JP5994900B1 - 複数の空気調和装置の管理装置 - Google Patents

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【課題】消費電力量の調整要求に対してより安定的に応じることが可能な複数の空気調和装置の管理装置を提供する。【解決手段】アグリゲータ3の制御部31は、削減負担の割り振り予定の仮決めを行った後の時点において消費電力量の調整要求のキャンセル確率等が高い需要家の空気調和装置5が生じた場合には、キャンセル確率が高い需要家については分配優先順位を下げて他の需要家に配分することで、削減負担の割り振り予定の再配分を行う。【選択図】図8

Description

本発明は、複数の空気調和装置の管理装置に関する。
電力を消費する装置の稼動が集中する等の理由で消費電力量が一時的に上昇し、電力の供給が逼迫した状況になると、電力の供給量が不足する状況になることを避けるために、電力供給側の主体から、消費電力量の調整を求めるデマンド制御の要求(消費電力量の調整要求)が行われることが提案されている。
そして、このような消費電力量の調整要求に応じた需要家に対しては、金銭等のインセンティブが付与されることで、このような制度の運用実行性を高めている。
ここで、電力供給側の主体が求める消費電力量の調整要求量は膨大であり、一人の需要家の調整量では対応しきれないため、より多くの需要家を対象として管理する管理装置が用いられている。
管理装置は、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求を受け付けると、当該調整要求に対応できるように、例えば、自己が管理している複数の需要家のうち要求を受け入れることができる需要家を特定し、当該需要家に消費電力量の調整を行ってもらう。そして、消費電力量の調整に協力した当該需要家には、インセンティブが付与される。
ここで、例えば特許文献1(特開2012−165513号公報)に記載の例では、需要家毎の消費電力削減可能量のスケジュールを管理装置が定期的に受け付けて、当該管理装置が、需要家毎の電力削減スケジュールを予め定めておき、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求を受け付けた場合に、各需要家に予め定められている電力削減スケジュールを実行させている。
ここで、上記特許文献1の例では、実際に電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求を受け付けた後に、予め定められている電力削減スケジュール通りに各需要家が削減を実行できない場合があることを想定し、その際に生じる誤差を解消させるためのさらなる削減を要求する誤差調整指示を生成し、いずれかの需要家に送信することを提案している。
ところが、当該特許文献1の例では、誤差調整指示により調整が行われるタイミングは、既に電力削減スケジュール通りに実行できない状態に到った後となっている。
このため、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求を受け付けて当該調整要求に応じている最中に、電力削減スケジュールに基づいて削減された消費電力量の範囲内に収めることができない状況が生じている。以上により、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求に対して安定的に対応することが難しくなっている。
また、空調負荷の変動に応じて消費電力量が大きく変化する空気調和装置では、特に、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求に安定的に応じることが難しい。
本発明の課題は、上述した点に鑑みてなされたものであり、消費電力量の調整要求に対してより安定的に応じることが可能な複数の空気調和装置の管理装置を提供することにある。
第1観点に係る複数の空気調和装置の管理装置は、それぞれの対象空間の空気を調和させる複数の空気調和装置の管理を、消費電力量の調整要求に基づいて行う管理装置であって、分配情報作成部と、情報取得部と、を備えている。分配情報作成部は、消費電力量の調整要求があった場合に消費電力量の調整要求を複数の空気調和装置に分配するための分配情報を作成する。情報取得部は、複数の空気調和装置の現状情報を取得する。分配情報作成部は、情報取得部が取得した現状情報に基づいて、現状情報の時点よりも未来において空気調和装置が消費電力量の調整要求をキャンセルする確率を算出する。そして、分配情報作成部は、確率が所定値よりも高い空気調和装置の分配量を減らして他の空気調和装置に振り分けるか、または、確率の上昇度合いが所定値よりも大きい空気調和装置の分配量を減らして他の空気調和装置に振り分けることで、分配情報を更新させる。
ここで、キャンセルには、消費電力量の調整要求に応じて削減を行っている最中の中断と、消費電力量の調整要求に応じる時間帯よりも前に削減予定を取りやめることと、の両方が含まれる。
なお、複数の空気調和装置の管理装置自体が複数の空気調和装置がそれぞれ把握している現状情報を記憶した記憶部を有しており、情報取得部は、当該記憶部から複数の空気調和装置がそれぞれ把握している現状情報を取得してもよい。また、複数の空気調和装置の管理装置は、複数の空気調和装置がそれぞれ把握している現状情報を記憶した記憶部を有しておらず、複数の空気調和装置がそれぞれ把握している現状情報は別の装置である記憶装置(例えば、ネットワークにおいて通信可能に接続されているクラウド情報端末等)において記憶されており、情報取得部は、複数の空気調和装置の管理装置と通信可能に接続された記憶装置から複数の空気調和装置がそれぞれ把握している現状情報を取得してもよい。
なお、「空気調和装置」という場合には、1台の室外機と1台の室内機との組合せで構成される装置であってもよいし、1台の室外機と複数台の室内機との組合せで構成される装置であってもよいし、複数台の室外機と1台の室内機との組合せで構成される装置であってもよいし、複数台の室外機と複数台の室内機との組合せで構成される装置であってもよい。これらのうち、室内機を複数台有している空気調和装置については、それらの室内機は同一の空調対象空間に設置されていてよい。
この複数の空気調和装置の管理装置では、各空気調和装置の現状情報に基づいて、現状情報の時点よりも未来において空気調和装置が消費電力量の調整要求をキャンセルする確率を空気調和装置毎に算出する。そして、分配情報作成部は、確率が所定値よりも高い空気調和装置の分配量を減らして他の空気調和装置に振り分けるか、または、確率の上昇度合いが所定値よりも大きい空気調和装置の分配量を減らして他の空気調和装置に振り分けることで分配情報を更新させている。このため、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求があったとしても、その時点までに調整要求に応じる配分の振り分け処理を終えておくことができ、消費電力量の調整要求に対して安定的に応じることが可能になる。
第2観点に係る複数の空気調和装置の管理装置は、第1観点に係る複数の空気調和装置の管理装置であって、現状情報には、それぞれの対象空間の現状の環境情報が含まれている。環境情報には、少なくとも対象空間の温度情報が含まれている。分配情報作成部は、情報取得部が取得する温度情報に基づいて対象空間における不快度合いが高くなるほど確率が高くなるように確率の算出を行う。
ここで、「不快度合い」は、特に限定されないが、例えば、対象空間の温度が所定上限温度を大きく超えているほど不快度合いが高くなるように、対象空間の温度が所定下限温度を大きく下回っているほど不快度合いが高くなるように、予め定められていてもよい。
この複数の空気調和装置の管理装置では、分配情報作成部が、対象空間の快適度合いが所定の不快条件を満たすこととなる場合に、消費電力量の調整要求をキャンセルする確率が高くなるように算出を行う。このように、対象空間が快適になっている場合や不快に変化していっている場合等のように、対象空間を快適にするために消費電力量の調整要求をキャンセルして消費電力量を上げる等することが見込まれる空気調和装置については確率が高くなるように算出することで、キャンセルが行われる空気調和装置をより正確に特定することが可能になる。
