WO2022070633A1 - 電力制御システムおよびプログラム - Google Patents

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WO2022070633A1
WO2022070633A1 PCT/JP2021/029823 JP2021029823W WO2022070633A1 WO 2022070633 A1 WO2022070633 A1 WO 2022070633A1 JP 2021029823 W JP2021029823 W JP 2021029823W WO 2022070633 A1 WO2022070633 A1 WO 2022070633A1
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power consumption
limit value
power
unit
consumer
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PCT/JP2021/029823
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善博 中川
秀治 古井
拓哉 中尾
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
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    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
    • Y04S20/244—Home appliances the home appliances being or involving heating ventilating and air conditioning [HVAC] units

Definitions

  • This disclosure relates to power control systems and programs.
  • Patent Document 1 describes a plurality of grouped consumers including a power meter that measures the power consumption consumed by the load, and each of the consumers who receives the power consumption measured by the power meter from each of the consumers.
  • the group power consumption is output for each group using the power consumption of, and if the group power consumption of any group exceeds the group contract power preset for each group, the group power consumption of the power excess group is calculated.
  • a power control system including a control device for controlling the group contract power or less is described.
  • the control for each power consumption unit is adjusted according to the power usage status of each power consumption unit in each time period, and the group.
  • the purpose is to reduce unused power consumption as a whole.
  • the power control system of the present disclosure is a system that controls power so as not to exceed a target power set for a group composed of a plurality of power consumption units, and the power consumption unit is based on the target power.
  • the power consumption in the predetermined time based on the limit value setting means for setting the limit value of the power used in the predetermined time and the actual power consumption in the predetermined time within the predetermined time.
  • a power control system comprising adjusting means for adjusting the limit value of the unit. In this way, when controlling the power consumption by a group consisting of multiple power consumption units, the control for each power consumption unit can be adjusted according to the power usage status of each power consumption unit for each time period. , It is possible to reduce unused power consumption in the entire group.
  • the adjusting means has the limit value of the power consumption unit on condition that the difference between the total power consumption of the power consumption unit belonging to the group and the target power is equal to or more than a predetermined value. It may be adjusted. In this way, the limit value can be adjusted based on the total power consumption of the power consumption unit, and the unused power in the entire group can be reduced.
  • the adjusting means may adjust the limit value so as to accommodate the power used between the power consumption units according to the power used in the predetermined time period by each of the power consumption units. .. In this way, the unused power in the entire group can be reduced by accommodating the available power consumption indicated by the limit value among the power consumption units.
  • a control means for controlling the power consumption of the power consumption unit based on the limit value set by the limit value setting means is further provided, and the adjusting means is used by the control based on the limit value by the control means.
  • the limit value of the power consumption unit may be adjusted. In this way, the limit value can be adjusted based on the control status for the power consumption unit, and the unused power in the entire group can be reduced.
  • the adjusting means may adjust the limit value of the power consumption unit within a certain period retroactive from the end of the predetermined time limit. In this way, at the end of the period when the influence of the actual power demand in the power consumption unit becomes significant, the power consumption in each power consumption unit can be appropriately controlled and the unused power in the entire group can be reduced. Can be done.
  • the adjusting means raises the limit value of at least a part of the power consumption units according to the power consumption in the predetermined time period by each of the power consumption units, and at least a part of the other power consumption.
  • the limit value of the unit may be lowered. In this way, the unused power in the entire group can be reduced by accommodating the available power consumption indicated by the limit value among the power consumption units.
  • the adjusting means does not allow the total increase in the limit value in the power consumption unit that raises the limit value to exceed the total decrease in the limit value in the power consumption unit that lowers the limit value.
  • the limit value of each power consumption unit may be adjusted. By doing so, it is possible to reduce the unused power in the entire group by controlling the power consumption unit so that the total power consumption does not exceed the target power even if the limit value is adjusted.
  • the power consumption unit is a consumer
  • the limit value setting means determines the power consumption for a predetermined time period for each consumer based on the target power set for the group of the plurality of consumers.
  • the limit value may be set, and the adjusting means may adjust the limit value of the power consumption unit in the predetermined time based on the actual power consumption in the predetermined time by the consumer. In this way, when controlling the power consumption by a group consisting of multiple consumers, the control for each consumer can be adjusted according to the power usage status of each consumer for each time period, and the entire group can be controlled. Unused power can be reduced in.
  • the power consumption unit is equipment
  • the limit value setting means determines the power consumption for a predetermined time period for each equipment based on the target power set for a plurality of groups of the equipment.
  • the limit value may be set, and the adjusting means may adjust the limit value of the power consumption unit in the predetermined time based on the actual power consumption in the predetermined time by the equipment. In this way, when controlling the power consumption by a group consisting of multiple equipment, the control for each equipment is adjusted according to the power usage status of each equipment for each time period, and the entire group Unused power can be reduced in.
  • the program of the present disclosure controls a computer that controls a system that controls power so as not to exceed a target power set for a group composed of a plurality of power consumption units, based on the target power.
  • the limit value setting means for setting the limit value of the power consumption in the predetermined time limit for each consumption unit, and the said in the predetermined time limit based on the actual power consumption in the predetermined time limit.
  • each power consumption unit is controlled according to the power usage status of each power consumption unit in each time period. Controls can be coordinated to reduce unused power across the group.
  • FIG. 6C is a diagram showing an example of predicted values for each time period in the prediction results.
  • FIG. 7 (A) is a figure which shows the forecast example for each consumer which constitutes a group
  • FIG. 7 (B) is a group.
  • FIG. 7C is a figure which shows the example of the prediction value for each time period in the prediction result of a group.
  • FIG. 8A is a figure which shows the forecast example of the average power consumption for each time period of a group
  • 8C which shows the result of allocating the limit value to each consumer, is a diagram showing an example of the limit value for each time period allocated to one customer in the group. It is a figure which shows the relationship between the target electric power of a group, and the limit value of each consumer which constitutes a group. It is a figure which shows the relationship between the limit value of each consumer in a certain time period, and the actual power consumption by each consumer. It is a figure which shows the example of the discrepancy between the target power of a group and the ultimate value of the average power consumption by each consumer. It is a figure which shows the example of the control which raises the limit value of a consumer. It is a figure which shows the relationship between the target power of a group, the initial limit value of each consumer, and the limit value after the surplus power is redistributed.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a control system for equipment to which this embodiment is applied.
  • the control system of the present embodiment includes a control device 100, equipment 200 which is a controlled device, and a server 300.
  • the control device 100 and the equipment 200 are connected to each other via a network.
  • This network may be a LAN (Local Area Network) using a dedicated line, or may use a WAN (Wide Area Network), a VPN (Virtual Private Network) set on the Internet, or the like.
  • LAN Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • VPN Virtual Private Network
  • Equipment 200 is equipment or equipment that operates using electric power.
  • the control device 100 controls the operation of one or a plurality of equipments 200.
  • FIG. 1 shows a configuration example in which the control device 100 controls a plurality of equipment 200.
  • the equipment 200 may be of any type as long as it is a facility or device that operates using electric power and whose operation is controlled by the control device 100.
  • the control system of the present embodiment is applied to the control of the air conditioning equipment may be described.
  • the equipment 200 is provided with a control means for controlling the own device according to an instruction from the control device 100.
  • the control device 100 generates an instruction for controlling the equipment 200 to be controlled (hereinafter referred to as “control instruction”), and transmits the generated control instruction to each equipment 200.
  • control instruction an instruction for controlling the equipment 200 to be controlled
  • Each equipment 200 acquires a control instruction from the control device 100, sets the own device according to the acquired control instruction by the control means of the own device, and controls the operation.
  • the control device 100 and the server 300 are connected via a network.
  • a network In the configuration example shown in FIG. 1, one control device 100 connected to the server 300 is shown, but in reality, a plurality of control devices 100 are connected to the server 300. Then, one or a plurality of equipments and devices 200 are connected to each control device 100.
  • the Internet is used as the network connecting the control device 100 and the server 300. Further, LAN or WAN may be used.
  • Electricity charges are mainly composed of basic charges and electricity charges, and are specified monthly.
  • the basic charge is calculated based on the basic charge unit price and the contracted power.
  • the contracted power is the maximum value of the maximum demand power within one year from the current month.
  • the maximum demand power is the maximum value of the average power consumption for each monthly time period (demand time period: 30 minutes).
  • the average power consumption is the average value of the demand power (power consumption) in each period.
  • the electric energy charge is calculated based on the electric energy charge unit price and the monthly electric energy consumption.
  • the contract power is the maximum value of the maximum demand power within the past year. Therefore, if the maximum demand power of a month (in other words, the average power consumption of a certain period in that month) becomes the contract power, even if the maximum demand power lower than the contract power is maintained after that month, 1 A basic charge based on this contracted electricity will be levied over the year. In addition, when the average power consumption exceeds the value of the contracted power up to that time in a certain period and becomes the maximum demand power of the month including that time period, the average power consumption (maximum demand power) of this time period becomes the new contract power. , Used to calculate the basic charge after that.
  • the electric energy charge unit price may be set to fluctuate based on predetermined conditions.
  • the unit price of electric energy may be set to fluctuate according to the time zone of the day, whether it is a weekday or a holiday, the season, and the like.
  • electric power may be traded in the market, and a variable electric energy charge unit price may be set to reflect the transaction price of electric power in the market.
  • the control may be performed with the aim of reducing the electricity charge required for the operation of the equipment 200. In this case, it is required to control the equipment 200 so that the average power consumption does not exceed the current contract power.
  • the unit price of electricity fluctuates, it is more efficient to reduce the amount of electricity used in the time zone when the unit price is high than in the time zone when the unit price is low, from the viewpoint of reducing the electricity charge.
  • the unit price of electricity charges affects only the electricity charges for each period, the contracted electricity affects the electricity charges for one year after the current month. Therefore, the control considering the average power consumption is prioritized over the control considering the fluctuation of the electric energy charge unit price.
  • Electricity charges are levied on power supply contractors.
  • a group composed of a plurality of consumers is assumed as a contractor of electric power supply. Therefore, the average power consumption is obtained as an integrated value of the average power consumption for each time period by each of the plurality of consumers constituting this group.
  • the basic charge is determined based on the maximum power demand for each group (the maximum value of the average power consumption for each time period in a month).
  • the maximum demand power of each group is usually smaller than the sum of the maximum demand power of each consumer constituting the group. This is because the time limit for the maximum demand power is generally different among the consumers who make up the group. Therefore, the basic charge set for the group is lower than the sum of the basic charges set based on the maximum demand power for each consumer constituting the group.
  • One or more control devices 100 are assigned to one group.
  • the one or more control devices 100 are set every predetermined unit time for the equipment 200 of each customer constituting the group according to the electricity charge (basic charge and electric energy charge) set in the group unit. Control is performed in consideration of the average power consumption and the unit price of electricity.
  • the consumer has one or more equipment 200, and the control device 100 controls the equipment 200 of one or more consumers.
  • the control device 100 controls the equipment 200 of one or more consumers.
  • one consumer does not always correspond to one control device 100.
  • a plurality of equipments and devices 200 possessed by one consumer may be controlled by a plurality of control devices 100, and equipments and devices 200 possessed by a plurality of consumers may be controlled by one control device 100.
  • one control device 100 may be assigned to a plurality of groups. However, in the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that one control device 100 is assigned to one customer, and the equipment 200 of each customer is controlled by the control device 100 corresponding to each customer. I will explain.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the server 300.
  • the server 300 is realized as, for example, a server (so-called cloud server) built on a cloud environment of a network.
  • the server 300 includes a group management unit 310, a first prediction unit 320, a limit value setting unit 330, a control information generation unit 340, a second prediction unit 350, a performance information acquisition unit 360, and a limit value adjustment unit 370. And a transmission control unit 380.
  • the group management unit 310 manages the above-mentioned group of consumers. As mentioned above, this group is set as a unit of power contract. The group management unit 310 acquires and holds information on the contracted power of the group, the maximum demand power, and the average power consumption for each time period. In addition, the group management unit 310 manages the consumers who make up the group. The group management unit 310 acquires and holds information on the contracted power, the maximum demand power, and the average power consumption for each time period of each consumer constituting the group. Information on the average power consumption of each consumer is obtained, for example, from the control device 100 that controls the equipment 200 of each consumer.
  • the information on the average power consumption of the group is obtained from, for example, the control device 100 that controls the equipment 200 of the consumers constituting the group (hereinafter referred to as "equipment 200 of the group”).
  • equipment 200 of the group the equipment 200 of the group
  • the average power consumption for each time period of each consumer constituting the group is integrated to obtain the average power consumption of the group.
  • the first prediction unit 320 predicts the average power consumption for each time period by the equipment 200 of each customer for each customer constituting the group.
  • the first prediction unit 320 is an example of a prediction means.
  • the prediction of the average power consumption for each time period by the first prediction unit 320 is performed, for example, based on the historical information regarding the past operation of the equipment 200 of each consumer constituting the group.
  • the history information regarding the operation includes various information related to the operation of the equipment 200, such as information on the operating environment of the equipment 200, in addition to the information on the operating state of the equipment 200.
  • Information on the operating state of the equipment 200 includes, for example, information such as an operating rate, continuous operating time, and the number of operating times.
  • the information on the operating environment includes, for example, weather conditions such as weather, temperature, and humidity, and information such as month, day, and time zone.
  • a reference time period for the specific time period is set based on historical information on operation, and the equipment 200 in this reference time period. It may be done based on the average power consumption of.
  • the reference time limit may be, for example, a past time limit which is a weather condition similar to the weather condition expected at the date and time when the specific time limit corresponds, or a corresponding time limit on the same day of the same month one year ago.
  • the average power consumption of the equipment 200 in the time before and after the reference time and the average power of the equipment 200 in the time period of several days up to the day including the reference time You may take into consideration the transition of power consumption.
  • the limit value setting unit 330 sets a limit value for each customer constituting the group with respect to the average power consumption for each time period by the equipment 200 of each consumer based on the prediction result by the first prediction unit 320.
  • the limit value setting unit 330 is an example of setting means. If the average power consumption of a group exceeds the contracted power of the group, this average power consumption becomes a new contracted power and raises the basic charge of electricity charges. Therefore, it is required to set a target power based on the contract power for the group and control the average power consumption for each time period so as not to exceed the target power in the entire equipment 200 of the group. Then, the limit value for each time limit is set so that the integrated value of the limit value of each consumer is equal to or less than the threshold value based on the target power.
  • the target power is set to a value equal to or less than the contract power, for example, a value lower than the contract power by a certain value.
