JP2018155449A - Operation planning device, operation planning method, and operation planning program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、運転計画装置、運転計画方法及び運転計画プログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an operation planning apparatus, an operation planning method, and an operation planning program.
工場等の施設では、運転又は停止の状態遷移が短時間に繰り返されないよう安定的に機器群を運転した上で、機器群のエネルギーに関する指標値を予め定められた所望の値にすることが求められている。所望の値は、例えば、機器群の消費エネルギーに関する指標値の最小値や、機器群のエネルギー効率に関する指標値の最大値である。しかしながら、従来の運転計画装置は、機器群を安定的に運転した場合には、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができない場合があった。 In facilities such as factories, the index value related to the energy of the device group may be set to a predetermined desired value after the device group is stably operated so that the state transition of operation or stop is not repeated in a short time. It has been demanded. The desired value is, for example, the minimum value of the index value related to the energy consumption of the device group or the maximum value of the index value related to the energy efficiency of the device group. However, the conventional operation planning apparatus may not be able to set the index value related to the energy of the device group to a desired value when the device group is stably operated.
本発明が解決しようとする課題は、機器群を安定的に運転した場合でも、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる運転計画装置、運転計画方法及び運転計画プログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an operation planning device, an operation planning method, and an operation planning program capable of setting an index value related to energy of the device group to a desired value even when the device group is stably operated. It is to be.
実施形態の運転計画装置は、算出部と、決定部とを持つ。算出部は、機器の状態が継続している時間である状態継続時間を機器ごとに算出する。決定部は、状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、機器の運転及び停止を制御するための変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう変数の値を機器ごとに決定する。 The operation planning apparatus according to the embodiment includes a calculation unit and a determination unit. A calculation part calculates the state continuation time which is the time when the state of an apparatus is continuing for every apparatus. The determination unit sets the variable value for each device so that the index value determined according to the value of the variable for controlling the operation and stop of the device becomes a desired value under the condition that the state duration is equal to or longer than the minimum duration. decide.
以下、実施形態の運転計画装置、運転計画方法及び運転計画プログラムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an operation planning device, an operation planning method, and an operation planning program according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は、運転計画システム１の構成の例を示す図である。運転計画システム１は、制御対象の施設に設置される熱源設備や空調設備等である機器群の運転計画を決定するシステムである。制御対象の施設は、例えば、建物や工場等である。運転計画システム１は、機器群２と、制御装置３と、監視制御システム４と、運転計画装置５とを備える。以下では、運転計画システム１は、冷熱源設備の複数の機器である機器群２の運転計画を決定する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
機器群２の運転計画は、例えば、機器群２の運転又は停止の状態遷移の計画である。運転計画システム１は、機器群２の運転計画に基づいて、機器群２の運転及び停止を制御する。機器群２の運転計画は、機器群２に関する冷水等の設定温度の計画でもよい。運転計画システム１は、機器群２に関する温度を監視する。
The operation plan for the
図２は、機器群２の構成の例を示す図である。図２では、機器群２は、一例として、負荷２０と、還ヘッダ２１と、１次冷水ポンプ２２と、連通管２３と、冷凍機２４と、２次冷水ポンプ２５と、冷却塔２６と、冷却水ポンプ２７とを備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
負荷２０は、熱負荷である。還ヘッダ２１は、１次冷水を分岐する。１次冷水ポンプ２２は、還ヘッダ２１から取得した１次冷水を冷凍機２４に送るポンプである。連通管２３は、還ヘッダ２１と２次冷水ポンプ２５との間に１次冷水を通す。冷凍機２４は、冷却水ポンプ２７から取得した冷却水を用いて、１次冷水を冷却する。２次冷水ポンプ２５は、連通管２３及び冷凍機２４から取得した１次冷水を、２次冷水として負荷２０に送る。以下では、ＴＣは、２次冷水ポンプ２５の冷水の温度の設定値を示す。
The
冷却塔２６は、冷却することによって冷却水を生成する。冷却水ポンプ２７は、冷却水を冷凍機２４に送るポンプである。以下では、ＴＣＷ１は、冷却水ポンプ２７−１の冷却水の温度の設定値を示す。ＴＣＷ２は、冷却水ポンプ２７−２の冷却水の温度の設定値を示す。 The cooling tower 26 generates cooling water by cooling. The cooling water pump 27 is a pump that sends cooling water to the refrigerator 24. Below, TCW1 shows the preset value of the temperature of the cooling water of the cooling water pump 27-1. TCW2 indicates a set value of the temperature of the cooling water of the cooling water pump 27-2.
