JPH08322147A - 電力需要予測システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアコンの消費電力を的確に考慮できて、電
力需要予測精度を向上できる電力需要予測システムを提
供する。 【構成】 モデル構築部６により電力消費モデルを決定
し、この電力消費モデルをもとに室内気温予測部７によ
り室内気温を予測する。電力需要実績と予測した室内気
温、室外気温実績との関係を需要分析部８により求め、
将来の室内気温と室外気温を需要分析部８で求めた関係
式に代入することにより、電力需要を予測する。予測し
た結果および分析結果を表示部３に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、将来の電力の消費量を
予測する電力需要予測システムに関する。

【０００２】

【従来技術】電力は、一般に、貯蔵されることなく、発
電と消費が同時に生じる。このことから、電力供給不足
により停電が生じないように、発電計画を作成する必要
がある。このため、電力を供給する部門においては、将
来の電力需要を精度良く予測する必要がある。

【０００３】日々の最大電力需要は、曜日、季節等によ
り変化する。例えば、日曜日は企業等が休日となるた
め、平日（月曜日から金曜日）に比べて電力需要は低下
する。夏は冷房需要により、また、冬は暖房需要によ
り、春、秋と比較して需要が増加する。夏期の平日の電
力需要の変動は、当日の最高気温の影響が最も大きい。
これは、最高気温が高いほど冷房を入れるエアコン（エ
アコンディショナ）の台数が多く、また、冷却に必要な
電力も増加するためである。エアコンによるこの変動分
を精度良く予測することが、全体の需要の予測精度向上
につながる。気象庁等の気象情報を提供する気象予報源
では、翌日、週間の最高気温と最低気温とを予報してい
る。当日の最低気温が高いと、やはり、電力需要が増加
する傾向がある。これは、そもそも、最高気温と最低気
温に相関があるためである。例えば、最低気温が高い日
は、最高気温も高くなる傾向がある。最高気温だけでな
く、最低気温も利用しているのは、電力需要に影響する
変数をできるだけ増加させて、電力需要の予測精度を向
上させるためである。

【０００４】従来、最大電力需要を予測するために、最
高気温と最低気温を使用したものがある（特開平３−２
１２７０２号公報）。この方法では、モデル式を用いて
重回帰処理を行なって、予測値を求める。このモデル式
では、予測値に影響を与える要因として、最高温度、最
低温度、湿度、天気（曇り、雨等）等が用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、最高
気温および最低気温が、電力の最大需要に影響を与える
要因であることは、疑いがない。ところが、実際には、
最高気温および最低気温を予測の要因に含めても、予測
値と現実の最大需要とは一致しないことが起きる。すな
わち、予測精度が上がらないという問題がある。発明者
等の検討によれば、この原因の一つは、エアコンの使用
にあると考えられる。そこで、これについて説明する。

【０００６】例えば、夏期の場合を例にとると、エアコ
ンによる消費電力は、エアコンのスイッチを入れる台数
と、室外気温に関係なく室内気温を一定とするために冷
却するのに必要な電力とで決まる。両者とも、最高気温
が高くなれば、台数および電力が増加することが分か
る。しかし、最高気温が同一であるにも拘わらず、電力
需要が異なる日が多い。この原因は、エアコンの作動に
影響している因子が、室外気温ではなく、エアコンのあ
る部屋の、朝方の室内気温にあるためである。この室内
気温が高くなるに応じて、エアコンのスイッチを入れる
台数が増加する。この台数が多くなるほど、最高気温が
同一でも、朝方の電力需要の立ち上がりが大きくなっ
て、電力需要も大きくなる傾向が生じる。一方、最高気
温の発生時刻においては、一般に、多くのエアコンのス
イッチが既に入っているため、室内気温は一定に保たれ
ている。しかし、深夜になり、エアコンのスイッチを切
ると、それまでの室内気温と室外気温の温度差とによ
り、時間とともに室内気温は上昇する。しかも、通常、
部屋の内部に、熱源、例えば、冷蔵庫、照明器具などの
電気機器、人体等が存在するため、室内気温は、室外気
温より高い温度となる。そのため、朝方の室内気温と室
外気温とが異なることになる。このように、電力需要の
変動要因は、エアコンによる電力消費に依存するが、最
高気温と最低気温が同一でも、電力需要が異なることが
あるため、電力需要予測精度が低下する。

【０００７】本発明の目的は、上記の実情を踏まえて、
予測精度の良い電力需要予測システムを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、最高気温とともに、室内気温を用いて、
電力需要を予測するようにしたものである。

【０００９】本発明の第１の態様によれば、建物の熱の
入出力の特性と室外気温とを少なくとも用いて定義され
る熱のモデルにより、建物の室内気温を予測する室内気
温予測部と、前記室内気温予測部により予測した室内気
温と電力需要との因果関係を求める需要分析部と、求め
た因果関係をもとに、前記室内気温を用いて電力需要を
予測する需要予測部とを有することを特徴とする電力需
要予測システムが提供される。

【００１０】前記需要分析部は、例えば、室内気温と最
高気温とを用いて回帰分析を行なって、因果関係を求め
ることができる。また、前記需要分析部は、室内気温、
最高気温および最低気温を用いて回帰分析を行なって、
因果関係を求める構成とすることもできる。さらに、前
記需要分析部は、室内気温、最高気温、最低気温および
湿度を用いて回帰分析を行なって、因果関係を求める構
成とすることもできる。

【００１１】前記室内気温予測部は、建物の熱の入出力
の特性と室外気温および日謝量とを用いて建物の室内気
温を予測する構成とすることができる。また、前記室内
気温予測部は、予想気象データから、室外気温および日
射量のデータを取得し、室内気温を予測する構成とする
ことができる。

【００１２】前記需要分析部および需要予測部は、それ
ぞれ、電力需要と室内気温とを用いて回帰分析を行なっ
て、因果関係を求める構成とすることができる。

【００１３】前記表示部は、予測した電力需要を表示す
る表示画面を生成する構成とすることができる。また、
前記表示部は、前記室内気温予測部が予測した室内気温
の時間変化と、室外気温の時間変化とを表示することが
できる。前記表示部は、室内気温予測部で予測した室内
気温と需要予測部で予測した需要とを表示する構成とす
ることができる。さらに、前記表示部は、室内気温と電
力需要の実績と予測値との差である予測誤差を表示する
構成とすることができる。

【００１４】本発明の第２の態様によれば、前記第１の
態様に、さらに、建物に配置された気温センサで計測さ
れた気温データを収集する室内気温収集部をさらに備
え、計測された気温データを室内気温として用いて需要
分析および需要予測を行なうことを特徴とする電力需要
予測システムが提供される。前記気温センサは、例え
ば、エアコンの温度センサを用いることができる。

【００１５】また、本発明の第３の態様によれば、前記
第１の態様に、予想気象データを複数の気象予報源から
収集する予想気象収集部と、各気象予報源により予想さ
れた予想気象と実績気象との誤差を計算すると共に、誤
差が最小である気象予報源を選択する予想気象決定部と
をさらに備えて、電力需要を予測することを特徴とする
電力需要予測システムが提供される。

【００１６】

【作用】室内気温予測部は、建物の熱の入出力の特性と
室外気温とを少なくも用いて定義される熱のモデルによ
り、建物の室内気温を予測する。すなわち、例えば、建
物モデルを用い、室外気温と室内気温の差による入力熱
と、日射による入力熱とを考慮することにより、室内気
温を予測する。需要分析部は、室内気温予測部により予
測した室内気温と電力需要の因果関係を求める。この因
果関係は、例えば、回帰分析により求めることができ
る。需要予測部は、求めた因果関係をもとに、前記室内
気温を用いて電力需要を予測する。このように、室内気
温を予測のための要因に加えることにより、エアコンの
スイッチの入り切りの影響を含めて、電力需要の予測が
できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１から図４
４を用いて説明する。

【００１８】図１は、本発明の電力需要予測システムの
構成を示した図である。図１に示す電力需要予測システ
ムは、入力部１、制御部２、表示部３、データベース１
１、切替部４、データベース編集部５、モデル構築部
６、室内気温予測部７、需要分析部８、需要予測部９、
評価部１０および室内気温収集部１９を有する。

【００１９】データベース１１は、具体的には、蓄積す
るデータの内容に応じて、設備データベース１２、電力
消費モデルデータベース１３、気象実績データベース１
４、予想気象データベース１５、室内気温予測データベ
ース１６、需要予測モデルデータベース１７および電力
需要実績データベース１８を有する。このデータベース
１１は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置等
の大容量記憶装置で構成される。より具体的には、１ま
たは２以上の磁気ディスク記憶装置に、上記した複数種
のデータベースが構築される。例えば、１台の磁気ディ
スク装置ごとに１種のデータベースとしてもよい。ま
た、データベース１１は、磁気ディスク装置、光ディス
ク装置等を複数台含むディスクアレーシステムによって
構成してもよい。図１に示す例では、実際には、複数台
の磁気ディスク装置が存在していても、見かけ上１台の
記憶装置と同様に機能するように、記憶媒体の書込およ
び読み出しを制御する制御装置（図示せず）を内蔵して
いる。

【００２０】入力部１と制御部２とは、制御線Ｄ１１に
より接続されている。ここで、接続とは、処理部間にお
いて信号の送信または受信が可能な状態であることを示
すものとする。入力部１は、例えば、キーボード１ａ、
マウス１ｂ、タッチパネル等の各種入力装置で構成され
る。入力部１は、操作者の入力操作を受け付け、入力さ
れたデータを制御線Ｄ１１を介して、制御２に送信す
る。入力部１で、入力されるデータとしては、２種類あ
る。その一つは、予測条件である需要予測を全域につい
て予測するか、地域毎に予測するか、および、使用する
室内気温が予測値か実績値かの設定データである。もう
一つは、動作モードの設定である。後者の例では、表示
部３に表示された情報から処理条件を選択する入力があ
る。

【００２１】制御部２は、制御線Ｄ３１を介して入力部
１と接続され、制御線Ｄ２１およびデータバスＤ２２か
らなるバスＤ２により表示部３と接続され、制御線Ｄ３
１およびデータバスＤ３２からなるバスＤ３により切替
部４と接続されている。この制御部２は、入力部１から
の入力の処理、後述する処理部５−１０、１９のいずれ
を作動させるかのモードの選択、各処理部５−１０、１
９の入出力処理、表示部３の表示制御等を行なう。例え
ば、制御部２は、データ処理結果等の表示画面のデータ
をデータバスＤ３２を介して取り込んで、表示部３に出
力する。また、制御部２は、データバスＤ２２を通して
表示部３に表示データを送信する前に、制御線Ｄ２１を
通して表示画面をクリアする制御信号を出力して、表示
画面をクリアする。さらに、制御部２は、モード選択部
としても機能し、入力部１から入力された動作モードに
応じて、制御線Ｄ３１を通して処理部５−１０、１９の
いずれを動作させるかを指示する信号を切替部４に送信
する。また、制御部２は、表示部３に表示された情報か
ら処理条件を入力部１で選択した場合、この選択した信
号を、制御線Ｄ１１、Ｄ３１を通して、切替部４に送信
し、処理部５−１０、１９の対応するいずれかの処理部
に受信させる。これにより、対応する処理部５−１０、
１９のいずれかを起動させる。

【００２２】制御部２は、例えば、中央処理装置および
メモリを少なくとも有する情報処理装置で構成される。

【００２３】表示部３は、例えば、ＣＲＴ表示装置、液
晶表示装置等の表示装置で構成され、制御部２から送ら
れる情報を表示する。

【００２４】切替部４は、処理部５−１０、１９を選択
的に接続するためのスイッチ回路４ａと、このスイッチ
回路４ａを制御する制御回路４ｂとを内蔵する。この切
替部４は、制御部２、データベース１１と接続されてい
る。また、切替部４は、スイッチ回路４ａを介して処理
部５−１０、１９と接続され、または、切り離されてい
る。このスイッチ回路４ａは、入力部１から入力された
動作モード信号により、切替部４自身と処理部５−１
０、１９のいずれかの処理部とを接続させる。

