热源系统及其控制装置以及其控制方法
【专利摘要】本发明目的在于提供一种热源系统及其控制装置以及其控制方法，将制冷机用作热源时，将系统的消费电力抑制在合同电力以下。本发明的系统控制装置(20)具备监控热源系统的消费电力的电力监控部(23)、及需求限制部(24)。需求限制部(24)在热源系统的消费电力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈值时，使设定温度向热源机的消费电力下降的方向上升或下降，由此进行需求限制。
【专利说明】热源系统及其控制装置以及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热源系统及其控制装置以及其控制方法、电力调整网络系统、及 热源机的控制装置。
【背景技术】
[0002] 以往，在空调系统中，提出进行需求控制，以使消费电力不大于与电力公司的合同 电力。
[0003] 例如，在专利文献1中，公开有如下方法：在连接于同一电源线路的多个室外机的 需求控制中，电源线路的电流值大于电流限制值时，使1台室外机的压缩机的运行频率下 降。
[0004] 以往技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本专利公开平10-339529号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的技术课题
[0008] 近年来，已知有作为导入建筑物等的大型空调设备，将涡轮制冷机用作热源的空 调设备。在如此作为热源使用涡轮制冷机等的大型空调设备中，也存在作为系统整体签订 有合同电力的情况，有必要控制成系统的消费电力不大于合同电力。
[0009] 本发明目的在于提供一种将制冷机用作热源时，能够将系统的消费电力抑制在合 同电力以下的热源系统及其控制装置以及其控制方法、电力调整网络系统，及热源机的控 制装置。
[0010] 用于解决技术课题的手段
[0011] 本发明的第1方式为热源系统的控制装置，所述控制装置适用于具备至少1台热 源机的热源系统，所述热源机根据设定温度对热源水进行加热或冷却，并向负载装置供给 加热后或冷却后的热源水，所述热源系统的控制装置具备：电力监控机构，监控所述热源系 统的消费电力；及需求限制机构，在所述热源系统的消费电力大于设定为低于合同电力值 的第1电力阈值时，使所述设定温度向所述热源机的消费电力下降的方向上升或下降，由 此进行需求限制。
[0012] 根据本方式，在热源系统的消费电力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈值 时，通过需求限制机构，设定温度向热源机的消费电力下降的方向上升或下降。由此，热源 机的冷却水出口温度与热源水送水温度的温度差（=蒸发器与冷凝机的制冷剂压力差）变 小，能够使压缩机的压头差变小。并且，由于热源水的流入温度与送水温度的差变小而必要 制冷能力也减小。结果，能够抑制热源机的消费电力。并且，由于热源机本来就根据制冷能 力（热源机的热源水出口温度）而得到控制，因此，如上所述，通过控制热源水的设定温度 而能够顺畅地进行机器控制。
[0013] 在上述热源系统的控制装置中，所述需求限制机构也可以在所述热源系统的消费 电力小于设定为所述第1电力阈值以下的第2电力阈值时，使所述设定温度向所述热源机 的消费电力增加的方向下降或上升，在当前设定温度达到预先设定的基准设定温度时，维 持其设定温度。
[0014] 根据这种结构，热源系统的消费电力小于设定为第1电力阈值以下的第2电力阈 值时，使设定温度向热源机的消费电力增加的方向下降或上升。由此，能够使热源水的温度 靠近基准设定温度。
[0015] 在上述热源系统的控制装置中，所述需求限制机构也可以在所述热源机进行所述 热源水的加热时，使所述设定温度下降以使所述设定温度不小于预先设定的下限值，在所 述热源机进行所述热源水的冷却时，使所述设定温度上升以使所述设定温度不大于预先设 定的上限值。
[0016] 根据这种结构，在设定温度上设置限制值，通过需求限制机构改变设定温度时，设 定温度达到限制值时，进行如维持其限制值的控制。由此，能够防止向负载装置送出的热源 水温度大于限制值。
