KR20170021736A - 전력 디맨드 제어 장치 및 전력 디맨드 제어 방법 - Google Patents

전력 디맨드 제어 장치 및 전력 디맨드 제어 방법 Download PDF

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KR20170021736A
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Abstract

본 발명은, 예측 소비전력의 예측 정밀도를 향상시켜, 운용에 미치는 영향을 저감한 전력 디맨드의 제어를 행할 수 있는 전력 디맨드 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
현재의 인터벌을 포함하는 당일에 있어서의 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하는 소비전력 예측부(11)와, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행하는 예측 소비전력 재계산부(14)를 구비하였다.

Description

전력 디맨드 제어 장치 및 전력 디맨드 제어 방법{POWER DEMAND CONTROL APPARATUS AND POWER DEMAND CONTROL METHOD}
본 발명은, 설정된 인터벌마다 전체 소비전력을 예측하고, 상기 예측 소비전력으로부터 구한 조정 전력에 기초하여, 전체 소비전력이 목표 전력 내에 들도록 전력 부하의 차단/복귀를 실행하는 전력 디맨드 제어 장치 및 전력 디맨드 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 시설 내의 전기기기 등의 전력 부하군에 관하여, 설정된 인터벌마다 전체 소비전력을 예측하고, 그 예측 소비전력과 미리 설정되어 있는 목표 전력과의 차에 따라, 조정 전력을 구하고, 상기 조정 전력에 기초하여 각 전력 부하의 차단/복귀를 실행하여, 전체 소비전력이 목표 전력 내에 들도록 하는 전력 디맨드 제어 방법이 알려져 있다.
이러한 전력 디맨드의 제어에 있어서는, 인터벌의 개시시에 예측된 예측 소비전력에 대하여 실제의 소비전력이 상회하고, 인터벌 후반에서 전력 부하의 제어가 제때 행해지지 않는 것은 피해야만 한다.
그래서, 예컨대, 특허문헌 1에는, 인터벌을 전반·후반으로 나누어, 펄스 적산 시간과 실행 가능 판단 기준 시간의 주기를, 전반과 후반으로 각각 가변시키는 전력 디맨드 제어 방법이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제4-183226호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 목표 전력에 대한 제어가 제때 행해지지 않는다고 하는 문제는 해소할 수 있지만, 인터벌의 후반에 전력 사용량이 급격히 증가한 경우, 인터벌의 나머지 시간 동안에는 일제히 대량의 기기를 정지시킬 필요가 생기는 경우도 있고, 예컨대, 공조 기기의 전체 정지 등, 운용에 미치는 영향이 커져 버린다고 하는 과제가 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 예측 소비전력의 예측 정밀도를 향상시켜, 운용에 미치는 영향을 저감한 전력 디맨드의 제어를 행할 수 있는 전력 디맨드 제어 장치 및 전력 디맨드 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전력 디맨드 제어 장치는, 현재의 인터벌을 포함하는 당일에 있어서의 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하는 소비전력 예측부와, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행하는 예측 소비전력 재계산부를 구비한 것이다.
본 발명에 따르면, 예측 소비전력의 예측 정밀도를 향상시켜, 운용에 미치는 영향을 저감한 전력 디맨드의 제어를 행할 수 있다.
도 1은 일반적인 전력 디맨드 제어에 있어서의 예측 소비전력의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전력 디맨드 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전력 디맨드 제어 장치의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 4는 실시형태 1에 있어서, 소비전력 예측부의 예측 소비전력의 산출에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시형태 1에 있어서, 당일의 소비전력과, 과거의 이력으로서 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력의 추이 Wp를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시형태 1에 있어서, 당일의 소비전력과, 과거의 이력으로서 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력의 추이 Wp를 나타낸 도면이다.
도 7은 이 실시형태 1에 따른 전력 디맨드 제어 장치의 하드웨어 구성을 설명한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 전력 디맨드 제어 장치의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 9는 실시형태 2에 있어서, 시설 전체에 있어서의 1주일 전의 커맨더의 비율의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시형태 2에 있어서, 시설 전체에 있어서의 당일의 커맨더의 비율의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1은 일반적인 전력 디맨드 제어에 있어서의 예측 소비전력의 예를 나타낸 도면이다.
우선, 도 1을 이용하여, 본 발명의 전제가 되고, 특허문헌 1에도 기재된 바와 같은 일반적인 전력 디맨드 제어에 대해서 설명한다.
일반적인 전력 디맨드 제어에서는, 예측 소비전력은 미리 정해진 주기로 수시로 수정되어 간다. 그리고, 일반적인 전력 디맨드 제어 방법에서는, 당일의 최근 전력을 이용하여 예측 소비전력을 산출하는 것이 통례이다.