  • the threshold value is set to a value equal to or less than the target power, for example, a value lower than the target power by a certain value.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the target power of the group and the limit value of each consumer constituting the group.
  • the value of the target power and the above threshold value are equal to each other, and the value is compared with the integrated value of the limit value of each consumer.
  • the value obtained by integrating the limit values of the 12 consumers (customers (1) to (12)) does not exceed the target power of the group composed of each consumer. It is shown that.
  • the electric power corresponding to the target electric power set for the group is distributed to each consumer constituting the group.
  • each consumer constituting the group is an example of a power consumption unit.
  • the limit value of each of the consumers constituting the group is set based on, for example, the prediction of the average power consumption for each consumer by the first prediction unit 320. From the prediction of the first prediction unit 320, the ratio of the average power consumption predicted by each consumer of the group is specified for each time period. Therefore, for example, when the integrated value of the limit value of each consumer is set to be equal to the threshold value based on the above target power, the average power consumption corresponding to this threshold value is predicted by the first prediction unit 320. Allocate the power so that it is the ratio of the average power consumption by the consumers, and use it as the limit value for each consumer. In other words, the limit value means the power consumption available to each consumer in that time period.
  • the limit value is set based on the actual value of the average power consumption for each time period in the past specific period of each customer, instead of the ratio of the average power consumption for each time period for each consumer. good.
  • the ratio of the actual value of the average power consumption of each consumer in the reference time period shown in the same explanation is specified with respect to the specific time period shown in the explanation of the prediction by the first prediction unit 320.
  • a limit value for each consumer in a specific time period may be set based on the ratio of the actual value.
  • the specific period may be set according to the amount of information obtained as the actual value of the reference time period, for example, set for the past one year or several years, or between a specific date and a specific date. You may.
  • the limit value may be set based on the maximum value of the average power consumption for each time period in a specific period of each consumer. For example, assuming that the specific period is the past one year, the maximum value of the average power consumption for each time period in the past one year can be obtained for each consumer. Then, the maximum value of each consumer may be compared, and the limit value of each consumer may be set at a ratio according to the ratio. In this case, unlike the case where the actual value of the reference time is used, the time when the average power consumption becomes the maximum value may be different for each consumer.
  • a lower limit value may be set as the limit value.
  • the lower limit is a value greater than 0.
  • a limit value corresponding to the lower limit value is set even when the average power consumption in a certain time period is predicted to be 0 for a certain consumer. This is because when the average power consumption is predicted to be 0 for a certain consumer and the limit value is set to 0, the limit value is immediately exceeded when the consumer uses the equipment 200 in that time limit. Therefore, this is to avoid such inconvenience.
  • the case where the average power consumption is predicted to be 0 may be, for example, the case where the average power consumption of the consumer in the reference time period used for the prediction by the first prediction unit 320 is 0.
  • the lower limit setting method may be appropriately determined according to the operation and specifications of the control system, the agreement between the group and individual consumers, and the like. For example, a fixed value may be set in advance, or a value that fluctuates based on a predicted value of the average power consumption for each time period in the entire group may be used. When a fixed value is set as the lower limit value, the same value may be set for each consumer, or a separate value may be set for each consumer according to appropriate conditions and demands of the consumer.
  • the predicted value of the average power consumption for each time period in the entire group is obtained by integrating the predicted value of the average power consumption for each time period in each consumer constituting the group by the first prediction unit 320.
  • the lower limit threshold value is set for the limit value, and when the limit value given to a certain consumer is lower than the lower limit value, the lower limit value is applied as the limit value. Is also good.
  • a value different from the lower limit value may be set. For example, if a value lower than the lower limit value is set as the lower limit threshold value, when the limit value assigned to a certain customer falls below the lower limit threshold value in a certain time period, the lower limit value larger than the lower limit threshold value is the demand in that time period. Set as a house limit.
  • a limit value is set for the average power consumption of each time period by the equipment 200 for each customer.
  • a configuration in which a limit value is set only for the average power consumption for a period satisfying a specific condition may be used. For example, by integrating the predicted values of the average power consumption of a certain time period in each consumer constituting the group by the first prediction unit 320, the predicted value of the average power consumption of the entire group in that time period can be obtained.
  • a limit value may be set only for the average power consumption in such a time period, provided that the predicted value of the average power consumption of this group exceeds the above threshold value.
  • the threshold is set based on the target power, and the target power is set based on the contract power. Therefore, when many of the consumers who make up a group do not use a large amount of power in a certain time period (for example, the time zone from midnight to dawn), the predicted value of the average power consumption of the group for that time period has a large threshold value. It is possible that it will fall below. In such a case, set the limit value of each consumer in the group to a value higher than the predicted value of the average power consumption of each consumer within the range where the integrated value of the limit value of each consumer does not exceed the threshold value. May be.
  • the control information generation unit 340 generates control information for controlling the equipment 200 of each consumer constituting the group.
  • the control information includes the equipment 200 in the control device 100 so that the average power consumption for each time period by the equipment 200 of the consumer does not exceed the time limit set by the limit value setting unit 330. Information to be controlled. Therefore, the control information includes information on the limit value for each consumer set by the limit value setting unit 330.
  • the control information generation unit 340 generates the control information of the corresponding time period before the time period in which the control by each control information is performed is started.
  • control information generation unit 340 controls the equipment 200 to control the adjustment result of the limit value when the limit value of each consumer set by the limit value setting unit 330 is adjusted by the limit value adjustment unit 370.
  • general control information when distinguishing between the above control information based on the limit value set by the limit value setting unit 330 and the control information based on the limit value adjusted by the limit value adjustment unit 370, the former is referred to as “general control information”.
  • the latter is called “individual control information”.
  • the adjustment of the limit value by the limit value adjustment unit 370 is performed within the time limit in which the control to reflect the adjustment of the limit value is performed. Therefore, unlike the general control information, the individual control information is generated within the time period after the time period in which the control by the individual control information is performed is started.
  • the second prediction unit 350 predicts the average power consumption of the equipment 200 in the current time within the currently ongoing time period (hereinafter referred to as “current time”) in which the control of the equipment 200 is being carried out. ..
  • the prediction of the average power consumption by the second prediction unit 350 is performed, for example, based on the information regarding the operating status of the equipment 200 of each consumer within the current time limit.
  • the information on the operating status includes, for example, information such as the transition of the power consumption of the equipment 200 from the start of the current time limit to the predicted time within the time limit, the amount of power used, the operating state, and the setting related to the operation. ..
  • the operation-related settings are specifically selected according to the type of equipment 200. For example, when the equipment 200 is an air conditioner, information such as a difference between the set temperature and the actual room temperature can be used.
  • the performance information acquisition unit 360 acquires performance information regarding the operating status of the equipment 200 of each customer constituting the group. In addition to the above-mentioned actual information in the current time period (actual information from the start of the current time period to the time when the actual information is acquired), the acquired actual information is acquired in the already completed time period. Is also good.
  • the performance information may be acquired from the control device 100 that controls the equipment 200, or may be acquired from the equipment 200 itself.
  • the actual information of the current time period acquired by the actual information acquisition unit 360 is used for the prediction of the average power consumption of the equipment 200 by the second prediction unit 350, the adjustment of the limit value by the limit value adjustment unit 370, and the like.
  • the limit value adjustment unit 370 adjusts the limit value of each consumer constituting the group set by the limit value setting unit 330 based on a predetermined condition. As an example, the limit value adjustment unit 370 adjusts the limit value of each consumer based on the prediction by the second prediction unit 350. Further, as another example, the limit value adjusting unit 370 adjusts the limit value of each consumer based on the actual information regarding the operating status of the equipment 200 in the current time period acquired by the actual information acquisition unit 360. The adjustment of the limit value is adjusted so that the power consumption available to each consumer is interchanged among the consumers who make up the group. For example, the limit value is lowered for some of the consumers constituting the group, and the limit value is raised for other consumers by the amount corresponding to the decrease in the limit value of some consumers. Details of adjusting the limit value will be described later.
  • the transmission control unit 380 transmits the control information generated by the control information generation unit 340 to the control device 100 that controls the equipment 200 of the consumer corresponding to each control information.
  • the transmission control unit 380 transmits the general control information of the corresponding time period to the control device 100 before the time period in which the control by each control information is performed is started.
  • the transmission control unit 380 immediately before the time period to transmit the general control information to be reduced from the power consumption in the time period immediately before the time period to be transmitted. It may be possible to transmit before the general control information that is increased from the power consumption in the time limit.
  • the transmission control unit 380 immediately transmits the individual control information to the control device 100 that controls the equipment 200 to be controlled by the generated individual control information.
  • the transmission control unit 380 transmits the individual control information to the control device 100, the individual control information for the equipment 200 whose limit value is lowered by the adjustment is obtained from the individual control information for the equipment 200 whose limit value is increased by the adjustment. May be sent first.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the control device 100.
  • the control device 100 is realized as an information processing device connected to the server 300 and the equipment 200 via a network.
  • the control device 100 may be a device (for example, an edge server) provided in the vicinity of the equipment 200 to be controlled, or may be a server (cloud server) built on a cloud environment.
  • the control device 100 includes a control information acquisition unit 110, an operation information acquisition unit 120, a storage unit 130, a control instruction generation unit 140, a control instruction output unit 150, and an operation information output unit 160.
  • the control information acquisition unit 110 acquires the control information of the equipment 200 from the server 300.
  • the control information acquired by the control information acquisition unit 110 includes general control information acquired before the start of the time period and individual control information acquired during the progress of the time period as control information for a certain time period. be.
  • the general control information includes information on the average power consumption limit value set for each consumer.
  • the individual control information includes information on new limit values that adjust the limit values contained in the general control information for the ongoing time limit.
  • the operation information acquisition unit 120 acquires the operation information of the equipment 200 to be controlled by the control device 100.
  • the operation information acquired by the operation information acquisition unit 120 broadly includes various information regarding the operation of the equipment 200. For example, it includes information indicating an operating state such as an operating rate and continuous operating time of the equipment 200. In addition, it may include various information that is considered to affect the operation of the equipment 200, such as the operating time zone, the operation on weekdays and the operation on holidays. Further, the operation information acquisition unit 120 may acquire information on the environment in which the equipment 200 is installed, such as temperature and humidity. This information can be obtained by various existing methods depending on the type of information. For example, it can be obtained from the equipment 200 itself, or it can be obtained from various sensor devices and the like. Further, the date and time information can be obtained by, for example, a clock function or a calendar function provided in the control device 100.
  • the storage unit 130 stores various types of information acquired by the control information acquisition unit 110 and the operation information acquisition unit 120.
  • the control information acquired by the control information acquisition unit 110 is used to control the equipment 200.
  • the general control information of each time period is stored in the storage unit 130 before the time period in which the control by each general control information is performed is started.
  • the operation information of the equipment 200 acquired by the operation information acquisition unit 120 is sent to the server 300 at a predetermined timing, and is used for the prediction by the first prediction unit 320 and the second prediction unit 350 of the server 300.
  • the control instruction generation unit 140 generates a control instruction for controlling the equipment 200 based on the control information acquired by the control information acquisition unit 110.
  • the control instruction generation unit 140 issues a control instruction to operate the equipment 200 so that the average power consumption for each time period by the equipment 200 of each consumer does not exceed the limit value set for the customer for each time period. Generate.
  • the integrated value of the average power consumption of all the equipment 200 possessed by the one consumer does not exceed the corresponding time limit for each time period.
  • Control instructions are generated. In this case, there is no particular limitation on the method in which the consumer allocates electric power to his / her own plurality of equipment 200 in order not to exceed the limit value set for the consumer.
  • control instruction generation unit 140 may generate a control instruction in consideration of the operation information of the equipment 200 acquired by the operation information acquisition unit 120. Of the control information acquired by the control information acquisition unit 110, the control instruction generated by the control instruction generation unit 140 based on the general control information is held in the storage unit 130.
  • the control instruction output unit 150 has a time limit in which the control instruction generated by the control instruction generation unit 140 based on the general control information is controlled by the general control information among the control information acquired by the control information acquisition unit 110. Is read from the storage unit 130 and transmitted to the equipment 200 to be controlled. Further, the control instruction output unit 150 immediately sends the control instruction generated by the control instruction generation unit 140 based on the individual control information among the control information acquired by the control information acquisition unit 110 to the equipment device 200 to be controlled. Send.
  • the operation information output unit 160 reads the operation information of the equipment 200 acquired by the operation information acquisition unit 120 and held in the storage unit 130 from the storage unit 130 and transmits it to the server 300 according to a predetermined condition.
  • the operation information may be read and transmitted in response to a request from the server 300, or may be periodically performed at a fixed time of the day or the like.
  • FIG. 4 is a diagram showing a hardware configuration example of the control device 100 and the server 300.
  • the control device 100 and the server 300 are realized by, for example, a computer. Even when the control device 100 and the server 300 are realized as a server constructed in a cloud environment, they are configured as a virtual system using the system resources of a physical computer as shown in FIG. 4 on the network. To.
  • a computer that realizes the control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101 that is a calculation means, a RAM (RandomAccessMemory) 102, a ROM (ReadOnlyMemory) 103, and a storage device 104 that are storage means.
  • the RAM 102 is a main storage device (main memory), and is used as a working memory when the CPU 101 performs arithmetic processing. Data such as a program and a set value prepared in advance are stored in the ROM 103, and the CPU 101 can directly read the program and the data from the ROM 103 and execute the process.
  • the storage device 104 is a means for storing programs and data.
  • a program is stored in the storage device 104, and the CPU 101 reads the program stored in the storage device 104 into the main storage device and executes the program. Further, the storage device 104 stores and stores the result of processing by the CPU 101.
  • the storage device 104 for example, a magnetic disk device, an SSD (Solid State Drive), or the like is used.
  • control information acquisition unit 110 When the control device 100 is realized by the computer shown in FIG. 4, the control information acquisition unit 110, the operation information acquisition unit 120, the control instruction generation unit 140, the control instruction output unit 150, and the operation information output are described with reference to FIG.
  • Each function of the unit 160 is realized, for example, by the CPU 101 executing a program.
  • the storage unit 130 is realized by, for example, a RAM 102 or a storage device 104.
  • the server 300 is realized by the computer shown in FIG. 4, the group management unit 310, the first prediction unit 320, the limit value setting unit 330, the control information generation unit 340, and the second prediction unit described with reference to FIG. 2 are used.
