(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理計算機と、
複数の拠点に夫々設けられ、前記管理計算機に通信ネットワークを介して接続される複数の制御装置と、
を備え、
前記管理計算機は、各拠点に対し、前記拠点に設けられエネルギーを需要する設備群の特性を示す設備特性情報と、過去の前記設備群の需要エネルギー量の実績値と、予め設定された長さの時間フレーム毎の、前記設備群の需要エネルギー量の計画値を含む需要計画と、を格納し、
前記管理計算機は、第一時間フレームにおける各拠点の計画値の合計である第一合計計画値を算出し、前記第一合計計画値が予め設定された第一目標値を超える場合、前記第一目標値に対する前記第一合計計画値の第一超過量を算出し、各拠点の設備特性情報に基づいて、前記複数の拠点のうち予め設定された候補条件を満たす候補拠点群の中から、需要計画の変更の対象である拠点を、第一拠点として選択し、前記第一時間フレームにおける前記第一拠点の第一需要計画を変更し、前記変更された第一需要計画を前記第一拠点の制御装置へ送信し、
各拠点の制御装置は、前記第一時間フレームにおける前記拠点の需要計画を格納し、前記第一時間フレーム中、前記第一時間フレームにおける前記拠点の需要計画に基づいて、前記拠点内の設備群を制御し、
前記管理計算機は、前記候補拠点群の中で、需要計画の変更による前記管理計算機の計算量が小さい拠点と、需要計画の実行精度が高い拠点との、少なくとも何れかを優先して、前記第一拠点として選択する、
エネルギー管理システム。
【請求項２】
前記管理計算機は、前記変更された第一需要計画に基づいて、前記第一合計計画値及び前記第一超過量と前記候補拠点群を変更し、前記第一合計計画値が前記第一目標値を超えなくなるまで、前記変更された候補拠点群の中から別の拠点を選択し、前記別の拠点の需要計画を変更する、
請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項３】
各拠点の制御装置は、前記第一時間フレーム中、前記第一時間フレームにおける前記拠点の需要エネルギー量の予測値である拠点予測値を算出し、前記拠点予測値が前記計画値を超えるか否かを判定し、前記拠点予測値が前記計画値を超えると判定された場合、前記設備群を制御することで前記拠点の需要エネルギー量の増加を抑える制御処理を実行し、前記制御処理を前記管理計算機へ通知する、
請求項２に記載のエネルギー管理システム。
【請求項４】
前記管理計算機は、前記第一合計計画値が前記第一目標値を超える場合、前記複数の拠点のうち、制御処理中の拠点と、前記第一時間フレームの需要計画を変更済みである拠点とを除く候補拠点群の中から、前記第一拠点を選択する、
請求項３に記載のエネルギー管理システム。
【請求項５】
前記管理計算機は、前記第一時間フレーム中に、前記第一時間フレームの次の第二時間フレームにおける各拠点の計画値の合計である第二合計計画値を算出し、前記第二合計計画値が予め設定された第二目標値を超える場合、前記第二目標値に対する前記第二合計計画値の第二超過量を算出し、各拠点の設備特性情報に基づいて、前記複数の拠点のうち前記候補条件を満たす第二候補拠点群の中から、需要計画の変更の対象である拠点を、第二拠点として選択し、前記第一時間フレームにおける前記第二拠点の第二需要計画を変更し、前記変更された第二需要計画を前記第二拠点の制御装置へ送信する、
請求項４に記載のエネルギー管理システム。
【請求項６】
前記複数の拠点の中の特定拠点に設けられ、通信ネットワークを介して前記管理計算機に接続される拠点計算機を備え、
前記特定拠点の設備特性情報は、前記特定拠点が前記拠点計算機を有することを示し、
前記管理計算機は、前記第一合計計画値が前記第一目標値を超える場合、各拠点の設備特性情報に基づいて、前記特定拠点を前記第一拠点として選択し、前記第一超過量を前記拠点計算機へ送信し、
前記拠点計算機は、前記第一拠点の実績値に基づいて、前記第一時間フレームにおける前記第一拠点の需要エネルギー量の予測値である第一拠点予測値を算出し、前記第一拠点予測値と前記第一超過量に基づいて、前記第一時間フレームにおける前記第一需要計画を変更し、前記変更された第一需要計画を前記管理計算機へ送信する、
請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項７】
前記設備特性情報は、前記設備群のうち計画値を調整できる設備である調整設備による、計画値の調整能力を含み、
前記管理計算機は、前記候補拠点群のうち、最大の調整能力を有する拠点を、前記第一拠点として選択する、
