JP6918759B2 - デマンドレスポンス制御システム - Google Patents

Description

本開示は、デマンドレスポンス制御システムに係り、特に、ビル内の設備等を管理するビル管理装置を利用するデマンドレスポンス制御システムに関する。

電力システムの改革が、電力の需要側と供給側の双方で進められている。デマンドレスポンス（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＤＲ）は、電力卸市場価格の高騰時または電力系統信頼性の低下時において、電気料金価格の設定またはインセンティブの支払いに応じて、需要家側が電力の使用を抑制するように電力消費パターンを変化させることである。バーチャルパワープラント（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ：ＶＰＰ）は、複数の小規模な自家発電設備、例えば、企業の自家発電設備、電気自動車の蓄電池等の電力の需要抑制を統合し、あたかも1つの発電所のように制御することで、仮想発電所とも呼ばれる。

電力需要のピークを抑えるデマンドレスポンスの考え方に基づいて複数の小規模な発電設備と電力の需要抑制とを統合し制御するバーチャルパワープラントは、地域内あるいは地域間での電力需要と供給、それに加えて地域間融通などを最適化できると期待される。

特許文献１には、発電設備や蓄電設備を有する多数の需要家を地域ごとにグループ分けし、地域管理サーバが、電力会社からの発電、蓄電及び需要の要請を受けて、グループ内の電力需給を調整する地域内電力需給管理システムが開示されている。

特許文献２では、デマンドレスポンスによってユーザが所有する設備としての電気機器が制御されると、ユーザが電気機器を自由に使用できない時間が増え、ユーザの快適性が損なわれる場合があることを指摘する。そこで、デマンドレスポンス期間におけるユーザの生活パターンを推定し、その推定に基づいて複数のデマンドレスポンス制御の仕方の内の１つを割り当て、ユーザの快適性を損なわずにユーザの電気機器を制御するデマンドレスポンス制御方法が開示されている。
特許文献３は、老人ホームや高齢者マンションの居住施設と、病院の一日の電力推移を比較している。居住施設では午前の７時頃に１回目のピークがあり正午前後に減少し夕食後あたりに２回目のピークがあるが、病院では外来患者が午前中から午後にかけて増えて正午前後でピークになり、お互いの電力推移が相補型になっている。そこで、病院に１台の蓄電装置、複数の居住施設に合計４台の蓄電装置を設け、これらの充放電を統合的に制御することで、病院と複数の居住施設を合わせた一日の電力推移を平準化している。

本開示に関連する技術として、特許文献４には、ビル内の各種設備をＰＬＣシステムで管理するビル管理システムが述べられている。ＰＬＣは、リレー回路を代替したステートマシンの動作モデルを基本とし、通常のノイマン型の動作モデルを基本とする一般的なコンピュータよりも高い安全性と安定性を有する。ＰＬＣシステムは、中央監視装置、マスタＰＬＣ、下位の複数のＰＬＣで構成され、各ＰＬＣは、各種設備の監視要素と制御要素に関する端子を有する。監視要素には、消費電力が含まれ、制御要素には、オンオフ制御またはアナログ量制御が含まれる。

特開２０１２−１９６１２３号公報 特開２０１６−１９８７号公報 特開２０１２−１６５５０１号公報 特許第６２０３３２１号明細書

デマンドレスポンスにおいては、電力の需要抑制の要請内容に応えたか否かの評価が行われ、要請内容に応えていると評価されれば、電気料金価格の設定やインセンティブの支払いがある。要請内容に応えていないと評価されると、電気料金価格の設定やインセンティブの支払いはなく、次からのデマンドレスポンス要請が見直される等の不利益を受ける。したがって、電力の需要抑制の要請があると、その要請内容に含まれる需要抑制期間内で、要請された電力削減を正確に実施することが求められる。

しかし、ユーザの空調装置や照明装置等の各種機器の電力消費は一定でなく変動し、その変動の予測には限度がある。一方で、ユーザの空調装置や照明装置等の各種機器を一律に節電することは、ユーザにとって不利益が生じ得る。

また、デマンドレスポンス要請が行われるのは、１年の内で、電力需要が多くなる夏季の日中が主であり、デマンド要請の予定がない日の方が多い。そのような場合にも、電力会社から供給される電力を削減することで電力料金を下げることができるが、やはり、ユーザに不利益が生じ得る。そこで、デマンドレスポンス要請に対応しながら、ユーザの不利益を抑制し、発電所からの電力削減を可能にするデマンドレスポンス制御システムが要望される。

本開示に係るデマンドレスポンス制御システムは、ビル内に設置される複数の設備を複数のグループに分け、各グループに属する設備を管理するグループに１つずつのコントローラと、所定の蓄電容量を有する蓄電装置と、複数のコントローラを集中的に管理するビル管理装置と、を備え、コントローラは、グループに属する設備の動作を制御する制御端子、グループに属する設備の動作状態を監視する監視端子、グループに属する設備に対する電力供給先を電力会社または蓄電装置に切替える電源切替端子、及び、グループに属する設備の全体の消費電力であるコントローラの実消費電力データを出力する消費電力端子を有し、ビル管理装置は、予め定めた方法で算出された各コントローラのベースライン消費電力を配列したベースライン消費電力一覧表を記憶し、電力会社から、電力Ｐ０の削減を電力削減開始時間からＨ０の期間で実行してほしい内容のデマンドレスポンス要請を受け取り、ベースライン消費電力一覧表からＰ０に対応するベースライン消費電力を有する第１コントローラを選択し、所定の制御周期で、各コントローラの実消費電力を取得し、第１コントローラの実消費電力がＰ０から乖離し、且つ、第１コントローラの実消費電力とＰ０との差である第１コントローラ乖離消費電力がデマンドレスポンス制御の制御許容範囲を超える場合には、第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体となし、組合せ体の実消費電力とＰ０との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止し代わって蓄電装置から必要な電力を供給する。

上記構成によれば、電力会社から、電力Ｐ０の削減をＨ０の期間で実行してほしい内容のデマンドレスポンス要請を受け取ると、ベースライン消費電力がＰ０である第１コントローラを選択する。ここで、第１コントローラの実消費電力がベースライン消費電力から乖離し、デマンドレスポンス制御の制御許容範囲を超える場合には、第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体とする。そして、組合せ体の実消費電力とＰ０との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止する。これによって、デマンドレスポンス要請の内容に正確に対応できる。また制御対象コントローラには、電力会社からの電力供給を止める代わりに蓄電装置から必要な電力が供給されるので、設備の動作停止等のユーザ不利益が発生しない。

本開示に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、第１コントローラの実消費電力がＰ０未満に乖離している場合には、第１コントローラの乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第２コントローラを選択して第１コントローラに追加し、第１コントローラと第２コントローラとで第１組合せ体となし、第１組合せ体の実消費電力とＰ０との差である第１乖離消費電力が制御許容範囲内の場合に第１組合せ体を構成する第１コントローラと第２コントローラとを制御対象コントローラに設定し、第１乖離消費電力が制御許容範囲を超える場合には、第２コントローラの実消費電力と第２コントローラのベースライン消費電力との差である第２コントローラ乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第３コントローラを選択して追加し、第１コントローラと第２コントローラと第３コントローラとで第２組合せ体となし、これを繰り返して、組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となれば繰り返しを止めることが好ましい。

上記構成によれば、第１コントローラの実消費電力がＰ０未満に乖離する場合には、第１コントローラの乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第２コントローラを選択し、第１コントローラと第２コントローラとを一組とする第１組合せ体とする。第２コントローラに乖離消費電力が生じなければ、第１組合せ体の実消費電力＝（第１コントローラの実消費電力＋第２コントローラの実消費電力）＝Ｐ０となる。第２コントローラに乖離消費電力が生じる場合は、第２コントローラの乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第３コントローラを選択し、第１コントローラと第２コントローラと第３コントローラとを一組とする第２組合せ体とする。第３コントローラに乖離消費電力が生じなければ、（第２組合せ体の実消費電力＝（第１コントローラの実消費電力＋第２コントローラの実消費電力＋第３コントローラの実消費電力）＝Ｐ０となる。第３コントローラに乖離消費電力が生じる場合は、上記の処理を同様に繰り返す。このように、第１コントローラの実消費電力がＰ０未満に乖離しても、第１コントローラに別のコントローラを順に追加して組合せ体とし、組合せ体の実消費電力とＰ０との差が制御許容範囲内となれば繰り返しを止めることで、電力Ｐ０の削減を正確に実行できる。

本開示に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、第１コントローラの実消費電力がＰ０を超えて乖離している場合には、第１コントローラのベースライン消費電力から第１コントローラの乖離消費電力を差し引いた消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第２コントローラと、第１コントローラの乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第３コントローラとを第１コントローラに対し置き換えて、第２コントローラと第３コントローラとで第１組合せ体となし、第１組合せ体の実消費電力とＰ０との差である第１乖離消費電力が制御許容範囲内の場合に第１組合せ体を構成する第２コントローラと第３コントローラとを制御対象コントローラに設定し、第１乖離消費電力が制御許容範囲を超える場合には、第２コントローラの実消費電力と第２コントローラのベースライン消費電力との差である第２コントローラの乖離消費電力を求め、第３コントローラのベースライン消費電力から第２コントローラの乖離消費電力を差し引いた消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第４コントローラを第３コントローラに対し置き換えて第２コントローラと第４コントローラとで第２組合せ体となし、これを繰り返して、組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となれば繰り返しを止めることが好ましい。

上記構成によれば、第１コントローラの実消費電力がＰ０を超えて乖離している場合には、第１コントローラに別のコントローラを追加するとさらにＰ０を超えて乖離する。そこで、第１コントローラのベースライン消費電力よりも少ないベースライン消費電力を有する第２コントローラと第３コントローラとを一組とする第１組合せ体に置き換える。第２コントローラは、第１コントローラのベースライン消費電力から第１コントローラの乖離消費電力を差し引いた消費電力に対応するベースライン消費電力を有する。第３コントーラは、第１コントローラの乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する。コントローラの乖離消費電流はそのコントローラのベースライン消費電力の５０％を超えないと考えると、（第１コントローラのベースライン消費電力）＞（第２コントローラのベースライン消費電力）＞（第３コントローラのベースライン消費電力）である。

第２コントローラと第３コントローラのいずれにも乖離消費電力が生じなければ、（第１組合せ体の実消費電力）＝（第２コントローラの実消費電力＋第３コントローラの実消費電力）＝Ｐ０となる。第２コントローラと第３コントローラに乖離消費電力が生じる場合は、ベースライン消費電力が多い方の第２コントローラと、第３コントローラよりもベースライン消費電力が少ない第４コントローラとを一組とする第２組合せ体に置き換える。第４コントローラは、第３コントローラのベースライン消費電力から第２コントローラの乖離消費電力を差し引いた消費電力に対応するベースラインを有する。したがって、第３コントローラに乖離消費電力が生じなければ、（第２組合せ体の実消費電力）＝（第２コントローラの実消費電力＋第４コントローラの実消費電力）＝Ｐ０となる。第４コントローラに乖離消費電力が生じる場合は、上記の処理を同様に繰り返す。このように、第１コントローラの実消費電力がＰ０を超えて乖離しても、第１コントローラを別の組合せ体に置き換え、組合せ体の実消費電力とＰ０との差が制御許容範囲内となれば繰り返しを止めることで、電力Ｐ０の削減を正確に実行できる。

本開示に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、ビル管理装置は、複数のコントローラの消費電力端子から出力されるデータを全てのコントローラについて加算してビル全体の実消費電力であるビル消費電力を求め、電力会社からのデマンドレスポンス要請を受け取る予定のない日において、予め定めたビル消費電力平準化レベルよりもビル消費電力が多い場合には、ベースライン消費電力一覧表からビル消費電力とビル消費電力平準化レベルとの差であるビル乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第１コントローラを選択し、所定の制御周期で、各コントローラの実消費電力を取得し、第１コントローラの実消費電力が第１コントローラのベースライン消費電力から乖離し、且つ、第１コントローラの実消費電力と第１コントローラのベースライン消費電力との差である第１コントローラ乖離消費電力がビル消費電力平準化制御の制御許容範囲を超える場合には、第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体となし、組合せ体の実消費電力とビル消費電力平準化レベルとの差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止し代わって蓄電装置から必要な電力を供給し、ビル消費電力をビル消費電力平準化レベルにすることが好ましい。

上記構成によれば、電力会社からのデマンドレスポンス要請を受け取る予定のない日において、ビル消費電力が予め定めたビル消費電力平準化レベルを超えない制御を行う。

ここでは、ビル消費電力とビル消費電力平準化レベルとの差であるビル乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第１コントローラを選択する。ここで、第１コントローラの実消費電力がビル乖離消費電力から乖離し、その乖離がビル消費電力平準化制御の制御許容範囲を超える場合には、第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体とする。組合せ体の実消費電力とビル消費電力平準化レベルとの差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止する。これによって、ビル消費電力をビル消費電力平準化レベルに的確に合わせることができる。また制御対象コントローラには、電力会社からの電力供給を止める代わりに蓄電装置から必要な電力が供給されるので、設備の動作停止等のユーザ不利益が発生しない。

