WO2022070631A1 - 電力制御システム、電力制御装置およびプログラム - Google Patents

電力制御システム、電力制御装置およびプログラム Download PDF

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WO2022070631A1
WO2022070631A1 PCT/JP2021/029820 JP2021029820W WO2022070631A1 WO 2022070631 A1 WO2022070631 A1 WO 2022070631A1 JP 2021029820 W JP2021029820 W JP 2021029820W WO 2022070631 A1 WO2022070631 A1 WO 2022070631A1
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control information
time period
limit value
control
equipment
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PCT/JP2021/029820
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English (en)
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善博 中川
秀治 古井
拓哉 中尾
伸樹 松井
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ダイキン工業株式会社
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    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Definitions

  • This disclosure relates to power control systems, power control devices and programs.
  • Patent Document 1 is composed of an individual device provided on each of a plurality of power receivers and a central device configured to be able to communicate with each individual device, and the individual device is in accordance with a command from the central device.
  • a form that is configured to execute individual power reception reduction control that reduces the individual power reception amount of the power receiver, and limits the total power reception amount to the target total power reception amount or less when the central device determines that the total power reception amount is exceeded.
  • a demand management system is described in which a command target individual device for executing individual power reception reduction control is determined from a plurality of individual devices, and a command is transmitted to the command target individual device.
  • the control device in the facility acquires control commands and controls from a server outside the facility by communication. Control the equipment in the facility based on the data. In this case, if the control device in the facility cannot receive the control command or control data from the server due to a communication failure or the like, the power consumption of the equipment in the facility cannot be appropriately controlled.
  • the present disclosure suppresses failures caused by communication between a server that is a control subject and a consumer facility that is a control target when controlling (restricting) the power consumption by a group consisting of a plurality of consumers.
  • the purpose is to do.
  • the power control system of the present disclosure is a system that controls power so as not to exceed a target power set for a group composed of a plurality of consumers, and is a control that generates control information of equipment of the customer.
  • the control information generation server comprises an information generation server and a control device that controls the power consumption of the equipment of the consumer according to the generated control information, and the control information generation server is the said in the group at predetermined time intervals. It is generated as a generation means that sets a limit value of power consumption for each consumer belonging to the group so as not to exceed the target power, and generates the control information for the equipment for each customer including the limit value.
  • the control device includes a transmission means for transmitting the control information to the control device that controls the equipment of the consumer before the time limit for control by the control device starts, and the control device is a self-device.
  • Receiving means for receiving the control information for each time period for the equipment to be controlled, storage means for holding the received control information, and control information held in the storage means for each time period.
  • It is a power control system including a control means for controlling the power consumption of the equipment of the consumer according to the control information of the corresponding time period. In this way, when controlling (limiting) the power consumption by a group consisting of a plurality of consumers, it is possible to suppress a failure caused by communication between the server and the consumer facility.
  • the generation means of the control information generation server generates the control information in a plurality of the time periods included in the unit period for each predetermined unit period, and the transmission means of the control information generation server ,
  • the control information for each time period for the unit period is transmitted before the unit period is started, and the receiving means and the storage means of the control device are used before the unit period is started.
  • the control information for each time period for the unit period may be received and held.
  • the generation means of the control information generation server is set with a limit value higher than the limit value in the time limit immediately before the one time limit with respect to the limit value in one time limit of a plurality of consumers belonging to the group.
  • the sum of the difference between the limit value of the one time limit and the limit value of the immediately preceding time limit of the customer is set to a lower limit value than the limit value of the time limit immediately before the one time limit.
  • the limit value may be set so as not to be larger than the total difference between the limit value of one time period and the limit value of the immediately preceding time period. By doing so, it is possible to prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group.
  • the transmission means of the control information generation server targets the equipment and devices controlled by the control information for the control information in one time period for the equipment and devices of each of the plurality of consumers belonging to the group.
  • the control information that lowers the limit value of the one time period from the limit value in the time period immediately before the one time period is obtained, and the limit value of the one time period is immediately before the one time period. It may be transmitted before the control information that is increased from the limit value in the time limit. By doing so, even if a communication failure occurs during communication of control information between the server and the consumer facility, it is possible to prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group. be able to.
  • the transmission means of the control information generation server transmits the control information for reducing the limit value of the one time period from the limit value in the time period immediately before the one time period in order from the control information having the largest decrease.
  • the control information for increasing the limit value of the one time period from the limit value in the time period immediately before the one time period the control information having the smaller increase width may be transmitted in order.
  • the transmission means of the control information generation server targets the equipment and devices controlled by the control information for the control information in one time period for the equipment and devices of each of the plurality of consumers belonging to the group.
  • the control information is sequentially transmitted for each customer belonging to the group, and the transmission order is the transmission of the control information of one of the customers belonging to the group.
  • the total of the limit values in all the control information that has been transmitted so far shall be transmitted in an order not to be larger than the total of the limit values of the corresponding consumers in the time limit immediately before the one time limit. May be.
  • control means of the control device does not receive the control information of one time period by the time the one time period starts, the time period before the one time period held in the storage means.
  • the equipment may be controlled so as not to exceed the limit value of the control information for. In this way, even if a communication failure occurs during control information communication between the server and the consumer facility, the equipment will prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group. You can control the equipment.
  • the power control device of the present disclosure constitutes a system for controlling power so as not to exceed the target power set for a group composed of a plurality of consumers, and the equipment of the customers belonging to the group.
  • a power control device that controls the power used and includes a limit value set so as not to exceed the target power of the group with respect to the power used by each consumer belonging to the group, for each predetermined time limit.
  • the receiving means for receiving the control information for the equipment for each consumer the storage means for storing the control information received by the receiving means, and the control information stored in the storage means for each time period.
  • the control means does not receive the control information of one time period by the time the one time period starts, the control information for the time period before the one time period held in the storage means.
  • the equipment may be controlled so as not to exceed the limit value of. In this way, even if a communication failure occurs during control information communication between the server and the consumer facility, the equipment will prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group. You can control the equipment.
  • the program of the present disclosure constitutes a system that controls power so as not to exceed the target power set for a group composed of a plurality of consumers, and the power used by the equipment of the customers belonging to the group.
  • a computer that controls a power control device that controls a predetermined time limit, including a limit value set so as not to exceed the target power of the group with respect to the power used by each consumer belonging to the group. Control of the corresponding time among the receiving means for receiving the control information for the equipment for each consumer and the control information stored in the storage means for storing the control information received by the receiving means for each time.
  • It is a program that functions as a control means for controlling the power consumption of the equipment of the consumer according to the information. According to the computer on which this program is installed, when controlling (limiting) the power consumption by a group consisting of multiple consumers, it is possible to suppress the failure caused by the communication between the server and the consumer facility. Can be done.
  • FIG. 6C is a diagram showing an example of predicted values for each time period in the prediction results.
  • FIG. 7 (A) is a figure which shows the forecast example for each consumer which constitutes a group
  • FIG. 7 (B) is a group.
  • FIG. 7C is a figure which shows the example of the prediction value for each time period in the prediction result of a group.
  • FIG. 8A is a figure which shows the forecast example of the average power consumption for each time period of a group
  • 8C which shows the result of allocating the limit value to each consumer, is a diagram showing an example of the limit value for each time period allocated to one customer in the group. It is a figure which shows the example of the transmission order of the control information for each time period. It is a figure which shows the example which the communication was interrupted at the time of transmission of control information.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a control system for equipment to which this embodiment is applied.
  • the control system of the present embodiment includes a control device 100, equipment 200 which is a controlled device, and a server 300.
  • the control device 100 and the equipment 200 are connected to each other via a network.
  • This network may be a LAN (Local Area Network) using a dedicated line, or may use a WAN (Wide Area Network), a VPN (Virtual Private Network) set on the Internet, or the like.
  • LAN Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • VPN Virtual Private Network
  • Equipment 200 is equipment or equipment that operates using electric power.
  • the control device 100 controls the operation of one or a plurality of equipments 200.
  • FIG. 1 shows a configuration example in which the control device 100 controls a plurality of equipment 200.
  • the equipment 200 may be of any type as long as it is a facility or device that operates using electric power and whose operation is controlled by the control device 100.
  • the control system of the present embodiment is applied to the control of the air conditioning equipment may be described.
  • the equipment 200 is provided with a control means for controlling the own device according to an instruction from the control device 100.
  • the control device 100 generates an instruction for controlling the equipment 200 to be controlled (hereinafter referred to as “control instruction”), and transmits the generated control instruction to each equipment 200.
  • control instruction an instruction for controlling the equipment 200 to be controlled
  • the control device 100 is an example of a power control device.
  • Each equipment 200 acquires a control instruction from the control device 100, sets the own device according to the acquired control instruction by the control means of the own device, and controls the operation.
  • the server 300 provides the control device 100 with control information for controlling the equipment 200.
  • the server 300 is an example of a control information generation server.
  • the control device 100 and the server 300 are connected via a network.
  • a network In the configuration example shown in FIG. 1, one control device 100 connected to the server 300 is shown, but in reality, a plurality of control devices 100 are connected to the server 300. Then, one or a plurality of equipments and devices 200 are connected to each control device 100.
  • the Internet is used as the network connecting the control device 100 and the server 300. Further, LAN or WAN may be used.
  • Electricity charges are mainly composed of basic charges and electricity charges, and are specified monthly.
  • the basic charge is calculated based on the basic charge unit price and the contracted power.
  • the contracted power is the maximum value of the maximum demand power within one year from the current month.
  • the maximum demand power is the maximum value of the average power consumption for each monthly time period (demand time period: 30 minutes).
  • the average power consumption is the average value of the demand power (power consumption) in each period.
  • the electric energy charge is calculated based on the electric energy charge unit price and the monthly electric energy consumption.
  • the contract power is the maximum value of the maximum demand power within the past year. Therefore, if the maximum demand power of a month (in other words, the average power consumption of a certain period in that month) becomes the contract power, even if the maximum demand power lower than the contract power is maintained after that month, 1 A basic charge based on this contracted electricity will be levied over the year. In addition, when the average power consumption exceeds the value of the contracted power up to that time in a certain period and becomes the maximum demand power of the month including that time period, the average power consumption (maximum demand power) of this time period becomes the new contract power. , Used to calculate the basic charge after that.
  • the electric energy charge unit price may be set to fluctuate based on predetermined conditions.
  • the unit price of electric energy may be set to fluctuate according to the time zone of the day, whether it is a weekday or a holiday, the season, and the like.
  • electric power may be traded in the market, and a variable electric energy charge unit price may be set to reflect the transaction price of electric power in the market.
  • the control may be performed with the aim of reducing the electricity charge required for the operation of the equipment 200. In this case, it is required to control the equipment 200 so that the average power consumption does not exceed the current contract power.
  • the unit price of electricity fluctuates, it is more efficient to reduce the amount of electricity used in the time zone when the unit price is high than in the time zone when the unit price is low, from the viewpoint of reducing the electricity charge.
  • the unit price of electricity charges affects only the electricity charges for each period, the contracted electricity affects the electricity charges for one year after the current month. Therefore, the control considering the average power consumption is prioritized over the control considering the fluctuation of the electric energy charge unit price.
  • Electricity charges are levied on power supply contractors.
  • a group composed of a plurality of consumers is assumed as a contractor of electric power supply. Therefore, the average power consumption is obtained as an integrated value of the average power consumption for each time period by each of the plurality of consumers constituting this group.
  • the basic charge is determined based on the maximum power demand for each group (the maximum value of the average power consumption for each time period in a month).
  • the maximum demand power of each group is usually smaller than the sum of the maximum demand power of each consumer constituting the group. This is because the time limit for the maximum demand power is generally different among the consumers who make up the group. Therefore, the basic charge set for the group is lower than the sum of the basic charges set based on the maximum demand power for each consumer constituting the group.
  • One or more control devices 100 are assigned to one group.
  • the one or more control devices 100 are set every predetermined unit time for the equipment 200 of each customer constituting the group according to the electricity charge (basic charge and electric energy charge) set in the group unit. Control is performed in consideration of the average power consumption and the unit price of electricity.
  • the consumer has one or more equipment 200, and the control device 100 controls the equipment 200 of one or more consumers.
  • the place where one or more equipments 200 are installed is referred to as a facility.
  • one consumer does not always correspond to one control device 100, and one consumer does not always correspond to one facility.
  • a plurality of equipments and devices 200 possessed by one consumer may be controlled by a plurality of control devices 100, and equipments and devices 200 possessed by a plurality of consumers may be controlled by one control device 100.
  • a plurality of equipments and devices 200 owned by one consumer may be installed in a plurality of facilities, and equipments and devices 200 owned by a plurality of consumers may be installed in one facility.
  • control device 100 may control the equipment 200 installed in one facility, or a configuration in which one control device 100 controls the equipment 200 installed in a plurality of facilities.
  • one control device 100 may be assigned to a plurality of groups. However, in the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that the equipment 200 of one consumer is installed in one facility and one control device 100 is assigned to one consumer. Therefore, one control device 100 corresponds to one facility, and the equipment 200 of each customer installed in each facility is provided for each facility and is controlled by the control device 100 corresponding to each customer. Is assumed.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the server 300.
  • the server 300 is realized as, for example, a server (so-called cloud server) built on a cloud environment of a network.
  • the server 300 includes a group management unit 310, a first prediction unit 320, a limit value setting unit 330, a control information generation unit 340, a second prediction unit 350, a performance information acquisition unit 360, and a limit value adjustment unit 370. And a transmission control unit 380.
  • the group management unit 310 manages the above-mentioned group of consumers. As mentioned above, this group is set as a unit of power contract. The group management unit 310 acquires and holds information on the contracted power of the group, the maximum demand power, and the average power consumption for each time period. In addition, the group management unit 310 manages the consumers who make up the group. The group management unit 310 acquires and holds information on the contracted power, the maximum demand power, and the average power consumption for each time period of each consumer constituting the group. Information on the average power consumption of each consumer is obtained, for example, from the control device 100 that controls the equipment 200 of each consumer.
  • the information on the average power consumption of the group is obtained from, for example, the control device 100 that controls the equipment 200 of the consumers constituting the group (hereinafter referred to as "equipment 200 of the group”).
  • equipment 200 of the group the equipment 200 of the group
  • the average power consumption for each time period of each consumer constituting the group is integrated to obtain the average power consumption of the group.
  • the first prediction unit 320 predicts the average power consumption for each time period by the equipment 200 of each customer for each customer constituting the group.
  • the first prediction unit 320 is an example of a prediction means.
  • the prediction of the average power consumption for each time period by the first prediction unit 320 is performed, for example, based on the historical information regarding the past operation of the equipment 200 of each consumer constituting the group.
