JP5818089B2 - 需要電力制御装置および需要電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、定められた計測期間毎に計測される需要電力の実績値のうちで最大となる需要電力を制御する技術に関する。

供給電力によって動作する設備機器を備える施設等に電力を供給する電力供給者は、供給対象の需要家の施設等において年間で最も多く使用する電力の量に応じた供給設備を用意する必要がある。そこで、複数の需要家の施設等に対する費用の負担を公平にするために、定められた計測期間（デマンド時限）毎の施設等の需要電力（デマンド）を計測し、計測した複数の需要電力のうち最も大きい需要電力（最大需要電力）に応じて契約電力が決定されることがある。
例えば、供給対象の施設における３０分単位の平均需要電力の実績値を計測し、１ヶ月間の平均需要電力の実績値のうち最大の値をその月の最大需要電力とし、その月の最大需要電力とその前１１ヶ月の最大需要電力のうちいずれか大きい値を超えないような値が契約電力として決定される。

この場合、最大需要電力は同時に使用する設備機器が多ければ多いほど大きくなるため、設備機器の使用時間帯をずらすことなどにより最大需要電力を減少させることができる。そこで、このような最大需要電力を減少させることを目的としたデマンドコントロール装置が提供されている（例えば、特許文献１、２）。
デマンドコントロール装置は、例えば図８示すように、デマンド時限（後述する本実施形態における制御周期）の開始時（例えば、Ｔ１の時点）から需要電力の実績値の計測を開始し、実績値を取得した時点（例えば、Ｔ１＋ｍ０の時点）で、取得した需要電力に基づいてデマンド時限終了時（例えば、Ｔ２の時点）までの平均需要電力の推定値を算出する。そして、デマンドコントロール装置は、平均需要電力の推定値が定められたデマンドの目標値を超える場合には、例えば、ブザーによる警告音を出力するなどの電力制御処理を行う。需要家は、このような警告音を聞いて、電力を使用する設備機器を停止させることなどにより、デマンド時間内の平均需要電力を目標値以内に抑えることができる。

また、近年、太陽光発電などの自然エネルギ（太陽光）を利用した自家発電機や、蓄電池を利用した分散型電源と、電力会社から電力を購入する電力系統とを組み合わせたスマートグリッドが注目されている。
しかし、スマートグリッドは、自然エネルギである太陽光が曇りや雨などの天候により変動した場合、電力会社からの電力系統からの電力供給が増加することになる。

このため、スマートグリッドにおいては、電力系統からの電力供給が増加が予想された場合、あるいは実際に電力系統からの電力供給が増加した場合、需要家の上位系統から需要家がデマンドを調整する電力調整情報が供給される。
そして、需要家の上位系統、例えば電力会社から電力調整情報として、時間別料金、デマンド削減要請が需要家から伝えられ、需要家自らデマンドを調整するデマンドレスポンス機能が設けられている。

特開昭６２−１８９２６号公報 特開平１１−２１５７００号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２に記載されているデマンドコントロール装置は、デマンド時間内の平均需要電力を目標値以内に抑制する処理を行う。
このため、特許文献１及び特許文献２に記載されているデマンドコントロール装置は、デマンドコントロールを行う場合、単純に設備機器を停止させるために室内環境を悪化させてしまう。

また、需要家がスマートグリッドに用いる太陽光発電や蓄電池といった分散型電源や蓄電池は高価であるため、通常の建物には装備されていないのが現状である。
さらに、スマートグリッドの制御システムの中核として、自然エネルギによる発電する発電電力と、この発電電力に応じて電力系統からの供給を受ける電力とを予測する予測機能が必要となる。

しかしながら、この予測機能を実現するためには、天気予報データや過去の天気における太陽光発電における発電電力の季節毎の実績データなど、予測を行うための膨大なデータが必要であり、予測のために複雑な演算を行うので結果を得るまでに時間がかかり、リアルタイムの電力制御を行うことは困難である。
また、この複雑な演算を実現するため、スマートグリッドを装備した建物を建設する場合、建設当初のイニシャルコストに加え、運転開始時における、実績データの取得などの測定を行うチューニングに高度なエンジニアリング能力、人手、コストを要することになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スマートグリッドにも、かつ、すでに建設された建物にも簡易に適用することができ、安価でかつ高速に需要電力量の制御を行う需要電力制御装置および需要電力制御方法を提供することを目的とする。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の需要電力制御装置は、複数の建物の各々に設けられた負荷に供給する需要電力量の合計である全需要電力量を制御する需要電力制御装置であり、全ての前記建物の前記負荷に供給される電力量を所定の時間測定し、測定結果を実績値として出力する測定部と、制御周期毎に、前記実績値から当該制御周期における前記全需要電力量の予測値を算出する予測値算出部と、前記予測値と、予め設定された前記全需要電力量の上限値とを比較して、前記予測値が前記上限値を超える場合、前記上限値と前記予測値との差である予測差を算出する予測差算出部と、前記予測差に応じて、前記建物の前記負荷毎の需要電力量を、前記制御周期単位で前記建物毎に順番に制御し、前記全需要電力量を制御する電力制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の需要電力制御装置は、前記予測値算出部が、前記制御周期内の第１期間経過後に、前記実績値を前記測定部から読み込み、当該実績値から前記制御周期内の前記予測値を算出し、前記電力制御部が、前記制御周期内の第２期間経過後に、前記予測差に応じて、当該制御周期に対応する前記建物における前記負荷の前記需要電力量を制御することを特徴とする。

本発明の需要電力制御装置は、前記建物の前記負荷の前記需要電力量の異なる制御方法毎に複数種類が設けられ、前記制御周期毎に前記需要電力量を制御する対象の前記負荷を示す容量制御パターンが記憶された容量制御パターン記憶部をさらに有し、前記電力制御部が、前記容量制御パターン記憶部に記憶されている複数の前記容量制御パターンから、前記予測差に対応する前記容量制御パターンを選択し、選択した当該容量制御パターンにより、前記建物毎の前記負荷の前記需要電力量を制御することを特徴とする。

本発明の需要電力制御装置は、前記容量制御パターンによる稼動状態において、前記建物の各々の前記負荷の前記制御周期における低減量を平均化する制御期間となるように、前記建物毎に前記第２期間が設定されていることを特徴とする。

本発明の需要電力制御装置は、前記制御周期における低減量を平均化する組み合わせで前記建物をグループ化し、グループ単位で前記建物の稼動状態を前記容量制御パターンにより制御することを特徴とする。

