(57)【要約】【課題】デマンド制御のオン／オフの切り替え時の、機器動作の急変を従来よりも緩和可能とする。【解決手段】機器制御部５４は、デマンド時限内の所定の判定期間に亘り、管理対象機器２０の消費電力制限を解除するベースライン判定制御を実行する。デマンド制御実行判定部４８は、判定期間におけるビル単位消費電力の積算値に基づいた推定値であるベースラインＢＬの値がデマンド時限終点までにデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過するか否かを判定する。ベースラインＢＬの値がデマンド時限終点までにデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過すると判定されたときに、機器制御部５４は、判定期間後、管理対象機器２０の消費電力を制限するデマンド制御を実行する。さらに機器制御部５４は、デマンド時限の終点においてデマンド制御が実行されているときに、次のデマンド時限における判定期間の前に、管理対象機器２０に対する消費電力の制限を徐々に緩和させる制限緩和制御を実行する。【選択図】図７
2020031494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビルに設置された管理対象機器の消費電力を制御する制御部と、
デマンド時限内の所定のタイミングで前記ビル全体の消費電力であるビル単位消費電力を検出する電力検出部と、
検出されたビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限終点までに所定のデマンド制御実行値を超過するか否かを判定する判定部と、
を備える電力管理装置であって、
前記制御部は、前記デマンド時限内の所定の判定期間に亘り、前記管理対象機器の消費電力制限を解除するベースライン判定制御を実行し、
前記判定部は、前記判定期間における前記ビル単位消費電力の積算値に基づいた推定値であるベースラインの値が前記デマンド時限終点までに前記デマンド制御実行値を超過するか否かを判定し、
前記ベースラインの値が前記デマンド時限終点までに前記デマンド制御実行値を超過すると判定されたときに、前記制御部は、前記判定期間後、前記管理対象機器の消費電力を制限するデマンド制御を実行し、
前記制御部は、前記デマンド時限の終点において前記デマンド制御が実行されているときに、次のデマンド時限における前記判定期間の前に、前記管理対象機器に対する消費電力の制限を徐々に緩和させる制限緩和制御を実行する、
電力管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力管理装置であって、
前記制御部は、
前記判定期間の後、前記管理対象機器に対する消費電力の制限内容が異なる、複数の制御レベル別のデマンド制御リストから、所定の制御レベルの前記デマンド制御を実行し、
前記制限緩和制御において、その直前の前記デマンド時限の終点において実行されたレベルの前記デマンド制御から、消費電力の制限内容が緩和されたレベルに段階的に移行するように前記デマンド制御を実行する、
電力管理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力管理装置であって、
前記デマンド時限の終点における前記ベースラインの値と、当該終点における前記ビル単位消費電力の積算値との差分から、電力削減量を算出する電力削減量算出部を備える、
電力管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デマンド制御によって電力管理を行う、電力管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばビル等の建物における、高圧受電の契約者（ビルオーナー等）は、当該建物における消費電力の最大値である契約電力を定めた受電契約を電気事業者と結ぶ。消費電力の計算単位は、単位時間当たりの平均消費電力で表される。例えばデマンド時限と呼ばれる所定期間（例えば３０分間）におけるビル全体の消費電力の平均値（需要電力）が契約電力との比較対象となる。
【０００３】
例えばビルにて実際に消費された需要電力が予め定められた契約電力を超過すると、その契約電力に関わらず、超過した需要電力を基準にして契約期間（例えば一年間）の基本料金が設定される。
【０００４】
そこで従来から、ビルの需要電力を契約電力以下に抑える、電力管理システム（ＥＭＳ、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。電力管理システムは、いわゆるデマンド制御に基づいて電力管理を行う。
【０００５】
例えば、契約電力より低い値にデマンド制御実行値が設定される。そして需要電力がデマンド制御実行値を超過すると予測されると、当該超過を回避すべく管理対象機器の消費電力が絞り込まれる。例えば稼働中の機器が一部停止させられる。
【０００６】
このようなデマンド制御に付加されるサービスとして、デマンド制御を実行したことによる消費電力の削減量を算出するサービスが知られている。例えば特許文献１では、省エネ施策を実施していない状態の消費電力量に基づいて使用予測電力量を求めるとともに、省エネ時使用エネルギ予測量を予測している。また特許文献２では、過去の消費電力量の実績値に基づいてベースラインを求めるとともに、当該ベースラインに対してデマンド制御実行時の消費電力量が下回った分を電力削減量としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４２０４６号公報
