CN1921257A - 电能控制装置、电能控制方法及程序 - Google Patents

Abstract

电能控制装置的控制对象机器中，包括食物冷却用的多台陈列橱、和多台冷冻机。在预测消耗电能超过契约电能时，选择与库内设定温度和库内的当前温度之间的温度偏差较小的陈列橱对应的冷冻机，将与该冷冻机连接的所有陈列橱的设定温度重新设定成相对规定值为相对较高的温度。这样，能够避免陈列橱中的食物融化，食品的品质劣化的问题，同时缩短速冷运转时间，使冷冻机中的耗电降低。

Description

电能控制装置、电能控制方法及程序

技术领域

本发明涉及一种基于预测消耗电能进行的控制对象机器的运转状态的控制，尤其适合用于需求(demand)控制装置等中。

背景技术

作为与电力公司之间的契约形式，需要者，可以应用需求契约。在该需求契约中，形成一种根据需求值设定契约电能的结构。在此，所谓需求值，是指某恒定时间单位(例如1个月)量的需要电能中、电能计(需求表)每30分钟算出的最大需要电能的值。电能计，对该最大需用电能值进行逐次保存。

作为应向电力公司支付的费用的一部分的基本费用的计算，是基于契约电能进行的，契约电能，根据过去的需求值而决定。契约电能，被设定作为每30分钟能消耗的电能的上限值，若在某个月只产生一次需要电能超过该契约电能，则即便在其下一个月需要电能没有超过契约电能，也要从该月开始立即重新设定契约电能。即，设定为更大的契约电能，以后在12个月内，应用更高的基本费用。

这样，在需求契约中，每30分钟测定30分钟内的需用电能，基于所观测的需要电能的时间单位(例如1个月)中的最大值(即，需求值)，计算成为基本费用计算的基础的契约电能，从而求出将每30分钟内的需要电能始终掌控在契约电能以内的控制(需求控制)。

作为响应这样的愿望的控制装置，采用需求控制装置。需求控制装置，在作为契约电能的设定时限的上述30分钟内，从电能计中获得负载机器整体(由例如空调机、陈列橱、照明等构成)在当前时刻的消耗电能，每次都算出与该契约电能对应的剩余时限(例如10分钟)内可使用的电能。另一方面，每次都算出在剩余时限内负载机器整体的消耗电能的预测值。

然后，将所算出的可使用电能与预测消耗电能进行比较，在担心预测消耗电能超过可使用的电能的情况下，通过进行一部分负载机器的工作限制或者控制，从而实现消耗电能的削减。之后，需求控制装置，在每个上述设定时限，逐次进行剩余时限内可使用的电能的计算、和预测消耗电能的计算，同时按照需要电能不超过契约电能的方式，进行各负载机器的工作限制或控制。

在食品贩卖店等中，即便使空调设备的工作停止，如果是短时间内则对店内的影响较小。因此，作为上述工作限制或者控制的对象机器，较多选择空调机器。即，对空调机器赋予工作停止指令，通过由空调机器停止冷气设备的工作、暖气设备的工作或者送风工作等，从而实现电力使用量的削减。为了进一步实现耗电的削减，只要增加停止对象机器即可。此时，考虑将消耗电能相对店铺的整体消耗电能的比率最高的冷冻机器加在停止对象机器中。

然而，由于冷冻机与食品冷却用的陈列橱的运转状态对应运转，因此也有些情况下需求控制装置等无法直接控制冷冻机的工作。这种情况下，存在如何控制冷冻机的工作的问题。

另外，在食品贩卖店等中，若不考虑陈列橱的运转状态或陈列橱内部的状态而使冷冻机的工作强制性停止，则也会产生例如被保存在陈列橱内的食品融化、食品质量劣化这样的问题。并且，在使冷冻机的工作停止的情况下，在停止后重新开始运转之际，重新启动时的恢复运转(与后述的速冷运转对应)的耗电会增加。

另外，在日本国特开平10-339546号公报中，公开了需求控制装置一例。该公报中记载的装置，是冷藏仓库中的装置。

专利文献1：日本国特开平10-339546号公报

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而形成的，其目的在于提供一种能够对于无法直接进行控制的机器施以必要的控制的电能控制装置以及该电能控制装置中采用的电能控制方法。另外，本发明，其目的尤其在于提供一种通过考虑陈列橱的状态，并使除霜运转后的冷却运转的运转时间变短，从而能够抑制消耗电能使之变低的电能控制装置以及该电能控制装置中采用的电能控制方法。

本发明中的电能控制装置，具有：预测消耗电能计算机构，其预测算出机器单元在规定的单位期间内的总消耗电能并作为预测消耗电能，其中该机器单元包含通过接受指令信息从而直接控制运转状态的直接控制对象机器、和运转状态与上述直接被控制机器对应被间接控制的间接控制对象机器；和机器控制机构，其基于上述预测消耗电能制作上述指令信息，通过对于上述直接控制对象机器输出该指令信息，从而控制上述直接控制对象机器的运转状态，上述机器控制机构，基于上述预测消耗电能与被预设定的阈值之间的比较结果，变更上述直接控制对象机器的运转状态，通过该变更，从而使与该直接控制对象机器的运转状态对应运转的上述间接控制对象机器的运转时间改变。

根据本发明，通过向直接控制对象机器输出指令信息，从而进行直接控制对象机器的运转状态的变更(例如运转时间的变更)，这样便可以间接进行与直接控制对象机器的运转状态对应运转的间接控制对象机器的运转时间的变更。存在无法直接进行间接控制对象机器的运转状态的变更的情况，这种情况下本发明尤为有用。

