JP2007236038A - デマンド制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】この発明は、デマンド時限における実際の消費電力積算値が契約電力量を超えてしまうといったことを極力回避できるデマンド制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、デマンド時限開始時に、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する予測値算出手段を備え、各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とによって規定されており、予測値算出手段は、電力データベースから、時間帯が今回のデマンド時限に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、デマンド時限における消費電力積算値を予測し、予測値に基づいて機器を制御するデマンド制御装置に関する。
店舗・施設のオーナーと電力会社との間で行なわれる電気料金の契約方式として、デマンド契約方式がある。デマンド契約方式は、年間に発生したデマンド時限における最大消費電力積算値を基準として電気料金を定める方式である。この方式では、予め定められたデマンド時限（通常は３０分）毎に消費電力積算値を算出し、１年間のデマンド時限毎の消費電力量積算値のうち、最大の消費電力積算値を基準として電気料金が定められる。このため、１デマンド時限における消費電力積算値を低く抑える必要がある。
そこで、デマンド時限内の途中において、デマンド時限開始時からデマンド時限終了時までの消費電力積算値を予測し、予測値が予め定められた契約電力量を超える場合には、特定の機器の運転を停止させるといった制御（デマンド制御）が行なわれている。デマンド時限開始時からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測は、従来は線形予測手法に基づいて行なわれている。
つまり、次式（１）に基づいて、デマンド時限開始時からデマンド時限終了時までの消費電力積算値を予測している。
Ｒ＝Ｐ＋（Δｐ／Δｔ）×Ｔｎ …（１）
Ｒ：デマンド時限開始時からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値
Ｐ：デマンド時限開始時から現在までの消費電力積算値
Δｐ：サンプリング時間における消費電力
Δｔ：サンプリング時間
Ｔｎ：デマンド時限の残り時間（現在からデマンド時限終了時までの時間）
しかしながら、このような手法では、Δｐ／Δｔの値にばらつきがあると、予測値Ｒも大きくばらついてしまう。Ｔｎが大きい場合には、特に顕著である。このため、従来手法では、機器の運転を停止しすぎて環境を悪くしたり、機器の運転停止タイミングが遅れたりして消費電力積算値が契約電力量を超えてしまったりすることがある。
これに対して、特開２００２−２７６６８号公報に記載の発明では、デマンド時限での消費電力量の推移をデータベースに予め登録しておき、サンプリング周期毎に、デマンド時限開始時から現在までの消費電力量の推移に近似している過去のデータをデータベースから抽出し、抽出したデータから今後の消費電力量の推移を予測している。この手法では、予測値のばらつきを軽減することができるが、比較しているのはあくまで、デマンド時限開始時から現時点までの消費電力量の推移であり、現時点以降の今後の推移の近似性については何ら保証されるものではない。したがって、消費電力が急激に変化した際には、機器の運転を停止するタイミングが遅れ、消費電力積算値が契約電力量を超えてしまうことがある。
特開２００２−２７６６８号公報
この発明は、デマンド時限における実際の消費電力積算値が契約電力量を超えてしまうといったことを極力回避できるデマンド制御装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、複数の電力消費機器を備えた施設において適用されるデマンド制御装置において、環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、デマンド時限開始時に、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する予測値算出手段、および予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する制御手段を備えており、各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とによって規定されており、予測値算出手段は、電力データベースから、時間帯が今回のデマンド時限に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出するものであることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御手段は、予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、複数の電力消費機器を備えた施設において適用されるデマンド制御装置において、環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