第3観点に係る複数の空気調和装置の管理装置は、第2観点に係る複数の空気調和装置の管理装置であって、複数の空気調和装置には、暖房運転中におけるデフロスト運転を実行可能なデフロスト機能付空気調和装置が含まれている。情報取得部は、デフロスト機能付空気調和装置からデフロスト運転を開始するための判定に用いられる判定用情報を取得する。分配情報作成部は、情報取得部が取得する判定用情報に基づいてデフロスト機能付空気調和装置がデフロスト運転を開始することを事前に予測し、デフロスト運転を開始することが事前に予測されたデフロスト機能付空気調和装置については確率が高くなるように確率の算出を行う。
ここで、「デフロスト運転を開始するための判定に用いられる判定用情報」としては、特に限定されないが、例えば、室外機に設けられている室外熱交換器の外表面温度や、外気温度等が挙げられる。
デフロスト機能付空気調和装置が暖房運転を行っている最中に、所定の条件を満たすことでデフロスト運転が行われる場合には、デフロスト運転中は室内の暖房が行われないため、冷えすぎてしまい、ユーザが不快に感じやすく、その後のデフロスト機能付空気調和装置の出力を上げる等して消費電力量が増大する可能性が高まる状況といえる。これに対して、この複数の空気調和装置の管理装置では、分配情報作成部が、判定用情報に基づいてデフロスト機能付空気調和装置がデフロスト運転を開始することを事前に予測した場合に、当該デフロスト機能付空気調和装置について消費電力量の調整要求をキャンセルする確率が高くなるように算出を行う。このように、デフロスト機能付空気調和装置についてデフロスト運転の開始が見込まれる状況ではキャンセルの確率が高くなるように算出することで、キャンセルが行われる空気調和装置をより正確に特定することが可能になる。
第4観点に係る複数の空気調和装置の管理装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係る複数の空気調和装置の管理装置であって、情報取得部は、複数の空気調和装置のそれぞれにおける消費電力量の調整要求をキャンセルした履歴情報をさらに取得する。分配情報作成部は、情報取得部が取得した現状情報と履歴情報の両方に基づいて分配情報を更新させる。分配情報作成部は、履歴情報に基づいて消費電力量の調整要求をキャンセルする頻度が低いと判断した空気調和装置に対して優先的に分配量の振り分けが行われるように分配情報を更新させる。
この複数の空気調和装置の管理装置では、分配情報作成部が、消費電力量の調整要求をキャンセルする頻度が低いと判断した空気調和装置に対して優先的に分配量の振り分けが行われるように分配情報を更新させる。これにより、消費電力量の調整要求をキャンセルしにくい空気調和装置による協力が確保されるため、消費電力量の調整要求に対して安定的に応じることが可能になる。
第1観点に係る複数の空気調和装置の管理装置では、電力供給側の主体からの消費電力量の調整要求があったとしても、その時点までに調整要求に応じる配分の振り分け処理を終えておくことができ、消費電力量の調整要求に対して安定的に応じることが可能になる。
第2観点に係る複数の空気調和装置の管理装置では、キャンセルが行われる空気調和装置をより正確に特定することが可能になる。
第3観点に係る複数の空気調和装置の管理装置では、デフロスト機能付空気調和装置についてデフロスト運転の開始が見込まれる状況ではキャンセルの確率が高くなるように算出することで、キャンセルが行われる空気調和装置をより正確に特定することが可能になる。
第4観点に係る複数の空気調和装置の管理装置では、消費電力量の調整要求をキャンセルしにくい空気調和装置による協力が確保されるため、消費電力量の調整要求に対して安定的に応じることが可能になる。
本発明の一実施形態に係るアグリゲータを含む情報処理システム全体の概略構成図である。 空気調和装置の概略構成図である。 需要家Aにおけるコントローラ、空気調和装置、および、スマートメータを含むブロック図である。 アグリゲータのブロック図である。 各需要家のDR応答予定の例を示す図である。 各需要家のDR応答予定から得られる削減予定の消費電力量の例を示す図である。 アグリゲータの処理のフローチャート(その1)である。 アグリゲータの処理のフローチャート(その2)である。 基準出力レベルと出力レベルの変動幅を示す図である。 基準出力レベルと出力レベルの変動幅の補正を示す図である。 基準運転台数と運転台数の変動幅を示す図である。 基準運転台数と運転台数の変動幅の補正を示す図である。 消費電力量の変動幅を示す図である。 変形例(A)に係るアグリゲータを含む情報処理システム全体の概略構成図である。 変形例(B)に係るアグリゲータを含む情報処理システム全体の概略構成図である。
以下、一実施形態を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(1)情報処理システム全体の概略構成
図1に、情報処理システム全体の概略構成図を示す。
電力会社1は、発電した電力を各需要家に対して供給する会社である。
アグリゲータ3は、複数の需要家A〜Eがそれぞれ有しているコントローラ4との間で通信可能に接続されており、複数の需要家A〜Eが有している各空気調和装置5の運用管理を行う。アグリゲータ3は、電力会社1に対しても通信可能に接続されており、電力逼迫時において電力会社1からの消費電力量の調整要求の指示を受ける。なお、ここでは省略されているが、電力会社1からの消費電力量の調整要求の指示を受けるアグリゲータや大規模物件が他にも存在しており、本実施形態のアグリゲータ3はこれらよりも信頼性高く調整要求に応じることで、電力会社1からの消費電力量の調整要求の処理を優先的に行うことができることを目指す。
各需要家A〜Eは、アグリゲータ3によって統括管理されている対象であり、それぞれコントローラ4、空気調和装置5、および、スマートメータ6を個別に有している。需要家は、通常はより多く無数に存在している。各需要家A〜Eが有する各コントローラ4は、いずれも対応する需要家が有している空気調和装置5とスマートメータ6と接続されており、アグリゲータ3とも接続されている。各需要家A〜Eがそれぞれ有している空気調和装置5は、電力会社1から供給される電力を消費することで駆動し、対象空間の空気を調和させる。
気象情報提供装置9は、アグリゲータ3と通信可能に接続されており、各地の気象情報をそれぞれアグリゲータに対して通信により提供する。具体的には、本実施形態の気象情報提供装置9は、地域毎に、時間帯毎の予想気温の情報を提供する。
以上の構成において、電力を消費する空気調和装置等の機器の稼動が一時的に集中する等の理由で消費電力量が一時的に上昇し、電力会社1から供給される電力量が逼迫した状況になると、電力の供給量が不足する状況になることを避けるために、電力会社1は、消費電力量の調整を求めるデマンド制御の要求(消費電力量の調整要求)を発信する。
ここで、アグリゲータ3は、単数ではなく、複数の需要家A〜Eを管理対象に含めているため、単数の需要家を管理する場合と比べて、消費電力量の調整可能な幅をより大きくすることが可能になっている。そして、アグリゲータ3は、電力会社1が発信した消費電力量の調整要求を受信すると、例えば、消費電力量の削減要求であった場合には、管理対象の需要家A〜Eのうち削減の協力が可能な需要家において消費電力量の削減を実行してもらう。ここで、協力が得られた需要家に対しては、電気料金を低廉化させることや金銭を付与すること等によりインセンティブが付与される。
なお、アグリゲータ3が管理している各需要家A〜Eは、電力会社1が発信した消費電力量の調整要求に対する応答義務は無く、任意の自由参加型であり、インセンティブの付与を求めるものが参加することになる。また、各需要家は、一度参加を申請していた時間帯における消費電力量の調整要求についてキャンセルを行うことも可能であり、その場合には所定のペナルティ(電気料金増額等)を受けることになる。
ここで、アグリゲータ3は、電力会社1から消費電力量の調整要求を受信した場合にできるだけ自己が管理する需要家による調整可能範囲内で調整要求の処理を完了できるように、予め各需要家から消費電力量の調整要求に応じるか否か(応じる場合にはどの程度応じるか)の予定情報を各需要家から報告してもらうことで入手する。ただし、各需要家は、事前に提出した予定通りに空気調和装置5を運転させるとは限らず、電力会社1からの消費電力量の調整要求が発信された時であっても、需要家の予定の変更や天候の変化によって、予定通りの消費電力量の調整を実行できないおそれがある。このため、アグリゲータ3としては、予め各需要家から入手した予定情報だけでなく、将来的に生じる可能性がある変動要因の情報を考慮して、アグリゲータ3として信頼性高く調整可能な消費電力量を申告削減量(消費電力の削減可能量)として求め、予め電力会社1に対して申告しておくことが望まれる。すなわち、アグリゲータ3としては、予め各需要家から報告された予定情報等により求まる調整可能量だけではなく、当該調整可能量から将来生じうる変動要因分を差し引いて得られる消費電力量(申告削減量)を、電力会社1に対して申告するための情報として特定しておくことになる。
