JP7189748B2 - 熱供給設備の運転制御装置、運転制御方法、および、運転制御プログラム - Google Patents
熱供給設備の運転制御装置、運転制御方法、および、運転制御プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7189748B2 JP7189748B2 JP2018225257A JP2018225257A JP7189748B2 JP 7189748 B2 JP7189748 B2 JP 7189748B2 JP 2018225257 A JP2018225257 A JP 2018225257A JP 2018225257 A JP2018225257 A JP 2018225257A JP 7189748 B2 JP7189748 B2 JP 7189748B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat source
- operation schedule
- storage tank
- heat storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
図2は、設備制御方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。設備制御方法は、計測値送信処理(S200)、蓄積判定処理(S202)、施設エネルギー推移導出処理(S204)、施設エネルギー推移推定処理(S206)、運転スケジュール生成処理(S208)、設備駆動処理(S210)の順で処理が遂行される。
設備通信部7aは、計測部7bが計測した計測値を管理サーバ9に送信する。
エネルギー需要予測部9dは、計測値送信処理S200において送信された計測値を記憶部9bに蓄積させる。そして、エネルギー需要予測部9dは、記憶部9bに所定時間分(例えば複数日分)の計測値が蓄積されたか否かを判定する。その結果、所定時間分蓄積されたと判定した場合には施設エネルギー推移導出処理S204に処理を移し、所定時間分蓄積されていないと判定した場合には計測値送信処理S200に処理を移す。
エネルギー需要予測部9dは、記憶部9bに保持されたエネルギー供給設備5の過去のエネルギー消費量データに基づいて、施設11における過去の施設エネルギー推移量(エネルギー需要)を導出する。具体的に、エネルギー需要予測部9dは、エネルギー供給設備5のエネルギー消費量の1日分の推移や、建物3の電力負荷量および熱負荷量の1日分の推移などを導出する。また、エネルギー需要予測部9dは、気象情報サーバ13から取得した気象データ(例えば、最高気温と最低気温または平均外気温度)と、施設エネルギー推移量の相関をとり、施設エネルギー推移量に気象データを関連付ける。そして、エネルギー需要予測部9dは、気象データが関連付けられた施設エネルギー推移量を記憶部9bに保持させる。
エネルギー需要予測部9dは、過去の施設エネルギー推移量、および、未来の気象データ(例えば、予想最高気温と予想最低気温または予想平均外気温度)に基づいて、未来の施設エネルギー推移量(エネルギー需要)を推定する。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、施設エネルギー推移推定処理S206で推定された未来の施設エネルギー推移量に基づいて、エネルギー供給設備5の運転スケジュールを生成する。運転スケジュールを生成するにあたり、本実施形態では、3つのモード(省コストモード、省エネモード、省CO2モード)が設けられており、熱源機運転スケジュール生成部9eは、ユーザによる操作入力に応じて決定された1のモードに従って、運転スケジュールを生成する。かかる運転スケジュール生成処理S208は後程詳述する。
設備制御部7cは、熱源機運転スケジュール生成部9eにより生成された運転スケジュールに従い、エネルギー供給設備5の駆動を制御する。なお、設備制御部7cは、後述するように運転スケジュール生成処理S208中にエラー処理が行われた場合、予め定められた所定の運転スケジュールに従い、エネルギー供給設備5の駆動を制御してもよい。また、設備制御部7cは、運転スケジュール生成処理S208中にエラー処理が行われた場合、ユーザの指示に従い、エネルギー供給設備5の駆動を制御してもよい。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、ユーザによって選択されたモードが省コストモードであるか否かを判定する。その結果、省コストモードであると判定した場合にはコスト導出処理S303に処理を移し、省コストモードではないと判定した場合には省エネモード判定処理S311に処理を移す。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、未来の施設エネルギー推移量に基づいて、施設11全体のランニングコスト(施設11が要する電力および燃料の料金の合計)を所定時間(例えば、30分)毎に導出する。
ケース1の場合、ランニングコストP(t)は、以下の式(1)~式(3)から導出することができる。
Pe(t)=(De(t)-E+E1)×pe
…式(1)
ただし、売電を想定する場合、De(t)-E+E1<0のときは、上記式(1)のpeに代えて、売電価格pfを(De(t)-E+E1)に乗じる。
Pg(t)=(G1+G)×pg
…式(2)
ただし、Dh(t)>H1のときは、本ケース1は、運転スケジュールを生成する際に除外される。
P(t)=Pe(t)+Pg(t)
…式(3)
ケース2の場合、ランニングコストP(t)は、以下の式(4)~式(6)から導出することができる。
Pe(t)=(De(t)-E+E2)×pe
…式(4)
ただし、売電を想定する場合、De(t)-E+E2<0のときは、上記式(4)のpeに代えて、売電価格pfを(De(t)-E+E2)に乗じる。
Pg(t)=(G2+G)×pg
…式(5)
