(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測日における負荷の出力の予測値を求め、当該予測値に対応して消費される電力を表す電力需要予測値を算出する需要電力予測処理部と、
デマンド電力の目標値を記憶する記憶部と、
前記予測日における発電機が発電する発電電力を表す発電出力予測データを算出する発電電力予測処理部と、
前記負荷の前記電力需要予測値に対応したデマンド時限毎の前記負荷への電源電力の割り当てを示す運転計画を生成するとともに、前記電源電力が含む買電電力及び発電電力において、前記負荷に供給する前記電力需要予測値に対して商用の電力系統からデマンド時限毎に供給される買電電力が前記目標値となるように、前記発電出力予測データを用いて前記電力需要予測値の電力に対応する前記買電電力と前記発電電力とを決定し、前記発電機の前記発電電力及び前記買電電力のスケジュールを示す電源設備運転計画を作成する運転計画作成部と
を備え、
前記運転計画作成部がデマンド時限における前記電力需要予測値が前記目標値を超える場合に、前記負荷の出力を下げるように前記負荷の前記運転計画を生成する
ことを特徴とする運転管理装置。
【請求項２】
前記電源設備運転計画において、前記デマンド時限毎の前記買電電力が目標値を超えるか否かを判定するデマンド超過判定部と、
前記買電電力が目標値を超えることが前記デマンド超過判定部により判定された場合、当該買電電力が目標値を超える前記デマンド時限毎の前記買電電力を減らし、当該買電電力が目標値を超えていない前記デマンド時限毎の前記買電電力を増やすように前記運転計画および電源設備運転計画を変更する計画変更部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の運転管理装置。
【請求項３】
前記負荷は照明機器を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の運転管理装置。
【請求項４】
前記負荷は空調設備を含んでおり、
前記予測日における空調熱負荷の予測値である空調熱負荷予測値を算出する空調熱負荷予測部を有し、
前記運転計画作成部は、前記空調熱負荷予測値に基づいて、前記空調設備によって消費される電力を表す電力需要予測値を算出し、デマンド時限における前記電力需要予測値が前記目標値を超える場合に、前記空調設備の出力を下げるように運転計画を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の運転管理装置。
【請求項５】
前記空調熱負荷予測部は、予想される天気を示す天気予報データに基づいて、前記空調熱負荷の予測値を算出することを特徴とする請求項４記載の運転管理装置。
【請求項６】
前記空調熱負荷予測部は、前記天気予報データと前記空調設備が消費する消費電力のパターンを表す電力負荷パターンとに基づいて、前記空調熱負荷の予測値を算出することを特徴とする請求項５記載の運転管理装置。
【請求項７】
需要電力の実績値を計測する計測部と、
前記計測部によって計測された実績値と前記目標値とを比較し、前記実績値が前記目標値を超える場合、前記実績値と前記目標値との差を算出する実績差算出部と、
前記実績差算出部によって算出された差に応じて、前記負荷の出力を減少させる第３の運転計画作成部と
をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の運転管理装置。
【請求項８】
コンピュータを、
予測日における負荷の出力の予測値を求め、当該予測値に対応して消費される電力を表す電力需要予測値を算出する第１運転計画作成手段、
前記予測日における発電機が発電する発電電力を表す発電出力予測データを算出する発電電力予測処理手段、
前記負荷の前記電力需要予測値に対応したデマンド時限毎の前記負荷への電源電力の割り当てを示す運転計画を生成するとともに、前記電源電力が含む買電電力及び発電電力において、前記負荷に供給する前記電力需要予測値に対して商用の電力系統からデマンド時限毎に供給される買電電力がデマンド電力の目標値となるように、前記発電出力予測データを用いて前記電力需要予測値の電力に対応する前記買電電力と前記発電電力とを決定し、前記発電機の前記発電電力及び前記買電電力のスケジュールを示す電源設備運転計画を作成する運転計画作成手段
として機能させ、
前記運転計画作成手段がデマンド時限における前記電力需要予測値が前記目標値を超える場合に、前記負荷の出力を下げるように前記負荷の前記運転計画を生成する
運転管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷装置に需要電力を供給する電源装置と負荷装置について運転計画を管理する運転管理装置および運転管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用の電力系統による電力供給者（以下、電力会社という）が供給する買電電力であって、蓄熱式空調システムや照明装置等の負荷装置を備える施設等の需要家に供給する買電電力をデマンド（需要電力）という。この電力会社は、供給対象の需要家の施設等において年間で最も多く使用する電力の量に応じた供給設備を用意する必要がある。そこで、複数の需要家の施設等に対する費用の負担を公平にするために、定められた単位時間である計測期間（以下、デマンド時限という）あたりの施設等において使用される需要電力を計測し、計測した複数の需要電力のうち最も大きい最大需要電力に応じて契約電力が決定されることがある。例えば、需要家の施設等におけるデマンド時限３０分単位の平均需要電力の実績値を計測し、１ヶ月間のデマンド時限毎の平均需要電力の実績値のうち最大の値をその月の最大需要電力（デマンド最大値）とし、その月のデマンド最大値とその前１１ヶ月のデマンド最大値のうちいずれか大きい値を超えないような値が契約電力として決定される。このデマンド制御を行う装置として、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【０００３】
また、近年、太陽光発電や風力発電等を利用した自家発電機による電力系統と、電力会社から電力を購入する電力系統とを組み合わせたスマートグリッドシステムに注目が集まっている。このスマートグリッドでは、ＣＯ２排出量削減、エネルギーコスト削減、一次エネルギー使用量削減などに加え、建物全体の買電電力を平滑化することで電力変動を抑制することが要求される。このスマートグリッドシステムは、例えば、負荷装置に必要となる消費電力のスケジュールを規定する運転計画と、電源装置からの出力電力のスケジュールを規定する運転計画とを予め作成し、これら運転計画に従って電源装置からの出力電力を負荷装置に供給するとともに、不足分の電力を買電電力でまかなっている。このように、例えば運転計画に従って需要電力を自動的に調整する機能を有するシステムをスマートグリッドという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
建物の需要電力を調整するためには、負荷電力（空調熱源設備機器および作業設備機器等）と、電源出力（出力調整可能な発電機や蓄電池）を同時に調整する必要がある。
しかしながら、負荷電力と電源出力を別々に調整した場合、空調熱源機等の消費電力は、照明装置やコンピュータ等の作業設備機器に比べて消費電力の変動が激しく、天気や室内の利用環境に応じてその消費電力が局所的に大きくなる場合がある。このため、運転計画に従って負荷装置を運転したとしても局所的に需要電力が増大した場合、デマンド時限における買電電力の平均値が契約電力を超過してしまうおそれがある。
このように、空調熱源機等の電力負荷が大きい負荷装置について、その電力負荷の変動に応じたデマンドコントロールができない問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、空調熱源機等の電力負荷が大きい負荷装置及び電源機器についてその電力負荷の変動に応じたデマンドコントロールが可能な運転管理装置および運転管理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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、予測日における負荷の出力の予測値を求め、当該予測値に対応して消費される電力を表す電力需要予測値を算出する需要電力予測処理部と、
デマンド電力の目標値を記憶する記憶部と、前記予測日における発電機が発電する発電電力を表す発電出力予測データを算出する発電電力予測処理部と、前記負荷の前記電力需要予測値に対応したデマンド時限毎の前記負荷への電源電力の割り当てを示す運転計画を生成するとともに、前記電源電力が含む買電電力及び発電電力において、前記負荷に供給する前記電力需要予測値に対して商用の電力系統からデマンド時限毎に供給される買電電力が前記目標値となるように、前記発電出力予測データを用いて前記電力需要予測値の電力に対応する前記買電電力と前記発電電力とを決定し、前記発電機の前記発電電力及び前記買電電力のスケジュールを示す電源設備運転計画を作成する運転計画作成部とを備え、前記運転計画作成部がデマンド時限における前記電力需要予測値が前記目標値を超える場合に、前記負荷の出力を下げるように前記負荷の前記運転計画を生成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上述の運転管理装置において、前記電源設備運転計画において、前記デマンド時限毎の前記買電電源から供給される買電電力が目標値を超えるか否かを判定するデマンド超過判定部と、前記買電電力が目標値を超えることが前記デマンド超過判定部により判定された場合、当該買電電力が目標値を超える前記デマンド時限毎の前記買電電力を減らし、当該買電電力が目標値を超えていない前記デマンド時限毎の前記買電電力を増やすように前記空調熱源運転計画および電源設備運転計画を変更する計画変更部と、をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明は、上述の運転管理装置において、前記負荷は照明機器を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上述の運転管理装置において、前記負荷は空調設備を含んでおり、前記予測日における空調熱負荷の予測値である空調熱負荷予測値を算出する空調熱負荷予測部を有し、前記第１運転計画作成部は、前記空調熱負荷予測値に基づいて、前記空調設備によって消費される電力を表す電力需要予測値を算出し、前記第２運転計画作成部は、デマンド時限における前記電力需要予測値が前記目標値を超える場合に、前記空調設備の出力を下げるように運転計画を生成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上述の運転管理装置において、前記空調熱負荷予測部は、予想される天気を示す天気予報データに基づいて、前記空調熱負荷の予測値を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上述の運転管理装置において、前記空調熱負荷予測部は、前記天気予報データと前記空調設備が消費する消費電力のパターンを表す電力負荷パターンとに基づいて、前記空調熱負荷の予測値を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上述の運転管理装置において、需要電力の実績値を計測する計測部と、前記計測部によって計測された実績値と前記目標値とを比較し、前記実績値が前記目標値を超える場合、前記実績値と前記目標値との差を算出する実績差算出部と、前記実績差算出部によって算出された差に応じて、前記負荷の出力を減少させる第３の運転計画作成部とをさらに有