図１に戻り、運転計画システム１の構成の例の説明を続ける。制御装置３は、情報処理装置である。制御装置３は、機器群２の状態遷移等を制御するための制御信号を、監視制御システム４から取得する。制御装置３は、制御信号に基づいて機器群２の運転等を制御する。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration example of the
制御装置３は、機器群２の状態を表す情報を、監視制御システム４に出力する。機器群２の状態を表す情報は、例えば、機器群２の運転又は停止の状態を表す情報である。機器群２の状態を表す情報は、例えば、機器群２に関する冷水の温度の設定値でもよい。例えば、機器群２に関する送水量の設定値でもよい。第１の実施形態では、機器群２の状態を表す情報は、現在時刻である基準時に実測された機器群２の状態を表す情報である。なお、機器群２の状態を表す情報は、現在時刻である基準時に対して未来の予測値でもよい。
The control device 3 outputs information representing the state of the
監視制御システム４は、機器群２の運転を監視及び制御する情報処理装置を有するシステムである。監視制御システム４は、例えば、ＢＥＭＳ(Buildings Energy Management System)である。監視制御システム４は、運転計画装置５が決定した運転計画に基づいて、制御装置３を介して機器群２の運転等を制御する。監視制御システム４は、機器群２の状態を表す情報を、運転計画装置５に出力する。
The
運転計画装置５は、サーバ装置やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。運転計画装置５は、監視制御システム４の一部でもよい。運転計画装置５は、複数のクラウドサーバ装置を用いて実現されてもよい。つまり、運転計画装置５と監視制御システム４との対応は、１対１でなくてもよい。運転計画装置５は、自装置と監視制御システム４との間で、記録媒体を介してデータを交換してもよい。つまり、運転計画装置５は、記録媒体に記録されたデータに対する演算処理を、スタンドアローンで実行してもよい。
The
運転計画装置５は、機器群２の状態を表す情報を、所定周期で監視制御システム４から取得する。その結果として、運転計画装置５は、過去の所定期間に所定周期で実測された機器群２の状態を表す情報を取得することになる。なお、運転計画装置５は、機器群２の状態や運転計画等を表す情報を表示するための表示装置を備えてもよい。
The
次に、運転計画装置５の構成の例を説明する。
図３は、運転計画装置５の構成の例を示す図である。運転計画装置５は、記憶部５０と、算出部５１と、決定部５２とを備える。算出部５１と決定部５２とのうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部５０に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。算出部５１と決定部５２とのうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
Next, an example of the configuration of the
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
記憶部５０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶媒体（非一時的な記憶媒体）を有する。記憶部５０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。
The
以下、状態が継続している時間を「状態継続時間」という。記憶部５０は、例えば、プログラム、機器群２の各機器が実際に状態遷移した過去の時刻（以下「実績遷移時刻」という。）のデータ、基準時に対して直近の実績遷移時刻に基づいて算出された状態継続時間（以下「実績状態継続時間」という。）のデータ、指標値及び評価式を記憶する。記憶部５０は、例えば、状態継続時間の最小時間として予め定められた最小継続時間のデータを、機器ごとに記憶してもよい。
Hereinafter, the time during which the state continues is referred to as “state duration”. The
算出部５１は、機器群２の状態を表す情報を、監視制御システム４から取得する。算出部５１は、機器群２の状態を表す情報に基づいて、機器群２の状態継続時間を算出する。状態継続時間には、運転状態の継続時間である運転状態継続時間と、停止状態の継続時間である停止状態継続時間とがある。
The
図４は、運転状態継続時間の例を示す図である。図４の上段は、機器群２の冷凍機２４−１等である第１機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図４の下段は、機器群２の冷凍機２４−２等である第２機器の状態遷移を表すタイムチャートである。各縦軸は、機器の運転及び停止を制御するための変数の値を示す。図４では、第１機器の運転状態継続時間は、第２機器の運転状態継続時間よりも長い。第１機器の運転状態継続時間は、第１機器の最小継続時間以上である。第２機器の運転状態継続時間は、第２機器の最小継続時間未満である。したがって、第２機器を安定的に運転するには、第２機器の運転状態継続時間を第２機器の最小継続時間以上にする必要がある。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation state duration time. The upper part of FIG. 4 is a time chart showing the state transition of the first device that is the refrigerator 24-1 or the like of the