本開示のデマンドレスポンス制御システムは、複数のビルにおけるデマンドレスポンス制御システムであって、複数のビルにおけるデマンドレスポンス制御を統合的に管理するビル群管理装置を備え、それぞれのビルは、当該ビル内に設置される複数の設備を複数のグループに分け、各グループに属する設備を管理するグループに１つずつのコントローラと、所定の蓄電容量を有する蓄電装置と、複数のコントローラを集中的に管理するビル管理装置と、を備え、コントローラは、グループに属する設備の動作を制御する制御端子、グループに属する設備の動作状態を監視する監視端子、グループに属する設備に対する電力供給先を電力会社または蓄電装置に切替える電源切替端子、及び、グループに属する設備の全体の消費電力であるコントローラ実消費電力データを出力する消費電力端子を有し、ビル群管理装置は、電力会社から、電力Ｐ０の削減を電力削減開始時間からＨ０の期間で実行してほしい内容のデマンドレスポンス要請を受け取り、（電力Ｐ０×期間Ｈ０）が各ビルに備えられる１つの蓄電装置の容量を超える場合に、複数のビルの内で予め定めた１つのメインビルのビル管理装置に対し、メインビルの各コントローラについて予め定めた方法で算出されたベースライン消費電力一覧表を記憶し、ベースライン消費電力一覧表からＰ０に対応するベースライン消費電力を有するメインビル第１コントローラを選択し、所定の制御周期で、メインビルの各コントローラの実消費電力を取得し、第１コントローラの実消費電力がＰ０から乖離し、且つ、第１コントローラの実消費電力とＰ０との差である第１コントローラ乖離消費電力がデマンドレスポンス制御の制御許容範囲を超える場合には、第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体となし、組合せ体の実消費電力とＰ０との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止し代わって複数のビルが備える複数の蓄電装置から必要な電力を供給することを実行させる。

上記構成によれば、複数のビルにおけるデマンドレスポンス制御をビル群管理装置が統合的に管理する。電力会社からの電力Ｐ０の削減をＨ０の期間で実行してほしい内容のデマンドレスポンス要請をビル群管理装置が受け取る。（電力Ｐ０×期間Ｈ０）が各ビルが備える１つの蓄電装置の容量以内であれば、複数のビルの内で適当な1つのビルにおいてのみデマンドレスポンス制御を行い、他のビルについては、例えば、そのビルの消費電力平準化制御を行うことができる。

（電力Ｐ０×期間Ｈ０）が各ビルが備える１つの蓄電装置の容量を超える場合でも、電力Ｐ０の削減が１つのビルで可能な範囲であれば、複数のビルの内の１つのメインビルの各コントローラを用いて電力会社から供給される電力についてＰ０の削減を行う。Ｐ０の削減を行ったコントローラには、電力会社からの電力供給を停止する代わりに、複数のビルが備える複数の蓄電装置から必要な電力を供給する。これによって、ビル群としては、１つのビルで可能なデマンドレスポンス制御可能な電力を超えるデマンドレスポンス要請を受けることが可能になる。例えば、同等の構成を有する３つのビルを１つのビル群管理装置で統括管理する場合では、１つのビルが可能な削減電力の上限の３倍の電力を削減するデマンドレスポンス要請に対応が可能となる。

本開示のデマンドレスポンス制御システムにおいて、ビル群管理装置は、ビル群の複数のコントローラのそれぞれについて予め定めた方法で算出されたベースライン消費電力のビル群用一覧表を記憶し、各ビルについて、当該ビルの複数のコントローラの消費電力端子から出力されるデータを全てのコントローラについて加算して当該ビルの実消費電力を求め、さらに全ビルの実消費電力を加算してビル群全体の実消費電力であるビル群消費電力を求め、電力会社からのデマンドレスポンス要請を受け取る予定のない日において、予め定めたビル群消費電力平準化レベルよりもビル群消費電力が多い場合には、ベースライン消費電力のビル群用一覧表からビル群消費電力とビル群消費電力平準化レベルとの差であるビル群乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有するビル群第１コントローラを選択し、所定の制御周期で、各コントローラの実消費電力を取得し、ビル群第１コントローラの実消費電力がビル群第１コントローラのベースライン消費電力から乖離し、且つ、ビル群第１コントローラの実消費電力とビル群第１コントローラのベースライン消費電力との差であるビル群第１コントローラ乖離消費電力がビル群消費電力平準化制御の制御許容範囲を超える場合には、ビル群第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体となし、組合せ体の実消費電力とビル群乖離消費電力との間の組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止し代わって複数のビルが備える複数の蓄電装置から必要な電力を供給し、ビル群消費電力をビル群消費電力平準化レベルにすることが好ましい。

上記構成によれば、電力会社からのデマンドレスポンス要請を受け取る予定のない日において、ビル群消費電力が予め定めたビル群消費電力平準化レベルを超えない制御を行う。

ここでは、ビル群消費電力とビル消群費電力平準化レベルとの差であるビル群乖離消費電力に対応するベースライン消費電力を有するビル群第１コントローラを選択する。ここで、ビル群第１コントローラの実消費電力がベースライン消費電力から乖離し、その乖離がビル群消費電力平準化制御の制御許容範囲を超える場合には、ビル群第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体とする。組合せ体の実消費電力とビル群乖離消費電力との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、設定された制御対象コントローラについて電力会社からの電力供給を停止する。これによって、ビル群消費電力をビル群消費電力平準化レベルに的確に合わせることができる。また制御対象コントローラには、電力会社からの電力供給を止める代わりに蓄電装置から必要な電力が供給されるので、設備の動作停止等のユーザ不利益が発生しない。

本開示のデマンドレスポンス制御システムにおいて、複数のビルは、日中の消費電力レベルが夜間の消費電力レベルよりも高い１以上の日中電力消費型ビルと、夜間の消費電力レベルが日中の消費電力レベルよりも高い１以上の夜間電力消費型ビルとで構成されていることが好ましい。

日中電力消費型ビルと夜間電力消費型ビルとは、消費電力が最大となる時間帯が互いにずれている。上記構成によれば、ビル群は、日中電力消費型ビルと夜間電力消費型ビルとが組み合わされているので、ビル群消費電力が平準化しやすい。したがって、蓄電装置の容量を小さくしても、効果的にビル群消費電力の平準化が可能となる。

上記構成のデマンドレスポンス制御システムによれば、ユーザの不利益を抑制しながら、デマンドレスポンス要請の内容に正確に対応できる。また、デマンドレスポンス要請の予定がない日には、ユーザの不利益を抑制しながら一日の消費電力の平準化を図ることができる。

実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システムの構成図である。 図１におけるビル管理装置と記憶装置の構成図である。 図１のコントローラの構成図である。 図３のＰＬＣ構成図の例を示す図である。 図１におけるビル管理装置が行う作用の内で、電力会社からの電力供給の抑制に関する２つの作用の切替手順を示すフローチャートである。 実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、電力会社からデマンドレスポンス要請を受けた場合のビルの消費電力推移線を示す図である。 実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、電力会社から、デマンドレスポンス要請を受けた場合のデマンドレスポンス制御の全体手順を示すフローチャートである。 図７で用いるベースライン消費電力一覧表の一例である。 図７の手順の内で、別のコントローラの追加または置き換えに関する手順を示すフローチャートである。 図９における別のコントローラを追加する追加制御の手順を示すフローチャートである。 図９における別のコントローラに置き換える置き換え制御の手順を示すフローチャートである。 図１０で示す手順の具体例を示す図である。 図１１で示す手順の具体例を示す図である。 実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、電力会社からデマンドレスポンス要請の予定のない日についてビルの消費電力平準化制御を行う場合のビルの消費電力推移線を示す図である。 実施の形態に係るデマンドレスポンス制御システムにおいて、ビルの消費電力平準化制御の手順を示すフローチャートである。 実施の形態において、複数のビルをまとめた１つのビル群についてのデマンドレスポンス制御システムの構成図である。 図６に対応する図で、電力会社からデマンドレスポンス要請を受けた場合のビル群の消費電力推移線を示す図である。 図１４に対応する図で、電力会社からデマンドレスポンス要請の予定のない日についてビル群の消費電力平準化制御を行う場合のビル群の消費電力推移線を示す図である。 図１８の一例として、日中電力消費型ビルと夜間電力消費型ビルとで構成されるビル群の場合のビル群の消費電力推移線を示す図である。

以下に図面を用いて本開示に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、デマンドレスポンス制御システムとして、地下１階、地上４階のビルにおける複数の設備における消費電力抑制のためのシステムを述べるが、これは説明のための例示であって、ビルの階数がこれ以外であっても構わない。また、デマンドレスポンス制御システムとして、３つのビルをビル群として、ビル群消費電力抑制のためのシステムを述べるが、これは説明のための例示であって、ビルの数がこれ以外であっても構わない。

以下で述べるコントローラの数、ＰＬＣの数、入出力デバイスの種別、入出力信号の数、契約電力、削減要請電力、消費電力、設備台数、蓄電装置の容量等は、説明のための例示であって、デマンドレスポンス制御システムの仕様等に合わせ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、デマンドレスポンス制御システム１０の全体構成を示す図である。以下では、特に断らない限り、デマンドレスポンス制御システム１０を、システム１０と呼ぶ。図１には、システム１０の構成要素ではないが、システム１０に電力を供給するとともに、必要に応じ、システム１０に対するデマンドレスポンス要請を行う電力会社８を示す。

ビル１２は地下１階、地上４階建てのオフィスビルで、ＢＦと示す地下１階に、配電盤、冷却塔等の設備１４が配置され、１Ｆ〜３Ｆと示す１階〜３階はオフィス階で、オフィス用の設備１４が配置され、４Ｆと示す４階に厨房を備える社員食堂が設けられる。ビル１２の延べ床面積は、約６，０００ｍ^２、電力が供給される設備１４の総数は約４００、電力会社８との契約電力は、３００ｋｗである。

システム１０は、ビル１２における複数の設備１４を全体として管理するために設けられるビル管理装置１６と１台のマスタ制御盤１８と５台の各階用の制御盤２０とを含むビル管理システムを利用する電力抑制システムである。ビル管理装置１６は、複数の設備１４の動作等をビル１２の全体について統合的に管理するビル管理と共に、複数の設備１４に対して電力会社８からの供給電力を抑制する。ビル管理装置１６は、ビル１２の複数の設備１４に対する電力会社８からの供給電力を抑制するため、電力会社８からデマンドレスポンス要請を受けたときはデマンドレスポンス制御を行い、デマンドレスポンス要請の予定がない日には、消費電力平準化制御を行う。ビル管理装置１６の構成及び作用効果の詳細については後述する。

システム１０において、地下１階にビル管理装置１６が配置される。さらに、ビル１２の中間階にマスタ制御盤１８が配置される。また、地下１階から４階までの各階にそれぞれ各階用の制御盤２０が配置される。マスタ制御盤１８は、マスタコントローラ２２を収納する筐体であり、各階用の制御盤２０は、マスタコントローラ２２以外のコントローラ２４を収納する筐体である。マスタ制御盤１８と各階用の制御盤２０は、いずれも内部にコントローラが収納される制御盤であるが、ビル管理装置１６から見ると遠隔位置に配置される制御盤であるので、これらを区別して、ＲＳ番号を付して示す。ＲＳは、Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｔａｔｉｏｎ の略語である。ＲＳ０はマスタ制御盤１８であり、ＲＳ１はＢＦに配置されるＢＦ階制御盤２０ａであり。ＲＳ２は１Ｆに配置される１階制御盤２０ｂである。以下同様に、ＲＳ３は２Ｆに配置される２階制御盤２０ｃであり、ＲＳ４は３Ｆに配置される３階制御盤２０ｄであり、ＲＳ５は４Ｆに配置される４階制御盤盤２０ｅである。

マスタ制御盤１８にはマスタコントローラ２２が配置され、各階用の制御盤２０には、各階の消費電力に応じた複数のコントローラ２４が配置される。図１では、マスタコントローラ２２とそれ以外のコントローラ２４とを区別して、ＣＮＴ番号を示す。マスタ制御盤１８には、１台のマスタコントローラＣＮＴ００が配置される。消費電力の多いＢＦ階制御盤２０ａには、ＣＮＴ１１，ＣＮＴ１２，ＣＮＴ１３の３台のコントローラ２４が配置される。オフィス階の１階制御盤２０ｂ、２階制御盤２０ｃ、３階制御盤２０ｄには、それぞれ２台のコントローラ２４が配置される。１階制御盤２０ｂには、ＣＮＴ２１，ＣＮＴ２２の２台が配置され、２階制御盤２０ｃには、ＣＮＴ３１，ＣＮＴ３２の２台が配置され、３階制御盤２０ｄには、ＣＮＴ４１，ＣＮＴ４２の２台が配置される。消費電力の多い社員食堂のある４階制御盤２０ｅには、ＣＮＴ５１，ＣＮＴ５２，ＣＮＴ５３の３台のコントローラ２４が配置される。

ビル管理装置１６とマスタ制御盤１８に配置されるマスタコントローラＣＮＴ００との間は、ネットワーク配線で接続される。これを第１系統の基幹ネットワーク２６と呼ぶ。マスタコントローラＣＮＴ００と、各階用の制御盤２０に配置される合計で１２台のコントローラ２４との間は、第１系統の基幹ネットワーク２６とはべつのネットワーク配線で接続される。これを第２系統の基幹ネットワーク２８と呼ぶ。第２系統の基幹ネットワーク２８は、マスタコントローラＣＮＴ００と、これとは別のコントローラ２４との間の通信ネットワークであるので、ＣＣＬと呼ぶが、ＣＣＬ１系統当りの通信容量として、１台のマスタコントローラＣＮＴ００は、最大２６のコントローラ２４まで接続が可能である。図１のシステム１０では、１台のマスタコントローラＣＮＴ００に１２台のコントローラＣＮＴ１１，ＣＮＴ１２，ＣＮＴ１３，ＣＮＴ２１，ＣＮＴ２２，ＣＮＴ３１，ＣＮＴ３２，ＣＮＴ４１，ＣＮＴ４２，ＣＮＴ５１，ＣＮＴ５２，ＣＮＴ５３が接続される。したがって、第２系統の基幹ネットワーク２８は、１２本の通信線を１系統とするネットワークである。

システム１０において、第１系統の基幹ネットワーク２６と第２系統の基幹ネットワーク２８とは通信線であるが、これと共に、システム１０には、２系統の電力供給線が設けられる。１つは、電力会社８からシステム１０に供給される電力供給線３０である。もう１つは、ＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２を介して蓄電装置３４から１２台のコントローラＣＮＴ１１，ＣＮＴ１２，ＣＮＴ１３，ＣＮＴ２１，ＣＮＴ２２，ＣＮＴ３１，ＣＮＴ３２，ＣＮＴ４１，ＣＮＴ４２，ＣＮＴ５１，ＣＮＴ５２，ＣＮＴ５３とを結ぶ電力供給線３６である。通信線と電力供給線とを区別して、図１では、通信線を細線で示し、電力供給線を太線で示す。

ＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２は、交流電力と直流電力との間で、双方向の電力変換が可能な電力変換器である。ＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２は、電力会社８の電力供給を受け取る電力供給口と蓄電装置３４の間に配置され、ビル管理装置１６の充放電指令に基づいて動作する電力変換器である。ビル管理装置１６の指令が充電指令である場合は、図示しない電力供給口から商用交流電力を受け取り、これを蓄電装置３４の仕様に適合する直流電力に変換する。変換後の直流電力は蓄電装置３４に送電され、蓄電装置３４が充電される。ビル管理装置１６の指令が放電指令である場合は、蓄電装置３４に蓄電されている直流電力を商用交流電力と同じ周波数と電圧振幅とを有する交流電力に変換する。変換後の交流電力は、電力供給線３６に供給される。

蓄電装置３４は、電力会社８から供給される電力で充電され、電力供給線３６を介して放電する二次電池である。二次電池としては、リチウムイオン電池が用いられる。以下では、蓄電装置３４は、電力会社８からのデマンドレスポンス要請に対応するためと、デマンドレスポンス要請の予定のない日におけるビル１２の消費電力平準化のためとに用いる。その上でなお蓄電余力があり、さらに電力会社８から売電の要請がある場合等においては、売電目的にも用いることができる。、

各階には、それぞれ複数の設備１４が配置される。設備１４は、動作を制御する制御要素としての入力端子と、動作状態を監視するための監視要素としての出力端子とを有する。例えば、設備１４が空調設備の場合、室温を可変制御する信号を受け取る入力端子と、温度センサ検出データを送り出す出力端子とを有する。設備１４が照明装置の場合、点灯消灯を制御するオンオフ信号を受け取る入力端子と、消費電力データを送り出す出力端子とを有する。各階において、複数の設備１４に関する複数の制御要素と監視要素を配線盤３８としてまとめることが便利である。各階に配置される配線盤３８は、以下のように区別される。ＢＦには、冷却塔等の設備１４や各種配電盤に関する監視要素と制御要素とをまとめたＢＦ盤３８ａが配置される。１Ｆには、照明装置や空調設備等のオフィス用の設備１４に関する監視要素と制御要素とをまとめたオフィス１Ｆ盤３８ｂが配置される。同様に、２Ｆには、オフィス２Ｆ盤３８ｃが配置され、３Ｆには、オフィス３Ｆ盤３８ｄが配置される。４Ｆには、換気扇やダクト、加熱器等の設備１４に関する食堂階盤３８ｅが配置される。

ビル１２には、廊下や洗面所における空調設備、照明装置、複数の階に跨って設けられるエスカレータやエレベータ、ビル１２の外構設備等の各種の共用設備が設けられる。これらについては、各階専用のものは、それぞれの階の配線盤３８に属し、それ以外の外構設備、エレベータ等は、ＢＦ盤３８ａに属する。

ＢＦ盤３８ａにまとめられた各設備１４の制御要素と監視要素は、ＢＦ階制御盤２０ａに配置される３台のコントローラ２４であるＣＮＴ１１，ＣＮＴ１２，ＣＮＴ１３のいずれかと通信線４０で接続される。通信線４０としては、ＲＳ２３２等の一般的な信号線が用いられる。ＢＦ盤３８ａにまとめられた各設備１４の電源供給端子は、ＢＦ階制御盤２０ａに配置される３台のコントローラ２４であるＣＮＴ１１，ＣＮＴ１２，ＣＮＴ１３のいずれかと電力供給線４２で接続される。

３台のコントローラ２４のそれぞれが管轄する設備１４は予め定めてあるので、ＣＮＴ１１は、ＣＮＴ１１が管轄する設備１４について、ＣＮＴ１１用の通信線４０及びＣＮＴ１１用の電力供給線４２で接続される。ＣＮＴ１２、ＣＮＴ１３についても同様に、それぞれ専用の通信線４０及び専用の電力供給線４２によって管轄する設備１４と接続される。以下の各コントローラ２４についても同様である。

オフィス１Ｆ盤３８ｂにまとめられた各設備１４の制御要素と監視要素は、１Ｆの制御盤２０ｂに配置される２台のコントローラ２４であるＣＮＴ２１，ＣＮＴ２２のいずれかと通信線４０で接続される。オフィス１Ｆ盤３８ｂにまとめられた各設備１４の電源供給端子は、１Ｆの制御盤２０ｂに配置される２台のコントローラ２４であるＣＮＴ２１，ＣＮＴ２２のいずれかと電力供給線４２で接続される。

同様に、オフィス２Ｆ盤３８ｃにまとめられた各設備１４の制御要素と監視要素は、２Ｆの制御盤２０ｃに配置される２台のコントローラ２４であるＣＮＴ３１，ＣＮＴ３２のいずれかと通信線４０で接続される。オフィス２Ｆ盤３８ｃにまとめられた各設備１４の電源供給端子は、２Ｆの制御盤２０ｃに配置される２台のコントローラ２４であるＣＮＴ３１，ＣＮＴ３２のいずれかと電力供給線４２で接続される。

また、オフィス３Ｆ盤３８ｄにまとめられた各設備１４の制御要素と監視要素は、３Ｆの制御盤２０ｄに配置される２台のコントローラ２４であるＣＮＴ４１，ＣＮＴ４２のいずれかと通信線４０で接続される。オフィス３Ｆ盤３８ｄにまとめられた各設備１４の電源供給端子は、３Ｆの制御盤２０ｄに配置される２台のコントローラ２４であるＣＮＴ４１，ＣＮＴ４２のいずれかと電力供給線４２で接続される。

食堂階盤３８ｅにまとめられた各設備１４の制御要素と監視要素は、４Ｆの制御盤２０ｅに配置される３台のコントローラ２４であるＣＮＴ５１，ＣＮＴ５２，ＣＮＴ５３のいずれかと通信線４０で接続される。食堂階盤３８ｅにまとめられた各設備１４の電源供給端子は、４Ｆの制御盤２０ｅに配置される３台のコントローラ２４であるＣＮＴ５１，ＣＮＴ５２，ＣＮＴ５３のいずれかと電力供給線４２で接続される。

記憶装置４４は、ビル管理装置１６と接続され、ビル管理装置１６が実行する消費電力抑制制御プログラム等のソフトウェアや、制御処理の処理過程におけるデータを一時的に格納するメモリである。ここでは、特に、複数のコントローラ２４の実消費電力ＡＰに関する時系列実消費電力データファイル５０と、複数のコントローラ２４が管轄する複数の設備１４に関するベースライン消費電力一覧表５２とを記憶する。

図２は、ビル管理装置１６と、記憶装置４４の構成図である。ビル管理装置１６は、各設備１４の動作等のビル１２全体としての管理の他に、電力会社８からの供給電力削減のためのデマンドレスポンス制御部４６と、消費電力平準化制御部４８とを含む。かかるビル管理装置１６としては、ＰＬＣ６０の制御に適したコンピュータで構成される。ビル管理装置１６の各機能は、ビル管理装置１６がソフトウェアを実行することで実現される。特に、電力会社８からの供給電力削減の機能は、消費電力抑制制御プログラムをビル管理装置１６が実行することで実現される。一部の機能の実現をソフトウェアに代えてハードウェアで行ってもよい。

記憶装置４４には、特に、時系列実消費電力データファイル５０と、ベースライン消費電力一覧表５２が格納される。時系列実消費電力データファイル５０は、予め定められた制御周期Ｔ毎に取得される各コントローラ２４の実消費電力ＡＰが、取得された時間と、コントローラ２４の識別番号とを検索キーとして記憶されたファイルである。ベースライン消費電力一覧表５２は、設備１４に対応付けてベースライン消費電力を並べた一覧表５４と、ベースライン消費電力の多い順に設備１４を並べた一覧表５６とを含む。一覧表５４，５６の一例については後述する。

図３は、コントローラ２４の構成図である。コントローラ２４は、ＰＬＣ６０と、電源切替部６２とを配置する筐体である。なお、ＣＮＴ００と呼ぶマスタコントローラ２２にはマスタＰＬＣと呼ばれるＰＬＣ６０が配置されるが、電源切替部６２は配置されない。

ビル管理装置１６と、ＣＮＴ１１からＣＮＴ５３までの１２台のコントローラ２４とを第２系統の基幹ネットワーク２８を用いて直接的に接続せず、中間にマスタコントローラ２２であるＣＮＴ００を設けるのは以下の理由による。筐体であるＲＳ盤は複数のコントローラ２４を収納できるので、１台のＲＳ盤に１２台のコントローラ２４を収納することは可能であり、全部のコントローラ２４を収納したＲＳ盤をビル管理装置１６が配置されるＢＦにＲＳ０として配置すれば、ネットワーク配線が最短とできる。その代り、例えば５Ｆに配置される制御要素や監視要素からの信号線は、５ＦからＢＦまでの長さとなる。信号線の数は、少なくとも、全部の設備１４についての制御要素や監視要素の数であるので、ビル１２の設備１４の全台数が約４００の場合、合計で少なくとも８００本の信号線がビル１２の内部に敷設される。８００本の信号線の敷設と、１２本の通信線からなる第２系統の基幹ネットワーク２８の敷設とを比較すると、後者の方がコスト的にも信号伝送の点からも格段に好ましい。したがって、ＲＳ盤を１つにせず、ビル１２内に分散することが好ましい。このことから、システム１０では、ＲＳ盤を各階に配置し、各ＲＳ盤に２つまたは３台のコントローラ２４を配置して、これらをマスタコントローラ２２であるＣＮＴ００に接続する構成を有する。

ＰＬＣ６０は、複数のスロットを有するラックと、それぞれのスロットに配置されるＰＬＣ制御基板等で構成される制御装置である。図３では、８つのスロットの例を示す。これは説明のための例示であって、必要に応じ、１６スロット構成としてもよい。図４に、８つのスロットの内容を示す。スロット番号０のスロットには、ＣＰＵ基板が配置される。スロット番号１のスロットには、通信基板が配置される。通信基板は、マスタコントローラ２２であるＣＮＴ００と第２系統の基幹ネットワーク２８を介して接続される。スロット番号２，３，４，５は、コントローラ２４が管轄する設備１４の制御要素と監視要素に関する制御基板が配置される。スロット番号２，３，４，５に配置される制御基板は、通信線４０を介して、コントローラ２４に対応する配線盤３８にまとめられている設備１４の制御要素と監視要素とに接続される。

スロット番号２に配置される制御基板は、信号種別が「ＢＯ：個別発停」である制御を行う基板である。「ＢＯ：個別発停」は、制御要素に対し、バイナリのデジタル信号を出力する。ＢＯ＝１は、対象の制御要素の動作を発動させる信号で、ＢＯ＝０は、対象の制御要素の動作を停止させる信号である。「ＢＯ：個別発停」の信号の例としては、ヒータのオンオフ、照明のオンオフ、空調のオンオフ、電源のオンオフ等の設備のオンオフ制御信号である。スロット番号２のチャネル数は、１６であるので、１６の設備のオンオフを制御することができる。チャネル数は、説明のための例示であって、コントローラ２４が管轄する設備１４の内容によって変更が可能である。スロット番号３〜５の制御基板のチャネル数についても同様である。

スロット番号３に配置される制御基板は、信号種別が「ＡＯ：アナログ出力」である制御を行う基板である。「ＡＯ：アナログ出力」は、制御要素に対し、アナログ信号を出力する。「ＡＯ：アナログ出力」の例としては、弁の連続可変開閉信号、照明の調光信号、空調の温度指令信号等である。

スロット番号２に配置された制御基板には、ＢＯを出力する制御端子が設けられ、スロット番号３に配置された制御基板には、ＡＯを出力する制御端子が設けられ、それぞれ通信線４０を介して、対応する設備１４に制御信号が伝送される。

スロット番号４に配置される制御基板は、信号種別が「ＢＩ：デジタル監視」である制御を行う基板である。「ＢＩ」は、監視要素の状態を示し、ＢＩ＝１は、監視要素が動作中の状態のときを示し、ＢＩ＝０は、監視要素の動作が停止しているときを示す。「ＢＩ」はパルス信号であるが、そのパルス信号を計数することで「計量」する監視要素がある。例えば、電力計、水量計、ガスメータ等である。これらは、円板やリングが回転することで、その量を計測する。１回転に付き１パルスを出力することで、パルス数を計数することで、これらの消費量が「計量」できる。換言すれば、電力計、水量計、ガスメータ等は、アナログ信号で監視するのでなく、バイナリの「ＢＩ」において、そのパルス信号のパルス数で計量監視する。スロット番号４のチャネル数は１６であるので、１６の監視要素についてデジタル監視が行われる。そのなかで、電力消費を示すデジタルデータは、スロット番号７にも伝送され、コントローラ２４が管轄する全部の設備１４についての消費電力の合計の演算に用いられる。

スロット番号５に配置される制御基板は、信号種別が「ＡＩ：アナログ監視」である制御を行う基板である。アナログの「ＡＩ」は、電圧信号または電流信号であるが、温度計測については、抵抗の計測によって行う。

スロット番号４に配置された制御基板には、ＢＩが入力される監視端子が設けられ、スロット番号５に配置された制御基板には、ＡＩが入力される監視端子が設けられ、それぞれ通信線４０を介して、対応する設備１４から監視信号が伝送される。

スロット番号６に配置される制御基板は、信号種別が「ＢＯ：電源切替」である制御を行う制御基板である。ＢＯ＝１は、電源切替部６２において、コントローラ２４が管轄する全部の設備１４に対する電源供給元を、電力会社８からの電力とする制御信号である。ＢＯ＝０は、電源切替部６２において、コントローラ２４が管轄する全部の設備１４に対する電源供給元を、蓄電装置３４からＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２を経由した交流電力とする制御信号である。制御信号ＢＯは、スロット番号６に配置される制御基板の電源切替端子から引き出される信号線によって電源切替部６２に伝送される。