  • the history information regarding the operation includes various information related to the operation of the equipment 200, such as information on the operating environment of the equipment 200, in addition to the information on the operating state of the equipment 200.
  • Information on the operating state of the equipment 200 includes, for example, information such as an operating rate, continuous operating time, and the number of operating times.
  • the information on the operating environment includes, for example, weather conditions such as weather, temperature, and humidity, and information such as month, day, and time zone.
  • a reference time period for the specific time period is set based on historical information on operation, and the equipment 200 in this reference time period. It may be done based on the average power consumption of.
  • the reference time limit may be, for example, a past time limit which is a weather condition similar to the weather condition expected at the date and time when the specific time limit corresponds, or a corresponding time limit on the same day of the same month one year ago.
  • the average power consumption of the equipment 200 in the time before and after the reference time and the average power of the equipment 200 in the time period of several days up to the day including the reference time You may take into consideration the transition of power consumption.
  • the limit value setting unit 330 sets a limit value for each customer constituting the group with respect to the average power consumption for each time period by the equipment 200 of each consumer based on the prediction result by the first prediction unit 320.
  • the limit value setting unit 330 is an example of setting means. If the average power consumption of a group exceeds the contracted power of the group, this average power consumption becomes a new contracted power and raises the basic charge of electricity charges. Therefore, it is required to set a target power based on the contract power for the group and control the average power consumption for each time period so as not to exceed the target power in the entire equipment 200 of the group. Then, the limit value for each time limit is set so that the integrated value of the limit value of each consumer is equal to or less than the threshold value based on the target power.
  • the target power is set to a value equal to or less than the contract power, for example, a value lower than the contract power by a certain value.
  • the threshold value is set to a value equal to or less than the target power, for example, a value lower than the target power by a certain value.
  • the limit value of each of the consumers constituting the group is set based on, for example, the prediction of the average power consumption for each consumer by the first prediction unit 320. From the prediction of the first prediction unit 320, the ratio of the average power consumption predicted by each consumer of the group is specified for each time period. Therefore, for example, when the integrated value of the limit value of each consumer is set to be equal to the threshold value based on the above target power, the average power consumption corresponding to this threshold value is predicted by the first prediction unit 320. Allocate the power so that it is the ratio of the average power consumption by the consumers, and use it as the limit value for each consumer. In other words, the limit value means the power consumption available to each consumer in that time period.
  • the limit value is set based on the actual value of the average power consumption for each time period in the past specific period of each customer, instead of the ratio of the average power consumption for each time period for each consumer. good.
  • the ratio of the actual value of the average power consumption of each consumer in the reference time period shown in the same explanation is specified with respect to the specific time period shown in the explanation of the prediction by the first prediction unit 320.
  • a limit value for each consumer in a specific time period may be set based on the ratio of the actual value.
  • the specific period may be set according to the amount of information obtained as the actual value of the reference time period, for example, set for the past one year or several years, or between a specific date and a specific date. You may.
  • the limit value may be set based on the maximum value of the average power consumption for each time period in a specific period of each consumer. For example, assuming that the specific period is the past one year, the maximum value of the average power consumption for each time period in the past one year can be obtained for each consumer. Then, the maximum value of each consumer may be compared, and the limit value of each consumer may be set at a ratio according to the ratio. In this case, unlike the case where the actual value of the reference time is used, the time when the average power consumption becomes the maximum value may be different for each consumer.
  • the limit value setting unit 330 is set as follows. May be set.
  • the limit value set for each consumer in a certain time period may be set to a higher value than the limit value of the immediately preceding time period or a lower value depending on the customer. Therefore, the total difference between the limit value of the immediately preceding time period and the limit value set for all consumers for which a limit value higher than the limit value of the immediately preceding time limit is set is lower than the limit value of the immediately preceding time limit. Compare the sum of the differences between the limit value of the immediately preceding time period and the set limit value for all consumers for which the limit value is set. Then, the limit value of each consumer is set so that the former does not become larger than the latter.
  • a lower limit value may be set as the limit value.
  • the lower limit is a value greater than 0.
  • a limit value corresponding to the lower limit value is set even when the average power consumption in a certain time period is predicted to be 0 for a certain consumer. This is because when the average power consumption is predicted to be 0 for a certain consumer and the limit value is set to 0, the limit value is immediately exceeded when the consumer uses the equipment 200 in that time limit. Therefore, this is to avoid such inconvenience.
  • the case where the average power consumption is predicted to be 0 may be, for example, the case where the average power consumption of the consumer in the reference time period used for the prediction by the first prediction unit 320 is 0.
  • the lower limit setting method may be appropriately determined according to the operation and specifications of the control system, the agreement between the group and individual consumers, and the like. For example, a fixed value may be set in advance, or a value that fluctuates based on a predicted value of the average power consumption for each time period in the entire group may be used. When a fixed value is set as the lower limit value, the same value may be set for each consumer, or a separate value may be set for each consumer according to appropriate conditions and demands of the consumer.
  • the predicted value of the average power consumption for each time period in the entire group is obtained by integrating the predicted value of the average power consumption for each time period in each consumer constituting the group by the first prediction unit 320.
  • the lower limit threshold value is set for the limit value, and when the limit value given to a certain consumer is lower than the lower limit value, the lower limit value is applied as the limit value. Is also good.
  • a value different from the lower limit value may be set. For example, if a value lower than the lower limit value is set as the lower limit threshold value, when the limit value assigned to a certain customer falls below the lower limit threshold value in a certain time period, the lower limit value larger than the lower limit threshold value is the demand in that time period. Set as a house limit.
  • a limit value is set for the average power consumption of each time period by the equipment 200 for each customer.
  • a configuration in which a limit value is set only for the average power consumption for a period satisfying a specific condition may be used. For example, by integrating the predicted values of the average power consumption of a certain time period in each consumer constituting the group by the first prediction unit 320, the predicted value of the average power consumption of the entire group in that time period can be obtained.
  • a limit value may be set only for the average power consumption in such a time period, provided that the predicted value of the average power consumption of this group exceeds the above threshold value.
  • the threshold is set based on the target power, and the target power is set based on the contract power. Therefore, when many of the consumers who make up a group do not use a large amount of power in a certain time period (for example, the time zone from midnight to dawn), the predicted value of the average power consumption of the group for that time period has a large threshold value. It is possible that it will fall below. In such a case, set the limit value of each consumer in the group to a value higher than the predicted value of the average power consumption of each consumer within the range where the integrated value of the limit value of each consumer does not exceed the threshold value. May be.
  • the control information generation unit 340 generates control information for controlling the equipment 200 of each consumer constituting the group.
  • the control information includes the equipment 200 in the control device 100 so that the average power consumption for each time period by the equipment 200 of the consumer does not exceed the time limit set by the limit value setting unit 330. Information to be controlled. Therefore, the control information includes information on the limit value for each consumer set by the limit value setting unit 330.
  • the limit value setting unit 330 and the control information generation unit 340 are examples of generation means.
  • the control information generation unit 340 generates the control information of the corresponding time period before the time period in which the control by each control information is performed is started. Further, the control information generation unit 340 may generate control information in a plurality of time periods included in the unit period for each predetermined unit period. Specifically, for example, the control information for 48 time periods may be collectively generated by the previous day on a daily basis.
  • control information generation unit 340 controls the equipment 200 to control the adjustment result of the limit value when the limit value of each consumer set by the limit value setting unit 330 is adjusted by the limit value adjustment unit 370.
  • general control information when distinguishing between the above control information based on the limit value set by the limit value setting unit 330 and the control information based on the limit value adjusted by the limit value adjustment unit 370, the former is referred to as “general control information”.
  • the latter is called “individual control information”.
  • the adjustment of the limit value by the limit value adjustment unit 370 is performed within the time limit in which the control to reflect the adjustment of the limit value is performed. Therefore, unlike the general control information, the individual control information is generated within the time period after the time period in which the control by the individual control information is performed is started.
  • the second prediction unit 350 predicts the average power consumption of the equipment 200 in the current time within the currently ongoing time period (hereinafter referred to as “current time”) in which the control of the equipment 200 is being carried out. ..
  • the prediction of the average power consumption by the second prediction unit 350 is performed, for example, based on the information regarding the operating status of the equipment 200 of each consumer within the current time limit.
  • the information on the operating status includes, for example, information such as the transition of the power consumption of the equipment 200 from the start of the current time limit to the predicted time within the time limit, the amount of power used, the operating state, and the setting related to the operation. ..
  • the operation-related settings are specifically selected according to the type of equipment 200. For example, when the equipment 200 is an air conditioner, information such as a difference between the set temperature and the actual room temperature can be used.
  • the performance information acquisition unit 360 acquires performance information regarding the operating status of the equipment 200 of each customer constituting the group. In addition to the above-mentioned actual information in the current time period (actual information from the start of the current time period to the time when the actual information is acquired), the acquired actual information is acquired in the already completed time period. Is also good.
  • the performance information may be acquired from the control device 100 that controls the equipment 200, or may be acquired from the equipment 200 itself.
  • the actual information of the current time period acquired by the actual information acquisition unit 360 is used for predicting the average power consumption of the equipment 200 by the second prediction unit 350.
  • the limit value adjustment unit 370 adjusts the limit value of each consumer constituting the group set by the limit value setting unit 330 based on a predetermined condition. As an example, the limit value adjustment unit 370 adjusts the limit value of each consumer based on the prediction by the second prediction unit 350. Further, as another example, the limit value adjusting unit 370 adjusts the limit value of each consumer based on the actual information regarding the operating status of the equipment 200 in the current time period acquired by the actual information acquisition unit 360. The adjustment of the limit value is adjusted so that the power consumption available to each consumer is interchanged among the consumers who make up the group. For example, the limit value is lowered for some of the consumers constituting the group, and the limit value is raised for other consumers by the amount corresponding to the decrease in the limit value of some consumers.
  • the transmission control unit 380 transmits the control information generated by the control information generation unit 340 to the control device 100 that controls the equipment 200 of the consumer corresponding to each control information.
  • the transmission control unit 380 is an example of transmission means.
  • the transmission control unit 380 transmits the general control information of the corresponding time period to the control device 100 before the time period in which the control by each control information is performed is started.
  • the transmission control unit 380 may transmit general control information for one period before the end of the period immediately before the period, or may transmit general control information for a plurality of consecutive periods to the plurality of periods. It may be sent before the start of the first time period.
  • the transmission control unit 380 may transmit general control information to the control device 100 every predetermined unit period before the unit period is started. Specifically, for example, on a daily basis, general control information for 48 time periods may be transmitted by the previous day.
  • the transmission control unit 380 determines the general control information to be reduced from the power consumption in the time period immediately before the time period to be transmitted. It may be possible to transmit before the general control information increased from the power consumption in the immediately preceding time period.
  • the transmission control unit 380 immediately transmits the individual control information to the control device 100 that controls the equipment 200 to be controlled by the generated individual control information.
  • the transmission control unit 380 transmits the individual control information to the control device 100, the individual control information for the equipment 200 whose limit value is lowered by the adjustment is obtained from the individual control information for the equipment 200 whose limit value is increased by the adjustment. May be sent first.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the control device 100.
  • the control device 100 is realized as an information processing device connected to the server 300 and the equipment 200 via a network.
  • the control device 100 may be a device (for example, an edge server) provided in the vicinity of the equipment 200 to be controlled, or may be a server (cloud server) built on a cloud environment.
  • the control device 100 includes a control information acquisition unit 110, an operation information acquisition unit 120, a storage unit 130, a control instruction generation unit 140, a control instruction output unit 150, and an operation information output unit 160.
  • the control information acquisition unit 110 receives and acquires the control information of the equipment 200 from the server 300 via the network interface of the control device 100.
  • the control information acquisition unit 110 is an example of the receiving means.
  • the control information acquired by the control information acquisition unit 110 includes general control information acquired before the start of the time period and individual control information acquired during the progress of the time period as control information for a certain time period. be.
  • the general control information includes information on the average power consumption limit value set for each consumer.
  • the individual control information includes information on new limit values that adjust the limit values contained in the general control information for the ongoing time limit.
  • the operation information acquisition unit 120 acquires the operation information of the equipment 200 to be controlled by the control device 100.
  • the operation information acquired by the operation information acquisition unit 120 broadly includes various information regarding the operation of the equipment 200. For example, it includes information indicating an operating state such as an operating rate and continuous operating time of the equipment 200. In addition, it may include various information that is considered to affect the operation of the equipment 200, such as the operating time zone, the operation on weekdays and the operation on holidays. Further, the operation information acquisition unit 120 may acquire information on the environment in which the equipment 200 is installed, such as temperature and humidity. This information can be obtained by various existing methods depending on the type of information. For example, it can be obtained from the equipment 200 itself, or it can be obtained from various sensor devices and the like. Further, the date and time information can be obtained by, for example, a clock function or a calendar function provided in the control device 100.
  • the storage unit 130 stores various types of information acquired by the control information acquisition unit 110 and the operation information acquisition unit 120.
  • the control information acquired by the control information acquisition unit 110 is used to control the equipment 200.
  • the general control information of each time period is stored in the storage unit 130 before the time period in which the control by each general control information is performed is started.
  • the operation information of the equipment 200 acquired by the operation information acquisition unit 120 is sent to the server 300 at a predetermined timing, and is used for the prediction by the first prediction unit 320 and the second prediction unit 350 of the server 300.
  • this general control information is used as the control information acquisition unit before the unit period starts. It is acquired by 110 and stored in the storage unit 130.
  • the general control information for one period is stored in the storage unit 130 before the period in which the control by the general control information is performed is started.
  • the unit period is a period corresponding to a plurality of time periods
  • the general control information for the plurality of time periods is stored in the storage unit 130 before the first time period in which the control by the general control information is performed is started.
  • the general control information for 48 time periods of one day is stored in the storage unit 130 by the previous day.
  • the control instruction generation unit 140 generates a control instruction for controlling the equipment 200 based on the control information acquired by the control information acquisition unit 110.
  • the control instruction generation unit 140 issues a control instruction to operate the equipment 200 so that the average power consumption for each time period by the equipment 200 of each consumer does not exceed the limit value set for the customer for each time period. Generate.
  • the integrated value of the average power consumption of all the equipment 200 possessed by the one consumer does not exceed the corresponding time limit for each time period.
  • Control instructions are generated. In this case, there is no particular limitation on the method in which the consumer allocates electric power to his / her own plurality of equipment 200 in order not to exceed the limit value set for the consumer.
  • control instruction generation unit 140 may generate a control instruction in consideration of the operation information of the equipment 200 acquired by the operation information acquisition unit 120. Of the control information acquired by the control information acquisition unit 110, the control instruction generated by the control instruction generation unit 140 based on the general control information is held in the storage unit 130.