請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項８】
前記設備特性情報は、過去に、対応する拠点の需要計画の変更に要した時間である処理時間を含み、
前記管理計算機は、前記候補拠点群のうち、最小の処理時間に対応する拠点を、前記第一拠点として選択する、
請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項９】
前記管理計算機は、各拠点に対し、計画値に対する実績値の誤差の大きさを算出し、前記候補拠点群のうち、誤差の最小の大きさに対応する拠点を、前記第一拠点として選択する、
請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場やビルなどを含む複数の拠点の消費エネルギーを管理するエネルギー管理システムにおいて、各拠点の運転計画を生成する事を可能とするために、特許文献１に記載の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、「第１の評価値の最適化及び第１の評価値の最適化を満足した第２の評価値の最適化を行うため、第１の評価値及び第２の評価値に対する一括した最適化を行う場合に比較して、複数の施設の統合的な需要電力の制御を行う運転計画の生成において、容易にかつ高速に第１の評価値及び第２の評価値の双方に対する最適化を行うことができる。」と言う記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の技術のように、複数の拠点の全体を最適化する場合、拠点数が増大すると、運転計画の生成のための計算量が増大する。これにより、エネルギー管理システムが計算を完了できずに、所定の期間毎の同時同量を達成できなくなる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様であるエネルギー管理システムは、管理計算機と、複数の拠点に夫々設けられ、前記管理計算機に通信ネットワークを介して接続される複数の制御装置と、を備える。前記管理計算機は、各拠点に対し、前記拠点に設けられエネルギーを需要する設備群の特性を示す設備特性情報と、過去の前記設備群の需要エネルギー量の実績値と、予め設定された長さの時間フレーム毎の、前記設備群の需要エネルギー量の計画値を含む需要計画と、を格納する。前記管理計算機は、第一時間フレームにおける各拠点の計画値の合計である第一合計計画値を算出し、前記第一合計計画値が予め設定された第一目標値を超える場合、前記第一目標値に対する前記第一合計計画値の第一超過量を算出し、各拠点の設備特性情報に基づいて、前記複数の拠点のうち予め設定された候補条件を満たす候補拠点群の中から、需要計画の変更の対象である拠点を、第一拠点として選択し、前記第一時間フレームにおける前記第一拠点の第一需要計画を変更し、前記変更された第一需要計画を前記第一拠点の制御装置へ送信する。各拠点の制御装置は、前記第一時間フレームにおける前記拠点の需要計画を格納し、前記第一時間フレーム中、前記第一時間フレームにおける前記拠点の需要計画に基づいて、前記拠点内の設備群を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
拠点数が増大した場合であっても、運転計画の変更の計算量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】多拠点統合エネルギー管理システムの構成を示す。
【図２】多拠点統合管理装置１０１に格納される情報を示す。
【図３】需要計画管理プログラム１０３による需要計画管理処理を示す。
【図４】単位時間フレーム内の調整処理の概要を示す。
【図５】現フレーム調整処理を示す。
【図６】次フレーム調整処理を示す。
【図７】需要調整拠点選択プログラム１０４による需要調整拠点選択処理を示す。
【図８】需要計画変更処理を示す。
【図９】監視制御プログラム２０３による消費電力量監視処理を示す。
【図１０】実施例２における設備情報１０７の例を示す。
【図１１】実施例２における需要計画変更拠点選択処理を示す。
【図１２】実施例３における設備情報１０７の例を示す。
【図１３】実施例３における需要計画変更拠点選択処理を示す。
【図１４】実施例４における多拠点統合エネルギー管理システムの構成を示す。
【図１５】実施例４における設備情報１０７の例を示す。
【図１６】実施例４における需要計画変更拠点選択処理を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１０】
