JP2017131074A - Demand controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デマンド制御装置に関する。 The present invention relates to a demand control apparatus.
オフィスビルなどのように電力を消費する機器が多数設けられているエリアでは、デマンド時限の使用電力量が目標デマンド(デマンド時限の平均電力)を超えないように機器の使用電力を制御するデマンド制御が行なわれることがある。例えば、特許文献1(特開2007−212038号公報)及び特許文献2(特開2002−147819号公報)には、1つの空調機系統について設けられた1つのデマンド制御装置によってビルなどのエリアに対して与えられた目標デマンドを達成させる制御が開示されている。 Demand control that controls the power usage of devices so that the power consumption during demand time does not exceed the target demand (average power during demand time) in areas with many devices that consume power, such as office buildings May be performed. For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-212038) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-147819), an area such as a building is provided by one demand control device provided for one air conditioner system. A control for achieving a given target demand is disclosed.
特許文献1などに記載されているデマンド制御をオフィスビルなどのエリア全域に広げる方法としては、BEMS(Building Energy Management System)の適用が考えられる。しかし、BEMSではブレーカごとの計測となるため、フロア又はドメインごとの把握が可能であるものの複数のフロア又は複数のドメインにまたがる機器系統別の使用電力の把握が難しい。そこで、オフィスビルなどのエリア全域に対してBEMSを適用するには計測点数を増やすことが必要になり、必要となる計測機器が非常に多数となるため経済的な問題から実施が難しいと考えられる。
Application of BEMS (Building Energy Management System) is conceivable as a method of expanding demand control described in
また、多数の機器が設けられているエリアでは、機器の種類が異なるなどの理由から基幹電力ラインから複数に枝分かれした複数の系統で電力が消費されるため、系統ごとに設けられた制御装置を使ってデマンド制御が行われている場合がある。 Also, in areas where a large number of devices are provided, power is consumed by multiple systems that are branched from the main power line for reasons such as different types of devices. Demand control may be performed by using.
例えば、複数の空調室内機と1又は複数の空調室外機を含む空調機系統、複数の照明装置を含む照明装置系統及び他の機器を含むその他機器系統などの複数の系統が考えられる。また、空調機系統をさらに詳細に見ると、A系統に属する空調機は、A系統用の制御装置によってデマンド制御が行われ、B系統に属する空調機は、B系統用の制御装置によってデマンド制御が行われているという場合もある。このような場合、空調機のデマンド制御が一般的に空調制御装置と基幹電力計とを繋いで行われることから、A系統用の制御装置とB系統用の制御装置などのように複数の制御装置がある場合に共存が難しい。上述の特許文献1及び特許文献2に記載されているのは、1つのデマンド制御装置で、エリア全体の目標デマンドの達成を図る構成であって、同じエリアに設けられている他のデマンド制御装置とデータの遣り取りをしながら最適なデマンド制御をさせるものではない。例えば、A系統用の制御装置がA社によって開発され、B系統用の制御装置がB社によって開発され、A系統用の制御装置とB系統用の制御装置で、A系統用の制御装置ではA系統の機器の電力を把握できているもののB系統用の制御装置ではB系統の機器の電力計測を行っていなかったり、デマンド制御の制御フローが全く異なっていたり、データの構成や通信方法が全く異なっていたりするなどの理由から、A系統用の制御装置とB系統用の制御装置とを接続できないといったことが考えられる。
For example, a plurality of systems such as an air conditioner system including a plurality of air conditioner indoor units and one or a plurality of air conditioner outdoor units, a lighting device system including a plurality of lighting devices, and other equipment systems including other devices can be considered. Further, when the air conditioner system is viewed in more detail, the air conditioner belonging to the A system is demand-controlled by the control device for the A system, and the air conditioner belonging to the B system is demand controlled by the control device for the B system. There is also a case that is done. In such a case, since the demand control of the air conditioner is generally performed by connecting the air conditioning control device and the main power meter, a plurality of controls such as a control device for the A system and a control device for the B system are used. Coexistence is difficult when there is a device. The above-described
本発明の課題は、デマンド制御の対象となっているエリアの複数の機器が複数の系統に分かれて複数の制御装置によってデマンド制御されている場合に、複数の系統間のデマンド制御の調整を行うことができるデマンド制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to adjust demand control between a plurality of systems when a plurality of devices in an area subject to demand control are divided into a plurality of systems and demand-controlled by a plurality of control devices. It is to provide a demand control device that can be used.
本発明の第1観点に係るデマンド制御装置は、所定時限における空調機からなる第1機器群及び所定機器からなる第2機器群を含む対象機器すべての総使用電力量が上限値に収まるように、第1機器群を制御する第1制御装置及び第2機器群を制御する第2制御装置に指示を送ることによりデマンド制御を行うデマンド制御装置であって、総電力値の電力波形より第1機器群に属する空調機の使用電力値である第1使用電力値及び第2機器群に属する所定機器の使用電力値である第2使用電力値を別々に算出する電力計測装置から、第1使用電力値及び第2使用電力値を取得する取得部と、第1使用電力値及び第2使用電力値に基づき、第1機器群の使用電力の抑制に関する第1指示及び第2機器群の使用電力の抑制に関する第2指示を決定する指示決定部と、第1指示を第1制御装置に送る第1指示部と、第2指示を第2制御装置に送る第2指示部と、を備える。 The demand control device according to the first aspect of the present invention is configured so that the total power consumption of all target devices including the first device group including the air conditioners and the second device group including the predetermined devices falls within the upper limit value in a predetermined time period. A demand control device that performs demand control by sending an instruction to the first control device that controls the first device group and the second control device that controls the second device group, and is first based on the power waveform of the total power value. From a power measuring device that separately calculates a first used power value that is a used power value of an air conditioner belonging to a device group and a second used power value that is a used power value of a predetermined device belonging to the second device group, Based on the acquisition unit that acquires the power value and the second used power value, the first used power value and the second used power value, the first instruction regarding the suppression of the used power of the first device group and the used power of the second device group Decided on the second instruction regarding the suppression of That includes an instruction determination unit, a first instruction unit for sending the first indication to the first control unit, a second instruction unit for sending a second instruction to the second control device.
第1観点のデマンド制御装置のなかった従来は第1制御装置及び第2制御装置が総電力値のみに基づいて個別にデマンド制御を行わざるを得なかったために第1機器群及び第2機器群で使用電力の抑制のし過ぎが起こったり、第1機器群と第2機器群のうちの一方にのみ抑制が偏ったりしていた。それに対して、第1観点のデマンド制御装置があると、指示決定部によって第1使用電力値及び第2使用電力値に基づき、第1機器群の使用電力の抑制に関する第1指示及び第2機器群の使用電力の抑制に関する第2指示を決定することができることから、第1使用電力値と第2使用電力値の両方を使ってバランス良く抑制できる第1指示と第2指示とを決定できる。 In the prior art, where there was no demand control device according to the first aspect, the first control device and the second control device had to perform demand control individually based only on the total power value. In other words, excessive suppression of power consumption has occurred, or suppression has been biased to only one of the first device group and the second device group. On the other hand, when there is a demand control device according to the first aspect, the first instruction and the second device relating to the suppression of the used power of the first device group based on the first used power value and the second used power value by the instruction determining unit. Since the second instruction relating to the suppression of the power consumption of the group can be determined, it is possible to determine the first instruction and the second instruction that can be suppressed with good balance using both the first power consumption value and the second power consumption value.
本発明の第2観点に係るデマンド制御装置は、第1観点に係るデマンド制御装置において、取得部は、総電力値、第1使用電力値及び第2使用電力値をリアルタイムに取得し、指示決定部は、取得部でリアルタイムに取得される総電力値、第1使用電力値及び第2使用電力値に基づき所定時限の終了時の総使用電力量を予測して第1指示及び第2指示を決定する、ものである。 The demand control device according to a second aspect of the present invention is the demand control device according to the first aspect, wherein the acquisition unit acquires the total power value, the first used power value, and the second used power value in real time, and determines the instruction. The unit predicts the total power consumption at the end of the predetermined time period based on the total power value, the first power consumption value, and the second power consumption value acquired in real time by the acquisition unit, and gives the first instruction and the second instruction. To decide.
第2観点のデマンド制御装置では、総電力値だけでなく、第1使用電力値及び第2使用電力値をリアルタイムに取得することから、第1使用電力値と第2使用電力値の変動の違いを考慮に入れながら第1指示及び第2指示を決めることができる。 In the demand control device according to the second aspect, not only the total power value, but also the first used power value and the second used power value are acquired in real time, and therefore the difference in fluctuation between the first used power value and the second used power value. The first instruction and the second instruction can be determined in consideration of the above.
本発明の第3観点に係るデマンド制御装置は、第1観点又は第2観点に係るデマンド制御装置において、指示決定部は、第1機器群と第2機器群とに重みを付けて使用電力の抑制を行わせるとともに重み付けを変更可能に構成されている、ものである。 A demand control device according to a third aspect of the present invention is the demand control device according to the first aspect or the second aspect, wherein the instruction determining unit weights the first device group and the second device group and uses the power consumption. It is configured to be able to suppress and change the weighting.
