CN1416610A - 电费管理装置及其记录媒体 - Google Patents

Abstract

根据采样数据存储部2中存储的电力负载的用电量的采样数据，在负载模式识别部3算出了偏差率，并且在调整电量运算部5和目标系数运算部7算出了调整电量和目标系数。另外，需求时限目标值运算部8根据偏差率、调整电量、目标系数，算出各需求时限中电力负载使用的电量的目标值，然后，根据该目标值，由需求控制部9和负载控制部10控制电力负载的用电量。

Description

电费管理装置及其记录媒体

技术领域

本发明涉及一种管理按照电的使用量征收的电费的电费管理装置及其记录媒体。

背景技术

以往，作为管理电力需求者用电的方法，很常见的是使用抑制电力需要的峰值的需求控制器。所谓需求控制器的用途是为电力需求者使用的各给定时间的平均使用电力的最大值设置目标值，以管理或控制负载，使不超过该目标。一般把30分钟的平均使用电力定为目标值。因此，几乎所有建筑物中，从需求控制器发出警报通知或进行电力控制的时期集中在夏季。因此，当用户以削减电量或CO₂的排出量为目的设置需求控制器时，一年中的电力(或CO₂)的削减量少，在达成目的这一点上满足度不高。

另外，几乎所有电力需求者都是在从电力公司寄来检查电表用量单或账单时才知道电费的。因此，为了节约电费，即使勤关灯，或在夏季把空调的设置温度定高，也无法在事前得知通过该行动到底能省多少电费。另外，当通过需求控制器控制成为计算电费的基础的电量时，实际是很难依据上述状况设置削减目标。

在以往的需要电力预测装置中，例如有象特开平4-372046号中记载的那种需要电力预测装置：为了控制成为计算电费基础的电量，利用考虑了不连续性影响因素的神经元网络。可是，只是预测需要的电力，而对于用于削减电费的手法，却未做任何说明。

现在，在综合提出节能化的企业中，作为在一个建筑物内实行节能化的方法，有的提出把照明设备以及动力负载分别更换为高效率设备，或自动控制使用的电量。当这样的企业在付诸实施时，该企业有必要对各施工地点分别测定施工前后的电量，证明节能效果。但是，当负载的工作状况在施工前后不同时，就很难准确地验明节能效果，不但要进行长期测定，而且在这上面的花费也增大。因此，从因节能化而削减的金额情况看，节能化费用的回收年数变长，故用户在这上面的投资难以增长。

发明内容

本发明是鉴于所述问题而提出的，其目的在于提供这样一种电费管理装置及其记录媒体：可在一个月或一年单位的给定期间中设置某设施内的电费或所有电力负载的使用的电量或CO₂的目标值，根据该目标值控制电力负载的用电量和最大电功率等，据此进行电费管理。

另外，其目的还在于提供这样一种电费管理装置及其记录媒体：不但能用CO₂的排出量设置上述的对于用电量的目标值，还可通过表示与电力使用状况相应的月末时的用电量和CO₂的排出量的预测值来提高电力需求者的节能意识，并且能简化结构、降低成本。

另外，其目的在于还在于提供一种通过遥控处理对设置在多个设施内的电力负载所使用的电量征收的电费而可以进行一元化管理的电费管理装置及其记录媒体。

为了达成所述的目的，本发明提供一种电费管理装置，具有：设置电力负载在给定期间中使用的电量的目标值的设置单元；和存储所述电力负载在把所述给定期间分割了的单位时间中使用的电量的值的用电量存储单元；和根据所述给定期间中使用的电量的目标值、各单位时间的用电量来计算各单位时间的用电量的目标值的单位时间目标值运算单元；以及根据该算出的各单位时间的用电量的目标值，控制所述电力负载的用电量的负载控制单元。

这里，“给定期间”最好与电费的征收期间的单位抑制，例如为从月初到月末。另外，“单位时间”是调整电量的给定时间单位，最好与设置用于确定电费的基本费的最大耗电量的时限(需求时限)一致。

根据本发明，在一个月或一年单位的给定期间中，设置设施内的电费或所有电力负载的用电量或CO₂的目标值，可以根据该目标值来控制电力负载的用电量和最大耗电量，据此管理电费。

另外，本发明特征还在于：在上述电费管理装置中，还具有根据所述给定期间中使用的电量的目标值与所述各单位期间中使用的电量的值来计算各单位时间的平均用电量与各单位时间的目标电量的比率即偏差率的偏差率计算单元；和所述单位时间目标值运算单元也考虑所述偏差率来计算各电位时间的用电量的目标值。

另外，本发明的特征还在于：在所述电费管理装置中，还具有根据所述各单位时间中使用的电量的值来预测所述电力负载在所述给定期间中使用的电量的用电量预测单元；以及根据所述预测的用电量和所述定期间中使用的电量的目标值的差以及电力可控制剩余期间来计算调整电量的调整电量计算单元；所述单位时间目标计算单元也考虑所述调整电量来计算各单位时间的用电量的目标值。

另外，本发明的特征还在于：在所述电费管理装置的所述设置单元中，还设置了含有设施的环境条件因素的系数，所述单位时间目标值运算单元根据所述给定期间中使用的电量的目标值、各单位时间的用电量、还有所述含有设施的环境条件因素的系数来计算各单位时间的用电量的目标值；所述电费管理装置还具有根据该算出的各电位时间的用电量的目标值来控制所述电力负载的用电量的负载控制单元。