【００２５】例えば、データベース編集部５を動作させ
るモードを入力部１から入力した場合、データベース編
集部５は、制御線Ｓ５１（データバスＳ５２）、切替部
４および制御線Ｄ５１（データバスＤ５２）を介してデ
ータベース１１と接続され、また、制御線Ｓ５１（デー
タバスＳ５２）、切替部４および制御線Ｄ３１（データ
バスＤ３２）を介してモード切替部２と接続される。デ
ータベース編集部５の処理でデータベース１１のデータ
が必要なときは、制御線Ｄ５１（Ｓ５１）を通して、デ
ータベース１１に必要なデータの要求信号を送信する。
データベース１１は、この要求信号を受信すると、該当
するデータをデータバスＤ５２（Ｓ５２）を通して、デ
ータベース編集部５に送信する。このとき、制御線Ｄ５
１（Ｓ５１）を通して、データベース１１からは、デー
タを送信したという信号をデータベース編集部５に送信
し、データベース編集部５は、データを受け取ると受信
したことをデータベース１１に送信する。ある一定時間
経過しても、データベース編集部５からデータベース１
１にデータを受信したという信号が来ないときは、デー
タベース１１は、データベース編集部５にデータを再度
送信する。また、データベース編集部５の処理でデータ
ベース１１にデータを格納するときは、制御線Ｄ５１
（Ｓ５１）を通して、データベース１１にデータの格納
場所を指定する信号を送信し、データバスＤ５２（Ｓ５
２）を通してデータベース１１にデータを流すと、制御
線Ｄ５１（Ｓ５１）で指定したデータベース１１の格納
場所に、このデータが格納される。データが格納される
と、データベース１１は、格納されたことを、データベ
ース編集部５に送信する。要求信号を受信すると、該当
するデータをデータベース編集部５に送信する。このと
き、制御線Ｄ５１（Ｓ５１）を通して、データベース１
１からは、データを送信したという信号をデータベース
編集部５に送信し、データベース編集部５は、データを
受け取ると、受信したことをデータベース１１に送信す
る。ある一定時間経過しても、データベース１１からデ
ータベース編集部５にデータを受信したという信号が来
ないときは、データベース編集部５は、データベース１
１にデータを再度送信する。以上では、入力部１からデ
ータベース編集部５が動作モードとして選択されたとき
の処理部間の接続関係とデータの流れについて説明した
が、処理部６−１０、１９の動作モードが入力部１より
入力されたときも、同様にして、データベース１１と処
理部６−１０、１９は、データおよび制御信号の送受信
を行い、データの送受信等を行う。

【００２６】処理部５−１０、１９は、上記したよう
に、データベース編集部５、モデル構築部６、室内気温
予測部７、需要分析部８、需要予測部９、評価部１０お
よび室内気温収集部１９で構成される。各処理部は、そ
れぞれ独立に作動する情報処理装置で構成される。すな
わち、図示していないが、それぞれ中央処理装置、メモ
リ等を有し、予め与えられたプログラムに基づいて、情
報処理を行なう。室内気温収集部１９には、システム外
部に配置されたデータ計測部２１-1、…２１-kが、通信
回線Ｃ11…Ｃnkを介して接続される。これらのデータ計
測部２１-1、…２１-kにより計測された、室内気温Ｔｉ
ｎ、室外気温Ｔｏｕｔ等のデータを収集する。

【００２７】この処理部５−１０、１９は、それらの一
部または全部について、共通の情報処理装置で構成する
ことができる。例えば、処理部５−１０、１９を１台の
情報処理装置で構成してもよい。この場合、上記した制
御部２をも、当該情報処理装置で構成してもよい。

【００２８】次に、電力需要予測システムの動作につい
て説明する。本システムでは、予測条件を設定する処理
と、処理部５−１０、１９のいずれかを動作させる７つ
の動作モードのうちいずれか１のモードでの処理とがあ
る。まず、予測条件の設定について述べた後、使用する
室内気温に応じて２種類の例をもとに、各動作モードで
の処理について説明する。

【００２９】図２を用いて予測条件および動作モードの
選択について述べる。制御部２は、表示装置３の表示画
面３００に、図２に示すような、予測条件設定領域３１
０および動作モード設定領域３１５を含む画面を表示さ
せる。予測条件設定領域３１０では、予測条件として区
域３１１の選択と使用気温３１２の選択とを行なう。区
域３１１は、需要予測対象の地域の需要構成、気象が均
質とした場合は、全域を選択するとよく、不均一な場合
は、地域を選択する。前者を選択すると、一括して需要
を予測する。また、使用気温３１２は、使用する室内気
温によって、予測３１２ａと実績３１２ｂの２つに分類
される。予測３１２ａと実績３１２ｂのどちらを使用す
るかは、実績気温を観測できるかどうかにより決まる。
区域３１１で、地域を選択した場合は、地域毎に使用気
温を選択できる。これらの選択は、画面３１０の四角
を、マウス１ｂ等によりチェックすることによって行な
える。いずれかの四角が選択されると、制御部２は、四
角内に「Ｘ」を表示させる。なお、選択された表示は、
これに限られない。例えば、色の変更、明るさの変更等
の表示態様の変更によってもよい。

【００３０】また、動作モードは、動作モード設定領域
３１５内に、メニューとして表示される１−７のモード
の前にある四角を、マウス１ｂ等でチェックすることに
より設定できる。このチェックによる設定は、そのモー
ドの起動コマンドの設定となり、当該選択されたモード
の処理を自動的に開始する。

【００３１】需要３１３の項目には、需要予測が終了す
ると、予測結果が表示される。地域の場合は、各地域の
和が表示される。「ＥＮＤ」３１６をチェックすると、
画面上のデータがクリアされる。

【００３２】なお、需要予測処理は、区域が全域か地域
かによらず同じである。区域が全域か地域かの相違は、
アクセスするデータベースが全域か各地域かの相違があ
るだけである。そこで、以下では、全域が選択されたと
し、最初に室内気温が予測３１２ａの場合、次が実績３
１２ｂの場合とする。

【００３３】最初に、室内気温が予測の場合について説
明する。ここでは、各モードに応じて、各処理部の処理
を説明する。

【００３４】最初に、モデル構築モードについて、図１
から図１９を用いて説明する。モデル構築モードを選択
する動作を図１、図２を用いて、モデル構築部６の処理
を図３から図１９を用いて説明する。モデル構築モード
とするために、表示部３に表示された動作モード設定領
域３１５内のメニュー「１．データベース編集」、
「２．モデル構築」、「３．室内気温予測」、「４．需
要分析」、「５．需要予測」、「６．評価」から、入力
部１より、マウス１ｂにより、「２」の前の四角をチェ
ックすることにより、または、番号「２」をキーボード
１ａにより入力して、モデル構築モードを選択する。こ
のモード信号は、制御線Ｄ１１を通して、制御部２に送
信される。制御部２は、入力部１から入力されたモード
がモデル構築モードと一致するか判定し、一致すると判
断した場合は、切替部４に、スイッチ回路４ａを、モデ
ル構築部６側を選択的に接続するよう指示して、モデル
構築部６とデータベース１１とを接続する。これによ
り、モデル構築部６が動作するための接続が完了する。
この接続関係は、モデル構築部６の処理が終了し、モデ
ル構築部６が処理終了の信号を制御線Ｓ６１、Ｄ３１経
由で制御部２に送信するまで続く。制御部２は、モデル
構築部６から処理終了の信号を受信すると、制御線Ｄ３
１によりスイッチを切り、制御部２とモデル構築部６と
の接続を切る。このとき、制御部２は、処理部５−１０
のいずれとも接続されていない。これにより、入力部１
から新たな動作モードを入力しない限り、処理部５−１
０は、動作することはない。

【００３５】次に、モデル構築部６の処理およびこの処
理に伴う表示部３の出力画面について説明する。図３、
図４はモデル構築部６の処理フローを示す。モデル構築
部６では、建物の内外気温差による外部からの熱の入力
およびエアコンによる熱の排出を考慮した、熱の入出力
モデルを作成する。制御部２とモデル構築部５とが、ス
イッチ回路４ａにより接続されると、モデル構築部６
は、図３のフローに従って処理を行う。ステップ６０１
では、設備の設定方法「１．新規設定」と「２．過去モ
デルデータ読込」を表示部３に表示させる。ステップ６
０２では、モデル構築部６は、設備データベース１２の
ファイルデータを取り込む。

【００３６】設備データベース１２は、図１１に示すよ
うに、建物容積、壁、窓、エアコン、照明および人の各
ファイルから成る。各ファイルのデータ内容を、図１２
から図１７に順に示す。これらのファイルデータは、以
後の処理の中で説明するように、それぞれ参考データ表
示部６５５として表示されて、参考データとして用いら
れる。ステップ６０３では、表示部３に表示された選択
肢から設定方法を選択する。ここで、モデルを新規に設
定する場合は、入力部１より、「１」を入力し、過去に
作成したモデルを読み込む場合は、入力部１により、
「２」を入力する。「１．新規設定」が選択された場合
を最初に説明する。「１．新規設定」が選択されると、
ステップ６０４を実行する。

【００３７】ステップ６０４では、表示部３に、図５に
示す設備初期画面６５１を表示する。ステップ６０５で
は、操作者は、入力部１のマウス１ｂを用いて、画面６
５１の設備メニュー６５２の建物アイコンを選択する
と、建物１を設備表示部６５３と、その設備データ入力
部６５４とを画面６５１に表示する。ここで、選択する
とは、入力部１のポインティングデバイス、すなわち、
マウス１ｂにより、アイコンまたは文字をピックするこ
ととする。建物容積をキーボード１ａから入力する。建
物容積を入力するに当たって、入力の参考とするため
に、「建物容積」を選択すると、設備データベース１２
から読み込んだ、図１２に示すような、建物タイプ別の
建物容積を、参考データ表示部６５５として表示する。
一般に、建物は、空気で満たされていることから、この
容積Ｖと単位体積あたりの空気の熱容量ｃから、式
（１）により、建物の熱容量Ｃが計算できる。

【００３８】

【数１】Ｃ＝ｃ×Ｖ……（１） ステップ６０６では、建物の壁の特性を設定する。壁の
特性を設定するために、図６の設備メニュー６５２から
壁アイコンが選択されると、モデル構築部６は、図７の
画面６５１に、壁特性を入力するめの設備データ入力部
６５４を制御部２に送って、表示部３に表示させる。図
７では、設備表示部６５３に、建物に厚さがある壁が追
加される。ここで、壁１の特性の入力を受け付ける。入
力する項目は、熱伝達率、面積および厚さである。入力
項目を選択すると、各項目の値の参考データを表示する
ため、設備データベース１２から読み込んだ関連するデ
ータを、参考データ表示部６５５として表示する。図７
では、壁１の熱伝達率を選択した場合を示しており、図
１３に示す、材質毎の単位面積、単位厚さあたりの熱伝
達率を表示している。このデータを基に、熱伝達率を入
力することができる。他の項目を選択すると、各々に関
連する参考データを表示する。単位面積、単位厚さあた
りの熱伝達率をｋ1、面積をｓ1、厚さをｄ1とすると、
この建物の壁１の熱伝達率Ｋ1は、式（２）により与え
られる。また、外部からこの建物の壁を通して、建物の
内部に入ってくる熱量Ｑ1inは、式（３）となる。ここ
で、建物外の気温Ｔout、建物内の気温Ｔinとする。建
物内の気温は、建物内で均一であるとする。

【００３９】

【数２】Ｋ1＝ｋ1×ｓ1／ｄ1……（２）

【００４０】

【数３】Ｑ1in＝Ｋ1（Ｔout−Ｔin）……（３） さらに、設備メニュー６５２において、壁アイコンが選
択されると、モデル構築部６によって、壁２が、図７の
壁１の外側に追加される。壁２の特性を単位面積、単位
厚さあたりの熱伝達率をｋ2、面積をｓ2、厚さをｄ2と
すると、この建物の壁１の熱伝達率Ｋ2は、式（４）と
なり、この建物の壁１と壁２を合わせた熱伝達率Ｋは、
式（５）となる。このとき、熱量Ｑ2inは、式（６）と
なる。