本発明の需要電力制御方法は、複数の建物の各々に設けられた負荷に供給する需要電力量の合計である全需要電力量を制御する需要電力制御装置を制御する需要電力制御方法であり、測定部が、全ての前記建物の前記負荷に供給される電力量を所定の時間測定し、測定結果を実績値として出力する測定過程と、予測値算出部が、制御周期毎に、前記実績値から当該制御周期における前記全需要電力量の予測値を算出する予測値算出過程と、予測差算出部が、前記予測値算出部によって算出された前記予測値と、前記全需要電力量の予め設定された上限値とを比較して、前記予測値が前記上限値を超える場合、前記上限値と前記予測値との差である予測差を算出する予測差算出過程と、電力制御部が、前記予測差に応じて、前記建物の前記負荷毎の需要電力量を、前記制御周期単位で前記建物毎に順番に制御し、前記全需要電力量を調整する電力制御過程と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、建物毎に当該建物に設けた負荷の稼動状態を制御することにより、電力制御部が監視対象とする全需要電力量を、予め設定されている上限値未満に抑制するため、負荷の稼動状態を制御するのみで実現することが可能であり、すでに建設された建物に容易に適用することができる。
また、この発明によれば、新たな高価な設備を設ける必要がないため、安価に実現することができ、かつ予測値と上限値との差分である予測差を求める簡易な演算のみで、制御周期毎に負荷の稼動制御を行うため、リアルタイムに管理下になる全需要電力の電力容量を制御することが可能となる。
また、この発明によれば、天気予報データや過去の天気における太陽光発電における発電電力の季節毎の実績データなどを用いた予測を行う必要がなく、かつスマートグリッドを装備した建物を建設する場合にも、運転開始時における、実績データの取得などの測定を行うチューニングが必要がないため、高度なエンジニアリング能力及び人手をかけることなく、需要電力の制御機能の構築のためのコストを、従来に比較して低減することができる。

この発明の一実施形態による需要電力制御装置の構成例を示すブロック図である。 本実施形態による需要電力制御装置１を用いた電力源２００からの需要電力量の制御を説明する概念図である。 本実施形態における各建物の負荷の稼動状態を制御する制御周期を説明する図である。 容量制御データベース１６に記憶されている各建物の設備機器の稼動制御を行うための容量制御パターンの構成を示す概念図である。 建物単位に、容量制御パターンのパターン番号と、このパターン番号の示す容量制御パターンを用いたデマンド処理における減段を行う際の各設備機器の低減率との対応を示す低減率対応テーブルの構成を示す図である。 設備機器識別番号と、設備機器の減段する際の電力量の制御単位と、設備機器のデマンド処理を行う前の初期の稼動状況との対応を示す稼動状態対応テーブルの構成を示す図である。 一実施形態の需要電力制御装置による需要電力量の制御の動作例を示すフローチャートである。 従来例における各建物の負荷の稼動状態を制御する制御周期を説明する図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による需要電力制御装置の構成例を示す概略ブロック図である。
図１の需要電力制御装置１は、計測部１１、電力制御部１２、予測値算出部１３、予測差算出部１４、目標値記憶部１５、容量制御パターン記憶部１６、対応テーブル記憶部１７、タイマー部１８及び制御周期カウンタ１９を備えている。
目標値記憶部１５には、定められた制御期間（デマンド制御周期）毎に計測される全需要電力量の実績値において、使用可能な最大の全需要電力量としての上限値が、予め書き込まれて記憶されている。この上限値は、商用電力の供給元、あるいは各施設の担当者などにより任意に書き込まれる値である。

計測部１１は、電力センサ１１ａにより、各建物に設けられた負荷である設備機器１００＿１から１００＿ｎ（ｎは自然数）に対し、電力源３００（例えば、商用電力源あるいはスマートグリッド単位）から供給される全需要電力量の単位時間当たりの単位電力量（例えば、３分ごとの検出値から、この３分間の電力量を求めた単位電力量）を測定する。
ここで、設備機器１００＿１から１００＿ｎは、例えば、建物内部の空調に用いられる冷水を生成する冷凍機である。

次に、図２は、本実施形態による需要電力制御装置１を用いた電力源３００からの全需要電力量の制御を説明する概念図である。
需要電力制御装置１は、例えば大学や工場などの施設における複数の建物（建物２００＿１、２００＿２、２００＿３、…、２００＿ｎ）の各々に設けられた設備機器（１００＿１、１００＿２、１００＿３、…、１００＿ｎ）の稼動状態を制御する。
この各設備機器の稼働状態を制御することにより、需要電力制御装置１は、電力源３００から上述した施設に対して供給する全需要電力量を目標とする電力容量に抑えている。

例えば、設備機器は冷凍機であり、設備機器１００＿１は、５個の小型の冷凍機ユニットから構成され、稼動状態の制御が１個ずつの冷凍機ユニットの停止及び起動で行われる。
稼動状態としては、例えば冷凍機ユニットが全て停止している０個、起動している冷凍機ユニットが１個、２個、３個、４個、５個（全て稼動）の６段階の制御、すなわち全冷凍機ユニットの動作における２０％が稼動状態の制御単位となる。
同様に、設備機器１００＿１、１００＿ｎは、５個の小型の冷凍機ユニットから構成され、稼動状態の制御が１個ずつの冷凍機ユニットの停止及び起動で行われる。
稼動状態としては、例えば冷凍機ユニットが全て停止している０個、起動している冷凍機ユニットが１個、２個、３個、４個、５個（全て稼動）の６段階の制御となる。
また、設備機器１００＿３は、大きな冷凍機ユニット単体で構成されており、稼動状態を冷却量の制御により容量制御される。
稼動状態としては、例えば、０％（停止状態）、２５％、５０％、７５％、１００％の５段階の制御、すなわち冷凍機ユニットの１００％の起動状態に対して２５％が稼動状態の制御単位となる。

次に、図３は、本実施形態における各建物の負荷の稼動状態を制御する制御周期を説明する図である。
この図３において、制御周期の時間幅は、時刻Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、…の各々の間の時間Ｘであり、例えば、契約電力を監視する際に用いられる全需要電力量を求める際に、計測する計測電力を平均化する３０分として設定する。
また、図３における時間ｍ0は、全需要電力量を求めるための単位電力量（実績値）が出力できない一定時間である不感時間であり、この時間内には正確な単位電力量を計測部１１は出力することができない。

図１に戻り、タイマー部１８は、制御周期などを設定する時間をカウントし、時間Ｘ、時間ｍ０、時間Ｙなどの時間経過の検出に用いられる。
例えば、タイマー部１８は、時間ＸをカウントするとカウントアップするＸタイマーと、時間ｍ０をカウントするとカウントアップするｍ０タイマーと、時間ＹをカウントするとカウントアップするＹタイマーとの３個のタイマーを備えている。
また、タイマー部１８は、Ｘタイマー、ｍ０タイマー及びＹタイマーとは同一タイミングでカウント動作を開始させる。そして、タイマー部１８は、時間Ｘが経過してＸタイマーがカウントアップする毎に、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３などの制御周期を示す時刻を検出する。したがって、タイマー部１８は、時間Ｘが経過してＸタイマーがカウントアップすると制御周期を示す周期制御信号を出力し、時間ｍ０が経過してｍ０タイマーがカウントアップすると測定制御信号を出力し、時間Ｙが経過したＹタイマーがカウントアップすると処理制御信号を出力する。時間の長さとしては、Ｘ＞Ｙ＞ｍ０の関係にある。

制御周期カウンタ１９は、制御サイクル（後述）における制御周期の順番を計数するカウンタである。例えば、制御サイクルが制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の３個の制御周期から構成している場合、デマンド処理される順番がＦ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ１→…となる。
この制御周期毎にデマンド処理する対象の建物（棟）の設備機器が設定されているため、現在がいずれの制御周期にあるかをこの制御周期カウンタ１９の計数値により検出することになる。
例えば、制御周期カウンタ１９の計数値が１である場合、現時点において制御周期Ｆ１がデマンド処理されており、計数値が２である場合、現時点において制御周期Ｆ２がデマンド処理されており、計数値が３である場合、現時点において制御周期Ｆ３がデマンド処理されていることになる。
この制御周期カウンタ１９は、制御サイクルを構成する制御周期の数がカウントアップする計数値となっており、制御周期が３つである場合、１からカウントを開始し、３まで計数し、次にインクリメントされると計数値が１に戻る構成となっている。