ただし、将来的に生じる可能性がある変動要因分をあまりにも大きく考慮し過ぎてしまうと、アグリゲータ3が電力会社1に申告することができる申告削減量が小さいものになってしまい、結果としてアグリゲータ3によって管理されている各需要家が、消費電力量の調整要求に応じることで得られるインセンティブの量が小さくなってしまう。
以上より、アグリゲータ3としては、将来生じうる変動要因分をできるだけ精度良く求めて(不必要に変動要因を大きくすることを避けて)、予め各需要家から報告された予定情報等により求まる調整可能量から差し引かれる分量を小さく抑えた申告削減量を特定することで、できるだけ自己が管理する需要家に多くのインセンティブを得てもらうことが望まれる。
なお、ここで、インセンティブの付与については、特に限定されるものではなく、例えば、契約内容に応じて、電力会社1から各需要家に対して付与されてもよいし、電力会社1からアグリゲータ3に対して付与されたインセンティブをアグリゲータ3が自己が管理する各需要家に対して付与するようにしてもよい。
なお、以下では、理解の容易のため、各需要家が1台の運転容量(馬力)の等しい空気調和装置5を有している場合であって、消費電力量の調整要求や各種スケジュールが1時間毎に設定されている場合を例に挙げて説明するが、本願発明はこれに限られるものではない。
(2)空気調和装置5の構成
図2に、各需要家A〜Eが有している空気調和装置5の概略構成図を示す。
また、図3に、需要家Aにおけるコントローラ4、空気調和装置5、および、スマートメータ6のブロック図を示す。
空気調和装置5は、冷媒回路20と、各種温度センサ28a、28b、29を備えている。
冷媒回路20は、周波数制御が可能な圧縮機21、接続状態を切り換えて冷房運転と暖房運転を切り換えさせることが可能な四路切換弁22、室外熱交換器23、風量調節が可能な室外ファン24、弁開度の調節が可能な膨張弁25、室内熱交換器26、風量調節が可能な室内ファン27を有しており、これらが順に接続されて構成されている。これらのうち、圧縮機21、四路切換弁22、室外ファン24、膨張弁25、室内ファン27は、コントローラ4と接続されており、コントローラ4の制御部41によって各種制御が行われる。具体的には、圧縮機21は、制御部41の指示により駆動周波数が制御されることで、冷媒を圧縮する程度を調節することができる。また、四路切換弁22は、制御部41の指示により接続状態を切り換えて冷房運転と暖房運転を切り換えることができる。室外ファン24および室内ファン27は、それぞれ制御部41の指示により風量を調節することができる。膨張弁25は、制御部41の指示により冷媒が通過する弁の開度を調節し、冷媒の減圧程度を調節することができる。
冷媒回路20は、四路切換弁22を有して構成されているため、冷房運転と暖房運転を切り換えて実行することが可能である。
冷房運転時では、圧縮機21から吐出された冷媒が四路切換弁22を介して、室外ファン24から送られてくる外気と冷媒との間で熱交換が行われることで冷媒の凝縮器として機能する室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23で凝縮された冷媒は、膨張弁25において減圧された後、室内ファン27から送られてくる空調対象空間の空気と冷媒との間で熱交換が行われることで冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器26に送られる。室内熱交換器26で蒸発した冷媒は、四路切換弁22を介して圧縮機21の吸入側に送られる。このような動作により、空調対象空間の冷房が行われる。
暖房運転時では、圧縮機21から吐出された冷媒が四路切換弁22を介して、室内ファン27から送られてくる空調対象空間の空気と冷媒との間で熱交換が行われることで冷媒の凝縮器として機能する室内熱交換器26に送られる。室内熱交換器26で凝縮された冷媒は、膨張弁25において減圧された後、室外ファン24から送られてくる外気と冷媒との間で熱交換が行われることで冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23で蒸発した冷媒は、四路切換弁22を介して圧縮機21の吸入側に送られる。このような動作により、空調対象空間の暖房が行われる。
なお、各種温度センサとしては、室外温度センサ28a、室外熱交温度センサ28b、室内温度センサ29が挙げられる。室外温度センサ28aは、室外ファン24による空気流れ方向における室外熱交換器23の上流側に設けられており、室外気温を検知する。室外熱交温度センサ28bは、室外熱交換器23の中間位置に対して設けられており、室外熱交換器23の中間位置を通過する冷媒の温度を検知する。室内温度センサ29は、室内ファン27による空気流れ方向における室内熱交換器26の上流側に設けられており、空調対象空間である室内の気温を検知する。これらの各種温度センサは、いずれも、コントローラ4と接続されており、コントローラ4の制御部41が各検知値を把握することが可能になっている。制御部41は、各種温度センサにおける検知値に基づいて、圧縮機21、室外ファン24、膨張弁25、室内ファン27の各種制御を行い、四路切換弁22の接続状態の切り換えを行う。
例えば、冷房運転時において、コントローラ4の入力部43を介して受け付けられる設定温度に室内温度センサ29が検知する温度が満たない場合には、満たない程度に応じて圧縮機21の駆動レベルが増大し、より多くの電力を消費して空調対象空間を迅速に冷やすことになる。
なお、空気調和装置5は、制御モードとして、通常運転制御モードと省エネ運転制御モードとを備えている。この省エネ運転制御モードは、特に限定されないが、空調対象空間を設定温度にする際に、通常運転制御モードと比べてより長い時間をかける制御であり、単位時間当たりの消費電力量が小さい制御モードである。
(3)スマートメータ6の構成
スマートメータ6は、空気調和装置5において消費した消費電力量を計測する。
スマートメータ6は、コントローラ4に接続されており、計測した消費電力量の情報をコントローラ4に対して送信する。
(4)コントローラ4の構成
図3に例示した需要家Aが有するコントローラ4等のブロック図に示すように、コントローラ4は、制御部41、入力部42、出力部43、記憶部44等を備えている。なお、需要家B〜Eが有するコントローラ4についても同様である。
制御部41は、電力会社1からの消費電力量の調整要求に応じる際の需要家(ここでは需要家A)の空気調和装置5の消費電力量を調整するための各制御(詳細は後述する)や、空気調和装置5からの運転に関する情報やスマートメータ6からの情報を記憶部44に格納させる処理や、入力部42から受け付けた情報の処理や、出力部43に対する出力処理等を行う。特に限定されないが、例えば、制御部41は、CPUによって構成することができる。
出力部43は、特に限定されないが、例えば、液晶表示パネル等であってよい。出力部43には、制御部41によって処理された情報が表示される。
入力部42は、コントローラ4に対してユーザ等が情報を入力するためのものであり、特に限定されないが、例えば、出力部43の液晶表示パネルをタッチパネル化したものが挙げられる。入力部42は、ユーザからの後述する各種情報の入力を受け付ける。
記憶部44は、特に限定されないが、例えば、ROM、RAM、ハードディスク等によって構成することができる。この記憶部44には、DR予定情報44a、スケジュール情報44b、出力レベル履歴情報44c、運転履歴情報44d、地域情報44e、設定温度44f、DR制御用情報44g等の各種情報や、制御部41に実行させるための各種プログラム等が格納される。
DR予定情報44aは、電力会社1からの消費電力量の調整要求があった場合に応じる日時情報および応じる場合の当該応じる時間帯における削減予定の消費電力量を示す情報が含まれている。当該DR予定情報44aは、入力部42を介してユーザ(例えば需要家)から入力を受け付けた場合に、格納または更新される。ここでは、例えば、各ユーザは、将来の1週間分のDR予定情報44aが常時格納されているように、入力部42から入力して、アグリゲータ3に予定を報告することができる。このDR予定情報44aは、例えば、図5における需要家1人分のデータに相当する。なお、本件においてDRは、デマンドレスポンスの略である。