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、コンピュータを、予測日における負荷の出力の予測値を求め、当該予測値に対応して消費される電力を表す電力需要予測値を算出する第１運転計画作成手段、前記予測日における発電機が発電する発電電力を表す発電出力予測データを算出する発電電力予測処理手段、前記負荷の前記電力需要予測値に対応したデマンド時限毎の前記負荷への電源電力の割り当てを示す運転計画を生成するとともに、前記電源電力が含む買電電力及び発電電力において、前記負荷に供給する前記電力需要予測値に対して商用の電力系統からデマンド時限毎に供給される買電電力がデマンド電力の目標値となるように、前記発電出力予測データを用いて前記電力需要予測値の電力に対応する前記買電電力と前記発電電力とを決定し、前記発電機の前記発電電力及び前記買電電力のスケジュールを示す電源設備運転計画を作成する運転計画作成手段として機能させ、前記運転計画作成手段がデマンド時限における前記電力需要予測値が前記目標値を超える場合に、前記負荷の出力を下げるように前記負荷の前記運転計画を生成する運転管理プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空調熱源機等の電力負荷が大きい負荷装置についてその電力負荷の変動に応じた運転計画に従って任意のデマンドコントロールをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスマートグリッドシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る運転管理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る空調熱負荷予測値の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る発電出力予測結果データの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る運転計画の作成方法の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る運転計画処理により求められる電力負荷予測値の一例を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る運転計画処理と計画ＤＲ処理により求められる電力負荷予測値の一例を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るリアルタイムＤＲ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）処理の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る運転計画管理方法の一例について説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る計画ＤＲ作成部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る計画ＤＲの作成方法の一例について説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る電力負荷予測値の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る電力負荷予測値の他の例を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る需要電力の制御対象である施設の例を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る負荷電力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係るリアルタイムＤＲ処理のタイミングの例を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に係る優先順位テーブルの一例を示す図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に係る予測モードのリアルタイムＤＲ処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第１実施形態に係る実績モードのリアルタイムＤＲ処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第２実施形態に係るスマートグリッドシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態に係る運転スケジュール管理装置１を含むスマートグリッドシステムの一例について図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態によるスマートグリッドシステムの一例を示す概略ブロック図である。
図１に示す通り、このスマートグリッドシステムは、運転管理装置１と、空調熱源設備機器３と、作業設備機器４と、電源機器６と、電源出力制御装置７と負荷電力制御装置８とを備える。
このスマートグリッドシステムは、負荷装置として、例えば、空調熱源設備機器３と作業設備機器４を含む。なお、空調熱源設備機器３は熱源を備えているため、作業設備機器４に比べて消費電力の変動が激しく、天気や室内の利用環境に応じてその消費電力が変動しやすい。
【００１７】
空調熱源設備機器３は、空調熱源機３１と、外調機３２と、空調機３３と、熱循環機構３４と、パッケージ空調機３５とを含む。この空調熱源設備機器３は、熱循環機構３４を介して循環する媒体（例えば水）の温度を調整して、例えば各部屋に設置された空調機３３を介して室内の温度を調整する設備機器である。この空調熱源設備機器３は、熱循環機構３４を利用して、負荷装置が必要とする熱量を、外調機３２や空調機３３に提供する。
この熱循環機構３４は、例えば、各部屋に張り巡らされ、空調熱源機３１によって与えられた熱量を保持する媒体（液体や気体）を充填したパイプ３４１と、この媒体を循環させるポンプ３４２と、熱量を保持する媒体を蓄える蓄熱槽３４３を含む。
空調熱源機３１は、例えばヒートポンプやジェネリンク等を含み、パイプ３４１に充填された媒体の温度を上げる加熱処理、および、媒体の温度を下げる冷却処理を行う。
外調機３２は、外気を取り込み、室内温度にあわせてある程度、外気温度を調整する。
空調機３３は、空調熱源機３１により加熱処理あるいは冷却処理された媒体の温度を利用して、外調機３２が取り込んだ外気を室内温度に合わせて調整する。
パッケージ空調機３５は、空調熱源機３１により加熱・冷却処理された媒体の温度を利用せずに、外調機３２が取り込んだ外気を室内温度に合わせて調整する。
【００１８】
作業設備機器４は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）４１と、照明機器４２と、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器４３とを含む。
これらＰＣ４１、照明機器４２、ＯＡ機器４３は、オフィス等のビル内に多く設置されている作業設備機器であって、本発明に係る作業設備機器４の一例である。
【００１９】
また、このスマートグリッドシステムは、これら負荷装置に電力を供給する電源機器６として、第１発電機６１と、第２発電機６２と、蓄電池６３と、買電電源６４を含む。
第１発電機６１は、風力エネルギーや太陽光エネルギー等を利用して自家発電により電力を発電する。この第１発電機６１の発電エネルギーは天候によって左右されるため、その出力電力は一定ではない。
第２発電機６２は、例えばガスエンジン発電機やガスタービン発電機等の発電機である。この第２発電機６２は、天候によって左右される発電エネルギーを使用していないため、出力電力を調整することができる。
蓄電池６２は、第１発電機６１および第２発電機６２によって発電された発電電力、および買電電源６４から出力される買電電力を蓄電する。
買電電源６４は、例えば、使用者が電力会社から購入する電力（買電電力）を出力する。
なお、この電力会社からの買電については、使用者に応じて契約電力Ｃ［ｋｗ］が決まっており、使用した予め決められた一定時間（デマンド時限）あたりの平均電力が契約電力Ｃを超えた場合、予め契約電力Ｃに応じて決められている支払料金に違約金等の追加料金が課せられる。ここでは、契約電力のことを、以下、デマンド目標値Ｃということもある。以下、予め決められた一定時間当たりとはデマンド時限に相当し、任意に決められる一定の時間であって、例えば３０分である。
【００２０】
運転管理装置１は、空調熱源運転計画と電源設備運転計画について管理する。
この空調熱源運転計画とは、空調熱源に相当する負荷装置が必要とする熱負荷をデマンド時限毎に割り振り、この割り振りを時刻毎に示す計画である。空調熱源運転計画は、例えば、予測日において予め決められている設定温度に温度調整するために予想される熱量を供給するため、一日の各時間帯において予測される空調熱源に相当する負荷装置が消費する放熱量と蓄熱槽に蓄熱される蓄熱量を示す。
電源設備運転計画とは、全ての負荷装置に供給する電力源（発電電力と買電電力）の割り振りを時刻毎に示す計画である。この電源設備運転計画は、電源機器６から給電されることが予想される電力負荷予測値を、電源機器６に含まれる各電源出力（第１発電機６１と、第２発電機６２と、蓄電池６３と、買電電源６４）毎の運転のスケジュールにより示すものである。例えば、電源設備運転計画は、一日の各時間帯において予測される供給電力を給電するため、電源機器６が、予め決められた一定時間（デマンド時限）毎に運転するための電力を示す。
なお、空調熱源運転計画と電源設備運転計画の詳細については後述する。
【００２１】
運転管理装置１は、予め、空調熱源設備機器３、作業設備機器４および電源機器６の最適運転制御を行うために各種情報を収集し、その情報を基に空調熱負荷予測処理と発電出力予測処理を行う。この空調熱負荷予測処理では、予め決められている設定温度に温度調整するために必要と予測される熱量（空調熱負荷）を算出する処理を行う。発電出力予測処理は、第１発電機６１が発電すると予測される電力を算出する処理を行う。
運転管理装置１は、空調熱負荷予測処理と発電出力予測処理の結果に基づき、運転計画作成処理を行う。この運転計画作成部１０５は、これらの予想結果に基づき、予測される空調熱負荷に応じて空調熱源運転計画の作成を行うとともに、予測される空調熱負荷に応じて、買電電源６４からの買電電力が任意の目標値（例えば最小値）となる電源機器６の各電源（第１発電機６１と、第２発電機６２と、蓄電池６３と、買電電源６４）の電力負荷を示す電源設備運転計画を作成する。
この運転管理装置１の基本処理は、各種情報を収集して空調熱負荷予測処理と発電出力予測処理を行う処理行程１と、その結果に基づいて空調熱源運転計画と電源設備運転計画を作成するための運転計画作成処理を行う処理行程２と、の２つの処理工程である。
本実施形態に係る運転管理装置１は、この２つの処理工程に加え、計画ＤＲを実行する処理と、リアルタイムＤＲを実行する処理を、場合に応じて行う。
なお詳細については後述する。
【００２２】
電源出力制御装置７は、運転管理装置１による運転計画、計画ＤＲ、リアルタイムＤＲ処理に基づき、電源機器６から負荷装置である空調熱源設備機器３と作業設備機器４に対して電力を供給する電力源（第１発電機６１、第２発電機６２、蓄電機６３、買電電源６４）を指定するとともに、この電力源が出力する電力とそのタイミングとを制御する。具体的にいうと、この電源出力制御装置７は、電力源のうち第１発電機６１、第２発電機６２および蓄電機６３が出力する電力を制御する。なお、買電電源６４が出力する電力は、負荷装置（空調熱源設備機器３および作業設備機器４）のデマンドに対して、第１発電機６１、第２発電機６２および蓄電機６３が出力する電力では不足する電力である。
