JP6020297B2 - Control plan generation method, control plan generation device, and control plan generation program - Google Patents
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本発明は、制御計画生成方法等に関する。 The present invention relates to a control plan generation method and the like.
省エネルギーについて、総電力量の削減に加えて、ピーク電力の削減がテーマとなっている。今後は、ビル、家庭、自治体などのコミュニティー単位で、蓄電池を用いたピーク電力の削減や使用電力の平準化を実現する仕組みが導入されることが予想される。 Regarding energy conservation, the theme is to reduce peak power in addition to reducing total power. In the future, it is expected that a mechanism will be introduced to reduce peak power and level power consumption using storage batteries in communities such as buildings, homes, and local governments.
しかし、蓄電池を集中配置することは、コストや安全上の問題がある。そのため、分散配置された蓄電池をうまく制御することにより、ピーク電力を削減していくことが求められる。例えば、従来技術1では、複数の蓄電池を一つの大きな蓄電池と見立てて画一的に制御し、ピーク電力を抑える技術がある。また、予測消費電力の小さい時刻で充電し、大きい時刻で放電する回帰予測に基づく従来技術2や、過去の傾向から、ピークの来ない時間帯に充電し、ピークの来る時間帯に放電する従来技術3がある。
However, centrally arranging storage batteries has problems in terms of cost and safety. Therefore, it is required to reduce the peak power by well controlling the storage batteries arranged in a distributed manner. For example, in the
しかしながら、上述した従来技術では、ピーク電力を削減する蓄電池の制御計画を十分に最適化することができないことがあるという問題がある。 However, the above-described conventional technique has a problem that the storage battery control plan for reducing the peak power may not be sufficiently optimized.
例えば、従来技術1では、複数の蓄電池を一つの大きな蓄電池と見立てているため、各蓄電池の能力を十分に使い切れていない。また、従来技術2では、予想した消費電力と実際の消費電力とが異なった場合に、ピーク電力を削減することができない。また、従来技術3では、蓄電池の放電量が分散されるため、ピーク電力の削減効果が小さくなってしまう。
For example, in the
1つの側面では、ピーク電力を削減する蓄電池の制御計画を最適化できる制御計画生成方法、制御計画生成装置および制御計画生成プログラムを提供することを目的とする。 In one aspect, an object is to provide a control plan generation method, a control plan generation device, and a control plan generation program that can optimize a control plan for a storage battery that reduces peak power.
第1の案では、コンピュータが下記の各処理を実行する。コンピュータは、複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる指令の一部を他の指令に置き換えた第二制御計画を生成する。コンピュータは、複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、第二制御計画における複数回の指令に従って複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションする。コンピュータは、シミュレーション結果に基づき、第二制御計画による状態遷移が第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定する。コンピュータは、所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する。コンピュータは、上記処理を繰り返し実行し、第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める。 In the first plan, the computer executes the following processes. The computer generates a second control plan in which a part of a command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices is replaced with another command. The computer sets the maximum value for each time period of demand forecast of multiple power for a given system including multiple devices as the peak power value of each time zone, and controls multiple devices according to multiple commands in the second control plan Simulate the state transitions when Based on the simulation result, the computer determines whether the state transition based on the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition based on the first control plan. The computer updates the first control plan with the second control plan when closer to a predetermined target. The computer repeatedly executes the above processing, and if the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the computer performs the same control as the command immediately before the continuation command. Find state transitions.
本発明の1実施態様によれば、ピーク電力を削減する蓄電池の制御計画を最適化することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to optimize a storage battery control plan that reduces peak power.
以下に、本願の開示する制御計画生成方法、制御計画生成装置および制御計画生成プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a control plan generation method, a control plan generation device, and a control plan generation program disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
本実施例1では一例として、オフィスなどのコミュニティー単位の電力需要予測を基に、ノートPC(Personal Computer)のバッテリーをオフィスの余剰電力として利用することを提案する。ノートPCのバッテリーを蓄電池として利用する。これにより、ピーク電力の削減と使用電力の平準化を目指す。 In the first embodiment, as an example, it is proposed to use the battery of a notebook PC (Personal Computer) as surplus power in the office based on the power demand prediction in units of communities such as offices. The battery of the notebook PC is used as a storage battery. This aims to reduce peak power and level power usage.
例えば、一定時間の使用電力量が閾値を越える場合には放電し、閾値を超えない場合には充電するような制御方法が考えられる。 For example, a control method is conceivable in which discharging is performed when the amount of power used for a certain time exceeds a threshold value, and charging is performed when the power consumption does not exceed the threshold value.
なお、ノートPCのバッテリーには、最低限の充電量を残しておく。停電時や出張時などの電源が使えない時にも、ノートPCは動作しなければならないからである。また、充放電の繰り返しによる無駄なバッテリーの劣化は、避けるようにする。 Note that a minimum charge amount is left in the notebook PC battery. This is because the notebook PC must operate even when the power source is unavailable during a power failure or business trip. Also, useless battery deterioration due to repeated charging and discharging should be avoided.
最初に、本実施例1に係る制御システムの概要を説明する。図1は、制御システムの概略図である。制御システムは、ネットワーク50に接続されている。例えば、制御システムは、クラウド10上にあり、ネットワーク50を介してオフィス20のLAN(Local Area Network)と接続している。あるいは、制御システムは、オフィス20のLANに直接接続されている。オフィス20のLANの図示を省略する。
First, the outline of the control system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of a control system. The control system is connected to the
オフィス20のLANには、複数のノートPCが接続されている。制御システムは、ノートPCから電源モード、バッテリーの充電率等の情報を収集し、更に、ノートPCの電力にまつわる制御を行う。
A plurality of notebook PCs are connected to the LAN of the
制御システム、あるいは制御システムと同様にネットワークを介してノートPCと接続された予測システムが、複数の確率付きの電力需要予測を行う。ここでは、一日分の予測を想定する。制御システム又は予測システムは、ノートPCと他の電気機器による使用電力量の現在の実測値と、過去の実測値などに基づいて、確率付きの電力需要予測を行う。例えば、予測システムは、どのような従来技術を利用して、確率付きの電力需要予測を行っても良い。予測システムは、複数の電力需要予測をたてた場合には、電力需要予測毎に、係る電力需要予測となる確率を対応付ける。例えば、異なる日にちにおける実際の複数の電力需要と、電力需要予測とを比較し、電力需要予測と略一致する実際の電力需要の割合から、電力需要予測の確率を算出する。 A control system or a prediction system connected to a notebook PC via a network as in the control system performs power demand prediction with a plurality of probabilities. Here, a prediction for one day is assumed. The control system or the prediction system performs power demand prediction with probability on the basis of the current measured value of the amount of power used by the notebook PC and other electric devices, the past measured value, and the like. For example, the prediction system may perform power demand prediction with probability using any conventional technique. In the case where a plurality of power demand predictions are made, the prediction system associates each power demand prediction with a probability that the power demand prediction is made. For example, a plurality of actual power demands on different dates are compared with the power demand prediction, and the probability of the power demand prediction is calculated from the ratio of the actual power demand that substantially matches the power demand prediction.
制御システムは、この複数の確率付きの電力需要予測と現在の電力使用状況に基づいて、一日の充放電計画を立案する。充放電計画は、一日を通して繰り返し最適化される。 The control system makes a charge / discharge plan for one day based on the power demand forecast with a plurality of probabilities and the current power usage state. The charge / discharge plan is repeatedly optimized throughout the day.
次に、ノートPCについて説明する。起動中のノートPCは、バッテリーの充電率と電源モードの状態を保持する。制御システム及び予測システムは、ネットワークを介して、この情報を取得する。 Next, the notebook PC will be described. The activated notebook PC maintains the battery charge rate and the power mode state. The control system and the prediction system obtain this information via the network.
電源モードについて説明する。図2は、電源モードの例を示す図である。電源モードは、交流電源モードと、バッテリーモードと、チャージモードのいずれかである。以下では、交流電源モードをAC(Alternating Current)電源モードと表記する。 The power mode will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the power mode. The power mode is any one of an AC power mode, a battery mode, and a charge mode. Hereinafter, the AC power supply mode is referred to as an AC (Alternating Current) power supply mode.
AC電源モードでは、ノートPCは交流電源から供給された電力を使用する。但し、AC電源モードでは、ノートPCのバッテリーの充電を行わない。従って、バッテリーの充電率は変化しない。尚、交流電源は、電力会社や自家発電システムなど、制御対象の外から供給される。例えば、AC電源モードの使用電力は13Wとなる。以下、交流電源をAC電源と表記する。 In the AC power supply mode, the notebook PC uses power supplied from an AC power supply. However, in the AC power supply mode, the notebook battery is not charged. Therefore, the charging rate of the battery does not change. The AC power is supplied from outside the control target such as an electric power company or a private power generation system. For example, the power consumption in the AC power supply mode is 13W. Hereinafter, the AC power source is referred to as an AC power source.
