JP2015023692A - 消費電力量コントロール装置、消費電力量コントロール方法及び消費電力量コントロールプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】デマンドコントロールの制御処理を、より簡略化することを目的とする。
【解決手段】消費電力量コントロール装置は、設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を記憶する記憶手段を備え、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる所定期間の消費電力量を予測し、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、第１設備の抑制を解除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、受電電力量をコントロールする技術に関するものである。

近年、電力料金を削減する方法として、負荷設備の負荷量を強制的に制御するデマンドコントロールが考えられている。電力料金は、予め定められた基本料金と、電力使用量に応じた従量料金との合算であり、基本料金は、契約電力に基づいて算出される。この契約電力は、当月を含む過去１年間における単位時間（デマンド時限）毎、例えば、３０分毎の消費電力量のうち、最も大きかった消費電力量に基づいて決定される。つまり、過去一年間で、１回でも消費電力量が特出した単位時間が存在した場合には、年間の総消費電力量がいくら少なくても、基本料金が高くなってしまうことになる。

従って、デマンドコントロールにより消費電力量が特出するような単位時間を作らないことが、契約電力を抑え、結果的に電気料金の削減となる。

そこで、単位時間終了時の消費電力量を予測し、目標とする電力量を超過しないように、需要電力を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、需要電力量を計測して単位時間終了時の需要電力量を予測し、制御対象負荷に投入可能な負荷容量および遮断可能な負荷容量、電池の充放電可能量を算出して、予測値が目標需要電力量と一致するように、制御対象負荷の遮断又は投入、電池の充放電を行う技術が開示されている。

特開２０１２−２０５４５４号公報

この技術によれば、単位時間当たりの需要電力量を、目標需要電力量内に抑制できる可能性が高くなるが、常に（頻繁に）、単位時間終了時の消費電力量を予測し、制御対象負荷についての負荷容量、電池の充放電量を算出する必要がある。つまり、デマンドコントロールの処理は複雑にならざるを得ず、必要とされる制御装置の処理能力やコストも増えることになる。

しかし、デマンドコントロールの処理は、単位時間当たりの消費電力量が目標値を上回らないようにできるのであれば、その制御はできるだけ簡単な方が好ましい。制御が簡略化できれば、処理能力の低い制御装置を用いることが可能となり、コストを抑えることが可能となる。また、デマンドコントロールの処理自体に必要となる消費電力量をできるだけ少なくすることもできる。

そこで、本発明は、デマンドコントロールの制御処理を、より簡略化することを目的とする。

本発明にかかる一態様に係る消費電力量コントロール装置では、電力を消費する１以上の設備の所定期間の消費電力量を予測する電力量予測手段と、前記電力量予測手段が予測した消費電力量に応じて、所定の設備の消費電力を抑制し、または、当該抑制を解除する制御手段と、前記設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を予め記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測手段に予測させ、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記第１設備の抑制を解除することを特徴とする。

そして、本発明の他の一態様に係る消費電力量コントロール方法は、１以上の設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を予め記憶する記憶手段を備える消費電力量コントロール装置で用いられる消費電力量コントロール方法であって、電力を消費する前記設備の所定期間の消費電力量を予測する電力量予測ステップと、前記電力量予測ステップで予測した消費電力量に応じて、所定の設備の消費電力を抑制し、または、当該抑制を解除する制御ステップとを備え、前記制御ステップは、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測ステップで予測し、予測した電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記第１設備の抑制を解除することを特徴とする。

そして、本発明の他の一態様に係る消費電力量コントロールプログラムは、１以上の設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を予め記憶する記憶手段を備える消費電力量コントロール装置で用いられる消費電力量コントロールプログラムであって、電力を消費する前記設備の所定期間の消費電力量を予測する電力量予測手段と、前記電力量予測手段が予測した消費電力量に応じて、所定の設備の消費電力を抑制し、または、当該抑制を解除する制御手段としてコンピュータを機能させ、前記制御手段は、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測手段に予測させ、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記第１設備の抑制を解除することを特徴とする。

このような構成の消費電力量コントロール装置、消費電力量コントロール方法、及び、消費電力量コントロールプログラムによれば、第１設備の抑制期間が終了した時点で、所定期間の消費電力量を予測し、予測した消費電力量が閾値を下回る場合には、第１設備の抑制を解除することが可能となる。つまり、第１設備の抑制期間中は、第１設備の抑制を解除した場合の消費電力量を予測して閾値と比べることは行わないので、制御を簡略化でき、更には、消費電力を抑制することが可能となる。また、設備に応じた抑制期間を、設備の電力効率や不具合の発生等の観点から定めておいたり、人に与える影響ができるだけ少なくなる範囲で、例えば、作業環境が悪化しないような範囲で定めておくことで、消費電力をコントロールすることだけではない有用な制御が可能となる。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、現時点が含まれる前記所定時間において、補填可能な電力量である補填電力量を算出する補填電力量算出手段を、更に備え、前記制御手段は、前記予測された電力消費量が前記閾値以上である場合には、前記補填電力量算出手段に補填電力量を算出させ、前記予測された消費電力量と前記閾値との差が、前記補填電力量を下回る場合は、前記補填可能な電力の使用を開始し、前記第１設備の抑制を解除することが好ましい。