[0017] 上述热源系统的控制装置也可以具备使基于所述需求限制机构的需求限制停止 的需求限制停止机构。
[0018] 根据这种结构，不想实施需求限制时，通过使需求限制停止机构动作，而能够使需 求限制停止。
[0019] 上述热源系统的控制装置也可以具备调节从外部装置输送至所述热源机的热源 水的流量的电动送水机构，所述需求限制机构在所述热源系统的消费电力大于所述第1电 力阈值的期间，保持所述送水机构的转速。
[0020] 根据这种结构，在热源系统的消费电力大于第1电力阈值的期间，由于需求限制 机构保持送水机构的转速，因此能够防止由送水机构的转速上升引起的电力消费的增加。
[0021] 在上述热源系统的控制装置中，所述需求限制机构也可以在所述热源系统的消费 电力为高于所述第1电力阈值的值，且大于设定为低于所述合同电力值的第3电力阈值时， 使所述热源机的规定的运行停止。
[0022] 根据这种结构，热源系统的消费电力大于第3电力阈值时，由于热源机的规定的 运行被停止，因此能够在热源系统的消费电力超过合同电力之前，使热源系统的消费电力 迅速下降。
[0023] 在上述热源系统的控制装置中，所述需求限制机构也可以在所述热源系统的消费 电力大于所述第1电力阈值的期间，进行使所述负载装置所具备的电动机器的消费电力下 降的控制。
[0024] 根据这种结构，热源系统的消费电力大于第1电力阈值的期间，由于通过需求限 制机构来降低负载装置所具备的电动机器的消费电力，因此能够使热源系统的消费电力更 下降。
[0025] 上述热源系统的控制装置也可以具备从过去的规定期间中的热源系统的消费电 力的状态预测将来的消费电力的电力预测机构，所述需求限制机构在从现在经过规定期间 后的预测消费电力大于所述第1电力阈值时，开始所述需求限制。
[0026] 根据这种结构，通过电力预测机构，从过去的规定期间中的热源系统的消费电力 的状态预测将来的消费电力。需求限制机构在从现在经过规定期间后的预测消费电力大于 第1电力阈值时，进行需求限制。由此，事前能够进行需求限制，并能够避免热源系统的消 费电力达到契约电力。
[0027] 本发明的第2方式为热源系统的控制方法，所述控制方法适用于具备至少1台热 源机的热源系统，所述热源机根据设定温度对热源水进行加热或冷却，并向负载装置供给 加热后或冷却后的热源水，其中，监控所述热源系统的消费电力，当所述热源系统的消费电 力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈值时，使所述设定温度向所述热源机的消费电 力下降的方向上升或下降，由此进行需求限制。
[0028] 本发明的第3方式为热源系统，其具备上述热源系统的控制装置。
[0029] 本发明的第4方式为热源系统，其具备至少1台热源机，所述热源机根据设定温 度对热源水进行加热或冷却，并向负载装置供给加热后或冷却后的热源水，其中，所述热源 系统具备：热源机控制机构，分别与所述热源机对应地设置，并控制对应的所述热源机；及 系统控制机构，对各所述热源机控制机构提供控制指令，所述系统控制机构具备：电力监控 机构，监控所述热源系统的消费电力；及通知机构，在所述热源系统的消费电力大于设定为 低于合同电力值的第1电力阈值时，向各所述热源机控制机构通知需求限制开始指令，所 述热源机控制机构具备需求限制机构，所述需求限制机构在接收到所述需求限制开始指令 时，使所述设定温度向消费电力下降的方向上升或下降，由此进行需求限制。
[0030] 本发明的第5方式为电力调整网络系统，其具备：上述多个热源系统；及中央监控 装置，经由通信介质与各所述热源系统的控制装置连接，从所述中央监控装置对各所述热 源系统的控制装置通知所述第1电力阈值。
[0031] 本发明的第6方式为热源机的控制装置，所述热源机根据设定温度对热源水进行 加热或冷却，并向负载装置供给加热后或冷却后的热源水，所述热源机的控制装置具备：电 力监控机构，监控所述热源机的消费电力；及需求限制机构，在所述热源机的消费电力大于 设定为低于合同电力值的第1电力阈值时，使所述设定温度向所述热源机的消费电力下降 的方向上升或下降，由此进行需求限制。
[0032] 发明效果