这里，作为“含有设施的环境条件因素的系数”，例如是表示室外气温、室内气温、湿度、上下班人数等对用电量的增减造成影响的条件的系数。

另外，本发明的特征还在于：在所述电费管理装置中，还具有设置由所述含有设施的环境条件因素的系数的上下限值以及与该上下限值对应的所述设置场所的状况构成的限制条件的限制条件设置单元；以及根据所述限制条件来计算含有由在所述电力负载的设置场所中检测环境状况的检测单元检测的环境状况所对应的所述设施的环境条件因素的系数的系数计算单元；把由所述系数计算单元算出的系数作为含有设施的环境条件因素的系数来设置。

并且，本发明的电费管理装置还可以具有：在所述电力负载的设置场所检测设施工作状况的检测单元。

另外，本发明的特征还在于：在所述电费管理装置中，具有设置了表示能切断提供给所述电力负载中特定电力负载的电力的比例的切断率的特定电力负载设置单元；和存储所述特定电力负载在各时间单位中使用的电量的值的特定电力负载用电量存储单元；以及使用所述特定电力负载用电量存储单元中存储的电量的值来预测所述特定电力负载在所述给定期间中使用的电量、根据该预测的用电量和所述切断率来计算从现在时刻到给定期间结束之间能切断提供给所述特定电力负载的电力的可能断电量、并且利用该可能断电量判断电力调整是否已经达到界限、而且当判断为达到了界限时发出警报的可能断电量运算单元。

另外，本发明的特征还在于：在所述电费管理装置中，当设置了长期的电费作为所述目标值时，把该电费用所述给定期间单位分配到各给定期间，把该分配的各给定期间的电费的目标值换算为电量后，根据该换算的电量，控制所述电力负载的用电量。

另外，本发明还是一种监视装置，是对多个上述电费管理装置进行管理的监视装置，其中具有：设置汇总了用多个电费管理装置设置的各目标值的给定期间的目标值、继而根据预先设置的分配率向各电费管理装置分配给定期间的目标值的单元；以及根据该多个电费管理装置预测的各预测电量、该多个电费管理装置算出的各可能断电量、该给定期间的各目标值来变更所述分配率的单元。

另外，本发明还是一种电费管理系统，具有上所多个电费管理装置、和管理该多个电费管理装置的多个监视装置、以及集中管理该多个监视装置的集中监视装置，其中，所述监视装置具有设置汇总了在成为监视对象的多个电费管理装置设置的各目标值的给定期间的目标值即由所述集中监视装置分配的给定期间的目标值、继而根据预先设置的分配率向各电费管理装置分配给定期间的目标值的单元；以及根据所述成为监视对象的多个电费管理装置预测的各预测电量、该多个电费管理装置算出的各可能断电量、该给定期间的各目标值来变更所述分配率的单元；所述集中监视装置具有设置汇总了在所述多个监视装置设置的各目标值、继而根据预先设置的分配率为各监视装置分配给定期间的目标值的单元；以及根据从所述多个监视装置传来的预测电量与各可能断电量、汇总了在所述多个监视装置设置的各目标值的给定期间的各目标值来变更对于各监视装置的所述分配率的单元；把所述多个电费管理装置、所述多个监视装置、所述集中监视装置可通讯地连接起来。

另外，本发明还是一种计算机可读取记录媒体，记录了管理与电力负载在给定期间中使用的电量对应的电费的电费管理程序，其特征在于，记录了具有如下步骤的电费管理程序：存储所述电力负载在把所述给定期间分割了的单位时间中使用的电量的值的步骤；和根据设置的给定期间中使用的电量的目标值、含有设施的环境条件因素的系数、各单位时间的用电量，计算各单位时间的用电量的目标值的步骤；以及根据该算出的各单位时间的用电量的目标值，控制所述电力负载的用电量的步骤。

附图说明

图1是表示本发明的电费管理装置结构的框图。

图2是表示该电费管理装置中计算的同一时刻采样数据平均值和偏差率的一个例子的图。

图3是表示该电费管理装置中计算的目标系数的一个例子的图。

图4是表示该电费管理装置动作的流程图。

图5是表示该电费管理装置的动作的流程图。

图6是表示利用了该电费管理装置的电费管理系统的简要结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图，就本发明的电费管理装置的一个实施例加以说明。图1是表示本实施例的电费管理装置结构的图。在该图中，1是设置输入存储部，设置并存储了用户设置的以下所示的各种参数。

并且，在对包含本实施例的以下实施例的说明中，设成为电费的征收期间的给定期间为从月初到月末的一个月，把分割了该给定期间的单位时间作为需求时限。关于需求时限另外进行说明。

(1)月目标电量

是从月初到月末使用的电量(Kwh)的目标值。是对工厂、办公楼、一般住宅等各设施置内设置的所有电力负载设置的。

月目标电量是从给定期间中成为目标值的电量、电费、二氧化碳量(二氧化碳排出量)中的任意的值换算/运算出的，并且设置、存储在设置输入存储部1中。

须指出的是，当作为当月一个月的目标值设置了电量时，所设置的电量就直接成为月目标电量。

另外，当作为当月一个月的目标值设置了电费时，要在把设置的电费换算为电量后进行后述的电费管理处理。设置输入存储部1为了进行电量换算，使用按照预先设置、存储的一个月的基本费数据、一个月的用电量制订的费用表，把输入的电费换算为月目标电量，并且设置、存储。以下表示了从月电费目标金额换算为月目标电量的一个例子。当基本费是按与供电部门的合同来定、象如下表达式那样：

