JP6049550B2

JP6049550B2 - 電力制限逼迫警報システム

Info

Publication number: JP6049550B2
Application number: JP2013130560A
Authority: JP
Inventors: 真樹樋口
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: JP2015006085A

Description

本発明は、電力制限の逼迫状態を通知する電力制限逼迫警報システムに関する。

従来から、オフィスなどを含む建物において、電力などのエネルギーの運用効率を適正化するために、ＢＡＳ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ、建物管理システム）やＢＥＭＳ（ＢｕｉｌｄｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ、建物エネルギーマネジメントシステム）等を利用したエネルギー管理システムが用いられている。

このような管理システムとして、電力需要家による電力需要が契約電力に基づく最大需要電力を超えないように、電力制限が逼迫した場合に警報で通知し、設備機器への電力供給を強制的に遮断したり削減したりすることによって電力制限の逼迫を回避しようとするシステムが知られている。

ところで、上述のシステムでは、設備機器への電力供給を強制的に遮断、削減するため、利用者の意図に反して、たとえばオフィスにおいては業務に支障が出る機器に対して電力供給の遮断や削減がされ得る。

そこで、利用者の意図に沿った設備機器の電力遮断等を行うため、電力制限が逼迫した場合、スピーカとＬＥＤを備えた通知ユニットから出力されるビープ音等の所定の音声及びＬＥＤの点灯によって電力制限が逼迫していることを通知し、利用者に対して消費電力量を引き下げるための操作に協力を要請する通知システムが用いられている（特許文献１）。

特開２００２−４４８８３号公報

特許文献１のシステムでは、スピーカとＬＥＤを備えた通知ユニットを別途設置する必要があり、また、電力制限の逼迫が音声で通知されるためにオフィスなどでは業務の妨げとなる。

本発明は、警報を通知するための装置を別途設けることなく、業務の妨げとならずに電力制限が逼迫していることを確実に通知することができる電力制限逼迫警報システムを提供することを目的とする。

本発明の電力制限逼迫警報システムは、複数のエリアに区画された建物に用いられ、デマンド時限における平均使用電力値であるデマンド値について、電力事業者と契約した契約デマンド値を超過しないように警報を通知する電力制限逼迫警報システムであって、エリア毎に設けられ、各エリアで消費している電力量の実測値を計測する計測手段と、計測手段で計測された各エリアの実測値に基づいてエリア毎に予測されるエリア別予測デマンド値を予測する予測手段と、予測手段で予測されたエリア別予測デマンド値の積算値である積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えるか否かを判定する判定手段と、判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度を変化させて電力制限が逼迫していることを通知する輝度制御手段と、を備える。

本発明の電力制限逼迫警報システムにおいて、判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合に、積算予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する算出手段をさらに備え、輝度制御手段は、算出手段で算出された逼迫度合いが大きいほどエリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度の増減幅を大きく変化させても好適である。

本発明の電力制限逼迫警報システムにおいて、判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合に、積算予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する算出手段をさらに備え、輝度制御手段は、算出手段で算出された逼迫度合いが大きいほど、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度を変化させる周期を短くしても好適である。

本発明の電力制限逼迫警報システムにおいて、輝度制御手段は、逼迫度合いが大きいほど照明の輝度を変化させる周期の不規則度合いを大きくしても好適である。

本発明の電力制限逼迫警報システムにおいて、輝度制御手段によって照明の輝度が変化されている場合において、判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えないと判定された場合には、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度を変化される前の状態に復帰させる復帰手段をさらに備えても好適である。

本発明は、電力制限逼迫警報システムにおいて、警報を通知するための装置を別途設けることなく、業務の妨げとならずに電力制限が逼迫していることを確実に通知することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の建物単位で警報を通知する電力制限逼迫警報システムを示す図である。本発明の実施形態の電力制限逼迫警報システムの制御を示すフローチャートである。図２の輝度制御処理の詳細を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態の建物のエリア単位で警報を通知する電力制限逼迫警報システムを示す図である。本発明の他の実施形態の電力制限逼迫警報システムの制御を示すフローチャートである。図５の輝度制御処理の詳細を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、建物単位で警報を通知する電力制限逼迫警報システム１０の構成を示している。電力制限逼迫警報システム１０は、デマンド時限における平均使用電力値であるデマンド値について、電力事業者との間で契約した契約デマンド値を超過しないように警報を通知するシステムである。

図１に示すように、電力制限逼迫警報システム１０は、建物２０及び建物２０を制御する制御装置３０から構成される。図１に示すように、建物２０は、建物２０で消費している電力量の実測値である実消費電力量を計測する計測手段２１と、建物２０にあらかじめ設置された調光可能な照明装置２２とを含んでいる。