[0033] 根据本发明，起到能够控制成热源系统的消费电力不大于合同电力这样的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0034] 图1是概略表示本发明的第1实施方式所涉及的热源系统的整体结构的图。
[0035] 图2是表示图1所示的热源机的一结构例的图。
[0036] 图3是概略表示本发明的第1实施方式所涉及的热源系统的控制系统的结构的 图。
[0037] 图4是示出图3所示的系统控制装置所具备的功能中，关于涉及热源机的需求限 制功能的主要要素的功能块图。
[0038] 图5是用于对本发明的第1实施方式所涉及的热源系统的需求限制进行说明的 图。
[0039] 图6是用于对本发明的第1实施方式所涉及的热源系统中的效果进行说明的图。
[0040] 图7是表示本发明的第1实施方式所涉及的热源系统中的需求限制功能的另一方 式的图。
[0041] 图8是用于对本发明的第2实施方式所涉及的热源系统的需求限制进行说明的 图。
[0042] 图9是用于对本发明的第3实施方式所涉及的热源系统的需求限制进行说明的 图。
[0043] 图10是示出本发明的第5实施方式所涉及的系统控制装置所具备的功能中，关于 涉及热源机的需求限制功能的主要要素的功能块图。
[0044] 图11是用于对通过图10的电力预测部进行的消费电力预测进行说明的图。
[0045] 图12是对本发明的一实施方式所涉及的电力调整网络系统的概略结构进行说明 的图。
【具体实施方式】
[0046][第1实施方式]
[0047] 以下，参考附图，对本发明的第1实施方式所涉及的热源系统及其控制装置以及 其控制方法进行说明。
[0048] 图1是概略表示本发明的第1实施方式所涉及的热源系统1的结构的图。热源系 统1具备负载装置3、热源机2a、2b、2c、及系统控制装置20。图1中，虽然例示了设置有3 台热源机的情况，但关于热源机的设置台数能够任意决定。
[0049] 负载装置3为例如空调设备、供热水设备、工厂设备等。热源机2a、2b、2c根据通 过系统控制装置20设定的设定温度对热源水进行冷却或加热，并向负载装置3供给冷却后 或加热后的热源水。其中，热源水可以是水以外的液介质。
[0050] 另外，本实施方式中，为方便说明，举出以下例进行说明，即作为负载装置3设想 运行冷气设备的空调设备，在热源机2a、2b、2c中冷却作为热源水的水，并向负载装置3供 给冷却后的冷水。
[0051] 在从冷水流动观察的各热源机2a、2b、2c的上游侧，分别设置有加压输送热源水 的冷水泵（送水机构）4a、4b、4c。通过这些冷水泵4a、4b、4c，来自回水集水管6的冷水输 送至各热源机2a、2b、2c。各冷水泵4a、4b、4c通过变频马达（省略图示）驱动，由此，能够 改变转速来控制可变流量。
[0052] 供水集水管5中汇集有在各热源机2a、2b、2c中得到的冷水。汇集在供水集水管 5的冷水被供给到负载装置3。在负载装置3中供给到空调而升温的冷水输送至回水集水 管6。冷水在回水集水管6中被分支，并输送至各热源机2a、2b、2c。
[0053] 并且，在供水集水管5与回水集水管6之间设置有旁通配管7。通过调整设置于旁 通配管7的旁通阀8的开度，而能够调整向负载装置3供给的冷水量。
[0054] 在图2中，作为热源机2a、2b、2c的一结构例示出适用涡轮制冷机时的概略结构。 在同一图中，为了容易理解，在3台并联设置的热源机中，仅示出1个热源机2a。另外，图2 所示的结构为一例，例如，可以采用螺杆制冷机而代替涡轮制冷机。并且，热源机2a、2b、2c 可以用同一种类的热源机统一，也可以混合有多个种类的热源机。
[0055] 热源机2a具备：涡轮压缩机31，压缩制冷剂；冷凝器32,冷凝通过涡轮压缩机31 被压缩的高温高压的气体制冷剂；过冷器33,对在冷凝器32冷凝的液体制冷剂施加过冷 却；高压膨胀阀34,使来自过冷器33的液体制冷剂膨胀；中间冷却器37,连接于高压膨胀 阀34的同时连接于涡轮压缩机31的中间段及低压膨胀阀35 ;及蒸发器36,使通过低压膨 胀阀35膨胀的液体制冷剂蒸发。
[0056] 涡轮压缩机31为离心式2段压缩机，通过由逆变器38控制转速的电动马达39驱 动。逆变器38通过热源机控制装置10a控制其输出。另外，涡轮压缩机31可以为转速恒 定的固定速的压缩机。在涡轮压缩机31的制冷剂吸入口，设置有控制吸入制冷剂流量的进 口导叶（以下称为"IGV"）40,从而能够控制热源机2a的容量。
