JP6489930B2

JP6489930B2 - 使用電力量管理装置

Info

Publication number: JP6489930B2
Application number: JP2015100793A
Authority: JP
Inventors: 珠代石塚
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2035-05-18
Also published as: JP2016218599A

Description

この発明は、下水処理施設の使用電力量を管理する使用電力量管理装置に関するものである。

特許文献１の従来の処理水質制御装置には、流入する汚水量を予測する汚水量予測装置からの汚水量予測と、処理施設のプロセスデータを記憶するプロセスデータ記憶部のデータとに基づいて、運転コストを最小とするためのプロセスデータ操作量演算部により、流入する汚水の処理コストを低減する機能を有するものが記載されている。

特開２０００−２４６２３５号公報（第３〜４頁、第１図）

従来の制御装置は、以上のように、施設全体の運用・制御の省コスト化を目指すものであり、プロセスデータは天候などの条件に関係なく蓄積され、省コスト運転のために用いられているだけである。
下水処理施設では、雨天時には雨水が大量に流入する事情から、省コストの目安となる使用電力量や電力原単位管理においては降雨の影響が非常に大きく、これは下水処理施設特有の事情である。
よって、晴天時の通常運転時と雨天時では省コスト対策も大きく異なる。
しかし、現状の制御装置においては、達成した省コスト活動の成果を明確に把握できず、降雨時の省エネ化の検討が進まないという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、省コスト化の目安となる電力使用状況を、晴天時、降雨時に分けて管理し、省コスト化を促進する使用電力量管理装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる使用電力量管理装置においては、下水処理施設における電力使用状況を管理する使用電力量管理装置であって、気象計測データおよび気象予報データを取得する気象情報取得部、下水処理施設から電力計測データを収集したデータサーバから、電力計測データを、気象計測データおよび気象予報データに基づき、雨天時および晴天時の電力計測データに分類し、それぞれ雨天時電力データベースまたは晴天時電力データベースに格納するデータベース格納部、および雨天時電力データベースおよび晴天時電力データベースに蓄積された電力計測データを基にして、雨天時および晴天時のエネルギー指標をそれぞれ演算するエネルギー指標演算部を備えたものである。

この発明によれば、下水処理施設における電力使用状況を管理する使用電力量管理装置であって、気象計測データおよび気象予報データを取得する気象情報取得部、下水処理施設から電力計測データを収集したデータサーバから、電力計測データを、気象計測データおよび気象予報データに基づき、雨天時および晴天時の電力計測データに分類し、それぞれ雨天時電力データベースまたは晴天時電力データベースに格納するデータベース格納部、および雨天時電力データベースおよび晴天時電力データベースに蓄積された電力計測データを基にして、雨天時および晴天時のエネルギー指標をそれぞれ演算するエネルギー指標演算部を備えたので、使用電力状況を晴天時と雨天時に分けて管理することで、晴天時、雨天時それぞれに適した省コスト化を推進することができる。

この発明の実施の形態１による使用電力量管理装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態１による使用電力量管理装置のデータ判断ロジックを示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による使用電力量管理装置の雨天後処理のロジックを示す図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による使用電力量管理装置を示すブロック図である。
図１において、使用電力量管理装置は、記憶装置を有する計算機により、次のように構成されている。
気象情報入力部１（気象情報取得部）は、気象計測データ１１と気象予報データ１２を入力する。
別途設置されたデータサーバ２は、下水処理施設３から電力計測データを含むプロセスデータを収集し、プロセスデータ記憶部４に記憶する。
データベース判断部５（データベース格納部）は、データサーバ２を介してプロセスデータ記憶部４に記憶された電力計測データを取得し、この取得した電力計測データについて、時刻が同じ気象情報入力部１により入力された気象計測データ１１と気象予報データ１２の情報を基に判断し、晴天時の電力計測データを晴天時電力データベース６へ、雨天時の電力計測データは雨天時電力データベース７へ送り、それぞれ蓄積される。
晴天時電力データベース６および雨天時電力データベース７は、記憶装置上に形成されている。

エネルギー管理演算装置８（エネルギー指標演算部）は、晴天時電力データベース６と雨天時電力データベース７を参照して、晴天時電力・原単位１４、雨天時待機電力・原単位１５、雨天時電力・原単位１６、雨天後電力・原単位１７および雨天／晴天比１８の各エネルギー指標を演算する。エネルギー管理演算装置８は、省コスト化の成果を明確化するとともに、晴天時、降雨時それぞれに適した省コスト化を促進する。
なお、エネルギー管理演算装置８を、使用電力量管理装置とは別の計算機により構成しても差し支えない。

次に、動作について説明する。
データサーバ２からの電力計測データが、定期的に、データベース判断部５にて晴天時と雨天時のデータに振り分けられ、晴天時電力データベース６と雨天時電力データベース７に蓄積される。
このデータベース判断部５の判断には、気象情報入力部１により入力された気象計測データ１１、気象予報データ１２が用いられる。

次に、データベース判断部５の判断処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。
気象計測降雨判断ロジックＳ１にて、気象計測データ１１より、ある時刻で降雨と判断されれば、データサーバ２内の降雨の時刻の電力計測データは、処理Ｓ４で、雨天時運転電力量として雨天時電力データベース７へ蓄積される。気象計測降雨判断ロジックＳ１により、降雨でないと判断されれば、気象予報降雨判断ロジックＳ２へ進む。
気象予報降雨判断ロジックＳ２で、気象予報データ１２により、降雨と判断されれば、処理Ｓ５で、雨天時待機運転電力量として雨天時電力データベース７へ蓄積される。
気象予報降雨判断ロジックＳ２により、降雨でないと判断されれば、雨天後処理判断ロジックＳ３へ進む。
次いで、雨天後処理判断ロジックＳ３にて、図３で後述する雨天後処理を示すフラグである雨天後処理フラグ４３からのデータにより、雨天後処理中と判断されれば、処理Ｓ６で、雨天後運転電力量として、雨天時電力データベース７に蓄積される。
上記のいずれでもない場合、処理Ｓ７で、晴天時運転電力量として、晴天時電力データベース６へ蓄積される。