  • Each function of the unit 350, the performance information acquisition unit 360, the limit value adjustment unit 370, and the transmission control unit 380 is realized, for example, by the CPU 101 executing a program.
  • the configuration example shown in FIG. 4 is only an example of the case where the control device 100 is realized by a computer.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the equipment 200.
  • the equipment 200 includes a receiving unit 210, an operation control unit 220, and an output unit 230.
  • the equipment 200 has a mechanism or an apparatus that operates to realize the function of the equipment 200 according to the type of the equipment 200.
  • the equipment 200 is an air conditioner
  • the equipment 200 has an indoor unit, an outdoor unit, and the like.
  • the equipment 200 is a lighting equipment
  • the equipment 200 has a lighting equipment, a control switch, and the like. Since the types and modes of such a mechanism and the like vary depending on the type of equipment 200, they are not shown here.
  • the receiving unit 210 receives the control instruction output from the control device 100 via the network using a network interface (not shown).
  • the operation control unit 220 controls the operation of the mechanism or device provided in the equipment 200 based on the control instruction received by the reception unit 210. Specifically, for example, when the equipment 200 is an air-conditioning device, the receiving unit 210 receives information for specifying the set temperature as a control instruction, and the operation control unit 220 receives the indoor unit and the indoor unit so that the received set temperature is reached. Control the operation of the outdoor unit. Although an example of control related to temperature setting is given here, control by the operation control unit 220 is performed for various controls related to gas that can be controlled by the air conditioner (for example, control of humidity and gas components). Instructional controls may be applied. Further, in various equipment 200 other than the air conditioning equipment, the operation control unit 220 executes control according to the type of the equipment 200 according to the control instruction received from the control device 100.
  • the output unit 230 outputs information regarding the operating state of the equipment 200 to the control device 100 via the network using a network interface (not shown).
  • the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230 are realized by, for example, a computer.
  • the computer that realizes the motion control unit 220 may have the configuration described with reference to FIG.
  • the functions of the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230 are realized, for example, by the CPU 101 shown in FIG. 4 executing the program.
  • the functions of the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230 may be realized by dedicated hardware.
  • it is realized by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and other circuits.
  • the function realized by the CPU 101 executing the program (software) and the function realized by the dedicated hardware may be combined to form the receiving unit 210, the operation control unit 220, and the output unit 230.
  • a group composed of a plurality of consumers is targeted for a contract, and the contract power is set based on the average power consumption for each time period of each group.
  • the average power consumption for each time period in this group unit will be further described with reference to the drawings.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of forecasting the power consumption of one consumer.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of past actual power consumption
  • FIG. 6B is a diagram showing a prediction result of daily power consumption
  • FIG. 6C is a prediction value for each time period in the prediction result. It is a figure which shows the example of.
  • the horizontal axis is the time period (48 time period) for one day (24 hours)
  • the vertical axis is the average power consumption (kW) for each time period.
  • the graphs of FIGS. 6A and 6B and the table of FIG. 6C show the actual and predicted results of the average power consumption of the equipment 200 in each time period of the day.
  • FIGS. 6A to 6C show the actual results and forecast results of the entire equipment 200 owned by the consumer and the actual results and forecast of the air conditioner among the equipment 200 with respect to the equipment 200 of one consumer. The result is shown.
  • FIG. 6A shows the actual average power consumption for each time period for 3 days (3 days ago, 2 days ago, and 1 day ago) before the day when the power consumption is to be predicted.
  • the light-colored graph shows the actual results of the equipment 200 as a whole
  • the dark-colored graph shows the actual results of the air-conditioning equipment.
  • FIG. 6B shows an example of the prediction result of the average power consumption for each time period predicted in consideration of the actual results as shown in FIG. 6A.
  • the light-colored graph shows the prediction result of the entire equipment 200
  • the dark-colored graph shows the prediction result of the air-conditioning equipment.
  • 6C shows the average of the entire equipment 200 (in the figure, it is described as a “building” representing the facility where each equipment 200 is installed) in each time period (1st to 48th time periods) of the day.
  • the predicted value of the power consumption and the predicted value of the average power consumption of the air conditioner in the equipment 200 are shown in association with each other.
  • FIG. 7 is a diagram showing an integrated example of forecasting power consumption of a group composed of a plurality of consumers.
  • FIG. 7 (A) is a diagram showing an example of forecast for each consumer constituting the group
  • FIG. 7 (B) is a diagram showing the forecast result of the entire group
  • FIG. 7 (C) is a forecast for each time period in the forecast result of the group. It is a figure which shows the example of a value.
  • the horizontal axis is the time period (48 time period) for one day (24 hours)
  • the vertical axis is the average power consumption (kW) for each time period.
  • FIG. 7 (C) show the forecast results of the average power consumption of consumers and groups in each time period of the day.
  • the forecast result of the average power consumption of the entire equipment 200 of each consumer is referred to as the forecast result of the average power consumption of the consumer or the forecast result of the consumer.
  • FIG. 7 (A) shows the forecast result of the average power consumption for each time period for each of the consumers constituting the group.
  • FIG. 7A shows only the prediction results of three consumers (customers (1) to (3)) among the plurality of consumers constituting the group, and the others are omitted.
  • the light-colored graph shows the prediction result of the entire equipment 200
  • the dark-colored graph shows the prediction result of the air-conditioning equipment.
  • FIG. 7B shows the prediction result of the average power consumption for each time period in the entire group including the three consumers shown in FIG. 7A.
  • the graph classification (color coding) of each time period indicates that the predicted value of the average power consumption of each consumer constituting the group is integrated in each time period.
  • FIG. 7C shows an integrated value of the prediction result of the average power consumption of each consumer in each time period (1st time period to 48th time period) of the day.
  • the target power of this group (described as “target value” in the figure) is set to 1000 kW, and referring to FIGS. 7 (B) and 7 (C), the average of the entire group is from the 22nd period to the 31st period.
  • the predicted power consumption exceeds the target power. Therefore, at least in these time periods, a limit value is set for the power consumption of each consumer constituting the group so that the predicted value of the average power consumption of the entire group does not exceed the target power.
  • the limit value itself for each consumer may be set not only in the time period in which the predicted value of the entire group exceeds the target power, but also in other time periods in which the predicted value of the entire group does not exceed the target power.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of setting a limit value for each consumer constituting the group.
  • FIG. 8A is a diagram showing an example of forecasting average power consumption for each time period of the group
  • FIG. 8B is a diagram showing the distribution result of the limit value to each consumer constituting the group
  • FIG. 8C is a diagram.
  • It is a figure which shows the example of the limit value for each time period allocated to one consumer of a group.
  • the horizontal axis is the time period (48 time period) for one day (24 hours)
  • the vertical axis is the average power consumption (kW) for each time period.
  • FIG. 8A shows the forecast result of the average power consumption for each time period for each of the consumers constituting the group.
  • This graph is the same as the graph shown in FIG. 7 (B).
  • FIG. 8B shows an example of the distribution result of the limit value set for each consumer constituting the group when the average power consumption in each time period of the group is aligned with the target power. ..
  • the graph classification (color coding) of each time period represents the ratio of the limit value (power consumption available to that consumer) distributed to each consumer in each time period.
  • the ratio of the limit value allocated to each consumer in each time period is, in principle, the ratio of the predicted value of the average power consumption of each consumer in the prediction of the average power consumption of the group shown in FIG. 8 (A).
  • a lower limit value may be given as a limit value instead of the ratio of the predicted value of the average power consumption.
  • one of the consumers constituting the group (customer (1)) is allocated to each time period (1st to 48th time periods) of the day. Limits are shown.
  • a limit value for the average power consumption of each customer is set before the corresponding time period is started.
  • the equipment 200 of each consumer is controlled based on the limit value.
  • the limit value of each consumer is adjusted as necessary, and the control of the equipment 200 within the time limit is changed.
  • the adjustment of this limit value will be further described with reference to the drawings. In the following example, the case where the value of the target power and the threshold value based on the target power are equal and the integrated value of the limit value of each consumer constituting the group is controlled to be equal to or less than the target power of the group will be described.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the limit value of each consumer in a certain time period and the actual power consumption by each consumer.
  • a group is composed of 5 consumers (customers (1) to (5)).
  • the target power of a group of a certain time period (14:00 to 14:30 in the figure) is 900 kW
  • the limit value of the consumer (1) is 200 kW
  • the limit value of the consumer (2) is set to 50 kW
  • the limit value of the consumer (3) is set to 100 kW
  • the limit value of the consumer (4) is set to 300 kW
  • the limit value of the consumer (5) is set to 250 kW.
  • FIG. 10 shows a graph showing an example of the actual power consumption of the consumer (1) and the consumer (4) constituting the group.
  • the horizontal axis is a time period (30 minutes)
  • the vertical axis is the average power consumption for that time period estimated from the actual power demand up to each time point with the passage of time.
  • the power consumption for one period is shown by a line that reaches the value of the average power consumption at the end of the time period. In this graph, if the power consumption is constant for one period, the power consumption graph becomes a straight line.
  • the graphs of the illustrated consumer (1) and consumer (4) show a straight line C that reaches the limit value of each consumer at the end of the time period and a curve P that represents the actual value, respectively.
  • the limit value of the consumer (1) in the time limit (14:00 to 14:30) is 200 kW. Therefore, the straight line C in the graph of the consumer (1) is a straight line reaching 200 kW at the end of the time limit (14:30).
  • the actual power demand of the consumer (1) shown in FIG. 10 is smaller than the average power consumption corresponding to the limit value. Therefore, the curve P of the actual value deviates downward from the straight line C.
  • the average power consumption value (final value) of this time period specified at the end of the time period (14:30) was 160 kW. Therefore, the actual value of the average power consumption of the consumer (1) in this time limit is 40 kW lower than the limit value. Referring to the graph of the consumer (1) in FIG. 10, the final value deviates below the limit value.
  • the limit value of the consumer (4) in the time limit (14:00 to 14:30) is 300 kW. Therefore, the straight line C in the graph of the consumer (4) is a straight line reaching 300 kW at the end of the time limit (14:30).
  • the actual power demand of the consumer (4) shown in FIG. 10 is larger than the average power consumption corresponding to the limit value at the beginning of the time limit. Therefore, the curve P of the actual value deviates upward from the straight line C.
  • the average power consumption in this time period exceeds the limit value of the consumer (4).
  • control for suppressing the power consumption of the equipment 200 of the consumer (4) is performed from the middle of the time limit.
  • the shaded portion is the time zone in which the suppression control is performed.
  • the deviation from the same limit value is the average usage of each consumer. Can occur with respect to power.
  • the final value of the average power consumption in the time limit is usually the limit value. It fits below.
  • the power consumption in the middle of the time limit falls below the limit value
  • the final value of the average power consumption in the time limit deviates downward from the limit value. Then, in the entire group, the value obtained by integrating the deviation value between the actual average power consumption of each consumer and the limit value is the deviation from the target power of the group.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the deviation between the target power of the group and the final value of the average power consumption by each consumer.
  • the consumers constituting the group, the target power of the group, and the limit values set for each consumer are the same as the example shown in FIG.
  • the final value of the average power consumption in the consumer (1) (described as "power consumption” in the figure) was 160 kW, which was 40 kW lower than the limit value of 200 kW.
  • the final value of the average power consumption in the consumer (2) was 49 kW, which was almost the same as the limit value.
  • the final value of the average power consumption in the consumer (3) was 98 kW, which was almost the same as the limit value.
  • the final value of the average power consumption in the consumer (4) was 299 kW, which was almost the same as the limit value.
  • the final value of the average power consumption in the consumer (5) was 200 kW, which was 50 kW lower than the limit value of 250 kW. Therefore, the integrated value of the final value of the average power consumption by each consumer is 90 kW or more lower than the target power of the group.
  • the discrepancy between the target power of this group and the integrated value of the final value of the average power consumption by each consumer represents the surplus power that was available but not used by the consumers who make up the group. Then, when the equipment 200 of the consumer (2), the consumer (3), and the consumer (4) has almost no discrepancy between the limit value and the final value of the average power consumption, the suppression control is performed. Although there is surplus power in the entire group, suppression control is performed for each individual consumer, which causes a decrease in control efficiency for the equipment 200. Therefore, when such surplus power is generated, it is conceivable to redistribute the surplus power to the consumer whose suppression control is performed.
  • the reallocation of surplus power is performed, for example, by resetting the limit value of each consumer constituting the group. Specifically, among the consumers that make up the group, the limit value of some consumers whose actual power consumption is lower than the limit value is lowered, and the limit value of some consumers whose suppression control is performed. Increase the value. So to speak, the available power consumption is shared among the consumers who make up the group. In this case, the integrated value of the increase range of the limit value in each consumer who raises the limit value is set to be equal to or less than the integrated value of the decrease range of the limit value in each consumer who lowers the limit value. As a result, it is possible to prevent the integrated value of the average power consumption of each consumer constituting the group from exceeding the target power of the group.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of control for raising the limit value of the consumer.
  • the consumers constituting the group, the target power of the group, and the limit values set for each consumer are the same as the example shown in FIG.
  • the suppression control is performed for the consumer (2), the consumer (3), and the consumer (4).
  • FIG. 12 shows a graph showing an example of the actual power consumption for the consumer (2). Similar to the graph shown in FIG. 10, in this graph, the horizontal axis is the time period (30 minutes), and the vertical axis is the average power consumption in that time period estimated from the actual power demand up to each time point with the passage of time. It is a graph to do.
  • the control for raising the limit value of the consumer is performed, for example, by stopping the suppression control in the target consumer.
  • the straight line C in the graph of the consumer (2) shown in FIG. 12 is a straight line reaching 50 kW at the end of the time limit (14:30).
  • the actual power demand of the consumer (2) is larger than the average power consumption corresponding to the limit value at the beginning of the time limit. Therefore, the curve P of the actual value deviates upward from the straight line C. Therefore, as shown in FIG. 12, suppression control is performed on the equipment 200 of the consumer (2) from the middle of the time limit. As a result, the curve P of the actual value approaches the straight line C. After that, when the limit value is adjusted and the suppression control is stopped, the curve P of the actual value deviates upward from the straight line C again.
  • the shaded portion is the time zone in which the suppression control is performed.
  • the suppression control is started in the middle of the time limit, and the suppression control is stopped 5 minutes before the end time (14:30) (14:25).
  • Control to raise the limit value is performed in the latter half of the time limit, as illustrated in FIG. Specifically, it is performed within a certain period going back from the end of the time limit. This is because after confirming that the suppression control has been executed due to the discrepancy between the actual power consumption in the first half of the time limit and the initial limit value, the limit value is increased.