負荷電力制御装置８は、運転管理装置１による運転計画、計画ＤＲ、リアルタイムＤＲ処理に基づき、空調熱源設備機器３および作業設備機器４の運転を制御する。
【００２３】
次に、図２を参照して、運転管理装置１の構成の一例について説明する。図２は、本実施形態に係る運転管理装置１の構成の一例を示すブロック図である。
図２に示す通り、運転管理装置１は、第１記憶部１０１と、空調熱負荷予測部１０２と、第２記憶部１０３と、発電出力予測処理部１０４と、運転計画作成部１０５と、電力負荷予測部１０６と、第３記憶部１０７と、デマンド超過判定部１０８と、計画ＤＲ作成部１０９と、リアルタイムＤＲ実行指示部１１０と、出力部１１５と、データ管理処理部１１６と、プログラム管理処理部１１７と含む。
【００２４】
第１記憶部１０１は、天気予報データ１１１と、電力負荷パターンデータ１１２と、実測データ１１３と、評価軸設定データ１１４と、を記憶する。
天気予報データ１１１は、一日の所定時刻における予想される天気を示す天気予報情報を、一定間隔の時間帯（あるいは時刻）に対応付けたデータである。この天気予報情報としては、対応付けられた時間帯において予想されている天候、気温、湿度、降水確率、日照時間等を示す情報である。
【００２５】
電力負荷パターンデータ１１２は、例えば、一日の時間帯に応じて作業設備機器４が消費する消費電力のパターンを示す情報を含む。具体的に説明すると、一日のうち、多くの人が活動する９時〜２０時の時間帯では、多くの人が就寝している２４時〜５時の時間帯に比べて、その消費電力が多くなる。また、休日は平日に比べ、その消費電力が少なくなる。このように、人間の行動パターンに応じて、一日の時間帯における消費電力が異なる。この電力負荷パターンデータ１１２は、この違いを作業設備機器の数量や使用者に応じてパターン化したものである。
【００２６】
また、電力負荷パターンデータ１１２は、例えば、一日の時間帯に応じて空調熱源設備機器３が消費する消費電力の計算パターンを示す情報を含む。具体的に説明すると、同じ大きさの部屋に設置された空調機であっても、その部屋に入る人数、空調機の数、日当たり等によって、一日の室内の温度変化が異なる。例えば、一日中会議が行われている場合、人の出入りが多いため、室内の温度が一日中変化し、空調熱源設備機器３に対する電力負荷が増大する。一方、一日中会議等の予定がない場合、室内の温度を快適な温度に維持する必要性が少なく、夏であれば快適に過せる室内温度（快適温度）よりも高くてもよく、冬であれば快適温度よりも低くてもよく、また停止してもよい。この電力負荷パターンデータ１１２は、空調熱源設備機器３に対する電力負荷を計算により算出するため、空調機３３が設置されている部屋の使用状況に応じて、その日１日の運転割合や温度調整をパターン化したものである。
【００２７】
実測データ１１３は、空調熱源設備機器３と作業設備機器４の負荷装置が実際に消費した消費電力の実測値と、電源機器６から実際に供給を受けた供給電力の実測値を示す。この実測値は、例えば、一定時間間隔毎に、各機器において計測され、一日に時間帯に対応付けられている。
評価軸設定データ１１４は、省エネルギー等の評価の対処となる基準値を含む。
【００２８】
空調熱負荷予測処理部１０２は、予想される天気を示す天気予報データおよび電力負荷パターンデータ１１２に基づき、室内の温度調整のために必要な熱量を予測する。言い換えると、空調熱負荷予測部１０２は、予め決められている設定温度に温度調整するために必要と予測される熱量（空調熱負荷）を示す空調熱負荷予測値を算出する。この空調熱負荷予測値は熱量であり、空調熱源機３１の外気温や部分負荷率などの特性に基づいて電力に変換して空調熱源機３１にかかる負荷電力と言い換えることができる。
この空調熱負荷予測値の一例を図３に示す。図３のグラフに示す通り、空調熱負荷予測値は、横軸に時刻、縦軸に空調熱負荷をとるグラフで示すことができる。図示の通り、日中の空調熱負荷の方が、夜間の空調熱負荷に比べて大きい。
図２に戻って、空調熱負荷予測部１０２の処理について具体的に説明する。空調熱負荷予測処理部１０２は、以下の（１１）〜（１５）の処理を行う。
【００２９】
（１１）実測データ収集処理
空調熱負荷予測部１０２は、電源出力制御部７と負荷電力制御部８から、電源機器６、空調熱源設備機器３および作業設備機器４による実測データを一定時間間隔で取り込み、第１記憶部１０１の実測データ１１３に格納する。
【００３０】
（１２）天気予報データ収集処理
空調熱負荷予測部１０２は、例えば、気象庁が発表する天気予報情報等を格納するインターネット上にサーバに接続して、予め設定されている時刻毎に、天気予報情報をダウンロードする。この空調熱負荷予測部１０２は、ダウンロードした天気予報情報を、一日の時間帯に対応付けて、天気予報データ１１１として第１記憶部１０１に格納する。
【００３１】
（１３）ＡＮＮ負荷予測処理
空調熱負荷予測部１０２は、実測データや天気予報データに基づき予測用データを作成し、例えば、ニューラルネットワークを利用したＡＮＮ（  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｎｅｕｒａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ）負荷予測プログラムを起動して負荷データの予測を行う。
つまり、空調熱負荷予測部１０２は、第１記憶部１０１から天気予報データ１１１と電力負荷パターンデータ１１２と実測データ１１３を読み出し、読み出したデータに基づき、予め決められている設定温度に温度調整するために必要と予測される熱量（空調熱負荷）を算出する。
この空調熱負荷予測部１０２は、生成した空調熱負荷予測値は、第１記憶部１０１に書き込む。
また、このＡＮＮ負荷予測処理については、既存の技術（例えば、特開２００６−７８００９号公報参照）を利用することができる。
この空調熱負荷予測部１０２は、上述の機能に限られず、ニューラルネットワーク以外の技術を利用して負荷データの予測することができる。
【００３２】
（１４）予測修正処理
空調熱負荷予測部１０２は、ＡＮＮ負荷予測処理によって運転制御を行った実際の負荷データと予測データとの差から負荷データの修正を行い、次の最適運転計画作成に反映させる。
つまり、空調熱負荷予測部１０２は、電源出力制御部７と負荷電力制御部８から、実測データを一定時間間隔で取り込み、この運転制御を行った時刻と一致する空調熱負荷予測値を第１記憶部１０１から読み出す。この空調熱負荷予測部１０２は、例えば、この実測データと空調熱負荷予測値とのずれを算出して、このずれに応じた補正値を作成する。
【００３３】
第２記憶部１０３は、発電出力パターンデータ１３１と、蓄電電力データ１３２と、天気予報データ１３３を記憶する。
発電出力パターンデータ１３１は、各電源（第１発電機６１、第２発電機６２、買電電源６４）の最低出力値や最大出力値を示す情報を記憶する。
蓄電電力データ１３２は、蓄電池６３の最低蓄電量や最大蓄電量を示す情報を記憶する。
天気予報データ１３３は、上述と同様に、一日の所定時刻における予想される天気を示す天気予報情報を、一定間隔の時間帯（あるいは時刻）に対応付けたデータである。この天気予報情報としては、対応付けられた時間帯において予想されている天候、気温、湿度、降水確率、日照時間等を示す情報である。
【００３４】
発電出力予測処理部１０４は、予想される天気を示す天気予報データに基づき、電源機器６による電力系統から給電される発電電力を算出し、発電出力予測結果データを出力する。
この発電出力予測結果データの一例を図４に示す。図４のグラフに示す通り、発電出力予測結果データは、横軸に時刻、縦軸に発電機６１の出力電力をとる。例えば、図示の例では、出力電力が日中のみ取得でき、夜間では取得できていない。
図２に戻って、発電出力予測処理部１０４の処理について具体的に説明する。発電出力予測処理部１０４は、以下の（２１）、（２２）の処理を行う。
【００３５】
（２１）天気予報データ収集処理
発電出力予測処理部１０４は、上述の空調熱負荷予測部１０２による（１２）天気予報データ収集処理と同様にして、天気予報情報を収集し、第１記憶部１０１の天気予報データ１３３に格納する。
【００３６】
（２２）発電出力予測処理
発電出力予測処理部１０４は、天気予報データに基づき予測用データを作成し、例えば、電力負荷パターンデータ１１２や天候補正係数を利用した太陽光発電予測プログラムを起動して、出力データの予測を行う。つまり、発電出力予測処理部１０４は、天気予報データ１１１を参照して、天気に応じて第１発電機６１が発電できると予測される電力を算出する。
【００３７】
＜運転計画作成を行う構成についての説明＞
運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測値と発電出力予測結果データ、および第２記憶部の情報に基づき、少なくとも１日よりも前の日までに、１日分の運転計画（明細書中において運転計画は、空調熱源運転計画および電源設備運転計画を含む）を示す運転計画データを作成する。なお、運転計画作成部１０５は、この運転計画として、最適化を行う専用プログラムを実行し、最適な空調熱源運転計画および電源設備運転計画を作成することができる。
この運転計画作成部１０５による運転計画の作成方法の一例について、図５を参照して説明する。なお、図５は、運転計画作成部１０５により作成される空調熱源運転計画と電源設備運転計画を概念的に説明するための図であり、本実施形態に係る運転計画作成部１０５は、例えば、後述する数理計画法によりデマンドが最小となるように最適化を行うことで、以下のような処理を行う。なお、ここでは、空調熱源機３１が複数の空調熱源機３１Ａと空調熱源機３１Ｂとを含む例について説明する。
【００３８】
１）空調熱源運転計画の作成について
運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測部１０２により作成された空調熱負荷予測値に基づき、空調熱源機３１と蓄熱槽３４３により生成できる熱量の割り当てを行い、空調熱源運転計画を作成する。つまり、運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測値に応じて、デマンド時限毎に空調熱源機３１が生成する熱量と蓄熱槽３４３に蓄熱できる熱量を算出する。運転計画作成部１０５は、この算出した生成する熱量と蓄熱する熱量（つまり、空調熱負荷予測結果値が示す熱量）を生成する各空調熱源設備機器の運転について時刻毎（例えば、デマンド時限で示される時刻毎）の割り当てを示す空調熱源運転計画を作成する。これを図５（ａ）のグラフに示す。
図５（ａ）のグラフは、横軸に時刻、縦軸に空調熱源機３１あるいは蓄熱槽３４３が放熱あるいは蓄熱できる熱量をとる。このグラフにおいて、縦軸の正の値は放熱を、負の値は蓄熱を意味している。図示の通り、運転計画作成部１０５は、デマンド時限毎に、空調熱源機３１が製造する製造熱量と、放熱量（つまり、空調熱源機３１と蓄熱槽３４３が放熱する熱量）の和がステップＳＴ１００において求めた空調熱負荷予測値と等しくなるように空調熱源運転計画を作成する。
図５（ａ）に示すグラフは、０：００〜６：００の間に、空調熱源機３１Ａが熱量を生成するとともに、この熱量を蓄熱槽３４３に蓄熱することを示す。また、６：００〜８：００の間に、空調熱源機３１Ａが熱量を生成するとともに、蓄熱槽３４３の熱量を放熱することを示す。また、８：００〜１６：００の間に、空調熱源機３１Ａと空調熱源機３１Ｂが熱量を生成するとともに、蓄熱槽が放熱することを示す。また、１６：００〜２２：００の間に、空調熱源機３１Ａと空調熱源機３１Ｂが熱量を生成することを示す。また２２：００〜２４：００の間に、空調熱源機３１Ａが熱量を生成するとともに、この熱量を蓄熱槽３４３に蓄熱することを示す。
