(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユーザを１つの購入ブロックに集合させる（ａｇｇｒｅｇａｔｉｎｇ）工程と、
少なくとも１つの資源の供給者から資源を使用可能になるよう準備する工程と、
集合させた前記資源の使用量が、所定のレベル以下に維持されるように制御しながら、資源の必要量がより大きな特定のユーザが、より多くの資源の供給を受けるように、個々の前記ユーザの前記資源の必要量に基づいて、個々の前記ユーザによる資源の使用量をリアルタイムで調整する工程と、を含み、
前記個々のユーザによる資源の使用量をリアルタイムで調整する工程は、
全ての前記ユーザの資源の需要量をモニタする工程と、
前記ユーザの資源の需要量を集合させる工程と、
前記集合させた資源の需要量と、需要量の限界値とを比較する工程と、を含み、
前記集合させた資源の需要量が、前記需要量の限界値へと上昇している場合、前記資源の必要量の測定時に、設定点と現在の状況との間で許容可能な最大の差を表す第１の変数を増加させて、
前記集合させた資源の需要量が、前記需要量の限界値から下がっている場合、前記第１の変数を減少させるものであり、
さらに、前記個々のユーザによる資源の使用量をリアルタイムで調整する工程は、
測定時に、ユーザの区域または関連する機器ごとの前記設定点と現在の状況との間で許容可能な最大の差を表す第２の変数を維持する工程と、
前記第２の変数を、前記区域または関連する機器の前記設定点と現在の状況との差を表す第３の変数と比較して、前記第３の変数が、前記第２の変数よりも大きい場合、関連する機器を動作させる工程と、を含むことを特徴とする、限られた資源を複数のユーザに提供する方法。
【請求項２】
前記複数のユーザは、複数の資源分配者（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）が所有する複数の分配システムに加入している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のユーザは、独立して所有される複数の資源発生装置（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）により資源を供給される請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のユーザは、１つの資源供給者が所有する分配システムに接続している請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記複数のユーザは、該ユーザの資源要求（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）を結合させて、消費者の集団として前記資源を購入する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記複数のユーザは、複数の大きさの地理的区域に配置されている請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記資源は、電力、天然ガス、プロパンガス、冷却された水、蒸気、石油、石炭、熱水および定義された分配システムにより運ばれる他の製品から選択される１つの資源である請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記資源に対する必要量の測定は、温度の測定である請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記個々のユーザによる資源の使用量をリアルタイムで調整する工程は、前記集合させた需要量が、前記需要量の限界値を超過した場合に、あるユーザが、他のユーザの前記第２の変数の重みづけ平均値よりも大きな前記第２の変数の重みづけ平均値を有している場合、前記ユーザは、該ユーザの前記第２の変数の重みづけ平均値が、前記他のユーザの前記第２の変数の重みづけ平均値よりもより大きい量に比例したペナルティを課される工程を含む請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
付属物
本発明に使用されるデータ転送フォーマットを含んだ“ＷＡＡデータ転送フォーマット（ＷＡＡ  Ｄａｔａ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｏｒｍａｔ）”と呼ばれる付属物が添付されている。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、エネルギー管理および割り当て（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）方法に関する。より具体的には、本発明は、ユーザを集合させて（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）、必要量に応じて資源の限られた使用可能量に適合するように、資源の分配を体系化する、限定された資源を複数のユーザに分配するためのコンピュータプログラムおよび方法に関する。
【０００３】
２．従来技術の説明
電力、天然ガスのような、様々なエネルギー資源の目前に迫った規制解除は、市場にアプローチして、最良の価格を獲得するために、消費者の資源要求を結合させる機会を生み出している。消費者は、資源の単位時間当たりの要件（電力に関するキロワット時要件のような）だけではなく、資源に関するピークアベイラビリティ（ｐｅａｋ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）または需要電力（キロワット需要電力のような）をも経験している。