  • the control for increasing the limit value was executed 5 minutes before the end of the time limit as described above.
  • the time shown in FIG. 12 is merely an example, and the timing of starting and stopping the suppression control depends on the type and operating status of the equipment 200 to be controlled, the specifications and operation of the control device 100 and the entire system, and the like. It is determined individually based on.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the target power of the group, the initial limit value of each consumer, and the limit value after the surplus power is redistributed.
  • the consumers constituting the group, the target power of the group, and the initial limit values set for each consumer are the same as the example shown in FIG.
  • the suppression control is performed on the equipment 200 of the consumer (2), the consumer (3), and the consumer (4) as in the example shown in FIG.
  • the limit value for redistributing the surplus power is reset.
  • the deviation (decrease) of the actual power consumption with respect to the initial limit value is 40 kW.
  • the difference (decrease) in the actual power consumption with respect to the initial limit value is 50 kW. Therefore, the surplus power of the entire group is 90 kW.
  • half of the electric power corresponding to the deviation width between the consumer (1) and the consumer (5) in which the actual decrease in the actual power consumption with respect to these initial limit values is recognized, the consumer whose suppression control is performed (the consumer (1)). 2), allocate to consumers (3) and consumers (4).
  • the electric power is allocated according to the ratio of the initial limit value in each consumer of the allocation destination.
  • the power of 45 kW which is 1/2 of 90 kW, is the ratio of the initial limit value of 50 kW for the consumer (2), the initial limit value of 100 kW for the consumer (3), and the initial limit value of 300 kW for the consumer (4). It is distributed to the consumer (2) at 5 kW, the consumer (3) at 10 kW, the consumer (4) at 30 kW, and so on.
  • the reset limit value of each consumer is as shown in FIG.
  • the above-mentioned method for resetting the limit value is merely an example, and the method for resetting the limit value and redistributing the surplus power is not limited to the above-mentioned specific method.
  • the power to be distributed is not limited to 1/2 of the surplus power.
  • the distribution of electric power to each consumer does not have to be the ratio of the initial limit value of each consumer as described above.
  • the number of consumers to be distributed (3 consumers in the example of FIG. 13). It may be divided into equal parts according to the situation.
  • surplus power can be distributed and limit values can be reset by various methods.
  • the execution conditions for the allocation of surplus power and the resetting of the limit value can be variously determined based on the power consumption of each consumer constituting the group within the time limit and the integrated value thereof. For example, it may be an execution condition that the difference between the target power of the group and the integrated value of the power used by each consumer becomes equal to or more than a predetermined value at a certain point in the time limit. Further, it may be an execution condition that the suppression control is performed on the equipment 200 of any customer within the time limit. Further, these events may be combined as an execution condition. In addition, conditions can be set individually in a specific control system.
  • the electric power corresponding to the target electric power set for the group is distributed to each consumer constituting the group, and is configured as a control system for controlling the electric power usage by the equipment 200 of each consumer.
  • the control system of the present embodiment has various configurations in which power corresponding to the target power set for a group consisting of a plurality of power consumption units is distributed to each power consumption unit. Applicable.
  • the control system of the present embodiment can be applied to a configuration in which one or more consumers distribute the electric power allocated to them to their own plurality of equipment 200.
  • a plurality of equipment 200s owned by one consumer form one group, and each equipment 200 is a power consumption unit.
  • the control device 100 that controls the equipment 200 of one consumer distributes and controls the electric power in the range of the limit value given to the consumer to each equipment 200.
  • the distribution of electric power to each equipment 200 can be performed, for example, in the same manner as the server 300 predicting the electric power used by each equipment 200 for each time period and setting a limit value for each customer. Therefore, in such control, a limit value (power used by each equipment 200) is set for each equipment 200.
  • control device 100 determines whether or not the integrated value of the actual power consumption of the equipment 200 deviates from the limit value of the consumer based on the actual operating condition of each equipment 200 within the time limit (surplus). Whether or not power is being generated) is determined. Then, when surplus power is generated, the limit value of each equipment 200 is adjusted so that the power used by each equipment 200 can be interchanged between the equipment 200s.
  • a plurality of equipments and devices 200 owned by one customer are distributed and installed in a plurality of facilities, and the electric power allocated to the customer is distributed to the facilities in which the equipments and devices 200 are installed.
  • the control system of the present embodiment may be applied.
  • a plurality of facilities in which the equipment 200 of one consumer is installed form one group, and each facility is a power consumption unit.
  • the control device 100 that controls the equipment 200 of one consumer distributes and controls the electric power in the range of the limit value given to the consumer to the facility where the equipment 200 is installed.
  • the distribution of electric power to each facility is performed in the same manner as the server 300 described above sets a limit value for each customer by predicting the electric power used by the equipment 200 installed in each facility for each time period, for example.
  • a limit value (power consumption available in each facility) for each facility is set for each facility.
  • the integrated value of the actual power consumption of the equipment 200 for each facility deviates from the limit value of the consumer based on the actual operating condition of the equipment 200 in each facility within the time limit. Whether or not (whether or not surplus power is generated) is determined. Then, when surplus power is generated, the limit value of each facility is adjusted so that the power used in each facility can be interchanged between the facilities.
  • the limit value can be set before the start of the time limit in which the control based on the control information is performed, and the limit value can be adjusted after the start of the time limit, but before the start of the time limit. May not set a limit value, but may set a limit value according to the operating status of the equipment 200 within the time limit. Further, in the above embodiment, the limit value after the start of the time limit is adjusted in the server 300, but the limit value may be adjusted in the control device 100.
  • the power control system of the present disclosure is a system that controls power so as not to exceed a target power set for a group composed of a plurality of power consumption units, and is based on the target power for each power consumption unit.
  • the limit value setting unit 330 that sets the limit value of the power consumption in the predetermined time period, and the limit of the power consumption unit in the predetermined time period based on the actual power consumption in the predetermined time period.
  • It is a power control system including a limit value adjusting unit 370 for adjusting a value. In this way, when controlling the power consumption by a group consisting of multiple power consumption units, the control for each power consumption unit can be adjusted according to the power usage status of each power consumption unit for each time period. , It is possible to reduce unused power consumption in the entire group.
  • the limit value adjusting unit 370 adjusts the limit value of the power consumption unit on condition that the difference between the total power consumption of the power consumption unit belonging to the group and the target power is equal to or more than a predetermined value. It's fine as a matter of fact. In this way, the limit value can be adjusted based on the total power consumption of the power consumption unit, and the unused power in the entire group can be reduced.
  • the limit value adjusting unit 370 may adjust the limit value so as to accommodate the power consumption between the power consumption units according to the power consumption in a predetermined time period by each of the power consumption units. In this way, the unused power in the entire group can be reduced by accommodating the available power consumption indicated by the limit value among the power consumption units.