【特許文献２】特開２０１４−９６９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のデマンド制御においては、デマンド制御による電力削減量を求めるために、デマンド制御が実行されなかったと仮定したときの消費電力推定値であるベースラインが求められる。例えばデマンド制御の実行が一旦停止され、その期間の消費電力が複数点に亘って取得される。さらに当該複数点の消費電力に基づいて例えば近似直線が求められ、これがベースラインとなる。
【０００９】
しかしながら、ベースラインを求める際に、それまで実行されていたデマンド制御が中断されると、それまで出力を抑制されていた機器が一斉に出力を増加させるおそれがある。これらの機器が設置されたテナント等の利用者にとっては、周辺機器の動作が一斉に高出力となって動作音が気になるなど、違和感を覚えるおそれがある。
【００１０】
そこで本発明は、デマンド制御のオン／オフの切り替え時の、機器動作の急変を従来よりも緩和可能な、電力管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電力管理装置に関する。当該装置は、制御部、電力検出部、及び判定部を備える。制御部は、ビルに設置された管理対象機器の消費電力を制御する。電力検出部は、デマンド時限内の所定のタイミングでビル全体の消費電力であるビル単位消費電力を検出する。判定部は、検出されたビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限終点までに所定のデマンド制御実行値を超過するか否かを判定する。制御部は、デマンド時限内の所定の判定期間に亘り、管理対象機器の消費電力制限を解除するベースライン判定制御を実行する。判定部は、判定期間におけるビル単位消費電力の積算値に基づいた推定値であるベースラインの値がデマンド時限終点までにデマンド制御実行値を超過するか否かを判定する。ベースラインの値がデマンド時限終点までにデマンド制御実行値を超過すると判定されたときに、制御部は、判定期間後、管理対象機器の消費電力を制限するデマンド制御を実行する。さらに制御部は、デマンド時限の終点においてデマンド制御が実行されているときに、次のデマンド時限における判定期間の前に、管理対象機器に対する消費電力の制限を徐々に緩和させる制限緩和制御を実行する。
【００１２】
上記発明によれば、デマンド時限の終点とその次のデマンド時限の判定期間との間、言い換えると、デマンド制御のオン／オフの切り替えの間に制限緩和制御が実行されるので、機器動作の急変を緩和可能となる。
【００１３】
また上記発明において、制御部は、判定期間の後、管理対象機器に対する消費電力の制限内容が異なる、複数の制御レベル別のデマンド制御リストから、所定の制御レベルのデマンド制御を実行してもよい。またこの場合、制御部は、制限緩和制御において、その直前のデマンド時限の終点において実行されたレベルのデマンド制御から、消費電力の制限内容が緩和されたレベルに段階的に移行するようにデマンド制御を実行してもよい。
【００１４】
上記発明によれば、制限緩和制御において、制御レベルを段階的に、制限を緩和する方向に移行させる。制御レベルごとにその制御内容は定められており、制御レベルを移行させるのみにて消費電力の制限が緩和されるから、制限緩和制御において都度緩和対象の機器を選択する等の煩雑な作業が回避され、スムーズな制限緩和が可能となる。
【００１５】
また上記発明において、デマンド時限の終点におけるベースラインの値と、当該終点におけるビル単位消費電力の積算値との差分から、電力削減量を算出する電力削減量算出部を備えてもよい。
【００１６】
上記発明によれば、デマンド制御によるいわゆる省エネ効果が、電力削減量としてデマンド時限ごとに求めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、デマンド制御のオン／オフの切り替え時の、機器動作の急変を従来よりも緩和可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る電力管理装置を含む、電力系統図を例示する図である。
【図２】電力管理装置の機能ブロックを例示する図である。
【図３】デマンド制御におけるビル単位消費電力の積算値を説明する図である。
【図４】デマンド制御の実行プロセスについて説明する図（１／２）である。
【図５】デマンド制御の実行プロセスについて説明する図（２／２）である。
【図６】制御レベルリストを例示する図である。
【図７】本実施形態に掛かるデマンド制御プロセスを例示する図である。
【図８】本実施形態に掛かるデマンド制御フローを示すタイムチャート（１／２）である。
【図９】本実施形態に掛かるデマンド制御フローを示すタイムチャート（２／２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、本実施形態に係る電力管理装置１０を含む、電力管理システムが例示される。図１に例示される電力管理システムは、例えばビル等の複数階建築設備の監視制御システムであるＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）から構成される。
【００２０】