図５は、停止状態継続時間の例を示す図である。図５の上段は、機器群２の冷凍機２４−１等である第１機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図５の下段は、機器群２の冷凍機２４−２等である第２機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図５では、第１機器の停止状態継続時間は、第２機器の停止状態継続時間よりも長い。第１機器の停止状態継続時間は、第１機器の最小継続時間以上である。第２機器の停止状態継続時間は、第２機器の最小継続時間未満である。したがって、第２機器を安定的に運転するには、第２機器の停止状態継続時間を第２機器の最小継続時間以上にする必要がある。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the stop state duration time. The upper part of FIG. 5 is a time chart showing the state transition of the first device that is the refrigerator 24-1 or the like of the
図３に戻り、運転計画装置５の構成の例の説明を続ける。決定部５２は、機器群２のエネルギーの評価式を、記憶部５０から取得する。一例として、機器群２の全体の消費エネルギー（消費電力）を最小化するための評価式は、式（１）のように表される。つまり、式（１）の評価式は、機器群２の全体の消費エネルギーに関する指標値を所望の値にするための評価式である。式（１）の各変数の値の制約条件を表す式は、一例として、式（２）から式（９）のように表される。
Returning to FIG. 3, the description of the example of the configuration of the
ここで、決定変数（decision variables）は、以下の通りである。以下では、式において変数の文字の直下に記載されている線は、変数の文字の直前に記載される。
￣ＵＲ：冷凍機２４の発停（運転及び停止）、
￣Ｎ２Ｐ：運転中の２次冷水ポンプ２５の台数、
￣ＴＣＷ：冷却水の温度の設定値（摂氏温度）、
￣ＴＣ：冷水の温度の設定値（摂氏温度）。
Here, the decision variables are as follows. In the following, the line described immediately below the variable character in the expression is described immediately before the variable character.
￣U R : Start / stop (operation and stop) of the refrigerator 24,
￣N 2P : Number of secondary chilled water pumps 25 in operation,
¯t CW: temperature setting of the cooling water (degrees Celsius),
¯T C: cold water temperature set value (degrees Celsius).
従属変数は、以下の通りである。
Ｅ：機器群２の全体の消費エネルギー（ｋＷ）、
ＥＲ：冷凍機２４及び１次冷水ポンプ２２の消費エネルギー（ｋＷ）、
Ｅ２Ｐ：２次冷水ポンプ２５の消費エネルギー（ｋＷ）、
ＥＣＴ：冷却塔２６のファンと冷却水ポンプ２７との消費エネルギー（ｋＷ）、
Ｌ：冷凍機２４の負荷率（％）、
Ｆ１Ｐ：１次冷水ポンプ２２の１次冷水の流量（ｌ／（ｍｉｎ・台））、
Ｆ２Ｐ：２次冷水ポンプ２５の２次冷水の流量（ｌ／（ｍｉｎ・台））、
ＱＣＴ：冷却塔２６の処理熱量（ｋＪ）、
ＱＲ：冷凍機２４の冷凍能力（ｋＪ）。
The dependent variables are:
E: Overall energy consumption (kW) of
E R : energy consumption (kW) of the refrigerator 24 and the primary chilled water pump 22,
E 2P : Energy consumption (kW) of the secondary
E CT : Energy consumption (kW) between the fan of the cooling tower 26 and the cooling water pump 27,
L: Load factor (%) of the refrigerator 24,
F 1P : Flow rate of primary cold water of the primary cold water pump 22 (l / (min · unit)),
F 2P : Secondary cold water flow rate of the secondary cold water pump 25 (l / (min · unit)),
Q CT : heat of treatment (kJ) of cooling tower 26,
Q R: refrigerating capacity of the refrigerator 24 (kJ).
