JP6644953B2 - 電力管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、デマンド制御によって電力管理を行う、電力管理装置に関する。

例えばビル等の、高圧受電の契約者（ビルオーナー等）は、デマンド値とも呼ばれる契約電力［ｋＷ］を定めた受電契約を電気事業者と結ぶ。消費電力の計算単位は、単位時間当たりの消費電力（単位電力値）で表される。例えばデマンド時限と呼ばれる３０分間当たりの平均消費電力をもとに契約電力が定められる。

例えばビルにて実際に消費された単位電力値が予め定められた契約電力を超過すると、その契約電力に関わらず、超過した単位電力値を基準にして契約期間（例えば一年間）の基本料金が設定される。

そこで従来から、ビルの消費電力を契約電力以下に抑える、電力管理システム（ＥＭＳ、Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。電力管理システムは、いわゆるデマンド制御に基づいて電力管理を行う。

例えば、契約電力より低い値にデマンド制御実行値が設定される。そして実際に消費された単位電力値がデマンド制御実行値を超過すると、管理対象機器の消費電力が絞り込まれる。例えば稼働中の機器が一部停止させられる。

このようなデマンド制御として、例えば特許文献１、２では、デマンド制御実行値を適宜変更させている。例えば１年間を通して比較的消費電力の少ない、言い換えると消費電力が契約電力を超過するおそれの少ない春期及び秋期における電力消費傾向を求めて、これに応じてデマンド制御実行値を引き下げている。

特開２０１６−１２７６８８号公報 特開２０１４−８１８８１号公報

ところで、従来のデマンド制御においては、消費電力が契約電力を超過することを防止するために、契約電力より低い値にデマンド制御実行値が設定される。しかしながら、そのような契約電力及びデマンド制御実行値の設定が、ビルの利用状況にそぐわない場合がある。例えば、ビルの空きテナントに新規に入居契約がなされ、当該テナントに大規模のサーバが導入された場合、当該サーバ及びサーバ用の空調のために多くの電力が消費される。このような場合に空きテナント時の契約電力に基づくデマンド制御が実行されると、当該ビル内の他テナントの空調が頻繁に停止されるなど、ビル全体の快適性が低下するおそれがある。そこで本発明は、ビルの利用状況に応じて適正な消費電力を推定するとともに、これに応じた契約電力の引上げ更新をビルオーナー等の契約者に提案可能な、電力管理装置を提供することを目的とする。

本発明は、電力管理装置に関する。当該装置は、単位電力計量部、閾値設定部、制御実行値設定部、及び確認部を備える。単位電力計量部は、単位時間当たりのビルの平均消費電力である単位電力を求める。閾値設定部は、ビルの稼働時間帯のうち、単位電力の変化が定常的となるベースロード時間帯の単位電力に基づいてベースロード閾値を設定する。制御実行値設定部は、ベースロード時間帯の単位電力及びベースロード閾値の少なくとも一方に基づいてデマンド制御実行値を設定するとともに、ベースロード時間帯における単位電力がベースロード閾値を超過したときに、デマンド制御実行値を再設定する。確認部は、再設定されたデマンド制御実行値が契約電力値を超過する場合に、契約電力値の引上げ可否を問い合わせる。

また上記発明において、稼働時間帯における空調機器の停止時間帯をベースロード時間帯に設定するベースロード時間帯設定部を備えてもよい。

また上記発明において、ビルに設置された昇降機が全停止階に停まった時点を稼働時間帯の初期時点に設定する稼働時間帯設定部を備えてもよい。

また上記発明において、稼働時間帯設定部は、ビルに設置された昇降機に対して停止スキップ階が設定されている場合に、当該停止スキップ階を除く全停止階に停まった時点を稼働時間帯の初期時点に設定してもよい。

また上記発明において、稼働時間帯設定部は、ビルに設置された昇降機が所定期間に亘って待機状態であるときに、稼働時間帯の終期時点を設定してもよい。

また上記発明において、閾値設定部は、稼働時間帯における、ビルに設けられた照明機器の単位電力に基づいて、ベースロード閾値を求めてもよい。

本発明によれば、ビルの利用状況に応じて適正な消費電力を推定するとともに、これに応じた契約電力の引上げ更新をビルオーナー等の契約者に提案可能となる。

本実施形態に係る電力管理装置を含む、電力系統図を例示する図である。 電力管理装置の機能ブロックを例示する図である。 稼働時間帯及びベースロード時間帯を説明する図である。 ベースロード電力値、ベースロード上限閾値、ベースロード下限閾値、及びデマンド制御実行値について説明する図である。 本実施形態に掛かるデマンド制御実行値変更フロー（嵩上げ時）を例示する図である。 本実施形態に掛かるデマンド制御実行値変更フロー（嵩上げ時）の実施例を示すタイムチャートである。 本実施形態に掛かるデマンド制御実行値変更フロー（引き下げ時）を例示する図である。 本実施形態に掛かるデマンド制御実行値変更フロー（引き下げ時）の実施例を示すタイムチャートである。