【０００４】
限られた資源の供給者は、適切な容量を維持することで、これら２つの側面での利用を満足するように準備することが必要である。限られた資源の利用について管理がなされていない場合、資源の利用は、例えば電力に関して夏季のように、通常１年のうちの特定の時期にピークに達する。電力会社は、１年のうち電力の利用量が最大の日における最大電力需要量に適合するように発電容量を設計することが必要とされる。さもないと、顧客に対して灯火管制（ｂｒｏｗｎ  ｏｕｔ）またはブラックアウト（ｂｌａｃｋ  ｏｕｔ）を余儀なくさせる可能性がある。
【０００５】
限られた資源の分配システムは、伝統的に限られた資源の供給を分配者の施設と物理的に接続している顧客に制限している。したがって、消費者は、接続している分配者からのみ限られた資源を購入しなければならず、他の分配者と接続している他の消費者と集合してよりよい料金を獲得することはできない。
【０００６】
従来技術のエネルギー管理システムは、公益事業者（ｕｔｉｌｉｔｙ  ｃｏｍｐａｎｙ）が資源の需要量を減少することの必要性に基づいて、設備を接続および遮断（ｔｕｒｎ  ｏｎ  ａｎｄ  ｔｕｒｎ  ｏｆｆ）することで、公益事業者が顧客の家または会社にある特定の設備を管理することを可能にしている。これら従来技術のシステムは、顧客の資源の必要量を考慮しておらず、したがって、非常に都合が悪い時に設備が遮断される可能性がある。
【０００７】
他の従来技術の方法は、“コンフォートフェアネス”（ｃｏｍｆｏｒｔ  ｆａｉｒｎｅｓｓ）手順に基づいてエネルギーの消費量を減少させる手段を用いる。コンフォートフェアネスの方法は、１つの建造物内にあるシステムを対象としており、ユーザを集合させたシステムでの必要量は考慮していない。
【０００８】
したがって、従来技術の弱点を克服して、限られた資源を複数のユーザに提供する改善された方法に対する必要性が存在している。
【０００９】
発明の目的および要約
本発明は、上記した問題点を解決して、限られた資源の制御方法の技術分野における著しい進歩を与える。より具体的には、本発明は、複数のユーザを１つの購入ブロックに集合させて、使用可能な資源を準備して、集合させた使用量が所定のレベル以下に維持されるように資源の使用量を制御しながら、資源の必要量がより大きな特定のユーザが、資源のより大きな供給を受けるように、他のユーザの必要量との関係での個々のユーザの資源の必要量に基づいて、個々のユーザによる資源の使用量をリアルタイムで調整する方法を提供する。
【００１０】
本発明の方法は、多くの利点を与える。例えば、本発明の方法は、消費者のピーク需要量を減少させる。これにより、資源発生施設により少ない発生容量を獲得することを要求する。また、消費者は、自らが接続している分配システムの所有者のみから資源を購入することに制限されない。米国の電力グリッドによる配電のように、資源が幅広く分配されているのであれば、何千マイルも離れた消費者が資源要求を結合させて、消費者の集合として電力を購入することで、規模の力を利用して利用可能な最良の価格を得ることができる。さらに、本発明の方法は、個々の消費者の必要量に基づいて資源を提供するため、消費者は、需要量を減少させようとする努力により悪影響を受ける可能性がより少ない。
【００１１】
本発明のこれらの、および他の重要な特徴は、以下の詳細な説明により十分に記載されている。
【００１２】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の好ましい実施形態は、添付した図面を参照して以下に詳細に記載されている。
【００１３】
図１は、本発明の好ましい実施形態に従って消費者の資源の必要量を結合させるように動作可能な広域集合での需要量を減少させるシステム（ａ  ｗｉｄｅ  ａｒｅａ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ  ｄｅｍａｎｄ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）を示す。このシステムは、概してインターネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）またはインターネットとＷＡＮの組み合わせのような、通信ネットワーク１０８を経由して複数の資源消費者１０２，１０４，１０６に命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を供給するための集合コントローラ（ＡＣ）１００を含む。上記した通信ネットワーク１０８のうち、消費者にとって最も利用上効率のよい手段が選択される。分配区域をカバーし、必要な帯域幅を有する双方向通信ネットワークを使用してもよい。個々の消費者は、映画館、オフィスビルディング、または学校のように様々な種類であってよい。分配リンク１１０は、個々の消費者を電源１１２のようなエネルギー源に接続する。個々の消費者の施設には、消費者資源コントローラ（ＣＲＣ）が設置されている。消費者資源コントローラは、いずれかの限られた資源に対するコントローラであってよい。制御される資源が冷暖房用途の電力である場合、消費者資源コントローラは、コンピュータ化された温度コントローラ（ＣＭＴ）TM１１４である。コンピュータ化された温度コントローラ１１４は、個々の消費者１０２，１０４，１０６に設置される。分配される限られた資源として、電力について論じているが、電力が分配要求に適合する唯一の資源ではない。他の資源は、天然ガス、プロパンガス、冷却された水、蒸気、石油、石炭、熱水、および定義された分配系統で運ばれる他の製品を含む。