この構成によれば、予測された所定期間当たりの消費電力量が閾値を超える分（超過分）を、補填できる電力がある場合には、第１設備の抑制を解除できるので、第１設備の抑制による影響を最小限度にすることが可能となる。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、前記制御手段は、更に、蓄電装置の放電を制御し、前記補填電力量算出手段は、前記蓄電装置が放電可能な電力量を、前記補填電力量として算出することが好ましい。

この構成によれば、蓄電装置を利用して超過分を補填することが可能となる。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、前記予測された消費電力量と前記閾値との差に基づき、前記蓄電装置の放電期間を算出する放電期間算出手段を、更に備え、前記制御手段は、前記蓄電装置に放電を開始させてから、前記放電期間が終了した時に、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測手段に予測させ、予測された消費電力量に応じて、前記設備の抑制、または、解除を行うことが好ましい。

この構成によれば、蓄電装置の放電中は、所定期間の消費電力量を予測する必要はなく、放電期間が終了した時に、所定期間の消費電力量を予測して設備の制御を行えばよい。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、前記放電期間算出手段は、前記予測された消費電力量と前記閾値との差と、前記蓄電装置の放電実績とに基づき、前記蓄電装置の放電期間を算出することが好ましい。

この構成によれば、蓄電装置の放電実績に基づいて放電期間を算出するので、放電期間の放電電力量によって超過分を補填できる可能性が高くなる。つまり、放電期間中は、単位時間の消費電力量を予測する必要がなく、簡易な制御を実現できる。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、前記記憶手段は、更に、前記制御手段により抑制が解除されてから再び抑制が可能となるまでの待機期間を、前記設備に応じて予め記憶しており、前記補填電力量算出手段は、前記待機期間が経過し、且つ、抑制されていない第２設備の消費電力を抑制した場合に、抑制できる電力量を前記補填電力量として算出することが好ましい。

この構成によれば、超過分を、第２設備の消費電力を抑制することで補填ができるので、第１設備の抑制を解除することができ、第１設備の抑制による影響を最小限度にすることが可能となる。また、設備に応じた待機期間を、設備の電力効率や不具合の発生等の観点から定めておいたり、人に与える影響ができるだけ少なくなる範囲で、例えば、作業環境が悪化しないような範囲で定めておくことで、消費電力をコントロールすることだけではない有用な制御が可能となる。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、前記補填電力量算出手段は、前記第２設備の使用電力量の誤差を考慮して、前記補填電力量を算出することが好ましい。

この構成によれば、第２設備の使用電力量は誤差を考慮して算出されているので、第２設備の抑制によって超過分を補填できる可能性が高くなる。つまり、第２設備を抑制している間は、単位時間の消費電力量を予測する必要がなく、簡易な制御を実現できる。

また、上述の消費電力量コントロール装置において、前記制御手段は、前記所定期間の終了時に、前記設備の消費電力を抑制している場合、または、前記補填可能な電力を使用している場合には、前記電力量予測手段に、前記抑制を解除し、または、前記補填可能な電力の使用を停止したときの次の所定期間の消費電力量を予測させ、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記抑制を解除し、または、前記補填可能な電力の使用を停止することが好ましい。

この構成によれば、単位時間毎の消費電力量を、より正確にコントロールすることが可能となる。

本発明にかかる消費電力量コントロール装置は、簡略な制御によって、デマンドコントロールを行うことができる。

消費電力量コントロール装置を備えた電力需要家の電力設備の構成例の概略図である。 消費電力量コントロール装置の機能ブロックの構成例を示す図である。 図２に示す消費電力量コントロール装置における負荷設備情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 図２に示す消費電力量コントロール装置における蓄電装置情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 図２に示す消費電力量コントロール装置のデマンドコントロール処理を説明するための図である。 図２に示す消費電力量コントロール装置のデマンドコントロール処理を説明するための図である。 図２に示す消費電力量コントロール装置のデマンドコントロール処理を説明するための図である。 図２に示す消費電力量コントロール装置のデマンドコントロール処理を説明するための図である。 デマンドコントロール処理を示すフローチャートである。

＜実施形態＞
＜概要＞
実施形態の消費電力量コントロール装置は、単位時間（所定期間）の受電電力量を目標値以下に抑えるためのデマンドコントロール（負荷設備の負荷量を強制的に制御すること）を行うか否か（続行するか解除するか）の判断の回数を、最小限に減らすものである。