具体来说，例如在上述电能控制装置中，上述直接控制对象机器，是用于对该直接控制对象机器内的温度进行控制的机器，上述指令信息，包含表示上述温度应遵循的设定温度的信息。

并且例如，在上述电能控制装置中，在上述预测消耗电能比作为上述阈值的规定的电能大时，上述机器控制机构，通过将用于变更上述设定温度的上述指令信息输出，从而缩短上述间接控制对象机器的运转时间。

这样，在例如应用上述需求契约的情况下，可以期待电费的基本费用的降低。

更具体来说，例如在上述电能控制装置中，上述直接控制对象机器，是按照采用制冷剂可对该直接控制对象机器内进行冷却的方式构成的陈列橱，上述间接控制对象机器，是向上述直接控制对象机器发送上述制冷剂的制冷剂发送机器，上述机器控制机构，在上述预测消耗电能比上述规定的电能大时，使在上述陈列橱的除霜运转后进行的、与采用上述制冷剂发送机器的冷却运转对应的设定温度，比在上述预测消耗电能小于上述规定的电能时的设定温度更高，这样与上述预测消耗电能小于上述规定的电能时的运转时间相比，更加缩短上述冷却运转的运转时间。

因陈列橱的除霜运转后的冷却运转导致消耗电能比较大，其消耗电能在总消耗电能中所占的比例一般较高。因此，在预测消耗电能大于规定的电能时，使除霜运转后的冷却运转的设定温度比预测消耗电能小于该规定的电能时的设定温度高。这样，缩短该冷却运转的运转时间(执行时间)，例如在应用上述需求契约的情况下，能够期待电费的基本费用的降低。

例如，在制冷剂发送机器为冷冻机的情况下，虽然很多时候一般是难以通过控制使该冷冻机直接停止的，但若按照上述那样构成，则可间接进行使冷冻机的运转停止的控制。

另外例如，在上述电能控制装置中，上述机器单元中，包含多台直接控制对象机器和多台间接控制对象机器，上述机器控制机构，按每台上述直接控制对象机器，计算该直接控制对象机器内的温度与上述设定温度之间的偏差，基于该算出的各偏差，从上述多台间接控制对象机器中选择一部分间接控制对象机器，基于上述预测消耗电能与上述阈值之间的比较结果，通过对与所选择的上述间接控制对象机器对应的上述直接控制对象机器的运装状态进行变更，从而使所选择的上述间接控制对象机器的运转时间改变。

运转状态被变更的直接控制对象机器，是基于上述各偏差而决定的。因此，例如在各间接控制对象机器为冷冻机的情况下，即使停止工作也可以自动选择对食品的劣化没有影响的冷冻机。

另外，本发明中的电能控制方法，是一种预测算出机器单元在规定的单位期间内的总消耗电能并作为预测消耗电能，其中该机器单元包含通过接受指令信息从而直接控制运转状态的直接控制对象机器、和运转状态与上述直接被控制机器对应被间接控制的间接控制对象机器，基于上述预测消耗电能制作上述指令信息，通过对于上述直接控制对象机器输出该指令信息，从而控制上述直接控制对象机器的运转状态的、电能控制方法，基于上述预测消耗电能与被预设定的阈值之间的比较结果，变更上述直接控制对象机器的运转状态，通过该变更，从而使与该直接控制对象机器的运转状态对应运转的上述间接控制对象机器的运转时间改变。

具体来说，例如在上述电能控制方法中，上述直接控制对象机器，是用于控制该直接控制对象机器内的温度的机器，上述指令信息，是表示上述温度应遵循的设定温度的信息。

而且例如在上述电能控制方法中，在上述预测消耗电能比作为上述阈值的规定的电能大时，通过将用于变更上述设定温度的上述指令信息输出，从而缩短上述间接控制对象机器的运转时间。

更具体来说，例如在上述电能控制方法中，上述直接控制对象机器，是按照采用制冷剂可对该直接控制对象机器内进行冷却的方式构成的陈列橱，上述间接控制对象机器，是向上述直接控制对象机器发送上述制冷剂的制冷剂发送机器，在上述预测消耗电能比上述规定的电能大时，使在上述陈列橱的除霜运转之后进行的、与采用上述制冷剂发送机器的冷却运转对应的设定温度，比上述预测消耗电能小于上述规定的电能时的设定温度高，这样与上述预测消耗电能小于上述规定的电能时的运转时间相比，缩短上述冷却运转的运转时间。

另外例如，在上述电能控制方法中，按每台上述直接控制对象机器，算出该直接控制对象机器内的温度与上述设定温度之间的偏差，基于所算出的各偏差，从上述多台间接控制对象机器中选择一部分的间接控制对象机器，基于上述预测消耗电能与上述阈值之间的比较结果，通过对与所选择的上述间接控制对象机器对应的上述直接控制对象机器的运转状态进行变更，从而使所选择的上述间接控制对象机器的运转时间改变。

另外，在上述电能控制装置以及上述电能控制方法中，所谓机器单元，是例如与对消耗电能进行计测的1个电力计连接的机器整体。另外，在上述电能控制装置以及上述电能控制方法中，所谓直接控制对象机器内的温度，是例如直接控制对象机器内的某规定部分(冷藏库部分等)的温度。另外，在上述电能控制装置以及上述电能控制方法中，所谓制冷剂发送机器，是例如被设置在陈列橱外部或者内部的冷冻机。

另外，在上述电能控制装置以及上述电能控制方法中，间接控制对象机器，可以兼作直接控制对象机器。而且，机器单元中，还可以包含既不是直接控制对象机器也不是间接控制对象机器的机器。