【００１４】
集合コントローラ１００は、通信ネットワーク１０８を経由して接続するコンピュータ化された温度コントローラ１１４への、および該温度コントローラ１１４からの集合データの通信を誘導し、かつ制御する。集合コントローラ１００のハードウェアは、多くの異なる種類であってよいが、好ましい実施形態は、１２８ＭバイトのＲＡＭと、８Ｇバイトのハードディスクを有し、イーサーネット用のＮＥ２０００  １０ＢａｓｅＴ互換性ネットワークカードのような通信ネットワーク１０８に適合する適当なネットワークワードを持ったペンティアム（登録商標）ＩＩ、４００ＭＨｚ  ＣＰＵのようなインテルクローンのウェブサーバクラスのパーソナルコンピュータである。好ましくは、該コンピュータは、ＬｉｎｕｘＯＳを使用する。
【００１５】
コンピュータ化された温度コントローラ１１４のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）は、建造物の資源制御のためのユーザフレンドリーなインターフェースと、コンピュータ化された温度システムの履歴の記録と、建造物の制御のためのマスター制御を与える。コンピュータ化された温度コントローラ１１４のグラフィカルユーザインターフェースのハードウェアは、多数の異なるオプションから選択されてよいが、好ましい実施形態は、１２８ＭバイトのＲＡＭと、８Ｇバイトのハードディスクを有し、イーサーネット用のＮＥ２０００ １０ＢａｓｅＴ互換性ネットワークカードのような通信ネットワーク１０８に適合する適当なネットワークワードを持ったペンティアム（登録商標）ＩＩ、４００ＭＨｚ ＣＰＵのようなインテルクローンのウェブサーバクラスのパーソナルコンピュータである。好ましくは、該コンピュータは、ＬｉｎｕｘＯＳを使用する。
【００１６】
図２は、集合コントローラ内部のソフトウェアモジュール２００を示す。集合コントローラ内部のソフトウェアモジュール２００は、好ましくは集合制御ソフトウェアモジュール２０２、ネットワークドライバ２０４、ＨＴＴＰサーバ２０６、ＣＧＩ２０８、データベースドライバ２１０、データベース２１２およびコントローラのユーザとインターフェースするウェブブラウザ２１４からなる。集合コントローラ内部のソフトウェアモジュール２００は、通信ネットワーク１０８と接続し、コンピュータ化された温度コントローラ１１４は、コンピュータ化された温度コントローラ内部のハードウェアおよびソフトウェアモジュール３００を使用して通信ネットワーク１０８と接続する。リモートユーザ（ｒｅｍｏｔｅ ｕｓｅｒ）も、またリモートユーザのウェブブラウザ２１８を経由してアクセスする。
【００１７】
集合制御ソフトウェア２０２は、集合コントローラ内部のソフトウェアモジュール２００の中でも、メイン計算モジュールであり、必要な計算を行い、集合コントローラ１００を通過するデータフローを誘導する。集合制御ソフトウェアモジュール２０２は、ネットワークドライバ２０４、データベースドライバ２１０およびＣＧＩ２０８と接続している。集合制御ソフトウェアモジュール２０２は、ＬｉｎｕｘＯＳ用のＣ言語で書かれている。
【００１８】
ネットワークドライバ２０４は、ＴＣＰ／ＩＰネットワークプロトコルに沿って通過するデータに適合する。ネットワークドライバ２０４は、集合制御ソフトウェアモジュール２０２、ＨＴＴＰサーバ２０６、ウェブブラウザ２１４、および通信ネットワーク１０８と接続する。ネットワークドライバ２０４は、好ましくはＴＣＰ／ＩＰプロトコルまたはＩＰＸプロトコルに従う。ネットワークドライバ２０４は、ＬｉｎｕｘＯＳの一部である。
【００１９】
ＨＴＴＰサーバ２０６は、ウェブブラウザ２１４およびリモートユーザのウェブブラウザ２１８からの要求（ｒｅｑｕｅｓｔ）を取り扱い、ＣＧＩスクリプトを処理して、ウェブブラウザ２１４およびリモートユーザのウェブブラウザ２１８に送信されるＨＴＭＬを作成する。ＨＴＴＰサーバ２０６は、ネットワークドライバ２０４およびＣＧＩ２０８と接続する。ＨＴＴＰサーバ２０６は、数種あるソフトウェアモジュールの１つであってよいが、好ましい実施形態はＡｐａｃｈサーバのバージョン１．３．６である。
【００２０】
ＣＧＩ２０８は、集合制御ソフトウェアモジュール２０２、データベースドライバ２１０およびＨＴＴＰサーバ２０６と接続しており、ＣＧＩスクリプトを用いてＨＴＭＬページを作成する。ＣＧＩスクリプトを作成する好ましい方法は、パール（ＰＥＲＬ）ソフトウェア言語でスクリプトを作成することである。
【００２１】
データベースドライバ２１０は、ＣＧＩ２０８、集合制御ソフトウェアモジュール２０２およびデータベース２１２と接続しており、該データベース２１２へのインターフェースを与える。好ましいデータベースドライバ２１０は、Ｈｕｇｈｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のｍＳＱＬデータベースシステムを用いて実行される。
【００２２】
ウェブブラウザ２１４は、集合コントローラ１００に取り付けられたモニタ、キーボードおよびマウス（図示していない）を用いた集合コントローラ１００へのユーザインターフェースとして機能する。ウェブブラウザ２１４は、集合コントローラのユーザに対するグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を与える。ウェブブラウザ２１４は、ネットワークドライバ２０４、通信ネットワーク１０８および集合コントローラのユーザ２１６と接続する。好ましいウェブブラウザ２１４は、ネットスケープナビゲータのバージョン４．７である。
【００２３】