  • the control instruction output unit 150 has a time limit in which the control instruction generated by the control instruction generation unit 140 based on the general control information is controlled by the general control information among the control information acquired by the control information acquisition unit 110. Is read from the storage unit 130 and transmitted to the equipment 200 to be controlled. Further, the control instruction output unit 150 immediately sends the control instruction generated by the control instruction generation unit 140 based on the individual control information among the control information acquired by the control information acquisition unit 110 to the equipment device 200 to be controlled. Send.
  • the control instruction generation unit 140 that generates control instructions and the control instruction output unit 150 that transmits the generated control instructions to the equipment 200 are examples of control means in the control device 100.
  • the operation information output unit 160 reads the operation information of the equipment 200 acquired by the operation information acquisition unit 120 and held in the storage unit 130 from the storage unit 130 and transmits it to the server 300 according to a predetermined condition.
  • the operation information may be read and transmitted in response to a request from the server 300, or may be periodically performed at a fixed time of the day or the like.
  • FIG. 4 is a diagram showing a hardware configuration example of the control device 100 and the server 300.
  • the control device 100 and the server 300 are realized by, for example, a computer. Even when the control device 100 and the server 300 are realized as a server constructed in a cloud environment, they are configured as a virtual system using the system resources of a physical computer as shown in FIG. 4 on the network. To.
  • a computer that realizes the control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101 that is a calculation means, a RAM (RandomAccessMemory) 102, a ROM (ReadOnlyMemory) 103, and a storage device 104 that are storage means.
  • the RAM 102 is a main storage device (main memory), and is used as a working memory when the CPU 101 performs arithmetic processing. Data such as a program and a set value prepared in advance are stored in the ROM 103, and the CPU 101 can directly read the program and the data from the ROM 103 and execute the process.
  • the storage device 104 is a means for storing programs and data.
  • a program is stored in the storage device 104, and the CPU 101 reads the program stored in the storage device 104 into the main storage device and executes the program. Further, the storage device 104 stores and stores the result of processing by the CPU 101.
  • the storage device 104 for example, a magnetic disk device, an SSD (Solid State Drive), or the like is used.
  • control information acquisition unit 110 When the control device 100 is realized by the computer shown in FIG. 4, the control information acquisition unit 110, the operation information acquisition unit 120, the control instruction generation unit 140, the control instruction output unit 150, and the operation information output are described with reference to FIG.
  • Each function of the unit 160 is realized, for example, by the CPU 101 executing a program.
  • the storage unit 130 is realized by, for example, a RAM 102 or a storage device 104.
  • the server 300 is realized by the computer shown in FIG. 4, the group management unit 310, the first prediction unit 320, the limit value setting unit 330, the control information generation unit 340, and the second prediction unit described with reference to FIG. 2 are used.
  • Each function of the unit 350, the performance information acquisition unit 360, the limit value adjustment unit 370, and the transmission control unit 380 is realized, for example, by the CPU 101 executing a program.
  • the configuration example shown in FIG. 4 is only an example of the case where the control device 100 is realized by a computer.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the equipment 200.
  • the equipment 200 includes a receiving unit 210, an operation control unit 220, and an output unit 230.
  • the equipment 200 has a mechanism or an apparatus that operates to realize the function of the equipment 200 according to the type of the equipment 200.
  • the equipment 200 is an air conditioner
  • the equipment 200 has an indoor unit, an outdoor unit, and the like.
  • the equipment 200 is a lighting equipment
  • the equipment 200 has a lighting equipment, a control switch, and the like. Since the types and modes of such a mechanism and the like vary depending on the type of equipment 200, they are not shown here.
  • the receiving unit 210 receives the control instruction output from the control device 100 via the network using a network interface (not shown).
  • the operation control unit 220 controls the operation of the mechanism or device provided in the equipment 200 based on the control instruction received by the reception unit 210. Specifically, for example, when the equipment 200 is an air-conditioning device, the receiving unit 210 receives information for specifying the set temperature as a control instruction, and the operation control unit 220 receives the indoor unit and the indoor unit so that the received set temperature is reached. Control the operation of the outdoor unit. Although an example of control related to temperature setting is given here, control by the operation control unit 220 is performed for various controls related to gas that can be controlled by the air conditioner (for example, control of humidity and gas components). Instructional controls may be applied. Further, in various equipment 200 other than the air conditioning equipment, the operation control unit 220 executes control according to the type of the equipment 200 according to the control instruction received from the control device 100.
  • the output unit 230 outputs information regarding the operating state of the equipment 200 to the control device 100 via the network using a network interface (not shown).
  • the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230 are realized by, for example, a computer.
  • the computer that realizes the motion control unit 220 may have the configuration described with reference to FIG.
  • the functions of the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230 are realized, for example, by the CPU 101 shown in FIG. 4 executing the program.
  • the functions of the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230 may be realized by dedicated hardware.
  • it is realized by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and other circuits.
  • the function realized by the CPU 101 executing the program (software) and the function realized by the dedicated hardware may be combined to form the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230.
  • a group composed of a plurality of consumers is targeted for a contract, and the contract power is set based on the average power consumption for each time period of each group.
  • the average power consumption for each time period in this group unit will be further described with reference to the drawings.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of forecasting the power consumption of one consumer.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of past actual power consumption
  • FIG. 6B is a diagram showing a prediction result of daily power consumption
  • FIG. 6C is a prediction value for each time period in the prediction result. It is a figure which shows the example of.
  • the horizontal axis is the time period (48 time period) for one day (24 hours)
  • the vertical axis is the average power consumption (kW) for each time period.
  • the graphs of FIGS. 6A and 6B and the table of FIG. 6C show the actual and predicted results of the average power consumption of the equipment 200 in each time period of the day.
  • FIGS. 6A to 6C show the actual results and forecast results of the entire equipment 200 owned by the consumer and the actual results and forecast of the air conditioner among the equipment 200 with respect to the equipment 200 of one consumer. The result is shown.
  • FIG. 6A shows the actual average power consumption for each time period for 3 days (3 days ago, 2 days ago, and 1 day ago) before the day when the power consumption is to be predicted.
  • the light-colored graph shows the actual results of the equipment 200 as a whole
  • the dark-colored graph shows the actual results of the air-conditioning equipment.
  • FIG. 6B shows an example of the prediction result of the average power consumption for each time period predicted in consideration of the actual results as shown in FIG. 6A.
  • the light-colored graph shows the prediction result of the entire equipment 200
  • the dark-colored graph shows the prediction result of the air-conditioning equipment.
  • 6C shows the average of the entire equipment 200 (in the figure, it is described as a “building” representing the facility where each equipment 200 is installed) in each time period (1st to 48th time periods) of the day.
  • the predicted value of the power consumption and the predicted value of the average power consumption of the air conditioner in the equipment 200 are shown in association with each other.
  • FIG. 7 is a diagram showing an integrated example of forecasting power consumption of a group composed of a plurality of consumers.
  • FIG. 7 (A) is a diagram showing an example of forecast for each consumer constituting the group
  • FIG. 7 (B) is a diagram showing the forecast result of the entire group
  • FIG. 7 (C) is a forecast for each time period in the forecast result of the group. It is a figure which shows the example of a value.
  • the horizontal axis is the time period (48 time period) for one day (24 hours)
  • the vertical axis is the average power consumption (kW) for each time period.
  • FIG. 7 (C) show the forecast results of the average power consumption of consumers and groups in each time period of the day.
  • the forecast result of the average power consumption of the entire equipment 200 of each consumer is referred to as the forecast result of the average power consumption of the consumer or the forecast result of the consumer.
  • FIG. 7 (A) shows the forecast result of the average power consumption for each time period for each of the consumers constituting the group.
  • FIG. 7A shows only the prediction results of three consumers (customers (1) to (3)) among the plurality of consumers constituting the group, and the others are omitted.
  • the light-colored graph shows the prediction result of the entire equipment 200
  • the dark-colored graph shows the prediction result of the air-conditioning equipment.
  • FIG. 7B shows the prediction result of the average power consumption for each time period in the entire group including the three consumers shown in FIG. 7A.
  • the graph classification (color coding) of each time period indicates that the predicted value of the average power consumption of each consumer constituting the group is integrated in each time period.
  • FIG. 7C shows an integrated value of the prediction result of the average power consumption of each consumer in each time period (1st time period to 48th time period) of the day.
  • the target power of this group (described as “target value” in the figure) is set to 1000 kW, and referring to FIGS. 7 (B) and 7 (C), the average of the entire group is from the 22nd period to the 31st period.
  • the predicted power consumption exceeds the target power. Therefore, at least in these time periods, a limit value is set for the power consumption of each consumer constituting the group so that the predicted value of the average power consumption of the entire group does not exceed the target power.
  • the limit value itself for each consumer may be set not only in the time period in which the predicted value of the entire group exceeds the target power, but also in other time periods in which the predicted value of the entire group does not exceed the target power.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of setting a limit value for each consumer constituting the group.
  • FIG. 8A is a diagram showing an example of forecasting average power consumption for each time period of the group
  • FIG. 8B is a diagram showing the distribution result of the limit value to each consumer constituting the group
  • FIG. 8C is a diagram.
  • It is a figure which shows the example of the limit value for each time period allocated to one consumer of a group.
  • the horizontal axis is the time period (48 time period) for one day (24 hours)
  • the vertical axis is the average power consumption (kW) for each time period.
  • FIG. 8A shows the forecast result of the average power consumption for each time period for each of the consumers constituting the group.
  • This graph is the same as the graph shown in FIG. 7 (B).
  • FIG. 8B shows an example of the distribution result of the limit value set for each consumer constituting the group when the average power consumption in each time period of the group is aligned with the target power. ..
  • the graph classification (color coding) of each time period represents the ratio of the limit value (power consumption available to that consumer) distributed to each consumer in each time period.
  • the ratio of the limit value allocated to each consumer in each time period is, in principle, the ratio of the predicted value of the average power consumption of each consumer in the prediction of the average power consumption of the group shown in FIG. 8 (A).
  • a lower limit value may be given as a limit value instead of the ratio of the predicted value of the average power consumption.
  • one of the consumers constituting the group (customer (1)) is allocated to each time period (1st to 48th time periods) of the day. Limits are shown.
  • ⁇ Method of transmitting control information> A method of communicating control information from the server 300 to the control device 100 will be described with reference to specific examples.
  • the integrated value of the limit value set for each consumer constituting the group shall be set to be the same value as the threshold value based on the target power of the group. Further, for the sake of simplicity, it is assumed that one control device 100 is associated with one consumer, and each control device 100 controls all the equipment 200 of the corresponding consumer.
  • the control information (general control information) including the limit value set by the limit value setting unit 330 of the server 300 is transmitted to the control device 100 before the control by the control information is started.
  • target time period the control information of a certain time period
  • the control device 100 that has already acquired the transmitted control information can control the equipment 200 in the target time period by using the acquired control information (control information of the target time period).
  • the control device 100 that has not received the control information due to the interruption of communication cannot control the equipment 200 by the control information of the target time in the target time.
  • the time period immediately before the target time period (hereinafter referred to as "immediate time period") is used. It is conceivable to control the equipment 200 by using the control information.
  • the limit value included in the control information of the target time period may be a value higher than the limit value of the immediately preceding time period or a value lower than the limit value of the immediately preceding time period, depending on the consumer.
  • the integrated value of the limit value of each consumer must not exceed the threshold value based on the target power. Therefore, even if some control devices 100 take over the control information of the immediately preceding time period due to the interruption of communication as described above, the integrated value of the limit value of each consumer in that time period is equal to or less than the above threshold value. There must be.
  • the server 300 sets the control information that the limit value of the target time period is lower than the limit value of the immediately preceding time period, and the limit value of the target time period is higher than the limit value of the immediately preceding time period. It is transmitted before the control information. By doing so, no matter where the transmission of the control information in one target time period is interrupted, the limit value included in the control information that has been transmitted by the time the interruption is interrupted and the transmission is not performed.
  • the integrated value with the limit value included in the control information of the immediately preceding time period is equal to or less than the integrated value of the limit value of each consumer in the immediately preceding time period.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the transmission order of control information for each time limit.
  • the transmission order of control information in two consecutive time periods is shown for a group composed of consumers (1) to (5).
  • the control information of the subsequent second period time period 14:00 to 14:30
  • the control information of the subsequent third period time period 14:30 to 15:00
  • the transmission order of the control information to each consumer is shown in the direction from top to bottom (in FIG. 9, it is described as "limit value transfer").
  • the limit values for each consumer are 200 kW for the consumer (1), 50 kW for the consumer (2), 100 kW for the consumer (3), 300 kW for the consumer (4), and the consumer (5). 250kW is allocated to.
  • the control information of the second time period is transmitted to each consumer (control device 100 corresponding to each consumer).
  • the limit values distributed to each consumer by this control information are 170 kW for the consumer (1), 80 kW for the consumer (2), 110 kW for the consumer (3), 200 kW for the consumer (4), and the consumer (customer (2). 5) is 340 kW. Comparing the limit value allocated in the first period and the limit value allocated in the second period of each consumer, the demander (1) decreases by 30 kW, the consumer (2) increases by 30 kW, and the consumer.
  • the server 300 first transmits the control information of the consumer (1) and the consumer (4) whose limit value decreases, and the consumer (2), the consumer (3), and the demand whose limit value increases and increases.
  • the control information of the house (5) is transmitted later.
  • the transmission order of the control information the consumers whose limit value decreases are transmitted in order from the one with the largest decrease, and the customers whose limit value increases are transmitted in order from the one with the smallest increase. May be.
  • the one with the larger decrease is first, the consumer (4), and the demand. It is sent in the order of house (1).
  • the consumers (2), consumers (3), and consumers (5) whose limit values increase the one with the smaller increase is first, the consumer (3), the consumer (2), and the consumer. It is transmitted in the order of (5).
  • the control information of the second time period of each consumer is transmitted to the control device 100 corresponding to each customer, and each control device 100 receives the second time period. Is started, the equipment 200 is controlled based on the acquired control information. Next, in this second period, the control information of the third period is transmitted to each consumer.
  • the limit values distributed to each consumer by this control information are 210 kW for the consumer (1), 50 kW for the consumer (2), 100 kW for the consumer (3), 280 kW for the consumer (4), and the consumer (customer (2). 5) is 260 kW.
  • the server 300 is the consumer (5), the consumer (2), the consumer (3), and the consumer. Control information is transmitted in the order of (1) and consumer (4).
  • FIG. 10 is a diagram showing an example in which communication is interrupted when control information is transmitted.
  • the communication is interrupted when the control information of the consumer (3) is transmitted.
  • the control device 100 corresponding to each consumer is the second period.
  • the equipment 200 is controlled according to the acquired control information of the second period.
  • the limit value in the control of the second time period is a limit value included in the acquired control information of the second time period, and as shown in FIG. 10, the consumer (1) is 170 kW and the consumer (3) is 110 kW.