スケジュール情報44bは、ユーザによる空気調和装置5の利用予定を示す情報であり、例えば、空気調和装置5を運転させる予定日時や運転させない予定日時の情報等が含まれる。また、スケジュール情報44bには、通常運転制御モードではなく省エネ運転制御モードが行われる予定日時を示す情報が含まれる。さらに、スケジュール情報44bには、設定温度の予定を示す情報が含まれる。当該スケジュール情報44bは、入力部42を介してユーザから入力を受け付けた場合に、格納または更新される。
出力レベル履歴情報44cは、空気調和装置5について予め定められている定格消費電力に対する出力割合についての過去の空気調和装置5の情報である。本実施形態においては、過去の定格消費電力に対する出力割合の1時間毎の平均情報が格納されている。定格消費電力に対する出力割合(%)は、スマートメータ6によって測定された値から制御部41が把握できる。具体的には、例えば、1時間の間定格消費電力で運転された場合を100%とし、1時間の間運転がされなかった場合を0%とし、1時間のうち30分だけ定格消費電力で運転が行われて残りの30分は停止していた場合を50%として、出力割合が特定される。
運転履歴情報44dは、各種空気調和装置5における情報が含まれる。具体的には、空気調和装置5における消費電力量の履歴(スマートメータ6による測定値の履歴)を示す情報であり、空気調和装置5の消費電力量を日時毎に示す情報が含まれる。また、空気調和装置5の室外気温の情報も含まれる。
地域情報44eは、当該コントローラ4と直接接続されている空気調和装置5が所在する地域を示す情報であり、入力部42を介してユーザからの入力を受け付けることで格納される。例えば、当該空気調和装置5の住所を示す情報であってもよい。
設定温度44fは、空気調和装置5を運転する場合の目標となる設定温度の情報であり、入力部42を介してユーザから入力を受け付けた場合に、格納または更新される。
DR制御用情報44gは、電力会社1からの消費電力量の調整要求があり、当該調整要求に応じる場合に行うこととなる空気調和装置5の制御内容を示す情報である。例えば、冷房運転時に特定の消費電力量の削減を行う場合に設定温度を当該削減する消費電力量に応じて段階的に上げていく制御や、暖房運転時に特定の消費電力量の削減を行う場合に設定温度を当該削減する消費電力量に応じて段階的に下げていく制御や、設定温度の変更では特定の消費電力量の削減ができない場合に運転を停止する制御等を行うための情報が格納されている。これにより、アグリゲータ3からの消費電力の削減指示を受けた需要家のコントローラ4の制御部41は、DR予定情報44aにおいて予め定めていた削減予定の消費電力量の削減が実現できるまで段階的に設定温度を変更する処理を行い、設定温度の変更だけでは予め定めていた削減予定の消費電力量の削減を実現できない場合には運転を停止させる処理を行うこととなる。
(5)アグリゲータ3の構成
図4に、アグリゲータ3のブロック図を示す。
アグリゲータ3は、制御部31、入力部32、出力部33、記憶部34等を備えている。
制御部31は、電力会社1からの消費電力量の調整要求に応じることができるように管理対象である需要家A〜Eの消費電力量を管理調整するための各種処理(詳細は後述する)や、各需要家A〜Eにおける各空気調和装置5に関する状況を収集する処理や、当該収集した情報に基づいた情報の作成処理や、当該作成した情報の記憶部34への格納処理や、入力部32から受け付けた情報の処理や、出力部33に対する出力処理等を行う。特に限定されないが、例えば、制御部31は、CPUによって構成することができる。
出力部33は、特に限定されないが、例えば、液晶表示パネル等であってよい。出力部33には、制御部31によって処理された情報が表示される。
入力部32は、アグリゲータ3に対してアグリゲータ3の管理者が情報を入力するためのものであり、特に限定されないが、例えば、出力部33の液晶表示パネルをタッチパネル化したものが挙げられる。入力部32は、アグリゲータ3の管理者からの各種情報の入力を受け付ける。
記憶部34は、特に限定されないが、例えば、ROM、RAM、ハードディスク等によって構成することができる。この記憶部34には、各需要家DR予定情報34a、各需要家スケジュール情報34b、各需要家出力レベル履歴情報34c、各需要家運転履歴情報34d、各需要家地域情報34e、各需要家DR成績情報34f、DR予定まとめ情報34g、運転台数情報34h等の各種情報や、制御部31に実行させるための各種プログラム等が格納される。
この記憶部34には、以下に述べる情報のうち、各需要家によって更新されるものについては、随時制御部31が通信を行って取得し、新しい情報に書き換えられ、これらの書き換えられた情報に基づいた情報作成や処理が随時行われる。
各需要家DR予定情報34aは、各需要家A〜Eの全員のDR予定情報44aをまとめた情報である。この各需要家DR予定情報34aは、制御部31が、各需要家A〜Eの全員のDR予定情報44aを通信によって定期的に入手して集めることで作成され、記憶部34に格納されている。具体的には、各需要家DR予定情報34aは、図5に示すように、各需要家の削減予定の消費電力量を示す情報である。
各需要家スケジュール情報34bは、各需要家A〜Eの全員のスケジュール情報44bをまとめた情報である。この各需要家スケジュール情報34bは、制御部31が、各需要家A〜Eの全員のスケジュール情報44bを通信によって定期的に入手して集めることで作成され、記憶部34に格納されている。
各需要家出力レベル履歴情報34cは、各需要家A〜Eの全員の出力レベル履歴情報44cをまとめた情報である。この各需要家出力レベル履歴情報34cは、制御部31が、各需要家A〜Eの全員の出力レベル履歴情報44cを通信によって定期的に入手して集めることで作成され、記憶部34に格納されている。
各需要家運転履歴情報34dは、各需要家A〜Eの全員の運転履歴情報44dをまとめた情報である。この各需要家運転履歴情報34dは、制御部31が、各需要家A〜Eの全員の運転履歴情報44dを通信によって定期的に入手して集めることで作成され、記憶部34に格納されている。
各需要家地域情報34eは、各需要家A〜Eの全員の地域情報44eをまとめた情報である。この各需要家地域情報34eは、制御部31が、各需要家A〜Eの全員の地域情報44eを通信によって入手して集めることで作成され、記憶部34に格納されている。
各需要家DR成績情報34fは、各需要家A〜Eにおける、過去の消費電力量の調整要求への応答成績を示す情報である。具体的には、各需要家について、自己が報告していたDR予定情報44aに示されていた時間帯に実際に消費電力量の調整要求が電力会社1から発信された場合に、予定通りの消費電力量の削減ができたか否かを示す情報である。特に限定されないが、例えば、予定通りに消費電力量の削減ができた時間の割合としてもよい(例えば、1時間の消費電力量の調整要求が5回行われた場合において、そのうちの3回分については予定通りの削減ができた場合には、60%とすることができる。)。
DR予定まとめ情報34gは、制御部31が、各需要家DR予定情報34aに基づいて作成する情報である。具体的には、図6に示すように、各需要家DR予定情報34aから把握される各需要家から報告された削減予定の消費電力量の合計量(削減予定量)を日時毎に求めて得られる情報である。これにより、アグリゲータ3が管理する各需要家の報告に基づく将来の消費電力の削減予定量を把握することが可能になっている。
出力レベルまとめ情報34hは、制御部31が、各需要家出力レベル履歴情報34cに基づいて作成する情報である。具体的には、出力レベルまとめ情報34hは、各需要家A〜Eの空気調和装置5の過去の出力レベルの情報うち出力レベルがあった情報(出力レベルが0以外の情報:運転があった場合の情報)のみを抽出し、当該出力レベルと対応する日時の情報とを対応付けてまとめた情報である。ここでの情報の抽出は、制御部31が行う。これにより、過去の各需要家A〜Eの空気調和装置5について、運転が行われた場合の出力レベルを日時の情報と対応付けて把握することが可能になる。
運転台数情報34iは、制御部31が、各需要家運転履歴情報34dに基づいて作成する情報である。具体的には、過去のある日時(本実施形態では1時間の間)におけるアグリゲータ3が管理している需要家の空気調和装置5の運転台数の合計を、日時毎に示す情報である。ここで、過去のある時間帯において空気調和装置5が駆動していたか否かは、各需要家運転履歴情報34dに基づいて制御部31が判断する。特に限定されないが、本実施形態では、制御部31は、当該1時間の間に空気調和装置5が駆動した時間があった場合(消費電力がスマートメータ6によって当該1時間の間に電力の消費が測定された場合)に、運転が行われたと判断し、1台の運転があったとしてカウントする。なお、当該時間帯の消費電力量が基準より多い場合に運転があったとしてカウントするようにしてもよい。