バッテリーモードでは、ノートPCはバッテリーから供給された電力を使用する。従って、AC電源から供給される電力は使用せず、バッテリーの充電率は、単調に減少する。バッテリーモードの使用電力は0Wとなる。 In the battery mode, the notebook PC uses the power supplied from the battery. Therefore, the power supplied from the AC power supply is not used, and the charging rate of the battery decreases monotonously. The power consumption in the battery mode is 0W.
チャージモードでは、ノートPCはAC電源から供給された電力を使用し、更にノートPCのバッテリーの充電を行う。従って、バッテリーの充電率は、増加する。例えば、チャージモードの使用電力は65Wとなる。 In the charge mode, the notebook PC uses the power supplied from the AC power source and further charges the battery of the notebook PC. Therefore, the charging rate of the battery increases. For example, the power consumption in the charge mode is 65W.
図3は、ノートPC使用時の電力の変化の一例を示す図である。図3の横軸は時間を示し、縦軸は使用電力(W)を示す。図3において、AcはAC電源モードを示し、Baはバッテリーモードを示し、Chは、チャージモードを示す。チャージモードの使用電力は、AC電源モードの使用電力に比べて高い。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a change in power when the notebook PC is used. The horizontal axis in FIG. 3 indicates time, and the vertical axis indicates power consumption (W). In FIG. 3, Ac indicates an AC power supply mode, Ba indicates a battery mode, and Ch indicates a charge mode. The power used in the charge mode is higher than the power used in the AC power supply mode.
ノートPCは、電源モードを変更できるようになっている。例えば、電源モードはソフトウェアで制御してもよい。図4は、電源モードを制御するソフトウェアが提供する画面の例を示す図である。図4に示す画面は、充電しない時間帯とバッテリーで動作する時間帯の指定を受け付ける。ノートPCは、自動的に指定された電源モードで動作する。電源モードの切り替えのために、電源ケーブルを抜き差しせずともよい。 The notebook PC can change the power mode. For example, the power mode may be controlled by software. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a screen provided by software for controlling the power supply mode. The screen shown in FIG. 4 accepts designation of a time zone during which charging is not performed and a time zone during which the battery is operated. The notebook PC automatically operates in the designated power supply mode. It is not necessary to connect or disconnect the power cable for switching the power mode.
但し、各ノートPCのチャージモードが重複する場合、全体の使用電力は増大する。従って、制御システムにより、電源モードの全体的な制御を行うことにする。制御システムは、ユーザに代わって、各ノートPCの電源モードを切り替える。制御システムは、例えば前述のソフトウェアを介してノートPCを遠隔制御する。 However, when the charge mode of each notebook PC overlaps, the total power consumption increases. Therefore, the overall control of the power supply mode is performed by the control system. The control system switches the power mode of each notebook PC on behalf of the user. The control system remotely controls the notebook PC via the above-described software, for example.
次に、ノートPCのバッテリーについて説明する。バッテリーには、例えばリチウムイオン電池が使用される。過度の劣化は、避けなければならないので、電源モードを制御する際は、リチウムイオン電池の劣化にも配慮する。 Next, the battery of the notebook PC will be described. For example, a lithium ion battery is used as the battery. Excessive deterioration must be avoided, so when controlling the power supply mode, consider the deterioration of the lithium ion battery.
リチウムイオン電池は以下の特性を持つ。リチウムイオン電池は、100%付近での充電と0%付近での放電によって、大きく劣化する。100%付近での充電を過充電とよび、0%付近での放電を過放電という。リチウムイオン電池は、放電しきらない状態で再充電を繰り返すことにより、劣化は加速しない。すなわち、リチウムイオン電池にメモリー効果はない。リチウムイオン電池は、充放電を繰り返すことによって、充電可能な容量が減少する。 The lithium ion battery has the following characteristics. Lithium ion batteries are greatly degraded by charging near 100% and discharging near 0%. Charging near 100% is called overcharging, and discharging around 0% is called overdischarging. Deterioration of the lithium ion battery is not accelerated by repeated recharging in a state where it is not fully discharged. That is, the lithium ion battery has no memory effect. Lithium ion batteries have a rechargeable capacity that is reduced by repeated charge and discharge.
バッテリーの劣化を抑えるために、注意を払い、無駄な充放電は、避けるようにする。また、100%付近での充電と0%付近での放電も避けるようにする。一方、充放電の切り替え回数については、上記の特性から配慮しないものとする。 Care should be taken to prevent battery deterioration and avoid unnecessary charging and discharging. Also, avoid charging near 100% and discharging near 0%. On the other hand, the number of charge / discharge switching is not considered from the above characteristics.
ノートPCは持ち運びにより、ネットワークから切断され、後に再接続される。再接続までの時間や再接続された時点での充電率の予測は、困難である。そのため、短い間隔で充放電計画を見直すことが望ましい。電力需要予測と充放電計画の最適化は、例えば30分間隔で繰り返される。 The notebook PC is disconnected from the network and is reconnected later. It is difficult to predict the time until reconnection and the charging rate at the time of reconnection. Therefore, it is desirable to review the charge / discharge plan at short intervals. The power demand prediction and the charge / discharge plan optimization are repeated, for example, at 30-minute intervals.
また、最適化の計算の間にも、状態は変化する。従って、最適化の計算時間は、短い方が望ましい。例えば、本実施の形態では、制御システムは、1分程度で最適化の計算を終えるものとする。 The state also changes during optimization calculations. Therefore, it is desirable that the calculation time for optimization is shorter. For example, in this embodiment, it is assumed that the control system finishes the optimization calculation in about one minute.
夜間電力による充電ができない場合には、夜間であっても所定の終了時刻に制御を終了する。時間が経過する毎に、最適化計算の対象となる区間数が小さくなるようにしてもよい。また、翌日のピーク電力削減のために、終了時刻での充電量最大化を目的としてもよい。 If charging with nighttime power is not possible, the control ends at a predetermined end time even at night. Each time, the number of sections to be optimized may be reduced. Further, in order to reduce the peak power on the next day, the charge amount at the end time may be maximized.
充放電計画は、複数の目的関数を持つ最適化問題により導かれる。例えば、オフィス全体の一日にピーク電力を指標として算出し、その指標の最小化を目標とする。また、終了時刻でのバッテリー充電量を指標として算出し、その指標の最大化を目標とする。また、オフィスの総使用電力を指標として算出し、その指標の最小化を目標とする。 The charge / discharge plan is derived from an optimization problem with multiple objective functions. For example, the peak power is calculated as an index for one day in the entire office, and the target is to minimize the index. In addition, the battery charge amount at the end time is calculated as an index, and the index is maximized. The total power used in the office is calculated as an index, and the target is to minimize the index.
以下に各目的関数について説明する。 Each objective function will be described below.
下記の説明において、ピーク電力P(Wh)は、オフィスにおける時刻0から時刻keまでのピーク電力を示す実数変数である。充電量の総和C(Wh)は、時刻keでのバッテリー充電量の総和を示す実数変数である。総使用電力量G(Wh)は、時刻ksからkeまでに全ノートPCがAC電源から使用する総使用電力量を示す変数である。
In the following description, the peak power P (Wh) is a real number variable indicating the peak power from
例えば、ピーク電力削減を最大目標とすると、ピーク電力P、充電量の総和C、総使用電力量Gの順に優先される。これらは、例えば辞書式順序で単目的化した目的関数を用いることにより、総合的に評価することができる。 For example, if peak power reduction is the maximum target, priority is given in the order of peak power P, charge amount sum C, and total power consumption G. These can be comprehensively evaluated by using, for example, an objective function that is singly-purposed in a lexicographic order.
辞書式順序とは、以下のように定義される。
x=(x1,...xn),y=(y1,...yn)∈Rに対して、ベクトルに対する辞書式順序≦lexは以下のように定義される。
x≦lexy <=>x=y または x≠y かつ xj<yj (j=min(j|xj≠yj)
The lexicographic order is defined as follows.
For x = (x 1 ,... x n ), y = (y 1 ,... y n ) εR, the lexicographic order ≦ lex for the vector is defined as follows:
x ≦ lex y <=> x = y or x ≠ y and x j <y j (j = min (j | x j ≠ y j )
以下、各種のパラメータについて説明する。 Hereinafter, various parameters will be described.
時刻ksにネットワークを介して観測されたノートPCを表す集合Mを下記の式で定義する。 A set M representing a notebook PC observed via the network at time k s is defined by the following equation.
時刻を表す集合Kを下記の式で定義する。 A set K representing time is defined by the following equation.
最適化対象となる時刻の集合Koを下記のように定義する。 A set K o of time to be optimized is defined as follows.
最適化以前の時刻の集合Kpを以下のように定義する。 A set K p of time before optimization is defined as follows.
