22的空调运转实况获得部26经由空调中央控制器23获得空调机21的运转实况，将获得的运转实况发送至管理装置1。可以由空调中央控制器23通知空调机21的状态变化，从而空调运转实况获得部26获得运转实况。此外，EMS22也可以累积1天等一定期间的空调机21的运转实况，发送至管理装置1。
EMS22的空调指令部27从管理装置1接收到空调机21的控制计划时，按照接收的控制计划向空调中央控制器23输出空调机21的控制指令，以使空调机1运转。
EMS22的接收功率测量部28测量用户19的功率使用量。测量方法可以是从仪表获得，也可以另行安装功率表。但是，功率使用量的测量是按照确定电费的基本费用的预先设定的时间间隔(例如每隔30分钟等)获得功率使用量，将获得的功率量作为接收功率发送至管理装置1。此时，接收功率测量部28可以依次将获得的接收功率的信息发送至管理装置1，也可以累积1天等一定期间之后发送至管理装置1。另外，不限于接收功率，通过测量各空调机的功率、各楼层的功率等数据，能够进一步提高精度。
假设用户19具有多个楼层29，其楼层29具备一台以上的空调机21。此处，假设空调机21运转的区域为楼层29进行说明。
在管理装置1中搭载有CPU(Central Processing Unit)等运算装置，空调运转实况收集部4、楼层热负载计算部6、楼层温度设定部7、变化时间计算部8、功率抑制时间计算部9、功率需求计算部10、接收功率收集部11、空调功率计算部13、偏移功率计算部14、计划生成部15、发送部16作为运算处理上的程序启动。此外，管理装置1的气象信息存储部3、空调运转实况存储部5、功率接收实况存储部12使用RAM(Random Access Memory)、闪存、或硬盘等进行存储。
接下来，对管理装置1的各结构进行说明。
在图1中，气象信息收集部2经由网络20收集设置有空调机21的场所的天气预报24和气象实况25的气象信息，存储在气象信息存储部3内。
气象信息存储部3存储从气象信息收集部2输入的气象信息的天气预报24和气象实况25。此外，从楼层热特性计算部6参照气象实况25，从楼层热负载计算部8参照天气预报24。此外，从功率需求计算部10参照天气预报24和气象实况25。
空调运转实况收集部4经由网络20向用户19的EMS22发送空调机21的运转实况的发送请求。并且，从用户19的EMS22收集空调机21的运转实况，存储在空调运转实况存储部5内。
空调运转实况存储部5存储从空调运转实况收集部4输入的空调机21的运转实况。此外从楼层热特性计算部6参照空调机21的运转实况。
楼层热特性计算部6根据气象信息存储部3中存储的过去(当前时刻之前)的气象实况25和空调运转实况存储部5中存储的过去的空调机21的运转实况，计算楼层29的热特性的值(楼层热特性)。楼层热特性例如包括基于楼层配置的日照的影响或外部空气温度的影响、楼层的人数、从终端设备等排放的热量的影响等。在计算中使用例如热网络法。并且，将计算出的楼层热特性输出至楼层热负载计算部7和变化时间计算部13。
楼层热负载计算部7使用从楼层热特性计算部6输入的楼层热特性的信息和从气象信息存储部3获得的天气预报24的信息，按照时序的数据(时序数据)计算当前时刻之后的楼层的热负载的值(楼层热负载)。并且，将计算出的楼层热负载的时序数据输出至变化时间计算部13和空调功率计算部14。
接收功率收集部8经由网络20向多家用户19的EMS22发送接收功率的数据(接收功率数据)的发送请求。并且，从多家用户19的EMS22收集接收功率数据，存储在功率接收实况存储部9内。
接收功率存储部9输入由接收功率收集部8收集的接收功率并进行存储。并且，从功率需求计算部10参照接收功率。