(6)消費電力量の調整要求に関するアグリゲータ3の処理
アグリゲータ3の制御部31は、将来的に電力会社1からの消費電力量の調整要求が発信されるよりも前に(事前に)、アグリゲータ3として応じることのできる消費電力の「申告削減量」を将来の日時毎に特定する処理を行う。そして、特定された消費電力の「申告削減量」の情報を、電力会社1に対して予め申告する(電力会社1に向けて通信により情報を送信する。)。
ここで、アグリゲータ3の制御部31は、所定時間先の(本実施形態では1時間後の未来の)時点から所定時間間隔(本実施形態では1時間)の間に消費電力量の調整要求を受任する場合における対応内容(削減負担の割り振り予定等)を、当該所定時間先から1時間前の段階で(事前に)仮決めする。すなわち、アグリゲータ3の制御部31は、現時点から1時間後の消費電力量の調整要求に対する応答内容(削減負担の割り振り予定等)を、その現時点までに各需要家のコントローラ4から収集できている情報に基づいて事前に仮決めしておく処理を行う。
以下では、アグリゲータ3の制御部31が、対応内容を事前に仮決めした(ステップS11〜S16)後に、管理対象の需要家の空気調和装置5の中に予定通りの消費電力量の削減を行うことが困難なものが生じる場合の削減量の再配分処理を説明する。
図7および図8に、アグリゲータ3の処理の流れを示す。
なお、以下では、3月20日の13時〜14時の時間帯の消費電力量の調整要求に対する対応内容を定める3月20日の12時から開始される処理について例に挙げて説明する。なお、以下の処理については、所定時間毎にそれぞれ行われるものとする。例えば、3月20日の13時〜14時の時間帯の消費電力量の調整要求に対する対応内容を定める3月20日の12時から開始される処理と、3月20日の14時〜15時の時間帯の消費電力量の調整要求に対する対応内容を定める3月20日の14時から開始される処理と、3月20日の15時〜16時の時間帯の消費電力量の調整要求に対する対応内容を定める3月20日の14時から開始される処理と・・・はそれぞれ独立して行われるものとする。
ステップS10では、アグリゲータ3の制御部31は、1時間先から1時間の間の時間帯について(例えば、現時点が3月20日の12時である場合には、3月20日の13時〜14時の時間帯)について、記憶部34に格納されている出力レベルまとめ情報34hを用いて、出力レベルの平均(基準出力レベルOS)と分布範囲(出力レベルの変動幅OL〜OH)を求める。
ここで、制御部31は、出力レベルまとめ情報34hのうち求めようとする将来の日時からさかのぼる過去所定期間(本実施形態では10日前までの分)の情報であって求めようとする将来の日時の時間帯に対応する時間帯の情報のみ(上記例では、13時〜14時の時間帯の情報のみ)を用いて、基準出力レベルOSと出力レベルの変動幅OL〜OHを求める。これにより、アグリゲータ3が管理する各需要家A〜Eの全体の空気調和装置5の最近の出力動向を把握することができる。
具体的には、基準出力レベルOSは、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)からさかのぼる過去所定期間の間の情報のうち当該将来の日時に対応する時間帯についての各需要家A〜Eの空気調和装置5の全ての出力レベルの情報(各需要家A〜Eの空気調和装置5の3月10日〜19日の情報であって各日の13時〜14時の情報)の合計を、その情報の数で除することで得られる。
また、出力レベルの変動幅OL〜OHは、具体的には、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)からさかのぼる過去所定期間の間の情報のうち当該将来の日時に対応する時間帯についての各需要家A〜Eの空気調和装置5の全ての出力レベルの情報(各需要家A〜Eの空気調和装置5の3月10日〜19日の情報であって各日の13時〜14時の情報)について、図9に示すように、出力レベル別の発生頻度の分布における、基準出力レベルOSに対する所定の幅として求められる。
ここで、出力レベルの変動幅OL〜OHの上限OHは、基準出力レベルOSを超えている複数の情報を対象として、少ない方から順に、過去所定期間の間の情報のうち当該将来の日時に対応する時間帯についての全情報の数の所定割合数分(本実施形態は、例えば3割分)をカウントしていった場合に最後にカウントされる情報の出力レベルを出力レベルの変動幅の上限OHとして求める。
また、出力レベルの変動幅OL〜OHの下限OLは、基準出力レベルOSを下回る複数の情報を対象として、多い方から順に、過去所定期間の間の情報のうち当該将来の日時に対応する時間帯についての全情報数の所定割合数分(本実施形態は、例えば3割分)をカウントしていった場合に最後にカウントされる情報の出力レベルを出力レベルの変動幅の下限OLとして求める。
ここで、出力レベルまとめ情報34hに含まれる情報であって、特定の日時における特定の需要家の特定の空気調和装置5の出力レベルの履歴情報を、1つの情報としてカウントするものとする。
ステップS11では、アグリゲータ3の制御部31は、ステップS10で求めた基準出力レベルOSおよび出力レベルの変動幅OL〜OHを気象情報に基づいて補正する。
具体的には、制御部31は、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)について、アグリゲータ3が管理している需要家A〜Eの空気調和装置5それぞれの地域毎の当該時間帯の予想気温の情報を、気象情報提供装置9との通信により入手し、地域毎の当該予想気温の温度を合計して当該予想気温の情報の数で除することで、平均予想気温を求める。そして、各需要家運転履歴情報34dから過去所定期間の間の対応する時間帯の平均過去気温(室外気温)を求める。
そして、平均予想気温と平均過去気温とを比べることで、空調負荷が増大するか減少するかを所定の判断手法で判断し、その判断結果に応じて、図10に示すように、ステップS10で求めた基準出力レベルOSおよび出力レベルの変動幅OL〜OHを補正する。例えば、冷房が行われている場合には、平均予想気温が平均過去気温より高ければ高いほど、空調負荷が増大するとして、基準出力レベルOSおよび出力レベルの変動幅OL〜OHを増大する補正を行う。
また、制御部31は、記憶部34に格納されている各需要家スケジュール情報34bに基づいて、省エネ運転制御モードで運転させる予定の空気調和装置5の台数を把握し、当該台数割合が高ければ高いほど、当該将来の日時について、基準出力レベルOSおよび出力レベルの変動幅OL〜OHを減少させる補正を行う。
さらに、制御部31は、記憶部34に格納されている各需要家スケジュール情報34bに基づいて、空気調和装置5の設定温度の平均値を把握し、当該平均値が冷房時には低ければ低いほど暖房時には高ければ高いほど、基準出力レベルOSおよび出力レベルの変動幅OL〜OHを増大させる補正を行う。
ステップS12では、アグリゲータ3の制御部31は、1時間先から1時間の間の時間帯について(例えば、現時点が3月20日の12時である場合には、3月20日の13時〜14時の時間帯)について、記憶部34に格納されている運転台数情報34iを用いて、運転台数の平均(基準運転台数NS)と分布範囲(運転台数の変動幅NL〜NH)を求める。
ここで、制御部31は、運転台数情報34iのうち求めようとする将来の日時からさかのぼる過去所定期間(本実施形態では10日前までの分)の情報であって求めようとする将来の日時の時間帯に対応する時間帯の情報のみ(上記例では、13時〜14時の時間帯の情報のみ)を用いて、基準運転台数NSと運転台数の変動幅NL〜NHを求める。これにより、アグリゲータ3が管理する各需要家A〜Eの空気調和装置5の最近の運転台数の動向を把握することができる。
具体的には、基準運転台数NSは、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)からさかのぼる過去所定期間の間の当該将来の日時に対応する時間帯についての各日の各需要家A〜Eの空気調和装置5の運転台数の情報(各需要家A〜Eの空気調和装置5の3月10日〜19日の情報であって各日の13時〜14時の運転台数の情報)の合計(運転台数の合計)を、その各日の日数で除することで得られる。