予測値算出部１３は、計測部１１が出力する単位電力量から制御周期内における全需要電力量を推定する。
また、予測値算出部１３は、各制御周期の開始時刻、例えば時刻Ｔ１から開始される制御周期において、時刻Ｔ1＋ｍ0となった後に、計測部１１から読み込む実績値である単位電力量を読み込み、この単位電力量から一つの制御周期（時間Ｘ）内における全需要電力量を推定し、推定結果を推定値として出力する。時刻Ｔ2＋ｍ0、Ｔ3＋ｍ0、…の各々においても同様の処理が行われる。また、この推定結果が得られた後、時刻Ｔ1＋Ｙにおいて、電力制御部１２による各建物の設備機器の稼動状態を制御するデマンド処理が行われる。

ここで、予測値算出部１３は、時刻Ｔ1＋m0において読み込んだ単位電力量に対して、制御周期を単位時間により除算した数値（制御周期／単位時間）を乗算し、予測値を求める。
また、予測値算出部１３は、時刻Ｔ1＋ｍ0において読み込んだ単位電力量を含む、計測部１１から読み込んだ複数個の単位電力量の平均値を求め、この平均値に対して、制御周期を単位時間により除算した数値を乗算し、予測値を求めように構成しても良い。

目標値記憶部１５には、例えば、契約電力において制御周期に使用可能な全需要電力量の電力量を示す上限値が、予め書き込まれて記憶されている。
予測差算出部１４は、目標値記憶部１５から上限値を読み出し、この読み出した上限値と、予測値算出部１３が算出した予測値との比較を行う。
また、予測差算出部１４は、予測値が上限値以上である場合、予測値から上限値を減算し、減算結果を予測差として、電力制御部１２に対して出力する。
一方、予測差算出部１４は、予測値が上限値未満である場合、予測差を算出せず、正常を示す制御信号を電力制御部１２に対して出力する。

次に、図４は、容量制御パターン記憶部１６に記憶されている各建物の設備機器の稼動制御を行うための容量制御パターンの構成を示す概念図である。
容量制御パターン記憶部１６は、図４に示す容量制御パターンとして、制御周期毎にいずれの建物の設備機器をデマンド処理するか、またデマンド処理における稼動状態の段階とするかを示す容量制御パターンが、建物単位に設備機器の多段階ある稼動制御毎に予め書き込まれている。
ここで、制御サイクルは、制御周期毎に制御する建物の数で設定されている。図４においては、例えば、デマンド制御する建物が３棟ある場合（図２において建物２００＿１、２００＿２及び２００＿３の３棟が需要電力制御装置１の制御対象である場合）、制御周期の３周期から構成される。制御周期Ｘが３０分である場合、制御サイクルは９０分となる。

例えば、図４において、容量制御パターン記憶部１６には、容量制御パターンＰＡＴ１からＰＡＴ６までの、６個の容量制御パターンが記憶されている。
容量制御パターンＰＡＴ１は、時刻Ｔ1に制御周期Ｆ１が開始され、時刻Ｔ1＋Ｙから時刻Ｔ２まで、すなわち次の制御周期Ｆ２が開始されるまでの時間Ｘ−Ｙの間、デマンド処理として建物２００＿１の設備機器１００＿１を減段して稼動させる制御を行う。制御周期Ｆ２においては建物２００＿２の設備機器１００＿２に対し、上述したデマンド処理が行われ、制御周期Ｆ３においても、建物２００＿３の設備機器１００＿３に対し、上述したデマンド処理が行われる。

ここで、減段は、設備機器が冷凍機である場合、現在の稼動状態の半分の冷却量（すなわち需要電力量）に、電力制御部１２が各設備機器を制御することを示している。例えば、設備機器１００＿１の冷凍機ユニットが５個起動している場合、減段により３個停止させ、３個及び４個起動している場合、減段により２個停止させ、２個起動している場合１個停止させ、１個の場合には冷凍機ユニットを停止させない。
また、時間Ｘ−Ｙは、時間Ｘが３０分であり、時間Ｙが１５分である場合、１５分となる。すなわち、デマンド処理が制御周期幅の半分の時間のみ行われるため、制御周期において各設備機器が完全に減算されることはない。

容量制御パターンＰＡＴ２は、時刻Ｔ1に制御周期Ｆ１が開始され、時刻Ｔ1＋Ｙから時刻Ｔ２まで、すなわち次の制御周期Ｆ２が開始されるまでの時間Ｘ−Ｙの間、デマンド処理として建物２００＿１の設備機器１００＿１と、建物２００＿２の設備機器１００＿２とを減段して稼動させる制御を行う。制御周期Ｆ２においては建物２００＿２の設備機器１００＿２と建物２００＿３の設備機器１００＿３とに対し、上述したデマンド処理が行われ、制御周期Ｆ３においても、建物２００＿１の設備機器１００＿１と建物２００＿３の設備機器１００＿３とに対し、上述したデマンド処理が行われる。容量制御パターンＰＡＴ２は、制御周期毎に１個の設備危機のデマンド処理を行う容量制御パターンＰＡＴ１と異なり、制御周期毎に２個の設備機器のデマンド処理を行っている。

容量制御パターンＰＡＴ３は、時刻Ｔ1に制御周期Ｆ１が開始され、時刻Ｔ1＋Ｙから時刻Ｔ２まで、すなわち次の制御周期Ｆ２が開始されるまでの時間Ｘ−Ｙの間、デマンド処理として全ての建物の設備機器（設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３）を減段して稼動させる制御を行う。制御周期Ｆ２及び制御周期Ｆ３においても、デマンド処理として全ての建物の設備機器（設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３）を減段して稼動させる制御を行う。容量制御パターンＰＡＴ３は、制御周期毎に１個の設備危機のデマンド処理を行う容量制御パターンＰＡＴ１と異なり、制御周期毎に３個の設備機器のデマンド処理を行っている。

容量制御パターンＰＡＴ４は、時刻Ｔ1に制御周期Ｆ１が開始され、時刻Ｔ1＋Ｙから時刻Ｔ２まで、すなわち次の制御周期Ｆ２が開始されるまでの時間Ｘ−Ｙの間、デマンド処理として建物２００＿１の設備機器１００＿１と、建物２００＿２の設備機器１００＿２とを減段し、建物２００＿３の設備機器１００＿３を停止させる稼動状態の制御を行う。制御周期Ｆ２においては、建物２００＿２の設備機器１００＿２と建物２００＿３の設備機器１００＿３とを減段し、建物２００＿１の設備機器１００＿１を停止させるデマンド処理が行われる。同様に、制御周期Ｆ３においては、建物２００＿１の設備機器１００＿１と建物２００＿３の設備機器１００＿３とを減段し、建物２００＿２の設備機器１００＿２を停止させるデマンド処理が行われる。