電力管理システムは、電力管理装置１０（Ｂ−ＯＷＳ）、サブコントローラ１４Ａ〜１４Ｃ（Ｂ−ＢＣ）、デジタルコントローラ１６Ａ，１６Ｂ（ＤＤＣ）、リモートステーション１８（ＲＳ）を備え、これらがバスに接続される。デジタルコントローラ１６Ａ，１６Ｂ及びリモートステーション１８は管理対象機器である各電気機器２０Ａ〜２０Ｄや各種センサ２２Ａ〜２２Ｆに接続される。
【００２１】
電気機器２０Ａ〜２０Ｄは、ビル内に設置される種々の設備機器であり、電力管理装置１０の管理対象機器である。電気機器２０Ａ〜２０Ｄには、例えば照明機器、空調機器、昇降機、衛生機器、防災機器、及び防犯機器等が含まれる。図１の例では、電気機器２０Ａは照明機器であり、電気機器２０Ｂは照明操作盤であり、電気機器２０Ｃは空調機であり、電気機器２０Ｄはエレベーター制御盤である。
【００２２】
また、センサ２２Ａは照度センサであり、センサ２２Ｂは照明電力メータであり、２２Ｃは空調機センサであり、センサ２２Ｄは空調電力メータであり、センサ２２Ｅはエレベーター電力メータである。
【００２３】
さらにセンサ２２Ｆは需要電力メータであり、要するに電力管理装置１０が管理対象とするビルに電気事業者から送電されるビル全体の消費電力（ビル単位消費電力）を計量するメータである。需要電力メータ２２Ｆは例えば電気事業者によって設置され、需要電力メータ２２Ｆが検出したビル単位消費電力は電気事業者に送信される。電気事業者に送信されるビル単位消費電力を電力管理装置１０もモニタリング可能とすることで、電気事業者とビル管理者との間で需要電力の情報を共有化できる。
【００２４】
なお、図１は紙面の都合上、電力管理装置１０の下位に接続されるサブコントローラ１４等の機器の一部を例示するものであって、図示した構成の他にも種々の機器が接続されていてよい。
【００２５】
電力管理装置１０は、例えばいわゆるＢ−ＯＷＳ（ＢＡＣｎｅｔ  Ｏｐｅｒａｔｏｒ  Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）から構成されており、管理者等により操作監視されるクライアントＰＣとしての機能と、データ保存やアプリケーション処理等を行うサーバとしての機能を備えている。電力管理装置１０では、例えば画面表示や設定操作が行われる。
【００２６】
また電力管理装置１０は、タイマ３８から時間情報を受信する。これにより、後述するデマンド時限、ビル単位消費電力のサンプリングタイミング、制御レベルの変更タイミング等が定められる。なおタイマ３８は、電力管理装置１０に内蔵されていてもよい。
【００２７】
サブコントローラ１４は主に制御機能を担う。サブコントローラ１４は、例えばいわゆるＢ−ＢＣ（ＢＡＣｎｅｔ  ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）から構成されており、デジタルコントローラ１６やリモートステーション１８等の端末伝送機器と通信し、ポイントデータやスケジュール制御等を管理する。例えばサブコントローラ１４は、空調設備系統、照明設備系統、昇降機系統、衛生設備系統、防犯設備系統等、各機能別系統（サブシステム）ごとに一つずつ設けられる。
【００２８】
デジタルコントローラ１６はいわゆるＤＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であってよく、ＢＥＭＳにおける分散制御を実現するための調節器としての機能を備える。例えばデジタルコントローラ１６はサブコントローラ１４から送られたスケジュール設定に基づくプログラム制御や、同じくサブコントローラ１４から送られた目標値に基づくフィードバック制御等により、接続先の電気機器２０Ｃ，２０Ｄを制御する。また、デジタルコントローラ１６はセンサ２２Ｃ〜２２Ｅの計測値や電気機器２０Ｃ，２０Ｄの警告等を上記システムや他のデジタルコントローラ１６に送信する。
【００２９】
リモートステーション１８はアウトステーション、ローカルステーションとも呼ばれ、接続先のセンサ２２Ａ，２２Ｂや電気機器２０Ａ，２０Ｂの監視や制御を行う。機能的にはデジタルコントローラ１６と重複するため、デジタルコントローラ１６及びリモートステーション１８は接続先の電気機器２０Ａ〜２０Ｄやセンサ２２Ａ〜２２Ｅに応じて適宜どちらか一方が選択される。
【００３０】
電力管理装置１０、サブコントローラ１４、デジタルコントローラ１６、及びリモートステーション１８はコンピュータから構成される。例えば代表的に電力管理装置１０に示すように、そのいずれにも、ＣＰＵ２６、メモリ２８、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３０、入力部３２、出力部３４、及び入出力インターフェース３６が設けられる。
【００３１】
後述するように、電力管理装置１０のＣＰＵ２６、メモリ２８及びハードディスクドライブ３０によって、図２に例示されるような機能ブロックが構成される。また、出力部３４は例えばディスプレイであって、例えばビル単位消費電力の変化等が表示される。入力部３２はキーボードやマウス等の入力デバイスであってよく、例えば後述するデマンド制御リストの登録内容を設定、変更可能となっている。
【００３２】
図２には、電力管理装置１０の機能ブロックが例示されている。電力管理装置１０は、電力積算部４０、ベースライン算出部４２、電力削減量算出部４４、ベースライン比較部４６、デマンド制御実行判定部４８、レベル設定部５０、及び機器制御部５４を備える。これらの機能部は、電力管理装置１０のＣＰＵ２６、メモリ２８、ハードディスクドライブ３０等の各リソースが割り当てられることで構成される。また電力管理装置１０は、ＨＤＤ３０及びメモリ２８の一部として、電力設定値記憶部６０、デマンド制御レベル記憶部６２、及び設定レベル記憶部６４を備える。