예컨대, 최근 5분간의 소비전력에 기초하여, 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력이 산출되며, 예측 소비전력과 목표 전력과의 비교 결과에 의해, 전력 부하의 차단/복귀가 이루어진다.
그러나, 이 방법에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 13:27 시점에서부터 전력 사용량이 급격히 증가한 경우, 인터벌의 나머지 시간 동안에는, 예컨대, 공조 기기의 전체 정지 등, 일제히 대량의 기기를 정지시킬 필요가 있고, 목표 전력에 대한 제어가 제때 행해지지 않는 경우는 없다고 해도, 운용에 미치는 영향이 커져 버린다.
본 발명은, 전력 디맨드 제어에 있어서, 여유를 가진 차단/복귀를 가능하게 함과 더불어, 과거의 전력 사용 실태에 기초하여 예측 소비전력을 보정함으로써 예측 소비전력의 예측 정밀도를 향상시켜, 운용에 미치는 영향을 저감하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
실시형태 1.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전력 디맨드 제어 장치(1)의 구성을 나타낸 블록도이다.
이 실시형태 1에서는, 전력 디맨드 제어 장치(1)는, 빌딩 등의 시설의 조명이나 공조 등의 각종 전기기기를 디맨드 제어하는 것을 상정하고 있다.
전력 디맨드 제어 장치(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 소비전력 예측부(11), 보정 필요 여부 판정부(12), 보정 계수 산출부(13), 예측 소비전력 재계산부(14), 동작 실행부(15), 소비전력 정보 수집부(16), 이력 기억 장치(17)를 구비한다.
소비전력 정보 수집부(16)는, 항상, 각 전기기기로부터, 현재의 인터벌을 포함하는 당일에 있어서의, 예컨대, 오전 0시 0분 등의 소정 시각에서부터 현시각까지의 소비전력의 정보를 수집하고, 수집한 소비전력의 정보를 이력 기억 장치(17)에 기억시킨다. 또한, 소비전력 정보 수집부(16)는, 수집한 각 전기기기의 소비전력의 정보를, 적어도 각 전기기기를 특정하는 ID 등의 정보, 날짜, 요일, 시각의 정보와 연관시켜 이력 기억 장치(17)에 기억시킨다. 이력 기억 장치(17)는, 각 전기기기의 소비전력의 이력을 기억한다.
소비전력 예측부(11)는, 소정의 예측 소비전력의 연산 주기가 되면, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출한다.
보정 필요 여부 판정부(12)는, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력의 보정 필요 여부를 판정한다.
보정 계수 산출부(13)는, 보정 필요 여부 판정부(12)가 예측 소비전력의 보정이 필요하다고 판정한 경우, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 예측 소비전력을 재계산할 때에 이용하거나, 즉, 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력을 보정할 때에 이용하는 보정 계수를 산출한다.
예측 소비전력 재계산부(14)는, 보정 계수 산출부(13)가 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행한다. 즉, 상기 재계산에 의해, 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력에서, 보다 적절한 예측 소비전력으로 보정된다.
동작 실행부(15)는, 소비전력 예측부(11)가 예측한 예측 소비전력, 또는, 예측 소비전력 재계산부(14)가 재계산한 예측 소비전력에 기초하여, 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀를 실행한다.
동작에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전력 디맨드 제어 장치(1)의 동작을 설명한 흐름도이다.
또한, 이하의 설명에 있어서는, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 인터벌의 계속 시간인 인터벌 시간은 30분으로 정해져 있는 것으로 한다. 또한, 각 인터벌은, 각 인터벌의 개시 시각에서부터 25분을 경과한 시점을 분할점으로 하여, 전반과 후반으로 나누어져 있는 것으로 한다.
또한, 샘플링 시간과 실행 가능 판단 기준 시간은 같게 설정되어 있고, 인터벌의 전반에서는, 샘플링 시간 및 실행 가능 판단 기준 시간은 5분으로 되고, 인터벌의 후반에서는 1분으로 되어 있는 것으로 한다. 또한, 예측 소비전력을 산출할 때에는, 현시각에서부터 일정 시간만큼 거슬러 올라간 기간의 소비전력을 사용하는데, 상기 현시각에서부터 거슬러 올라간 기간을, 여기서는, 샘플링 시간이라고 한다. 실행 가능 판단 기준 시간은, 각 전기기기의 차단/복귀의 실행 가부를 판정할 때에 사용되는 시간이며, 상세한 내용은 후술한다.