、デマンド時限の途中時において、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求めるとともに、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出し、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する予測値算出手段、および予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する制御手段を備えており、各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とにによって規定されており、予測値算出手段は、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求める手段、電力データベースから、現在から今回のデマンド時限終了時までの間に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出する手段およびデマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する手段を備えていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、制御手段は、予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、制御手段は、予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて停止すべき機器を選択し、選択した機器を停止させる手段、および予測値算出手段によって算出された予測値が目標値以下である場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を復帰させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を復帰させる手段を備えていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、複数の電力消費機器を備えた施設において適用されるデマンド制御装置において、環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、デマンド時限開始時に、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する第１の予測値算出手段、第１の予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する第１の制御手段、デマンド時限の途中時において、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求めるとともに、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出し、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する第２の予測値算出手段、および第２の予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する第２の制御手段を備えていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とによって規定されており、第１の予測値算出手段は、電力データベースから、時間帯が今回のデマンド時限に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出するものであり、第２の予測値算出手段は、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求める手段、電力データベースから、現在から今回のデマンド時限終了時までの間に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出する手段およびデマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する手段を備えていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項６乃至７に記載の発明において、第１の制御手段は、第１の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであり、第２の制御手段は、第２の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項６乃至７に記載の発明において、第１の制御手段は、第１の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであり、第２の制御手段は、第２の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて停止すべき機器を選択し、選択した機器を停止させる手段、および第２の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値以下である場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を復帰させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を復帰させる手段を備えていることを特徴とする。