現在値は、以下の通りである。
ｑＬ：負荷２０の熱量（ｋＪ）、
ｆＬ：負荷２０の冷水の流量（ｌ／ｍｉｎ）、
ｔＣ：冷水の温度（摂氏温度）、
ｔＷＢ：外気の湿球温度（ＷＢ（wet-bulb）温度）
The current values are as follows.
q L : calorie | heat amount (kJ) of the
f L : flow rate of cold water of load 20 (l / min),
t C : temperature of cold water (degrees Celsius),
tWB : Wet bulb temperature of outside air (WB (wet-bulb) temperature)
設定値は、以下の通りである。
Ｃｉｊ：ｉ冷凍機とｊ冷却塔との接続係数（接続＝１、未接続＝０）、
ＱＲ−ＭＡＸ：冷凍機２４の定格（ｋＪ）、
ＱＲ−ＭＩＮ：冷凍機２４の最小冷凍能力（ｋＪ）、
Ｆ１Ｐ−ＭＡＸ：１次冷水ポンプ２２（冷凍機）の定格（ｌ／（ｍｉｎ・台））、
Ｆ１Ｐ−ＭＩＮ：１次冷水ポンプ２２（冷凍機）の最小流量（ｌ／（ｍｉｎ・台））、
Ｆ２Ｐ−ＭＡＸ：２次冷水ポンプ２５の定格（ｌ／（ｍｉｎ・台））、
Ｆ２Ｐ−ＭＩＮ：２次冷水ポンプ２５の最小流量（ｌ／（ｍｉｎ・台））。
The setting values are as follows.
C ij : Connection coefficient between the i refrigerator and the j cooling tower (connection = 1, not connected = 0),
QR -MAX : rating (kJ) of refrigerator 24,
QR -MIN : Minimum refrigeration capacity (kJ) of the refrigerator 24,
F 1P-MAX : Rating of primary chilled water pump 22 (refrigerator) (l / (min · unit)),
F 1P-MIN : Minimum flow rate of the primary chilled water pump 22 (refrigerator) (l / (min · unit)),
F 2P-MAX : Rating of secondary chilled water pump 25 (l / (min · unit)),
F 2P-MIN : The minimum flow rate of the secondary chilled water pump 25 (l / (min · unit)).
添字は、以下の通りである。
ｍ：冷凍機２４の台数、
ｎ：冷却塔２６の台数、
ｌ：負荷２０の系統数。
The subscripts are as follows.
m: number of refrigerators 24,
n: number of cooling towers 26,
l: Number of systems of
決定部５２は、最小継続時間のデータを、記憶部５０から取得する。決定部５２は、最小継続時間のデータを、算出部５１を介して監視制御システム４から取得してもよい。実績状態継続時間が最小継続時間以上となることは、状態継続時間の制約条件である。決定部５２は、式（２）から式（９）までの制約条件と状態継続時間の制約条件とがいずれも満たされるように、式（１）の評価式の値（指標値）が所望の値となる運転計画を決定する。式（１）の評価式の所望の値とは、例えば、式（１）の評価式の値が取り得る最小値又は最大値である。なお、指標値の最小値又は最大値は、例えば、各変数が取り得る範囲の値を評価式に代入するなどして予め得られる。
The
決定部５２は、機器群２の運転計画を機器ごとに決定する。すなわち、決定部５２は、基準時における運転又は停止の状態を表す変数（発停変数）の値を、機器ごとに定める。図４及び図５では、基準時における第１機器の運転状態継続時間（連続運転時間）が最小継続時間以上であるため、第１機器の状態継続時間の制約条件は満たされている。そこで、決定部５２は、基準時における第１機器の状態遷移を許可するため、第１機器の運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲ１の値の制約条件式を、式（１０）のように定める。第１機器の運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲ１の値は、停止状態を表す０と運転状態を表す１とのいずれかを取り得る。
The
図４及び図５では、基準時における第２機器の運転状態継続時間（連続運転時間）が最小継続時間未満であるため、第２機器の状態継続時間の制約条件は満たされていない。そこで、決定部５２は、基準時における第２機器の運転状態からの状態遷移を禁止するため、第２機器の運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲ２の値の制約条件式を、式（１１）のように定める。第２機器の運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲ２の値は、運転状態を表す１である。
In FIG.4 and FIG.5, since the operation state continuation time (continuous operation time) of the 2nd apparatus in a reference | standard time is less than minimum continuation time, the constraint condition of the state continuation time of a 2nd apparatus is not satisfy | filled. Therefore, determining
決定部５２は、実績状態継続時間がなるべく最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となる各決定変数等の値を算出する。すなわち、決定部５２は、式（１０）から式（１１）までの状態継続時間の制約条件が可能な限り満たされるようにする。変数の値を算出する方法は特定の算出方法に限定されないが、例えば、決定部５２は、値を変更しながら値を変数に代入することによって、指標値が所望の値となる変数の値を算出してもよい。
The
しかしながら、実績状態継続時間が必ず最小継続時間以上であって、指標値が所望の値である場合には、式（２）から式（９）の各変数の値がいずれかの制約条件を満たさない場合（解なしの場合）がある。 However, when the actual state duration is always equal to or longer than the minimum duration and the index value is a desired value, the values of the variables in Expressions (2) to (9) satisfy any of the constraints. There may be no (no solution).