ただし、Dh(t)>H2のときは、本ケース2は、運転スケジュールを生成する際に除外される。
P(t)=Pe(t)+Pg(t)
…式(6)
ケース3の場合、ランニングコストP(t)は、以下の式(7)~式(9)から導出することができる。
Pe(t)=(De(t)-E+E1+E2)×pe
…式(7)
ただし、売電を想定する場合、De(t)-E+E1+E2<0のときは、上記式(7)のpeに代えて、売電価格pfを(De(t)-E+E1+E2)に乗じる。
Pg(t)=(G1+G2+G)×pg
…式(8)
P(t)=Pe(t)+Pg(t)
…式(9)
熱源機運転スケジュール生成部9eは、記憶部9bに保持された物件情報を参照し、ガスの精算金についての契約を結んでいるか否かを判定する。その結果、ガスの精算金についての契約を結んでいないと判定した場合には第1運転スケジュール決定処理S307に処理を移し、ガスの精算金についての契約を結んでいると判定した場合には第2運転スケジュール決定処理S309に処理を移す。なお、詳しくは後述するが、ガスの精算金は、予め計画したガス消費条件(燃料消費条件)を履行しない場合に契約者がガス供給事業者に支払うものである。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、コスト導出処理S303において導出されたランニングコストP(t)を参照し、施設11が要する電力および燃料の合計料金が最小となる発電機5cおよび熱源機5dの運転スケジュールを生成する。具体的に説明すると、熱源機運転スケジュール生成部9eは、上記ケース1~ケース3のランニングコストP(t)を比較し、最も小さくなったケースをt時台の熱源機5dの運転台数および運転条件とする。熱源機運転スケジュール生成部9eは、対象となる期間(例えば翌日)における、30分ごとに、熱源機5dの運転台数および運転条件を決定する。つまり、熱源機運転スケジュール生成部9eは、0時台~23時台まで、熱源機5dの運転台数および運転条件を決定する処理を行い(48回行い)、各時刻の熱源機5dの運転スケジュールを作成する。熱源機運転スケジュール生成部9eは、運転スケジュールを生成した後、蓄熱システム判定処理S321に処理を移す。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、上記第1運転スケジュール決定処理S307と同様に運転スケジュールを生成した後、精算金の発生を回避するべく運転スケジュールを変更する。また、熱源機運転スケジュール生成部9eは、運転スケジュールを変更した後、蓄熱システム判定処理S321に処理を移す。
下記式(10)で定義される年間負荷率の数値が契約値を下回ると、精算金が発生する。
年間負荷率=契約期間の月平均使用量÷最大需要期の月平均使用量
=(調整前年間ガス使用量÷12)÷(調整前最大需要期ガス使用量÷4)
…式(10)
ここで、最大需要期は、ガスの消費量が相対的に多くなる期間であり、例えば、12月、1月、2月、3月の4ヶ月である。
最大需要期以外の場合、発電機5cおよび熱源機5dのいずれか一方または双方の運転時間を相対的に長くして、ガス消費量を増加させることで、年間負荷率を改善する。ここで、調整前年間ガス使用量は、実績使用量と契約残期間の計画ガス使用量の合計であり、最大需要期ガス使用量は、最大需要期(12月~3月)の実績使用量と契約残期間の計画ガス使用量である。
調整前年間ガス使用量=実績量+残期間の計画ガス使用量
=実績量+当該月使用量見通し+翌月以降の計画ガス使用量
…式(11)
ここで、実績量は、7月1日~9月13日(前日)までのガス使用量である。当該月使用量見通しは、9月の計画ガス使用量×(30日-13日)÷30日(なお、30日は、該当月に合わせて31日や28日となることもある)である。翌月以降の計画ガス使用量は、契約時に定めた10月から翌年の6月までの計画ガス使用量である。
年間負荷率=契約期間の月平均使用量÷最大需要期の月平均使用量
…式(12)
契約年間負荷率={(調整前年間ガス使用量+ガス調整量)÷12}÷(最大需要期ガス使用量÷4)
…式(13)
ガス調整量=契約年間負荷率×(最大需要期ガス使用量÷4)×12-調整前年間ガス使用量
…式(14)
運転調整時間=ガス調整量÷発電機(熱源機)の定格燃料消費量
…式(15)
こうして導出された運転調整時間分、運転させる発電機5c(熱源機5d)の台数、および、発電機5c(熱源機5d)の運転時間のいずれか一方または双方を増加させた運転スケジュールに変更する。
最大需要期の場合、発電機5cおよび熱源機5dのいずれか一方または双方の運転時間を相対的に短縮して、ガス消費量を減少させることで、年間負荷率の値を改善する。ここで、調整前最大需要期ガス使用量は、最大需要期実績量と最大需要期残期間の計画ガス使用量の合計である。
調整前年間ガス使用量=実績量+残期間の計画ガス使用量
=実績量+当該月使用量見通し+翌月以降の計画ガス使用量
…式(16)
調整前最大需要期ガス使用量=最大需要期実績量+最大需要期残期間の計画ガス使用量
=最大需要期実績量+当該月使用量見通し+翌月以降の最大需要期計画ガス使用量
…式(17)
ここで、実績量は、7月1日~1月13日(前日)までのガス使用量である。当該月使用量見通しは、1月の計画ガス使用量×(31日-13日)÷31日(なお、31日は、該当月に合わせて30日や28日となることもある)である。翌月以降の計画ガス使用量は、契約時に定めた2月から6月までの計画ガス使用量である。最大需要期実績量は、12月1日~1月13日(前日)までのガス使用量である。翌月以降の最大需要期計画ガス使用量は、契約時に定めた2月から3月までの計画ガス使用量である。
年間負荷率=契約期間の月平均使用量÷最大需要期の月平均使用量
…式(18)
契約年間負荷率={(調整前年間ガス使用量+ガス調整量)÷12}÷{(調整前最大需要期ガス使用量+ガス調整量)÷4}
…式(19)