電源モードを表す集合Uを下記のように定義する。AcはAC電源モードを示し、Baはバッテリーモードを示し、Chはチャージモードを示す。 A set U representing the power mode is defined as follows. Ac indicates an AC power supply mode, Ba indicates a battery mode, and Ch indicates a charge mode.
時刻k∈KoにおけるノートPCi∈Mに対する指令値(電源モード)を表す変数ui[k]を下記のように定義する。 A variable u i [k] representing a command value (power supply mode) for the notebook PCiεM at time kεK o is defined as follows.
時刻k∈KoにおけるノートPCi∈Mの電源モードを表す変数を下記のように定義する。 A variable representing the power mode of the notebook PCiεM at time kεK o is defined as follows.
時刻ksにおけるノートPCi∈Mの電源モードの実測値を表す定数vi,ksを下記のように定義する。 Constants v i, ks representing the measured value of the power mode of the notebook PCiεM at time k s are defined as follows.
時刻k∈KoにおけるノートPCi∈Mの充電率を示す実数変数を
時刻ksにおけるノートPCi∈Mの充電率の実測値を示す定数を
ノートPCi∈Mの最小充電を示す定数を
ノートPCi∈Mの最大充電率を示す定数を
ノートPCi∈Mのバッテリー容量(Wh)を表す定数を
オフィス全体における時刻k∈Kpからk+1までの使用電力の実測値を
時刻ksに得られた、オフィスにおける時刻k∈Koからk+1までの電力需要予測を示す定数(Wh)を
充電率xi[k]かつ電源モードvi[k]のノートPCi∈Mの、時刻k+1における充電率xi[k+1]を表す関数を
充電率xi[k]かつ電源モードvi[k]のノートPCi∈Mが、時刻kからk+1までにAC電源から使用する使用電力(Wh)を示す関数を
図5は、各変数の時刻毎の関係を示す図である。図5の横軸は時間を示し、縦軸は充電率を示す。一般に指令値ui[ks−1]と実測値vi,ksは一致しない。充電率に最大値および最小値が存在するのは、充電率が飽和するからである。例えば充電率は、100%以上にはならないので、時刻ks−1の時点で、電源モードChで動作していても、100%になった時点で電源モードAcに推移し、実測値vi,ksは電源モードAcになる。 FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship of each variable for each time. The horizontal axis of FIG. 5 indicates time, and the vertical axis indicates the charging rate. In general, the command value u i [k s −1] and the actually measured values v i, ks do not match. The reason why the maximum value and the minimum value exist in the charging rate is that the charging rate is saturated. For example, since the charging rate does not exceed 100%, even when operating in the power supply mode Ch at the time k s −1, the state changes to the power supply mode Ac when it reaches 100%, and the measured value v i , Ks becomes the power supply mode Ac.
また、Ac以外の電源モードでは、充電率の実測値xi,ksは、充電率の変数xi[ks]と一致しないが、同じ値として扱うものとする。 In the power supply modes other than Ac, the measured value x i, ks of the charging rate does not coincide with the charging rate variable x i [k s ], but is treated as the same value.
最適化開始時刻での問題は、指令値ui[k]を決定変数とする数理計画問題として定式化される。 The problem at the optimization start time is formulated as a mathematical programming problem with the command value u i [k] as a decision variable.
目的関数(1a)は、辞書式順序により単目的化した目的関数である。 The objective function (1a) is an objective function that is unipurposed by lexicographic order.
制約式(1b)および(1c)は、ピーク電力が、オフィス全体の使用電力の過去の実測値と、ノートPCのバッテリー制御後におけるオフィス全体の使用電力量とのうちの最大値であることを表している。制約式(1c)の電力需要予測Dks[k]は、使用電力量の実測値s[k](k∈Kp)に基づき複数種類予測され、ノートPCの使用電力量を含んでいる。このため、ノートPCに対する指令値である電源モードによる使用電力量とノートPCが電源モードAcで動作している場合を仮定した使用電力量との差の総和にてDks[k]を調整している。電力需要予測Dksは、確率付きの電力需要予測毎に生成されるため、ここでは、各電力需要予測Dksをmで区別する。 The constraint equations (1b) and (1c) indicate that the peak power is the maximum value of the past actual measurement value of the power consumption of the entire office and the power consumption of the entire office after battery control of the notebook PC. Represents. A plurality of types of power demand predictions D ks [k] in the constraint equation (1c) are predicted based on the actual measurement value s [k] (kεK p ) of the power consumption, and include the power consumption of the notebook PC. Therefore, D ks [k] is adjusted by the sum of the differences between the power consumption in the power supply mode, which is a command value for the notebook PC, and the power consumption assuming that the notebook PC is operating in the power supply mode Ac. ing. Since the power demand forecast Dks is generated for each power demand forecast with probability, each power demand forecast Dks is distinguished by m here.
なお、電源モードBaでは、AC電源からの電力を使用しないため、使用電力量は0である。また、電源モードCh時には電源モードAc時よりも電力を多く使用するので、電源モードChによる使用電力量は、電源モードAcによる使用電力量よりも大きい。 In the power supply mode Ba, the power consumption is 0 because the power from the AC power supply is not used. Further, since more power is used in the power supply mode Ch than in the power supply mode Ac, the power consumption by the power supply mode Ch is larger than the power consumption by the power supply mode Ac.
制約式(1d)は、充電量Cが最適化終了時刻keにおけるすべてのノートPCの充電量の和であることを表している。 Constraints (1d) represents that the charged amount C is the sum of the amount of charge of all of the notebook PC in the optimization end time k e.
制約式(1e)は、総使用電力量Gが時刻ksからkeまでに全てのノートPCのAC電源から使用した電力量の和であることを表している。 Constraints (1e) represents the total consumed electric energy G is a sum of the amount of power used from AC power to all of the notebook PC from time k s to k e.
制約式(1f)は、電源モードの実測値が時刻ks−1における電源モードとして設定されることを表している。 The constraint equation (1f) represents that the actually measured value of the power mode is set as the power mode at the time k s −1.
制約式(1g)は、最適化期間の各時刻では、指定した電源モードで動作することを意味する。 The constraint equation (1g) means that it operates in the designated power supply mode at each time of the optimization period.
制約式(1h)は、充電率の実測値が最適化開始時刻の充電率に設定されることを表している。 The constraint equation (1h) represents that the measured value of the charging rate is set to the charging rate at the optimization start time.
制約式(1i)は、充電率に関する状態方程式である。なお、バッテリーから供給された電力で動作する場合には充電率は減少するためfi(xi[k],Ba)<xi[k]であり、充電時には充電率が増加するためfi(xi[k],Ch)>xi[k]である。ここでは自然放電はないものと仮定する。したがって、fi(xi[k],Ac)=xi[k]である。 The constraint equation (1i) is a state equation regarding the charging rate. Incidentally, f i to reduce the charging rate when operating in power supplied from the battery (x i [k], Ba ) < a x i [k], f i since the time of charging the charging rate increases (x i [k], Ch)> x i [k]. Here, it is assumed that there is no spontaneous discharge. Therefore, f i (x i [k], Ac) = x i [k].
制約式(1j)は、充電率の範囲を表している。そして式(A)は、充電率がxl i以下の場合には放電しないことを表し、式(B)は、充電率がxu i以上の場合には充電しないことを表す。 The constraint equation (1j) represents the range of the charging rate. Expression (A) represents that no discharging is performed when the charging rate is equal to or less than x l i , and Expression (B) represents that charging is not performed when the charging rate is equal to or greater than x u i .
制約式(1k)は、過充電を避けるための制約を表す。この式は、充電率が、設定されている最大充電率xu iより10%以上下がっていない場合には充電を開始しない、ということを表している。 The constraint equation (1k) represents a constraint for avoiding overcharge. This equation, the charging rate does not start charging when not been lowered by 10% or more than the maximum charging rate x u i being set, it represents that.
図6は、ノートPCの充電時及び放電時の充電率の推移を示す図である。図6の曲線60aは、充電曲線を示し、曲線60bは、放電曲線を示す。図6からわかるように、放電に費やされる時間よりも充電にかかる時間のほうが短い。このように、バッテリーを短時間で充電させるので、図2で示すように充電時(Ch)での電力使用量は大きい。
FIG. 6 is a diagram showing the transition of the charging rate during charging and discharging of the notebook PC. A
図6に示したデータを基に、充電率fiの関数を設定する。各電源モードでの使用電力量は、CPU(Central Processing Unit)使用率などに依存するが、たとえば図2のように一定値をとると仮定して、関数giも、線形関数で近似する。 A function of the charging rate f i is set based on the data shown in FIG. The amount of electric power used in each power supply mode is dependent on a CPU (Central Processing Unit) utilization, for example on the assumption that takes a constant value as shown in FIG. 2, the function g i is also approximated by a linear function.