또한, 예측 소비전력의 연산 주기는, 인터벌의 전반, 후반에 상관없이, 1분으로 되어 있는 것으로 한다.
또한, 이하, 도 3에서 설명하는 동작은, 소정의 예측 소비전력 연산 주기마다 행해진다.
소비전력 예측부(11)는, 현재의 인터벌의 개시 시각에서부터의 경과 시간을 판독한다(단계 ST301).
소비전력 예측부(11)는, 단계 ST301에서 판독한 경과 시간에 기초하여, 샘플링 시간 및 실행 가능 판단 기준 시간을 설정한다(단계 ST302). 구체적으로는, 예컨대, 현재의 시각이 13:00였다고 하면, 경과 시간은 0분이 되고, 샘플링 시간 및 실행 가능 판단 기준 시간은 5분으로 설정된다.
소비전력 예측부(11)는, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하고, 보정 필요 여부 판정부(12)와 동작 실행부(15)에 출력한다(단계 ST303).
구체적으로는, 소비전력 예측부(11)는, 이하의 식 (1)을 이용하여 예측 소비전력을 산출한다.
또한, 소비전력 정보 수집부(16)는, 시설 내의 각 전기기기로부터 소비전력의 정보를 항상 수집하고 있다. 따라서, 소비전력 예측부(11)는, 각 전기기기로부터의 소비전력을 합산함으로써, 현시각 등에서의 전체의 소비전력을 산출할 수 있다.
Wf(t)=Wt(t)+(Wt(t)-Wt(t-s))×(T-t)/s···식 (1)
Wf(t) : t의 시점에서의 예측 소비전력
Wt(t) : t의 시점에서의 실측 소비전력
s : 샘플링 시간
T : 인터벌 시간
t : 현재의 인터벌 개시로부터의 경과 시간
도 4를 이용하여, 소비전력 예측부(11)의 예측 소비전력의 산출에 대해서, 일례를 들어 설명한다.
예컨대, 도 4에 있어서의 13:00 시점에서, 상기 시점에서 시작된 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하는 것으로 한다.
현시각 13:00에서의 소비전력 Wt(t)를 600(kWh), 현시각보다 샘플링 시간만큼 전의 소비전력 Wt(t-s)를 550(kWh), 현시각에서의 현재의 인터벌 나머지 시간 T-t가 30(분), 샘플링 시간 s를 5(분)으로 한 경우, 소비전력 예측부(11)는, 상기 식 (1)로부터, 예측 소비전력 900(kWh)를 산출한다.
보정 필요 여부 판정부(12)는, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 소비전력 예측부(11)가 예측한 예측 소비전력의 보정이 필요한지 여부를 판정한다(단계 ST304).
또한, 이력 기억 장치(17)에는, 소비전력 정보 수집부(16)가, 각 전기기기로부터 항상 수집한 소비전력의 정보가, 적어도 각 전기기기를 특정하는 ID 등의 정보, 날짜, 요일, 시각의 정보와 연관되어 기억되어 있다.
이 실시형태 1에서는, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력의 추이로부터, 소비전력 예측부(11)가 예측한 예측 소비전력의 보정이 필요한지 여부를 판정하는 것으로 한다.
예컨대, 도 5에서는, 당일의 소비전력에 덧붙여, 과거의 날짜의 이력으로서 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력의 추이 Wp를 나타내고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력은, 13:00까지는 당일의 소비전력과 거의 동일하게 추이하고 있지만, 13:30에서의 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력은, 목표 전력을 초과하는 1100(kWh)으로 되어 있다. 즉, 소비전력 예측부(11)가 단계 ST301에서 산출한 예측 소비전력이 900(kWh)이었던 것에 반해, 1주일 전의 동요일의 동시각에서, 실제로는, 200(kWh) 이상이나 많은 전력을 소비한 것이 되어, 인터벌 개시시의 예측이 잘 되고 있지 않는 것으로 추측된다.
그래서, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 단계 ST302에서 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력의 보정이 필요하다고 판정한다.
또한, 보정 필요 여부 판정부(12)가, 예측 소비전력의 보정이 필요하다고 판정하는 기준은, 미리 적절하게 설정 가능하게 한다. 여기서는, 예컨대, 현재의 인터벌의 종료 시각의 예측 소비전력과, 1주일 전의 동요일·동시각에서의 소비전력과의 차가 50(kWh) 이상이었을 경우에, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 예측 소비전력의 보정이 필요하다고 판정하는 것으로 한다. 보정 필요 여부 판정부(12)는, 소비전력 예측부(11)가 산출한 특정한 시각의 예측 소비전력과, 1주일 전의 동요일·동시각에서의 소비전력을 비교하여, 미리 설정된 기준에 기초하여, 보정이 필요한지 여부를 판정하는 것이면 좋다.