另外，本发明中的第一程序，向计算机赋予上述电能控制装置的各机构的功能。

另外，本发明中的第二程序，向计算机赋予执行上述电能控制方法的功能。

本发明的意义乃至效果，通过以下所示的实施方式的说明会更加明了。

但是，以下的实施方式只不过是本发明的一种实施方式而已，本发明乃至各构成部件的用语的意义，并非限制于以下实施方式所述。

附图说明

图1为本发明的实施方式中的需求控制装置、各负载机器之间的连接结构图。

图2为图1的店铺控制器的功能框图。

图3为由图1的店铺控制器所执行的需求控制的整体工作流程图。

图4为表示作为图3的需求控制的一部分步骤的、学习数据制作步骤的流程图。

图5为表示作为图3的需求控制的一部分步骤的预测运算的步骤的流程图。

图6为表示作为图3的需求控制的一部分步骤的、对各控制对象机器的工作的控制的步骤的流程图。

图7为表示作为图6的一部分步骤的、冷冻机工作限制控制的步骤的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，针对本发明的实施方式具体进行说明。在所参照的各图中，对同一部分附加同一符号。

图1表示本实施方式中的需求控制装置、各负载机器之间的连接结构图。

在图1中，11为电力仪表，12为包含作为电能控制装置发挥功能的需求控制装置的店铺控制器，13为照明，14为任意的其它机器(以下称作其它机器)，15为陈列橱冷却用冷冻机(制冷剂发送机器)，16为陈列橱，17为空调机器，18为与空调机器17对应设置的室外机器，19为制冷剂配管。

图1中，虽然表示冷冻机的符号15、表示陈列橱的符号16，分别仅图示1个，但冷冻机15以及陈列橱16，分别存在多个。只是，它们也可以分别是单个的。并且，空调机器17与室外机器18呈对。空调机器17与室外机器18之间的组，虽然在图1中只图示一组，但也可以存在多个该组。

在图1中，由附加符号11～18的部位、电源线、和通信网络20构成1个电力控制系统，通过店铺控制器12执行需求控制(直接控制)。

电力仪表11，对与电力系统相联的负载机器整体的耗电进行计测。即，电力仪表11，对包含附加符号11～18的部分与其所附带的部位(后述的机器控制器等)的负载机器整体的消耗电能进行计测。与以下说明所述的电能相关的描述，并非特别记载，而是有关该负载机器整体的消耗电能的描述。

如图1所示，向照明13、其它机器14、冷冻机15、陈列橱16以及空调机17，分别经由通信网络20连接与店铺控制器12连接的机器控制器。

各机器控制器，进行与自己连接的机器(陈列橱16等)工作条件的设定或与自己连接的机器的工作的控制。这些设定以及控制，依据经由通信网络20来自店铺控制器12的指令，或者，依据对各机器控制器(或者各机器本身)的手动操作而进行。

在本实施方式中，店铺控制器12，将照明13、其它机器14、冷冻机15、陈列橱16以及空调机17作为控制对象机器处理。也可以认为该控制对象机器中包含室外机器18。店铺控制器12，根据需要读入表示各控制对象机器的工作状态的数据，并收集该数据。并且，店铺控制器12，还进行读入表示电力仪表11的计测结果的数据的工作。

另外，店铺控制器12，也可以与互联网(未图示)连接。这种情况下，管理者，可对于店铺控制器12或各控制对象机器，进行各种设定、控制、监视、计测、管理等。

如上述，虽然店铺控制器12，可对于各控制对象机器，进行工作条件的设定或工作的控制，但有些情况下无法对冷冻机15进行这些设定或控制。只是，即使这些情况下，店铺控制器12，也对冷冻机15的工作状态进行监视，通过计测等进行必要的数据的取入。另外，虽然本实施方式中的连接结构不同，但也有些情况下冷冻机15(更详细来说与冷冻机15连接的机器控制器)，未经由通信网络20与店铺控制器20连接。

1台冷冻机15与一台或者多台陈列橱16，通过冷却系统的连接，形成一组冷冻电路。所谓冷却系统的连接，是指一台冷冻机15与一台或者多台陈列橱16，通过同一制冷剂配管19相互连接。在图1中，虽然冷冻电路1只表示1组，但在本实施方式中，处理冷冻电路存在多组的情况。在各冷冻电路中，从冷冻机15发送的冷却用制冷剂，经由制冷剂配管19向与该制冷剂配管19连接的陈列橱16供给。

例如，各陈列橱16，是1面开放的直方体形状的箱子。各陈列橱16，对被保存在该箱内部的食物进行冷却。在各陈列橱16中，将保存并冷却食物的区域称作冷却区域。冷却区域，与保冷仓库部分对应。

在各陈列橱16中连接有电磁阀(未图示)，各陈列橱16，通过对该电磁阀的开度进行控制，从而可经由该电磁阀对所流动的制冷剂的量进行任意控制。通过对各电磁阀的开度进行控制，从而由各陈列橱16侧的控制来调节制冷剂的取入量，调节各冷却区域的冷却状态。

冷冻机器15，被使用于对应的陈列橱16中的冷却工作中。因此，虽然冷冻机15，与陈列橱16中的冷却工作对应产生工作，但并非从陈列橱16直接接受工作的ON/OFF控制。经由制冷剂配管19产生循环的制冷剂的温度或压力，依据各陈列橱16的冷却状态(运转状态)产生变化，并依据该制冷剂的状态对冷冻机15的工作状态进行变更。即，在各冷冻电路中，冷冻机15，与各陈列橱16的运转状态对应，间接地接受该工作的ON/OFF控制。