  • the consumer (4) is 200 kW.
  • the control device 100 corresponding to each consumer inherits the limit value of the immediately preceding first period. Controls the equipment 200. Therefore, as shown in FIG. 10, the limit value in the control of the second time period is 50 kW for the consumer (2) and 250 kW for the consumer (5).
  • the control device 100 cannot acquire the control information of the corresponding time period (second time period)
  • the control device 100 inherits the limit value of the previous time period (first time period), but controls the equipment 200. It is not necessary to do itself according to the control information of the previous time period.
  • the equipment 200 may be controlled according to a control method prepared in advance for use when control information cannot be acquired, provided that the inherited limit value is not exceeded.
  • control information in which the limit value of the target time period is lower than the limit value of the immediately preceding time period is set to the limit value of the immediately preceding time period. Therefore, it was decided to send the control information before the control information in which the limit value of the target time period becomes higher.
  • control information with a lower limit value for the target time period is transmitted in order from the control information with the largest decrease, and control information with a higher limit value for the target time period is transmitted from the control information with the smaller increase range. I decided to send them in order.
  • the transmission order of the control information is sequentially transmitted for each consumer, and when the transmission of the control information of one consumer is completed, the total of the limit values in all the control information that has been transmitted up to that point is the sum of the limit values.
  • the order may not be greater than the sum of the corresponding consumer limits in the last time period. Therefore, some examples can be considered as the possible transmission order.
  • the transmission order of the control information whose target time limit value is lower or higher is not necessarily the lower limit value. It does not have to depend on the width or the rise width.
  • the control information of the consumer (1) and the consumer (4) is first, and then the consumer (2) and the consumer (consumer (2)).
  • the control information of 3) and the consumer (5) may be transmitted later. So, for example, Demander (1) ⁇ Demander (4) ⁇ Demander (5) ⁇ Demander (3) ⁇ Demander (2) You may send in the order like.
  • the transmission order of control information is such that when the transmission of control information of one consumer is completed, the total of the limit values that have been transmitted up to that point is greater than the total of the limit values of the corresponding consumers in the immediately preceding time period. It suffices if the order does not increase. Therefore, the control information to be transmitted first needs to be the control information in which the limit value of the target time period is lower than the limit value of the immediately preceding time period, but the control information to be transmitted after the second time is not necessarily the target. It is not necessary that the control information for which the time limit value is lower comes first. For example, in the example of the control information of the second time period of FIGS. 9 and 10.
  • Demander (1) ⁇ Demander (3) ⁇ Demander (4) ⁇ Demander (2) ⁇ Demander (5) You may send in the order like.
  • the transmission timing of such control information is not particularly limited.
  • the control information in which the limit value of the target time period is lower than the limit value of the immediately preceding time period may be sent before the control information in which the limit value of the target time period is higher.
  • the limit value can be set before the start of the time limit in which the control based on the control information is performed, and the limit value can be adjusted after the start of the time limit, but before the start of the time limit. May not set a limit value, but may set a limit value according to the operating status of the equipment 200 within the time limit. Further, in the above embodiment, the limit value after the start of the time limit is adjusted in the server 300, but the limit value may be adjusted in the control device 100.
  • the equipment 200 when the transmission of the control information of the target time period is interrupted, the equipment 200 is controlled by using the limit value of the immediately preceding time period. On the other hand, if the integrated value of the limit value of the entire group in the immediately preceding time is not exceeded, the equipment 200 is stored using the limit value of the time other than the immediately preceding time stored in the storage unit 130 of the control device 100. You may control it. Other changes and configuration substitutions that do not deviate from the scope of the technical ideas of this disclosure are included in this disclosure.
  • the power control system of the present disclosure is a system that controls power so as not to exceed a target power set for a group composed of a plurality of consumers, and generates control information of equipment 200 of the customer.
  • the server 300 includes a control device 100 that controls the power consumption of the consumer's equipment 200 according to the generated control information, and the server 300 does not exceed the target power of the group at predetermined time intervals.
  • the limit value setting unit 330 and the control information generation unit 340 that set the limit value of the power consumption for each consumer belonging to this group and generate control information for the equipment 200 for each consumer including this limit value.
  • the control device 100 includes a transmission control unit 380 that transmits the generated control information to the control device 100 that controls the equipment 200 of the consumer before the time limit for the control by the control device 100 starts. Holds the control information acquisition unit 110 that receives the control information for each time period for the equipment 200 that is the control target of the own device, the storage unit 130 that holds the received control information, and the storage unit 130 for each time period. It is a power control system including a control instruction generation unit 140 and a control instruction output unit 150 that control the power consumption of the equipment 200 of the consumer according to the control information of the corresponding time period among the control information. In this way, when controlling (limiting) the power consumption by a group consisting of a plurality of consumers, it is possible to suppress a failure caused by communication between the server and the consumer facility.
  • control information generation unit 340 of the server 300 generates control information in a plurality of time periods included in this unit period for each predetermined unit period, and the transmission control unit 380 of the server 300 starts the unit period.
  • the control information for each time period of the unit period is transmitted, and the control information acquisition unit 110 and the storage unit 130 of the control device 100 control each time period for the unit period before the unit period is started. Information may be received and retained. By doing so, since the control information for the unit period can be sent to the control device 100 in advance, it is possible to suppress a failure caused by communication between the server and the consumer facility.
  • control information generation unit 340 of the server 300 sets a limit value in one time limit of a plurality of consumers belonging to the group higher than the limit value in the time limit immediately before the one time limit.
  • the sum of the difference between the limit value of this one time limit and the limit value of the previous time limit is set to a lower limit value than the limit value of the time limit immediately before this one time limit.
  • the limit value may be set so as not to be larger than the sum of the difference between the limit value of and the limit value of the immediately preceding time period. By doing so, it is possible to prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group.
  • the transmission control unit 380 of the server 300 is a control device that controls the control information for each of the equipment 200 of the plurality of consumers belonging to the group in one time period, and controls the equipment 200 controlled by the control information.
  • the control information for lowering the limit value of this one time period from the limit value in the time period immediately before this one time period is obtained, and the limit value of this one time period is set in the time limit immediately before this one time period. It may be transmitted before the control information to be increased from the limit value. By doing so, even if a communication failure occurs during communication of control information between the server and the consumer facility, it is possible to prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group. be able to.
  • the transmission control unit 380 of the server 300 transmits the control information for reducing the limit value of one time period from the limit value in the time period immediately before the one time period in order from the control information having the largest reduction range.