通信ネットワーク１０８は、集合コントローラ内部のソフトウェアモジュール２００、コンピュータ化された温度コントローラ内部のソフトウェアモジュール３００およびリモートユーザのウェブブラウザ２１８の間で通信を伝送するための通信チャンネルとして作用する。通信ネットワーク１０８は、好ましくはＴＣＰ／ＩＰプロトコルを有するインターネットまたは広域ネットワーク（ＷＡＮ）である。
【００２４】
リモートユーザのウェブブラウザ２１８は、リモートユーザが離れた場所からシステムを管理することを可能にする。リモートユーザのウェブブラウザ２１８は、通信ネットワーク１０８に接続する。多くの種類のウェブブラウザが使用可能であるが、好ましいウェブブラウザは、ネットスケープナビゲータのバージョン４．７である。
【００２５】
図３は、コンピュータ化された温度コントローラ内部のソフトウェアモジュール３００のグラフィカルインターフェース（ＧＵＩ）を示す。該ＧＵＩは、好ましくはコンピュータ化された温度コントローラ（ＣＴＣ）管理プログラムを含み、該ＣＴＣ管理プログラムは、スタンドアロン（ｓｔａｎｄ ａｌｏｎｅ）の資源制御（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）３０２、ＣＴＣネットワークドライバ３０４、ＣＴＣ ＨＴＴＰサーバ３０６、ＣＴＣ ＣＧＩ３０８、ＣＴＣデータベースドライバ３１０、ＣＴＣデータベース３１２、コンピュータ化された温度コントローラのユーザ３１６とインターフェースするためのＣＴＣウェブブラウザ３１４、および建造物の制御３２０とインターフェースするための建造物の制御のネットワークドライバ３１８を含む。インターネットへのＴＣＰ／ＩＰ接続のような通信ネットワーク１０８は、コンピュータ化された温度コントローラ内部のソフトウェアモジュール３００と集合コントローラ内部のソフトウェアモジュール２００の間の通信を与える。リモートユーザは、該リモートユーザのウェブブラウザ２１８を経由してシステムにアクセスする。
【００２６】
スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２は、コンピュータ化された温度コントローラ１１４のためのメインソフトウェアモジュールである。スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２のモジュールは、スタンドアロン資源制御のような自動化されたプロセスを取り扱い、需要量のような履歴データを記録し、ＣＴＣのＣＧＩ３０８からの情報を要求する。スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２は、ＣＴＣネットワークドライバ３０４、ＣＴＣのＣＧＩ３０８、ＣＴＣデータベースドライバ３１０および建造物の制御のネットワークドライバ３１８と接続する。スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２は、ＬｉｎｕｘＯＳ用のＣ言語で作成されている。
【００２７】
ＣＴＣネットワークドライバは、スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２、ＣＴＣのＨＴＴＰサーバ３０６、ＣＴＣウェブブラウザ３１４および通信ネットワーク１０８と接続しており、ソフトウェアモジュール間の通信インターフェースを与える。ＣＴＣネットワークドライバ３０４は、好ましくはＴＣＰ／ＩＰプロトコルまたはＩＰＸプロトコルに従う。ＣＴＣネットワークドライバ３０４は、ＬｉｎｕｘＯＳの一部である。
【００２８】
ＣＴＣのＨＴＴＰサーバ３０６は、ＣＴＣウェブブラウザ３１４およびリモートユーザのウェブブラウザ２１８からの要求を取り扱い、ＣＧＩスクリプトを処理し、ＣＴＣウェブブラウザ３１４およびリモートユーザのウェブブラウザ２１８に送信されるＨＴＭＬを作成する。ＣＴＣのＨＴＴＰサーバ３０６は、ＣＴＣネットワークドライバ３０４およびＣＴＣのＣＧＩインターフェース３０８と接続する。ＣＴＣのＨＴＴＰサーバ３０６は、数種類のソフトウェアモジュールのうちの１つであってよいが、好ましい実施形態はＡｐａｃｈサーバのバージョン１．３．６である。
【００２９】
ＣＴＣのＣＧＩ３０８は、ＣＴＣのＨＴＴＰサーバ３０６に、システム履歴およびシステムの設定のような情報に関して、ＣＧＩ３０８からの情報を照会するＨＴＭＬコード化されたページを提供する。ＣＴＣのＣＧＩ３０８スクリプトを作成するための好ましい方法は、パール（ＰＥＲＬ）ソフトウェア言語でスクリプトを作成することである。
【００３０】
ＣＴＣデータベースドライバ３１０は、ＣＴＣデータベース３１２へのインターフェースを与える。ＣＴＣデータベースドライバ３１０は、ＣＴＣのＣＧＩ３０８、スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２およびＣＴＣデータベース３１２と接続する。好ましくは、ＣＴＣデータベースドライバ３１０は、ｍＳＱＬバージョン２．０．１１データベースシステムに収納されている。
【００３１】
ＣＴＣデータベース３１２は、ＣＴＣシステムの履歴および設定を含む情報を記憶する。ＣＴＣデータベース３１２は、ＣＴＣデータベースドライバ３１０と接続しており、好ましくはデータベースに対するｍＳＱＬ要求がアクセスする。ｍＳＱＬデータベースは、ＣＴＣデータベース３１２上で操作を実施するのにｍＳＱＬコマンドを使用する。
【００３２】
ＣＴＣウェブブラウザ３１４は、ＣＴＣネットワークドライバ３０４、通信ネットワーク１０８およびコンピュータ化されたコントローラのユーザ３１６と接続しており、グラフィカルユーザインターフェースとして作用する。ＣＴＣウェブブラウザ３１４は、多くの種類のブラウザの１つであってもよい。この好ましい実施形態では、ＣＴＣウェブブラウザ３１４は、ネットスケープナビゲータのバージョン４．７である。