各陈列橱16，在冷却工作期间进行称作除霜(defrost)的工作。公知霜在被配管在作为陈列棚的陈列橱16中的冷却管(热交换器、蒸发器)中生长，因该霜导致冷却性能降低。故需要将该霜去除，该霜的去除工作为除霜工作(除霜运转)。在各陈列橱16中，在进行除霜工作之际，陈列橱16，关闭电磁阀，使除霜加热器为ON。另外，在执行除霜工作仅认为可以将霜去除的规定的时间之后，使除霜加热器为OFF，再打开电磁阀进行急速冷却，重新开始冷却工作。将在关闭陈列橱16的电磁阀使冷冻机15的工作停止之后，再打开电磁阀进行急速冷却的冷却恢复运转，称作速冷(pull down)运转。

另外，该急速冷却是电能消耗产生高峰的因素之一。各陈列橱16中除霜工作的执行时刻，是预先被时序安排的。尽管几乎每天都在相同的时间段执行除霜工作，但除霜工作的执行时刻是分散化的，以使多个陈列橱16的耗电的高峰没有重叠。与该时序安排相关的信息，是对店铺控制器12或者陈列橱16的机器控制器而设定的。

另外，各陈列橱16的举动，因其个体差异、陈列橱周围的环境以及冷却物的不同而不定，在同时使用多台陈列橱16的情况下，其整体的电力消耗的特性掌握极其困难。即，要通过理论计算以高精度预测多台陈列橱16的消耗电能，则必须加入上述个体差异等各种因素，需要极其复杂的计算。另外，上述各种因素还包含空调的影响，陈列橱中商品的冷却因空调的影响并不少因此会受到影响，在单纯计算中无法对应。

若考虑到此，为了对消耗电能进行预测，可不采用理论计算值，而是采用由信息表等表示的学习数据等。在信息表中，保存例如消耗电能比较大的陈列橱16或空调机器17等主要的负载机器的工作状态的动态履历。在采用这种学习数据的情况下，因使状况精度良好且不需要添加理论计算，因此优点在于，可单独进行与具体的状况相应的预测。如后述，在本实施方式中，采用这种学习数据进行耗电的预测。

图2表示店铺控制器12的功能框图。在图2中，21为从电力仪表11获得电能数据的电能获得部，22为用于进行时间管理的计时器(时钟等)，23为对店铺控制器12内的各个部分进行控制以及进行各种处理等的CPU(Central Processing Unit)，24为内存或存储器等存储部，25为与和各控制对象机器连接的机器控制器进行通信的通信部，26为经由通信部25对各控制对象机器进行控制，同时进行必要数据的收集的机器控制部，27为用于对于店铺控制器12进行各种设定等的输入部，28为在对店铺控制器12进行各种设定等之际使用的液晶画面等显示部。

店铺控制器12，被配置在应用上述需求契约的店铺等中，执行以下所示的预测工作、对控制对象机器的控制工作以及限制工作。另外，在本实施方式中，列举上述契约电能的设定时限为30分钟的情况为例。契约电能，相当于允许如上述在各设定时限(30分钟期间)消耗的电能的上限。以下，将该契约电能记作W1。

另外，在以下的说明中，为了说明的具体化，列举设定时限的开始时刻以及结束时刻，分别为同一天的上午9点00分以及上午9点30分的情况为例。在该设定时限之后访问的设定时限的开始时刻以及结束时刻，分别为同一天的上午9点30分以及上午10点00分。

首先，店铺控制器12，经由电能获得部21从电力仪表11获得电能数据。电能数据，是在从设定时限的开始时刻至当前时刻为止与电力系统相关的负载机器整体所消耗的电力的总量。以下将该总量称作累计消耗电能W2。店铺控制器12，基于所获得的电能数据和契约电能W1，算出截止到设定时限的结束时刻为止可消耗的电能(即，W1-W2)。

接着，店铺控制器12，对今后的消耗电能进行预测。为了进行该预测，而采用如上所述的保存主要负载机器的工作状态的动态履历的信息表。因此，店铺控制器12，采用机器控制部26以及通信部25与各控制对象机器的机器控制器进行通信，获得在当前时刻表示各控制对象机器的工作状态的数据以及表示对各控制对象机器所设定的设定内容的数据。店铺控制器12，虽然对于各控制对象机器进行各种设定，但也可以直接在各控制对象机器侧进行设定变更。因此，店铺控制器12，进行上述通信，以掌握各控制对象机器的最新工作状态等。另外，消耗电能的预测值的计算，例如每个1分钟主要通过CPU23进行。

最后，店铺控制器12，基于消耗电能的预测值，判定使用电能是否超过契约电能W1。并且，在所预测的从当前时刻至设定时限的结束时刻为止所消耗的电能与至当前时刻为止的累计消耗电能W2之和，超过契约电能W1的情况下，店铺控制器12，为了削减当前时刻以后的消耗电能，而进行特定的机器的工作限制。

即，例如被认为对其它机器影响较小的任意空调机器的室外机器的停止、空调机器整体的工作停止等控制，是机器控制器26通过通信部25进行的，这样来削减消耗电能。另外，在即便如此仍判断无法实现消耗电能的削减的情况下，店铺控制器12，进行使蜂鸣器鸣叫等工作，向人类报告无法实现消耗电能的削减的意思且之后的控制听任于人类的判断。即，听任于人类对应的判断，并通过手动进行各机器的工作限制，进行耗电的削减。

但是，本实施方式中，如上述在消耗电力不足时，进行停止冷冻机15的工作的需求控制，在速冷运转时冷冻机15的消耗电能相对店铺整体的消耗电能所占的比例非常大。因此，能实现冷冻机15的消耗电能的降低。