上記のように、与えられた問題は、最適値を与える変数ui[k]を探索する組み合わせの最適化問題である。決定変数ui[k]は電源モードAc,Ba,及びChの3つの状態をとるため、多数の組み合わせがあり、総当たりで厳密な解を得ることは困難である。そのため、局所探索法による近似解法が現実的に有効な手段の一つである。 As described above, the given problem is a combinatorial optimization problem in which a variable u i [k] that gives an optimum value is searched. Since the decision variable u i [k] takes three states of the power supply modes Ac, Ba, and Ch, there are a large number of combinations, and it is difficult to obtain a rigorous exact solution. Therefore, the approximate solution method based on the local search method is one of the practically effective means.
例えば、単純な局所探索法として、以下に示すような探索近傍が考えられる。探索空間を以下のように定義する。 For example, as a simple local search method, the search neighborhood shown below can be considered. The search space is defined as follows.
また、置換は、u∈Xに含まれる任意の変数(k∈Ko,i∈Mであるui[k])を、Uの任意の要素で置き換える操作である。Xは、置換操作について閉じている。 The replacement is an operation of replacing an arbitrary variable included in uεX (u i [k] where kεK o , iεM) with an arbitrary element of U. X is closed for the replace operation.
単純な局所探索法では、u∈Xの探索近傍Nm(u)は、以下の通り定義される。 In a simple local search method, the search neighborhood N m (u) for uεX is defined as follows.
Nm(u)={v∈X|vはuをm回置換したもの} N m (u) = {vεX | v is a substitution of u m times}
しかし、このような単純な局所探索法は、実行可能領域において効率的に探索できないことがある。その場合に、異なる探索空間を用意し、その中で効率的に局所探索を行う方法が考えられる。以下の例では、単純な局所探索法ではなく、架空の探索空間に基づく局所探索アルゴリズムを採用する。架空の探索空間は、間接的な指令(この例では、架空の電源モード。例えば、後述する継続指令Du)を含む。間接的な指令は、直接実行することはできないが、架空の探索空間は、実行可能な領域に変換されるので、最終的に実行可能となる。 However, such a simple local search method may not be efficiently searched in the feasible region. In that case, a method of preparing a different search space and performing a local search efficiently in that space can be considered. In the following example, a local search algorithm based on an imaginary search space is adopted instead of a simple local search method. The imaginary search space includes an indirect command (in this example, a imaginary power supply mode. For example, a continuation command Du described later). Indirect commands cannot be executed directly, but the fictitious search space is converted into an executable region, so that it can finally be executed.
架空の探索空間のため、新たな変数u'i[k](k∈Ko,i∈M)を導入する。この変数を、未確定の指令値という。 A new variable u ′ i [k] (kεK o , iεM) is introduced for the fictional search space. This variable is called an undefined command value.
この変数u'i[k]は、電源モードの指令値を表す変数であり、指令値として実行可能な電源モードAc,Ba及びChの他に架空の電源モードDu(Dummy)をもつ。電源モードDuは、前回の時刻での電源モードを継続することを示し、継続指令ともいう。 This variable u ′ i [k] is a variable representing the command value of the power supply mode, and has a fictitious power supply mode Du (Dummy) in addition to the power supply modes Ac, Ba and Ch that can be executed as the command value. The power mode Du indicates that the power mode at the previous time is continued and is also referred to as a continuation command.
Duを加えた電源モード集合U'={Ac、Ba、Ch、Du}による探索空間を以下のように定義する。 A search space by the power mode set U ′ = {Ac, Ba, Ch, Du} to which Du is added is defined as follows.
以下、図1に示した制御システム(より具体的には充放電制御を実行する1又は複数のコンピュータ)内のシミュレーション部によるシミュレーション処理について説明する。なお、制御システムは、充放電制御を実行する1又は複数のコンピュータによって構成される。また、シミュレーション部を後述する図に対応させて、シミュレーション部19と表記する。
Hereinafter, simulation processing by the simulation unit in the control system shown in FIG. 1 (more specifically, one or more computers that execute charge / discharge control) will be described. The control system includes one or more computers that execute charge / discharge control. Further, the simulation unit is referred to as a
シミュレーション部19は、空間X'から空間Xへの写像も行う。シミュレーション部19は、未確定の指令値u'i[k]に基づいて、元の問題の決定変数である実行可能な指令値ui[k]および目的関数値を求める。また、シミュレーション部19は、後述するサブルーチン処理も行う。シミュレーション部19は、サブルーチン処理で、各ノートPCであるi∈Mについて、最適化期間の各時刻における使用電力量と、各時刻における実行可能な指令値ui[k]と、各時刻において想定される充電率xi[k]を求める。
The
サブルーチン処理において、シミュレーション部19は、制約に違反した未確定の指令値u'i[k]を受け取った場合に、実行可能な指令値に電源モードAcを設定する。電源モードAcは常に実行できるので、この設定により、シミュレーション部19は、任意の未確定の指令値u'i[k]に対して常に実行可能な解が得られるようにする。
In the subroutine processing, the
制約に違反した未確定の指令値を受けて電源モードAcを設定することは、制御システムから受けた指令値による電源モードが制約に違反している場合に、ノートPC自身が自動的に電源モードをAcに変更する動作に相当する。実際に100%以上に充電することはできないので、図5のように電源モードChが100%に達した時点で、電源モードをAcに変更することは、理にかなう動作である。 Setting the power mode Ac in response to an indeterminate command value that violates the constraint means that if the power mode according to the command value received from the control system violates the constraint, the notebook PC itself automatically Is equivalent to the operation of changing to Ac. Since it cannot actually be charged to 100% or more, it is reasonable to change the power mode to Ac when the power mode Ch reaches 100% as shown in FIG.
図7は、未確定の指令値及び実行可能な指令値と充電率との関係の例を示す図である。横軸は時間軸を示し、縦軸はノートPCのバッテリーの充電率を示している。この例で、最小充電率は10%である。つまり、シミュレーション部19は、充電率が10%以下にならないように制御する。電源モードDuは、前の電源モードの継続を意味するので、シミュレーション部19は、u'i[2]=Duについて、ui[1]=Acを反復し、ui[2]=Acと設定する。また、シミュレーション部19は、u'i[4]=Duについて、ui[3]=Baを反復し、ui[4]=Baと設定する。一方、時刻5に充電率は10%に達するので、シミュレーション部19は、u'i[6]=Duについて、ui[5]=Baを反復せず、ui[6]=Acと設定する。それ以降の時刻7でも、シミュレーション部19は、u'i[7]=Baの指令に従わず、ui[7]=Acと設定する。このように、シミュレーション部19は、任意のu'∈X'から実行可能解u∈Xを生成する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the uncertain command value and the executable command value and the charging rate. The horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the charging rate of the notebook PC battery. In this example, the minimum charging rate is 10%. That is, the