図１に示すように、制御装置３０は、インターフェース３１と、判定手段３２と、輝度制御手段３３と、算出手段３４と、復帰手段３５と、記憶部３６とを備える。インターフェース３１は、制御装置３０と建物２０の各機器とを接続する機能を有する。判定手段３２は、計測手段２１で計測された建物２０の実消費電力量に基づいて予測される予測デマンド値が契約デマンド値を超えるか否かを判定する。輝度制御手段３３は、判定手段３２において予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合に、照明装置２２の輝度を変化させて、建物２０の電力制限が逼迫していることを通知する。算出手段３４は、判定手段３２において予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合に、予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する。復帰手段３５は、輝度制御手段３３によって建物２０の照明装置２２の輝度が変化されている場合において、判定手段３２によって予測デマンド値が契約デマンド値を超えないと判定された場合には、照明装置２２の輝度を変化される前の状態に復帰させる。記憶部３６は、電力逼迫警報システムにおける各種の制御用データを格納している。

なお、判定手段３２、輝度制御手段３３、算出手段３４、復帰手段３５は、具体的には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク装置などの記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって機能する。

図２および図３を参照して、本実施形態の電力制限逼迫警報システム１０の制御について説明する。図２は、電力制限逼迫警報システム１０の制御を示すフローチャートである。図２のステップＳ１０１に示すように、計測手段２１によって建物２０で消費している電力量の実測値である実消費電力量を計測し、インターフェース３１を介して記憶部３６に出力する。図２のステップＳ１０２に示すように、記憶部３６に入力された実消費電力量に基づいて予測デマンド値を算出する。図２のステップＳ１０３に示すように、判定手段３２を実行し、予測デマンド値が契約デマンド値を超えるか否か判定する。

図２のステップＳ１０３でＹＥＳと判定された場合、つまり予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合は、建物２０において現在の電力消費を続けると契約デマンド値を超えてしまう。そこで、図２のステップＳ２００に示すように輝度制御処理を行い、建物２０に設置されている照明装置２２の輝度を変化させることによって建物２０の利用者に電力制限が逼迫していることを通知し、電力消費の低減を促す。

図２のステップＳ１０３でＮＯと判定された場合、つまり予測デマンド値が契約デマンド値以下と判定された場合は、現在の電力消費を続けても契約デマンド値を超えず、建物２０の利用者に電力消費の低減を促す必要はないため、警報を通知しない。

図３を参照して、図２のステップＳ２００に示す輝度制御処理について説明する。図３のステップＳ２０１に示すように、算出手段３４を実行し、予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する。

図３のステップＳ２０２に示すように、輝度制御手段３３を実行し、ステップＳ２０１で算出された逼迫度合いに基づき、インターフェース３１を介して照明装置２２の輝度を変化させる。照明装置２２の輝度の変化は、たとえば、逼迫度合いが大きいほど、１）照明装置２２の輝度の増減幅を大きく変化させる、２）照明装置２２の輝度を変化させる周期を短くする、３）照明装置２２の輝度を変化させる周期の不規則度合いを大きくする、というように制御をすることができる。また、これらを適宜組み合わせて制御することもできる。

図３のステップＳ２０２に示す輝度変化制御によって電力制限の逼迫の警報を通知した後、建物２０の利用者が電力消費低減を図ることにより実消費電力量に変化が生じ得るため、図３のステップＳ２０３に示すように、計測手段２１によって実消費電力量を計測し、記憶部３６に出力する。図３のステップＳ２０４に示すように、記憶部３６に入力された実消費電力量に基づいて予測デマンド値を算出する。図３のステップＳ２０５に示すように、判定手段３２を実行し、予測デマンド値が契約デマンド値を超えるか否か判定する。

図３のステップＳ２０５でＹＥＳと判定された場合、つまり予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合は、現在の電力消費を続けると契約デマンド値を超えてしまうため、図３のステップＳ２０１以降を再度実行し、建物２０の利用者に電力消費低減を促す。

図３のステップＳ２０５でＮＯと判定された場合、つまり予測デマンド値が契約デマンド値以下と判定された場合は、電力消費が低減された結果、現在の電力消費を続けても契約デマンド値を超えず、建物２０の利用者にこれ以上の電力消費の低減を促す必要はないため、復帰手段３５を実行し、照明装置２２の輝度を変化前に復帰させ、輝度制御処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る電力制限逼迫警報システム１０によれば、照明装置２２の輝度変化によって予測デマンド値が契約デマンド値を超えることが通知されるため、音声などで通知する場合と比べて業務の妨げになりにくい。また、建物２０にあらかじめ設置された照明装置２２を用いて通知を行うため、警報のための装置を別途設ける必要がない。