容量制御パターンＰＡＴ５は、時刻Ｔ1に制御周期Ｆ１が開始され、時刻Ｔ1＋Ｙから時刻Ｔ２まで、すなわち次の制御周期Ｆ２が開始されるまでの時間Ｘ−Ｙの間、デマンド処理として建物２００＿１の設備機器１００＿１と、建物２００＿２の設備機器１００＿２とを停止し、建物２００＿３の設備機器１００＿３を減段させる稼動状態の制御を行う。制御周期Ｆ２においては、建物２００＿２の設備機器１００＿２と建物２００＿３の設備機器１００＿３とを停止、建物２００＿１の設備機器１００＿１を減段させるデマンド処理が行われる。同様に、制御周期Ｆ３においては、建物２００＿１の設備機器１００＿１と建物２００＿３の設備機器１００＿３とを停止し、建物２００＿２の設備機器１００＿２を減段させるデマンド処理が行われる。

容量制御パターンＰＡＴ３は、時刻Ｔ1に制御周期Ｆ１が開始され、時刻Ｔ1＋Ｙから時刻Ｔ２まで、すなわち次の制御周期Ｆ２が開始されるまでの時間Ｘ−Ｙの間、デマンド処理として全ての建物の設備機器（設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３）を停止させる制御を行う。制御周期Ｆ２及び制御周期Ｆ３においても、デマンド処理として全ての建物の設備機器（設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３）を停止させる制御を行う。

次に、図５は、建物単位に、容量制御パターンのパターン番号と、このパターン番号の示す容量制御パターンを用いたデマンド処理における減段を行う際の各設備機器の低減率との対応を示す低減率対応テーブルの構成を示す図である。
ここで、対応テーブル記憶部１７には、容量制御パターンのパターン番号と、パターン番号の示す容量制御パターンの減段における低減率との低減率対応テーブルが、設備機器を識別する設備機器識別番号に対応し、設備機器毎に記憶されている。

次に、図６は、設備機器識別番号（符号の番号を用いている）と、設備機器識別番号の示す設備機器の減段する際の制御単位と、設備機器識別番号の示す設備機器のデマンド処理を行う前の初期の稼動状況との対応を示す稼動状態対応テーブルの構成を示す図である。
ここで、対応テーブル記憶部１７には、設備機器を識別する設備機器識別番号と、この設備機器識別番号の示す設備機器の制御単位の電力量と、この設備機器識別番号の示す設備機器の初期の稼動状態の需要電力量とが対応付けられた稼動状態対応テーブルが記憶されている。ここで、制御単位は、図２の設備機器１００＿１から１００＿ｎの各々の説明における稼動状態の制御を行う単位であり、最大需要電力量（最大冷却容量）に対する割合である。例えば、設備機器１００＿１、１００＿２、１００＿ｎの制御単位が２０％であり、設備機器１００＿３の制御単位が２５％である。

図１に戻り、電力制御部１２は、予測差算出部１４から予測差が供給されると、容量制御パターン記憶部１６から、パターン番号順に容量制御パターンを読み込み、制御周期のいずれにおいてどの設備機器のデマンド処理を行うかを内部記憶部に書き込んで記憶させる。
また、電力制御部１２は、読み込んだ容量制御パターンのパターン番号に対応する低減率を、対応テーブル記憶部１７の低減率対応テーブルから、設備機器毎に読み込む。
また、電力制御部１２は、設備機器の制御単位と、初期の稼動状態とを、設備機器識別番号の示す設備機器毎に、対応テーブル記憶部１７に記憶されている稼動状態対応テーブルから読み出し、内部記憶部に書き込んで記憶する。

・容量制御パターンＰＡＴ１を用いた低減電力量の算出
電力制御部１２は、読み込んだ容量制御パターン、例えば読み込んだ容量制御パターンＰＡＴ１から、制御サイクルの制御周期毎に、いずれか１つの設備機器をＸ−Ｙの間を減段して稼動させるデマンド処理を行うため、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々におけるデマンド処理により低減される需要電力量である低減電力量を求める。
電力制御部１２は、制御周期Ｆ１における低減電力量を求めるため、設備機器１００＿１の低減率に対し、設備機器１００＿１の初期の稼動状態である冷凍機ユニットの稼動数を乗算し、小数点以下の数値が有る場合切り上げ、この乗算結果を新たな稼働数とする。

また、電力制御部１２は、初期の稼動状態とデマンド処理後の稼動状態との差分、すなわち差分の冷凍機ユニットの数に対し、制御単位の電力量を乗算し、乗算結果を制御周期低減電力量とする。
そして、電力制御部１２は、この制御周期における低減電力量に対し、（（Ｘ−Ｙ）／Ｘ）を乗算し、乗算結果を制御周期Ｆ１における低減電力量とする。
ここで、電力制御部１２は、設備機器１００＿１のように複数の冷凍機ユニットから構成されている場合、稼動状態を冷凍機ユニットの起動数にて示す。

電力制御部１２は、設備機器１００＿２のデマンド処理を行う制御周期Ｆ２における低減電力量の算出を制御周期Ｆ１と同様に行う。
また、電力制御部１２は、制御周期Ｆ３における低減電力量を求めるため、設備機器１００＿３の低減率に対し、設備機器１００＿３の初期の稼動状態である冷凍機の冷却容量（需要電力量）を乗算し、この乗算結果を新たな冷却容量とする。
また、電力制御部１２は、初期の稼動状態とデマンド処理後の稼動状態との冷却容量の差分を、対応テーブル記憶部１２の稼動状態対応テーブルから読み出した制御単位の電力量で除算し、除算結果の小数点以下を切り上げる。
そして、電力制御部１２は、この除算結果を切り換えた整数値に対し、制御単位の電力量を乗算し、この乗算結果を制御周期低減電力量とする。
そして、電力制御部１２は、この制御周期低減電力量に対し、（（Ｘ−Ｙ）／Ｘ）を乗算し、乗算結果を制御周期Ｆ３における低減電力量とする。

容量制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量が予測差を超える場合、この容量制御パターンＰＡＴ１を選択し、この容量制御パターンＰＡＴ１に基づくデマンド処理を、各設備機器に対して行う。
すなわち、容量制御１２は、制御周期Ｆ１において設備機器１００＿１の減段を行い、制御周期Ｆ２において設備機器１００＿２の減段を行い、制御周期Ｆ３において設備機器１００＿３の減段を、それぞれ時間Ｘ−Ｙの間行うデマンド処理を行う。

以下、図４を用いた場合の電力制御部１２の需要電力制御を説明する。電力制御部１２は、以下に示すように、容量制御パターンＰＡＴ１からＰＡＴ６までの各制御周期における低減電力量を番号順に演算し、目標とする全需要電力量の上限値を満足する容量制御パターンを検出し、検出された容量制御パターンにより、監視下にある建物の設備機器の稼働状態を制御する。
・容量制御パターンＰＡＴ２を用いた低減電力量の算出
電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１の場合と同様に、例えば読み込んだ容量制御パターンＰＡＴ２から、制御サイクルの制御周期毎に、いずれか２つの設備機器をＸ−Ｙの間を減段して稼動させるデマンド処理を行うため、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々におけるデマンド処理により低減される需要電力量である低減電力量を求める。
この容量制御パターンＰＡＴ２の場合、制御周期Ｆ１において設備機器１００＿１及び１００＿２がデマンド制御され、制御周期Ｆ２において設備機器１００＿２及び１００＿３がデマンド制御され、制御周期Ｆ３において設備機器１００＿１及び１００＿３がデマンド制御される。