スロット番号７に配置される制御基板は、コントローラ２４が管轄するすべての設備１４の実消費電力を合計する演算回路が配置される。演算は、通信線４０を介して伝送されてくる複数の消費電力監視データに基づいて行われる。以下では、特に断らない限り、コントローラ２４が管轄する設備１４の全部についてそれらの実消費電力を合計したデータを、コントローラ２４の実消費電力と呼ぶ。演算されたコントローラ２４の実消費電力のデータは、スロット番号７に配置される制御基板の消費電力端子からＰＬＣ６０の内部の信号線を介してスロット番号１のスロットに配置される通信基板に伝送される。伝送されたコントローラ２４の実消費電力のデータは、通信基板を経由して、第２系統の基幹ネットワーク２８を介してＣＮＴ００に伝送される。ＣＮＴ００に伝送されたコントローラ２４の実消費電力のデータは、第１の基幹ネットワーク２６を介してビル管理装置１６に伝送され、デマンドレスポンス制御に用いられる。

電源切替部６２は、コントローラ２４が管轄する設備１４に対する電源供給元を切り替える電力スイッチ盤である。電源切替部６２における電源供給先の切替は、ＰＬＣ６０におけるスロット番号６に配置される電源切替制御基板からの切替信号によって行われる。切替信号がＢＯ＝１の場合は、電力供給線４２は、電力会社８からの電力が供給される電力供給線３０に接続され、設備１４に対する電源供給元は、電力会社８となる。切替信号がＢＯ＝０の場合は、電力供給線４２は、蓄電装置３４からＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２を経由した交流電力が供給される電力供給線３６に接続され、設備１４に対する電源供給元は、蓄電装置３４となる。ＢＯ＝０においては、電力供給線４２は、電力供給線３０から遮断されるので、電力会社８からの電力供給に代えて、蓄電装置３４からの電力供給に切り替わることになる。

次に、ビル管理装置１６の作用等について述べる。図５は、ビル管理装置１６が行う電力会社８からの電力供給の抑制に関する２つの作用の切替手順を示すフローチャートである。各手順は、消費電力抑制制御プログラムの処理手順に対応する。

ビル管理装置１６において、初期化の後に消費電力抑制制御プログラムが立ち上がると、その日が、電力会社８からデマンドレスポンス要請の予定がある日か否かが判定される（Ｓ１０）。図５では、デマンドレスポンスを「ＤＲ」として示す。以下の図でも同様である。Ｓ１０が肯定される場合は、電力会社８からデマンドレスポンス要請を受ける予定のある日であるので、ビル管理装置１６はデマンドレスポンス制御を行う（Ｓ１２）。この手順は、ビル管理装置１６のデマンドレスポンス制御部４６の機能によって実行される。Ｓ１０が否定される場合は、デマンドレスポンス要請の予定がない日であるので、ビル管理装置１６は、消費電力平準化制御を行う。（Ｓ１４）。この手順は、ビル管理装置１６の消費電力平準化制御部４８の機能によって実行される。そこで、まず、デマンドレスポンス制御の内容について述べ、その後に、消費電力平準化制御の内容を述べる。

デマンドレスポンス制御は、電力会社８と合意したデマンドレスポンス契約の内容を実行するために行われる。電力会社８は、発電所の供給電力と各需要家の需要電力とのバランスが難しくなる局面で、デマンドレスポンス要請を出す。デマンドレスポンス要請は、「電力Ｐ０の削減を期間Ｈ０で実行してほしい」という内容である。

電力Ｐ０の削減とは、デマンドレスポンス制御を実施しなかった場合の仮想の消費電力であるベースライン消費電力からＰ０の電力を削減することである。ベースライン消費電力の算出方法は、我国では資源エネルギー庁のガイドラインに示される。以下では、１０分前予告の場合の算出方法とされている「予告時間の３０分前から予告時間までの平均消費電力」を用いてベースライン消費電力を算出する。

実際に削減された電力については、電力会社８からインセンティブが支払われる。インセンティブは、デマンドレスポンス契約で予め「電力Ｐ０×期間Ｈ０」と定めたとして、（実際の削減電力（ｋｗ）／契約削減電力Ｐ０（ｋｗ））に基づく基本報酬に、｛実際に削減された電力量（ｋｗｈ）｝に基づく従量報酬が加えられる。基本報酬及び従量報酬の単価は、デマンドレスポンス契約の内容によって異なる。以下では、目標とするインセンティブを得るための許容範囲として、電力Ｐ０に対し±ΔＰ０とし、（Ｐ０±ΔＰ０）をＨ０の全期間に亘って達成した場合に目標とするインセンティブが得られるとする。これは説明のための例示であって、これ以外の許容範囲を定めてもよい。

図６は、例えば、夏の暑い日に空調等の消費電力が日中にピークとなるので、電力会社８からデマンドレスポンス要請を受けた場合のビル１２に関する電力推移を示す図である。横軸は時間、縦軸は電力である。ビル１２の消費電力の推移を、実線の実消費電力推移線７０及び太い破線のベースライン消費電力推移線７２で示す。デマンドレスポンス要請は、「電力Ｐ０の削減をＨ０の期間で実行してほしい」という内容であり、期間としては、電力削減開始時間と、電力削減終了時間が示される。デマンドレスポンス要請は、電力削減開始時間からあらかじめ定めた余裕時間を遡った時間に予告される。ビル管理装置１６は、デマンドレスポンス要請を予告時間に受け取ると、余裕時間をおいて、指定された電力削減開始時間にデマンドレスポンス制御を開始する。そして、Ｈ０の期間中は、一定の電力Ｐ０を削減し、電力削減終了時間にデマンドレスポンス制御を終了する。図４において、斜線を付した領域７４は、デマンドレスポンス制御を行って削減された「電力Ｐ０×期間Ｈ０」の電力量（ｋｗｈ）である。

Ｈ０の期間中に電力Ｐ０を削減するためには、ビル１２の複数の設備１４について、動作を停止するか、供給電力を低下させることになるが、例えば、空調があまり効かなくなり、あるいは照明が暗くなり、ユーザの利便性が低下する。そこで、ビル管理装置１６は、ビル１２の全体の消費電力が少なくなる夜間等に蓄電装置３４に対して充電指令を出し、電力会社８からの電力供給口からの商用交流電力をＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２を介して蓄電装置３４を予め充電しておく。そして、Ｈ０のデマンドレスポンス制御の期間において、放電指令を出し、デマンドレスポンス制御を受ける設備１４に、削減電力Ｐ０と同じ大きさの電力をＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２を介し蓄電装置３４から供給する。これによって、ユーザの利便性を確保しながら、デマンドレスポンス要請を満たすように電力Ｐ０の削減を行うことができる。図６において、二点鎖線で囲み斜線を付した領域７６は、デマンドレスポンス制御を行って削減された「電力Ｐ０×期間Ｈ０」の電力量（ｋｗｈ）と同じ大きさで蓄電装置３４が放電した電力量である。

図７から図１３を用いて、ビル管理装置１６が実行するデマンドレスポンス制御の手順を説明する。図７は、デマンドレスポンス制御の全体手順を示すフローチャートである。図８は、ベースライン消費電力一覧表５２を示す図である。図９から図１１は、図７のフローチャートの手順の内、第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラ２４の選択の手順を示すフローチャートである。図１２と図１３は、それぞれ図１０と図１１におけるコントローラ２４の選択の具体例を示す図である。

図７は、図５のＳ１０の判定が肯定されてデマンドレスポンス制御を実行するＳ１２の手順を示すフローチャートである。デマンドレスポンス要請を受ける予定の日においては、「電力Ｐ０の削減を電力削減開始時間からＨ０の期間で実行する」旨のデマンドレスポンス要請（Ｓ２０）が電力削減開始時間からあらかじめ定めた余裕時間を遡った予告時間に予告される。

ビル管理装置１６は、予告時間をデマンドレスポンス制御開始時間とする（Ｓ２２）。ビル管理装置１６は、予告時間から電力削減開始時間までの余裕時間において、各コントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰを算出して、ベースライン消費電力一覧表５２を作成し、記憶装置４４に記憶する。今の場合、予告時間から３０分遡って、予告前３０分から予告時間までの各コントローラ２４の実消費電力ＡＰについて、記憶装置４４に記憶されている時系列実消費電力データファイル５０を検索して取得する。そして、予告前３０分から予告時間までの各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの平均値を求め、これを各コントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰとする。

図８に、ベースライン消費電力一覧表５２を構成する２種類の一覧表５４，５６の例を示す。一覧表５４は、各コントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰを並べた一覧表であり、一覧表５６は、ベースライン消費電力ＢＰの多い順にコントローラ２４の配列順を並び替えた一覧表である。

図７に戻り、指定された電力削減開始時間になる前に、ベースライン消費電力一覧表５２を検索し（Ｓ２４）、ベースライン消費電力一覧表５２からＰ０に対応するベースライン消費電力ＢＰ１を有する第１コントローラを選択する（Ｓ２６）。

そして、予め定めた所定の制御周期Ｔで、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰを取得する（Ｓ２８）。ここで述べる制御周期Ｔは、電力抑制制御における制御周期であり、ビル管理のために用いる制御周期Ｔ０と同じであることが好ましいが、異なっても構わない。制御周期Ｔとは、実消費電力ＡＰを取得する周期であり、一制御周期の間で、目標とするインセンティブを得るためにビル１２全体のベースライン消費電力から（Ｐ０±ΔＰ０）の電力を削減するための適切なコントローラ２４を選択する周期でもある。

Ｓ２８の処理を行う時間が、システム１０における最初の一制御周期の開始時間である。デマンドレスポンス制御開始時間であるＳ２２からＳ２８までの時間は、Ｓ２４とＳ２６の処理を行う制御初期設定期間である。

各コントローラ２４の実消費電力ＡＰは、期間Ｈ０の間で刻々変動するので、その変動に対応して（Ｐ０±ΔＰ０）の電力を削減するための適切なコントローラ２４を変更する必要がある。期間Ｈ０に亘って削減電力を（Ｐ０±ΔＰ０）内に収めるには、期間Ｈ０の間に複数の制御周期を設ける。一例を挙げると、Ｈ０の数分の一から数十分の一の範囲を一制御周期Ｔとする。例えば、Ｈ０を１時間として、一制御周期Ｔは１０分から１分の範囲とすることがよい。以下では、一制御周期Ｔ＝５分とする。これは説明のための例示であって、これ以外の制御周期であってもよい。

Ｓ２８では全部のコントローラ２４について実消費電力ＡＰを取得するので、その内で、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１を参照する（Ｓ３０）。そして、第１コントローラについて、（実消費電力ＡＰ１）と、（ベースライン消費電力ＢＰ１であるＰ０）との差を第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１として求める。今の場合、ΔＰ１＝（ＡＰ１−ＢＰ１）＝（ＡＰ１−Ｐ０）である。

そして、ΔＰ１≠０か否かが判定される（Ｓ３２）。Ｓ３２の判定が否定される場合は、ΔＰ１＝０であり、Ｐ０の電力削減が実現されているので、第１コントローラが制御対象コントローラとして設定される（Ｓ４０）。制御対象コントローラとは、電力会社８からの電力供給が停止され、代わって蓄電装置３４から必要な電力が供給される制御を受けるコントローラ２４である。制御対象コントローラにおいては、ビル管理装置１６からの制御によって、ＰＬＣ６０から電源切替信号としてＢＯ＝０が電源切替部６２に出力され、設定された制御コントローラに属する各設備１４の電源供給元が電力会社８から蓄電装置３４に切り替えられる。

Ｓ３２が肯定されると、次に、ΔＰ１がデマンドレスポンス制御における制御許容範囲内か否かが判定される（Ｓ３４）。電力会社８からの要請は、削減電力Ｐ０に対し期間Ｈ０に亘って（±ΔＰ０）の許容範囲であるが、期間Ｈ０の間においても、期間Ｈ０を複数に分けた一制御周期Ｔの間においても、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰは変動する。この変動を考慮して、デマンドレスポンス制御における制御許容範囲は、（±ΔＰ０）よりも小さく設定することが好ましい。一例を挙げると、（±ΔＰ０）の半分の｛±（１／２）ΔＰ０｝をデマンドレスポンス制御における制御許容範囲（±Δｓ）とする。したがって、Ｓ３４の判定は、｛−Δｓ≦（ＡＰ１−Ｐ０）≦＋Δｓ｝か否かである。Ｓ３４の判定が肯定される場合は、ΔＰ１≠０であるが、制御許容範囲内であるので、ビル消費電力ＫＰに対し（Ｐ０±ΔＰ０）が実現されており、第１コントローラが制御対象コントローラとして設定される（Ｓ４０）。

Ｓ３４が否定される場合は、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１がＰ０から乖離し、且つ、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１がデマンドレスポンス要請の制御許容範囲である（±Δｓ）を超える場合である。この場合は、第１コントローラでは、（Ｐ０±ΔＰ０）が実現されないので、第１コントローラに対し、追加または置き換える別のコントローラ２４を選択する（Ｓ３６）。

第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１が負の値であって、ＡＰ１＜Ｐ０であれば、ΔＰ１に対応するベースライン消費電力ＢＰを有する別のコントローラ２４を追加して、コントローラの組合せ体とすればよい。第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１が正の値であって、ＡＰ１＞Ｐ０である場合は、別のコントローラ２４を追加しても乖離消費電力ΔＰ１が増大するだけであるので、第１コントローラよりもベースライン消費電力ＢＰの少ない別のコントローラ２４を組み合わせた組合せ体に置き換える。このように、Ｓ３６は、第１コントローラの１台では（Ｐ０±ΔＰ０）が実現されない場合に、２台またはそれ以上のコントローラ２４の組合せ体で、（Ｐ０±ΔＰ０）を実現しようとする工程である。

Ｓ３６において、第１コントローラに対し別のコントローラを追加または置き換えてできた組合せ体について、組合せ体の実消費電力ＡＰが制御許容範囲内か否かが判定される（Ｓ３８）。Ｓ３８が否定されるとＳ３６に戻り、さらに追加または置き換える別のコントローラ２４を選択し、Ｓ３８が肯定されるまでこれを繰り返す。