  • a control device 100 for controlling the power consumption of the power consumption unit based on the limit value set by the limit value setting means is further provided, and the limit value adjusting unit 370 is controlled by the control device 100 based on the power consumption. If there is a power consumption unit in which the power consumption unit is suppressed, the limit value of the power consumption unit may be adjusted. In this way, the limit value can be adjusted based on the control status for the power consumption unit, and the unused power in the entire group can be reduced.
  • the limit value adjusting unit 370 may adjust the limit value of the power consumption unit within a certain period retroactive from the end of the predetermined time limit. In this way, at the end of the period when the influence of the actual power demand in the power consumption unit becomes significant, the power consumption in each power consumption unit can be appropriately controlled and the unused power in the entire group can be reduced. Can be done.
  • the limit value adjusting unit 370 raises the limit value of at least a part of the power consumption units according to the power consumption in a predetermined time period by each of the power consumption units, and limits the limit value of at least some other power consumption units. It may be possible to lower the value. In this way, the unused power in the entire group can be reduced by accommodating the available power consumption indicated by the limit value among the power consumption units.
  • the limit value adjusting unit 370 is provided with each so that the total increase in the limit value in the power consumption unit that raises the limit value does not exceed the total decrease in the limit value in the power consumption unit that lowers the limit value. It may be possible to adjust the limit value of the power consumption unit. By doing so, it is possible to reduce the unused power in the entire group by controlling the total power consumption in the power consumption unit within a range that does not exceed the target power even if the limit value is adjusted.
  • the power consumption unit is a consumer
  • the limit value setting unit 330 is a limit value of the power consumption for a predetermined time period for each consumer based on the target power set for a group of a plurality of consumers. May be set, and the limit value adjusting unit 370 may adjust the limit value of the power consumption unit in the predetermined time limit based on the actual power consumption within the predetermined time limit by the consumer. In this way, when controlling the power consumption by a group consisting of multiple consumers, the control for each consumer can be adjusted according to the power usage status of each consumer for each time period, and the entire group can be controlled. Unused power can be reduced in.
  • the power consumption unit is equipment
  • the limit value setting unit 330 sets the limit value of the power used for a predetermined time period for each equipment based on the target power set for the group of a plurality of equipment. May be set, and the limit value adjusting unit 370 may adjust the limit value of the power consumption unit in the predetermined time limit based on the actual power consumption within the predetermined time limit by the equipment. In this way, when controlling the power consumption by a group consisting of multiple equipment, the control for each equipment is adjusted according to the power usage status of each equipment for each time period, and the entire group Unused power can be reduced in.
  • the program of the present disclosure is a power consumption unit based on a computer that controls a system that controls a system that controls power so as not to exceed a target power set for a group composed of a plurality of power consumption units.
  • the power consumption unit in the predetermined time period based on the limit value setting unit 330 that sets the limit value of the power consumption in the predetermined time period and the actual power consumption in the predetermined time period within the predetermined time period.
  • each power consumption unit is controlled according to the power usage status of each power consumption unit in each time period. Controls can be coordinated to reduce unused power across the group.

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Abstract

【課題】複数の電力消費単位からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の電力消費単位の電力使用状況に応じて各電力消費単位に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減する。 【解決手段】複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、目標電力に基づいて、電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定部３３０と、所定の時限内において、この所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、この所定の時限における電力消費単位の制限値を調整する制限値調整部３７０と、を備える。

Description

電力制御システムおよびプログラム
　本開示は、電力制御システムおよびプログラムに関する。
　特許文献１には、負荷で消費される消費電力を測定する電力計を含むグループ化された複数の需要家と、電力計で測定された消費電力を需要家の各々から受け付け、需要家の各々の消費電力を用いて、グループ消費電力をグループ毎に出力し、何れかのグループのグループ消費電力が、グループ毎に予め設定されたグループ契約電力を超えた場合、電力超過グループのグループ消費電力をグループ契約電力以下に制御する制御装置と、を含む電力制御システムが記載されている。
特開２０１９－３００８７号公報
　グループ単位で設定された目標電力を超えないようにするため、安全を見て、個々の電力消費単位の制御において余裕を持たせて使用電力の制御を行うと、グループ全体の使用電力と目標電力との差である不使用の電力が増大する可能性がある。
　本開示は、複数の電力消費単位からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の電力消費単位の電力使用状況に応じて各電力消費単位に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することを目的とする。
　本開示の電力制御システムは、複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、前記目標電力に基づいて、前記電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定手段と、前記所定の時限内において、当該所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整する調整手段と、を備える、電力制御システムである。
　このようにすれば、複数の電力消費単位からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の電力消費単位の電力使用状況に応じて各電力消費単位に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　ここで、前記調整手段は、前記グループに属する前記電力消費単位の使用電力の合計と前記目標電力との差分が予め定められた値以上であることを条件として、前記電力消費単位の前記制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位の使用電力の合計に基づいて制限値を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記調整手段は、前記電力消費単位の各々による前記所定の時限における使用電力に応じて、当該電力消費単位の間で使用電力を融通し合うように前記制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位どうしの間で制限値により示される利用可能な使用電力を融通し合うことにより、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記制限値設定手段により設定された前記制限値に基づいて前記電力消費単位の使用電力を制御する制御手段をさらに備え、前記調整手段は、前記制御手段による前記制限値に基づく制御によって使用電力が抑制される前記電力消費単位がある場合に、当該電力消費単位の前記制限値の調整を行うこととしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位に対する制御状況に基づいて制限値を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記調整手段は、前記所定の時限の終了時から遡る一定の期間内に、前記電力消費単位の前記制限値の調整を行うこととしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位における電力需要の実績の影響が顕著となる時限の終盤において、電力消費単位ごとの使用電力の制御を適切に行い、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記調整手段は、前記電力消費単位の各々による前記所定の時限における使用電力に応じて、少なくとも一部の前記電力消費単位の前記制限値を上昇させ、少なくとも他の一部の前記電力消費単位の前記制限値を低下させることとしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位どうしの間で制限値により示される利用可能な使用電力を融通し合うことにより、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記調整手段は、前記制限値を上昇させる電力消費単位における当該制限値の上昇幅の合計が、前記制限値を低下させる電力消費単位における当該制限値の低下幅の合計を超えないように、各電力消費単位の制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、制限値を調整しても電力消費単位の使用電力の合計が目標電力を超えない範囲で制御を行うことにより、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記電力消費単位が需要家であり、前記制限値設定手段は、複数の前記需要家のグループに対して設定された目標電力に基づいて、需要家ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定し、前記調整手段は、前記需要家による前記所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の需要家の電力使用状況に応じて各需要家に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、前記電力消費単位が設備機器であり、前記制限値設定手段は、複数の前記設備機器のグループに対して設定された目標電力に基づいて、設備機器ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定し、前記調整手段は、前記設備機器による前記所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、複数の設備機器からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の設備機器の電力使用状況に応じて各設備機器に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、本開示のプログラムは、複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを制御するコンピュータを、前記目標電力に基づいて、前記電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定手段と、前記所定の時限内において、当該所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整する調整手段として、機能させる、プログラムである。
　このプログラムをインストールしたコンピュータによれば、複数の電力消費単位からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の電力消費単位の電力使用状況に応じて各電力消費単位に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
本実施形態が適用される設備機器の制御システムの全体構成を示す図である。 サーバの構成を示す図である。 制御装置の構成を示す図である。 制御装置およびサーバのハードウェア構成例を示す図である。 設備機器の構成を示す図である。 一の需要家の使用電力の予測例を示す図であり、図６（Ａ）は過去の使用電力の実績の例を示す図、図６（Ｂ）は一日の使用電力の予測結果を示す図、図６（Ｃ）は予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。 複数の需要家により構成されるグループの使用電力の予測の積算例を示す図であり、図７（Ａ）はグループを構成する需要家ごとの予測例を示す図、図７（Ｂ）はグループ全体の予測結果を示す図、図７（Ｃ）はグループの予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。 グループを構成する各需要家に対する制限値の設定例を示す図であり、図８（Ａ）はグループの時限ごとの平均使用電力の予想例を示す図、図８（Ｂ）はグループを構成する各需要家に対する制限値の配分結果を示す図、図８（Ｃ）は、グループの一の需要家に配分された時限ごとの制限値の例を示す図である。 グループの目標電力とグループを構成する各需要家の制限値との関係を示す図である。 ある時限における各需要家の制限値と各需要家による使用電力の実績との関係を示す図である。 グループの目標電力と各需要家による平均使用電力の終局値との乖離の例を示す図である。 需要家の制限値を上昇させる制御の例を示す図である。 グループの目標電力、各需要家の当初制限値および余剰電力が再配分された後の制限値の関係を示す図である。
　以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
＜システム構成＞