【００３３】
建造物の制御のネットワークドライバ３１８は、スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２および建造物の制御３２０間の通信機能を実行する。建造物の制御のネットワークドライバ３１８は、スタンドアロン資源制御を有するＣＴＣ管理プログラム３０２および建造物の制御３２０と接続している。建造物の制御のネットワークドライバ３１８は、好ましくはＬｉｎｕｘＯＳ用のＣ言語で実行され、かつＩＥＥＥ−４８５標準双方向通信プロトコルに基づく通信プロトコルを含んだソフトウェアモジュールである。建造物の制御のネットワークドライバ３１８および建造物の制御３２０間の接続を完成させるためのハードウェアは、コンピュータ化された温度コントローラのグラフィカルユーザインターフェースコンピュータの内部にあってもよく、または外部にあってもよい。
【００３４】
動作
本発明の方法は、（１）複数のユーザを１つの購入ブロックに集合させて、（２）使用可能な資源を準備して、（３）集合させた使用量が所定のレベル未満に維持されるように資源の使用量を制御しながら、資源の必要量がより大きな特定のユーザが資源のより多くの供給を受けるように、他のユーザの必要量との相対関係での個々のユーザの資源の必要量に基づいて、個々のユーザによる資源の使用量をリアルタイムで調整することにより、限られた資源を消費者１０２，１０４，１０６に提供する。
【００３５】
集合形成者（ａｇｇｒｅｇａｔｏｒ）は、集合を制御する存在である。集合形成者は、現存する公益事業者、独立した組織または個人を含んだいずれかの組織であってよい。
【００３６】
集合形成者は、好ましくは異なる最大電力利用時期を有する消費者の集合群を形成する。例えば、ミズーリ州セントルイスのオフィスビルは、夏季数ヶ月の平日の昼下がりに電力のピークを経験する可能性が最も高い、一方、夕方のみ営業しているカリフォルニア州サンノゼのボーリング場では、夏季数ヶ月の夕方遅くに電力のピークを経験するかもしれない。
【００３７】
集合形成者が電力生産者ではない場合、集合形成者は実行可能な最良の価格で配電業者と契約する。集合形成者は、集合させた消費者の過去の電力負荷の特徴を認識しており、必要とされる電力量で契約する。消費者は負荷使用量を認識している。集合形成者は、消費者に制限信号を送信することで、消費者の電力需要量を制御する請負特権を有している。消費者は罰則なしで集合群に参加するためには、消費者のコンピュータ化された温度コントローラはこの制限信号に従わなければならない。
【００３８】
通信ネットワークは、集合コントローラからコンピュータ化された温度コントローラに制御信号を伝送し、コンピュータ化された温度コントローラから集合コントローラに応答信号と負荷情報を伝送する。
【００３９】
図４は、集合コントローラの制御フローチャートを示す。ステップ４００は、集合最大デルタ温度（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ  ｍａｘｉｍｕｍ  ｄｅｌｔａ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）（ＡＭＤＴ）を最高値に設定した場合の制御フローチャートの開始点を表している。集合最大デルタ温度は、許容可能な温度の最大の差である。集合最大デルタ温度に到達すると、需要量のリミティング（ｌｉｍｉｔｉｎｇ）が停止し、消費者の機器を稼動させる。
【００４０】
ステップ４０２は、コンピュータ化された温度コントローラから集合データを要求する。該集合データは、電力使用量情報と、ＨＶＡＣシステムの評価および制御をする際に有用な温度情報を含んだ他の情報とからなる。集合コントローラは、コンピュータ化された温度コントローラにより個々の消費者での電力使用をモニタすることができ、かつ受け取ったデータを処理することができる。データの処理は、消費者が集合的に、かつ同時に経験している需要量の合計（ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）を含む。集合コントローラは、個々の消費者のコンピュータ化された温度コントローラにコマンドを送信して、電力使用量を制御する。
【００４１】
ステップ４０４は、個々の消費者からの資源データ（需要量情報）をチェックする。コンピュータ化された温度コントローラのうちのいくつかが、需要量の最大限界値を超過していることを示した場合、ステップ４０６は集合コントローラの運転者に警告するために警報装置を作動させる。
【００４２】
ステップ４０８は、資源情報に関する集合コントローラの要求に応答しなかったコンピュータ化された温度コントローラがなかったかチェックする。１またはそれ以上のコンピュータ化された温度コントローラが応答していなかった場合、ステップ４１０は、応答がなかった（ｎｏｎｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）運転者に通知するため、該運転者に警報を発する。応答のないコンピュータ化された温度コントローラに対して、集合コントローラは、資源情報を与えるために、過去のピークデータを使用してもよい。
【００４３】