ガス調整量={調整前年間ガス使用量-3×年間負荷率×調整前最大需要期ガス使用量}÷(3×年間負荷率-1)
…式(20)
以下の式(21)で定義される最大時間流量倍率の数値が契約値を下回ると、精算金が発生する。
最大時間流量倍率=年間ガス使用量÷契約最大時間流量
=調整前年間ガス使用量÷契約最大時間流量
…式(21)
ここで、契約最大時間流量は、契約時に定めた1時間当りの最大予定ガス使用量(固定値)である。
調整前年間ガス使用量=実績量+残期間の計画ガス使用量
=実績量+当該月使用量見通し+翌月以降の計画ガス使用量
…式(22)
ここで、実績量は、7月1日~11月13日(前日)までのガス使用量である。当該月使用量見通しは、11月の計画ガス使用量×(30日-13日)÷30日(なお、30日は、該当月に合わせて31日や28日となることもある)である。翌月以降の計画ガス使用量は、契約時に定めた12月から翌年の6月までの計画ガス使用量である。
最大時間流量倍率=年間ガス使用量÷契約最大時間流量
…式(23)
契約最大時間流量倍率=(調整前年間ガス使用量+ガス調整量)÷契約最大時間流量
…式(24)
ガス調整量=契約最大時間流量倍率×契約最大時間流量-調整前年間ガス使用量
…式(25)
年間引取量の見通しは、下記式(26)から導出することができる。ここでは、都市ガスの契約期間が7月1日から翌年の6月30日であった場合の、4月14日時点の調整前年間ガス使用量の導出を例に挙げる。
年間引取量の見通し=調整前年間ガス使用量
=実績量+残期間の計画ガス使用量
=実績量+当該月使用量見通し+翌月以降の計画ガス使用量
…式(26)
ここで、実績量は、7月1日~4月13日(前日)までのガス使用量である。当該月使用量見通しは、4月の計画ガス使用量×(30日-13日)÷30日(なお、30日は、該当月に合わせて31日や28日となることもある)である。翌月以降の計画ガス使用量は、契約時に定めた5月から6月までの計画ガス使用量である。
年間引取量の見通し<契約年間使用量×引取量係数
…式(27)
調整前年間ガス使用量+ガス調整量=契約年間使用量×引取量係数
…式(28)
ガス調整量=契約年間使用量×引取量係数-調整前年間ガス使用量
…式(29)
最大需要期に該当する各月の使用量の見通しは、下記式(30)から導出することができる。ここでは、1月14日時点の1月の調整前ガス使用量の導出を例に挙げる。
最大需要期の調整前各月ガス使用量=実績量+残日数の計画ガス使用量
…式(30)
ここで、最大需要期の調整前各月ガス使用量は、該当月の実績使用量と残期間の計画ガス使用量の合計である。実績量は、1月1日~1月13日(前日)までのガス使用量である。残日数の計画ガス使用量は、1月の計画ガス使用量×(31日-13日)÷31日(なお、31日は、該当月に合わせて30日や28日となることもある)である。
最大需要期の調整前各月ガス使用量>契約最大需要月使用量×超過係数
…式(31)
最大需要期の調整前各月ガス使用量+ガス調整量=契約最大需要月使用量×超過係数
…式(32)
ガス調整量=契約最大需要月使用量×超過係数-最大需要期の調整前各月ガス使用量
…式(33)
最大需要期の使用量の見通しは、下記式(34)から導出することができる。ここでは、1月14日時点の最大需要期の調整前ガス使用量の導出を例に挙げる。
最大需要期の調整前ガス使用量=実績量+残期間の計画ガス使用量
=実績量+当該月使用量見通し+翌月以降の最大需要期計画ガス使用量
…式(34)
ここで、最大需要期の調整前ガス使用量は、最大需要期の実績使用量と残期間の計画ガス使用量の合計である。実績量は、12月1日~1月13日(前日)までのガス使用量である。当該月使用量見通しは、1月の計画ガス使用量×(31日-13日)÷31日(なお、31日は、該当月に合わせて30日や28日となることもある)である。翌月以降の最大需要期計画ガス使用量は、契約時に定めた2月~3月までの計画ガス使用量である。
最大需要期の調整前ガス使用量>契約最大需要期使用量×超過係数
…式(35)
最大需要期の調整前ガス使用量+ガス調整量=契約最大需要期使用量×超過係数
…式(36)
ガス調整量=契約最大需要期使用量×超過係数-最大需要期の調整前ガス使用量
…式(37)
熱源機運転スケジュール生成部9eは、ユーザによって選択されたモードが省エネモードであるか否かを判定する。その結果、省エネモードであると判定した場合にはエネルギー導出処理S313に処理を移し、省エネモードではないと判定した場合にはCO2排出量導出処理S317に処理を移す。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、記憶部9bに保持された物件情報と、省エネ法(エネルギーの使用の合理化等に関する法律)等におけるエネルギー単位熱量の係数一覧とを参照する。そして、熱源機運転スケジュール生成部9eは、上述した未来の電力需要De(t)および熱需要Dh(t)に基づいて、施設11全体のエネルギー消費量の推移であるエネルギー推移を導出する。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、エネルギー導出処理S313において導出されたエネルギー推移を参照し、施設11が要する電力と燃料(ガス)とを合わせた一次エネルギー換算消費量が最小となる運転スケジュールを生成する。熱源機運転スケジュール生成部9eは、対象となる期間(例えば翌日)における、30分ごとに、施設11が要する電力と燃料(ガス)の一次エネルギー換算消費量の合計が最小となる発電機5cおよび熱源機5dの運転スケジュールを生成する。熱源機運転スケジュール生成部9eは、運転スケジュールを生成した後、蓄熱システム判定処理S321に処理を移す。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、記憶部9bに保持された物件情報と、温対法(地球温暖化対策の推進に関する法律)等におけるCO2排出係数一覧とを参照する。