  • the control information having the smaller increase width may be transmitted in order.
  • the transmission control unit 380 of the server 300 is a control device that controls the control information for each of the equipment 200 of the plurality of consumers belonging to the group in one time period, and controls the equipment 200 controlled by the control information.
  • this control information is sequentially transmitted for each customer belonging to the group, and the transmission order is set when the transmission of the control information of one of the customers belonging to the group is completed.
  • the total of the limit values in all the control information that has been transmitted up to that point may be transmitted in an order not to be larger than the total of the limit values of the corresponding consumers in the time limit immediately before this one time limit.
  • control instruction generation unit 140 of the control device 100 does not receive the control information of one time period before the start of this one time period, the control instruction generation unit 140 is held in the storage unit 130 before the one time period.
  • the equipment 200 may be controlled so as not to exceed the limit value of the control information with respect to the time limit of. In this way, even if a communication failure occurs during control information communication between the server and the consumer facility, the equipment will prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group.
  • the device 200 can be controlled.
  • control device 100 of the present disclosure constitutes a system for controlling the electric power so as not to exceed the target electric power set for the group composed of a plurality of consumers, and the equipment 200 of the consumers belonging to the group.
  • a control device 100 for controlling the power consumption which includes a limit value set so as not to exceed the target power of the group with respect to the power consumption of each consumer belonging to the group, for each customer at a predetermined time limit.
  • the control information acquisition unit 110 that receives the control information for the equipment 200, the storage unit 130 that stores the control information received by the control information acquisition unit 110, and the control information stored in the storage unit 130 for each time period.
  • the control device 100 includes a control instruction generation unit 140 and a control instruction output unit 150 that control the power consumption of the equipment 200 of the consumer according to the control information of the corresponding time period. In this way, when controlling (restricting) the power consumption by a group consisting of multiple consumers, the equipment will be equipped even if a communication failure occurs during communication of control information between the server and the consumer facility.
  • the device 200 can be controlled.
  • the control instruction generation unit 140 does not receive the control information of one time period before the start of this one time period, the control instruction generation unit 140 with respect to the time period before the one time period held in the storage unit 130.
  • the equipment 200 may be controlled so as not to exceed the limit value of the control information. In this way, even if a communication failure occurs during control information communication between the server and the consumer facility, the equipment will prevent the integrated value of the limit values of the consumers belonging to the group from exceeding the target power of the group.
  • the device 200 can be controlled.
  • the program of the present disclosure constitutes a system for controlling power so as not to exceed the target power set for a group composed of a plurality of consumers, and the power used by the equipment 200 of the customers belonging to the group.
  • control information stored in the control information acquisition unit 110 that receives the control information for the equipment 200 and the storage unit 130 that stores the control information received by the control information acquisition unit 110 for each time period the corresponding time period
  • this program when controlling (limiting) the power consumption by a group consisting of multiple consumers, it is possible to suppress the failure caused by the communication between the server and the consumer facility. Can be done.

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Abstract

【課題】複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、制御主体であるサーバと制御対象である需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制する。 【解決手段】複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、制御情報を生成するサーバ300と、制御情報にしたがって設備機器200の使用電力を制御する制御装置100と、を備える。サーバ300は、グループに属する需要家ごとの使用電力の制限値を設定し、この制限値を含む制御情報を生成して、生成された制御情報を、該当する時限が開始する前に、制御する制御装置100へ送信する。制御装置100は、受信した制御情報を保持し、時限ごとに、記憶部130に保持している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、需要家の設備機器200の使用電力を制御する。

Description

電力制御システム、電力制御装置およびプログラム
 本開示は、電力制御システム、電力制御装置およびプログラムに関する。
 特許文献1には、複数の受電者側の夫々に設けられる個別装置と、各個別装置との間で通信可能に構成される中央装置とで構成され、個別装置が、中央装置からの指令に従って受電者の個別受電量を低下させる個別受電量低下制御を実行するように構成され、中央装置が、総受電量超過状態を判定した際に、総受電量を目標総受電量以下に制限する形態で、複数の個別装置の中から個別受電量低下制御を実行させる指令対象個別装置を決定し、指令対象個別装置に指令を発信するデマンド管理システムが記載されている。
特開2006-60911号公報
 グループ全体の使用電力の制御をセンターサーバやクラウドサーバ等のサーバにより実行する場合、グループ内の各需要家施設では、施設内の制御装置が、施設外部のサーバから通信により取得した制御命令や制御データに基づいて施設内の設備機器を制御する。この場合、通信の不具合等により施設内の制御装置がサーバからの制御命令や制御データを受信できなくなると、その施設内の設備機器に対しては使用電力を適切に制御できなくなる。
 本開示は、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、制御主体であるサーバと制御対象である需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することを目的とする。
 本開示の電力制御システムは、複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、需要家の設備機器の制御情報を生成する制御情報生成サーバと、生成された前記制御情報にしたがって需要家の設備機器の使用電力を制御する制御装置と、を備え、前記制御情報生成サーバは、予め定められた時限ごとに、前記グループの前記目標電力を超えないように、当該グループに属する需要家ごとの使用電力の制限値を設定し、当該制限値を含む当該需要家ごとの設備機器に対する前記制御情報を生成する生成手段と、生成された前記制御情報を、当該制御装置による制御が行われる時限が開始する前に、前記需要家の設備機器を制御する前記制御装置へ送信する送信手段と、を備え、前記制御装置は、自装置の制御対象である設備機器に対する前記時限ごとの前記制御情報を受信する受信手段と、受信した前記制御情報を保持する記憶手段と、前記時限ごとに、前記記憶手段に保持している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、前記需要家の設備機器の使用電力を制御する制御手段と、を備える、電力制御システムである。
 このようにすれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、サーバと需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することができる。
 ここで、前記制御情報生成サーバの前記生成手段は、予め定められた単位期間ごとに当該単位期間に含まれる複数の前記時限における前記制御情報を生成し、前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記単位期間が開始される前に、当該単位期間分の前記時限ごとの前記制御情報を送信し、前記制御装置の前記受信手段および前記記憶手段は、前記単位期間が開始される前に、当該単位期間分の前記時限ごとの前記制御情報を受信して保持することとしても良い。
 このようにすれば、単位期間分の制御情報を予め制御装置に送っておけるため、サーバと需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することができる。
 また、前記制御情報生成サーバの前記生成手段は、前記グループに属する複数の需要家の一の時限における前記制限値に関して、当該一の時限の直前の時限における制限値よりも高い制限値が設定される需要家の当該一の時限の制限値と当該直前の時限の制限値との差分の合計が、当該一の時限の直前の時限における制限値よりも低い制限値が設定される需要家の当該一の時限の制限値と当該直前の時限の制限値との差分の合計よりも大きくならないように、当該制限値を設定することとしても良い。
 このようにすれば、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記グループに属する複数の需要家の各々の設備機器に対する一の時限における前記制御情報を、当該制御情報により制御される設備機器を制御対象とする前記制御装置へ送信する場合に、当該一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から低下させる制御情報を、当該一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から上昇させる制御情報よりも先に送信することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から低下させる制御情報のうち、低下幅の大きい制御情報から順に送信し、前記一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から上昇させる制御情報のうち、上昇幅の小さい制御情報から順に送信することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において、需要家ごとに順次送信される制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記グループに属する複数の需要家の各々の設備機器に対する一の時限における前記制御情報を、当該制御情報により制御される設備機器を制御対象とする前記制御装置へ送信する場合に、当該制御情報を、当該グループに属する需要家ごとに順次送信すると共に、送信順を、当該グループに属する需要家のうちの一の需要家の制御情報の送信を完了した時点で、それまでに送信が完了した全ての制御情報における制限値の合計が、当該一の時限の直前の時限における対応する需要家の制限値の合計よりも大きくならない順番として送信することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において、需要家ごとに順次送信される制御情報の通信時に、グループに属する需要家の一部に対して制御情報の送信が完了した時点で通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、前記制御装置の前記制御手段は、一の時限の制御情報を、当該一の時限が開始するまでに受信しなかった場合、前記記憶手段に保持されている当該一の時限の前の時限に対する制御情報の制限値を超えないように、前記設備機器を制御することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えないように設備機器を制御することができる。
 また、本開示の電力制御装置は、複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを構成し、当該グループに属する需要家の設備機器の使用電力を制御する電力制御装置であって、前記グループに属する需要家ごとの使用電力に関して当該グループの前記目標電力を超えないように設定された制限値を含む、予め定められた時限ごとの、当該需要家ごとの設備機器に対する制御情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した前記制御情報を記憶する記憶手段と、前記時限ごとに、前記記憶手段に記憶している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、前記需要家の設備機器の使用電力を制御する制御手段と、を備える、電力制御装置である。
 このようにすれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても設備機器を制御することができる。
 ここで、前記制御手段は、一の時限の制御情報を、当該一の時限が開始するまでに受信しなかった場合、前記記憶手段に保持されている当該一の時限の前の時限に対する制御情報の制限値を超えないように、前記設備機器を制御することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えないように設備機器を制御することができる。
 また、本開示のプログラムは、複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを構成し、当該グループに属する需要家の設備機器の使用電力を制御する電力制御装置を制御するコンピュータを、前記グループに属する需要家ごとの使用電力に関して当該グループの前記目標電力を超えないように設定された制限値を含む、予め定められた時限ごとの、当該需要家ごとの設備機器に対する制御情報を受信する受信手段と、前記時限ごとに、前記受信手段により受信した前記制御情報を記憶する記憶手段に記憶している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、前記需要家の設備機器の使用電力を制御する制御手段として、機能させるプログラムである。
 このプログラムをインストールしたコンピュータによれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、サーバと需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することができる。
本実施形態が適用される設備機器の制御システムの全体構成を示す図である。 サーバの構成を示す図である。 制御装置の構成を示す図である。 制御装置およびサーバのハードウェア構成例を示す図である。 設備機器の構成を示す図である。 一の需要家の使用電力の予測例を示す図であり、図6(A)は過去の使用電力の実績の例を示す図、図6(B)は一日の使用電力の予測結果を示す図、図6(C)は予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。 複数の需要家により構成されるグループの使用電力の予測の積算例を示す図であり、図7(A)はグループを構成する需要家ごとの予測例を示す図、図7(B)はグループ全体の予測結果を示す図、図7(C)はグループの予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。 グループを構成する各需要家に対する制限値の設定例を示す図であり、図8(A)はグループの時限ごとの平均使用電力の予想例を示す図、図8(B)はグループを構成する各需要家に対する制限値の配分結果を示す図、図8(C)は、グループの一の需要家に配分された時限ごとの制限値の例を示す図である。 時限ごとの制御情報の送信順の例を示す図である。 制御情報の送信時に通信が中断した例を示す図である。