デマンドコントロールは、具体的には、単位時間の消費電力量が目標値を越えそうになったときに、負荷設備の出力を抑制して、消費電力量を目標値内に収めるものである。しかし、負荷設備の出力抑制を開始したとしても、その出力抑制を止める時を判断するのは容易ではない。

そこで、実施形態の消費電力量コントロール装置では、デマンドコントロールによる負荷設備の運転、停止などは、負荷設備の制限等によって一定の時間パターンがあることに着目し、このパターンを利用して、デマンドコントロールを続行するか解除するかの判断を行う時を決定する。すなわち、デマンドコントロール中に継続的に消費電力量を観察することは行わない。

負荷設備は、その電力効率等の面から、出力調整を行ってから一定時間はその出力を保つ方が良い場合がある。例えば、或る設備は、電源を一旦オンにしたら２０分はオフにせず、電源をオフにしたら、１０分はオンにしない方が電力効率が良い等である。また、人に与える影響から、出力調整の時間を決めている場合もある。例えば、電灯の出力を落とす場合は、出力を落とし始めてから元の出力に戻すまでの時間を１５分とする等である。実施形態の消費電力量コントロール装置では、これらの予め決められている時間を利用して、デマンドコントロールを続行するか解除するかの判断を行う時を決定する。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。

＜構成＞
図１は、消費電力量コントロール装置を備えた電力需要家の電力設備の構成例の概略図である。電力設備１は、受電設備２、負荷設備３Ａ、負荷設備３Ｂ、負荷設備３Ｃ、蓄電装置４、及び、消費電力量コントロール装置１０００を備えている。

受電設備２は、電力事業者が展開している商用電力系統から当該需要家が電力を受電するための設備であって、変圧器や開閉器などを含む。この受電設備２には、受電電力量を計測するための電力計２１が付設されている。

負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、例えば冷房装置、空調設備、電灯などの、電力を消費する各種の電気機器である。これらの負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃには、通常は受電設備２を介して商用電力系統から電力が供給され、稼働される。尚、図１では、負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃの３つの負荷設備を記載しているが、３つに限られない。以下、総称する場合は、単に負荷設備３というものとする。

蓄電装置４は、二次電池を備え、受電設備２及び負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃに相互接続され、商用電力により充電される一方で、負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃに電力を供給する機能をもつ。この蓄電装置４は、整流器等を備え、５０Ｈｚ／６０Ｈｚの交流商用電力を直流電力に変換すると共に、二次電池から放電される直流電力を交流電力に変換する。二次電池は、繰り返しの充放電動作が可能なリチウム二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、鉛蓄電池等からなり、商用電力で充電される一方で、充電電力を放電して負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃに電力を供給する。また、蓄電装置４は、消費電力量コントロール装置１０００から制御され、夜間電力時間帯や受電電力が契約電力に満たない場合等に二次電池が充電され、また、二次電池から放電される。

消費電力量コントロール装置１０００は、負荷設備３Ａ、３Ｂ、３Ｃそれぞれ、及び、蓄電装置４を、無線を介して制御する機能を有する。具体的には、負荷設備３に対して出力の抑制又は解除を指示し、蓄電装置４の充電又は放電を指示する。

図２は、消費電力量コントロール装置１０００の機能ブロックの構成例を示す図である。消費電力量コントロール装置１０００は、制御部１１００、使用電力量予測部１２００、補填電力量算出部１３００、放電期間算出部１４００、時間計測部１５００、通信部１６００、負荷設備情報記憶部１７００、及び、蓄電装置情報記憶部１８００を備える。

制御部１１００は、使用電力量予測部１２００等の各機能部を用いてデマンドコントロールを続行するか解除するかの判断を行う時を決定し、その判断を行い、その判断に応じて、負荷設備３及び蓄電装置４に通信部１６００を介して指示を出す機能を有する。また、制御部１１００は、使用電力量予測部１２００からの通知に応じて、負荷設備３のデマンドコントロールを開始する機能も有する。

使用電力量予測部１２００は、電力計２１から受電電力量を定期的に取得し、制御部１１００からの依頼により、その依頼時点を含む単位時間当たりの消費電力量を予測する機能を有する。実施形態では、この１単位時間を３０分とし、各時刻の０分〜３０分まで、及び、３０分〜次の時刻の０分までを１単位とする。例えば、８時〜８時半まで、８時半から９時までがそれぞれ１単位となる。

また、使用電力量予測部１２００は、電力計２１から定期的に取得する受電電力量が急激に増加する等の、予め定められた状態になった場合に、その旨を制御部１１００に通知する機能を有する。この通知を受けた制御部１１００は、予め決められた順序で、負荷設備のデマンドコントロールを開始する。