但是，在冷冻机15中，较多连接有多台陈列橱16、还有未图示的冷藏库或冷藏室，冷冻机15，从所连接的各机器中分别接受冷却指示的要求并产生工作。因此，若不考虑与冷冻机15连接的机器的运转状况或陈列橱16的库内状态等，而将冷冻机15的运转强制性地停止，则有可能会对食品的质量产生恶劣影响。进而，在使冷冻机停止的情况下，之后重新开始运转时，速冷运转的耗电会增加。

因此，按照考虑陈列橱16的运装状态或陈列橱16的库内状态，同时降低速冷运转的运转时间的方式，店铺控制器12，进行以下所说明的限制工作。

图3表示由店铺控制器12(主要有CPU23)执行的需求控制的整体的工作流程图。

若对于店铺控制器12接通电源，则转移至步骤S100，以步骤S100、S200、S300、S400、S600的顺序进行处理。

在步骤S100中，店铺控制器12(CPU23)，采用计时器22读取当前时刻。

在步骤S200中，店铺控制器12(CPU23)，执行制作以及更新上述的学习数据(信息表)的工作、即学习工作。

在步骤S300中，店铺控制器12(CPU23)，进行耗电的预测运算。

在步骤S400中，店铺控制器12(CPU23)，对各控制对象机器的工作进行控制。

在步骤S600中，店铺控制器12(CPU23)，等待1分钟，若经过1分钟，则返回至步骤S100。

图4为表示在图3的步骤S200所执行的学习数据制作的步骤的流程图。图3的步骤S200的处理，由图4的步骤S201～S204的处理构成，以步骤S201、S202、S203以及S204的顺序进行处理。

首先，在步骤S201中，店铺控制器12，从电力仪表11中读取表示当前的累计消耗电能W2的电能数据。

在步骤S202中，店铺控制器12，经由通信网络20，读取表示当前的各控制对象机器的工作状态的数据(以下称作工作状态数据)。

在步骤S203中，店铺控制器12(CPU23)，将包含在步骤S201以及S202所读取的电能数据以及工作状态数据的原始数据保存在存储部204中，在该原始数据中，还包含表示在步骤S100所读取的当前时刻的数据。另外，在原始数据中，工作状态数据，被表现作为例如比特列。

在步骤S204中，店铺控制器12，根据上述原始数据，制作由步骤S300的预测运算所使用的学习数据。学习数据，包含例如时间段、表示各控制对象机器的工作状态的比特列(工作状态数据)、平均累计电能、最大累计电能等，它们是相互关联的。学习数据，被保存在例如存储部24中。

时间段，是例如将24小时分割成每个规定的时间段所得到的时间段。例如，通过按每2个小时对24小时进行分割，从而形成“0点～2点”、“2点～4点”、……的合计12个时间段。例如，在当前时刻为9时10分的情况下，当前时刻属于8点～10点的时间段。考虑后述的预测运算的效率化等，在属于该时刻的时间段不是形成表示该时刻本身的原始数据，而是形成学习数据。

与某时间段对应的平均累计电能，表示例如在该时间段每1分钟的平均累计耗电，与某时间段对应的最大累计电能，表示例如在该时间段每1分钟的最大累计消耗电能。另外，平均累计电能以及最大累计电能，是采用以下所获得的电能数据所计算出的。

平均累计电能以及最大累计电能，是例如按“各控制对象机器的工作状态”的每个种类计算的，将它们保存作为学习数据。即，例如，将某“各控制对象机器的工作状态”作为第一工作状态，将与之不同的“各控制对象机器的工作状态”作为第二工作状态的情况下，分别算出与第一工作状态对应的平均累计电能以及最大累计电能、和与第二工作状态对应的平均累计电能以及最大累计电能，将它们保存作为学习数据。例如，“第一陈列橱16进行除霜工作且第二陈列橱16进行速冷运转的状态”与第一工作状态对应，“第一以及第二陈列橱16双方进行除霜工作的状态”与第二工作状态对应。

接着，参照图5，说明在图3的步骤S300执行的预测运算的步骤。图3的步骤300的处理，是由图5的步骤S301～S304的处理构成的，以步骤S301、S302、S303以及S304的顺序进行处理。

在步骤S301，店铺控制器12(CPU23)，判断在步骤S100所读取的当前时刻是否属于某个时间段，并读取与当前时刻所属的时间段对应的学习数据。

在步骤S302，店铺控制器12，经由通信网络20，读取表示当前的各控制对象机器的工作状态的工作状态数据。该读取工作，与上述步骤S202的工作相同。

在步骤S303，店铺控制器12，从在步骤S301所读取的学习数据中检索与由在步骤S302读取的工作状态数据所表示的各控制对象机器的工作状态一致的学习数据。在此，“一致的学习数据”不仅包含完全一致的学习数据，还包含仅一部分一致的学习数据。并且，被判断为近似一致的学习数据也被包含在“一致的学习数据”中。

在步骤S304中，店铺控制器12，预测算出在设定时限的结束时刻之前所消耗的该设定时限(从9点00分至9点30分的30分钟期间)内的总消耗电能，并作为预测消耗电能Wp。在由如上述的W2表示当前的累计消耗电能，由W3表示检索累计电能，由T表示在设定时限的结束时刻之前的剩余时间的情况下，基于下式(1)，计算预测消耗电能Wp。

Wp＝W2+W3×T    ……(1)