決定部５２は、各変数の値がいずれかの制約条件を満たさない場合、状態継続時間の制約条件を緩和する。最小継続時間を短くすると状態遷移が短時間に繰り返され易くなるので、決定部５２は、状態継続時間の制約条件を緩和する場合には、最小継続時間を短くする。すなわち、決定部５２は、状態継続時間の制約条件の下では変数の値を機器ごとに決定することができない場合、最小継続時間を短くすることで制約条件を緩和する。例えば、図４及び図５では、決定部５２は、式（１１）の変数￣ＵＲ２の値が０又は１を取り得るように、変数￣ＵＲ２の値の制約条件を再設定する。
The
決定部５２は、状態継続時間の制約条件を、例えば、機器群２の全ての機器について一括で緩和してもよい。決定部５２は、状態継続時間の制約条件を、例えば、状態継続時間が長い機器から順に制約条件を緩和してもよい。すなわち、決定部５２は、状態継続時間が長い機器ほど優先して、最小継続時間を短くすることで制約条件を緩和してもよい。決定部５２は、状態継続時間の制約条件を緩和した上で、実績状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となる各決定変数等の値を再度算出する。
The
次に、運転計画装置５の動作の例を説明する。
図６は、運転計画装置５の動作の例を示すフローチャートである。運転計画装置５は、図６に示された動作を、１秒周期等の所定周期で実行してもよいし、予め定められたイベントが機器群２に生じた際に実行してもよいし、ユーザからの指示を運転計画装置５が検出した際に実行してもよい。
Next, an example of the operation of the
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the
算出部５１は、実績状態継続時間を算出する（ステップＳ１０１）。決定部５２は、実績状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となるよう各変数の値を算出する（ステップＳ１０２）。決定部５２は、式（２）から式（１１）までの各制約条件を各変数の値が満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
The
各変数の値のいずれかが変数の制約条件を満たさない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、決定部５２は、状態継続時間の制約条件を緩和するため、最小継続時間を短くする（ステップＳ１０４）。決定部５２は、ステップＳ１０２に処理を戻す。各変数の値が各制約条件を満たしている場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、決定部５２は、運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲの値（０又は１）を、機器ごとに監視制御システム４に出力する。
When any of the values of each variable does not satisfy the variable constraint (step S103: NO), the
以上のように、第１の実施形態の運転計画装置５は、算出部５１と、決定部５２とを持つ。算出部５１は、実績状態継続時間を機器ごとに算出する。決定部５２は、実績状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、機器の運転及び停止を制御するための変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう変数の値を機器ごとに決定する。これにより、第１の実施形態の運転計画装置５は、機器群を安定的に運転した場合でも、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる。
As described above, the
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、計画上の時刻に基づく状態継続時間が最小継続時間以上となる場合に指標値が所望の値となる各変数の値を決定部５２が算出する点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, when the state duration based on the planned time is equal to or greater than the minimum duration, the
第２の実施形態では、機器群２は、例えば、機器群２の消費エネルギー等が評価される場合に、監視制御システム４が機器群２を直接制御しないオフライン環境で自律運転してもよい。オフライン環境において、機器群２の各機器は、計画された変数の値に応じて状態遷移することで自律運転する。
In the second embodiment, the
記憶部５０は、例えば、プログラム、計画された変数の値に従って機器群２の各機器が状態遷移する予定であった過去の時刻（以下「計画遷移時刻」という。）のデータ、基準時に対して直近の計画遷移時刻に基づいて算出された状態継続時間（以下「計画状態継続時間」という。）のデータ、指標値及び評価式を記憶する。記憶部５０は、例えば、最小継続時間のデータを機器ごとに記憶してもよい。
The
算出部５１は、基準時に対して直近の計画遷移時刻に基づく機器群２の状態を表す情報を、監視制御システム４から取得する。算出部５１は、基準時に対して直近の計画遷移時刻に基づく機器群２の状態を表す情報に基づいて、機器群２の状態継続時間を算出する。計画状態継続時間が最小継続時間以上となることは、状態継続時間の制約条件である。決定部５２は、各制約条件が満たされるように、評価式の値である指標値が所望の値となる運転計画を決定する。
The