図１に、本実施形態に係る電力管理装置１０を含む、電力管理システムを例示する。図１に例示する電力管理システムは、例えばビル等の複数階建築設備の監視制御システムであるＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）から構成される。

電力管理システムは、電力管理装置１０（Ｂ−ＯＷＳ）、サブコントローラ１４Ａ〜１４Ｃ（Ｂ−ＢＣ）、デジタルコントローラ１６Ａ，１６Ｂ（ＤＤＣ）、リモートステーション１８（ＲＳ）を備え、これらがバスに接続される。デジタルコントローラ１６Ａ，１６Ｂ及びリモートステーション１８は各電気機器２０Ａ〜２０Ｄや各種センサ２２Ａ〜２２Ｆに接続される。

電気機器２０Ａ〜２０Ｄは、ビル内に設置される種々の設備機器であり、例えば照明機器、空調機器、昇降機、衛生機器、防災機器、及び防犯機器等が含まれる。図１の例では、電気機器２０Ａは照明機器であり、電気機器２０Ｂは照明操作盤であり、電気機器２０Ｃは空調機であり、電気機器２０Ｄはエレベーター制御盤である。

また、センサ２２Ａは照度センサであり、センサ２２Ｂは照明電力メータであり、２２Ｃは空調機センサであり、センサ２２Ｄは空調電力メータであり、センサ２２Ｅはエレベーター電力メータである。さらにセンサ２２Ｆは需要電力メータであり、要するに電力管理装置１０が管理対象とするビルに電気事業者から送電されるビル全体の需要電力を計量するメータである。

なお、図１は紙面の都合上、電力管理装置１０の下位に接続されるサブコントローラ１４等の機器の一部を例示するものであって、図示した構成の他にも種々の機器が接続されていてよい。

電力管理装置１０は、例えばいわゆるＢ−ＯＷＳ（ＢＡＣｎｅｔ Ｏｐｅｒａｔｏｒ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）から構成されており、管理者等により操作監視されるクライアントＰＣとしての機能と、データ保存やアプリケーション処理等を行うサーバとしての機能を備えている。電力管理装置１０では、例えば画面表示や設定操作が行われる。

サブコントローラ１４は主に制御機能を担う。サブコントローラ１４は、例えばいわゆるＢ−ＢＣ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）から構成されており、デジタルコントローラ１６やリモートステーション１８等の端末伝送機器と通信し、ポイントデータやスケジュール制御等を管理する。例えばサブコントローラ１４は、空調設備系統、照明設備系統、昇降機系統、衛生設備系統、防犯設備系統等、各機能別系統（サブシステム）ごとに一つずつ設けられる。

デジタルコントローラ１６はいわゆるＤＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であってよく、ＢＥＭＳにおける分散制御を実現するための調節器としての機能を備える。例えばデジタルコントローラ１６はサブコントローラ１４から送られたスケジュール設定に基づくプログラム制御や、同じくサブコントローラ１４から送られた目標値に基づくフィードバック制御等により、接続先の電気機器２０Ｃ，２０Ｄを制御する。また、デジタルコントローラ１６はセンサ２２Ｃ〜２２Ｅの計測値や電気機器２０Ｃ，２０Ｄの警告等を上記システムや他のデジタルコントローラ１６に送信する。

リモートステーション１８はアウトステーション、ローカルステーションとも呼ばれ、接続先のセンサ２２Ａ，２２Ｂや電気機器２０Ａ，２０Ｂの監視や制御を行う。機能的にはデジタルコントローラ１６と重複するため、デジタルコントローラ１６及びリモートステーション１８は接続先の電気機器２０Ａ〜２０Ｄやセンサ２２Ａ〜２２Ｅに応じて適宜どちらか一方が選択される。

電力管理装置１０、サブコントローラ１４、デジタルコントローラ１６、及びリモートステーション１８はコンピュータから構成される。例えば代表的に電力管理装置１０に示すように、そのいずれにも、ＣＰＵ２６、メモリ２８、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３０、入力部３２、出力部３４、及び入出力インターフェース３６が設けられる。

後述するように、電力管理装置１０のＣＰＵ２６、メモリ２８及びハードディスクドライブ３０によって、図２に例示されるような機能ブロックが構成される。また、出力部３４は例えばディスプレイであって、後述するデマンド制御実行値変更フローにおいて、契約電力の引上げ可否についての問合せ画面が表示される。また入力部３２には、問合せに対する回答（引上げ可／否）が入力される。

また、電力管理装置１０により、デマンド制御が実行される。デマンド制御の実行時には、電力管理装置１０が配下（管理対象）の電気機器２０の、単位時間当たりの消費電力の総和と契約電力との差異に基づいて、適宜電気機器２０の運転を制御する。単位時間当たりの消費電力は、例えばデマンド時限当たりの消費電力であってよく、消費電力の３０分平均値であってよい。