　図１は、本実施形態が適用される設備機器の制御システムの全体構成を示す図である。本実施形態の制御システムは、制御装置１００と、被制御装置である設備機器２００と、サーバ３００とを備える。制御装置１００と設備機器２００とは、ネットワークを介して接続されている。このネットワークは、専用回線によるＬＡＮ（Local Area Network）であっても良いし、ＷＡＮ（Wide Area Network）やインターネット上に設定されたＶＰＮ（Virtual Private Network）等を用いても良い。
　設備機器２００は、電力を使用して作動する設備や機器である。制御装置１００は、一または複数の設備機器２００の動作を制御する。図１には、制御装置１００が複数の設備機器２００を制御する構成例を示している。設備機器２００は、電力を使用して動作し、制御装置１００により動作を制御される設備や機器であれば、その種類を問わない。以下の説明では、設備機器２００の具体例として空調機器の制御に本実施形態の制御システムを適用した例について説明する場合がある。
　また、設備機器２００は、制御装置１００からの指示にしたがって自装置を制御する制御手段を備えている。制御装置１００は、制御対象である設備機器２００を制御するための指示（以下、「制御指示」と呼ぶ）を生成し、生成した制御指示を各設備機器２００に対して送信する。各設備機器２００は、制御装置１００から制御指示を取得し、自装置の制御手段により、取得した制御指示にしたがって自装置の設定を行い、動作を制御する。
　制御装置１００とサーバ３００とは、ネットワークを介して接続されている。図１に示す構成例では、サーバ３００に接続された一つの制御装置１００が示されているが、実際には、複数の制御装置１００がサーバ３００に接続される。そして、各制御装置１００に、一または複数の設備機器２００が接続される。制御装置１００とサーバ３００とを接続するネットワークには、例えば、インターネットが用いられる。また、ＬＡＮやＷＡＮを用いても良い。
＜電気料金と設備機器２００の制御の関係＞
　ここで、電気料金について説明する。電気料金は、主に基本料金と電力量料金とにより構成され、月ごとに特定される。基本料金は、基本料金単価と契約電力とに基づいて計算される。契約電力は、当月から遡って１年以内の最大需要電力の最大値とされる。最大需要電力とは、月間の時限（デマンド時限：３０分）ごとの平均使用電力の最大値である。平均使用電力とは、各時限における需要電力（使用電力）の平均値である。また、電力量料金は、電力量料金単価と月ごとの使用電力量とに基づいて計算される。
　上述したように、契約電力は、過去１年以内の最大需要電力の最大値である。したがって、ある月の最大需要電力（言い換えれば、その月におけるある時限の平均使用電力）が契約電力となると、その月以後、その契約電力よりも低い最大需要電力を維持し続けたとしても、１年間にわたり、この契約電力に基づく基本料金が課されることとなる。また、ある時限において平均使用電力がそれまでの契約電力の値を上回り、その時限が含まれる月の最大需要電力となると、この時限の平均使用電力（最大需要電力）が、新たな契約電力として、それ以降の基本料金の計算に用いられる。
　また、電力量料金単価の設定には様々な態様があり、所定の条件に基づいて電力量料金単価が変動する設定が行われ得る。例えば、１日の中の時間帯、平日か休日かの別、季節などに応じて、電力量料金単価が変動する設定が行われる場合がある。また、電力が市場で取引されるようになり、市場における電力の取引価格を反映させて変動する電力量料金単価が設定される場合もある。
　設備機器２００の制御において、設備機器２００の運転に要する電気料金を削減することを指向して制御が行われる場合がある。この場合、平均使用電力が現在の契約電力を超えないように設備機器２００を制御することが求められる。また、電力量料金単価が変動する場合、電気料金を低下させる観点では、単価の低い時間帯よりも単価の高い時間帯で使用する電力量を削減する方が、効率が良い。ただし、電力量料金単価が時限ごとの電力量料金に対してのみ影響するのに対し、契約電力は当月以後の１年間の電気料金に対して影響する。このため、電力量料金単価の変動を考慮した制御よりも、平均使用電力を考慮した制御の方が優先される。
　電気料金は、電力供給の契約者に対して課される。ここで、本実施形態では、電力供給の契約者として、複数の需要家により構成されるグループを想定する。したがって、平均使用電力は、このグループを構成する複数の需要家の各々による時限ごとの平均使用電力の積算値として得られる。また、基本料金は、このグループ単位の最大需要電力（月間の時限ごとの平均使用電力の最大値）に基づいて定まる。
　ここで、グループ単位の最大需要電力は、通常、グループを構成する各需要家の最大需要電力の総和よりも小さい。これは、グループを構成する各需要家の間で最大需要電力となる時限が、一般に異なるためである。したがって、グループに対して設定される基本料金は、グループを構成する需要家ごとに最大需要電力に基づいて設定された基本料金の総和よりも安くなる。
　一のグループには、一または複数の制御装置１００が割り当てられる。この一または複数の制御装置１００は、このグループ単位で設定された電気料金（基本料金および電力量料金）に応じて、グループを構成する各需要家の設備機器２００に対し、所定の単位時間ごとの平均使用電力や電力量料金単価を考慮した制御を行う。
　また、需要家は、一または複数の設備機器２００を有し、制御装置１００は、一または複数の需要家の設備機器２００を制御する。しかしながら、一の需要家が一の制御装置１００に対応するとは限らない。一の需要家が有する複数の設備機器２００が、複数の制御装置１００により制御されても良いし、複数の需要家が有する設備機器２００が、一の制御装置１００により制御されても良い。また、一の制御装置１００は、複数のグループに割り当てられても良い。ただし、以下の説明では、簡単のため、一の需要家に対して一の制御装置１００が割り当てられ、各需要家の設備機器２００を各需要家に対応する制御装置１００が制御する構成を想定して説明する。
＜サーバ３００の構成＞
　図２は、サーバ３００の構成を示す図である。サーバ３００は、例えば、ネットワークのクラウド環境上に構築されたサーバ（いわゆるクラウドサーバ）等として実現される。サーバ３００は、グループ管理部３１０と、第１予測部３２０と、制限値設定部３３０と、制御情報生成部３４０と、第２予測部３５０と、実績情報取得部３６０と、制限値調整部３７０と、送信制御部３８０とを備える。
　グループ管理部３１０は、上記の需要家のグループを管理する。上記のように、このグループは、電力契約の単位として設定される。グループ管理部３１０は、グループの契約電力、最大需要電力および時限ごとの平均使用電力の情報を取得し、保持する。また、グループ管理部３１０は、グループを構成する需要家を管理する。グループ管理部３１０は、グループを構成する各需要家の契約電力、最大需要電力および時限ごとの平均使用電力の情報を取得し、保持する。各需要家の平均使用電力の情報は、例えば、各需要家の設備機器２００を制御する制御装置１００から得られる。そして、グループの平均使用電力の情報は、例えば、グループを構成する需要家の設備機器２００（以下、「グループの設備機器２００」と記す）を制御する制御装置１００から得られる。具体的には、例えば、グループを構成する各需要家の時限ごとの平均使用電力を積算して、グループの平均使用電力とする。
　第１予測部３２０は、グループを構成する需要家ごとに、各需要家の設備機器２００による時限ごとの平均使用電力を予測する。第１予測部３２０は、予測手段の一例である。第１予測部３２０による時限ごとの平均使用電力の予測は、例えば、グループを構成する各需要家の設備機器２００における過去の稼働に関する履歴情報に基づいて行われる。ここで、稼働に関する履歴情報には、設備機器２００の稼働状態の情報の他、設備機器２００の稼働環境の情報等、広く、設備機器２００の稼働に関連する種々の情報を含む。設備機器２００の稼働状態の情報としては、例えば、稼働率、連続稼働時間、稼働回数等の情報が含まれる。稼働環境の情報としては、例えば、天気、気温、湿度等の気象条件、月日および時間帯等の情報が含まれる。
　特定の日時の特定の時限（以下、「特定時限」と呼ぶ）における平均使用電力の予測は、例えば、稼働に関する履歴情報に基づいて特定時限に対する参考時限を設定し、この参考時限における設備機器２００の平均使用電力に基づいて行っても良い。参考時限は、例えば、特定時限が該当する日時に予想される気象条件と類似する気象条件である過去の時限や、１年前の同月同日の対応する時限等としても良い。また、特定時限における設備機器２００の平均使用電力の予測において、参考時限の前後の時限における設備機器２００の平均使用電力や、参考時限が含まれる日に至る数日間の時限における設備機器２００の平均使用電力の推移等を参酌しても良い。
　制限値設定部３３０は、第１予測部３２０による予測結果に基づき、グループを構成する需要家ごとに、各需要家の設備機器２００による時限ごとの平均使用電力に対して制限値を設定する。制限値設定部３３０は、設定手段の一例である。グループの平均使用電力がそのグループの契約電力を超えると、この平均使用電力が新たな契約電力となって、電気料金における基本料金を引き上げてしまう。そこで、グループに対し、契約電力に基づく目標電力を設定し、グループの設備機器２００の全体で、時限ごとの平均使用電力が目標電力を超えないように制御することが求められる。そして、各需要家の制限値の積算値が目標電力に基づく閾値以下となるように、各需要家の時限ごとの制限値が設定される。なお、目標電力は、契約電力以下の値、例えば、契約電力よりも一定値だけ低い値に設定される。また、閾値は、目標電力以下の値、例えば、目標電力よりも一定値だけ低い値に設定される。
　図９は、グループの目標電力とグループを構成する各需要家の制限値との関係を示す図である。ここでは、目標電力の値と上記の閾値とが等しいものとし、各需要家の制限値の積算値と比較している。図９に示す例では、１２の需要家（需要家（１）～需要家（１２））の制限値を積算した値が、各需要家により構成されるグループの目標電力を超えないようにすることが示されている。図９に示すように、本実施形態では、グループに対して設定された目標電力に相当する電力を、グループを構成する各需要家に配分する。このような構成において、グループを構成する各需要家は、電力消費単位の一例である。
　ここで、グループを構成する需要家の各々の制限値は、例えば、第１予測部３２０による各需要家に対する平均使用電力の予測に基づいて設定される。第１予測部３２０の予測から、時限ごとに、グループの各需要家による予測される平均使用電力の割合が特定される。そこで、例えば各需要家の制限値の積算値が上記の目標電力に基づく閾値と等しくなるように設定される場合、この閾値に相当する平均使用電力を、第１予測部３２０により予測された各需要家による平均使用電力の割合となるように振り分けて、各需要家の制限値とする。言い換えれば、制限値は、その時限において各需要家が利用可能な使用電力を意味する。
　また、制限値の設定を、各需要家に関して時限ごとに予測される平均使用電力の割合ではなく、各需要家の過去の特定期間における時限ごとの平均使用電力の実績値に基づいて行っても良い。例えば、第１予測部３２０による予測の説明で示した特定時限に対して、同説明で示した参考時限における各需要家の平均使用電力の実績値の割合を特定する。そして、この実績値の割合に基づいて、特定時限における各需要家の制限値を設定しても良い。特定期間は、参考時限の実績値として得られる情報の量に応じて定めれば良く、例えば、過去１年間または数年間や、特定の月日から特定の月日までの間等のように設定しても良い。
　また、制限値の設定を、各需要家の特定期間における時限ごとの平均使用電力の最大値に基づいて行っても良い。例えば、特定期間を過去１年間とすると、需要家ごとに、過去１年間における時限ごとの平均使用電力の最大値を得ることができる。そして、各需要家の最大値を比較し、その比に応じた割合で、各需要家の制限値を設定しても良い。この場合、参考時限の実績値を用いる場合と異なり、平均使用電力が最大値となる時限は、需要家ごとに異なる時限となり得る。
　また、制限値には、下限値を設けても良い。下限値は、０よりも大きい値である。これにより、第１予測部３２０による予測において、ある需要家に関して、ある時限での平均使用電力が０と予測された場合であっても、下限値に相当する制限値が設定される。これは、ある需要家に関して平均使用電力が０と予測された時限において、制限値を０と設定した場合に、その需要家がその時限で設備機器２００を使用すると直ちに制限値を超えてしまうこととなるため、かかる不都合を回避するためである。平均使用電力が０と予測される場合とは、例えば、第１予測部３２０による予測に用いられる参考時限での需要家の平均使用電力が０であった場合等が考えられる。
　下限値の設定方法は、制御システムの運用や仕様、グループや個々の需要家等の間の取り決め等に応じて適宜定めて良い。例えば、予め固定値を定めておいても良いし、グループ全体における時限ごとの平均使用電力の予測値等に基づいて変動する値としても良い。下限値として固定値を設定する場合、各需要家に対して同じ値としても良いし、適当な条件や需要家の要請に応じて需要家ごとに別個の値を設定しても良い。グループ全体における時限ごとの平均使用電力の予測値は、第１予測部３２０によるグループを構成する各需要家における時限ごとの平均使用電力の予測値を積算することにより得られる。
　制限値に下限値を設定する場合、制限値に対して下限閾値を設定しておき、ある需要家に与えられる制限値が下限閾値を下回る場合に、制限値として下限値を適用するようにしても良い。下限閾値としては、下限値とは異なる値を設定しても良い。例えば、下限閾値として下限値を下回る値を設定すると、ある時限において、ある需要家に割り当てられた制限値が下限閾値を下回った場合に、下限閾値よりも大きい下限値が、その時限におけるその需要家の制限値として設定される。
　制限値に上記のような下限値を設定した場合、グループを構成する需要家のうち、一部の需要家に対しては、上述した制限値の設定方法により特定される割合に基づく値とは異なる（より大きい）制限値が与えられる。このため、上記の設定方法による割合で算出された値に、単純に下限値で付与される値を加算して各需要家の制限値を設定すると、各需要家の制限値の積算値が上記の目標電力に基づく閾値を超えてしまう可能性がある。したがって、制限値として下限値が適用される需要家がある場合、下限値を考慮した各需要家の制限値の積算値が上記の閾値を超えないように補正する必要がある。例えば、上記の設定方法による割合で算出された値と適用される下限値とを加算した値が上記の閾値以下となるように、各需要家の制限値を設定することが考えられる。また、適用される下限値の合計値分を、下限値が適用されない需要家の制限値から差し引くことが考えられる。
　なお、ここでは、需要家ごとの設備機器２００による各時限の平均使用電力に対して制限値を設定することとして説明した。これに対し、特定の条件を満たす時限の平均使用電力に対してのみ制限値を設定する構成としても良い。例えば、第１予測部３２０によるグループを構成する各需要家におけるある時限の平均使用電力の予測値を積算することで、その時限におけるグループ全体の平均使用電力の予測値が得られる。このグループの平均使用電力の予測値が上記の閾値を超えることを条件として、そのような時限の平均使用電力に対してのみ制限値を設定するようにしても良い。
　一方、グループの平均使用電力の予測値が上記の閾値を下回る場合について考える。閾値は目標電力に基づいて設定され、目標電力は契約電力に基づいて設定される。このため、ある時限においてグループを構成する需要家の多くが大きな電力を使用しない場合（例えば、深夜から明け方にかけての時間帯等）、その時限に対するグループの平均使用電力の予測値は、閾値を大きく下回ることが考えられる。このような場合は、グループの各需要家の制限値を、各需要家の制限値の積算値が閾値を超えない範囲で、各需要家の平均使用電力の予測値よりも高い値に設定しても良い。
　制御情報生成部３４０は、グループを構成する各需要家の設備機器２００を制御するための制御情報を生成する。制御情報は、需要家の設備機器２００による時限ごとの平均使用電力が制限値設定部３３０により設定されたその需要家におけるその時限の制限値を超えないように、制御装置１００に設備機器２００を制御させる情報である。したがって、制御情報には、制限値設定部３３０により設定された需要家ごとの制限値の情報が含まれる。制御情報生成部３４０は、各制御情報による制御が行われる時限が開始される前に、該当する時限の制御情報を生成する。
　また、制御情報生成部３４０は、制限値設定部３３０により設定された各需要家の制限値が、制限値調整部３７０により調整された場合に、この制限値の調整結果を設備機器２００の制御に反映させるための制御情報を生成する。以下、制限値設定部３３０により設定された制限値に基づく上記の制御情報と、制限値調整部３７０により調整された制限値に基づく制御情報とを区別する場合、前者を「一般制御情報」と呼び、後者を「個別制御情報」と呼ぶ。詳しくは後述するが、制限値調整部３７０による制限値の調整は、制限値の調整を反映させようとする制御が行われている時限内において行われる。したがって、個別制御情報は、一般制御情報と異なり、個別制御情報による制御が行われている時限が開始された後に、その時限内において生成される。
　第２予測部３５０は、設備機器２００の制御が実施されている現在進行中の時限（以下、「現在の時限」と呼ぶ）内において、現在の時限における設備機器２００の平均使用電力を予測する。第２予測部３５０による平均使用電力の予測は、例えば、現在の時限内における各需要家の設備機器２００の稼働状況に関する情報に基づいて行われる。稼働状況に関する情報には、例えば、現在の時限が開始されてからその時限内の予測時点までの設備機器２００の使用電力の推移や使用電力量、運転状態、運転に関する設定等の情報が含まれる。運転に関する設定は、設備機器２００の種類に応じて具体的に選択される。例えば、設備機器２００が空調機器である場合、設定温度と実際の室温との差分等の情報を用い得る。
　実績情報取得部３６０は、グループを構成する各需要家の設備機器２００の稼働状況に関する実績情報を取得する。取得される実績情報には、上記の現在の時限における実績情報（現在の時限が開始されてから実績情報を取得する時点までの実績情報）の他、既に終了した時限における実績情報を取得しても良い。実績情報は、設備機器２００を制御する制御装置１００から取得しても良いし、設備機器２００自体から取得しても良い。実績情報取得部３６０により取得された現在の時限の実績情報は、第２予測部３５０による設備機器２００の平均使用電力の予測、制限値調整部３７０による制限値の調整などに用いられる。
　制限値調整部３７０は、所定の条件に基づいて、制限値設定部３３０により設定されたグループを構成する各需要家の制限値を調整する。一例として、制限値調整部３７０は、第２予測部３５０による予測に基づき、各需要家の制限値を調整する。また、他の例として、制限値調整部３７０は、実績情報取得部３６０により取得された現在の時限における設備機器２００の稼働状況に関する実績情報に基づき、各需要家の制限値を調整する。制限値の調整は、グループを構成する需要家どうしの間で、各需要家が利用可能な使用電力を融通し合うように調整される。例えば、グループを構成する需要家のうちの一部の需要家に関して制限値を低下させ、他の需要家に関して、一部の需要家の制限値の低下分に相当するだけ制限値を上昇させる。制限値の調整の詳細については後述する。
　送信制御部３８０は、制御情報生成部３４０により生成された制御情報を、各制御情報に対応する需要家の設備機器２００を制御する制御装置１００へ送信する。送信制御部３８０は、各制御情報による制御が行われる時限が開始される前に、該当する時限の一般制御情報を制御装置１００へ送信する。送信制御部３８０は、各時限の一般制御情報を制御装置１００へ送信する場合に、送信しようとする時限の直前の時限における使用電力から低下させる一般制御情報を、送信しようとする時限の直前の時限における使用電力から上昇させる一般制御情報よりも先に送信するようにしても良い。
　また、送信制御部３８０は、個別制御情報が生成されると、直ちに、生成された個別制御情報による制御の対象である設備機器２００を制御する制御装置１００へ送信する。送信制御部３８０は、個別制御情報を制御装置１００へ送信する場合に、調整により制限値が低下する設備機器２００に対する個別制御情報を、調整により制限値が上昇する設備機器２００に対する個別制御情報よりも先に送信するようにしても良い。
＜制御装置１００の構成＞
　図３は、制御装置１００の構成を示す図である。制御装置１００は、ネットワークを介してサーバ３００および設備機器２００と接続された情報処理装置として実現される。制御装置１００は、制御対象の設備機器２００の近隣に設けられた装置（例えば、エッジサーバ）であっても良いし、クラウド環境上に構築されたサーバ（クラウドサーバ）であっても良い。制御装置１００は、制御情報取得部１１０と、稼働情報取得部１２０と、記憶部１３０と、制御指示生成部１４０と、制御指示出力部１５０と、稼働情報出力部１６０とを備える。
　制御情報取得部１１０は、サーバ３００から設備機器２００の制御情報を取得する。制御情報取得部１１０が取得する制御情報には、ある時限に対する制御情報として、その時限が開始される前に取得される一般制御情報と、その時限の進行中に取得される個別制御情報とがある。一般制御情報には、需要家ごとに設定された平均使用電力の制限値の情報が含まれる。個別制御情報には、進行中の時限に対する一般制御情報に含まれる制限値を調整する新たな制限値の情報が含まれる。