補填電力量算出部１３００は、受電電力量を抑えるために利用可能な電力量、言い換えれば、受電電力量の超過分を補填する電力量を算出する機能を有する。利用可能な電力は２種類ある。１つ目は、蓄電装置４からの放電による電力であり、２つ目は、負荷設備３の出力を下げる（抑制）することで得られる（浮く）電力である。補填電力量算出部１３００は、蓄電装置４からの放電電力量、及び、出力抑制が可能な負荷設備３を抑制した場合の電力量を試算する。どの順番で試算するかは、予め定められているものとする。補填電力量算出部１３００には、補填したい電力量が制御部１１００から通知され、その電力量を補填するために、いずれの電力を用いるかを決定する。例えば、負荷設備３Ｃを用いるなどである。

放電期間算出部１４００は、所定の電力量を得るための、蓄電装置４の放電期間を算出する機能を有する。

時間計測部１５００は、いわゆるタイマーであり、制御部１１００からの依頼により時間を計測し、制御部１１００に割り込みを掛ける機能を有する。また、時間計測部１５００は、単位時間が開始されると、制御部１１００に割り込みを掛ける。

通信部１６００は、負荷設備３及び蓄電装置４と、無線でデータの送受信を行う機能を有する。

負荷設備情報記憶部１７００は、負荷設備３についての情報を記憶しておく機能を有し、蓄電装置情報記憶部１８００は、蓄電装置４についての情報を記憶しておく機能を有する。尚、負荷設備情報記憶部１７００、及び、蓄電装置情報記憶部１８００が記憶している情報の詳細は、＜データ＞の項で説明する。

実施形態の消費電力量コントロール装置１０００は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成可能であり、ハードディスク等の記憶部に格納されている使用電力量予測方法等をプログラムしたソフトウェアを実行することによって上述の使用電力量予測部１２００等がコンピュータに機能的に構成される。

尚、各機能部は、複数の装置に分散していてもよい。例えば、負荷設備情報記憶部１７００、及び、蓄電装置情報記憶部１８００が、別のサーバ装置に設けられており、制御部１１００等がネットワークを介してアクセスするなどである。また、消費電力量コントロール装置１０００と負荷設備３及び蓄電装置４は、無線で通信することとしているが、有線であってももちろん良い。

＜データ＞
以下、消費電力量コントロール装置１０００で用いる主なデータについて、図３及び図４を用いて説明する。

図３は、負荷設備情報テーブル１７１０の構成及び内容の例を示す図である。

負荷設備情報テーブル１７１０は、負荷設備情報記憶部１７００に記憶されている。負荷設備情報テーブル１７１０は、電力需要家ごとに１つ記憶され、１負荷設備につき１レコードが登録されている。

負荷設備情報テーブル１７１０は、負荷設備ＩＤ１７１１、設備種類１７１２、優先順位１７１３、抑制期間１７１４、待機期間１７１５、運用実績１７１６、及び、アドレス１７１７を有する。

負荷設備ＩＤ１７１１は、負荷設備３を特定する識別子を示す。ここでは、「Ａ」、「Ｂ」などと記載している。

設備種類１７１２は、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の種類を示す。

優先順位１７１３は、デマンドコントロールを行う順番、つまり、出力を抑制する順番を示す。「１」が最も優先順位が高く、数値が大きくなるに従い優先順位が下がるものとする。この優先順位１７１３は、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の消費電力量や、周囲の人に与える影響等を考慮して予め決定される。

抑制期間１７１４は、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の抑制期間を示す。単位は、分である。抑制期間とは、出力を抑制しておくべき最短時間を示す。つまり、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の出力抑制を開始したら、抑制期間は出力抑制を続け、この期間経過後であれば、出力抑制を解除することができる。

待機期間１７１５は、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の待機期間を示す。単位は、分である。待機期間とは、出力抑制を解除してから、次の出力抑制を開始するまでの最短時間を示す。つまり、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の出力抑制を解除したら、待機期間経過後であれば、出力抑制を再び開始することができる。

この抑制期間１７１４、及び、待機期間１７１５は、負荷設備の種類に応じて、電力効率の面から、又は、人に与える影響などから決定される。

運用実績１７１６は、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備の運用実績を示し、直近に稼働した際の消費電力量を示す。単位はｋＷｈである。

アドレス１７１７は、負荷設備ＩＤ１７１１が示す負荷設備のアドレスを示す。例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス等である。このアドレス宛に、消費電力量コントロール装置１０００は指示を送り、負荷設備の出力を制御する。

図４は、蓄電設備情報テーブル１８１０の構成及び内容の例を示す図である。

蓄電設備情報テーブル１８１０は、蓄電設備情報記憶部１８００に記憶されている。蓄電設備情報テーブル１８１０は、電力需要家ごとに１つ記憶され、１蓄電装置につき１レコードが登録されている。