【００４１】

【数４】Ｋ2＝ｋ2×ｓ2／ｄ2……（４）

【００４２】

【数５】Ｋ＝１／（１／Ｋ1＋１／Ｋ2）……（５）

【００４３】

【数６】Ｑ2in＝Ｋ（Ｔout−Ｔin）……（６） 壁の数が増加したときも同様にして、熱伝達率Ｋは計算
できる。

【００４４】ステップ６０７では、窓の壁の特性を設定
する。窓の特性を設定するために、図７の設備メニュー
６５２から窓アイコンが選択されると、モデル構築部６
は、図８の画面６５１を、制御部２を介して表示部３に
表示させる。図８では、設備表示部６５３において、建
物の壁の一部に窓が追加される。ここで、窓１の特性の
入力を受け付ける。入力する項目は、熱伝達率、面積、
厚さおよび光透過率である。入力項目を選択すると、各
項目の値の参考データを表示するため、設備データベー
スから読み込んだ関連するデータを、参考データ表示部
６５５として表示する。図８では、窓１の熱伝達率また
は透過率を選択した場合を示しており、図１４に示す、
材質毎の単位面積、単位厚さあたりの熱伝達率と光の透
過率を表示している。このデータを基に熱伝達率を入力
することができる。他の項目を選択すると、各々に関連
する参考データを表示する。単位面積、単位厚さあたり
の熱伝達率をｋ3、面積をｓ3、厚さをｄ3とすると、こ
の建物の窓１の熱伝達率Ｋ3は、式（７）により与えら
れる。外部からこの建物の窓を通して、建物の内部に入
ってくる熱量Ｑ3inは、式（８）となる。ここで、建物
外の気温Ｔout、建物内の気温Ｔinとする。

【００４５】

【数７】Ｋ3＝ｋ3×ｓ3／ｄ3……（７）

【００４６】

【数８】Ｑ3in＝Ｋ3（Ｔout−Ｔin）……（８） ここで、窓をさらに追加するには、壁を追加する場合と
同じ手順により、追加できる。また、窓の数が増加した
ときも同様にして、熱伝達率は計算できる。

【００４７】なお、窓からは、日射により熱が入ってく
るので、これをさらに考慮する。このときの、日射の透
過率ｚを入力する。日射による熱量Ｑ4inは、単位面積
当たりの日射量をｑsunとすると、式（９）となる。

【００４８】

【数９】Ｑ4in＝ｚ×ｓ3×ｑsun……（９） ステップ６０８では、建物のエアコンの特性を設定す
る。エアコンの特性を設定するために、図８の設備メニ
ュー６５２からエアコンアイコンを選択すると、図９の
画面６５１を表示部３に表示させる。図９では、設備表
示部６５３において、建物の壁の一部にエアコンが追加
される。ここで、エアコン１の特性の入力を受け付け
る。入力する項目は、容量と出力特性である。エアコン
の出力特性は、建物の内部気温と目標（設定）気温で決
まる関数である。エアコンのタイプにより、特性が異な
ることから、参考データを表示するため、「エアコン１
の出力特性」を選ぶと、設備データベース１２から読み
込んだ、図１５に示すような、タイプ毎の特性を、参考
データ表示部６５５として表示する。

【００４９】ステップ６０９では、人の特性を設定す
る。人の特性を設定するために、図９の設備メニュー６
５２から人アイコンを選択すると、図１０の画面６５１
を表示部３に表示する。図１０では、建物の内部に人が
追加される。人１の特性の入力を受け付ける。入力する
項目は、冷房を入れる気温と暖房を入れる気温である。
すなわち、冷房を入れる気温以上に建物内の気温が上昇
すると、冷房が入り、暖房を入れる気温以下に建物内の
気温が低下すると、暖房が入る。ここでも、参考データ
として、図１７に示すデータが、参考データ表示部６５
５として表示される。

【００５０】なお、ここでは、設定されていないが、こ
の他に、例えば、照明の設定がある。照明のために増加
する熱量のデータが、例えば、図１６に示すように、予
め与えられている。このデータも、参考データとして表
示されることができる。

【００５１】ステップ６１０では、ステップ６０５−ス
テップ６０９で設定した、各設備の特性を表示部３に一
覧表示する。表示内容は、ステップ６０５からステップ
６０９で設定した、各設備名称とその特性値である。ス
テップ６１１では、設定完了か否かの入力を受け付け
る。すなわち、ここでは、ステップ６１０で表示した内
容でよいか否かを操作者が判定し、設定内容でよけれ
ば、設定完了を入力する。その結果、ステップ６１２に
より、設定した電力消費モデルのファイル名称の入力を
入力部１より受け付ける。

【００５２】ステップ６１３にて、モデル構築部６は、
電力消費モデルデータベース１３に、入力したファイル
名称で電力消費モデルを格納する。電力消費モデルデー
タベース１３のファイルは、図１８のように、モデル名
称毎に設けられる。各ファイルには、それぞれ、図１９
に示すようなデータが格納される。図１９において、採
用日数のデータは、新規に作成した場合、ゼロである。
各設備の数の後に、その設備の特性データが格納され
る。

【００５３】ステップ６１３が終了すると、切替部４
は、制御部２とモデル構築部６との接続を切り、表示部
３に、モード選択する初期画面を表示して、メニュー選
択待ち状態となる。

【００５４】一方、ステップ６０２で、過去の電力消費
モデルを読み込む場合は、ステップ６１５に進む。ステ
ップ６１５では、電力消費モデルデータベース１３に登
録されている電力消費モデル名称と、その電力消費モデ
ルを採用した日の一覧を読み出して、表示部３に表示す
る。ステップ６１６で、表示された電力消費モデル名称
を選択すると、ステップ６１７では、選択された電力消
費モデル名称のファイルを電力消費モデルデータベース
１３より読み込む。読み込んだ後は、ステップ６１０に
て、特性を表示部３に表示する。以後の処理は、既に述
べたように、図３のフローにより処理される。また、ス
テップ６１１で設定内容を変更したい場合は、ステップ
６１４で入力部１により、モデルを変更、追加する。

【００５５】ステップ６１４の詳細を図４に示す。図４
において、ステップ６１８では、モデル構築部６は、図
１０で示した設備メニューと、既に作成した電力消費モ
デルとを表示部３に表示させる。この表示したモデルに
対して、ステップ６１９では、モデルを変更するかどう
かの操作者の選択を受け付ける。ここで、モデル構成を
変更することが選択された場合は、ステップ６２０に進
みむ。ステップ６２０では、ステップ６１８で表示した
モデルに対して、既に作成してある建物の中の設備を選
択する。既に特性が設定されているので、この設定済み
の値が表示される。例えば、図６の表示画面では、既に
設定してある建物面積の数値が表示される。ステップ６
２１では、対象としている項目を選択すると、設備デー
タを表示する。図６の例では、建物毎の建物容積のデー
タである。ステップ６２３では、既に設定してある設定
値および表示させた設備データを基に、操作者による設
備特性の修正入力を入力部１より受け付ける。

【００５６】また、ステップ６１９で、モデルを変更し
ないで、設備を追加することが選択された場合は、ステ
ップ６２４からステップ６２５へ移る。ステップ６２５
では、ステップ６０５−ステップ６０９と同様にして、
設備を追加し、その特性を入力する。設備を削除する場
合は、ステップ６２７にて、該当する設備を選択し、ス
テップ６２８にて削除する。

【００５７】以上により、電力消費モデルが作成できる
ことになる。現時点では、電力需要の変化に最も影響を
与える要因として、エアコンを取り上げたが、例えば、
太陽熱を利用することにより発電する設備の影響が大き
くなれば、今後、新種の設備として、エアコンをモデル
化した方法を用いて、追加することができる。

【００５８】次に、室内気温予測モードについて、図
１、図２および図２０から図２７を用いて説明する。室
内気温予測モードを選択する動作を図１および図２を用
いて、また、室内気温予測部７の処理を図２０から図２
７を用いてそれぞれ説明する。

【００５９】室内気温予測モードとするために、操作者
は、図２に示すように、表示部３に表示された動作モー
ド設定領域３１５のメニュー「１．データベース編
集」、「２．モデル構築」、「３．室内気温予測」、
「４．需要分析」、「５．需要予測」、「６．評価」か
ら、入力部１より、「３」（番号のみ）を入力して、室
内気温予測モードを選択する。このモード信号は、制御
線Ｄ１１を通して、制御部２に送信される。制御部２
は、入力部１から入力されたモードが室内気温予測モー
ドと一致するか判定し、一致すると判断した場合は、切
替部４に、スイッチ回路４ａが室内気温予測部７を選択
するよう指示して、室内気温予測部７とデータベース１
１とを接続させる。これにより、室内気温予測部７が動
作するための接続が完了する。

【００６０】この接続関係は、室内気温予測部７の処理
が終了し、室内気温予測部７が処理終了の信号を制御線
Ｓ７１、Ｄ３１経由で制御部２に送信するまで続く。制
御部２は、室内気温予測部７から処理終了の信号を受信
すると、制御線Ｄ３１によりスイッチ回路４ａを切り、
制御部２と室内気温予測部７との接続を切る。このと
き、制御部２は、処理部５−１０のいずれとも接続され
ていない。これにより、入力部１から新たな動作モード
を入力しない限り、処理部５−１０は動作することはな
い。

【００６１】次に、室内気温予測部７の処理について説
明する。図２０は室内気温予測部７の処理動作のフロー
を示す。室内気温予測部７では、モデル構築部６で作成
した電力消費モデルを基に、建物内部の気温（室内気
温）を予測する。制御部２と室内気温予測部７とがスイ
ッチ回路４ａにより接続されると、室内気温予測部７
は、図２０の処理フローに従って動作する。ステップ７
０１では、室内気温を予測する日付けの入力を、入力部
１を介して受け付ける。ステップ７０２では、室内気温
予測部７は、電力消費モデルデータベースの既に格納し
てある電力消費モデル名称とその電力消費モデルを採用
した日の一覧とを表示部３に表示する。これにより、操
作者は、表示部３に表示された採用日を参考にして、電
力消費モデル名称を選択することができる。入力部１を
用いた操作者による選択を受け付ける。例えば、電力消
費モデルは、１日毎に大きく変化することはないので、
一般的には、至近日で採用した電力消費モデル名称を採
用することになる。

【００６２】ステップ７０４では、選択した電力消費モ
デル名称のデータを電力消費モデルデータベース１８よ
り読み込む。ステップ７０５では、室内気温の初期値Ｔ
in（０）を入力部１より設定する。ステップ７０６で
は、図２１に示す予想気象データベース１５からデータ
を読み込む。予想気象データベース１５には、気象関連
の予想データ、例えば、気温、日射、湿度、不快指数、
気圧、風速、風向が、それぞれファイルとして格納され
ている。これらのファイルは、全体としてツリー構造を
構成している。例えば、気温のファイルは、気温のファ
イルの下には年のファイルがあり、年のファイルの下に
は月のファイルがあり、ツリー構造を持っている。他の
予想項目も同様の構造をしている。図２２は予想気温の
１月分のファイルデータの例を示す。各時刻の気温、１
日の最高、最低気温および曜日が格納されている。図２
３は予想日射の例である。

【００６３】ステップ７０６では、室内気温予測部７
は、図２２、図２３の室外気温、日射量を読み込む。こ
こで、室外気温とは、百葉箱の中で観測する、直射日光
が当たらない状態での気温とする。

【００６４】ステップ７０７では、室内気温を予測す
る。ここでは、電力消費モデルが、建物数１、建物の熱
容量Ｃ、壁の熱伝達率Ｋ1、窓の熱伝達率Ｋ2、光透過率
ｗ、エアコン特性をｆ（設定気温と室内気温の気温差に
比例とする）、人の冷房設定気温Ｔh（ｔ）とする。ま
た、ｔは時刻、Ｑinは外部から建物に入ってくる熱、Ｑ
outは建物から外部に排出される熱、Ｔoutは室外気温、
Ｔinは室内気温、ｑは日射とすると、熱の入出力より、
式（１０）から式（１３）により、各時刻の室内気温Ｔ
inを予測することができる。