この発明によれば、デマンド時限における実際の消費電力積算値が契約電力量を超えてしまうといったことを極力回避できるようになる。
以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。
図１は、スーパーマーケット等の店舗内に設けられた電力消費機器と、それらの機器を集中管理するコントローラとを示している。
コントローラ２０には、店舗内に配置された各電力消費機器、例えば、ショーケース１、冷凍機２、空調機３などが接続されている。また、コントローラ２０には、消費電力を測定する電力計１１が接続されている。さらに、コントローラ２０には、外気温度を測定するための温度センサ１２が接続されている。
コントローラ２０は、ＣＰＵ２１を備えている。ＣＰＵ２１には、そのプログラム等を記憶するＲＯＭ２２、必要なデータを記憶するＲＡＭ２３、電力データベース２４、運転状態データベース２５、停止・復帰テーブル２６、タイマー２７等が接続されている。電力データベース２４、運転状態データベース２５および停止・復帰テーブル２６は、例えば、書き換え可能な不揮発性メモリ内に作成されている。
この実施例では、”消費電力積算値”とは、｛分単位の消費電力量〔Ｗ〕の積算値を３０〔ｍｉｎ〕で除算した値｝をいうものとする。また、デマンド時限は３０分である。
電力データベース２４には、環境条件毎に消費電力積算値データ（過去の実績データ）が記憶される。この例では、図２に示すように、環境条件は時間帯と外気温度とによって規定される。図２の各マスが各環境条件を示している。図２の例では、時間帯は１０分間隔で区切られ、外気温度は５度間隔で区切られている。図２に斜線で示すマスは、時間帯が０：３０〜０：４０であり、外気温度が５°Ｃ〜１０°Ｃである環境条件を示している。図２において、Ｔn-1 、Ｔn 、Ｔn+1 は、デマンド時限を表している。
図３は、電力データベース２４の内容の一部であって、時間帯が０：３０〜０：４０であり、外気温度が５°Ｃ〜１０°Ｃである環境条件に対して記憶された消費電力積算値データを示している。
各環境条件に対して、最大１０個の実績データ（消費電力積算値データ）が保存できる。１つの環境条件に対して、実績データが１０個を超える場合には、最も旧いデータが除去され、最新のデータが新たに加えられる。電力データベース２４に格納される実績データは、｛分単位の消費電力量〔Ｗ〕の該当する時間帯（１０分間）での積算値を３０〔ｍｉｎ〕で除算した値｝となる。
運転状態データベース２５には、図４に示すように、時刻毎に、外気温度と、デマンド時限開始時から現在までの消費電力積算値が記憶される。運転状態データベース２５に格納される消費電力積算値は、｛分単位の消費電力量〔Ｗ〕のデマンド時限開始時から現在までの積算値を３０〔ｍｉｎ〕で除算した値｝となる。なお、デマンド時限開始時には、消費電力積算値を０にする。
停止・復帰テーブル２６には、図５に示すように、停止が可能な各機器毎に、機器名、運転状態（運転中または停止中）、停止順位、復帰順位および削減見込み電力が記憶される。
停止順位とは、運転を停止させる場合の優先順位を示している。復帰順位とは、停止状態の機器を運転させる場合の優先順位を示している。削減見込み電力とは、当該機器の運転を停止させた場合に、削減される消費電力を表している。削減見込み電力は、分単位の消費電力量〔Ｗ〕を３０分で除算した値で表される。なお、削減見込み電力は、例えば、直前３０分間の平均消費電力とする。あるいは、機器毎の電力計測を行なっていない場合には、機器の定格電力から算出してもよい。例えば、定格電力の５０％を削減見込み電力とする。
図６は、コントローラ２０（ＣＰＵ２１）によって実行されるデマンド制御処理手順を示している。
この処理は、所定時間、例えば、１分毎に実行される。
まず、現在の時刻、外気温度、デマンド時限開始時から現在までの消費電力積算値を運転状態データベース２５に記憶するとともに、機器の運転状態を停止・復帰テーブル２６に記憶する（ステップＳ１）。外気温度は温度センサ１２から取得する。デマンド時限開始時から現在までの消費電力積算値は、電力計１１から取得した消費電力と、運転状態データベース２５に記憶されている消費電力積算値とに基づいて算出する。
次に、環境条件を規定する時間帯が切り替わった直後であるか否かを判別する（ステップＳ２）。時間帯は１０分間隔で区切られているので、時刻がＭ時００分（Ｍは０〜２３の自然数）、Ｍ時１０分、Ｍ時２０分、Ｍ時３０分、Ｍ時４０分またはＭ時５０分になった直後であるか否を判別する。
上記ステップＳ２において、環境条件を規定する時間帯が切り替わった直後であると判定した場合には、その前の時間帯での消費電力積算値を、その前の時間帯での環境条件に一致する環境条件に対する実績データとして、電力データベース２４に記憶する（ステップＳ３）。この際、前の時間帯での消費電力積算値データは、運転状態データベース２５に記憶されている当該時間帯の消費電力積算値から求める。また、外気温度は、運転状態データベース２５に記憶されている前の時間帯の外気温度データの平均値を算出することにより求める。ステップＳ３の処理の後、ステップＳ４に進む。