また、逼迫度合いによって照明装置２２の輝度変化の制御（パターン）が異なるため、利用者は電力消費をどの程度低減すれば予測デマンド値が契約デマンド値以下になるか容易に把握することができる。また、警報通知後の電力消費低減に応じて逼迫度合いが変化した場合は照明装置２２の輝度も変化するため、利用者はどの程度の電力消費低減を行ったか把握することができる。また、警報通知後の電力消費低減の結果、予測デマンドが契約デマンド以下になると照明装置２２の輝度変化制御が終了するため、それ以上の電力消費低減が不要であることを確実に通知することができる。

また、他の既存の設備、たとえば空調設備を用いて警報を通知する場合と比較し、照明装置の消費電力は小さいため、逼迫度合いの警報を通知することによる予測デマンド値の増大を招くことがない。

次に、図４から図６を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。図４は、建物のエリア単位で警報を通知する電力制限逼迫警報システム４０を示している。電力制限逼迫警報システム４０は、電力制限逼迫警報システム１０と同様、デマンド値が契約デマンド値を超過しないように警報を通知するシステムである。

図４に示すように、電力制限逼迫警報システム４０は、建物５０及び建物５０を制御する制御装置６０から構成される。図４に示すように、建物５０は、複数のエリア５１ａ、５１ｂ、５１ｃに区画されている。複数のエリア５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、各エリアで消費している電力量の実測値を計測する計測手段５２ａ、５２ｂ、５２ｃと、各エリアにあらかじめ設置された調光可能な照明装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃとを含んでいる。図４では建物５０は３つのエリアに区画されているが、これ以外の数のエリアに区画されていてもよい。

図４に示すように、制御装置６０は、インターフェース６１と、予測手段６２と、判定手段６３と、輝度制御手段６４と、算出手段６５と、復帰手段６６と、記憶部６７とを含む。予測手段６２は、計測手段５２ａ、５２ｂ、５２ｃで計測された各エリアの電力量の実測値に基づいてエリア毎に予測されるエリア別予測デマンド値を予測するためのプログラムである。

本実施形態のインターフェース６１、判定手段６３、輝度制御手段６４、算出手段６５、復帰手段６６、記憶部６７は、電力制限逼迫警報システム１０の同じ名称の手段と同様の機能を有するが、各エリアの設備機器を制御等する点で異なっている。

図５を参照して、本実施形態の電力制限逼迫警報システム４０の制御について説明する。図５は、電力制限逼迫警報システム４０の制御を示すフローチャートである。図５のステップＳ３０１に示すように、計測手段５２ａ、５２ｂ、５２ｃによって建物５０の各エリア５１ａ、５１ｂ、５１ｃで消費している電力量の実測値であるエリア別消費電力量を計測し、インターフェース６１を介して記憶部６７に出力する。図５のステップＳ３０２に示すように、記憶部６７に入力されたエリア別消費電力量に基づいて各エリアのエリア別予測デマンド値を算出する。図５のステップＳ３０３に示すように、各エリアのエリア別予測デマンド値を積算した値である積算予測デマンド値を算出し、建物５０全体における予測デマンド値を求める。図５のステップＳ３０４に示すように、判定手段６３を実行し、積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えているか否か判定する。

図５のステップＳ３０４でＹＥＳと判定された場合、つまり積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合は、現在の電力消費を続けると建物５０全体のデマンドが契約デマンド値を超えてしまう。そこで、図５のステップＳ４００に示すように輝度制御処理を行い、建物５０の利用者に電力制限が逼迫していることを照明装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃの輝度変化によって通知し、電力消費の低減を促す。

図５のステップＳ３０４でＮＯと判定された場合は、電力制限逼迫警報システム１０と同様に、警報を通知しない。

図６を参照して、図５のステップＳ４００に示す輝度制御処理について説明する。図６のステップＳ４０１に示すように、算出手段６５を実行し、積算予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する。

図６のステップＳ４０２に示すように、各エリアのエリア別予測デマンド値について、それぞれ所定値以上であるか判断する。図６のステップＳ４０２でＹＥＳと判定された場合、図６のステップＳ４０３に示すように、輝度制御手段６４を実行し、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明装置の輝度を逼迫度合いに基づいて変化させる。照明装置の輝度の逼迫度合いに基づく変化は、電力制限逼迫警報システム１０と同様に制御することができる。

一方、図６のステップＳ４０２でＮＯと判定された場合、つまりエリア別予測デマンド値が所定値未満のエリアの場合は、該当エリアに対しては照明装置の輝度を変化する制御は実行されない。

図６のステップＳ４０２の所定値として、エリア別予測デマンド値の平均値を用いることができる。エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアにのみ電力制限が逼迫している警報を通知するのは、エリア別予測デマンド値が大きいほど消費電力量や消費電力の増加率が大きいため、警報を通知した場合の電力消費低減量が大きくなる可能性が高いためである。一方、エリア別予測デマンド値が所定値未満のエリアについては、消費電力量や消費電力の増加率が小さく、期待される電力消費低減量が小さいため、警報通知がされない。