例えば電気機器２０の消費電力を３０分単位で積算し、その積算値が契約電力値×３０分で求められる契約電力量に近接する場合には、電力管理装置１０は適宜稼働中の電気機器２０の運転状況を抑制側に（例えば空調であれば風量を絞るように）制御する。

消費電力の積算値が契約電力量に近接したか否かを判定する値、言い換えるとデマンド制御の実行のトリガーとなる値として、デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌが設定される。例えば、消費電力の積算値がデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ×３０分で求められるデマンド制御実行電力量を超過したときに、デマンド制御が実行される。

デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌは、例えば初期状態においては契約電力値（デマンド値）未満となるように設定される。さらに本実施形態に係る電力管理装置では、後述するようなベースロード電力ＢＬに基づいて適宜デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌが再設定される。

この再設定に当たり、本実施形態では、契約電力値以下の領域の値はもちろんのこと、契約電力値を超過する領域の値も、デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌの採り得る値として許容する。そして実際に、再設定されたデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌが契約電力値を超過した場合には、契約者に対して契約電力値の引上げ可否を問い合わせる。

図２には、電力管理装置１０の機能ブロックが例示されている。電力管理装置１０は、稼働時間帯設定部４０、ベースロード時間帯設定部４２、単位電力計量部４４、電力比較部４６、日数カウンタ４８、日数カウント比較部５０、ベースロード設定部５２、ベースロード閾値設定部５４、デマンド制御実行値設定部５６、契約電力比較部５８、引上げ確認部６０、契約電力記憶部６２、及び日数閾値記憶部６４を含んで構成される。これらの機能部は、電力管理装置１０のＣＰＵ２６、メモリ２８、ハードディスクドライブ３０等の各リソースが割り当てられることで構成される。これら各機能部の機能、作用については後述する。

＜制御パラメータの説明＞
図３、図４用いて、本実施形態に係るデマンド制御実行値設定フローに用いられる各種パラメータについて説明する。図３には、電力管理装置１０が管理対象とするビルの一日の消費電力の推移が例示されている。消費電力の単位として、縦軸に示されているように単位電力値（３０分デマンド値）が示される。つまり、３０分平均の消費電力値が示される。３０分単位で求められることから、実際には３０分刻みのステップグラフとなるが、図３及び以降のグラフでは便宜上これを曲線で表現している。

本実施形態に係る電力管理装置１０は、ビルの電力消費が適正である場合の電力消費傾向を求め、この傾向から、契約電力の引上げが適切であるか否かを判定する。例えば、ビルの利用者の増加やビルに設置された電気機器の増加に伴う契約電力の引上げを契約者（ビルオーナー）に提案可能とする。

このような提案を行うに当たり、本実施形態では稼働時間帯及びベースロード時間帯が設定される。まず、ビルの消費電力に応じて、稼働時間帯設定部４０（図２参照）により稼働時間帯が求められる。稼働時間帯は、ビルの利用者（テナント従業員等）の、当該ビルにおける活動時間を指す。稼働時間帯は、例えばビルの利用者の８割以上がビルに在籍する時間帯であってよい。

例えば各テナントの執務コアタイムが既知であるときには、各テナントのコアタイムが重複する期間を稼動時間帯として設定してもよい。

また稼働時間帯は、例えば需要電力メータ２２Ｆの消費電力推移を監視することで求められる。例えば図３に例示するように、早朝から単位電力値が徐々に立ち上がり、やがて頭打ちとなる。この立ち上がりと頭打ちの境界を稼働時間帯の初期時点と設定することができる。例えば単位電力値の勾配を求め、勾配の極大値を検出したら当該極大値の時点を稼働時間帯の初期時点として設定してもよい。

また同様にして、深夜に向かって徐々に単位電力値が減少する。この減少時を捉えて稼働時間帯の終期時点とすることができる。例えば単位電力値の勾配を求め、勾配の極小値を検出したら当該極小値の時点を稼働時間帯の終期時点としてもよい。

なお、図３に示すように、昼休憩時の節電動作等、日中にも単位電力値が減少する時間帯が含まれる。これを稼働時間帯の終期時点と検出することを防ぐために、例えば稼働時間帯設定部４０に時計機能を持たせ、日中の終期時点検出を禁止するようにしてもよい。

また、稼働時間帯の初期時点及び終期時点の設定に当たり、電力管理装置１０の管理下にある電気機器２０の動作状況を利用してもよい。例えばエレベーター制御盤２０Ｄからエレベーター装置の運転状況が得られる。例えばエレベーター装置が待機状態にある場合、つまり、エレベーターのかごが所定時間（例えば３時間）移動しなかったり、エレベーターフロアの呼びボタンが押されない状態が所定時間継続する場合、当該エレベーター装置が設置されたビル内の利用者は殆どいないものと推定できる。つまり稼働時間帯外にあるものと推定できる。

このことから、稼働時間帯設定部４０は、エレベーター制御盤２０Ｄの制御信号を取得して、エレベーター装置（昇降機）が所定期間に亘って待機状態であるときに、当該所定期間のカウント起算時点を稼働時間帯の終期時点として設定してもよい。