基本费＝基本费单价×功率折扣×最大耗电量由基本费单价、功率折扣、后述的最大耗电量确定时，把用所述表达式求出的基本费作为基本费数据预先设置、存储。另外，当1(Kwh)的使用费单价一律相同时，从作为当月一个月的目标值而设置的目标值电费向月目标电量的换算按以下表达式进行：

月目标电量＝(目标电费-基本费)/使用费单价

须指出的是，从月电费目标金额向月目标电量的换算由与供电部门的合同决定，有时也譬如因这些情况而改变：使用量单价不是一律相同的，而是根据季节和时间带作调节的，或者，采用基于用电量征费的称作从量制的电费征收方法。因此，从实际的电费向月目标电量的换算中要进行与合同内容相应的换算。

另外，当作为当月一个月的目标值设置了二氧化碳量(t)时，例如使用Kwh×系数＝1t的表达式换算为电量后，进行后述的电费管理处理。并且，“系数”是根据各国的电力情况而设置的值。

另外，当把长期间例如当年、当年度、半年或一个季度的用电量作为目标值而设置时，把设置的长期间的用电量分配为各月的电量后，进行后述的电费管理。以下，给出了为了把长期间的用电量而由分配为各月的电量，设置输入存储部1进行的处理的一个例子。并且这里假设是设置了当年度的用电量。设置输入存储部1使用后述的设置值即上个年度的各月电量算出上个年度的一个月的平均电量。假设上个年度的总用电量为12万(Kwh)，则上个年度的一个月的平均电量为1万(Kwh)。接着，设置输入存储部1按月求出的上个年度的一个月的平均电量与上个年度各月的电量的比即：

比(n)＝上个年度的n月的电量/上个年度的一个月的平均电量

这里，n为1～12的整数

接着，设置输入存储部1使用比(n)和设置的当年度用电量，通过以下表达式，把当年度的用电量分配为各月的电量：

当年n月的目标电量＝比(n)×当年一个月的平均电量

另外，当把长期间例如当年、当年度、半年或一个季度的使用电费作为目标值而设置时，把设置的长期间的电费换算为长期间的用电量继而分配为各月的电量后，进行后述的电费管理处理。这一处理可以利用后述的按照设置值即上个年度的各月电量、基本费数据、电力使用量制订的费用表进行。例如，当1(Kwh)的使用单价一律相同时，从当年度(1年)的目标电费换成长期目标电量的换算由以下表达式表示：

长期目标电量＝(长期目标电费-基本费×设置的月数)/使用费单价然后象上述那样，相应于上个年度的各月电量，把该长期目标电量分配到各月。

另外，当具有关于上个年度的各月电费的信息时，也可以相应于上个年度的各月电费的实际情况，把设置的长期间的电费分配为各月的电费，再把分配的各月的电费换算为该月的用电量，进行后述的电费管理处理。

另外，当把长期间的二氧化碳量作为目标值设置时，同样是把设置的长期间的二氧化碳量换算为长期间的用电量、并分配为各月的电量后，进行后述的电费管理处理。另外，当具有关于上个年度的各月使用的二氧化碳量的信息时也可以相应于上个年度的各月电费的实际情况，把设置的长期间的二氧化碳量分配为上个年度各月的二氧化碳量后，再把分配出各月的二氧化碳量换算为该月的用电量，进行后述的电费管理处理。

须指出的是，从电费管理的观点来讲，所述的“月初”以及“月末”最好与电费交纳期间一致。即“月初”是电费征收的首日即检查电表日的第二天，“月末”为检查电表日。

(2)采样数据存储期间：

保持上述的电力负载实际使用的电量的测定值(采用数据)的期间，这里设为7天。

(3)最低耗电量、最大耗电量：

最低耗电量是用于判断是否在电费管理处理中反映上述的各采样数据的值。在电费管理处理中不反映比设置的最低耗电量低的采样数据。

最大耗电量是根据与供电单位的合同确定的电力值。这里，最大耗电量为后述的需求时限内使用的平均电力的最大值。

(4)目标系数：

它是为了相应于电力负载设置场所的状况即含有设施的环境条件因素而在一个月中的所希望的天或期间中增减需求时限目标值(后述)而采用的系数。目标系数的决定手段有自动和手动。

在手动的场合，譬如有时会出现这种倾向：管理对象的电力负载有从第一天到第十天用电量减少，从第二十天到月末用电量增加，这时，就把目标系数的值在第一天到第十天设置为100％以下，从第十一天到第十九天设置为100％，从第二十天到月末设置为100％以上。在自动的场合，目标系数根据(5)限制条件的设置来定。

另外，“需求时限”是调整电量的给定时间单位。另外，从电费管理的观点来看，“需求时限”最好与确定用于决定电费的基本费的最大耗电量的时限(例如30分钟单位或15分钟单位)一致。下面描述中，假设需求时限为30分钟。

(5)限制条件：

它是在自动设置了上述目标系数时被设置的。根据如下值来设定：目标系数的上下限值、和在该上限值与下限值时分别检测电力负载设置场所状况的单元的输出值。

(6)切断率：

它是计算机对于所设置的月目标电量、从现在时刻到该月的月末之间能切断提供给特定电力负载电力的电量(可能断电量)时使用的比率。表示在从月初到月末的一个月中，能切断提供给特定电力负载的电力的比例。

