(57)【要約】【課題】工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うこと。【解決手段】物品の生産に直接又は間接的に関係する複数の電気機器８０と、制御装置３０とをネットワークを介して接続する。制御装置３０は、電気機器８０の電力使用パターンを学習して電気機器８０を分類し、分類結果及び物品の生産計画に基づいて複数の電気機器８０に対する電力供給計画を自動的に策定し、策定した電力供給計画と複数の電気機器８０の使用電力とに基づいて、複数の電気機器８０への電力供給を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源と、物品の生産を行う工場に配設された複数の第１の電気機器と、該工場に設けられた前記第１の電気機器を除く第２の電気機器と、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力制御を行う電力制御装置とを所定のネットワークを介して接続したオンデマンド型電力制御システムであって、
前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得する学習データ取得手段と、
前記学習データ取得手段により取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定する電力供給計画策定手段と、
前記電力供給計画策定手段により自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするオンデマンド型電力制御システム。
【請求項２】
前記学習データ取得手段により取得した電力使用パターンに応じて、前記複数の第１の電気機器を、動作開始時間を変更不可能な必須機器と、動作開始時間を変更可能な機能提供機器とに分類する分類手段をさらに備え、
前記電力供給計画策定手段は、前記分類手段により機能提供機器に分類された第１の電気機器について、当該第１の電気機器に電力供給を行う時間を定めた電力供給計画を自動的に策定する
ことを特徴とする請求項１に記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項３】
前記分類手段は、前記電力供給計画策定手段により策定された電力供給計画及び／又は前記制御手段による電力供給の制御状況に応じて、前記機能提供機器に分類された第１の電気機器を前記必須機器に変更可能であることを特徴とする請求項２に記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項４】
前記電力供給計画策定手段は、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力を合計した合計電力を所定時間単位で平均した平均使用電力を算出し、前記物品の生産計画を満たしつつ前記平均使用電力が目標値以下となる電力供給計画を策定することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項５】
前記電力供給計画策定手段は、前記第１の電気機器に供給する電力に合わせて前記第２の電気機器に供給する電力を低減することで前記平均使用電力が目標値以下となるよう前記電力供給計画を策定することを特徴とする請求項４に記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項６】
前記電力供給計画策定手段は、前記分類手段により機能提供機器に分類された第１の電気機器及び／又は前記第２の電気機器について、当該電気機器に電力供給を行う時間を調整することで前記平均使用電力が目標値以下となるよう前記電力供給計画を策定することを特徴とする請求項４又は５に記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項７】
前記電力供給計画策定手段は、前記学習データ取得手段により取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記物品の生産計画を満たしつつ前記平均使用電力を目標値以下とするために必要な蓄電池の容量を決定し、該蓄電池の充放電計画を含んだ電力供給計画を策定することを特徴とする請求項４、５又は６に記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項８】
前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に設けられ、当該電気機器が動作時に要する電力を計測するとともに、当該電気機器の動作開始時に前記制御手段に対して電力供給を要求する電力供給要求手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記電力供給計画策定手段により自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力との差を補正しつつ、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力が前記電力供給計画から逸脱することを予測した場合に、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の動作に対する変更を提案する報知を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のオンデマンド型電力制御システム。
【請求項１１】
商用電源と、物品の生産を行う工場に配設された複数の第１の電気機器と、該工場に設けられた前記第１の電気機器を除く第２の電気機器と、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力制御を行う電力制御装置とを所定のネットワークを介して接続したオンデマンド型電力制御システムにおけるオンデマンド型電力制御方法であって、
前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得する学習データ取得ステップと、
前記学習データ取得ステップにより取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定する電力供給計画策定ステップと、
前記電力供給計画策定ステップにより自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御する制御ステップと
を含んだことを特徴とするオンデマンド型電力制御方法。
【請求項１２】
商用電源と、物品の生産を行う工場に配設された複数の第１の電気機器と、該工場に設けられた前記第１の電気機器を除く第２の電気機器と、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力制御を行う電力制御装置とを所定のネットワークを介して接続したオンデマンド型電力制御システムにおける電力制御をおこなうオンデマンド型電力制御プログラムであって、
前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得する学習データ取得手順と、
前記学習データ取得手順により取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定する電力供給計画策定手順と、