第3観点のデマンド制御装置では、第1機器群と第2機器群とに重みを付けて使用電力の抑制を行わせることができることから、第1機器群と第2機器群についての使用電力の抑制の効果と影響とを適正化する重み付けを行わせることができる。また、重み付けを変更することができることから、第1機器群と第2機器群の使用電力の状況に合わせて重み付けを変更することができる。その結果、第1機器群と第2機器群の使用電力の抑制の重み付けを適正化して使用電力の抑制の第1機器群と第2機器群の間での偏りを小さくするように調整することができる。 In the demand control device according to the third aspect, since the power consumption can be suppressed by weighting the first device group and the second device group, the power consumption of the first device group and the second device group can be reduced. Weighting for optimizing the effect and influence of suppression can be performed. Moreover, since weighting can be changed, weighting can be changed according to the condition of the electric power used of a 1st apparatus group and a 2nd apparatus group. As a result, adjustment is made so as to reduce the bias between the first device group and the second device group for suppressing the power consumption by optimizing the weighting for suppressing the power consumption of the first device group and the second device group. Can do.
本発明の第4観点に係るデマンド制御装置は、第3観点に係るデマンド制御装置において、指示決定部は、所定時限の途中で、第1機器群と第2機器群に対する使用電力の抑制の重み付けを変更可能に構成されている、ものである。 A demand control device according to a fourth aspect of the present invention is the demand control device according to the third aspect, wherein the instruction determination unit weights the suppression of power consumption for the first device group and the second device group in the middle of a predetermined time period. Is configured to be changeable.
第4観点のデマンド制御装置では、所定時限の途中で重み付けを変更することができることから、第1機器群と第2機器群の使用電力の抑制の状況に応じて重み付けを変更することができる。 In the demand control device according to the fourth aspect, since the weighting can be changed in the middle of the predetermined time period, the weighting can be changed according to the state of suppression of the power consumption of the first device group and the second device group.
本発明の第5観点に係るデマンド制御装置は、第1観点から第4観点のいずれかに係るデマンド制御装置において、取得部は、空調機からなる第1機器群で空調されている空間の室内温度を取得可能に構成され、指示決定部は、第1使用電力値及び第2使用電力値に基づき、第1指示及び第2指示を決定する際に、室内温度から室内温度環境が悪化したと判断されるか否かによって第1指示及び第2指示を変更可能に構成されている、ものである。 A demand control device according to a fifth aspect of the present invention is the demand control device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the acquisition unit is a room in a space that is air-conditioned by the first device group consisting of air conditioners. The temperature is configured to be acquired, and the instruction determining unit determines that the room temperature environment has deteriorated from the room temperature when determining the first instruction and the second instruction based on the first power consumption value and the second power consumption value. The first instruction and the second instruction can be changed depending on whether or not the determination is made.
第5観点のデマンド制御装置では、室内温度環境が悪化したときに第1指示及び第2指示の内容を指示決定部が変えることができることから、第1指示と第2指示により温度環境の悪化を緩和することができる。 In the demand control device according to the fifth aspect, since the instruction determination unit can change the contents of the first instruction and the second instruction when the indoor temperature environment deteriorates, the deterioration of the temperature environment is prevented by the first instruction and the second instruction. Can be relaxed.
本発明の第6観点に係るデマンド制御装置は、第1観点から第5観点のいずれかに係るデマンド制御装置において、第1制御装置及び第2制御装置は、抑制レベルに関する指示値を指示されることによりデマンド制御を行い得るように構成され、第1指示部は、デマンド制御を行わない場合の抑制レベルに対して第1機器群の抑制レベルを低下させる第1指示値を第1指示として第1制御装置に送り、第2指示部は、デマンド制御を行わない場合の抑制レベルに対して第2機器群の抑制レベルを低下させる第2指示値を第2指示として第2制御装置に送る、ものである。 A demand control device according to a sixth aspect of the present invention is the demand control device according to any of the first to fifth aspects, wherein the first control device and the second control device are instructed to indicate an instruction value relating to a suppression level. The first instruction unit is configured to use, as a first instruction, a first instruction value that lowers the suppression level of the first device group relative to the suppression level when the demand control is not performed. The second instruction unit sends, as a second instruction, a second instruction value that lowers the suppression level of the second device group relative to the suppression level when the demand control is not performed, Is.
第6観点のデマンド制御装置では、第1指示部が第1制御装置に送る第1指示値で第1機器群の抑制レベルを低下させ、第2指示部が第2制御装置に送る第2指示値で第2機器群の抑制レベルを低下させることにより、第1機器群と第2機器群の抑制レベルを個別に設定することができる。 In the demand control device according to the sixth aspect, the first instruction value sent from the first instruction unit to the first control device is used to reduce the suppression level of the first device group, and the second instruction sent from the second instruction unit to the second control device. By reducing the suppression level of the second device group by the value, the suppression levels of the first device group and the second device group can be individually set.
本発明の第7観点に係るデマンド制御装置は、第1観点から第6観点のいずれかに係るデマンド制御装置において、第1機器群は、空調機の電力計測を行う電力計測用センサを含み、第1制御装置は、第1使用電力値を電力計測用センサからのデータによって取得可能に構成され、取得部は、電力計測用センサから与えられる第1使用電力値と、第1制御装置から与えられる第1使用電力値とを選択して取得することができるように構成されている、ものである。 The demand control device according to a seventh aspect of the present invention is the demand control device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the first device group includes a power measurement sensor for measuring the power of the air conditioner, The first control device is configured to be able to acquire the first used power value from the data from the power measurement sensor, and the acquisition unit gives the first used power value given from the power measurement sensor and the first control device. It is comprised so that it can select and acquire the 1st used electric power value.
第7観点のデマンド制御装置では、取得部が第1使用電力値を電力計測用センサから取得する場合と第1制御装置から取得する場合とを選択できるから、精度の高い方の第1使用電力値を用いて指示決定部が第1指示及び第2指示を決定できる。 In the demand control device according to the seventh aspect, since the acquisition unit can select the case where the first power consumption value is acquired from the power measurement sensor and the case where it is acquired from the first control device, the first power usage with higher accuracy can be selected. The instruction determination unit can determine the first instruction and the second instruction using the value.
本発明の第1観点に係るデマンド制御装置では、第1機器群を含む系統と第2機器群を含む系統間のデマンド制御の調整を上手く行うことができるようになる。 In the demand control device according to the first aspect of the present invention, the demand control can be well adjusted between the system including the first device group and the system including the second device group.
本発明の第2観点に係るデマンド制御装置では、第1機器群を含む系統と第2機器群を含む系統間のデマンド制御の調整を行う機能が向上する。 In the demand control device according to the second aspect of the present invention, the function of adjusting demand control between the system including the first device group and the system including the second device group is improved.
本発明の第3観点に係るデマンド制御装置では、第1機器群と第2機器群についての使用電力の抑制の効果を大きくしながら使用電力の抑制による悪影響を小さくすることができる。 In the demand control device according to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the adverse effect due to the suppression of power consumption while increasing the effect of suppression of power consumption for the first device group and the second device group.
本発明の第4観点に係るデマンド制御装置では、デマンド制御の目標を確実に達成させると同時に、使用電力の抑制による悪影響を小さくし易くなる。 In the demand control device according to the fourth aspect of the present invention, the demand control target can be reliably achieved, and at the same time, the adverse effect due to the suppression of power consumption can be easily reduced.
本発明の第5観点に係るデマンド制御装置では、室内温度環境の悪化を抑制しながらデマンド制御の目標を達成させることができる。 In the demand control device according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to achieve the demand control target while suppressing deterioration of the indoor temperature environment.
本発明の第6観点に係るデマンド制御装置では、第1使用電力値と第2使用電力値のバランスがとれるような指示を簡単に送ることができる。 In the demand control device according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to easily send an instruction to balance the first used power value and the second used power value.
本発明の第7観点に係るデマンド制御装置では、第1機器群を含む系統についてデマンド制御の精度を向上させることができる。 In the demand control device according to the seventh aspect of the present invention, the accuracy of demand control can be improved for the system including the first device group.