このため、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１において、上述した容量制御パターンＰＡＴ１で求めた設備機器１００＿１及び１００＿２の各々の低減電力量を加算し、この加算結果を制御周期Ｆ１の低減電力量とする。
同様に、電力制御部１２は、制御周期Ｆ２において、上述した容量制御パターンＰＡＴ１で求めた設備機器１００＿２及び１００＿３の各々の低減電力量を加算し、この加算結果を制御周期Ｆ２の低減電力量とする。
また、電力制御部１２は、制御周期Ｆ３において、上述した容量制御パターンＰＡＴ１で求めた設備機器１００＿１及び１００＿３の各々の低減電力量を加算し、この加算結果を制御周期Ｆ３の低減電力量とする。

容量制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量が予測差を超える場合、この容量制御パターンＰＡＴ２を選択し、この容量制御パターンＰＡＴ２に基づくデマンド処理を、各設備機器に対して行う。
すなわち、容量制御１２は、制御周期Ｆ１において設備機器１００＿１及び１００＿２の減段を行い、制御周期Ｆ２において設備機器１００＿２及び１００＿３の減段を行い、制御周期Ｆ３において設備機器１００＿１及び１００＿３の減段を、それぞれ時間Ｘ−Ｙの間行うデマンド処理を行う。

・容量制御パターンＰＡＴ３を用いた低減電力量の算出
電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１の場合と同様に、例えば読み込んだ容量制御パターンＰＡＴ３から、制御サイクルの制御周期毎に、３つ全ての設備機器をＸ−Ｙの間を減段して稼動させるデマンド処理における低減電力量の算出を行う。
すなわち、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々におけるデマンド処理により、全ての棟の設備機器の減段により低減される需要電力量である低減電力量の算出を行う。
この容量制御パターンＰＡＴ３の場合、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々において設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の全てが減算されるデマンド処理が行われる。
このため、電力制御部１２は、上述した容量制御パターンＰＡＴ１で求めた設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の各々の減段による低減電力量を加算し、この加算結果を制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量とする。

容量制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量が予測差を超える場合、この容量制御パターンＰＡＴ３を選択し、この容量制御パターンＰＡＴ３に基づくデマンド処理を、各設備機器に対して行う。
すなわち、容量制御１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々において設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の減段を、それぞれ時間Ｘ−Ｙの間行うデマンド処理を行う。

・容量制御パターンＰＡＴ４を用いた低減電力量の算出
電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１の場合と同様に、例えば読み込んだ容量制御パターンＰＡＴ４から、制御サイクルの制御周期毎に、Ｘ−Ｙの間において、３棟のいずれか２棟の設備機器を減段して稼動させ、かつ残りの１棟の設備機器を停止させるデマンド処理における低減電力量の算出処理を行う。
すなわち、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々におけるデマンド処理により、減段される設備機器及び停止される設備機器における低減する需要電力量である低減電力量を求める。

この容量制御パターンＰＡＴ３の場合、制御周期Ｆ１において、設備機器１００＿１及び１００＿２が減段され、設備機器１００＿３が停止され、設備機器１００＿２及び１００＿３が減段され、設備機器１００＿１が停止され、設備機器１００＿１及び１００＿３が減段され、設備機器１００＿３が停止される。すなわち、需要電力量の制御サイクル内において、制御サイクルを構成する制御周期の各々の減段される２つの設備機器と停止される１つの設備機器とが異なる組合せとして、容量制御パターンＰＡＴ４により予め設定されている。

ここで、電力制御部１２は、停止した設備機器による低減電力量を、制御周期内における現在の稼動状態における需要電力量に対して（（Ｘ−Ｙ）／Ｘ）を乗算することにより算出する。この現在の稼動状態における需要電力量は、図６に示す対応テーブル記憶部１７に記憶された稼動状態対応テーブルから、設備機器識別番号に対応して読み出す。
そして、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々において、各設備機器の稼働状態の組合せに対し、容量制御パターンＰＡＴ１の処理で求めた二つの設備機器の減段による低減電力量と、上述のように停止した一つの設備機器による低減電力量とを加算し、この加算結果を制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量とする。

・容量制御パターンＰＡＴ５を用いた低減電力量の算出
電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１の場合と同様に、例えば読み込んだ容量制御パターンＰＡＴ５から、制御サイクルの制御周期毎に、Ｘ−Ｙの間において、３棟のいずれか１棟の設備機器を減段して稼動させ、かつ残りの２棟の設備機器を停止させるデマンド処理における低減電力量の算出処理を行う。
すなわち、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々におけるデマンド処理により、減段される設備機器及び停止される設備機器における低減する需要電力量である低減電力量を求める。

この容量制御パターンＰＡＴ３の場合、制御周期Ｆ１において、設備機器１００＿１及び１００＿２が停止され、設備機器１００＿３が減段され、設備機器１００＿２及び１００＿３が停止され、設備機器１００＿１が減段され、設備機器１００＿１及び１００＿３が停止され、設備機器１００＿３が減段される。すなわち、需要電力量の制御サイクル内において、制御サイクルを構成する制御周期の各々の停止される２つの設備機器と減段される１つの設備機器とが異なる組合せとして、容量制御パターンＰＡＴ５により予め設定されている。

ここで、電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１のデマンド処理で求めた各設備機器の減段による低減電力量と、容量制御制御パターンＰＡＴ４のデマンド処理で求めた各設備機器の低減電力量とを用い、容量制御パターンＰＡＴ５による各制御周期における低減電力量を求める。
すなわち、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々において、各設備機器の稼働状態の組合せに対し、容量制御パターンＰＡＴ１の処理で求めた二つの設備機器の減段による低減電力量と、容量制御パターンＰＡＴ１の処理で求めた一つの設備機器による低減電力量とを加算し、この加算結果を制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量とする。

・容量制御パターンＰＡＴ６を用いた低減電力量の算出
電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１の場合と同様に、例えば読み込んだ容量制御パターンＰＡＴ６から、制御サイクルの制御周期毎に、３つ全ての設備機器をＸ−Ｙの間を停止して稼動させるデマンド処理における低減電力量の算出を行う。
すなわち、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々におけるデマンド処理により、全ての棟の設備機器の停止により低減される需要電力量である低減電力量の算出を行う。
この容量制御パターンＰＡＴ６の場合、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々において設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の全てが停止されるデマンド処理が行われる。
このため、電力制御部１２は、上述した容量制御パターンＰＡＴ４で求めた設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の各々の停止による低減電力量を加算し、この加算結果を制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量とする。

電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々の低減電力量が予測差を超える場合、この容量制御パターンＰＡＴ６を選択し、この容量制御パターンＰＡＴ３に基づくデマンド処理を、各設備機器に対して行う。
すなわち、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の各々において設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の停止を、それぞれ時間Ｘ−Ｙの間行うデマンド処理を行う。

また、上述した減段の処理において、例えば、設備機器１００＿１における現在の稼動状態が、一つの冷凍機ユニットが稼動している状態である場合、減段の低減率が５０％である場合、小数点以下を切り上げて整数とする。このため、低減率によらず、小数点以下に数値が存在する限り、必ず一つの冷凍機ユニット（すなわち、制御単位）が稼動されることになり、低減の場合に設備機器は停止しない。