功率需求计算部10使用气象信息存储部3中存储的天气预报24和气象实况25以及接收功率存储部9中存储的接收功率，计算各用户19的需求功率的时序数据。并且，将计算出的需求功率的时序数据输出至功率抑制时间计算部11、空调功率计算部14以及计划生成部16。
功率抑制时间计算部11使用由功率需求计算部10计算出的各用户19的功率需求的时序数据，按每个用户19计算功率抑制时间。此处，假设功率抑制时间是如下这样的时间而进行说明，该时间是计算在用户19处按照计算基本费用的时间间隔预测的使用功率成为最大的最大需求功率的时间而得的。但是，也可以是由向各用户供电的电力公司等指定的抑制功率的时间。
楼层温度设定部12例如是管理员能够设定楼层29中设定的设定温度(设定的状态值)和相对于设定温度的上限温度与下限温度(相对于设定的状态值的允许范围)的用户界面。并且，存储设定的这些温度(设定的状态值和允许范围)。这些温度能够按每楼层29或每台空调机21进行设定。在楼层温度设定部12中，例如像大厦那样设定人用于进行业务而所需的基准温度和允许范围(由涉及确保建筑物中的卫生环境的法律规定的温度)、或制造者独自设定的设定温度和允许范围等。
变化时间计算部13从楼层热特性计算部6获得楼层热特性，从楼层热负载计算部7获得楼层热负载的时序数据，从楼层温度设定部12获得楼层的设定温度和允许范围，从功率抑制时间计算部11获得功率抑制时间。并且，基于获得的楼层热特性、楼层热负载的时序数据、楼层的设定温度及允许范围、功率抑制时间，根据设置有空调机21的楼层29的运转状态，与功率抑制时间的热负载对应地计算空调机21使温度变化的时间(变化时间)。并且，将计算出的变化时间输出至偏移功率计算部15。
空调功率计算部14根据从楼层热负载计算部7输入的楼层热负载的时序数据和从功率需求计算部10输入的需求功率，按照时序计算为了消除楼层热负载而所需的(与楼层热负载对应的)空调机21的消耗功率。并且，将计算出的空调机21的消耗功率的时序数据输出至偏移功率计算部15。
偏移功率计算部15根据由变化时间计算部13计算出的变化时间、由空调功率计算部14计算出的空调机21的时序数据，计算在设置有空调机21的楼层内使消耗功率达到峰值的时间在功率抑制时间内偏移的情况下的消耗功率。并且，将计算出的消耗功率输出至计划生成部16。
计划生成部16使用从偏移功率计算部15输入的消耗功率、从功率需求计算部10输入的需求功率、以及从接收功率存储部9获得的接收功率，以使用户19整体在功率抑制时间内抑制消耗功率的方式，生成控制用户19属下的空调机21的控制计划。并且，将生成的控制计划输出至发送部17。
发送部17经由网络20，将从计划生成部16输入的控制计划发送至用户18的EMS22，通过EMS管理的空调中央控制器23控制空调机21。
以上是管理装置1的各结构的说明。
接下来，对用户组2进行说明。
图3是本发明的实施方式的用户组18的说明图。
此外，图4是在本发明的实施方式的用户组18中抑制需求功率的说明图。
此处，将大厦或工厂等用户A、B、C合并为用户组18进行说明。
在用户A、B、C的属下，设置有空调机21。并且，管理装置1为了抑制该用户组18的总功率，生成使各空调机21的需求功率増大的时间偏移的控制计划，向用户A、B、C发送生成的控制计划。
用户组18与电力公司签订的费用体系(高压/特高压)例如分为基本费用和使用费用。该基本费用部分例如由一年期间消耗最多的30分钟的功率量的最大值即最大需求功率(≈峰值功率)确定。为了降低基本费用从而削减电费，必须一年期间持续将最大需求功率抑制地较低。