【００３９】
２）空調熱負荷予測結果値に対応する電力負荷予測値の算出について
この運転計画作成部１０５は、上述により算出されたデマンド時限毎に、空調熱源機３１が空調熱源運転計画の示す熱量を製造する際に必要な消費電力を、電力負荷パターンデータ１１２を参照して算出する。運転計画作成部１０５は、空調熱源機３１の消費電力に加え、空調熱源設備機器３と作業設備機器４の全ての負荷装置に必要な電力（電力負荷）を、電力負荷パターンデータ１１２を参照して算出する。つまり、運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測値が示す熱負荷をまかなうために必要な消費電力と、予測される他の負荷装置に必要な消費電力とを算出する。このように、運転計画作成部１０５が空調熱負荷予測値に基づき算出する負荷装置の消費電力は、デマンド（需要家に供給する買電電力）と需要家に供給する発電電力によって示される電力であって、以下、電力負荷予測値という。この電力負荷予測値の一例を、図５（ｂ）のグラフに示す。図５（ｂ）のグラフは、横軸に時刻、縦軸に電力負荷を示す。
なお、本実施形態において、運転計画作成部１０５は、デマンドを任意の目標値とするように電源設備運転計画を作成することを特徴とするものであり、以下説明便宜のため、電力負荷予測値について説明する際には、需要電力のうち、需要家に供給する発電電力を除いたデマンドにのみ対応する予測値について説明する。
【００４０】
３）電源設備運転計画の作成について
運転計画作成部１０５は、上述により算出された空調熱源設備機器３と作業設備機器４の電力負荷予測値に基づき、デマンドが任意の目標値（例えば最小値）となるように電源電力の割り当てを行う。この電源電力の割り当てをデマンド時限毎に示したものが電源設備運転計画である。
例えば、運転計画作成部１０５は、電力負荷予測値が契約電力Ｃであるデマンド目標値を下回っている場合、買電電力をこの電力負荷予測値以上に増やして、買電電力を蓄電池６３に蓄電する電源設備運転計画とする。また、運転計画作成部１０５は、電力負荷予測値がデマンド目標値Ｃを上回っている場合、買電電力の最大値をデマンド目標値Ｃ以下に留めるとともに、不足分を第１発電機６１および第２発電機６２からの電力および蓄電池６３からの電力で補うように電源設備運転計画を作成する。
図５（ｃ）に示すとおり、０：００〜６：００の間は、電力負荷予測値がデマンド目標値Ｃを下回っている。このため、運転計画作成部１０５は、買電電力を電力負荷予測値以上に増やし、この買電電力を蓄電池６２に蓄電する電源設備運転計画を作成する。一方、６：００〜１８：００の間は、電力負荷予測値がデマンド目標値Ｃを上回っている。このため、運転計画作成部１０５は、買電電力の最大値をデマンド目標値Ｃ以下にして、デマンド目標値Ｃ以上の電力負荷を第１発電機６１および第２発電機６２からの電力および蓄電池６３からの電力で補うように、デマンド時限毎に電源の割り振りを行う。この運転計画作成部１０５は、発電出力予測処理部１０４により予測される発電出力予測結果データが示す第１発電機６１の出力予測を基準として、不足分を、０：００〜６：００の間に蓄電池６３に蓄電しておいた買電電力や、第２発電機６２からの発電電力を組み合わせて電源設備運転計画を作成する。
【００４１】
具体的に説明すると、運転計画作成部１０５は、以下に示す評価関数、変数、制約条件に基づき、数理計画法を用いて電源設備運転計画を作成する。
【００４２】
【数１】
0005822207.tif 000002
【００４３】
なお、数式に示す略字は、以下の通りである。
ｎｔ｛ｎｔ＝１，２，・・・｝は、１日のスケジュールにおける時間帯をデマンド時限を示す情報である。なお、デマンド時限が３０分である場合、ｎｔの最大値（ｎｔ＿ｍａｘ）＝２４［ｈｏｕｒ］／デマンド時限（０．５）［ｈｏｕｒ］＝４８である。
ｎｇ｛ｎｇ＝１，２，・・・｝は、第１発電機６１および第２発電機６２の台数を示す。
ｎｂ｛ｎｂ＝１，２，・・・｝は、蓄電池６３の台数を示す。
ｎｈ｛ｎｈ＝１，２，・・・｝は、空調熱源機３１の台数を示す。
ｎｈｓ｛ｎｈｓ＝１，２，・・・｝は、蓄熱槽３４３の台数を示す。
Ｐｇは、第１発電機６１および第２発電機６２からの出力電力を示す。
Ｐｂは、蓄電池６３の出力電力を示す。なお、放電は正の数値で示す。
Ｑｈは、空調熱源機３１が製造する熱量である空調熱源製造熱量を示す。
Ｑｈｓは、蓄熱槽３４３が放電する熱量である蓄熱槽放蓄熱量を示す。
【００４４】
Δｇは、第１発電機６１および第２発電機６２が起動状態であるかあるいは停止状態であるか否かの発電機起動停止状態を示す。
Δｂは、蓄電池６３が起動状態であるかあるいは停止状態であるか否かの蓄電池起動停止状態を示す。
Δｈは、空調熱源機３１が起動状態であるかあるいは停止状態であるか否かの空調熱源起動停止状態を示す。
Ｐｐは、買電電力６４から出力される買電電力を示す。
Ｐｌは、予測負荷電力は、電力負荷予測値である。
Ｑｌは、予測熱負荷は、空調熱負荷予測値である。
Ｐｇ_ｍｉｎは、第１発電機６１および第２発電機６２の出力電力の最低値である発電機最低出力を示す。
Ｐｇ_ｍａｘは、第１発電機６１および第２発電機６２の出力電力の最大値である発電機最大出力を示す。
【００４５】
Ｐｂ_ｍｉｎは、蓄電池６３の蓄電電力の最低値である蓄電池最低出力を示す。
Ｐｂ_ｍａｘは、蓄電池６３の蓄電電力の最大値である蓄電池最大出力を示す。
Ｑｈ_ｍｉｎは、空調熱源機３１が製造する熱量の最低値を示す空調熱源最低製造熱量である。
Ｑｈ_ｍａｘは、空調熱源機３１が製造する熱量の最大値を示す空調熱源最大製造熱量である。
Ｚｂは、蓄電池６３が蓄電している蓄電電力の残量を示す蓄電池残蓄電量である。
Ｚｈｓは、蓄熱槽３４３が蓄熱している蓄熱量の残量を示す蓄熱槽残蓄熱量である。
Ｚｂ_ｍｉｎは、蓄電池６３が蓄電している蓄電電力の最低値を示す蓄電池最低蓄電量である。
Ｚｂ_ｍａｘは、蓄電池６３が蓄電している蓄電電力の最大値を示す蓄電池最大蓄電量である。
Ｚｈｓ_ｍｉｎは、蓄熱槽３４３が蓄熱している蓄熱量の最低値を示す蓄熱槽最低蓄熱量である。
Ｚｈｓ_ｍａｘは、蓄熱槽３４３が蓄熱している蓄熱量の最大値を示す蓄熱槽最大蓄熱量である。
ＰＥは、ペナルティである。
αは、ペナルティ係数である。
【００４６】
なお、運転計画作成部１０５は、数理計画法により発電機、蓄電池、空調熱源機が最適となる１日の電源設備運転計画を決定する。この場合、この運転計画作成部１０５は、デマンドが小さい時期に、最適の目的を省エネや省コスト、ＣＯ２排出最小化等とすることで、省エネ、省コスト、Ｃ２排出最小化等の運用が可能となる。また、運転計画作成部１０５は、省エネ、省コストで予測した最大デマンド予測値がデマンド目標値を超える場合は、最適の目的をデマンド最小化として数理計画法を適用することでデマンドが最小となる発電機、蓄電池、空調熱源機の１日の電源設備運転計画を決定する。
【００４７】
＜計画ＤＲを行う構成についての説明＞
電力負荷予測部１０６は、運転計画作成部１０５から運転計画データを入力し、デマンド時限当たりのデマンドの平均値（デマンド電力）の極大値（以下、デマンドピーク値）を検出する。具体的に説明すると、運転計画作成部１０５により空調熱源運転計画が作成されることで、図５（ｂ）に示す電力負荷予測値に基づき、図５（ｃ）のように電源電力の割り振りを示す電源設備運転計画が作成される。ここで、運転計画作成部１０５が作成する電源設備運運転計画は、デマンドを最小値に最適化するものであって、買電電力の割り当てがデマンド目標値Ｃ以下になるとは限らない。ここで、図６を参照して、運転計画作成部１０５が作成した電源設備運転計画における買電電源６４のデマンドを電力量で示すデマンド電力の割合について説明する。図６には、デマンド電力の極大値であるデマンドピーク値が２箇所あり、いずれもがデマンド目標値Ｃを超えている場合についてのデマンドについての電源設備運転計画の例を示す。
図６は、横軸に時刻、縦軸にデマンド電力をとり、デマンド電力を示すグラフである。
図６には、運転計画実施前のデマンド電力を示すデータ１と、運転計画実施後のデマンド電力を示すデータ２とを示す。なお、データ１は、本願発明によらない場合の比較例であり、本願発明に係る運転計画作成部１０５は、データ２に示すようなデマンド電力を算出する。
図示の通り、データ２のデマンド電力は、１１：００と１５：００にデマンドピーク値を示し、１０：３０〜１１：３０間、および、１４：３０〜１５：３０間でデマンド目標値Ｃを超えている。なお、１１：００のデマンドピーク値Ｐ１の方が、１５：００のデマンドピーク値Ｐ２に比べて小さい。
電力負荷予測部１０６は、このデマンド電力のデマンドピーク値を検出するとともに、検出されたデマンドピーク値のうち最大のデマンドピーク値をデマンド最大値として検出する。図６に示す例では、電力負荷予測部１０６が、ピーク値Ｐ２をデマンド最大値として検出する。なお、デマンド最大値とは、上述の通り、需要家の施設等におけるデマンド電力の実績値を計測し、１ヶ月間のデマンド電力の実績値のうち最大の値を、その月のデマンド最大値という。
【００４８】
なお、データ２に示すデマンド電力は、通常、勤務時間帯において多くなる。その理由としては、作業設備機器４による電力消費量は比較的フラット（平滑）に変化する一方、空調熱源機１３などの動力機器による電力消費量は気象状況の変化などに応じて大きく変化するからである。このデータ２は、データ１と比べて、デマンドピーク値が低くなっている。
電力負荷予測部１０６は、運転計画データに基づき、運転計画実施後のデータ２に示す時刻１１時と時刻１５時でピークとなっているデマンド電力を検出し、デマンド超過判定部１０８に出力する。なお、電力負荷予測部１０６は、検出したデマンド目標値を超えるデマンドピーク値に対応するデマンド電力が複数検出された場合、そのデマンド電力の値が大きい順にデマンド超過判定部１０８に出力するものであってもよい。
【００４９】
第３記憶部１０７は、設定値データ１７１を記憶する。
この設定値データ１７１は、デマンド目標値Ｃ、例えば、契約電力Ｃを示す情報である。
【００５０】
デマンド超過判定部１０８は、電力負荷予測部１０６からデマンドピーク値のデマンド電力と運転計画データを入力し、電源設備運転計画に示されているデマンド時限に対応するデマンドの平均値のピーク値（極大値）が、契約電力量Ｃであるデマンド目標値を超えるか否かを判定する。
このデマンド超過判定部１０８は、少なくとも１つのデマンドピーク値がデマンド目標値Ｃを超えていると判定した場合、計画ＤＲ作成部１０９に対して、計画ＤＲを作成するように制御するための制御信号を計画ＤＲ作成部１０９に出力する。
一方、全てのデマンドピーク値がデマンド目標値を超えていないと判定した場合、デマンド超過判定部１０８は、デマンドピーク値がデマンド目標値を超えてないことを示す判定結果とともに、運転計画作成部１０５により作成された運転計画データを出力部１１５に出力する。
【００５１】
また、デマンド超過判定部１０８は、計画ＤＲ作成部１０９によって作成された計画ＤＲが入力された場合、この計画ＤＲにおけるデマンド時限当たりのＤＲ電力負荷予測値のうち、商用の電力系統である買電電源６４から給電されるデマンド時限に対応するデマンドの平均値のピーク値が、デマンド目標値量Ｃを超えるか否かを判定する。
このデマンド超過判定部１０８は、少なくとも１つのデマンドピーク値がデマンド目標値を超えていると判定した場合、リアルタイムＤＲ実行指示部１１０に対して、リアルタイムＤＲを実行するように指示するリアルタイムＤＲ実行指示信号をリアルタイムＤＲ実行指示部１１０に出力する。