 以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
<システム構成>
 図1は、本実施形態が適用される設備機器の制御システムの全体構成を示す図である。本実施形態の制御システムは、制御装置100と、被制御装置である設備機器200と、サーバ300とを備える。制御装置100と設備機器200とは、ネットワークを介して接続されている。このネットワークは、専用回線によるLAN(Local Area Network)であっても良いし、WAN(Wide Area Network)やインターネット上に設定されたVPN(Virtual Private Network)等を用いても良い。
 設備機器200は、電力を使用して作動する設備や機器である。制御装置100は、一または複数の設備機器200の動作を制御する。図1には、制御装置100が複数の設備機器200を制御する構成例を示している。設備機器200は、電力を使用して動作し、制御装置100により動作を制御される設備や機器であれば、その種類を問わない。以下の説明では、設備機器200の具体例として空調機器の制御に本実施形態の制御システムを適用した例について説明する場合がある。
 また、設備機器200は、制御装置100からの指示にしたがって自装置を制御する制御手段を備えている。制御装置100は、制御対象である設備機器200を制御するための指示(以下、「制御指示」と呼ぶ)を生成し、生成した制御指示を各設備機器200に対して送信する。制御装置100は、電力制御装置の一例である。各設備機器200は、制御装置100から制御指示を取得し、自装置の制御手段により、取得した制御指示にしたがって自装置の設定を行い、動作を制御する。
 サーバ300は、制御装置100に対し、設備機器200を制御するための制御情報を提供する。サーバ300は、制御情報生成サーバの一例である。制御装置100とサーバ300とは、ネットワークを介して接続されている。図1に示す構成例では、サーバ300に接続された一つの制御装置100が示されているが、実際には、複数の制御装置100がサーバ300に接続される。そして、各制御装置100に、一または複数の設備機器200が接続される。制御装置100とサーバ300とを接続するネットワークには、例えば、インターネットが用いられる。また、LANやWANを用いても良い。
<電気料金と設備機器200の制御の関係>
 ここで、電気料金について説明する。電気料金は、主に基本料金と電力量料金とにより構成され、月ごとに特定される。基本料金は、基本料金単価と契約電力とに基づいて計算される。契約電力は、当月から遡って1年以内の最大需要電力の最大値とされる。最大需要電力とは、月間の時限(デマンド時限:30分)ごとの平均使用電力の最大値である。平均使用電力とは、各時限における需要電力(使用電力)の平均値である。また、電力量料金は、電力量料金単価と月ごとの使用電力量とに基づいて計算される。
 上述したように、契約電力は、過去1年以内の最大需要電力の最大値である。したがって、ある月の最大需要電力(言い換えれば、その月におけるある時限の平均使用電力)が契約電力となると、その月以後、その契約電力よりも低い最大需要電力を維持し続けたとしても、1年間にわたり、この契約電力に基づく基本料金が課されることとなる。また、ある時限において平均使用電力がそれまでの契約電力の値を上回り、その時限が含まれる月の最大需要電力となると、この時限の平均使用電力(最大需要電力)が、新たな契約電力として、それ以降の基本料金の計算に用いられる。
 また、電力量料金単価の設定には様々な態様があり、所定の条件に基づいて電力量料金単価が変動する設定が行われ得る。例えば、1日の中の時間帯、平日か休日かの別、季節などに応じて、電力量料金単価が変動する設定が行われる場合がある。また、電力が市場で取引されるようになり、市場における電力の取引価格を反映させて変動する電力量料金単価が設定される場合もある。
 設備機器200の制御において、設備機器200の運転に要する電気料金を削減することを指向して制御が行われる場合がある。この場合、平均使用電力が現在の契約電力を超えないように設備機器200を制御することが求められる。また、電力量料金単価が変動する場合、電気料金を低下させる観点では、単価の低い時間帯よりも単価の高い時間帯で使用する電力量を削減する方が、効率が良い。ただし、電力量料金単価が時限ごとの電力量料金に対してのみ影響するのに対し、契約電力は当月以後の1年間の電気料金に対して影響する。このため、電力量料金単価の変動を考慮した制御よりも、平均使用電力を考慮した制御の方が優先される。
 電気料金は、電力供給の契約者に対して課される。ここで、本実施形態では、電力供給の契約者として、複数の需要家により構成されるグループを想定する。したがって、平均使用電力は、このグループを構成する複数の需要家の各々による時限ごとの平均使用電力の積算値として得られる。また、基本料金は、このグループ単位の最大需要電力(月間の時限ごとの平均使用電力の最大値)に基づいて定まる。
 ここで、グループ単位の最大需要電力は、通常、グループを構成する各需要家の最大需要電力の総和よりも小さい。これは、グループを構成する各需要家の間で最大需要電力となる時限が、一般に異なるためである。したがって、グループに対して設定される基本料金は、グループを構成する需要家ごとに最大需要電力に基づいて設定された基本料金の総和よりも安くなる。
 一のグループには、一または複数の制御装置100が割り当てられる。この一または複数の制御装置100は、このグループ単位で設定された電気料金(基本料金および電力量料金)に応じて、グループを構成する各需要家の設備機器200に対し、所定の単位時間ごとの平均使用電力や電力量料金単価を考慮した制御を行う。
 また、需要家は、一または複数の設備機器200を有し、制御装置100は、一または複数の需要家の設備機器200を制御する。ここでは、一または複数の設備機器200が設置される場所を施設と呼ぶ。しかしながら、一の需要家が一の制御装置100に対応するとは限らず、一の需要家が一の施設に対応するとは限らない。一の需要家が有する複数の設備機器200が、複数の制御装置100により制御されても良いし、複数の需要家が有する設備機器200が、一の制御装置100により制御されても良い。同様に、一の需要家が有する複数の設備機器200が、複数の施設に設置されていても良いし、複数の需要家が有する設備機器200が、一の施設に設置されていても良い。また、一の施設に設けられた設備機器200を複数の制御装置100が制御する構成や、複数の施設に設置された設備機器200を一の制御装置100が制御する構成もあり得る。また、一の制御装置100は、複数のグループに割り当てられても良い。ただし、以下の説明では、簡単のため、一の需要家の設備機器200が一の施設に設置され、一の需要家に対して一の制御装置100が割り当てられるものとする。したがって、一の施設には一の制御装置100が対応し、各施設に設置された各需要家の設備機器200を、施設ごとに設けられ、各需要家に対応する制御装置100が制御する構成を想定する。
<サーバ300の構成>
 図2は、サーバ300の構成を示す図である。サーバ300は、例えば、ネットワークのクラウド環境上に構築されたサーバ(いわゆるクラウドサーバ)等として実現される。サーバ300は、グループ管理部310と、第1予測部320と、制限値設定部330と、制御情報生成部340と、第2予測部350と、実績情報取得部360と、制限値調整部370と、送信制御部380とを備える。
 グループ管理部310は、上記の需要家のグループを管理する。上記のように、このグループは、電力契約の単位として設定される。グループ管理部310は、グループの契約電力、最大需要電力および時限ごとの平均使用電力の情報を取得し、保持する。また、グループ管理部310は、グループを構成する需要家を管理する。グループ管理部310は、グループを構成する各需要家の契約電力、最大需要電力および時限ごとの平均使用電力の情報を取得し、保持する。各需要家の平均使用電力の情報は、例えば、各需要家の設備機器200を制御する制御装置100から得られる。そして、グループの平均使用電力の情報は、例えば、グループを構成する需要家の設備機器200(以下、「グループの設備機器200」と記す)を制御する制御装置100から得られる。具体的には、例えば、グループを構成する各需要家の時限ごとの平均使用電力を積算して、グループの平均使用電力とする。
 第1予測部320は、グループを構成する需要家ごとに、各需要家の設備機器200による時限ごとの平均使用電力を予測する。第1予測部320は、予測手段の一例である。第1予測部320による時限ごとの平均使用電力の予測は、例えば、グループを構成する各需要家の設備機器200における過去の稼働に関する履歴情報に基づいて行われる。ここで、稼働に関する履歴情報には、設備機器200の稼働状態の情報の他、設備機器200の稼働環境の情報等、広く、設備機器200の稼働に関連する種々の情報を含む。設備機器200の稼働状態の情報としては、例えば、稼働率、連続稼働時間、稼働回数等の情報が含まれる。稼働環境の情報としては、例えば、天気、気温、湿度等の気象条件、月日および時間帯等の情報が含まれる。
 特定の日時の特定の時限(以下、「特定時限」と呼ぶ)における平均使用電力の予測は、例えば、稼働に関する履歴情報に基づいて特定時限に対する参考時限を設定し、この参考時限における設備機器200の平均使用電力に基づいて行っても良い。参考時限は、例えば、特定時限が該当する日時に予想される気象条件と類似する気象条件である過去の時限や、1年前の同月同日の対応する時限等としても良い。また、特定時限における設備機器200の平均使用電力の予測において、参考時限の前後の時限における設備機器200の平均使用電力や、参考時限が含まれる日に至る数日間の時限における設備機器200の平均使用電力の推移等を参酌しても良い。
 制限値設定部330は、第1予測部320による予測結果に基づき、グループを構成する需要家ごとに、各需要家の設備機器200による時限ごとの平均使用電力に対して制限値を設定する。制限値設定部330は、設定手段の一例である。グループの平均使用電力がそのグループの契約電力を超えると、この平均使用電力が新たな契約電力となって、電気料金における基本料金を引き上げてしまう。そこで、グループに対し、契約電力に基づく目標電力を設定し、グループの設備機器200の全体で、時限ごとの平均使用電力が目標電力を超えないように制御することが求められる。そして、各需要家の制限値の積算値が目標電力に基づく閾値以下となるように、各需要家の時限ごとの制限値が設定される。なお、目標電力は、契約電力以下の値、例えば、契約電力よりも一定値だけ低い値に設定される。また、閾値は、目標電力以下の値、例えば、目標電力よりも一定値だけ低い値に設定される。
 ここで、グループを構成する需要家の各々の制限値は、例えば、第1予測部320による各需要家に対する平均使用電力の予測に基づいて設定される。第1予測部320の予測から、時限ごとに、グループの各需要家による予測される平均使用電力の割合が特定される。そこで、例えば各需要家の制限値の積算値が上記の目標電力に基づく閾値と等しくなるように設定される場合、この閾値に相当する平均使用電力を、第1予測部320により予測された各需要家による平均使用電力の割合となるように振り分けて、各需要家の制限値とする。言い換えれば、制限値は、その時限において各需要家が利用可能な使用電力を意味する。
 また、制限値の設定を、各需要家に関して時限ごとに予測される平均使用電力の割合ではなく、各需要家の過去の特定期間における時限ごとの平均使用電力の実績値に基づいて行っても良い。例えば、第1予測部320による予測の説明で示した特定時限に対して、同説明で示した参考時限における各需要家の平均使用電力の実績値の割合を特定する。そして、この実績値の割合に基づいて、特定時限における各需要家の制限値を設定しても良い。特定期間は、参考時限の実績値として得られる情報の量に応じて定めれば良く、例えば、過去1年間または数年間や、特定の月日から特定の月日までの間等のように設定しても良い。
 また、制限値の設定を、各需要家の特定期間における時限ごとの平均使用電力の最大値に基づいて行っても良い。例えば、特定期間を過去1年間とすると、需要家ごとに、過去1年間における時限ごとの平均使用電力の最大値を得ることができる。そして、各需要家の最大値を比較し、その比に応じた割合で、各需要家の制限値を設定しても良い。この場合、参考時限の実績値を用いる場合と異なり、平均使用電力が最大値となる時限は、需要家ごとに異なる時限となり得る。
 また、制限値設定部330は、例えば各需要家の制限値の積算値が各時限において上記の目標電力に基づく閾値と等しくなるように設定される場合、次のように各需要家の制限値を設定しても良い。ある時限において各需要家に設定される制限値は、需要家に応じて、その直前の時限の制限値よりも高い値に設定される場合と、低い値に設定される場合とがある。そこで、直前の時限の制限値よりも高い制限値が設定される全ての需要家における直前の時限の制限値と設定される制限値との差分の合計と、直前の時限の制限値よりも低い制限値が設定される全ての需要家における直前の時限の制限値と設定される制限値との差分の合計とを対比する。そして、前者が後者よりも大きくならないように各需要家の制限値を設定する。
 また、制限値には、下限値を設けても良い。下限値は、0よりも大きい値である。これにより、第1予測部320による予測において、ある需要家に関して、ある時限での平均使用電力が0と予測された場合であっても、下限値に相当する制限値が設定される。これは、ある需要家に関して平均使用電力が0と予測された時限において、制限値を0と設定した場合に、その需要家がその時限で設備機器200を使用すると直ちに制限値を超えてしまうこととなるため、かかる不都合を回避するためである。平均使用電力が0と予測される場合とは、例えば、第1予測部320による予測に用いられる参考時限での需要家の平均使用電力が0であった場合等が考えられる。
 下限値の設定方法は、制御システムの運用や仕様、グループや個々の需要家等の間の取り決め等に応じて適宜定めて良い。例えば、予め固定値を定めておいても良いし、グループ全体における時限ごとの平均使用電力の予測値等に基づいて変動する値としても良い。下限値として固定値を設定する場合、各需要家に対して同じ値としても良いし、適当な条件や需要家の要請に応じて需要家ごとに別個の値を設定しても良い。グループ全体における時限ごとの平均使用電力の予測値は、第1予測部320によるグループを構成する各需要家における時限ごとの平均使用電力の予測値を積算することにより得られる。
 制限値に下限値を設定する場合、制限値に対して下限閾値を設定しておき、ある需要家に与えられる制限値が下限閾値を下回る場合に、制限値として下限値を適用するようにしても良い。下限閾値としては、下限値とは異なる値を設定しても良い。例えば、下限閾値として下限値を下回る値を設定すると、ある時限において、ある需要家に割り当てられた制限値が下限閾値を下回った場合に、下限閾値よりも大きい下限値が、その時限におけるその需要家の制限値として設定される。
 制限値に上記のような下限値を設定した場合、グループを構成する需要家のうち、一部の需要家に対しては、上述した制限値の設定方法により特定される割合に基づく値とは異なる(より大きい)制限値が与えられる。このため、上記の設定方法による割合で算出された値に、単純に下限値で付与される値を加算して各需要家の制限値を設定すると、各需要家の制限値の積算値が上記の目標電力に基づく閾値を超えてしまう可能性がある。したがって、制限値として下限値が適用される需要家がある場合、下限値を考慮した各需要家の制限値の積算値が上記の閾値を超えないように補正する必要がある。例えば、上記の設定方法による割合で算出された値と適用される下限値とを加算した値が上記の閾値以下となるように、各需要家の制限値を設定することが考えられる。また、適用される下限値の合計値分を、下限値が適用されない需要家の制限値から差し引くことが考えられる。
 なお、ここでは、需要家ごとの設備機器200による各時限の平均使用電力に対して制限値を設定することとして説明した。これに対し、特定の条件を満たす時限の平均使用電力に対してのみ制限値を設定する構成としても良い。例えば、第1予測部320によるグループを構成する各需要家におけるある時限の平均使用電力の予測値を積算することで、その時限におけるグループ全体の平均使用電力の予測値が得られる。このグループの平均使用電力の予測値が上記の閾値を超えることを条件として、そのような時限の平均使用電力に対してのみ制限値を設定するようにしても良い。
 一方、グループの平均使用電力の予測値が上記の閾値を下回る場合について考える。閾値は目標電力に基づいて設定され、目標電力は契約電力に基づいて設定される。このため、ある時限においてグループを構成する需要家の多くが大きな電力を使用しない場合(例えば、深夜から明け方にかけての時間帯等)、その時限に対するグループの平均使用電力の予測値は、閾値を大きく下回ることが考えられる。このような場合は、グループの各需要家の制限値を、各需要家の制限値の積算値が閾値を超えない範囲で、各需要家の平均使用電力の予測値よりも高い値に設定しても良い。
 制御情報生成部340は、グループを構成する各需要家の設備機器200を制御するための制御情報を生成する。制御情報は、需要家の設備機器200による時限ごとの平均使用電力が制限値設定部330により設定されたその需要家におけるその時限の制限値を超えないように、制御装置100に設備機器200を制御させる情報である。したがって、制御情報には、制限値設定部330により設定された需要家ごとの制限値の情報が含まれる。制限値設定部330および制御情報生成部340は、生成手段の一例である。制御情報生成部340は、各制御情報による制御が行われる時限が開始される前に、該当する時限の制御情報を生成する。また、制御情報生成部340は、所定の単位期間ごとに、その単位期間に含まれる複数の時限における制御情報を生成しても良い。具体的には、例えば日単位で、48時限分の制御情報を前日までにまとめて生成する構成としても良い。
 また、制御情報生成部340は、制限値設定部330により設定された各需要家の制限値が、制限値調整部370により調整された場合に、この制限値の調整結果を設備機器200の制御に反映させるための制御情報を生成する。以下、制限値設定部330により設定された制限値に基づく上記の制御情報と、制限値調整部370により調整された制限値に基づく制御情報とを区別する場合、前者を「一般制御情報」と呼び、後者を「個別制御情報」と呼ぶ。詳しくは後述するが、制限値調整部370による制限値の調整は、制限値の調整を反映させようとする制御が行われている時限内において行われる。したがって、個別制御情報は、一般制御情報と異なり、個別制御情報による制御が行われている時限が開始された後に、その時限内において生成される。
 第2予測部350は、設備機器200の制御が実施されている現在進行中の時限(以下、「現在の時限」と呼ぶ)内において、現在の時限における設備機器200の平均使用電力を予測する。第2予測部350による平均使用電力の予測は、例えば、現在の時限内における各需要家の設備機器200の稼働状況に関する情報に基づいて行われる。稼働状況に関する情報には、例えば、現在の時限が開始されてからその時限内の予測時点までの設備機器200の使用電力の推移や使用電力量、運転状態、運転に関する設定等の情報が含まれる。運転に関する設定は、設備機器200の種類に応じて具体的に選択される。例えば、設備機器200が空調機器である場合、設定温度と実際の室温との差分等の情報を用い得る。
 実績情報取得部360は、グループを構成する各需要家の設備機器200の稼働状況に関する実績情報を取得する。取得される実績情報には、上記の現在の時限における実績情報(現在の時限が開始されてから実績情報を取得する時点までの実績情報)の他、既に終了した時限における実績情報を取得しても良い。実績情報は、設備機器200を制御する制御装置100から取得しても良いし、設備機器200自体から取得しても良い。実績情報取得部360により取得された現在の時限の実績情報は、第2予測部350による設備機器200の平均使用電力の予測に用いられる。
 制限値調整部370は、所定の条件に基づいて、制限値設定部330により設定されたグループを構成する各需要家の制限値を調整する。一例として、制限値調整部370は、第2予測部350による予測に基づき、各需要家の制限値を調整する。また、他の例として、制限値調整部370は、実績情報取得部360により取得された現在の時限における設備機器200の稼働状況に関する実績情報に基づき、各需要家の制限値を調整する。制限値の調整は、グループを構成する需要家どうしの間で、各需要家が利用可能な使用電力を融通し合うように調整される。例えば、グループを構成する需要家のうちの一部の需要家に関して制限値を低下させ、他の需要家に関して、一部の需要家の制限値の低下分に相当するだけ制限値を上昇させる。
 送信制御部380は、制御情報生成部340により生成された制御情報を、各制御情報に対応する需要家の設備機器200を制御する制御装置100へ送信する。送信制御部380は、送信手段の一例である。送信制御部380は、各制御情報による制御が行われる時限が開始される前に、該当する時限の一般制御情報を制御装置100へ送信する。例えば、送信制御部380は、1時限分の一般制御情報を、その時限の直前の時限が終了するまでに送信しても良いし、連続する複数時限分の一般制御情報を、その複数時限の最初の時限が開始されるまでに送信しても良い。また、送信制御部380は、所定の単位期間ごとに、その単位期間が開始される前に、一般制御情報を制御装置100へ送信するようにしても良い。具体的には、例えば日単位で、48時限分の一般制御情報を、前日までに送信しても良い。