そして、熱源機運転スケジュール生成部9eは、上述した未来の電力需要De(t)および熱需要Dh(t)に基づいて、施設11全体のCO2排出量の推移であるCO2推移を導出する。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、CO2排出量導出処理S317において導出されたCO2推移を参照し、施設11が要する電力と燃料(ガス)とを合わせたCO2排出量が最小となる運転スケジュールを生成する。熱源機運転スケジュール生成部9eは、対象となる期間(例えば翌日)における、30分ごとに、CO2排出量の合計が最小となる発電機5cおよび熱源機5dの運転スケジュールを生成する。熱源機運転スケジュール生成部9eは、運転スケジュールを生成した後、蓄熱システム判定処理S321に処理を移す。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、エネルギー供給設備5において、熱供給設備5bが蓄熱槽5eを備えているか否か判定する。熱源機運転スケジュール生成部9eは、蓄熱槽5eを備えていると判定した場合、蓄熱運転最適化処理S323に処理を移す。熱源機運転スケジュール生成部9eは、蓄熱槽5eを備えていないと判定した場合、生成した運転スケジュールを管理通信部9aを介して施設11の設備通信部7aに送信し、運転スケジュール生成処理S208を終了する。
熱供給設備5bが蓄熱槽5eを備えている場合、熱源機運転スケジュール生成部9eは、蓄熱槽5eの運転スケジュールを踏まえて、熱源機5dの運転スケジュールを再生成する蓄熱運転最適化処理S323を実行する。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、予測した熱需要の時間帯Aにおいて、蓄熱槽5eから建物3に熱を供給可能なように蓄熱槽5eの運転スケジュール(蓄熱開始時間、蓄熱時間、蓄熱終了時間、放熱開始時間、放熱時間、放熱終了時間)を生成する。蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯Aを放熱開始時間、放熱時間、放熱終了時間として設定する。また、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、予測した熱需要のうち時間帯Aにおいて閾値S1を超える熱量を、蓄熱槽5eが蓄熱する目標蓄熱量として設定する。さらに、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eが時間帯A(すなわち、放熱開始時間)までに目標蓄熱量を蓄熱できるように、蓄熱開始時間、蓄熱時間、蓄熱終了時間を設定する。このようにして、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯Aにおける蓄熱槽5eの運転スケジュールを生成する。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、蓄熱槽5eの運転スケジュールの生成後、熱源機5dおよび蓄熱槽5eにより予測した熱需要に応じた熱を建物3に供給する場合に熱源機稼働要求量が最小になる熱源機5dの運転スケジュールを再生成する。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯A蓄熱最適化処理S403で最適化された運転スケジュールで蓄熱槽5eを運転させた場合に蓄熱量が上限を超えるか否か判定する。蓄熱量が上限を超える場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、エラー処理S407に移る。蓄熱量が上限を超えない場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、予測した熱需要に応じた熱を熱源機5dが供給可能か否か判定する。具体的に、熱源機5dは、複数の熱源機を備え、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、複数の熱源機のうち一部は、蓄熱槽5eに熱(すなわち、目標蓄熱量に応じた熱)を供給し、複数の熱源機のうち他の一部は、建物3の熱負荷に熱(すなわち、予測した熱需要に応じた熱)を供給する。このとき、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、予測した熱需要に応じた熱の全てを、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能か否か判定する。つまり、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きいか否かを判定する。複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きい場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、エラー処理S407に移る。また、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱量が上限を超えない、かつ、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が小さい場合には時間帯B設定判定処理S409に移る。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱量が上限を超える、または、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きい場合、エラー処理を行い、蓄熱運転最適化処理S323を終了する。ここで、エラー処理は、例えば、蓄熱槽5eに目標蓄熱量が蓄熱不能、または、予測した熱需要に応じた熱を熱源機5dが供給不能である旨をユーザに通知する処理である。