図７は、運転状態継続時間の例を示す図である。図７の上段は、実績遷移時刻について、機器群２の第１機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図７の下段は、計画遷移時刻について、機器群２の第１機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図７に示されているように、実績遷移時刻と計画遷移時刻とは必ずしも一致しない。したがって、オフライン環境において機器群２の各機器を運転する場合には、決定部５２は、実績状態継続時間ではなく計画状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となるよう各決定変数等の値を算出する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the operation state duration time. The upper part of FIG. 7 is a time chart showing the state transition of the first device in the
図８は、運転計画装置の動作の例を示すフローチャートである。算出部５１は、計画値である変数の値に従って機器群２の各機器が状態遷移する予定であった過去の時刻である計画遷移時刻に基づいて、計画状態継続時間を算出する（ステップＳ２０１）。決定部５２は、計画状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となるよう各変数の値を算出する（ステップＳ２０２）。決定部５２は、式（２）から式（１１）までの各制約条件を各変数の値が満たしているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the operation of the operation planning apparatus. The
各変数の値のいずれかが変数の制約条件を満たさない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、決定部５２は、状態継続時間の制約条件を緩和するため、最小継続時間を短くする（ステップＳ２０４）。決定部５２は、ステップＳ２０２に処理を戻す。各変数の値が各制約条件を満たしている場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、決定部５２は、運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲの値（０又は１）を、機器ごとに監視制御システム４に出力する。
When any of the values of each variable does not satisfy the variable constraint (step S203: NO), the
以上のように、第２の実施形態の運転計画装置５は、算出部５１と、決定部５２とを持つ。算出部５１は、計画状態継続時間を機器ごとに算出する。決定部５２は、計画状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、機器の運転及び停止を制御するための変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう変数の値を機器ごとに決定する。
As described above, the
これにより、第２の実施形態の運転計画装置５は、監視制御システム４が機器群２をオンラインでは制御しない環境（オフライン環境）において機器群２が安定的に自律運転した場合でも、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる。ユーザは、機器の実運用に運転計画の計画値（演算値）を適用したい場合、過去の計画遷移時刻に基づく機器群２の運転計画に関する情報を、表示装置の画面で確認することができる。ユーザは、計画状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となるよう各決定変数等の値を機器の実運用に適用する場合、機器の挙動を確認することができる。
As a result, the
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、実績状態継続時間と計画状態継続時間とのうちから選択された状態継続時間が最小継続時間以上となる場合に指標値が所望の値となる各変数の値を決定部５２が算出する点が、第１及び第２の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１及び第２の実施形態との相違点についてのみ説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, when the state duration selected from the actual state duration and the planned state duration is equal to or greater than the minimum duration, the value of each variable whose index value becomes a desired value is determined. The
図９は、運転状態継続時間の例を示す図である。図９の上段は、実績遷移時刻について、機器群２の第１機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図９の下段は、計画遷移時刻について、機器群２の第１機器の状態遷移を表すタイムチャートである。図９に示されているように、実績遷移時刻と計画遷移時刻とは必ずしも一致しない。したがって、算出部５１は、実績状態継続時間と計画状態継続時間とのうちから、短い方を選択する。図９では、算出部５１は、計画状態継続時間ではなく実績状態継続時間を選択する。決定部５２は、選択された実績状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となるよう各変数の値を算出する。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the operation state duration time. The upper part of FIG. 9 is a time chart showing the state transition of the first device in the