一方、全てのデマンド時限に対応するデマンドの平均値のピーク値がデマンド目標値を超えていないと判定した場合、デマンド超過判定部１０８は、デマンドピーク値がデマンド目標値を超えてないことを示す判定結果とともに、運転計画作成部１０５により作成された運転計画データと計画ＤＲ作成部１０９により作成された計画ＤＲを出力部１１５に出力する。
【００５２】
計画ＤＲ作成部１０９は、デマンド超過判定部１０８により少なくとも１つのデマンドピーク値がデマンド目標値Ｃを超えていると判定された場合、電源設備運転計画においてデマンドピーク値がデマンド目標値を超えているデマンド時限当たりの電力負荷予測値を変更する運転計画を示す計画ＤＲを作成する。
例えば、計画ＤＲ作成部１０９は、デマンド電力がデマンド目標値を超えているデマンド時限の電力負荷予測値を、デマンド電力がデマンド目標値を超えている分だけ減じたＤＲ電力負荷予測値を算出する。この計画ＤＲ作成部１０９は、算出したＤＲ電力負荷予測値に基づき、空調熱源設備機器３や作業設備機器４の電力負荷の割り当てを行い、計画ＤＲを作成する。なお、計画ＤＲ作成部１０９によって変更されたデマンドをデマンド予測値という。
例えば、図６に示した通り、運転計画実施後のデータ２においてデマンド電力がデマンド目標値を超えているデマンド時限（ｎ）は、１０時３０分からの３０分間（ｎ＝２１）と、１１時００分からの３０分間（ｎ＝２２）と、１４時３０分からの３０分間（ｎ＝２９）と、１５時００分からの３０分間（ｎ＝３０）である。
計画ＤＲ作成部１０９は、このデマンド電力がデマンド目標値を超えているデマンド時限（例えば、ｎ＝２１、２２、２９、３０）だけ、空調熱源設備機器３および作業設備機器４のうち、例えば一部エリアの外調機３２や照明機器４２の運転を停止もしくは出力を下げるように計画ＤＲを作成する。計画ＤＲ作成部１０９は、例えば、図７に示すようにこのデマンドピーク値がデマンド目標値Ｃ以下となるように、運転計画を変更する。なお、外調機３２は室内換気を行うことを主目的としており、十分な換気を行った後であれば暫く停止しても大きな問題は発生しない。
【００５３】
＜リアルタイムＤＲを行う構成についての説明＞
リアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、デマンド超過判定部１０８により少なくとも１つのデマンドピーク値がデマンド目標値を超えていると判定された場合、このデマンドピーク値がデマンド目標値を超えていないと判定される時間帯以外について、運転計画データおよび計画ＤＲデータに基づき、電源出力制御装置７および負荷電力制御装置８に制御させる。
このリアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、デマンドピーク値がデマンド目標値を超えると予想される時間帯において、リアルタイムＤＲ処理を実行する。リアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、空調熱源設備機器３および作業設備機器４に供給される電力量の実測値に応じて需要電力を制御するよう負荷電力制御部８に指示することを示す指示信号を出力部１１５に出力する。
図８を参照して説明すると、リアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、計画ＤＲ作成部１０９によってもデマンド電力がデマンド目標値以下に抑えられない場合、図８に示す通り、実測値がデマンド目標値を超過するおそれがある。リアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、このデマンド時限に対応するデマンドを予測して、デマンド目標値を超過すると判断された場合、リアルタイムＤＲ処理を実行する。なお、リアルタイムＤＲ処理については、後に詳細に説明する。
【００５４】
出力部１１５は、入力する運転計画作データ（空調熱源運転計画と電源設備運転計画を示す情報）を電源出力制御装置７および負荷電力制御装置８に出力する。
この出力部１１５は、入力する計画ＤＲデータおよびリアルタイムＤＲ実行指示信号を負荷電力制御部８に出力する。
【００５５】
データ管理処理部１１６は、収集した様々なデータの管理を行う。実測データ、天気予報データ、予測負荷データ、運転計画データなどの参照、ダウンロード機能、パターンデータなどの修正機能、スケジュールデータの修正機能、契約電力や最適化評価軸などのパラメータ設定機能を持つ。
プログラム管理処理部１１７は、最適運転計画を作成するための各処理をどのようなタイミングで起動するかといった最適運転制御のためのスケジュール管理を行う。スケジュール管理は一日の処理スケジュールデータを基に起動時刻にプログラムの制御を行う。
【００５６】
次に、図９を参照して、本実施形態に係る運転計画管理方法の一例について説明する。
図９は、本実施形態に係る運転計画管理方法の概略について説明するためのフローチャートである。
図９に示す通り、はじめに、空調熱負荷予測部１０２は、実測データ収集処理と天気予報データ収集処理をしておく。また、発電出力予測処理部１０４は、天気予報データ収集処理をしておく（ステップＳＴ１）。
ついで、発電出力予測処理部１０４は、発電出力予測処理を行う。つまり、発電出力予測処理部１０４は、発電出力パターンデータ１３１、蓄電電力データ１３２および天気予報データ１３３を参照して、天気に応じて発電機６１が発電できると予測される電力を示す発電出力予測結果データを算出する（ステップＳＴ２）。
そして、空調熱負荷予測処理部１０２は、空調熱負荷予測処理を行う。つまり、空調熱負荷予測処理部１０２は、予め決められている設定温度に温度調整するために必要と予測される熱量（空調熱負荷）を示す空調熱負荷予測値を算出する（ステップＳＴ３）。この空調負荷予測は、気象予報データを用いるので、天気予報が更新されるタイミングで１日数回実行される。
【００５７】
ついで、運転計画作成部１０５は、運転計画作成処理を行う（ステップＳＴ４）。つまり、運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測値が示す熱量に対応する、空調熱源機３１が製造する熱量と蓄熱槽３４３が蓄熱する熱量をデマンド時限毎に算出して、空調熱負荷予測結果値に対応する空調熱源運転計画を作成する。
また、運転計画作成部１０５は、算出された空調熱源運転計画に基づき、空調熱源機３１が空調熱負荷予測結果値の示す熱量を製造する際に必要な電力負荷予測値を算出する。
そして、運転計画作成部１０５は、この電力負荷予測値に基づき、デマンドが任意の目標値（例えば最小値）となるように電源電力の割り当てを行う。言い換えると、運転計画作成部１０５は、電源設備運転計画の最適化運転スケジュールを算出する。なお、運転計画作成部１０５は、電力負荷予測値を算出する際、熱負荷以外の負荷装置の電力負荷も合わせて算出する。この空調熱源以外の照明・ＯＡ機器の電力消費量は毎日ほぼ同じ変化をするのでパターン化して与える。
これにより、運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測値が示す空調熱負荷に基づき、空調熱源設備機器３および作業設備機器４の電力負荷の最適化を行うことができる。
【００５８】
そして、電力負荷予測部１０６は、運転計画作成部１０５が作成した運転計画を示す運転計画データに基づき、デマンド時限当たりのデマンドピーク値を検出し、デマンド超過判定部１０８に出力する。
デマンド超過判定部１０８は、電力負荷予測部１０６から入力するデマンドピーク値が、契約電力であるデマンド目標値Ｃより大きいか否かを判定する（ステップＳＴ５）。
デマンドピーク値がデマンド目標値Ｃより大きい場合（デマンドピーク値＞デマンド目標値Ｃ）、計画ＤＲ作成部１０９は、計画ＤＲを作成させる（ステップＳＴ６）。一方、デマンドピーク値がデマンド目標値Ｃ以下である場合（デマンドピーク値≦デマンド目標値Ｃ）、計画ＤＲ作成部１０９は、計画ＤＲを作成しない（ステップＳＴ７）。つまり、デマンド超過判定部１０８は、運転計画作成部１０５が作成した運転計画データ（空調熱源運転計画と電源設備運転計画）を、出力部１１５を介して電源出力制御装置７および負荷電力制御装置８に出力させる。
【００５９】
ついで、デマンド超過判定部１０８は、計画ＤＲ作成部１０９によって作成された計画ＤＲに基づき、計画ＤＲにおいて変更されたデマンド予測値とデマンド目標値Ｃとを比較する。デマンド超過判定部１０８は、このデマンド予測値がデマンド目標値Ｃよりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ８）。
デマンド予測値がデマンド目標値Ｃよりも大きい場合（デマンド予測値＞デマンド目標値Ｃ）、リアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、リアルタイムＤＲを実行する（ステップＳＴ９）。一方、デマンド予測値がデマンド目標値Ｃ以下である場合（デマンド予測値≦デマンド目標値Ｃ）、リアルタイムＤＲ実行指示部１１０は、リアルタイムＤＲを実行しない（ステップＳＴ１０）。つまり、デマンド超過判定部１０８は、運転計画作成部１０５が作成した運転計画データおよび計画ＤＲ作成部１０９が作成した計画ＤＲを、出力部１１５を介して電源出力制御装置７および負荷電力制御装置８に出力させる。
【００６０】
上述のように運転計画作成部１０５は、空調熱負荷予測値に基づき、空調熱源運転計画を作成するとともに、空調熱負荷を電力負荷に変換して電力負荷予測値を算出し、この電力負荷予測値に対応する電源電力の割り当てを示す電源設備運転計画を作成する。これにより、空調熱源運転計画と電源設備運転計画の整合を取ることができ、発電機や蓄電池等の電力機器と、熱源機や空調機等の空調熱源設備機器とを連携して制御して、任意の目標値にデマンドをコントロールするデマンドコントロールを実現することができる。
【００６１】
また、上述のように、運転管理装置１は、運転計画作成部１０５による運転計画処理によってデマンドがデマンド目標値を超過してしまう場合、計画ＤＲ作成部１０９による計画ＤＲを作成して、デマンド予測値を算出する。これにより、デマンドピーク値がデマンド目標値を超過して、デマンドが契約電力Ｃを超過することを防止することができる。これにより、使用したデマンド時限あたりの平均電力が契約電力Ｃを超えた場合、予め契約電力Ｃに応じて決められている支払料金に違約金等の追加料金が課せられる事態を回避することができる。これにより、経済的メリットを得られる。
【００６２】
また、本発明を用いて以下のことも行うことができる。
例えば、運転計画作成部１０５の運転計画処理において、エネルギー単価のコストを時間別に変えて与えることで日本の電力会社が行っている時間帯別料金、ピーク時間調整契約や、米国の電力会社が行っている時間別料金を考慮してコスト最適化の運用を行うことができる。
また、リアルタイムＤＲ処理を用いることで、将来スマートグリッドで想定されている自然エネルギーの変動などにより電力会社から需要家側に負荷調整の要請があった場合にリアルタイムに対応可能となる。
【００６３】
＜計画ＤＲ作成部１０９による計画ＤＲ作成処理の一例＞
次に、計画ＤＲ作成部１０９による計画ＤＲ作成処理の一例について説明する。
図１０は、計画ＤＲ作成部１０９の構成の一例を示すブロック図である。
図１０に示す通り、計画ＤＲ作成部１０９は、記憶部１９０と、入力部１９１と、デマンドピーク値抽出部１９２と、デマンドピーク値判定部１９３と、制限時間判定部１９４と、運転計画変更部１９５と、出力部１９６をと備える。
記憶部１９０は、デマンド目標値である契約電力を示す情報を記憶する。
入力部１９１は、運転計画作成部１０５あるいはデマンド超過判定部１０８から運転計画データが示す電力負荷予測値を入力する。
デマンドピーク値抽出部１９２は、電力負荷予測値のうちデマンドを抽出し、このデマンド時限に対応するデマンドの平均値の極大値（デマンドピーク値）を抽出する。