【００３３】
電力管理装置１０の各機能ブロックの作用効果について概説すると、電力積算部４０は、需要電力メータ２２Ｆからビル単位消費電力を取得し、デマンド時限内でビル単位消費電力を積算する。ベースライン算出部４２は、後述するように、デマンド制御が実行されていないときのビル単位消費電力の推定値であるベースラインＢＬを算出する。
【００３４】
電力削減量算出部４４は、ベースラインＢＬと、デマンド時限終点時における実際のビル単位消費電力の積算値との差に基づいて、デマンド制御の実行に伴う電力削減量を算出する。ベースライン比較部４６は、ベースラインＢＬとデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄとの差分ΔＰ＿Ｄｔｍを求める。デマンド制御実行判定部４８は、差分ΔＰ＿Ｄｔｍに基づいて、デマンド制御の実行可否を判定する。
【００３５】
レベル設定部５０は、デマンド制御の実行に当たり、制御レベルを設定する。機器制御部５４は、設定された制御レベルに基づいて、管理対象機器２０の消費電力を制御（抑制）する。
【００３６】
電力設定値記憶部６０には、種々の電力設定値が記憶されており、例えばデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄ、閾値Ｐ＿Ｃｔｒ等が記憶される。デマンド制御レベル記憶部６２には、制御レベル別の制御内容が記憶されている。設定レベル記憶部６４には、設定された制御レベルの現在値が記憶される。なお、これら各機能部の機能、作用については後述する。
【００３７】
＜デマンド制御＞
デマンド制御では、デマンド時限と呼ばれる所定期間（例えば３０分間）におけるビル単位消費電力の平均値（需要電力）が、予め定めた契約電力を超過しないように、機器制御部５４がビル内の管理対象機器２０の消費電力を制御する。
【００３８】
このデマンド制御に当たり、デマンド時限におけるビル単位消費電力の積算値が用いられる。例えばデマンド時限内（３０分）の所定のタイミング（例えば一分）で、需要電力メータ２２Ｆから電力管理装置１０の電力積算部４０（図２参照）にビル単位消費電力が送信される。電力［ｋＷ］は瞬時値であるところ、例えば一分間の平均電力として、需要電力メータ２２Ｆから電力積算部４０にビル単位消費電力が送信される。
【００３９】
デマンド制御の主目的は、需要電力が契約電力を超過することを回避することにあるが、このような回避を可能とするために、図３に例示されるような、ビル単位消費電力の積算値が用いられる。図３のグラフは、ビル単位消費電力の積算値の、デマンド時限ごとの変化を例示するものであって、横軸が時間［ｍｉｎ］、縦軸が電力［ｋＷ］を示す。
【００４０】
ビル単位消費電力の積算値は、デマンド時限内の所定の各サンプリングタイミングで需要電力メータ２２Ｆが検出し電力積算部４０に送信されたビル単位消費電力を積算することで求められる。例えばサンプリングタイミングが１分ごとであり、デマンド時限が３０分である場合、デマンド時限ごとに最大３０点のビル単位消費電力データが電力積算部４０により積算される。この最大値が、デマンド時限終点時における、ビル単位消費電力積算値となる。
【００４１】
デマンド制御では、このビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限の始点から終点までの間に、所定のデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄ（図４参照）を超過するか否かが判定される。デマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄは、例えば契約電力に基づく閾値Ｐ＿Ｃｔｒより低くなるように設定される。例えば閾値Ｐ＿Ｃｔｒの７０％以上９０％以下の値にデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄが設定される。閾値Ｐ＿Ｃｔｒは、例えば契約電力×デマンド時限のサンプリング数（例えば３０点）から求められる。
【００４２】
デマンド制御はビル内の空調機器等、管理対象機器２０の消費電力を抑制する制御である。このことから、ビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限の全期間を通してデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを下回るときには、ビルの利用者の快適性を考慮すると、デマンド制御を実行しないことが好ましい。そこで、デマンド時限の所定の期間、例えば図４のようなデマンド時限の始点から時刻ｔ１まで、デマンド制御、つまり管理対象機器の消費電力制限を強制的に解除する判定期間が設けられる。
【００４３】
判定期間におけるビル単位消費電力の積算値から、破線で示すベースラインＢＬが求められる。例えば判定期間におけるビル単位消費電力の積算値の全データをもとに、最小二乗法によって近似直線が求められ、これがベースラインＢＬとなる。
【００４４】
ベースラインＢＬは、デマンド時限の全期間においてデマンド制御が実行されなかった場合の、ビル単位消費電力積算値の推定値（予測値）を表すものとなる。この推定値（予測値）が、デマンド時限の終点までにデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過するのであれば、判定期間の終点ｔ１以降に、デマンド制御が実行される。