前記電力供給計画策定手順により自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御する制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするオンデマンド型電力制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができるオンデマンド型電力制御システム、オンデマンド型電力制御方法及びオンデマンド型電力制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭やオフィスなどの各電力需要者に対して電力を供給する場合には、電力会社等の電力供給者主導のいわゆる「プッシュ型」の電力供給制御が行われてきたが、近年の省エネルギーやＣＯ2排出削減の気運の高まりとともに、各電力需要者から電力制御を行ういわゆる「プル型」のオンデマンド型電力制御システム（ＥｏＤ制御システム）が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、家庭又はオフィスにおいて、ユーザの生活の質（Quality of Life:ＱｏＬ）を損なわずに、電気機器間の優先度を動的に変えて消費電力量の上限値を超えないように電力の供給を制御するオンデマンド型電力制御システムが開示されている。かかる特許文献１を用いることにより、家庭又はオフィスに対して、ユーザが日々の生活を通じて必要とするＱｏＬに合致した電力を安定的に供給することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００８９３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のものは、家庭やオフィスでの電力制御を行う場合には有効である反面で、重要な電力需要者の一つである工場が電力制御の対象とされていないため、かかる工場を対象としたオンデマンド型電力制御をいかにして行うかが重要な課題となっている。工場の場合には、家庭やオフィスと異なる下記に示す特徴を有しており、ユーザの生活の質という観点のみでは、最適なオンデマンド型電力制御が担保されないためである。
【０００６】
この点を具体的に説明すると、（１）工場には、製品の生産等を行う複数の電気機器が配設されているが、この種の電気機器を用いて製品の生産等を行う場合には、ユーザの生活の質という観点ではなく、生産計画等に基づく電力制御が必要となる。
【０００７】
（２）上記複数の電気機器の中には、常時一定電力を供給して稼働させる電力制御対象外の電気機器と、電力供給量を適宜制御する電力制御対象の電気機器とが混在するため、これらの電気機器の特性を考慮しつつ電力制御を行う必要がある。
【０００８】
（３）工場向けの電気料金制度によれば、３０分単位における平均使用電力の１ヶ月内の最大値（最大需要電力）によって当月以降に電力会社と契約する基本料金が決まるため、最大需要電力の管理を行って突出した電力使用を避けること、つまり、使用電力の平準化が特に重要となる。
【０００９】
かかる工場の持つ特性を踏まえつつ、効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができるオンデマンド型電力制御システムをいかに実現するかが重要な課題となっているのである。特に、比較的小規模な工場の場合には、電力消費量の低減が収益に直結するため、かかるオンデマンド型電力制御システムの実現が重要となる。
【００１０】
なお、蓄電池、小型発電機、ソーラーパネル等を該工場に導入し、工場で使用する電力を平準化する対策も考えられるが、たとえこの種の対策が講じられたとしても、現実的には工場での全電力需要を賄える訳ではなく、また省エネルギーやＣＯ2排出削減の要請等のニーズも存在するため、工場を対象とするオンデマンド型電力制御システムの構築が重要となる。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであって、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができるオンデマンド型電力制御システム、オンデマンド型電力制御方法及びオンデマンド型電力制御プログラム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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、商用電源と、物品の生産を行う工場に配設された複数の第１の電気機器と、該工場に設けられた前記第１の電気機器を除く第２の電気機器と、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力制御を行う電力制御装置とを所定のネットワークを介して接続したオンデマンド型電力制御システムであって、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得する学習データ取得手段と、前記学習データ取得手段により取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定する電力供給計画策定手段と、前記電力供給計画策定手段により自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記学習データ取得手段により取得した電力使用パターンに応じて、前記複数の第１の電気機器を、動作開始時間を変更不可能な必須機器と、動作開始時間を変更可能な機能提供機器とに分類する分類手段をさらに備え、前記電力供給計画策定手段は、前記分類手段により機能提供機器に分類された第１の電気機器について、当該第１の電気機器に電力供給を行う時間を定めた電力供給計画を自動的に策定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記分類手段は、前記電力供給計画策定手段により策定された電力供給計画及び／又は前記制御手段による電力供給の制御状況に応じて、前記機能提供機器に分類された第１の電気機器を前記必須機器に変更可能であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記電力供給計画策定手段は、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力を合計した合計電力を所定時間単位で平均した平均使用電力を算出し、前記物品の生産計画を満たしつつ前記平均使用電力が目標値以下となる電力供給計画を策定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記電力供給計画策定手段は、前記第１の電気機器に供給する電力に合わせて前記第２の電気機器に供給する電力を低減することで前記平均使用電力が目標値以下となるよう前記電力供給計画を策定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記発明において、前記電力供給計画策定手段は、前記分類手段により機能提供機器に分類された第１の電気機器及び／又は前記第２の電気機器について、当該電気機器に電力供給を行う時間を調整することで前記平均使用電力が目標値以下となるよう前記電力供給計画を策定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記電力供給計画策定手段は、前記学習データ取得手段により取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記物品の生産計画を満たしつつ前記平均使用電力を目標値以下とするために必要な蓄電池の容量を決定し、該蓄電池の充放電計画を含んだ電力供給計画を策定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記発明において、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に設けられ、当該電気機器が動作時に要する電力を計測するとともに、当該電気機器の動作開始時に前記制御手段に対して電力供給を要求する電力供給要求手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上記発明において、前記制御手段は、前記電力供給計画策定手段により自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力との差を補正しつつ、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、上記発明において、前記制御手段は、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力が前記電力供給計画から逸脱することを予測した場合に、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の動作に対する変更を提案する報知を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、商用電源と、物品の生産を行う工場に配設された複数の第１の電気機器と、該工場に設けられた前記第１の電気機器を除く第２の電気機器と、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力制御を行う電力制御装置とを所定のネットワークを介して接続したオンデマンド型電力制御システムにおけるオンデマンド型電力制御方法であって、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得する学習データ取得ステップと、前記学習データ取得ステップにより取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定する電力供給計画策定ステップと、前記電力供給計画策定ステップにより自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御する制御ステップとを含んだことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、商用電源と、物品の生産を行う工場に配設された複数の第１の電気機器と、該工場に設けられた前記第１の電気機器を除く第２の電気機器と、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力制御を行う電力制御装置とを所定のネットワークを介して接続したオンデマンド型電力制御システムにおける電力制御をおこなうオンデマンド型電力制御プログラムであって、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得する学習データ取得手順と、前記学習データ取得手順により取得された学習データ及び前記物品の生産計画に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定する電力供給計画策定手順と、前記電力供給計画策定手順により自動的に策定された電力供給計画と前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器の使用電力に基づいて、前記複数の第１の電気機器及び前記第２の電気機器への電力供給を制御する制御手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数の第１の電気機器及び第２の電気機器の電力使用パターンを学習データとして取得し、学習データ及び物品の生産計画に基づいて、複数の第１の電気機器及び第２の電気機器に供給する電力供給計画を自動的に策定し、電力供給計画と複数の第１の電気機器及び第２の電気機器の使用電力に基づいて、複数の第１の電気機器及び第２の電気機器への電力供給を制御するよう構成したので、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施例１に係るオンデマンド型電力制御システムのシステム構成を示すシステム構成図である。
【図２】図２は、電力計測制御器及び電力計測器について説明するための説明図である。
【図３】図３は、図１に示した制御装置の機能構成を示す機能構成図である。
【図４】図４は、図３に示した機器データの具体例を説明するための説明図である。
【図５】図５は、機器分類と電力供給計画の修正について説明するための説明図である。
【図６】図６は、タイムシフトについて説明するための説明図である。
【図７】図７は、電力調整について説明するための説明図である。
【図８】図８は、電力供給計画の修正の具体例について説明するための説明図である。
【図９】図９は、論理的な電気機器について説明するための説明図である。
【図１０】図１０は、電力供給計画の策定に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、電力供給制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図１１に示した電力要求処理の詳細について説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１１に示した使用電力予測の詳細について説明するフローチャートである。
【図１４】図１４は、図１１に示した使用電力監視の詳細について説明するフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例２に係るオンデマンド型電力制御システムのシステム構成を示すシステム構成図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した制御装置の機能構成を示す機能構成図である。
【図１７】図１７は、蓄電池の動作の具体例について説明するための説明図である。
【図１８】図１８は、蓄電池充放電計画について説明するための説明図である。
【図１９】図１９は、図３に示した制御装置の各機能部をプログラムにより実現する場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係るオンデマンド型電力制御システム、オンデマンド型電力制御方法及びオンデマンド型電力制御プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、実施例１に係るオンデマンド型電力制御システムのシステム構成を示すシステム構成図である。図１に示すオンデマンド型電力制御システム１０は、建屋の１階と２階に各種電気機器を設置しており、受電設備２０が商用電源から電力を受電して各種電気機器に対する電力供給を行っている。
【００２８】
建屋の１階と２階に設置した各種電気機器には、生産用機器４０と環境提供機器５０とが含まれる。生産用機器４０は、物品の生産に直接関与する電気機器であり、コンプレッサやプレス機等である。環境提供機器５０は、物品の生産に直接関与しない電気機器であり、空調機や照明機器等である。
【００２９】
受電設備２０は、商用電源を各種電気機器に分配して供給する分電盤２１を有する。この分電盤２１は、電力計測器７０を介して商用電源と接続されている。分電盤２１に接続された電力計測器７０は、分電盤２１による使用電力を計測して制御装置３０に送信する。すなわち、分電盤２１に接続された電力計測器７０は、オンデマンド型電力制御システム１０全体の使用電力の合計を示すことになる。
【００３０】
制御装置３０は、生産用機器４０及び環境提供機器５０の使用電力を監視するとともに、生産用機器４０及び環境提供機器５０から電力要求を受信し、電力供給可否を応答することで生産用機器４０及び環境提供機器５０に対する電力供給を制御する。生産用機器４０及び環境提供機器５０は、制御装置３０から電力供給を許可された場合に電力の供給を受けることができる。すなわち、制御装置３０は、オンデマンドで電力供給を制御している。
【００３１】
このようにオンデマンドで電力供給を制御するためには、生産用機器４０及び環境提供機器５０の使用電力を計測して制御装置３０に送信する電力計測機能と、生産用機器４０及び環境提供機器５０から制御装置３０に電力要求を送信し、該電力要求に対する応答に応じて電力の供給を制御する電力制御機能とが必要である。
【００３２】
生産用機器４０及び環境提供機器５０には、電力計測機能及び電力制御機能の双方を備えたものと、電力制御機能を備えるが電力計測機能を備えないものと、電力制御機能及び電力計測機能の双方を備えないものとがある。電力制御機能を備えるが電力計測機能を備えない電気機器については、当該電気機器と分電盤２１との間に電力計測器７０を設ける。また、電力制御機能及び電力計測機能の双方を備えない電気機器については、当該電気機器と分電盤２１との間に電力計測制御器６０を設ける。
【００３３】
このように、電力計測器７０及び電力計測制御器６０を必要に応じて設けることにより、制御装置３０は、生産用機器４０及び環境提供機器５０の全てについて使用電力を監視し、電力供給を制御することができる。
【００３４】
また、制御装置３０は、生産用機器４０及び環境提供機器５０の電力使用パターンを事前に学習し、学習結果及び物品の生産計画に基づいて生産用機器４０及び環境提供機器５０に対する電力供給計画を策定する。そして、策定した電力供給計画と生産用機器４０及び環境提供機器５０の使用電力とに基づいて、生産用機器４０及び環境提供機器５０への電力供給を制御する。
【００３５】
制御装置３０は、学習段階において、生産用機器４０及び環境提供機器５０から使用電力を受信して、電力使用パターンを特定する。電力使用パターンは、当該電気機器の動作時にその使用電力がどのように変動するかを示したものであり、少なくとも使用電力の大きさと動作に要する時間とを含む。
【００３６】