図６のステップＳ４０３に示す輝度変化制御によってエリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアに対して電力制限の逼迫の警報を通知した後、利用者が電力消費低減を図ることにより各エリアで消費している電力量に変化が生じ得るため、図６のステップＳ４０４に示すように、計測手段５２ａ、５２ｂ、５２ｃによってエリア別消費電力量を計測し、記憶部６７に出力する。図６のステップＳ４０５に示すように、エリア別消費電力量に基づいてエリア別予測デマンド値を算出し、図６のステップＳ４０６に示すように積算予測デマンド値を算出する。図６のステップＳ４０７に示すように、判定手段６３を実行し、積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えるか否か判定する。

図６のステップＳ４０７でＹＥＳと判定された場合、つまり積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合は、現在の電力消費を続けると契約デマンド値を超えてしまうため、図６のステップＳ４０１以降を再度実行し、利用者に電力消費の低減を促す。

図６のステップＳ４０７でＮＯと判定された場合、つまり積算予測デマンド値が契約デマンド値以下と判定された場合は、電力制限逼迫システム１０と同様に、復帰手段６８を実行し、照明装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃの輝度を輝度変化制御前の状態に復帰させる。

以上のように、本実施形態に係る電力制限逼迫警報システム４０によれば、電力制限逼迫警報システム１０における効果に加え、エリア別予測デマンド値の大きいエリア、すなわち電力消費量や消費電量の増加率が大きいエリアに対して電力制限が逼迫している警報を通知するため、電力消費低減を効果的に行うことができる。

本実施形態ではエリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアについて警報を通知したが、各エリアのエリア別予測デマンド値の標準偏差を求め、エリア別予測デマンド値を偏差値換算して所定以上の偏差値のエリアについて警報を通知してもよい。また、エリアを用途、たとえばバックヤード、商業テナント、オフィスなどに分け、商業テナントは照明輝度変化の度合いを抑えて外部からの来客への不安感をあおらないようにし、バックヤードやオフィスは強調して、電力消費の低減への協力をより強く求めるようにしてもよい。

各実施形態において、電力消費量は、天候、気温、湿度などによって大きく左右されるため、外部から気象情報を入手して、予測デマンド値や逼迫度合いを補正することによって警報通知の精度を向上させてもよい。

１０電力制限逼迫警報システム、２０建物、２１計測手段、２２照明装置、３０制御装置、３１インターフェース、３２判定手段、３３輝度制御手段、３４算出手段、３５復帰手段、３６記憶手段。

Claims

複数のエリアに区画された建物に用いられ、デマンド時限における平均使用電力値であるデマンド値について、電力事業者と契約した契約デマンド値を超過しないように警報を通知する電力制限逼迫警報システムであって、
エリア毎に設けられ、各エリアで消費している電力量の実測値を計測する計測手段と、
計測手段で計測された各エリアの実測値に基づいてエリア毎に予測されるエリア別予測デマンド値を予測する予測手段と、
予測手段で予測されたエリア別予測デマンド値の積算値である積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えるか否かを判定する判定手段と、
判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度を変化させて電力制限が逼迫していることを通知する輝度制御手段と、
を備える電力制限逼迫警報システム。
請求項１に記載の電力制限逼迫警報システムであって、
判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合に、積算予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する算出手段をさらに備え、
輝度制御手段は、算出手段で算出された逼迫度合いが大きいほどエリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度の増減幅を大きく変化させることを特徴とする電力制限逼迫警報システム。
請求項１に記載の電力制限逼迫警報システムであって、
判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えると判定された場合に、積算予測デマンド値を契約デマンド値以下にするために削減すべき消費電力量の大きさを示す逼迫度合いを算出する算出手段をさらに備え、
輝度制御手段は、算出手段で算出された逼迫度合いが大きいほど、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度を変化させる周期を短くすることを特徴とする電力制限逼迫警報システム。
請求項３に記載の電力制限逼迫警報システムであって、
輝度制御手段は、逼迫度合いが大きいほど照明の輝度を変化させる周期の不規則度合いを大きくすることを特徴とする電力制限逼迫警報システム。
請求項１から４のいずれか１項に記載の電力制限逼迫警報システムであって、
輝度制御手段によって照明の輝度が変化されている場合において、判定手段によって積算予測デマンド値が契約デマンド値を超えないと判定された場合には、エリア別予測デマンド値が所定値以上のエリアの照明の輝度を変化される前の状態に復帰させる復帰手段をさらに備える電力制限逼迫警報システム。