【００６５】

【数１０】 Ｑin（ｔ）＝（Ｋ1＋Ｋ2）×（Ｔout（ｔ）−Ｔin（ｔ））＋ｗ×ｑ（ｔ） ……（１０）

【００６６】

【数１１】 Ｑout（ｔ）＝ｆ×（Ｔin（ｔ）−Ｔh（ｔ））……（１１）

【００６７】

【数１２】 ΔＴin（ｔ）＝（Ｑin（ｔ）−Ｑout（ｔ））／Ｃ……（１２）

【００６８】

【数１３】 Ｔin（ｔ＋１）＝Ｔin（ｔ）＋ΔＴin（ｔ）……（１３） 上記は、冷房が入る例を示している。冷房が入るのは、
室内気温Ｔinが冷房設定気温Ｔhより高い場合である。
従って、式（１１）が負となる場合は、Ｑoutはゼロに
する。暖房が入る場合も同様にして、室内気温予測を予
測することができる。

【００６９】ステップ７０８では、１月分の室内予想気
温を、図２５に示すデータ構成でファイルのように、室
内気温予測データベース１６に格納する。すなわち、予
測した各時刻の室内気温、最高気温、最低気温、曜日、
採用した電力消費モデル名称および室内気温の初期値を
室内気温予測データベース１６に格納する。室内気温以
外のデータをも、データベース１６に格納する理由は、
再度室内気温を予測するとき、同じ状態を再現できるよ
うにしておくためである。室内気温予測気温データベー
ス１６は、図２４に示すファイル構成になっており、ス
テップ７０１で入力した年月日に室内予測気温等を格納
する。

【００７０】ステップ７０９では、予測した室内気温を
表示部３に表示させて、電力消費に影響を及ぼすと考え
られる項目を操作者に提示する。提示する項目として、
室内気温を予測した年月日、予測した室内気温の時間変
化、室外気温の時間変化、最高気温とその発生時刻、最
低気温とその発生時刻、日射量の時間変化、建物への入
熱の時間変化および建物から排出する熱の時間変化であ
る。図２６、図２７に出力画面の例を示す。図２６で
は、予測した室内気温の時間変化、および、室外気温の
時間変化がグラフで示される。また、図２７では、日射
量の時間変化、建物への入熱の時間変化および建物から
排出する熱の時間変化がグラフで示される。これらのグ
ラフにより、室内温度および室外温度の時間変化と、入
熱および排熱の変化、ならび、それらに対する日射の影
響が、容易に把握ができる。

【００７１】ステップ７０９が終了すると、切替部４
は、制御部２と室内気温予測部７との接続を切り、表示
部３にモード選択する初期画面を表示して、メニュー選
択待ち状態となる。以上により、室内気温を予測するこ
とができることになる。

【００７２】次に、需要分析モードについて、図１、図
２および図２８から図４０を用いて説明する。需要分析
モードを選択する動作を図１を用いて、また、需要分析
部８の処理を図２８から図３８を用いてそれぞれ説明す
る。

【００７３】需要分析モードとするために、図２に示す
ように、表示部３に表示された動作モード設定領域３１
５のメニュー「１．データベース編集」、「２．モデル
構築」、「３．室内気温予測」、「４．需要分析」、
「５．需要予測」、「６．評価」から、入力部１より、
「４」（番号のみ）が入力されると、制御部２は、需要
分析モードを選択する。このモード信号は制御線Ｄ１１
を通して、制御部２に送信される。制御部２は、入力部
１から入力されたモードが需要分析モードと一致するか
否か判定し、一致すると判断した場合は、切替部４に、
スイッチ回路４ａが需要分析部８を選択するよう指示し
て、需要分析部８とデータベース１１とを接続させる。
これにより、需要分析部８が動作するための、各処理部
との接続が完了する。

【００７４】この接続関係は、需要分析部８の処理が終
了し、需要分析部８が処理終了の信号を制御線Ｓ８１、
Ｄ３１経由で制御部２に送信するまで続く。制御部２
は、需要分析部８から処理終了の信号を受信すると、制
御線Ｄ３１によりスイッチ回路４ａを切り、制御部２と
需要分析部８との接続を切る。このとき、制御部２は処
理部５−１０のいずれとも接続されていない。これによ
り、入力部１から新たな動作モードを入力しない限り、
処理部５−１０は動作することはない。

【００７５】次に、需要分析部８の処理およびこの処理
に伴う表示部３の出力画面について説明する。需要分析
する時間帯等はいつでもよいが、ここでは、需要予測で
最も重要である最大電力需要を予測するものとする。他
の時間帯、最小電力についても、同様の処理により、分
析できる。

【００７６】図２８は需要分析部８の処理動作のフロー
を示す。需要分析部８では、室内気温予測部７で予測し
た室内予測気温と過去の電力需要実績との関係を求め
る。制御部２と需要分析部８がスイッチ回路４ａにより
接続されると、需要分析部８は図２８の処理フローに従
って動作する。

【００７７】ステップ８０１では、需要を分析する期
間、すなわち、入力部１からの、初日と最終日との入力
を受け付ける。ステップ８０２では、室内予測気温デー
タベース１６から需要分析期間の室内予測気温を読み込
む。ステップ８０３では、気象実績データベース１４よ
り、需要分析期間の室外気温実績を読み込む。ここで、
気象実績データベース１４のファイル構成は、図２９に
示すようになっている。気象実績データベース１４は、
予想気象データベース１５と同じ項目が格納されてい
る。図３０は、室外気温の１月分の実績の例で、各時刻
の気温、最高気温、最低気温および曜日が格納されてい
る。また、図３１は、日射量の１月分の実績の例であ
り、各時刻の日射量、最大日射量、最小日射量である。

【００７８】ステップ８０４では、電力需要実績データ
ベース１８より、需要分析期間の需要実績を読み込む。
ここで、需要実績データベース１８のファイル構成は、
図３２に示すように、ツリー構造となっている。図３３
は、需要実績の１月分の例で、各時刻の需要、最大需
要、最小需要および曜日が格納してある。

【００７９】ステップ８０５では、データベースから読
み込んだ室内予測気温、室外気温および需要実績を用い
て、需要実績と室内気温、室外気温の関係を求める。こ
こでは、需要実績Ｐを室外気温と室内気温の関数で表し
たとき、需要実績と予測値との平均的な偏差を最小とす
るように、回帰分析を用いる。ここで、需要予測値Ｐf
を室外気温Ｔoutと室内気温Ｔinの一次回帰式で表現す
ると、式（１４）で表される。このときの誤差Ｅを式
（１５）で表す。

【００８０】

【数１４】Ｐf＝ａ×Ｔout＋ｂ×Ｔin＋ｃ……（１５）

【００８１】

【数１５】Ｅ＝Ｐf−Ｐ……（１６） ここでは、気象データのうち室外気温と室内気温という
変数を用いたが、分析に用いる変数は、変更可能であ
る。また、どの時間のデータを使用するかは、種々考え
られる。例えば、電力需要は最大を用い、室内気温は人
の活動が開始され、エアコンのスイッチが入り始める９
時または１０時の気温を用い、室外気温は最高気温を用
いるものとする。他の分析方法として、需要実績を教師
データとして、入力を室内気温、室外気温としたニュー
ラルネットを用いることもできる。

【００８２】ステップ８０６では、回帰分析した結果を
表示部３に出力する。ここで、分析する曜日は、月曜日
から金曜日までの祝祭日を除く平日とする。この理由
は、土、日曜日は、電力需要が平日に比べて減少し、平
日と一緒に分析しても意味をなさないためである。平日
であるかどうかは、ステップ８０４で読み込んだ需要実
績データベース１８の曜日の欄のデータを用いて判定す
る。ここで、祝祭日の場合の曜日の欄は、曜日ではなく
「祝」が記入されている。

【００８３】出力画面の例を、図３４−図３７に示す。
図３４は需要と室内気温の関係、図３５は需要と室外気
温の関係、図３６は需要、室内外気温の推移、図３７は
室内気温と予測誤差の関係（誤差の最大値、その年月
日、平均誤差も並記）をそれぞれ示す。図３８は室内気
温と予測誤差を表形式で表示する。この状態で、操作者
は、図３８の表示データを基に、予測誤差が大きく、不
採用のデータがあるかどうか判断する。

【００８４】ステップ８０７では、不採用データの有無
を判定する。この判定は、予め定めた基準値と比較する
ことにより行なう。例えば、誤差の標準偏差をσとする
と、異常と判断する基準を、２σとし、それ以上の場
合、「異常」と判断するようにすることができる。不採
用データがある場合は、ステップ８０８では、需要分析
部８は、その日の需要は異常データであると判断とし
て、分析データから取り除く。また、需要分析部８は、
異常と判断されたデータについて、図３８に示すよう、
チェックを付した状態を表示する。

【００８５】また、操作者が、異常と判断して、分析デ
ータから取り除くこともできる。この場合、図３８に示
す表示画面８５１の表示を用いて、不採用データの有無
の入力を受け付ける。すなわち、「不採用あり」および
「不採用なし」のアイコンを表示画面８５１に表示し
て、不採用の有無に応じて該当するアイコンをマウス１
ｂで指示することにより行なえる。不採用データがある
場合は、該当データについてのチェックを受け付ける。
これは、マウス１ｂで指示することにより行なえる。

【００８６】異常データを取り除いた後、再度、ステッ
プ８０５に戻って、分析することになる。ステップ８０
７で不採用データがない場合は、ステップ８０９に進
み、分析期間を変更するかどうかを判断する。分析期間
の変更がなければ、ステップ８１０で、分析結果である
需要予測モデルを格納する年月日の入力を受け付ける。
この年月日の需要を予測するときに、この需要予測モデ
ルを使用することになる。ステップ８１１で分析した需
要予測モデルを、需要予測モデルデータベース１７に格
納する。需要予測モデルデータベース１７は、図３９に
示すファイル構成を有する。すなわち、上述した他のデ
ータベースと同様に、ツリー工ぞを有する。

【００８７】図４０は需要予測モデルのファイルデータ
の例である。ファイルデータには、変数の数、変数名、
次数、係数、分析期間、不採用日、需要予測値および低
下率が格納されている。この処理段階では、まだ、需要
予測値と低下率は格納されていない。ここで、低下率と
は、平日の需要に対する土曜日、日曜日、祝祭日の重要
の低下率である。平日の場合は、低下率は１．０とな
る。

【００８８】ステップ８１０で入力する年月日が土、日
曜日又は祝祭日であっても、ステップ８０５では、平日
のデータについて分析する。ステップ８０９で分析期間
を変更する場合は、最初のステップ８０１に戻って、再
度分析期間を入力することになる。ステップ８１０が終
了すると、切替部４は、モード選択部２と需要分析部８
との接続を切り、表示部３にモード選択する初期画面を
表示して、メニュー選択待ち状態となる。以上により、
電力需要と室外気温、室内気温の関係を分析できる。

【００８９】次に、需要予測モードについて、図１、図
２、および、図４１から図４２を用いて説明する。需要
予測モードを選択する動作を図１および図２を用いて、
また、需要予測部９の処理を図４１と図４２を用いて、
それぞれ説明する。

【００９０】需要分析モードとするために、表示部３
に、図２に示す動作モード設定領域３１５を表示し、操
作者からの選択入力を受け受ける。すなわち、操作者
は、表示されたメニュー「１．データベース編集」、
「２．モデル構築」、「３．室内気温予測」、「４．需
要分析」、「５．需要予測」、「６．評価」から、入力
部１より、「５」（番号のみ）を入力して、需要予測モ
ードを選択する。入力部１に入力された、この「５」を
選択するモード信号は、制御線Ｄ１１を通して、制御部
２に送信される。

【００９１】制御部２は、入力部１から入力されたモー
ドが需要予測モードと一致するか判定し、一致すると判
断した場合は、スイッチ回路４ａが需要予測部９を選択
するように切替部４に、指示して、需要予測部９とデー
タベース１１とを接続する。これにより、需要予測部９
が動作するための、各処理部との接続が完了する。この
接続関係は、需要予測部９の処理が終了し、需要予測部
９が処理終了の信号を制御線Ｓ９１、Ｄ３１経由で制御
部２に送信するまで続く。制御部２は、需要予測部９か
ら処理終了の信号を受信すると、制御線Ｄ３１によりス
イッチ回路４ａを切り、制御部２と需要予測部９との接
続を切る。このとき、制御部２は処理部５−１０のいず
れとも接続されていない。これにより、入力部１から新
たな動作モードを入力しない限り、処理部５−１０は動
作することはない。