上記ステップＳ２において、環境条件を規定する時間帯が切り替わった直後ではないと判定した場合には、ステップＳ３の処理を行なうことなく、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、現在の環境条件（時間帯および外気温度）と同じ環境条件に対する実績データが電力データベース２４内に存在するか否かを判別する。実績データが存在しない場合には、従来手法によるデマンド制御（例えば、線形予測手法などを適用してデマンド制御）を行なう（ステップＳ５）。そして、今回の処理を終了する。
上記ステップＳ４において、現在の環境条件と同じ環境条件に対する実績データが電力データベース２４内に存在すると判別した場合には、デマンド時限の開始時であるか否かを判別する（ステップＳ６）。デマンド時限の開始時であると判別した場合には、デマンド時限開始時における予測制御処理を行なう（ステップＳ７）。デマンド時限開始時における予測制御処理の詳細については後述する。そして、今回の処理を終了する。
上記ステップＳ６において、デマンド時限の開始時でないと判別されたときには、環境条件を規定する時間帯が切り替わった直後であるか否かを判別する（ステップＳ８）。この例では、デマンド時限の開始時から１０分または２０分が経過した直後であるか否かを判別する。環境条件を規定する時間帯が切り替わった直後であると判定した場合には、デマンド時限途中における予測制御処理を行なう（ステップＳ９）。デマンド時限途中における予測制御処理の詳細については後述する。そして、今回の処理を終了する。
上記ステップＳ８において、環境条件を規定する時間帯が切り替わった直後ではないと判定した場合には、デマンド時限の開始時から２５分が経過した直後であるか否かを判別する（ステップＳ１０）。デマンド時限の開始時から２５分が経過した直後であると判別した場合には、デマンド時限終了間際における予測制御処理を行なう（ステップＳ９）。デマンド時限終了間際における予測制御処理の詳細については後述する。そして、今回の処理を終了する。上記ステップＳ１０において、デマンド時限の開始時から２５分が経過した直後ではないと判別した場合には、今回の処理を終了する。
図７は、図６のステップＳ６のデマンド時限開始時における予測制御処理の手順を示している。
デマンド時限開始時における予測制御処理では、電力データベース２４に記憶されている実績データを用いて、今回のデマンド時限での消費電力積算値の予測値Ｘを求め、予測値Ｘと予め定められた目標値Ｙとに基づいて、機器制御を行なう。
まず、現在の環境条件（時間帯および外気温度）と同じ環境条件に対応する実績データ（消費電力積算値データ）を電力データベース２４から抽出し、それらの実績データの平均値を算出する（ステップＳ２１）。そして、算出した平均値ｘａを予測値Ｘとする（ステップＳ２２）。
次に、実績データの平均値を算出した時間帯の次の時間帯が同一のデマンド時限に属するか否かを判別する（ステップＳ２３）。実績データの平均値を算出した時間帯の次の時間帯が同一のデマンド時限に属する場合には、当該次の時間帯において外気温度が現在の外気温度と一致する環境条件に対応する実績データ（消費電力積算値データ）を電力データベース２４から抽出し、それらの実績データの平均値ｘｂを算出する（ステップＳ２４）。そして、算出した実績データの平均値ｘｂを予測値Ｘに加算し、得られた結果を予測値Ｘとする（ステップＳ２５）。そして、ステップＳ２３に戻る。
この例では、デマンド時限が３０分であり時間帯の単位が１０分であるため、ステップＳ２３〜Ｓ２５の処理が２回繰り返される。この結果、デマンド時限を３等分した３つの時間帯毎に実績データの平均値が算出され、それらの加算結果が予測値Ｘとして得られる。
上記ステップＳ２３において、実績データの平均値を算出した時間帯の次の時間帯が同一のデマンド時限に属さないと判別した場合には、上記ステップＳ２５において最終的に得られた予測値Ｘが予め定められた目標値Ｙを超えているか否か（Ｘ＞Ｙ）を判別する（ステップＳ２６）。Ｘ＜Ｙであれば、今回のデマンド時限開始時における予測制御処理を終了する。
Ｘ＞Ｙであれば、それらの差Ｚ＝（Ｘ−Ｙ）を算出する（ステップＳ２７）。算出された差Ｚは削減すべき消費電力量（削減目標値）となる。また、消費電力の削減予測値Ｑを０とする（ステップＳ２８）。
次に、停止・復帰テーブル２６から現在運転されている機器のうち、停止順位の最も高い機器を選択し、その機器の運転を停止させた場合の消費電力減少量ｑを算出する（ステップＳ２９）。消費電力減少量ｑは、停止・復帰テーブル２６に記憶されている削減見込み電力にデマンド時限の残り時間（この例では３０分）を掛けることにより求めることができる。
ステップＳ２９で算出した消費電力減少量ｑを削減予測値Ｑに加算し、その加算結果を削減予測値Ｑとする（ステップＳ３０）。そして、削減予測値Ｑが削減目標値Ｚ以上であるか否か（Ｑ≧Ｚ）を判別する（ステップＳ３１）。
削減予測値Ｑが削減目標値Ｚ未満（Ｑ＜Ｚ）である場合には、停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在運転されている全ての機器が、消費電力減少量ｑの算出対象機器として選択されたか否かを判別する（ステップＳ３２）。停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在運転されている全ての機器が、消費電力減少量ｑの算出対象機器として選択されていない場合には、ステップＳ２９に戻る。