这里，“特定电力负载”是指即使切断电力供应，也在进行电费管理的设施中没有影响的电力负载。例如，当把电费管理装置导入工厂等时，“特定电力负载”是指对生产没有影响的电力负载，例如空调机等。

另外，对特定电力负载断电，除了导通/断开对特定电力负载的电力之外，还可以通过降低供给电力进行。

(7)控制时间带：

是进行考虑了负载模式(后述)的电费管理的时间带。

(8)上个年度的各月电量：

是上个年度的各月中实际使用的电量。

2是采样数据存储部，根据由图中未显示的功率计计测的某设施内的所有电力负载的用电量值，按顺序把所有电力负载在给定需求时限(这里设为30分钟)中使用的电量作为采样数据记录下来。另外，在输入到设置输入存储部1中的采样数据存储期间中存储记录数据。该存储的采样数据在经过采样数据存储期间后，如果输入了新的数据，从最老的数据开始依次删除。

须指出的是，这里的“需求时限”与确定用于决定电费的基本费的最大耗电量的时限一致。

3是负载模式识别部，利用以下表示的表达式(1)，根据存储在采样数据存储部2中的负载全体的用电量的采样数据和输入到设置输入存储部1中的所有电力负载的月目标电量，计算各需求时限的偏差率。

偏差率＝同一时刻采样数据平均值/平均目标电量…(1)

(其中，平均目标电量＝月目标电量/当月需求时限数)

在表达式(1)中，同一时刻采样数据平均值是指各需求时限的采样数据存储期间中的采样数据的平均值(参照图2)。这里，在求同一时刻采样数据平均值时，当有低于输入到设置输入存储部1中的最低耗电量的采样数据时，不在同一时刻采样数据平均值中反映该采样数据。即例如图2所示，当最低耗电量为60Kwh时，当求“9∶00～9∶30”的同一时刻采样数据平均值时，把“2日前”的采样数据(59Kwh)除去后算出平均值。

另外，在表达式(1)中，需求时限数是指当月的需求时限的数量。即当需求时限为30分钟时，1天的需求时限数为24小时(＝1440分钟)/30分钟＝48，所以，如果当月为31天，则该月的需求时限数为48×31＝1478。

这里，在图2中表示了平均目标电量为100(Kwh)时的各需求时限的偏差率。这样，通过求出各需求时限的偏差率，能认识成为管理对象的电力负载一天的用电量的推移(负载模式)。

4是用电预测运算部，根据采样数据存储部2中存储的采样数据，预测当月的月末时的一个月的用电量(以下，把该预测电量称作月预测电量)。这里，假设月预测电量的预测方法是采用最小二乘法或移动平均法等一直被使用的方法。也可以使用例如在特愿平4-372046等中记载的利用了神经元网络的方法。这里，把采样数据存储部2中存储的采样数据的总计除以采样数据存储期间的天数(即7)，求出1天的平均用电量，把该电量乘以当月的所有天数后得到的值作为月预测电量。并且，按需求时限执行该预测运算。

另外，由使用电力预测运算部4预测的当月月末时的一个月的用电量被未图示的装置显示。这时，也可以把该预测用电量再换算为CO₂排出量，一同显示。

5是调整电力运算部，根据输入到设置输入存储部1中的所有电力负载的月目标电量和由使用电力预测运算部4算出的月预测电量，算出需求时限的调整电量。具体而言，根据以下所示的表达式(2)算出调整电量。

调整电量＝(月预测电量-月目标电量)/电量可调整剩余期间…(2)

这里，“电量可调整期间”是指从现在时刻到当月终止日能进行电力调整的期间、时间带。需求时限的调整电量相应于成为用电量管理单位的月的残留天数、残留需求时限而变更。这里，通过相应于电量可调整剩余期间来计算需求时限的调整电量，能进行适当的电力调整。

作为电力可调整剩余期间，例如为当月剩余控制时间带中包含的需求时限次数。

另外，作为另外的例子，为：

电力可调整剩余期间＝(过去的给定日数中控制时间带内的最低耗电量以上的需求时限次数/过去的给定日数)×剩下的日数这里，“剩下的日数”为从当日到月末的日数。由此，能以高精度求出除了休息日和休息时间带等非工作时间带即不进行电量控制的时间带的剩余的控制时间带中包含的需求时限次数。并且，可利用采样数据存储部2中存储的数据求出所述“需求时限次数”。

6是传感器，检测设置了电力负载的场所的状况。这里，作为传感器6使用了感知气温的温度传感器。另外，除了温度传感器，还可以使用例如感知人数的人感传感器、识别停车场的停车台数的入出库管理装置、照度传感器等。或者也可以是管理人退场的装置、管理营业额的装置等、能直接或间接地检测设备的工作情况的装置。

7是目标系数运算部，输出存储在设置输入存储部1中的目标系数或按照电力负载的设置场所的环境算出的目标系数。这里，预先由用户选择输出某一个目标系数。当用户选择了由目标系数运算部7算出的目标系数时，目标系数运算部7根据输入到设置输入存储部1中的限制条件，输出与传感器6的测定值对应的目标系数。这里，因为作为检测电力负载设置场所状况的单元使用了温度传感器，所以作为与限制条件的上下限值对应的值，分别设置了气温。

而且，当例如作为限制条件设置为上限值105％，下限值95％，上限值时的气温为30℃，下限值时的气温为35℃，如图3所示，目标系数运算部7通过线性插补等，适当求出从下限值到上限值之间的气温和目标系数的关系。然后，根据求出的关系，输出与传感器6的测定值对应的目标系数。