因此，用户组18为了削减电费，使得抑制各用户的需求功率的期间偏移，用户组18整体上将最大需求功率抑制得较低。下面，示出本方式。
例如，如图4所示，控制设置于用户A的空调机21，为了维持舒适性，将空调机21控制为预先设定的湿度和温度，使用户A的需求功率的峰值的时间延迟。
另一方面，用户B控制空调机21，为了维持舒适性，将需求功率的峰值的时间提前。
此外，由于空调机21的控制对舒适性产生影响，用户C选择不进行峰值偏移。
由此，如果根据多家用户的特性进行峰值偏移，则能够对用户组18的功率(各用户的总功率)，在功率抑制时间内削减需求功率的峰值。
上述说明是对合并多个用户而成的用户组进行的，在用户19整体的情况下，对用户的多个楼层同样地进行峰值偏移，由此，能够在用户19整体的功率抑制时间内削减需求功率的峰值。
接下来，对管理装置1的动作进行说明。
图5是示出本发明的实施方式的管理装置1的动作的流程图。
在此，说明用户19整体为了在功率抑制时间内削减需求功率的峰值而进行各楼层的需求功率的峰值偏移的例子。
首先，管理装置1的气象信息收集部2经由网络20收集用户19处的天气预报24和气象实况25的气象信息，存储在气象信息存储部3内。此外，空调运转实况收集部4经由网络20向用户19的EMS22发送设置于用户19的空调机21的运转实况的发送请求。并且，从用户19的EMS22收集设置于用户19的空调机21的运转实况，存储在空调运转实况存储部5内。此外，接收功率收集部8经由网络20向用户19的EMS22发送接收功率的发送请求。并且，从用户19的EMS22收集用户19的接收功率，存储在接收功率存储部9内(S1)。
然后，楼层热特性计算部6根据从气象信息存储部3获得的气象信息和从空调运转实况存储部5获得的空调机21的运转实况，计算用户19的各楼层29中的热特性。然后，将计算出的用户19的各楼层29中的热特性输出至楼层热特性计算部6和变化时间计算部13。
此外，楼层热负载计算部7根据从气象信息存储部3获得的气象信息和从楼层热特性计算部6输入的各楼层中的热特性，计算各楼层29中的热负载的时序数据(S2)。
然后，将计算出的各楼层中的热负载的时序数据输出至变化时间计算部13和空调功率计算部14。
接下来，功率需求计算部10根据从接收功率存储部9获得的到当前时刻为止的接收功率，计算并预测各楼层29中的当前时刻之后的需求功率(S3)。
然后，将预测的各楼层29的需求功率输出至功率抑制时间计算部11和空调功率计算部14。
在需求功率的计算中，可以使用气象信息存储部3的天气预报24的信息，进行考虑了天气影响的高精度预测。
然后，功率抑制时间计算部11根据从功率需求计算部10输入的各楼层的需求功率，计算需要抑制功率的时刻和单位时间(功率抑制时间)，向变化时间计算部13输出计算出的功率抑制时间。例如，计算各楼层的总需求功率为最大的时刻和单位时间。
然后，变化时间计算部13从楼层热特性计算部6获得各楼层的热特性，从楼层热特性计算部7获得各楼层的热负载的时序数据，从楼层温度设定部12获得各楼层中设定的温度和允许范围，从功率抑制时间计算部11获得功率抑制时间。然后，根据获得的楼层热特性、楼层热负载的时序数据、楼层的设定温度及允许范围、功率抑制时间，计算预冷时间(使温度变化的变化时间)，在该预冷时间内，通过空调机21的运转，在设定的温度的范围内与功率抑制时间的楼层热负载对应地使各楼层冷却以消除楼层热负载(S5)。
然后，将计算出的变化时间输出至偏移功率计算部15。
然后，空调功率计算部14根据从楼层热负载计算部7输入的各楼层的热负载的时序数据和从需求功率计算部10输入的各楼层的需求功率，按照时序数据计算与各楼层的热负载对应的空调机21的消耗功率(S6)，将计算出的空调机21的消耗功率的时序数据输出至偏移功率计算部15。