[0057] 在冷凝器32中，设置有用于测量冷凝制冷剂压力Pc的压力传感器51。压力传感 器51的输出发送到热源机控制装置10a。
[0058] 过冷器33以对冷凝的制冷剂施加过冷却的方式设置在冷凝器32的制冷剂流动的 下游侧。过冷器33的制冷剂流动的下游侧的仅后方设置有测量过冷却后的制冷剂温度Ts 的温度传感器52。
[0059] 在冷凝器32及过冷器33插通有用于冷却它们的冷却传热管41。冷却水流量F2 通过流量计54被测量，冷却水出口温度Tcout通过温度传感器55被测量，冷却水入口温度 Tcin通过温度传感器56被测量。冷却水在未图示的冷却塔中向外部排热之后，再次被导入 到冷凝器32及过冷器33。
[0060] 在中间冷却器37中设置有用于测量中间压力Pm的压力传感器57。在蒸发器36 中设置有用于测量蒸发压力Pe的压力传感器58。通过在蒸发器36中吸热而得到额定温度 (例如7°C)的冷水。在蒸发器36中插通有用于冷却向负载装置3 (参考图1)供给的冷水 的冷水传热管42。冷水流量F1通过流量计59被测量，冷水出口温度Tout通过温度传感器 60被测量，冷水入口温度Tin通过温度传感器61被测量。
[0061] 冷凝器32的气相部与蒸发器36的气相部之间设置有热气体旁通管43。而且，设 置有用于控制在热气体旁通管43内流动的制冷剂的流量的热气体旁通阀44。通过热气体 旁通阀44来调整热气体旁通流量，由此在IGV40中能够进行控制不够充分的非常小的区域 的容量控制。
[0062] 并且，在图2所示的热源机2a中，关于设置冷凝器32及过冷器33,且通过在冷却 塔中向外部进行排热而冷却的冷却水与制冷剂之间进行热交换的情况进行了论述，但也可 以构成为如下，即配置空气热交换器而代替冷凝器32及过冷器33,且在空气热交换器中外 气与制冷剂之间进行热交换。
[0063] 图3是概略表示图1所示的热源系统1的控制系统的结构的图。如图3所示，作 为各热源机2a、2b、2c的控制装置的热源机控制装置10a、10b、10c构成为经由通信介质21 与系统控制装置20连接，并能够进行双方向的通信。系统控制装置20为控制热源系统整 体的控制装置，具有进行需求限制以使系统整体的消费电力不大于合同电力的需求限制功 能、和控制使负载装置3的要求负载起动的热源机2a、2b、2c的台数的台数控制功能等。
[0064] 系统控制装置20、热源机控制装置10a、10b、10c例如为计算机，具备CPU(中央运 算处理装置）、RAM(Random Access Memory)等主储存装置、袖助储存装置、及通过与外部的 机器进行通信来授受信息的通信装置等。
[0065] 袖助储存装置为计算机可读记录介质，例如，为磁盘、光磁盘、⑶-ROM、DVD-ROM、半 导体储存器等。该袖助储存装置中存储有各种程序，CPU从袖助储存装置向主储存装置读 出程序，并运行，由此实现各种处理。
[0066] 图4是示出系统控制装置20所具备的功能中，关于涉及需求限制功能的主要要素 的功能块图。
[0067] 如图4所示，系统控制装置20将储存部22、电力监控部23、需求限制部24作为主 要结构而具备。
[0068] 在储存部22中，存储有设定为低于合同电力值的第1电力阈值、设定为第1电力 阈值以下的第2电力阈值、及基准设定温度（例如，5°C )。基准设定温度是指成为从热源机 2a、2b、2c向负载装置3供给的冷水送水温度的基准的设定温度。
[0069] 电力监控部23监控热源系统的消费电力（以下称为"系统消费电力"）。例如，在 热源系统的主电源系统安装万用表，且将该测量值输入到系统控制装置20,由此监控系统 消费电力。
[0070] 需求限制部24进行需求限制以使通过电力监控部23被监控的系统消费电力不大 于合同电力。例如，需求限制部24在系统消费电力大于存储在储存部22的第1电力阈值 时，通过使送水温度的设定温度上升来进行需求限制。如此，系统消费电力大于第1电力阈 值时，将作为送水温度的目标值的设定温度向消费电力下降的方向进行改变。由此，能够使 压缩机的压头差变小，且能够降低压缩机中的动力。结果，能够抑制热源机2a、2b、2c的消 费电力。