또한, 보정의 필요 여부의 판정은, 상기와 같은 비교에 의한 것으로 한정되지 않고, 예컨대, 현시각의 소비전력과 현재의 인터벌의 종료 시각의 예측 소비전력과의 차분과, 1주일 전의 현시각과 동시각에서의 소비전력과 1주일 전의 상기 인터벌의 종료 시각과 동시각에서의 소비전력과의 차분을 비교하여, 예컨대 설정된 임계치 이상인지에 따라, 보정이 필요한지 여부를 판정하도록 하여도 좋다.
즉, 전자의 판정 방법은, 인터벌 종료 시각에서의 예측과 과거의 실태와의 차가 큰 경우에 보정이 필요하다고 판정하는 것이고, 후자의 판정 방법은, 현시각에서 인터벌 종료 시각에서의 증가분에 관하여, 예측과 과거의 실태와의 차가 큰 경우에 보정이 필요하다고 판정하는 것이다.
또한, 상기 2종류의 판정 방법을 양방 행하는 것으로 하여, 어느 한쪽에서 보정이 필요하다고 판정하면, 보정을 행하도록 하여도 좋다.
단계 ST304에서, 예측 소비전력의 보정이 필요 없다고 판정된 경우(단계 ST304의 "NO"의 경우), 보정 필요 여부 판정부(12)는, 보정 계수 산출부(13)에 보정이 필요 없다는 취지의 정보를 출력하고, 단계 ST305, ST306의 처리를 스킵하고, 단계 ST307로 진행된다.
단계 ST304에서, 예측 소비전력의 보정이 필요하다고 판정된 경우(단계 ST304의 "YES"의 경우), 보정 필요 여부 판정부(12)는, 보정 계수 산출부(13)에 보정이 필요하다는 취지의 정보를 출력하고, 보정 계수 산출부(13)는, 이력 기억 장치(17)를 참조하여, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 예측 소비전력을 재계산할 때에 이용하는 보정 계수를 산출한다(단계 ST305).
구체적으로는, 보정 계수 산출부(13)는, 이하의 식 (2)를 이용하여 예측 소비전력을 재계산할 때의 보정 계수를 산출한다.
C(t)=((Wp(30)-Wp(0))-(Wp(0)-Wp(-30)))/(Wp(0)-Wp(-30))×(T-t)/T···식 (2)
C(t) : t 시점의 보정 계수
Wp(t) : 인터벌 개시에서부터의 경과 시간에 대응하는 시각의 과거의 날짜의 소비전력 이력치
T : 인터벌 시간
여기서, Wp(0)는 t=0(인터벌 개시 시각)의 과거의 날짜의 소비전력 이력치이고, Wp(30)는 t=30(인터벌 종료 시각)의 과거의 날짜의 소비전력 이력치를 나타낸다.
예컨대, 인터벌 개시 시각인 13:00을 t=0로 했을 때, 보정 계수 산출부(13)가 산출하는 보정 계수 C(t)는, 이하의 식 (3)과 같아진다.
C(0)=((Wp(30)-Wp(0))-(Wp(0)-Wp(-30)))/(Wp(0)-Wp(-30))×30/30···식 (3)
상기 식 (3)은, t=0 시점에서의 보정 계수이고, t=0에 있어서의 과거의 날짜의 직전의 인터벌에서의 소비전력의 증가량에 대한, t=30에 있어서의 과거의 날짜의 현재의 인터벌에서의 소비전력의 증가량의 신장률이라고 바꿔 말할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 13:15를 t=15로 했을 때, 보정 계수 산출부(13)가 산출하는 보정 계수 C(t)는, 이하의 식 (4)와 같아진다.
C(15)=((Wp(30)-Wp(0))-(Wp(0)-Wp(-30)))/(Wp(0)-Wp(-30))×15/30···식 (4)
상기 식 (4)는, t=15 시점에서의 보정 계수이다.
예측 소비전력 재계산부(14)는, 단계 ST305에서 보정 계수 산출부(13)가 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행한다(단계 ST306). 즉, 상기 재계산에 의해, 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력에서, 보다 적절한 예측 소비전력으로 보정된다.
구체적으로는, 예측 소비전력 재계산부(14)는, 이하의 식 (5)를 이용하여 예측 소비전력을 재계산하고, 보정 후의 예측 소비전력(Wf')을 산출한다.