図１０は、運転計画装置５の動作の例を示すフローチャートである。算出部５１は、実績状態継続時間を算出する（ステップＳ３０１）。算出部５１は、基準時に対して直近の計画状態継続時間を算出する（ステップＳ３０２）。算出部５１は、実績状態継続時間と計画状態継続時間とのうちから、短い方を選択する（ステップＳ３０３）。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the
決定部５２は、選択された状態継続時間が最小継続時間以上となる場合について、指標値が所望の値となるよう各変数の値を算出する（ステップＳ３０４）。決定部５２は、式（２）から式（１１）までの各制約条件を各変数の値が満たしているか否かを判定する（ステップＳ３０５）。
The
各変数の値のいずれかが変数の制約条件を満たさない場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、決定部５２は、状態継続時間の制約条件を緩和するため、最小継続時間を短くする（ステップＳ３０６）。決定部５２は、ステップＳ３０４に処理を戻す。各変数の値が各制約条件を満たしている場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、決定部５２は、運転又は停止の状態を表す変数￣ＵＲの値（０又は１）を、機器ごとに監視制御システム４に出力する。
If any of the values of each variable does not satisfy the variable constraint (step S305: NO), the
以上のように、第３の実施形態の算出部５１は、実績状態継続時間と計画状態継続時間とのうち、短い方を選択する。決定部５２は、選択された状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、各決定変数等の値を機器ごとに決定する。これにより、第３の実施形態の運転計画装置５は、計画状態継続時間に基づく変数の値をユーザが機器群の動作に任意のタイミングで反映した場合でも、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる。すなわち、第３の実施形態の運転計画装置５は、実績状態継続時間に基づく変数の値と計画状態継続時間に基づく変数の値とのいずれを機器群の動作に反映させるかを所定のタイミングで切り替えても、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる。
As described above, the
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、指標値が補正される点が、第１、第２及び第３の実施形態と相違する。第４の実施形態では、第１、第２及び第３の実施形態との相違点についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment is different from the first, second, and third embodiments in that the index value is corrected. In the fourth embodiment, only differences from the first, second, and third embodiments will be described.
図４では、基準時における第２機器の運転継続時間は、最小継続時間未満である。決定部５２は、運転継続時間が最小継続時間未満である機器のエネルギーに関する指標値を補正する。例えば、決定部５２は、状態継続時間の制約条件が満たされない場合、指標値が所望の値になり易いように、評価式の値である指標値に補正値（ペナルティ値）を加算する。すなわち、決定部５２は、状態継続時間の制約条件が満たされない場合、補正値を含む評価式の値（補正された指標値）が所望の値になり易いように、補正値（補正項）を評価式に含める。
In FIG. 4, the operation duration of the second device at the reference time is less than the minimum duration. The
決定部５２は、補正された指標値が所望の値となるよう変数の値を機器ごとに決定する。図４では、決定部５２は、第２機器のエネルギーに関する指標値が所望の値になり易いようにするため、第２機器の状態継続時間の制約条件が満たされるまで補正値（補正項）を評価式に含めて、第２機器の運転及び停止を制御するための変数の値を変更し難くしてもよい。
The
図１１は、補正値の例を示す図である。例えば、補正値は、実績遷移時刻又は計画遷移時刻から最小継続時間が経過するまでの期間に初期値から変更されない固定値でもよい。例えば、補正値は、実績遷移時刻又は計画遷移時刻から最小継続時間が経過するまでの期間に初期値から０まで単調減少する可変値でもよい。なお、補正値は、正値でもよいし負値でもよい。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of correction values. For example, the correction value may be a fixed value that is not changed from the initial value during the period from the actual transition time or the planned transition time until the minimum duration time elapses. For example, the correction value may be a variable value that monotonously decreases from the initial value to 0 during the period from the actual transition time or the planned transition time until the minimum duration time elapses. The correction value may be a positive value or a negative value.