【００４５】
デマンド制御においては、需要電力が契約電力を超過することを抑制することを主目的とするが、需要電力が契約電力よりも過剰に下回ると、空調の動作が過度に抑えられる等、ビルの利用者の快適性が低下するおそれがある。そこで、判定期間の終点ｔ１以降は、定期的にビル単位消費電力積算値をチェックして、管理対象機器２０の消費電力の絞込みが過剰とならないように調整してもよい。
【００４６】
例えば図５に例示されるように、デマンド時限の時刻ｔ１以降の期間が複数期間（例えば４分ごと）に分割され、各期間におけるビル単位消費電力積算値の各プロットから破線で示す予想直線Ｌｎ（Ｌ１〜Ｌ４）が求められる。この予想直線の、デマンド時限終点時における値と、デマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄとの差分を比較して、次の期間における制御内容が決定される。
【００４７】
例えば図２、図６を参照して、デマンド制御レベル記憶部６２には、制御レベル別の制御項目が定められる。制御レベルは、消費電力の制限度合いを定めるものであって、デマンド制御レベル記憶部６２には、制御レベルごとに、管理対象機器に対する消費電力の制限内容が各レベルで異なるように設定される。例えば制御レベルは、レベル番号が低いほど、制限度合いが緩い（甘い）。
【００４８】
制御項目は、機器ごとに定められる。例えば制御レベルＤｍｄＬｖ１では、空調１に対して風量の上限が中に制限される（強設定が禁止される）。制御レベルが上がるほど、対象となる機器及びその制限内容が強化される。例えば制御レベルが上がるほど、対象機器が追加される。また、制御レベルが上がるほど、その制限内容が厳しくなる。この対象機器、及び制限内容は、予め電力管理装置１０の入力部３２（図１参照）を用いて入力設定が可能となっている。後述するように、デマンド制御実行時に、機器制御部５４は、設定された制御レベルに応じて管理対象機器２０の出力を制御する。
【００４９】
図５に戻り、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間（デマンド期間）において、制御レベルＤｍｄＬｖ４が選択される。時刻ｔ２において予想直線Ｌ１が作成され、デマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄから予想直線Ｌ１のデマンド時限終点時の値を引いた差分値ΔＰ１が求められる。当該差分値ΔＰ１が所定の閾値を超過する、つまり消費電力制限が過剰である場合には、次の期間（ｔ２〜ｔ３）は、期間ｔ１〜ｔ２よりも緩い条件の制御レベル、例えば制御レベルＤｍｄＬｖ１が選択される。
【００５０】
ところで、デマンド時限が終了して次のデマンド時限に入る際に、上述したようなデマンド制御が解除（Ｄｍｄ  Ｏｆｆ）される判定期間が設けられる。このとき、先のデマンド時限終点時に実行されていたデマンド制御が解除される。この解除によって消費電力の制限対象となっていた機器が一斉に出力を増加させるおそれがある。
【００５１】
例えば図５を参照して、デマンド時限の終点時において設定されていた制御レベルＤｍｄＬｖ３が、次のデマンド時限に入った時点で解除される。例えば図６を参照して、このとき、停止していた空調１が始動し、空調２は風量が増加し、消灯されていた照明１，２が点灯する。このように、デマンド時限の終点から判定期間への切り替わり時に、消費電力の制限対象となっていた機器が一斉に出力を増加させ、これによりビルの利用者は動作音が気になったり、部屋が突然明るくなったことに違和感を覚えるおそれがある。
【００５２】
そこで本実施形態に係る電力管理装置１０では、デマンド時限の終点から次のデマンド時限の判定期間の間に、バッファ期間を設けている。バッファ期間では、直前のデマンド時限の終点においてデマンド制御が実行されているとき、その次のデマンド時限における判定期間の前に、管理対象機器２０に対する消費電力の制限を徐々に緩和させる制限緩和制御が、機器制御部５４により実行される。
【００５３】
例えば図７を参照して、デマンド時限の終点において制御レベルＤｍｄＬｖ４が設定されている場合に、その次のデマンド時限の始点ｔ０から時刻ｔａまでの期間がバッファ期間として設定される。このバッファ期間に、管理対象機器に対する消費電力の制限が徐々に緩和される制限緩和制御が実行される。例えば制限緩和制御では、制御レベルが徐々に引き下げられる、言い換えると、バッファ期間では、制御レベルが、消費電力の制限内容が緩和されたレベルに段階的に移行される。
【００５４】
このようなバッファ期間を設けることにより、消費電力の制限が徐々に緩和されていくから、機器の出力が一斉に増加する等の急変が避けられる。
【００５５】
＜デマンド制御実行フロー＞
図８、図９には、本実施形態に係るデマンド制御フローが例示される。当該制御フローは、デマンド時限ごとに繰り返し実行される。したがって図８の制御フローの始点（Ｓｔａｒｔ）は、デマンド時限の始点（時刻ｔ０）となる。
【００５６】
デマンド時限のカウントがタイマ３８（図２参照）によって開始される。電力積算部４０は、それまでの積算値をゼロに再設定して、需要電力メータ２２Ｆから送信されるビル単位消費電力の値を積算する。
【００５７】