Ｓ３８が肯定されると、（Ｐ０±ΔＰ０）の電力削減を実現するコントローラ２４が確定するので、確定したコントローラ２４を制御対象コントローラに設定する（Ｓ４０）。制御対象コントローラは、第１コントローラの１台の場合と、組組合せ体を構成する複数のコントローラの場合とがある。そして、制御対象コントローラにおいて電源切替を行い、電力会社８からの電力供給を停止し代わって蓄電装置３４から電力供給を行う（Ｓ４２）。

これで一制御周期における手順が終わるので、デマンドレスポンス制御終了時間に到達したか否かが判定される（Ｓ４４）。デマンドレスポンス制御終了時間は、デマンドレスポンス要請における電力削減終了時間で、期間Ｈ０の終期である。Ｓ４４の判定が否定される場合は、Ｓ２８に戻り、次の制御周期において上記の手順を繰り返す。Ｓ４４の判定が終了すると、デマンドレスポンス制御の全部の手順が終了する。

上記のＳ３６及びＳ３８における別のコントローラ２４の追加または置き換えの内容について、図９から図１１を用いて説明する。図９は、追加または置き換えを区別する手順を示すフローチャートである。、図７においてＳ３４が否定されると、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１＝（ＡＰ１−ＢＰ１）＝（ＡＰ１−Ｐ０）が負の値であるか否かが判定される（Ｓ４６）。Ｓ４６の判定が肯定される場合は、ＡＰ１＜Ｐ０であり、第１コントローラのみではＰ０に不足するので、第１コントローラに対し別のコントローラ２４を追加する追加制御を行う（Ｓ４８）。Ｓ４６の判定が否定される場合は、Ｐ１＞Ｐ０であり、第１コントローラではＰ０を超えてしまうので、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１よりも少ないベースライン消費電力を有する別のコントローラ２４に置き換える置き換え制御を行う（Ｓ５０）。追加制御の場合は、１つの別のコントローラ２４を追加することで足りるが、置き換え制御の場合は１つの別のコントローラ２４ではベースライン消費電力ＢＰがＰ０に満たないので、２つの別のコントローラ２４の組合せ体に置き換える。

図１０は、追加制御の手順を示すフローチャートである。追加制御を行うのは、ΔＰ１＝（ＡＰ１−Ｐ０）＜０の場合であるので、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１がＰ０未満に乖離している。そこで、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１に対応するベースライン消費電力ＢＰ２を有する第２コントローラを選択して第１コントローラに追加し（Ｓ５２）、（第１コントローラ＋第２コントローラ）の組合せ体とする（Ｓ５４）。この組合せ体を追加制御における第１組合せ体と呼ぶ。そして、Ｓ２８で取得した各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの内で、第２コントローラの実消費電力ＡＰ２を参照する（Ｓ５６）。その結果、第１組合せ体の実消費電力は、（ＡＰ１＋ＡＰ２）であることが分かる（Ｓ５８）。そこで、｛（第１組合せ体の実消費電力）−Ｐ０｝が制御許容範囲内か否かが判定される。すなわち［−Δｓ≦（ＡＰ１＋ＡＰ２）−Ｐ０≦＋ΔＳ］か否かが判定される（Ｓ６０）。判定が肯定であれば、それ以降の処理を止める。これは図７のＳ３８の判定が肯定されたことに相当するので追加制御が終了し、図７に戻り、Ｓ４０に進む。

Ｓ６０が否定されると、第２コントローラの乖離消費電力ΔＰ２を求める。ΔＰ２＝（ＡＰ２−ＢＰ２）＝（ＡＰ２−ΔＰ１）である。そこで、Ｓ４６と同様に、ΔＰ２が負の値であるか否かが判定される（Ｓ６２）。判定が否定されると、Ｓ５０の置き換え制御に移り、第２コントローラが別の２つのコントローラの組合せ体に置き換え処理される。判定が肯定されると、Ｓ５２〜Ｓ６０と同様の処理を繰り返す。すなわち、第２コントローラの乖離消費電力ΔＰ２に対応するベースライン消費電力ＢＰ２を有する第３コントローラを選択して、第１組合せ体に追加し（Ｓ６４）、（第１コントローラ＋第２コントローラ＋第３コントローラ）の組合せ体とする（Ｓ６６）。この組合せ体を追加制御における第２組合せ体と呼ぶ。そして、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３を参照する（Ｓ６８）。第２組合せ体の実消費電力は、（ＡＰ１＋ＡＰ２＋ＡＰ３）であることが分かる（Ｓ７０）。そして、｛（第３組合せ体の実消費電力）−Ｐ０｝が制御許容範囲内か否かが判定される。すなわち［−Δｓ≦（ＡＰ１＋ＡＰ２＋ＡＰ３）−Ｐ０≦＋ΔＳ］か否かが判定される（Ｓ７２）。判定が肯定であれば、それ以降の処理を止める。これは図７のＳ３８の判定が肯定されたことに相当するので追加制御が終了し、図７に戻り、Ｓ４０に進む。

Ｓ７２が否定される場合は、上記のＳ６２〜Ｓ７２に対応する処理を繰り返す（Ｓ７４）。そして、追加制御の組合せ体において、［−Δｓ≦（組合せ体の実消費電力）−Ｐ０≦＋ΔＳ］となれば、それ以降の処理を止める。これは図７のＳ３８の判定が肯定されたことに相当するので追加制御が終了し、図７に戻り、Ｓ４０に進む。

図１１は、置き換え制御の手順を示すフローチャートである。置き換え制御を行うのは、ΔＰ１＝（ＡＰ１−Ｐ０）＞０の場合であるので、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１がＰ０を超えて乖離している。そこで、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１よりも少ないベースライン消費電力ＢＰを有する２つのコントローラ２４を組合せ体として、第１コントローラに対し置き換える。一つは、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１から第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１を差し引いた消費電力（ＢＰ１−ΔＰ１）に対応するベースライン消費電力ＢＰ２を有する第２コントローラである。もう一つは、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１に対応するベースライン消費電力ＢＰ３を有する第３コントローラである（Ｓ７６）。そして（第２コントローラ＋第３コントローラ）の組合せ体とする（Ｓ７８）。この組合せ体を置き換え制御における第１組合せ体と呼ぶ。そして、Ｓ２８で取得した各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの内で、第２コントローラの実消費電力ＡＰ２と、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３を参照する（Ｓ８０）。その結果、第１組合せ体の実消費電力は、（ＡＰ２＋ＡＰ３）であることが分かる（Ｓ８２）。そこで、｛（第１組合せ体の実消費電力）−Ｐ０｝が制御許容範囲内か否かが判定される。すなわち［−Δｓ≦（ＡＰ２＋ＡＰ３）−Ｐ０≦＋ΔＳ］か否かが判定される（Ｓ８４）。判定が肯定であれば、それ以降の処理を止める。これは図７のＳ３８の判定が肯定されたことに相当するので追加制御が終了し、図７に戻り、Ｓ４０に進む。

Ｓ８４が否定されると、第２コントローラの乖離消費電力ΔＰ２を求める。ΔＰ２＝（ＡＰ２−ＢＰ２）＝｛ＡＰ２−（ＢＰ１−ΔＰ１）｝である。そこで、Ｓ４６と同様に、ΔＰ２が負の値であるか否かが判定される（Ｓ８６）。判定が肯定されると、Ｓ４８の追加制御に移り、第２コントローラに別のコントローラが追加処理される。判定が否定されると、第３コントローラのベースライン消費電力ＢＰ３から第２コントローラの乖離消費電力ΔＰ２を差し引いた消費電力（ＢＰ３−ΔＰ２）に対応するベースライン消費電力ＢＰ４を有する第４コントローラを選択する。そして第４コントローラを第３コントローラに置き換え（Ｓ８８）、（第２コントローラ＋第４コントローラ）の組合せ体とする（Ｓ９０）。この組合せ体を置き換え制御における第２組合せ体と呼ぶ。そして、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４を参照する（Ｓ９２）。第２組合せ体の実消費電力は、（ＡＰ２＋ＡＰ４）である（Ｓ９４）であることが分かる。そこで、｛（第２組合せ体の実消費電力）−Ｐ０｝が制御許容範囲内か否かが判定される。すなわち［−Δｓ≦（ＡＰ２＋ＡＰ４）−Ｐ０≦＋ΔＳ］か否かが判定される（Ｓ９６）。判定が肯定であれば、それ以降の処理を止める。これは図７のＳ３８の判定が肯定されたことに相当するので置き換え制御が終了し、図７に戻り、Ｓ４０に進む。

Ｓ７６〜Ｓ９６が置き換え制御の１つの単位であるので、Ｓ９６が否定される場合は、上記のＳ７６〜Ｓ９６に対応する処理を繰り返す（Ｓ９８）。そして、組合せ体において、［−Δｓ≦（組合せ体の実消費電力）−Ｐ０≦＋ΔＳ］となれば、それ以降の処理を止める。これは図７のＳ３８の判定が肯定されたことに相当するので置き換え制御が終了し、図７に戻り、Ｓ４０に進む。

次に、図１２、図１３を用いて、図１０、図１１における各手順について数値例を用いて具体的に示す。以下で用いる数値は、すべて説明のための例示であって、デマンドレスポンス制御システム１０の仕様等によって適宜変更が可能である。

ビル１２の契約電力は３００ｋｗであるので、電力会社８との間のデマンドレスポンス契約としては、削減電力Ｐ０は、契約電力の１０％の３０ｋｗとし、電力削減の期間Ｈ０は１時間とする。これに対応して、ＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２と蓄電装置３４の充放電容量は、（３０ｋｗ×１時間）＝３０ｋｗｈより大きめの５０ｋｗｈとする。デマンドレスポンス要請の予告時間は、電力削減開始時間の１０分前とする。目的のインセンティブを得るためのＰ０の許容範囲（±ΔＰ０）は、Ｐ０の±５％である±１．５ｋｗとする。デマンドレスポンス制御における制御許容範囲（±Δｓ）は、（±ΔＰ０）の（１／２）である±０．７５ｋｗとする。

一制御周期Ｔは、Ｈ０の数分の一から数十分の一の範囲が好ましいので、一制御周期＝５分とする。この場合、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰは、５分ごと取得される。このように、制御周期は、実消費電力取得周期である。

削減電力をＰ０に対し制御許容範囲（±Δｓ）とするためには、図１０、図１１で述べたように、適切なコントローラ２４の選択が１回で済まずに複数回の選択処理を繰り返す場合がある。選択処理の結果について削減電力が（Ｐ０±Δｓ）内となるか否かを判定するには、選択処理の都度、Ｓ２８で取得した各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの中から、選択されたコントローラ２４の実消費電力ＡＰを参照する必要がある。そこで、一制御周期を複数のサブ制御周期に分け、各サブ制御周期において、選択されたコントローラ２４の実消費電力ＡＰを、Ｓ２８で取得した各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの中から参照する。ここでは、一制御周期Ｔ＝５分であるので、これを５から１０のサブ制御周期に分けることがよい。ここでは、一サブ制御周期ｔ０＝１分とする。この場合、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの参照は、１分ごとに行われる。サブ制御周期とは、選択されたコントローラ２４の実消費電力ＡＰを参照する実消費電力参照周期である

選択処理の結果について削減電力が（Ｐ０±Δｓ）から外れる場合は、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰがベースライン消費電力ＢＰから大きく変動する場合である。コントローラ２４の実消費電力ＡＰの変動は、そのコントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰが多いほど大きいと考えられる。ここでは、ベースライン消費電力ＢＰの±５０％以内とする。選択されたコントローラ２４の実消費電力の変動の大きさが、そのコントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰの５０％を超える場合は、選択されたコントローラに対し図１１で述べた置き換え制御を行う。以下の数値例では、選択されたコントローラ２４の実消費電力の変動は、そのコントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰに対し｛±（１／３）ＢＰ｝とする。

図１２は、図１０の追加制御について、選択される各コントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰと実消費電力ＡＰ等について、具体的な数値を用いて説明する図である。以下で述べるＳ番号は、図７、図９、図１０の処理手順のステップ番号である。図１２の横軸は時間ｔである。デマンドレスポンス制御開始のＳ２２の時間から、制御初期設定期間が始まり、システム１０において最初にＳ２８の処理が行われる時間ｔ＝０から最初の一制御周期Ｔが開始する。縦軸は電力で、ビル１２の全体の実消費電力をビル消費電力ＫＰとして、ビル消費電力ＫＰから電力Ｐ０が削減された（ＫＰ−Ｐ０）の消費電力レベルが太線で示される。制御許容範囲（±Δｓ）は、（ＫＰ−Ｐ０）の消費電流レベルに対して設定される。図１２の最下欄に、各サブ制御周期で設定される制御対象コントローラを示す。ここで、最下欄における１ｓｔＣＮＴは、第１コントローラを意味し、２ｎｄＣＮＴは、第２コントローラを意味し、以下、３ｒｄＣＮＴ，４ｔｈＣＮＴ・・・と続く。

制御初期設定期間においては、Ｓ２６の第１コントローラの選択が行われる。第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰはＰ０＝３０ｋｗであるので、ベースライン消費電力一覧表５２を検索し、Ｓ２６において、ベースライン消費電力ＢＰ＝３０ｋｗを有するＣＮＴ５２が第１コントローラに選択される。

第１コントローラの選定が行われて、Ｓ２８の実消費電力取得が行われるときをｔ＝０として、ここからシステム１０における最初の一制御周期Ｔが開始する。

ｔ＝０は、最初のサブ制御周期の開始時間でもあり、Ｓ３０において、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１が参照される。参照の結果、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１が（Ｐ０±Δｓ）内であれば、Ｓ４０に進んで、第１コントローラが制御対象コントローラに設定される。図１２の最下欄の時間ｔ＝０において、１ｓｔＣＮＴとあるのは、そのことを示す。