同様にして、稼働時間帯設定部４０は、稼働時間帯外の休止時間帯において、エレベーター制御盤２０Ｄから制御信号を取得したときに、これを稼働時間帯の初期時点と設定してもよい。例えば、休止時間帯においてエレベーター制御盤２０Ｄからエレベーターかごの停止階情報を取得し、全ての停止階にエレベーターかご（昇降機）が停止した時点を、稼働時間帯の初期時点として設定してもよい。

なお、ビルの所定のフロアが空きテナントである場合、エレベーター制御盤２０Ｄに対して、当該フロアを停止階から除外するように設定される場合がある（停止階スキップ設定）。このような場合には、エレベーターかご（昇降機）が当該停止スキップ階を除く全停止階に停まった時点を、稼働時間帯の初期時点として設定してもよい。

次に、ベースロード時間帯ｄＢＬ及びベースロード電力ＢＬが求められる。ベースロード時間帯設定部４２（図２参照）は、稼働時間帯におけるベースロード時間帯ｄＢＬを設定する。ベースロード時間帯とは、稼働時間帯における単位消費電力の変化が定常的となる時間帯を指し、電力消費のパターンが外的環境（気温等）の影響を受けにくい時間帯を指す。

稼動時間帯における単位消費電力の変化が定常的となる時間帯（ベースロード時間帯）の例として、例えば、節電が十分に行われている時間帯を挙げることができる。つまり、節電が十分に行われている環境下の消費電力が契約電力に近接していたり、またデマンド制御実行値に近接している場合、一層の節電を図るよりは契約電力を引上げ更新した方がテナント利用者の利便性向上に繋がると考えられる。

例えばベースロード時間帯ｄＢＬは、稼働時間帯における、昼休憩時間帯に対応してよい。当該時間帯は一般的に執務外時間となり、節電が励行される。例えば当該時間帯は空調機器が停止（オフ）される空調停止時間帯となる。これにより、外的環境により動作条件が変化する（非定常な）電気機の動作が停止される。

例えばベースロード時間帯設定部４２は、稼働時間帯であって、かつ、空調電力メータ２２Ｄから得られた単位消費電力値が所定の値（０である必要はない）以下となったときをベースロード時間帯ｄＢＬの初期時点とする。その後、空調電力メータ２２Ｄから得られた単位消費電力値が所定の値を超過したときを、ベースロード時間帯ｄＢＬの終期時点とする。

ベースロード時間帯ｄＢＬにおける、ビルの総消費電力が、ベースロード電力値ＢＬとして求められる。ベースロード電力値ＢＬは、契約電力（デマンド値）と同様に、３０分単位の平均消費電力値［ｋＷ］であってよい。

なお、図１に示すように、機器系統ごとにサブコントローラ１４が設けられている場合には、例えばビルに設けられた照明機器の単位電力をベースロード電力としてもよい。例えばサブコントローラ１４Ａに接続された照明電力メータ２２Ｂから、ビル内のすべての照明機器の消費電力を求めて、これをベースロード電力とする。この場合、稼動時間帯＝ベースロード時間帯となる。

また、ベースロード時間帯を求めてからベースロード電力を求める代わりに、単位電力の変化に基づいてベースロード電力を求めてもよい。例えば、過去の一定期間（例えば一ヶ月）の稼動時間帯の単位消費電力をデマンド時限ごとに抽出し、その分散を求める。分散が最も小さいデマンド時限の単位消費電力をベースロード電力ＢＬとする。

次に、所定時点におけるベースロード電力値ＢＬに基づいて、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ及びベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎが求められる。図４に例示するように、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘはベースロード電力値ＢＬから所定幅ΔＷ３高い値に設定される。またベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎはベースロード電力値ＢＬから所定幅ΔＷ４低い値に設定される。この幅ΔＷ３及びΔＷ４は、例えば上述した過去の一定期間の稼動時間帯の単位消費電力から求めた標準偏差から設定してもよい。

後述するように、一旦設定されたベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ及びベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎで囲まれた領域からベースロード電力値ＢＬが超過する場合、つまりベースロード電力値ＢＬがベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘより高い値を取る場合及びベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎより低い値を取る場合に、デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌの再設定が実行される。

また、ベースロード電力値ＢＬ、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ及びベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎの少なくともいずれかに基づいて、デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌが設定される。デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌは後述するデマンド制御実行値設定部５６により設定される。例えば図４に示されているように、デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌは、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘから所定幅ΔＷ２高い値に設定される。

なお、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘが未設定の初期状態においては、契約電力ＣＮＴに基づいてデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌを設定してもよい。例えば契約電力ＣＮＴから所定幅ΔＷ１低い値をデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ（の初期値）に設定してもよい。

デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌの初期値設定後は、契約電力ＣＮＴを参照せずにベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘに基づいてデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌの再設定（更新）を行ってもよい。