本実施例では、複数の拠点の電気エネルギーを管理する多拠点統合エネルギー管理システム（エネルギー管理システム）について説明する。
【００１１】
図１は、多拠点統合エネルギー管理システムの構成を示す。
【００１２】
多拠点統合エネルギー管理システムは、多拠点統合管理サブシステム１００と、複数の拠点管理サブシステム２００とを含む。多拠点統合管理サブシステム１００は、各拠点の消費電力量や保有設備に関する情報を蓄積し、全拠点の総消費電力量を管理する。なお、多拠点統合管理サブシステム１００は、クラウドとして、データセンタ等に配置されてもよい。拠点管理サブシステム２００は、ビルや工場などの拠点に導入され、各拠点の保有設備を監視制御し、稼働状況などに関する情報を多拠点統合管理サブシステム１００へ送信する。多拠点統合管理サブシステム１００と拠点管理サブシステム２００は通信ネットワーク３００を介して接続されている。
【００１３】
多拠点統合エネルギー管理システムは、予め設定された単位時間での同時同量を達成するように、各拠点の設備の運転計画を管理する。例えば、単位時間が３０分である場合、多拠点統合エネルギー管理システムは、１１時から１１時半までの時間帯、１１時半から１２時までの時間帯と言うように、３０分毎の時間帯の消費電力量について、運転計画の立案や目標値の超過の確認などを実行する。以下では、１１時から１１時半まで、１１時半から１２時まで等の、管理対象となる各時間帯を、単位時間フレーム（時間フレーム）と記載する。即ち、多拠点統合エネルギー管理システムは、単位時間フレーム内で同時同量を満たす必要がある。具体的には、多拠点統合エネルギー管理システムは、単位時間フレームにおける全拠点の供給電力量の合計と、単位時間フレームにおける全拠点の消費電力量の合計とを一致させるように、需要と供給の調整を行う。例えば、多拠点統合エネルギー管理システムは、同時同量を達成することを条件に、電力料金を抑えることができ、同時同量を達成できなければ、ペナルティを支払う。
【００１４】
多拠点統合管理サブシステム１００は、多拠点統合管理装置１０１（管理計算機、エネルギー管理装置）を含む。多拠点統合管理装置１０１は、例えばコンピュータであり、プログラム及びデータを記憶するメモリと、そのプログラムに従って処理を実行するプロセッサとを含む。
【００１５】
多拠点統合管理装置１０１は、各拠点の単位時間フレーム毎の消費電力量の計画値に関する情報である拠点需要計画情報１０５と、各拠点の単位時間フレーム毎に実際に設備が消費した消費電力量の実績値に関する情報である設備稼働情報１０６と、各拠点が保有する設備の特性に関する情報である設備情報（設備特性情報）１０７と、各拠点が保有する需要設備２０１の制御モードに関する情報である拠点状態情報１０８とを格納する。各拠点には予め識別子が与えられている。需要設備２０１は、蓄電池や発電機等の電源を含んでもよい。
【００１６】
多拠点統合管理サブシステム１００は更に、拠点需要計画情報１０５から各拠点の需要計画情報（需要計画）を抽出し、単位時間フレーム毎の全体総消費電力量を算出し、全体総消費電力量の目標値との差分を管理する全体需要管理プログラム１０２と、各拠点の消費電力量の計画値や設備の運転計画を含む需要計画情報を管理する需要計画管理プログラム１０３と、全体総消費電力計画が目標値を超過した場合に需要計画情報を変更する拠点を選択する需要調整拠点選択プログラム１０４を含む。
【００１７】
多拠点統合管理サブシステム１００は、各種情報を提示する機能を有する表示装置１１０を含んでもよい。各拠点の需要計画情報１０５や設備稼働情報１０６は、単位時間と同等かそれ以下の間隔で更新される。また、多拠点統合管理サブシステム１００は、多拠点統合管理サブシステム１００の管理者からの入力を受け付ける入力装置を含んでもよい。
【００１８】
拠点管理サブシステム２００は、空調設備、発電設備、蓄電設備、生産設備など、エネルギーを消費又は生成する需要設備２０１と、需要設備２０１の稼働状況を監視し、多拠点統合管理サブシステム１００から送られてくる情報に基づいて需要設備２０１を制御する設備監視制御装置２０２（制御装置）とを含む。設備監視制御装置２０２は、例えばコンピュータであり、プログラム及びデータを記憶するメモリと、そのプログラムに従って処理を実行するプロセッサとを含む。
【００１９】
設備監視制御装置２０２は、多拠点統合管理サブシステム１００から送信される需要計画情報２０４と、需要計画情報２０４に基づいて需要設備２０１を監視、制御する監視制御プログラム２０３とを格納する。
【００２０】
設備監視制御装置２０２が、需要計画情報２０４を作成して多拠点統合管理装置１０１へ送信し、多拠点統合管理装置１０１が需要計画情報を受信して拠点需要計画情報１０５として格納してもよい。また、多拠点統合管理装置１０１が拠点需要計画情報１０５を作成して設備監視制御装置２０２へ送信し、設備監視制御装置２０２が拠点需要計画情報を受信して需要計画情報２０４として格納してもよい。
【００２１】
拠点管理サブシステム２００は、各種情報を提示する機能を有する表示装置２１０を含んでもよい。設備監視制御装置２０２は、消費電力量の同時同量の達成状況を把握するために、現在の単位時間フレームの現時刻までの拠点内の総消費電力量と、計画値との関係を、表示装置２１０に表示させてもよい。
【００２２】
以下、多拠点統合管理装置１０１又は設備監視制御装置２０２において、プログラムに基づくプロセッサの動作を、そのプログラムの動作として説明する場合がある。
【００２３】
図２は、多拠点統合管理装置１０１に格納される情報を示す。
【００２４】
拠点需要計画情報１０５は、各拠点の単位時間フレーム毎の総消費電力量の計画値に関する情報と、総消費電力量の設備毎の内訳に関する情報とを表す。設備稼働情報１０６は、各拠点が保有する設備の単位時間フレーム毎の消費電力量の実績に関する情報であり、拠点需要計画情報１０５と同様の項目を含む。設備情報１０７は、計画変更可能設備（調整設備）と、その設備の計画変更可能量とに関する情報である。計画変更可能設備は、各拠点により保有される設備のうち、計画変更に対応可能な設備である。計画変更可能設備は、例えば、任意のタイミングで充放電制御可能な蓄電池や、作業時間の変更が容易な作業工程（生産ライン）等である。計画変更可能量は、例えば、蓄電池の容量又は充電量や、作業工程の消費電力量等である。拠点状態情報１０８は、各拠点の状態である制御モードに関する情報を表す。例えば、拠点状態情報１０８は、需要が計画値以下で動作している拠点の制御モードを、通常制御モードと表し、需要が計画値を超過しそうであり、設備監視制御装置２０２により強制的に空調や照明が停止させられている等の状態の拠点の制御モードを、強制制御モードと表す。
【００２５】
以下、多拠点統合管理サブシステム１００における多拠点統合管理装置１０１の動作について説明する。
【００２６】
図３は、需要計画管理プログラム１０３による需要計画管理処理を示す。
【００２７】
需要計画管理プログラム１０３は、所定の時間間隔で定期的に、複数の拠点の夫々を対象拠点として選択し、対象拠点の需要計画管理処理を実施する。処理Ｓ１０３１で需要計画管理プログラム１０３は、対象拠点について、次の単位時間フレーム以降の単位時間フレームごとに、物理モデルや回帰分析などの手法を用いて、対象拠点の総電力消費量を予測する需要予測処理を実行する。処理Ｓ１０３２で需要計画管理プログラム１０３は、需要予測処理の結果と、蓄電池や生産設備などの保有設備に関する設備情報１０７とを用いて、対象拠点の消費電力量のピークやエネルギー調達コストなどを最適化することで、対象拠点内の各設備の運転計画を生成し、運転計画に基づいて、対象拠点の単位時間フレーム毎の総消費電力量の計画値を算出し、運転計画と計画値を含む需要計画情報を作成する。処理Ｓ１０３３で需要計画管理プログラム１０３は、作成された需要計画情報を、拠点需要計画情報１０５に保持する。処理Ｓ１０３４で需要計画管理プログラム１０３は、需要計画情報を、対象拠点の設備監視制御装置２０２へ送信し、このフローを終了する。
【００２８】
図４は、単位時間フレーム内の調整処理の概要を示す。
【００２９】
全体需要管理プログラム１０２は、需要調整拠点選択プログラム１０４と、需要計画管理プログラム１０３を用いて、一つの単位時間フレーム中に、二つの調整処理を完了する。二つの調整処理は、現時刻を含む単位時間フレーム（現フレーム、第一時間フレーム）の需要計画情報を調整する現フレーム調整処理と、次の単位時間フレーム（次フレーム、第二時間フレーム）の需要計画情報を調整する次フレーム調整処理とである。全体需要管理プログラム１０２は、現フレーム調整処理と次フレーム調整処理を、単位時間フレーム内であれば任意のタイミングで実行できる。
【００３０】
図５は、現フレーム調整処理を示す。
【００３１】
ここでは、現フレームを、需要計画情報の変更の対象フレームとする。全体需要管理プログラム１０２は、処理Ｓ１１１０において、拠点需要計画情報１０５から全拠点の対象フレームの需要計画情報を収集し、処理Ｓ１１２０において、対象フレームの総需要量（全拠点の合計の消費電力量）を算出し、総需要量が対象フレームの目標値を超過しているかどうか判定する。目標値は、予め管理者により入力されてもよいし、他のシステムから通信ネットワーク３００を介して受信されてもよい。
【００３２】
超過がない場合、全体需要管理プログラム１０２は、現フレーム調整処理を終了する。
【００３３】
超過がある場合、処理Ｓ１１３０において全体需要管理プログラム１０２は、総需要量から目標値を減じた差分である目標値超過量を算出し、目標値超過量を需要調整拠点選択プログラム１０４へ送信する。処理Ｓ１１４０において需要調整拠点選択プログラム１０４は、需要計画変更拠点選択処理を実行することで、需要計画情報を変更する拠点を変更拠点として選択する。処理Ｓ１１５０において需要調整拠点選択プログラム１０４は、変更拠点の識別子と目標値超過量とを需要計画管理プログラム１０３へ送信する。処理Ｓ１１６０において需要計画管理プログラム１０３は、変更拠点について、後述する需要計画変更処理を実施し、目標値超過量が最も少なくなるように需要計画情報を変更する。処理Ｓ１１７０において需要計画管理プログラム１０３は、変更された需要計画情報と、それにともない更新された目標値超過量とを、需要調整拠点選択プログラム１０４へ送信する。処理Ｓ１１８０において需要調整拠点選択プログラム１０４は、目標値超過量が０になるまで順次変更拠点を選択し、需要計画管理プログラム１０３を呼び出す。全体需要管理プログラム１０２は、現フレーム調整処理が完了後、次フレーム調整処理を実施する。
【００３４】
図６は、次フレーム調整処理を示す。
【００３５】
ここでは、次フレームを、需要計画情報の変更の対象フレームとする。次フレーム調整処理は、現フレーム調整処理と比較すると、対象フレームが異なるだけで、同様の処理フローとなる。なお、現フレーム調整処理における総需要量は、第一合計計画値に相当する。また、次フレーム調整処理における総需要量は、第二合計計画値に相当する。現フレーム調整処理における変更拠点は、第一拠点に相当する。また、次フレーム調整処理における変更拠点は、第二拠点に相当する。
【００３６】
多拠点統合管理装置１０１は、現単位時間フレームにおいて、現フレーム調整処理だけでなく、次フレーム調整処理を実施することで、次単位時間フレームの前に需要計画情報を変更して目標値超過量を減らすことができる。これにより、次単位時間フレームにおける現フレーム調整処理の処理時間を短くすることができる。なお、多拠点統合管理装置１０１は、現フレーム内に現フレーム調整処理だけを実行してもよい。但し、拠点の数が多くなれば、現フレーム内に現フレーム調整処理と次フレーム調整処理を実行する場合は、現フレーム内に現フレーム調整処理だけを実行する場合に比べて計算量を削減することができる。これにより、多拠点統合管理装置１０１は、各フレーム内に計算を完了することができる。
【００３７】
各拠点において、或る単位時間フレームを対象とする需要計画変更処理は、多くとも１回である。即ち、現フレーム調整処理は、その前の単位時間フレームにおける次フレーム調整処理により選択された変更拠点以外の拠点の中から、変更拠点を選択する。
【００３８】
図７は、需要調整拠点選択プログラム１０４による需要調整拠点選択処理を示す。
【００３９】
処理Ｓ１０４１で需要調整拠点選択プログラム１０４は、拠点状態情報１０８を参照し、候補条件を満たす拠点を候補拠点群として抽出する。例えば、候補条件は、拠点の制御モードが強制制御モードになっていない、且つその拠点が対象フレームの変更拠点として選択されていない（対象フレームのその拠点の需要計画情報が変更済みでない）ことである。処理Ｓ１０４２で需要調整拠点選択プログラム１０４は、設備情報１０７を参照し、候補拠点群の中から、最大の電力調整能力（調整能力）を有する拠点を、変更拠点として選択する。拠点の電力調整能力は、その拠点内の全ての設備の計画変更可能量の合計である。例えば、最も大きい蓄電池容量を有する拠点が、変更拠点として選択される。処理Ｓ１０４３で需要調整拠点選択プログラム１０４は、対象フレームの目標値超過量と変更拠点を表す情報を需要計画管理プログラム１０３へ送信することで、需要計画管理プログラム１０３に需要計画変更処理を実行させる。処理Ｓ１０４４で需要調整拠点選択プログラム１０４は、需要計画情報の変更結果と、変更された目標値超過量とを、需要計画管理プログラム１０３から受け取る。処理Ｓ１０４５で目標値超過量が０以下であれば、需要調整拠点選択プログラム１０４は、変更拠点の選択を終了し、全体需要管理プログラム１０２へ結果を送付する。処理Ｓ１０４５で目標値超過量が０を超えていれば、需要調整拠点選択プログラム１０４は、候補拠点群から変更拠点を除き、処理Ｓ１０４２へ移行し、候補拠点群から次の変更拠点を選択する。これにより、需要調整拠点選択プログラム１０４は、処理Ｓ１０４２〜Ｓ１０４４を、目標値超過量が０以下になるまで繰り返す。
【００４０】
大きな電力調整能力を有する拠点から順に需要計画情報を変更する事で、需要計画情報を変更する拠点の数を少なくすることができる。これにより、多拠点統合管理装置１０１の処理量を小さくすることが可能である。また、変更拠点の選択と変更拠点の需要計画情報の目標値超過量が０以下になるまで繰り返すことで、需要計画情報を変更する拠点の数を少なくすることができる。また、多拠点統合管理装置１０１は、候補拠点群から、強制制御モードの拠点を除くことで、需要計画情報の変更の精度を高めることができる。また、多拠点統合管理装置１０１は、候補拠点群から、対象フレームの変更拠点として選択された拠点を除くことで、一つの拠点の需要計画情報に対する複数の変更を防ぐことができ、計算量を抑えることができる。
【００４１】
図８は、需要計画変更処理を示す。
【００４２】
処理Ｓ７０１で需要計画管理プログラム１０３は、対象フレームにおける変更拠点について、空調、照明、生産設備などの需要設備の総消費電力量（第一拠点予測値）を予測する。ここで需要計画管理プログラム１０３は、物理モデルを用いた予測手法や、設備稼働情報等の稼働履歴を用いた相関分析手法を用いて、総消費電力量の予測値を算出する。処理Ｓ７０２で需要計画管理プログラム１０３は、処理Ｓ７０１で予測した総消費電力量について、予め設定された目的関数と、目標値超過量とを、予め設定された重み付け係数を乗じて合成し、得られたものを新たな目的関数として、最適化計算を実施し、計画変更可能設備（自由に制御可能な需要設備）の運転計画を立案し、計画値を算出する。目的関数は例えば、蓄電池の充放電計画や、生産ラインの作業工程変更計画などである。例えば、需要計画管理プログラム１０３は、総消費電力量のピーク値を目的関数とし、目的関数を最小とする、蓄電池の充放電計画を、運転計画として立案する。また、例えば、需要計画管理プログラム１０３は、作業者の負担と、総消費電力量のピーク値とを目的関数とし、作業者の負担を軽減しつつ、総消費電力量のピーク値を小さくする、生産ラインの作業工程変更計画を、運転計画として立案する。重み付け係数は、拠点毎に予め設定され、例えば、作業者の負担を重視するか、総消費電力量のピーク値（コスト）を重視するかを示す。
【００４３】
以上の需要計画変更処理によれば、需要計画管理プログラム１０３は、全拠点の最適化ではなく、一部の拠点を変更拠点として選択し、変更拠点だけの最適化を行うことで、計算量を抑えることができる。また、多拠点統合管理装置１０１が需要計画変更処理を実行することで、拠点管理サブシステム２００は需要計画情報を変更する機能を持つ必要がない。
【００４４】
多拠点統合管理装置１０１は、作業者が、需要計画変更処理で変更された需要計画情報と、変更前の需要計画情報とを、表示装置１１０に表示させてもよい。これにより、管理者は、変更後の需要計画情報と、変更前の需要計画情報とを比較することができる。
【００４５】
以下、拠点管理サブシステム２００における設備監視制御装置２０２の動作について説明する。
【００４６】
図９は、監視制御プログラム２０３による消費電力量監視処理を示す。
【００４７】
処理Ｓ２０３１で監視制御プログラム２０３は、ローカルの拠点内の需要設備２０１の消費電力を計測して積算することで、現フレーム開始時刻から現時刻までの当該拠点の総消費電力量を算出する。処理Ｓ２０３２で監視制御プログラム２０３は、現フレーム（現フレーム開始時刻から現フレーム終了時刻まで）の当該拠点の総消費電力量を予測する。予測は、現フレーム開始時刻から現時刻までの当該拠点の総消費電力量の推移から回帰分析を行い、得られたモデルから、現フレームの当該拠点の総消費電力量を算出する。処理Ｓ２０３３で監視制御プログラム２０３は、現フレームの当該拠点の総消費電力量の予測値が、需要計画情報２０４の計画値以下かどうか判定する。
【００４８】
当該予測値が計画値以下の場合、処理Ｓ２０３４で監視制御プログラム２０３は、現時刻が単位時間フレーム終了時刻に達したかどうか判定し、単位時間フレーム終了時刻に達していなければ、処理Ｓ２０３１へ進む。現時刻が単位時間フレーム終了時刻に達していれば、監視制御プログラム２０３は、処理を終了する。
【００４９】
当該予測値が計画値を超える場合、処理Ｓ２０３５で監視制御プログラム２０３は、多拠点統合管理サブシステム１００へ、拠点内の需要設備２０１の制御モードが強制制御モードへ移行した旨を通知する。処理Ｓ２０３６で監視制御プログラム２０３は、需要設備２０１を強制制御モードで制御する（制御処理）。例えば、強制制御モードにおいて監視制御プログラム２０３は、優先度の低い空調設備を強制的に停止させる、蓄電池を保有しており放電可能であれば、需要計画情報２０４に関係なく放電する、などの予め定めたルールに従って強制制御を実行する。これにより、当該拠点の消費電力を減少させ、現フレームの当該拠点の総消費電力量の増加を抑える。処理Ｓ２０３７で監視制御プログラム２０３は、現時刻が単位時間フレーム終了時刻であれば処理を終了し、そうでなければ処理Ｓ２０３６へ進む。
【００５０】
以上の消費電力量監視処理によれば、設備監視制御装置２０２は、現フレームの当該拠点の総消費電力量の予測値が、需要計画情報２０４の計画値を超える場合、設備を制御することで、総消費電力量の増加を抑えることができる。
【００５１】
なお、監視制御プログラム２０３は、消費電力量監視処理と並行して、需要計画情報２０４内の、蓄電池の充放電計画や、生産設備の作業計画などの、運転計画に従って、需要設備２０１を制御する。
【実施例２】
【００５２】
実施例２では、需要調整拠点選択プログラム１０４が、需要計画変更拠点選択処理において、計画変更の処理時間が短い拠点を変更拠点として選択する場合について説明する。本実施例では、実施例１との相違点について説明する。
【００５３】
図１０は、実施例２における設備情報１０７の例を示す。
【００５４】
本実施例の設備情報１０７は、拠点毎に、当該拠点が保有する設備に関する情報と、当該拠点の需要計画を作成するのに要する処理時間を表す計画立案処理時間を含む。計画立案処理時間は、前述の需要計画管理処理の処理Ｓ１０３１と処理Ｓ１０３２に要した時間である。需要計画管理プログラム１０３は、需要計画管理処理を実行する度に計画立案処理時間を更新する。
【００５５】
図１１は、実施例２における需要計画変更拠点選択処理を示す。
【００５６】
実施例１の需要計画変更拠点選択処理と比較すると、本実施例の需要計画変更拠点選択処理では、処理Ｓ１０４２の代わりに処理Ｓ１０４６が実行される。処理Ｓ１０４１、Ｓ１０４３、Ｓ１０４４、Ｓ１０４５は、実施例１と同様である。
【００５７】
処理Ｓ１０４６で需要調整拠点選択プログラム１０４は、設備情報１０７を参照し、計画立案処理時間が最も短い拠点を変更拠点として選択する。これにより、需要計画調整処理に要する計算時間及び計算量が小さくすることができ、多拠点統合管理装置１０１は、より多くの拠点を管理することができる。
【実施例３】
【００５８】
実施例３では、需要調整拠点選択プログラム１０４が、需要計画変更拠点選択処理において、計画実行精度が高い拠点を変更拠点として選択する場合について説明する。本実施例では、実施例１との相違点について説明する。
【００５９】
図１２は、実施例３における設備情報１０７の例を示す。
【００６０】
本実施例の設備情報１０７は、拠点毎に、当該拠点が保有する設備に関する情報と、当該拠点の需要計画情報の計画実行精度を表す情報とを含む。例えば、計画実行精度は、需要計画情報内の計画値に対する設備稼働情報内の実績値の割合である。需要計画管理プログラム１０３は、単位時間フレームの度に計画値と実績値から計画実行精度を更新する。なお、計画実行精度は、計画値と実績値の差（計画値に対する実績値の誤差の大きさ）に基づいていてもよい。この場合、差が小さいほど計画実行精度が高くなる。また、計画実行精度は、過去の所定期間内の単位時間フレームのうち、強制制御モードが発生しない単位時間フレームの割合であってもよい。例えば、拠点がＰＶ（photovoltaics）発電装置を含む場合、或る単位時間フレームで天候が変化すると、総消費電力量が計画値を超えて、当該拠点の制御モードが強制制御モードになり、計画実行精度が低下する。
【００６１】
図１３は、実施例３における需要計画変更拠点選択処理を示す。
【００６２】
実施例１の需要計画変更拠点選択処理と比較すると、本実施例の需要計画変更拠点選択処理では、処理Ｓ１０４２の代わりに処理Ｓ１０４７が実行される。処理Ｓ１０４１、Ｓ１０４３、Ｓ１０４４、Ｓ１０４５は、実施例１と同様である。
【００６３】
処理Ｓ１０４７で需要調整拠点選択プログラム１０４は、設備情報１０７を参照し、最も高い計画実行精度を有する拠点を変更拠点として選択する。これにより、需要計画変更後に、需要予測が外れることによる再計画の発生頻度が抑えられ、調整処理の負荷増大を抑えられる。これにより、多拠点統合管理装置１０１は、より多くの拠点を管理することができる。
【実施例４】
【００６４】
実施例４では、需要調整拠点選択プログラム１０４が、需要計画変更拠点選択処理において、計画立案のための計算機を有する拠点を変更拠点として選択する場合について説明する。本実施例では、実施例１との相違点について説明する。
【００６５】
図１４は、実施例４における多拠点統合エネルギー管理システムの構成を示す。
【００６６】
実施例１と比較すると、本実施例の多拠点統合エネルギー管理システムは、少なくとも一つの本実施例の拠点管理サブシステム２００の代わりに拠点管理サブシステム２００ｂを含む。拠点管理サブシステム２００ｂは、拠点管理サブシステム２００の要素に加えて、計画立案装置２０５（拠点計算機）を含む。計画立案装置２０５は、多拠点統合管理装置１０１の需要管理プログラム１０３と同様の需要管理プログラム１０３を格納し、実行する。本実施例の多拠点統合エネルギー管理システムは、計画立案装置２０５を持つ拠点管理サブシステム２００ｂと、計画立案装置２０５を持たない拠点管理サブシステム２００とを含む。
【００６７】
図１５は、実施例４における設備情報１０７の例を示す。
【００６８】
本実施例の設備情報１０７は、拠点毎に、当該拠点が保有する設備に関する情報と、当該拠点が計画立案装置２０５を保有するか否かを表す情報とを含む。
【００６９】
図１６は、実施例４における需要計画変更拠点選択処理を示す。
【００７０】
実施例１の需要計画変更拠点選択処理と比較すると、本実施例の需要計画変更拠点選択処理では、処理Ｓ１０４２の代わりに処理Ｓ１０４８が実行される。処理Ｓ１０４１、Ｓ１０４３、Ｓ１０４４、Ｓ１０４５は、実施例１と同様である。
【００７１】
処理Ｓ１０４８で需要調整拠点選択プログラム１０４は、設備情報１０７を参照し、計画立案装置２０５を有する拠点を優先して変更拠点として選択する。
【００７２】
本実施例の現フレーム調整処理又は次フレーム調整処理のＳ１１５０〜Ｓ１１８０において、多拠点統合管理装置１０１の需要調整拠点選択プログラム１０４は、変更拠点の識別子と目標値超過量とを、変更拠点の計画立案装置２０５の需要管理プログラム１０３へ送信する。計画立案装置２０５の需要管理プログラム１０３は、需要計画変更処理を実行し、変更後の需要計画情報と目標値超過量とを、計画立案装置２０５の需要管理プログラム１０３へ送信する。
【００７３】
計画立案装置２０５を持つ拠点が変更拠点として選択されることにより、変更拠点の計画立案装置２０５が需要計画変更処理を実行するため、多拠点統合管理装置１０１の処理負荷が低減される。これにより、多拠点統合管理装置１０１は、より多くの拠点を管理することができる。
【００７４】
前述のように、多拠点統合管理装置１０１は、候補拠点群の中から、多拠点統合管理装置１０１の計算量が小さい拠点を優先して変更拠点として選択してもよいし、需要計画情報２０４の実行精度が高い拠点を優先して変更拠点として選択してもよい。また、多拠点統合管理装置１０１は、これらの優先度の組み合わせを用いて、変更拠点を選択してもよい。例えば、多拠点統合管理装置１０１は、計画立案装置２０５を有する拠点を候補として選択し、その候補の中から、電力調整能力が高い順に変更拠点を選択してもよい。
【００７５】
以上の各実施例によれば、管理する拠点数が増大した場合においても、各拠点の個別制約と全拠点を統合した際の全体制約とを満たす各拠点の運転計画を、少ない計算量で生成する事が出来る。
【００７６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を含むものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（solid state drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００７７】
また、多拠点統合エネルギー管理システムにより管理されるエネルギーは、ガスや熱等を含んでもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１００…多拠点統合管理サブシステム、  １０１…多拠点統合管理装置、  ２００、２００ｂ…拠点管理サブシステム、  ２０１…需要設備、  ２０２…設備監視制御装置、  ２０５…計画立案装置、  ３００…通信ネットワーク
【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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