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯Bのすべてが蓄熱槽5eの放熱時間として設定されているか否か判定する。その結果、時間帯Bのすべてが放熱時間として設定されていると判定した場合には、時間帯C設定判定処理S419(図7参照)に移る。一方、時間帯Bのすべてが放熱時間として設定されていないと判定した場合には、時間帯B蓄熱設定処理S411に移る。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、予測した熱需要の時間帯Bにおいて、蓄熱槽5eから建物3に熱を供給可能なように蓄熱槽5eの運転スケジュールを生成する。蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、例えば図5に示すように、時間帯Bのうち時間帯Aに最も近接する側(熱需要が高い側)に放熱時間を1コマDb(例えば30分)割り当てる。蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、割り当てられた1コマDb分の時間帯を放熱時間(熱供給時間)として、放熱開始時間および放熱終了時間を設定する。また、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、割り当てた1コマDb分の時間帯において予測した熱需要のうち閾値S2を超える熱量を、蓄熱槽5eが蓄熱する目標蓄熱量として設定する。さらに、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eが1コマDb(すなわち、放熱開始時間)までに目標蓄熱量を蓄熱できるように、蓄熱開始時間、蓄熱時間、蓄熱終了時間を設定する。このようにして、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯Bにおける1コマDb分の蓄熱槽5eの運転スケジュールを生成する。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、蓄熱槽5eの運転スケジュールの生成後、熱源機5dおよび蓄熱槽5eにより予測した熱需要に応じた熱を建物3に供給する場合に熱源機稼働要求量が最小になる熱源機5dの運転スケジュールを再生成する。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯B蓄熱最適化処理S413で最適化された運転スケジュールで蓄熱槽5eを運転させた場合に蓄熱量が上限を超えるか否か判定する。蓄熱量が上限を超える場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、設定キャンセル処理S417に移る。蓄熱量が上限を超えない場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、予測した熱需要に応じた熱を熱源機5dが供給可能か否か判定する。具体的に、熱源機5dは、複数の熱源機を備え、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、複数の熱源機のうち一部は、蓄熱槽5eに熱(すなわち、目標蓄熱量に応じた熱)を供給し、複数の熱源機のうち他の一部は、建物3の熱負荷に熱(すなわち、予測した熱需要に応じた熱)を供給する。このとき、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、予測した熱需要に応じた熱の全てを、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能か否か判定する。つまり、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きいか否かを判定する。複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きい場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、設定キャンセル処理S417に移る。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、直前の時間帯B蓄熱設定処理S411で設定した1コマDb分の時間帯(放熱時間)をキャンセルする。ここで、熱源機運転スケジュール生成部9eは、直前の時間帯B蓄熱設定処理S411で設定した放熱時間(1コマDb)が1コマ目(1つ目)である場合、時間帯A蓄熱最適化処理S403で最適化された運転スケジュールを、熱源機5dおよび蓄熱槽5eの運転スケジュールとして決定する。また、直前の時間帯B蓄熱設定処理S411で設定した放熱時間(1コマDb)が2コマ目(2つ目)である場合、1コマ前の1コマ目(1つ目)の時間帯B蓄熱最適化処理S413で最適化された運転スケジュールを、熱源機5dおよび蓄熱槽5eの運転スケジュールとして決定する。なお、3コマ目(3つ目)以降は、2コマ目と同様の処理が行われる。その後、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱運転最適化処理S323を終了する。