[0071] 并且，需求限制部24在进行需求限制时，若系统消费电力小于存储于储存部22的 第2电力阈值，则使设定温度下降。由此，能够使向负载装置3供给的冷水的送水温度靠近 基准设定温度。
[0072] 接着，利用图5对由上述结构构成的本实施方式所涉及的热源系统1的需求限制 进行说明。
[0073] 例如，在图5中的时刻tl中，若系统消费电力大于第1电力阈值，则系统控制装置 20的需求限制部24使设定温度以规定的速率上升。变更后的设定温度从系统控制装置20 发送到各热源机控制装置l〇a、10b、10c，且各热源机2a、2b、2c根据变更后的设定温度被控 制。由此，多少延时后，系统消费电力向逐渐减少的方向推移（参考图5的从时刻tl到时 刻t2)。而且，在时刻t2中，若系统消费电力小于第2电力阈值，则系统控制装置20的需求 限制部24使设定温度以规定的速率下降。变更后的设定温度与上述同样地从系统控制装 置20发送到各热源机控制装置10a、10b、10c，且各热源机2a、2b、2c根据变更后的设定温度 被控制。
[0074] 通过降低设定温度，各热源机2a、2b、2c的消费电力增加，在时刻t3中，若系统消 费电力再次大于第1电力阈值，则系统控制装置20的需求限制部24使设定温度以规定的 速率上升。结果，系统消费电力逐渐下降，在时刻t4中，若小于第2电力阈值，则系统控制 装置20的需求限制部24使设定温度以规定的速率下降。而且，若设定温度达到基准设定 温度，则维持基准设定温度。
[0075] 另外，图5中，使设定温度以规定的速率逐渐上升、下降，但设定温度的上升方法、 下降方法并不限于此例。例如，可逐步逐渐上升、下降。
[0076] 而且，图5中，例示有第1电力阈值与第2电力阈值设定为不同值的情况，但第1 电力阈值与第2电力阈值也可以设定为同一值。
[0077] 如上说明，根据本实施方式所涉及的热源系统及其控制装置以及其控制方法，监 控系统消费电力，当系统消费电力大于第1电力阈值时，使热源机中的冷水的设定温度上 升。由此，能够使各热源机中的压缩机的压头差变小，且能够抑制热源机的消费电力。结果， 能够使系统消费电力下降，且能够避免系统消费电力大于合同电力。
[0078] 尤其，如上述，作为实现降低各热源机的消费电力的手段，如图6所示，通过采用 使冷水的设定温度上升的方法，能够有效地降低热源机的消费电力。
[0079] 例如，如图6所示，若在横轴取负载率，在纵轴取热源机的消费电力，则设计运行 点（例如，冷却水出口温度Tcout = 37°C，冷水出口温度Tout = 5°C )中的负载-消费电 力特性呈以细线表示的曲线。相对于此，使冷水的设定温度上升到7°C时（冷却水出口温度 Tcout = 37°C，冷水出口温度Tout = 7°C )，由于压缩机的压头差减少因此运行点被改变， 负载-消费电力特性呈以粗线表示的曲线。S卩，通过降低压头差，能够使负载-消费电力特 性向消费电力下降的方向移动。
[0080] 并且，若使设定温度从5°C上升至7°C，则负载率也发生变化。即，在负载率为 100%且冷水出口温度为5°C时，若设定温度（冷水出口温度）改变为7°C，则负载率从 100%降低至60%。由此，如图6所示，能够使消费电力进一步下降。
[0081] 如此，通过改变冷水的设定温度，能够得到由压缩机的压头差引起的消费电力降 低效果、及由负载率下降引起的消费电力降低效果这两方面，能够有效地降低消费电力。
[0082] 另外，在上述说明中，关于将作为热源水的冷水进行冷却而向负载装置3供给的 情况进行了论述，但在热源机2a、2b、2c中进行加热而将温水供给至负载装置3时，需求限 制部24在系统消费电力大于第1电力阈值时，使设定温度下降，在系统消费电力小于第2 电力阈值时，使设定温度上升。由此，能够得到同样的效果。
[0083][另一方式 1]
[0084] 作为热源系统1的运用，也存在比起控制成消费电力不大于合同电力，优选对负 载装置3供给规定温度以下的冷水的情况。例如，在百货商店等中，若冷水温度过于上升则 导致室内温度也上升，给顾客造成不快感。设想这种情况，也可以采用如下方式，即，将进行 需求限制时的设定温度的上限值预先存储于储存部22中，当设定温度达到上限值时，将设 定温度维持在上限值。如此，通过设定好上限值，而能够避免冷水温度上升到上限值以上。