<第1実施形態>
(1)システム全体の概略構成
図1を用いて、本発明の一実施形態に係るデマンド制御装置が適用されるシステム全体の概略構成について説明する。電気機器システム10は、例えば、オフィスビル又は工場などのデマンド制御の対象エリアAr1に設けられた複数の空調室外機31,41、複数の空調室内機32,42及び複数の照明装置51を、基幹電力ライン110を通じて電力が供給される電気機器として含んでいる。
<First Embodiment>
(1) Schematic Configuration of Entire System A schematic configuration of the entire system to which a demand control device according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. The
A系統の機器群に属する空調室外機31及び複数の空調室内機32は、A系統空調制御装置30によって空調の負担の割合及び使用電力の配分の割合などのA系統の中での機器間の調整に関する制御が行われる。空調室外機31自身の動作制御は内蔵されている室外制御装置(図示せず)によって行われ、空調室内機32自身の動作制御は内蔵されている室内制御装置(図示せず)によって行われる。同様に、B系統の機器群に属する空調室外機41及び複数の空調室内機42は、B系統空調制御装置40によってB系統の中での機器間の調整に関する制御が行われる。空調室外機41自身及び空調室内機32自身の動作制御はそれぞれ内蔵されている室外制御装置(図示せず)及び室内制御装置(図示せず)によって行われる。また、C系統の機器群に属する複数の照明装置51は、C系統照明制御装置50によって使用電力の配分の割合などのC系統の中での機器間の調整に関する制御が行われる。照明装置51は、オン・オフ及び/又は調光をC系統照明制御装置50によって制御される。従って、C系統照明制御装置50によって複数の照明装置51のうちの任意の照明装置51の抑制レベルが小さくなると、例えばその使用電力に見合うようにその照明装置51の明るさが減少するか又は照明装置51がオフする。つまり、A系統に属する空調室外機31及び複数の空調室内機32を使ってA系統空調制御装置30がデマンド制御可能に構成され、B系統に属する空調室外機41及び複数の空調室内機42を使ってB系統空調制御装置40がデマンド制御可能に構成され、C系統に属する複数の照明装置51を使ってC系統照明制御装置50がデマンド制御可能に構成されているということである。
The air conditioner
A系統空調制御装置30は、制御している空調室外機31及び空調室内機32の使用電力を計測するための電力計測用センサ33から入力される各使用電力に関するデータを使って、A系統に属する機器全体の使用電力を把握することができるように構成されている。また、A系統空調制御装置30は、制御している空調室内機32の室内温度を計測するための室内温度センサ34から入力される各室内温度に関するデータを使って、A系統に属する各空調室内機32の空調対象空間の室内温度を把握することができるように構成されている。
The A-system air
電気機器システム10には、基幹電源100が接続され、基幹電力ライン110を通じて電力が供給されている。デマンド制御の対象エリアAr1に供給される全電力の値を総電力値(kW)といい、この電気機器システム10では、基幹電力ライン110を通じて供給される電力の値が総電力値である。基幹電力ライン110で供給される電力は、基幹電力計120で計測される。基幹電力計120は、例えばデマンド制御で用いられるパルス電力計である。ただし、電気機器システム10の場合、電気機器システム10が備える機器別電力計測装置130が基幹電力計測の機能を有している。また、機器別電力計測装置130は、基幹電力ライン110の電力波形から機器ごとの電力を区別することができる。従って、基幹電力ライン110で供給される総電力値から、例えば空調機と照明装置の使用電力を区別して測定することができ、空調用途の電力と照明用途の電力とを区別して測定することができる。また、機器別電力計測装置130は、空調室外機31,41に内蔵されている圧縮機の違いによって生じる電力波形の相違から、A系統の使用電力とB系統の使用電力とを区別して測定することができる。このような機器別電力計測装置130は、例えば特開2000−292465号公報、特許第5644774号公報及び/又は特開2013−238523号公報に記載されている技術を使って実現することができる。
A
例えば、試運転時に、A系統の空調室外機31のみを運転することで、空調室外機31の電力波形を取得することができる。次に、試運転時に、A系統の空調室内機32をのみを運転することで、空調室内機32の電力波形を取得することができる。同様に、試運転時に、B系統の空調室外機41及び空調室内機42並びにC系統の照明装置51の電力波形を取得することができる。前述のようにして取得した機器別の電力波形を用いて機器別電力計測装置130は、基幹電力ライン110の電力波形から、A系統に属している空調室外機31、空調室内機32及びA系統空調制御装置30のA系統電力値、B系統に属している空調室外機41、空調室内機42及びB系統空調制御装置40のB系統電力値、及び照明装置51及びC系統照明制御装置50のC系統電力値をそれぞれ計測することができる。
For example, the power waveform of the air conditioner
電気機器システム10の総合的なデマンド制御は、機器別電力計測装置130からA系統電力値、B系統電力値及びC系統電力値を取得するデマンド制御装置20によって行なわれる。説明を分かり易くするために、デマンド制御装置20は、電気機器システム10のうちデマンド制御装置20と機器別電力計測装置130以外のものからなる既存のシステムに後から付加される装置という位置づけで以下の説明を行う。ただし、電気機器システム10を設計する初期の段階からデマンド制御装置20を電気機器システム10に組み入れることができない訳ではなく、初期の段階からデマンド制御装置20を電気機器システム10に組み込んで設計されてもかまわない。
Comprehensive demand control of the
デマンド制御装置20を用いて行われるデマンド制御のメリットに関する理解を助けるために、先ず、後述の(1−1)でA系統のみでデマンド制御が行われる従来のデマンド制御を説明し、後述の(1−2)でA系統とB系統でデマンド制御が行われる従来のデマンド制御を説明した後、最後に(1−3)で第1実施形態に係るデマンド制御装置20を用いたデマンド制御について説明する。なお、目標デマンドは、デマンド時限の平均電力の上限値である。目標デマンドを達成するということは、使用電力量の観点から見ると、デマンド時限の間に使用された総使用電力量の上限値(目標電力量)を超えないようにするということである。
In order to help understand the merits of demand control performed using the
(1−1)A系統のみでデマンド制御を行う場合
デマンド制御装置20が組み込まれる前から、A系統空調制御装置30によって、空調室外機31及び複数の空調室内機32のデマンド制御が行われていた。図2乃至図7を用いて説明するデマンド制御は、デマンド制御装置20を用いずに行われる従来のデマンド制御である。従って、図2乃至図7に示されている動作例は、図1に示されている電気機器システム10からデマンド制御装置20及び機器別電力計測装置130を取り除いて、基幹電力計120をA系統空調制御装置30に接続したシステムの動作の一例である。図2には、60分をデマンド時限(所定時限)として、A系統空調制御装置30のみでデマンド制御を行う場合の動作が示されている。なお、図2並びに後述する図8及び図13においては、電力量の値は小数点以下を切り捨てて記載しているため、総使用電力量に対してA系統の使用電力量とB系統の使用電力量とC系統の使用電力量との合計が一致しない場合がある。図3には、総使用電力量が時間を追ってどのように変化するかが示されており、A系統空調制御装置30によって行われたデマンド制御の実施結果が示されている。
(1-1) When demand control is performed only by the A system Before the
デマンド制御装置20が組み込まれる前には、基幹電力計120から与えられる総電力値の変化(基幹電力の変化)に応じて、A系統空調制御装置30は、A系統の目標値を達成できるように、必要に応じてA系統の抑制レベルのみを小さくするデマンド制御を行なっていた。なお、抑制レベルが100%のときは抑制を行っていないのと同じ意味であり、抑制レベルのパーセンテージを下げる、つまり抑制レベルを小さくするというのは使用電力を小さくする抑制を行うということである。
Before the
例えば、対象エリアAr1の目標デマンドを超えることが総電力値の変化から予測されるときには、A系統空調制御装置30は、B系統空調制御装置40及びC系統照明制御装置50と連携すること無く、独自の判断で、A系統の抑制レベルを小さくする。このA系統空調制御装置30は、5分間隔でデマンド制御のための判断を行っている。例えば、5分が経過した時点で、総使用電力量が7kWhになって基準電力量の5kWhを超えたため、A系統空調制御装置30は、図4に示されているように、10分経過時点で抑制レベルを50%にしている。しかし、10分が経過した時点での総使用電力量が12kWhであって未だ基準電力量の10kWhを超えていたため、A系統空調制御装置30は、15分経過時点で抑制レベルを25%にしている。そして、30分が経過した時点で、総使用電力量が28kWとなって基準電力量の30kWhを下回るまで、抑制レベルを25%にするデマンド制御をA系統空調制御装置30が継続している。その後、35分が経過した時点で抑制レベルが100%になっている。
For example, when it is predicted from the change in the total power value that the target demand of the target area Ar1 is exceeded, the A system air
A系統空調制御装置30がA系統の抑制レベルを小さくして50%にしたときには、例えば空調室外機31の容量制限を行ったり、空調室内機32の設定温度を緩和したり、空調室内機32の間引き運転を行なったりするなどして、空調室外機31及び複数の空調室内機32の使用電力が50%になるようにA系統空調制御装置30が空調室外機31及び複数の空調室内機32を制御する。このような制御によって、総電力値の変化の仕方を監視しながら、A系統空調制御装置30は、目標デマンドを超えないような制御行うことになる。
When the system A air
図5に示されているように、上述の例では、B系統空調制御装置40及びC系統照明制御装置50がデマンド制御を行わないため、B系統の空調室外機41及び空調室内機42並びにC系統の照明装置51は一定の電力を消費しながら運転を続けている。図6には、A系統の空調室外機31及び空調室内機32、B系統の空調室外機41及び空調室内機42並びにC系統の照明装置51がフル出力で運転された場合の各系統別の使用電力の総電力値に占める割合が示されている。それに対して、図7には、デマンド制御が行われた場合のデマンド時限における各系統別の使用電力量の総使用電力量に占める割合が示されている。上述のように、A系統の空調室外機31及び複数の空調室内機32のみでデマンド制御を行う場合には、目標電力量を超えないようにするための電力削減をA系統の空調室外機31及び複数の空調室内機32が担うため、A系統の抑制レベルが極端に小さくなっていることが分かる。
As shown in FIG. 5, in the above-described example, the B system air
(1−2)A系統とB系統でデマンド制御を行う場合
デマンド制御装置20が組み込まれる前に、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40によって、空調室外機31及び複数の空調室内機32並びに空調室外機41及び複数の空調室内機42に対してデマンド制御が行われていた場合について説明する。図8乃至図12を用いて説明するデマンド制御は、デマンド制御装置20を用いずに行われる従来のデマンド制御である。従って、図8乃至図12に示されている動作例は、図1に示されている電気機器システム10からデマンド制御装置20及び機器別電力計測装置130を取り除いて、基幹電力計120をA系統空調制御装置30に接続するとともに、基幹電力計120をB系統空調制御装置40にも接続したシステムの動作の一例である。図8には、60分をデマンド時限(所定時限の例)として、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40でデマンド制御を行う場合の動作が示されている。ただし、A系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40は、相互に連携すること無く、互いに独立してデマンド制御を行っている。図9には、総使用電力量が時間を追ってどのように変化するかが示されており、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40によって行われたデマンド制御の実施結果が示されている。