 また、送信制御部380は、各時限の一般制御情報を制御装置100へ送信する場合に、送信しようとする時限の直前の時限における使用電力から低下させる一般制御情報を、送信しようとする時限の直前の時限における使用電力から上昇させる一般制御情報よりも先に送信するようにしても良い。
 また、送信制御部380は、個別制御情報が生成されると、直ちに、生成された個別制御情報による制御の対象である設備機器200を制御する制御装置100へ送信する。送信制御部380は、個別制御情報を制御装置100へ送信する場合に、調整により制限値が低下する設備機器200に対する個別制御情報を、調整により制限値が上昇する設備機器200に対する個別制御情報よりも先に送信するようにしても良い。
<制御装置100の構成>
 図3は、制御装置100の構成を示す図である。制御装置100は、ネットワークを介してサーバ300および設備機器200と接続された情報処理装置として実現される。制御装置100は、制御対象の設備機器200の近隣に設けられた装置(例えば、エッジサーバ)であっても良いし、クラウド環境上に構築されたサーバ(クラウドサーバ)であっても良い。制御装置100は、制御情報取得部110と、稼働情報取得部120と、記憶部130と、制御指示生成部140と、制御指示出力部150と、稼働情報出力部160とを備える。
 制御情報取得部110は、サーバ300から設備機器200の制御情報を制御装置100のネットワークインターフェイスを介して受信して取得する。制御情報取得部110は、受信手段の一例である。制御情報取得部110が取得する制御情報には、ある時限に対する制御情報として、その時限が開始される前に取得される一般制御情報と、その時限の進行中に取得される個別制御情報とがある。一般制御情報には、需要家ごとに設定された平均使用電力の制限値の情報が含まれる。個別制御情報には、進行中の時限に対する一般制御情報に含まれる制限値を調整する新たな制限値の情報が含まれる。
 稼働情報取得部120は、制御装置100の制御対象である設備機器200の稼働情報を取得する。ここで、稼働情報取得部120が取得する稼働情報には、広く、設備機器200の稼働に関する種々の情報が含まれる。例えば、設備機器200の稼働率や継続稼働時間等の動作状態を表す情報が含まれる。また、稼働された時間帯、平日の稼働と休日の稼働の別等、設備機器200の稼働に影響を及ぼすと考えられる種々の情報を含んでも良い。さらに、稼働情報取得部120は、気温や湿度等の設備機器200が設置された環境の情報を取得しても良い。これらの情報は、情報の種類に応じて、既存の種々の方法で取得し得る。例えば、設備機器200自体から取得し得る他、各種のセンサ装置等から取得し得る。また、日時の情報は、例えば、制御装置100に設けられた時計機能やカレンダー機能により得られる。
 記憶部130は、制御情報取得部110および稼働情報取得部120により取得された各種の情報を記憶する。制御情報取得部110により取得された制御情報は、設備機器200を制御するために用いられる。制御情報のうち、各時限の一般制御情報は、各々の一般制御情報による制御が行われる時限が開始される前に、記憶部130に記憶される。稼働情報取得部120により取得された設備機器200の稼働情報は、所定のタイミングでサーバ300へ送られ、サーバ300の第1予測部320および第2予測部350による予測に用いられる。
 所定の単位期間ごとの時限の一般制御情報が、その単位期間が開始される前に、サーバ300から送信される場合、この単位期間が開始される前に、この一般制御情報が制御情報取得部110により取得され、記憶部130に記憶される。例えば、単位期間が1時限に相当する期間である場合、1時限分の一般制御情報が、その一般制御情報による制御が行われる時限が開始される前に記憶部130に記憶される。また、単位期間が複数時限分に相当する期間である場合、その複数時限分の一般制御情報が、その一般制御情報による制御が行われる最初の時限が開始される前に記憶部130に記憶される。具体的には、例えば単位期間が1日である場合、1日の48時限分の一般制御情報が、前日までに記憶部130に記憶される。
 制御指示生成部140は、制御情報取得部110により取得された制御情報に基づいて、設備機器200を制御するための制御指示を生成する。制御指示生成部140は、各需要家の設備機器200による時限ごとの平均使用電力が、時限ごとに需要家に対して設定された制限値を超えないように設備機器200を動作させる制御指示を生成する。一の需要家が複数の設備機器200を有する場合は、時限ごとに、その一の需要家が有する全ての設備機器200の平均使用電力の積算値が対応する時限の制限値を超えないように、制御指示が生成される。この場合、需要家に対して設定された制限値を超えないようにするために、需要家が自身の複数の設備機器200に対して電力を割り振る方法については、特に限定しない。例えば、設備機器200の種類や装置規模等に応じて均等に割り振っても良い。また、特定の設備機器200に対して十分に電力を割り当て、残りの電力を他の設備機器200に割り振っても良い。また、ある時限では、一部の設備機器200を動作させず、一部の設備機器200のみで電力を使用するようにしても良い。また、制御指示生成部140は、稼働情報取得部120により取得した設備機器200の稼働情報を参酌して制御指示を生成しても良い。制御情報取得部110により取得された制御情報のうち、一般制御情報に基づいて制御指示生成部140により生成された制御指示は、記憶部130に保持される。
 制御指示出力部150は、制御情報取得部110により取得された制御情報のうち、一般制御情報に基づいて制御指示生成部140により生成された制御指示を、その一般制御情報による制御が行われる時限において記憶部130から読み出し、制御対象の設備機器200へ送信する。また、制御指示出力部150は、制御情報取得部110により取得された制御情報のうち、個別制御情報に基づいて制御指示生成部140により生成された制御指示を、直ちに制御対象の設備機器200へ送信する。制御指示を生成する制御指示生成部140および生成された制御指示を設備機器200へ送信する制御指示出力部150は、制御装置100における制御手段の一例である。
 稼働情報出力部160は、稼働情報取得部120により取得され、記憶部130に保持された設備機器200の稼働情報を、所定の条件に応じて、記憶部130から読み出してサーバ300へ送信する。稼働情報の読み出しおよび送信は、サーバ300からの要求に応じて行っても良いし、1日の決まった時間等に定期的に行っても良い。
<制御装置100およびサーバ300のハードウェア構成>
 図4は、制御装置100およびサーバ300のハードウェア構成例を示す図である。制御装置100およびサーバ300は、例えば、コンピュータにより実現される。制御装置100およびサーバ300がクラウド環境に構築されたサーバとして実現される場合であっても、ネットワーク上の図4に示すような物理的なコンピュータのシステムリソースを用いた仮想的なシステムとして構成される。
 制御装置100を実現するコンピュータは、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)101と、記憶手段であるRAM(Random Access Memory)102、ROM(Read Only Memory)103、記憶装置104とを備える。RAM102は、主記憶装置(メイン・メモリ)であり、CPU101が演算処理を行う際の作業用メモリとして用いられる。ROM103にはプログラムや予め用意された設定値等のデータが保持されており、CPU101はROM103から直接プログラムやデータを読み込んで処理を実行することができる。記憶装置104は、プログラムやデータの保存手段である。記憶装置104にはプログラムが記憶されており、CPU101は記憶装置104に格納されたプログラムを主記憶装置に読み込んで実行する。また、記憶装置104には、CPU101による処理の結果が格納され、保存される。記憶装置104としては、例えば磁気ディスク装置やSSD(Solid State Drive)等が用いられる。
 制御装置100が図4に示すコンピュータにより実現される場合、図3を参照して説明した制御情報取得部110、稼働情報取得部120、制御指示生成部140、制御指示出力部150および稼働情報出力部160の各機能は、例えば、CPU101がプログラムを実行することにより実現される。記憶部130は、例えば、RAM102や記憶装置104により実現される。また、サーバ300が図4に示すコンピュータにより実現される場合、図2を参照して説明したグループ管理部310、第1予測部320、制限値設定部330、制御情報生成部340、第2予測部350、実績情報取得部360、制限値調整部370および送信制御部380の各機能は、例えば、CPU101がプログラムを実行することにより実現される。なお、図4に示した構成例は、制御装置100をコンピュータにより実現する場合の一例に過ぎない。
<設備機器200の構成>
 図5は、設備機器200の構成を示す図である。設備機器200は、受け付け部210と、動作制御部220と、出力部230とを備える。なお、設備機器200は、その種類に応じて、設備機器200の機能を実現するために動作する機構や装置を有している。例えば、設備機器200が空調機器である場合、設備機器200は、室内機および室外機等を有する。また、設備機器200が照明設備である場合、設備機器200は、照明器具や制御スイッチ等を有する。このような機構等の種類や態様は、設備機器200の種類に応じて様々であるため、ここでは図示しない。
 受け付け部210は、制御装置100から出力された制御指示を、図示しないネットワークインターフェイスを用い、ネットワークを介して受け付ける。
 動作制御部220は、受け付け部210により受け付けた制御指示に基づいて、設備機器200に設けられた機構や装置の動作を制御する。具体的には、例えば、設備機器200が空調機器である場合、受け付け部210により制御指示として設定温度を特定する情報を受け付け、動作制御部220は、受け付けた設定温度になるように室内機および室外機の動作を制御する。なお、ここでは温度設定に係る制御の例を挙げたが、その他、空調機器により制御可能な気体に関する種々の制御(例えば、湿度や気体成分の制御等)に対して、動作制御部220による制御指示に基づく制御を適用し得る。また、空調機器以外の種々の設備機器200においても、動作制御部220は、制御装置100から受け付ける制御指示にしたがって、設備機器200の種類に応じた制御を実行する。
 出力部230は、設備機器200の動作状態に関する情報を、図示しないネットワークインターフェイスを用い、ネットワークを介して制御装置100へ出力する。
 受け付け部210、動作制御部220および出力部230は、例えば、コンピュータにより実現される。動作制御部220を実現するコンピュータは、図4を参照して説明した構成としても良い。この場合、受け付け部210、動作制御部220および出力部230の各機能は、例えば、図4に示したCPU101がプログラムを実行することにより実現される。また、受け付け部210、動作制御部220および出力部230の各機能を、専用のハードウェアにより実現しても良い。例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、その他の回路により実現される。さらに、CPU101がプログラム(ソフトウェア)を実行して実現される機能と、専用のハードウェアにより実現される機能とを組み合わせて、受け付け部210、動作制御部220および出力部230としても良い。
<制限値の設定例>
 本実施形態では、複数の需要家により構成されるグループを契約対象とし、グループ単位の時限ごとの平均使用電力に基づいて契約電力を設定する。このグループ単位の時限ごとの平均使用電力について、図面を参照してさらに説明する。
 図6は、一の需要家の使用電力の予測例を示す図である。図6(A)は過去の使用電力の実績の例を示す図、図6(B)は一日の使用電力の予測結果を示す図、図6(C)は予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。図6(A)、(B)のグラフにおいて、横軸は1日(24時間)の時限(48時限)であり、縦軸は時限ごとの平均使用電力(kW)である。図6(A)、(B)のグラフおよび図6(C)の表は、1日の各時限における設備機器200の平均使用電力の実績および予測結果を示す。また、図6(A)~(C)は、一の需要家の設備機器200に関して、需要家が有する設備機器200全体の実績および予測結果と、設備機器200のうちの空調機の実績および予測結果とを示す。
 図6(A)には、使用電力を予測しようとする日の前3日間(3日前、2日前および1日前)について時限ごとの平均使用電力の実績が示されている。各図において、薄い色のグラフが設備機器200全体の実績を示し、濃い色のグラフが空調機器の実績を示す。図6(B)には、図6(A)に示すような実績を参酌して予測された時限ごとの平均使用電力の予測結果の例が示されている。図6(B)のグラフにおいても、図6(A)の各図と同様に、薄い色のグラフが設備機器200全体の予測結果を示し、濃い色のグラフが空調機器の予測結果を示す。図6(C)には、1日の各時限(第1時限~第48時限)における設備機器200全体(図では、各設備機器200が設置された施設を表す「建物」と記載)の平均使用電力の予測値と、設備機器200のうちの空調機の平均使用電力の予測値とが対応付けて示されている。
 図7は、複数の需要家により構成されるグループの使用電力の予測の積算例を示す図である。図7(A)はグループを構成する需要家ごとの予測例を示す図、図7(B)はグループ全体の予測結果を示す図、図7(C)はグループの予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。図7(A)、(B)のグラフにおいて、横軸は1日(24時間)の時限(48時限)であり、縦軸は時限ごとの平均使用電力(kW)である。図7(A)、(B)のグラフおよび図7(C)の表は、1日の各時限における需要家およびグループの平均使用電力の予測結果を示す。ここでは、各需要家の設備機器200全体の平均使用電力の予測結果を、需要家の平均使用電力の予測結果または需要家の予測結果と記す。
 図7(A)には、グループを構成する需要家の各々における時限ごとの平均使用電力の予測結果が示されている。なお、図7(A)には、グループを構成する複数の需要家のうち、3需要家(需要家(1)~(3))の予測結果のみが示され、他は省略されている。図7(A)の各図において、薄い色のグラフが設備機器200全体の予測結果を示し、濃い色のグラフが空調機器の予測結果を示す。図7(B)には、図7(A)に示す3需要家を含むグループ全体における時限ごとの平均使用電力の予測結果が示されている。図7(B)において、各時限のグラフの区分(色分け)は、個々の時限において、グループを構成する各需要家の平均使用電力の予測値が積算されていることを表している。図7(C)には、1日の各時限(第1時限~第48時限)における各需要家の平均使用電力の予測結果の積算値が示されている。
 ここで、このグループの目標電力(図では「目標値」と記載)を1000kWとし、図7(B)および図7(C)を参照すると、第22時限~第31時限で、グループ全体の平均使用電力の予測値が目標電力を超えている。したがって、少なくともこれらの時限においては、グループ全体の平均使用電力の予測値が目標電力を超えないように、グループを構成する各需要家の使用電力に対する制限値が設定される。なお、各需要家の制限値自体は、グループ全体の予測値が目標電力を超えている時限だけでなく、グループ全体の予測値が目標電力を超えていない他の時限においても設定して良い。
 図8は、グループを構成する各需要家に対する制限値の設定例を示す図である。図8(A)はグループの時限ごとの平均使用電力の予想例を示す図、図8(B)はグループを構成する各需要家に対する制限値の配分結果を示す図、図8(C)は、グループの一の需要家に配分された時限ごとの制限値の例を示す図である。図8(A)、(B)のグラフにおいて、横軸は1日(24時間)の時限(48時限)であり、縦軸は時限ごとの平均使用電力(kW)である。
 図8(A)には、グループを構成する需要家の各々における時限ごとの平均使用電力の予測結果が示されている。このグラフは、図7(B)に示したグラフと同一である。図8(B)には、グループの各時限における平均使用電力を目標電力に揃えた場合に、グループを構成する各需要家に対して設定される制限値の配分結果の例が示されている。図8(B)において、各時限のグラフの区分(色分け)は、個々の時限において、各需要家に配分される制限値(その需要家が利用可能な使用電力)の割合を表している。各時限において各需要家に配分される制限値の割合は、原則として、図8(A)に示したグループの平均使用電力の予測における各需要家の平均使用電力の予測値の割合である。なお、個々の需要家の予測値によっては、制限値として、平均使用電力の予測値の割合ではなく下限値が与えられる場合がある。図8(C)には、グループを構成する需要家のうちの一の需要家(需要家(1))に対して配分された、1日の各時限(第1時限~第48時限)における制限値が示されている。
<制御情報の送信方法>
 サーバ300から制御装置100への制御情報の通信方法について具体例を挙げて説明する。なお、以下の説明において、グループを構成する各需要家に対して設定される制限値の積算値は、グループの目標電力に基づく閾値と同じ値になるように設定されるものとする。また、ここでは簡単のため、一の需要家に一の制御装置100が対応付けられ、各制御装置100が、対応する需要家の全ての設備機器200を制御するものとする。
 サーバ300の制限値設定部330により設定された制限値を含む制御情報(一般制御情報)は、その制御情報による制御が開始される前に制御装置100へ送信される。ここで、ある時限(以下、「対象時限」と呼ぶ)に関して、その時限の制御情報がサーバ300から制御装置100へ送信されている最中に、通信障害等により送信が中断された場合を考える。この場合、既に送信された制御情報を取得した制御装置100は、取得した制御情報(対象時限の制御情報)を用いて対象時限における設備機器200の制御を行うことができる。一方、通信の中断により制御情報を受信しなかった制御装置100は、対象時限において、対象時限の制御情報による設備機器200の制御を行うことができない。
 このような状況において、対象時限の制御情報を有しない制御装置100が設備機器200の稼働を停止させないための方策として、例えば、対象時限の直前の時限(以下、「直前時限」と呼ぶ)の制御情報を用いて設備機器200を制御することが考えられる。ここで、対象時限の制御情報に含まれる制限値は、需要家に応じて、直前時限の制限値よりも高い値である場合と、低い値である場合とがある。しかし、各需要家の制限値の積算値は目標電力に基づく閾値を超えてはならない。このため、上記のように通信の中断により一部の制御装置100が直前時限の制御情報を引き継ぐ場合であっても、その時限における各需要家の制限値の積算値は、上記の閾値以下でなければならない。
 そこで、本実施形態では、サーバ300が、直前時限の制限値に対して対象時限の制限値の方が低くなる制御情報を、直前時限の制限値に対して対象時限の制限値の方が高くなる制御情報よりも先に送信する。このようにすることで、一の対象時限における制御情報の送信がどこで中断されても、中断されるまでに送信が完了した制御情報に含まれる制限値と、送信が行われていないために用いられる直前時限の制御情報に含まれる制限値との積算値は、直前時限における各需要家の制限値の積算値以下となる。以下、具体例を挙げて説明する。
 図9は、時限ごとの制御情報の送信順の例を示す図である。図9に示す例では、需要家(1)~(5)により構成されるグループに関して、2つの連続する時限における制御情報の送信順が示されている。まず、第1時限(時限13:30~14:00)において、後続する第2時限(時限14:00~14:30)の制御情報が送信される。そして、第2時限において、後続する第3時限(時限14:30~15:00)の制御情報が送信される。また、図では、各需要家に対する制御情報の送信順が上から下へ向かう向きで示されている(図9では、「制限値転送」と記載)。
 第1時限では、各需要家の制限値として、需要家(1)に200kW、需要家(2)に50kW、需要家(3)に100kW、需要家(4)に300kW、需要家(5)に250kWが配分されている。そして、各需要家(各需要家に対応する制御装置100)に対し、第2時限の制御情報が送信される。この制御情報により各需要家に配分される制限値は、需要家(1)が170kW、需要家(2)が80kW、需要家(3)が110kW、需要家(4)が200kW、需要家(5)が340kWである。各需要家の第1時限で配分された制限値と第2時限で配分される制限値とを比較すると、需要家(1)は30kW低下し、需要家(2)は30kW上昇し、需要家(3)は10kW上昇し、需要家(4)は100kW低下し、需要家(5)は90kW上昇する。したがって、サーバ300は、制限値が低下する需要家(1)および需要家(4)の制御情報を先に送信し、制限値が増加上昇する需要家(2)、需要家(3)および需要家(5)の制御情報を後に送信する。
 より詳細には、制御情報の送信順として、制限値が低下する需要家のうち、低下幅の大きいから順に送信し、制限値が上昇する需要家のうち、上昇幅の小さい方から順に送信しても良い。図9に示す第2時限の制御情報の送信例では、制限値が低下する需要家(1)および需要家(4)のうち、低下幅の大きい方を先に、需要家(4)、需要家(1)の順で送信している。また、制限値が上昇する需要家(2)、需要家(3)および需要家(5)のうち、上昇幅の小さい方を先に、需要家(3)、需要家(2)、需要家(5)の順で送信している。