次に、図１、図３及び図７を用いて、本実施形態による需要電力制御装置１の需要電力制御の動作を説明する。図７は、需要電力制御装置１の需要電力制御の処理例を示すフローチャートである。需要電力制御装置１の監視下にある設備機器として、設備機器１００＿１から１００＿３の３個があり、図４の容量制御パターンＰＡＴ１からＰＡＴ６を用いるとして以下説明する。
ステップＳ０：
予測値算出部１３は、自身内部にある処理フラグをリセットし、処理フラグが設定されていない状態とする。
また、電力制御部１２は、制御周期カウンタ１９の計数値を１とする初期化を行い、処理をステップＳ１へ進める。

ステップＳ１：
タイマー部１８は、現在を時刻Ｔ、例えば時刻Ｔ1として、Ｘタイマー、ｍ０タイマー及びＹタイマーの各々を初期化する。
そして、タイマー部１８は、同一タイミングにおいて、Ｘタイマー、ｍ０タイマー及びＹタイマーの各々にカウント動作を開始させ、処理をステップＳ２へ進める。

ステップＳ２：
タイマー部１８は、ｍ０タイマーがカウントアップしたか否かの判定を行う。
このとき、タイマー部１８は、ｍ０タイマーがカウントアップした場合、時間ｍ０が経過したとして、予測値算出部１３に対して測定制御信号を出力した後、処理をステップＳ３へ進める。
一方、タイマー部１８は、ｍ０タイマーがカウントアップしていない場合、時間ｍ０が経過していないとして、ステップＳ２の処理を繰り返す。

ステップＳ３：
予測値算出部１３は、計測部１１が測定して出力する実績電力である単位電力量を、計測部１１から読み込み、処理をステップＳ４へ進める。

ステップＳ４：
予測値算出部１３は、自身内部にある処理フラグがセットされているか否かの検出を行う。
このとき、予測値算出部１３は、処理フラグがセットされている場合、デマンド処理が行われているとして、処理をステップＳ６へ進める。
一方、予測値算出部１３は、処理フラグがセットされていない場合、デマンド処理が行われていない通常の状態であるとして、処理をステップＳ５へ進める。

ステップＳ５：
予測値算出部１３は、自身内部にある処理フラグがセットされていない場合、計測部１１に対し、需要電力制御装置１の監視下にある設備機器１００＿１から１００＿３の現在の稼動状態における冷却容量（需要電力量）の検出を要求する制御信号を出力する。
計測部１１は、上述した制御信号を供給されると、各設備機器の稼働状態における需要電力量を設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の各々から読み込み、読み込んだ各設備機器の現在の稼動状態の需要電力量を、予測値算出部１３に対して出力する。
そして、予測値算出部１３は、計測部１１から読み込んだ各設備機器の現在の稼動状態における需要電力量を、対応テーブル記憶部１７の稼動状態対応テーブルにおいて、各設備機器の設備機器識別番号に対応した初期の稼動状態における需要電力量の項に、書き込んで記憶させる。
そして、予測値算出部１３は、処理をステップＳ６へ進める。

ステップＳ６：
予測値算出部１３は、計測部１１から読み込んだ単位電力量に対し、（制御周期／単位時間）を乗算し、乗算結果を推定値とする。
そして、予測値算出部１３は、求めた推定値を予測差算出部１４に対して出力した後、処理をステップＳ７へ進める。

ステップＳ７：
予測差算出部１４は、需要電力量として使用可能な電力容量である上限値を、目標値記憶部１５から読み込む。
そして、予測差算出部１４は、読み込んだ上限値と、予測値算出部１３から供給された推定値とを比較する。
このとき、予測差算出部１４は、推定値が上限値未満である（Ｙ）場合、処理をステップＳ１５へ進める。
一方、予測差算出部１４は、推定値が上限値以上である（Ｎ）場合、推定値から上限値を減算し、減算結果を予測差として電力制御部１２へ送信した後、処理をステップＳ８へ進める。

ステップＳ８：
電力制御部１２は、制御周期カウンタ１９から計数値を読み込むとともに、容量制御パターンＰＡＴ１からＰＡＴ６を容量制御パターンデータベース１６から順次読み込む。
そして、電力制御部１２は、読み込んだ容量制御パターン毎に、制御周期カウンタ１９の計数値に対応する制御周期に対するデマンド処理を行う低減電力量の算出を行う。
すなわち、電力制御部１２は、それぞれの容量制御パターンの現時点の制御周期においてデマンド処理を行った場合における、初期の稼動状態の需要電力量からの低減する電力量である低減電力量を算出する。
そして、電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１からＰＡＴ６の各々の現時点の制御周期における低減電力量を算出した後、処理をステップＳ９へ進める。

ステップＳ９：
電力制御部１２は、容量制御パターンＰＡＴ１からＰＡＴ６を用いたデマンド処理による各々の低減電力量から、予測差を超える低減電力量に対応する容量制御パターンを抽出する。
そして、電力制御部１２は、抽出した容量制御パターンのなかから、最も小さな低減電力量に対応する容量制御パターンを選択し、処理をステップＳ１０へ進める。
ただし、電力制御部１２は、予測差が容量制御パターンＰＡＴ６による低減電力量、すなわち最も大きな低減電力量を超える場合、この容量制御パターンＰＡＴ６を、監視下にある設備機器の稼働状態の制御に用いる容量制御パターンとして選択する。

ステップＳ１０：
電力制御部１２は、予測値算出部１３の自身内部の処理フラグのセット処理を行う。このとき、電力制御部１２は、予測値算出部１３の処理フラグが設定されていたとしても、再度セットを行う。
そして、電力制御部１２は、処理をステップＳ１１へ進める。

ステップＳ１１：
タイマー部１８は、Ｙタイマーがカウントアップしたか否かの判定を行う。
このとき、タイマー部１８は、Ｙタイマーがカウントアップした場合、時間Ｙが経過したとして、電力制御部１２に対して処理制御信号を出力した後、ステップＳ１２へ進める。
一方、タイマー部１８は、Ｙタイマーがカウントアップしていない場合、時間Ｙが経過していないとして、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２：
電力制御部１２は、タイマー部１８から処理制御信号が供給されると、選択した容量制御パターンにより、監視下にある設備機器の稼動状態の制御を開始した後、処理をステップＳ１３へ進める。
すなわち、電力制御部１２は、容量制御パターンに従い、制御サイクルの制御周期の各々において、Ｘ−Ｙの時間の間、設備危機に対し減段及び停止を制御し、デマンド処理を行う。

ステップＳ１３：
タイマー部１８は、Ｘタイマーがカウントアップしたか否かの判定を行う。
このとき、タイマー部１８は、Ｘタイマーがカウントアップした場合、時間Ｘが経過したとして、すなわち制御周期の一つが終了したとして、電力制御部１２に対して周期制御信号を出力した後、処理をステップＳ１４へ進める。
一方、タイマー部１８は、Ｘタイマーがカウントアップしていない場合、時間Ｘが経過していないとして、ステップＳ１３の処理を繰り返す。