図１２は、運転計画装置５の動作の例を示すフローチャートである。算出部５１は、実績状態継続時間又は計画状態継続時間を算出する（ステップＳ４０１）。算出部５１は、実績状態継続時間又は計画状態継続時間に応じて、機器ごとに補正値を算出する（ステップＳ４０２）。決定部５２は、実績状態継続時間又は計画状態継続時間に応じて、補正値を含む評価式の値（補正された指標値）が所望の値になり易いように補正された指標値を算出する（ステップＳ４０４）。
FIG. 12 is a flowchart showing an example of the operation of the
以上のように、第４の実施形態の決定部５２は、状態継続時間の制約条件が満たされない場合、指標値を補正する。例えば、第４の実施形態の決定部５２は、状態継続時間の制約条件が満たされない場合、評価式の値である指標値に補正値（ペナルティ値）を加算する。すなわち、第４の実施形態の決定部５２は、状態継続時間の制約条件が満たされない場合、補正値（補正項）を評価式に含める。第４の実施形態の決定部５２は、補正された指標値が所望の値となるよう変数の値を機器ごとに決定する。これにより、第４の実施形態の運転計画装置５は、機器群を安定的に運転した場合でも、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる。
As described above, the
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、機器の運転及び停止を制御するための変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう変数の値を機器ごとに決定する決定部を持つことにより、機器群を安定的に運転した場合でも、機器群のエネルギーに関する指標値を所望の値にすることができる。 According to at least one embodiment described above, the index value determined according to the value of the variable for controlling the operation and stop of the device is a desired value under the condition that the state duration is equal to or greater than the minimum duration. By having a determination unit that determines the value of the variable for each device, the index value related to the energy of the device group can be set to a desired value even when the device group is stably operated.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１…運転計画システム、２…機器群、３…制御装置、４…監視制御システム、５…運転計画装置、２０…負荷、２１…還ヘッダ、２２…１次冷水ポンプ、２３…連通管、２４…冷凍機、２５…２次冷水ポンプ、２６…冷却塔、２７…冷却水ポンプ、５０…記憶部、５１…算出部、５２…決定部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、前記機器の運転及び停止を制御するための変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう前記変数の値を前記機器ごとに決定する決定部と
を備える運転計画装置。 A calculation unit that calculates, for each device, a state duration that is a time during which the state of the device is continued;
Under the condition that the state duration time is equal to or longer than the minimum duration time, the value of the variable is set for each device so that an index value determined according to the value of the variable for controlling operation and stop of the device becomes a desired value. An operation planning device comprising: a determination unit that determines.
前記決定部は、選択された前記状態継続時間が前記最小継続時間以上となる条件で、前記変数の値を前記機器ごとに決定する、請求項２に記載の運転計画装置。 The calculation unit calculates based on the state duration calculated based on a past time when the device actually changes state and a past time when the device is scheduled to change according to the value of the variable. The shorter one of the status durations that have been made is selected,
The operation planning device according to claim 2, wherein the determination unit determines the value of the variable for each of the devices under a condition that the selected state duration is equal to or greater than the minimum duration.
前記機器の状態が継続している時間である状態継続時間を前記機器ごとに算出するステップと、
前記状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、前記機器の運転及び停止を制御するための前記変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう前記変数の値を前記機器ごとに決定するステップと
を含む運転計画方法。 An operation planning method executed by an operation planning device that determines a value of a variable for controlling operation and stop of the device for each device,
Calculating a state duration for each device that is a time during which the state of the device continues;
The value of the variable is set for each device so that an index value determined according to the value of the variable for controlling operation and stop of the device is a desired value under the condition that the state duration time is equal to or longer than the minimum duration time. An operation planning method comprising the steps of:
機器の状態が継続している時間である状態継続時間を前記機器ごとに算出する手順と、
前記状態継続時間が最小継続時間以上となる条件で、前記機器の運転及び停止を制御するための変数の値に応じて定まる指標値が所望の値となるよう前記変数の値を前記機器ごとに決定する手順と
を実行させるための運転計画プログラム。 On the computer,
A procedure for calculating, for each device, a state duration that is a time during which the state of the device is continued;
Under the condition that the state duration time is equal to or longer than the minimum duration time, the value of the variable is set for each device so that an index value determined according to the value of the variable for controlling operation and stop of the device becomes a desired value. An operation planning program to execute the determined procedure.
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