図８を参照して、レベル設定部５０は、直前のデマンド時限における、最後の（時刻ｔ６以降の期間の）制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎ（ｎ：１〜４）を取得する（Ｓ１０）。例えばデマンド制御実行中の制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎは設定レベル記憶部６４に記憶されており、レベル設定部５０は、設定レベル記憶部６４から直前のデマンド時限における、最後の制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎを取得する。
【００５８】
次にレベル設定部５０は、バッファ期間の最初の制御レベルとして、取得した最後の制御レベルから制御レベルを一段階引き下げる（Ｓ１２）。引き下げられた制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎは設定レベル記憶部６４に記憶（更新）される。また引き下げられた制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎは機器制御部５４に送信される。
【００５９】
制限緩和制御として、機器制御部５４はデマンド制御レベル記憶部６２を参照して、引き下げられた制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎに応じた制御リストを取得する。つまり、引き下げられた制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎに応じた制御対象機器及びその制御内容を取得する。機器制御部５４は、取得した制御対象機器及びその制御内容に基づいてデマンド制御（制限緩和制御）を実行する。
【００６０】
引き下げられた制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎが設定された後、所定期間が経過するまで待機状態となる（Ｓ１４）。この所定期間は、バッファ期間（時刻ｔ０〜ｔａ）を、制御レベルの最大値（例えば４）で割った期間であってよい。
【００６１】
所定期間経過後、レベル設定部５０は、現在設定されている制御レベルが最も制限の緩い制御レベルＤｍｄＬｖ１であるか否かを判定する（Ｓ１６）。現在設定されている制御レベルが制御レベルＤｍｄＬｖ１でない場合、ステップＳ１２に戻り、段階的に制御レベルが引き下げられる。
【００６２】
一方、現在設定されている制御レベルが最も制限の緩い制御レベルＤｍｄＬｖ１である場合、レベル設定部５０はデマンド制御を解除させるオフ指令をデマンド制御実行判定部４８に送信する。これを受けてデマンド制御実行判定部４８は、デマンド制御のオフ指令を機器制御部５４に送信する。
【００６３】
機器制御部５４は、デマンド制御のオフ指令を受けて、デマンド時限内の所定の判定期間に亘り、管理対象機器２０に対する消費電力制限を解除するベースライン判定制御を実行する（Ｓ１８）。
【００６４】
なお、デマンド制御が強制的に解除されるタイミングは、判定期間より前であってもよく、つまりバッファ期間中であってよい。例えば直前のデマンド時限における、最後の制御レベルがＤｍｄＬｖ１であるような場合に、判定期間より前にデマンド制御が解除される。
【００６５】
機器制御部５４により、判定期間に亘ってデマンド制御が強制的に解除された後、図８のフローは所定期間待機状態となる（Ｓ２０）。この待機期間には、図７に例示される判定期間が含まれる。
【００６６】
判定期間経過後、ベースライン算出部４２は、電力積算部４０からデマンド制御オフ期間（この場合は判定期間）のビル単位消費電力の積算値を複数点取得する（Ｓ２２）。さらにベースライン算出部４２は、取得したビル単位消費電力積算値から、ベースラインＢＬを算出する（Ｓ２４）。例えばベースラインＢＬは、判定期間におけるビル単位消費電力積算値から最小二乗法を用いて求めた近似直線であってよい。
【００６７】
なお、ベースラインＢＬの算出に当たり、バッファ期間のビル単位消費電力の影響を取り除いてもよい。例えば、判定期間の各ビル単位消費電力積算値から、判定期間前のバッファ期間における積算値、例えば時刻ｔａにおける積算値をそれぞれ差し引いた値を用いてベースラインＢＬを算出してもよい。
【００６８】
算出されたベースラインＢＬはベースライン比較部４６に送られる。ベースライン比較部４６は、電力設定値記憶部６０から、デマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを抽出する。さらに電力設定値記憶部６０は、デマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄから、ベースラインＢＬのデマンド時限終点（ｔ＝ｔ０）における値ＢＬ（ｔ０）を差し引いた差分値ΔＰ＿Ｄｔｍを算出する。
【００６９】
差分値ΔＰ＿Ｄｔｍはデマンド制御実行判定部４８に送信される。デマンド制御実行判定部４８は、ベースラインＢＬがデマンド時限終点までにデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過するか否かを判定する（Ｓ２６）。言い換えると、デマンド制御実行判定部４８は、需要電力メータ２２Ｆによって検出されたビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限終点までに所定のデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過するか否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ２６にて、ビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限終点までに所定のデマンド制御実行値を超過しないと予測されれば、言い換えると、例えば差分値ΔＰ＿Ｄｔｍが０以上であれば、Ｐ＿Ｄｍｄ  ≧  ＢＬ（ｔ０）であり、デマンド制御を実行しなくても需要電力は契約電力を下回ると予測されることから、デマンド制御の実行は見送られる。