さらに、制御装置３０は、電力使用パターンによって生産用機器４０を必須機器と機能提供機器に分類する。必須機器とは、工場の運営に必須であるため、常時一定電力を供給して稼働させる電気機器である。機能提供機器とは、必須機器以外で生産に関する特定の機能を提供する電気機器であり、必要に応じて電力を供給すれば足りる。
【００３７】
かかる分類により、制御装置３０は、物品の生産に直接又は間接的に関与する電気機器を、必須機器、機能提供機器及び環境提供機器のいずれかに分類することとなる。この分類の結果を「機器分類」という。
【００３８】
制御装置３０は、電力供給計画を策定する段階において、物品の生産計画を満たしつつ最大電力が目標値以下となる電力供給計画を策定する。ここで、最大電力とは、各電気機器の使用電力を予測又は計測し、各電気機器の使用電力を合計して合計使用電力を算出し、合計使用電力を所定時間単位（例えば３０分）で平均して平均使用電力を算出し、平均使用電力の計画期間内の最大値を求めたものである。
【００３９】
制御装置３０は、最大電力が目標値を超える場合には、機器分類に基づいて電力供給計画を修正する。電力供給計画の修正には、タイムシフトと電力調整とを用いる。タイムシフトは、電気機器に電力供給を行う時間の変更である。具体的には、複数の電気機器が同時に動作して最大電力が目標値を超える場合に、いずれかの電気機器の動作開始時間を変更することにより、最大電力が目標値以下となるよう電力供給計画を修正する。
【００４０】
電力調整は、電気機器に供給する電力の調整である。具体的には、最大電力が目標値を超える場合に、電気機器に供給する電力を低減することにより、最大電力が目標値以下となるよう電力供給計画を修正する。ここで、電力調整は供給する電力自体を制御対象としてもよいし、電気機器の運転状態を制御対象としてもよい。例えば、照明機器に対しては電力自体を制御対象として電力調整を行えばよい。また、空調機に対しては、温度設定等を変更することにより、その結果として電力調整を行えばよい。
【００４１】
制御装置３０は、機器分類によりタイムシフト及び電力調整の実施可否を決定する。具体的には、機器分類が必須機器である電気機器に対しては、タイムシフト及び電力調整の双方について実施不可とし、機器分類が機能提供機器である電気機器に対しては、タイムシフトのみ実施する。そして、機器分類が環境提供機器である電気機器に対しては、タイムシフト及び電力調整の双方について実施する。すなわち、制御装置３０は、機能提供機器に対するタイムシフトと、環境提供機器に対するタイムシフト及び電力調整により、最大電力が目標値以下となる電力供給計画を策定するのである。
【００４２】
このようにして策定した電力供給計画に基づいて、制御装置３０は、各電気機器への電力供給を制御する。具体的には、物品の生産を実施している段階において、制御装置３０は、各電気機器の使用電力をリアルタイムで受信し、その使用電力と電力使用パターンに基づいて最大電力をリアルタイムで予測し、監視する。
【００４３】
そして、最大電力が目標値を超えることを予測したならば、制御装置３０は、機器分類が環境提供機器である電気機器に対して電力調整を行って、最大電力が目標値を超えることのないよう制御する。また、機能提供機器や環境提供機器について、動作タイミングの変更などを提案するアドバイス報知を行う。さらに、最大電力が目標値を超えたならば、工場の人員に対して報知を行う。
【００４４】
このように、本実施例１に係るオンデマンド型電力制御システム１０は、生産用機器４０及び環境提供機器５０と、制御装置３０とをネットワークを介して接続した構成を有する。制御装置３０は、生産用機器４０及び環境提供機器５０の電力使用パターンを学習データとして取得し、学習データ及び物品の生産計画に基づいて、生産用機器４０及び環境提供機器５０に供給する電力供給計画を自動的に策定する。そして、策定された電力供給計画と生産用機器４０及び環境提供機器５０の使用電力とに基づいて、生産用機器４０及び環境提供機器５０への電力供給を制御するので、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができる。
【００４５】
次に、電力計測制御器６０及び電力計測器７０について説明する。図２は、電力計測制御器６０及び電力計測器７０について説明するための説明図である。電力計測制御器６０は、電力制御機能及び電力計測機能の双方を備えたスマートタップである。図２（ａ）に示すように、電力計測制御器６０は、電力制御機能及び電力計測機能を備えない電気機器８１と分電盤２１との間に設ける。電力計測制御器６０は、制御装置３０に対して電気機器８１の使用電力を送信する。また、電気機器８１を使用する場合には、電力計測制御器６０が制御装置３０に対して電力要求を送信し、制御装置３０から電力供給の許可を示す応答を受けた場合に、電気機器８１に対して電力供給を行う。
【００４６】
電力計測器７０は、電力計測機能を備えた計測器である。図２（ｂ）に示すように、電力計測器７０は、電力制御機能を備えるが電力計測機能を備えない電気機器８２と分電盤２１との間に設ける。電力計測器７０は、制御装置３０に対して電気機器８２の使用電力を送信する。なお、電気機器８２を使用する場合には、電気機器８２が制御装置３０に対して電力要求を送信し、制御装置３０から電力供給の許可を示す応答を受けた場合に、動作を開始することとなる。
【００４７】
図２（ｃ）に示すように、電力計測機能及び電力制御機能の双方を備えた電気機器８３であれば、電気機器８３と分電盤２１との間に電力計測制御器６０も電力計測器７０も必要としない。電気機器８３は、制御装置３０に対して自らの使用電力を送信する。また、電気機器８３を使用する場合には、電気機器８３が制御装置３０に対して電力要求を送信し、制御装置３０から電力供給の許可を示す応答を受けた場合に、動作を開始する。
【００４８】
次に、図１に示した制御装置３０の機能構成について説明する。図３は、図１に示した制御装置３０の機能構成を示す機能構成図である。図３に示す複数の電気機器８０は、図１に示した生産用機器４０及び環境提供機器５０である。制御装置３０と複数の電気機器８０とは、所定の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、全て有線通信により接続してもよいし、その一部又は全てを無線通信により接続してもよい。
【００４９】
制御装置３０は、その内部に電力使用パターン学習部３１、分類部３２、電力供給計画策定部３３、電力供給制御部３４及び記憶部３５を有する。記憶部３５は、ハードディスク装置や不揮発性メモリ等の記憶デバイスである。記憶部３５は、機器データ３５ａ、最大電力目標値データ３５ｂ、生産計画データ３５ｃ及び電力供給計画データ３５ｄを有する。
【００５０】
機器データ３５ａは、制御装置３０に接続された各電気機器８０に関するデータである。具体的には、機器データ３５ａは、電気機器を特定するための電気機器ＩＤに、機器種別、機器分類及び電力使用パターン等を対応付けたデータである。
【００５１】
最大電力目標値データ３５ｂは、最大電力の目標値を定めるデータである。最大電力目標値データ３５ｂは、予め指定することが好適である。生産計画データ３５ｃは、物品の生産計画を示すデータである。生産計画データ３５ｃについても、予め策定しておく。電力供給計画データ３５ｄは、制御装置３０が自動的に策定した電力供給計画を示す。
【００５２】
電力使用パターン学習部３１は、各電気機器８０（生産用機器４０及び環境提供機器５０）から使用電力を受信して、電力使用パターンを特定し、学習する処理部である。電力使用パターンは、当該電気機器８０の動作時にその使用電力がどのように変動するかを示す。
【００５３】
分類部３２は、電力使用パターン学習部３１が取得した電力使用パターンによって電気機器８０を必須機器、機能提供機器及び環境提供機器のいずれかに分類する処理部である。分類部３２は、分類結果である機器分類と電力使用パターンとを含む機器データ３５ａを生成し、記憶部３５に格納する。
【００５４】
電力供給計画策定部３３は、電力供給計画を策定する処理部である。電力供給計画策定部３３は、機器データ３５ａ、最大電力目標値データ３５ｂ及び生産計画データ３５ｃを用い、物品の生産計画を満たしつつ最大電力が目標値以下となる電力供給計画を策定する。
【００５５】
電力供給計画策定部３３は、最大電力が目標値を超える場合には、機能提供機器に対するタイムシフトと、環境提供機器に対するタイムシフト及び電力調整により、最大電力が目標値以下となるよう電力供給計画を修正する。
【００５６】