【００９２】次に、需要予測部９の処理、および、この
処理に伴う表示部３の出力画面について説明する。図４
１は需要予測部９の処理動作のフローを示す。需要予測
部９では、室内気温予測部７で予測した室内予測気温
と、予想気象データベース１５の予想気温と、需要分析
部８で分析した需要と気温の関係とを用いて、電力需要
を予測する。制御部２と需要予測部９とがスイッチ回路
４ａにより接続されると、需要予測部９は、図４１のフ
ローに従って動作する。

【００９３】ステップ９０１では、入力部１からの、需
要を予測する年月日の入力を受け付ける。ステップ９０
２では、ステップ９０１で入力された需要予測をする年
月日を基に、需要予測モデルデータベース１７から当該
日の需要予測モデルのデータを読み込む。ここで使用す
るデータは、変数名称、次数および係数である。これら
の需要予測モデルは、需要分析部８により、１日毎に作
成してある。

【００９４】ステップ９０３では、予想気象データベー
ス１５より、予測対象日の各時刻のデータ、すなわち、
予想気温、最高気温、最低気温および予想日射を読み込
む。ステップ９０４では、室内予測気温データベース１
６より、予測対象日の各時刻の室内予測気温、最高気
温、最低気温および曜日を読み込む。

【００９５】ステップ９０５では、ステップ９０２で読
み込んだ需要予測モデルに、ステップ９０３、ステップ
９０４で読み込んだデータを代入して、電力需要を予測
する。ここで、読み込んだ需要予測モデルが、変数３、
室外最高気温の次数１、室内気温の次数１および定数と
なる場合には、式（１４）に変数の値を代入すれば、電
力需要予測値を計算できる。需要予測モデルに次数およ
び変数名が格納されているので、例えば、日射量の変数
が加わり、変数の数が４に増加した場合も、ステップ９
０３、ステップ９０４で読み込んだデータを変数に代入
することにより、需要予測できる。ステップ９０５で
は、予測対象日が平日であるとして、電力需要を計算す
る。

【００９６】ステップ９０６では、平日以外に対応する
ために、非平日の平日に対する需要の低下率の入力を入
力部１を介して受け付ける。この需要の低下率は、平日
の場合は１．０であるが、電力需要の低下する土、日曜
日および祝祭日では、１より小さい値を入力する。気象
実績のデータを基に、需要予測した需要と実績需要との
比率をもとに、低下率を設定する。例えば、土曜日の需
要を予測する場合は、需要実績がある至近の土曜日の需
要と需要予測モデルで平日とした場合の需要との比率を
用いる。これについては、評価部１０の説明においても
説明する。

【００９７】ステップ９０７では、ステップ９０５、ス
テップ９０６での計算結果、使用した電力需要予測モデ
ルおよび予想気象データ、室内予想気温等を表示部３に
表示させる。表示画面の例を、図４２に示す。図４２で
は、需要予測値、予測対象日の年月日、回帰式（係
数）、低下率、室内気温および室外気温を表示してい
る。

【００９８】ステップ９０８では、予測した結果をデー
タベースに格納するかどうか判定する。格納する場合
は、ステップ９０９に移って、需要予測モデルデータベ
ース１７に、予測対象日の需要予測結果を格納する。こ
こでは、ステップ９０２で読み込んだデータに、需要予
測値と低下率とを新たに追加する。ステップ９０２で既
に需要予測値と低下率とが格納されている場合は、ステ
ップ９０９により、上書きされて、需要予測値と低下率
とは変更されることになる。また、ステップ９０９で予
測した需要予測値を格納しない場合は、ステップ９０６
に移って、低下率を再入力することになる。このため、
平日の場合は、ステップ９０８からステップ９０６へ移
ることはない。

【００９９】ステップ９０９が終了すると、切替部４
は、制御部２と需要予測部９との接続を切り、表示部３
にモード選択する初期画面を表示して、メニュー選択待
ち状態となる。以上により、電力需要と室外気温、室内
気温の関係を分析できる。

【０１００】次に、評価モードについて、図１、図２、
および、図４３から図４６を用いて説明する。評価モー
ドを選択する動作を図１および図２を用いて、評価部１
０の処理を図４３から図４６を用いて、それぞれ説明す
る。

【０１０１】評価モードとするために、操作者は、表示
部３の動作モード設定領域３１５に表示されたメニュー
「１．データベース編集」、「２．モデル構築」、
「３．室内気温予測」、「４．需要分析」、「５．需要
予測」、「６．評価」から、入力部１より、「６」（番
号のみ）を入力して、評価モードを選択する。入力部１
入力された「６」を選択するモード信号は、制御線Ｄ１
１を通して、制御部２に送信される。制御部２は、入力
部１から入力されたモードが評価モードと一致するか判
定し、一致すると判断した場合は、切替部４にスイッチ
回路４ａを評価部１０側に倒して、評価部１０とデータ
ベース１１とを接続する。これにより、評価部１０が動
作するための、各処理部との接続が完了する。

【０１０２】この接続関係は、評価部１０の処理が終了
し、評価部１０が処理終了の信号を制御線Ｓ１０１、Ｄ
３１経由で制御部２に送信するまで続く。制御部２は、
評価部１０から処理終了の信号を受信すると、制御線Ｄ
３１によりスイッチ回路４ａを切り、制御部２と評価部
１０との接続を切る。このとき、制御部２は処理部５−
１０のいずれとも接続されていない。これにより、入力
部１から新たな動作モードを入力しない限り、処理部５
−１０は動作することはない。

【０１０３】次に、評価部１０の処理（およびこの処理
に伴う表示部３の出力画面）について説明する。図４
３、図４４、図４５は、評価部１０の処理動作のフロー
を示す。室内気温予測部７および需要予測部９では、予
想気象をもとに、室内気温および電力需要を予測してい
る。しかし、需要予測結果を評価するには、気象実績を
用いて電力需要を予測し、電力需要実績と比較すること
も必要である。制御部２と評価部１０とがスイッチ回路
４ａにより接続されると、評価部１０は、図４３、図４
４、図４５のフローに従って動作する。

【０１０４】ステップ１０１では、需要予測結果を分析
する期間、すなわち、分析開始年月日と終了年月日を入
力部１より入力する。次に、ステップ１０２では、予想
気象データを使用した電力需要予測の誤差を評価する
か、または、気象実績データを使用した電力需要予測の
誤差を評価するかどうか判定する。予想気象データを使
用する場合は、ステップ１０３に移る。ステップ１０３
では、予想気象データベース１５より、ステップ１０１
で入力した分析期間の予想気温、日射量等を読み込む。
ステップ１０４では、気象実績データベース１４より、
ステップ１０１で入力した分析期間の気温実績、日射量
等を読み込む。またステップ１０５では、需要予測モデ
ルデータベース１７より、ステップ１０１で入力した分
析期間の予想気象を用いた需要予測値を読み込む。ステ
ップ１０６では、電力需要実績データベース１８より、
ステップ１０１で入力した分析期間の電力需要実績を読
み込む。

【０１０５】ステップ１０７では、ステップ１０３−ス
テップ１０６で読み込んだデータをもとに予測結果を評
価する。需要予測部９で需要予測をする場合は、１日毎
なので、１日毎の予測結果の評価が可能である。この場
合は、日毎の予測誤差の大小の評価となる。これを、さ
らに長い期間に渡って評価することもできる。すなわ
ち、１週間、１０日、１月など、少し長い分析期間の予
測誤差を評価することによって、予測結果の傾向を掴む
ことができる。この評価指標を与えるものとして、分析
期間の日々の需要実績と需要予測値との差（予測誤
差）、予測誤差の平均、分散、最大誤差等があり、ステ
ップ１０７では、これらを計算する。

【０１０６】次に、ステップ１０８では、ステップ１０
７で計算した結果およびステップ１０３−ステップ１０
６で読み込んだデータを表示部３に表示する。この表示
画面の例を図４６に示す。この図では、予測結果を評価
できるように、分析期間、標準偏差σ、絶対平均誤差、
最大誤差および２σの各データと、気温の予測誤差の日
々の変化、および、電力需要の予測誤差の日々の変化を
それぞれ示す分布図とが表示される。これにより、予想
気象による需要予測誤差の評価が終了する。

【０１０７】次に、ステップ１０２で、実績気象を用い
たステップ１０９に移る場合について説明する。ステッ
プ１０９では、実績気象を用いて室内気温を予測する。
ステップ１０９の詳細処理フローを図４４に示す。さら
にステップ１１０では、ステップ１０９で予測した室内
気温を基に電力需要を予測し、予測結果を評価する。ス
テップ１１０の詳細処理フローを図４５に示す。

【０１０８】ステップ１１１では、分析期間の室内気温
予想データベース１６のデータを読み込む。ここでは、
室内気温予測部７で予想気象を用いた室内気温予測を実
績気象を用いたときに再現するために必要なデータを読
み込む。そのため、ここでは、室内気温の初期値を読み
込む。次に、ステップ１１２では、電力消費モデルデー
タベース１３から、建物、壁、窓、エアコン等の特性を
含む電力消費モデルと、このモデルを採用した日とを読
み込む。ステップ１０３では、気象実績データベース１
４より、気温実績、日射量、湿度等の全ての項目を読み
込む。これらの読み込んだデータを基に、実績気象によ
り室内気温を予測する。

【０１０９】ステップ１１４では、分析期間の初日をＤ
ａｙに代入する。次に、ステップ１１５では、Ｄａｙ日
の室内気温を予測する。電力消費モデルデータベース１
３で読み込んだ各電力消費モデルの採用日からＤａｙ日
で採用した電力消費モデルを用いて、室内気温を予測す
る。例として、室内気温の初期値Ｔin（０）とし、電力
消費モデルが、建物数１、建物の熱容量Ｃ、壁の熱伝達
率Ｋ1、窓の熱伝達率Ｋ2、および、光透過率ｗであり、
エアコン特性をｆ（設定気温と室内気温の気温差に比例
とする）、人の冷房設定気温Ｔh（ｔ）とする。また、
ｔは時刻、Ｑinは外部から建物に入ってくる熱、Ｑout
は建物から外部に排出される熱、Ｔoutは室外気温、Ｔi
nは室内気温、ｑは日射とする。そこで、熱の入出力よ
り、既に示した式（１０）から式（１３）を用いて、各
時刻の室内気温Ｔinを予測することができる。

【０１１０】ステップ１１６では、Ｄａｙ日の予測した
室内気温を、室内気温予測データベース１６の実績気温
の下に格納する。ステップ１１７では、予測した室内気
温を表示部３に表示する。電力消費に影響を及ぼすと考
えられる項目を操作者に提示する。提示する項目は、室
内気温予測部７の処理７０９と同じく、図２６、図２７
に示したように室内気温を予測した年月日、予測した室
内気温の時間変化、室外気温の時間変化、最高気温とそ
の発生時刻、最低気温とその発生時刻、日射量の時間変
化、建物への入熱の時間変化および建物から排出する熱
の時間変化である。ステップ１１７が終了すると、ステ
ップ１１８では、予測日の日付を１日増加させて、Ｄａ
ｙ日を（Ｄａｙ＋１）日に変更する。

【０１１１】ステップ１１９では、Ｄａｙ日が分析期間
終了日より後かどうか判定し、分析期間終了日より後の
場合は、ステップ１０９の実績気象により室内気温予測
の処理は終了する。また、Ｄａｙ日が分析期間以前の場
合は、ステップ１１５に戻り、Ｄａｙ日の室内気温を予
測する処理となる。ステップ１０９が終了すると、次に
ステップ１０９で実績気象により予測した室内気温と実
績気象により、ステップ１１０で電力需要を予測し、評
価する。

【０１１２】ステップ１２０では、需要予測モデルデー
タベース１７より、変数名称、次数、係数および低下率
を読み込む。さらに、ステップ１２１では、気象実績デ
ータベース１４より、分析期間の気温実績、日射量、湿
度等の実績気象の全ての項目と曜日を読み込む。ステッ
プ１２２では、分析期間の初日をＤａｙに代入する。