蓄電設備情報テーブル１８１０は、蓄電装置ＩＤ１８１１、蓄電容量１８１２、放電履歴１８１３、及び、アドレス１８１４を有する。

蓄電装置ＩＤ１８１１は、蓄電装置を特定する識別子を示す。

蓄電容量１８１２は、蓄電装置ＩＤ１８１１が示す蓄電装置の現在の蓄電容量を示す。単位はｋＷｈである。

放電履歴１８１３は、蓄電装置ＩＤ１８１１が示す蓄電装置の、使用履歴を示す。ここでは、放電した回数を示す。

アドレス１８１４は、蓄電装置ＩＤ１８１１が示す蓄電装置のアドレスを示す。このアドレス宛に、消費電力量コントロール装置１０００は指示を送り、蓄電装置の放電を制御する。

＜デマコン解除方法＞
ここで、消費電力量コントロール装置１０００が行うデマンドコントロールの解除方法について、図５〜図８を用いて説明する。消費電力量コントロール装置１０００は、２つのタイミングでデマンドコントロールを解除するか否かを判断する。第１には、デマンドコントロールしている負荷設備の抑制期間（図３の抑制期間１７１４参照）が経過した時であり、第２には、デマンドコントロール中に新たな単位時間（３０分）が開始された時（終了した時）である。

まず、ここでは、デマンドコントロール（以下、「デマコン」という。）の開始は、使用電力が契約電力を所定以上超えたときに開始され、出力抑制の対象となる負荷設備は予め決められているとする。尚、デマコンの開始時及びデマコン対象の負荷設備の決定方法は、他の方法でもよい。但し、負荷設備は、負荷設備情報テーブル１７１０に登録されている負荷設備であるものとする。

図５〜図８は、デマコン解除方法を説明するための図である。縦軸は、消費電力を表し、横軸は、時間を表す。横軸の「０分」〜「３０分」の間が、単位時間である。また、グラフの実線部分は結果を示し、破線部分は予測を示す。従って、例えば、図５では、現在の時刻がＴ１となる。

図５に示すように、負荷設備Ａの出力が抑制されているものとする。負荷設備Ａは、負荷設備情報テーブル１７１０（図３参照）の負荷設備ＩＤ１７１１が「Ａ」の設備であるとする。負荷設備ＩＤ１７１１が「Ａ」のレコードの抑制期間１７１４として「２０」が設定してあるので、負荷設備Ａの抑制期間は２０分であり、図５では「抑制期間Ａ」と記載している。

負荷設備Ａの抑制期間２０分（抑制期間Ａ）が終了した時刻である時刻Ｔ１が到来すると、負荷設備Ａのデマコンを解除した場合の、Ｔ１が含まれる単位時間（０分〜３０分）における消費電力量が予測される。

そして、予測された予測電力量が、目標電力量を超えない場合は、負荷設備Ａのデマコンが解除される。目標電力量とは、電力需要家が目標とする電力量、例えば、現在の契約電力が上がらないような単位時間当たりの電力量、又は、現在の契約電力を下げるための単位時間当たりの電力量等である。

実施形態では、予測電力量が目標電力量を超える場合には、３つの方法のいずれかが取られる。その超過分を他の方法で補填できる場合に、負荷設備Ａのデマコンが解除され、他の方法による補填がなされる。この補填の方法が２つある。１つ目が蓄電装置の放電による電力量を用いる場合、２つ目は、他の負荷設備のデマコンによる電力量を用いる場合である。３つ目の方法は、負荷設備Ａのデマコンを延長する方法である。

なお、ここでは、１つの蓄電装置を用いる場合を図６に示し、他の１つの負荷設備を用いる場合を図７に示し、デマコンを延長する場合を図８に示すが、蓄電装置や負荷設備をそれぞれ複数用いてもよく、また、蓄電装置と負荷設備との双方を用いてもよい。

図６に示すように、予測電力量が目標電力量を超える場合には、その超過分が、蓄電装置からの放電によって補填されることが可能であれば、時刻Ｔ１で負荷設備Ａのデマコンが解除され、蓄電装置から、超過分を補填する分の電力量の放電が開始される。そして、放電が終了する時刻Ｔ２において、単位期間あたりの消費電力量の予測を行い、必要であれば、次のデマコンを行う。

ここで、蓄電装置からの放電期間は、蓄電装置の劣化度等を考慮して算出される。図６の「電池の補填量」と記載された矩形は、蓄電装置の仕様としての蓄電容量から算出される放電量であり、矩形の横軸が、通常の放電期間を示す。しかし、図６の放電期間（両端矢印）は、ハッチングで示す誤差（矢印１０参照）の分短くなっている。これは、過去の放電回数等（図４の放電履歴１８１３参照）を考慮して、放電期間が算出されるためである。