(1-2) When demand control is performed in the A system and the B system Before the
A系統空調制御装置30は、上述の(1−1)で説明したものと同様に構成されていた。また、B系統空調制御装置40は、B系統に属する機器全体の使用電力を把握せずに、基幹電力計120から与えられる総電力値の変化に応じて、B系統空調制御装置40は、目標値を達成できるように、必要に応じてB系統の抑制レベルのみを小さくするデマンド制御を行なっていた。A系統空調制御装置30がA系統の抑制レベルを小さくしたときには、例えば空調室外機31の容量制限を行ったり、空調室内機32の設定温度を緩和したり、空調室内機32の間引き運転を行なったりするなどの比較的詳細な動作制御を行うのに対して、B系統空調制御装置40は、抑制レベルを小さくした場合、例えば、空調室外機41及び/又は複数の空調室内機42のオン・オフ制御のような簡単な制御で、オンしている時間を変えることで使用電力を削減するデマンド制御を行なうような構成であるものとする。
The A-system air
例えば、対象エリアAr1の目標デマンドを超えることが総電力値の変化から予測されるときには、A系統空調制御装置30は、B系統空調制御装置40及びC系統照明制御装置50と連携すること無く、独自の判断で、A系統の抑制レベルを小さくする。また、B系統空調制御装置40は、A系統空調制御装置30及びC系統照明制御装置50と連携すること無く、独自の判断で、B系統の抑制レベルを小さくする。
For example, when it is predicted from the change in the total power value that the target demand of the target area Ar1 is exceeded, the A system air
このB系統空調制御装置40も、A系統空調制御装置30と同様に、5分間隔でデマンド制御のための判断を行っている。例えば、5分が経過した時点で、総使用電力量が7kWhになって基準電力量の5kWhを超えたため、A系統空調制御装置30は、図10に示されているように、10分経過時点で抑制レベルを50%にしている。また、10分経過時点で、B系統空調制御装置40は、抑制レベルを25%にしている。しかし、10分が経過した時点での総使用電力量が11kWhであって未だ基準電力量の10kWhを超えていたため、A系統空調制御装置30は、15分経過時点で抑制レベルを50%にし、B系統空調制御装置40は抑制レベルを25%にしている。上述の(1−1)で説明した場合と異なる点は、B系統空調制御装置40によるデマンド制御が加わっているため、総使用電力量の増加が抑制されている点である。その結果、A系統空調制御装置30の抑制レベルは、15分経過時点でも25%まで小さくならずに50%を維持している。そして、15分が経過した時点で、総使用電力量が14kWとなって基準電力量の15kWhを下回るので、20分が経過した時点でA系統及びB系統のいずれも抑制レベルが100%になっている。
Similarly to the A system air
図11に示されているように、上述の例では、C系統照明制御装置50がデマンド制御を行わないため、C系統の照明装置51は一定の電力を消費しながら運転を続けている。A系統の空調室外機31及び空調室内機32、B系統の空調室外機41及び空調室内機42並びにC系統の照明装置51がフル出力で運転された場合の各系統別の使用電力の比率は図6に示されたものと同様である。それに対して、図12には、デマンド制御が行われた場合のデマンド時限における各系統別の使用電力量の総使用電力量に占める割合が示されている。上述のように、A系統の空調室外機31及び複数の空調室内機32及びB系統の空調室外機41及び複数の空調室内機42で独立してデマンド制御を行う場合には、A系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40の使用電力量の差及び/又はデマンド制御のシーケンスの差でアンバランスになる。例えば、図6に示されているように、B系統の使用電力の全体の使用電力に占める割合が小さいため、B系統空調制御装置40がB系統の使用電力を抑えることで全体の目標デマンドを達成しようとしてしまって、B系統の抑制レベルがA系統の抑制レベルに比べてデマンド制御によって非常に小さくなっていることが分かる。
As shown in FIG. 11, in the above example, the C system
(1−3)デマンド制御装置20を付加してデマンド制御を行なう場合
上述の既存のシステムにデマンド制御装置20が組み込まれ、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40を通じてデマンド制御装置20によって、空調室外機31及び複数の空調室内機32並びに空調室外機41及び複数の空調室内機42に対するデマンド制御が行われる場合について説明する。図13乃至図17を用いて説明するデマンド制御は、デマンド制御装置20を用いた第1実施形態に係るデマンド制御である。従って、図13乃至図17に示されている動作例は、図1に示されている電気機器システム10の動作の一例である。図8には、60分をデマンド時限(所定時限)として、デマンド制御装置20でデマンド制御を行う場合の動作が示されている。A系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40は、デマンド制御装置20によって相互に連携してデマンド制御を行う。図9には、総使用電力量が時間を追ってどのように変化するかが示されており、デマンド制御装置20によって行われたデマンド制御の実施結果が示されている。なお、A系統の空調室外機31及び空調室内機32、B系統の空調室外機41及び空調室内機42並びにC系統の照明装置51がフル出力で運転された場合の各系統別の使用電力の比率は図6に示されたものと同様である。
(1-3) When performing demand control by adding the
A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40は、上述の(1−2)で説明されているものと同様に構成されているものとする。ただし、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40は、デマンド制御装置20から総電力として与えられる対象エリアAr1の電力に関するデータ及び目標デマンドに関するデータによって、デマンド制御装置20が指示する抑制レベルにするデマンド制御を行う。デマンド制御装置20が指示する抑制レベルに、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40を制御する方法については後ほど説明する。
It is assumed that the A system air
デマンド制御装置20は、機器別電力計測装置130からA系統、B系統及びC系統の機器別電力をリアルタイムに取得している。そして、対象エリアAr1の目標デマンドを超えることが総電力値の変化から予測されるときには、デマンド制御装置20は、全体の使用電力量に占めるA系統の使用電力量、B系統の使用電力量及びC系統の使用電力量に応じて抑制レベルを決定する。
The
例えば、5分が経過した時点で、総使用電力量が7kWhになって基準電力量の5kWhを超えたため、デマンド制御装置20は、図15に示されているように、10分経過時点でA系統の抑制レベルを60%にするとともに、B系統の抑制レベルを70%にする。デマンド制御装置20は、総電力、A系統及びB系統の使用電力を機器別電力計測装置130からリアルタイムに取得して、デマンド時限の終了時の総使用電力量を予測してA系統の抑制レベル及びB系統の抑制レベルの指示を決定している。系統別電力を把握することによりデマンド制御で必要な抑制レベルを把握して指示することができる結果、上述の(1−1)の場合や(1−2)の場合に比べてデマンド時限が終了するまで安定したデマンド制御を行うことができ、デマンド時限が終了するときにほぼ目標電力量になるような制御を行うことができている。
For example, when 5 minutes have elapsed, the total power consumption has reached 7 kWh and has exceeded the reference power amount of 5 kWh. Therefore, as shown in FIG. The suppression level of the system is set to 60%, and the suppression level of the system B is set to 70%. The
また、5分経過時点で、総使用電力量に占めるA系との使用電力量とB系統の使用電力量とを比べると、図6に示したようにB系統の使用電力量の方が小さくなっている。そこで、デマンド制御装置20は、予め決められている各系統の使用電力量と抑制レベルとの関係に従って、B系統の抑制レベルを70%にして、A系統の抑制レベルをB系統の抑制レベルよりも小さい60%に決定する。デマンド制御装置20で決定された指示は、A系統の抑制レベルとB系統の抑制レベルを一律同じにするのではなく、A系統の抑制レベルが60%で、B系統の抑制レベルの70%に対して小さくなるように重み付けされている。
In addition, when the power consumption of the A system and the power consumption of the B system occupying the total power consumption is compared with the power consumption of the B system, the power consumption of the B system is smaller as shown in FIG. It has become. Therefore, the
図16に示されているように、上述の例では、C系統照明制御装置50がデマンド制御を行わないため、C系統の照明装置51は一定の電力を消費しながら運転を続けている。図17には、デマンド制御が行われた場合のデマンド時限における各系統別の使用電力量が総使用電力量に占める割合が示されている。上述のように、系統別電力を把握することによりデマンド制御で必要な抑制レベルを把握してデマンド制御装置20が指示しているため、デマンド時限が終了した時点の総使用電力量を目標電力量とほぼ同じになるようにすることができる。また、デマンド制御装置20が重み付けを行って抑制レベルを決定することで、デマンド制御がいずれかの系統に偏って行われるのを抑制することができる。
As shown in FIG. 16, in the above-described example, the C system
(2)デマンド制御装置20
(2−1)デマンド制御装置20の構成
図18に示されているように、デマンド制御装置20は、取得部21と、指示決定部22と、制御指示部23とを備えている。取得部21は、機器別電力計測装置130からA系統の使用電力(第1使用電力値の例)、B系統の使用電力(第2使用電力値の例)及びC系統の使用電力を取得する系統毎電力集計部21aを有している。系統毎電力集計部21aは、系統毎に電力を集計して系統毎の使用電力量を算出する。機器別電力計測装置130は、基幹電力ライン110の電力値の電力波形よりA系統の機器群(第1機器群の例)に属する空調機の第1使用電力値及びB系統の機器群(第2機器群の例)に属する所定機器の第2使用電力値を別々に算出する。第1実施形態では、A系統の機器群に属する空調機は、空調室外機31及び複数の空調室内機32であり、B系統の機器群に属する所定機器は、空調室外機41及び複数の空調室内機42である。なお、第1実施形態では、A系統空調制御装置30の使用電力は第1使用電力値には含めない。同様に、B系統空調制御装置40の使用電力は第2使用電力値には含めない。
(2)
(2-1) Configuration of