電力供給計画策定部３３は、策定した電力供給計画を電力供給計画データ３５ｄとして記憶部３５に格納する。
【００５７】
電力供給制御部３４は、物品の生産を実施している段階において、電力供給計画データ３５ｄに基づいて各電気機器８０からの電力要求に応答することで、電力供給を制御する。
【００５８】
また、電力供給制御部３４は、各電気機器８０の使用電力をリアルタイムで受信し、その使用電力と電力使用パターンに基づいて最大電力をリアルタイムで予測し、監視する。電力供給制御部３４は、最大電力が目標値を超えることを予測したならば、制御装置３０は、機器分類が環境提供機器である電気機器８０に対して電力調整を行って、最大電力が目標値を超えることのないよう制御する。また、機能提供機器や環境提供機器について、動作タイミングの変更などを提案するアドバイス報知を行う。さらに、合計電力が最大電力の目標値を超えたならば、工場の人員に対して報知を行う。
【００５９】
次に、図３に示した機器データ３５ａの具体例について説明する。図４は、図３に示した機器データ３５ａの具体例を説明するための説明図である。図４に示すように、機器データ３５ａは、電気機器を特定するための電気機器ＩＤに、機器種別、機器分類及び電力使用パターン等を対応付けている。
【００６０】
具体的には、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００１」の電気機器が機器種別「コンプレッサ」であり、「必須機器」に分類されていることを示している。また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００２」の電気機器が機器種別「計算機サーバ」であり、「必須機器」に分類されていることを示している。
【００６１】
また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００３」の電気機器が機器種別「プレス機」であり、「機能提供機器」に分類されていることを示している。また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００４」の電気機器が機器種別「洗浄機」であり、「機能提供機器」に分類されていることを示している。
【００６２】
また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００５」の電気機器が機器種別「組付け機」であり、「機能提供機器」に分類されていることを示している。また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００６」の電気機器が同じく機器種別「組付け機」であり、「機能提供機器」に分類されていることを示している。
【００６３】
また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００７」の電気機器が機器種別「空調機」であり、「環境提供機器」に分類されていることを示している。また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００８」の電気機器が機器種別「空調機」であり、「必須機器」に分類されていることを示している。
【００６４】
ここで、空調機は通常、生産に直接関与しないので環境機器に分類されるのであるが、計算機サーバが設置されたサーバルームの空調機等、生産に密接に関係する場合には、空調機であっても「必須機器」に格上げして分類することが好適である。
【００６５】
環境提供機器から機能提供機器又は必須機器への格上げや、機能提供機器から必須機器への格上げは、工場の人員からの操作入力により行う。また、分類部３２が自動的に格上げを行うようにしてもよい。例えば、機能提供機器であっても、生産計画を満たすために動作開始時間を変更できない、すなわち事実上タイムシフトが不可能であるならば、必須機器に格上げする。また、環境提供機器であっても電力調整を行うと適正に動作することができないならば、機能提供機器に格上げする。また、環境提供機器であっても、サーバルームに設けた空調機器のように常時稼働が必要であるならば、必須機器に格上げする。
【００６６】
機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１００９」の電気機器が機器種別「プリンタ」であり、「環境提供機器」に分類されていることを示している。また、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１０１０」の電気機器が機器種別「照明機器」であり、「環境提供機器」に分類されていることを示している。そして、機器データ３５ａは、電気機器ＩＤ「１０１１」の電気機器が機器種別「照明機器」であり、「環境提供機器」に分類されていることを示している。
【００６７】
次に、機器分類と電力供給計画の修正について説明する。図５は、機器分類と電力供給計画の修正について説明するための説明図である。図５に示すように、機器分類が「必須機器」であれば、タイムシフトは「不可」であり、電力調整も「不可」である。機器分類が「機能提供機器」であれば、タイムシフトは「可」であるが、電力調整は「不可」である。そして、機器分類が「環境提供機器」であれば、タイムシフトは「可」であり、電力調整も「可」である。電力供給計画策定部３３は、この対応関係に基づいてタイムシフト及び電力調整を行ない、電力供給計画を修正する。
【００６８】
図６は、タイムシフトについて説明するための説明図である。図６（ａ）は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、必須機器Ａ１、機能提供機器Ｂ１及び機能提供機器Ｂ２が同時に動作し、その結果、合計使用電力が最大電力目標値を超過することを示している。
【００６９】
そこで、電力供給計画策定部３３は、図６（ｂ）に示すように、機能提供機器Ｂ２の動作開始時を遅らせ、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４まで動作するように電力供給計画を修正する。このため、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間は、必須機器Ａ１と機能提供機器Ｂ１とが動作するが、その合計使用電力は、最大電力目標値以下となる。また、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間は、必須機器Ａ１と機能提供機器Ｂ２とが動作するが、その合計使用電力は、最大電力目標値以下となる。したがって、全ての時間における合計使用電力の最大値である最大電力についても、最大電力目標値以下を維持することができる。
【００７０】
図７は、電力調整について説明するための説明図である。図７（ａ）は、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間、必須機器Ａ１、機能提供機器Ｂ１及び環境提供機器Ｃ１が同時に動作し、その結果、合計使用電力が最大電力目標値を超過することを示している。
【００７１】
そこで、電力供給計画策定部３３は、図７（ｂ）に示すように、環境提供機器Ｃ１に供給する電力を低減し、合計使用電力が最大電力目標値以下となるように電力供給計画を修正する。このため、必須機器Ａ１、機能提供機器Ｂ１及び環境提供機器Ｃ１の動作時間を変更することなく、その合計使用電力を最大電力目標値以下とすることができる。
【００７２】
図８は、電力供給計画の修正の具体例について説明するための説明図である。図８（ａ）は修正前の電力供給計画であり、図８（ｂ）は修正後の電力供給計画である。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、横軸を時間とし、各電気機器の使用電力を縦軸の幅で示している。
【００７３】
図８（ａ）に示した修正前の電力供給計画では、時刻ｔ３０から必須機器Ａ１及び環境提供機器Ｃ２が動作している。また、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２まで機能提供機器Ｂ１及び機能提供機器Ｂ２が動作し、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４まで機能提供機器Ｂ１及び環境提供機器Ｃ１が動作している。そして、時刻ｔ３６から時刻ｔ３７まで機能提供機器Ｂ１及び機能提供機器Ｂ２が動作し、時刻ｔ３８から時刻ｔ３９まで機能提供機器Ｂ１及び環境提供機器Ｃ１が動作している。