然后，偏移功率计算部15根据从空调功率计算部14输入的空调机21的消耗功率的时序数据和从变化时间计算部13输入的变化时间，计算在空调机21的功率抑制时间内使需求功率的峰值偏移的情况下的消耗功率(S6)。
然后，将计算出的使空调机21的峰值偏移情况下的消耗功率输出至计划生成部16。
然后，计划生成部16使用从偏移功率计算部14输入的使空调机21的峰值偏移的情况下的消耗功率、从功率需求计算部10输入的用户19的需求功率、以及功率接收实况存储部9中存储的接收功率，生成空调机21的控制计划(S7)。
然后，将生成的控制计划输出至发送部17。
然后，发送部17经由网络20将从计划生成部16输入的空调机21的控制计划发送至用户19的EMS22。
此处，说明了计算各楼层29中的变化时间来抑制用户19的功率需求的情况，但是，在用户组18抑制需求功率时，计算各用户19中的变化时间，以用户组18抑制需求功率的方式，生成设置在各用户19中的空调机21的控制计划来控制空调机21。
如上所述，管理装置1根据收集的气象信息、用户19的空调机21的运转实况、在设定有空调机21的区域中设定的温度和允许范围、以及功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过空调机21的运转，与功率抑制时间的热负载对应地使温度在设定的温度范围内变化。并且，使用计算出的变化时间以及与各楼层的热负载对应的空调机21的消耗功率的时序数据，生成各楼层29的空调机21的控制计划。并且，将生成的控制计划发送至用户19来控制空调机21，由此，能够在设定的温度范围内按照功率抑制时间来抑制用户19整体的需求功率。此外，由于在功率抑制时间内抑制用户19整体的需求功率，在用户19签约的电费的基本费用由最大需求功率决定的情况下，能够削减电费。
接下来，对变化时间计算部13的动作进行详细说明。
图6是本发明的实施方式的两种峰值偏移方式的说明图。
此外，图7是示出本发明的实施方式的变化时间计算部13的动作的流程图。
首先，使用图6说明两种峰值偏移方式，对实现该方式的变化时间计算部13的动作进行说明。
为了楼层29整体进行峰值偏移，在各楼层中组合图6所示的预冷偏移和后续冷却偏移的两种方式。
在进行预冷偏移的情况下，控制空调机21事先制冷，使得室温在功率抑制时刻之前达到下限温度，在功率抑制时刻使空调机21停止。然后，在经过功率抑制时间之后，使空调机21运转。
此时，估算预冷所需的时间很重要。如果不能正确估算预冷时间，为了对室温制冷直至达到下限温度，空调机21停止的时刻推迟至功率抑制时间。此外，如果不能正确估算预冷期间、不能使室温下降至下限温度，则室温上升与空调机21停止的期间的热负载相当的量。因此，产生这样的弊端：在使空调机21再运转时，用于消除停止的期间的热负载的需求功率增多。
此外，在进行后续冷却偏移的情况下，在功率抑制时刻之前使空调机21停止。然后，在经过功率抑制时间之后使空调机21运转。在后续偏移的情况下，在经过功率抑制时间之后，使空调机21运转，因此，在从设定温度到允许温度的范围内对空调机21进行通常的控制。
因此，在用户19中设定了设定温度和允许范围以及功率抑制时间时，变化时间计算部13，以在所设定的温度范围内需求功率不会在功率抑制时间内达到峰值的方式，计算空调机21的预冷开始的时刻和停止空调机21的时刻。
此处，说明变化时间计算部13计算通过空调机21的运转而与功率抑制时间的热负载对应地冷却楼层29的室温的时间(使温度变化的变化时间)的算法。
首先，变化时间计算部13从楼层热特性计算部6获得楼层29的楼层热特性，使用楼层热特性的热容，利用下式1计算达到允许的上限温度的热负载(可允许的热负载)(图7的S21)。