このように、蓄電装置の放電期間を誤差まで考慮して算出するので、言い換えれば、厳しい見積もりで放電期間を算出するので、放電期間経過時にデマコンを解除するか否かを判断しされすれば単位時間当たりの電力量が目標電力量を超えてしまうことを防ぐことが可能となる。

次に、図７では、他の負荷設備をデマコン対象とすることで、超過分を補填する場合を説明する。蓄電設備を電力需要家が備えていない場合、蓄電装置を備えてはいるがデマコン対象とする優先順位が低い場合、蓄電装置を備えているが既に放電してしまっている場合などに、他の負荷設備をデマコン対象とすることになる。

負荷設備は、蓄電設備情報テーブル１８１０（図３参照）の待機期間１７１５のように、デマコンを解除してから次のデマコンを開始するまでに、待たなければならない時間がある。従って、超過分を補填するための負荷設備として、この待機期間が経過している負荷設備が選択される。図７は、負荷設備Ｃがデマコンの対象設備となった場合を示す。

時刻Ｔ１の時点で、抑制期間が終了している負荷設備の中から、その負荷設備の出力を抑制期間の間抑制することによって補填される電力量が超過分を超える負荷設備が、デマコン対象の設備として選択される。時刻Ｔ１において、負荷設備Ａのデマコンが解除され、負荷設備Ｃのデマコンが開始される。そして、抑制期間Ｃが終了した時刻Ｔ３に、負荷設備Ｃのデマコンを解除してもよいか否かの判断がなされる。

ここで、負荷設備Ｃの抑制期間Ｃにおいて、補填できる電力量は、負荷設備の使用実績（図３の運用実績１７１６）を反映して算出する。図７では、負荷設備Ｃの補填電力量は、ハッチングで示す誤差（矢印１１参照）の分少なく算出される。例えば、負荷設備が空調設備である場合には、周囲の温度や設定温度、フィルタの汚れ等によって消費電力量（デマコンで補填できる電力量）が変化する。従って、例えば、毎日の運用の結果を取得しておいて、消費電力量を算出する際に使用する。

このように、負荷設備のデマコンによる補填電力量を誤差まで考慮して算出するので、言い換えれば、厳しい見積もりで補填電力量を算出するので、消費電力量を随時算出していなくても、単位時間当たりの電力量が目標電力量を超えてしまうことを防ぐことが可能となる。

次に、図８では、蓄電設備及びデマコン対象の負荷設備が選択できなかった場合を説明する。

時刻Ｔ１において、超過分を補填できる蓄電設備及び負荷設備が選択できなかった場合には、負荷設備Ａのデマコンは解除せずに続行する。このデマコンの延長期間は、超過分の電力量と、負荷設備Ａの出力抑制による電力量とで算出する。そして、延長期間が終了した時刻Ｔ４に、負荷設備Ａのデマコンを解除してもよいか否かの判断がなされる。

＜動作＞
以下、消費電力量コントロール装置１０００の動作について、図９を用いて説明する。図９は、デマコン解除処理を示すフローチャートである。デマコン解除処理は、デマコン中の負荷設備のデマコンを解除できるか否かを判断する処理である。

尚、負荷設備に対するデマコンを開始するデマコン開始処理は、デマコン解除処理と並行して行われているものとする。すなわち、例えば、消費電力が契約電力を所定値越えた場合に、負荷設備が選択されて、その負荷設備に対してデマンドコントロールが開始される。また、図７の負荷設備Ｃのように、負荷設備Ａのデマコン解除のために行われる負荷設備Ｃのデマコンも、デマコン開始処理によって開始される。尚、デマコン開始処理は、制御部１１００が行うものとし、解除予定時刻に割り込みを掛けるように時間計測部１５００に通知する。解除予定時刻は、デマコンが開始された負荷設備の抑制期間が経過した時、蓄電装置の放電期間が経過した時、延長したデマコンの延長期間が経過した時である。尚、実施形態では、蓄電装置の放電も、デマコンの１形態として、放電期間経過時も解除予定時刻とする。

図９のデマコン解除処理は、デマコン解除予定時刻が到来したこと、及び、単位時間が開始されたことを、時間計測部１５００からの割り込みによって検知し、その抑制期間が経過した負荷設備を対象に実行される。

まず、或るデマコン（以下、「現デマコン」という。）の抑制期間が経過したことを時間計測部１５００からの割り込みよって検知した制御部１１００は（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、時間計測部１５００から現在時刻を取得し、取得した現在時刻を使用電力量予測部１２００に渡して、現デマコンを解除した場合の、単位時間内の消費電力量の予測を依頼する。