ステップ４１２は、コンピュータ化された温度コントローラからの需要量データを合計する。ステップ４１４は、合計した結果と、消費者の全集合に対する許容可能な需要量の最大限界値とを比較する。集合コントローラは、需要量の限界値への接近速度を計算する。増加（接近）速度が規定量に適合する場合、ステップ４１６は、合計した需要量が望ましくないレベルに到達しないように需要量を減少させるように作用する。集合最大デルタ温度の上昇は、暖房、通気、空調（ＨＶＡＣ）アプリケーションの関係での需要量の減少をさせる。したがって、集合コントローラが、集合最大デルタ温度を上昇させた場合、その結果電力需要が減少されるという順序だった手順で、ＨＶＡＣ機器は制限される。
【００４４】
合計の結果が、需要量の限界値へと上昇していない場合、ステップ４１８は、合計の結果が需要量の限界値から下がっているかチェックする。合計の結果が需要量の限界値から下がっている場合、ステップ４２０は、集合最大デルタ温度を下げて、集合させた需要量の合計を上昇させる。
【００４５】
合計の結果が需要量の限界値へと上昇しておらず、かつ需要量の限界値から下がっていない場合、ステップ４２２は、最後に実施した計算ループで使用した集合最大デルタ温度を使用する。
【００４６】
いくつかの施設は、限られた資源の発生装置（発電機）を備えている。ステップ４２４は、集合最大デルタ温度が十分高く、１またはそれ以上の消費者の発生装置を起動させようとする要求が正当であると認められるかチェックする。集合最大デルタ温度が十分に高い場合、ステップ４２６は、適切なコンピュータ化された温度コントローラに、コマンドを送信して発電を開始させ、消費者による、したがって集合群による、電力の包括的な需要量を下げる。
【００４７】
集合最大デルタ温度が１またはそれ以上の消費者の発電機を起動することを正当化されるほどには十分高くない場合、ステップ４２８は、ステップ４３０に制御権を移動して、ステップ４３０は、コンピュータ化された温度コントローラに集合最大デルタ温度を送信する。ステップ４３２は、需要量を評価して、需要量データの次のサンプルを要求するまでの時間間隔（ｔｉｍｅ  ｐｅｒｉｏｄ）の３分の１の以下の時間間隔の間待機する。待機時間が終了すると、ステップ４０２は、アルゴリズムを繰り返す。
【００４８】
そこでのＨＶＡＣ機器の動作が制限されている手順は、設定点と実温度の差が大きくなるほど、部屋または区域はより不快になるという概念に関連している。したがって、設定温度から実温度がより離れている区域では、通常は機器を起動して、区域の温度をより快適な温度に近づけようとする。実温度が設定点に最近接している区域は、区域が不快にならない限り、機器の動作する回数を減少させる。
【００４９】
コンピュータ化された温度コントローラは、消費者の需要量情報を送信することで、集合コントローラに応答する。コンピュータ化された温度コントローラは、移動平均法で需要量データを記録する。コンピュータ化された温度コントローラは、計算に新たなサンプルを含めるので、コンピュータ化された温度コントローラは、移動平均を作成する先入れ先出し法（ａ  ｆｉｒｓｔ−ｉｎ，ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ  ｍｅｔｈｏｄ）を容易にするため、古いサンプルを排除する。（コンピュータ化された温度コントローラは、意図的に分配者が需要量を測定する時間の３分の１またはそれ以下の時間にわたってサンプル時間を計算する。選択されたサンプル時間の大きさは、コンピュータ化された温度コントローラが、機器を停止させて、新たな需要のピークを避けるのに間に合うように、コンピュータ化された温度コントローラが消費者の機器に対して命令を送信することを可能にする）。集合コントローラが集合最大デルタ温度と発生装置のコマンド情報を送信すると、コンピュータ化された温度コントローラは、これに応答して、集合最大デルタ温度および発生装置のコマンドを記録し、通信タイマをクリアする。その後、コンピュータ化された温度コントローラは、集合最大デルタ温度、設定点および温度のような測定されたパラメータに応じて機器の動作を制限する。
【００５０】
図５は、集合コントローラが送信した集合最大デルタ温度へのコンピュータ化された温度コントローラの応答を示している。個々の区域は、施設の１区画に相当する。ユーザは、個々の区域に対して、非超過である区域の最大デルタ温度（ＺＭＤＴ）を割り当てる。区域の最大デルタ温度は、許容可能な温度の最大の差である。図５を参照すると、ステップ５００は、応答アルゴリズムの初期化を表している。ステップ５０２は、実温度と設定点の差（デルタ温度）が区域の最大デルタ温度よりも大きいかどうかチェックする。差が区域の最大デルタ温度よりも大きい場合、ステップ５０４は、機器を起動させる。デルタ温度が区域の最大デルタ温度未満であるが、集合コントローラから受け取った集合最大デルタ温度よりも高い場合も、ステップ５０６は機器を起動させる。デルタ温度が区域の最大デルタ温度未満であり、かつ集合最大デルタ温度未満である場合、ステップ５０８は、機器を所定の方法で停止させる。手順は、システムの区域レベルでの制御が可能であり、快適であることを望むユーザは、区域の最大デルタ温度を低く設定しさえすればよい。
【００５１】
コンピュータ化された温度コントローラによる消費者の機器の制御は、電力に対する瞬間的な需要量を制限する。電力の需要量が減少すると、コンピュータ化された温度コントローラへの集合コントローラのポーリングは、この減少を反映する。集合コントローラは、修正された（通常は合計された）需要量と電力の目標需要量との関係に基づいて、集合させた全体での減少と電力の目標需要量を比較する。集合コントローラは、個々のコントローラに追加の命令を送信して、広域集合での限られた資源の需要目標を維持する。コンピュータ化された温度コントローラと集合コントローラとの通信に基づいて、双方向のデータ伝送および命令は、衰えることなく継続される。それにより、最も大きな必要量を示す消費者の区域での電力使用を優先させる。ユーザは、個々の区域を自己の設定点と、非超過である区域の最大デルタ温度で設定することができる。ユーザは、コンピュータ化された温度コントローラは、スタンドアロンであって、集合コントローラと接続することなしに区域、機械的機器および資源需要を制御するような１つの建造物を形成してもよい。区域の温度に基づいて需要を減少させるスタンドアロンの方法は、消費者の選択により、または集合コントローラとコンピュータ化された温度コントローラとのリンクが喪失した場合に自動的に実行される。