また、運転台数の変動幅NL〜NHは、具体的には、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)からさかのぼる過去所定期間の間の当該将来の日時に対応する時間帯についての各日の各需要家A〜Eの空気調和装置5の運転台数の情報(各需要家A〜Eの空気調和装置5の3月10日〜19日の情報であって各日の13時〜14時の運転台数の情報)について、図11に示すように、運転台数別の発生頻度の分布における、基準運転台数NSに対する所定の幅として求められる。
ここで、運転台数の変動幅NL〜NHの上限NHは、基準運転台数NSを超えている複数の情報を対象として、少ない方から順に、過去所定期間の間の情報のうち当該将来の日時に対応する時間帯についての全情報の数の所定割合数分(本実施形態は、例えば3割分)をカウントしていった場合に最後にカウントされる情報の運転台数を運転台数の変動幅の上限NHとして求める。
また、運転台数の変動幅NL〜NHの下限OLは、基準運転台数NSを下回る複数の情報を対象として、多い方から順に、過去所定期間の間の情報のうち当該将来の日時に対応する時間帯についての全情報数の所定割合数分(本実施形態は、例えば3割分)をカウントしていった場合に最後にカウントされる情報の運転台数を運転台数の変動幅の下限NLとして求める。
ステップS13では、アグリゲータ3の制御部31は、ステップS12で求めた基準運転台数NSおよび運転台数の変動幅NL〜NHを補正する。
具体的には、制御部31は、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)について、各需要家スケジュール情報34bから対応する将来の日時における各需要家の空気調和装置5の運転予定の情報を取得して、過去の運転の履歴情報と比較し、その判断結果に応じて、図12に示すように、ステップS12で求めた基準運転台数NSおよび運転台数の変動幅NL〜NHを補正する。
具体的には、制御部31は、各需要家スケジュール情報34bからある将来の日時についての運転予定の有無を読み出し、アグリゲータ3が管理している各需要家A〜Eの空気調和装置5のうちの運転予定の空気調和装置5の台数である予定運転台数を求める。そして、制御部31は、さらに各需要家運転履歴情報34dを読み出して、過去所定期間における当該将来の日時に対応する時間帯の運転台数の平均である平均過去運転台数を求める。なお、制御部31は、各需要家運転履歴情報34dの情報において、出力レベルがあった情報(出力レベルが0以外の情報)を運転があった情報として取り扱う。ここで、制御部31は、予定運転台数と平均過去運転台数との比較結果に応じて、基準運転台数NSおよび運転台数の変動幅NL〜NHを補正する。具体的には、例えば、予定運転台数の方が平均過去運転台数よりも多ければ多いほど、基準運転台数NSおよび運転台数の変動幅NL〜NHを増大する補正を行う。
ステップS14では、アグリゲータ3の制御部31は、ステップS11で得られた基準出力レベルOS(補正後のもの)および出力レベルの変動幅OL〜OH(補正後のもの)と、ステップS13で得られた基準運転台数NS(補正後のもの)および運転台数の変動幅NL〜NH(補正後のもの)に基づいて、図13のグラフに示す「消費電力量の変動幅」を求める。
まず、制御部31は、基準出力レベルOSと基準運転台数NSとを所定の計算式に代入することで基準点SSを求める(例えば、これらの値を掛け合わせたものに所定の係数を乗じる等により求める)。そして、消費電力量0と運転台数0からなる点と当該基準点SSとの両方を通過する基準ラインを求める。また、出力レベルの変動幅の上限OHと基準運転台数NSとを上記所定の計算式に代入することで上限点SHを求め、同様に消費電力量0と運転台数0からなる点と当該上限点SHとの両方を通過する上限ラインを求める。さらに、出力レベルの変動幅の下限OLと基準運転台数NSとを上記所定の計算式に代入することで下限点SLを求め、同様に消費電力量0と運転台数0からなる点と当該下限点SLとの両方を通過する下限ラインを求める。そして、ここで求めた上限ラインと運転台数の変動幅の上限NHとが重なる点(点HH)における消費電力量を消費電力量の上限PHとして求める。また、下限ラインと運転台数の変動幅の下限NLとが重なる点(点LL)における消費電力量を消費電力量の下限PLとして求める。そして、消費電力量の上限PHから消費電力量の下限PLを差し引いて得られる値を「消費電力量の変動幅」として求める。
ステップS15では、アグリゲータ3の制御部31は、記憶部34からDR予定まとめ情報34gを読み出して、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)の削減予定量(各需要家から報告された削減予定の消費電力量の合計量)を把握する。そして、制御部31は、この削減予定量からステップS14において求めた消費電力量の変動幅を差し引くことで、電力会社1に対して申告するための「申告削減量」を求める。
なお、アグリゲータ3の制御部31は、この「申告削減量」を通信により電力会社1に送信する。これにより、電力会社1は、消費電力量の調整要求を発信する際に、申告された「申告削減量」の量に基づいて、アグリゲータ3や他のアグリゲータの中から発信先のアグリゲータを選択することになる。
ステップS16では、アグリゲータ3の制御部31は、電力会社1からの消費電力量の調整要求が将来あった場合における削減負担の割り振り予定を定める。具体的には、制御部31は、記憶部34から各需要家DR予定情報34aと各需要家DR成績情報34fを読み出して、将来の日時(例えば、3月20日の13時〜14時)における、消費電力量の調整要求に応じる需要家を特定しつつ、特定された需要家の中から成績の良い順番で削減負担の割り振り予定を仮決めしていく(消費電力量の調整要求を満たすことができる順番まで割り振ることとなる。)。このように成績順に割り振ることで、電力会社1からの消費電力量の調整要求があった場合に、できるだけ予定通りに需要家に削減等を行わせて、アグリゲータ3としての信頼性を確保することができる。
なお、この仮決めでは、例えば、3月20日の13時〜14時の時間帯について各需要家からの削減予定の消費電力量が図6に示すように報告されている場合において、各需要家DR成績情報34fから把握される成績順が需要家A、需要家B、需要家C、需要家D、需要家Eの順であった場合に、電力会社1から3月20日の13時〜14時の時間帯について500kWの消費電力量の調整要求があった場合には、最も成績のよい需要家Aに削減予定の消費電力量である300kWの削減を負担させつつ、次に成績のよい需要家Bに削減予定の消費電力量である200kWの削減を負担させることにより対応する、という予定を仮決めする。
ステップS17では、アグリゲータ3の制御部31は、ステップS16における仮決めを行った後において、管理対象の需要家A〜Eの空気調和装置5の中に予定通りの消費電力量の削減を行うことが困難なものが生じているか否かの判断を行う。具体的には、ステップS16における仮決めを行った時間帯における消費電力量の調整要求に応じる予定をキャンセルする確率であるキャンセル確率が所定値よりも高い空気調和装置5や、キャンセル確率が所定上昇速度より高い速度で上昇している空気調和装置5があるか否かを判断する。
ここで、キャンセル確率とは、各需要家の空気調和装置5の室内温度センサ28aの検出温度が、各需要家の空気調和装置5毎に予め定めた快適温度範囲から外れる度合いが大きいほど高い値となるように定められている。具体的には、特に限定されないが、本実施形態においては、快適温度範囲が20℃〜25℃であった場合に、冷房時において室内温度センサ29の検出温度が上限を超える26℃であった場合には20%であり、検出温度が27℃であった場合には40%であり、検出温度が28℃であった場合には60%である等のように、快適温度範囲を1度外れる毎に20%ずつキャンセル確率が増大するように設定されている。
そして、本実施形態では、ステップS16における仮決めを行った後であって当該仮決めされた内容を実行しようとする時間帯が開始される前の段階で、キャンセル確率が各需要家の空気調和装置5のうち50%よりも高くなるものが生じたか否か、および、キャンセル確率の上昇速度が30%/1時間を超えているものが生じたか否か、を判断する。
なお、アグリゲータ3の制御部31は、ステップS16における仮決めを行った後であって当該仮決めされた内容を実行しようとする時間帯が開始される前の段階で、各需要家の空気調和装置5の室内温度センサ29の検出温度を通信によって常時取得することで、上記キャンセル確率およびキャンセル確率の上昇速度を把握する。