取得部21は、基幹電力計120に接続されていてもよい。機器別電力計測装置130の総電力の計測精度よりも基幹電力計120の総電力の計測精度が良い場合には、基幹電力計120の総電力を使って機器別電力計測装置130から得られるデータを修正できるように取得部21を構成してもよい。
The
取得部21は、A系統の電力計測用センサ33により計測されたA系統の使用電力を、A系統空調制御装置30を介して取得できるように構成されている。そして、取得部21は、電力計測用センサ33によって計測された使用電力を第1使用電力値として取得できるように構成されている。例えば、電力計測用センサ33により計測されたA系統の使用電力が機器別電力計測装置130により計測されたA系統の使用電力よりも精度が高いときには、取得部21が電力計測用センサ33により計測されたA系統の使用電力を第1使用電力値として取得することによって、デマンド制御の精度を高めることができる。取得部21が電力計測用センサ33により計測されたA系統の使用電力を第1使用電力値として取得したときには、系統毎電力集計部21aは、電力計測用センサ33により計測されたA系統の使用電力を用いてA系統の使用電力量及び総使用電力量を算出する。
The
取得部21は、室内温度センサ34によりA系統の空調室内機32で空調されている空間の室内温度を取得可能に構成されている。後述する指示決定部22は、室内温度センサ34により検出される室内温度を、決定される指示の内容に反映するように構成することもできる。
The
指示決定部22は、取得部21から総電力値、第1使用電力値及び第2使用電力値を与えられるとともに、系統毎電力集計部21aからデマンド時限の系統毎の使用電力量及び総使用電力量を与えられる。指示決定部22は、第1使用電力値及び第2使用電力値に基づき、A系統の空調機群(以下、第1機器群という場合がある)の使用電力の抑制に関する第1指示及びB系統の空調機群(以下、第2機器群という場合がある)の使用電力の抑制に関する第2指示を決定する。上述の(1−3)で説明した例では、第1使用電力値及び第2使用電力値に加えて、総電力値にも基づいて、デマンド時限(所定時限の例)の終了時の総使用電力量を予測して指示が決定されている。そのための予測などの演算が指示決定部22に含まれている制御目標演算部22aで行われる。このときのA系統の抑制レベルを60%にする指示が第1指示であり、B系統の抑制レベルを70%にする指示が第2指示である。第1指示及び第2指示を決定する際のA系統の制御レベルとB系統の制御レベルとの間の重み付けにも、指示決定部22は、第1使用電力値及び第2使用電力値を用いている。例えば、指示決定部22は、第1使用電力値及び第2使用電力値とA系統の制御レベルとB系統の制御レベルとの間の重み付けの関係を示すテーブルを有しており、そのテーブルに従ってA系統の制御レベルとB系統の制御レベルとの間の重み付けを行う。なお、重み付けの関係は、テーブル以外の形態で保持されていてもよい。
The
上述の(1−3)で説明した例では、抑制レベルをA系統では60%に、B系統では70%に一端変更した後は、デマンド時限の終了までその抑制レベルを維持している。しかし、取得部21が、総電力値、第1使用電力値及び第2使用電力値をリアルタイムに取得し、指示決定部22が、取得部21でリアルタイムに取得される総電力値、第1使用電力値及び第2使用電力値に基づきデマンド時限の終了時の総使用電力量を予測して第1指示及び第2指示を決定することができる。例えば、15分が経過した時点で、会議が終了して会議室に配置されているA系統に属する幾つかの空調室内機32がオフになった場合を考える。その場合、総電力値及び第1使用電力値が減少するため、指示決定部22では、第1指示及び第2指示の内容を変更して、抑制レベルを大きくする。また、第1使用電力値と第2使用電力値の割合が変化するので、指示決定部22は、A系統の抑制レベルとB系統の抑制レベルの重み付けを変更して、A系統の抑制レベルを大きくする割合をB系統の抑制レベルを大きくする割合よりも大きくする。指示決定部22は、デマンド時限の終了時の総使用電力量を予測して、例えば、A系統の抑制レベルを60%から70%に変更し、B系統の抑制レベルを70%から75%に変更するなどである。例えば逆に会議が始まって会議室に配置されているA系統に属する幾つかの空調室内機32がオンになった場合も同様に、リアルタイムに取得される総電力値、第1使用電力値及び第2使用電力値に基づいて、デマンド制御装置20がA系統の抑制レベル及び/又はB系統の抑制レベルを変更することができる。
In the example described in (1-3) above, after the suppression level is changed to 60% for the A system and 70% for the B system, the suppression level is maintained until the end of the demand time limit. However, the
指示決定部22で決定された指示は、指示決定部22から制御指示部23に送信される。制御指示部23は、A系統空調制御装置30に第1指示を送信するためのA系統指示部23a(第1指示部の例)と、B系統空調制御装置40に第2指示を送信するためのB系統指示部23b(第2指示部の例)と、C系統照明制御装置50に指示を送信するためのC系統指示部23cとを備えている。上述の(1−3)で説明した例では、C系統照明制御装置50にデマンド制御を行わせなかったが、C系統の使用電力を取得部21が機器別電力計測装置130から取得し、指示決定部22にC系統照明制御装置50に対する指示を決定させ、C系統照明制御装置50にC系統指示部23cから指示を送らせるように構成することもできる。
The instruction determined by the
(2−2)デマンド制御装置20によるA系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40の制御
(2−2−1)デマンド制御装置20によるA系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置の目標デマンドの書き換えが可能な場合
デマンド制御装置20を付加する前、例えば、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40には、基幹電力計120が接続されていて、デマンド時限が60分に設定され、60分の総使用電力量が60kWhに設定されていたものとする。つまり、このときの対象エリアAr1の目標デマンドである目標平均電力は60kWである。上述の(1−2)の説明のように、A系統空調制御装置30は、基幹電力計120が計測した総電力値を入力して、目標デマンドが60kWとなるように独自にデマンド制御を行い、B系統空調制御装置40も、基幹電力計120が計測した総電力値を入力して、目標デマンドが60kWとなるように独自にデマンド制御を行っていた場合を考える。
(2-2) Control of system A air
デマンド制御装置20を付加するときには、基幹電力計120で計測されていた総電力値の代わりに、機器別電力計測装置130で計測されるA系統の第1使用電力値をA系統空調制御装置30に与え、B系統の第2使用電力値をB系統空調制御装置40に与えるように接続を変更する。ここで説明するのは、C系統照明制御装置50のデマンド制御機能は使わない場合の例である。
When adding the
そして、図6に示されているような総電力値に占めるA系統の第1使用電力値、B系統の第2使用電力値を、例えば試運転を行って求める。デマンド制御装置20は、A系統の第1機器群に属する空調室外機31及び複数の空調室内機32がフル稼働した場合の第1使用電力値が総電力値の57%であり、B系統の第2機器群に属する空調室外機41及び複数の空調室内機42がフル稼働した場合の第2使用電力値が総電力値の29%であることを認識する。つまり、デマンド制御装置20は、A系統の第1機器群がフル稼働した場合の第1使用電力値が、B系統の第2機器群がフル稼働した場合の第2使用電力値の2倍近い値になることを認識する。デマンド制御装置20は、このような総電力値に占める第1使用電力値と第2使用電力値の比率だけでなく、A系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40のデマンド制御のシーケンスの違いも考慮して重み付けを行う。デマンド制御のシーケンスの違いとは、例えば、A系統空調制御装置30がデマンド時限の前半で比較的多くの使用電力量の削減を行うのに対し、B系統空調制御装置40がデマンド時限の後半で比較的多くの使用電力量の削減を行うなどである。デマンド制御装置20は、内部に記憶しているA系統とB系統のフル稼働時の第1使用電力値と第2使用電力値と重み付けの関係を示すテーブルなどのデータに基づいて、デマンド制御時の重み付けを決定する。
Then, the first used power value of the A system and the second used power value of the B system in the total power value as shown in FIG. In the
例えば、デマンド制御装置20は、A系統空調制御装置30が行う抑制レベル及びB系統空調制御装置40が行う抑制レベルに合わせて、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40の目標デマンドを書き換える。
For example, the
例えば、5分経過時点で目標電力量が5kWhであるのに対して総使用電力量が7kWhであった場合、デマンド時限の終了時には、84kWhになることが予測されて目標デマンドを達成できないことを、デマンド制御装置20が判断する。そこで、デマンド制御装置20は、目標デマンドを達成するには総使用電力量の抑制レベルを約67%にすることが必要であることを求め、上述の重み付けを考慮して、A系統空調制御装置30の抑制レベルを60%に決定し、B系統空調制御装置40の抑制レベルを70%に決定する。
For example, if the target power amount is 5 kWh when 5 minutes have elapsed and the total power consumption is 7 kWh, it is predicted that it will be 84 kWh at the end of the demand period, and the target demand cannot be achieved. The
デマンド制御装置20は、取得部21により、A系統の第1機器群の第1使用電力値から求められる5分経過時点での第1機器群の使用電力量が4kWhであり、B系統の第2機器群の第2使用電力値から求められる5分経過時点での第2機器群の使用電力量が2kWhであるというデータを取得している。デマンド制御装置20の指示決定部22は、このままの使用状況が続いた場合、デマンド時限が終了する時点では、第1機器群の使用電力量が48kWhになり、第2機器群の使用電力量が24kWhになることを算出する。そこで、指示決定部22は、抑制レベルが60%になるようにA系統空調制御装置30の目標デマンドを30.4kWに設定する第1指示と、抑制レベルが70%になるようにB系統空調制御装置40の目標デマンドを17.4kWに設定する第2指示とを決定する。
In the
デマンド制御装置20の制御指示部23のA系統指示部23aは、A系統空調制御装置30の目標デマンドを30.4kWに書き換える第1指示を送信し、B系統空調制御装置40の目標デマンドを17.4kWに書き換える第2指示を送信する。
The system
(2−2−1)デマンド制御装置20によりB系統空調制御装置40の目標デマンドの書き換えができない場合
既存のシステムに対して後からデマンド制御装置20を付加する場合、必ずしもデマンド制御装置20の制御対象の各系統の制御装置が目標デマンドの書き換えが可能な構成を有しているとは限らない。そのような場合のデマンド制御装置20の動作を説明するために、ここでは、B系統空調制御装置40がデマンド制御装置20によっては目標デマンドの書き換えを行うことができない構成であるものとする。
(2-2-1) When the
上述の(2−2−1)で説明した場合と同様に対象エリアAr1の目標デマンドが60kWであり、B系統空調制御装置40の目標デマンドが60kWに固定されていて書き換えられないものとする。なお、デマンド制御装置20によるA系統空調制御装置30の制御が上述の(2−2−1)で説明したのと同じであるものとする。従って、A系統空調制御装置30の目標デマンドが0.4kWに書き換えられ、デマンド時限が終了した時点で、A系統空調制御装置30によりA系統の使用電力量は、30.4kWh以下に抑制される。