8是需求时限目标值运算部，根据用负载模式识别部3求出的平均目标电量和偏差率、用调整电量运算部5求出的需求时限的调整电量、由目标系数运算部8输出的目标系数，算出每个需求时限中所有电力负载的用电量的目标值(以下，称作需求时限目标值)。具体而言，通过以下所示的表达式(4)算出需求时限目标值。

需求时限目标值＝平均目标电量×偏差率×目标系数-调整电量…(4)

并且，需求时限目标值运算部8当算出的需求时限目标值超过设置输入存储部1中存储的最大耗电量时，把需求时限目标值置换为最大耗电量。

9是一直被使用的需求控制部，需求时限控制部9利用由需求时限目标值运算部8算出的需求时限目标值，进行是否需要负载控制的判断，当必要时，输出控制指令。并且，作为控制指令，例如输出与该超过部分对应的使用电力降低信号(使电力负载使用的电力下降的信号)。

10是负载控制部，如果从需求控制部9输出了使用电力降低信号，则响应该使用电力降低信号，使图中未显示的电力负载使用的电力下降。并且，使用电力的下降方法可相应于控制的电力负载的种类适当决定。例如当电力负载即使停止供电，也不会出问题时，就切断供电，如果有问题时，就使供电下降，使电力负载使用的电量下降(例如，为空调机时，使风量下降，为照明设备时，使照度下降)。

这里，可以在负载控制部10中，按给定比例，使从需求控制部9输出的使用电力降低信号导通/断开，间歇地进行上述的使用电力降低控制。也可以按照用调整电量运算部5算出的调整电量和从目标系数运算部8输出的目标系数，改变使使用电力降低信号导通/断开的比例。

11是采样数据存储部，虽然与所述的采样数据存储部2相同，但是在采样数据存储部11中，存储所有电力负载中预先设置的特定电力负载的采样数据。

12是断电量运算部，根据采样数据存储部11中存储的采样数据、输入到设置输入存储部1中的切断率，计算可能断电量。该可能断电量是从当日到当月月末之间，在特定电力负载中可切断的电量，具体而言，通过以下所示的表达式(5)算出。

可能断电量＝(特定电力负载的月预测电量-特定电力负载的实际用电量)×切断率…(5)

这里，“特定电力负载的月预测电量”的预测方法是利用采样数据存储部11中存储的采样数据，使用例如最小二乘法或移动平均法等一直被使用的手法进行的。也可以使用例如在特愿平4-372046等中记载的利用了神经元网络的方法。另外，也可以把采样数据存储部11中存储的采样数据的总计除以采样数据存储期间的天数，求出1天的平均用电量，把该电量乘以当月的所有天数后得到的值作为月预测电量。“特定电力负载的实际用电量”是从月初到当日的由特定电力负载使用的实际电量。

另外，断电量运算部12当由使用电力预测运算部4运算的所有电力负载的预测用电量和输入到设置输入存储部1中的所有电力负载的目标电量的差超过由表达式(5)算出的可能断电量时，即当以下所示的表达式(6)的关系成立时，就判断为电力调整达到了界限，输出界限警报发生信号。

所有电力负载的预测电量-所有电力负载的目标电量＞可能断电量…(6)

或者，断电量运算部12，利用由调整电量运算部5算出的调整电量和算出的可能断电量，当表达式(6’)的关系成立时，输出界限警报发生信号。

调整电量＞(可能断电量/电力可调整剩余期间)…(6’)

并且“电力可调整剩余期间”是调整电量运算部5中说明的那样，采用同样的方法，求出电力可调整剩余期间。

13是警报发生部，响应从需求控制部9输出的警报发生信号或从断电量运算部12输出的界限警报发生信号，输出警报。

这样，图1所示的电费管理装置算出成为管理对象的电力负载的负载模式所对应的目标值，根据该目标值，控制电力负载使用的电量，并且产生警报，所以能进行与按照一天的时间推移而变化的电力负载的用电量相适应的电费管理。

而象一般家庭内的电力负载那样，有时要进行很难取得一定的负载模式的电力负载的电费管理；也有时，即使是具有一定负载模式的电力负载，但是却不希望采取与负载模式相适应的电费管理(例如通常在用电量少的深夜，由于某种原因导致用电量增加时)。这样的时候，图1所示的电费管理装置不进行基于由需求时限目标值运算部8算出的需求时限目标值的电费管理，而是根据由使用电力预测运算部4算出的月预测电量，进行电费管理。

在符合下面描述的①～③中的任意情形时，进行上述的管理。

①当从用户指定了不进行基于负载模式的电费管理时；

②当由用户设置了控制时间带时，在控制时间带以外时；

③当采样数据的平均值为低于最低耗电量的值时；

当上述的情形时，图1的电费管理装置不进行基于需求时限目标值运算部8和需求控制部9的负载控制，在使用电力预测运算部4中，首先将算出的月预测电量乘以从目标系数运算部7输出的目标系数。然后，把该值与设置输入存储部1中设置的所有电力负载的月目标电量比较，当比所述月目标电量少时，向警报发生部13输出警报发生信号。

下面，参照图4和图5的流程图，就上述的电费管理装置的动作加以说明。这里，图4是表示根据由需求时限目标值运算部8算出的需求时限目标值进行的电费管理的处理的程序流程图。另外，图5是表示根据由断电量运算部12算出的可能断电量进行的电费管理的处理的流程图。须注意的是，这些处理是并行的。