【０１１３】ステップ１２３では、ステップ１２０で読
み込んだ需要予測モデルに、ステップ１２０、ステップ
１２１で読み込んだデータと、ステップ１１５で予測し
た室内気温とを代入して、電力需要を予測する。ここで
は、需要予測部９のステップ９０５で説明した例と同じ
く、需要予測モデルが、変数３、室外最高気温の次数
１、室内気温の次数１および定数となる場合とする。こ
の場合には、ステップ９０５と同様に式（１４）に変数
の値を代入すれば、平日での電力需要予測値を計算でき
る。平日以外の日にも対応するために、平日での電力需
要予測値に需要予測モデルデータベース１７で読み込ん
だ低下率を掛けて、最終的な電力需要予測値となる。

【０１１４】ステップ１２３が終了すると、ステップ１
２４では予測日の日付を１日増加させて、Ｄａｙ日を
（Ｄａｙ＋１）日に変更する。ステップ１２５では、Ｄ
ａｙ日が分析期間終了日より後かどうか判定し、分析期
間終了日より後の場合は、ステップ１０７の予測結果の
評価に移る。また、Ｄａｙ日が分析期間以前の場合は、
ステップ１２２に戻り、Ｄａｙ日の電力需要を予測する
処理となる。

【０１１５】評価部１０の全てのデータ処理が終了する
と、切替部４は、制御部２と評価部１０との接続を切
り、表示部３にモード選択する初期画面を表示して、メ
ニュー選択待ち状態となる。以上により、実績気象を用
いたときの電力需要の予測値の評価ができる。

【０１１６】最後に、データベース編集モードについ
て、図１、図２および図４７を用いて説明する。データ
ベース編集モードを選択する動作を図１および図２を用
いて、また、データベース編集部５の処理を図４７を用
いて説明する。データベース編集モードとするために、
操作者は、表示部３の動作モード表示領域３１５に表示
されたメニュー「１．データベース編集」、「２．モデ
ル構築」、「３．室内気温予測」、「４．需要分析」、
「５．需要予測」、「６．評価」から、入力部１より、
「１」（番号のみ）を入力して、データベース編集モー
ドを選択する。入力部１で選択されたモード信号は、制
御線Ｄ１１を通して、制御部２に送信される。制御部２
は、入力部１から入力されたモードがデータベース編集
モードと一致するか判定し、一致すると判断した場合
は、スイッチ回路４ａによりデータベース編集部５を選
択するように切替部４に指示して、データベース編集部
５とデータベース１１とを接続する。これにより、デー
タベース編集部５が動作するための、各処理部との接続
が完了する。

【０１１７】この接続関係は、データベース編集部５の
処理が終了し、データベース編集部５が処理終了の信号
を制御線Ｓ５１、Ｄ３１経由で制御部２に送信するまで
続く。制御部２は、データベース編集部５から処理終了
の信号を受信すると、制御線Ｄ３１によりスイッチ回路
４ａを切り、制御部２とデータベース編集部５との接続
を切る。このとき、制御部２は処理部５−１０のいずれ
とも接続されていない。これにより、入力部１から新た
な動作モードを入力しない限り、処理部５−１０は動作
することはない。

【０１１８】次に、データベース編集部５の処理につい
て説明する。図４７はデータベース編集部５の処理動作
のフローを示す。データベース編集部５では、データベ
ース１１に格納されているデータを追加、編集する。制
御部２とデータベース編集部５がスイッチ回路４ａによ
り接続されると、データベース編集部５は、図４７のフ
ローに従って動作する。

【０１１９】ステップ５０１では、入力部１からの、編
集するデータベース名称の入力を受け付ける。ステップ
５０２では、入力部１からの、編集するデータベース内
のファイル名称の入力を受け付ける。このファイル名称
は、該当するデータベース内で一意に決まる名称であ
る。ステップ５０３では、該当するファイルのデータを
表示部３に表示する。もし、該当するデータファイルが
ない場合は、新規データファイル名称として、表示する
データはないことになる。ステップ５０４では、表示部
３に表示されたデータを参照しながら、入力部１よりデ
ータの編集、追加をする。該当するファイルの編集が終
了すると、ステップ５０５にて、編集、追加したデータ
ファイルを、ステップ５０１で指定したデータベース名
称に、ステップ５０２で指定したデータベース名称で格
納する。

【０１２０】ステップ５０６では、同一データベース内
に編集、追加すべきファイルがある場合は、ステップ５
０２に移り、ファイル名称を入力することになる。同一
データベース内に編集、追加すべきファイルがない場合
は、ステップ５０７に移り、他のデータベースに編集、
追加すべきファイルがあるか否か判定する。他のデータ
ベースに編集、追加するファイルがある場合は、ステッ
プ５０１に移り、データベース名称を入力することにな
る。他のデータベースに編集、追加すべきファイルがな
い場合は、データベース編集部５のデータ処理が終了す
る。データベース編集部５のデータ処理が終了すると、
切替部４は、制御部２とデータベース編集部５との接続
を切り、表示部３にモード選択する初期画面を表示し
て、メニュー選択待ち状態となる。

【０１２１】以上により、各データベースに必要なデー
タ項目を初期データとして、格納できるし、既に格納し
ているデータ項目を編集できることになる。これによ
り、処理部６−処理部１０のデータ処理で必要なデータ
を参照できることになる。

【０１２２】以上では、１日の最大電力需要の例につい
て説明したが、最大電力需要以外の電力需要、例えば、
最小電力需要についても同様の方法で室内気温を用いた
予測ができる。式（２）、式（３）の回帰分析では、最
高気温、室内気温を用いたが、気象データ６に格納して
ある最低気温、湿度、天気等を加えて回帰分析し、需要
予測においても、これらの気象データを用いて電力需要
を予測することができる。また、モデル構築部６のデー
タ処理では、建物にエアコンを設置する例を説明した
が、エアコンを設置しない電力消費モデルを作成すれ
ば、エアコンにより熱の排出がない場合の室内気温を予
測することができる。室外気温は、百葉箱での気温であ
り、直接太陽光（日射）が当たらない状態での気温であ
る。実際に人が活動している建物では、太陽光による室
内気温の上昇があるので、ここでエアコンが無い条件で
予測した室内気温を室外気温とすることにより、人が活
動してる建物内の気温を用いて、電力需要を予測するこ
ともできる。

【０１２３】次に、室内気温が実績の場合について、図
１、図２、図４８を用いて説明する。この場合は、実際
に存在する建物に必要なセンサを取り付けて、室内気温
の実績値を収集するとともに、この室内気温と室内気温
予測部７の予測値とが一致するように、モデル構築部６
の電力消費モデルを作成することを支援する。このよう
な背景には、今後、通信用のケーブルが光ファイバーに
代わり、膨大な伝送データを各建物から収集できる環境
に変わることがある。同時に、エアコンは、室内気温を
観測して温度制御するための気温センサを備えており、
この気温センサを利用することにより、新たな気温セン
サを付けなくても、建物の室内気温を実測できることが
ある。

【０１２４】各処理部の動作は、基本的には第一の実施
例と同様である。変更部分についてのみ、ここでは説明
する。最初に構成について図１を用いて説明する。図１
では、切替部４と接続できる処理部として、室内気温収
集部１９が追加されている。これに伴い、切替部４と室
内気温収集部１９とを接続するバスＳ１９が追加されて
いる。バスＳ１９は、信号線Ｓ１９１とデータバスＳ１
９２とを有する。また、データベース１１では、室内実
績気温データベース２０が追加されている。各建物に
は、データ計測部２１-11−２１-nkが設置されている。
各データ計測部２１には、室内の気温を計測する気温セ
ンサ２２、室外の気温を計測する気温センサ２３、およ
び、電力消費Ｐａを計測する電力消費センサ２４を有す
る。室内気温収集部１９は、これらのセンサからデータ
を受け取る。室内気温収集部１９は、光ファイバーから
なる信号伝送線Ｃ11−Ｃnkを通して各データ計測部２１
と接続されている。各データ計測部２１は、室内気温収
集部１９からのデータ送信要求を受け取ると、各センサ
からのデータを整理して、光ファイバーＣ１１を通して
室内気温収集部１９に送信する。

【０１２５】次に、室内気温収集モードについて、図
１、図２および図４８を用いて説明する。室内気温収集
モードを選択する動作を図１および図２を用いて、ま
た、室内気温収集部１９の処理を図４８を用いて説明す
る。

【０１２６】室内気温収集モードとするために、操作者
は、表示部３の動作モード設定領域３１５に表示された
メニュー「１．データベース編集」、「２．モデル構
築」、「３．室内気温予測」、「４．需要分析」、
「５．需要予測」、「６．評価」、「７．室内気温収
集」から、入力部１より、「７」（番号のみ）を入力し
て、室内気温収集モードを選択する。入力部１で選択さ
れたモード信号は、制御線Ｄ１１を通して、制御部２に
送信される。

【０１２７】制御部２は、入力部１から入力されたモー
ドが室内気温収集モードと一致するか否か判定し、一致
すると判断した場合は、スイッチ回路４ａが室内気温収
集部１９を選択するように切替部４に指示して、室内気
温収集部１９とデータベース１１とを接続する。これに
より、室内気温収集部１９が動作するための、各処理部
との接続が完了する。

【０１２８】この接続関係は、室内気温収集部１９の処
理が終了し、室内気温収集部１９が処理終了の信号を、
制御線Ｓ１９１、Ｄ３１経由で制御部２に送信するまで
続く。制御部２は、室内気温収集部１９から処理終了の
信号を受信すると、制御線Ｄ３１によりスイッチ回路４
ａを切り、制御部２と室内気温収集部１９との接続を切
る。このとき、制御部２は処理部５−１０、処理部１９
のいずれとも接続されていない。これにより、入力部１
から新たな動作モードを入力しない限り、処理部５−１
０、処理部１９は動作することはない。

【０１２９】次に、室内気温収集部１９の処理について
説明する。図４８は室内気温収集部１９の処理動作のフ
ローを示す。

【０１３０】ステップ１９０１では、データ計測部２１
のｍ番目のデータを入手するために、ｍに１を代入す
る。ステップ１９０２では、第ｍ番目のデータ計測部２
１-mに計測データを送信するように、要求信号を出力す
る。ステップ１９０３では、データ計測部２１-mが保持
している計測データを受信する。ここで、受け取るデー
タは、計測部の番号、時刻、電力消費量、室内気温およ
び室外気温である。計測データを受け取ると、室内気温
収集部１９は、ステップ１９０４では、データ計測部２
１-mに対して、受信した全ての時刻の電力消費量、室内
気温および室外気温のデータをクリアする。すなわち、
データ数値が無い状態にする。例えば、これらの値が取
り得ない数値、気温ならば９９９度としてもよい。ステ
ップ１９０５では、計測部の番号をｍから（ｍ＋１）に
増加させ、ステップ１９０６では、データ計測部の最後
の番号ｋより小さいかどうか判定する。小さい場合は、
再度ステップ１９０２に移って、次の番号のデータ計測
部にデータ要求信号を出力することになる。ステップ１
９０５で、ｍがデータ計測部２１の最後の番号ｋより大
きい場合は、ステップ１９０７に進む。

【０１３１】ステップ１９０７では、各データ計測部２
１から受信したデータを用いて、室内気温、室外気温の
平均値を計算する。ここで、室内気温の平均値Ｔoutav
を計算するために、計測した各気温の重みを求める。最
も簡単な方法として、気温の総和をデータ計測部２１の
数ｋで割る、すなわち、重みが全て同じとすることが考
えられる。また、計測した電力需要の総和に対する各デ
ータ計測部２１で計測した電力消費量の比率を重みとす
ることもできる。室外気温の平均値Ｔinavも同様にして
計算することができる。

【０１３２】ステップ１９０８では、室内気温と室外気
温の平均値を室内実績気温データベース２０に格納す
る。また、データ計測部２１は、電力消費量、室内気温
および室外気温をあるサンプル周期（例えば１分）で計
測し、１時間毎の平均値を計算し、各時刻の電力消費
量、室内気温および室外気温のデータを保持する。需要
予測が１日１回実施されるとすれば、需要予測のする時
間間隔は最大で２日となるので、２日分、４８時間のデ
ータを保持するものとする。