図7に移り、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯Cのすべてが蓄熱槽5eの放熱時間として設定されているか否か判定する。その結果、時間帯Cのすべてが放熱時間として設定されていると判定した場合には、蓄熱運転最適化処理S323を終了する。一方、時間帯Cのすべてが放熱時間として設定されていないと判定した場合には、時間帯C蓄熱設定処理S421に移る。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、予測した熱需要の時間帯Cにおいて、蓄熱槽5eから建物3に熱を供給可能なように蓄熱槽5eの運転スケジュールを生成する。蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、例えば図5に示すように時間帯Cのうち時間帯Bに最も近接する側(熱需要が高い側)に順に放熱時間を1コマDc(例えば30分)割り当てる。蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、割り当てられた1コマDc分の時間帯を放熱時間(熱供給時間)として、放熱開始時間および放熱終了時間を設定する。また、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、予測した熱需要のうち割り当てた1コマDc分の時間帯の熱量(所定の閾値S2未満の熱量)を、蓄熱槽5eが蓄熱する目標蓄熱量として設定する。さらに、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eが1コマDc(すなわち、放熱開始時間)までに目標蓄熱量を蓄熱できるように、蓄熱開始時間、蓄熱時間、蓄熱終了時間を設定する。このようにして、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯Cにおける1コマDc分の蓄熱槽5eの運転スケジュールを生成する。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、蓄熱槽5eの運転スケジュールの生成後、熱源機5dおよび蓄熱槽5eにより予測した熱需要に応じた熱を建物3に供給する場合に熱源機稼働要求量が最小になる熱源機5dの運転スケジュールを再生成する。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、時間帯C蓄熱最適化処理S423で最適化された運転スケジュールで蓄熱槽5eを運転させた場合に蓄熱量が上限を超えるか否か判定する。蓄熱量が上限を超える場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、設定キャンセル処理S429に移る。蓄熱量が上限を超えない場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、予測した熱需要に応じた熱を熱源機5dが供給可能か否か判定する。具体的に、熱源機5dは、複数の熱源機を備え、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、複数の熱源機のうち一部は、蓄熱槽5eに熱(すなわち、目標蓄熱量に応じた熱)を供給し、複数の熱源機のうち他の一部は、建物3の熱負荷に熱(すなわち、予測した熱需要に応じた熱)を供給する。このとき、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、予測した熱需要に応じた熱の全てを、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能か否か判定する。つまり、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱槽5eの蓄熱時間帯において、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きいか否かを判定する。複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が小さい場合、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、熱源機稼働要求量判定処理S427に移る。また、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱量が上限を超える、または、複数の熱源機のうち他の一部が建物3の熱負荷に供給可能な最大の熱よりも予測した熱需要が大きい場合には設定キャンセル処理S429に移る。
熱源機運転スケジュール生成部9eは、直前の時間帯C蓄熱設定処理S421で1コマDc分の時間帯を設定した結果、熱源機稼働要求量が最小となる値が転換(悪化)したか否かを判定する。つまり、熱源機運転スケジュール生成部9eは、熱源機稼働要求量が最小値から、最小値より(最小値と比較して)大きい値に変化(悪化)したか否かを判定する。その結果、熱源機稼働要求量が最小となる値が悪化したと判定した場合には、設定キャンセル処理S429に移る。
蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、直前の時間帯C蓄熱設定処理S421で設定した1コマDc分の時間帯(放熱時間)をキャンセルする。ここで、熱源機運転スケジュール生成部9eは、直前の時間帯C蓄熱設定処理S421で設定した放熱時間(1コマDc)が1コマ目(1つ目)である場合、時間帯B蓄熱最適化処理S413で最適化された運転スケジュールを、熱源機5dおよび蓄熱槽5eの運転スケジュールとして決定する。また、直前の時間帯C蓄熱設定処理S421で設定した放熱時間(1コマDc)が2コマ目(2つ目)である場合、1コマ前の1コマ目(1つ目)の時間帯C蓄熱最適化処理S423で最適化された運転スケジュールを、熱源機5dおよび蓄熱槽5eの運転スケジュールとして決定する。なお、3コマ目(3つ目)以降は、2コマ目と同様の処理が行われる。その後、蓄熱槽運転スケジュール生成部9fは、蓄熱運転最適化処理S323を終了する。
5e 蓄熱槽
9 管理サーバ(運転制御装置)
9d エネルギー需要予測部(熱需要予測部)
9e 熱源機運転スケジュール生成部
9f 蓄熱槽運転スケジュール生成部
11 施設
Claims (6)
- 熱源機の過去のエネルギー消費量と、気象データとに基づいて、施設の熱需要の予測を行う熱需要予測部と、
前記熱需要予測部により予測した熱需要に応じた熱を前記施設に供給する場合に前記熱源機の稼働に要する熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを生成する熱源機運転スケジュール生成部と、