(可允许的热负载)＝(热容)×{(上限温度)-(设定温度)}(式1)
此处是使用从楼层热特性计算部6获得的楼层热特性中的热容，但也可以进一步使用热阻。
接下来，变化时间计算部13计算楼层29的空调机21停止的时间。
图8是计算本发明的实施方式的停止时间的说明图。
首先，变化时间计算部13从楼层热负载计算部7获得楼层热负载的时序数据，从功率抑制时间计算部11获得楼层29的功率抑制时间tp(S22)。
然后，如图8所示，在功率抑制时间tp的范围内，对楼层热负载的时序数据进行时间积分。并且，计算直到小于通过上述式1计算出的“可允许的热负载”的积分区间为止进行时间积分的积分结果，作为可停止空调机21的时间(可停止时间)(S23)。
接下来，对预冷偏移所需的时间进行说明。
图9是关于本发明的实施方式的预冷时间的说明图。
例如，计算电费的基本费用的设定的时间间隔为30分钟。并且，功率抑制时间tp的时间是12：00～13：00，可停止时间为12：00～13：00期间的时间t11～t12。
通过预冷偏移进行预冷的时间是功率抑制时间tp的开始时间之前，预冷需要在计算电费的基本费用的设定的时间单位即30分钟单位的12：00之前的时间结束。因此，需要计算预冷所需的时间，从提前计算出的预冷所需的时间的时刻开始预冷。在图9中，t21～t22是预冷所需的时间，以使t22在12：00之前的方式计算预冷的开始时间t21和预冷时间t21～t22。
图10是计算本发明的实施方式的预冷所需的时间的说明图。
预冷所需的时间是为了消除式1求出的“可允许的热负载”部分所需的时间。因此，预冷的热负载通过下式2进行计算。
(预冷的热负载)＝(热容)×{(设定温度)-(下限温度)}(式2)
此外，如图10所示，设定预冷在功率抑制时间的开始时刻(在图9中为12：00)之前的时刻完成的时刻t22。然后，使用楼层热负载的时序数据，从设定的预冷完成的时刻t22进行时间积分。积分的结果是，在“预冷的热负载”达到“可允许的热负载”以上的时刻为开始预冷的时刻t21。
如上所述，变化时间计算部13与功率抑制时间的楼层热负载对应地，计算空调机21开始预冷的时刻t21和预冷时间t21～t22的预冷所需的时间(使温度变化的变化时间)(S24)。
如上所述，变化时间计算部13与楼层29的热负载对应地计算在功率抑制时间内停止空调机21的时间。然后，将停止的时间的“可允许的热负载”设为“预冷的热负载”。然后，从直到功率抑制时间为止的时间且提前了计算电费的基本费用的时间单位的时间起，根据楼层的热负载的时序数据对“预冷的热负载”所需的时间进行积分运算，计算变化时间。
此处，对预冷的情况进行了说明，但在后续冷却偏移的情况下，在功率抑制时间之后停止空调机21。因此，从在功率抑制时刻之前停止的时刻开始，在功率抑制时间后使空调机21再运转，根据变化时间计算从空调机21再运转开始的时间，以消除停止的时间(可停止的时间)的热负载。
变化时间计算部13将这样计算出的变化时间和预冷时间输出至偏移功率计算部15。
接下来，对偏移功率计算部15进行说明。
偏移功率计算部15使用从变化时间计算部13输入的变化时间、从空调功率计算部14输入的空调机21的消耗功率的时序数据，计算各楼层29中分别进行峰值偏移的情况下的需求功率(偏移功率)。然后，将计算出的偏移功率和偏移的预冷时间输出至计划生成部16。
此处，说明了用户19整体能够在功率抑制时间内削减需求功率的情况，但在各用户19使需求功率进行了峰值偏移的情况下，用户组1整体上能够在功率抑制时间内削减需求功率。
接下来，对计划生成部16进行说明。