　稼働情報取得部１２０は、制御装置１００の制御対象である設備機器２００の稼働情報を取得する。ここで、稼働情報取得部１２０が取得する稼働情報には、広く、設備機器２００の稼働に関する種々の情報が含まれる。例えば、設備機器２００の稼働率や継続稼働時間等の動作状態を表す情報が含まれる。また、稼働された時間帯、平日の稼働と休日の稼働の別等、設備機器２００の稼働に影響を及ぼすと考えられる種々の情報を含んでも良い。さらに、稼働情報取得部１２０は、気温や湿度等の設備機器２００が設置された環境の情報を取得しても良い。これらの情報は、情報の種類に応じて、既存の種々の方法で取得し得る。例えば、設備機器２００自体から取得し得る他、各種のセンサ装置等から取得し得る。また、日時の情報は、例えば、制御装置１００に設けられた時計機能やカレンダー機能により得られる。
　記憶部１３０は、制御情報取得部１１０および稼働情報取得部１２０により取得された各種の情報を記憶する。制御情報取得部１１０により取得された制御情報は、設備機器２００を制御するために用いられる。制御情報のうち、各時限の一般制御情報は、各々の一般制御情報による制御が行われる時限が開始される前に、記憶部１３０に記憶される。稼働情報取得部１２０により取得された設備機器２００の稼働情報は、所定のタイミングでサーバ３００へ送られ、サーバ３００の第１予測部３２０および第２予測部３５０による予測に用いられる。
　制御指示生成部１４０は、制御情報取得部１１０により取得された制御情報に基づいて、設備機器２００を制御するための制御指示を生成する。制御指示生成部１４０は、各需要家の設備機器２００による時限ごとの平均使用電力が、時限ごとに需要家に対して設定された制限値を超えないように設備機器２００を動作させる制御指示を生成する。一の需要家が複数の設備機器２００を有する場合は、時限ごとに、その一の需要家が有する全ての設備機器２００の平均使用電力の積算値が対応する時限の制限値を超えないように、制御指示が生成される。この場合、需要家に対して設定された制限値を超えないようにするために、需要家が自身の複数の設備機器２００に対して電力を割り振る方法については、特に限定しない。例えば、設備機器２００の種類や装置規模等に応じて均等に割り振っても良い。また、特定の設備機器２００に対して十分に電力を割り当て、残りの電力を他の設備機器２００に割り振っても良い。また、ある時限では、一部の設備機器２００を動作させず、一部の設備機器２００のみで電力を使用するようにしても良い。また、制御指示生成部１４０は、稼働情報取得部１２０により取得した設備機器２００の稼働情報を参酌して制御指示を生成しても良い。制御情報取得部１１０により取得された制御情報のうち、一般制御情報に基づいて制御指示生成部１４０により生成された制御指示は、記憶部１３０に保持される。
　制御指示出力部１５０は、制御情報取得部１１０により取得された制御情報のうち、一般制御情報に基づいて制御指示生成部１４０により生成された制御指示を、その一般制御情報による制御が行われる時限において記憶部１３０から読み出し、制御対象の設備機器２００へ送信する。また、制御指示出力部１５０は、制御情報取得部１１０により取得された制御情報のうち、個別制御情報に基づいて制御指示生成部１４０により生成された制御指示を、直ちに制御対象の設備機器２００へ送信する。
　稼働情報出力部１６０は、稼働情報取得部１２０により取得され、記憶部１３０に保持された設備機器２００の稼働情報を、所定の条件に応じて、記憶部１３０から読み出してサーバ３００へ送信する。稼働情報の読み出しおよび送信は、サーバ３００からの要求に応じて行っても良いし、１日の決まった時間等に定期的に行っても良い。
＜制御装置１００およびサーバ３００のハードウェア構成＞
　図４は、制御装置１００およびサーバ３００のハードウェア構成例を示す図である。制御装置１００およびサーバ３００は、例えば、コンピュータにより実現される。制御装置１００およびサーバ３００がクラウド環境に構築されたサーバとして実現される場合であっても、ネットワーク上の図４に示すような物理的なコンピュータのシステムリソースを用いた仮想的なシステムとして構成される。
　制御装置１００を実現するコンピュータは、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、記憶手段であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、記憶装置１０４とを備える。ＲＡＭ１０２は、主記憶装置（メイン・メモリ）であり、ＣＰＵ１０１が演算処理を行う際の作業用メモリとして用いられる。ＲＯＭ１０３にはプログラムや予め用意された設定値等のデータが保持されており、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０３から直接プログラムやデータを読み込んで処理を実行することができる。記憶装置１０４は、プログラムやデータの保存手段である。記憶装置１０４にはプログラムが記憶されており、ＣＰＵ１０１は記憶装置１０４に格納されたプログラムを主記憶装置に読み込んで実行する。また、記憶装置１０４には、ＣＰＵ１０１による処理の結果が格納され、保存される。記憶装置１０４としては、例えば磁気ディスク装置やＳＳＤ（Solid State Drive）等が用いられる。
　制御装置１００が図４に示すコンピュータにより実現される場合、図３を参照して説明した制御情報取得部１１０、稼働情報取得部１２０、制御指示生成部１４０、制御指示出力部１５０および稼働情報出力部１６０の各機能は、例えば、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより実現される。記憶部１３０は、例えば、ＲＡＭ１０２や記憶装置１０４により実現される。また、サーバ３００が図４に示すコンピュータにより実現される場合、図２を参照して説明したグループ管理部３１０、第１予測部３２０、制限値設定部３３０、制御情報生成部３４０、第２予測部３５０、実績情報取得部３６０、制限値調整部３７０および送信制御部３８０の各機能は、例えば、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより実現される。なお、図４に示した構成例は、制御装置１００をコンピュータにより実現する場合の一例に過ぎない。
＜設備機器２００の構成＞
　図５は、設備機器２００の構成を示す図である。設備機器２００は、受け付け部２１０と、動作制御部２２０と、出力部２３０とを備える。なお、設備機器２００は、その種類に応じて、設備機器２００の機能を実現するために動作する機構や装置を有している。例えば、設備機器２００が空調機器である場合、設備機器２００は、室内機および室外機等を有する。また、設備機器２００が照明設備である場合、設備機器２００は、照明器具や制御スイッチ等を有する。このような機構等の種類や態様は、設備機器２００の種類に応じて様々であるため、ここでは図示しない。
　受け付け部２１０は、制御装置１００から出力された制御指示を、図示しないネットワークインターフェイスを用い、ネットワークを介して受け付ける。
　動作制御部２２０は、受け付け部２１０により受け付けた制御指示に基づいて、設備機器２００に設けられた機構や装置の動作を制御する。具体的には、例えば、設備機器２００が空調機器である場合、受け付け部２１０により制御指示として設定温度を特定する情報を受け付け、動作制御部２２０は、受け付けた設定温度になるように室内機および室外機の動作を制御する。なお、ここでは温度設定に係る制御の例を挙げたが、その他、空調機器により制御可能な気体に関する種々の制御（例えば、湿度や気体成分の制御等）に対して、動作制御部２２０による制御指示に基づく制御を適用し得る。また、空調機器以外の種々の設備機器２００においても、動作制御部２２０は、制御装置１００から受け付ける制御指示にしたがって、設備機器２００の種類に応じた制御を実行する。
　出力部２３０は、設備機器２００の動作状態に関する情報を、図示しないネットワークインターフェイスを用い、ネットワークを介して制御装置１００へ出力する。
　受け付け部２１０、動作制御部２２０および出力部２３０は、例えば、コンピュータにより実現される。動作制御部２２０を実現するコンピュータは、図４を参照して説明した構成としても良い。この場合、受け付け部２１０、動作制御部２２０および出力部２３０の各機能は、例えば、図４に示したＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより実現される。また、受け付け部２１０、動作制御部２２０および出力部２３０の各機能を、専用のハードウェアにより実現しても良い。例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、その他の回路により実現される。さらに、ＣＰＵ１０１がプログラム（ソフトウェア）を実行して実現される機能と、専用のハードウェアにより実現される機能とを組み合わせて、受け付け部２１０、動作制御部２２０および出力部２３０としても良い。
＜制限値の設定例＞
　本実施形態では、複数の需要家により構成されるグループを契約対象とし、グループ単位の時限ごとの平均使用電力に基づいて契約電力を設定する。このグループ単位の時限ごとの平均使用電力について、図面を参照してさらに説明する。
　図６は、一の需要家の使用電力の予測例を示す図である。図６（Ａ）は過去の使用電力の実績の例を示す図、図６（Ｂ）は一日の使用電力の予測結果を示す図、図６（Ｃ）は予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。図６（Ａ）、（Ｂ）のグラフにおいて、横軸は１日（２４時間）の時限（４８時限）であり、縦軸は時限ごとの平均使用電力（ｋＷ）である。図６（Ａ）、（Ｂ）のグラフおよび図６（Ｃ）の表は、１日の各時限における設備機器２００の平均使用電力の実績および予測結果を示す。また、図６（Ａ）～（Ｃ）は、一の需要家の設備機器２００に関して、需要家が有する設備機器２００全体の実績および予測結果と、設備機器２００のうちの空調機の実績および予測結果とを示す。
　図６（Ａ）には、使用電力を予測しようとする日の前３日間（３日前、２日前および１日前）について時限ごとの平均使用電力の実績が示されている。各図において、薄い色のグラフが設備機器２００全体の実績を示し、濃い色のグラフが空調機器の実績を示す。図６（Ｂ）には、図６（Ａ）に示すような実績を参酌して予測された時限ごとの平均使用電力の予測結果の例が示されている。図６（Ｂ）のグラフにおいても、図６（Ａ）の各図と同様に、薄い色のグラフが設備機器２００全体の予測結果を示し、濃い色のグラフが空調機器の予測結果を示す。図６（Ｃ）には、１日の各時限（第１時限～第４８時限）における設備機器２００全体（図では、各設備機器２００が設置された施設を表す「建物」と記載）の平均使用電力の予測値と、設備機器２００のうちの空調機の平均使用電力の予測値とが対応付けて示されている。
　図７は、複数の需要家により構成されるグループの使用電力の予測の積算例を示す図である。図７（Ａ）はグループを構成する需要家ごとの予測例を示す図、図７（Ｂ）はグループ全体の予測結果を示す図、図７（Ｃ）はグループの予測結果における時限ごとの予測値の例を示す図である。図７（Ａ）、（Ｂ）のグラフにおいて、横軸は１日（２４時間）の時限（４８時限）であり、縦軸は時限ごとの平均使用電力（ｋＷ）である。図７（Ａ）、（Ｂ）のグラフおよび図７（Ｃ）の表は、１日の各時限における需要家およびグループの平均使用電力の予測結果を示す。ここでは、各需要家の設備機器２００全体の平均使用電力の予測結果を、需要家の平均使用電力の予測結果または需要家の予測結果と記す。
　図７（Ａ）には、グループを構成する需要家の各々における時限ごとの平均使用電力の予測結果が示されている。なお、図７（Ａ）には、グループを構成する複数の需要家のうち、３需要家（需要家（１）～（３））の予測結果のみが示され、他は省略されている。図７（Ａ）の各図において、薄い色のグラフが設備機器２００全体の予測結果を示し、濃い色のグラフが空調機器の予測結果を示す。図７（Ｂ）には、図７（Ａ）に示す３需要家を含むグループ全体における時限ごとの平均使用電力の予測結果が示されている。図７（Ｂ）において、各時限のグラフの区分（色分け）は、個々の時限において、グループを構成する各需要家の平均使用電力の予測値が積算されていることを表している。図７（Ｃ）には、１日の各時限（第１時限～第４８時限）における各需要家の平均使用電力の予測結果の積算値が示されている。
　ここで、このグループの目標電力（図では「目標値」と記載）を１０００ｋＷとし、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）を参照すると、第２２時限～第３１時限で、グループ全体の平均使用電力の予測値が目標電力を超えている。したがって、少なくともこれらの時限においては、グループ全体の平均使用電力の予測値が目標電力を超えないように、グループを構成する各需要家の使用電力に対する制限値が設定される。なお、各需要家の制限値自体は、グループ全体の予測値が目標電力を超えている時限だけでなく、グループ全体の予測値が目標電力を超えていない他の時限においても設定して良い。
　図８は、グループを構成する各需要家に対する制限値の設定例を示す図である。図８（Ａ）はグループの時限ごとの平均使用電力の予想例を示す図、図８（Ｂ）はグループを構成する各需要家に対する制限値の配分結果を示す図、図８（Ｃ）は、グループの一の需要家に配分された時限ごとの制限値の例を示す図である。図８（Ａ）、（Ｂ）のグラフにおいて、横軸は１日（２４時間）の時限（４８時限）であり、縦軸は時限ごとの平均使用電力（ｋＷ）である。
　図８（Ａ）には、グループを構成する需要家の各々における時限ごとの平均使用電力の予測結果が示されている。このグラフは、図７（Ｂ）に示したグラフと同一である。図８（Ｂ）には、グループの各時限における平均使用電力を目標電力に揃えた場合に、グループを構成する各需要家に対して設定される制限値の配分結果の例が示されている。図８（Ｂ）において、各時限のグラフの区分（色分け）は、個々の時限において、各需要家に配分される制限値（その需要家が利用可能な使用電力）の割合を表している。各時限において各需要家に配分される制限値の割合は、原則として、図８（Ａ）に示したグループの平均使用電力の予測における各需要家の平均使用電力の予測値の割合である。なお、個々の需要家の予測値によっては、制限値として、平均使用電力の予測値の割合ではなく下限値が与えられる場合がある。図８（Ｃ）には、グループを構成する需要家のうちの一の需要家（需要家（１））に対して配分された、１日の各時限（第１時限～第４８時限）における制限値が示されている。
＜制限値の調整例＞
　本実施形態では、グループを構成する各需要家の設備機器２００に対する制御が行われる時限ごとに、該当する時限が開始される前に、各需要家の平均使用電力に対する制限値が設定され、かかる制限値に基づいて各需要家の設備機器２００が制御される。一方、該当する時限が開始されると、必要に応じて、各需要家の制限値が調整され、時限内における設備機器２００の制御が変更される。この制限値の調整について、図面を参照してさらに説明する。以下の例では、目標電力の値と目標電力に基づく閾値とが等しく、グループを構成する各需要家の制限値の積算値がグループの目標電力以下となるように制御される場合について説明する。
　図１０は、ある時限における各需要家の制限値と各需要家による使用電力の実績との関係を示す図である。図１０に示す例では、５需要家（需要家（１）～需要家（５））によりグループが構成されている。図１０に示す例において、ある時限（図では、１４：００～１４：３０の時限）のグループの目標電力が９００ｋＷであり、需要家（１）の制限値が２００ｋＷ、需要家（２）の制限値が５０ｋＷ、需要家（３）の制限値が１００ｋＷ、需要家（４）の制限値が３００ｋＷ、需要家（５）の制限値が２５０ｋＷに設定されている。
　上記の時限が開始され、各需要家が実際に電力を使用すると、その実績は、設備機器２００の稼働状況や環境に起因して、時限の開始前におけるサーバ３００の第１予測部３２０による予測に対するずれが生じる場合がある。図１０には、グループを構成する需要家のうち、需要家（１）および需要家（４）に関して、使用電力の実績の例を示すグラフが示されている。このグラフは、横軸を時限（３０分）とし、縦軸を時間経過に伴って各時点までの電力需要実績から推定されるその時限の平均使用電力とするグラフである。このグラフにおいて、１時限の使用電力を、時限の終了時に平均使用電力の値に達する線で示している。このグラフで、１時限のあいだ使用電力が一定であった場合、使用電力のグラフは直線となる。この直線は、その時限の平均使用電力が小さいほど角度が小さく、その時限の平均使用電力が大きいほど角度が大きい。図示の需要家（１）および需要家（４）のグラフには、それぞれ、時限の終了時に各需要家の制限値に達する直線Ｃと実績値を表す曲線Ｐとが示されている。
　図１０に示す例において、時限（１４：００～１４：３０）における需要家（１）の制限値は、２００ｋＷである。したがって、需要家（１）のグラフにおける直線Ｃは、時限の終了時（１４：３０）に２００ｋＷに達する直線である。ここで、図１０に示す需要家（１）の実際の電力需要は、制限値に相当する平均使用電力よりも小さい。このため、実績値の曲線Ｐは、直線Ｃから下方へ乖離していく。そして、時限終了時（１４：３０）に特定されるこの時限の平均使用電力の値（終局値）は、１６０ｋＷとなった。したがって、この時限における需要家（１）の平均使用電力の実績値は、制限値に対して４０ｋＷ低い。図１０における需要家（１）のグラフを参照すると、終局値は制限値よりも下方に乖離している。
　一方、図１０に示す例において、時限（１４：００～１４：３０）における需要家（４）の制限値は、３００ｋＷである。したがって、需要家（４）のグラフにおける直線Ｃは、時限の終了時（１４：３０）に３００ｋＷに達する直線である。ここで、図１０に示す需要家（４）の実際の電力需要は、時限の序盤において制限値に相当する平均使用電力よりも大きい。このため、実績値の曲線Ｐは、直線Ｃから上方へ乖離していく。ここで、需要家（４）の設備機器２００の稼働状態をそのまま維持すると、この時限の平均使用電力は、需要家（４）の制限値を超えてしまう。そこで、時限の途中から需要家（４）の設備機器２００の使用電力を抑制する制御（抑制制御）が行われる。図１０の需要家（４）のグラフでは、斜線が付された部分が、抑制制御が行われた時間帯である。これにより、需要家（４）の使用電力が低下し、実績値の曲線Ｐが直線Ｃに近づいていく。そして、平均使用電力の終局値は２９９ｋＷとなり、制限値以下に収まった。
　上記の例では、グループを構成する各需要家のうち、需要家（１）および需要家（４）による使用電力の実績について説明したが、同様の制限値に対する乖離は、各需要家の平均使用電力に関して生じ得る。図１０を参照して説明したように、時限の途中における使用電力が制限値を上回る場合は、設備機器２００に対する抑制制御が行われるため、通常、時限における平均使用電力の終局値は、制限値以下に収まる。これに対し、時限の途中における使用電力が制限値を下回る場合は、時限における平均使用電力の終局値は、制限値に対して下方に乖離する。そして、グループ全体では、各需要家における平均使用電力の実績と制限値との乖離値を積算した値が、グループの目標電力に対する乖離となる。
　図１１は、グループの目標電力と各需要家による平均使用電力の終局値との乖離の例を示す図である。図１１に示す例において、グループを構成する需要家、グループの目標電力、各需要家に設定された制限値は、図１０に示した例と同様である。ここで、需要家（１）における平均使用電力の終局値（図では「使用電力」と記載）は１６０ｋＷであり、制限値２００ｋＷに対して４０ｋＷ低かった。また、需要家（２）における平均使用電力の終局値は４９ｋＷであり、制限値とほぼ同じであった。同様に、需要家（３）における平均使用電力の終局値は９８ｋＷであり、制限値とほぼ同じであった。また、需要家（４）における平均使用電力の終局値は２９９ｋＷであり、制限値とほぼ同じであった。そして、需要家（５）における平均使用電力の終局値は２００ｋＷであり、制限値２５０ｋＷに対して５０ｋＷ低かった。したがって、グループの目標電力に対し、各需要家による平均使用電力の終局値の積算値は９０ｋＷ以上低い。
　このグループの目標電力と各需要家による平均使用電力の終局値の積算値との乖離は、グループを構成する需要家によって利用可能であるのに利用されなかった余剰分の電力を表すと言える。そして、制限値と平均使用電力の終局値との乖離がほとんど無い需要家（２）、需要家（３）、需要家（４）の設備機器２００に対して抑制制御が行われていた場合、グループ全体では余剰電力があるにも関わらず、個々の需要家では抑制制御が行われることとなり、設備機器２００に対する制御効率の低下を招く。そこで、このような余剰電力が生じる場合に、抑制制御が行われる需要家に関して、余剰電力を再配分することが考えられる。