As in the case described in (2-2-1) above, the target demand of the target area Ar1 is 60 kW, and the target demand of the B-system air
デマンド制御装置20は、取得部21により、B系統の第2機器群の第2使用電力値から求められる5分経過時点での第2機器群の使用電力量が2kWhであるというデータを取得している。そして、デマンド制御装置20の指示決定部22は、このままの使用状況が続いた場合、第2機器群の使用電力量が24kWhになることを算出している。従って、デマンド制御装置20の指示決定部22は、残りの55分で6.6kWhの電力量を削減させるため、デマンド時限が終了した時点で総使用電力量が67.2kWhになっているように見せかけるような総電力値(制御対象の電力値)をB系統空調制御装置40に対して出力する。つまり、デマンド制御装置20は、B系統空調制御装置40に対して、5分経過時点の総電力値として例えば67.2kWという値を出力する。このように目標デマンドを超える総電力値がB系統空調制御装置40に与えられれば、その超えている部分をデマンド時限の間に削減するようにB系統空調制御装置40がデマンド制御を行う。例えば、B系統空調制御装置40が5分経過時点の総電力値の67.2kWという値に対して抑制レベルを70%に設定し、5分経過時点から10分経過時点までの間に、0.6kWhだけB系統の使用電力量が削減されたとする。次に、デマンド制御装置20は、5分経過時点から10分経過時点までの間に削減された0.6kWhを考慮して、例えば66.6kWという値を総電力値としてB系統空調制御装置40に対して出力する。つまり、B系統に対して行われるデマンド制御でB系統において削減されるべき使用電力量に見合った値を目標デマンドに加えて総電力値としてB系統空調制御装置40にデマンド制御装置20が繰り返し与える。目標デマンドよりも少し大きな値を総電力値としてデマンド制御装置20がB系統空調制御装置40に与えることでB系統空調制御装置40がデマンド制御を行うので、そのB系統空調制御装置40のデマンド制御で削減される使用電力量に応じてB系統空調制御装置40に与える総電力値を増減するフィードバックを行い、B系統空調制御装置40のデマンド制御で削減する使用電力量をB系統の第2機器群が削減すべき使用電力量に近づける。このような動作をデマンド制御装置20が行うことで、B系統空調制御装置40は、A系統空調制御装置30との間で調和を保ちながら偏りの無いデマンド制御を行うことができる。なお、例えば試運転でB系統空調制御装置40に与えるべき総電力値を予め決定しておくことでフィードバックによる総電力値の増減を行わないように構成することもできる。
The
<第2実施形態>
(3)システム全体の概略構成
上記第1実施形態に係る電気機器システム10では、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40並びにC系統照明制御装置で管理されている電気機器(空調室外機31,41、空調室内機32,42及び照明装置51)を対象にデマンド制御を行う場合について説明した。しかし、制御装置で管理されていない電気機器も基幹電力ライン110から電力を供給されている場合がある。第2実施形態において、制御装置で管理されていない電気機器がある電気機器システムに本発明を適用する一例について説明する。そのため、第2実施形態に係る電気機器システム10Aでは、デマンド制御の対象エリアAr2に空調制御装置で管理されていない空調機である空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63が含まれている。つまり、空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63も基幹電力ライン110から電力の供給を受けている。
Second Embodiment
(3) Schematic configuration of entire system In the
電気機器システム10Aは、デマンド制御装置20が通知端末70に接続されている。通知端末70は、画面表示及び/又は電子メール等により電力削減を行なうための作業指示を通知するための端末である。通知端末70は、制御装置で管理されていない電気機器の電力削減のための端末であり、第2実施形態では、空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63の電力削減のための端末である。電気機器システム10Aにおいて、空調室外機61、複数の空調室内機62及び通知端末70以外の構成は、第1実施形態の電気機器システム10と同様である。
In the
(4)空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63を含めた制御
空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63を含めて制御するためには、デマンド制御装置20がA系統空調制御装置30、B系統空調制御装置40及びC系統照明制御装置50を制御することによって目標デマンドを達成できるか否かの判断が必要になる。そこで、デマンド制御装置20は、図20に示されているように、先ず、デマンド制御可能な電力と削減量の差を計算する(ステップS1)。以下の説明では、空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63をD系統に属する機器(略してD系統)又は非管理機器群と呼ぶ。また、デマンド制御装置20は、A系統空調制御装置30及びB系統空調制御装置40に加え、C系統照明制御装置50も使ってデマンド制御を行なうものとして以下の説明を行う。
(4) Control including the air conditioning
デマンド制御装置20は、機器別電力計測装置130から取得したA系統の使用電力値、B系統の使用電力値、C系統の使用電力値及びD系統の使用電力値から、デマンド時限終了時の総使用電力量を予測する。そして、デマンド制御装置20は、予測した総使用電力量から目標使用電力量を差し引いて得られた必要削減電力量を算出する。デマンド制御装置20が行える最大の削減量は、デマンド時限終了時にA系統、B系統及びC系統で消費する使用電力量から判断時点までにA系統、B系統及びC系統で消費した使用電力量を差し引いた値である。デマンド制御装置20は、この最大の削減量と必要削減電力量とを比較する(ステップS2)。
The
デマンド制御装置20は、最大の削減量が必要削減電力量を下回っているときは、A系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40とC系統照明制御装置50を使ってデマンド制御を行っても必要削減電力量の達成ができないと判断し(ステップS2のYes)、最大の削減量が必要削減電力量を上回っているときは、必要削減電力量の達成が可能と判断する(ステップS2のNo)。
The
必要削減電力量の達成が可能と判断したとき、デマンド制御装置20は、室内温度センサ34で検出された室内温度を取得する(ステップS3)。例えば、デマンド制御装置20は、A系統空調制御装置30から室内温度の許容範囲も同時に取得し、室内温度がこの許容範囲内に収まっているか否かを判断する(ステップS4)。
When determining that it is possible to achieve the required power reduction amount, the
デマンド制御装置20は、許容範囲内に収まっていない場合(ステップS4のYes)、及びA系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40とC系統照明制御装置50を使ってデマンド制御を行っても必要削減電力量の達成ができないと判断した場合(ステップS2のYes)には、非管理機器群の電力削減を行わせる(ステップS6)。具体的には、通知端末70を使って、例えば電力削減のための非管理機器群に対する作業内容の指示を通知する。作業者は、通知端末70の指示に従って、非管理機器群の運転の停止又は能力制御を行う。
The
許容範囲内に収まっていると判断された場合(ステップS4のNo)、デマンド制御装置20は、非管理機器群の電力削減を解除する(ステップS5)。具体的には、通知端末70を使って、例えば電力削減解除のための非管理機器群に対する作業内容の指示を通知する。作業者は、通知端末70の指示に従って、非管理機器群の運転又は能力制御の解除を行う。
When it is determined that it is within the allowable range (No in step S4), the
(5)非管理機器群の電力削減制御
図21を用いて、非管理機器群の電力削減制御について説明する。以下の説明では、非管理機器群に含まれる空調機を非管理空調機と呼び、非管理機器群に含まれる照明装置を非管理照明機器と呼ぶ。非管理機器群に対して、A系統空調制御装置30、B系統空調制御装置40及びC系統照明制御装置50によって管理されている機器群を管理機器群と呼び、A系統及びB系統に属する空調機を管理空調機と呼び、さらにC系統に属する照明装置を管理照明機器と呼ぶ。
(5) Power Reduction Control of Unmanaged Device Group The power reduction control of the unmanaged device group will be described with reference to FIG. In the following description, an air conditioner included in the unmanaged device group is referred to as an unmanaged air conditioner, and an illumination device included in the unmanaged device group is referred to as an unmanaged lighting device. A device group managed by the A system air
まず、デマンド制御装置20は、機器別電力計測装置130から取得したデータにより、空調用途に用いられている電力及び照明用途に用いられている電力を特定する(ステップS11)。特定された空調用途の電力と管理空調機の電力(第1使用電力値と第2使用電力値)とを比較して、非管理空調機の有無を判断する(ステップS12)。
First, the
管理空調機で抑制できないと判断された場合(ステップS12のNo)には、デマンド制御装置20の指示決定部22が、非管理空調機の使用電力から非管理空調機の電力の抑制レベルを算出する(ステップS17)。そして、デマンド制御装置20の制御指示部23は、抑制レベルに応じて、非管理空調機である空調室外機61及び複数の空調室内機62の電力削減指示を作成する(ステップS18)。
When it is determined that the managed air conditioner cannot be suppressed (No in step S12), the
管理空調機で抑制できると判断された場合(ステップS12のYes)及び非管理空調機の電力削減指示が作成された場合(ステップS18)、デマンド制御装置20は、空調用途と照明用途の電力より、照明用途の電力の抑制レベルを計算する(ステップS13)。照明用途の電力の抑制レベルから、管理照明機器のみで照明用途の電力の抑制レベルを達成できるか否かを判断する(ステップS14)。
When it is determined that the management air conditioner can suppress (Yes in step S12) and when a power reduction instruction for the unmanaged air conditioner is generated (step S18), the
管理照明機器のみで照明用途の電力の抑制レベルを達成できないと判断したときは(ステップS14のNo)、デマンド制御装置20は、指示決定部22で、照明用途の電力の抑制レベルに応じて、非管理照明機器の電力削減指示を作成する(ステップS19)。
When it is determined that the power suppression level of the lighting application cannot be achieved only with the management lighting device (No in step S14), the