デマンドピーク値判定部１９３は、入力するデマンドピーク値とデマンド目標値Ｃとを比較する。デマンドピーク値の方がデマンド目標値Ｃよりも大きい場合（デマンドピーク値＞デマンド目標値Ｃ）、デマンドピーク値判定部１９３は、このデマンドピーク値がデマンド目標値Ｃを超過していることを示す情報を制限時間判定部１９４に出力する。
【００６４】
制限時間判定部１９４は、デマンドピーク値判定部１９３から入力する情報に基づき、デマンド目標値Ｃを超過しているデマンドピーク値の発生期間を含む期間であってかつデマンド目標値Ｃを超過する期間（以下、連続目標超過期間Ｔｂ）が、制限時間Ｂ以上継続するか否かを判定する。この制限時間Ｂとは、外調機３２を停止しても支障をきたさない時間として、予め実験的に求められている時間である。
【００６５】
運転計画変更部１９５は、制限時間判定部１９４から入力する情報に基づき、デマンド目標値Ｃをオーバーする時間帯である連続目標超過期間Ｔｂに含まれるデマンド時限の電力負荷予測の平均電力量のうち、電力負荷予測の平均電力量の大きい順にデマンド時限の時間帯をＮ個抽出する。この運転計画変更部１９５は、抽出されたＮ個の時間帯のうち、最も早い時間帯の開始時刻よりもＡ時間前のピーク前期間Ｔａに対応する外調機３２の運転計画を変更する。例えば、運転計画変更部１９５は、このピーク前期間Ｔａにおいて、外調機３２の負荷出力を最大とする全開運転に運転計画を変更する。この運転計画変更部１９５は、連続目標超過期間Ｔｂにおいて、外調機３２の運転を停止するよう外調機３２の運転計画を変更する。運転計画変更部１９５は、このようにして運転計画を変更したものを計画ＤＲとして出力部１９６を出力する。
出力部１９６は、入力する計画ＤＲをデマンド超過判定部１０８に出力する。
【００６６】
次に、図１１を参照して、本実施形態に係る計画ＤＲの作成方法の一例について説明する。
図１１に示す通り、計画ＤＲ作成部１０９には、全ての時間帯を自動運転するように初期化しておく（ステップＳＴ２１）。
そして、計画ＤＲ作成部１０９の入力部１９１は、運転計画作成部１０５あるいはデマンド超過判定部１０８から電力負荷予測値を入力し、デマンドピーク値抽出部１９２に出力する（ステップＳＴ２２）。ここでは、図１２に示すような電力負荷予測値Ｐ−１００、あるいは、電力負荷予測値Ｐ−２００を入力部１９１が入力する例を用いて以下説明する。
【００６７】
ついで、デマンドピーク値抽出部１９２は、電力負荷予測値からデマンドピーク値を抽出する。例えば、デマンドピーク値抽出部１９２は、電力負荷予測値Ｐ−１００からデマンドピーク値１０１を抽出する。このデマンドピーク値１０１は、ＡＭ１１：００〜１１：３０におけるデマンド時限（ｎ＝２２）に対応する電力負荷予測値である。また、デマンドピーク値抽出部１９２は、電力負荷予測値Ｐ−２００からデマンドピーク値２０１、２０２を抽出する。このデマンドピーク値２０１は、ＡＭ１１：００〜１１：３０におけるデマンド時限Ｄ（ｎ＝２２）に対応する電力負荷予測値である。また、デマンドピーク値２０２は、ＡＭ１５：３０〜１６：００におけるデマンド時限（ｎ＝３１）に対応する電力負荷予測値である。なお、デマンドピーク値Ｐ２０１の電力負荷予測の平均電力量の方が、デマンドピーク値Ｐ２０２の電力負荷予測の平均電力量に比べて大きい。
【００６８】
そして、デマンドピーク値抽出部１９２は、抽出したデマンドピーク値が複数である場合、その電力負荷予測値の大きい順に符号Ｋ（Ｋ＝１，２，・・・）を割り当てる。なお、抽出したデマンドピーク値が１つである場合、デマンドピーク値抽出部１９２は、このデマンドピーク値に符号Ｋ＝１を割り当てる。
【００６９】
ついで、デマンドピーク値抽出部１９２は、符号Ｋの小さい順に、そのデマンドピーク値を選択してデマンドピーク値判定部１９３に出力する（ステップＳＴ２３）。
例えば、電力負荷予測値Ｐ−１００が入力されていた場合、デマンドピーク値抽出部１９２は、符号Ｋ＝１であるデマンドピーク値１０１を選択し、デマンドピーク値判定部１９３に出力する。一方、電力負荷予測値Ｐ−２００が入力されていた場合、デマンドピーク値抽出部１９２は、符号Ｋ＝１であるデマンドピーク値２０１を選択し、デマンドピーク値判定部１９３に出力する。
【００７０】
そして、デマンドピーク値判定部１９３は、入力するデマンドピーク値とデマンド目標値Ｃとを比較する（ステップＳＴ２４）。デマンドピーク値の方がデマンド目標値Ｃよりも大きい場合（デマンドピーク値＞デマンド目標値Ｃ）、デマンドピーク値判定部１９３は、このデマンドピーク値がデマンド目標値Ｃを超過していることを示す情報を制限時間判定部１９４に出力する。
例えば、デマンドピーク抽出部１９２に対して電力負荷予測値Ｐ−１００が入力されていた場合、デマンドピーク値判定部１９３は、デマンドピーク値１０１とデマンド目標値Ｃとを比較する。ここで、デマンドピーク値１０１はデマンド目標値Ｃを超えているため、デマンドピーク値判定部１９３は、デマンドピーク値１０１がデマンド目標値Ｃを超過していることを示す情報を制限時間判定部１９４に出力する。
また、デマンドピーク抽出部１９２に対して電力負荷予測値Ｐ−２００が入力されていた場合、デマンドピーク値判定部１９３は、デマンドピーク値２０１とデマンド目標値Ｃとを比較する。ここで、デマンドピーク値２０１はデマンド目標値Ｃを超えているため、デマンドピーク値判定部１９３は、デマンドピーク値２０１がデマンド目標値Ｃを超過していることを示す情報を制限時間判定部１９４に出力する。
【００７１】
ついで、制限時間判定部１９４は、デマンドピーク値判定部１９３から入力する情報に基づき、契約電力Ｃを超過しているデマンドピーク値の発生期間を含む期間であってかつデマンド目標値Ｃを超過する連続目標超過期間Ｔｂが、制限時間Ｂ以上継続するか否かを判定する（ステップＳＴ２５）。なお、ここで、制限時間Ｂは１時間とする。
例えば、制限時間判定部１９４は、デマンドピーク値１０１がデマンド目標値Ｃを超過していることを示す情報をデマンドピーク値判定部１９３から入力した場合、このデマンドピーク値１０１の発生期間であるデマンド時限（ｎ＝２２）の直前より前のデマンド時限（ｎ＝２１，２０・・・）に対応する電力負荷予測の平均電力量を記憶部１９０に記憶されている電力負荷予測値を参照して得る。ここで、デマンド時限（ｎ＝２１）に対応する電力負荷予測の平均電力量は、デマンド目標値Ｃよりも大きいため、制限時間判定部１９４は、連続目標超過期間Ｔｂがデマンド時限×２（つまり、３０分×２＝１時間）であると算出する。続けて、制限時間判定部１９４は、連続目標超過期間Ｔｂに含まれると判断されたデマンド時限（ｎ＝２１）の直前のデマンド時限（ｎ＝２０）に対応する電力負荷予測の平均電力量を記憶部１９０に記憶されている電力負荷予測値を参照して得る。ここで、デマンド時限（ｎ＝２０）に対応する電力負荷予測の平均電力量は、デマンド目標値Ｃ以下であるため、制限時間判定部１９４は、このデマンド時限（ｎ＝２０）が連続目標超過期間Ｔｂに含まれず、このデマンド時限（ｎ＝２０）よりも後から、連続目標超過期間Ｔｂが開始していると判定する。
【００７２】
また、制限時間判定部１９４は、デマンドピーク値１０１がデマンド目標値Ｃを超過していることを示す情報をデマンドピーク値判定部１９３から入力した場合、このデマンドピーク値１０１の発生期間であるデマンド時限（ｎ＝２２）の直後より後のデマンド時限（ｎ＝２３，２４・・・）に対応する電力負荷予測の平均電力量を記憶部１９０に記憶されている電力負荷予測値を参照して得る。ここで、デマンド時限（ｎ＝２３）に対応する電力負荷予測の平均電力量は、デマンド目標値Ｃ以下であるため、このデマンド時限（ｎ＝２３）が連続目標超過期間Ｔｂに含まれず、制限時間判定部１９４は、このデマンド時限（ｎ＝２３）よりも前で、連続目標超過期間Ｔｂが終了していると判定する。
よって、制限時間判定部１９４は、連続目標超過期間Ｔｂがデマンド時限（ｎ＝２２）から開始してデマンド時限（ｎ＝２３）において終了すると判定する。つまり、制限時間判定部１９４は、連続目標超過期間Ｔｂが１時間であって、制限時間Ｂ以上継続していると判定する。
【００７３】
この制限時間判定部１９４は、連続目標超過期間Ｔｂが制限時間Ｂ以上継続していると判定した場合（ステップＳＴ２５−ＹＥＳ）、この連続目標超過期間Ｔｂに含まれるデマンド時限を示す情報を運転計画変更部１９５に出力する。
【００７４】
運転計画変更部１９５は、制限時間判定部１９４から入力する情報に基づき、契約電力Ｃをオーバーする時間帯である連続目標超過期間Ｔｂに含まれるデマンド時限の電力負荷予測の平均電力量のうち、電力負荷予測の平均電力量の大きい順にデマンド時限の時間帯をＮ個抽出する（ステップＳＴ２６）。
つまり、運転計画変更部１９５は、時刻ｔα〜ｔβの時間（例えば、１時間４５分）が連続目標超過期間Ｔｂと制限時間判定部１９４により判定された場合、この連続目標超過期間Ｔｂをデマンド時限で除算して得られる整数をＮとする。ここでは、Ｎ＝ｆｏｏｒ（連続目標超過期間Ｔｂ／デマンド時限）と表わすことができる。上記例では、Ｎ＝ｆｏｏｒ（３．５）＝３である。
【００７５】
例えば、電力負荷予測値Ｐ−１００において、符号Ｋ＝１であるデマンドピーク値１０１に基づき、連続目標超過期間Ｔｂに含まれるデマンド時限（ｎ＝２２，２３）を示す情報を運転計画変更部１９５に出力した場合について説明する。
この場合、運転計画変更部１９５は、Ｎ＝２個のデマンド時限（ｎ＝２２，２３）を抽出する。
ついで、運転計画変更部１９５は、符号Ｋ＝１であるか否かを判断する（ステップＳＴ２７）。ここで、符号Ｋ＝１であるため（ステップＳＴ２７−ＹＥＳ）、運転計画変更部１９５は、抽出されたＮ個の時間帯のうち、最も早い時間帯の開始時刻よりもＡ時間前のピーク前期間Ｔａ１に対応する外調機３２の空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する。例えば、運転計画変更部１９５は、このピーク前期間Ｔａ１において、外調機３２の負荷出力を最大とする全開運転に空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する（ステップＳＴ２８）。
【００７６】
そして、運転計画変更部１９５は、連続目標超過期間Ｔｂ１において、外調機３２の運転を停止するよう外調機３２の空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する（ステップＳＴ２９）。
ついで、運転計画変更部１９５は、連続目標超過期間Ｔｂ１に対応するＮ個のデマンド時限がすべて連続しているか否かを判断する（ステップＳＴ３０）。
連続目標超過期間Ｔｂ１に対応するＮ個のデマンド時限がすべて連続していない場合（ステップＳＴ３０−ＮＯ）、運転計画変更部１９５は、連続していない時間帯の間の時間帯について、外調機３２の負荷出力を最大とする全開運転に空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する（ステップＳＴ３１）。
【００７７】
一方、ステップＳＴ２７において、Ｋ＝１でない場合（ステップＳＴ２７−ＮＯ）、つまり、デマンドピーク値が複数ある場合、Ｋ≧２のデマンドピーク値を連続目標超過期間Ｔｂが含む場合について説明する。例えば、電力負荷予測値Ｐ−２００において、符号Ｋ＝２であるデマンドピーク値２０２に基づき、連続目標超過期間Ｔｂに含まれるデマンド時限（ｎ＝３０，３１）を示す情報を運転計画変更部１９５に出力した場合について説明する。
運転計画変更部１９５は、Ｎ個の時間帯の最も早い時間帯の開始時刻のＡ時間前から最も遅い終了時刻までの時間帯は、既に変更された空調熱源運転計画と電源設備運転計画の時間帯と重なるか否かを判定する（ステップＳＴ３２）。
【００７８】