ステップＳ１４：
電力制御部１２は、周期制御信号がタイマー部１８から供給されると、デマンド処理を行う時間Ｘ−Ｙが経過したとして、デマンド処理を終了する。
すなわち、電力制御部１２は、対応テーブル記憶部１７の稼動状態対応テーブルの現時点の制御周期でデマンド処理を行っている設備機器の設備機器識別番号に対応して記憶されている初期の稼動状態における需要電力量を読み出す。
そして、電力制御部１２は、現時点の制御周期の制御対象の設備機器の稼働状態を、読み出した初期の稼動状態における需要電力量により稼動するように、制御対象の設備機器の稼動状態を制御する。
また、電力制御部１２は、周期制御信号が供給され、上述した稼動状態の遷移を終了した後、制御周期カウンタ１９に対してカウント信号を出力する。
そして、制御周期カウンタ１９は、カウント信号が供給されると、計数値を一つ増加させ（インクリメント）させ、処理をステップＳ１へ進める。

ステップＳ１５：
予測値算出部１３は、自身内部にある処理フラグがセットされているか否かの検出を行う。
このとき、予測値算出部１３は、処理フラグがセットされている場合、現在デマンド処理が行われているとして、処理をステップＳ１６へ進める。
一方、予測値算出部１３は、処理フラグがセットされていない場合、デマンド処理が行われていない通常の状態であるとして、処理をステップＳ１７へ進める。

ステップＳ１６：
電力制御部１２は、予測値算出部１３の内部にある処理フラグのリセットを行い、処理フラグにフラグが設定されていない状態とし、処理をステップＳ１７へ進める。

ステップＳ１７：
タイマー部１８は、Ｘタイマーがカウントアップしたか否かの判定を行う。
このとき、タイマー部１８は、Ｘタイマーがカウントアップした場合、時間Ｘが経過したとして、すなわち制御周期の一つが終了したとして、電力制御部１２に対して周期制御信号を出力した後、ステップＳ１８へ進める。
一方、タイマー部１８は、Ｘタイマーがカウントアップしていない場合、時間Ｘが経過していないとして、ステップＳ１７の処理を繰り返す。

ステップＳ１８：
電力制御部１２は、周期制御信号が供給されることにより、制御周期カウンタ１９に対してカウント信号を出力する。
そして、制御周期カウンタ１９は、カウント信号が供給されると、計数値を一つ増加させ（インクリメント）させ、処理をステップＳ１へ進める。
上述したフローチャートのデマンド処理において、電力制御部１２は、容量制御パターンの示す制御サイクルに従い、この制御サイクルを構成する制御周期を制御サイクル内で繰り返して行う。

上述したように、本実施形態においては、デマンド処理を行う場合、監視下にあるいずれかの棟の設備機器を制御周期の全期間において停止させるのではなく、制御周期の期間において所定の時間（時間Ｘ−Ｙ）のみ停止させる。
このため、本実施形態によれば、いずれかの棟の環境のみを低下させるのではなく、各棟に対して平均的に低減電力量を供出させることにより、監視下の棟全体の環境をある程度維持した状態で、全体の全需要電力量を低下させることができる。

また、本実施形態によれば、上述したように、図７のフローチャートに従って、制御サイクルにおいて、各棟の設備機器の需要電力量を均等に低下させる制御のみであるため、すでに建設されている建物や、スマートグリッドに対しても容易に適用することができる。
また、本実施形態によれば、制御周期における需要電力量の予測値の演算や、容量制御パターンによる低減電力量の演算が簡易であるため、高速に処理が行え、同一の制御周期内でリアルタイムに需要電力量の低減処理が行える。

また、第１の実施形態の各制御周期により、デマンド処理を行う時間を可変とするため、効率的な制御として制御サイクル単位の全制御周期で同一の容量制御パターンを用いる構成としても良い。
すなわち、上述した第１の実施形態の構成においては、制御周期毎にデマンド処理を行うための低減電力量を演算し、対象の制御周期のみのデマンド処理を行う容量制御パターンを選択していた。
しかしながら、制御サイクル単位における最初の制御周期Ｆ１において制御サイクル中の全ての制御周期のデマンド処理のための容量制御パターンを選択する場合、電力制御部１２は、制御サイクルの最初の制御周期Ｆ１で選択した容量制御パターンを、制御周期Ｆ２及びＦ３におけるデマンド処理によっても使用する。
これにより、デマンド処理を行うための低減電力量の算出が効率化されることになる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態による需要電力制御装置１と構成が同様であり、図１に示す構成をしている。
上述した第１の実施形態においては、減段あるいは停止の制御が行われるデマンド処理の処理の時間Ｘ−Ｙを、容量制御パターンの全てで同一として説明したが、他の実施形態として設備機器の種類毎、すなわち建物（棟）毎に異なるデマンド処理の時間を用いても良い。
すなわち、第２の実施形態として、デマンド処理として減段あるいは停止を行う時間Ｘ−Ｙを、容量制御パターン毎に可変できるようにし、制御サイクルにおける各制御周期間で低減電力量を均一化し、よりデマンド処理を効率的に行うことができる。
この場合、電力制御部１２は、監視している建物における設備機器の最大需要電力量の設備機器間の比を求め、この比に基づいて、時間Ｘ−Ｙを各設備機器間、すなわち制御周期間で可変して制御する。また、対応テーブル記憶部１７の稼動状態対応テーブルには、各設備機器の稼働における最大需要電力量（最大冷却容量）が予め、各設備機器の設備機器識別番号に対応して記憶されている。

例えば、電力制御部１２は、設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の各々の最大需要電力量を読み出し、読み出した各設備機器の最大需要電力量を用いて、各設備機器間の最大需要電力の比である最大需要電力量比を算出する。
このとき、電力制御部１２は、設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３のなかから最も小さな最大需要電力量を抽出し、この最も小さな最大需要電力量により、各最大需要電力量を除算する。
すなわち、電力制御部１２は、最も小さな最大需要電力量により、各最大需要電力量の規格化を行うことにより、各設備機器間の最大需要電力量比を求める。
ここで、最も小さな最大需要電力量が設備機器１００＿１であり、求められた設備機器１００＿１、１００＿２及び１００＿３の各々における最大需要電力量比が、例えば、１：１．２：１．３して求められる。

このとき、電力制御部１２は、制御周期Ｆ１のデマンド処理を行う時間ＣＴ１として時間Ｘ−Ｙをそのまま用いる。
一方、電力制御部１２は、制御周期Ｆ２のデマンド処理を行う時間を求める際、制御周期Ｆ２でデマンド処理を行う設備機器の最大需要電力量の比率１．２により、時間Ｘ−Ｙを除算して、除算結果を制御周期Ｆ２におけるデマンド処理を行う時間ＣＴ２として求める。
同様に、電力制御部１２は、制御周期Ｆ２のデマンド処理を行う時間を求める際、制御周期Ｆ２でデマンド処理を行う設備機器の最大需要電力量の比率１．３により、時間Ｘ−Ｙを除算して、除算結果を制御周期Ｆ２におけるデマンド処理を行う時間ＣＴ３として求める。