首先，参照图4，就基于需求时限目标值的电费管理处理加以说明。如果开始了基于需求时限目标值的电费管理处理，则首先向需求时限目标值运算部8输出从目标系数运算部7按照用户的选择输入到设置输入存储部1中的目标系数，或者输出根据按输入的限制条件算出的气温和目标系数的关系得到的与传感器6的测定值对应的目标系数(步骤Sa1)。

另外，在使用电力运算部4中，根据采样数据存储部2的采样数据，算出月预测电量，输出到调整电量运算部5(步骤Sa2)。

然后，在使用电力预测运算部4和需求时限目标值运算部8中，分别判断一下是否应该在进行电费管理时考虑负载模式(步骤Sa3)。

即，使用电力预测运算部4和需求时限目标值运算部8判断一下：①是否从用户指定了进行基于负载模式的电费管理；②是否由用户设置了控制时间带时并且现在的时刻正是在控制时间带内；③现在的需求时限的采样数据的平均值是否在最低耗电量以上。只要有一项判断为肯定，判断结果就为YES，从而进行考虑了负载模式的电费管理。而当与①～③中没有一项为肯定时，判断结果则为NO，于是进行不考虑负载模式的电费管理。这里，设步骤Sa3的判断结果为YES，继续进行说明。

如果步骤Sa3的判断结果为YES，则首先由负载模式识别部3根据采样数据存储部2中存储的采样数据和输入到设置输入存储部1中的所有电力负载的月目标电量，算出现在的需求时限的偏差率(步骤Sa4)。

接着，在调整电量运算部5中，根据调整电量运算部5中设置的所有电力负载的月目标电量、和由使用电力预测运算部4算出的月预测电量、及当月的电力可调整剩余期间，来算出调整电量(步骤Sa5)。

进一步，在需求时限目标值运算部8中，根据用负载模式识别部3求出的平均目标电量和偏差率、和由调整电量运算部5求出的调整电量、及从目标系数运算部8输出的目标系数，来算出现在的需求时限的需求时限目标值(步骤Sa6)。

然后，在需求控制部9中，使用所述需求时限目标值，判断一下电力负载进行用电量控制的必要性(步骤Sa7)。

当判断为电力负载的用电量控制为必要时，步骤Sa7的判断结果为YES，从需求控制部9对于警报发生部13输出警报发生信号，并且对于负载控制部10，控制指令被输出到负载控制部10(步骤Sa8)。

负载控制部10一接收到来自需求控制部的控制指令，就根据给定电力控制方法，向电力负载输出目的在于降低在电力负载使用的电力的信号。

然后，这些处理一结束，则再次返回步骤Sa1，如果到了下一需求时限，则从目标系数运算部7输出新的目标系数。

由此，从警报发生部13对用户发出表示预测用电量超过需求时限目标值的警报。另外，在负载控制部10中，响应使用电力降低信号，降低预先分配的提供给电力负载的电力或用电量。

另外，在步骤Sa7中，当预测用电量为需求时限目标值以下时，步骤Sa7的判断结果为NO，于是直接返回步骤Sa1，如果到了下一需求时限，则从目标系数运算部7输出新的目标系数。

在步骤Sa3中，如果与所述的①～③中每项都为否定，判断结果为NO，则在使用电力预测运算部4中，将步骤Sa2算出的月预测电量乘以从目标系数运算部7输出的目标系数(步骤Sa10)。然后，在使用电力预测运算部4中，判断一下月预测电量与目标系数相乘的结果是否比输入到设置输入存储部1的对于所有电力负载的月目标电量小(步骤Sa11)。

这时，当月预测电量与目标系数相乘的结果比月目标电量小时，步骤Sa11的判断结果变为YES，从使用电力预测运算部4对警报发生部13输出警报发生信号。由此，从警报发生部13对用户发出了表示预测用电量超过了需求时限目标值的警报(步骤Sa12)。然后，再次返回步骤Sa1，如果到了下一需求时限，则从目标系数运算部7输出新的目标系数。

而当月预测电量和输出的目标系数相乘的结果在月目标电量以上时，步骤Sa11的判断结果变为NO，于是直接返回步骤Sa1，如果到了下一需求时限，则从目标系数运算部7输出新的目标系数。

下面，参照图5，就基于可能断电量的电费管理的处理加以说明。首先，如果开始了该处理，则在断电量运算部12中，根据存储在采样数据存储部11中的采样数据，预测特定电力负载在从该月的月初到月末之间使用的电量(步骤Sb1)。

在断电量运算部12中，根据预测的特定电力负载的用电量和设置输入存储部1中设置的切断率，算出在特定电力负载的可能断电量(步骤Sb2)。

然后，断电量运算部12利用算出的可能断电量判断一下电力调整是否已达到了界限，即，是否电力调整是不可能的(步骤Sb3)。作为该判断的一个例子，根据由使用电力预测运算部4算出的所有电力负载的月预测电量和设置输入存储部1中设置的所有电力负载的月目标电量的差是否超过步骤Sb1中算出的可能断电量，进行该判断。

然后，当判断为电力调整已达到了界限时，判断结果为YES，从断电量运算部12对警报发生部13输出界限警报发生信号(步骤Sb4)。由此，从目标系数运算部7输出新的目标系数。然后再次返回步骤Sb1，如果到了下一需求时限，则断电量运算部12中算出新的可能断电量。而当预测用电量和月目标电量的差未超过可能断电量时，判断结果为NO，直接返回步骤Sb1。