[0085] 另外，在热源机中进行加热时，设定好设定温度的下限值，避免设定温度变成下限 值以下。
[0086] [另一方式 2]
[0087] 并且，如图7所示，设置用于停止需求限制的需求限制停止部25,当需求限制停止 部25进行工作时，可以不进行需求限制。基于需求限制停止部25的需求限制的停止、停止 解除例如可以根据由操作员输入的输入信息而进行设定。
[0088] [第2实施方式]
[0089] 接着，参考附图对本发明的第2实施方式所涉及的热源系统及其控制装置以及其 控制方式进行说明。
[0090] 在上述的实施方式中，系统控制装置20通过使冷水的设定温度上升而进行需求 限制。如此，若使冷水的设定温度上升，则有时在负载装置3中热量不足，此时，有可能通过 增加冷水流量而解除热量不足。若实现在负载装置3侧中增加冷水流量的操作，则与各热 源机2a、2b、2c对应地设置的冷水泵的转速增加，导致基于冷水的设定温度的需求限制无 法发挥有效作用。
[0091] 因此，在本实施方式中，在进行需求限制的期间，保持冷水泵的转速，避免在冷水 泵中的消费电力增加。
[0092] 具体而言，如图8所示，系统控制装置20的需求限制部在系统消费电力大于第1 电力阈值小于第2电力阈值期间，保持冷水泵的频率指令。由此，能够避免在负载装置3侧 由于冷水的流量增加而导致的冷水泵4a、4b、4c的动力增加，并且能够将基于设定温度的 变更的需求限制有效地反映在系统消费电力。
[0093] [第3实施方式]
[0094] 接着，参考附图对本发明的第3实施方式所涉及的热源系统及其控制装置以及其 控制方法进行说明。
[0095] 即使进行上述的第1或第2实施方式所涉及的需求限制时，也有可能导致系统消 费电力最终大于合同电力。为了应对这种情况，如图9所示，在本实施方式中，将设定为大 于第1电力阈值且小于合同电力值的第3电力阈值进一步预先存储在储存部22,当系统消 费电力大于第3电力阈值时，需求限制部24使1台运行中的热源机强制停止。
[0096] 由此，尽管需求限制部24进行使设定温度上升的需求限制，即使系统消费电力继 续增加时，也因为在达到合同电力之前使1台热源机的运行强制停止，而能够使系统消费 电力急剧下降，且防止系统消费电力大于合同电力的情况。
[0097] 并且，此时，需求限制部24在系统消费电力小于第2电力阈值时，可以使被强制停 止的热源机再启动。
[0098][第4实施方式]
[0099] 接着，参考附图对本发明的第4实施方式所涉及的热源系统及其控制装置以及其 控制方法进行说明。
[0100] 本实施方式所涉及的热源系统在如下点上与上述的各实施方式所涉及的热源系 统不同，即，在系统消费电力大于第1电力阈值时，系统控制装置20的需求限制部24进行 上述的第1至3中的任一实施方式所涉及的需求限制，并且进行降低负载装置3所具备的 各种电动机器（未图示）的动力的控制。
[0101] 例如，负载装置3为空调设备时，室内的送风量通过改变风扇的转速而可变。如 此，在负载装置3中设置有被逆变控制的电动机器时，需求限制部24改变热源机中的设定 温度，并且通过降低负载装置3中的电动机器的频率来进一步实现系统消费电力的抑制。
[0102] 由此，能够快速降低系统消费电力，并且能够降低系统消费电力大于合同电力的 可能性。
[0103] [第5实施方式]
[0104] 接着，参考附图对本发明的第5实施方式所涉及的热源系统及其控制装置以及其 控制方法进行说明。
[0105] 在上述第1至4实施方式中，通过比较当前的系统消费电力与各电力阈值来进行 需求限制。此时，由于需求限制开始后到系统消费电力下降为止需要某一程度的时间，因此 根据情况即使实施了需求限制系统消费电力也有可能大于合同电力。
[0106] 因此，在本实施方式中，如图10所示，在系统控制装置设置电力预测部26。如图 11所示，电力预测部26从自现在起过去规定期间T1中的热源系统的消费电力的状态预测 将来的消费电力。需求限制部24在从现在经过规定期间Τ2后的预测消费电力大于第1电 力阈值时，开始需求限制。
[0107] 其中，上述规定期间Τ1为能够任意决定的期间，例如，设定为30分到1小时左右。 并且，上述规定期间Τ2设定为至少比开始需求限制之后到系统消费电力开始下降为止的 时间延迟长的时间。