管理照明機器で照明用途の電力の抑制レベルを達成できると判断したとき(ステップS14のYes)及び非管理照明機器の電力削減指示が作成されたとき(ステップS19)には、デマンド制御装置20は、指示決定部22で、管理照明機器の抑制レベルに応じてC系統照明制御装置50に対する指示を作成する。そして、指示決定部22で決定された指示に応じて、C系統指示部23cは、C系統照明制御装置50に対して指示を送信する(ステップS15)。なお、全て管理空調機のみでデマンド制御が行えて照明用途の電力の抑制が必要ない場合も、ステップS14のYesである。
When it is determined that the power control level for lighting use can be achieved in the managed lighting device (Yes in step S14) and when a power reduction instruction for the unmanaged lighting device is created (step S19), the
また、デマンド制御装置20は、非管理空調機である空調室外機61及び複数の空調室内機62並びに照明装置63についての必要な通知を通知端末70に送信する。なお、第2実施形態では、照明装置63が1つだけの場合について説明したが、非管理照明機器である照明装置63は、複数であってもよい。また、非管理機器群に含まれるのは、空調機と照明装置に限られるものではなく、他の電気機器が含まれていてもよい。
Further, the
(6)特徴
(6−1)
上述の(1−2)で説明したように、従来は、A系統空調制御装置30(第1制御装置の例)及びB系統空調制御装置40(第2制御装置の例)が総電力値のみに基づいて個別にデマンド制御を行わざるを得なかったためにA系統に属する空調室外機31及び複数の空調室内機32(第1機器群の例)及びB系統に属する空調室外機41及び複数の空調室内機42(第2機器群の例)で使用電力の抑制のし過ぎが起こったり、A系統の空調機とB系統の空調機のうちの一方にのみ抑制が偏ったりしていた。それに対して、デマンド制御装置20があると、指示決定部22によって第1使用電力値及び第2使用電力値に基づき、A系統に属する空調機(第1機器群に属する空調機の例)の使用電力の抑制に関する第1指示及びB系統に属する空調機(第2機器群に属する所定機器の例)の使用電力の抑制に関する第2指示を決定することができることから、第1使用電力値と第2使用電力値の両方を使ってバランス良く抑制できる第1指示と第2指示とを決定できる。その結果、図第1機器群を含むA系統と第2機器群を含むB系統間のデマンド制御の調整を上手く行うことができるようになっている。
(6) Features (6-1)
As described in (1-2) above, conventionally, the system A air conditioning control device 30 (example of the first control device) and the system B air conditioning control device 40 (example of the second control device) only have the total power value. Therefore, the air conditioner
(6−2)
デマンド制御装置20は、総電力値だけでなく、A系統の第1使用電力値及びB系統の第2使用電力値をリアルタイムに取得部21により取得することから、指示決定部22は、第1使用電力値と第2使用電力値の変動の違いを考慮に入れながら第1指示及び第2指示を決めることができる。その結果、第1機器群を含むA系統と第2機器群を含むB系統間のデマンド制御の調整を行うデマンド制御装置20の機能が向上する。
(6-2)
Since the
(6−3)
上述の(1−3)で説明したように、デマンド制御装置20は、A系統の抑制レベルとB系統の抑制レベルを同じにするのではなく、重みを付けて一方を60%に、他方を70%にするようなA系統の第1機器群とB系統の第2機器群とに重みを付けて使用電力の抑制を行わせることができる。A系統の第1機器群とB系統の第2機器群についての使用電力の抑制の効果と影響とを適正化する重み付けを行わせることができる。また、デマンド制御装置20は、記憶しているテーブルなどに基づいて重み付けを変更することができることから、A系統の第1機器群とB系統の第2機器群の使用電力の状況に合わせて重み付けを変更することができる。その結果、A系統の第1機器群とB系統の第2機器群の使用電力の抑制の重み付けを適正化して使用電力の抑制のA系統の使用電力の抑制とB系統の使用電力の抑制の間での偏りを小さくするように調整することができ、第1機器群と第2機器群についての使用電力の抑制の効果を大きくしながら使用電力の抑制による悪影響を小さくすることができる。
(6-3)
As described in (1-3) above, the
(6−4)
デマンド制御装置20は、デマンド時限(所定時限の例)の途中で重み付けを変更することができることから、A系統の第1機器群とB系統の第2機器群の使用電力の抑制の状況に応じて重み付けを変更することができる。例えば、A系統の使用電力がデマンド時限の途中で減少してB系統の使用電力がデマンド時限の途中で増えた場合には、A系統の重み付けを小さくしてB系統の重み付けを大きくすると、重み付けを変えない場合よりも目標デマンドを達成し易くなる。このように、デマンド制御装置20は、デマンド制御の目標を確実に達成させると同時に、使用電力の抑制による悪影響を小さくし易くなる。
(6-4)
Since the
(6−5)
デマンド制御装置20では、室内温度環境が悪化したときに第1指示及び第2指示の内容を指示決定部22が変えることができる。例えば、A系統の室内温度センサ34により
A系統の空調対象空間の室内温度環境が悪化したときには、B系統の抑制レベルを小さな値にしてA系統の抑制レベルを大きな値にすることでA系統の使用電力の抑制を緩和することができる。このように、指示決定部22がA系統の室内温度センサ34の検知結果を考慮して第1指示と第2指示とを決定できることから、第1指示と第2指示により温度環境の悪化を緩和することができる。その結果、室内温度環境の悪化を抑制しながらデマンド制御の目標を達成させることができる。
(6-5)
In the
(6−6)
デマンド制御装置20のA系統指示部23a(第1指示部の例)がA系統空調制御装置30に送る第1指示値でA系統の第1機器群の抑制レベルを低下させることができる。また、B系統指示部23b(第2指示部の例)がB系統空調制御装置40に送る第2指示値でB系統の第2機器群の抑制レベルを低下させることができる。上述の(2−2)で説明したように、第1指示値及び第2指示値は、目標デマンド及び/又はデマンド制御装置20がA系統空調制御装置30とB系統空調制御装置40に与える制御対象の電力値である。デマンド制御装置20により、A系統の第1機器群とB系統の第2機器群の抑制レベルを個別に設定することができるので、第1使用電力値と第2使用電力値のバランスを取ることのできる指示を簡単に送ることができる。
(6-6)
The suppression level of the first device group of the A system can be reduced by the first instruction value sent from the A
(6−7)
デマンド制御装置20の取得部21は、第1使用電力値を機器別電力計測装置130(電力計測装置の例)から取得する場合とA系統空調制御装置30から電力計測用センサを使って取得する場合とを選択できるように構成されている。従って、デマンド制御装置20の取得部21は、精度の高い方の第1使用電力値を用いて指示決定部22が第1指示及び第2指示を決定できるので、第1機器群を含むA系統についてデマンド制御の精度を向上させることができる。
(6-7)
The
(7)変形例
(7−1)変形例A
上記第1実施形態及び第2実施形態では、空調室外機31,41が各系統に1台ずつ設けられている場合について説明したが、空調室外機は、各系統に複数設けられてもよい。例えば、A系統に複数台の空調室外機が設けられ、複数の冷媒系統を1つのA系統空調制御装置で制御するようにすることもできる。B系統も同様に複数台の空調室外機と複数の冷媒系統を用いて構成することもできる。なお、D系統についても複数台の空調室外機によって構成することも可能である。
(7) Modification (7-1) Modification A
Although the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment demonstrated the case where the air-conditioning
(7−2)変形例B
上記第1実施形態及び第2実施形態では、A系統の第1使用電力値及びB系統の第2使用電力値に空調室内機32,42の使用電力を含めているが、空調機の場合には空調室外機の方が空調室内機に対して電力を大量に使用するので、A系統の第1使用電力値及びB系統の第2使用電力値に空調室内機32,42の使用電力を含めないでデマンド制御を行わせるようにしてもよい。
(7-2) Modification B
In the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, although the electric power used of the air-conditioning
(7−3)変形例C
上記第1実施形態及び第2実施形態では、B系統に属する空調室外機41及び複数の空調室内機42を第2機器群の所定機器として説明し、B系統空調制御装置40を第2制御装置として説明した。しかし、第2機器群及び第2制御装置は、上述の例に限られるものではなく、他の機器群及び他の制御装置を第2機器群及び第2制御装置とすることもできる。例えば、C系統の複数の照明装置51を第2機器群の所定機器とし、C系統照明制御装置50を第2制御装置とすることもできる。また、B系統に属する空調室外機41及び複数の空調室内機42とC系統の複数の照明装置51とを合わせて第2機器群の所定機器とし、B系統空調制御装置40及びC系統照明制御装置50を合わせて第2制御装置とすることもできる。
(7-3) Modification C
In the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the air-conditioning
(7−4)変形例D
空調室内機32,42,62の電力波形に特徴がなく、そのため空調室内機32と空調室内機42と空調室内機62の使用電力を区別して計測することが難しい場合には、空調室内機32と空調室内機42と空調室内機62の電力波形に異なる種類の高調波を追加して機器毎の電力計測を行わせてもよい。高調波の追加は、例えば特開2004−38765号公報に記載されている技術を使って行うことができる。
(7-4) Modification D
If the power waveforms of the air conditioning
10,10A 電気機器システム
20 デマンド制御装置
21 取得部
22 指示決定部
23 制御指示部
23a A系統指示部(第1指示部の例)
23b B系統指示部(第2指示部の例)
23c C系統指示部(第2指示部の例)
30 A系統空調制御装置(第1制御装置の例)
31 空調室外機(第1機器群の空調機の例)
32 空調室内機(第1機器群の空調機の例)
33 電力計測用センサ
34 室内温度センサ
40 B系統空調制御装置(第2制御装置の例)
41 空調室外機(第2機器群の所定機器の例)
42 空調室内機(第2機器群の所定機器の例)
50 C系統照明制御装置(第2制御装置の例)
DESCRIPTION OF
23b B system instruction section (example of second instruction section)
23c C system instruction unit (example of second instruction unit)
30 A system air conditioning control device (example of first control device)
31 Air conditioner outdoor unit (example of air conditioner of the first equipment group)
32 Air conditioner indoor unit (example of air conditioner of the first equipment group)
33 Electric
41 Air-conditioning outdoor unit (example of predetermined equipment in the second equipment group)