检索消耗电能W3，是例如与通过步骤S303的检索被判断为一致的学习数据对应的平均累计电能或者最大累计电能。并且，在通过步骤S303的检索被判断为一致的学习数据存在多个的情况下，例如从该多个学习数据中选择1个学习数据。并且，采用与所选择的学习数据对应的平均累计电能或者最大累计电能，作为检索消耗电能W3。另外，在通过步骤S303的检索被判断为一致的学习数据存在多个的情况下，也可以采用根据与该多个学习数据对应的多个平均累计电能或者多个最大累计电能所算出的电能，作为检索消耗电能W3。

进一步，也可以采用之前1分钟期间的累计消耗电能作为检索消耗电能W3。即，采用从“当前时刻的累计消耗电能W2”中减去“当前时刻1分钟之前的累计消耗电能W2”后的电能，作为检索消耗电能W3，基于上述式(1)算出预测消耗电能Wp。这种情况下，假设之前1分钟期间的电力的消耗状态，继续至设定时限的结束时刻为止，来计算预测消耗电能Wp。这相当于是单纯的线性预测，这种情况下，不使用学习数据。

上述电能的预测运算的方法以及步骤只是一例，除使用上述这样的学习数据的方法之外也可以采用其它任意的方法。

接着，参照图6执行图3的步骤S400的、对对各控制对象机器的工作的控制的步骤进行说明。图3的步骤S400的处理，由图6的步骤S401～S405以及S500的处理构成。

在步骤S401，CPU23，读取在步骤S300算出的预测消耗电能Wp，并转移至步骤S402。

在步骤S402，CPU23，读取契约电能W1，转移至步骤S403。特定该契约电能W1的数据，被预先保存在例如存储部24中。

在步骤S403，CPU23将在步骤S401以及S402所读取的预测消耗电能Wp与契约电能W1进行比较。在预测消耗电能Wp比契约电能W1大的情况下，转移至步骤S404。对控制对象机器执行工作控制。在预测消耗电能Wp为契约电能W1以下时，结束图6的处理即图3的步骤S400的处理，转移至步骤S600。

在步骤S404，CPU23，确认是否存在运行工作中的空调机器17。在存在运行工作中的空调机器17的情况下，转移至步骤S405，使正在运转的该空调机器17的运转停止。在没有运转工作中的空调机器17时，转移至步骤S500，进行用于限制冷冻机15的运转(工作)的控制。以下将该控制称作“冷冻机工作限制控制”。

在冷冻机工作限制控制中，不是直接停止冷冻机15的运转，而是通过对与冷冻机15连接的陈列橱16调整设定温度，从而间接控制冷冻机15的运转。具体来说，执行将设定温度重新设定成相对规定值为相对的温度的调整。另外，在即便如此消耗电能的降低仍不足的情况下，则执行冷冻机15的运转直接停止。

对通过店铺控制器12进行的该控制进行更一般的描述。店铺控制器12，对于通过店铺控制器12直接控制运转状态(运转条件)的直接控制对象机器，输出用于控制该运转状态的指令信息。这样来控制直接控制对象机器的运转状态(例如变更设定温度或者变更运转时间)。并且，其结果为，间接来控制依据直接控制对象机器的运转状态产生工作的间接控制对象机器的运转状态(例如间接变更运转时间)。所谓间接控制对象机器，是例如虽然受由与通信网络20连接的店铺控制器12的控制，但当前并非店铺控制器12所直接控制的对象的机器。

在本实施方式中，直接控制对象机器，与陈列橱16对应，间接控制对象机器与冷冻机15对应。这种情况下，直接控制对象机器的运转状态(运转条件)中，包含对陈列橱16的设定温度等。并且，在上述指令信息中，包含用于向陈列橱16发出上述设定温度的指令的信息。另外，上述指令信息，由CPU23或者接受CPU23的指示的机器控制器26制作。

上述这样的控制，在如冷冻机15与陈列橱16之间的关系那样，一方的机器的工作依赖于另一方的机器的工作的情况下很有用。尤其在陈列橱16是在店铺控制器12的控制下的机器，在冷冻机15并非店铺控制器12的控制下的机器时非常有用。

在此，针对上述设定温度加以说明。向各陈列橱16分别赋予设定温度。店铺控制器12，可分别对与各陈列橱16对应的设定温度进行变更。各陈列橱16中，具备对自身的冷却区域内的温度进行计测的温度计(未图示)。具体来说，例如，在各陈列橱16中，该温度计，对冷却区域内的规定部分的温度进行计测。以下将该所被计测的温度称作“计测温度”。该计测温度，相当于陈列橱16的库内温度。

在各陈列橱16中，所谓设定温度，表示该陈列橱16中具备的上述温度计的计测温度应遵循的目标的温度。按照计测温度和设定温度一致的方式，各陈列橱16，对冷却用的制冷剂的取入量进行调节。在恒定状态下，虽然计测温度和设定温度一致(或者大约一致)，但在除霜工作等之后，它们相差较大。

参照图7，针对在图6的步骤500执行的冷冻机工作限制控制的步骤进行说明。图6的步骤S500的处理，由图7的步骤S501～S505的处理构成。假设存在多个由1台冷冻机15和多台陈列橱16构成的冷冻电路的情况。另外，店铺控制器12，经由通信网络20依次读取各陈列橱16中的计测温度。该读取工作，在例如图5的步骤S302中被执行。

首先，在步骤S501中，CPU23，提取与正在工作的冷冻机15的存在相关的信息，并转移至步骤S502。

在步骤S502，CPU23，基于在步骤S501所提取的信息，判断是否存在正在工作的冷冻机15。即，打开陈列橱16的电磁阀，判断是否存在正在经由该电磁阀向陈列橱16发送制冷剂的工作的冷冻机15。当存在正在工作的冷冻机15时，转移至步骤S503，否则结束图7的处理即图6的步骤S500的处理。