【００７１】
その後、デマンド制御実行判定部４８は、デマンド時限が終了したか、言い換えると終点に到達したか否かを判定する（Ｓ２８）。デマンド時限が終了した場合は、次のデマンド時限に備えてフローの始点に戻る。
【００７２】
一方、ステップＳ２８にて、デマンド時限がまだ終点に到達していない場合には、所定時間待機の後、ステップＳ２２までフローが戻る。そして、判定期間を含むデマンド制御オフ期間のビル単位消費電力積算値が電力積算部４０からベースライン算出部４２に送られ、再びデマンド制御の実行可否が判定される。
【００７３】
ステップＳ２６に戻り、ビル単位消費電力の積算値が、デマンド時限終点までに所定のデマンド制御実行値を超過する、言い換えると、例えば差分値ΔＰ＿Ｄｔｍが負であれば、Ｐ＿Ｄｍｄ  ＜  ＢＬ（ｔ０）であり、デマンド制御を実行しなければ需要電力が契約電力を超過すると予測される。このことから、差分値ΔＰ＿Ｄｔｍが負の場合には、判定期間の終点時刻ｔ１以降、機器制御部５４によってデマンド制御が実行される（Ｓ３２）。
【００７４】
デマンド制御の実行に際して、デマンド制御実行判定部４８からレベル設定部５０に、デマンド制御のオン指令が送信される。レベル設定部５０には、ベースライン比較部４６から差分値ΔＰ＿Ｄｔｍが送信され、これに応じてレベル設定部５０は制御レベルを設定する（Ｓ３４）。
【００７５】
定性的には、差分値ΔＰ＿Ｄｔｍの絶対値が大きいほど、制限の厳しい制御レベルが選択される。設定された制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎは、設定レベル記憶部６４に送信され記憶される。
【００７６】
また設定された制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎは、機器制御部５４にも送信される。機器制御部５４は、送信された制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎの制御内容、具体的にはデマンド制御の対象となる機器とその制限内容を、デマンド制御レベル記憶部６２から抽出する。
【００７７】
さらに機器制御部５４は、デマンド制御レベル記憶部６２から抽出されたデマンド制御の対象となる機器に対して、その制限内容に応じてその動作を制御する。例えば空調機器であれば、空調機器のコントローラにて設定された値に関わらず、その出力上限が上記制限内容に応じて定められる。
【００７８】
さらに図９のフローが所定期間待機状態となる（Ｓ３６）。この待機期間は上述したように図５において小分けされたデマンド時限、例えば時刻ｔ１からｔ２の期間である。
【００７９】
上記待機期間の経過後、デマンド制御実行判定部４８はデマンド時限が終了したか否かを判定する（Ｓ３８）。デマンド時限が終了した、言い換えると終点に到達したときは、ベースライン算出部４２は、電力積算部４０から、デマンド時限終点時におけるビル単位消費電力積算値（実測値）を取得する。さらに当該デマンド時限におけるベースラインＢＬを取得して、当該ベースラインＢＬのデマンド時限終点時における値ＢＬ（ｔ０）を求める。さらにベースライン算出部４２は、ベースラインＢＬのデマンド終点時の値ＢＬ（ｔ０）とデマンド時限終点時におけるビル単位消費電力積算値との差分から、電力削減量ΔＰ＿Ｒｄｔ（図４参照）を求める（Ｓ４０）。例えば、デマンド時限終点時のベースラインＢＬの値ＢＬ（ｔ０）からデマンド時限終点時における（実際の）ビル単位消費電力積算値を差し引いて、電力削減量ΔＰ＿Ｒｄｔ（図４参照）を求める。
【００８０】
電力削減量ΔＰ＿Ｒｄｔは、デマンド制御を実行したことによる電力削減量を表しており、図１の出力部３４（ディスプレイ）から出力される。デマンド時限ごとに電力削減量が出力されることで、デマンド制御の実行に伴う省エネ効果が可視化される。電力削減量の算出後、図８のフローの始点に戻り、次のデマンド時限に備える。
【００８１】
ステップＳ３８に戻り、デマンド時限が終了していない場合、ベースライン算出部４２は、制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎ設定後のビル単位消費電力積算値を複数点取得する（Ｓ４２）。例えば図５を参照して、制御レベルＤｍｄＬｖ４が選択された時刻ｔ１からｔ２の期間のビル単位消費電力積算値を全て取得する。
【００８２】
さらにベースライン算出部４２は、取得したビル単位消費電力積算値に基づいて、例えば上述した最小二乗法に基づいて、予想直線Ｌ１を算出する（Ｓ４４）。さらにベースライン比較部４６は、求められた予想直線Ｌ１が、デマンド時限の終点においてデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過するか否かを判定する（Ｓ４６）。
【００８３】