【００７４】
この修正前の電力供給計画に対し、電力供給計画策定部３３がタイムシフトと電力調整を用いて修正を行ったものが図８（ｂ）である。
【００７５】
具体的には、機能提供機器Ｂ２に対してタイムシフトが行われ、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの間と、時刻ｔ３７から時刻ｔ３８までの間動作するように修正されている。この結果、機能提供機器Ｂ１と機能提供機器Ｂ２とが同時に動作することはない。
【００７６】
また、環境提供機器Ｃ１に対しては、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４であった動作時間を時刻ｔ３４から時刻ｔ３５までにタイムシフトするとともに、時刻ｔ３８から時刻ｔ３９までは電力調整により供給する電力を低減している。
【００７７】
また、環境提供機器Ｃ２に対しては、時刻ｔ３１から時刻ｔ３５までの間と、時刻ｔ３６から時刻ｔ３９までの間、電力調整により供給する電力を低減するよう修正を行っている。
【００７８】
ここで、電気機器の分類について説明する。電気機器は、その物理的な筐体により制限されることなく、電力の使用の態様により論理的に取り扱うことが可能である。図９は、論理的な電気機器について説明するための説明図である。
【００７９】
図９（ａ）に示すように、電気機器Ｄ１が機能Ｆａと機能Ｆｂを有する場合には、この電気機器Ｄ１は、機能Ｆａを有する論理的な電気機器Ｄ１ａと機能Ｆｂを有する論理的な電気機器Ｄ１ｂとに分割して取り扱うことができる。
【００８０】
また、図９（ｂ）に示すように、電気機器Ｄ２と電気機器Ｄ３とが存在する場合であっても、電気機器Ｄ２の動作後に遅滞なく電気機器Ｄ３が動作する必要がある等、常に連携して動作することが求められるならば、電気機器Ｄ２に対応する機能Ｆ２と電気機器Ｄ３に対応する機能Ｆ３とを有する単一の電気機器Ｄ４と見なすことができる。
【００８１】
このように、電気機器を論理的に分割又は統合することにより、電力供給計画の策定及び修正を効率的に行うことができる。
【００８２】
次に、電力供給計画の策定に係る処理手順について説明する。図１０は、電力供給計画の策定に係る処理手順を示すフローチャートである。電力供給計画策定部３３は、まず、記憶部３５から生産計画データ３５ｃを読み取る（ステップＳ１０１）。また、電力供給計画策定部３３は、記憶部３５から最大電力目標値データ３５ｂを読み取る（ステップＳ１０２）。
【００８３】
そして、電力供給計画策定部３３は、記憶部３５から機器データ３５ａを読み取り（ステップＳ１０３）、機器データ３５ａ及び生産計画データ３５ｃに基づいて電力供給計画を策定する（ステップＳ１０４）。
【００８４】
電力供給計画策定部３３は、ステップＳ１０４で策定した電力供給計画について、最大電力を算定し（ステップＳ１０５）、算定した最大電力が最大電力目標値データ３５ｂに示された目標値以下であるかを判定する（ステップＳ１０６）。
【００８５】
算定した最大電力が目標値を超えるならば（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、電力供給計画策定部３３は、機能提供機器に対するタイムシフトと、環境提供機器に対するタイムシフト及び電力調整とを用いて、電力供給計画を修正する（ステップＳ１０７）。そして、修正した電力供給計画について、最大電力を算定し（ステップＳ１０５）、算定した最大電力が最大電力目標値データ３５ｂに示された目標値以下であるかを判定する（ステップＳ１０６）。
【００８６】
最大電力が目標値以下となったならば（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、電力供給計画策定部３３は、策定した電力供給計画を電力供給計画データ３５ｄとして記憶部３５に格納し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００８７】
次に、電力供給制御部３４の処理手順について説明する。図１１は、電力供給制御部３４の処理手順を示すフローチャートである。電力供給制御部３４は、各電気機器８０からの電力要求を処理し（ステップＳ２０１）、各電気機器８０から使用電力を受信する（ステップＳ２０２）。電力供給制御部３４は、受信した使用電力と電力使用パターンに基づいて最大電力をリアルタイムで予測する使用電力予測（ステップＳ２０３）を行うとともに、使用電力をリアルタイムで監視する使用電力監視（ステップＳ２０４）を行う。
【００８８】
電力供給制御部３４は、このステップＳ２０１〜Ｓ２０４を繰り返し実行している。以下、ステップＳ２０１、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４の詳細について説明を行う。
【００８９】
図１２は、図１１に示した電力要求処理（ステップＳ２０１）の詳細について説明するフローチャートである。図１２に示すように、電力供給制御部３４は、まず、いずれかの電気機器８０から電力要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。その結果、いずれの電気機器８０からも電力要求を受信していなければ（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、電力要求処理を終了する。
【００９０】
電力要求を受信したならば（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、電力供給制御部３４は、機器データ３５ａを参照し、電力要求の送信元の電気機器８０の機器分類を判定する（ステップＳ３０２）。ここで、電力要求の送信元の電気機器８０の機器分類が「必須機器」であるならば、当該電力要求を「必須デマンド」という。また、電力要求の送信元の電気機器８０の機器分類が「機能提供機器」であるならば、当該電力要求を「機能デマンド」という。そして、電力要求の送信元の電気機器８０の機器分類が「環境要求機器」であるならば、当該電力要求を「環境デマンド」という。
【００９１】
ステップＳ３０２による判定の結果、電力要求が「必須デマンド」であれば（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、電力供給制御部３４は、必須デマンドの要求元の電気機器８０に対して電力供給許可を示す応答を返し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。
【００９２】
電力要求が「必須デマンド」ではなく（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、「機能デマンド」であるならば（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、電力供給制御部３４は、電力供給計画データ３５ｄを参照し、受信した機能デマンドが電力供給計画に適合しているか否かを判定する（ステップＳ３０６）。その結果、受信した機能デマンドが電力供給計画に適合しているならば（ステップＳ３０６；Ｙｅｓ）、機能デマンドの要求元の電気機器８０に対して電力供給許可を示す応答を返し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。一方、受信した機能デマンドが電力供給計画に適合していなければ（ステップＳ３０６；Ｎｏ）、機能デマンドの要求元の電気機器８０に対して電力供給不許可を示す応答を返し（ステップＳ３０７）、処理を終了する。
【００９３】
電力要求が「機能デマンド」でなければ（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、電力供給制御部３４は、電力要求が「環境デマンド」であるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。電力要求が環境デマンドでもなければ（ステップＳ３０８；Ｎｏ）、正規の電力要求でないため電力要求処理を終了する。
【００９４】