次に、具体的なシミュレーション処理について説明する。図8Aと図8Bは、シミュレーション処理のメインルーチンのフローを示す図である。シミュレーション部19は、このシミュレーション処理で、全ノートPCiについての未確定の指令値u'i[k]と電源モードの実測値vi,ksと充電率の実測値xi,ksと、更に全体の電力需要予測Dks[k]と使用電力量の実測値s[k]とを入力し、全ノートPCiについての実行可能な指令値ui[k]と目的関数値とを出力する。
Next, specific simulation processing will be described. 8A and 8B are diagrams illustrating a flow of a main routine of the simulation process. In this simulation process, the
まず、シミュレーション部19は、総使用電力量変数Gと充電量総和変数Cとピーク電力変数P[k]を初期化する(S101〜S105)。なお、ステップS105では、予測された複数のDm ks[k]の値が、それぞれpm[k]に入力されるものとする。図9は、目標の指標を記憶する領域の構成の例を示す図である。シミュレーション部19は、総使用電力量変数Gに0を設定し、充電量総和変数Cに0を設定し、各時刻のピーク電力変数Pm[k]に、対応する時刻の電力需要予測Dm ks[k]を設定する。図10は、電力需要予測を記憶する領域の構成の例を示す図である。
First, the
シミュレーション部19は、各ノートPCについて、S109〜S121のループ処理を繰り返す。シミュレーション部19は、S111の第一行で、実行可能な指令値を初期化する。具体的には、シミュレーション部19は、電源モードの実測値を、最適化開始時刻の一単位時間前の指令値変数に設定する。図11は、実行可能な指令値を記憶する領域の構成の例を示す図である。次に、シミュレーション部19は、S111の第二行で、充電率を初期化する。具体的には、シミュレーション部19は、最適化開始時刻の充電率の実測値を、最適化開始時刻の充電率の変数に設定する。図12は、充電率の記憶領域の構成の例を示す図である。シミュレーション部19は、S111の第三行で、ノートPC単位のシミュレーション(サブルーチン処理)を行う。この処理については、後述する。
The
シミュレーション部19は、S111の第四行で、前述のノートPC単位のシミュレーションにより算出された最適化期間のノートPCiの使用電力Gi(simulatePC( )の結果に含まれる)を、総使用電力量変数Gに加算する。S109〜S121のループをすべてのノートPCについて実行すると、すべてのノートPC使用電力を合算することになり、シミュレーション部19は、総使用電力量Gを算出したことになる。
In the fourth line of S111, the
シミュレーション部19は、S111の第五行で、充電量総和変数Cに最適化終了時刻のノートPCの充電量cixi[ke]を加算する。シミュレーション部19は、ノートPCiの容量に最適化終了時刻におけるそのノートPCiの充電率(simulatePC( )の結果に含まれる)を乗ずることにより、最適化終了時刻におけるそのノートPCiの充電量を求める。シミュレーション部19は、PC情報テーブルから各ノートPCの容量の情報を取得する。PC情報テーブルは、各ノートPCについてそれぞれのバッテリーの容量の情報を記憶している。
In the fifth line of S111, the
また、シミュレーション部19は、前述のノートPC単位のシミュレーション(サブルーチン処理)で、最適化終了時刻のノートPCiの充電率をすでに算出しているので、これらを用いる。シミュレーション部19は、S109〜S121のループを繰り返すことで、すべてのノートPCの最適化終了時刻の充電量を合算することになり、充電量総和Cを算出したことになる。
In addition, the
更に、シミュレーション部19は、最適化期間の各時刻におけるピーク電力変数Pを算出する(S113〜S119)。シミュレーション部19は、各ノートPCについて、AC電源モードで制御したと想定した場合の使用電力量から、実行可能な指令値の電源モードに従って制御したと想定した場合の使用電力量を引いた差(削減分の電力量に相当する。)を減ずることによりピーク電力を求める。このとき、シミュレーション部19は、AC電源からの使用電力量のみを算出の対象としている。また、シミュレーション部19は、充電率と電源モードに基づいて使用電力量を算出している。シミュレーション部19は、すべてのノートPCについて削減分の電力量を既に初期値として設定されているDm ks[k]から調整することにより、各時刻におけるピーク電力変数を求める。シミュレーション部19が求めたピーク電力変数は、各時間帯の全体の消費電力量を示している。
Further, the
なお、シミュレーション部19は、ステップS117において、Pm[k]のmを変更しつつステップS117の矢印右側の計算を実行し、実行した各計算結果の内、計算結果が最大となる値を、P[k]に格納する。
In step S117, the
最後に、図8bの処理に移行して、シミュレーション部19は、各時刻における使用電力量の実測値s[k]とピーク電力変数P[k]から最大値を探索する。具体的には、シミュレーション部19は、各使用電力量の実測値s[k]同士を比較して、kがks以下の場合には、それらのうちの最大値を求め(S123〜S131)、kがksより大きい場合には、その最大値に対して各ピーク電力変数も比較して、全体のうちの最大値を求める(S133〜S141)。
Finally, the process proceeds to the process of FIG. 8b, and the
続いて、図13を用いてサブルーチン処理によるノートPC単位のシミュレーションについて説明する。図13は、サブルーチン処理のフローを示す図である。シミュレーション部19は、このサブルーチン処理で、一つのノートPCiについての未確定の指令値u'i[k]を入力し、未確定の指令値u'i[k]に従って動作した場合の最適化の対象となる時刻における実行可能な指令値ui[k]と最適化期間の最終時刻における充電率xi[ke]と最適化期間における使用電力量Giとを出力する。シミュレーション部19は、最適化期間の使用電力変数Giを0に初期化する(S201)。
Next, a notebook PC unit simulation by a subroutine process will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing a flow of subroutine processing. In this subroutine processing, the
シミュレーション部19は、更に、最適化期間の各時刻について、S205〜S227のループ処理を行う。S207では、最適化期間内の時刻における当該ノートPCiの未確定の指令値が継続指令Duであるかを判断する。各時刻における当該ノートPCiの未確定の指令値が継続指令Duである場合には(S207,Yes)、シミュレーション部19は、前回の指令値を反復して当該未確定の指令値に設定する(S209)。当該未確定の指令値が継続指令Duではない場合(S207,No)、つまり実行可能な電源モードの指令(Ac、Ba、Ch)である場合には、シミュレーション部19は指令値を変更しない。図14は、未確定の指令値を記憶する領域の構成の例を示す図である。
The
S211では、(1k)の制約条件及び(A)及び(B)式を満たすか否かを判断する。(1k)の制限に該当する場合には(ステップS211,Yes)、シミュレーション部19は、未確定の指令値をAcに変更する(S213)。つまり、充電率が最大値より10%以上下がっていない場合には、シミュレーション部19は、充電が行われないようにする。
In S211, it is determined whether the constraint condition (1k) and the expressions (A) and (B) are satisfied. When the restriction (1k) is satisfied (step S211, Yes), the
そして、シミュレーション部19は、当該時刻の充電率xi[k]と未確定の指令値u'i[k](電源モード)に基づいて、次回の時刻の充電率を求める(S215)。
And the
S217では、(1j)の制約条件を満たすか否かを判断する。(1j)の制約に該当する場合には(S217,Yes)、シミュレーション部19は、実行可能な指令値をAcに変更する(S219)。つまり、充電率が上限あるいは下限を越えている場合には、シミュレーション部19は、過放電及び過充電が生じないようにする。更に、シミュレーション部19は、当該時刻の充電率と実行可能な指令値に基づいて、次回の時刻の充電率を求める(S221)。
In S217, it is determined whether or not the constraint condition (1j) is satisfied. When the restriction (1j) is satisfied (S217, Yes), the
いずれの制限にも該当しない場合には(S217,No)、シミュレーション部19は、未確定の指令値を実行可能な指令値に設定する(S223)。
If none of the restrictions apply (S217, No), the
シミュレーション部19は、処理に係る時刻の充電率xi[k]と実行可能な指令値ui[k](電源モード)に従って、その単位時間における当該ノートPCの使用電力を求め、求めた使用電力量をそのノートPCのこれまでの使用電力量の変数Giに加算する(S225)。
The
このようにして、シミュレーション部19は、実行可能な指令値を特定するとともに、変数Gの値を総使用電力量として、変数Cの値を充電量総和として、変数Pの値をピーク電力(1単位時間における電力量)として得る。
In this way, the
続いて、図1に示した制御システムの置換部による局所探索処理について説明する。また、置換部を後述する図に対応させて、置換部13と表記する。置換部13は、u'∈X'に含まれる任意の指令値(k∈Ko,i∈Mであるu'i[k])をUの任意の要素に置き換える。つまり、置換部13は、一部の指令値をDu以外の実行可能な電源モードの指令(Ac、Ba、あるいはCh)のいずれかに置き換える。
Next, local search processing by the replacement unit of the control system shown in FIG. 1 will be described. Further, the replacement unit is referred to as a
u'∈X'の探索近傍N'm(u')は、以下の通り定義される。
N'm(u')={v'∈X'|v'はu'をm回置換したもの}
The search neighborhood N ′ m (u ′) of u′∈X ′ is defined as follows.