例えば、運転計画変更部１９５は、連続目標超過期間Ｔｂの最も早い時間帯であるデマンド時限（ｎ＝３０）の開始時刻である１５：００の直前よりも前のＡ時間をピーク前期間Ｔａ３とする。そして、運転計画変更部１９５は、このピーク前期間Ｔａ３の最も早い開始時刻である１２：００を、運転変更期間の開始位置と判断する。また、運転計画変更部１９５は、連続目標超過期間Ｔｂの最も遅い終了時刻である１６：００を運転変更期間の開始位置と判断する。
ここで、図１３に示す通り、電力負荷予測値Ｐ−２００において、符号Ｋ＝１であるデマンドピーク値２０１に基づき、連続目標超過期間Ｔｂ２がデマンド時限（ｎ＝２１，２２）によって示される１０：３０〜１１：３０の期間、ピーク前期間Ｔａ２がデマンド時限（ｎ＝１５〜２０）によって示される７：３０〜１０：３０の期間と、運転計画変更部１９５によって事前に判断されている。
【００７９】
そして、運転計画変更部１９５は、Ｋ＝２であるデマンドピーク値２０２に基づき算出された運転変更期間が、既に運転計画が変更されているＫ＝１のデマンドピーク値２０１に基づくピーク前期間Ｔａ２あるいは連続目標超過期間Ｔｂ２と重なっているか否かを判定する。
ここでは、運転変更期間が１２：００〜１６：００であり、運転計画変更部１９５は、ピーク前期間Ｔａ２および連続目標超過期間Ｔｂ２のいずれとも重なっていないと判定する（ステップＳＴ３２−ＹＥＳ）。
ついで、運転計画変更部１９５は、ステップＳＴ２８に移行する。
【００８０】
一方、ステップＳＴ２５において、制限時間判定部１９４が、連続目標超過期間Ｔｂが制限時間Ｂ以上継続していない判定した場合（ステップＳＴ２５−ＮＯ）、この連続目標超過期間Ｔｂに含まれるデマンド時限を示す情報を運転計画変更部１９５に出力する。
そして、運転計画変更部１９５は、デマンド目標値Ｃを超過している時間帯の最も早い時間帯の開始時刻よりもＡ時間前のピーク前期間Ｔａに対応する外調機３２の空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する。例えば、運転計画変更部１９５は、このピーク前期間Ｔａにおいて、外調機３２の負荷出力を最大とする全開運転に空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する（ステップＳＴ３３）。
次いで、運転計画変更部１９５は、このピーク前期間Ｔａの直後の連続目標超過期間Ｔｂにおいて、外調機３２の運転を停止するよう外調機３２の空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更する（ステップＳＴ３４）。
【００８１】
上述の通り、計画ＤＲ作成部１０９は、運転計画作成部１０５が作成した運転計画が示すデマンドの電力負荷予測値に基づいて、外調機の１日の発停スケジュールを決定することにより、デマンドピーク値の値を低減させた計画ＤＲを作成することができる。これにより、デマンドがデマンド目標値を超過して、デマンドの最大値が契約電力Ｃを超過することを防止することができる。これにより、使用したデマンド時限あたりの平均最大電力が契約電力Ｃを超えた場合、予め契約電力Ｃに応じて決められている支払料金に違約金等の追加料金が課せられる事態を回避することができる。これにより、経済的メリットを得られる。
【００８２】
なお、上述の通り、外調機は室内換気を行うことを主目的としており，十分な換気を行った後であれば暫く停止しても大きな問題は発生しない。そこで、本願発明に係る計画ＤＲ作成部１０９は、運転計画においてデマンドピーク値が予め設定される閾値（デマンド目標値）を超えることが予想される場合、以下のような上述のような処理を行いデマンドピーク値を抑える。つまり、計画ＤＲ作成部１０９、デマンドピーク値となる時間帯前に外調機３２を全開で運転をしておき、デマンドピーク値の時間帯に外調機３２を停止するような計画ＤＲを作成する。
【００８３】
また、上述のように、デマンド目標値Ｃを超えるデマンドピーク値が２回の場合、２回目の電力ピークが１回目の外調機停止時間の終了後Ａ時間以降であれば、もう一度外調機を停止する。その際、外調機を停止するＡ時間前から外調機を全開運転する。つまり、既に外調機３２の運転を全開あるいは停止するように空調熱源運転計画と電源設備運転計画を変更した場合、計画ＤＲ作成部１０９は、この変更された期間と、今回変更する期間とが重複しないように計画ＤＲを作成する。
【００８４】
なお、計画ＤＲ作成部１０９は、外調機３２を全開運転するのではなく、Ａ時間内でＣＯ２濃度が定常状態になり、かつ、デマンドピーク値も低減するように出力を制御することも可能である。具体的には、計画ＤＲ作成部１０９が、空調熱源設備機器３と作業設備機器４の需要電力とＣＯ２濃度をリアルタイムに測定した測定結果に基づき、外調機３２の出力を制御することで、外調機３２の出力を最適に制御することができる。
【００８５】
＜空調熱源設備機器３の一例＞
次に、空調熱源設備機器３の一例について説明する。
図１４は、例えば、空調熱源設備機器３の例を示す図である。負荷電力制御装置８は、例えば夜間電力により室内を冷却する空調設備が備える複数の空調熱源設備機器３の需要電力を制御する。
図１４では、空調熱源設備機器３のうち、空調熱源機３１である冷凍機３１０と、熱循環機構３４の蓄熱槽３４３と、空調機３３−１〜３３−４と、ポンプ３４２（１次ポンプ３４２−１および２次ポンプ３４２−２を含む）を例に説明する。制御対象の施設には、このような複数の動力装置を動作させる複数の制御対象機器が存在する。冷凍機３１０は、例えば、圧縮機３６、１次ポンプ３４２−１を備えている。圧縮機には５０ｋＷの電力が供給され、１次ポンプ３４２−１には５ｋＷの電力が供給される。２次ポンプ３４２−２は、蓄熱槽３４３に貯留された水を、複数の空調機３３−１〜３３−４に供給する。２次ポンプ３４２−２には、５ｋＷの電力が供給される。複数の冷水バルブ３７（冷水バルブ３７−１、冷水バルブ３７−２、冷水バルブ３７−３、冷水バルブ３７−４、・・・）は、２次ポンプ３４２−２から供給される冷水をそれぞれ空調機３３−１〜３３−４に供給する。空調機３３−１〜３３−４は、それぞれにファン（ファン３８−１、ファン３８−２、ファン３８−３、ファン３８−４、・・・）を備えており、ファンには２ｋＷの電力が供給される。ここで、空調機３３−１〜３３−４は、供給される冷水に基づく冷風を、二重床内に給気した後、室内に吹き出す床吹き出し空調を行う。
【００８６】
＜リアルタイムＤＲ実行指示部１１０によるリアルタイムＤＲ処理＞
次に、リアルタイムＤＲ実行指示部１１０によるリアルタイムＤＲ処理の一例について説明する。
図１５は、本実施形態による負荷電力制御装置８の構成を示すブロック図である。
図１５に示す通り、負荷電力制御装置８は、目標値記憶部８１と、計測部８２と、予測値算出部８３と、予測差算出部８４と、実績差算出部８５と、優先順位記憶部８６と、電力制御部８７と、入出力部８８を備えている。
目標値記憶部８１には、定められた複数の計測期間（デマンド時限）毎に計測される需要電力の実績値のうちで最大となる需要電力（最大需要電力）の目標値が予め定められて記憶される。つまり、デマンド目標値Ｃが記憶されている。
【００８７】
計測部８２は、計測対象期間であるデマンド時限において、需要電力の実績値を計測する。ここで、計測部８２は、制御対象のフロアにおいて電力を使用する機器（冷凍機、ポンプ、ファン等）によって使用された電力を計測し、デマンド時限の終了時における平均需要電力の推定値を算出する。例えば、図１６に示すように、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、・・・の時点をそれぞれデマンド時限の区切り時点とする。ここで、デマンド時限をＸ分（例えば、３０分）とすると、Ｔ２はＴ１＋Ｘ分であり、Ｔ３はＴ２＋Ｘ分であり、Ｔ４はＴ３＋Ｘ分である。
計測部８２は、このようなデマンド時限内の定められた一定時間（例えば、３分）毎に、需要電力の実績値を計測し、平均需要電力の推定値を算出する。
また、計測部８２は、計測した使用電力の実績値である運転データを、後述する優先順位記憶部８６に記憶させる。
【００８８】
予測値算出部８３は、連続する複数の計測期間のうち実績値の計測対象である計測対象期間における実績値の計測が開始される時点より前の時点で、計測対象期間における需要電力の予測値を算出する。例えば、図１７において、予測値算出部８３は、Ｔ１とＴ２との間のデマンド時限における計測が開始されるＴ１の時点より定められた時間（例えば、Ｔ１−Ｔ０−Ｙ分）前の時点（Ｔ０＋Ｙ分）において、Ｔ１とＴ２との間のデマンド時限における平均需要電力の予測値を算出する。ここで、予測値の算出方法としては、たとえば特許文献（特開２００６−７８００９号公報）に示されるようなニューラルネットワークモデルを使用した方法を適用することができる。例えば、外気温、湿度、風速、風量、空調運転時間、曜日、季節などに応じて需要電力をモデル化して予測値を算出する。予測値算出部８３による予測差の算出処理は、例えば、連続する各デマンド時限のそれぞれ一定時間（例えば、３〜５分）前に実行される。このため、例えばデマンド時限が３０分であれば、予測値算出部１３による予測値の算出処理は１日に４８回実行される。
【００８９】
予測差算出部８４は、予測値算出部８３によって算出された予測値と、目標値記憶部１１に記憶された目標値とを比較して、予測値が目標値を超える場合、予測値と目標値との差を算出する。予測差算出部１４が算出した差は、電力制御処理（ＤＲ（デマンド・レスポンス）処理）により減少させることが必要な需要電力の量を示すＤＲ必要量である。
【００９０】
実績差算出部８５は、計測部８２によって計測された実績値に基づく平均需要電力の推定値と、目標値記憶部８１に記憶された目標値とを比較して、推定値が目標値を超える場合、推定値と目標値との差を算出する。実績差算出部８５が算出した差は、ＤＲ処理により減少させることが必要な需要電力の量を示すＤＲ必要量である。実績差算出部８５は、デマンド時限内に、一定時間毎（例えば、３分）に実績差の算出処理を行う。
【００９１】
優先順位記憶部８６には、予測差算出部８４または実績差算出部８５によって算出されたＤＲ必要量に応じて予め定められた優先順位と、複数の負荷装置のうち供給電力を減少させる負荷装置である供給減少対象機器とが対応付けられた優先順位テーブルが予め記憶されている。
図１７は、優先順位記憶部８６に記憶されている優先順位テーブルのデータ例を示す図である。運転実績データは、動作している負荷装置の需要電力等の実績値が計測部８２によって計測され記憶される情報である。例えば、圧縮機３６、１次ポンプ３４２−１は、（５０ｋＷ＋５ｋＷ＝）５５ｋＷの電力を使用している。２次ポンプ３４２−２は、５ｋＷの電力を使用している。空調機３０−１、３０−２、・・・に設けられる複数のファン３８−１、３８−２、・・・は、（２ｋＷ×２０台＝）４０ｋＷの電力を使用している。
なお、空調機３０は、２０台である例について、ここでは説明している。
合計動力は、供給減少対象機器の使用電力の合計値である。単体ＤＲ効果は、対応する優先順位における制御によって削減できる需要電力の量である。累計ＤＲ効果は、優先順位１からその優先順位までの制御によって削減できる需要電力の累計量である。
【００９２】
優先順位（１〜５）は、数が大きくなるほど、目標値と予測値または実績値との差が大きいことを示し、対応付けられた供給減少対象機器における需要電力の減少量は大きくなる。ここでは、優先順位毎に供給電力に変化のある項目には、「▼」の記号を付している。例えば、優先順位１においては、圧縮機、１次ポンプ３４２−１の需要電力を、１００％から７０％に減少させる。これにより、（５５（ｋＷ）×３０（％）＝）１６．５ｋＷの需要電力が減少する。優先順位２においては、圧縮機、１次ポンプ３４２−１への需要電力を遮断し、７０％から０％に減少させる。これにより、（５５（ｋＷ）×７０（％）＝）３８．５ｋＷの需要電力が減少する。このように、圧縮機３６の容量を削減しても、水槽３４３に冷熱が残っている間は、室内側の温熱環境には影響を及ぼさないと考えられる。