＜デマンド制御実行値設定フロー（嵩上げ時）＞
図５、図６を参照し、本実施形態に係る電力管理装置１０のデマンド制御実行値設定フローを説明する。図５にはデマンド制御実行値設定フローチャートが例示され、図６にはデマンド制御実行値設定フローのタイムチャートが例示されている。図６の横軸は時間を示し、縦軸は単位電力値（３０分デマンド値）を示す。

まず、初期条件として、例えば図６のｄａｙ１のベースロード電力ＢＬに基づいてベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ１及びＢＬｔｈ＿ｍｉｎ１が設定される。稼働時間帯設定部４０は、需要電力メータ２２Ｆからビル全体の消費電力（電力事業者からの需要電力）を取得して、現在時が稼働時間帯に含まれるか否かを判定する（Ｓ１０）。または、稼働時間帯設定部４０は、エレベーター制御盤２０Ｄからエレベーター装置の制御信号を取得して、エレベーターかごが全停止階（停止スキップ階を除く）に停まったか否かに基づいて、現在時が稼働時間帯に含まれるか否かを判定する。

現在時が稼働時間帯に含まれない場合は、再びステップＳ１０に戻る。現在時が稼働時間帯に含まれる場合、稼働時間帯設定部４０は、ベースロード時間帯設定部４２に対して現在時が稼働時間帯に含まれる旨の指令を送信する。

稼働時間帯設定部４０から指令を受けると、ベースロード時間帯設定部４２は、現在時がベースロード時間帯ｄＢＬに含まれるか否かを判定する（Ｓ１２）。例えば上述したように、空調電力メータ２２Ｄから得られた単位消費電力値が所定の値以下となったときをベースロード時間帯ｄＢＬの初期時点とする。

現在時がベースロード時間帯ｄＢＬに含まれない場合、ステップＳ１０まで戻る。一方、現在時がベースロード時間帯ｄＢＬに含まれる場合、ベースロード時間帯設定部４２は、単位電力計量部４４に対して単位電力の計量を許可する許可指令を送信する。

許可指令を受けた単位電力計量部４４は、需要電力メータ２２Ｆから、ビル全体の消費電力である、単位電力値ＤＭＤ（３０分デマンド値）を監視する（Ｓ１４）。上述したように、単位電力値ＤＭＤは、単位時間当たりのビルの平均消費電力を指す。単位電力計量部４４は、需要電力メータ２２Ｆの代わりに、各サブコントローラ１４に接続された各種電力メータからの単位消費電力値の総和を求めて、これを単位電力値ＤＭＤとしてもよい。

計量された単位電力値ＤＭＤは電力比較部４６に送信される。電力比較部４６は、受信した単位電力値ＤＭＤがベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘを超過するか否かを判定する（Ｓ１６）。ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘはベースロード閾値設定部５４から送られる。

ＤＭＤ ＞ ＢＬｔｈ＿ｍａｘである例が図６のｄａｙ４〜ｄａｙ６に示される。一方、ＤＭＤ ≦ ＢＬｔｈ＿ｍａｘである例が図６のｄａｙ１〜ｄａｙ３に示される。ＤＭＤ ≦ ＢＬｔｈ＿ｍａｘである場合、ステップＳ１０に戻り単位電力値の監視が継続される。一方、ＤＭＤ ＞ ＢＬｔｈ＿ｍａｘである場合、電力比較部４６は日数カウントｋｄ＿ｕのインクリメント指令を日数カウンタ４８に送信する。

日数カウンタ４８は、監視対象日（例えばｄａｙ４）中に、すでに日数カウントｋｄ＿ｕがインクリメントされているか否かを判定（確認）する（Ｓ１８）。既にインクリメントされている場合はそれ以上のインクリメントを行わず、フローはステップＳ１０まで戻る。まだ監視対象日中にインクリメントが行われていない場合、日数カウンタ４８は日数カウントｋｄ＿ｕをインクリメントする（Ｓ２０）。

インクリメント後の日数カウントｋｄ＿ｕは日数カウント比較部５０に送られる。日数カウント比較部５０は、受信した日数カウントｋｄ＿ｕがカウント閾値ｋｄ＿ｕｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。カウント閾値ｋｄ＿ｕｔｈは日数閾値記憶部６４に予め記憶され日数カウント比較部５０に呼び出される。カウント閾値ｋｄ＿ｕｔｈは例えば入力部３２（図１参照）から予め管理者等によって入力される。例えばカウント閾値ｋｄ＿ｕｔｈ＝３（３日）に設定される。

ｋｄ＿ｕ ＜ ｋｄ＿ｕｔｈである場合、フローはステップＳ１０まで戻る。一方、ｋｄ＿ｕ ≧ ｋｄ＿ｕｔｈである場合、まず日数カウント比較部５０は日数カウントｋｄ＿ｕをリセット（０に戻す）して次回に備える（Ｓ２４）。さらに日数カウント比較部５０はベースロード設定部５２にベースロード電力ＢＬの更新指令（再設定指令）を送信する。