N ′ m (u ′) = {v′∈X ′ | v ′ is a substitution of u ′ m times}
図15は、図1に示した制御システムにおいて局所探索を行う生成部の構成例を示す図である。生成部39は、初期化部11と、設定データ格納部12と、置換部13と、第一制御計画記憶部15と、第二制御計画記憶部17と、シミュレーション部19と、第三制御計画記憶部21と、結果記憶部23と、判定部25と、更新部27と、出力部29とを有する。
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a generation unit that performs local search in the control system illustrated in FIG. 1. The
第一制御計画記憶部15と第二制御計画記憶部17は、探索空間に相当する制御計画を格納するための記憶部である。従って、第一制御計画記憶部15に格納されている第一制御計画と第二制御計画記憶部17に格納されている第二制御計画には、指令値Duが含まれる。
The first control
第三制御計画記憶部21は、実行可能な領域に相当する制御計画を格納するための記憶部である。従って、第三制御計画記憶部21に格納されている第三制御計画には、指令値Duが含まれない。
The third control
図16は、局所探索による制御計画の生成処理のフローを示す図である。初期化部11は、S301の初期化を行う。最初の指令値を制御計画に設定する。この構成例の場合には、初期化部11は、第一制御計画記憶部15と第二制御計画記憶部17に同じ制御計画を設定する。
FIG. 16 is a diagram illustrating a flow of control plan generation processing by local search. The
初期化部11は、すべての最初の指令値u'i[k]に継続指令Duを設定する。初期化部11がすべての最初の指令値u'i[k]に継続指令Duを設定することは、当初何も制御しない状態を想定していることを意味する。このように、初期化部11は、局所探索の初期解にランダム解ではなく一定の解を設定する。図16中のuは、探索空間の解である。
The
シミュレーション部19は、S303で、初回のシミュレーション処理を行う。シミュレーション部19は、第二制御計画記憶部17から未確定の指令値u'i[k]を読み込み、前述の通りシミュレーション処理を行う。シミュレーション部19は、元となった制御計画を特定できる状態でシミュレーション結果を結果記憶部23に格納する。シミュレーション部19は、更に、生成した実行可能な指令値からなる第三制御計画を、第三制御計画記憶部21に格納する。図中のuaは、シミュレーションの結果として得られる目的関数値である。なお、シミュレーション部19は、設定データ格納部12に格納されている各種設定データを用いてシミュレーション処理を実施する。設定データには、上記で述べた関数fi及びgiのデータをも含む。さらに、シミュレーション部19は、各ノートPCからの実測値(電源モードの実測値vi,ks及び充電率の実測値xi,ks)と、予測システムから得られる複数の電力需要予測Dm ks[k]も用いる。
The
以下で述べる終了条件を満たさなければ(S305,No)、置換部13は、探索近傍の選択に相当する置換処理を行う(S307)。これにより、置換部13は、第一制御計画記憶部15の第一制御計画の一部を置き換えた第二制御計画を生成し、生成した第二制御計画を第二制御計画記憶部17に格納する。図16のvは、近傍から選択された解であり、第二制御計画に相当する。矢印は、近傍からの解の選択を意味している。
If the end condition described below is not satisfied (S305, No), the
続いて、シミュレーション部19は、第二制御計画に基づいてシミュレーション処理を行う(S309)。シミュレーション部19は、前述と同様に、シミュレーション結果を結果記憶部23に格納する。更に、シミュレーション部19は、前述と同様に、生成した実行可能な指令値ui[k]からなる第三制御計画を、第三制御計画記憶部21に格納する。図16のvaは、近傍から選択された解についてのシミュレーションの結果として得られる目的関数値である。
Subsequently, the
続いて、判定部25は判定処理を行う(S311)。判定部25は、置換後のシミュレーション結果が置換前のシミュレーション結果に比べて目標により近い場合には、改善したと判断する。この例で、判定部25は、複数の目的を単目的化した関数値により得られた指標に基づいて、その大小比較により優劣を判断する。判定部25は、指標の最大化を目標としている場合には、置換後の指標が置換前の指標より大きい場合に改善したと判定し、指標の最小化を目標としている場合には、置換後の指標が置換前の指標より小さい場合に改善したと判定する。元の解によるシミュレーション結果の目的関数値uaと近傍の解によるシミュレーション結果の目的関数値vaを比較し、その指標が減少している場合に、改善したと判断することを意味している。
Subsequently, the
判定部25が改善したと判断した場合に、更新部27は更新処理を行なう(S313)。更新部27は、第二制御計画記憶部17の第二制御計画を、新たな第一制御計画として第一制御計画記憶部15に書き込む。また、更新部27は、第二制御計画のシミュレーション結果を、新たな第一制御計画のシミュレーション結果とするように、結果記憶部23の情報を更新する。
When the
なお、判定部25は、制約式(1c)で求められた複数ノートPCに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として、置換後のシミュレーション結果が置換前のシミュレーション結果に比べて目標により近いか否かを判定する。
The
生成部39は、終了条件を満たすまで、S305からS313の処理を繰り返す。生成部39は、最適化のための実行制限時間が経過したときに、終了と判断する。生成部39は、更に、探索近傍内のすべての要素に対して解が改善されない場合にも、局所最適解に陥ったものと解して終了と判断する。
The
処理の終了により、出力部29は、実行可能な指令値である第三制御計画を、実際に各ノートPCを制御する遠隔制御部に出力する。なお、シミュレーション結果を出力するようにしても良い。なお、シミュレーション結果には、目的関数の値だけではなく、ピーク電力P、バッテリー充電量C、総使用電力量Gのデータを含むようにしても良い。
Upon completion of the processing, the
図17は、ノートPCの制御に係る構成を示す図である。図18は、全体処理フローを示す図である。図17と図18は、それぞれ電力需要予測と実測値の測定に係る構成及び処理についても示している。制御システムは、生成部39の他に、外部の予測システムあるいは予測システムに相当する内部の予測処理部から、複数の電力需要予測の情報を取得する取得部31と、取得した電力需要予測の情報を格納する領域である電力需要予測記憶部33と、各ノートPCにおける現在の充電率や現在の電源モードを実測値として測定する測定部35と、測定した実測値を格納する領域である実測値記憶部37とを有している。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration related to control of the notebook PC. FIG. 18 is a diagram showing an overall processing flow. FIGS. 17 and 18 also show the configuration and processing related to power demand prediction and actual value measurement, respectively. The control system includes, in addition to the
所定のタイミングによる生成処理時間に至ると(S401)、取得部31は、電力需要予測を取得し、電力需要予測記憶部33に格納する(S403)。測定部35は、ネットワークを介してノートPCが保持する情報の測定を行い、取得した実測値を実測値記憶部37に格納する(S405)。実測値には、電源モードの実測値vi,ks及び充電率の実測値xi,ksが含まれる。そして、生成部39は、前述の制御計画の生成処理を行う(S404)。
When the generation processing time at a predetermined timing is reached (S401), the
所定のタイミングによる遠隔制御処理時間に至ると(S409)、遠隔制御部41は、生成部39から得た制御計画(実行可能な指令値からなる第三制御計画)に従って、各ノートPCを遠隔制御する(S411)。つまり、遠隔制御部41は、最適化期間の各時刻において各ノートPCが実行可能な指令値に従って、そのノートPCに対して電源モードの選択を指示する。所定の最適化期間を経過すると、処理を終了する(S413)。
When the remote control processing time at a predetermined timing is reached (S409), the
上述の一連の動作により、ノートPCを制御する計画の生成とその計画に基づくノートPCの制御が行われる。但し、上述の処理だけでは、対処不能の状況が考えられる。 Through the series of operations described above, a plan for controlling the notebook PC is generated and the notebook PC is controlled based on the plan. However, a situation that cannot be dealt with only by the above-described processing can be considered.
一つには、測定部35が、ノートPCからの実測値を得られない状況が想定される。ノートPCがLANに接続されていない場合には、測定部35はそのノートPCが保持する情報を測定できないからである。例えば、ユーザがノートPCをオフィス外に持ち出しているときには、測定部35はそのノートPCが保持する情報を測定できない。このような状況では、消費電力は増えないが、充電率は低下している恐れがある。他に、ユーザがノートPCをオフィス内でLANに接続せずに使用している場合にも、測定部35はそのノートPCが保持する情報を測定できない。このような状況では、AC電力が使用されている可能性もある。
For example, it is assumed that the
シミュレーションによる想定よりも現状が悪いという事態は、回避することが望ましい。従って、シミュレーション部19は、実測値が得られない場合には、目標に対して好ましくない状態であると仮定する。ノートPCからの実測値を得られない場合には、シミュレーション部19は、以下のように処理する。
It is desirable to avoid a situation where the current situation is worse than assumed by simulation. Therefore, it is assumed that the
シミュレーション部19は、電力消費の観点から電源モードはChであると仮定し、仮定した電源モードChを用いて図8AのS117と図13のS225などの消費電力の算出を行う。電源モードChは、このような状況で想定される電源モードのうち、最も消費する電力が大きいからである。
The
また、シミュレーション部19は、充電の観点から電源モードはBaであると仮定し、仮定した電源モードBaを用いて図13のS215などの充電率の算出を行う。このような状況で電源モードBaによりノートPCが動作している場合には、充電率が低下し、充電量が低下するからである。
Further, the
また、ノートPCの使用電源を遠隔制御できない場合も想定される。例えば、ノートPCが、AC電源に接続されていない場合が考えられる。この場合に、シミュレーション部19は、電力消費の観点から電源モードはAcであると仮定する。ノートPCが現在AC電源に接続されていなくとも、すぐにAC電源に再接続される可能性があるので、シミュレーション部19はその状態を見越してAC電源により動作するときの消費電力量を用いてシミュレーションを行う。具体的には、シミュレーション部19は、仮定した電源モードAcを用いて図8AのS117と図13のS225などの消費電力の算出を行う。
Moreover, the case where the power supply of a notebook PC cannot be remotely controlled is also assumed. For example, there may be a case where the notebook PC is not connected to an AC power source. In this case, the
また、シミュレーション部19は、充電の観点から電源モードはBaであると仮定して、仮定した電源モードBaを用いて図13のS215などの充電率の算出を行う。このような状況のもと、ノートPCがバッテリー電源を使用している可能性があるからである。
Further, the
最後に、単純な局所探索法による制御の例と、本実施の形態による制御、つまり異なる架空の探索空間に基づく局所探索による制御の例を比較する。 Finally, an example of control by a simple local search method is compared with an example of control by this embodiment, that is, an example of control by local search based on a different fictitious search space.