【００５２】
集合コントローラと、コンピュータ化された温度コントローラのうちのいずれかとの間の通信が喪失した場合、コンピュータ化された温度コントローラは、短い時間間隔の後スタンドアロンモードに移行する。通信タイマはその時間間隔を測定する。通信タイマは、分配者が需要量を測定する時間間隔よりも短い時間間隔に設定する。分配者が請求書作成（ｂｉｌｌｉｎｇ）目的で１５分ごとに需要量を測定する場合、タイマは７分おきに設定してもよい。時間間隔の後、コンピュータ化された温度コントローラは、需要量を現在の月のこれまでのピーク未満に制限する。機器の制御は、許容可能な需要量の最大レベル、現在の需要量のレベル、許容可能な需要量のレベルＤＬX （ＤＬX は、８０％のような需要限度を表す）についての運転者の設定、個々の区域についての区域の最大デルタ温度、個々の区域での温度設定および測定された温度に依存する。
【００５３】
図６は、スタンドアロン資源制御のフローチャートを示す。ステップ６００は、資源コントローラの最大デルタ温度（ＲＭＤＴ）を最大値に設定する。スタンドアロンモードにおいて、資源コントローラの最大デルタ温度は、前記したスタンドアロンではないモードでの集合最大デルタ温度と同様に実行する。個々のコンピュータ化された温度コントローラは、資源コントローラの最大デルタ温度を保持しており、コンピュータ化された温度コントローラがスタンドアロンモードに入った場合に資源コントローラの最大デルタ温度を使用する。ステップ６０２は、消費者の施設の電力需要量と区域のデルタ温度（個々の区域における実温度と設定点との差）を回収する（ｒｅｔｒｉｅｖｅ）。ステップ６０４は、消費者の施設の電力の需要量データを合計する。ステップ６０６は、合計の結果と、消費者の施設の許容可能な需要量の最大限界値とを比較する。上昇速度が所定の速度に適合する場合、需要量を減少させて、消費者の施設の需要量の合計が望ましくないレベルに達しないようにする。資源コントローラの最大デルタ温度を上昇させると、ＨＶＡＣアプリケーションでの需要量が減少し、ＨＶＡＣ機器は、順序だった手順で制限されて、コンピュータ化された温度コントローラは、電力の需要量の減少を確認する。
【００５４】
ステップ６１０は、合計した結果が需要量の限界値から下がっているかどうかチェックする。合計した結果が需要量の限界値から下がっている場合、その後ステップ６１２は、資源コントローラの最大デルタ温度を下げることにより、消費者の需要量を増加させる。
【００５５】
合計した結果が需要量の限界値へと上昇しておらず、かつ需要量の限界値から下がっていない場合、ステップ６１４は、前回の計算ループで使用した資源コントローラの最大デルタ温度を使用する。
【００５６】
ステップ６１６は、区域での資源の必要量の平均値（ＡＺＲＮ）をチェックする。区域での資源の必要量の平均値は、全ての区域での資源の必要量の平均値である。本実施形態では、区域での資源の必要量の平均値は、消費者の区域からのデルタ温度の平均値である。デルタ温度は、区域の大きさに応じて、区域ごとに重みづけをしてもよい。区域の必要資源量の平均値が十分に高くて、消費者が追加の発生容量を要求するような場合、ステップ６１８は、消費者の発生装置に起動するよう命令する。区域の必要資源量の平均値が消費者の発生装置の起動を正当化できない場合、ステップ６２０は制御権をステップ６２２に移行させて、ステップ６２２は、適切なコンピュータ化された温度コントローラの区域に資源コントローラの最大デルタ温度と発生装置へのコマンドを送信する。
【００５７】
ステップ６２４は、配分者が需要量を評価し、次の需要量サンプルを要求するまでの時間間隔の３分の１以下の時間間隔の間待機する。この時間が終了した時、ステップ６０２はアルゴリズムを繰り返す。
【００５８】
区域での需要量の減少は、図５に示した方法と同様の方法で資源コントローラの最大デルタ温度を用いてスタンドアロンモードで実施してもよい。図７は、ＣＴＣからのＲＭＤＴを用いた区域での需要量の減少を示している。ステップ７００は、応答アルゴリズムの初期化を表している。ステップ７０２は、実温度と設定温度との差（デルタ温度）が区域の最大デルタ温度よりも大きいかどうかをチェックする。デルタ温度が区域の最大デルタ温度よりも大きい場合、ステップ７０４は、機器を起動させる。デルタ温度が区域の最大デルタ温度より小さいが、資源コントローラの最大デルタ温度よりも大きい場合もまた、ステップ７０６は、機器を起動させる。デルタ温度が機器のデルタ温度よりも小さく、かつ資源コントローラのデルタ温度よりも小さい場合、ステップ７０８は、所定の方法で機器を停止させる。スタンドアロンではない機器を用いた実施形態のように、手順はシステムの区域レベルでの制御を可能にし、快適性の向上を望むユーザは、区域の最大デルタ温度を低く設定しさえすればよい。
【００５９】
広域集合群内での消費者の必要量は、消費者ごとおよび建造物ごとに異なる。エネルギーの節約を必要とし、エネルギーコストを節約するために高い区域最大デルタ温度を実行するユーザもあれば、快適性を向上させるため、低い区域最大デルタ温度を実行する消費者もある。集合された消費者に対して需要および消費に関する公平な請求書作成を与えるために、以下の請求書作成式を使用する。