図１２では、さらに、Ｓ３０における第１コントローラの実消費電力の参照の結果、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１が（Ｐ０±Δｓ）を外れる場合について示す。図１２は、追加制御の場合であるので、第１コントローラの｛（乖離消費電力ΔＰ１）＝（ＡＰ１−Ｐ０）｝が負の値で、制御許容範囲である（−０．７５ｋｗ）を超えて少ない場合である。ここでは、乖離消費電力ΔＰ１として、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１＝Ｐ０の（−３３．３％）の場合が示される。この場合、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１は、（ＢＰ１＝ＰＯ＝３０ｋｗ）×（１００％−３３．３％）＝２０ｋｗであり、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１は、（ＡＰ１−Ｐ０）＝（−１０ｋｗ）である。すなわち、ビル消費電力ＫＰに対する削減電力がＰ０よりも１０ｋｗ少ない。図１２では、ｔ＝０において、この不足電力である（ΔＰ１＝−１０ｋｗ）を斜線で示す。この不足電力（ΔＰ１＝−１０ｋｗ）は、制御許容範囲である｛±（１／２）ｓ｝＝（±０．７５ｋｗ）を超えているので、同じサブ制御周期の中で、さらにＳ５２に進む。Ｓ５２において、ベースライン消費電力一覧表５２を検索し、ベースライン消費電力ＢＰが（ΔＰ１＝−１０ｋｗ）の絶対値である１０ｋｗのベースライン消費電力を有するＣＮＴ３１を第２コントローラに選定し、（第１コントローラ＋第２コントローラ）を第１組合せ体とする（Ｓ５４）。ここまでが、最初のサブ制御周期において行われる処理である。

そして、時間ｔ＝ｔ０になると、二番目のサブ制御周期に入り、Ｓ５６において、第２コントローラの実消費電力ＡＰ２が参照される。参照の結果、第１組合せ体の実消費電力（ＡＰ１＋ＡＰ２）が制御許容範囲｛±（１／２）ｓ｝内か否かが判定される（Ｓ６０）。判定が肯定されるとＳ３８が肯定されることに相当するので以後の処理を止め、第１組合せ体を構成する第１コントローラと第２コントローラとを制御対象コントローラに設定する（Ｓ４０）。図１２の最下欄の時間ｔ＝ｔ０において、（１ｓｔＣＮＴ＋２ｎｄＣＮＴ）とあるのは、そのことを示す。

図１２では、さらに、Ｓ６０における判定が否定された場合について示す。図１２は、追加制御の場合であるので、第２コントローラの｛（乖離消費電力ΔＰ２）＝（ＡＰ２−ＢＰ２）＝｛ＡＰ２−（ΔＰ１の絶対値）｝が負の値である。ここでは、乖離消費電力ΔＰ２として、ＢＰ２の（−３３．３％）の場合が示される。この場合、第２コントローラの実消費電力ＡＰ２は、（１０ｋｗ）×（１００％−３３．３％）＝６．６６ｋｗであり、第２コントローラの乖離消費電力ΔＰ２＝｛ＡＰ２−（ΔＰ１の絶対値）｝＝（−３．３３ｋｗ）である。すなわち、ビル消費電力ＫＰに対する削減電力がＰ０よりも３．３３ｋｗ少ない。図１２では、ｔ＝ｔ０において、この削減不足電力である（ΔＰ２＝−３．３３ｋｗ）を斜線で示す。この削減不足電力（ΔＰ２＝−３．３３ｋｗ）は、制御許容範囲である（±０．７５ｋｗ）を超えているので、同じサブ制御周期の中で、さらにＳ６４に進む。Ｓ６４において、ベースライン消費電力一覧表５２を検索し、ベースライン消費電力ＢＰが（ΔＰ２＝−３．３３ｋｗ）の絶対値である３．３３ｋｗに対応するベースライン消費電力ＢＰを有するコントローラ２４を探す。３．３３ｋｗのベースライン消費電力ＢＰを有するコントローラ２４はベースライン消費電力一覧表５２にないが、近いベースライン消費電力ＢＰを有するのは、ＣＮＴ２２，ＣＮＴ５３，ＣＮＴ３２，ＣＮＴ４２である。図１２は追加制御であり、コントローラ２４の実消費電力ＡＰはそのコントローラのベースライン消費電力ＢＰよりも少なめであるので、ここでは、３．３３ｋｗよりも多い４ｋｗのベースライン消費電力を有するＣＮＴ３２またはＣＮＴ４２のいずれかを第３コントローラに選択し、第１組合せ体に追加する。第３コントローラのベースライン消費電力ＢＰ３＝４ｋｗである。そして、第１組合せ体に第３コントローラを追加した（第１コントローラ＋第２コントローラ＋第３コントローラ）を第２組合せ体とする（Ｓ６６）。ここまでが、二番目のサブ制御周期で行われる処理である。

そして、時間ｔ＝２ｔ０になると、三番目のサブ制御周期に入り、Ｓ６８において、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３が参照される。参照の結果、第２組合せ体の実消費電力（ＡＰ１＋ＡＰ２＋ＡＰ３）が制御許容範囲｛±（１／２）ｓ｝内か否かが判定される（Ｓ７２）。

今の場合、（ＡＰ１＋ＡＰ２）＝（２０ｋｗ＋６．６６ｋｗ）は分っている。そして第３コントローラとして選択されたＣＮＴ３２またはＣＮＴ４２のいずれもベースライン消費電力ＢＰ３＝４ｋｗである。第３コントローラの実消費電力ＡＰ３とベースライン消費電力ＢＰ３との差である第３コントローラの乖離消費電力ΔＰ３がゼロであれば、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３＝４ｋｗである。したがって、第２組合せ体の実消費電力（ＡＰ１＋ＡＰ２＋ＡＰ３）＝（２０ｋｗ＋６．６６ｋｗ＋４ｋｗ）＝３０．６６ｋｗとなり、制御許容範囲の（±０．７５ｋｗ）内であり、Ｓ７２の判定が肯定される。

図１２では、さらに、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３がベースライン消費電力ＢＰ３から乖離する場合が示される。図１２は、追加制御の場合であるので、第３コントローラの｛（乖離消費電力ΔＰ３）＝（ＡＰ３−ＢＰ３）＝｛ＡＰ３−（ΔＰ２の絶対値）｝が負の値である。ここでは、乖離消費電力ΔＰ３として、ＢＰ３の（−３３．３％）の場合が示される。この場合、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３は、（４ｋｗ）×（１００％−３３．３％）＝３ｋｗとなる。この場合、第２組合せ体の実消費電力は、（ＡＰ１＋ＡＰ２＋ＡＰ３）＝（２０ｋｗ＋６．６６ｋｗ＋３ｋｗ）＝２９．６６ｋｗとなり、Ｐ０との差は、０．３３ｋｗで、制御許容範囲（±０．７５ｋｗ）内に入っている。つまり、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３がベースライン消費電力ＢＰ３から（−３３．３％）乖離した場合でも、Ｓ７２は肯定される。このように、制御許容範囲（±Δｓ）を考慮しながら第３コントローラの選択を適切に行うことで、第３コントローラの実消費電力ＡＰ３がベースライン消費電力ＢＰ３から乖離しても、Ｓ７２の判定について肯定が可能になる。Ｓ７２の判定が肯定されるとＳ３８が肯定されることに相当するので以後の処理を止め、第２組合せ体を構成する第１コントローラと第２コントローラと第３コントローラを制御対象コントローラに設定する（Ｓ４０）。図１２の最下欄の時間ｔ＝２ｔ０において、（１ｓｔＣＮＴ＋２ｎｄＣＮＴ＋３ｒｄＣＮＴ）とあるのは、そのことを示す。

図１３は、図１１の置き換え制御について、選択される各コントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰと実消費電力ＡＰ等について、具体的な数値を用いて説明する図である。図１３は、追加制御における図１２に対応する図で、横軸、縦軸、ＫＰ，Ｐ０、（±Δｓ）の内容等は、図１２と同様であるので、詳細な説明を省略する。

制御初期設定期間においても図１２と同様に、Ｓ２６において、ベースライン消費電力ＢＰ＝３０ｋｗを有するＣＮＴ５２が第１コントローラに選択される。第１コントローラの選定が行われて、Ｓ２８の実消費電力取得が行われるときをｔ＝０として、ここからシステム１０における最初の一制御周期Ｔが開始する。ｔ＝０は、最初のサブ制御周期の開始時間でもあり、Ｓ３０において、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１が参照される。参照の結果、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１が（Ｐ０±Δｓ）内であれば、Ｓ４０に進んで、第１コントローラが制御対象コントローラに設定される。図１２の最下欄の時間ｔ＝０において、１ｓｔＣＮＴとあるのは、そのことを示す。

図１３では、さらに、Ｓ３０における第１コントローラの実消費電力の参照の結果、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１が（Ｐ０±Δｓ）を外れる場合について示す。図１３は、置き換え制御の場合であるので、第１コントローラの｛（乖離消費電力ΔＰ１）＝（ＡＰ１−Ｐ０）｝が正の値で、制御許容範囲である（＋０．７５ｋｗ）を超えて多い場合が示される。ここでは、乖離消費電力ΔＰ１として、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１＝Ｐ０の（＋３３．３％）の場合が示される。この場合、第１コントローラの実消費電力ＡＰ１は、（ＢＰ１＝ＰＯ＝３０ｋｗ）×（１００％＋３３．３％）＝４０ｋｗであり、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１は、（ＡＰ１−Ｐ０）＝（＋１０ｋｗ）である。すなわち、ビル消費電力ＫＰに対する削減電力がＰ０よりも１０ｋｗ多い。図１３では、ｔ＝０において、この削減過剰電力である（ΔＰ１＝＋１０ｋｗ）を斜線で示す。この削減過剰電力（ΔＰ１＝＋１０ｋｗ）は、制御許容範囲である｛±（１／２）ｓ｝＝（±０．７５ｋｗ）を超えているので、同じサブ制御周期の中で、さらにＳ７６に進む。Ｓ７６においては、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１よりも少ないベースライン消費電力ＢＰを有する２つのコントローラを一組として、第１コントローラに対し置き換える（Ｓ７６）。２つのコントローラの内の１つは、第１コントローラのベースライン消費電力ＢＰ１から第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１を差し引いた消費電力（ＢＰ１−ΔＰ１）に対応するベースライン消費電力ＢＰ２を有する第２コントローラである。もう１つは、第１コントローラの乖離消費電力ΔＰ１に対応するベースライン消費電力ＢＰ３を有する第３コントローラである。第２コントローラと第３コントローラを一組として第１組合せ体とする（Ｓ７８）。ここまでが、最初のサブ制御周期において行われる処理である。

そして、時間ｔ＝ｔ０になると、二番目のサブ制御周期に入り、Ｓ８０において、第２コントローラの実消費電力ＡＰ２と第３コントローラの実消費電力ＡＰ３が参照される。参照の結果、第１組合せ体の実消費電力（ＡＰ２＋ＡＰ３）が制御許容範囲｛±（１／２）ｓ｝内か否かが判定される（Ｓ８４）。判定が肯定されるとＳ３８が肯定されることに相当するので以後の処理を止め、第１組合せ体を構成する第２コントローラと第３コントローラとを制御対象コントローラに設定する（Ｓ４０）。図１３の最下欄の時間ｔ＝ｔ０において、（２ｎｄＣＮＴ＋３ｒｄＣＮＴ）とあるのは、そのことを示す。

図１３では、さらに、Ｓ８４における判定が否定された場合について示す。図１３は、置き換え制御の場合であるので、第２コントローラの｛（乖離消費電力ΔＰ２）＝（ＡＰ２−ＢＰ２）＝｛ＡＰ２−ΔＰ１）｝が正の値である。ここでは、乖離消費電力ΔＰ２として、ＢＰ２の（＋３３．３％）の場合が示される。ΔＰ２＝（２０ｋｗ）×（３３．３％）＝６．６ｋｗである。このままでは第１組合せ体において、｛（第２コントローラの実消費電力）＋（第３コントローラのベースライン消費電力ＢＰ３）｝＝（２０ｋｗ＋６．６ｋｗ）＋１０ｋｗ｝＝３６．６ｋｗとなり、Ｐ０＝３０ｋｗをΔＰ２だけ超える。そこで、（第３コントローラのベースライン消費電力ＢＰ３）から第２コントローラの乖離消費電力ΔＰ２を差し引いた消費電力（ＢＰ３−ΔＰ２）＝（１０ｋｗ−６．６６ｋｗ）＝３．３３ｋｗに対応するベースライン消費電力ＢＰを有するコントローラ２４を探す。３．３３ｋｗのベースライン消費電力ＢＰを有するコントローラ２４はベースライン消費電力一覧表５２にないが、近いベースライン消費電力ＢＰを有するのは、ＣＮＴ２２，ＣＮＴ５３，ＣＮＴ３２，ＣＮＴ４２である。図１２は置き換え制御であり、コントローラ２４の実消費電力ＡＰはそのコントローラのベースライン消費電力ＢＰよりも多めであるので、ここでは、３．３３ｋｗよりも少ない３ｋｗのベースライン消費電力ＢＰ４を有するＣＮＴ２２またはＣＮＴ５３のいずれかを第４コントローラに選択する（Ｓ８８）。そして、（第２コントローラ＋第４コントローラ）を第２組合せ体として、第１組合せ体に対し置き換える（Ｓ９０）。ここまでが、二番目のサブ制御周期で行われる処理である。

そして、時間ｔ＝２ｔ０になると、三番目のサブ制御周期に入り、Ｓ９２において、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４が参照される。参照の結果、第２組合せ体の実消費電力（ＡＰ２＋ＡＰ４）が制御許容範囲｛±（１／２）ｓ｝内か否かが判定される（Ｓ９６）。

今の場合、ＡＰ２＝２６．６６ｋｗは分っている。そして第４コントローラとして選択されたＣＮＴ２２またはＣＮＴ５３のいずれもベースライン消費電力ＢＰ４＝３ｋｗである。第４コントローラの実消費電力ＡＰ４とベースライン消費電力ＢＰ４との差である第４コントローラの乖離消費電力ΔＰ４がゼロであれば、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４＝３ｋｗである。したがって、第２組合せ体の実消費電力（ＡＰ２＋ＡＰ４）＝（２６．６６ｋｗ＋３ｋｗ）＝２９．６６ｋｗとなり、制御許容範囲の（±０．７５ｋｗ）内であり、Ｓ９６の判定が肯定される。