【０１３３】データ計測部２１は、ステップ１９０２
で、室外気温収集部１９からデータ要求信号がきたとき
は、保持している電力消費量、室内気温および室外気温
のデータを室内気温収集部１９に送信する。また、ステ
ップ１９０４で、保持している電力消費量、室内気温お
よび室外気温のデータをクリアする信号がきたときは、
これらの保持している値をクリアする。

【０１３４】室内気温収集部１９のデータ処理が終了す
ると、切替部４は、制御部２と室内気温収集部１９との
接続を切り、表示部３にモード選択する初期画面を表示
して、メニュー選択待ち状態となる。以上により、各建
物の室内気温および室外気温のデータを収集し、室内実
績気温データベースに格納することができる。

【０１３５】次に、各処理部において、室内気温が予測
の場合と異なる処理部分について、さらに説明する。

【０１３６】データベース編集部５の処理では、室内実
績気温データベース２０が追加されたことにより、この
データベース２０のデータも、追加、編集できるものと
する。評価部１０のステップ１１１とステップ１１２の
間に、室内実績気温データベース２０の室内気温実績と
室外気温実績を読み込む。

【０１３７】また、ステップ１１７で、予測結果を表示
部３に表示する項目として、室内気温実績と室外気温実
績（計測）を追加する。ここで、電力消費モデルにより
予測した室内気温と室内気温収集部１９で計測した室内
気温実績とに相違がある場合は、モデル構築部６の作成
で設定した設備の特性を変更する。変更するとき、予測
した室内気温が実測した室内気温より低いとき、壁、窓
からの熱の入力が小さすぎるとすれば、対処方法にはこ
れらの熱伝達率を大きくすることと、建物の容積を小さ
くすることがあることがわかる。これらの結果は、操作
者がモデル構築部６で設備の特性を設定することを支援
することができる。

【０１３８】電力消費モデルは、電力消費形態、エアコ
ンの販売量の増加など大きく変化がない限り、変化する
ことはない。すなわち、このモデルは、１週間、１０日
または１月程度でしか変わらないはずであり、一度、上
手く設定できれば、一定期間使用できると考えられる。

【０１３９】また、ステップ１１３で、気象実績データ
ベース１４から読み込んだ室外気温実績と、室内実績気
温データベース２０から読み込んだ室外実績気温とに差
がある場合は、気象実績データベース１４の室外気温実
績として、実際に各建物での実績気温を使用した方が、
エアコンの使用状況を的確に反映させることができる。
そこで、予想気象データベース１５と実績気象データベ
ース１４の気温データを各処理部で読み込んで使用する
場合は、気象実績データベース１４から読み込んだ室外
気温実績と室内実績気温データベース２０から読み込ん
だ室外実績気温との差ΔＴの分だけ、予想気象データベ
ース１５と実績気象データベース１４の気温データを各
処理部で読み込んた気温に差ΔＴを加えて使用すること
ができる。

【０１４０】以上では、データ計測部２１で、電力消費
量、室内気温および室外気温をそれぞれ計測している。
しかし、本発明は、これに限定されない。他のセンサを
設けることもできる。例えば、日射量を計測するセンサ
を取り付けて、気象実績データベース１４、予想気象デ
ータベース１５の日射量をデータ計測部２１で計測した
データで補正することができる。各処理部で補正した日
射量を使用することにより、実際に建物に入ってくる日
射を用いて需要予測ができる。

【０１４１】以上のように、室内気温を使用して、同一
時刻における電力需要の最大変動要因であるエアコンの
消費電力を取り込むことにより、電力需要予測精度を向
上できる効果がある。さらに、建物に設置したセンサ情
報を用いることにより、より精度の高い室内気温を予測
する電力消費モデルを作成することができる。また、電
力消費モデルの設備特性を設定するときに、室内気温の
実績を使用することができるので、設備特性の設定する
ための支援ができる。

【０１４２】次に、本発明の第二実施例について、図
２、図４９から図５３を用いて説明する。

【０１４３】第二の実施例は、第一の実施例に対して、
予想気象決定部２５および予想気象収集部２６をさらに
有する。また、予想気象収集部２６には、気象予報源２
７-1−２７-nが接続される。さらに、データベース１１
に、予想気象データベース１５-mを追加したものであ
る。このような背景には、特定地区毎に精度の高い気象
予報が出されるようになっていること、また、種々の主
体、例えば、個人、団体、企業（以下では気象予報源と
呼ぶことにする）が、それぞれ独自に気象予報を出すよ
うになっていることがある。しかも、各気象予報源に
は、それぞれの持味、例えば、夏の気象予報の精度がよ
いとか、雨と予報したときはが精度がよい、ある地域の
気象予報の精度がよいなどがあるので、それを活かした
気象予報が可能となっていることが挙げられる。

【０１４４】電力需要の予測精度を向上するためには、
入手する気象予報の中で、いかに精度の高い気象予報を
選択するかが、重要となる。そこで、図２の出力画面
で、全域をチェックした場合は、全域の気象予報を行な
う気象予報源のデータを使用し、地域をチェックした場
合は、各地域毎の気象予報源のデータを使用することに
する。

【０１４５】第二の実施例の各処理部の動作は、第一の
実施例で示した各処理部の動作と基本的に同様である。
ここでは、変更部分についてのみ説明する。最初に、構
成について図４９を用いて説明する。図４９では、切替
部４と接続できる処理部として、予想気象決定部２５と
予想気象収集部２６が追加されている。これに伴い、切
替部４と予想気象決定部２５とを接続するバスＳ２５
（信号線Ｓ２５１とデータバスＳ２５２）が追加され、
また切替部４と予想気象収集部２６とを接続するバスＳ
２６（信号線Ｓ２６１とデータバスＳ２６２）が追加さ
れている。予想気象収集部２６は、気象予報源２７-m
（ｍは１から気象予報源の数まで）と制御線Ｄ２６１−
ｍ、データバスＤ２６２-mで接続されている。また、デ
ータベース１１では、予想気象データベース１５-mが追
加されている。気象予報源２７-mは制御線Ｄ２６１-mを
通して、予想気象収集部２６からデータ要求信号を受け
取ると、予想気象をデータバスＤ２６２を通して予想気
象収集部２６に送信する。

【０１４６】次に、予想気象収集モードについて、図
２、図４９、図５０および図５１を用いて説明する。予
想気象収集モードを選択する動作を図２および図４９を
用いて説明する。

【０１４７】制御部２は、表示部３の動作モード設定領
域３１５に表示されたメニュー「１．データベース編
集」、「２．モデル構築」、「３．室内気温予測」、
「４．需要分析」、「５．需要予測」、「６．評価」、
「７．予想気象収集」、「８．予想気象決定」の表示が
行なわれる。なお、本実施例では、７．が「室内気温収
集」ではなく、「予想気象収集」である点、および、
「８．予想気象決定」が追加されている点で、第一実施
例とは異なる。なお、第二実施例のメニューは、図２に
おいて図示していない。予想気象収集モードとするため
に、操作者は、これらのメニュー項目から、入力部１よ
り、「７」（番号のみ）を入力して、予想気象収集モー
ドを選択する。入力部１で受け付けられた「７」を選択
するモード信号は、制御線Ｄ１１を通して、制御部２に
送信される。制御部２は、入力部１から入力されたモー
ドが予想気象収集モードと一致するか判定し、一致する
と判断した場合は、スイッチ回路４ａが予想気象収集部
２６を選択するように切替部４に指示して、予想気象収
集部２６とデータベース１１とを接続する。これによ
り、予想気象収集部２６が動作するための、各処理部と
の接続が完了する。

【０１４８】この接続関係は、予想気象収集部２６の処
理が終了し、予想気象収集部２６が処理終了の信号を制
御線Ｓ２６１、Ｄ３１経由で制御部２に送信するまで続
く。制御部２は、予想気象収集部２６から処理終了の信
号を受信すると、制御線Ｄ３１によりスイッチ回路４ａ
を切り、制御部２と予想気象収集部２６との接続を切
り、表示部３にモード選択する初期画面を表示して、メ
ニュー選択待ち状態となる。。このとき、制御部２は処
理部５−１０、処理部２５、処理部２６のいずれとも接
続されていない。これにより、入力部１から新たな動作
モードを入力しない限り、処理部５−１０、処理部２
５、処理部２６は動作することはない。

【０１４９】次に、予想気象収集部２６の処理について
説明する。図５０は予想気象収集部２６の処理動作のフ
ローを示す。ステップ２６０１では、予報する年月日の
入力を受け付ける。翌日の需要予測が毎日実施され、ま
た、気象予報は翌日の予報をするものとすると、本日の
翌日が予報する年月日となる。ステップ２６０２では、
予想気象収集部２６が気象予報源２７のｍ番目のデータ
を入手するために、ｍに１を代入する。

【０１５０】ステップ２６０３では、予想気象収集部２
６が第ｍ番目の気象予報源２７-mに気象予報データを送
信するように、要求信号を出力する。ステップ２６０４
では、予想気象収集部２６が気象予報源２７-mが保持し
ている気象予報データを受信する。ここで、受け取るデ
ータは、予想気象データベース１５に格納されているデ
ータのと同じく、気温、日射量、湿度等である。ステッ
プ２６０５では、予想気象収集部２６が予想気象データ
ベース１５-mのステップ２６０１で入力した年月日に受
信した気象予報を格納する。ステップ２６０６では、気
象予報源２７の番号をｍからｍ＋１に増加させ、ステッ
プ２６０７では、気象予報源２７の最後の番号ｋより小
さいかどうか判定する。小さい場合は、再度ステップ２
６０３に移って、予想気象収集部２６は、次の番号の気
象予報源２７にデータ要求信号を出力することになる。
ステップ２６０７で、ｍが気象予報源２７の最後の番号
ｋより大きい場合は、予想気象収集部２６のデータ処理
は終了となる。気象予報源２７に格納されているデータ
は、それぞれの気象予報源が予報したものである。

【０１５１】ステップ２６０３において、予想気象収集
部２６からデータ要求信号がきたとき、気象予報源２７
は、格納させている保持している翌日の気温、日射量、
湿度等を予想気象収集部２６に送信する。

【０１５２】次に、予想気象決定モードについて、図
２、図４９および図５１から図５５を用いて説明する。
予想気象決定モードを選択する動作を図４９を用いて説
明する。

【０１５３】上記予想気象収集部２６の場合と同様に、
表示部３に表示されたメニュー「１．データベース編
集」、「２．モデル構築」、「３．室内気温予測」、
「４．需要分析」、「５．需要予測」、「６．評価」、
「７．予想気象収集」、「８．予想気象決定」から、予
想気象決定モードとするために、入力部１より、「８」
（番号のみ）を入力して、予想気象決定モードを選択す
る。このモード信号は、制御線Ｄ１１を通して、制御部
２に送信される。制御部２は、入力部１から入力された
モードが予想気象決定モードと一致するか判定し、一致
すると判断した場合は、スイッチ回路４ａが予想気象決
定部２５を選択するように切替部４に指示して、予想気
象決定部２５とデータベース１１とを接続する。これに
より、予想気象決定部２５が動作するための、各処理部
との接続が完了する。

【０１５４】この接続関係は、予想気象決定部２５の処
理が終了し、予想気象決定部２５が処理終了の信号を制
御線Ｓ２５１、Ｄ３１経由で制御部２に送信するまで続
く。制御部２は、予想気象決定部２５から処理終了の信
号を受信すると、制御線Ｄ３１によりスイッチ回路４ａ
を切り、制御部２と予想気象決定部２５との接続を切
り、表示部３にモード選択する初期画面を表示して、メ
ニュー選択待ち状態となる。このとき、制御部２は処理
部５−１０、処理部２５、処理部２６のいずれとも接続
されていない。これにより、入力部１から新たな動作モ
ードを入力しない限り、処理部５−１０、処理部２５、
処理部２６は、動作することはない。

【０１５５】次に、予想気象決定部２５の処理およびこ
の処理に伴う表示部３の出力画面について説明する。図
５１は予想気象決定部２５の処理動作のフローを示す。

【０１５６】ステップ２５０１では、分析期間を入力す
る。ステップ２５０２では、気象実績データベース１４
から分析期間の全てのデータ項目を読み込む。さらに、
ステップ２５０３では、予想気象データベース１５−１
から予想気象データベース１５-kの分析期間の全てのデ
ータ項目を読み込む。ステップ２５０４では、分析する
気象データ項目と分析する項目の最大値、最小値または
全時間帯かの入力を受け付ける。