Wf'(t)=Wf(t)+(Wt(0)-Wt(-30))× C(t)··식 (5)
Wf'(t) : t의 시점에서의 보정 후의 예측 전력
즉, t의 시점에서, 식 (2)에 의해 산출하고, 과거의 직전의 인터벌에서의 소비전력의 증가량을 기준으로 한 보정 계수 C(t)를, 현재의 직전의 인터벌에서의 소비전력의 증가량(Wt(0)-Wt(-30))에 곱셈하여, 현재의 예측 소비전력의 오차를 추측하고, 상기 추측한 오차를 현재의 예측 소비전력 Wf(t)에 가산함으로써, 보정 후의 예측 소비전력 Wf'(t)를 산출한다.
동작 실행부(15)는, 예측 소비전력에 기초하여, 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀가 필요한지 여부를 판단한다(단계 ST307).
구체적으로는, 동작 실행부(15)는, 예측 소비전력과, 미리 설정한 소비전력의 목표치를 비교하고, 이 상태에서는 목표치를 초과한다고 예측되는 경우나, 혹은, 과거의 예측에 의해 차단한 전기기기에 대해서 그 후의 변동에 의해 복귀가 가능해졌다고 판단되는 경우 등에, 해당하는 전기기기, 즉, 전력 부하의 차단, 혹은, 복귀가 필요하다고 판단한다.
또한, 이 단계 ST307에서 동작 실행부(15)가 소비전력의 목표치와 비교하는 예측 소비전력이란, 소비전력 예측부(11)가 예측한 예측 소비전력(단계 ST304의 "NO"의 경우), 또는, 예측 소비전력 재계산부(14)가 재계산하여 보정한 보정 후의 예측 소비전력(단계 ST304의 "YES"의 경우)이다.
단계 ST307에서, 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀가 필요하지 않다고 판단한 경우(단계 ST307의 "NO"의 경우), 단계 ST308, 단계 ST309를 스킵하여 단계 ST301로 되돌아가고, 소정의 예측 소비전력의 연산 주기가 되면 이후의 처리를 반복한다.
단계 ST307에서, 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀가 필요하다고 판단한 경우(단계 ST307의 "YES"의 경우), 동작 실행부(15)는, 전회의 차단/복귀의 실행으로부터 실행 가능 판단 기준 시간 이상이 경과하고 있는지 여부를 판단한다(단계 ST308). 구체적으로는, 현시각이 인터벌 전반인 경우, 동작 실행부(15)는, 전회의 차단/복귀의 실행으로부터 5분 이상이 경과하고 있는지 여부를 판단하고, 현시각이 인터벌의 후반인 경우, 동작 실행부(15)는, 전회의 차단/복귀의 실행으로부터 1분 이상이 경과하고 있는지 여부를 판단한다. 예컨대, 도 1에 있어서, 현시각이 13:00였다고 하면, 동작 실행부(15)는, 전회의 차단/복귀의 실행으로부터 5분 이상이 경과하고 있는지 여부를 판단한다.
단계 ST308에 있어서, 전회의 차단/복귀의 실행으로부터 실행 가능 판단 기준 시간 이상이 경과하지 않았다고 판단한 경우(단계 ST308의 "NO"의 경우), 단계 ST309를 스킵하여 단계 ST301로 되돌아간다.
단계 ST308에서, 전회의 차단/복귀의 실행으로부터 실행 가능 판단 기준 시간 이상이 경과하고 있다고 판단한 경우(단계 ST308의 "YES"의 경우), 동작 실행부(15)는, 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀를 실행한다(단계 ST309).
이와 같이, 실행 가능 판단 기준 시간 이상이 경과하고 있는지 여부를 판단한 후에 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀를 행함으로써, 지금 주기에서의 조정 전력의 연산 결과에 전회의 차단/복귀 이전의 소비전력량의 변화가 영향을 미치지 않아, 지나치게 차단/복귀가 발생하는 것을 막을 수 있다.
이상과 같이, 과거의 날짜의 소비전력 이력에 기초하여, 예측 소비전력의 보정을 행함으로써, 예측 소비전력의 예측 정밀도를 향상시켜, 운용에 미치는 영향을 저감한 전력 디맨드의 제어를 행할 수 있다.
또한, 이 실시형태 1에서는, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력에 기초하여, 예측 소비전력의 보정 필요 여부를 판단하고, 보정 계수 산출부(13)는, 1주일 전의 동요일·동시간대에서의 소비전력에 기초하여, 보정 계수를 산출하는 것으로 하였다.