[0108] 如此，从过去的系统消费电力的状态预测将来的系统消费电力，由于根据该预测 的系统消费电力来决定是否开始需求限制，因此能够有效地避免系统消费电力大于合同电 力。
[0109] 关于基于电力预测部26的电力预测的方法，能够采用公知的预测技术，例如，从 过去一定期间中的系统消费电力的变化率预测将来的电力。
[0110] 另外，在上述的各实施方式中，可以将需求限制功能设置于各热源机控制装置 10&、1013、10(3，且以热源机单位进行需求限制来代替系统控制装置20总括进行各热源机的 需求限制的方式。
[0111] 此时，如上述的第1电力阈值、第2电力阈值等例如根据从作为系统整体的合同电 力按比例分配的各个热源机的限制电力而设定，且根据各热源机各自的消费电力与第1电 力阈值、第2电力阈值的关系而进行如上述的需求限制。另外，各热源机的消费电力通过在 各热源机的电源系统安装万用表而能够被检测。
[0112] 如此，通过将系统控制装置20所具备的需求限制功能设置在各热源机控制装置 也能够抑制消费电力。
[0113] 而且，作为上述变形例，可以在系统控制装置20中进行消费电力的监控。即，系统 控制装置20监控系统消费电力，且在该系统消费电力大于第1电力阈值时，可以对各热源 机控制装置通知开始需求限制的需求限制开始指令。如此，在系统控制装置20中，进行各 阈值与系统消费电力的比较，且可以通过将该比较结果通知于各热源机控制装置，来实施 需求限制。
[0114] 另外，以各热源机单位进行需求限制时，在热源机之间，设定温度的变更速率可以 不同。
[0115] 接着，对本发明的一实施方式所涉及的电力调整网络系统进行说明。
[0116] 如图12所述，本实施方式所涉及的电力调整网络系统具备上述的任意实施方式 所涉及的多个热源系统的系统控制装置20 &、2013、20(3、及经由通信介质51与各热源系统的 系统控制装置20a、20b、20c连接的中央监控装置50。
[0117] 中央监控装置50从各热源系统的系统控制装置20a、20b、20c取得各自的系统消 费电力等，且根据这种信息与合同电力决定第1电力阈值，并将该第1电力阈值发送到各系 统控制装置20。例如，在已经进行需求限制或将要开始需求限制的热源系统、和需求限制开 始之前有余裕换言之系统消费电力与第1电力阈值之差有规定值以上的热源系统存在时， 中央监控装置50增加前者的热源系统的第1电力阈值，且降低后者的热源系统的第1电力 阈值。如此，通过将热源系统之间的系统消费电力进行比较来调整各热源系统的第1电力 阈值，由此能够进行灵活的电力调整。
[0118] 符号说明
[0119] 1-热源系统，2a、2b、2c_热源机，3-负载装置，4a、4b、4c_冷水泵，5-供水集水管， 6_回水集水管，10a、10b、10c-热源机控制装置，20-系统控制装置，21-通信介质，22-储存 部,23-电力监控部，24-需求限制部，25-需求限制停止部，26-电力预测部，31-涡轮压缩 机，38-逆变器，50-中央监控装置。
【权利要求】
1. 一种热源系统的控制装置，所述控制装置适用于具备至少1台热源机的热源系统， 所述热源机根据设定温度对热源水进行加热或冷却，并向负载装置供给加热后或冷却后的 热源水，所述热源系统的控制装置具备： 电力监控机构，监控所述热源系统的消费电力；及 需求限制机构，在所述热源系统的消费电力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈 值时，使所述设定温度向所述热源机的消费电力下降的方向上升或下降，由此进行需求限 制。
2. 根据权利要求1所述的热源系统的控制装置，其中， 所述需求限制机构在所述热源系统的消费电力小于设定为所述第1电力阈值以下的 第2电力阈值时，使所述设定温度向所述热源机的消费电力增加的方向下降或上升，在当 前设定温度达到预先设定的基准设定温度时，维持其设定温度。