图11是本发明的实施方式的计划生成部16的说明图。
用户19中具有楼层A、楼层B、楼层C。
图11的左侧示出在楼层A内通常控制空调机21时的消耗功率。此外，示出在楼层B内通常控制空调机21时的消耗功率、在楼层C内通常控制空调机21时的消耗功率。此外，示出控制楼层A、B、C的空调机21时的总消耗功率。
此时，计划生成部16从偏移功率计算部15输入楼层A、B、C的偏移功率和偏移的预冷时间，从功率需求计算部10输入根据天气预报24计算出的各楼层的消耗功率。然后，使用输入的楼层A、B、C的偏移功率和偏移的预冷时间、消耗功率，以使得在功率抑制时间内抑制整个楼层(用户19)的消耗功率的方式，生成楼层A、B、C的空调机21的计划。
这样生成的计划如图11的右侧所示。楼层A的空调机21生成预冷偏移的计划。此外，楼层B的空调机21生成在比楼层A的预冷偏移更靠前的时间开始预冷的预冷偏移的计划。此外，楼层C的空调机21生成后续偏移的计划。
图12是本发明的实施方式的楼层A的空调机21的计划的显示例。
管理装置1生成如下的计划：在用户19的楼层A，在功率抑制时间tp之间设定的温度范围内，在时间t1a1～t2a2的期间停止空调机21。在楼层A内，设定空调机21的预冷时间t2a1～t2a2，使得预冷的完成t22在功率抑制时间tp的开始时刻之前结束。此时，管理装置1与在设定的温度范围内停止楼层A的空调机21的时间t11～t12的热负载对应地计算预冷需要的变化时间t21～t22。
图13是本发明的实施方式的楼层B的空调机21的计划的显示例。
管理装置1在用户19的楼层B内，设定空调机21的预冷时间t2b1～t2b2，使得预冷的完成t2b2在功率抑制时间tp的开始时刻的紧前方结束。此时，管理装置1与在设定的温度范围内停止楼层B的空调机21的时间t1b1～t1b2的热负载对应地计算预冷需要的变化时间t2b1～t2b2。
图14是本发明的实施方式的楼层C的空调机21的计划的显示例。
管理装置1在用户10的楼层C内，设定空调机21的后续冷却时间t2c1～t2c2，使得后续冷却的开始t2c1在功率抑制时间tp刚刚结束后开始。此时，管理装置1与在设定的温度范围内停止楼层C的空调机21的时间t1c1～t1c2的热负载对应地计算后续冷却需要的变化时间t2c1～t2c2。
如上所述，管理装置1对楼层A、B、C的空调机21分别生成控制计划。然后，使处理返回变化时间计算，反复进行控制计划生成以前的处理，以使得包括楼层A、B、C的用户19整体的消耗功率最少的方式，生成各楼层的控制计划。
本发明的管理装置1预先计算在设定的温度范围内在功率抑制时间tp的期间停止空调机21的期间的楼层的热负载，计算为了消除该热负载所需的变化时间，设定预冷时间，因此，能够控制空调机21，使得在设定的温度范围内在功率抑制时间tp的开始时间前结束预冷。
另外，在生成楼层C的后续冷却偏移的计划后，在根据始终收集的天气预报24和气象实况25的气象信息而预想到气温在功率抑制时间内急剧提高等而使热负载上升的情况下，计划生成部16重新生成计划，使得楼层C的后续冷却偏移与功率抑制时间的结束对应而使空调机再运转。然后，向变化时间计算部13反馈处理，以按照楼层C的计划来调整进行预冷偏移的楼层A和楼层B的预冷时间。于是，变化时间计算部13再次计算用于调整预冷时间的变化时间，计划生成部16使用再次计算的变化时间重新生成计划，使得能够在功率抑制时间内停止空调机。这样地与预想的热负载对应地反复执行从变化时间计算S5至空调机的控制计划生成S8的处理。
此处，说明了生成各楼层29的空调机21的控制计划的情况，但也能够生成各用户19的空调机21的控制计划并进行控制，使得用户组18整体在功率抑制时间内抑制消耗功率。