上記ステップＳ３１において、削減予測値Ｑが削減目標値Ｚ以上（Ｑ≧Ｚ）であると判別された場合には、上記ステップＳ２９で選択された全ての機器を運転停止状態にさせる（ステップＳ３３）。そして、今回のデマンド時限開始時における予測制御処理を終了する。
上記ステップＳ３２において、停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在運転されている全ての機器が、消費電力減少量ｑの算出対象機器として選択されたと判別さたれ場合には、上記ステップＳ２９で選択された全ての機器を運転停止状態にさせる（ステップＳ３３）。そして、今回のデマンド時限開始時における予測制御処理を終了する。
図８および図９は、図６のステップＳ９のデマンド時限途中における予測制御処理の手順を示している。
デマンド時限途中における予測制御処理では、今回のデマンド時限の開始時から現在までの間の実際の消費電力積算値を求めるとともに、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を電力データベース２４に環境条件毎に記憶されている実績データから求め、それらの加算値を今回のデマンド時限での消費電力積算値の予測値Ｘとし、予測値Ｘと予め定められた目標値Ｙとに基づいて、機器制御を行なう。
まず、運転状態データベース２５に記憶されているデータに基づいて、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値ｐを求める（ステップＳ４１）。
次に、現在の環境条件（時間帯および外気温度）と同じ環境条件に対応する実績データ（消費電力積算値データ）を電力データベース２４から抽出し、それらの実績データの平均値を算出する（ステップＳ４２）。
そして、ステップＳ４１で求めた消費電力積算値ｐとステップＳ４２で算出した平均値ｘａとを加算し、その加算結果を予測値Ｘとする（ステップＳ４３）。
次に、実績データの平均値を算出した時間帯の次の時間帯が同一のデマンド時限に属するか否かを判別する（ステップＳ４４）。実績データの平均値を算出した時間帯の次の時間帯が同一のデマンド時限に属する場合には、当該次の時間帯において外気温度が現在の外気温度と一致する環境条件に対応する実績データ（消費電力積算値データ）を電力データベース２４から抽出し、それらの実績データの平均値ｘｂを算出する（ステップＳ４５）。そして、算出した実績データの平均値ｘｂを予測値Ｘに加算し、得られた結果を予測値Ｘとする（ステップＳ４６）。そして、ステップＳ４４に戻る。
デマンド時限開始時から１０分が経過した直後である場合には、ステップＳ４１において、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値ｐが算出され、ステップＳ４２において、デマンド時限開始時後１０分が経過した時点から２０分が経過するまでの時間帯に対して実績データの平均値ｘａが算出され、ステップＳ４３において、Ｘ＝ｐ＋ｘａの演算が行なわれる。１回目のステップＳ４４でＹＥＳとなり、ステップＳ４５で、デマンド時限開始時後２０分が経過した時点から３０分が経過するまでの時間帯に対して実績データの平均値ｘｂが算出され、ステップＳ４６で、Ｘ＝Ｘ＋ｘｂの演算が行なわれる。そして、２回目のステップＳ４４でＮＯとなる。
デマンド時限開始時から２０分が経過した直後である場合には、ステップＳ４１において、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値ｐが算出され、ステップＳ４２において、デマンド時限開始時後２０分が経過した時点から３０分が経過するまでの時間帯に対して実績データの平均値ｘａが算出され、ステップＳ４３において、Ｘ＝ｐ＋ｘａの演算が行なわれる。１回目のステップＳ４４でＮＯとなる。
上記ステップＳ４４で、実績データの平均値を算出した時間帯の次の時間帯が同一のデマンド時限に属さないと判別した場合には、ステップＳ４４でＮＯとなり、ステップＳ４７に移行する。
ステップＳ４７では、予測値Ｘが予め定められた目標値Ｙを超えているか否か（Ｘ＞Ｙ）を判別する。
Ｘ＞Ｙである場合には、図７のステップＳ２７〜Ｓ３３と同様な処理を行なう。つまり、それらの差Ｚ＝（Ｘ−Ｙ）を算出する（ステップＳ４８）。算出された差Ｚは削減すべき消費電力量（削減目標値）となる。また、消費電力の削減予測値Ｑを０とする（ステップＳ４９）。
次に、停止・復帰テーブル２６から現在運転されている機器のうち、停止順位の最も高い機器を選択し、その機器の運転を停止させた場合の消費電力減少量ｑを算出する（ステップＳ５０）。消費電力減少量ｑは、停止・復帰テーブル２６に記憶されている削減見込み電力にデマンド時限の残り時間（この例では２０分または１０分のいずれか）を掛けることにより求めることができる。
ステップＳ５０で算出した消費電力減少量ｑを削減予測値Ｑに加算し、その加算結果を削減予測値Ｑとする（ステップＳ５１）。そして、削減予測値Ｑが削減目標値Ｚ以上であるか否か（Ｑ≧Ｚ）を判別する（ステップＳ５２）。