図１３では、さらに、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４がベースライン消費電力ＢＰ４から乖離する場合が示される。図１３は、置き換え制御の場合であるので、第４コントローラの｛（乖離消費電力ΔＰ４）＝（ＡＰ４−ＢＰ４）は正の値である。ここでは、乖離消費電力ΔＰ４として、ＢＰ４の（＋３３．３％）の場合が示される。この場合、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４は、（３ｋｗ）×（１００％＋３３．３％）＝４ｋｗとなる。この場合、第２組合せ体の実消費電力は、（ＡＰ２＋ＡＰ４）＝（２６．６６ｋｗ＋４ｋｗ）＝３０．６６ｋｗとなり、Ｐ０との差は、０．６６ｋｗで、制御許容範囲（±０．７５ｋｗ）内に入っている。つまり、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４がベースライン消費電力ＢＰ４から（＋３３．３％）乖離した場合でも、Ｓ９６は肯定される。このように、制御許容範囲（±Δｓ）を考慮しながら第４コントローラの選択を適切に行うことで、第４コントローラの実消費電力ＡＰ４がベースライン消費電力ＢＰ４から乖離しても、Ｓ９６の判定について肯定が可能になる。Ｓ９６の判定が肯定されるとＳ３８が肯定されることに相当するので以後の処理を止め、第２組合せ体を構成する第２コントローラと第４コントローラを制御対象コントローラに設定する（Ｓ４０）。図１３の最下欄の時間ｔ＝２ｔ０において、（２ｎｄＣＮＴ＋４ｔｈＣＮＴ）とあるのは、そのことを示す。

以上で、デマンドレスポンス制御の説明が終わったので、次に、消費電力平準化制御の内容を説明する。デマンドレスポンス要請が行われるのは、１年の内で、電力需要が多くなる夏季の日中が主であり、デマンド要請の予定がない日の方が多い。デマンドレスポンス要請の予定のない日に、消費電力平準化制御を行うことができる。

図１４は、春や秋において、ビル１２の消費電力もあまり多くなく、電力会社８からデマンドレスポンス要請の予定がない日におけるビル１２の実消費電力推移線７８を示す図である。参考として、一点鎖線で、図４における実消費電力推移線７０も示す。ビル管理装置１６は、消費電力平準化レベル８０を予め定め、消費電力平準化レベル８０を実消費電力推移線７８が超える部分について、電力会社８から供給される電力を削減する消費電力平準化制御を行う。図１４において、斜線を付した領域８２の面積は、消費電力平準化制御によって削減された電力量（ｋｗｈ）である。この場合もユーザの利便性を低下させないように、消費電力平準化制御を受ける設備１４に対して、削減した電力量と同じ大きさの電力量を蓄電装置３４から供給する。二点鎖線で囲み斜線を付した領域８４は、消費電力平準化制御を行って削減された電力量（ｋＷｈ）と同じ大きさで蓄電装置３４が放電した電力量である。

図１５を用いて、ビル管理装置１６が実行するビル消費電力平準化制御の手順を説明する。各手順は、消費電力抑制制御プログラムの処理手順に対応する。

初めに、ビル消費電力平準化レベルＦＬＰを設定する（Ｓ１１０）。図１４に示すように、ビル消費電力平準化レベルＦＬＰは、ビル１２の一日の２４時間に亘って一定の消費電力レベルである。これに対しビル１２の実消費電力であるビル消費電力ＫＰは、季節、その日の天候、気温等によって毎日変動する。

ビル消費電力平準化レベルＦＬＰの設定は以下の手順で行う。まず、消費電力平準化制御の実行日の前の数日間について、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰの一日の推移線を取得し、一日の各時間ごとにその平均値を求め、これを各コントローラ２４の各時間ごとのベースライン消費電力ＢＰとする。ベースライン消費電力一覧表５２は、各コントローラ２４のベースライン消費電力ＢＰを並べた一覧表で、各時間ごとに作成される。作成されたベースライン消費電力一覧表５２は、記憶装置４４に記憶される。ベースライン消費電力一覧表５２の検索キーは、時間、及び、コントローラ２４の識別番号である。

次に、各コントローラ２４のベースライン消費電力を全てのコントローラ２４について加算し、これを、各時間ごとのビル消費電力ＫＰとする。そして、各時間ごとのビル消費電力ＫＰを一日に亘って繋いで、ビル消費電力ＫＰの一日の推移線を作成する。この推移線は、消費電力平準化制御の実行日の前の数日間についてのビル消費電力平均推移線に相当する。

このようにして作成したビル消費電力平均推移線に基づいてビル消費電力平準化レベルＦＬＰを設定する。設定に当たっては、ビル消費電力平均推移線とビル消費電力平準化レベルＦＬＰとの差であるビル乖離消費電力ΔＫＰを一日に亘って積分して乖離電力量（ｋｗｈ）を求め、乖離電力量＜（蓄電装置３４の容量）を満たすようにする。一例を挙げると、蓄電装置３４の容量を５０ｋｗｈとして、乖離電力量が３０ｋｗｈ程度になるように、ビル消費電力平準化レベルＦＬＰを設定する。

デマンドレスポンス要請の予定のない日を消費電力平準化制御を実行する日として、予めビル消費電力平準化レベルＦＬＰが設定されると、次に、消費電力平準化制御の実行日に、予め定めた時間間隔をおいて設定された制御時間ごとに、実際のビル消費電力ＫＰを算出する（Ｓ１１２）。例えば、時間間隔が１時間の場合、午前０時から午後１１時まで１時間おきに制御時間が設定されるので、各制御時間におけるビル消費電力ＫＰを算出する。ビル消費電力ＫＰは、その制御時間における各コントローラ２４の実消費電力ＡＰを全てのコントローラ２４について加算して算出される。

そして、一日の時間経過とともに、制御時間ごとに、ビル消費電力ＫＰとビル消費電力平準化レベルＦＬＰとの差であるビル乖離消費電力ΔＫＰを求める。ΔＫＰ＝（ＫＰ−ＦＬＰ）である。次に、ΔＫＰ＞０か否かが判定される（Ｓ１１４）。Ｓ１１４の判定が否定される場合は、Ｓ１１２へ戻る。

そして、ベースライン消費電力一覧表５２を検索し（Ｓ１１６）、ベースライン消費電力一覧表５２からΔＫＰに対応するベースライン消費電力ＢＰ１を有する第１コントローラを選択する（Ｓ１１８）。そして、各制御時間ごとに、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰを取得する（Ｓ１２０）。図７の各手順と比較すると、Ｓ１１６は、図７のＳ２４と同じで、Ｓ１１８は、図７のＰ０がΔＫＰに置き換わり、Ｓ１２０は、図７の制御周期Ｔが制御時間に置き換わる。図７のＰ０は、期間Ｈ０について一定値であるが、ΔＫＰは制御時間ごとに変動することが相違する。

図１５のＳ１２２からＳ１３４までは、上記のように、図７のＰ０をΔＫＰに置き換えたことが相違するが、処理の内容は、図７において対応するＳ３０からＳ４２の各手順の内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。

図１５のＳ１３４において、ある制御期間について制御対象コントローラの電源切替が行われると、次にＳ１３６に進み、消費電力平準化制御終了時間か否かが判定される。消費電力平準化制御終了時間とは、例えば、１時間おきに制御時間が設定されたとして、一日の午前０時から消費電力平準化制御が開始した場合には、午後１１時である。すなわち、一日に亘って、全ての処理が終了した時間が、消費電力平準化制御終了時間である。Ｓ１３６の判定が否定されると、Ｓ１２０に戻り、次の制御時間において、各コントローラ２４の実消費電力ＡＰが取得され、上記の処理が繰り返される。Ｓ１３６の判定が肯定されると、消費電力平準化制御が終了する。

以上で、１つのビル１２におけるデマンドレスポンス制御システム１０の説明を終わる。図１６は、３つのビル１１，１２，１３を１つのビル群８８にまとめた場合に、ビル群８８についてのデマンドレスポンス制御システム９０の構成を示す図である。３つのビル１１，１２，１３のそれぞれは、図１で述べたビル１２と同じ構成を有する。３つのビルを区別して、第１ビル１１、第２ビル１２、第３ビル１３と呼ぶ。デマンドレスポンス制御システム９０は、第１ビル１１、第２ビル１２、第３ビル１３におけるデマンドレスポンス制御を統合的に管理するビル群管理装置９２を備える。ビル群管理装置９２は電力会社８と接続され、電力会社８との間のデマンドレスポンス契約は、「３Ｐ０の電力を期間Ｈ０で削減する」という内容である。Ｐ０は、図１で述べたデマンドレスポンス制御システム１０における削減電力である。したがって、デマンドレスポンス制御システム９０は、図１のデマンドレスポンス制御システム１０と比較して、３倍の大きさの電力削減を期間Ｈ０で行う。

第１ビル１１には、第１ビル管理装置９４が配置され、第２ビル１２には、第２ビル管理装置９６が配置され、第３ビル１３には、第３ビル管理装置９８が配置され、それぞれネットワーク配線でビル群管理装置９２に接続される。第１ビル１１の蓄電装置３４と、第２ビル１２の蓄電装置３４と、第３ビル１３の蓄電装置３４とは、それぞれのＡＣ／ＤＣ電力変換装置３２を介して、共通電力供給線１００に接続される。

ビル群管理装置９２は、電力会社８から「３Ｐ０×Ｈ０」のデマンドレスポンス要請を受けた場合に、３つのビル１１，１２，１３の内の１つをメインビルに指定する。ここでは、第２ビル１２をメインビルとする。そして、メインビルである第２ビル１２のビル管理装置９６に対し、図７で述べたデマンドレスポンス制御を実行させる。すなわち、「３Ｐ０×Ｈ０」の電力削減の実行は、第２ビル１２の第２ビル管理装置９６が行い、第１ビル１１の第１ビル管理装置９４と第３ビル１３の第３ビル管理装置９８は行わない。Ｐ０が３０ｋｗの場合は、第２ビル１２の第２ビル管理装置９６は、３Ｐ０に対応するベースライン消費電力ＢＰを有する第２ビル１２のコントローラ２４を、第１コントローラに選択する。図８のベースライン消費電力一覧表５２を検索すると、ＣＮＴ１１が９０ｋｗのベースライン消費電力ＢＰを有するので、ＣＮＴ１１が第１コントローラに選択される。

電源切替を行う際に、第２ビル１２が備える蓄電装置３４の容量は５０ｋｗであるので、３Ｐ０＝９０ｋｗには不足する。そこで、ビル群管理装置９２は、第１ビル１１の第１ビル管理装置９４に対し、第１ビル１１の蓄電装置３４からの供給電力を、第１ビル１１の電力供給線３６でなく、共通電力供給線１００に流す指示を行う。また、第３ビル１３の第３ビル管理装置９８に対し、第３ビル１３の蓄電装置３４からの供給電力を、第３ビル１３の電力供給線３６でなく、共通電力供給線１００に流す指示を行う。メインビルである第２ビルの第２ビル管理装置９６に対しては、共通電力供給線１００からの供給電力と、第２ビル１２の蓄電装置３４からの供給電力とを合わせて、第２ビル１２の電力供給線３６に流す指示を行う。これによって、第２ビル１２の第２ビル管理装置９６は、第１ビル１１の各設備１４に必要な電力を３つのビル１１，１２，１３が備える３つの蓄電装置３４から供給することができ、９０ｋｗの電力削減に対し、電力会社８からの電力供給から蓄電装置３４からの電力供給に電源切替することができる。

第２ビル１２のビル管理装置９６が行うデマンドレスポンス制御は、図７で説明した手順で、ベースライン消費電力ＢＬがそれぞれ３倍になることを除けば同じ内容であるので、詳細な説明を省略する。

図１７は、図６に対応する図である。ビル群８８の消費電力電力の推移は、実線の実消費電力推移線１１０及び太い破線のベースライン消費電力推移線１１２で示す。斜線を付した領域１１４は、デマンドレスポンス制御を行って削減された「電力３Ｐ０×期間Ｈ０」の電力量（ｋｗｈ）である。二点鎖線で囲み斜線を付した領域１１６は、デマンドレスポンス制御を行って削減された「電力３Ｐ０×期間Ｈ０」の電力量（ｋｗｈ）と同じ大きさで複数の蓄電装置３４が放電した電力量である。これらの波形等は、図６と同様の形状を有しているが、電力を示す縦軸の尺度が（１／３）となっていることが相違する。

ビル群８８のデマンドレスポンス制御システム９０においても、電力会社８からデマンドレスポンス要請の予定のない日にはビル群消費電力平準化制御を行うことができる。その手順は、１つのビル１２に対する図１５で説明した内容において、３つのビル１１，１２，１３をまとめたビル群８８と読み替えればよいので、詳細な説明を省略する。

図１８は、図１４に対する図である。ビル群管理装置９２は、ビル群消費電力平準化レベル１２０を予め定め、ビル群消費電力平準化レベル１２０をビル群消費電力推移線１１８が超える部分について、電力会社８から供給される電力を削減する消費電力平準化制御を行う。斜線を付した領域１２２の面積は、ビル群消費電力平準化制御によって削減された電力量（ｋｗｈ）である。この場合もユーザの利便性を低下させないように、ビル群消費電力平準化制御を受ける設備に対して、削減した電力量と同じ大きさの電力量を複数の蓄電装置３４から供給する。二点鎖線で囲み斜線を付した領域１２４は、消費電力平準化制御を行って削減されたの電力量（ｋＷｈ）と同じ大きさで複数の蓄電装置３４が放電した電力量である。これらの波形等は、図１４と同様の形状を有しているが、電力を示す縦軸の尺度が（１／３）となっていることが相違する。例えば、ビル群消費電力平準化レベル１２０は、図１４のＦＬＰに対し、図１８では（３ＦＬＰ）と示される。