依頼を受けた使用電力量予測部１２００は、電力計２１から定期的に取得しておいた電力量と、現デマコンで抑制されている電力量とから、現在時刻が含まれる単位時間の消費電力量を予測する。使用電力量予測部１２００は、予測した消費電力量（予測電力量）を制御部１１００に渡す（ステップＳ１２）。

予測電力量を受け取った制御部１１００は、目標電力量と比較し、予測電力量が目標電力量未満の場合は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、現デマコンを解除して処理を終了する（ステップＳ１７）。

一方、予測電力量が目標電力量以上の場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、制御部１１００は、予測電力量から目標電力量を減算した結果である超過分の電力量（超過電力量）を補填電力量算出部１３００に渡し、超過電力量を補填可能な電力量の算出を依頼する。依頼を受けた補填電力量算出部１３００は、負荷設備情報記憶部１７００に記憶されている負荷設備情報テーブル１７１０、及び、蓄電装置情報記憶部１８００に記憶されている蓄電設備情報テーブル１８１０を参照し、予め決められている優先順位で補填可能な電力量の算出を行う（ステップＳ１４）。

実施形態では、まず、補填電力量算出部１３００は、蓄電設備情報テーブル１８１０を参照して、超過電力量を補填可能な蓄電装置を探し、なければ、蓄電設備情報テーブル１８１０を参照して優先順位１７１３が示す優先順位の優先順に、超過電力量を補填可能な負荷設備を探す。具体的には、蓄電設備情報テーブル１８１０の1レコード目から、蓄電容量１８１２として設定されている蓄電容量と、放電履歴１８１３として設定されている放電回数などから、誤差を考慮した放電可能な電力量を求め、求めた放電可能な電力量が超過電力量より大きな蓄電装置を選択する。求めた放電可能な電力量が超過電力量より大きな蓄電装置が無い場合は、負荷設備情報テーブル１７１０の優先順位１７１３として「１」が設定されているレコードから、抑制期間１７１４として設定されている抑制期間の間、出力を抑制した場合の誤差を考慮した電力量を、その運用実績１７１６を参照して求め、求めた電力量が超過電力量より小さくなる負荷設備を選択する。尚、現在デマコン中の負荷設備、及び、待機期間１７１５として設定されている待機期間が経過していない負荷設備は選択されない。

蓄電装置又は負荷設備を選択した補填電力量算出部１３００は、選択した蓄電装置又は負荷設備を示すＩＤを、制御部１１００に渡す（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）。

補填電力量算出部１３００から蓄電装置又は負荷設備を示すＩＤを渡された制御部１１００は、それぞれに応じたデマコン処理を行う（ステップＳ１６）。

具体的には、補填電力量算出部１３００から蓄電装置のＩＤを渡された場合、制御部１１００は、蓄電装置のＩＤを放電期間算出部１４００に渡して、放電期間の算出を依頼する。依頼を受けた放電期間算出部１４００は、渡された蓄電装置のＩＤが蓄電装置ＩＤ１８１１として設定されているレコードの、蓄電容量１８１２として設定されている蓄電容量、及び、放電履歴１８１３として設定されている放電回数等から、誤差を考慮した放電期間を算出する。放電期間算出部１４００は、算出した放電期間を制御部１１００に渡す。

放電期間算出部１４００から放電期間を渡された制御部１１００は、蓄電装置のＩＤが蓄電装置ＩＤ１８１１として設定されているレコードの、アドレス１８１４として設定されている宛先に、通信部１６００を介して放電期間の放電を指示し、放電期間を時間計測部１５００に通知して割り込みを依頼する。

また、補填電力量算出部１３００から負荷設備のＩＤを渡された場合、制御部１１００は、渡された負荷設備のＩＤが負荷設備ＩＤ１７１１として設定されているレコードの、アドレス１７１７として設定されている宛先に、通信部１６００を介して、出力の抑制を指示し、抑制期間１７１４として設定されている抑制期間を時間計測部１５００に通知して割り込みを依頼する。抑制の方法は、負荷設備に応じて異なる。例えば、負荷設備が冷房装置であれば、設定温度を２度下げる、電灯であれば、出力を１０％落とすなどである。

ステップＳ１６において蓄電装置又は負荷設備のデマコンを開始した制御部１１００は、現デマコンを解除し、処理を終了する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１４において、補填電力量算出部１３００超過電力量を補填する蓄電装置又は負荷設備を選択できなかった場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、補填電力量算出部１３００は、その旨を制御部１１００に通知する。通知を受けた制御部１１００は、現デマコンを延長することとし、延長時間を算出し、時間計測部１５００に割り込みを依頼する（ステップＳ１８）。制御部１１００は、現デマコンを続行し（ステップＳ１９：Ｎｏ、ステップＳ２０：Ｎｏ）、延長時間が終了したことを時間計測部１５００からの割り込みで検知すると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。また、制御部１１００は、現デマコンの続行中に、時間計測部１５００からの割り込みにより単位時間が開始されたことを検知すると（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