ベースロード設定部５２には、ベースロード電力ＢＬの更新指令の他に、単位電力計量部４４から単位電力値が送られる。ベースロード設定部５２は、更新指令を受けた時点から直近の単位電力値すなわちベースロード電力ＢＬ（図６にてＢＬ２で示す）をベースロード閾値設定部５４に送信する。または、日数カウンタ４８による日数カウントｋｄ＿ｕのインクリメントが始まってから日数カウント閾値ｋｄ＿ｕｔｈに至るまでの日（ｄａｙ４〜ｄａｙ６）までのベースロード時間帯ｄＢＬの単位電力に基づいて（例えば平均値）ベース電力ＢＬを求めてもよい。図６に示されるように、更新後のベースロード電力ＢＬ２は更新前のベースロード電力ＢＬ１と比較して嵩上げされる（Ｓ２６）。

ベースロード閾値設定部５４では、受信したベースロード電力ＢＬに基づいてベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ２及び下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ２を再設定（更新）する。図５、図６の例ではｄａｙ４〜ｄａｙ６のベースロード電力ＢＬ（ＢＬ２）がｄａｙ１〜ｄａｙ３のベースロード電力ＢＬ（ＢＬ１）よりも高くなっているから、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ及び下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎは嵩上げされる（Ｓ２８）。

嵩上げされたベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ及び下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎは電力比較部４６に送られる。またベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘはデマンド制御実行値設定部５６にも送られる。デマンド制御実行値設定部５６は、受信したベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘに基づいてデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌを再設定（更新）する（Ｓ３０）。図５、図６の例では、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘは嵩上げされているのでこれに応じてデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌも嵩上げされる。

なお、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ、下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ、及びデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌの嵩上げ幅は、例えばステップＳ１６におけるＤＭＤ ＞ ＢＬｔｈ＿ｍａｘの両者の比に基づいてもよい。例えばＤＭｃｔｒｌ２＝ＤＭＤ／ＢＬｔｈ＿ｍａｘ×ＤＭｃｔｒｌ１であってよい。

嵩上げされたデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ２は契約電力比較部５８に送られる。契約電力比較部５８は、嵩上げされたデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ２が契約電力ＣＮＴを超過するか否かを判定する（Ｓ３２）。契約電力ＣＮＴの値は契約電力記憶部６２から取得する。

ＤＭｃｔｒｌ２ ≦ ＣＮＴである場合、契約電力ＣＮＴ未満の領域でデマンド制御が実行されるため、契約電力の引上げ更新は不要となる。この場合、フローはステップＳ１０まで戻る。

一方、ＤＭｃｔｒｌ２ ＞ ＣＮＴである場合、契約電力ＣＮＴを超過した領域でデマンド制御が実行されるため、そのままデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ２を設定すると契約者の意図しない形でビルの消費電力が契約電力を上回るおそれがある。このような場合に、契約電力比較部５８は引上げ確認部６０に対して、引上げ更新の問い合わせの発報指令を出力する（Ｓ３４）。引上げ確認部６０は、電力管理装置１０の出力部３４（図１参照）に、引上げ更新を提案する画面を出力させる。

例えば出力部３４には、節電が十分に実施されている条件下で、なお契約電力の引上げ更新が必要である旨のメッセージを出力し、また必要に応じてベースロード電力ＢＬの時系列データと契約電力とを比較するグラフ等を出力する。さらに契約電力の引上げ幅を提示するとともに（例えば嵩上げされたデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ２の１１０％）、この提案を了承するボタンと却下するボタンとを表示させる（Ｓ３６）。

契約電力の引上げ更新の提案が却下された場合、引上げ確認部６０は当該却下回答をデマンド制御実行値設定部５６に送信する。デマンド制御実行値設定部５６では、嵩上げ前のデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ１に戻して（Ｓ４０）、これをデマンド制御の実行部に送信する。デマンド制御実行部は例えば電力管理装置１０内に設けられる。

一方、契約電力の引上げ更新の提案が了承された場合、引上げ確認部６０は当該了承回答をデマンド制御実行値設定部５６に送信する（Ｓ３８）。デマンド制御実行値設定部５６は、嵩上げ後のデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ２をデマンド制御実行部に送信する。

ビルの消費電力が嵩上げ後のデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ２に未達の段階ではデマンド制御は実行されず、その結果、消費電力が契約電力を上回る。これにより、契約電力は自動的に引上げ更新される。

以上説明したように、本実施形態に係る電力管理装置によれば、ビルの利用状況に応じて適正な消費電力（ベースロード電力ＢＬ）を推定するとともに、これに応じた契約電力の引上げ更新をビルオーナー等の契約者に提案可能となる。

＜デマンド制御実行値設定フロー（引き下げ時）＞
図７、図８を参照し、本実施形態に係る電力管理装置１０のデマンド制御実行値設定フローを説明する。この例では、ベースロード電力の低下に伴うデマンド制御実行値の引き下げ処理が実行される。