蓄積された各運転電力量データは、エネルギー管理演算装置８により、晴天時電力・原単位１４、雨天時待機電力・原単位１５、雨天時電力・原単位１６、雨天後電力・原単位１７、雨天／晴天比１８の各エネルギー指標が演算されて、管理が行われる。
なお、雨天／晴天比１８は、雨天時待機電力・原単位１５と雨天時電力・原単位１６と雨天後電力・原単位１７の総和と、晴天時電力・原単位１４との比率である。
また、随時、次式が演算されることにより、
雨天運転電力量ａ−晴天運転電力量ｂ＝雨水対策エネルギーコスト
評価が行われる。
ここで、雨天運転電力量ａは、雨天時電力データベース７に蓄積されている全ての運転電力量のうちの所定期間のものであり、晴天運転電力量ｂは、晴天時電力データベース６に蓄積されている晴天時運転電力量のうちの所定期間のものである。

図３は、雨天後処理中を示す雨天後処理フラグ４３の動作を示すもので、雨水貯留施設がある場合、降雨終了後の貯留雨水処理のための揚水ポンプ電力量を雨天時電力データベース７に蓄積するために使われる。
降雨時に降雨フラグ４１がＯＮとなり、かつ揚水完了４２でない場合、雨天後処理フラグ４３がＯＮとなる。
降雨フラグ４１がＯＮで、かつ揚水完了４２時、雨天後処理フラグ４３がＯＦＦ、かつ降雨フラグ４１がＯＦＦとなる。

実施の形態１によれば、降雨状況を加味し、省コスト化の目安となる使用電力状況を晴天時と雨天時に分けて管理するよう構成し、エネルギー管理演算装置にて、それぞれの気象条件下での電力使用量、及び雨水対策エネルギーコストが求められるので、省コスト化の成果が明確化できるとともに、晴天時、雨天時それぞれに適した省コスト化を推進することができる。

実施の形態２．
なお、実施の形態１では、気象計測データ１１及び気象予報データ１２は、気象情報入力部１にて入力されたデータを基にしているが、気象情報サービスからの気象計測データおよび気象予報データを用いてもよい。

実施の形態３．
また、実施の形態１では、気象計測データ１１及び気象予報データ１２は、気象情報入力部１にて入力されたデータを基にしているが、下水処理施設３に設置された気象計器（雨量計）の計測データを気象計測データ１１に、気象計器（湿度計）の計測データを気象予報データ１２として用いてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１気象情報入力部、２データサーバ、３下水処理施設、４プロセスデータ記憶部、
５データベース判断部、６晴天時電力データベース、７雨天時電力データベース、
８エネルギー管理演算装置、１１気象計測データ、１２気象予報データ、
１４晴天時電力・原単位、１５雨天時待機電力・原単位、１６雨天時電力・原単位、
１７雨天後電力・原単位、１８雨天／晴天比、４１降雨フラグ、４２揚水完了、
４３雨天後処理フラグ

Claims

下水処理施設における電力使用状況を管理する使用電力量管理装置であって、
気象計測データおよび気象予報データを取得する気象情報取得部、
上記下水処理施設から電力計測データを収集したデータサーバから、上記電力計測データを、上記気象計測データおよび上記気象予報データに基づき、雨天時および晴天時の電力計測データに分類し、それぞれ雨天時電力データベースまたは晴天時電力データベースに格納するデータベース格納部、
および上記雨天時電力データベースおよび上記晴天時電力データベースに蓄積された上記電力計測データを基にして、雨天時および晴天時のエネルギー指標をそれぞれ演算するエネルギー指標演算部を備えたことを特徴とする使用電力量管理装置。
上記雨天時の電力計測データは、上記気象計測データが降雨時の雨天時運転電力量と、上記気象計測データが降雨時でなく、かつ上記気象予報データが降雨の場合の雨天時待機運転電力量と、上記気象計測データおよび上記気象予報データがともに降雨でなく、かつ雨天後処理を行う場合の雨天後運転電力量とに分類されて上記雨天時電力データベースに格納されるとともに、
上記晴天時の電力計測データは、上記気象計測データおよび上記気象予報データがともに降雨でなく、かつ雨天後処理を行わない場合に、晴天時運転電力量として上記晴天時電力データベースに格納されることを特徴とする請求項１記載の使用電力量管理装置。
上記エネルギー指標演算部は、上記雨天時運転電力量と上記雨天時待機運転電力量と上記雨天後運転電力量と上記晴天時運転電力量とについて、それぞれのエネルギー指標を演算することを特徴とする請求項２に記載の使用電力量管理装置。
上記気象情報取得部には、上記気象計測データおよび上記気象予報データが入力されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の使用電力量管理装置。
上記気象情報取得部は、外部の気象情報サービスから上記気象計測データおよび上記気象予報データを取得することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の使用電力量管理装置。
上記気象情報取得部は、上記下水処理施設に設置された雨量計および湿度計の計測データを、それぞれ上記気象計測データおよび上記気象予報データとして取得することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の使用電力量管理装置。