前記熱源機の運転スケジュールを生成した後、前記熱源機が前記施設に供給可能な熱の上限値より前記予測した熱需要に応じた熱が小さい場合であっても、前記予測した熱需要に応じた熱が所定の閾値以上である場合、前記所定の閾値以上となる熱を蓄熱槽が許容する範囲で蓄熱し前記施設に供給可能な蓄熱槽の運転スケジュールを生成する蓄熱槽運転スケジュール生成部と、
を備え、
前記熱源機運転スケジュール生成部は、
前記蓄熱槽の運転スケジュールを生成した後、前記熱源機および前記蓄熱槽により前記予測した熱需要に応じた熱を前記施設に供給する場合に前記熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを再生成する
熱供給設備の運転制御装置。 - 前記蓄熱槽運転スケジュール生成部は、
前記予測した熱需要に応じた熱が所定の閾値未満である場合、前記熱源機稼働要求量が最小となる値より大きい値に転換する直前まで、前記蓄熱槽から前記施設に熱を供給する熱供給時間を所定時間毎に増加するように前記蓄熱槽の運転スケジュールを生成する
請求項1に記載の熱供給設備の運転制御装置。 - 前記熱源機運転スケジュール生成部は、
前記蓄熱槽の運転スケジュールにおける蓄熱開始時間を異ならせた複数の蓄熱開始時間それぞれについて導出される前記熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを再生成する
請求項1または2に記載の熱供給設備の運転制御装置。 - 前記熱源機運転スケジュール生成部は、
前記熱源機の運転スケジュールを再生成した後、前記熱源機が消費する燃料消費量が予め計画した燃料消費条件を満たしていない場合、前記燃料消費条件を満たすように前記熱源機の運転スケジュールを再生成する
請求項1から3のいずれか1項に記載の熱供給設備の運転制御装置。 - 熱源機の過去のエネルギー消費量と、気象データとに基づいて、施設の熱需要を予測するステップと、
予測した熱需要に応じた熱を前記施設に供給する場合に前記熱源機の稼働に要する熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを生成するステップと、
前記熱源機の運転スケジュールを生成した後、前記熱源機が前記施設に供給可能な熱の上限値より前記予測した熱需要に応じた熱が小さい場合であっても、前記予測した熱需要に応じた熱が所定の閾値以上である場合、前記所定の閾値以上となる熱を蓄熱槽が許容する範囲で蓄熱し前記施設に供給可能な蓄熱槽の運転スケジュールを生成するステップと、
前記蓄熱槽の運転スケジュールを生成した後、前記熱源機および前記蓄熱槽により前記予測した熱需要に応じた熱を前記施設に供給する場合に前記熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを再生成するステップと、
を備える熱供給設備の運転制御方法。 - コンピュータに、
熱源機の過去のエネルギー消費量と、気象データとに基づいて、施設の熱需要を予測するステップと、
予測した熱需要に応じた熱を前記施設に供給する場合に前記熱源機の稼働に要する熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを生成するステップと、
前記熱源機の運転スケジュールを生成した後、前記熱源機が前記施設に供給可能な熱の上限値より前記予測した熱需要に応じた熱が小さい場合であっても、前記予測した熱需要に応じた熱が所定の閾値以上である場合、前記所定の閾値以上となる熱を蓄熱槽が許容する範囲で蓄熱し前記施設に供給可能な蓄熱槽の運転スケジュールを生成するステップと、
前記蓄熱槽の運転スケジュールを生成した後、前記熱源機および前記蓄熱槽により前記予測した熱需要に応じた熱を前記施設に供給する場合に前記熱源機稼働要求量が最小になる前記熱源機の運転スケジュールを再生成するステップと、
を実行させる熱供給設備の運転制御プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018225257A JP7189748B2 (ja) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 熱供給設備の運転制御装置、運転制御方法、および、運転制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018225257A JP7189748B2 (ja) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 熱供給設備の運転制御装置、運転制御方法、および、運転制御プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020085416A JP2020085416A (ja) | 2020-06-04 |
JP7189748B2 true JP7189748B2 (ja) | 2022-12-14 |
Family
ID=70907457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018225257A Active JP7189748B2 (ja) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 熱供給設備の運転制御装置、運転制御方法、および、運転制御プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7189748B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004093101A (ja) | 2002-07-09 | 2004-03-25 | Osaka Gas Co Ltd | コージェネレーションシステム |