【００９３】
優先順位３においては、複数の冷水バルブの半数を閉じる。これにより、２次ポンプ３４２−２の負荷電力が半数になると考えられるため、（５ｋＷ×２＝）２．５ｋＷの需要電力が減少する。このように冷水バルブを閉じても、床吹き出し空調によるスラブが冷やされているため、ファンにより送風していれば室内環境の悪化を最低限に食い止められると考えられる。ここでは、千鳥配列の複数の空調機をローテーションさせるように冷水バルブの開閉を行う。優先順位４においては、全ての冷水バルブを閉じる。これにより、２次ポンプ３４２−２の負荷電力が０になるため、２２．５ｋＷの需要電力が減少する。優先順位５において、全てのファンを停止させると、２０．０ｋＷの需要電力が減少する。
【００９４】
このように、電力の供給対象である負荷装置毎に、需要電力を減少させる優先順位を予め設定しておくことで、施設の室内環境に対して影響を与えないように需要電力を減少させることができる。例えば、ＤＲ処理の対象機器として、他の負荷装置への影響が少ない空調設備への電力供給を減少させる場合、室内に対する冷却能力をできるだけ下げないように、冷凍機における圧縮機やポンプ、空調機が連動して動作している空調設備における需要電力を系統立てて減少させることが可能となる。
【００９５】
電力制御部８７は、入出力部８８を介して、運転管理装置１からリアルタイムＤＲの実行指示を示す情報が入力された場合、以下のようにして、リアルタイムＤＲ処理を実行する。
電力制御部８７は、予測差算出部８４によって算出されたＤＲ必要量または実績差算出部１５によって算出されたＤＲ必要量に応じた優先順位に対応付けられて優先順位記憶部８６に記憶されている供給減少対象機器を読み出し、デマンド時限における需要電力を減少させる警告を出力する。ここでは、例えば負荷電力制御装置８が、警告音を出力するブザーや情報を表示するディスプレイ（表示部）を備えるようにして、警告音にブザーを出力させるとともに、ＤＲ必要量に応じた供給減少対象機器の情報をディスプレイに表示させるようにしても良い。または、ＤＲ必要量に応じた供給減少対象機器である負荷装置に対して、需要電力を減少または停止する制御信号を送信するようにしても良い。
【００９６】
このように、電力制御部８７は、従来のデマンドコントロール処理のように、デマンド時限中にのみ目標値の超過を判定して残時間にＤＲ処理を実行するものではなく、デマンド時限以前に算出される予測値による予測モードのＤＲ処理と、デマンド時限中に算出される推定値による実績モードのＤＲ処理との双方を行うものである。すなわち、予測モードのＤＲ処理により、デマンド時限の開始と同時にＤＲ処理を開始することが可能になるとともに、予測値と実績値がずれた場合には、実績モードのＤＲ処理により補正することができる。
【００９７】
次に、図面を参照して、負荷電力制御装置８の動作例を説明する。図１８は、負荷電力制御装置８によるリアルタイムＤＲ処理の動作例を示すフローチャートである。予測値算出部８３は、デマンド時限（例えば、図１６におえるＴ２とＴ３との間）が開始される時点（例えば、Ｔ２）より前の時点（例えば、Ｔ２−Ｙ分）において、Ｔ２とＴ３（Ｔ２＋Ｘ）分の間の平均需要電力の予測値を算出する（ステップＳＴ４１）。予測差算出部８４は、目標値記憶部８１に記憶されている最大需要電力のデマンド目標値を読み出す（ステップＳＴ４２）。そして、予測差算出部８４は、予測値が、目標値を超えるか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。ここで、予測差算出部８４が、予測値は目標値を超えないと判定すれば（ステップＳＴ４３−ＮＯ）、電力制御部８７はリアルタイムＤＲ処理を実行しない。
【００９８】
ステップＳ４３において、予測差算出部２８４が、予測値は目標値を超えると判定すれば（ステップＳＴ４３−ＹＥＳ）、予測値と目標値との差を、ＤＲ必要量として算出する（ステップＳＴ４４）。そして、計測部８２が、その時点での各負荷装置の運転実績データを取得し、優先順位記憶部８６に記憶させる（ステップＳＴ４５）。電力制御部８７は、優先順位記憶部８６に記憶された優先順位テーブルから、ＤＲ必要量に応じた優先順位に対応付けられた供給減少対象機器を読み出す（ステップＳＴ４６）。そして、電力制御部８７は、Ｔ２からＴ３（Ｔ２＋Ｘ分）の間に、ステップＳＴ４６において決定された供給減少対象機器に対するリアルタイムＤＲ処理を実行する（ステップＳＴ４７）。
【００９９】
図１９は、負荷電力制御装置８による実績モードのリアルタイムＤＲ処理の動作例を示すフローチャートである。負荷電力制御装置８は、実績値に基づくリアルタイムＤＲ処理をデマンド開始時間以降に実行するが、電力の実績値が取得できるまでの一定時間である不感時間帯（ｍ０分）の間はリアルタイムＤＲ処理を実行しない（ステップＳＴ６１）。
実績差算出部８５は、ｍ分間隔で実績差を算出することとし（ステップＳＴ６２）、自身の計時機能から取得する時間が、Ｔ＋Ｙ（Ｙ＝Ｙ＋ｍ）分である場合に（ステップＳＴ６３）、実績モードのリアルタイムＤＲ処理を行う。まず、計測部８２は、負荷装置の需要電力の実績値に基づく平均需要電力の推定値を算出する（ステップＳＴ６４）。実績差算出部８５は、目標値記憶部８１に記憶されている最大需要電力の目標値を読み出す（ステップＳＴ６５）。そして、実績差算出部８５は、推定値が、目標値を超えるか否かを判定する（ステップＳＴ６６）。ここで、実績差算出部８５が、推定値は目標値を超えないと判定すれば（ステップＳＴ６６−ＮＯ）、電力制御部８７はリアルタイムＤＲ処理を実行しない。
【０１００】
ステップＳＴ６６において、実績差算出部８５が、推定値は目標値を超えると判定すれば（ステップＳＴ６６−ＹＥＳ）、電力制御部８７は、推定値と目標値との差を、ＤＲ必要量として算出する（ステップＳＴ６７）。そして、計測部８２は、その時点での各負荷装置の運転実績データを取得し、優先順位記憶部８６に記憶させる（ステップＳＴ６８）。そして、電力制御部８７は、優先順位記憶部８６に記憶された優先順位テーブルから、ＤＲ必要量に応じた優先順位に対応付けられた供給減少対象機器を読み出す（ステップＳＴ６９）。そして、電力制御部８７は、Ｔ＋ＹからＴ＋Ｘ分の間に、ステップＳＴ６９において決定された供給減少対象機器に対するＤＲ処理を実行する（ステップＳＴ７０）。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態によれば、デマンド時限内における需要電力の実績値が計測されるよりも前に、ニューラルネットワークモデルなどにより算出した平均需要電力の予測値に基づいてリアルタイムＤＲ処理を行うことが可能になる。すなわち、従来のようにデマンド時限内における需要電力の実績値を計測した後に、平均需要電力の推定値を算出してＤＲ処理を行うことに比べてＤＲ処理時間を多く取れるため、需要電力の削減効果が大きくなる。例えば、従来はデマンド時限の開始時点（Ｔ１）から、需要電力の実測値が取得される一定時間（Ｔ１＋ｍ０）後からでなければＤＲ処理を実行することができなかったが、本実施形態によれば、デマンド時限の開始時点（Ｔ１）からＤＲ処理を精度良く開始することができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、予測値算出部８３は、デマンド時限の一定時間前毎に、ニューラルネットワークモデルによる予測値の算出処理を行う例を示したが、例えば、１日１回、デマンド時限間隔（Ｘ分）毎の２４時間分の予測値を算出し、記憶しておくようにしても良い。
また、本実施形態では、負荷電力制御装置８が計測部８２を備えるとして説明したが、計測部８２は、負荷電力制御装置８の外部のコンピュータ装置に備えられるようにしても良い。あるいは、例えば需要電力の制御対象の施設に、需要電力を制御する既存の制御システムが備えられている場合、負荷電力制御装置８の電力制御部８７が、既存の制御システムに供給減少対象機器の情報を送信し、制御システムによって需要電力を減少させるようにしても良い。
【０１０３】
＜第２実施形態＞
本発明は上記構成に限られず、例えば、図２０に示すような構成であってもよい。図２０は、第２実施形態に係るスマートグリッドシステムの一例を示す概略ブロック図である。なお、図１に示す構成と同様の機能を備える構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図２０に示す通り、運転管理装置１´は、上述の運転管理装置１と比較して、通信部９３をさらに備える。この通信部９３は、中央管理装置９２とネットワークを介して接続されている。
この中央管理装置９２は、情報収集部９２と、管理記憶部９２２と、管理制御部９２３と、通信部９２４と、出力部９２５と、電源出力制御装置７と、負荷電力制御装置８とを含む。
情報収集部９２は、室内環境情報検出部９１によって検出された実測値を入力し、この実測値が計測された時刻と対応付けて管理記憶部９２２に記憶する。
管理制御部９２３は、中央管理装置９２を統括的に管理するコンピュータである。この管理制御部９２３は、情報収集部９２１が取得した室内環境情報検出部９１からの実測値を通信部９２４を介して運転管理装置１´に送信する。また、管理制御部９２３は、管理記憶部９２２に記憶されている実測値を出力部９２５に出力する。
出力部９２５は、例えば表示装置や印刷装置等であって、管理制御装置９２３から入力する情報を表示あるいは印刷する。
室内環境情報検出部９１は、例えば温度情報検出部９１１や湿度情報検出部９１２等の検出部を備え、検出した実測値を中央管理装置に出力する。
【０１０４】
この構成により、太陽光発電設備等を備えた建物の施設において、この発電電量と買電電力とを組み合わせて負荷装置に電力を供給する場合であっても、この電力供給を運転管理装置１´が管理することにより、施設へ安定した電力供給を実現することができる。
また、各建物の立地位置や施設の使用用途等に応じて熱負荷が変動する場合であっても、建物単位で買電電力のピーク値を抑えることができる。
【０１０５】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより運転管理の制御および需要電力の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１０６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・運転管理装置、３・・・空調熱源設備機器、４・・・作業設備機器、６・・・電源機器、７・・・電源出力制御装置、８・・・負荷電力制御装置、３１・・・空調熱源機、３２・・・外調機、３３・・・空調機、６１・・・第１発電機、６２・・・第２発電機、６３・・・蓄電池、６４・・・買電電源、１０２・・・空調熱負荷予測部、１０４・・・発電出力予測処理部、１０５・・・運転計画作成部、１０６・・・電力負荷予測部、１０８・・・デマンド超過判定部、１０９・・・計画ＤＲ作成部（計画変更部）、１１０・・・リアルタイムＤＲ実行指示部（リアルタイム需要電力制御部）
【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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【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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【図２０】
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