下面，参照图6，说明利用上述电费管理装置从遥远地方集中管理多个设施中设置的电力负载的电费管理的集中电费管理系统。图6是表示在各地设置多个店铺进行连锁经营的企业中，在总公司集中管理各店铺的电费时的集中电费管理系统的结构的图。在该图中，20～26是图1所示的电费管理装置，分别设置在从店铺A到店铺F，管理各店铺的电费。

30、31分别是设置在地区集中管理部的监视装置，分别通过电话线或广域无线等通讯手段与设置在各地区集中管理部负责的地区内的店铺中的电费管理装置相连。而且，根据预先设置的分配率(以下称作店铺分配率)，把从后述的集中监视装置40指定的月目标电量分配到负责的各电费管理装置。由此，各电费管理装置根据从监视装置分配的月目标电量，管理各店铺的电费。

另外，监视装置30、31分别合计各自负责的各电费管理装置的使用电力预测运算部4中算出的预测用电量和断电量运算部12中运算的可能断电量，发送给集中监视装置40。当从负责电费管理装置的断电量运算部12发出了界限警报信号时，把该界限警报信号也发送给集中监视装置40。

在集中监视装置40，由用户设置了所管辖全部店铺(这里为店铺A～店铺F)在一个月中使用的电量的目标值(以下称作总括月目标电量)和用于把该总括月目标电量以地区总括单位分配分配率(以下称作地区集中管理部分配率)。然后，根据设置的分配率，把总括月目标电量分配到各监视装置30、31。

另外，当从监视装置30或31中的某一方传来界限警报信号时，根据从各监视装置30、31传来的预测用电量、可能断电量以及设置的总括月目标电量，在以下所示的表达式(7)的关系成立的范围内，提高对于发来界限警报信号的一方的地区集中管理部的地区集中管理部分配率。即，降低在电力使用量上有剩余的地区集中管理部的地区集中管理部分配率，提高发来界限警报信号的一方的地区集中管理部即在电力使用量上没有剩余的地区集中管理部的地区集中管理部分配率，据此进行全体的电力使用量的调整。

(监视装置30的预测用电量-可能断电量)+(监视装置31的预测用电量-可能断电量)＜总括月目标电量…(7)

须指出的是，在监视装置30、31中，分别用与上述的地区集中管理部分配率的调整法同样的方法，进行店铺分配率的调整。

进一步，通过用集中监视装置40设置监视装置30、31的目标系数或切断率以进行店铺休息日的调整等措施，能调整地区集中管理部分配率。

在集中监视装置40中，也同样可以从设置的长期总括目标电量、长期或当月总括目标电费、或者，长期或当月的总括目标二氧化碳量，参照过去实际使用情况，算出/换算出总括月目标电量，根据地区集中管理部分配率，对各监视装置30、31分配总括目标电量，进行电费管理。

根据上述总括电费管理系统，在总公司中，只通过设置长期或当月总括目标电量、总括目标电费、或总括目标二氧化碳量、地区集中管理部分配率，就能对店铺A～F实行恰当的电费管理。

另外，图6的电费管理系统通过网络化，通过多级结构——通过网络化在各管辖若干店铺的地区集中管理部中分别设置管理下属的电费管理装置的监视装置30、31，在管辖各地区集中管理部的总公司中设置管理下属的监视装置30、31的集中监视装置40——集中管理多个电费管理装置20～25。因此，电费管理系统能把用于集中管理多个电费管理装置20～25的处理分散到各监视装置40、30、31。因此，能容易地降低各监视装置40、30、31的处理量，简化这些装置使用的程序。

并且，在本实施例中，也可以把用于实现图1所示的去掉了传感器6的结构和图6所示的监视装置30、31以及集中监视装置40的功能的程序记录到计算机可读取记录媒体中，通过把该记录媒体中记录的程序读入计算机系统中执行，就可以进行电费管理。

这里，所述“计算机系统”包含OS和外设等硬件，如果是利用WWW系统时，也包含主页提供环境(或显示环境)。另外，“计算机可读取记录媒体”是指软盘、光盘、ROM、CD-ROM等可移动媒体和内置在计算机中的硬盘等存储装置。“计算机可读取记录媒体”也包含一定时间中保存程序的媒体，譬如象通过因特网等网络和电话线等通讯线路发送程序时的成为服务器和客户机的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)。

另外，所述程序也可以通过传输媒体或传输媒体中的传输波从其存储装置存储有该程序的计算机系统，传送到其它的计算机系统。这里，传输程序的“传输媒体”是指象因特网等网络(通讯网)和电话线(通讯线)那样，具有传输信息功能的媒体。

另外，所述程序可以是用于实现所述功能之一部分的程序，也可以是通过与已经记录在计算机系统上的程序的组合能实现所述的功能的程序即所谓的差分文件(差分程序)。

如上所述，根据本发明，在一个月或1年单位的给定期间中设置设施内的电费或所有电力负载的用电量或CO₂的目标值，根据该目标值来控制电力负载的用电量和最大耗电量，据此就能进行电费管理。

Claims (11)