削減予測値Ｑが削減目標値Ｚ未満（Ｑ＜Ｚ）である場合には、停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在運転されている全ての機器が、消費電力減少量ｑの算出対象機器として選択されたか否かを判別する（ステップＳ５３）。停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在運転されている全ての機器が、消費電力減少量ｑの算出対象機器として選択されていない場合には、ステップＳ５０に戻る。
上記ステップＳ５２において、削減予測値Ｑが削減目標値Ｚ以上（Ｑ≧Ｚ）であると判別された場合には、上記ステップＳ５０で選択された全ての機器を運転停止状態にさせる（ステップＳ５４）。そして、今回のデマンド時限途中における予測制御処理を終了する。
上記ステップＳ５３において、停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在運転されている全ての機器が、消費電力減少量ｑの算出対象機器として選択されたと判別さたれ場合には、上記ステップＳ５０で選択された全ての機器を運転停止状態にさせる（ステップＳ５４）。そして、今回のデマンド時限途中における予測制御処理を終了する。
上記ステップＳ４７において、Ｘ≦Ｙである場合には、それらの差Ｖ＝（Ｙ−Ｘ）を算出する（ステップＳ５５）。算出された差Ｖは復帰すべき消費電力量（復帰目標値）となる。また、消費電力の復帰予測値Ｒを０とする（ステップＳ５６）。
次に、停止・復帰テーブル２６から現在停止されている機器のうち、復帰順位の最も高い機器を選択し、その機器を運転させた場合の消費電力増加量ｒを算出する（ステップＳ５７）。消費電力増加量ｒは、停止・復帰テーブル２６に記憶されている削減見込み電力にデマンド時限の残り時間（この例では２０分または１０分のいずれか）を掛けることにより求めることができる。
ステップＳ５７で算出した消費電力増加量ｒを復帰予測値Ｒに加算し、その加算結果を削減予測値Ｒとする（ステップＳ５８）。そして、復帰予測値Ｒが復帰目標値Ｖ以上であるか否か（Ｒ≦Ｖ）を判別する（ステップＳ５９）。
復帰予測値Ｒが復帰目標値Ｖ未満（Ｒ＜Ｖ）である場合には、停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在停止されている全ての機器が、消費電力増加量ｒの算出対象機器として選択されたか否かを判別する（ステップＳ６０）。停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在停止されている全ての機器が、消費電力増加量ｒの算出対象機器として選択されていない場合には、ステップＳ５７に戻る。
上記ステップＳ５９において、復帰予測値Ｒが復帰目標値Ｖ以上（Ｒ≧Ｖ）であると判別された場合には、上記ステップＳ５７で選択された全ての機器のうち、最後に選択された機器以外の機器を復帰対象機器とする（ステップＳ６１）。そして、ステップＳ６３に移行する。
上記ステップＳ６０において、停止・復帰テーブル２６に記録されている停止可能な機器のうち、現在停止されている全ての機器が、消費電力増加量ｒの算出対象機器として選択されたと判別さたれ場合には、上記ステップＳ５７で選択された全ての機器を復帰対象機器とする（ステップＳ６２）。そして、ステップＳ６３に移行する。
ステップＳ６３では、復帰対象機器を運転状態にする。そして、今回のデマンド時限途中における予測制御処理を終了する。
次に、図６のステップＳ１１のデマンド時限終了間際における予測制御処理について説明する。
デマンド時限終了間際における予測制御処理は、デマンド時限途中における予測制御処理とほぼ同様である。デマンド時限終了間際における予測制御処理と、デマンド時限途中における予測制御処理とでは、予測値Ｘの算出方法（図８のステップＳ４１〜Ｓ４６の処理）が異なっているだけなので、予測値Ｘの算出方法について説明する。
まず、運転状態データベース２５に記憶されているデータに基づいて、デマンド時限開始時から現在（デマンド時限開始時から２５分経過した時点）までの実際の消費電力積算値ｐを求める。次に、現在（デマンド時限開始時から２５分経過した時点）からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を電力データベース２４内の実績データから算出する。
つまり、現在の環境条件（時間帯および外気温度）と同じ環境条件に対応する実績データ（消費電力積算値データ）を電力データベース２４から抽出する。電力データベース２４から抽出した各実績データは、１０分間の消費電力積算値であるが、ここでは、５分間の消費電力積算値を求める必要があるので、電力データベース２４から抽出した各実績データの平均値の１／２を、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値ｘとする。なお、電力データベース２４から抽出した各実績データのうちの最大値の１／２を、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値ｘとしてもよい。
そして、デマンド時限開始時から現在（デマンド時限開始時から２５分経過した時点）までの実際の消費電力積算値ｐと現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値ｘとを加算することにより、予測値Ｘを算出する。