ここで、キャンセル確率が所定値よりも高いものや、キャンセル確率の上昇速度が所定値よりも高いものが生じた場合いは、ステップS18に移行し、生じなかった場合にはステップS19に移行する。
ステップS18では、アグリゲータ3の制御部31は、キャンセル確率が所定値よりも高いものや、キャンセル確率の上昇速度が所定値よりも高いものが生じたことにより、削減負担の割り振り予定の再配分を行う。
具体的には、キャンセル確率等が高いと判断された需要家の空気調和装置5については、たとえ各需要家DR成績情報34fから把握される成績が良好であっても、消費電力量の調整要求に応じる際の負担優先順位を、他の需要家の空気調和装置5よりも後回しにする処理を行う。
例えば、3月20日の13時〜14時の時間帯について各需要家からの削減予定の消費電力量が図6に示すように報告されている場合であって、各需要家DR成績情報34fから把握される成績順が需要家A、需要家B、需要家C、需要家D、需要家Eの順であった場合において、3月20日の13時〜14時の時間帯において需要家Bにおけるキャンセル確率が所定値よりも高いと判断された場合には、振り分け優先順位を需要家A、需要家C、需要家D、需要家E、需要家Bの順に変更する。そして、電力会社1から3月20日の13時〜14時の時間帯について500kWの消費電力量の調整要求があった場合には、最も成績のよい需要家Aに削減予定の消費電力量である300kWの削減を負担させつつ、次に成績のよい需要家Bの代わりに、さらに次に成績のよい需要家Cに削減予定の消費電力量である100kWの削減を負担させつつ、残りの100kWの調整要求をさらに次に成績のよい需要家Dに削減予定の消費電力量200kWの一部として負担させることにより対応する、という予定となるように削減負担の割り振りを再配分する。
なお、キャンセル確率が高いものやキャンセル確率の上昇速度が高いものが複数生じた場合には、上記振り分け優先順位では、キャンセル確率が高いものほど後回しになるように、キャンセル確率の上昇速度が高いものほど後回しになるようにする。また、キャンセル確率とキャンセル確率の上昇速度との比較では、特に限定されないが、本実施形態では、キャンセル確率とキャンセル確率の1時間当たりの上昇速度の2倍の値とを比較して振り分け優先順位を定めることとする。
ステップS19では、仮決めされた内容を実行しようとする時間帯もしくは再配分された内容を実行しようとする時間帯が開始される時刻になったか否かを判断する(上記例では、3月20日の13時になったか否かを判断する。)。ここで、当該時刻になっていない場合にはステップS17に戻り処理を繰り返し、当該時刻になっている場合にはステップS20に進む。
ステップS20では、アグリゲータ3の制御部31は、電力会社1からの消費電力量の調整要求の発信を受信したか否かを判断する。ここで、受信した場合にはステップS22に移行し、受信していない場合にはステップS21に移行する。
ステップS21では、アグリゲータ3の制御部31は、仮決めされた内容を実行しようとする時間帯もしくは再配分された内容を実行しようとする時間帯が、終了しているか否かを判断する。ここで、当該時間帯が終了していない場合にはステップS20に戻る。また、当該時間帯が終了している場合には、仮決めされた内容を実行しようとする時間帯もしくは再配分された内容を実行しようとする時間帯の間に、消費電力量の調整要求の受け入れが無かったものとして、処理を終了する。
ステップS22では、アグリゲータ3の制御部31は、ステップS17においてキャンセル確率等が高いものが生じなかった場合にはステップS16において仮決めしていた削減負担の割り振り予定にしたがって、ステップS18において削減負担の割り振り予定の再配分が行われていた場合には当該再配分された削減負担の割り振り予定にしたがって、各需要家のコントローラ4に対して消費電力の削減を行うように指示を送る。
なお、これにより消費電力の削減指示を受け付けた各需要家のコントローラ4の制御部41は、コントローラ4の記憶部44に格納されているDR制御用情報44gに従って空気調和装置5の制御を行うことで消費電力量の削減を行う。
ステップS23では、アグリゲータ3の制御部31は、消費電力量の調整要求の指示を送信した各需要家のコントローラ4との間で通信を行い、予定通りの消費電力量の削減が予定通り行われたか否かの情報を受信する。
ステップS24では、アグリゲータ3の制御部31は、予定通りに削減が行われていた需要家に対してはインセンティブを付与するとともに、各需要家DR成績情報34fにおいて該当する需要家の成績を上昇させる更新処理を行う。また、予定通りに削減を行うことができなかった需要家に対してはペナルティを課するとともに、各需要家DR成績情報34fにおいて該当する需要家の成績を下降させる更新処理を行う。なお、アグリゲータ3が電力会社1からインセンティブ等を受けている場合には、各需要家はアグリゲータ3から直接インセンティブ等を受け、アグリゲータ3が電力会社1からインセンティブ等を受けていない場合には、各需要家は電力会社1から直接インセンティブ等を受けることになる。以上により、処理を終了する。
(7)アグリゲータ3の特徴
本実施形態のアグリゲータ3は、削減負担の割り振り予定の仮決めを行った後の時点において消費電力量の調整要求のキャンセル確率等が高い需要家の空気調和装置5が生じた場合には、各需要家から報告された削減予定の消費電力量と各需要家の成績順のみに基づいて削減負担の分配を決めるのではなく、キャンセル確率が高い需要家については分配優先順位を下げて他の需要家に配分することで、削減負担の割り振り予定の再配分を行っている。ここで、当該削減負担の割り振り予定の再配分は、消費電力量の調整要求を実行する予定の時間帯が開始される前の段階で行われる。
これにより、削減負担の割り振り予定の仮決めを行った後の時点において消費電力量の調整要求のキャンセル確率等が高い需要家の空気調和装置5が生じたとしても、当該キャンセル確率の高い需要家に割り振られる程度を無くするか小さくしておくことにより、当該消費電力量の調整要求の実行直前のキャンセルや実行中におけるキャンセルによる削減不履行の発生を抑制し、アグリゲータ3としての信頼性を高めることが可能になっている。
なお、当該キャンセル確率等が高い需要家を除いた点以外は、過去の消費電力量の調整要求の成績が良好な需要家の順に削減負担を割り振るため、予定通りの削減を行う可能性の高い需要家に削減を優先的に負担させることで、削減要求の不履行の発生を抑制しやすくすることが可能になっている。
(8)変形例
(8−1)変形例A
上記実施形態では、アグリゲータ3が記憶部34において各種情報を格納している場合について例に挙げて説明した。
しかし、例えば、図14の情報処理システム全体の概略構成図に示すように、当該各種情報を有していないアグリゲータ203に対して通信回線を介して通信可能に接続された空調遠隔監視装置2を備え、当該空調遠隔監視装置2が有する記憶部において当該各種情報が格納されていてもよい。そして、アグリゲータ203は、通信によって空調遠隔監視装置2から各種情報を取得して、削減負担の割り振り予定の再配分や消費電力量の変動幅や申告削減量の算出を行うようにしてもよい。
(8−2)変形例B
上記実施形態では、電力会社1からの消費電力量の調整要求を直接受信するアグリゲータ3を例に挙げて説明した。
しかし、空気調和装置の管理装置としては、上記実施形態のアグリゲータ3に限られず、例えば、図15の情報処理システム全体の概略構成図に示すように、アグリゲータ3の管理対象の1つとしてのサブアグリゲータ303であってもよい。この場合には、サブアグリゲータ303は、独自の管理対象として需要家F〜J(それぞれ空気調和装置5を有する)を有しており、電力会社1からの消費電力量の調整要求を直接受け付けたアグリゲータ3からの調整要求を受け付けて管理対象である需要家F〜Jにおいて振り分け等の処理を行う。サブアグリゲータ303は、自己の管理対象となる各需要家F〜JのDR予定情報やスケジュール情報や出力レベル履歴情報や運転履歴情報等を集めてまとめてアグリゲータ3に送付する。これにより、アグリゲータ3は、サブアグリゲータ303の管理対象である需要家F〜Jを、上記実施形態における1人の需要家であるかのように取り扱う。サブアグリゲータ303の他の構成は、上記アグリゲータ3と同様であるため、説明を省略する。
(8−3)変形例C