이것은, 동일 요일이라고 하는 것은, 그 시설에서의 전력 부하의 운용이 유사할 가능성이 높고, 동요일·동시간대의 소비전력 이력에 기초하여 예측 소비전력을 보정하는 것이 유효하기 때문이다.
그러나, 과거의 어느 시점의 소비전력의 이력에 기초하여, 예측 소비전력의 보정 필요 여부의 판단 및 보정 계수의 산출을 행할지에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 수주일 분의 동요일·동시간대의 소비전력의 이력의 평균에 기초하는 것으로 하여도 좋고, 1년 전의 동일한 날의 소비전력의 이력에 기초하는 것으로 하여도 좋으며, 적절하게 설정 가능하게 한다.
또한, 이 실시형태 1에서는, 인터벌 시간을 30분, 연산 주기를 1분, 샘플링 시간 및 실행 가능 판단 기준 시간을 5분 혹은 1분으로 하였지만, 이들의 각 수치는 임의로 선정하는 것이 가능하다. 또한, 샘플링 시간과 실행 가능 판단 기준 시간은, 정확히 일치시킨 값으로 하지 않아도, 거의 같은 값이라면 소기의 목적은 달성할 수 있다.
도 7은 이 실시형태 1에 따른 전력 디맨드 제어 장치(1)의 하드웨어 구성을 설명한 도면이다.
본 발명의 실시형태 1에 있어서, 이력 기억 장치(17)는, HDD(93)를 사용한다. 또한, 이것은 일례에 불과하고, 이력 기억 장치(17)는, DVD, 메모리(92) 등에 의해 구성되는 것이어도 좋다.
소비전력 정보 수집부(16)는, 통신 I/F 장치(94)를 사용한다.
소비전력 예측부(11)와, 보정 필요 여부 판정부(12)와, 보정 계수 산출부(13)와, 예측 소비전력 재계산부(14)와, 동작 실행부(15)는, HDD(93), 메모리(92) 등에 기억된 프로그램을 실행하는 CPU(91), 시스템 LSI 등의 처리 회로에 의해 실현된다.
또한, 복수의 처리 회로가 링크되어 상기 기능을 실행하여도 좋다.
이상과 같이, 실시형태 1에 따르면 현재의 인터벌을 포함하는 당일에 있어서의 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하는 소비전력 예측부(11)와, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력의 보정 필요 여부를 판정하는 보정 필요 여부 판정부(12)와, 보정 필요 여부 판정부(12)가 보정이 필요하다고 판정한 경우에, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행하는 예측 소비전력 재계산부(14)를 구비하도록 구성하였기 때문에, 예측 소비전력의 예측 정밀도를 향상시켜, 운용에 미치는 영향을 저감한 전력 디맨드의 제어를 행할 수 있다.
실시형태 2.
실시형태 1에 있어서, 과거의 날짜의 소비전력의 이력에 기초하여 예측 소비전력의 보정을 행하는 실시형태에 대해서 설명하였다.
그러나, 과거의 날짜의 소비전력의 이력에 기초한 예측 소비전력의 보정은 유효하지만, 이 보정이 항상 옳은 것은 아니다. 즉, 예컨대, 동일 요일이어도, 전력 부하의 운용이 크게 상이한 경우에는, 전력소비량의 추이도 크게 상이할 가능성이 있기 때문에, 이러한 경우, 과거의 날짜의 소비전력의 이력에 기초한 보정을 적용하지 않는 쪽이 좋은 경우가 있다.
그래서, 이 실시형태 2에서는, 현재의 전력 부하의 운용과 과거의 날짜의 전력 부하의 운용을 고려하여, 과거의 날짜의 소비전력의 이력에 기초한 예측 소비전력의 보정이 적절히 행해진다고 판정한 경우에만, 예측 소비전력의 보정 필요 여부를 판정한 후에, 필요에 따라, 예측 소비전력의 보정을 행하는 실시형태에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시형태 2에 따른 전력 디맨드 제어 장치(1)의 구성은, 실시형태 1에 있어서 도 2를 이용하여 설명한 구성과 동일하기 때문에, 중복된 설명을 생략한다.
본 발명의 실시형태 2에 따른 전력 디맨드 제어 장치(1)의 하드웨어 구성에 대해서도, 실시형태 1에 있어서 도 7을 이용하여 설명한 구성과 동일하기 때문에, 중복된 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 전력 디맨드 제어 장치(1)의 동작을 설명한 흐름도이다.
또한, 도 8의 단계 ST801∼단계 ST803, 단계 ST805∼단계 ST810의 동작은 각각 실시형태 1에 있어서 설명한 도 3의 단계 ST301∼단계 ST309의 동작과 동일하기 때문에 중복된 설명을 생략하고, 여기서는, 실시형태 1과 상이한 단계 ST804의 동작에 대해서만 설명한다.