此外，在存在空调停止时间特别短的楼层29的情况下，短时间内使空调机21运转及停止可能不会满足预测的功率的削减效果。在这样的情况下，也能够生成优先选择空调停止时间尽量长的楼层而进行控制的计划。在这样的情况下，在计划生成部16生成计划后，使处理返回变化时间计算部13。然后，变化时间计算部13重新计算变化时间，使得能够在其它楼层抑制空调停止时间长的楼层的功率，计划生成部16重新生成计划。
此外，也能够使用负载率、不等率这样的指标来优化是否控制楼层。此外，还能够从接收功率存储部9获得当前的合约功率(过去一年间的最大需求功率)，鉴于电费的削减效果，生成不实施峰值偏移运转的计划。
并且，也能通过在计划生成部16中设定目标合约功率或新增电费计算部，在与峰值削减的优点相比、使用费用的增加缺点较大的情况下，不控制空调设备21。
这样，管理装置1根据收集的气象信息、空调机21的运转实况、设定的温度和允许范围、以及功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过空调机21的运转，在设定的温度范围内，与功率抑制时间的热负载对应地使温度变化。使用计算出的变化时间控制各空调机21，因此，能够在针对用户整体设定的温度范围内按照功率抑制时间来抑制功率。
此处，说明了管理装置1计算变化时间的设备为空调机21、生成空调机21的控制计划来进行控制的情况。但是，也可以是照明设备，也可以是能够充电的笔记本电脑(Personal computer)等其它电气设备。此外，也可以与蓄电池设备连动地进行按照功率抑制时间使蓄电池设备动作的控制，生成利用蓄电池设备的功率的计划。
在照明设备的情况下，计算从预先设定的照度下降至允许的照度的时间作为变化时间。楼层热特性作为被天气的状态影响的楼层特性进行计算。此外，楼层热负载计算也作为被天气或时间影响的楼层负载进行计算。并且，根据楼层特性和楼层负载、楼层中预先设定的照度和允许的照度、以及功率抑制时间来计算变化时间。
工业上的可利用性
如上所述，本发明的管理装置及管理方法根据收集的气象信息和用户内的设备的运转实况、在设置有设备的区域中设定的状态值和允许范围、以及功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过设备的运转，与功率抑制时间对应地使状态值变化。使用计算出的变化时间生成控制各设备的控制计划来控制各设备，因此，多个区域(例如整个大厦)中能够在设定的状态值的范围内按照功率抑制时间抑制功率。
标号说明
1：管理装置；2：气象信息收集部；3：气象信息存储部；4：空调运转实况收集部；5：空调运转实况存储部；6：楼层热特性计算部；7：楼层热负载计算部；8：接收功率收集部；9：接收功率存储部；10：功率需求计算部；11：功率抑制时间计算部；12：楼层温度设定部；13：变化时间计算部；14：空调功率计算部；15：偏移功率计算部；16：计划生成部；17：发送部；18：用户组；19：用户；20：网络；21：空调机；22：EMS；23：空调中央控制器；24：天气预报；25：气象实况；26：空调运转实况获得部；27：空调指令部；28：接收功率测量部；29：楼层。

Claims (8)

1.一种管理装置，其特征在于，其具有：
变化时间计算部，其根据收集的气象信息、设备的运转实况、针对设置有所述设备的区域设定的状态值和允许范围、以及抑制功率的功率抑制时间，计算变化时间，其中，在该变化时间内，通过所述设备的运转，与所述功率抑制时间对应地使所述区域的状态值变化；
计划生成部，其使用由该变化时间计算部计算出的时间，生成控制所述设备的控制计划；以及