上記実施形態では、冷房時において、室内温度センサ29の検出温度が快適温度範囲の上限を超えるほどキャンセル確率が高くなるように設定されている場合を例に挙げて説明した。
これに対して、例えば、暖房時においては、室内温度センサ29の検出温度が快適温度範囲の下限を下回るほどキャンセル確率が高くなるように設定されていてもよい。
また、当該暖房運転中において、空気調和装置5がデフロスト運転を開始することが予見された場合に、キャンセル確率がより高くなるようにキャンセル確率を補正するようにしてもよい。
具体的には、快適温度範囲が20℃〜25℃であった場合に、暖房時において室内温度センサ29の検出温度が下限を下回る19℃であった場合には20%であり、検出温度が18℃であった場合には40%であり、検出温度が17℃であった場合には60%である等のように、快適温度範囲を1度外れる毎に20%ずつキャンセル確率が増大するように設定されていてもよい。そして、このようにして特定されたキャンセル確率について、空気調和装置5がデフロスト運転を開始することが予見された場合には、さらに所定%(例えば10%)増大させるように補正してもよい。
このようにデフロスト運転が行われる場合には、デフロスト運転中に室内を暖房することができないため、室内温度がさらに低下することが予見され、不快に感じた需要家が暖房運転の出力を上げる等することで、消費電力量の調整要求に予定通り応じない可能性がある。したがって、このような場合には、当該デフロスト運転が予見されている需要家の空気調和装置5については、キャンセル確率を高めに補正することで、削減要求の不履行の発生を抑制しやすくすることが可能になる。
なお、デフロスト運転としては、暖房運転時において冷媒回路20の四路切換弁22の接続状態を冷房サイクルに切り換えて、室外熱交換器23に対して圧縮機21の吐出ガスを供給する運転が挙げられる。
ここで、特に限定されないが、各需要家の空気調和装置5においてデフロスト運転の開始条件が満たされる場合としては、暖房運転開始または最後のデフロスト運転終了時から所定時間が経過しておりかつ室外熱交換器の温度(室外熱交温度センサ28bの検知温度)が所定温度を下回ったとき、もしくは、暖房運転開始または最後のデフロスト運転終了時から所定時間が経過しておりかつ外気温度(室外温度センサ28aの検知温度)が所定温度を下回ったとき、のいずれかの条件を満たした場合とすることができる。そして、この場合に、アグリゲータ3の制御部31は、仮決めを行った後であって当該仮決めされた内容を実行しようとする時間帯が開始される前の段階で、各需要家のコントローラ4との間で通信を行い、室外熱交温度センサ28bの検知温度、室外温度センサ28aの検知温度、デフロスト運転や暖房運転の履歴情報を入手することで、デフロスト運転が開始される可能性を把握することができる。具体的には、例えば、調整要求に応じる時間帯およびその直前(例えば、30分以内)において暖房運転開始または最後のデフロスト運転終了時からの所定時間が経過することとなっており、室外熱交温度センサ28bの検知温度の温度低下速度や室外温度センサ28aの検知温度の温度低下速度から、調整要求に応じる時間帯およびその直前において満たすことになると判断される場合に、当該需要家の空気調和装置5についてはキャンセル確率を高めに補正してもよい。
(8−4)変形例D
上記実施形態では、過去の消費電力量の調整要求の成績が良好な需要家の順に削減負担を割り振ることで仮決めを行い、キャンセル確率等が高い需要家を除いて成績の良好な需要家の順に削減負担を割り振ることで再配分を行う場合を例に挙げて説明した。
これに対して、例えば、削減負担の割り振りは、これに限定されるものではなく、例えば、各需要家からの削減予定の消費電力量の多さに基づいて消費電力量の調整要求の削減負担を割り振り、キャンセル確率等が高い需要家については割り振り率を下げて再配分するようにしてもよい。
具体的には、例えば、上記実施形態の図6に示す3月20日の13時〜14時の時間帯における消費電力量の調整要求の削減負担の割り振りを行う場合には、需要家A(削減予定の消費電力量が300kW):需要家B(削減予定の消費電力量が200kW):需要家C(削減予定の消費電力量が100kW):需要家D(削減予定の消費電力量が200kW):需要家E(削減予定の消費電力量が200kW)=3:2:1:2:2となるように割り振りを行う。すなわち、消費電力量の調整要求において500kWの削減要求があった場合いは、需要家Aが150kW負担し、需要家Bが100kW負担し、需要家Cが50kW負担し、需要家Dが100kW負担し、需要家Eが100kW負担することとなる。
そして、需要家Bの空気調和装置5のキャンセル確率等が高いと判断された場合には、需要家Bの分配率を例えば1/5に下げて、残りを他の需要家A、C、D、Eにおいて削減予定の消費電力量の多さに基づいて負担させることとなる。具体的には、消費電力量の調整要求において500kWの削減要求があった場合いは、需要家Aが180kW負担し、需要家Bが20kW負担し、需要家Cが60kW負担し、需要家Dが120kW負担し、需要家Eが120kW負担することとなる。
以上の場合には、キャンセルが生じることによる削減不履行の発生を抑制させつつ、各需要家から報告されている削減予定の消費電力量の多さに基づいた配分によって、余裕のある需要家に対して多めの削減負担を割り当てて、特定の需要家において削減の無理がしょうじにくいようにすることが可能になる。
3 アグリゲータ(管理装置)
5 空気調和装置
31 制御部(情報取得部、分配情報作成部)
203 アグリゲータ(管理装置)
303 サブアグリゲータ(管理装置)
特開2012−165513号公報

Claims (4)

  1. それぞれの対象空間の空気を調和させる複数の空気調和装置(5)の管理を、消費電力量の調整要求に基づいて行う管理装置(3、203、303)であって、
    前記消費電力量の調整要求があった場合に前記消費電力量の調整要求を複数の前記空気調和装置に分配するための分配情報を作成する分配情報作成部(31)と、
    複数の前記空気調和装置の現状情報を取得する情報取得部(31)と、
    を備え、
    前記分配情報作成部は、
    前記情報取得部が取得した前記現状情報に基づいて、前記現状情報の時点よりも未来において前記空気調和装置が前記消費電力量の調整要求をキャンセルする確率を算出し、
    前記確率が所定値よりも高い前記空気調和装置の分配量を減らして他の前記空気調和装置に振り分けるか、または、前記確率の上昇度合いが所定値よりも大きい前記空気調和装置の分配量を減らして他の前記空気調和装置に振り分けることで、前記分配情報を更新させる、
    複数の空気調和装置の管理装置。
  2. 前記現状情報には、それぞれの前記対象空間の現状の環境情報が含まれており、
    前記環境情報には、少なくとも前記対象空間の温度情報が含まれており、
    前記分配情報作成部は、前記情報取得部が取得する前記温度情報に基づいて前記対象空間における不快度合いが高くなるほど前記確率が高くなるように前記確率の算出を行う、
    請求項1に記載の複数の空気調和装置の管理装置。
  3. 複数の前記空気調和装置には、暖房運転中におけるデフロスト運転を実行可能なデフロスト機能付空気調和装置が含まれており、
    前記情報取得部は、前記デフロスト機能付空気調和装置から前記デフロスト運転を開始するための判定に用いられる判定用情報を取得し、
    前記分配情報作成部は、前記情報取得部が取得する前記判定用情報に基づいて前記デフロスト機能付空気調和装置が前記デフロスト運転を開始することを事前に予測し、前記デフロスト運転を開始することが事前に予測された前記デフロスト機能付空気調和装置については前記確率が高くなるように前記確率の算出を行う、
    請求項2に記載の複数の空気調和装置の管理装置。
  4. 前記情報取得部は、複数の前記空気調和装置のそれぞれにおける前記消費電力量の調整要求をキャンセルした履歴情報をさらに取得し、
    前記分配情報作成部は、前記情報取得部が取得した前記現状情報と前記履歴情報の両方に基づいて前記分配情報を更新させ、
    前記分配情報作成部は、前記履歴情報に基づいて前記消費電力量の調整要求をキャンセルする頻度が低いと判断した前記空気調和装置に対して優先的に前記分配量の振り分けが行われるように前記分配情報を更新させる、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の複数の空気調和装置の管理装置。
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