또한, 일반적으로, 전력 부하의 운용은, 시설마다 상이하지만, 예컨대, 공조 기기로 말하면, 「스케줄 제어」, 「수동 조작」, 「절전 운전 제어」, 「이벤트 프로그램 제어」 등, 다양한 운전 제어 방법이 존재한다. 여기서는, 상기 다양한 운전 제어 방법을 「커맨더」로 하여 이하 설명한다.
또한, 이 실시형태 2에 있어서는, 소비전력 정보 수집부(16)가 각 전기기기로부터 소비전력 정보를 수집했을 때에, 커맨더의 비율에 관한 정보에 대해서도 수집하고, 이력 기억 장치(17)에 기억시키고 있는 것으로 한다.
단계 ST804에 있어서, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 시설 전체에 있어서의 과거의 커맨더의 비율과, 시설 전체의 현재의 커맨더의 비율에 기초하여, 현재의 운용 상황과 과거의 운용 상황이 비슷한지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 현재의 커맨더 비율과, 과거의 커맨더 비율과의 차분이, 어떤 일정한 임계치 이내에 드는지 여부를 판정한다.
단계 ST804의 동작에 대해서, 구체예를 들어 설명한다.
도 9는 시설 전체에 있어서의 1주일 전의 커맨더의 비율의 일례를 나타낸 도면이고, 도 10은 시설 전체에 있어서의 당일의 커맨더의 비율의 일례를 나타낸 도면이다.
예컨대, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같은 커맨더의 비율에 기초하여, 당일의 운용 상황과 1주일 전의 운용 상황이 비슷하다고 판정된 경우에만, 예측 소비전력의 보정을 행한다. 또한, 현재의 운용 상황은, 당일의 운용 상황으로부터 판정할 수 있다. 또한, 이 예에서는, 과거의 운용 상황을 1주일 전의 운용 상황으로 하고 있다.
예컨대, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 당일의 상위 3개의 커맨더 비율과 1주일 전의 동일한 3개의 커맨더 비율과의 차분이, 어떤 일정한 임계치 이내에 들면, 예측 소비전력의 보정을 행한다.
도 9, 도 10의 예에서는, 차분 Δ=|50-45|+|30-35|+|10-15|=15가 된다. 상기 차분 15가 어떤 일정한 임계치 이내에 들면, 예측 소비전력의 보정을 행하도록 하면 좋다. 어떤 일정한 임계치는, 시설마다 적절히 설정되는 것이면 좋다.
이 단계 ST804에서, 현재의 커맨더 비율과, 과거의 커맨더 비율과의 차분이, 어떤 일정한 임계치 이내에 든다고 판정한 경우(단계 ST804의 "YES"의 경우)는, 단계 ST805로 진행하고, 어떤 일정한 임계치 이내에 들지 않는다고 판정한 경우(단계 ST804의 "NO"의 경우)는, 단계 ST805∼단계 ST807을 스킵하고, 단계 ST808로 진행한다.
이와 같이, 현재의 커맨더 비율과, 과거의 커맨더 비율과의 차분이, 어떤 일정한 임계치 이내에 들지 않는다고 판정한 경우에는, 소비전력 예측부(11)가 예측한 예측 소비전력의 보정 필요 여부의 판정(단계 ST805), 보정 계수의 산출(단계 ST806), 예측 소비전력의 재계산(단계 ST807)은 행해지지 않는다. 즉, 과거의 날짜의 소비전력 이력과의 차에 상관없이, 소비전력 예측부(11)가 예측한 예측 소비전력에 기초하여, 필요에 따라, 동작 실행부(15)에 의해, 각 전기기기, 즉, 각 전력 부하의 차단/복귀가 실행된다.
이와 같이, 과거의 날짜의 소비전력의 이력에 기초한 보정을 적용하지 않는 쪽이 좋다고 추측되는 경우에 있어서는, 예측 소비전력의 재계산을 행하지 않도록 하여, 적절하지 않은 예측 소비전력의 재계산, 즉, 예측 소비전력의 보정을 행해 버리는 것을 막을 수 있다.
또한, 전술한 예에 있어서는, 보정 필요 여부 판정부(12)가 당일의 커맨더와 비교하는 과거의 커맨더는, 1주일 전의 커맨더로 하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 단, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 이 후 보정 필요 여부의 판정을 행할 때(단계 ST805)의 과거의 어느 시점과 동일한 시점의 커맨더를, 당일의 커맨더와 비교하는 과거의 커맨더로 한다.