まず、単純な局所探索法による制御の例を示す。図19は、実行可能な領域を探索空間とする場合の指令値の例を示す図である。図19では、各PCの各時間帯の指示値が示されている。図20は、実行可能な領域を探索空間とする場合の電力使用状態の例を示す図である。図21は、実行可能な領域を探索空間とする場合の制御結果の例を示す図である。 First, an example of control by a simple local search method is shown. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of command values when an executable region is set as a search space. In FIG. 19, the instruction value of each time zone of each PC is shown. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a power usage state when an executable region is set as a search space. FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a control result when an executable region is set as a search space.
初期値は、すべて電源モードAcである。この例では、15:00の電源モードがBaに変更されないと、電力需要の予測値におけるピーク電力量は減少しない。しかし、単純な局所探索法では、直接この時刻の指令値を置換できる確率は低く、高い改善効率は望めない。 The initial values are all in the power mode Ac. In this example, unless the power mode of 15:00 is changed to Ba, the peak power amount in the predicted value of power demand does not decrease. However, with the simple local search method, the probability that the command value at this time can be directly replaced is low, and high improvement efficiency cannot be expected.
次に、異なる架空の探索空間による制御の例を示す。図22は、探索空間の写像を行なう場合の未確定の指令値の例を示す図である。図23は、探索空間の写像を行なう場合の実行可能な指令値の例を示す図である。図22、図23では、各PCの各時間帯の指示値が示されている。図24は、探索空間の写像を行なう場合の電力使用状態の例を示す図である。図25は、探索空間の写像を行なう場合の制御結果の例を示す図である。 Next, an example of control by different fictitious search spaces will be shown. FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an undetermined command value when mapping the search space. FIG. 23 is a diagram showing an example of executable command values when mapping the search space. In FIG. 22 and FIG. 23, the instruction value of each PC for each time zone is shown. FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the power usage state when mapping the search space. FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a control result when mapping the search space.
例えば、図25に示すように、充電率が最大値から最小値まで降下するのに2時間程度かかると仮定すると、13:30〜15:00の時刻のいずれかの指令値がBaに置き換われば、15:00に生じると予想されるピーク電力量の削減が期待できる。異なる架空の探索空間による制御では、前の例に比べて有効な置換が行われる確率が高く、改善の期待は大きい。この例では、すべての指令値が継続指令Duである初期状態に対して、置換部13が14:00の一部の指令値をBaに置き換えたために、ピーク電力の削減が図られている。
For example, as shown in FIG. 25, assuming that it takes about 2 hours for the charging rate to drop from the maximum value to the minimum value, any command value at the time from 13:30 to 15:00 is replaced with Ba. If it knows, reduction of the peak electric energy estimated to occur at 15:00 can be expected. In the control using a different fictitious search space, the probability of effective replacement is higher than in the previous example, and the expectation of improvement is great. In this example, the peak power is reduced because the
次に、本実施例に係る制御システムの効果について説明する。制御システムは、複数ノートPCに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、第二制御計画における複数回の第二指令に従って複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションする。そして、制御システムは、シミュレーション結果に基づき、第二制御計画による状態遷移が第一制御計画による状態遷移よりも、目標関数値が小さい場合に、第二制御計画で第一制御計画を更新する。このため、ピーク電力を削減する蓄電池の制御計画を最適化することができる。 Next, the effect of the control system according to the present embodiment will be described. The control system sets a maximum value for each time zone of demand prediction of a plurality of power for a plurality of notebook PCs as a peak power value for each time zone, and controls a plurality of devices in accordance with a plurality of second commands in the second control plan. Simulate state transitions. Then, the control system updates the first control plan with the second control plan when the target function value is smaller than the state transition according to the first control plan based on the simulation result. For this reason, the control plan of the storage battery which reduces peak electric power can be optimized.
次に、本実施例に係る制御システムのその他の処理について説明する。制御システムのシミュレーション部19は、下記に示す目的関数(2a)と、確率付きの複数の電力の需要予測と、第二制御計画を基にして目標関数値を算出し、算出した目標関数値が、今まで算出した目標関数値よりも小さい場合に、第一制御計画を第二制御計画によって更新しても良い。なお、上記実施例で示した目的関数C、Gも併用して利用しても良い。
Next, other processes of the control system according to the present embodiment will be described. The
目的関数(2a)のPmは、需要予測毎の制御前の電力のピーク値である。Qmは、需要予測毎の制御後の電力のピーク値である。例えば、制御後の電力のピーク値Qmは、第二制御計画によってピーク電力が抑えられた後の、ピーク電力に対応する。例えば、第ニ制御計画から導かれる各時刻の電力を特定し、最大となる電力をピーク電力として算出する。wmは、各需要予測の確率である。各需要予測の確率は予め指定されたものを用いても良いし、過去の電力需要の実測値の傾向から、各需要予測の確率を求めてもよい。 P m of the objective function (2a) is a peak value of power before control for each demand prediction. Q m is a peak value of electric power after control for each demand forecast. For example, the peak value Q m of the power after the control is after the peak power is suppressed by the second control plan, corresponding to the peak power. For example, the power at each time derived from the second control plan is specified, and the maximum power is calculated as the peak power. w m is the probability of each demand forecast. The probability of each demand prediction may be specified in advance, or the probability of each demand prediction may be obtained from the tendency of the actual measured value of the past power demand.
例えば、判定部25が、目標関数値の情報をシミュレーション部19から取得して、第二制御計画を基に算出された目標関数値が、今まで算出した目標関数値よりも小さいか否かを判定する。そして、更新部27は、判定部25によって、今まで算出した目標関数値よりも小さいと判定された場合に、第一制御計画を第二制御計画によって更新する。制御システムが上記処理を実行することによって、ピーク電力を削減する蓄電池の制御計画を最適化することができる。
For example, the
次に、上記の実施例に示した制御システムの生成部39と同様の機能を実現する制御計画生成プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図26は、制御計画生成プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
Next, an example of a computer that executes a control plan generation program that implements the same function as the
図26に示すように、コンピュータ200は、各種演算処理を実行するCPU201と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置202と、ディスプレイ203を有する。また、コンピュータ200は、記憶媒体からプログラム等を読取る読み取り装置204と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインタフェース装置205とを有する。また、コンピュータ200は、各種情報を一時記憶するRAM206と、ハードディスク装置207を有する。そして、各装置201〜207は、バス208に接続される。
As illustrated in FIG. 26, the
ハードディスク装置207は、例えば、置換プログラム207a、シミュレーションプログラム207b、判定プログラム207c、更新プログラム207dを有する。CPU201は、各プログラム207a,207bを読み出してRAM206に展開する。
The
置換プログラム207aは置換プロセス206aとして機能する。シミュレーションプログラム207bはシミュレーションプロセス206bとして機能する。判定プログラム207cは判定プロセス206cとして機能する。更新プログラム207dは更新プロセス206dとして機能する。
The
例えば、置換プロセス206aは、置換部13に対応する。シミュレーションプロセス206bは、シミュレーション部19に対応する。判定プロセス206cは、判定部25に対応する。更新プロセス206dは、更新部27に対応する。
For example, the
なお、各プログラム207a〜207dについては、必ずしも最初からハードディスク装置207に記憶させておかなくてもよい。例えば、コンピュータ200に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ200がこれらから各プログラム207a〜207dを読み出して実行するようにしてもよい。
Note that the
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following supplementary notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.
(付記1)複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる指令の一部を他の指令に置き換えた第二制御計画を生成し、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
シミュレーション結果に基づき、前記第二制御計画による状態遷移が前記第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定し、
前記所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返しコンピュータが実行し、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成方法。
(Appendix 1) Generate a second control plan in which a part of the command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices is replaced with another command,
A maximum value for each time period of demand prediction of a plurality of power for a predetermined system including the plurality of apparatuses is set as a peak power value of each time period, and the plurality of apparatuses are set according to the plurality of instructions in the second control plan. Simulate state transitions when controlled,
Based on the simulation result, determine whether the state transition by the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition by the first control plan,
The computer repeatedly executes the process of updating the first control plan with the second control plan when closer to the predetermined target,
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the process to simulate the state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Required control plan generation method.
(付記2)複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる指令の一部を他の指令に置き換えた第二制御計画を生成し、
前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する確率付きの複数の需要予測毎に、各需要予測の電力のピーク値と前記第二制御計画の状態遷移によって電力の抑えられたピーク値との差分を前記確率によって補正した値をそれぞれ合計した目標関数値を算出し、
前記第二制御計画を基に算出した目標関数値が以前に算出した目標関数値よりも小さい場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返しコンピュータが実行し、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成方法。
(Supplementary Note 2) Generate a second control plan in which a part of a command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices is replaced with another command,
Simulating state transitions when controlling the plurality of devices according to the plurality of instructions in the second control plan,
For each of a plurality of demand forecasts with a probability for a predetermined system including the plurality of devices, a difference between a peak value of power in each demand forecast and a peak value in which power is suppressed by state transition of the second control plan is the probability. Calculate the target function value that is the sum of the values corrected by
When the target function value calculated based on the second control plan is smaller than the previously calculated target function value, the computer repeatedly executes the process of updating the first control plan with the second control plan,
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the process to simulate the state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Required control plan generation method.