在步骤S503，CPU23，为了决定是否对多台冷冻机15内的某台冷冻机15的工作进行限制，而按每个冷冻电路，算出温度偏差的最大值作为温度偏差代表值。更具体来说，在各冷冻电路中，按每台形成该冷冻电路的陈列橱16，算出设定温度和计测温度之间的温度偏差，将所得到的温度偏差的最大值作为该冷冻电路的温度偏差代表值。例如，在某冷冻电路α中包含3台陈列橱16的情况下，与该冷冻电路α对应计算3个温度偏差。将该3个温度偏差内的最大温度偏差作为该冷冻电路α的温度偏差代表值。若结束步骤S503的处理则转移至步骤S504。

在步骤S504中，CPU23，参照按每个冷冻电路计算的温度偏差代表值，选择与最小的温度偏差代表值对应的冷冻电路，作为限制对象电路(停止对象电路)。

与某冷冻机15连接的陈列橱16，变成该冷冻机15的负载。步骤S503以及S504的处理，可以说是计算冷冻机15的负载的大小，选择与负载小冷冻机15对应的冷冻电路作为限制对象电路的处理。负载的大小，如上述由例如温度偏差来判断。在上述例中，虽然将温度偏差的最大值作为温度偏差代表值，但也可以按每个冷冻电路来算出温度偏差的平均值，将该平均值作为温度偏差代表值。

在步骤S505，CPU23(机器控制部26)，将形成作为限制对象电路被选择的冷冻电路的所有陈列橱16的设定温度，重新设定成相对规定值为相对较高的温度(作为具体的处理，制作用于实现该处理的指令信息并输出)。

另外，也可以将形成作为限制对象电路所被选择的冷冻电路的所有陈列橱16的设定温度，设定为当前的计测温度(库内温度)。即，例如，在限制对象电路中，包含第一、第二以及第三陈列橱16(合计3台)，在这些当前的计测温度分别为5℃、7℃以及8℃时，将它们的设定温度分别设定为5℃、7℃以及8℃。这样形成限制对象电路的冷冻机15的工作停止。图7表示这些情况下的例子。

通过执行上述冷冻机工作限制控制，从而将作为限制对象电路被选择的冷冻电路的冷冻机15的工作时间(运转时间)缩短化。进而，通过重复执行该冷冻机工作限制控制(即，图7所示的处理)，从而将所有冷冻机15的工作时间(运转时间)缩短化了。

关于上述内容，通过具体事例来表示。如上述，在执行除霜工作之后，执行急速冷却用的速冷运转。执行该速冷运转之际的设定温度，原则上是比较低的温度，将其称作第一设定温度。

在不等式“W1＜Wp”不成立的情况下(参照图6的步骤S403)，在某陈列橱16执行速冷运转之际，令对该陈列橱16的设定温度，作为上述第一设定温度。

另一方面，在不等式“W1＜Wp”成立并转移至步骤S505时，令形成限制对象电路的陈列橱16的速冷运转用的设定温度，作为比第一设定温度还要高的第二设定温度。因此，在形成限制对象电路的各陈列橱16执行速冷运转之际，该速冷运转的运转时间(执行时间)，与在不等式“W1＜Wp”不成立时的运转时间相比较短。其结果为，削减了冷冻机15中的消耗电能。

并且通过适当调节在步骤S505中重新设定的设定温度(相当于上述第二设定温度)，从而能够实现冷冻机15的消耗电能的削减，同时避免陈列橱16内的食物融化且食物质量劣化的问题的发生。

另外，即使以上处理中所有冷冻机15的工作停止，在担心预测消耗电能Wp超过契约电能W1时，例如也可以像上述那样使蜂鸣器(未图示)鸣叫。然后，管理者通过手动将店铺控制器12可控制的机器以外的机器的电源停止等来对应处理。

另外，一旦接下来的设定时限开始，则所有陈列橱16的设定温度返回到原始的规定值(相当于上述第一设定温度)，重新开始通常的冷却运转。

如上述，选择与设定温度和当前的计测温度(库内温度)之间的温度偏差较小的陈列橱16对应的冷冻机15，通过将该陈列橱16的设定温度重新设定成相对规定值为相对较高的温度，从而将冷冻机15的工作时间缩短化。根据本实施方式，能够避免陈列橱16内的食物融化且食物质量劣化这样的问题的发生，同时还可实现缩短速冷运转的运转时间，抑制消耗电能。

上述方法，即便对于保温盒(未图示)也可适用。这种情况下的保温盒，与上述陈列橱16对应。但是，与陈列橱16相反，保温盒，作为使食物等保持在比周围环境温度高的温度的机器发挥功能。例如，在预测消耗电能比契约电能大时，通过将保温盒的设定温度重新设定成相对规定值为相对较低的温度，从而将保温盒的加热运转时间缩短化。这样，保温盒中的食物变冷之后通过重新加热从而能够避免质量劣化(例如油炸食品的外皮变硬)，同时因加热运转时间的缩短化故而可预料消耗电能的削减。另外，在存在多个保温盒的情况下，可以使用依据上述实施方式的方法，作为选择成为加热运转时间缩短的对象的保温盒的选择方法等。

预测算出机器单元在规定的单位期间内的总消耗电能并作为预测消耗电能的预测消耗电能计算机构，是通过店铺控制器12(主要是CPU23)实现的。上述“单位期间”，与上述设定时限对应。另外，在关于上述实施方式所考虑的情况下，上述“机器单元”，与电力系统相关的负载机器整体对应。并且，机器控制机构，也是通过店铺控制器12(主要是机器控制部26，或者主要是机器控制部26以及CPU23)来实现的。