이상과 같이, 실시형태 2에 따르면, 보정 필요 여부 판정부(12)는, 당일의 운용 상황을 나타내는 커맨더의 비율과 과거의 운용 상황을 나타내는 커맨더의 비율과의 차분이 임계치 이내인 경우에, 보정 필요 여부를 판정하도록 구성하였다. 이와 같이, 현재의 전력 부하의 운용과 과거의 날짜의 전력 부하의 운용을 고려하여, 과거의 날짜의 소비전력의 이력에 기초한 예측 소비전력의 보정이 적절히 행해진다고 판정한 경우에만, 예측 소비전력의 보정 필요 여부를 판정한 후에, 필요에 따라, 예측 소비전력의 보정을 행하도록 하였기 때문에, 예측 소비전력의 예측 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실시형태 1, 2에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 소비전력 정보 수집부(16)와 이력 기억 장치(17)는, 전력 디맨드 제어 장치(1)가 구비하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 소비전력 정보 수집부(16)와 이력 기억 장치(17)는, 전력 디맨드 제어 장치(1)의 외부에 구비하도록 하여도 좋다. 그 경우, 전력 디맨드 제어 장치(1)의 소비전력 예측부(11), 보정 필요 여부 판정부(12), 보정 계수 산출부(13), 예측 소비전력 재계산부(14)는, 예컨대, 통신 I/F 장치를 통해, 이력 기억 장치(17)에 기억된 과거의 날짜의 소비전력의 이력을 수집하도록 하면 좋다.
또한, 이 실시형태 1, 2에서는, 보정 필요 여부 판정부(12)가, 소비전력 예측부(11)가 산출한 예측 소비전력의 보정이 필요한지 여부를 판정하고, 보정이 필요하다고 판단한 경우에, 예측 소비전력의 재계산을 행하도록 하였지만, 보정 필요 여부 판정부(12)에 의한 보정 필요 여부의 판정은 생략하는 것도 가능하다.
즉, 실시형태 1에 있어서, 예측 소비전력 재계산부(14)는, 항상, 과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 실시형태 2에 있어서, 예측 소비전력 재계산부(14)는, 당일의 운용 상황을 나타내는 커맨더와 과거의 날짜의 운용 상황을 나타내는 커맨더와의 차분이 임계치 이내인 경우에는, 항상, 예측 소비전력의 재계산을 행하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 이 실시형태 1, 2에 있어서, 전력 디맨드 제어 장치(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같은 구성으로 하였지만, 전력 디맨드 제어 장치(1)는, 소비전력 예측부(11)와, 예측 소비전력 재계산부(14)를 구비함으로써, 전술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 본원 발명은 그 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시형태의 자유로운 조합, 혹은 각 실시형태의 임의의 구성 요소의 변형, 혹은 각 실시형태에 있어서 임의의 구성 요소의 생략이 가능하다.
1 : 전력 디맨드 제어 장치 11 : 소비전력 예측부
12 : 보정 필요 여부 판정부 13 : 보정 계수 산출부
14 : 예측 소비전력 재계산부 15 : 동작 실행부
16 : 소비전력 정보 수집부 17 : 이력 기억 장치
91 : CPU 92 : 메모리
93 : HDD 94 : 통신 I/F 장치

Claims (4)

  1. 전력 디맨드 제어 장치에 있어서,
    현재의 인터벌을 포함하는 당일에 있어서의 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 상기 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하는 소비전력 예측부와,
    과거의 날짜의 소비전력 이력의 정보에 기초하여 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행하는 예측 소비전력 재계산부
    를 구비하는, 전력 디맨드 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정 계수는,
    상기 과거의 날짜의 소비전력 이력 중, 상기 당일과 동일 요일의 소비전력 이력에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 예측 소비전력 재계산부는, 상기 당일의 운용 상황을 나타내는 커맨더와 과거의 날짜의 운용 상황을 나타내는 커맨더의 차분이 임계치 이내인 경우에, 상기 예측 소비전력의 재계산을 행하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  4. 전력 디맨드 제어 방법에 있어서,
    소비전력 예측부가, 현재의 인터벌을 포함하는 당일에 있어서의 현시각까지의 소비전력 이력의 정보에 기초하여, 상기 현재의 인터벌이 종료되는 시각의 예측 소비전력을 산출하는 단계와,
    예측 소비전력 재계산부가, 과거의 소비전력 이력의 정보에 기초하여 산출한 보정 계수를 이용하여, 예측 소비전력의 재계산을 행하는 단계
    를 포함하는, 전력 디맨드 제어 방법.
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