上記実施例では、環境条件は時間帯と外気温度とで規定されているが、他の要素、例えば、時間帯と店内温度（または店内湿度）とによって規定されてもよい。また、ショーケースの運転状態も環境条件の一つとして利用することができる。ショーケースには冷却用の冷媒を流す冷媒配管が備わっており、冷媒配管に付けられた電磁弁の開閉により冷媒の流量を調節することでショーケース庫内の温度を調節している。ショーケースへの負荷が大きくなると、多量の冷媒が必要になり、電磁弁が開放されている時間が長くなる。そこで、電磁弁の開放率を環境条件とすることで、ショーケースの負荷に応じて電力データを学習することができる。また、ショーケースは霜が付着するのを防ぐために、霜取り運転が定期的に実施されている。このときの消費電力は通常運転時とは異なるため、霜取り運転中のショーケースの台数を環境条件に加えることも効果的である。
なお、上記実施例では、停止順位および復帰順位は固定されているが、デマンド制御により一度停止された機器が復帰した際には、その機器の停止順位が最も大きな値となるように、停止順位を変更させるようにしてもよい。
上記実施例によれば、予測値の算出に用いられる実績データが環境条件別に記憶されているので、実績データのばらつきが少なくなり、信頼性の高い予測値が得られる。店舗における消費電力が多いのは、ショーケースや冷凍機などの冷設機器や照明機器である。このうち、照明機器については環境条件による消費電力のばらつきは少なく、冷設機器については環境条件によるばらつきが多いと考えられる。そこで、冷設機器の消費電力がばらつく要因となる要素を環境条件の要素として設定しているので、信頼性の高い予測値が得られる。この結果、デマンド時限における実際の消費電力積算値が契約電力量を超えてしまうといったことが極力回避できるようになる。
スーパーマーケット等の店舗内に設けられた電力消費機器と、それらの機器を集中管理するコントローラとを示すブロック図である。 時間帯と外気温度とによって規定された各環境条件を説明するための模式図である。 電力データベース２４の内容の一部を示す模式図である。 運転状態データベース２５の内容例を示す模式図である。 停止・復帰テーブル２６の内容例を示す模式図である。 コントローラ２０によって実行されるデマンド制御処理手順を示すフローチャートである。 図６のステップＳ６のデマンド時限開始時における予測制御処理の手順を示すフローチャートである。 図６のステップＳ９のデマンド時限途中における予測制御処理の手順を示すフローチャートである。 図６のステップＳ９のデマンド時限途中における予測制御処理の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
１ ショーケース
２ 冷凍機
３ 空調機
１１ 電力計
１２ 温度センサ
２０ コントローラ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 電力データベース
２５ 運転状態データベース
２６ 停止・復帰テーブル
２７ タイマー

Claims (9)

  1. 複数の電力消費機器を備えた施設において適用されるデマンド制御装置において、
    環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、
    デマンド時限開始時に、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する予測値算出手段、および
    予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する制御手段を備えており、
    各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とによって規定されており、予測値算出手段は、電力データベースから、時間帯が今回のデマンド時限に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出するものであることを特徴とするデマンド制御装置。
  2. 制御手段は、予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであ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. 複数の電力消費機器を備えた施設において適用されるデマンド制御装置において、
    環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、
    デマンド時限の途中時において、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求めるとともに、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出し、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する予測値算出手段、および
    予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する制御手段を備えており、