 以上のようにして、第2時限が開始される前に、各需要家の第2時限の制御情報が、各需要家に対応する制御装置100へ送信され、各制御装置100は、第2時限が開始されると、取得した制御情報に基づいて設備機器200を制御する。次に、この第2時限において、各需要家に対し、第3時限の制御情報が送信される。この制御情報により各需要家に配分される制限値は、需要家(1)が210kW、需要家(2)が50kW、需要家(3)が100kW、需要家(4)が280kW、需要家(5)が260kWである。したがって、上記のように制限値の低下幅および上昇幅に基づいて制御情報の送信順を決定すると、サーバ300は、需要家(5)、需要家(2)、需要家(3)、需要家(1)、需要家(4)の順に制御情報を送信する。
 図10は、制御情報の送信時に通信が中断した例を示す図である。図10に示す例では、図9に示した第2時限の制御情報の送信中、需要家(3)の制御情報を送信したところで通信が途絶している。この場合、第2時限の制御情報の送信が完了している需要家(1)、需要家(3)、需要家(4)については、各需要家に対応する制御装置100は、第2時限において、取得した第2時限の制御情報にしたがって設備機器200を制御する。この第2時限の制御における制限値は、取得した第2時限の制御情報に含まれる制限値であり、図10に示すように、需要家(1)が170kW、需要家(3)が110kW、需要家(4)が200kWとなっている。
 一方、第2時限の制御情報の送信が完了しなかった需要家(2)、需要家(5)については、各需要家に対応する制御装置100は、直前の第1時限の制限値を引き継いで設備機器200を制御する。したがって、第2時限の制御における制限値は、図10に示すように、需要家(2)が50kW、需要家(5)が250kWとなっている。なお、制御装置100は、該当する時限(第2時限)の制御情報を取得できなかった場合に、制限値に関しては前の時限(第1時限)の制限値を引き継ぐが、設備機器200の制御自体を前の時限の制御情報にしたがって行う必要は無い。例えば、引き継いだ制限値を超えないことを条件として、制御情報を取得できなかった場合に用いるために予め用意された制御方法にしたがって設備機器200を制御する等としても良い。
 図9および図10を参照して説明した例では、制御情報の送信順として、直前時限の制限値に対して対象時限の制限値の方が低くなる制御情報を、直前時限の制限値に対して対象時限の制限値の方が高くなる制御情報よりも先に送信することとした。また、対象時限の制限値の方が低くなる制御情報どうしでは、低下幅の大きい制御情報から順に送信し、対象時限の制限値の方が高くなる制御情報どうしでは、上昇幅の小さい制御情報から順に送信することとした。しかしながら、制御情報の送信順は、需要家ごとに順次送信し、一の需要家の制御情報の送信を完了した時点で、それまでに送信が完了した全ての制御情報における制限値の合計が、直前時限における対応する需要家の制限値の合計よりも大きくならない順番であれば良い。そこで、取り得る送信順としては、いくつかの例が考えられる。
 例えば、対象時限の制限値の方が低くなる制御情報を先に送信する場合、対象時限の制限値の方が低くなる制御情報どうしや高くなる制御情報どうしの送信順は、必ずしも制限値の低下幅や上昇幅に依らなくても良い。図9および図10の第2時限の制御情報の例であれば、図示の例では、需要家(1)および需要家(4)の制御情報を先に、需要家(2)、需要家(3)および需要家(5)の制御情報を後に送信すれば良い。したがって、例えば、
需要家(1)→需要家(4)→需要家(5)→需要家(3)→需要家(2)
のような順で送信しても良い。
 また、制御情報の送信順は、一の需要家の制御情報の送信を完了した時点で、それまでに送信が完了した制限値の合計が、直前時限における対応する需要家の制限値の合計よりも大きくならない順番であれば良い。したがって、最初に送信する制御情報は、直前時限の制限値に対して対象時限の制限値の方が低くなる制御情報である必要があるが、2番目以降に送信する制御情報は、必ずしも、対象時限の制限値の方が低くなる制御情報が先である必要は無い。例えば、図9および図10の第2時限の制御情報の例において、
需要家(1)→需要家(3)→需要家(4)→需要家(2)→需要家(5)
のような順で送信しても良い。
 また、対象時限の制限値が直前時限の制限値と同じ値である場合は、一の需要家の制御情報の送信を完了した時点で、それまでに送信が完了した制限値の合計が、直前時限における対応する需要家の制限値の合計よりも大きくならないという指針に影響しない。したがって、そのような制御情報の送信タイミングは特に限定しない。一例として、直前時限の制限値に対して対象時限の制限値の方が低くなる制御情報の後で、対象時限の制限値の方が高くなる制御情報よりも先に送るようにしても良い。
 以上、実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施形態には限定されない。例えば、上記の実施形態では、制御情報に基づく制御が行われる時限の開始前に制限値を設定し、当該の時限が開始された後に制限値を調整し得るとしたが、時限の開始前には制限値を設定せず、当該の時限内において設備機器200の稼働状況に応じて制限値を設定するようにしても良い。また、上記の実施形態では、サーバ300において時限開始後の制限値の調整を行ったが、制御装置100において制限値の調整を行っても良い。この場合、グループを構成する全ての需要家の設備機器200を制御する制御装置100が複数である場合、制御装置100どうしの間で設備機器200の稼働状況の情報をやり取りし、得られた情報に基づいて制限値を調整することが考えられる。
 また、上記の実施形態では、対象時限の制御情報の送信が途絶した場合に、直前時限の制限値を用いて設備機器200を制御することとした。これに対し、直前時限におけるグループ全体の制限値の積算値を超えないのであれば、制御装置100の記憶部130に記憶されている、直前時限以外の時限の制限値を用いて設備機器200を制御しても良い。その他、本開示の技術思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本開示に含まれる。
 ここで、上記にて説明した実施形態は、以下のように捉えることができる。本開示の電力制御システムは、複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、需要家の設備機器200の制御情報を生成するサーバ300と、生成された制御情報にしたがって需要家の設備機器200の使用電力を制御する制御装置100と、を備え、サーバ300は、予め定められた時限ごとに、グループの目標電力を超えないように、このグループに属する需要家ごとの使用電力の制限値を設定し、この制限値を含む需要家ごとの設備機器200に対する制御情報を生成する制限値設定部330および制御情報生成部340と、生成された制御情報を、制御装置100による制御が行われる時限が開始する前に、需要家の設備機器200を制御する制御装置100へ送信する送信制御部380と、を備え、制御装置100は、自装置の制御対象である設備機器200に対する時限ごとの制御情報を受信する制御情報取得部110と、受信した制御情報を保持する記憶部130と、時限ごとに、記憶部130に保持している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、需要家の設備機器200の使用電力を制御する制御指示生成部140および制御指示出力部150と、を備える、電力制御システムである。
 このようにすれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、サーバと需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することができる。
 ここで、サーバ300の制御情報生成部340は、予め定められた単位期間ごとにこの単位期間に含まれる複数の時限における制御情報を生成し、サーバ300の送信制御部380は、単位期間が開始される前に、単位期間分の時限ごとの制御情報を送信し、制御装置100の制御情報取得部110および記憶部130は、単位期間が開始される前に、単位期間分の時限ごとの制御情報を受信して保持することとしても良い。
 このようにすれば、単位期間分の制御情報を予め制御装置100に送っておけるため、サーバと需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することができる。
 また、サーバ300の制御情報生成部340は、グループに属する複数の需要家の一の時限における制限値に関して、この一の時限の直前の時限における制限値よりも高い制限値が設定される需要家のこの一の時限の制限値とこの直前の時限の制限値との差分の合計が、この一の時限の直前の時限における制限値よりも低い制限値が設定される需要家のこの一の時限の制限値とこの直前の時限の制限値との差分の合計よりも大きくならないように、制限値を設定することとしても良い。
 このようにすれば、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、サーバ300の送信制御部380は、グループに属する複数の需要家の各々の設備機器200に対する一の時限における制御情報を、この制御情報により制御される設備機器200を制御対象とする制御装置100へ送信する場合に、この一の時限の制限値をこの一の時限の直前の時限における制限値から低下させる制御情報を、この一の時限の制限値をこの一の時限の直前の時限における制限値から上昇させる制御情報よりも先に送信することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、サーバ300の送信制御部380は、一の時限の制限値をこの一の時限の直前の時限における制限値から低下させる制御情報のうち、低下幅の大きい制御情報から順に送信し、一の時限の制限値をこの一の時限の直前の時限における制限値から上昇させる制御情報のうち、上昇幅の小さい制御情報から順に送信することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において、需要家ごとに順次送信される制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、サーバ300の送信制御部380は、グループに属する複数の需要家の各々の設備機器200に対する一の時限における制御情報を、この制御情報により制御される設備機器200を制御対象とする制御装置100へ送信する場合に、この制御情報を、グループに属する需要家ごとに順次送信すると共に、送信順を、グループに属する需要家のうちの一の需要家の制御情報の送信を完了した時点で、それまでに送信が完了した全ての制御情報における制限値の合計が、この一の時限の直前の時限における対応する需要家の制限値の合計よりも大きくならない順番として送信することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において、需要家ごとに順次送信される制御情報の通信時に、グループに属する需要家の一部に対して制御情報の送信が完了した時点で通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えることを抑制することができる。
 また、制御装置100の制御指示生成部140は、一の時限の制御情報を、この一の時限が開始するまでに受信しなかった場合、記憶部130に保持されているこの一の時限の前の時限に対する制御情報の制限値を超えないように、設備機器200を制御することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えないように設備機器200を制御することができる。
 また、本開示の制御装置100は、複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを構成し、グループに属する需要家の設備機器200の使用電力を制御する制御装置100であって、グループに属する需要家ごとの使用電力に関してグループの目標電力を超えないように設定された制限値を含む、予め定められた時限ごとの、需要家ごとの設備機器200に対する制御情報を受信する制御情報取得部110と、制御情報取得部110により受信した制御情報を記憶する記憶部130と、時限ごとに、記憶部130に記憶している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、需要家の設備機器200の使用電力を制御する制御指示生成部140および制御指示出力部150と、を備える、制御装置100である。
 このようにすれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても設備機器200を制御することができる。
 ここで、制御指示生成部140は、一の時限の制御情報を、この一の時限が開始するまでに受信しなかった場合、記憶部130に保持されているこの一の時限の前の時限に対する制御情報の制限値を超えないように、設備機器200を制御することとしても良い。
 このようにすれば、サーバと需要家施設との間において制御情報の通信時に通信障害が発生しても、グループに属する需要家の制限値の積算値がグループの目標電力を超えないように設備機器200を制御することができる。
 また、本開示のプログラムは、複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを構成し、グループに属する需要家の設備機器200の使用電力を制御する制御装置100を制御するコンピュータを、グループに属する需要家ごとの使用電力に関してグループの目標電力を超えないように設定された制限値を含む、予め定められた時限ごとの、需要家ごとの設備機器200に対する制御情報を受信する制御情報取得部110と、時限ごとに、制御情報取得部110により受信した制御情報を記憶する記憶部130に記憶している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、需要家の設備機器200の使用電力を制御する制御指示生成部140および制御指示出力部150として、機能させるプログラムである。
 このプログラムをインストールしたコンピュータによれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御(制限)を行う場合に、サーバと需要家施設との間の通信に起因する障害を抑制することができる。
100…制御装置、110…制御情報取得部、120…稼働情報取得部、130…記憶部、140…制御指示生成部、150…制御指示出力部、160…稼働情報出力部、200…設備機器、210…受け付け部、220…動作制御部、230…出力部、300…サーバ、310…グループ管理部、320…第1予測部、330…制限値設定部、340…制御情報生成部、350…第2予測部、360…実績情報取得部、370…制限値調整部、380…送信制御部

Claims (10)

  1.  複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、
     需要家の設備機器の制御情報を生成する制御情報生成サーバと、
     生成された前記制御情報にしたがって需要家の設備機器の使用電力を制御する制御装置と、を備え、
     前記制御情報生成サーバは、
     予め定められた時限ごとに、前記グループの前記目標電力を超えないように、当該グループに属する需要家ごとの使用電力の制限値を設定し、当該制限値を含む当該需要家ごとの設備機器に対する前記制御情報を生成する生成手段と、
     生成された前記制御情報を、当該制御装置による制御が行われる時限が開始する前に、前記需要家の設備機器を制御する前記制御装置へ送信する送信手段と、を備え、
     前記制御装置は、
     自装置の制御対象である設備機器に対する前記時限ごとの前記制御情報を受信する受信手段と、
     受信した前記制御情報を保持する記憶手段と、
     前記時限ごとに、前記記憶手段に保持している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、前記需要家の設備機器の使用電力を制御する制御手段と、
     を備える、電力制御システム。
  2.  前記制御情報生成サーバの前記生成手段は、予め定められた単位期間ごとに当該単位期間に含まれる複数の前記時限における前記制御情報を生成し、
     前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記単位期間が開始される前に、当該単位期間分の前記時限ごとの前記制御情報を送信し、
     前記制御装置の前記受信手段および前記記憶手段は、前記単位期間が開始される前に、当該単位期間分の前記時限ごとの前記制御情報を受信して保持する、請求項1に記載の電力制御システム。
  3.  前記制御情報生成サーバの前記生成手段は、前記グループに属する複数の需要家の一の時限における前記制限値に関して、当該一の時限の直前の時限における制限値よりも高い制限値が設定される需要家の当該一の時限の制限値と当該直前の時限の制限値との差分の合計が、当該一の時限の直前の時限における制限値よりも低い制限値が設定される需要家の当該一の時限の制限値と当該直前の時限の制限値との差分の合計よりも大きくならないように、当該制限値を設定する、請求項1に記載の電力制御システム。
  4.  前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記グループに属する複数の需要家の各々の設備機器に対する一の時限における前記制御情報を、当該制御情報により制御される設備機器を制御対象とする前記制御装置へ送信する場合に、当該一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から低下させる制御情報を、当該一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から上昇させる制御情報よりも先に送信する、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電力制御システム。
  5.  前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から低下させる制御情報のうち、低下幅の大きい制御情報から順に送信し、前記一の時限の制限値を当該一の時限の直前の時限における制限値から上昇させる制御情報のうち、上昇幅の小さい制御情報から順に送信する、請求項4に記載の電力制御システム。
  6.  前記制御情報生成サーバの前記送信手段は、前記グループに属する複数の需要家の各々の設備機器に対する一の時限における前記制御情報を、当該制御情報により制御される設備機器を制御対象とする前記制御装置へ送信する場合に、当該制御情報を、当該グループに属する需要家ごとに順次送信すると共に、送信順を、当該グループに属する需要家のうちの一の需要家の制御情報の送信を完了した時点で、それまでに送信が完了した全ての制御情報における制限値の合計が、当該一の時限の直前の時限における対応する需要家の制限値の合計よりも大きくならない順番として送信する、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電力制御システム。
  7.  前記制御装置の前記制御手段は、一の時限の制御情報を、当該一の時限が開始するまでに受信しなかった場合、前記記憶手段に保持されている当該一の時限の前の時限に対する制御情報の制限値を超えないように、前記設備機器を制御する、請求項1乃至請求項6の何れかに記載の電力制御システム。
  8.  複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを構成し、当該グループに属する需要家の設備機器の使用電力を制御する電力制御装置であって、
     前記グループに属する需要家ごとの使用電力に関して当該グループの前記目標電力を超えないように設定された制限値を含む、予め定められた時限ごとの、当該需要家ごとの設備機器に対する制御情報を受信する受信手段と、
     前記受信手段により受信した前記制御情報を記憶する記憶手段と、
     前記時限ごとに、前記記憶手段に記憶している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、前記需要家の設備機器の使用電力を制御する制御手段と、
     を備える、電力制御装置。
  9.  前記制御手段は、一の時限の制御情報を、当該一の時限が開始するまでに受信しなかった場合、前記記憶手段に保持されている当該一の時限の前の時限に対する制御情報の制限値を超えないように、前記設備機器を制御する、請求項8に記載の電力制御装置。
  10.  複数の需要家により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを構成し、当該グループに属する需要家の設備機器の使用電力を制御する電力制御装置を制御するコンピュータを、
     前記グループに属する需要家ごとの使用電力に関して当該グループの前記目標電力を超えないように設定された制限値を含む、予め定められた時限ごとの、当該需要家ごとの設備機器に対する制御情報を受信する受信手段と、
     前記時限ごとに、前記受信手段により受信した前記制御情報を記憶する記憶手段に記憶している制御情報のうち該当する時限の制御情報に従って、前記需要家の設備機器の使用電力を制御する制御手段として、
     機能させる、プログラム。
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