发送部，其发送由该计划生成部生成的控制计划。
2.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，
所述管理装置还具有：
特性计算部，其根据所述收集的气象信息和所述设备的运转实况，计算设置有所述设备的区域的特性；以及
负载计算部，其根据由该特性计算部计算出的特性和所述收集的气象信息，计算设置有所述设备的区域的负载的时序数据，
所述变化时间计算部使用由所述特性计算部计算出的特性和由所述负载计算部计算出的负载的时序数据，与所述功率抑制时间的所述负载对应地计算所述变化时间。
3.根据权利要求2所述的管理装置，其特征在于，
所述管理装置还具有：
气象信息收集部，其收集包括气象预报和气象实况的气象信息；
气象信息存储部，其存储由该气象信息收集部收集的气象信息；
运转实况收集部，其收集所述设备的运转实况；以及
运转实况存储部，其存储由所述运转实况收集部收集的所述设备的运转实况，
所述特性计算部根据存储于所述气象信息存储部的气象信息和存储于所述运转实况存储部的所述设备的运转实况，计算所述特性，
所述负载计算部使用存储于所述气象信息存储部的气象信息，计算所述负载的时序数据。
4.根据权利要求2所述的管理装置，其特征在于，
所述设备为空调设备，所述特性为热特性，所述负载的时序数据为热负载的时序数据，
所述管理装置还具有偏移功率计算部，该偏移功率计算部根据由所述变化时间计算部计算出的变化时间和与所述热负载对应的所述空调设备的功率使用量，计算使与所述功率抑制时间对应的所述空调设备的功率使用量偏移的情况下的功率，
所述计划生成部根据由所述偏移功率计算部计算出的功率和设置有所述空调设备的区域的功率使用量，生成所述计划。
5.根据权利要求3所述的管理装置，其特征在于，
所述设备为空调设备，所述特性为热特性，所述负载的时序数据为热负载的时序数据，
所述管理装置还具有偏移功率计算部，该偏移功率计算部根据由所述变化时间计算部计算出的变化时间和与所述热负载对应的所述空调设备的功率使用量，计算使与所述功率抑制时间对应的所述空调设备的功率使用量偏移的情况下的功率，
所述计划生成部根据由所述偏移功率计算部计算出的功率和设置有所述空调设备的区域的功率使用量，生成所述计划。
6.根据权利要求4所述的管理装置，其特征在于，
所述管理装置还具有功率抑制时间计算部，该功率抑制时间计算部根据设置有所述空调设备的区域的功率的使用实况和所述气象信息，计算设置有所述空调设备的区域的功率使用量，根据计算出的使用量计算抑制所述空调设备的功率的功率抑制时间，
所述变化时间计算部根据由所述功率抑制时间计算部计算出的功率抑制时间计算变化时间。
7.根据权利要求4所述的管理装置，其特征在于，
所述管理装置还具有空调功率计算部，该空调功率计算部使用由所述负载计算部计算出的负载的时序数据，计算所述空调设备的消耗功率的时序数据，
所述偏移功率计算部根据由所述空调功率计算部计算出的消耗功率的时序数据，计算使所述空调设备的功率使用量偏移的情况下的功率。
8.一种管理装置的管理方法，管理设置有设备的用户的功率，包括以下步骤：
变化时间计算步骤，根据收集的气象信息、设备的运转实况、设置有所述设备的区域中设定的状态值和允许范围以及抑制功率的功率抑制时间，计算变化时间，在该变化时间内，通过所述设备的运转，与所述功率抑制时间对应地使所述区域的状态值变化；
计划生成步骤，使用通过该变化时间计算步骤计算出的时间，生成控制所述设备的控制计划；以及
发送步骤，发送通过该计划生成步骤生成的控制计划。
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