(付記3)複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる指令の一部を他の指令に置き換えることにより第二制御計画を生成する置換部と、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションするシミュレーション部と、
シミュレーション結果に基づき、前記第二制御計画による状態遷移が前記第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定する判定部と、
前記所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する更新部と、
を有し、
前記シミュレーション部は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成装置。
(Supplementary note 3) Replacement for generating a second control plan by replacing a part of a command included in the first control plan with a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices with another command And
A maximum value for each time period of demand prediction of a plurality of power for a predetermined system including the plurality of apparatuses is set as a peak power value of each time period, and the plurality of apparatuses are set according to the plurality of instructions in the second control plan. A simulation unit for simulating state transitions when controlled, and
A determination unit that determines whether the state transition based on the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition based on the first control plan based on a simulation result;
An updating unit for updating the first control plan with the second control plan when closer to the predetermined target;
Have
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the simulation unit obtains a state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Control plan generator.
(付記4)複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる指令の一部を他の指令に置き換えた第二制御計画を生成する置換部と、
前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する確率付きの複数の需要予測毎に、各需要予測の電力のピーク値と前記第二制御計画の状態遷移によって電力の抑えられたピーク値との差分を前記確率によって補正した値をそれぞれ合計した目標関数値を算出するシミュレーション部と、
前記第二制御計画を基に算出した目標関数値が以前に算出した目標関数値よりも小さい場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する更新部と
を有し、
前記シミュレーション部は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成方法。
(Supplementary Note 4) A replacement unit that generates a second control plan in which a part of a command included in a first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices is replaced with another command. When,
Simulating state transitions when controlling the plurality of devices according to the plurality of instructions in the second control plan,
For each of a plurality of demand forecasts with a probability for a predetermined system including the plurality of devices, a difference between a peak value of power in each demand forecast and a peak value in which power is suppressed by state transition of the second control plan is the probability. A simulation unit for calculating a target function value obtained by totaling the values corrected by
An update unit that updates the first control plan with the second control plan when the target function value calculated based on the second control plan is smaller than the previously calculated target function value;
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the simulation unit obtains a state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Control plan generation method.
(付記5)コンピュータに、
複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる第一指令の一部を他の指令に置き換えた第二制御計画を生成し、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
シミュレーション結果に基づき、前記第二制御計画による状態遷移が前記第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定し、
前記所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返し実行させ、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成プログラム。
(Appendix 5)
Generate a second control plan in which a part of the first command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices is replaced with another command,
A maximum value for each time period of demand prediction of a plurality of power for a predetermined system including the plurality of apparatuses is set as a peak power value of each time period, and the plurality of apparatuses are set according to the plurality of instructions in the second control plan. Simulate state transitions when controlled,
Based on the simulation result, determine whether the state transition by the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition by the first control plan,
If the second control plan is closer to the predetermined target, the first control plan is updated repeatedly.
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the process to simulate the state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. What control plan generator you want.
(付記6)コンピュータに、
複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる指令の一部を他の指令に置き換えることで第二制御計画を生成し、
前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する確率付きの複数の需要予測毎に、各需要予測の電力のピーク値と前記第二制御計画の状態遷移によって電力の抑えられたピーク値との差分を前記確率によって補正した値をそれぞれ合計した目標関数値を算出し、
前記第二制御計画を基に算出した目標関数値が以前に算出した目標関数値よりも小さい場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返し実行させ、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の第二指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成プログラム。
(Appendix 6)
A second control plan is generated by replacing a part of the commands included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices with other commands,
Simulating state transitions when controlling the plurality of devices according to the plurality of instructions in the second control plan,
For each of a plurality of demand forecasts with a probability for a predetermined system including the plurality of devices, a difference between a peak value of power in each demand forecast and a peak value in which power is suppressed by state transition of the second control plan is the probability. Calculate the target function value that is the sum of the values corrected by
When the target function value calculated based on the second control plan is smaller than the previously calculated target function value, the process of updating the first control plan with the second control plan is repeatedly executed.
When the process to be simulated includes a continuation command meaning continuation of the command in the second control plan, a state by performing the same control as the control by the second command one time before the continuation command Control plan generation program for obtaining transitions.
19 シミュレーション部
25 判定部
27 更新部
39 生成部
19
Claims (4)
前記複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
シミュレーション結果に基づき、前記第二制御計画による状態遷移が前記第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定し、
前記所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返しコンピュータが実行し、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成方法。 Generate a second control plan in which a part of the command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals for a plurality of devices is replaced with other commands,
A maximum value for each time period of demand prediction of a plurality of power for a predetermined system including the plurality of apparatuses is set as a peak power value of each time period, and the plurality of apparatuses are set according to the plurality of instructions in the second control plan. Simulate state transitions when controlled,
Based on the simulation result, determine whether the state transition by the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition by the first control plan,
The computer repeatedly executes the process of updating the first control plan with the second control plan when closer to the predetermined target,
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the process to simulate the state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Required control plan generation method.
前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する確率付きの複数の需要予測毎に、各需要予測の電力のピーク値と前記第二制御計画の状態遷移によって電力の抑えられたピーク値との差分を前記確率によって補正した値をそれぞれ合計した目標関数値を算出し、
前記第二制御計画を基に算出した目標関数値が以前に算出した目標関数値よりも小さい場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返しコンピュータが実行し、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成方法。 Generate a second control plan in which a part of the command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals for a plurality of devices is replaced with other commands,
Simulating state transitions when controlling the plurality of devices according to the plurality of instructions in the second control plan,
For each of a plurality of demand forecasts with a probability for a predetermined system including the plurality of devices, a difference between a peak value of power in each demand forecast and a peak value in which power is suppressed by state transition of the second control plan is the probability. Calculate the target function value that is the sum of the values corrected by
When the target function value calculated based on the second control plan is smaller than the previously calculated target function value, the computer repeatedly executes the process of updating the first control plan with the second control plan,
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the process to simulate the state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Required control plan generation method.
前記複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションするシミュレーション部と、
シミュレーション結果に基づき、前記第二制御計画による状態遷移が前記第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定する判定部と、
前記所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する更新部と、
を有し、
前記シミュレーション部は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成装置。 A replacement unit that generates a second control plan by replacing a part of a command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices with another command;
A maximum value for each time period of demand prediction of a plurality of power for a predetermined system including the plurality of apparatuses is set as a peak power value of each time period, and the plurality of apparatuses are set according to the plurality of instructions in the second control plan. A simulation unit for simulating state transitions when controlled, and
A determination unit that determines whether the state transition based on the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition based on the first control plan based on a simulation result;
An updating unit for updating the first control plan with the second control plan when closer to the predetermined target;
Have
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the simulation unit obtains a state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. Control plan generator.
複数機器に対して間隔をおいて繰り返される複数回の制御指令を定めた第一制御計画に含まれる第一指令の一部を他の指令に置き換えた第二制御計画を生成し、
前記複数機器を含む所定のシステムに対する複数の電力の需要予測の時間帯毎の最大値を各時間帯のピーク電力値として設定し、前記第二制御計画における前記複数回の指令に従って前記複数機器を制御した場合の状態遷移をシミュレーションし、
シミュレーション結果に基づき、前記第二制御計画による状態遷移が前記第一制御計画による状態遷移よりも、所定の目標により近いかを判定し、
前記所定の目標により近い場合に前記第二制御計画で前記第一制御計画を更新する
処理を繰り返し実行させ、
前記シミュレーションする処理は、前記第二制御計画に指令の継続を意味する継続指令が含まれている場合には、当該継続指令より一回前の指令による制御と同じ制御を行うことによる状態遷移を求める
制御計画生成プログラム。 On the computer,
Generate a second control plan in which a part of the first command included in the first control plan that defines a plurality of control commands repeated at intervals with respect to a plurality of devices is replaced with another command,
A maximum value for each time period of demand prediction of a plurality of power for a predetermined system including the plurality of apparatuses is set as a peak power value of each time period, and the plurality of apparatuses are set according to the plurality of instructions in the second control plan. Simulate state transitions when controlled,
Based on the simulation result, determine whether the state transition by the second control plan is closer to a predetermined target than the state transition by the first control plan,
If the second control plan is closer to the predetermined target, the first control plan is updated repeatedly.
When the second control plan includes a continuation command that means continuation of the command, the process to simulate the state transition by performing the same control as the control by the command immediately before the continuation command. What control plan generator you want.
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