　余剰電力の再配分は、例えば、グループを構成する各需要家の制限値を再設定することにより行われる。具体的には、グループを構成する需要家のうち、使用電力の実績が制限値よりも低い一部の需要家の制限値を低下させ、抑制制御が行われている一部の需要家の制限値を上昇させる。言わば、グループを構成する需要家どうしの間で利用可能な使用電力を融通し合う。この場合、制限値を上昇させる各需要家における制限値の上昇幅の積算値が、制限値を低下させる各需要家における制限値の低下幅の積算値以下となるようにする。これにより、グループを構成する各需要家における平均使用電力の積算値がグループの目標電力を超えてしまうことを回避し得る。
　図１２は、需要家の制限値を上昇させる制御の例を示す図である。図１２に示す例において、グループを構成する需要家、グループの目標電力、各需要家に設定された制限値は、図１０に示した例と同様である。図１２に示す例において、需要家（２）、需要家（３）、需要家（４）に対して抑制制御が行われるものとする。図１２には、需要家（２）に関して、使用電力の実績の例を示すグラフが示されている。このグラフは、図１０に示したグラフと同様に、横軸を時限（３０分）とし、縦軸を時間経過に伴って各時点までの電力需要実績から推定されるその時限の平均使用電力とするグラフである。需要家の制限値を上昇させる制御は、例えば、対象の需要家において抑制制御を停止することにより行われる。
　図１２に示す需要家（２）のグラフにおける直線Ｃは、時限の終了時（１４：３０）に５０ｋＷに達する直線である。ここで、需要家（２）の実際の電力需要は、時限の序盤において制限値に相当する平均使用電力よりも大きい。このため、実績値の曲線Ｐは、直線Ｃから上方へ乖離していく。そこで、図１２に示すように、時限の途中から需要家（２）の設備機器２００に対して抑制制御が行われる。これにより、実績値の曲線Ｐは、直線Ｃに近づいていく。この後、制限値の調整が行われ、抑制制御が停止されると、実績値の曲線Ｐは、再び直線Ｃから上方へ乖離していく。そして、平均使用電力の終局値は当初の制限値（以下、「当初制限値」と呼ぶ）を超えている。図１２のグラフにおいて、斜線が付された部分が、抑制制御が行われた時間帯である。図示の例では、時限の途中で抑制制御が開始され、時限の終了時（１４：３０）の５分前（１４：２５）に抑制制御が停止されている。
　制限値を上昇させる制御は、図１２に例示したように、時限の後半において行われる。具体的には、時限の終了時から遡る一定の期間内に行われる。時限の前半における使用電力の実績と当初制限値との乖離により抑制制御が実行されたことを確認した後に、制限値を上昇させる制御を行うためである。図１２に示した例では、上記のように時限の終了時の５分前に制限値を上昇させる制御が実行された。なお、図１２に示す時間は例示に過ぎず、抑制制御を開始するタイミングおよび停止するタイミングは、制御対象である設備機器２００の種類や稼働状況、制御装置１００およびシステム全体の仕様や運用等に基づいて個別に定められる。
　図１３は、グループの目標電力、各需要家の当初制限値および余剰電力が再配分された後の制限値の関係を示す図である。図１３に示す例において、グループを構成する需要家、グループの目標電力、各需要家に設定された当初制限値は、図１０に示した例と同様である。そして、時限の途中において、図１２に示した例のように需要家（２）、需要家（３）、需要家（４）の設備機器２００に対して抑制制御が行われたものとする。そして、余剰電力を再配分するための制限値の再設定が行われる。
　図１３に示す例において、需要家（１）では、当初制限値に対する使用電力の実績の乖離（低下）幅は、４０ｋＷとする。需要家（５）では、当初制限値に対する使用電力の実績の乖離（低下）幅は、５０ｋＷとする。したがって、グループ全体では、余剰電力が９０ｋＷである。そして、これら当初制限値に対する使用電力の実績の低下が認められる需要家（１）、需要家（５）の乖離幅分の電力のうち１／２を、抑制制御が行われている需要家（２）、需要家（３）、需要家（４）に配分する。ここでは、配分先の各需要家における当初制限値の比に応じて電力を配分する。具体的には、９０ｋＷの１／２の４５ｋＷの電力が、需要家（２）の当初制限値５０ｋＷ、需要家（３）の当初制限値１００ｋＷ、需要家（４）の当初制限値３００ｋＷの比に応じて、需要家（２）に５ｋＷ、需要家（３）に１０ｋＷ、需要家（４）に３０ｋＷというように配分される。
　この結果、各需要家の再設定された制限値は、図１３に示すように、
需要家（１）が１８０ｋＷ（＝２００－４０÷２）、
需要家（２）が５５ｋＷ（＝５０＋４５÷（５０＋１００＋３００）×５０）、
需要家（３）が１１０ｋＷ（＝１００＋４５÷（５０＋１００＋３００）×１００）、
需要家（４）が３３０ｋＷ（＝３００＋４５÷（５０＋１００＋３００）×３００）、
需要家（５）が２２５ｋＷ（＝２５０－５０÷２）
となる。
　なお、上記の制限値の再設定方法は例示に過ぎず、制限値の再設定および余剰電力の再配分の手法は、上記の具体的手法に限定されない。例えば、分配する電力は、余剰電力の１／２に限定されない。また、各需要家への電力の分配は、上記のように各需要家の当初制限値の比とする必要はなく、例えば、分配対象の需要家の数（図１３の例では３需要家）に応じて等分に振り分けるようにしても良い。その他、種々の手法により余剰電力の配分および制限値の再設定を行い得る。
　余剰電力の配分および制限値の再設定の実行条件は、時限内におけるグループを構成する各需要家の使用電力やその積算値に基づいて、様々に定め得る。例えば、時限内のある時点において、グループの目標電力と各需要家の使用電力の積算値との差分が、予め定められた値以上となったことを実行条件としても良い。また、時限内において何れかの需要家の設備機器２００に対して抑制制御が行われたことを実行条件としても良い。さらに、これらの事象を組み合わせて実行条件としても良い。その他、具体的な制御システムにおいて、個別に条件を設定し得る。
＜本開示による電力制御の他の適用例＞
　上記の実施形態では、グループに対して設定された目標電力に相当する電力を、グループを構成する各需要家に配分し、各需要家の設備機器２００による電力使用を制御する制御システムとして構成した例について説明した。本実施形態の制御システムは、上記の構成の他、複数の電力消費単位からなるグループに対して設定された目標電力に相当する電力を各電力消費単位に配分するような種々の構成に対して適用し得る。
　例えば、一または複数の需要家が自身に割り当てられた電力を自身の複数の設備機器２００に配分する構成に対して、本実施形態の制御システムを適用し得る。この場合、一の需要家が有する複数の設備機器２００が一のグループを構成し、各設備機器２００が電力消費単位となる。一の需要家の設備機器２００を制御する制御装置１００は、需要家に対して与えられた制限値の範囲の電力を各設備機器２００に配分して制御する。各設備機器２００に対する電力の配分は、例えば、時限ごとに各設備機器２００の使用電力を予測して、上記のサーバ３００が需要家ごとに制限値を設定したのと同様に行うことができる。したがって、かかる制御においては、各設備機器２００に対して設備機器２００ごとの制限値（各設備機器２００が利用可能な使用電力）が設定される。制御装置１００は、時限内において、各設備機器２００の実際の稼働状況に基づき、設備機器２００の使用電力の実績値の積算値が需要家の制限値に対して乖離しているか否か（余剰電力が生じているか否か）を判断する。そして、余剰電力が生じている場合、設備機器２００どうしの間で、各設備機器２００が利用可能となっている使用電力を融通し合うように、各設備機器２００の制限値が調整される。
　また、一の需要家が有する複数の設備機器２００が複数の施設に分散して設置されており、需要家が自身に割り当てられた電力を自身の設備機器２００が設置された施設に配分する構成に対して、本実施形態の制御システムを適用し得る。この場合、一の需要家の設備機器２００が設置された複数の施設が一のグループを構成し、各施設が電力消費単位となる。一の需要家の設備機器２００を制御する制御装置１００は、需要家に対して与えられた制限値の範囲の電力を各設備機器２００が設置された施設に配分して制御する。各施設に対する電力の配分は、例えば、時限ごとに各施設に設置された設備機器２００の使用電力を予測して、上記のサーバ３００が需要家ごとに制限値を設定したのと同様に行うことができる。したがって、かかる制御においては、各施設に対して施設ごとの制限値（各施設において利用可能な使用電力）が設定される。制御装置１００は、時限内において、各施設における設備機器２００の実際の稼働状況に基づき、施設ごとの設備機器２００の使用電力の実績値の積算値が需要家の制限値に対して乖離しているか否か（余剰電力が生じているか否か）を判断する。そして、余剰電力が生じている場合、施設どうしの間で、各施設において利用可能となっている使用電力を融通し合うように、各施設の制限値が調整される。
　以上、実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施形態には限定されない。例えば、上記の実施形態では、制御情報に基づく制御が行われる時限の開始前に制限値を設定し、当該の時限が開始された後に制限値を調整し得るとしたが、時限の開始前には制限値を設定せず、当該の時限内において設備機器２００の稼働状況に応じて制限値を設定するようにしても良い。また、上記の実施形態では、サーバ３００において時限開始後の制限値の調整を行ったが、制御装置１００において制限値の調整を行っても良い。この場合、グループを構成する全ての需要家の設備機器２００を制御する制御装置１００が複数である場合、制御装置１００どうしの間で設備機器２００の稼働状況の情報をやり取りし、得られた情報に基づいて制限値を調整することが考えられる。その他、本開示の技術思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本開示に含まれる。
　ここで、上記にて説明した実施形態は、以下のように捉えることができる。本開示の電力制御システムは、複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、目標電力に基づいて、電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定部３３０と、所定の時限内において、この所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、この所定の時限における電力消費単位の制限値を調整する制限値調整部３７０と、を備える、電力制御システムである。
　このようにすれば、複数の電力消費単位からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の電力消費単位の電力使用状況に応じて各電力消費単位に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　ここで、制限値調整部３７０は、グループに属する電力消費単位の使用電力の合計と目標電力との差分が予め定められた値以上であることを条件として、電力消費単位の制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位の使用電力の合計に基づいて制限値を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、制限値調整部３７０は、電力消費単位の各々による所定の時限における使用電力に応じて、電力消費単位の間で使用電力を融通し合うように制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位どうしの間で制限値により示される利用可能な使用電力を融通し合うことにより、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、制限値設定手段により設定された制限値に基づいて電力消費単位の使用電力を制御する制御装置１００をさらに備え、制限値調整部３７０は、制御装置１００による制限値に基づく制御によって使用電力が抑制される電力消費単位がある場合に、この電力消費単位の制限値の調整を行うこととしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位に対する制御状況に基づいて制限値を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、制限値調整部３７０は、所定の時限の終了時から遡る一定の期間内に、電力消費単位の制限値の調整を行うこととしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位における電力需要の実績の影響が顕著となる時限の終盤において、電力消費単位ごとの使用電力の制御を適切に行い、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、制限値調整部３７０は、電力消費単位の各々による所定の時限における使用電力に応じて、少なくとも一部の電力消費単位の制限値を上昇させ、少なくとも他の一部の電力消費単位の制限値を低下させることとしても良い。
　このようにすれば、電力消費単位どうしの間で制限値により示される利用可能な使用電力を融通し合うことにより、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、制限値調整部３７０は、制限値を上昇させる電力消費単位における制限値の上昇幅の合計が、制限値を低下させる電力消費単位における制限値の低下幅の合計を超えないように、各電力消費単位の制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、制限値を調整しても電力消費単位の使用電力の合計が目標電力を超えない範囲で制御を行うことにより、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、電力消費単位が需要家であり、制限値設定部３３０は、複数の需要家のグループに対して設定された目標電力に基づいて、需要家ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定し、制限値調整部３７０は、需要家による所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、この所定の時限における電力消費単位の制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、複数の需要家からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の需要家の電力使用状況に応じて各需要家に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、電力消費単位が設備機器であり、制限値設定部３３０は、複数の設備機器のグループに対して設定された目標電力に基づいて、設備機器ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定し、制限値調整部３７０は、設備機器による所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、この所定の時限における電力消費単位の制限値を調整することとしても良い。
　このようにすれば、複数の設備機器からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の設備機器の電力使用状況に応じて各設備機器に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
　また、本開示のプログラムは、複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを制御するコンピュータを、目標電力に基づいて、電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定部３３０と、所定の時限内において、この所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、この所定の時限における電力消費単位の制限値を調整する制限値調整部３７０として、機能させる、プログラムである。
　このプログラムをインストールしたコンピュータによれば、複数の電力消費単位からなるグループによる使用電力に対して制御を行う場合に、時限ごとにおける個々の電力消費単位の電力使用状況に応じて各電力消費単位に対する制御を調整し、グループ全体における不使用の電力を削減することができる。
１００…制御装置、１１０…制御情報取得部、１２０…稼働情報取得部、１３０…記憶部、１４０…制御指示生成部、１５０…制御指示出力部、１６０…稼働情報出力部、２００…設備機器、２１０…受け付け部、２２０…動作制御部、２３０…出力部、３００…サーバ、３１０…グループ管理部、３２０…第１予測部、３３０…制限値設定部、３４０…制御情報生成部、３５０…第２予測部、３６０…実績情報取得部、３７０…制限値調整部、３８０…送信制御部

Claims (10)

  1. 　複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムであって、
    　前記目標電力に基づいて、前記電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定手段と、
    　前記所定の時限内において、当該所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整する調整手段と、
    　を備える、電力制御システム。
  2. 　前記調整手段は、前記グループに属する前記電力消費単位の使用電力の合計と前記目標電力との差分が予め定められた値以上であることを条件として、前記電力消費単位の前記制限値を調整する、請求項１に記載の電力制御システム。
  3. 　前記調整手段は、前記電力消費単位の各々による前記所定の時限における使用電力に応じて、当該電力消費単位の間で使用電力を融通し合うように前記制限値を調整する、請求項１または請求項２に記載の電力制御システム。
  4. 　前記制限値設定手段により設定された前記制限値に基づいて前記電力消費単位の使用電力を制御する制御手段をさらに備え、
    　前記調整手段は、前記制御手段による前記制限値に基づく制御によって使用電力が抑制される前記電力消費単位がある場合に、当該電力消費単位の前記制限値の調整を行う、請求項１乃至請求項３に記載の電力制御システム。
  5. 　前記調整手段は、前記所定の時限の終了時から遡る一定の期間内に、前記電力消費単位の前記制限値の調整を行う、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電力制御システム。
  6. 　前記調整手段は、前記電力消費単位の各々による前記所定の時限における使用電力に応じて、少なくとも一部の前記電力消費単位の前記制限値を上昇させ、少なくとも他の一部の前記電力消費単位の前記制限値を低下させる、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の電力制御システム。
  7. 　前記調整手段は、前記制限値を上昇させる電力消費単位における当該制限値の上昇幅の合計が、前記制限値を低下させる電力消費単位における当該制限値の低下幅の合計を超えないように、各電力消費単位の制限値を調整する、請求項６に記載の電力制御システム。
  8. 　前記電力消費単位が需要家であり、
    　前記制限値設定手段は、複数の前記需要家のグループに対して設定された目標電力に基づいて、需要家ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定し、
    　前記調整手段は、前記需要家による前記所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整する、請求項１に記載の電力制御システム。
  9. 　前記電力消費単位が設備機器であり、
    　前記制限値設定手段は、複数の前記設備機器のグループに対して設定された目標電力に基づいて、設備機器ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定し、
    　前記調整手段は、前記設備機器による前記所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整する、請求項１に記載の電力制御システム。
  10. 　複数の電力消費単位により構成されたグループを対象として設定された目標電力を超えないように電力制御するシステムを制御するコンピュータを、
    　前記目標電力に基づいて、前記電力消費単位ごとに、所定の時限の使用電力の制限値を設定する制限値設定手段と、
    　前記所定の時限内において、当該所定の時限内における使用電力の実績に基づいて、当該所定の時限における前記電力消費単位の前記制限値を調整する調整手段として、
    　機能させる、プログラム。
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