１ 電力設備
２ 受電設備
３ 負荷設備
４ 蓄電装置
２１ 電力計
１０００ 消費電力量コントロール装置
１１００ 制御部
１２００ 使用電力量予測部
１３００ 補填電力量算出部
１４００ 放電期間算出部
１５００ 時間計測部
１６００ 通信部
１７００ 負荷設備情報記憶部
１８００ 蓄電装置情報記憶部

Claims (10)

1. 電力を消費する１以上の設備の所定期間の消費電力量を予測する電力量予測手段と、
   前記電力量予測手段が予測した消費電力量に応じて、所定の設備の消費電力を抑制し、または、当該抑制を解除する制御手段と、
   前記設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を予め記憶する記憶手段とを備え、
   前記制御手段は、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測手段に予測させ、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記第１設備の抑制を解除する
   ことを特徴とする消費電力量コントロール装置。
2. 現時点が含まれる前記所定時間において、補填可能な電力量である補填電力量を算出する補填電力量算出手段を、更に備え、
   前記制御手段は、前記予測された電力消費量が前記閾値以上である場合には、前記補填電力量算出手段に補填電力量を算出させ、前記予測された消費電力量と前記閾値との差が、前記補填電力量を下回る場合は、前記補填可能な電力の使用を開始し、前記第１設備の抑制を解除する
   ことを特徴とする請求項１に記載の消費電力量コントロール装置。
3. 前記制御手段は、更に、蓄電装置の放電を制御し、
   前記補填電力量算出手段は、前記蓄電装置が放電可能な電力量を、前記補填電力量として算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の消費電力量コントロール装置。
4. 前記予測された消費電力量と前記閾値との差に基づき、前記蓄電装置の放電期間を算出する放電期間算出手段を、更に備え、
   前記制御手段は、前記蓄電装置に放電を開始させてから、前記放電期間が終了した時に、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測手段に予測させ、予測された消費電力量に応じて、前記設備の抑制、または、解除を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の消費電力量コントロール装置。
5. 前記放電期間算出手段は、前記予測された消費電力量と前記閾値との差と、前記蓄電装置の放電実績とに基づき、前記蓄電装置の放電期間を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の消費電力量コントロール装置。
6. 前記記憶手段は、更に、前記制御手段により抑制が解除されてから再び抑制が可能となるまでの待機期間を、前記設備に応じて予め記憶しており、
   前記補填電力量算出手段は、前記待機期間が経過し、且つ、抑制されていない第２設備の消費電力を抑制した場合に、抑制できる電力量を前記補填電力量として算出する
   ことを特徴とする請求項２〜５いずれか一項に記載の消費電力量コントロール装置。
7. 前記補填電力量算出手段は、前記第２設備の使用電力量の誤差を考慮して、前記補填電力量を算出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の消費電力量コントロール装置。
8. 前記制御手段は、前記所定期間の終了時に、前記設備の消費電力を抑制している場合、または、前記補填可能な電力を使用している場合には、前記電力量予測手段に、前記抑制を解除し、または、前記補填可能な電力の使用を停止したときの次の所定期間の消費電力量を予測させ、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記抑制を解除し、または、前記補填可能な電力の使用を停止する
   ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の消費電力量コントロール装置。
9. １以上の設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を予め記憶する記憶手段を備える消費電力量コントロール装置で用いられる消費電力量コントロール方法であって、
   電力を消費する前記設備の所定期間の消費電力量を予測する電力量予測ステップと、
   前記電力量予測ステップで予測した消費電力量に応じて、所定の設備の消費電力を抑制し、または、当該抑制を解除する制御ステップとを備え、
   前記制御ステップは、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測ステップで予測し、予測した電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記第１設備の抑制を解除する
   ことを特徴とする消費電力量コントロール方法。
10. １以上の設備に応じて、消費電力を抑制する抑制期間を予め記憶する記憶手段を備える消費電力量コントロール装置で用いられる消費電力量コントロールプログラムであって、
    電力を消費する前記設備の所定期間の消費電力量を予測する電力量予測手段と、
    前記電力量予測手段が予測した消費電力量に応じて、所定の設備の消費電力を抑制し、または、当該抑制を解除する制御手段としてコンピュータを機能させ、
    前記制御手段は、消費電力を抑制している第１設備の抑制期間が終了した時に、当該第１設備の抑制を解除した場合の、現時点が含まれる前記所定期間の消費電力量を前記電力量予測手段に予測させ、予測された電力消費量が、予め定められた閾値を下回る場合は、前記第１設備の抑制を解除する
    ことを特徴とする消費電力量コントロールプログラム。

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