消費者１需要請求金額＝（ｋＷＡ１／(ΣｋＷＡＮ)）＊ｋＷ＄＋（（（ＭＺＤＴＡＶＧＡ／ＭＺＤＴＡＶＧ１）＊ｋＷＡ１／Σ（ＭＺＤＴＡＶＧＡ／ＭＺＤＴＡＶＧＮ）＊ｋＷＡＮ）＊Ｐ＄
消費者１消費請求金額＝（ｋＷＨＡ１／ΣｋＷＨＡＮ）＊ｋＷＨ＄
式中、ｋＷＡ１は、集合群の１消費者である消費者１の、請求期間内のピークにおける需要量である。
ｋＷＡＮは、集合群の１消費者である消費者Ｎの、請求期間内のピークにおける需要量である。
ｋＷ＄は、集合群に関して前もって購入した需要容量のコストである。
ｋＷＨＡ１は、集合群の１消費者である消費者１の、集合群への請求期間全体にわたる消費量である。
ｋＷＨＡＮは、集合群の１消費者である消費者Ｎの、集合群への請求期間全体にわたる消費量である。
ｋＷＨ＄は、集合群の電力消費料金である。
ＡＺは、区域（Ｚ）の面積（平方フィート）である。
ＡＣＴＣＮは、ＣＴＣシステムの面積（平方フィート）である。
ＭＺＤＴＡＶＧＮは、集合群の料金請求期間中のピークにおけるＣＴＣシステム当たりの最大区域デルタ温度（ＭＺＤＴ）の平均値である。ＭＺＤＴは、より大きな区域に対する重みづけをより大きくし、該区域が平均値により大きく影響するように重みづけされている。
Ｐ＄は、集合群について前もって購入した需要容量を超過した際に使用する、集合群に対するペナルティコストである。
【００６０】
ＣＴＣは、下記式を用いてＭＺＤＴＡＶＧＮを算出し、ＭＺＤＴＡＶＧＮを集合コントローラに送信する。
ＭＺＤＴＡＶＧＮ＝Σ（ＭＺＤＴＡＶＧＮ／ＡＣＴＣＮ）
【００６１】
全体としての集合群が、前もって購入した需要容量に達しない場合、需要請求料金は、（ｋＷＡ１／ΣｋＷＡＮ）＊ｋＷ＄により計算する。全体としての集合群が、前もって購入した需要容量を超過した場合、集合群のＭＺＤＴの平均値を下回る消費者は、（（（ＭＺＤＴＡＶＧＡ／ＭＺＤＴＡＶＧ１）＊ｋＷＡ１）／Σ（ＭＺＤＴＡＶＧＡ／ＭＺＤＴＡＶＧＮ）＊ｋＷＡＮ）＊Ｐ＄により計算されるペナルティコストのより大きな部分を受け入れる。
【００６２】
集合体メンバ要件
１．負荷はＣＴＣシステムで管理可能であることが必要である。
２．メンバのピークの増加が集合群のピークで起こる場合、接続している負荷の少なくとも３０％は、ＣＴＣシステムによって制御しなければならない。
３．メンバのピークの増加が集合群のピーク以外で起こる場合、接続している負荷の少なくとも１５％は、ＣＴＣシステムによって制御しなければならない。
【００６３】
集合体のメンバは、集合コントローラの集合データベースにアクセスしているウェブサーバから集合データをリアルタイムで見ることができる。これにより、集合体のメンバは、自己のＣＴＣシステムの設定を所望のエネルギーの節約のために適応させることができる。
【００６４】
添付した付属物Ｉは、広域集合データ伝送フォーマットのコピーである。広域集合データ伝送フォーマットは、集合コントローラおよび消費者の資源コントローラ間での好ましいデータ伝送を示している。資源が電力の場合、消費者資源コントローラは、コンピュータ化された温度コントローラとして参照される。
【００６５】
本発明は、添付した図面に示した好適実施形態を参照して説明されているが、均等物を実施してもよく、および請求項に記載した本発明の範囲から外れることなしに置換を実施してもよい。例えば、集合コントローラおよびコンピュータ化された温度コントローラ間の通信リンクは、本明細書においてインターネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）またはインターネットとＷＡＮの組み合わせとして記載されているが、通信リンクは、本発明の範囲から外れない無線リンクであってもよい。
【００６６】
付属物
ＷＡＡデータ転送フォーマット
【００６７】
【表１】
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【００６８】
【表２】
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【００６９】
【表３】
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【００７０】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施形態による広域集合での需要量を減少させるシステムを示した概略図である。
【図２】  集合コントローラに収納される特定のソフトウェアモジュールおよびコンポーネントを示した概略図である。
【図３】  コンピュータ化された温度コントローラに収納された特定のソフトウェアモジュールおよびコンポーネントを示した概略図である。
【図４】  該集合コントローラで実施される手順を一般的に表したフロー図である。
【図５】  該集合コントローラと通信しながら該コンピュータ化された温度コントローラで実施される手順を一般的に表したフロー図である。
【図６】  スタンドアロンの資源制御モードで資源コントローラの最大デルタ温度を調整する際に該コンピュータ化された温度コントローラで実施される手順を一般的に表したフロー図である。
【図７】  スタンドアロンの資源制御モードで区域の需要量を減少させる際に該コンピュータ化された温度コントローラで実施される手順を一般的に表したフロー図である。
【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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