【０１５７】ステップ２５０５では、ステップ２５０２
とステップ２５０３で読み込んだデータを用いて、ステ
ップ２５０４で入力した気象データ項目について、どの
予想気象データベース１５-mと気象実績データベース１
４とがよく一致しているか分析する。例えば、ステップ
２５０４で気温の最大値と指定すると、気象実績データ
ベース１４から読み込んだ最高気温と予想気象データベ
ース１５-mから読み込んだ最高気温の分析期間における
標準偏差σm、絶対平均偏差ｇmを計算する。ｍが１から
気象予報源の数ｋまでについて、標準偏差、絶対平均偏
差を計算する。１日１点しかない項目については、最高
気温のように標準偏差、絶対平均偏差を計算する。ま
た、全時間帯を指定した場合は、分析期間の全時間帯の
標準偏差、絶対平均偏差を計算する。

【０１５８】ステップ２５０６では、ステップ２５０５
の分析結果、予想データと実績データの値等を表示部３
に表示する。図５２、図５３に分析結果の表示画面の例
を示す。図５２は、最高気温を分析したときの例であ
る。分析する対象により、最高気温が、最低気温、最大
日射、最高湿度等に変わるが、画面への表示フォーマッ
トは同一である。図５３は、気温（全時間帯）を分析し
たときの例である。分析する対象により、気温が日射、
湿度等に変わるが、画面への表示フォーマットは同一で
ある。これらの分析結果を基に、室内気温予測部７や需
要予測部９の処理で使用する予想気象を、どの予想気象
データベース１５-mにするかを操作者が決めるのを支援
する。

【０１５９】ステップ２５０７では、ステップ２５０４
で入力した分析する気象データ項目と分析する項目の最
大値、最小値または全時間帯かを変更するか判断し、変
更する場合は、再度ステップ２５０４に戻って分析する
気象データ項目と分析する項目の最大値、最小値または
全時間帯かを入力することになる。変更しない場合は、
ステップ２５０８に移って、ステップ２５０１で入力し
た分析期間を変更するか判断し、変更する場合は、ステ
ップ２５０１にもどる。また、分析期間を変更しない場
合は、ステップ２５０９に移る。

【０１６０】ステップ２５０９では、予想気象データベ
ース１５に予想気象データを格納するかどうかの判断を
受け付ける。データを格納する場合は、ステップ２５１
０で、データを格納する年月日の入力を受け付け、ステ
ップ２５１１で、データを格納する予想気象データベー
ス１５-mの番号ｍの入力を受け付ける。ここで、どの番
号の予想気象データベース１５-mを予想気象データベー
ス１５に格納するかは、ステップ２５０６で表示した分
析結果を基にして、決定する。例えば、ステップ２５０
６で最高気温の分析結果を表示した場合は、標準偏差や
絶対平均偏差が最小の予想気象データベース１５-mを選
択するのがよい。ステップ２５１２では、ステップ２５
１１で決めた予想気象データベース１５-mのステップ２
５１０で入力した年月日の予想気象データを読み込む。
ステップ２５１３では、予想気象データベース１５にス
テップ２５１１で読み込んだデータをステップ２５１０
で指定した年月日の予想気象データとして格納する。

【０１６１】これにより、予想気象決定部２５のデータ
処理が終了する。ステップ２５０９で、データを格納し
ない場合も、予想気象決定部２５のデータ処理が終了す
る。気象決定部２５のデータ処理が終了すると、切替部
４は、制御部２と気象決定部２５との接続を切り、表示
部３にモード選択する初期画面を表示して、メニュー選
択待ち状態となる。

【０１６２】以上述べたように、複数の気象予報源２７
から最も精度がよい気象予報源２７が予想した気象デー
タを選択できる。このことにより、電力需要予測の予測
精度と室内気温の予測精度の向上を図ることができる。

【０１６３】なお、上述した各実施例では、エアコンの
使用／不使用による電力需要の変動を需要予測の要因と
して含むようにしているが、本発明は、これに限られな
い。すなわち、気象等の条件に応じて、負荷が変動する
電気機器であれば、同様に扱うことができる。

【０１６４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、建
物のモデルを用い、室外気温と室内気温の差による入熱
と日謝による入熱を考慮することにより、室内気温を予
測することができる。最高気温とともにこの室内気温を
用いることにより、同一時刻における電力需要の最大変
動要因であるエアコンの消費電力を的確に考慮できる。
これにより、電力需要予測精度を向上できる効果があ
る。電力需要の予測精度を向上させることにより、電力
供給不足による停電の可能性を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力需要予測システムの第一実施例の
システム構成を示すブロック図。

【図２】本発明のシステムにおいて、条件設定を行なう
ための表示画面の一例を示す説明図。

【図３】本発明のシステムにおけるモデル構築部の処理
を示すフローチャート。

【図４】モデル構築部のデータ編集の手順を示すフロー
チャート。

【図５】モデル構築処理の設備メニューを表示するため
の表示画面の一例を示す説明図。

【図６】モデル構築処理の建物設定を行なうための表示
画面の一例を示す説明図。

【図７】モデル構築処理の壁設定を行なうための表示画
面の一例を示す説明図。

【図８】モデル構築処理の窓設定を行なうための表示画
面の一例を示す説明図。

【図９】モデル構築処理のエアコン設定を行なうための
表示画面の一例を示す説明図。

【図１０】モデル構築処理の人設定を行なうための表示
画面の一例を示す説明図。

【図１１】設備データベースのファイル構成の一例を示
す説明図。

【図１２】建物タイプ毎の容積データの一例を示す説明
図。

【図１３】壁材毎の熱伝達率データの一例を示す説明
図。

【図１４】窓材毎の熱伝達率と光透過率のデータの一例
を示す説明図。

【図１５】エアコン毎の電力消費特性データの一例を示
す説明図。

【図１６】照明毎の電力消費量データの一例を示す説明
図。

【図１７】人の寒暖特性データの一例を示す説明図。

【図１８】電力消費モデルのファイル構成の一例を示す
説明図。

【図１９】電力消費モデルのデータの一例を示す説明
図。

【図２０】室内気温予測の処理を示すフローチャート。

【図２１】予想気象データベースのファイル構成の一例
を示す説明図。

【図２２】予想気温のデータの一例を示す説明図。

【図２３】予想日射のデータの一例を示す説明図。

【図２４】室内予測気温データベースのファイル構成の
一例を示す説明図。

【図２５】室内予測気温データベースのデータの一例を
示す説明図。

【図２６】室内気温予測結果を表示するための出力画面
の一例を示す説明図。

【図２７】室内気温予測結果を表示するための出力画面
の一例を示す説明図。

【図２８】需要分析の処理を示すフローチャート。

【図２９】気象実績のデータベースのファイル構成の一
例を示す説明図。

【図３０】気温実績のデータの一例を示す説明図。

【図３１】日射実績ののデータの一例を示す説明図。

【図３２】需要実績のデータベースのファイル構成の一
例を示す説明図。

【図３３】需要実績のデータの一例を示す説明図。

【図３４】回帰分析結果を表示するための出力画面の一
例を示す説明図。

【図３５】回帰分析結果を表示するための出力画面の一
例を示す説明図。

【図３６】回帰分析結果を表示するための出力画面の一
例を示す説明図。

【図３７】回帰分析結果を表示するための出力画面の一
例を示す説明図。

【図３８】回帰分析結果を表示するための出力画面の一
例を示す説明図。

【図３９】需要予測モデルデータベースのファイル構成
の一例を示す説明図。

【図４０】需要予測モデルのデータの一例を示す説明
図。

【図４１】需要予測の処理を示すフローチャート。

【図４２】需要予測値の一例を表示するための表示画面
の一例を示す説明図。

【図４３】評価部の処理を示すフローチャート。

【図４４】実績データによる室内気温予測を示すフロー
チャート。

【図４５】実績気温による需要予測と評価を示すフロー
チャート。

【図４６】評価結果を表示するための出力画面の一例を
示す説明図。

【図４７】データベース編集部の処理を示すフローチャ
ート。

【図４８】室内気温収集部の処理を示すフローチャー
ト。

【図４９】第二の実施例の電力需要予測システムの構成
ブロック図。

【図５０】予想気象収集部の処理を示すフローチャー
ト。

【図５１】予想気象決定部の処理を示すフローチャー
ト。

【図５２】表示結果を表示するための出力画面の一例を
示す説明図。

【図５３】表示結果を表示するための出力画面の一例を
示す説明図。

【符号の説明】

１…入力部、２…制御部、３…表示部、４…切替部、５
…データベース編集部、６…モデル構築部、７…室内気
温予測部、８…需要分析部、９…需要予測部、１０…評
価部、１２…設備データベース、１３…電力消費モデル
データベース、１４…気象実績データベース、１５…予
想気象データベース、１６…室内予測気温データベー
ス、１７…需要予測モデルデータベース、１８…電力需
要実績データベース。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建物についての熱の入出力の特性と室外気
   温とを少なくとも用いて定義される熱の入出力モデルに
   より、建物の室内気温を予測する室内気温予測部と、 前記室内気温予測部により予測した室内気温と電力需要
   との因果関係を求める需要分析部と、 求めた因果関係をもとに、前記室内気温を用いて電力需
   要を予測する需要予測部とを有することを特徴とする電
   力需要予測システム。
2. 【請求項２】請求項１において、前記需要分析部は、室
   内気温と最高気温とを用いて回帰分析を行なって、因果
   関係を求めることを特徴とする電力需要予測システム。
3. 【請求項３】請求項１において、前記需要分析部は、室
   内気温、最高気温および最低気温を用いて回帰分析を行
   なって、因果関係を求めることを特徴とする電力需要予
   測システム。
4. 【請求項４】請求項１において、前記需要分析部は、室
   内気温、最高気温、最低気温および湿度を用いて回帰分
   析を行なって、因果関係を求めることを特徴とする電力
   需要予測システム。
5. 【請求項５】請求項１において、前記室内気温予測部
   は、建物の熱の入出力の特性と室外気温および日謝量と
   を用いて建物の室内気温を予測することを特徴とする電
   力需要予測システム。
6. 【請求項６】請求項１において、前記需要分析部および
   需要予測部は、それぞれ、電力需要と室内気温とを用い
   て回帰分析を行なって、因果関係を求めることを特徴と
   する電力需要予測システム。
7. 【請求項７】請求項１において、前記表示部は、予測し
   た電力需要を表示する表示画面を生成することを特徴と
   する電力需要予測システム。
8. 【請求項８】請求項７において、前記表示部は、前記室
   内気温予測部が予測した室内気温の時間変化と、室外気
   温の時間変化とを表示することを特徴とする電力需要予
   測システム。
9. 【請求項９】請求項７において、前記表示部は、室内気
   温予測部で予測した室内気温と需要予測部で予測した需
   要とを表示することを特徴とする電力需要予測システ
   ム。
10. 【請求項１０】請求項７において、前記表示部は、室内
    気温と電力需要の実績と予測値との差である予測誤差を
    表示することを特徴とする電力需要予測システム。
11. 【請求項１１】請求項１において、建物に配置された気
    温センサで計測された気温データを収集する室内気温収
    集部をさらに備え、計測された気温データを室内気温と
    して用いて需要分析および需要予測を行なうことを特徴
    とする電力需要予測システム。
12. 【請求項１２】請求項１１において、前記気温センサ
    は、エアコンディショナの気温センサであることを特徴
    とする電力需要予測システム。
13. 【請求項１３】請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９または１０において、室内気温予測部は、予想気
    象データから、室外気温および日射量のデータを取得
    し、室内気温を予測することを特徴とする電力需要予測
    システム。
14. 【請求項１４】請求項１３において、予想気象データを
    複数の気象予報源から収集する予想気象収集部と、各気
    象予報源により予想された予想気象と実績気象との誤差
    を計算すると共に、誤差が最小である気象予報源を選択
    する予想気象決定部とをさらに備えて、電力需要を予測
    することを特徴とする電力需要予測システム。