42 Air-conditioning indoor unit (example of specified equipment in the second equipment group)
50C system lighting control device (example of second control device)
Claims (7)
総電力値の電力波形より前記第1機器群に属する空調機の使用電力値である第1使用電力値及び前記第2機器群に属する所定機器の使用電力値である第2使用電力値を別々に算出する電力計測装置から、前記第1使用電力値及び第2使用電力値を取得する取得部(21)と、
前記第1使用電力値及び前記第2使用電力値に基づき、前記第1機器群の使用電力の抑制に関する第1指示及び前記第2機器群の使用電力の抑制に関する第2指示を決定する指示決定部(22)と、
前記第1指示を前記第1制御装置に送る第1指示部(23a)と、
前記第2指示を前記第2制御装置に送る第2指示部(23b,23c)と、
を備えるデマンド制御装置。 In such a way that the total power consumption of all target devices including the first device group consisting of the air conditioners (31, 32) and the second device group consisting of the predetermined devices (41, 42, 51) in the predetermined time limit falls within the upper limit value. A demand control device (20) that performs demand control by sending instructions to a first control device (30) that controls the first device group and a second control device (40, 50) that controls the second device group; There,
A first used power value that is a used power value of an air conditioner belonging to the first device group and a second used power value that is a used power value of a predetermined device belonging to the second device group are separately determined from the power waveform of the total power value. An acquisition unit (21) for acquiring the first power consumption value and the second power consumption value from the power measurement device to calculate
Based on the first power consumption value and the second power consumption value, instruction determination for determining a first instruction regarding suppression of power consumption of the first device group and a second instruction regarding suppression of power consumption of the second device group Part (22);
A first instruction section (23a) for sending the first instruction to the first control device;
A second instruction section (23b, 23c) for sending the second instruction to the second control device;
A demand control device comprising:
前記指示決定部は、前記取得部でリアルタイムに取得される前記総電力値、前記第1使用電力値及び前記第2使用電力値に基づき前記所定時限の終了時の総使用電力量を予測して前記第1指示及び前記第2指示を決定する、
請求項1に記載のデマンド制御装置。 The acquisition unit acquires the total power value, the first used power value, and the second used power value in real time,
The instruction determination unit predicts the total power consumption at the end of the predetermined time period based on the total power value acquired in real time by the acquisition unit, the first power usage value, and the second power usage value. Determining the first instruction and the second instruction;
The demand control apparatus according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のデマンド制御装置。 The instruction determination unit is configured to weight the first device group and the second device group to suppress power consumption and change the weight.
The demand control apparatus according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のデマンド制御装置。 The instruction determination unit is configured to be able to change a weight of suppression of power consumption for the first device group and the second device group in the middle of the predetermined time period.
The demand control apparatus according to claim 3.
前記指示決定部は、前記第1使用電力値及び前記第2使用電力値に基づき、前記第1指示及び前記第2指示を決定する際に、前記室内温度から室内温度環境が悪化したと判断されるか否かによって前記第1指示及び前記第2指示を変更可能に構成されている、
請求項1から4のいずれか一項に記載のデマンド制御装置。 The acquisition unit is configured to be able to acquire a room temperature of a space that is air-conditioned by the first device group including an air conditioner,
The instruction determination unit determines that the room temperature environment has deteriorated from the room temperature when determining the first instruction and the second instruction based on the first power consumption value and the second power consumption value. The first instruction and the second instruction are configured to be changeable depending on whether or not
The demand control apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第1指示部は、デマンド制御を行わない場合の抑制レベルに対して前記第1機器群の抑制レベルを低下させる第1指示値を前記第1指示として前記第1制御装置に送り、
前記第2指示部は、デマンド制御を行わない場合の抑制レベルに対して前記第2機器群の抑制レベルを低下させる第2指示値を前記第2指示として前記第2制御装置に送る、
請求項1から5のいずれか一項に記載のデマンド制御装置。 The first control device and the second control device are configured to be able to perform demand control by instructing an instruction value related to a suppression level,
The first instruction unit sends, as the first instruction, the first instruction value that lowers the suppression level of the first device group to the first control device with respect to the suppression level when the demand control is not performed,
The second instruction unit sends, as the second instruction, the second instruction value that lowers the suppression level of the second device group to the second control device with respect to the suppression level when the demand control is not performed.
The demand control apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記第1制御装置は、前記第1使用電力値を前記電力計測用センサからのデータによって取得可能に構成され、
前記取得部は、前記電力計測用センサから与えられる前記第1使用電力値と、前記第1制御装置から与えられる前記第1使用電力値とを選択して取得することができるように構成されている、
請求項1から6のいずれか一項に記載のデマンド制御装置。 The first device group includes a power measurement sensor (33) for measuring power of an air conditioner,
The first control device is configured to be able to acquire the first power consumption value from data from the power measurement sensor,
The acquisition unit is configured to be able to select and acquire the first used power value given from the power measurement sensor and the first used power value given from the first control device. Yes,
The demand control apparatus according to any one of claims 1 to 6.
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