1.一种电费管理装置，其中具有：设置电力负载在给定期间中使用的电量的目标值的设置单元；和

存储所述电力负载在把所述给定期间分割了的单位时间中使用的电量的值的用电量存储单元；和

根据所述给定期间中使用的电量的目标值、各单位时间的用电量来计算各单位时间的用电量的目标值的单位时间目标值运算单元；以及

根据该算出的各单位时间的用电量的目标值，控制所述电力负载的用电量的负载控制单元。

2.根据权利要求1所述的电费管理装置，其中，

还具有根据所述给定期间中使用的电量的目标值与所述各单位期间中使用的电量的值来计算各单位时间的平均用电量与各单位时间的目标电量的比率即偏差率的偏差率计算单元；

所述单位时间目标值运算单元也考虑所述偏差率来计算各电位时间的用电量的目标值。

3.根据权利要求1所述的电费管理装置，其中，

还具有根据所述各单位时间中使用的电量的值来预测所述电力负载在所述给定期间中使用的电量的用电量预测单元；以及

根据所述预测的用电量和所述定期间中使用的电量的目标值的差以及电力可控制剩余期间来计算调整电量的调整电量计算单元；

所述单位时间目标计算单元也考虑所述调整电量来计算各单位时间的用电量的目标值。

4.根据权利要求1所述的电费管理装置，在所述设置单元中，还设置了含有设施的环境条件因素的系数，所述单位时间目标值运算单元根据所述给定期间中使用的电量的目标值、各单位时间的用电量、还有所述含有设施的环境条件因素的系数来计算各单位时间的用电量的目标值；

所述电费管理装置还具有根据该算出的各电位时间的用电量的目标值来控制所述电力负载的用电量的负载控制单元。

5.根据权利要求4所述的电费管理装置，其中还具有：设置由所述含有设施的环境条件因素的系数的上下限值以及与该上下限值对应的所述设置场所的状况构成的限制条件的限制条件设置单元；以及

根据所述限制条件来计算含有由在所述电力负载的设置场所中检测状况的检测单元检测的状况所对应的所述设施的环境条件因素的系数的系数计算单元；

把由所述系数计算单元算出的系数作为含有设施的环境条件因素的系数来设置。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电费管理装置，其中还具有：设置了表示能切断提供给所述电力负载中特定电力负载的电力的比例的切断率的特定电力负载设置单元；和

存储所述特定电力负载在各时间单位中使用的电量的值的特定电力负载用电量存储单元；以及

使用所述特定电力负载用电量存储单元中存储的电量的值来预测所述特定电力负载在所述给定期间中使用的电量、根据该预测的用电量和所述切断率来计算从现在时刻到给定期间结束之间能切断提供给所述特定电力负载的电力的可能断电量、并且利用该可能断电量判断电力调整是否已经达到界限、而且当判断为达到了界限时发出警报的可能断电量运算单元。

7.根据权利要求7所述的电费管理装置，其中，当设置了长期的电费作为所述目标值时，把该电费用所述给定期间单位分配到各给定期间，把该分配的各给定期间的电费的目标值换算为电量后，根据该换算的电量，控制所述电力负载的用电量。

8.一种监视装置，是对多个权利要求6所述的电费管理装置进行管理的监视装置，其中具有：设置汇总了用多个电费管理装置设置的各目标值的给定期间的目标值、继而根据预先设置的分配率向各电费管理装置分配给定期间的目标值的单元；以及

根据该多个电费管理装置预测的各预测电量、该多个电费管理装置算出的各可能断电量、该给定期间的各目标值来变更所述分配率的单元。

9.一种电费管理系统，具有权利要求6所述的多个电费管理装置、和管理该多个电费管理装置的多个监视装置、以及集中管理该多个监视装置的集中监视装置，其中，

所述监视装置具有：设置汇总了在成为监视对象的多个电费管理装置设置的各目标值的给定期间的目标值即由所述集中监视装置分配的给定期间的目标值、继而根据预先设置的分配率向各电费管理装置分配给定期间的目标值的单元；以及

根据所述成为监视对象的多个电费管理装置预测的各预测电量、该多个电费管理装置算出的各可能断电量、该给定期间的各目标值来变更所述分配率的单元；

所述集中监视装置具有：设置汇总了在所述多个监视装置设置的各目标值的给定期间的目标值、继而根据预先设置的分配率向各监视装置分配给定期间的目标值的单元；以及

根据从所述多个监视装置传来的预测电量与各可能断电量、汇总了在所述多个监视装置设置的各目标值的给定期间的各目标值来变更对于各监视装置的所述分配率的单元；

并且把所述多个电费管理装置、所述多个监视装置、所述集中监视装置可通讯地连接起来。

10.一种计算机可读取记录媒体，记录了管理与电力负载在给定期间中使用的电量对应的电费的电费管理程序，其中，记录了让计算机执行如下步骤的电费管理程序：

存储所述电力负载在把所述给定期间分割了的单位时间中使用的电量的值的步骤；和

根据设置的给定期间中使用的电量的目标值、含有设施的环境条件因素的系数、各单位时间的用电量，计算各单位时间的用电量的目标值的步骤；以及

根据该算出的各单位时间的用电量的目标值，控制所述电力负载的用电量的步骤。

11.一种电费管理程序，是管理与电力负载在给定期间中使用的电量对应的电费的电费管理程序，其中，能让计算机执行以下步骤：

存储所述电力负载在把所述给定期间分割了的单位时间中使用的电量的值的步骤；和

根据设置的给定期间中使用的电量的目标值、含有设施的环境条件因素的系数、各单位时间的用电量，计算各单位时间的用电量的目标值的步骤；以及

根据该算出的各单位时间的用电量的目标值，控制所述电力负载的用电量的步骤。

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