また、タイマー部１８は、カウント動作が開始され時間Ｙが経過し、処理制御信号を出力した時点からカウントを開始するタイマーとして、ＣＴ１タイマー、ＣＴ２タイマー及びタイマーＣＴ３をさらに備えている。
ＣＴ１タイマーは、制御周期Ｆ１において、処理制御信号をタイマー部１８が出力した時点からカウントを開始し、時間ＣＴ１が経過するとカウントアップし、電力制御部１２に対して、デマンド処理を終了する時間となったことを示す終了制御信号を出力する。
同様に、ＣＴ２タイマーは、制御周期Ｆ２において、処理制御信号をタイマー部１８が出力した時点からカウントを開始し、時間ＣＴ２が経過するとカウントアップし、電力制御部１２に対して、デマンド処理を終了する時間となったことを示す終了制御信号を出力する。
また、ＣＴ３タイマーは、制御周期Ｆ３において、処理制御信号をタイマー部１８が出力した時点からカウントを開始し、時間ＣＴ３が経過するとカウントアップし、電力制御部１２に対して、デマンド処理を終了する時間となったことを示す終了制御信号を出力する。

上述した処理において、電力制御部１２は、自身の求めた時間ＣＴ１、ＣＴ２及びＣＴ３の各々を、タイマー部１８のＣＴ１タイマー、ＣＴ２タイマー及びＣＴ３タイマーそれぞれにセットする。
また、電力制御部１２は、すでに説明したように、Ｘタイマー、Ｙタイマー及びｍ０タイマーがカウントを開始して、時間Ｙが経過した時点から、各制御周期に対応した設備機器の減段または停止を含むデマンド処理を開始する。
そして、電力制御部１２は、各制御周期において、対応するＣＴタイマーがカウントアップし、タイマー部１８から終了制御信号が供給されると、制御周期に対応した設備機器の減段または停止を含むデマンド処理を終了する。
上述した処理により、各建物の設備機器毎に需要電力量が異なっても、各制御周期における低減電力量を均一化することができ、高い精度で効率的なデマンド処理を行うことができる。

また、第２の実施形態の各制御周期により、デマンド処理を行う時間を可変とするため、効率的な制御として制御サイクル単位の全制御周期で同一の容量制御パターンを用いる構成としても良い。
すなわち、上述した第２の実施形態の構成においては、制御周期毎にデマンド処理を行うための低減電力量を演算し、対象の制御周期のみのデマンド処理を行う容量制御パターンを選択していた。
しかしながら、制御サイクル単位における最初の制御周期Ｆ１において制御サイクル中の全ての制御周期のデマンド処理のための容量制御パターンを選択する場合、電力制御部１２は、制御サイクルの最初の制御周期Ｆ１で選択した容量制御パターンを、制御周期Ｆ２及びＦ３におけるデマンド処理によっても使用する。また、制御周期Ｆ１において、時間ＣＴ１のみでなく、制御周期Ｆ１及びＦ２の各々の時間ＣＴ２及びＣＴ３の各々を算出する。
これにより、デマンド処理を行うための低減電力量の算出が効率化されることになる。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態において、各制御周期で制御する設備機器を、複数の建物の設備機器を組み合わせてグルーピングした設備機器としても良い。
すなわち、施設内に複数の建物があり、それぞれ建物毎に異なる最大需要電力量の設備機器が設けられている。このため、各制御周期の低減電力量を均一化するため、複数の建物をグループ化する。
すなわち、グループに含まれる設備機器の需要電力量を加算してそれぞれグループ需要電力量を求め、各グループ間のグループ需要電力量がなるべく均一となるように、グループを構成する建物の組合せを行う。

そして、電力制御部１２は、制御周期毎に一つのグループを対応させ、制御周期毎に対応するグループに含まれる設備機器を一括して、減段または停止のデマンド処理を行う。
ここで、電力制御部１２は、各制御周期において、低減電力量の算出を、すでに第１の実施形態において説明したように、グループ内のそれぞれの設備機器の低減電力量を算出する。そして、電力制御部１２は、算出した低減電力量を合計し、その制御周期におけるグループの低減電力量として用いる。その後のデマンド処理の制御は、第１の実施形態あるいは第２の実施形態と同様である。

また、図１における需要電力制御装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより需要電力量の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…需要電力制御装置
１１…計測部
１１ａ…電力センサ
１２…電力制御部
１３…予測値算出部
１４…予測差算出部
１５…目標値記憶部
１６…容量制御パターン記憶部
１７…対応テーブル記憶部
１８…タイマー部
１９…制御周期カウンタ
１００＿１，１００＿２，１００＿３，１００＿ｎ…設備機器
２００＿１，２００＿２，２００＿３，２００＿ｎ…建物
３００…電力源

Claims (6)

1. 複数の建物の各々に設けられた負荷に供給する需要電力量の合計である全需要電力量を制御する需要電力制御装置であり、
   全ての前記建物の前記負荷に供給される電力量を所定の時間測定し、測定結果を実績値として出力する測定部と、
   制御周期毎に、前記実績値から当該制御周期における前記全需要電力量の予測値を算出する予測値算出部と、
   前記予測値と、予め設定された前記全需要電力量の上限値とを比較して、前記予測値が前記上限値を超える場合、前記上限値と前記予測値との差である予測差を算出する予測差算出部と、
   前記予測差に応じて、前記建物の前記負荷毎の需要電力量を、前記制御周期単位で前記建物毎に順番に制御し、前記全需要電力量を制御する電力制御部と、
   を備えることを特徴とする需要電力制御装置。
2. 前記予測値算出部が、
   前記制御周期内の第１期間経過後に、前記実績値を前記測定部から読み込み、当該実績値から前記制御周期内の前記予測値を算出し、
   前記電力制御部が、
   前記制御周期内の第２期間経過後に、前記予測差に応じて、当該制御周期に対応する前記建物における前記負荷の前記需要電力量を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の需要電力制御装置。
3. 前記建物の前記負荷の前記需要電力量の異なる制御方法毎に複数種類が設けられ、前記制御周期毎に前記需要電力量を制御する対象の前記負荷を示す容量制御パターンが記憶された容量制御パターン記憶部をさらに有し、
   前記電力制御部が、
   前記容量制御パターン記憶部に記憶されている複数の前記容量制御パターンから、前記予測差に対応する前記容量制御パターンを選択し、選択した当該容量制御パターンにより、前記建物毎の前記負荷の前記需要電力量を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の需要電力制御装置。
4. 前記容量制御パターンによる需要電力量において、前記建物の各々の前記負荷の前記制御周期における低減量を平均化する制御期間となるように、前記建物毎に前記第２期間が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の需要電力制御装置。
5. 前記制御周期における低減量を平均化する組み合わせで前記建物をグループ化し、グループ単位で前記建物の前記負荷の需要電力量を前記容量制御パターンにより制御することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の需要電力制御装置。
6. 複数の建物の各々に設けられた負荷に供給する需要電力量の合計である全需要電力量を制御する需要電力制御装置を制御する需要電力制御方法であり、
   測定部が、全ての前記建物の前記負荷に供給される電力量を所定の時間測定し、測定結果を実績値として出力する測定過程と、
   予測値算出部が、制御周期毎に、前記実績値から当該制御周期における前記全需要電力量の予測値を算出する予測値算出過程と、
   予測差算出部が、前記予測値算出部によって算出された前記予測値と、前記全需要電力量の予め設定された上限値とを比較して、前記予測値が前記上限値を超える場合、前記上限値と前記予測値との差である予測差を算出する予測差算出過程と、
   電力制御部が、前記予測差に応じて、前記建物の前記負荷毎の需要電力量を、前記制御周期単位で前記建物毎に順番に制御し、前記全需要電力量を調整する電力制御過程と、
   を含むことを特徴とする需要電力制御方法。

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