另外，本实施方式中的电能控制装置，既可以采用形成计算机的CPU、内存、其它LSI(Large Scale Integration，大规模集成)等硬件来实现，而且也可以由给计算机赋予电能控制装置的功能的程序等软件来实现。另外，还可以通过硬件与软件之间的组合来实现本实施方式中的电能控制装置。

在专利请求的范围所示的技术思想范围内，可以将本发明的实施方式适当变更为各种形式。

Claims (12)

1、一种电能控制装置，具有：

预测消耗电能计算机构，其预测算出机器单元在规定的单位期间内的总消耗电能并作为预测消耗电能，其中该机器单元包含通过接受指令信息从而直接控制运转状态的直接控制对象机器、和运转状态与所述直接被控制机器对应而被间接控制的间接控制对象机器；和

机器控制机构，其基于所述预测消耗电能制作所述指令信息，通过对所述直接控制对象机器输出该指令信息，从而控制所述直接控制对象机器的运转状态，其特征在于，

所述机器控制机构，基于所述预测消耗电能与被预先设定的阈值之间的比较结果，变更所述直接控制对象机器的运转状态，通过该变更，从而使与该直接控制对象机器的运转状态对应运转的所述间接控制对象机器的运转时间改变。

2.根据权利要求1所述的电能控制装置，其特征在于，

所述直接控制对象机器，是用于对该直接控制对象机器内的温度进行控制的机器，

所述指令信息，包含表示所述温度应遵循的设定温度的信息。

3.根据权利要求2所述的电能控制装置，其特征在于，

在所述预测消耗电能比作为所述阈值的规定的电能大时，

所述机器控制机构，通过输出用于对所述设定温度进行变更的所述指令信息，从而缩短所述间接控制对象机器的运转时间。

4.根据权利要求3所述的电能控制装置，其特征在于，

所述直接控制对象机器，是按照采用制冷剂可对该直接控制对象机器内进行冷却的方式构成的陈列橱，

所述间接控制对象机器，是向所述直接控制对象机器发送所述制冷剂的制冷剂发送机器，

所述机器控制机构，在所述预测消耗电能比所述规定的电能大时，使在所述陈列橱的除霜运转后进行的、与采用所述制冷剂发送机器的冷却运转对应的设定温度，比在所述预测消耗电能小于所述规定的电能时的设定温度高，这样与所述预测消耗电能小于所述规定的电能时的运转时间相比，缩短所述冷却运转的运转时间。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的电能控制装置，其特征在于，

所述机器单元中，包含多台直接控制对象机器和多台间接控制对象机器，

所述机器控制机构，按每台所述直接控制对象机器算出该直接控制对象机器内的温度与所述设定温度之间的偏差，基于所算出的各偏差，从所述多台间接控制对象机器中选择一部分间接控制对象机器，

基于所述预测消耗电能与所述阈值之间的比较结果，通过对与所选择的所述间接控制对象机器对应的所述直接控制对象机器的运转状态进行变更，从而改变所选择的所述间接控制对象机器的运转时间。

6.一种电能控制方法，预测算出机器单元在规定的单位期间内的总消耗电能并作为预测消耗电能，其中该机器单元包含通过接受指令信息从而直接控制运转状态的直接控制对象机器、和运转状态与所述直接被控制机器对应而被间接控制的间接控制对象机器，基于所述预测消耗电能制作所述指令信息，通过对于所述直接控制对象机器输出该指令信息，从而控制所述直接控制对象机器的运转状态，其特征在于，

基于所述预测消耗电能与被预先设定的阈值之间的比较结果，变更所述直接控制对象机器的运转状态，通过该变更，从而改变与该直接控制对象机器的运转状态对应运转的所述间接控制对象机器的运转时间。

7.根据权利要求6所述的电能控制方法，其特征在于，

所述直接控制对象机器，是用于控制该直接控制对象机器内的温度的机器，

所述指令信息，是包含表示所述温度应遵循的设定温度的信息。

8.根据权利要求7所述的电能控制方法，其特征在于，

在所述预测消耗电能比作为所述阈值的规定的电能大时，

通过将用于变更所述设定温度的所述指令信息输出，从而缩短所述间接控制对象机器的运转时间。

9.根据权利要求8所述的电能控制方法，其特征在于，

所述直接控制对象机器，是按照采用制冷剂可对该直接控制对象机器内进行冷却的方式构成的陈列橱，

所述间接控制对象机器，是向所述直接控制对象机器发送所述制冷剂的制冷剂发送机器，

在所述预测消耗电能比所述规定的电能大时，使在所述陈列橱的除霜运转之后进行的、与采用所述制冷剂发送机器的冷却运转对应的设定温度，比在所述预测消耗电能小于所述规定的电能时的设定温度高，这样与所述预测消耗电能小于所述规定的电能时的运转时间相比，缩短所述冷却运转的运转时间。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的电能控制方法，其特征在于，

所述机器单元中，包含多台直接控制对象机器和多台间接控制对象机器，

按每台所述直接控制对象机器计算该直接控制对象机器内的温度与所述设定温度之间的偏差，基于所算出的各偏差，从所述多台间接控制对象机器中选择一部分间接控制对象机器，

基于所述预测消耗电能与所述阈值之间的比较结果，通过对与所选择的所述间接控制对象机器对应的所述直接控制对象机器的运转状态进行变更，从而使所选择的所述间接控制对象机器的运转时间改变。

11.一种程序，其特征在于，向计算机赋予权利要求1～5中任一项所述的电能控制装置的各机构的功能。

12.一种程序，其特征在于，向计算机赋予执行权利要求6～10中任一项所述的电能控制方法的功能。

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