上記では、ビル群８８として、同じ構成の３つのビル１１，１２，１３から構成される場合を述べたが、これは説明のための例示であり、異なる構成を有する複数のビルをまとめて１つのビル群８８としてよい。

ビルによっては、日中の消費電力レベルが夜間の消費電力レベルよりも高い日中電力消費型ビルや、これと反対に夜間の消費電力レベルが日中の消費電力レベルよりも高い夜間電力消費型ビルがある。日中電力消費型ビルとしては、事務業務を行うオフィスビル、医療業務を行う病院ビル等があり、夜間電力消費型ビルとしては、共働きの家庭が多い住宅マンション、高齢者が多い高齢者住宅、老人ホーム等がある。

日中電力消費型ビルと夜間電力消費型ビルとは、一日の消費電力推移線が互いに相補関係にあるので、この二種類のビルをまとめてビル群８８として、ビル群管理装置９２でビル群消費電力平準化制御を行うと、ビル群消費電力平準化レベルが取りやすい。図１９に１つの日中電力消費型ビルと１つの夜間電力消費型ビルをまとめてビル群８８とする例について、一日の消費電力推移線等を示す。

図１９の横軸は、一日についての時間であり、縦軸は電力である。日中電力消費型ビルの実消費電力推移線１３０は、例えば病院ビルの場合、外来患者が午前中から午後にかけて増えて正午前後でピークになる。一方、夜間電力消費型ビルの実消費電力推移線１３２は、例えば、共働き家庭の多い住宅マンションでは、午前の７時頃に１回目のピークがあり正午前後に減少し夕食後あたりに２回目のピークがある。この２つのビルをまとめたビル群８８としての実消費電力推移線１３４は、極端なピークがなくなり、かなり平準化された特性を示す。図１９では、この実消費電力推移線１３４に対するビル群消費電力平準化制御におけるビル群消費電力平準化レベル１３６と、ビル群消費電力平準化制御によって削減された電力量（ｋｗｈ）を示す領域１３８を示す。二点鎖線で囲み斜線を付した領域１４０は、ビル群消費電力平準化制御を行って削減された電力量（ｋＷｈ）と同じ大きさで蓄電装置３４が放電した電力量である。

このように、複数のビルをまとめてビル群８８とした場合に、各ビルの消費電力推移特性を生かすことで、デマンドレスポンス要請に対応しながら、ユーザの不利益を抑制し、発電所からの電力削減が効果的に実行できる。

８ 電力会社、１０，９０ （デマンドレスポンス制御）システム、１１，１２，１３ ビル、１４ 設備、１６ ビル管理装置、１８ マスタ制御盤、２０ 各階用の制御盤、２０ａ ＢＦ階制御盤、２０ｂ １階制御盤、２０ｃ ２階制御盤、２０ｄ ３階制御盤、２０ｅ ４階制御盤盤、２２ マスタコントローラ、２４ コントローラ、２６ 第１系統の基幹ネットワーク、２８ 第２系統の基幹ネットワーク、３０，３６，４２ 電力供給線、３２ ＡＣ／ＤＣ電力変換装置、３４ 蓄電装置、３８ 配線盤、３８ａ ＢＦ盤、３８ｂ オフイス１Ｆ盤、３８ｃ オフィス２Ｆ盤、３８ｄ オフィス３Ｆ盤、３８ｅ 食堂階盤、４０ 通信線、４４ 記憶装置、４６ デマンドレスポンス制御部、４８ 消費電力平準化制御部、５０ 時系列実消費電力データファイル、５２ ベースライン消費電力一覧表、５４，５６ 一覧表、６２ 電源切替部、７０，７８，１１０，１３０，１３２，１３４，１３８，１４０ 実消費電力推移線、７２，１１２ ベースライン消費電力推移線、７４，７６，８２，８４，１１４，１１６，１２２，１２４ 領域、８０ 消費電力平準化レベル、８８ ビル群、９２ ビル群管理装置、９４ 第１ビル管理装置、９６ 第２ビル管理装置、９８ 第３ビル管理装置、１００ 共通電力供給線、１１８ ビル群消費電力推移線１２０，１３６ ビル群消費電力平準化レベル。

Claims (7)

1. ビル内に設置される複数の設備を複数のグループに分け、各グループに属する設備を管理する前記グループに１つずつのコントローラと、
   所定の蓄電容量を有する蓄電装置と、
   複数の前記コントローラを集中的に管理するビル管理装置と、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記グループに属する設備の動作を制御する制御端子、
   前記グループに属する設備の動作状態を監視する監視端子、
   前記グループに属する設備に対する電力供給先を電力会社または前記蓄電装置に切替える電源切替端子、及び、
   前記グループに属する設備の全体の消費電力であるコントローラの実消費電力データを出力する消費電力端子を有し、
   前記ビル管理装置は、
   予め定めた方法で算出された各コントローラのベースライン消費電力を配列したベースライン消費電力一覧表を記憶し、
   前記電力会社から、電力Ｐ０の削減を電力削減開始時間からＨ０の期間で実行してほしい内容のデマンドレスポンス要請を受け取り、前記ベースライン消費電力一覧表からＰ０に対応するベースライン消費電力を有する第１コントローラを選択し、
   所定の制御周期で、各コントローラの実消費電力を取得し、
   前記第１コントローラの実消費電力がＰ０から乖離し、且つ、前記第１コントローラの実消費電力とＰ０との差である第１コントローラ乖離消費電力がデマンドレスポンス制御の制御許容範囲を超える場合には、前記第１コントローラに対し追加または置き換える別のコントローラを選択して複数の前記コントローラの組合せ体となし、
   前記組合せ体の実消費電力とＰ０との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、
   設定された前記制御対象コントローラについて前記電力会社からの電力供給を停止し代わって前記蓄電装置から必要な電力を供給する、デマンドレスポンス制御システム。
2. 前記第１コントローラの実消費電力がＰ０未満に乖離している場合には、前記第１コントローラの乖離消費電力に対応する前記ベースライン消費電力を有する第２コントローラを選択して前記第１コントローラに追加し、前記第１コントローラと前記第２コントローラとで第１組合せ体となし、
   前記第１組合せ体の実消費電力とＰ０との差である第１乖離消費電力が制御許容範囲内の場合に前記第１組合せ体を構成する前記第１コントローラと前記第２コントローラとを前記制御対象コントローラに設定し、
   前記第１乖離消費電力が制御許容範囲を超える場合には、前記第２コントローラの実消費電力と前記第２コントローラのベースライン消費電力との差である第２コントローラ乖離消費電力に対応する前記ベースライン消費電力を有する第３コントローラを選択して追加し、前記第１コントローラと前記第２コントローラと前記第３コントローラとで第２組合せ体となし、
   これを繰り返して、組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となれば繰り返しを止める、請求項１に記載のデマンドレスポンス制御システム。
3. 前記第１コントローラの実消費電力がＰ０を超えて乖離している場合には、前記第１コントローラの前記ベースライン消費電力から前記第１コントローラの乖離消費電力を差し引いた消費電力に対応する前記ベースライン消費電力を有する第２コントローラと、前記第１コントローラの乖離消費電力に対応する前記ベースライン消費電力を有する第３コントローラとを前記第１コントローラに対し置き換えて、前記第２コントローラと前記第３コントローラとで第１組合せ体となし、
   前記第１組合せ体の実消費電力とＰ０との差である第１乖離消費電力が制御許容範囲内の場合に前記第１組合せ体を構成する前記第２コントローラと前記第３コントローラとを制御対象コントローラに設定し、
   前記第１乖離消費電力が制御許容範囲を超える場合には、前記第２コントローラの実消費電力と前記第２コントローラの前記ベースライン消費電力との差である第２コントローラの乖離消費電力を求め、前記第３コントローラの前記ベースライン消費電力から前記第２コントローラの乖離消費電力を差し引いた消費電力に対応するベースライン消費電力を有する第４コントローラを前記第３コントローラに対し置き換えて前記第２コントローラと前記第４コントローラとで第２組合せ体となし、
   これを繰り返して、組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となれば繰り返しを止める、請求項１に記載のデマンドレスポンス制御システム。
4. 前記ビル管理装置は、
   複数の前記コントローラの前記消費電力端子から出力されるデータを全ての前記コントローラについて加算してビル全体の実消費電力であるビル消費電力を求め、
   前記電力会社からの前記デマンドレスポンス要請を受け取る予定のない日において、予め定めたビル消費電力平準化レベルよりも前記ビル消費電力が多い場合には、前記ベースライン消費電力一覧表から前記ビル消費電力と前記ビル消費電力平準化レベルとの差であるビル乖離消費電力に対応する前記ベースライン消費電力を有する第１コントローラを選択し、
   所定の制御周期で、各コントローラの実消費電力を取得し、
   前記第１コントローラの実消費電力が前記第１コントローラの前記ベースライン消費電力から乖離し、且つ、前記第１コントローラの実消費電力と前記第１コントローラの前記ベースライン消費電力との差である第１コントローラ乖離消費電力がビル消費電力平準化制御の制御許容範囲を超える場合には、前記第１コントローラに対し追加または置き換える別の前記コントローラを選択して複数の前記コントローラの組合せ体となし、
   前記組合せ体の実消費電力と前記ビル乖離消費電力との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる前記組合せ体を構成する複数の前記コントローラを制御対象コントローラに設定し、
   設定された前記制御対象コントローラについて前記電力会社からの電力供給を停止し代わって前記蓄電装置から必要な電力を供給し、前記ビル消費電力を前記ビル消費電力平準化レベルにする、請求項１に記載のデマンドレスポンス制御システム。
5. 複数のビルにおけるデマンドレスポンス制御システムであって、
   複数の前記ビルにおけるデマンドレスポンス制御を統合的に管理するビル群管理装置を備え、
   それぞれのビルは、
   当該ビル内に設置される複数の設備を複数のグループに分け、各グループに属する設備を管理する前記グループに１つずつのコントローラと、
   所定の蓄電容量を有する蓄電装置と、
   複数の前記コントローラを集中的に管理するビル管理装置と、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記グループに属する設備の動作を制御する制御端子、
   前記グループに属する設備の動作状態を監視する監視端子、
   前記グループに属する設備に対する電力供給先を電力会社または前記蓄電装置に切替える電源切替端子、及び、
   前記グループに属する設備の全体の消費電力であるコントローラ実消費電力データを出力する消費電力端子を有し、
   前記ビル群管理装置は、
   前記電力会社から、電力Ｐ０の削減を電力削減開始時間からＨ０の期間で実行してほしい内容のデマンドレスポンス要請を受け取り、（電力Ｐ０×期間Ｈ０）が各ビルに備えられる１つの前記蓄電装置の容量を超える場合に、複数の前記ビルの内で予め定めた１つのメインビルの前記ビル管理装置に対し、
   前記メインビルの各コントローラについて予め定めた方法で算出されたベースライン消費電力一覧表を記憶し、
   前記ベースライン消費電力一覧表からＰ０に対応するベースライン消費電力を有する前記メインビルの第１コントローラを選択し、
   所定の制御周期で、前記メインビルの各コントローラの実消費電力を取得し、
   前記第１コントローラの実消費電力がＰ０から乖離し、且つ、前記第１コントローラの実消費電力とＰ０との差である第１コントローラ乖離消費電力がデマンドレスポンス制御の制御許容範囲を超える場合には、前記第１コントローラに対し追加または置き換える別の前記コントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体となし、
   前記組合せ体の実消費電力とＰ０との差である組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる組合せ体を構成する複数のコントローラを制御対象コントローラに設定し、
   設定された前記制御対象コントローラについて前記電力会社からの電力供給を停止し代わって複数の前記ビルが備える複数の前記蓄電装置から必要な電力を供給することを実行させる、デマンドレスポンス制御システム。
6. 前記ビル群管理装置は、
   前記ビル群の複数の前記コントローラのそれぞれについて予め定めた方法で算出されたベースライン消費電力のビル群用一覧表を記憶し、
   各前記ビルについて、当該ビルの複数の前記コントローラの前記消費電力端子から出力されるデータを全ての前記コントローラについて加算して当該ビルの実消費電力を求め、さらに全ビルの実消費電力を加算してビル群全体の実消費電力であるビル群消費電力を求め、
   前記電力会社からのデマンドレスポンス要請を受け取る予定のない日において、予め定めたビル群消費電力平準化レベルよりも前記ビル群消費電力が多い場合には、前記ベースライン消費電力のビル群用一覧表から前記ビル群消費電力と前記ビル群消費電力平準化レベルとの差であるビル群乖離消費電力に対応する前記ベースライン消費電力を有するビル群第１コントローラを選択し、
   所定の制御周期で、各コントローラの実消費電力を取得し、
   前記ビル群第１コントローラの実消費電力が前記ビル群第１コントローラの前記ベースライン消費電力から乖離し、且つ、前記ビル群第１コントローラの実消費電力と前記ビル群第１コントローラの前記ベースライン消費電力との差であるビル群第１コントローラ乖離消費電力がビル群消費電力平準化制御の制御許容範囲を超える場合には、前記ビル群第１コントローラに対し追加または置き換える別の前記コントローラを選択して複数のコントローラの組合せ体となし、
   前記組合せ体の実消費電力と前記ビル群乖離消費電力との間の組合せ体乖離消費電力が制御許容範囲内となる前記組合せ体を構成する複数の前記コントローラを制御対象コントローラに設定し、
   設定された前記制御対象コントローラについて前記電力会社からの電力供給を停止し代わって複数の前記ビルが備える複数の前記蓄電装置から必要な電力を供給し、前記ビル群消費電力を前記ビル群消費電力平準化レベルにする、請求項５に記載のデマンドレスポンス制御システム。
7. 複数のビルは、
   日中の消費電力レベルが夜間の消費電力レベルよりも高い１以上の日中電力消費型ビルと、
   前記夜間の消費電力レベルが前記日中の消費電力レベルよりも高い１以上の夜間電力消費型ビルとで構成されている、請求項６に記載のデマンドレスポンス制御システム。

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