    各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とによって規定されており、予測値算出手段は、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求める手段、電力データベースから、現在から今回のデマンド時限終了時までの間に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出する手段およびデマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する手段を備えていることを特徴とするデマンド制御装置。
  4. 制御手段は、予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであることを特徴とする請求項３に記載のデマンド制御装置。
  5. 制御手段は、予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて停止すべき機器を選択し、選択した機器を停止させる手段、および予測値算出手段によって算出された予測値が目標値以下である場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を復帰させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を復帰させる手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のデマンド制御装置。
  6. 複数の電力消費機器を備えた施設において適用されるデマンド制御装置において、
    環境条件別に消費電力積算値の実績データを電力データベースに保存していく手段、
    デマンド時限開始時に、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する第１の予測値算出手段、
    第１の予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する第１の制御手段、
    デマンド時限の途中時において、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求めるとともに、電力データベースに保存されている実績データに基づいて、現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出し、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する第２の予測値算出手段、および
    第２の予測値算出手段によって算出された予測値と予め設定された目標値とに基づいて、機器を制御する第２の制御手段、
    を備えていることを特徴とするデマンド制御装置。
  7. 各環境条件が時間帯と時間帯以外の環境条件とによって規定されており、第１の予測値算出手段は、電力データベースから、時間帯が今回のデマンド時限に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出するものであり、第２の予測値算出手段は、デマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値を求める手段、電力データベースから、現在から今回のデマンド時限終了時までの間に対応する時間帯であってかつ時間帯以外の環境条件が現在の環境条件に一致する実績データを抽出し、抽出した実績データに基づいて現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値を算出する手段およびデマンド時限開始時から現在までの実際の消費電力積算値と現在からデマンド時限終了時までの消費電力積算値の予測値とを加算することにより、今回のデマンド時限における消費電力積算値の予測値を算出する手段を備えていることを特徴とする請求項６に記載のデマンド制御装置。
  8. 第１の制御手段は、第１の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであり、第２の制御手段は、第２の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであることを特徴とする請求項６乃至７に記載のデマンド制御装置。
  9. 第１の制御手段は、第１の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を停止させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を停止させるものであり、第２の制御手段は、第２の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値を超えている場合に、予測値と目標値との差に基づいて停止すべき機器を選択し、選択した機器を停止させる手段、および第２の予測値算出手段によって算出された予測値が目標値以下である場合に、予測値と目標値との差に基づいて、運転を復帰させるべき機器を選択し、選択した機器の運転を復帰させる手段を備えていることを特徴とする請求項６乃至７に記載のデマンド制御装置。
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