図７にはデマンド制御実行値設定フローチャートが例示され、図８にはデマンド制御実行値設定フローのタイムチャートが例示されている。図７の横軸は時間を示し、縦軸は単位電力値（３０分デマンド値）を示す。

まず、初期条件として、例えば図８のｄａｙ１のベースロード電力ＢＬに基づいてベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ１及びＢＬｔｈ＿ｍｉｎ１が設定される。稼働時間帯設定部４０は、需要電力メータ２２Ｆからビル全体の消費電力を取得して、現在時が稼働時間帯に含まれるか否かを判定する（Ｓ５０）。または、稼働時間帯設定部４０は、エレベーター制御盤２０Ｄからエレベーター装置の制御信号を取得して、エレベーターかごが全停止階（停止スキップ階を除く）に停まったか否かに基づいて、現在時が稼働時間帯に含まれるか否かを判定する。

現在時が稼働時間帯に含まれない場合は、再びステップＳ５０に戻る。現在時が稼働時間帯に含まれる場合、稼働時間帯設定部４０は、ベースロード時間帯設定部４２に対して現在時が稼働時間帯に含まれる旨の指令を送信する。

稼働時間帯設定部４０から指令を受けると、ベースロード時間帯設定部４２は、現在時がベースロード時間帯ｄＢＬに含まれるか否かを判定する（Ｓ５２）。例えば上述したように、空調電力メータ２２Ｄから得られた単位消費電力値が所定の値以下となったときをベースロード時間帯ｄＢＬの初期時点とする。

現在時がベースロード時間帯ｄＢＬに含まれない場合、ステップＳ５０まで戻る。一方、現在時がベースロード時間帯ｄＢＬに含まれる場合、ベースロード時間帯設定部４２は、単位電力計量部４４に対して単位電力の計量を許可する許可指令を送信する。

許可指令を受けた単位電力計量部４４は、需要電力メータ２２Ｆから、ビル全体の消費電力である、単位電力値ＤＭＤ（３０分デマンド値）を監視する（Ｓ５４）。または、各サブコントローラ１４に接続された各種電力メータからの単位消費電力値の総和を求めて、これを単位電力値ＤＭＤとしてもよい。

計量された単位電力値ＤＭＤは電力比較部４６に送信される。電力比較部４６は、受信した単位電力値ＤＭＤがベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎを（負側に）超過するか（割り込むか）否かを判定する（Ｓ５６）。ベースロード下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎはベースロード閾値設定部５４から送られる。

ＤＭＤ ＜ ＢＬｔｈ＿ｍｉｎである例が例えば図８のｄａｙ３〜ｄａｙ５に示される。一方、ＤＭＤ ≧ ＢＬｔｈ＿ｍｉｎである例が例えば図８のｄａｙ１，ｄａｙ２に示される。ＤＭＤ ≧ ＢＬｔｈ＿ｍｉｎである場合、ステップＳ５０に戻り単位電力値の監視が継続される。一方、ＤＭＤ ＜ ＢＬｔｈ＿ｍｉｎである場合、電力比較部４６は日数カウントｋｄ＿ｄのインクリメント指令を日数カウンタ４８に送信する。

日数カウンタ４８は、監視対象日（例えばｄａｙ３）中に、すでに日数カウントｋｄ＿ｄがインクリメントされているか否かを判定（確認）する（Ｓ５８）。既にインクリメントされている場合はそれ以上のインクリメントを行わず、フローはステップＳ５０まで戻る。まだ監視対象日中にインクリメントが行われていない場合、日数カウンタ４８は日数カウントｋｄ＿ｄをインクリメントする（Ｓ６０）。

インクリメント後の日数カウントｋｄ＿ｄは日数カウント比較部５０に送られる。日数カウント比較部５０は、受信した日数カウントｋｄ＿ｄがカウント閾値ｋｄ＿ｄｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ６２）。カウント閾値ｋｄ＿ｄｔｈは日数閾値記憶部６４に記憶される。カウント閾値ｋｄ＿ｄｔｈは例えば入力部３２（図１参照）から予め管理者等によって入力される。例えばカウント閾値ｋｄ＿ｄｔｈ＝３（３日）に設定される。

ｋｄ＿ｄ ＜ ｋｄ＿ｄｔｈである場合、フローはステップＳ５０まで戻る。一方、ｋｄ＿ｄ ≧ ｋｄ＿ｄｔｈである場合、まず日数カウント比較部５０は日数カウントｋｄ＿ｄをリセット（０に戻す）して（Ｓ６４）次回に備える。さらに日数カウント比較部５０はベースロード設定部５２にベースロード電力ＢＬの更新指令（再設定指令）を送信する。