JP2010237745A (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Tokyo Gas Co Ltd | エネルギーシステム最適化方法、エネルギーシステム最適化装置及びプログラム |
JP2013174412A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Toshiba Corp | 蓄電蓄熱最適化装置、最適化方法及び最適化プログラム |
JP2015135571A (ja) | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 株式会社東芝 | 運転計画作成装置、制御装置、運転計画作成方法、およびプログラム |
-
2018
- 2018-11-30 JP JP2018225257A patent/JP7189748B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004093101A (ja) | 2002-07-09 | 2004-03-25 | Osaka Gas Co Ltd | コージェネレーションシステム |
JP2010237745A (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Tokyo Gas Co Ltd | エネルギーシステム最適化方法、エネルギーシステム最適化装置及びプログラム |
JP2013174412A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Toshiba Corp | 蓄電蓄熱最適化装置、最適化方法及び最適化プログラム |
JP2015135571A (ja) | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 株式会社東芝 | 運転計画作成装置、制御装置、運転計画作成方法、およびプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020085416A (ja) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9916630B2 (en) | Electricity suppressing type electricity and heat optimizing control device, optimizing method, and optimizing program | |
US10042332B2 (en) | Electric/thermal energy storage schedule optimizing device, optimizing method and optimizing program | |
JP6419887B2 (ja) | 運転計画最適化装置、運転計画最適化方法及び運転計画最適化プログラム | |
JP7179500B2 (ja) | 蓄電池管理装置、蓄電池管理方法および蓄電池管理プログラム | |
JP6420912B2 (ja) | 管理サーバ、管理方法及び管理システム | |
JP6156499B2 (ja) | 電力需給調整システムおよび電力需給調整方法 | |
JP6034211B2 (ja) | 運転制御装置、運転制御方法及び運転制御プログラム | |
JP2009240080A (ja) | エネルギーシステム運転計画作成装置および方法 | |
JP5787162B2 (ja) | 運転管理装置、運転管理方法、プログラム | |
JP5622924B2 (ja) | 電力需要管理システム及び電力需要管理方法 | |
JP2016057972A (ja) | 機器運転設定値決定装置、機器運転設定値決定方法、及び、機器運転設定値決定プログラム | |
JPWO2010109782A1 (ja) | エネルギー供給システム | |
JP7372727B2 (ja) | 系統運用者側コンピュータ、発電事業者側コンピュータ、電力システム、制御方法及びプログラム | |
JP2022050126A (ja) | 分散型エネルギーリソース管理装置、分散型エネルギーリソース管理方法、および、分散型エネルギーリソース管理プログラム | |
JP7443161B2 (ja) | 蓄電池管理装置、蓄電池管理方法および蓄電池管理プログラム | |
JP2018190115A (ja) | 電力管理装置及びプログラム | |
JP7189748B2 (ja) | 熱供給設備の運転制御装置、運転制御方法、および、運転制御プログラム | |
JP6315563B2 (ja) | 設備機器運転システムおよび設備機器運転方法 | |
CN114365370A (zh) | 区域能量管理装置以及区域能量管理方法 | |
JP6075206B2 (ja) | 電力設備運転計画システム及びその方法 | |
JP2018025982A (ja) | エネルギープラント計画支援装置及びエネルギープラント計画支援システム | |
JP6651361B2 (ja) | 発電機制御システム | |
JP6322173B2 (ja) | 空気調和システムおよび空気調和方法 | |
JP2020115062A (ja) | 管理システム及びプログラム | |
JP6294137B2 (ja) | 需要家機器運用管理システム及び方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190109 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220921 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7189748 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |