(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道施設に設置される複数の機器のうち、任意の機器の連動運転を設定可能とする連動運転インターロック設定部と、
前記連動運転インターロック設定部により設定された、前記機器毎に連動運転又は単独運転の設定情報を格納する連動運転インターロック格納部と、
前記機器毎に、定格電力値を格納する機器別定格電力値格納部と、
少なくとも前記各機器の運転時間帯を規定する水運用計画データを、格納する水運用計画データ格納部と、
前記連動運転インターロック格納部及び前記機器別定格電力値格納部並びに前記水運用計画データ格納部を参照し、前記水道施設に設置される全ての機器の各時間における予測電力使用量の総和が所定値以下となるよう、所望の機器の運転時間帯を移動し、前記水運用計画データを修正する運用計画修正部と、を備えることを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記運用計画修正部は、前記機器別定格電力値格納部に格納される前記機器毎の定格電力値と、前記水運用計画データ格納部に格納される前記機器毎の運転時間帯に基づき各時間における予測電力使用量を求めることを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記運用計画修正部は、前記各時間における予測電力使用量が、第１の契約電力量より低い第２の契約電力量以下となるよう、前記所望の機器の運転時間帯を移動することを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記水道施設に設置される複数の機器のうち、アグリゲータより出力されるピークカット指令等のデマンドレスポンス指令に対応する機器を予め設定するデマンドレスポンス対象機器設定部と、
前記デマンドレスポンス指令を受信した場合、前記デマンドレスポンス対象機器の中から、所望のデマンドレスポンス対象機器を選択し、当該選択された機器の運転を停止するデマンドレスポンス処理部を、備えることを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電力量制御運用計画装置において、
予め季節別及び時間帯別電力料金を格納する電力料金格納部を備え、
前記運用計画修正部は、前記求めた各時間における予測電力使用量及び前記電力料金格納部に格納される時間帯別電力料金により各時間における予測電力料金を求め、当該求めた各時間における予測電力料金に基づき、前記所望の機器の運転時間帯を移動することを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のうち、いずれか１項に記載の電力量制御運用計画装置において、
少なくとも、前記各機器の運転時間帯及び前記各時間における予測電力使用量を表示する第１表示領域と、
前記水道施設及び当該水道施設に設置される各機器の系統図を表示する第２表示領域と、を有する表示装置を備え、
前記第１表示領域に表示される各機器のうち、所望の機器の運転時間帯を当該画面上で移動可能とすることを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記第１表示領域に、前記各機器に対し連動運転の設定又は連動運転の非設定を指定可能とする領域を有することを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記第１表示領域に、前記各機器に対しデマンドレスポンス対象機器の設定又は非設定を指定可能とする領域を有することを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項９】
請求項７に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記運用計画修正部は、
前記連動運転インターロック格納部を参照し、運転時間帯を移動可能な機器の組み合わせ候補を複数抽出し、
前記抽出された組み合わせ候補毎に当該組み合わせ候補を構成する機器の定格電力値を集計し、
前記集計された定格電力値が低い組み合わせ候補ほど優先順位を高く設定し、前記第１表示領域に表示することを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の電力量制御運用計画装置において、
前記運用計画修正部は、
前記連動運転インターロック格納部を参照し、
運転時間帯を移動可能な機器の組み合わせ候補を複数抽出し、前記抽出された組み合わせ候補毎に当該組み合わせ候補を構成する機器の定格電力値を集計し、
前記集計された定格電力値と前記組み合わせ候補と同一時間帯に運転時間帯が割り付けられた他の機器の定格電力値に基づき、前記組み合わせ候補毎に各時間における予測電力使用量を算出し、
前記算出された組み合わせ候補毎の各時間における予測電力使用量のうち、予測電力使用量が最小となる組み合わせ候補を構成する機器の運転時間帯を移動することを特徴とする電力量制御運用計画装置。
【請求項１１】
日々の水需要変動に対し最適な水運用計画を作成すると共に、水道施設に設置される複数の機器の動作を制御する監視制御装置と、
前記監視制御装置に接続され、前記水道施設に設置される複数の機器による電力使用量を制御する電力量制御運用計画装置と、
前記電力量制御運用計画装置に接続される端末装置と、を備え、
前記電力量制御運用計画装置は、
前記水道施設に設置される複数の機器のうち、任意の機器の連動運転を設定可能とする連動運転インターロック設定部と、
前記連動運転インターロック設定部により設定された、前記機器毎に連動運転又は単独運転の設定情報を格納する連動運転インターロック格納部と、
前記機器毎に、定格電力値を格納する機器別定格電力値格納部と、
前記監視制御装置から収集される、少なくとも前記各機器の運転時間帯を規定する水運用計画データを、格納する水運用計画データ格納部と、
前記連動運転インターロック格納部及び前記機器別定格電力値格納部並びに前記水運用計画データ格納部を参照し、前記水道施設に設置される全ての機器の各時間における予測電力使用量の総和が所定値以下となるよう、所望の機器の運転時間帯を移動し、前記水運用計画データを修正する運用計画修正部と、を有することを特徴とする水道システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の水道システムにおいて、
前記運用計画修正部は、前記機器別定格電力値格納部に格納される前記機器毎の定格電力値と、前記水運用計画データ格納部に格納される前記機器毎の運転時間帯に基づき各時間における予測電力使用量を求めることを特徴とする水道システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の水道システムにおいて、
前記運用計画修正部は、前記各時間における予測電力使用量が、第１の契約電力量より低い第２の契約電力量以下となるよう、前記所望の機器の運転時間帯を移動することを特徴とする水道システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の水道システムにおいて、
前記電力量制御運用計画装置は、
前記水道施設に設置される複数の機器のうち、アグリゲータより出力されるピークカット指令等のデマンドレスポンス指令に対応する機器を予め設定するデマンドレスポンス対象機器設定部と、
前記デマンドレスポンス指令を受信した場合、前記デマンドレスポンス対象機器の中から、所望のデマンドレスポンス対象機器を選択し、当該選択された機器の運転を停止するデマンドレスポンス処理部を、備えることを特徴とする水道システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の水道システムにおいて、
前記電力量制御運用計画装置は、
予め季節別及び時間帯別電力料金を格納する電力料金格納部を備え、
前記運用計画修正部は、前記求めた各時間における予測電力使用量及び前記電力料金格納部に格納される時間帯別電力料金により各時間における予測電力料金を求め、当該求めた各時間における予測電力料金に基づき、前記所望の機器の運転時間帯を移動することを特徴とする水道システム。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５のうち、何れか１項に記載の水道システムにおいて、
前記端末装置は、
少なくとも、前記各機器の運転時間帯及び前記各時間における予測電力使用量を表示する第１表示領域と、
前記水道施設及び当該水道施設に設置される各機器の系統図を表示する第２表示領域と、を有する表示装置を備え、
前記第１表示領域に表示される各機器のうち、所望の機器の運転時間帯を当該画面上で移動可能とすることを特徴とする水道システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の水道システムにおいて、
前記第１表示領域に、前記各機器に対し連動運転の設定又は連動運転の非設定を指定可能とする領域を有することを特徴とする水道システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の水道システムにおいて、
前記第１表示領域に、前記各機器に対しデマンドレスポンス対象機器の設定又は非設定を指定可能とする領域を有することを特徴とする水道システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の水道システムにおいて、
前記端末装置は、
前記各時間における予測電力使用量と、
前記監視制御装置から所定周期にて収集された現在時刻までの前記各機器の実績電力使用量を、前記運用計画修正処理部により累計処理することにより得られる各時間における実績使用電力量と、を前記第１表示領域に表示することを特徴とする水道システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の水道システムにおいて、
前記端末装置は、
前記各時間における予測電力料金と、
前記監視制御装置から所定周期にて収集された現在時刻までの前記各機器の実績電力使用量と、前記電力料金格納部に格納される時間帯別電力料金に基づき、前記運用計画修正処理部により得られる各時間における電力料金と、を前記第１表示領域に表示することを特徴とする水道システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力量制御運用計画システムに係り、特に、電力の需要家である水道事業者の設備機器の運転計画に応じた電力費用を低減するため、ピーク負荷の平滑化及び／又は料金体系に適合した電力量制御を可能とする電力量制御運用計画装置及びそれを備える水道システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力需要家の設備機器は１日の運転計画に基づきスケジュール運転や需要変動に応じた自動制御で運転されている。その電力使用量は機器の運転に対応して決まるが、需要量のピーク時間帯は他の電力需要家も同じような時間帯に重なる。電力供給側にとってはこのピーク時間帯を乗り切るため、供給量の確保に苦慮し、ピークを減らす施策が導入されている。その施策として季節別時間帯別電力契約では、夏季とその他の季節、夏季の平日午後１時から午後４時までのピーク時間、平日午前８時から午後１０時までの昼間時間、ピーク時間及び昼間時間以外の夜間時間を組み合せてピークを減らすことを狙っている。また、電力需要家が需要量を変動させて電力の需給バランスを一致させるデマンドレスポンスがあり、電力需要家が電力会社或いはアグリゲータと取引する方法がとられる。
例えば、特許文献１には、ユーザにより入力される家電機器の希望運転終了時刻、家電機器の運転に要する期間を示す運転期間情報、及び家電機器の運転に要する電力を示す電力情報を、機器制御装置が受信する。そして、機器制御装置を構成する運転時刻演算部は、上記受信された各情報と、電力会社(電力供給者)から提供される電気料金情報に基づき、タイムシフト期間設定部により設定されたタイムシフト期間内において、家電機器が運転された場合に課金される電力料金が所定料金以下（電力料金が最も安くなる）となる運転開始時刻を演算し、当該運転開始時刻に家電機器の運転を開始する構成が開示されている。  
また、特許文献２では、複数の情報処理装置の消費電力を制御するため、各情報処理装置の実績消費電力量を計測し、システム全体の目標消費電力量を達成できるよう、各情報処理装置に時間配分を設定し、情報処理装置の運転を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３５０９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８０７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、家電機器の運転期間（運転に要する時間）に基づき、運転に要する電力料金が安くなる運転開始時刻を演算するものの、これらの家電機器は個別に運転することを前提としており、複数の電気機器が連動して運転する状況については何ら考慮されていない。従って、複数の電気機器を同時に運転すべき場合であっても、単独で運転されることが生じ得る。そのため、目的の運転条件を満足できない恐れがある。  
また、特許文献２の構成では、システム全体の目標消費電力を、システムを構成する各情報処理装置に目標消費電力を配分するものの、各情報処理装置はそれぞれ単独に運転するものであり、複数の情報処理装置が協働するものではない。すなわち、上記目標消費電力を配分するにあたり、複数の情報処理装置が連動し動作するシステムへの適用については何ら考慮されていない。  
電力需要家である水道事業者の設備機器には、単独運転可能なものと、複数の設備機器が連動して運転するものとが混在する。従って、上記特許文献１及び特許文献２のように、電力量を削減することのみを考慮した電力制御運転計画では、連動条件がある設備機器を制御対象として組み込めず、効果的な電力削減が困難となる。  
そこで、本発明は、電力量の削減対象とする電気機器を増やすため、単独運転可能な電気機器のみならず、連動運転する電気機器も含め制御可能な電力量制御運用計画装置及びそれを備える水道システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る電力量制御運用計画装置は、水道施設に設置される複数の機器のうち、任意の機器の連動運転を設定可能とする連動運転インターロック設定部と、前記連動運転インターロック設定部により設定された、前記機器毎に連動運転又は単独運転の設定情報を格納する連動運転インターロック格納部と、前記機器毎に定格電力値を格納する機器別定格電力値格納部と、少なくとも前記各機器の運転時間帯を規定する水運用計画データを、格納する水運用計画データ格納部と、前記連動運転インターロック格納部及び前記機器別定格電力値格納部並びに前記水運用計画データ格納部を参照し、前記水道施設に設置される全ての機器の各時間における予測電力使用量の総和が所定値以下となるよう、所望の機器の運転時間帯を移動し、前記水運用計画データを修正する運用計画修正部と、を備える。
【０００６】
また、本発明に係る水道システムは、日々の水需要変動に対し最適な水運用計画を作成すると共に、水道施設に設置される複数の機器の動作を制御する監視制御装置と、前記監視制御装置に接続され、前記水道施設に設置される複数の機器による電力使用量を制御する電力量制御運用計画装置と、前記電力量制御運用計画装置に接続される端末装置と、を備え、前記電力量制御運用計画装置は、前記水道施設に設置される複数の機器のうち、任意の機器の連動運転を設定可能とする連動運転インターロック設定部と、前記連動運転インターロック設定部により設定された、前記機器毎に連動運転又は単独運転の設定情報を格納する連動運転インターロック格納部と、前記機器毎に定格電力値を格納する機器別定格電力値格納部と、前記監視制御装置から収集される、少なくとも前記各機器の運転時間帯を規定する水運用計画データを、格納する水運用計画データ格納部と、前記連動運転インターロック格納部及び前記機器別定格電力値格納部並びに前記水運用計画データ格納部を参照し、前記水道施設に設置される全ての機器の各時間における予測電力使用量の総和が所定値以下となるよう、所望の機器の運転時間帯を移動し、前記水運用計画データを修正する運用計画修正部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力量の削減対象の電気機器として単独運転可能な電気機器のみならず、連動運転する電気機器をも制御可能となり、電力量削減効果を向上することが可能となる。
【０００８】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る水道事業者の水道施設における電力量制御運用計画装置を備える水道システムと電力供給システムを含む全体概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る実施例１の電力量制御運用計画装置の機能ブロック図である。
【図３】水道施設における主要機器の運転状況（運転スケジュール）の例を示す図である。
【図４】水道施設における主要機器の運転条件として連動運転が設定される場合の運転状況の例を示す図である。
【図５】図４に示す連動運転を設定する場合の端末表示画面の表示例である。
【図６】図２に示す連動運転インターロックファイル部に格納される連動運転機器の運転インターロック設定状況を示すデータ構造である。
【図７】図４に示す運転状況から特定の機器の運転時間帯をタイムシフトし、契約電力を超過せぬよう制御した場合の運転状況を示す図である。
【図８】図２に示す電力量制御運用計画装置の動作フロー図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る実施例２の電力量制御運用計画装置のデマンドレスポンス対応機器ファイル部に格納されるデマンドレスポンス対象機器の設定状況を示すデータ構造である。
【図１０】デマンドレスポンス指令時の主要機器の運転条件として、連動運転及びデマンドレスポンス対象機器が設定される場合の運転状況の例を示す図である。
【図１１】図１０に示す連動運転及びデマンドレスポンス対応機器を設定する場合の端末表示画面の表示例である。
【図１２】デマンドレスポンス対象機器のうち特定の機器の運転停止によるデマンドレスポンス指令対応時の運転状況を示す図である。
【図１３】実施例２の電力量制御運用計画装置の動作フロー図である。
【図１４】図１２に示すデマンドレスポンス指令対応時の運転状況に実績電力使用量を重畳表示する例を示す図である。
【図１５】実施例２の電力量制御運用計画装置の時間別料金ファイル部に格納される、夏季及び夏季以外の季節における時間帯別料金を示す図である。
【図１６】図１４に示すデマンドレスポンス指令対応時の運転状況に更に時間帯別料金を重畳表示する例を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係る実施例３の電力量制御運用計画装置の動作フロー図である。
【図１８】本発明の他の実施例に係る実施例４の電力量制御運用計画装置の動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において、「電力需要家」とは、電力会社又は電力事業者であるアグリゲータとデマンドレスポンス契約を締結する水道事業者であり、「水需要家」とは、水道事業者が保有する水道施設により供給される上水（水道水）を利用する個人である場合を例とする。  
図１は、本発明の一実施形態に係る水道事業者の水道施設における電力量制御運用計画装置を備える水道システムと電力供給システムを含む全体概略構成図である。  
図１に示すように、例えば水道水となる原水は、河川（水源）３から取水場５の取水ポンプ４で取水し、導水ポンプ６により浄水場７へ送水される。浄水場７では、ろ過処理、凝集沈殿処理、及び／又は塩素滅菌処理等が行わる。水質基準に適合した水は，水道水として送水ポンプ８ａ，８ｂによりそれぞれＡ配水池９ａ，Ｂ配水池９ｂへ送水される。さらに、Ａ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂに貯水される水道水は、配水ポンプ１０ａ，１０ｂにより配水管路網１１を経由して、それぞれ各配水エリア内の水需要家１２へ供給される。
【００１１】
水道施設である浄水場７の各種電気機器や取水ポンプ４、導水ポンプ６、送水ポンプ８ａ，８ｂ、配水ポンプ１０ａ，１０ｂ等は、多大の電力を消費するため、全国の水道施設の電力使用量は、わが国の総電力使用量の約０．８％を占める。その中で、約８０％が、取水ポンプ４、導水ポンプ６、送水ポンプ８ａ，８ｂ、及び配水ポンプ１０ａ，１０ｂ等のポンプにより消費されている。このため、水道施設を保有し運営する電力需要家でもある水道事業者にとっては、これらの機器を効率よく運用することにより、電力使用量の低減を図ることが特に重要となる。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る水道システム１００は、上述の取水ポンプ４、導水ポンプ６、送水ポンプ８ａ，８ｂ、及び配水ポンプ１０ａ，１０ｂ等のポンプ、取水場５、浄水場７、Ａ配水池９ａ，Ｂ配水池９ｂ、配水管路網１１、水道水の需給バランスを考慮し水運用計画の策定及び上記各種ポンプ等の水道施設内機器の監視制御を行う監視制御装置２、及び電力量制御運用計画装置１を備える。また、電力量制御運用計画装置１及び監視制御装置２には、操作者による各種機器の運転条件の設定等を行うための端末装置１５がそれぞれ接続されている。なお、本明細書では、この端末装置１５を含め電力量制御運用計画装置１と称する場合もある。監視制御装置２は、通信回線網１３又は通信線を介して、上述の各種ポンプ及び浄水場７と電気的に接続されている。  
浄水場７とＡ配水池９ａ、浄水場７とＢ配水池９ｂとは、それぞれ送水管にて連通されている。また、Ａ配水池９ａと配水管路網１１、Ｂ配水池９ｂと配水管路網１１間は、それぞれ配水管にて連通されている。図１では、これらＡ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂより配水ポンプ１０ａ，１０ｂにより配水管を介して配水管路網１１へ送水する形態を示している。但し、これに限られず、浄水場７からＡ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂへ至る送水管の途中に分岐管を設け、これらＡ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂを介することなく、配水管路網１１を介して水需要家１２へ給水する場合もある。この場合において、浄水場７よりＡ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂへ送水するための送水ポンプ８ａ，８ｂは、配水ポンプと称される。また、図１では、説明の便宜上、２つの配水池９ａ，９ｂ、２つの送水ポンプ８ａ，８ｂ及び配水ポンプ１０ａ，１０ｂを有する例を示すが、これらの数は２つに限られるものでは無い。
【００１３】
電力量制御運用計画装置１は、監視制御装置２と電気的に接続されると共に、通信制御装置１４及び通信回線網１３を介して相互にアグリゲータ１６と接続される。アグリゲータ１６は通信回線網１３を介して相互に電力供給システム１７と接続されている。  
例えば、夏季のピーク時間帯の電力削減のデマンドレスポンス指令は、電力会社の電力供給システム１７よりアグリゲータ１６を経由して通信回線網１３に接続された通信制御装置１４を介して電力量制御運用計画装置１へ送信される。ここで、「デマンドレスポンス指令」とは、例えば、「ピークカット指令」として電力量制御運用計画装置１にて受信されるものであり、ピークカット指令には、対象となるピーク時間帯及び使用電力の削減量が含まれる。このピークカット指令への対応として、例えば、上述の各種ポンプに割り付けられた運転時間帯のうち、上記ピーク時間帯に運転予定の複数のポンプのうち、任意のポンプを運転停止状態とすることにより、指示された使用電力量の削減を図る。或いは、上記ピーク時間帯に運転予定の複数のポンプのうち、任意のポンプの運転時間帯を移動（タイムシフト）することで、結果として、指示されたピーク時間帯における使用電力量の削減を図る。
【００１４】
以下では図面を用いて、本発明の水道システムを構成する電力量制御運用計画装置１の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図２は、本発明の一実施例に係る実施例１の電力量制御運用計画装置１の機能ブロック図である。図２に示すように、電力量制御運用計画装置１は、電力使用量収集部１８、水運用計画データ収集部１９、時系列データ処理部２０、運用計画生成部２７、運用計画生成部２７にて生成された運用計画を修正する運用計画修正処理部２８、運用計画修正処理部２８にて修正された運用計画を監視制御装置２へ出力する制御指令出力部３４、アグリゲータ１６と通信回線網１３（図２では省略）を介して通信可能とする通信処理部３０、通信処理部３０を介してアグリゲータ１６から送信されるデマンドレスポンス指令を受信し処理するデマンドレスポンス処理部２９を備える。  
また、電力量制御運用計画装置１は、連動運転インターロック設定部３１、デマンドレスポンス対象機器設定部３２、及び時間別料金設定部３３を備える。運用計画生成部２７、運用計画修正処理部２８、デマンドレスポンス処理部２９、連動運転インターロック設定部３１、デマンドレスポンス対象機器設定部３２、時間別料金設定部３３及び制御指令出力部３４は、例えば、ソフトウェアにて実現される。具体的には、図示しないＣＰＵ等のプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、プロセッサによりＲＯＭから読み出され実行される各種プログラムの演算過程のデータを一時的に格納するＲＡＭ、或いは、外部記憶装置等のメモリによりハードウェアが構成される。
【００１６】
また、電力量制御運用計画装置１は、電力量時系列データファイル部２１、水運用計画データファイル部２２、機器別定格電力値ファイル部２３、連動運転インターロックファイル部２４、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５、及び時間別料金ファイル部２６等のデータベース或いは記憶部を備える。  
電力使用量収集部１８は、水道施設の各機器の運転状態を示す電力使用量の計測情報を、監視制御装置２より一括して取得する。電力使用量収集部１８に取り込まれた上記各機器の電力使用量は、時系列データ処理部２０により電力量時系列データファイル部２１に格納される。また、水道施設の各機器の運転時の定格電力消費量は、予め機器別定格電力値ファイル部２３に格納されている。
【００１７】
監視制御装置２は、日々の水需要量変動に対し、最適な水運用計画を作成する。通常は、前日に翌日の水需要量を予測し、水道施設の各機器の運用計画を立案し、その運用計画に従って各機器を運転制御する。水需要量は、その日の天候や水需要家１２（図１）の行動により刻々と変動する。そのため、水需要の変化量に追従できるよう、実績データを基に水運用計画はきめ細かく修正され実運転に入る。この監視制御装置２が作成した水運用計画データは、水運用計画データ収集部１９に入力される。入力された水運用計画データは、時系列データ処理部２０により水運用計画データファイル部２２に格納される。
【００１８】
図３に、水道施設における主要機器の運転状況（運転スケジュール）の例を示す。図３に示すように各施設、すなわち、取水場５、導水ポンプ場、浄水場７、Ａ配水池９ａ、Ｂ配水池９ｂには、機器名欄に示すように、それぞれ複数台の取水ポンプ４、導水ポンプ６、送水ポンプ（８ａ，８ｂ）、及び配水ポンプ（１０ａ，１０ｂ）が設置されている。これらポンプ毎に、定格出力（ｋＷ）欄には、予め機器別定格電力値ファイル部２３に格納される定格電力値が示されている。また、右欄には、一例として、午前０時から午前９時までの時刻における各ポンプの運転開始時刻から運転終了時刻までの運転時間帯を示している。このポンプ毎の運転時間帯は、運用計画生成部２７が、水運用計画データファイル部２２に格納される水運用計画データを読み出し、当該読み出された水運用計画データに規定される運転開始時刻及び運転終了時刻に基づき決定する。
【００１９】
図３に示す例では、図１に示す水道システム１００を保有し運営する水道事業者が電力会社（含むアグリゲータ１６）と契約電力１（Ｐ１）、例えば、１４００ｋＷの契約を締結している場合を示している。図３の最下段に示すように、午前０時から午前９までの予測電力使用量が時系列データとして示されている。ここで、各時刻における予測電力使用量は次のように求められる。先ず、運用計画生成部２７は、各時刻において運転時間帯の運転機器であるポンプを抽出する。続いて、運用計画生成部２７は、抽出されたポンプの定格電力値を、機器別定格電力値ファイル部２３を参照することで抽出する。この抽出されたポンプの定格電力値を集計することにより、各時刻における予測電力使用量を求める。  
図３において、例えば、時刻３時５０分では、取水場５に設置された２号取水ポンプ（定格電力値８０ｋＷ）と３号取水ポンプ（定格電力値１００ｋＷ）、導水ポンプ場に設置された１号導水ポンプ（定格電力値２５０ｋＷ）と４号導水ポンプ（定格電力値３００ｋＷ）、浄水場７に設置された１号送水ポンプ（定格電力値１２０ｋＷ）、Ａ配水池９ａに設置された１号配水ポンプ（定格電力値５０ｋＷ）、及びＢ配水池９ｂに設置された１号配水ポンプ（定格電力値３０ｋＷ）と２号配水ポンプ（定格電力値３０ｋＷ）が、運転時間帯にある。よって、運用計画生成部２７は、これらポンプの定格電力値を集計することで、時刻３時５０分における予測電力使用量を９６０ｋＷと算出する。その他の各時刻においても同様である。
【００２０】
図４に、水道施設における主要機器の運転条件として連動運転が設定される場合の運転状況の例を示す。図４に示すように、図３と比較し「機器名」と各ポンプの定格電力値を示す「定格電力（ｋＷ）」欄の間に、複数の運転機器（ポンプ）が連動運転する運転条件又は単独運転する運転条件を指定可能とする「連動インターロック」欄を新たに設けている。この「連動インターロック」欄には、プルダウンボタンが設けられており、連動運転インターロック設定（〇印）及び連動運転インターロック非設定（×印）を容易に設定可能としている。なお、画面上における連動運転インターロック設定については後述する。ここで、連動運転インターロックとは、連動運転が運転条件である機器は、表示画面上で一括して選択できるが、単独では選択できないように運転インターロックがかかり、誤設定を防止するものである。  
図４に示すように、例えば、Ａ配水池９ａに設置される１号配水ポンプと２号配水ポンプは、連動運転条件にあることを示している。また、同様に、浄水場７に設置される１号送水ポンプと２号送水ポンプは連動運転条件にあり、更に、Ｂ配水池９ｂに設置される１号配水ポンプから３号配水ポンプは連動運転条件にあることを示している。契約電力は、通常、年間を通じてピーク電力量を超えないよう、電力会社と、水道システム１００を保有し運営する水道事業者との間で契約が締結されている。毎月の電力料金は、契約電力で決まる基本料金と電力使用量に応じた電力量料金の合計である。従って、電力料金を低減するには、ピーク負荷を可能な限り平滑化し、契約電力を下げることも一つの有効な方法である。図４の契約電力１（Ｐ１：１４００ｋＷ）を契約電力２（Ｐ２：１１００ｋＷ）に下げるには、ピーク負荷が生じる時間帯の機器の運転を他の時間帯に移動するように運転方法を変更する必要がある。すなわち、運用計画修正部２８は、ピーク電力を下げるため、図４の運転状況を表示する画面で他の時間帯に移動が可能な機器を選択し、運転開始時刻及び運転終了時刻を変更する。この変更結果に基づき、運用計画生成部２７は、予測電力使用量を再計算し、予測電力使用量が契約電力１（Ｐ１）より低い契約電力２（Ｐ２）の範囲内に収まるかを検証する。
【００２１】
ここで、各ポンプの定格電力値について説明する。図４に示す例では、各ポンプの定格電力値の関係は次の関係にある。  
導水ポンプ６＞送水ポンプ８ａ，８ｂ＞取水ポンプ４＞配水ポンプ１０ａ，１０ｂ  
但し、仮に、配水ポンプ１０ａ，１０ｂにより送水する配水管路網１１が敷設されるエリア、すなわち、配水エリアの標高が、Ａ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂより高い場合、配水ポンプ１０ａ，１０ｂによる吐出圧力は高くなり、使用される配水ポンプ１０ａ，１０ｂの定格電力値も高くなる。これは送水ポンプ８ａ，８ｂにおいても同様であり、浄水場７が、Ａ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂより標高の高い場所に設けられている場合は、自然流下による送水が可能となるため、低吐出圧力の送水ポンプ８ａ，８ｂを用いることができる。一方、Ａ配水池９ａ及びＢ配水池９ｂが浄水場７よりも高い標高に位置する場合、自然流下を利用できず、使用する送水ポンプ８ａ，８ｂは定格電力値が高いものとなる。
【００２２】
図５は、図４に示す連動運転を設定する場合の端末表示画面の表示例である。図５に示すように、電力量制御運用計画装置１に接続される端末装置１５の端末表示画面１５０は、第１表示領域１５１、第２表示領域１５２、設定ボタン１５３、タイムシフトボタン１５４、及び実行ボタン１５５から構成される。第１表示領域１５１には、上述の図４に示した、水道施設における主要機器の運転条件として連動運転が設定される運転状況の例を示す図が表示される。また、第２表示領域１５２には、第１表示領域１５１に表示される各施設及び運転機器を含み、水源である河川３から配水エリア（配水エリアＡ及び配水エリアＢ）までの模式図が系統図として表示される。操作者は、第２表示領域１５２に表示される系統図を確認しつつ、第１表示領域１５１に表示される取水ポンプ等の各機器に対し、プルダウンボタンを利用して連動運転インターロックの設定を行う。その後、設定ボタン１５３が指定されると、連動運転インターロック設定部３１（図２）は、第１表示領域１５１に表示される連動運転インターロック設定内容を、連動運転インターロックファイル部２４に格納する。ここで、連動運転インターロックファイル部２４に格納される連動運転機器の運転インターロック設定状況のデータ構造を図６に示す。図６に示されるように、各施設に設置される機器毎に、連動運転インターロック設定（〇印）及び連動運転インターロック非設定（×印）の何れかが格納される。このように、第２表示領域１５２に表示される系統図を確認しつつ、第１表示領域１５１にて連動運転インターロックを設定できることから、例えば、同一の配水池に設置される複数の配水ポンプのうち、特定の配水ポンプを連動運転させるべきか、操作者が判断する上で利便性を向上することが可能となる。  
なお、図５において、第２表示領域１５２に表示される系統図中に、標高データを合成表示する構成としても良い。また、第２表示領域１５２を、マルチウィンドウ方式とし、操作者により適宜指定される系統図中の領域の詳細情報を、新たなウィンドウにポップアップ表示する構成としても良い。
【００２３】
図７は、特定の機器の運転時間帯を移動（タイムシフト）し、契約電力を超過せぬよう制御した場合の運転状況を示す図であり、図５に示す第１表示領域１５１内に表示される内容のみを示している。先ず、上述の図５の第１表示領域１５１内に表示される予測電力使用量の時系列データでは、午前６時から午前９までの時間帯は、契約電力２（Ｐ２：１１００ｋＷ）を超過している。この状態において、契約電力２（Ｐ２）の超過を回避すべく、操作者によりタイムシフトボタン１５４が指定されると、図５に示す第１表示領域に表示される、所望の機器（ポンプ）の運転時間を移動すること、すなわち、タイムシフトが可能な状態となる。図７に示す例では、取水場５に設置される３号取水ポンプの運転時間帯である午前５時から午前６時までの分を、午前２時から午前３時までに変更し、さらに導水ポンプ場の４号導水ポンプの運転時間帯である午前７時から午前９時までの分を、午前２時から午前３時５０分までに変更している。この運転時間帯の移動は、操作者が端末装置１５のマスス等の入力装置により、所望の機器（ポンプ）の運転時間帯をカーソルにて指定し、所望の運転時間帯が選択指定された状態で、マウス等によりドラッグすることにより行われる。その後、操作者により図５に示す実行ボタン１５５が指定されると、図７に示すタイムシフト後の運転状況（運転スケジュール）を、運用計画修正処理部２８が運用計画生成部２７へ出力し、運用計画生成部２７は、上述のように機器別定格電力値ファイル部２３を参照し、予測電力使用量を再計算する。そして、図７に示すように再計算後の予測電力使用量の時系列データを第１表示領域１５１に表示する。この運転時間帯の移動（タイムシフト）により、予測電力使用量は、午前０から午前９までの時間帯において、契約電力２（Ｐ２）を超過しない運用計画に修正される。この修正後の運用計画は、運用計画修正部２８及び制御指令出力部３４を介して監視制御装置２へ出力される。このように、運転時間帯の移動（タイムシフト）においても、操作者は第２表示領域１５２に表示される系統図を確認できることから、運転時間帯を移動すべきポンプの組み合わせを判断する上で、利便性を向上することが可能となる。
【００２４】
なお、図７では、連動運転が運転条件として設定されていない、すなわち、単独運転が運転条件として設定された３号取水ポンプ及び４号導水ポンプの運転時間帯を移動（タイムシフト）する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、連動運転が運転条件として設定された複数のポンプの組み合わせに対しても、これらの組み合わせ単位で、運転時間帯の移動（タイムシフト）は可能である。但し、この場合においても、連動運転条件が設定されていない、単独運転可能なポンプの組み合わせを、運転時間帯の移動候補補（タイムシフト候補）とする優先順位を高く設定することが望ましい。  
また、選択指定されたポンプの運転時間帯の移動（タイムシフト）による水需要家１２への影響は、浄水場７又は配水池（９ａ，９ｂ）がバッファの役割を果たすことにより防止できる。なお、浄水場７又は配水池（９ａ，９ｂ）の容量との関係、例えば、浄水場７における沈殿池内の水位及び配水池（９ａ，９ｂ）における水位の監視は、監視制御装置２により行われる。
【００２５】
図８に、電力量制御運用計画装置１の動作フロー図を示す。電力用制御運用計画装置１は、水道施設の系統図を端末表示画面１５０の第２表示領域１５２に表示すると共に、各機器の運転条件及び運転状況を第１表示領域１５１に表示する（ステップＳ１０１）。ここで、各機器の運転状況は、運用計画生成部２７が、水運用計画データファイル部２２を参照し、監視制御装置２から収集され格納されている水運用計画データに基づき決定する。連動運転インターロック設定部３１は、第１表示領域１５１を介して、操作者により入力される水道施設の機器毎に連動運転インターロック設定を受け付ける（ステップＳ１０２）。  
ステップＳ１０３では、連動運転インターロック設定部３１は、受け付けた機器毎の連動運転インターロック設定状況を、連動運転インターロックファイル部２４に格納する。運用計画修正処理部２８は、端末表示画面１５０中のタイムシフトボタン１５４への指示入力の有無を監視し、タイムシフトボタン１５４への指示入力が無い場合には、待機状態となり処理を終了する。一方、タイムシフトボタン１５４への指示入力が検出されるとステップＳ１０５へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０５では、運用計画修正処理部２８は、端末表示画面１５０中の実行ボタン１５５への指示入力を検出すると、運転時間帯移動（タイムシフト）後の運転状況（運転スケジュール）を運用計画生成部２７へ出力する。運用計画生成部２７は、入力された運転時間帯移動後の運転状況に基づき、機器別定格電力値ファイル部２３を参照する。運用計画生成部２７は、参照結果の各機器の定格電力値に基づき、各時間における予測電力使用量を算出する。  
ステップＳ１０６では、運用計画生成部２７は、算出した各機器の各時間における予測電力使用量の時系列データを、電力量時系列データファイル部２１へ格納する。そして、電力量時系列データファイル部２１に格納された予測電力使用量の時系列データを、運用計画生成部２７が読み出し、端末装置１５の第１表示領域１５１に表示する。なお、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７を同時に実行する構成としても良い。
【００２７】
なお、本実施例では、契約電力１（Ｐ１）から、契約電力１（Ｐ１）より低い契約電力２（Ｐ２）へ契約電力量を低減する場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、目標消費電力量を予め設定し、この目標消費電力量以下となるよう、各機器の運転時間帯の移動（タイムシフト）を行うよう構成しても良い。すなわち、操作者により任意に設定される所定値（使用電力量）以下となるよう各機器の運転時間帯を移動（タイムシフト）するものであれば、如何なる態様も含むものである。  
また、本実施例では、必ずしも電力量制御運用計画装置１が、デマンドレスポンス対象機器設定部３２、時間別料金設定部３３、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５及び時間別料金ファイル部２６を有さずとも良い。
【００２８】
本実施例によれば、電力量の削減対象とする電気機器を増やすため、単独運転可能な電気機器のみならず、連動運転する電気機器も含め制御可能な電力量制御運用計画装置及びそれを備える水道システムを実現することが可能となる。  
また、本実施例によれば、操作者による各機器への単独運転条件或いは連動運転条件の設定における利便性を向上することが可能となる。
【００２９】
また、本実施例によれば、毎日の水需要量変動に対して作成された最適な水運用計画の機器運転スケジュールにおいて、機器の定格電力値を集計し、総電力使用量を予測して契約電力の低減に寄与する運用計画を運転スケジュールで見える化し、連動運転インターロックが設定された機器も考慮して対話形式で運転時間帯の移動（タイムシフト）を行うことにより、日常運転のピーク負荷の平滑化による契約電力の低減を図ることが可能となる。
【実施例２】
【００３０】
図９は、本発明の他の実施例に係る実施例２の電力量制御運用計画装置のデマンドレスポンス対応機器ファイル部に格納されるデマンドレスポンス対象機器の設定例を示す図である。本実施例では、実施例１で示した連動運転インターロック設定機能に加え、更に、電力会社からのデマンドレスポンス指令に対応可能な機能を備える点が実施例１と異なる。図１及び図２等に示す水道システム１００の全体構成及び電力量制御運用計画装置の機能ブロック構成は実施例１と同様である。以下では、実施例１と重複する説明を省略する。
【００３１】
先ず、図１に示すように、電力会社の電力供給システム１７からのデマンドレスポンス指令は、予め対象需要家とデマンドレスポンス対応契約を締結したアグリゲータ１６を介して、デマンドレスポンス契約を締結した電力需要家である水道事業者が保有し運営する、水道システム１００を構成する電力量制御運用計画装置１に通信回線網１３を介して受信される。具体的には、アグリゲータ１６からのデマンドレスポンス指令は、図２に示す通信処理部３０で受信され、デマンドレスポンス処理部２９へ入力される。デマンドレスポンス処理部２９は、デマンドレスポンス指令に対応して、デマンドレスポンス指令であるピークカット指令に含まれる上述の対象となるピーク時間帯の運転機器の中で、予めデマンドレスポンス対応機器として設定された機器を運転停止扱いとする。デマンドレスポンス処理部２９は、上記運転停止指令を運用計画修正処理部２８へ出力する。運用計画修正処理部２８は、後述する運転状況（運転スケジュール）を示す運転タイムチャート上のデマンドレスポンス対象機器として設定された機器を停止する。また、運用計画修正処理部２８は、上記デマンドレスポンス機器として設定された機器に対する運転停止指令を制御指令出力部３４へ出力する。制御指令出力部３４は、運用計画修正処理部２８から入力された上記運転停止指令を、水道施設及びポンプ等の機器を制御する監視制御装置２へ出力し、監視制御装置２により該当機器の運転が停止される。
【００３２】
図９に、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５に格納されるデマンドレスポンス対象機器の設定状況を示すデータ構造を示す。図９に示すように、各施設に設置される機器毎に、デマンドレスポンス対象機器設定（〇印）及びデマンドレスポンス対象機器非設定（×印）の何れかが格納される。図９では、浄水場７に設置される１号送水ポンプと２号送水ポンプ、Ａ配水池９ａに設置される１号配水ポンプと２号配水ポンプ、及びＢ配水池９ｂに設置される１号配水ポンプから３号配水ポンプは、デマンドレスポンス対象機器非設定機器であり、その他の各種ポンプがデマンドレスポンス対象機器として設定された場合を示している。  
図１０は、デマンドレスポンス指令時の主要機器の運転条件として、連動運転及びデマンドレスポンス対象機器が設定される場合の運転状況の例を示す図である。上述の実施例１と異なる点は、連動運転条件を設定するための「連動インターロック」欄と、「定格電力（ｋＷ）」欄との間に、新たに「デマンドレスポンス対象機器」欄を設けている。この「デマンドスポンス対象機器」欄には、プルダウンボタンが設けられており、操作者による、各施設に設置される各機器に対し、デマンドレスポンス対象機器設定（〇印）及びデマンドレスポンス対象機器非設定（×印）を容易に設定可能としている。図１０に示す例では、電力需要家である水道事業者が、電力会社と契約電力２（Ｐ２：１１００ｋＷ）の契約を締結している場合を示している。また、図１０において、右欄には、一例として、午前９時から午後６時（１８時）までの時刻における各ポンプの運転開始時刻から運転終了時刻までの運転時間帯を示している。このポンプ毎の運転時間帯の設定は、実施例１と同様であり説明を省略する。図１０に示すように、午前９時から午後６時（１８時）までの全ての期間において、予測電力使用量は契約電力２（Ｐ２）を超えることの無い運用計画（運転計画）となっている。
【００３３】
次に、これら各施設に設置される機器毎に、操作者によるデマンドレスポンス対象機器の設定について説明する。図１１は、図１０に示す連動運転及びデマンドレスポンス対応機器を設定する場合の端末表示画面の表示例である。図１１に示すように、電力量制御運用計画装置１に接続される端末装置１５の端末表示画面１５０は、第１表示領域１５１、第２表示領域１５２、設定ボタン１５３、及び実行ボタン１５５から構成される。図１１の端末表示画面１５０では、上述の図５に示したタイムシフトボタン１５４は有していない。第２表示領域１５２に表示される系統図は、上述の図５と同様である。また、第１表示領域１５１に表示される各施設の各機器に対する連動運転インターロック設定も上述の図５と同様に行われる。操作者は、第２表示領域１５２に表示される系統図を参照しつつ、仮に、電力供給システム１７よりアグリゲータ１６を介してデマンドレスポンス指令である、例えば、ピークカット指令が受信される場合を考慮し、「デマンドレスポンス対象機器」欄のプルダウンボタンを利用し、機器毎にデマンドレスポンス対象機器設定及びデマンドレスポンス対象機器非設定の何れかを選択的に設定する。その後、設定ボタン１５３が指定されると、デマンドレスポンス対象機器設定部３２（図２）は、第１表示領域１５１に表示されるデマンドレスポンス対象機器設定内容を、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５へ格納する。このとき、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５に格納されるデータ構造は、上述の図９に示す内容である。  
なお、図１１において、第２表示領域１５２に表示される系統図中に、標高データを合成表示する構成としても良い。この場合、操作者は、標高データも参照しつつ、デマンドレスポンス指令であるピークカット指令受信時に、運転停止可能な機器を判断する上で、その利便性を更に向上することができる。また、第２表示領域１５２を、マルチウィンドウ方式とし、操作者により適宜指定される系統図中の領域の詳細情報を、新たなウィンドウにポップアップ表示する構成としても良い。
【００３４】
図１２は、デマンドレスポンス対象機器のうち特定の機器の運転停止によるデマンドレスポンス指令対応時の運転状況を示す図であり、図１１に示す第１表示領域１５１内に表示される内容を示している。図１２に示す例では、電力供給システム１７から送信され、アグリゲータ１６を介して、デマンドレスポンス指令が通信処理部３０にて受信された場合を示している。図１２に示すように、午後１時３０分（１３時３０分）に、デマンドレスポンス指令としてピークカット指令を、通信処理部３０を介してデマンドレスポンス処理部２９が受信すると、運用計画修正処理部２８は次の動作を行う。上述のデマンドレスポンス契約により予め規定された電力量削減目標（例えば、３００ｋＷ削減）を達成するため、運用計画修正処理部２８はデマンドレスポンス対応器ファイル２５を参照し、運転時間帯の機器の中でデマンドレスポンス対応機器ファイル部２５に、デマンドレスポンス対象機器として設定されている機器を選択する。この機器の選択において、デマンドレスポンス指令にて規定される時間帯、図１２では、午後１時３０から午後４までの時間帯に運転時間帯が割り付けられた機器を選択する。選択された複数のデマンドレスポンス対象機器のうち、電力量削減目標を達成し得るデマンドレスポンス対象機器の組み合わせを、デマンドレスポンス対象機器の定格電力値に基づき決定する。図１２に示す例では、取水場５に設置された４号取水ポンプ（運転停止期間：午後３時から午後４時）、導水ポンプ場に設置された３号導水ポンプ（運転停止期間：午後１時３０分から午後３時）、及びＡ配水池９ａに設置された３号配水ポンプ（運転停止期間：午後３時から午後４時）が、電力量削減目標を達成し得るデマンドレスポン対象機器の組み合わせとして決定される。
【００３５】
運用計画修正処理部２８は、上記決定された組み合わせに含まれる機器への停止指令を、制御指令出力部３４を介して監視制御装置２へ出力する。監視制御装置２は、受信された停止指令に対応する機器の運転を停止するよう制御する。なお、デマンドレスポンス指令が、電力量削減時間帯を含まず、電力量削減開始時刻のみを含む場合には、運用計画修正処理部２８は、上記電力削減目標を達成し得るデマンドレスポンス対象機器の組み合わせの決定処理を、所定の周期にて繰り返し実行し、電力量削減目標が達成できる運用計画に修正する。なお、この場合、デマンドレスポンス指令に対応して運転停止された機器の運転再開時刻は、電力供給システム１７を介してアグリゲータ１６からのデマンドレスポンス解除指令を受信したときである。図１２に示す例では、アグリゲータ１６より、午後４時にデマンドレスポンス解除指令を受信すると、運用計画修正処理部２８はデマンドレスポンス指令に対応して停止状態とされた機器に対し、運転再開のための運転指令を、制御指令出力部３４を介して監視制御装置２で出力し運転制御する。
【００３６】
図１３に、電力量制御運用計画装置１の動作フローを示す。図１３に示すステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理は、実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。ステップＳ２０１では、デマンドレスポンス対象機器設定部３２は、第１表示領域１５１を介して、操作者により入力される水道施設の機器毎にデマンドレスポンス対象機器設定を受け付ける。その後、ステップＳ２０２では、デマンドレスポンス対象機器設定部３２は、受け付けた機器毎のデマンドレスポンス対象機器設定状況、すなわち、デマンドレスポンス対象機器設定及びデマンドレスポンス対象機器非設定の何れかを、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５へ格納する。  
ステップＳ２０３では、デマンドレスポンス処理部２９は、通信処理部３０を介して、アグリゲータ１６からのデマンドレスポンス指令であるピークカット指令の受信の有無を監視する。ピークカット指令が受信されない場合には、待機状態となり処理を終了する。一方、ピークカット指令が受信されると次のステップＳ２０４へ進む。デマンドレスポンス処理部２９からピークカット指令を受信した運用計画修正処理部２８は、デマンドレスポンス対応機器ファイル部２５を参照し、運転中の各機器のうち、デマンドレスポンス対象機器として設定された複数の機器の組み合わせを抽出する。抽出された複数の機器の組み合わせ毎に、当該組み合わせに含まれる各機器の定格電力値を、機器別定格電力値ファイル部２３より読み出す。読み出された定格電力値に基づき、ピークカット指令に含まれる電力量削減目標を満たすデマンドレスポンス対象機器の組み合わせを選択指定する（ステップＳ２０４）。
【００３７】
ステップＳ２０５では、運用計画生成部２７は、ステップＳ２０４にて決定されたデマンドレスポンス対象機器の組み合わせ、及びその他の運転時間帯の機器の定格電力値を、機器別定格電力値ファイル部２３より読み出し、各時間における予測電力使用量を算出する。その後のステップＳ１０６及びステップＳ１０７は、実施例１と同様であり、端末表示画面１５０中の第１表示領域１５１に、算出された予測電力使用量の時系列データを表示し、処理を終了する。
【００３８】
図１４は、図１２に示すデマンドレスポンス指令対応時の運転状況に実績電力使用量を重畳表示する例を示す図である。上述の図１３のステップＳ１０７終了時、第１表示領域１５１には図１２に示す運転状況が表示されている。この表示状態において、運用計画生成部２７は、電力量時系列データファイル部２１を参照し、現在時刻までの各機器の実績電力使用量を読み出す。ここで、各機器の実績電力使用量は、監視制御装置２から所定周期にて電力使用量収集部１８により収集され、時系列データとして電力量時系列データファイル部２１に格納されている。運用計画生成部２７は、読み出された機器毎の現在時刻までの実績電力使用量を累計処理し、総電力使用量を求める。図１４に示すように、求めた総電力使用量を、実績使用電力量として、例えば、棒グラフにて予測電力使用量の時系列データに重畳表示する。これにより、操作者は、予測電力使用量と比較して現在時刻までの実績電力使用量を容易に把握することが可能となる。
【００３９】
図１５は、電力量制御運用計画装置１の時間別料金ファイル部２６に格納される、夏季及び夏季以外の季節における時間帯別料金を示す図である。この時間帯別料金表は、時間別料金設定部３３により、予め時間別料金ファイル部２６に格納されている。図１６は、図１４に示すデマンドレスポンス指令対応時の運転状況に更に時間帯別料金を重畳表示する例を示す図である。運用計画修正処理部２８は、時間別料金ファイル部２６を参照し、機器運転時の時間帯別電力料金を演算する。時間帯別電力料金の算出は、運用計画修正処理部２８により、時間帯別料金ファイル部２６に設定された時間帯別電力料金単価と、上述の図１４にて説明した実績電力使用量とに基づき求められる。また、現在時刻以降の予測電力料金は、運用計画修正処理部２８により、時間帯別料金単価と予測電力使用量（運転予定機器の定格電力値の集計値）とに基づき求められる。運用計画修正処理部２８は、上記予測電力料金を基に電力料金上限値と評価して電力料金が削減できる時間帯に運転予定機器の運転時間帯を修正する。
【００４０】
なお、本実施例では、デマンドレスポンス指令受信時に、予めデマンドレスポンス対象機器として設定された機器の中から、所望の機器の運転を停止する構成としたが、これに限られない。例えば、上記所望の機器の運転停止に替えて、予めデマンドレスポンス対象機器として設定された機器の中から、所望の機器の運転時間帯を移動（タイムシフト）する構成としても良い。  
また、本実施例では、電力会社からピークカット指令として出力されるデマンドレスポンス指令を受信した場合を例に説明したが、これに限られず、例えば、目標消費電力を設定し、この目標消費電力以下となるよう、特定の機器の運転を停止する、或は、各機器の運転時間帯を移動（タイムシフト）するよう構成しても良い。すなわち、操作者により任意に設定される所定値（使用電力量）以下となるよう、特定の機器の運転停止、或は、各機器の運転時間帯を移動（タイムシフト）するものであれば、如何なる態様も含むものである。
【００４１】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、予めデマンドレスポンス対象機器を設定できることから、電力会社からのデマンドレスポンス指令にリアルタイムで対応することが可能となる。  
また、デマンドレスポンス指令に対応し運転停止された機器による影響は、監視制御装置２が備える水運用計画立案機能により一定時間毎に修正され、修正後の水運用計画を再度電力量制御運用計画装置１で水道施設の各機器の運転スケジュールに展開し、デマンドレスポンスを維持することにより、水運用計画と電力量制御運用計画の協調を取った各機器の運転を実現できる。
【００４２】
さらに、本実施例によれば、時間帯別電力料金制度が適用できる場合には、予測電力使用量に基づく予測電力料金が得られ、電力料金の上限を評価し運転時間帯を変更することで電力料金の削減が可能となる。
【実施例３】
【００４３】
図１７に、本発明の他の実施例に係る実施例３の電力量制御運用計画装置の動作フローを示す。実施例１では、端末表示画面の第１表示領域に表示される水道施設の各機器の運転状況（運転スケジュール）に対し、操作者が所望の機器の運転時間帯を移動（タイムシフト）する構成とした。これに対し本実施例では、電力量制御運用計画装置が、運転時間帯を移動（タイムシフト）すべき機器の組み合わせ候補を操作者に提示する構成とした点が、実施例１と異なる。その他の構成は実施例１と同様であり、以下では重複する説明を省略する。
【００４４】
図１７に示すように、水道施設の機器毎に連動運転インターロックを設定する、ステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理は、実施例１と同様である。ステップＳ３０１では、運用計画修正処理部２８は、端末表示画面１５０中のタイムシフトボタン１５４への指示入力を検出すると、操作者によるタイムシフト要求が発生したことを認識する。  
その後、運用計画修正処理部２８は、連動運転インターロックファイル部２４を参照し、連動運転インターロックが設定されている機器又は連動運転インターロックが設定されていない機器の中から、複数の機器の組み合わせを複数（以下、複数組みと称す）抽出する。すなわち、運用計画修正処理部２８は、連動運転インターロックフラグの有無（設定／非設定）に基づき、運転時間帯を移動（タイムシフト）可能な機器の組み合わせを複数組抽出する（ステップＳ３０２）。ここで、機器の組み合わせを抽出する際、例えば、単独運転条件が指定された機器（連動運転インターロック非設定）の優先度を、連動運転条件が指定された機器（連動運転インターロック設定）の優先度よりも高く設定しておくことが望ましい。なお、運用計画修正処理部２８は、抽出した複数組みの情報を運用計画生成部２７へ出力する。
【００４５】
ステップＳ３０３にて、運用計画生成部２７は、契約電力１（Ｐ１）及び契約電力２（Ｐ２）との差分ΔＰを算出する。ここで、契約電力１（Ｐ１）は実施例１と同様に、例えば１４００ｋＷであり、契約電力２（Ｐ２）は、例えば１１００ｋＷである。従って、差分ΔＰは３００ｋＷとなる。  
運用計画生成部２７は、ステップＳ３０２にて抽出された複数組み毎に、各組を構成する機器の定格電力値を機器別定格電力値ファイル部２３より読み出し、各組ごとに定格電力値を集計する。そして、差分ΔＰ（例えば、３００ｋＷ）内に収まる、機器の組み合わせ候補を複数抽出する（ステップＳ３０４）。
【００４６】
ステップＳ３０５では、端末表示画面１５０中の第１表示領域１５１内に、例えば、図７に示すように、抽出された複数の候補毎にマルチウィンドウ表示する。これにより、操作者は、第１表示領域１５１内にオーバーラップし複数のウィンドウ内に表示される複数候補の中から所望の候補を選択することで、選択されたウィンドウがアクティブ状態となる。なお、ここで、各組ごとに集計された定格電力値が低いものほど候補順位が高く設定され、画面上手前側に表示される。  
ステップＳ３０６では、ステップＳ３０５にて選択されたウィンドウ内で、操作者によるマウス等の入力装置により、機器の運転時間帯を所望の時間帯への移動（タイムシフト）を受け付ける。運用計画生成部２７は、タイムシフト毎の各機器の定格電力値を、機器別定格電力値ファイル部２３より読み出し、読み出された定格電力値に基づき、各時間における予測電力使用量を算出する。その後のステップＳ１０６及びステップＳ１０７の処理は、実施例１と同様に実行される。
【００４７】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、操作者による運転時間帯を移動（タイムシフト）すべき機器の選択がより容易化される。
【実施例４】
【００４８】
図１８に、本発明の他の実施例に係る実施例４の電力量制御運用計画装置の動作フローを示す。本実施例では、水道施設に設置される機器の運転時間の移動（タイムシフト）を電力量制御運用計画装置１が自動的に実行する点が、実施例３と異なる。その他は、実施例３の構成と同様であるため、以下では重複する説明を省略する。
【００４９】
図１８に示すステップＳ１０１からステップＳ３０４までの処理は、上述の実施例３と同様である。ステップＳ４０１では、ステップＳ３０４にて抽出された機器の組み合わせ候補毎に、各機器の運転時間帯を運用計画修正処理部２８が、他の時間帯に移動（タイムシフト）させる。運用計画生成部２７は、タイムシフト後の機器の組み合わせ候補毎に、組み合わせ候補を構成する機器の定格電力値を、機器別定格電力値ファイル部２３より読み出し集計する。そして集計結果と、同一時間帯の他の機器の定格電力値に基づき予測電力使用量を算出する。  
運用計画修正処理部２８は、ステップＳ４０１にて算出された候補毎の予測電力使用量のうち、最小となる組み合わせ候補を構成する機器の運転時間帯の移動（タイムシフト）を実行する（ステップＳ４０２）。タイムシフト実行後の予測電力使用量の時系列データを、運用計画生成部２７により電力量時系列データファイル部２１に格納する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３にて、電力量時系列データファイル部２１に格納されたタイムシフト後の予測電力使用量の時系列データを端末表示画面１５０中の第１表示領域１５１に表示し（ステップＳ４０４）、処理を終了する。
【００５０】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、機器の運転時間帯の移動（タイムシフト）を電力量制御運用計画装置１が自動的に実行するため、操作者の作業負荷が低減される。
【００５１】
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備える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、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・電力量制御運用計画装置
２・・・監視制御装置
３・・・河川（水源）
４・・・取水ポンプ
５・・・取水場
６・・・導水ポンプ
７・・・浄水場
８ａ,８ｂ・・・送水ポンプ
９ａ・・・Ａ配水池
９ｂ・・・Ｂ配水池
１０ａ，１０ｂ・・・配水ポンプ
１１・・・配水管路網
１２・・・水需要家
１３・・・通信回線網
１４・・・通信制御装置
１５・・・端末装置
１６・・・アグリゲータ
１７・・・電力供給システム
１８・・・電力使用量収集部
１９・・・水運用計画データ収集部
２０・・・時系列データ処理部
２１・・・電力量時系列データファイル部
２２・・・水運用計画データファイル部
２３・・・機器別定格電力値ファイル部
２４・・・連動運転インターロックファイル部
２５・・・デマンドレスポンス対応機器ファイル部
２６・・・時間別料金ファイル部
２７・・・運用計画生成部
２８・・・運用計画修正処理部
２９・・・デマンドレスポンス処理部
３０・・・通信処理部
３１・・・連動運転インターロック設定部
３２・・・デマンドレスポンス対応機器設定部
３３・・・時間別料金設定部
３４・・・制御指令出力部
１００・・・水道システム
１５０・・・端末表示画面
１５１・・・第１表示領域
１５２・・・第２表示領域
１５３・・・設定ボタン
１５４・・・タイムシフトボタン
１５５・・・実行ボタン
【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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