電力要求が「環境デマンド」であるならば（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、電力供給制御部３４は、電力供給計画データ３５ｄを参照し、受信した環境デマンドが電力供給計画に適合しているか否かを判定する（ステップＳ３０９）。その結果、受信した環境デマンドが電力供給計画に適合していなければ（ステップＳ３０９；Ｎｏ）、環境デマンドの要求元の電気機器８０に対して電力供給不許可を示す応答を返し（ステップＳ３０７）、処理を終了する。
【００９５】
受信した環境デマンドが電力供給計画に適合しているならば（ステップＳ３０９；Ｙｅｓ）、電力供給制御部３４は、電力調整が必要であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。具体的には、環境デマンドの要求元の電気機器８０が動作することにより、合計使用電力が最大電力の目標値を超えるか否かを予測し、合計使用電力が最大電力の目標値を超える場合に電力調整が必要と判定する。
【００９６】
電力調整が必要でなければ（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、電力供給制御部３４は、環境デマンドの要求元の電気機器８０に対して電力供給許可を示す応答を返し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。一方、電力調整が必要であるならば（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、電力供給制御部３４は、環境デマンドの要求元の電気機器８０に対して使用可能な電力の上限を指定し、この電力調整を条件に電力供給を許可することを示す応答を返し（ステップＳ３１１）、処理を終了する。
【００９７】
次に、図１１に示した使用電力予測（ステップＳ２０３）の詳細について説明する。図１３は、図１１に示した使用電力予測（ステップＳ２０３）の詳細について説明するフローチャートである。
【００９８】
図１３に示すように、電力供給制御部３４は、まず、各電気機器８０から受信した使用電力と、各電気機器８０の電力使用パターンを用い、最大電力を予測する（ステップＳ４０１）。
【００９９】
電力供給制御部３４は、予測した最大電力と最大電力の目標値とを比較し（ステップＳ４０２）、予測した最大電力が最大電力の目標値以下であるならば（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、そのまま使用電力予測を終了する。
【０１００】
電力供給制御部３４は、予測した最大電力が最大電力の目標値を超えるならば（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、機器分類が環境提供機器である電気機器８０に対して電力調整を行って、最大電力が目標値を超えることのないよう制御する（ステップＳ４０３）。また、機能提供機器や環境提供機器の使用について、動作タイミングの変更などを提案するアドバイス報知を行って（ステップＳ４０４）、使用電力予測を終了する。
【０１０１】
次に、図１１に示した使用電力監視（ステップＳ２０４）の詳細について説明する。図１４は、図１１に示した使用電力監視（ステップＳ２０４）の詳細について説明するフローチャートである。
【０１０２】
図１４に示すように、電力供給制御部３４は、まず、各電気機器８０から受信した使用電力を合計し、合計使用電力を算出する（ステップＳ５０１）。
【０１０３】
電力供給制御部３４は、合計使用電力と最大電力の目標値とを比較し（ステップＳ５０２）、合計使用電力が最大電力の目標値を超えた場合には（ステップＳ５０２；Ｎｏ）、工場の人員に対して報知を行う（ステップＳ５０３）。
【０１０４】
ステップＳ５０３の報知の後、若しくは合計使用電力が最大電力の目標値以下である場合（ステップＳ５０２；Ｙｅｓ）には、それまでに各電気機器８０から受信した使用電力を積算した積算電力量を算出する（ステップＳ５０４）。
【０１０５】
電力供給制御部３４は、積算電力量と積算電力閾値とを比較し（ステップＳ５０５）、積算電力量が積算電力閾値を超えた場合には（ステップＳ５０５；Ｎｏ）、工場の人員に対して報知を行う（ステップＳ５０６）。ステップＳ５０６の報知の後、若しくは積算電力量が積算電力閾値以下である場合（ステップＳ５０５；Ｙｅｓ）には、電力供給制御部３４は、使用電力監視を終了する。
【０１０６】
上述してきたように、本実施例１に係るオンデマンド型電力制御システム１０は、生産用機器４０及び環境提供機器５０を含む複数の電気機器８０と、制御装置３０とをネットワークを介して接続し、電気機器８０の電力使用パターンを学習し、電力使用パターン及び物品の生産計画に基づいて複数の電気機器８０に対する電力供給計画を自動的に策定し、策定した電力供給計画と複数の電気機器８０の使用電力とに基づいて、複数の電気機器８０への電力供給を制御する。このため、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができる。
【０１０７】
また、電力供給計画の策定にあたって、電気機器を電力使用パターンから「必須機器」、「機能提供機器」又は「環境提供機器」に分類しておき、「機能提供機器」に対するタイムシフトと、「環境提供機器」に対するタイムシフト及び電力調整とを用いて電力供給計画を策定するので、最大電力が目標値以下となる電力供給計画を効率的に策定することができる。
【０１０８】
また、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことで、常時一定電力を供給して稼働させる電力制御対象外の電気機器と、電力供給量を適宜制御する電力制御対象の電気機器とが混在する場合であっても効率的な電力制御が可能である。
【０１０９】
また、使用電力の平準化を実現することができるので、最大需要電力を管理して突出した電力使用を避けることが可能である。使用電力の平準化により、当該工場において電気料金を低減できるのに加え、電力会社等の電力供給者にとっても安定した電力供給が可能となるというメリットがある。複数の工場で最大需要電力のピークが重なり、電力会社が供給可能な電力を超えて障害が発生するといった事態を避けることができるためである。また、家庭で発電した電力が工場等に供給されるようになると、電力供給者側の供給可能な電力が変動する可能性があるが、工場側でどの程度電力が必要であるかが事前に精度よく計画されていれば、工場に対する電力供給を効率的に制御できるのである。
【実施例２】
【０１１０】
上記実施例１では、電源として商用電源のみを用いる構成について説明したが、蓄電池や発電機等の電源を併用することにより、より柔軟な電力供給計画が策定可能である。本実施例２では、蓄電池を補助的な電源として使用する場合について説明を行う。
【０１１１】
図１５は、実施例２に係るオンデマンド型電力制御システムのシステム構成を示すシステム構成図である。図１５に示すオンデマンド型電力制御システム１１０は、蓄電池１１１を有する。蓄電池１１１は分電盤１２１に接続され、商用電源からの充電と、生産用機器４０及び環境提供機器５０への電力供給（放電）とを行うことができる。また、蓄電池１１１は制御装置１３０に接続されており、蓄電池１１１の充電及び放電は制御装置１３０によって制御される。
【０１１２】
制御装置１３０は、蓄電池１１１の充電及び放電を含む電力供給計画を策定し、生産用機器４０、環境提供機器５０及び蓄電池１１１の動作を制御することとなる。その他の構成及び動作は図１に示したオンデマンド型電力制御システム１０と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１３】
図１６は、図１５に示した制御装置１３０の機能構成を示す機能構成図である。制御装置１３０は、電力供給計画策定部１３３が蓄電池動作策定部１３３ａをさらに備え、電力供給計画データ１３５ｄが蓄電池充放電計画１３５ｅを更に備え、電力供給制御部１３４が蓄電池制御部１３４ａをさらに備える点が図３に示した制御装置３０と異なる。その他の構成及び動作は図３に示した制御装置３０と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
電力供給計画策定部１３３の蓄電池動作策定部１３３ａは、蓄電池１１１の動作計画を策定する処理部である。具体的には、電気機器８０の合計使用電力が最大電力の目標値未満である場合には、その差分により蓄電池１１１を充電し、電気機器８０の合計使用電力が最大電力の目標値を超える場合には、まず、蓄電池１１１の放電によりその超過分を賄うよう蓄電池１１１の動作計画を策定する。