3. 根据权利要求1或2所述的热源系统的控制装置，其中， 所述需求限制机构在所述热源机进行所述热源水的加热时，使所述设定温度下降以使 所述设定温度不小于预先设定的下限值，在所述热源机进行所述热源水的冷却时，使所述 设定温度上升以使所述设定温度不大于预先设定的上限值。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的热源系统的控制装置，其中， 所述热源系统的控制装置具备使基于所述需求限制机构的需求限制停止的需求限制 停止机构。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的热源系统的控制装置，其中， 所述热源系统的控制装置具备调节从外部装置输送至所述热源机的热源水的流量的 电动送水机构， 所述需求限制机构在所述热源系统的消费电力大于所述第1电力阈值的期间，保持所 述送水机构的转速。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的热源系统的控制装置，其中， 所述需求限制机构在所述热源系统的消费电力为高于所述第1电力阈值的值，且大于 设定为低于所述合同电力值的第3电力阈值时，使所述热源机的规定的运行停止。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的热源系统的控制装置，其中， 所述需求限制机构在所述热源系统的消费电力大于所述第1电力阈值的期间，进行使 所述负载装置所具备的电动机器的消费电力下降的控制。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的热源系统的控制装置，其中， 所述热源系统的控制装置具备从过去的规定期间中的热源系统的消费电力的状态预 测将来的消费电力的电力预测机构， 所述需求限制机构在从现在经过规定期间后的预测消费电力大于所述第1电力阈值 时，开始所述需求限制。
9. 一种热源系统的控制方法，所述控制方法适用于具备至少1台热源机的热源系统， 所述热源机根据设定温度对热源水进行加热或冷却，并向负载装置供给加热后或冷却后的 热源水，其中， 监控所述热源系统的消费电力， 当所述热源系统的消费电力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈值时，使所述设 定温度向所述热源机的消费电力下降的方向上升或下降，由此进行需求限制。
10. -种热源系统，其具备根据权利要求1至8中任一项所述的热源系统的控制装置。
11. 一种热源系统，其具备至少1台热源机，所述热源机根据设定温度对热源水进行加 热或冷却，并向负载装置供给加热后或冷却后的热源水，其中，所述热源系统具备： 热源机控制机构，分别与所述热源机对应地设置，并控制对应的所述热源机；及 系统控制机构，对各所述热源机控制机构提供控制指令， 所述系统控制机构具备： 电力监控机构，监控所述热源系统的消费电力；及 通知机构，在所述热源系统的消费电力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈值 时，向各所述热源机控制机构通知需求限制开始指令， 所述热源机控制机构具备需求限制机构，所述需求限制机构在接收到所述需求限制开 始指令时，使所述设定温度向消费电力下降的方向上升或下降，由此进行需求限制。
12. -种电力调整网络系统，其具备： 根据权利要求10或11所述的多个热源系统；及 中央监控装置，经由通信介质与各所述热源系统的控制装置连接， 从所述中央监控装置对各所述热源系统的控制装置通知所述第1电力阈值。
13. -种热源机的控制装置，所述热源机根据设定温度对热源水进行加热或冷却，并向 负载装置供给加热后或冷却后的热源水，所述热源机的控制装置具备： 电力监控机构，监控所述热源机的消费电力；及 需求限制机构，在所述热源机的消费电力大于设定为低于合同电力值的第1电力阈值 时，使所述设定温度向所述热源机的消费电力下降的方向上升或下降，由此进行需求限制。
【文档编号】F24F11/02GK104126098SQ201380010891
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年1月31日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】二阶堂智, 上田宪治, 和岛一喜, 长谷川泰士, 梅野良枝 申请人:三菱重工业株式会社