予想直線Ｌ１が、デマンド時限の終点においてデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過すると判定されると、レベル設定部５０は、制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎを再設定する（Ｓ５０）。この再設定は、図５に示されるような、予想直線Ｌ１のデマンド時限終点時の値Ｌ１（ｔ０）とデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄとの差分値ΔＰ１（＝Ｌ１（ｔ０）−Ｐ＿Ｄｍｄ）に基づいて実行される。さらにステップＳ３６に戻り、再設定された制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎに基づいて管理機器に対する消費電力制限が実行される。
【００８４】
ステップＳ４６において、予想直線Ｌ１が、デマンド時限の終点においてデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄ以下になると判定されると、次にレベル設定部５０は、差分値ΔＰ１（＝Ｌ１（ｔ０）−Ｐ＿Ｄｍｄ）が予め定められた閾値を超過するか否かを判定する（Ｓ４８）。
【００８５】
前段のステップＳ４６にて予想直線Ｌ１がデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを超過しないことが判明したことから、ステップＳ４８では、予想直線Ｌ１がデマンド制御実行値Ｐ＿Ｄｍｄを下回り過ぎていないか、つまり消費電力の制限が過度に行われていないか否かが判定される。
【００８６】
差分値ΔＰ１が予め定められた閾値を超過する場合、ステップＳ５０に進んで制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎが再設定される。一般的にここではより制限の緩い制御レベルが設定される。差分値ΔＰ１が予め定められた閾値以下に収まる場合は、現在選択されている制御レベルＤｍｄＬｖ＿ｎが維持され、ステップＳ３６まで戻る。
【００８７】
このように本実施形態に係る電力管理装置１０では、デマンド時限の終点とその次のデマンド時限の判定期間との間、言い換えると、デマンド制御のオン／オフの切り替えの間に制限緩和制御が実行されるので、機器動作の急変を緩和可能となる。
【００８８】
なお、上述した実施形態において、ベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎを最小二乗法に基づく近似直線により求めていたが、この形態に限らない。例えばベースラインであれば判定期間の始点と終点の二点、予想直線Ｌｎであれば時刻ｔｎ〜ｔｎ+1の始点と終点の二点のビル単位消費電力積算値を結び、これをベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎとしてもよい。
【００８９】
または、例えばベースラインであれば判定期間の始点の次の点と終点の一つ前の点の二点、予想直線Ｌｎであれば時刻ｔｎ〜ｔｎ+1の始点の次の点と終点の一つ前の点の二点のビル単位消費電力積算値を結び、これをベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎとしてもよい。
【００９０】
また、ベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎの他の求め方として、ベースラインであれば時刻ｔ０（始点）、予想直線Ｌｎであれば時刻ｔｎ（始点）のビル単位消費電力積算値を除くビル単位消費電力積算値に基づいて、ベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎを求めてもよい。または、ベースラインであれば時刻ｔ０（始点）及び時刻ｔ１（終点）、予想直線Ｌｎであれば時刻ｔｎ（始点）及び時刻ｔｎ+1（終点）のビル単位消費電力積算値を除くビル単位消費電力積算値に基づいて、ベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎを求めてもよい。
【００９１】
また、ベースラインＢＬの更なる他の求め方として、例えば判定期間がデマンド時限の１／ｋの期間であるときに、判定期間の終点、つまり時刻ｔ１のビル単位消費電力積算値をｋ倍することで、ベースラインＢＬの、デマンド時限終点時の予測値を求めてもよい。
【００９２】
さらに、上述した実施形態では、ベースラインＢＬ及び予想直線Ｌｎをいずれも直線として扱ったが、要するにデマンド時限の終点時における予測値が求められればよいので、直線に代えて曲線であってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１０  電力管理装置、１４  サブコントローラ、１６  デジタルコントローラ、１８  リモートステーション、２０  管理対象機器、２２  センサ、３８  タイマ、４０  電力積算部、４２  ベースライン算出部、４４  電力削減量算出部、４６  ベースライン比較部、４８  デマンド制御実行判定部、５０  レベル設定部、５４  機器制御部、６０  電力設定値記憶部、６２  デマンド制御レベル記憶部、６４  設定レベル記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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