【０１１５】
このため、電力供給計画策定部１３３は、蓄電池１１１の放電を用いてもなお電気機器８０の合計使用電力が最大電力の目標値を超える場合に、タイムシフト及び電力調整を用いて電力供給計画を修正することとなる。
【０１１６】
このようにして電力供給計画策定部１３３により策定された電力供給計画は、電力供給計画データ１３５ｄとして記憶部３５に格納される。電力供給計画データ１３５ｄに含まれる蓄電池充放電計画１３５ｅは、蓄電池１１１の動作計画を示すものであり、その他については図３に示した電力供給計画データ３５ｄと同様である。
【０１１７】
電力供給制御部１３４の蓄電池制御部１３４ａは、電力供給計画データ１３５ｄに基づいて各電気機器８０からの電力要求に応答し、使用電力を予測及び監視するとともに、蓄電池充放電計画１３５ｅに基づいて蓄電池１１１の充電及び放電を制御することとなる。
【０１１８】
次に、蓄電池１１１の動作の具体例についてさらに説明する。図１７は、蓄電池１１１の動作の具体例について説明するための説明図である。図１７（ａ）は、時刻ｔ４１から時刻ｔ４２までの間、必須機器Ａ１と機能提供機器Ｂ１とが同時に動作するが、合計使用電力が最大電力目標値に満たない状態を示している。この場合、合計使用電力と最大電力目標値との差分は、蓄電池１１１の充電に用いられる。
【０１１９】
一方、図１７（ｂ）に示すように、時刻ｔ４１から時刻ｔ４２までの間、必須機器Ａ１、機能提供機器Ｂ１及び機能提供機器Ｂ２が同時に動作し、その結果、合計使用電力が最大電力目標値を超過するならば、その超過分は蓄電池１１１の放電により賄われる。
【０１２０】
図１８は、蓄電池充放電計画１３５ｅについて説明するための説明図である。図１８（ａ）は、時刻ｔ５０から時刻ｔ５１まで合計使用電力が最大電力目標値未満となり、時刻ｔ５１から時刻ｔ５２まで合計使用電力が最大電力目標値を超過し、時刻ｔ５２から時刻ｔ５４まで合計使用電力が最大電力目標値未満となり、時刻ｔ５４から時刻ｔ５５まで合計使用電力が最大電力目標値を超過し、時刻ｔ５５以降は合計使用電力が最大電力目標値未満となる状態を示している。
【０１２１】
蓄電池１１１は、合計使用電力が最大電力目標値未満であれば充電され、合計使用電力が最大電力目標値を超過すれば放電される。このため、図１８（ｂ）に示すように、時刻ｔ５０から時刻ｔ５１までは満充電状態を維持し、時刻ｔ５１から時刻ｔ５２まで放電され、時刻ｔ５２から充電されて時刻ｔ５３に満充電状態となる。そして、時刻ｔ５４から時刻ｔ５５まで放電され、時刻ｔ５５以降は充電されることとなる。
【０１２２】
ここで、図１８（ａ）に示した合計使用電力の最大値である最大電力と、最大電力目標値との差分が、蓄電池１１１に必要な最大出力である。また、図１８（ｂ）に示した蓄電池容量の最小値と満充電状態との差が、蓄電池１１１に必要な容量となる。このように、蓄電池充放電計画１３５ｅを策定することにより、蓄電池１１１に要求される仕様を特定することが可能である。
【０１２３】
上述してきたように、本実施例２に係るオンデマンド型電力制御システム１１０は、蓄電池１１１をさらに備える構成において、蓄電池１１１を有効に利用しつつ複数の電気機器８０への電力供給を制御するので、最大電力が目標値以下となるようにオンデマンド型電力制御を行うことができる。
【実施例３】
【０１２４】
上記実施例１及び実施例２に示した制御装置３０は、プログラムにより実現することも可能である。本実施例３では、実施例１に示した制御装置３０をプログラムにより実現する場合について説明する。
【０１２５】
図１９は、図３に示した制御装置３０の各機能部をプログラムにより実現する場合の説明図である。本実施例では、メインメモリを含むＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、フラッシュメモリ２１２、ディスプレイユニット２１３、操作受付ユニット２１４、通信インタフェース２１５及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２１６をバス２１９で接続したコンピュータを制御装置として使用することとなる。
【０１２６】
ここで、フラッシュメモリ２１２には、電力制御プログラム２３０が格納されている。ＣＰＵ２１１は、この電力制御プログラム２３０をフラッシュメモリ２１２から読み出して図示しないメインメモリに電力制御プログラム２２０として展開し、電力制御プログラム２２０が有するプロセスを実行する。
【０１２７】
具体的には、展開された電力制御プログラム２２０により、電力使用パターン学習プロセス２２０ａ、分類プロセス２２０ｂ、電力供給計画策定プロセス２２０ｃ及び電力供給制御プロセス２２０ｄが生成される。
【０１２８】
この電力使用パターン学習プロセス２２０ａが図３に示した電力使用パターン学習部３１に対応し、分類プロセス２２０ｂが図３に示した分類部３２に対応し、電力供給計画策定プロセス２２０ｃが図３に示した電力供給計画策定部３３に対応し、電力供給制御プロセス２２０ｄが図３に示した電力供給制御部３４に対応する。
【０１２９】
また、フラッシュメモリ２１２又はＨＤＤ２１６が記憶部３５に対応し、機器データ３５ａ、最大電力目標値データ３５ｂ、生産計画データ３５ｃ及び電力供給計画データ３５ｄの格納に用いられる。そして、各電気機器８０とは、通信インタフェース２１５を用いて通信することとなる。
【０１３０】
上述してきたように、本実施例３では、電力制御プログラム２３０をコンピュータに実行させることにより、コンピュータを制御装置として用い、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御を行うことができる。
【０１３１】
なお、上記実施例１〜３では、物品の生産を行う工場を例に説明を行ったが、本発明は最終的な製品を生産する工場に限定されるものではなく、部品の生産や物品の加工等、所定の計画に基づいて電力使用パターンの異なる複数の電気機器を使用する場合に広く適用可能である。
【０１３２】
また、上記実施例１〜３では、機器種別としてコンプレッサ、計算機サーバ、プレス機、洗浄機、組付け機、空調機、プリンタ、照明機器を例示したが、機器種別としては任意のものを採用可能である。
【０１３３】
また、上記実施例２では、蓄電池を併用する場合について説明を行ったが、発電機を併用する場合であっても同様に適用可能である。また、蓄電池及び発電機の双方を併用してもよく、複数の蓄電池等、同種の電源を複数併用する場合にも適用可能である。
【０１３４】
また、上記実施例３では、実施例１に対応する電力制御プログラムについて説明を行ったが、実施例２に対応する電力制御プログラムについても同様に実施可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
以上のように、本発明に係るオンデマンド型電力制御システム、オンデマンド型電力制御方法及びオンデマンド型電力制御プログラムは、工場の持つ特性を踏まえた効率的なオンデマンド型電力制御に適している。
【符号の説明】
【０１３６】
１０、１１０  オンデマンド型電力制御システム
２０  受電設備
２１、１２１  分電盤
３０、１３０  制御装置
３１  電力使用パターン学習部
３２  分類部
３３、１３３  電力供給計画策定部
３４、１３４  電力供給制御部
３５  記憶部
３５ａ  機器データ
３５ｂ  最大電力目標値データ
３５ｃ  生産計画データ
３５ｄ、１３５ｄ  電力供給計画データ
４０  生産用機器
５０  環境提供機器
６０  電力計測制御器
７０  電力計測器
８０〜８３  電気機器
１１１  蓄電池
１３３ａ  蓄電池動作策定部
１３４ａ  蓄電池制御部
１３５ｅ  蓄電池充放電計画
２１１  ＣＰＵ
２１２  フラッシュメモリ
２１３  ディスプレイユニット
２１４  操作受付ユニット
２１５  通信インタフェース
２１６  ＨＤＤ
２１９  バス
２２０、２３０  電力制御プログラム
２２０ａ  電力使用パターン学習プロセス
２２０ｂ  分類プロセス
２２０ｃ  電力供給計画策定プロセス
２２０ｄ  電力供給制御プロセス
Ａ１  必須機器
Ｂ１〜Ｂ２  機能提供機器
Ｃ１〜Ｃ２  環境提供機器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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