ベースロード設定部５２には、ベースロード電力ＢＬの更新指令の他に、単位電力計量部４４から単位電力値が送られる。ベースロード設定部５２は、更新指令を受けた時点から直近の単位電力値すなわちベースロード電力ＢＬ（図８にてＢＬ３で示す）をベースロード閾値設定部５４に送信する。または、日数カウンタ４８による日数カウントｋｄ＿ｄのインクリメントが始まってから日数カウント閾値ｋｄ＿ｄｔｈに至るまでの日（ｄａｙ３〜ｄａｙ５）までのベースロード時間帯ｄＢＬの単位電力に基づいてベース電力ＢＬを求めてもよい。図８に示されるように、更新後のベースロード電力ＢＬ３は更新前のベースロード電力ＢＬ１と比較して引下げられる（Ｓ６６）。

ベースロード閾値設定部５４では、受信したベースロード電力ＢＬに基づいてベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ３及び下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ３を再設定（更新）する。図７、図８の例ではｄａｙ３〜ｄａｙ５のベースロード電力ＢＬ（ＢＬ３）がｄａｙ１，ｄａｙ２のベースロード電力ＢＬ（ＢＬ１）よりも低くなっているから、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ及び下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎは引下げられる（Ｓ６８）。

引下げられたベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ３及び下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ３は電力比較部４６に送られる。またベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘはデマンド制御実行値設定部５６にも送られる。デマンド制御実行値設定部５６は、受信したベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘに基づいてデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌを再設定（更新）する（Ｓ７０）。

なお、ベースロード上限閾値ＢＬｔｈ＿ｍａｘ、下限閾値ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ、及びデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌの引下げ幅は、例えばステップＳ５６におけるＤＭＤ ＜ ＢＬｔｈ＿ｍｉｎの両者の比に基づいてもよい。例えばＤＭｃｔｒｌ３＝ＤＭＤ／ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ×ＤＭｃｔｒｌ１であってよい。

再設定されたデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ３は設定前のデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ１より低い値であるため、契約電力ＣＮＴよりも低い値となる。このため契約電力と再設定されたデマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ３との比較は不要となり、デマンド制御実行値ＤＭｃｔｒｌ３はそのままデマンド制御実行部（図示せず）に送信される。

１０ 電力管理装置、２０ 電気機器、２２ センサ、４０ 稼働時間帯設定部、４２ ベースロード時間帯設定部、４４ 単位電力計量部、４６ 電力比較部、４８ 日数カウンタ、５０ 日数カウント比較部、５２ ベースロード設定部、５４ ベースロード閾値設定部、５６ デマンド制御実行値設定部、５８ 契約電力比較部、６０ 引上げ確認部、６２ 契約電力記憶部、６４ 日数閾値記憶部、ＢＬ ベースロード電力値、ＢＬｔｈ＿ｍａｘ ベースロード上限閾値、ＢＬｔｈ＿ｍｉｎ ベースロード下限閾値、ＣＮＴ 契約電力値、ｄＢＬ ベースロード時間帯、ＤＭｃｔｒｌ デマンド制御実行値。

Claims (6)

1. 単位時間当たりのビルの平均消費電力である単位電力を求める単位電力計量部と、
   前記ビルの稼働時間帯のうち、前記単位電力の変化が定常的となるベースロード時間帯の前記単位電力に基づいてベースロード閾値を設定する閾値設定部と、
   前記ベースロード時間帯の単位電力及び前記ベースロード閾値の少なくとも一方に基づいて、同時間帯の前記ベースロード閾値よりも高い値であって、前記単位電力に超過されたときに前記ビルの電気機器の運転を抑制させるデマンド制御を実行させるデマンド制御実行値を設定するとともに、前記ベースロード時間帯における前記単位電力が前記ベースロード閾値を超過したときに、前記デマンド制御実行値を再設定し、当該再設定に当たり、前記デマンド制御実行値が採り得る値として契約電力値を超過する値を許容する、制御実行値設定部と、
   再設定された前記デマンド制御実行値が前記契約電力値を超過する場合に、前記契約電力値の引上げ可否を問い合わせる確認部と、
   を備える電力管理装置。
2. 請求項１に記載の電力管理装置であって、
   前記稼働時間帯における空調機器の停止時間帯を前記ベースロード時間帯に設定するベースロード時間帯設定部を備える、電力管理装置。
3. 請求項１または２に記載の電力管理装置であって、
   前記ビルに設置された昇降機が全停止階に停まった時点を前記稼働時間帯の初期時点に設定する稼働時間帯設定部を備える、電力管理装置。
4. 請求項３に記載の電力管理装置であって、
   前記稼働時間帯設定部は、前記ビルに設置された昇降機に対して停止スキップ階が設定されている場合に、当該停止スキップ階を除く全停止階に停まった時点を前記稼働時間帯の初期時点に設定する、電力管理装置。
5. 請求項３または４に記載の電力管理装置であって、
   前記稼働時間帯設定部は、前記ビルに設置された昇降機が所定期間に亘って待機状態であるときに、前記稼働時間帯の終期時点を設定する、電力管理装置。
6. 請求項１に記載の電力管理装置であって、
   前記閾値設定部は、前記稼働時間帯における、前記ビルに設けられた照明機器の前記単位電力に基づいて、前記ベースロード閾値を求める、電力管理装置。